JP3208184U - Silicon steel sheet used for motors - Google Patents
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Abstract
【課題】金属線の全長を大幅に減らして生産コスト及びモータのコギングトルクを下げ、振動及び騒音を減らし、市場競争力を高めることができる、モータに用いる珪素鋼板を提供することにある。【解決手段】モータに用いる珪素鋼板１０は、複数のメイン歯部３０と、複数のサブ歯部４０と、複数のポールシュー３２，４２とを有するリング部２０を備える。メイン歯部３０及びサブ歯部４０は、リング部２０とそれぞれ一体成形されるとともに、互いに一定の距離を隔てて形成される。各ポールシュー３２，４２は、メイン歯部３０及びサブ歯部４０に接続され、円周に沿って延び、互いに隣り合う２つのポールシュー３２，４２と、メイン歯部３０、サブ歯部４０及びリング部２０との組み合わせにより、周りを取り囲んで巻線空間５０が形成される。開口５２から少なくとも１つの導電の巻線群が巻線空間５０へ進入する。【選択図】図１An object of the present invention is to provide a silicon steel sheet used for a motor, which can greatly reduce the total length of a metal wire to reduce production cost and motor cogging torque, reduce vibration and noise, and increase market competitiveness. A silicon steel plate used for a motor includes a ring portion having a plurality of main tooth portions, a plurality of sub tooth portions, and a plurality of pole shoes. The main tooth portion 30 and the sub tooth portion 40 are integrally formed with the ring portion 20 and are formed at a certain distance from each other. Each of the pole shoes 32 and 42 is connected to the main tooth portion 30 and the sub tooth portion 40, extends along the circumference, and is adjacent to the two pole shoes 32 and 42, the main tooth portion 30, the sub tooth portion 40, and By the combination with the ring portion 20, a winding space 50 is formed surrounding the periphery. At least one conductive winding group enters the winding space 50 from the opening 52. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、モータに関するものであり、さらに詳しくは、モータを構成する径方向の巻線固定子及び巻線固定子を構成する珪素鋼板に関するものである。 The present invention relates to a motor, and more particularly to a radial winding stator constituting a motor and a silicon steel plate constituting a winding stator.
近年、永久磁石式同期モータの効率が向上し、先進的な電力電子駆動技術と結合して形成したブラシレスＤＣモータ（Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ ＤＣ Ｍｏｔｏｒ）が従来の直流モータ、交流モータの代わりにプリンター、運動器具、クーラー、ファン、デジタルデバイスなどの工業製品へ応用されている。 In recent years, the efficiency of permanent magnet synchronous motors has improved, and brushless DC motors combined with advanced power electronic drive technology have been replaced with conventional DC motors, printers, exercise equipment, It is applied to industrial products such as coolers, fans and digital devices.
永久磁石ブラシレスＤＣモータは、ロータ及び固定子を構成要素として有する。固定子には、巻線群が巻き付けられ、通電すると巻線群に電磁作用が発生し、固定子に対してロータが回転する。固定子は、複数の珪素鋼板が重ねられて成形された構造体であり、これら珪素鋼板の形状は略同じであり、径方向の巻線の固定子構造を構成する。 A permanent magnet brushless DC motor has a rotor and a stator as components. A winding group is wound around the stator. When energized, an electromagnetic action is generated in the winding group, and the rotor rotates with respect to the stator. The stator is a structure formed by stacking a plurality of silicon steel plates. The shapes of these silicon steel plates are substantially the same, and constitute a stator structure of radial windings.
各珪素鋼板は、好適な厚みを有して導磁特性が好ましく、工業品の製造に好適な基本的な構造からなる。リング部には、径方向に沿って複数の歯部が延び、２つの歯部にリング部が組み合わされ、取り囲んで巻線空間が形成される。各歯部の自由端は、円周方向に沿ってポールシューが形成され、２つのポールシューが互いに一定の距離を隔てて開口が形成され、開口から巻線群の導電金属線が対応した巻線空間に進入される。 Each silicon steel sheet has a suitable thickness and preferable magnetic conductivity, and has a basic structure suitable for manufacturing industrial products. In the ring portion, a plurality of tooth portions extend along the radial direction, and the ring portion is combined with the two tooth portions to surround and form a winding space. At the free end of each tooth portion, a pole shoe is formed along the circumferential direction, two pole shoes are formed with an opening at a certain distance from each other, and a conductive metal wire of the winding group corresponds to the winding from the opening. Enter the line space.
各歯部の角度が同じであるため、歯部に巻き付けられる導電金属線の巻数が非常に多く、金属線の全長を短くすることができず、モータの製造コストが高くなり易いという問題があった。 Since the angle of each tooth part is the same, the number of windings of the conductive metal wire wound around the tooth part is very large, the total length of the metal wire cannot be shortened, and the manufacturing cost of the motor tends to be high. It was.
また、モータがトルクを出力すると、開口に対向したロータの相対位置が回転に伴って変化し、エアーギャップの磁気抵抗効果、磁気回路の磁束及び磁界エネルギーが変化し、振動及び騒音が発生することがあった。かかる状況下において、かかる問題点の解決策が求められてきた。
Also, when the motor outputs torque, the relative position of the rotor facing the opening changes with rotation, and the magnetoresistance effect of the air gap, the magnetic flux and magnetic field energy of the magnetic circuit change, and vibration and noise are generated. was there. Under such circumstances, a solution to such a problem has been demanded.
従って、本考案の主な課題は、金属線の全長を大幅に減らして生産コスト及びモータのコギングトルクを下げ、振動及び騒音を減らし、市場競争力を高めると共に、導体の使用量を減らすことができる、モータに用いる珪素鋼板を提供することにある。 Therefore, the main problem of the present invention is to significantly reduce the total length of the metal wire to reduce the production cost and the cogging torque of the motor, reduce the vibration and noise, increase the market competitiveness, and reduce the amount of conductor used. An object of the present invention is to provide a silicon steel plate that can be used for a motor.
そこで、本考案者は、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、リング部を備えたモータに用いる珪素鋼板のメイン歯部とサブ歯部の各長さが相違するように構成することにより、前記課題を解決できる点に着目し、かかる知見に基いて本考案を想到するに至った。 Therefore, as a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventor is configured such that the lengths of the main tooth portion and the sub tooth portion of the silicon steel plate used for the motor provided with the ring portion are different. Thus, the inventors have paid attention to the point that the above problems can be solved, and have come up with the present invention based on such knowledge.
本考案の主な目的は、メイン歯部とサブ歯部の各距離が相違するようにし、金属線の全長を大幅に減らして生産コスト及びモータのコギングトルクを下げ、振動及び騒音を減らし、市場競争力を高めることができる上、単相モータを従来の分布巻方式から直巻方式へ変え、導体の使用量を３０〜５０％減らすことができる、モータに用いる珪素鋼板を提供することにある。 The main purpose of the present invention is to make the distance between the main tooth part and the sub tooth part different, greatly reduce the total length of the metal wire, lower the production cost and motor cogging torque, reduce vibration and noise, market The objective is to provide a silicon steel sheet for use in a motor that can increase competitiveness, change a single-phase motor from a conventional distributed winding method to a direct winding method, and reduce the amount of conductor used by 30 to 50%. .
かくして、本考案の要旨は次に示す通りである。
（１）複数のメイン歯部と、複数のサブ歯部と、複数のポールシューとを有するリング部を備えた、モータに用いる珪素鋼板であって、
前記メイン歯部及び前記サブ歯部は、前記リング部とそれぞれ一体成形されるとともに、互いに一定の距離を隔てて形成され、各前記メイン歯部は、２つの前記サブ歯部間に位置し、各前記ポールシューは、対応した前記メイン歯部及び前記サブ歯部に接続され、円周に沿って延び、互いに隣り合う２つの前記ポールシューと、前記メイン歯部、前記サブ歯部及び前記リング部との組み合わせにより、周りを取り囲んで巻線空間が形成され、互いに隣り合う２つの前記ポールシュー間に形成された開口から少なくとも１つの導電の巻線群が前記巻線空間へ進入し、前記メイン歯部及び前記サブ歯部に前記巻線群が異なる巻数で巻き付けられ、
前記リング部は、互いに接続した複数の前記メイン歯部及び前記サブ歯部を有し、前記リング部を多角形板に成形し、各前記メイン歯部と前記サブ歯部とを一体化し、前記メイン歯部から前記リング部までの長さが前記サブ歯部から前記リング部までの長さより長いものであり、
前記メイン歯部の長さと前記サブ歯部の長さとの比が１０：７に維持され、
前記メイン歯部の長さは１０ｍｍであり、前記サブ歯部の長さは７ｍｍであり、
前記ポールシューは、少なくとも１つの切欠き部を有し、
前記切欠き部は、前記開口に応じて形成され、前記モータのコギングトルクを低下させることを特徴とする、モータに用いる珪素鋼板。
Thus, the gist of the present invention is as follows.
(1) A silicon steel plate used for a motor, including a ring portion having a plurality of main teeth, a plurality of sub teeth, and a plurality of pole shoes,
The main tooth portion and the sub tooth portion are integrally formed with the ring portion, and are formed at a certain distance from each other, and each main tooth portion is located between the two sub tooth portions, Each of the pole shoes is connected to the corresponding main tooth portion and the sub tooth portion, extends along the circumference, and is adjacent to the two pole shoes, the main tooth portion, the sub tooth portion, and the ring. In combination with the portion, a winding space is formed so as to surround the periphery, and at least one conductive winding group enters the winding space from an opening formed between the two adjacent pole shoes, The winding group is wound around the main tooth portion and the sub tooth portion with a different number of turns,
The ring portion includes a plurality of the main tooth portions and the sub tooth portions connected to each other, the ring portion is formed into a polygonal plate, the main tooth portions and the sub tooth portions are integrated, The length from the main tooth part to the ring part is longer than the length from the sub tooth part to the ring part,
The ratio of the length of the main teeth and the length of the sub teeth is maintained at 10: 7,
The length of the main tooth portion is 10 mm, the length of the sub tooth portion is 7 mm,
The pole shoe has at least one notch;
A silicon steel sheet used for a motor, wherein the notch is formed in accordance with the opening and reduces the cogging torque of the motor.
本考案に係る珪素鋼板は、モータの構成要素である巻線固定子を構成する素材であり、通常、使用されている材料をモータの出力その他の性能に応じて、対応可能な品質のものを適宜選択することができる。かかる珪素鋼板は、単層体または積層体として用いることができる。 The silicon steel plate according to the present invention is a material constituting the winding stator that is a component of the motor, and the material used is usually of a quality that can be handled according to the output and other performance of the motor. It can be selected appropriately. Such a silicon steel sheet can be used as a single layer or a laminate.
珪素鋼板の平面形状は、円形状のほか、四角形状等の多角形状のものを選択することができる。また、本考案に係る珪素鋼板は、好適な厚みを有し、導磁特性が良好である。厚みとしては、例えば、１０ｍｍ〜３０ｍｍのものを選択することができる。珪素鋼板のリング部には径方向に沿って複数のメイン歯部３０及びサブ歯部４０が形成され、2種の歯部が組み合わされ、取り囲むことにより巻線空間が形成される。 As the planar shape of the silicon steel plate, a circular shape or a polygonal shape such as a square shape can be selected. Moreover, the silicon steel plate according to the present invention has a suitable thickness and good magnetic conductivity. As thickness, the thing of 10 mm-30 mm can be selected, for example. A plurality of main tooth portions 30 and sub tooth portions 40 are formed in the ring portion of the silicon steel plate along the radial direction, and two kinds of tooth portions are combined and surrounded to form a winding space.
各歯部の自由端部には円周方向に沿ってポールシュー３２が形成され、２つのポールシューが互いに一定の距離を隔てて開口５２が形成される。かかる開口から巻線群の金属線が対応した巻線空間に進入可能なような構造が採用されている。 A pole shoe 32 is formed at the free end of each tooth portion along the circumferential direction, and an opening 52 is formed between the two pole shoes with a certain distance from each other. A structure is adopted in which the metal wires of the winding group can enter the corresponding winding space from the opening.
本考案は、前記の通りの構成からなり、金属線の全長を短縮することができ、生産コストの低下、モータのコギングトルクを低下させ、振動及び騒音を減少させることができる。また、分布巻き方式から直巻き方式への変更により、導体の使用量を３０〜５０％減少させることができる。 The present invention is configured as described above, and can reduce the total length of the metal wire, reduce the production cost, reduce the cogging torque of the motor, and reduce vibration and noise. Moreover, the usage-amount of a conductor can be reduced 30 to 50% by changing from a distributed winding system to a direct winding system.
図１を参照する。図１に示すように、本考案の一実施形態に係るモータに用いる珪素鋼板１０は、厚さ約１３ｍｍの多角形板であり、リング部２０を含む。リング部２０は、複数のメイン歯部３０と、複数のサブ歯部４０と、複数のポールシュー３２，４２と、を含む。 Please refer to FIG. As shown in FIG. 1, a silicon steel plate 10 used in a motor according to an embodiment of the present invention is a polygonal plate having a thickness of about 13 mm, and includes a ring portion 20. The ring portion 20 includes a plurality of main teeth portions 30, a plurality of sub teeth portions 40, and a plurality of pole shoes 32 and 42.
メイン歯部３０及びサブ歯部４０は、互いに一定の距離を隔てて形成される。各メイン歯部３０は、２つのサブ歯部４０の間に位置し、各ポールシュー３２，４２は、対応したメイン歯部３０及びサブ歯部４０に接続され、円周に沿って延びるように構成される。互いに隣り合う２つのポールシュー３２，４２と、メイン歯部３０、サブ歯部４０及びリング部２０とを組み合わせ、周りを取り囲んで巻線空間５０を形成する。２つのポールシュー３２，４２間には、互いに一定の距離を隔てて開口５２が形成された開口５２が形成され、開口５２から少なくとも１つの導電の巻線群（図示せず）が巻線空間５０へ進入し、巻線作業を行う。 The main tooth portion 30 and the sub tooth portion 40 are formed at a certain distance from each other. Each main tooth 30 is located between two sub teeth 40, and each pole shoe 32, 42 is connected to the corresponding main tooth 30 and sub teeth 40 and extends along the circumference. Composed. Two pole shoes 32 and 42 adjacent to each other, the main tooth portion 30, the sub tooth portion 40, and the ring portion 20 are combined, and the winding space 50 is formed surrounding the periphery. Between the two pole shoes 32 and 42, an opening 52 is formed in which an opening 52 is formed at a certain distance from each other, and at least one conductive winding group (not shown) is formed in the winding space from the opening 52. Enter 50 and perform the winding work.
メイン歯部３０の長さ３６とサブ歯部４０の長さ４６との比を１０：７に維持する。メイン歯部３０の長さ３６は１０ｍｍであり、サブ歯部４０の長さ４６は７ｍｍであるため、金属線の全長が短くなり、生産コストが下がる。 The ratio of the length 36 of the main tooth portion 30 to the length 46 of the sub tooth portion 40 is maintained at 10: 7. Since the length 36 of the main tooth portion 30 is 10 mm and the length 46 of the sub tooth portion 40 is 7 mm, the total length of the metal wire is shortened and the production cost is reduced.
各ポールシュー３２，４２は、２つの切欠き部３４，４４を有する。切欠き部３４，４４は、開口５２に応じて等間隔に形成され、モータのコギングトルクを低下させ、振動及び騒音を減らし、市場競争力を高めることができる。また、単相モータが従来の分布巻方式から直巻方式へ変えられているため、導体の使用量を３０〜５０％減らすことができる。 Each pole shoe 32, 42 has two notches 34, 44. The notches 34 and 44 are formed at equal intervals according to the opening 52, and can reduce the cogging torque of the motor, reduce vibration and noise, and increase market competitiveness. Further, since the single-phase motor is changed from the conventional distributed winding method to the direct winding method, the amount of conductor used can be reduced by 30 to 50%.
本考案は、前記の通りのものであり、構造の特異な珪素鋼板をモータの巻線固定子とするものであり、モータのコギングトルクを低下させ、振動及び騒音を減少させることにより市場競争力を高めることができるなど産業上利用可能性が極めて高い。 The present invention is as described above, and uses a silicon steel plate with a unique structure as a winding stator for a motor. It reduces the cogging torque of the motor, reduces vibration and noise, and is competitive in the market. Industrial applicability is extremely high.
１０ 珪素鋼板
２０ リング部
３０ メイン歯部
３２ ポールシュー
３４ 切欠き部
３６ 長さ
４０ サブ歯部
４２ ポールシュー
４４ 切欠き部
４６ 長さ
５０ 巻線空間
５２ 開口
10 Silicon steel plate 20 Ring portion 30 Main tooth portion 32 Pole shoe 34 Notch portion 36 Length 40 Sub tooth portion 42 Pole shoe 44 Notch portion 46 Length 50 Winding space 52 Opening
Claims (1)
前記メイン歯部及び前記サブ歯部は、前記リング部とそれぞれ一体成形されるとともに、互いに一定の距離を隔てて形成され、各前記メイン歯部は、２つの前記サブ歯部間に位置し、各前記ポールシューは、対応した前記メイン歯部及び前記サブ歯部に接続され、円周に沿って延び、互いに隣り合う２つの前記ポールシューと、前記メイン歯部、前記サブ歯部及び前記リング部との組み合わせにより、周りを取り囲んで巻線空間が形成され、互いに隣り合う２つの前記ポールシュー間に形成された開口から少なくとも１つの導電の巻線群が前記巻線空間へ進入し、前記メイン歯部及び前記サブ歯部に前記巻線群が異なる巻数で巻き付けられ、
前記リング部は、互いに接続した複数の前記メイン歯部及び前記サブ歯部を有し、前記リング部を多角形板に成形し、各前記メイン歯部と前記サブ歯部とを一体化し、前記メイン歯部から前記リング部までの長さが前記サブ歯部から前記リング部までの長さより長いものであり、
前記メイン歯部の長さと前記サブ歯部の長さとの比が１０：７に維持され、
前記メイン歯部の長さは１０ｍｍであり、前記サブ歯部の長さは７ｍｍであり、
前記ポールシューは、少なくとも１つの切欠き部を有し、
前記切欠き部は、前記開口に応じて形成され、前記モータのコギングトルクを低下させることを特徴とする、モータに用いる珪素鋼板。
A silicon steel plate used for a motor, comprising a ring portion having a plurality of main teeth, a plurality of sub teeth, and a plurality of pole shoes,
The main tooth portion and the sub tooth portion are integrally formed with the ring portion, and are formed at a certain distance from each other, and each main tooth portion is located between the two sub tooth portions, Each of the pole shoes is connected to the corresponding main tooth portion and the sub tooth portion, extends along the circumference, and is adjacent to the two pole shoes, the main tooth portion, the sub tooth portion, and the ring. In combination with the portion, a winding space is formed so as to surround the periphery, and at least one conductive winding group enters the winding space from an opening formed between the two adjacent pole shoes, The winding group is wound around the main tooth portion and the sub tooth portion with a different number of turns,
The ring portion includes a plurality of the main tooth portions and the sub tooth portions connected to each other, the ring portion is formed into a polygonal plate, the main tooth portions and the sub tooth portions are integrated, The length from the main tooth part to the ring part is longer than the length from the sub tooth part to the ring part,
The ratio of the length of the main teeth and the length of the sub teeth is maintained at 10: 7,
The length of the main tooth portion is 10 mm, the length of the sub tooth portion is 7 mm,
The pole shoe has at least one notch;
A silicon steel sheet used for a motor, wherein the notch is formed in accordance with the opening and reduces the cogging torque of the motor.
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