JPH04124850U - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータの鉄損および銅損を低減し、効率の高
いモータを提供する。 【構成】 ロータ１の軸方向に巻かれた導線の層Ｌ１
と、この導線の方向とほぼ直交するようにロータ１の回
転方向に巻かれた鋼線の層Ｌ２，Ｌ３とを有する。前記
導線の層Ｌ１と鋼線の層Ｌ２とは交互に重ねられ、かつ
最外周の層Ｌ３は導線の周囲に発生する磁束の漏れを防
ぐため、多層に形成される。このように、導線つまり巻
線の間に、鉄心部に相当する鋼線が挟まれた構造になっ
ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はモータに関し、特に、銅損および鉄損を低減させて効率を良くするこ とのできるステータ構造を有するモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

誘導モータでは、成層された鉄心およびこの鉄心に設けられたスロット内に配 設された導線からなるステータを有している。またこの他、鉄心にはスロットを 設けず、鉄心とロータとの間のギャップに巻線を配設したギャップワインディン グ式のステータ構造を有するモータがある。このギャップワインディング式のス テータ構造を有するモータでは、ステータ全体に占める巻線の体積の割合つまり 占積率を向上できるので、銅損が小さいという特長がある。

【０００３】 図５は、ギャップワインディング式ステータを具備したモータの要部を示す斜 視図である。同図に示したようにロータ１と鉄心２との間には寸法Ａのエアギャ プがあり、このエアギャップ内に巻線３が配設されている。鉄心２は素材の厚さ が1/3 mm程度の鋼板が重ねられ（成層され）たものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記した従来のギャップワインディング式のステータを有するモータでは、次 のような問題点があった。 従来のギャップワインディング式のステータでは、巻線の占積率が高いという 利点があるものの、エアギャップの寸法Ａが大きくなるために、巻線３で発生し た磁束がロータ１に有効に作用されないという欠点がある。つまり占積率を上げ て銅損を低減させた割合には効率が向上していないという問題点があった。

【０００５】 また、鉄心２の内側に巻線３を有する構造のために、鉄心２と巻線３とは別個 の工程で製作され、次の工程でそれらを一体化し、ステータとして完成させると いう手順になる。そのために連続一貫した工程では、自動組立が困難であるとい う問題点があった。

【０００６】 さらに、一般的に薄鋼板を成層した鉄心では、その素材の厚さが1/2mm 程度で あり、これ以上薄くすることは強度上から困難な点があり、うず電流損つまり鉄 損が多いという問題点もあった。

【０００７】 本考案の目的は、前述の問題点を解決し、エアギャップでの有効磁束の低下を 防止し、ステータの組立自動化を容易にすると共に、鋼板成層構造の鉄心を廃止 して鉄損を低減するようにしたステータ構造を有するモータを提供することにあ る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記の問題点を解決するために、本考案は、導線で形成された層と絶縁被膜を 有する鋼線で形成された層が交互に重ねられた多層構造のシリンダ状ステータを 具備し、 前記導線は前記ステータの軸方向の予定位置で折返されつつ円周方向に予定の ピッチで巻回され、前記鋼線は前記ステータの円周方向に沿って巻回されている 点に特徴がある。

【０００９】

【作用】

上記の特徴を有する本考案では、導線の間に層を成して交互に配置された鋼線 がステータの鉄心となるため、結果的に鉄心とロータとの間のエアギャップが小 さくなって透磁率が高くなり、導線つまり巻線で発生された磁束がロータに有効 に及ぶ。 また、鉄心は絶縁被膜に覆われた鋼線で形成されているので鉄心全体の抵抗が 増大し、うず電流損が低減される。

【００１０】

【実施例】 以下に図面を参照して、本考案を詳細に説明する。図１は本考案の一実施例を 示すモータの要部を示す図である。 図１において、ステータ４はシリンダ状を成し、モータの回転子（ロータ）１ とは同心的に、かつ微小のギャップＢを有して配置されている。このステータ４ は、巻線としての導線の層Ｌ１、および鉄心としての鋼線の層Ｌ２、ならびにシ リンダ状ステータの最外周に配置されたシールド部としての鋼線の層Ｌ３を有す る。層Ｌ１を形成する導線の巻回方向はロータ１の軸方向にほぼ一致し、層Ｌ２ ，Ｌ３を形成する鋼線の巻回方向はロータ１の回転方向Ｒと同じである。

【００１１】 導線つまり巻線の層Ｌ１は、通電されることによってその周囲に磁束を発生す る。この磁束は、鋼線の層Ｌ２で透磁率を高められたエアギャップを介してロー タ１に作用を及ぼす。最外周のシールド部の層Ｌ３はステータ外部に磁束漏れを 発生させないためのものであり、層の厚さは層Ｌ２よりは厚く、多層に巻回され る。なお、前記層Ｌ２，Ｌ３を形成する鋼線は、この鋼線で形成される層Ｌ２， Ｌ３の密度（占積率）を高めるため、その断面が矩形であるのが望ましい。

【００１２】 次に、前記ステータの製作手順を、図２〜図４を参照して説明する。 まず、図２に示した第１工程では、導線および鋼線を巻回する際のガイドとな る円柱部材５を準備し、予め絶縁被膜を施した矩形断面の鋼線６を、この円柱部 材５の円周に沿って予定の長さだけ巻回し、前記層Ｌ２の１つを形成する。前記 円柱部材５は、例えば合成樹脂で製作され、その直径によってステータの内径が 決定される。すなわち、この円柱部材５の直径は前記ロータ１とほぼ同一または 僅かに大きい程度に設定する。

【００１３】 次に、図３に示した第２工程では、前記最初の層Ｌ２に重ねて導線７を巻回し 、層Ｌ１の１つを形成する。導線７の本数はステータ巻線の相数と一致させる。 この導線７の巻回の際、導線７は円柱部材５のほぼ軸方向に巻き始め、前記層Ｌ ２の端部では折返して方向を転換しつつ、予定のピッチで円周方向に巻き進め、 全周に巻回する。 それぞれの層Ｌ１，Ｌ２が予定の層数に達するまで上記の工程を繰返した後、 次の第３工程に移る。

【００１４】 図４に示した第３工程では、鋼線８を前記鋼線６と同様に、同方向に巻回する 。この鋼線６は導線７の周囲に発生した磁束がステータの外部に漏れないように するためのシールド部の層Ｌ３を形成するものであり、そのために必要な所定の 厚さになるまで多層に巻回される。以上の工程を経て、最後にステータを円柱部 材５から取外す。

【００１５】 なお、前記層Ｌ１とＬ２との間、および層Ｌ３の外周には、各層を固着し、ス テータを予定の形状に維持するための接着剤を塗布する。

【００１６】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、次のような効果を達成する ことができる。 （１） 本考案のステータは、鉄心に設けられたスロットに導線を巻く従来のス テータよりも巻線の占積率が高いうえ、ギャップワインディング方式による従来 のステータよりも実質のエアギャップが小さい。すなわち、本考案によればステ ータの銅損は低減され、かつ巻線の周りに発生した磁束は効率良くロータに及ぶ 。（２） 絶縁被膜を有する鋼線で鉄心を形成したので、うず電流損つまり鉄損 を低減できる。 （３） ステータを構成する巻線（導線）と鉄心（鋼線）とを同一の工程で組立 てられるので自動化が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例を示すモータの要部を示す
である。

【図２】 ステータの第１組立工程を示す斜視図であ
る。

【図３】 ステータの第２組立工程を示す斜視図であ
る。

【図４】 ステータの第３組立工程を示す斜視図であ
る。

【図５】 従来技術を示すモータの要部斜視図である。

【符号の説明】

１…ロータ、 ２…鉄心、 ３…巻線、 ４…ステー
タ、 ６，８…鋼線、 ７…導線

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 導線によって形成された巻線の層、およ
   び絶縁被膜を有する鋼線によって形成された鉄心の層が
   交互に重ねられた多層構造のシリンダ状ステータを具備
   し、前記導線は前記ステータの軸方向の予定位置で折返
   されつつ円周方向に予定のピッチで巻回され、前記鋼線
   は前記ステータの円周方向に沿って巻回されていること
   を特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 前記シリンダ状ステータの最外周は、前
   記鋼線によって多層に形成されたシールド層であること
   を特徴する請求項１記載のモータ。