JP3488426B2 - 電動機の電機子構造 - Google Patents
電動機の電機子構造Info
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- JP3488426B2 JP3488426B2 JP2000357397A JP2000357397A JP3488426B2 JP 3488426 B2 JP3488426 B2 JP 3488426B2 JP 2000357397 A JP2000357397 A JP 2000357397A JP 2000357397 A JP2000357397 A JP 2000357397A JP 3488426 B2 JP3488426 B2 JP 3488426B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、外周にて開口す
るスロットを有するティース連結部と、このティース連
結部の前記各スロットの内面を覆うように設けられるイ
ンシュレータ部材を介して前記各スロットに巻回される
巻線を備えた電動機の電機子構造に関する。
るスロットを有するティース連結部と、このティース連
結部の前記各スロットの内面を覆うように設けられるイ
ンシュレータ部材を介して前記各スロットに巻回される
巻線を備えた電動機の電機子構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、モータの効率を向上させる手段と
して巻線の断面積を増加させる方法が知られているが、
モータのサイズや磁気回路特に磁束飽和等の制約があ
る。図７に示すように、実際に巻線を巻回していくと、
巻き始めの巻線はコアのスロットの内側に、巻き終わり
の巻線はコアのスロットの外側に巻き込まれて整列する
ため、デッドスペースＤが生じる。このように巻線の占
積率は巻線工程の能力によって差が生じ、モータ出力が
十分引き出せず、効率の悪いものとなっていた。また、
デッドスペースＤが多くティース先端部とティース連結
部までの長さも長く、磁気回路が長いことからモータの
磁気特性の向上も図ることができず、モータサイズが大
きいわりにはモータ出力の向上を図ることが困難である
ばかりでなく、スロットのデッドスペース分だけティー
スも長くなり、その分重量もアップしていた。
して巻線の断面積を増加させる方法が知られているが、
モータのサイズや磁気回路特に磁束飽和等の制約があ
る。図７に示すように、実際に巻線を巻回していくと、
巻き始めの巻線はコアのスロットの内側に、巻き終わり
の巻線はコアのスロットの外側に巻き込まれて整列する
ため、デッドスペースＤが生じる。このように巻線の占
積率は巻線工程の能力によって差が生じ、モータ出力が
十分引き出せず、効率の悪いものとなっていた。また、
デッドスペースＤが多くティース先端部とティース連結
部までの長さも長く、磁気回路が長いことからモータの
磁気特性の向上も図ることができず、モータサイズが大
きいわりにはモータ出力の向上を図ることが困難である
ばかりでなく、スロットのデッドスペース分だけティー
スも長くなり、その分重量もアップしていた。
【０００３】この発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、巻線の占積率を向上させながら、モー
タの磁気特性を向上させ、さらには、積層コア全体の軽
量化を図ることにより、モータの軽量化に寄与するもの
である。また、巻線の巻回開始位置を簡単に検出でき、
巻線工程を大幅に短縮させたものである。
で、その目的は、巻線の占積率を向上させながら、モー
タの磁気特性を向上させ、さらには、積層コア全体の軽
量化を図ることにより、モータの軽量化に寄与するもの
である。また、巻線の巻回開始位置を簡単に検出でき、
巻線工程を大幅に短縮させたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、請求項１においては、一端に整流子が装
着された回転子と、中央部に回転軸挿入孔を備え、複数
本のティース部を内周部にて一体的に連結してなり、各
ティース部間に外周にて開口するスロットを有するティ
ース連結部とを備えた積層コアと、このティース連結部
の前記各スロットの内面を覆うように設けられるインシ
ュレータ部材を介して各スロットに巻回される巻線と、
を備えた電動機の電機子構造において、ティース部を周
方向にオフセットした湾曲部と、各スロットの内、巻線
の巻き始め部分のスロットの溝部の径方向深さを他のス
ロット深さよりも深く構成した深溝スロット部と、積層
コアの少なくとも一方の外側コアの表面に設けた巻線巻
回開始位置検出用凸部または凹部の少なくとも一方と、
を有し、インシュレータ部材を介して前記スロットに前
記巻線が巻回されていることを特徴としている。
達成するため、請求項１においては、一端に整流子が装
着された回転子と、中央部に回転軸挿入孔を備え、複数
本のティース部を内周部にて一体的に連結してなり、各
ティース部間に外周にて開口するスロットを有するティ
ース連結部とを備えた積層コアと、このティース連結部
の前記各スロットの内面を覆うように設けられるインシ
ュレータ部材を介して各スロットに巻回される巻線と、
を備えた電動機の電機子構造において、ティース部を周
方向にオフセットした湾曲部と、各スロットの内、巻線
の巻き始め部分のスロットの溝部の径方向深さを他のス
ロット深さよりも深く構成した深溝スロット部と、積層
コアの少なくとも一方の外側コアの表面に設けた巻線巻
回開始位置検出用凸部または凹部の少なくとも一方と、
を有し、インシュレータ部材を介して前記スロットに前
記巻線が巻回されていることを特徴としている。
【０００５】請求項２においては、一端に整流子が装着
された回転子と、中央部に回転軸挿入孔を備え、複数本
のティース部を内周部にて一体的に連結してなり、各テ
ィース部間に外周にて開口するスロットを有するティー
ス連結部とを備えた積層コアと、このティース連結部の
各スロットの内面を覆うように設けられるインシュレー
タ部材を介して各スロットに巻回される巻線と、を備え
た電動機の電機子構造において、ティース部を周方向に
オフセットした湾曲部と、各スロットの内、巻線の巻き
始め部分のスロットの溝部の径方向深さを他のスロット
深さよりも深く構成した深溝スロット部と、インシュレ
ータ部材におけるティース絶縁部上表面に設けた巻線巻
回開始位置検出用凸部または凹部の少なくとも一方と、
を有し、インシュレータ部材を介して前記スロットに前
記巻線が巻回されていることを特徴としている。
された回転子と、中央部に回転軸挿入孔を備え、複数本
のティース部を内周部にて一体的に連結してなり、各テ
ィース部間に外周にて開口するスロットを有するティー
ス連結部とを備えた積層コアと、このティース連結部の
各スロットの内面を覆うように設けられるインシュレー
タ部材を介して各スロットに巻回される巻線と、を備え
た電動機の電機子構造において、ティース部を周方向に
オフセットした湾曲部と、各スロットの内、巻線の巻き
始め部分のスロットの溝部の径方向深さを他のスロット
深さよりも深く構成した深溝スロット部と、インシュレ
ータ部材におけるティース絶縁部上表面に設けた巻線巻
回開始位置検出用凸部または凹部の少なくとも一方と、
を有し、インシュレータ部材を介して前記スロットに前
記巻線が巻回されていることを特徴としている。
【０００６】請求項３においては、一端に整流子が装着
された回転子と、中央部に回転軸挿入孔を備え、複数本
のティース部を内周部にて一体的に連結してなり、各テ
ィース部間に外周にて開口するスロットを有するティー
ス連結部とを備えた積層コアと、このティース連結部の
各スロットの内面を覆うように設けられるインシュレー
タ部材を介して各スロットに巻回される巻線と、を備え
た電動機の電機子構造において、ティース部を周方向に
オフセットした湾曲部と、各スロットの内、巻線の巻き
始め部分のスロットの溝部の径方向深さを他のスロット
深さよりも深く構成した深溝スロット部とを有する積層
コアと、整流子絶縁部表面に設けられた巻線巻回開始位
置検出用凸部または凹部の少なくとも一方と、を有し、
インシュレータ部材を介して前記スロットに前記巻線が
巻回されていることを特徴としている。
された回転子と、中央部に回転軸挿入孔を備え、複数本
のティース部を内周部にて一体的に連結してなり、各テ
ィース部間に外周にて開口するスロットを有するティー
ス連結部とを備えた積層コアと、このティース連結部の
各スロットの内面を覆うように設けられるインシュレー
タ部材を介して各スロットに巻回される巻線と、を備え
た電動機の電機子構造において、ティース部を周方向に
オフセットした湾曲部と、各スロットの内、巻線の巻き
始め部分のスロットの溝部の径方向深さを他のスロット
深さよりも深く構成した深溝スロット部とを有する積層
コアと、整流子絶縁部表面に設けられた巻線巻回開始位
置検出用凸部または凹部の少なくとも一方と、を有し、
インシュレータ部材を介して前記スロットに前記巻線が
巻回されていることを特徴としている。
【０００７】請求項４においては、一端に整流子が装着
された回転子と、中央部に回転軸挿入孔を備え、複数本
のティース部を内周部にて一体的に連結してなり、前記
各ティース部間に外周にて開口するスロットを有するテ
ィース連結部とを備えた積層コアと、このティース連結
部の前記各スロットの内面を覆うように設けられるイン
シュレータ部材を介して前記各スロットに巻回される巻
線と、を備えた電動機の電機子構造において、ティース
部を周方向にオフセットした湾曲部と、前記各スロット
の内、巻線の巻き始め部分のスロットの溝部の径方向深
さを他のスロット深さよりも深く構成した深溝スロット
部と、外周部に側面に巻線巻回開始位置検出用凹部と、
を有する積層コアと、インシュレータ部材を介してスロ
ットに前記巻線が巻回されていることを特徴としてい
る。
された回転子と、中央部に回転軸挿入孔を備え、複数本
のティース部を内周部にて一体的に連結してなり、前記
各ティース部間に外周にて開口するスロットを有するテ
ィース連結部とを備えた積層コアと、このティース連結
部の前記各スロットの内面を覆うように設けられるイン
シュレータ部材を介して前記各スロットに巻回される巻
線と、を備えた電動機の電機子構造において、ティース
部を周方向にオフセットした湾曲部と、前記各スロット
の内、巻線の巻き始め部分のスロットの溝部の径方向深
さを他のスロット深さよりも深く構成した深溝スロット
部と、外周部に側面に巻線巻回開始位置検出用凹部と、
を有する積層コアと、インシュレータ部材を介してスロ
ットに前記巻線が巻回されていることを特徴としてい
る。
【０００８】請求項５においては、請求項１乃至４の電
動機の電機子構造において、径方向のスロット深さを、
複数の深いスロットと、複数の浅いスロットと、その中
間の深さの複数のスロットで構成したことを特徴として
いる。
動機の電機子構造において、径方向のスロット深さを、
複数の深いスロットと、複数の浅いスロットと、その中
間の深さの複数のスロットで構成したことを特徴として
いる。
【０００９】請求項６においては、請求項１乃至５の電
動機の電機子構造において、ティース連結部と前記回転
軸挿入孔との間にコア打抜き部を形成したことを特徴と
している。
動機の電機子構造において、ティース連結部と前記回転
軸挿入孔との間にコア打抜き部を形成したことを特徴と
している。
【００１０】請求項７においては、請求項１乃至６の電
動機の電機子構造において、積層コアを点対称に構成し
たことを特徴としている。
動機の電機子構造において、積層コアを点対称に構成し
たことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。図１はモータ全体の
断面図で、円筒状モータケース１の円筒部裏面に複数の
磁石が装着されている。円筒状モータケース１の開口部
側には、開口部を閉塞するエンドカバー３が装着され、
モータケース１とエンドカバー３の中央部の凹部には軸
受４，５が装着されている。両軸受４，５には回転子と
してのアーマチャ６が組み込まれている。このアーマチ
ャ６は積層コア７に、合成樹脂からなり各スロットの内
面を覆うように設けられるコアインシュレータ（図示省
略）を介して巻線８が巻回されている。アーマチャ６の
端部には整流子９が設けられ、エンドカバー３に設けら
れたブラシからの給電により、整流子９に給電され、整
流された電流が巻線８に流れ、積層コア７と共に磁界を
発生し、磁石２との吸引、反発作用により、アーマチャ
６が回転し、モータが作動する。
施の形態を図面に従って説明する。図１はモータ全体の
断面図で、円筒状モータケース１の円筒部裏面に複数の
磁石が装着されている。円筒状モータケース１の開口部
側には、開口部を閉塞するエンドカバー３が装着され、
モータケース１とエンドカバー３の中央部の凹部には軸
受４，５が装着されている。両軸受４，５には回転子と
してのアーマチャ６が組み込まれている。このアーマチ
ャ６は積層コア７に、合成樹脂からなり各スロットの内
面を覆うように設けられるコアインシュレータ（図示省
略）を介して巻線８が巻回されている。アーマチャ６の
端部には整流子９が設けられ、エンドカバー３に設けら
れたブラシからの給電により、整流子９に給電され、整
流された電流が巻線８に流れ、積層コア７と共に磁界を
発生し、磁石２との吸引、反発作用により、アーマチャ
６が回転し、モータが作動する。
【００１２】図２は積層コア７で、巻線の巻回状態が省
略された図である。ティース部１１と、各ティース部１
１を連結しているティース連結部１２でティース部１１
間のスロット部１３を構成している。中央部には回転軸
挿入孔１４を備え、回転軸１５が挿入される。回転軸挿
入孔１４とティース連結部１２との間は軽量化のため、
打抜き部２０が、本実施例では４個所設けられている。
略された図である。ティース部１１と、各ティース部１
１を連結しているティース連結部１２でティース部１１
間のスロット部１３を構成している。中央部には回転軸
挿入孔１４を備え、回転軸１５が挿入される。回転軸挿
入孔１４とティース連結部１２との間は軽量化のため、
打抜き部２０が、本実施例では４個所設けられている。
【００１３】また、積層コア７の端面のコアシートの表
面には巻線の巻回位置を開始する位置決め用突起１５、
１５が軸方向外方に突出形成されている。実施例では、
巻線の巻き始めのスロット１３ａ近傍表面とその点対称
の位置にあるスロット１３ｉの近傍表面に設けられてい
る。この位置決め用突起１５、１５は、すべてのコアシ
ートに設けて突起１５，１５の形成によって同時に裏面
に形成される凹部によって、その凹凸部を嵌合して各コ
アを積層する周知のかしめコア形状にしてもよいのは勿
論である。この位置決め用突起１５、１５は本実施例で
は巻線の巻き始めのスロット１３ａ近傍表面に設けた
が、別にこの位置に限定されることなく、巻線の巻回部
以外のティース連結部１２上か、または各ティース１１
ａ乃至１１ｐの径方向外端表面１１ａ１であればよい。
面には巻線の巻回位置を開始する位置決め用突起１５、
１５が軸方向外方に突出形成されている。実施例では、
巻線の巻き始めのスロット１３ａ近傍表面とその点対称
の位置にあるスロット１３ｉの近傍表面に設けられてい
る。この位置決め用突起１５、１５は、すべてのコアシ
ートに設けて突起１５，１５の形成によって同時に裏面
に形成される凹部によって、その凹凸部を嵌合して各コ
アを積層する周知のかしめコア形状にしてもよいのは勿
論である。この位置決め用突起１５、１５は本実施例で
は巻線の巻き始めのスロット１３ａ近傍表面に設けた
が、別にこの位置に限定されることなく、巻線の巻回部
以外のティース連結部１２上か、または各ティース１１
ａ乃至１１ｐの径方向外端表面１１ａ１であればよい。
【００１４】このコア７の各スロット部１３には巻線８
が巻回される。巻回順としては、本実施例の場合、巻き
始めとなるスロット部１３ａから２スロット飛び越して
スロット１３ｄに所定回数巻回される。また、１８０度
対向した位置からも略同時に同様な方法で巻回される。
つまり巻線作業が１８０度対向して２方向から行われ
る。この場合、スロット１３ｉから２スロット飛び越し
てスロット１３ｌに巻回され、この場合、巻線の巻き始
めのスロット１３ａとスロット１３ｄが、また他方の巻
線の巻き始めのスロット１３ｉとスロット１３ｌが径方
向に深い溝となっている。つまりスロットの半径が小さ
いｒ１で、最初の巻き始めはより回転軸挿入孔１４側に
巻線が位置するようになっている。第２スロット１３ｂ
と隣り合う第３スロット１３ｃはスロット部の溝深さが
最も浅く、スロットの半径が大きいｒ３である。スロッ
ト１３ｅから１３ｈまではスロットの半径は、小さい半
径ｒ１と大きい半径ｒ３の略中間の半径でｒ２である。
つまりスロット部半径ｒ１、ｒ２、ｒ３の関係は、ｒ１
＜ｒ２＜ｒ３の関係となっている。また、スロット１３
ｉとスロット１３ｌの半径はｒ１、スロット１３ｊとス
ロット１３ｋの半径はｒ３、スロット１３ｍからスロッ
ト１３ｐの半径はｒ２となっている。
が巻回される。巻回順としては、本実施例の場合、巻き
始めとなるスロット部１３ａから２スロット飛び越して
スロット１３ｄに所定回数巻回される。また、１８０度
対向した位置からも略同時に同様な方法で巻回される。
つまり巻線作業が１８０度対向して２方向から行われ
る。この場合、スロット１３ｉから２スロット飛び越し
てスロット１３ｌに巻回され、この場合、巻線の巻き始
めのスロット１３ａとスロット１３ｄが、また他方の巻
線の巻き始めのスロット１３ｉとスロット１３ｌが径方
向に深い溝となっている。つまりスロットの半径が小さ
いｒ１で、最初の巻き始めはより回転軸挿入孔１４側に
巻線が位置するようになっている。第２スロット１３ｂ
と隣り合う第３スロット１３ｃはスロット部の溝深さが
最も浅く、スロットの半径が大きいｒ３である。スロッ
ト１３ｅから１３ｈまではスロットの半径は、小さい半
径ｒ１と大きい半径ｒ３の略中間の半径でｒ２である。
つまりスロット部半径ｒ１、ｒ２、ｒ３の関係は、ｒ１
＜ｒ２＜ｒ３の関係となっている。また、スロット１３
ｉとスロット１３ｌの半径はｒ１、スロット１３ｊとス
ロット１３ｋの半径はｒ３、スロット１３ｍからスロッ
ト１３ｐの半径はｒ２となっている。
【００１５】また、位置決め用突起１５、１５は、積層
コア７の表面にインシュレータが全面的に覆い被さって
いる場合は、インシュレータの表面に形成してもよい。
インシュレータは図示を省略しているが、インシュレー
タ上での同様な位置に位置決め用突起を簡単に形成でき
る。
コア７の表面にインシュレータが全面的に覆い被さって
いる場合は、インシュレータの表面に形成してもよい。
インシュレータは図示を省略しているが、インシュレー
タ上での同様な位置に位置決め用突起を簡単に形成でき
る。
【００１６】また、各ティース１１はＳ字状、逆Ｓ字状
に湾曲し、周方向にオフセットさせた形状としている。
ティース１１ａ、１１ｂを逆Ｓ字状に、またティース１
１ｃからティース１１ｈを逆Ｓ字状に湾曲形状としてい
る。また他の１８０度対向した位置の各ティース１１ｉ
と１１ｊは逆Ｓ字状に、またティース１１ｋからティー
ス１１ｐまでをＳ字状に湾曲した形状としている。
に湾曲し、周方向にオフセットさせた形状としている。
ティース１１ａ、１１ｂを逆Ｓ字状に、またティース１
１ｃからティース１１ｈを逆Ｓ字状に湾曲形状としてい
る。また他の１８０度対向した位置の各ティース１１ｉ
と１１ｊは逆Ｓ字状に、またティース１１ｋからティー
ス１１ｐまでをＳ字状に湾曲した形状としている。
【００１７】また、位置決め用突起を他の部位に形成し
てもよい。図３では積層コアの外周側面に凹部１６を形
成した。
てもよい。図３では積層コアの外周側面に凹部１６を形
成した。
【００１８】図４では整流子の円筒状の絶縁面端部に凹
部１７を形成した。好ましくは図２のようにコアの平坦
部表面が良いが、精度さえ確保できれば、図３のコア外
周部や図４のように整流子の絶縁面端部に設けても良
い。
部１７を形成した。好ましくは図２のようにコアの平坦
部表面が良いが、精度さえ確保できれば、図３のコア外
周部や図４のように整流子の絶縁面端部に設けても良
い。
【００１９】図示しない巻線機によって、コア上の位置
決め用突起１５、１５を位置検出し、これにより最初の
巻回位置が決定されて、巻回が開始される。
決め用突起１５、１５を位置検出し、これにより最初の
巻回位置が決定されて、巻回が開始される。
【００２０】積層コア７に巻線８を巻回する順序とし
て、まず、巻線機の位置検出装置が、位置決め用突起１
５、１５の位置を検出する。そして、積層コア７を巻線
の巻回開始位置に合せるため、必要に応じ周方向に所定
角度だけ回転させて位置合わせを行う。
て、まず、巻線機の位置検出装置が、位置決め用突起１
５、１５の位置を検出する。そして、積層コア７を巻線
の巻回開始位置に合せるため、必要に応じ周方向に所定
角度だけ回転させて位置合わせを行う。
【００２１】積層コア７の位置決めが完了すれば、ま
ず、半径ｒ１で溝の深いスロット１３ａと同様に半径ｒ
１の溝の深いスロット１３ｄに所定回数巻回する。次
に、スロット１３ｂと１３ｅに所定回数巻回する。この
場合、最初の巻回位置での半径ｒ１が小さいので、より
モータ回転軸側に巻回され、巻線の盛り上がりがあって
も次のスロット１３ｂと１３ｅの巻回時にスロットのデ
ッドスペースができにくくなっている。最初のスロット
１３ａとスロット１３ｄに巻回された状態で、次にこの
状態で最も大きい半径ｒ３のスロット１３ｂと、半径ｒ
１と半径ｒ３との間の大きさの、半径ｒ２のスロット１
３ｅに巻回される。これは最初の巻線の盛り上がりによ
り、巻回位置がよりコアの外周側（径方向外側）に寄る
のでスロット１３ｂの溝位置がより外周側になってい
る。スロット１３ｅの半径が中位のｒ２になっているの
は巻線の盛り上がりを考慮し、巻き始めの盛り上がりの
影響を最も大きく受けるスロット１３ｂよりも巻線の盛
り上がりによるデッドスペースの影響を受け難いことか
らスロット１３ｂの溝位置よりもより回転軸側に寄り、
半径ｒ２となっている。スロット１３ｉとスロット１３
ｌへの巻回も同様に順に行われ、最後には、スロット１
３ｍとスロット１３ｐに巻回され巻回作業が終了する。
この場合の各スロットの半径ｒとの関係をまとめたのが
表１である。
ず、半径ｒ１で溝の深いスロット１３ａと同様に半径ｒ
１の溝の深いスロット１３ｄに所定回数巻回する。次
に、スロット１３ｂと１３ｅに所定回数巻回する。この
場合、最初の巻回位置での半径ｒ１が小さいので、より
モータ回転軸側に巻回され、巻線の盛り上がりがあって
も次のスロット１３ｂと１３ｅの巻回時にスロットのデ
ッドスペースができにくくなっている。最初のスロット
１３ａとスロット１３ｄに巻回された状態で、次にこの
状態で最も大きい半径ｒ３のスロット１３ｂと、半径ｒ
１と半径ｒ３との間の大きさの、半径ｒ２のスロット１
３ｅに巻回される。これは最初の巻線の盛り上がりによ
り、巻回位置がよりコアの外周側（径方向外側）に寄る
のでスロット１３ｂの溝位置がより外周側になってい
る。スロット１３ｅの半径が中位のｒ２になっているの
は巻線の盛り上がりを考慮し、巻き始めの盛り上がりの
影響を最も大きく受けるスロット１３ｂよりも巻線の盛
り上がりによるデッドスペースの影響を受け難いことか
らスロット１３ｂの溝位置よりもより回転軸側に寄り、
半径ｒ２となっている。スロット１３ｉとスロット１３
ｌへの巻回も同様に順に行われ、最後には、スロット１
３ｍとスロット１３ｐに巻回され巻回作業が終了する。
この場合の各スロットの半径ｒとの関係をまとめたのが
表１である。
【００２２】
【表１】
すなわち、最初の巻き始めではいずれのスロットにおい
ても、最も深い溝、すなわち最少半径ｒ１同士のスロッ
トとし、次に巻回するスロットは最大半径ｒ３と中間半
径ｒ２、次巻回するスロットも最大半径ｒ３と中間半径
ｒ２、次に巻回するスロットからは、いずれも中間半径
ｒ２のスロット同士になる。次の巻回は最初に巻回され
たスロット１３ｄからスロット１３ｇに巻回されるが、
この時、すでにスロット１３ｄのスロット溝部には巻線
が占められていることから、溝部の外周側に巻回される
ことになる。この時、ティース１１ｄが周方向にＳ字状
に湾曲されているので、本来デッドスペースとなる部分
にはティースの肉が突出し、また湾曲した凹部には巻線
が占められるようになっており、各スロットにおける巻
線の径方向内側巻回部と外側巻回部とが周方向に一部重
なるようにしたのでデッドスペースの発生を抑えてお
り、占積率が向上している。
ても、最も深い溝、すなわち最少半径ｒ１同士のスロッ
トとし、次に巻回するスロットは最大半径ｒ３と中間半
径ｒ２、次巻回するスロットも最大半径ｒ３と中間半径
ｒ２、次に巻回するスロットからは、いずれも中間半径
ｒ２のスロット同士になる。次の巻回は最初に巻回され
たスロット１３ｄからスロット１３ｇに巻回されるが、
この時、すでにスロット１３ｄのスロット溝部には巻線
が占められていることから、溝部の外周側に巻回される
ことになる。この時、ティース１１ｄが周方向にＳ字状
に湾曲されているので、本来デッドスペースとなる部分
にはティースの肉が突出し、また湾曲した凹部には巻線
が占められるようになっており、各スロットにおける巻
線の径方向内側巻回部と外側巻回部とが周方向に一部重
なるようにしたのでデッドスペースの発生を抑えてお
り、占積率が向上している。
【００２３】また、この積層コア７は、点対称に形成し
ているので、回転体としてバランスがとれている。尚、
微細なバランス取りについては、公知のバランス取り装
置で修正できる。
ているので、回転体としてバランスがとれている。尚、
微細なバランス取りについては、公知のバランス取り装
置で修正できる。
【００２４】また、ティース連結部１２と前記回転軸挿
入孔１４との間にコア打抜き孔２０を形成したので、コ
アの軽量化が図れる。図２においては４個所打抜き孔２
０を形成し、スロット１３ａ、１３ｄ、１３ｉ、１３ｌ
の溝が深い部分の近傍については孔部が小さく、スロッ
ト１３ｂ、１３ｃ、１３ｊ、１３ｋの溝が浅い部分の近
傍は孔部を大きく形成し、軽量化を図っている。
入孔１４との間にコア打抜き孔２０を形成したので、コ
アの軽量化が図れる。図２においては４個所打抜き孔２
０を形成し、スロット１３ａ、１３ｄ、１３ｉ、１３ｌ
の溝が深い部分の近傍については孔部が小さく、スロッ
ト１３ｂ、１３ｃ、１３ｊ、１３ｋの溝が浅い部分の近
傍は孔部を大きく形成し、軽量化を図っている。
【００２５】また、特にスロット１３ｂ、１３ｃ、１３
ｊ、１３ｋの溝が浅い部分のティース１１ａ、１１ｂ、
１１ｃ、１１ｉ、１１ｊ、１１ｋでの磁気の流路が短い
ことからモータの磁気特性が向上する。
ｊ、１３ｋの溝が浅い部分のティース１１ａ、１１ｂ、
１１ｃ、１１ｉ、１１ｊ、１１ｋでの磁気の流路が短い
ことからモータの磁気特性が向上する。
【００２６】また、本発明では、製造ラインの関係か
ら、モータの体格を例えば従来まま使用する場合、占積
率を向上させることもでき、また一方、従来の占積率を
維持しながら、全体としてスロットの溝を浅くすること
も可能で、その場合には巻線の巻き始めのスロット部を
深くし、他は比較的浅く形成できるので、総合的に各テ
ィースの長さを短くすることもでき、磁気特性が向上す
ると共に、溝の浅いスロット部近傍の打抜き孔を大きく
できることから、同じモータ体格であってもモータ出力
の向上と、軽量化を図ることができる。この場合も同様
に、最初に巻回される両スロット部の溝部を深く、即ち
スロット部の半径ｒを最少にし、次に、巻回されるスロ
ット部の溝部をより浅くする構造にすればよい。また、
本実施例は回転するアーマチャ即ち、回転子の例を示し
たが、マグネット部が回転するタイプで、固定子として
も成り立つ。この場合はコアの打抜き部はなくなる。デ
ッドスペースを抑え、占積率が向上できる点は同様であ
る。図５は、巻線を巻回した後の断面図で、デッドスペ
ースＤがなくなり、占積率が向上しているのが確認でき
る。また、図６は巻線を巻回した状態の参考図である。
ら、モータの体格を例えば従来まま使用する場合、占積
率を向上させることもでき、また一方、従来の占積率を
維持しながら、全体としてスロットの溝を浅くすること
も可能で、その場合には巻線の巻き始めのスロット部を
深くし、他は比較的浅く形成できるので、総合的に各テ
ィースの長さを短くすることもでき、磁気特性が向上す
ると共に、溝の浅いスロット部近傍の打抜き孔を大きく
できることから、同じモータ体格であってもモータ出力
の向上と、軽量化を図ることができる。この場合も同様
に、最初に巻回される両スロット部の溝部を深く、即ち
スロット部の半径ｒを最少にし、次に、巻回されるスロ
ット部の溝部をより浅くする構造にすればよい。また、
本実施例は回転するアーマチャ即ち、回転子の例を示し
たが、マグネット部が回転するタイプで、固定子として
も成り立つ。この場合はコアの打抜き部はなくなる。デ
ッドスペースを抑え、占積率が向上できる点は同様であ
る。図５は、巻線を巻回した後の断面図で、デッドスペ
ースＤがなくなり、占積率が向上しているのが確認でき
る。また、図６は巻線を巻回した状態の参考図である。
【００２７】尚、実施例では２スロット分飛び越えた巻
線構造としたが、１スロット分あるいは３スロット分等
複数スロット分飛び越えた巻線構造にも流用できる。１
スロット分飛び越えた例では表２に示した。
線構造としたが、１スロット分あるいは３スロット分等
複数スロット分飛び越えた巻線構造にも流用できる。１
スロット分飛び越えた例では表２に示した。
【００２８】
【表２】
この場合は、１２極の例で、まずスロットの溝部が最も
深い（半径ｒ１）スロット１３ａと１３ｃに巻線が所定
数巻回され、次にスロットの溝部が最も浅い（半径ｒ
３）スロット１３ｂとスロットの溝部が中位の深さの
（半径ｒ２）スロット１３ｄに巻線が所定数巻回され
る。次にスロット１３ｃの径方向外側の位置と半径ｒ２
のスロット１３ｅに巻線が所定数巻回される。この例も
スロット内でスロット内側から巻回され、しだいに径方
向外側の位置に巻回される。また、１８０度反対側の半
径ｒ１のスロット１３ｇと半径ｒ１のスロット１３ｉも
略同時に所定数巻回され、以下同様に巻回されていく。
深い（半径ｒ１）スロット１３ａと１３ｃに巻線が所定
数巻回され、次にスロットの溝部が最も浅い（半径ｒ
３）スロット１３ｂとスロットの溝部が中位の深さの
（半径ｒ２）スロット１３ｄに巻線が所定数巻回され
る。次にスロット１３ｃの径方向外側の位置と半径ｒ２
のスロット１３ｅに巻線が所定数巻回される。この例も
スロット内でスロット内側から巻回され、しだいに径方
向外側の位置に巻回される。また、１８０度反対側の半
径ｒ１のスロット１３ｇと半径ｒ１のスロット１３ｉも
略同時に所定数巻回され、以下同様に巻回されていく。
【００２９】
【表３】
表３は２０極で３スロット分飛び越しの例で、スロット
１３ａとスロット１３ｅが、次にスロット１３ｂとスロ
ット１３ｆが順に巻回され、以下説明は省略する。この
場合の説明は省略する。
１３ａとスロット１３ｅが、次にスロット１３ｂとスロ
ット１３ｆが順に巻回され、以下説明は省略する。この
場合の説明は省略する。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、各ティースを周方向にＳ字状、または逆Ｓ字
状に湾曲させたので各ティース間のスロット内における
占積率が向上し、巻線の巻き始めのスロットの溝を深く
形成し、他は浅い溝、また深い溝と浅い溝の略中位の溝
を形成したので、巻線におけるデッドスペースの発生を
抑えることができ、占積率が向上する。また、総合的に
各ティースの長さを短くすることもでき、磁気特性が向
上すると共に、溝の浅いスロット部近傍の打抜き孔を大
きくできるので、同じモータ体格であってもモータ出力
の向上と、軽量化を図ることができ、また出力を従来の
モータと同程度でよいならモータ体格を小さくすること
ができるという効果がある。また、巻線の巻回位置の巻
き始めを、位置検出用突起または凹部によってコアの位
置を検出し、巻線の巻き始めを容易に設定できるので、
巻線の巻回作業が簡単にでき、作業効率もアップすると
いう優れた効果がある。
によれば、各ティースを周方向にＳ字状、または逆Ｓ字
状に湾曲させたので各ティース間のスロット内における
占積率が向上し、巻線の巻き始めのスロットの溝を深く
形成し、他は浅い溝、また深い溝と浅い溝の略中位の溝
を形成したので、巻線におけるデッドスペースの発生を
抑えることができ、占積率が向上する。また、総合的に
各ティースの長さを短くすることもでき、磁気特性が向
上すると共に、溝の浅いスロット部近傍の打抜き孔を大
きくできるので、同じモータ体格であってもモータ出力
の向上と、軽量化を図ることができ、また出力を従来の
モータと同程度でよいならモータ体格を小さくすること
ができるという効果がある。また、巻線の巻回位置の巻
き始めを、位置検出用突起または凹部によってコアの位
置を検出し、巻線の巻き始めを容易に設定できるので、
巻線の巻回作業が簡単にでき、作業効率もアップすると
いう優れた効果がある。
【００３１】
【図１】 本発明の電動機の内部構造を表す断面図であ
る。
る。
【図２】 本発明のコアの平面図である。
【図３】 図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】 本発明のコアに巻線を巻回した状態を表す概
略図である。
略図である。
【図５】 第２の実施例を表す電機子の側面図である。
【図６】 第３の実施例を表す電機子の平面図である。
【図７】 従来のコアに巻線を巻回した状態を表す断面
図である。
図である。
１…モータケース、２…磁石、３…エンドカバー、４、
５…軸受、６…アーマチャ、７…積層コア、８…巻線、
９…整流子、１０…ブラシ、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，
１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ，１
１ｊ，１１ｋ，１１ｌ，１１ｍ，１１ｎ，１１ｏ，１１
ｐ…ティース、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３
ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ，１３ｉ，１３ｊ，１３
ｋ，１３ｌ，１３ｍ，１３ｎ，１３ｏ，１３ｐ…スロッ
ト １４…回転軸挿入孔、１５…位置決め用突起、１６，１
７…位置決め用凹部、２０…打抜き孔
５…軸受、６…アーマチャ、７…積層コア、８…巻線、
９…整流子、１０…ブラシ、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，
１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ，１
１ｊ，１１ｋ，１１ｌ，１１ｍ，１１ｎ，１１ｏ，１１
ｐ…ティース、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３
ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ，１３ｉ，１３ｊ，１３
ｋ，１３ｌ，１３ｍ，１３ｎ，１３ｏ，１３ｐ…スロッ
ト １４…回転軸挿入孔、１５…位置決め用突起、１６，１
７…位置決め用凹部、２０…打抜き孔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０２Ｋ 15/09 Ｈ０２Ｋ 15/09
23/40 23/40
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 1/26
H02K 3/12
H02K 3/34
H02K 3/48
H02K 15/09
H02K 23/40
Claims (7)
- 【請求項１】一端に整流子が装着された回転子と、中央
部に回転軸挿入孔を備え、複数本のティース部を内周部
にて一体的に連結してなり、前記各ティース部間に外周
にて開口するスロットを有するティース連結部とを備え
た積層コアと、このティース連結部の前記各スロットの
内面を覆うように設けられるインシュレータ部材を介し
て前記各スロットに巻回される巻線と、を備えた電動機
の電機子構造において、 前記ティース部を周方向にオフセットした湾曲部と、前
記各スロットの内、巻線の巻き始め部分のスロットの溝
部の径方向深さを他のスロット深さよりも深く構成した
深溝スロット部と、前記積層コアの少なくとも一方の外
側コアの表面に設けた巻線巻回開始位置検出用の凸部ま
たは凹部の少なくとも一方と、を有し、前記インシュレ
ータ部材を介して前記スロットに前記巻線が巻回されて
いることを特徴とする電動機の電機子構造。 - 【請求項２】一端に整流子が装着された回転子と、中央
部に回転軸挿入孔を備え、複数本のティース部を内周部
にて一体的に連結してなり、前記各ティース部間に外周
にて開口するスロットを有するティース連結部とを備え
た積層コアと、このティース連結部の前記各スロットの
内面を覆うように設けられるインシュレータ部材を介し
て前記各スロットに巻回される巻線と、を備えた電動機
の電機子構造において、 前記ティース部を周方向にオフセットした湾曲部と、前
記各スロットの内、巻線の巻き始め部分のスロットの溝
部の径方向深さを他のスロット深さよりも深く構成した
深溝スロット部と、前記インシュレータ部材における前
記ティース絶縁部上表面に設けた巻線巻回開始位置検出
用の凸部または凹部の少なくとも一方と、を有し、前記
インシュレータ部材を介して前記スロットに前記巻線が
巻回されていることを特徴とする電動機の電機子構造。 - 【請求項３】一端に整流子が装着された回転子と、中央
部に回転軸挿入孔を備え、複数本のティース部を内周部
にて一体的に連結してなり、前記各ティース部間に外周
にて開口するスロットを有するティース連結部とを備え
た積層コアと、このティース連結部の前記各スロットの
内面を覆うように設けられるインシュレータ部材を介し
て前記各スロットに巻回される巻線と、を備えた電動機
の電機子構造において、 前記ティース部を周方向にオフセットした湾曲部と、前
記各スロットの内、巻線の巻き始め部分のスロットの溝
部の径方向深さを他のスロット深さよりも深く構成した
深溝スロット部とを有する積層コアと、前記整流子絶縁
部表面に設けられた巻線巻回開始位置検出用の凸部また
は凹部の少なくとも一方と、を有し、前記インシュレー
タ部材を介して前記スロットに前記巻線が巻回されてい
ることを特徴とする電動機の電機子構造。 - 【請求項４】一端に整流子が装着された回転子と、中央
部に回転軸挿入孔を備え、複数本のティース部を内周部
にて一体的に連結してなり、前記各ティース部間に外周
にて開口するスロットを有するティース連結部とを備え
た積層コアと、このティース連結部の前記各スロットの
内面を覆うように設けられるインシュレータ部材を介し
て前記各スロットに巻回される巻線と、を備えた電動機
の電機子構造において、前記ティース部を周方向にオフ
セットした湾曲部と、前記各スロットの内、巻線の巻き
始め部分のスロットの溝部の径方向深さを他のスロット
深さよりも深く構成した深溝スロット部と、外周部の側
面に巻線巻回開始位置検出用凹部と、を有する積層コア
と、 前記インシュレータ部材を介して前記スロットに前記巻
線が巻回されていることを特徴とする電動機の電機子構
造。 - 【請求項５】前記径方向のスロット深さを、複数の深い
スロットと、複数の浅いスロットと、その中間の深さの
複数のスロットで構成したことを特徴とする請求項１乃
至４記載の電動機の電機子構造。 - 【請求項６】前記ティース連結部と前記回転軸挿入孔と
の間にコア打抜き部を形成したことを特徴とする請求項
１乃至５記載の電動機の電機子構造。 - 【請求項７】前記積層コアを点対称に構成したことを特
徴とする請求項１乃至６記載の電動機の電機子構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000357397A JP3488426B2 (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 電動機の電機子構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000357397A JP3488426B2 (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 電動機の電機子構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002165392A JP2002165392A (ja) | 2002-06-07 |
| JP3488426B2 true JP3488426B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=18829472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000357397A Expired - Fee Related JP3488426B2 (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 電動機の電機子構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3488426B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5049534B2 (ja) * | 2006-08-14 | 2012-10-17 | 株式会社ミツバ | 回転電機のアーマチュア |
| CN101267130B (zh) * | 2007-03-16 | 2013-03-13 | 德昌电机股份有限公司 | 电枢叠片 |
| JP5255904B2 (ja) * | 2008-05-22 | 2013-08-07 | アスモ株式会社 | 電機子及び回転電機 |
| DE102009002739B4 (de) * | 2008-08-27 | 2018-08-30 | Seg Automotive Germany Gmbh | Elektrische Maschine |
| CN108900024B (zh) * | 2018-08-30 | 2020-08-07 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 不对称三支路集中波绕组连接方法 |
-
2000
- 2000-11-24 JP JP2000357397A patent/JP3488426B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002165392A (ja) | 2002-06-07 |
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