JPH04372554A

JPH04372554A - 電動機

Info

Publication number: JPH04372554A
Application number: JP14755291A
Authority: JP
Inventors: Kimio Tanaka; 田中　公夫
Original assignee: Shibaura Engineering Works Co Ltd
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1991-06-19
Filing date: 1991-06-19
Publication date: 1992-12-25
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JP2969483B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄心に巻線を直接巻き
付ける構造の電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】電動機は
、一般に鉄心にクシ状に軸心に向かって延出する多数の
歯部を備えてスロットと称される開口部を形成し、この
開口部に巻線を軸方向から挿入装着している。しかし、
この様な巻線の装着では、鉄心の軸方向端面に巻線端が
大きく突出して軸方向の寸法が大きくなる。しかも、こ
の様な巻線端は、鉄心に有効な磁束を発生するものでは
なく、抵抗損となり、発熱するだけの無駄な巻線となっ
ていた。そこで、継鉄部に巻線を巻き付ける、すなわち
トロイダル状の巻線が施される電動機が試みられ、巻線
の無駄を少なくし軸方向の寸法を小さくすることで大き
な効果を得ている。しかしながら、この様な電動機にお
いても幾つかの問題がある。リング状の継鉄部に巻線を
巻き付けるには、継鉄部を分割しなければ容易に巻線を
施すことができず、この分割によって製造上および特性
上好ましくない現象が現れた。例えば、分割された鉄心
を接合する手間や接合部分における磁気抵抗の乱れなど
があり、高効率や低騒音が求められる電動機としては問
題があった。

【０００３】また、この様な磁気抵抗の乱れがなくとも
、鉄心が分割され、巻線を施した後、接合すると十分な
真円度を得ることが難しく、振動や騒音に悩まされた。この様な問題は、回転数を制御するためにサイリスタな
どの素子で電源電流を制御すると電源電流の波形が正弦
波でなくなることから発生する高調波に同調して極めて
大きな振動や騒音が発生することで確認されている。

【０００４】そこで、固定子鉄心を分割しないで巻線を
巻装することが考えられ、特開昭６３−１１０９２８号
公報に記載されるように主巻線と補助巻線のスロットを
それぞれ径方向に異なる深さにして、それぞれの巻線を
巻装している。この様な固定子鉄心においては、固定子
鉄心を分割しなくとも主巻線と補助巻線とがそれぞれ巻
装できるため、固定子鉄心を分割するといった問題を解
消することができる。しかしながら、主巻線と補助巻線
とがそれぞれ径方向に重なるため、ある程度径方向の寸
法が大きくなる傾向があった。もちろん、径方向に固定
子鉄心の寸法を大きく形成することによって主巻線と補
助巻線とが相互に干渉しなくなることになり、絶縁上好
ましいものであった。一方、各種の機器に取り付けられ
る電動機は、必然的に小形化が要求されるものであり、
特に冷暖房装置などのフアン用電動機は、低騒音と小形
化が大きな課題である。

【０００５】本発明は、この様な事情に鑑みてなされた
ものであり、低騒音と小形化を実現する電動機を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｅ字状に軸心
に向かって３個突出する極子で歯部を形成し、第１巻線
部に第１巻線を施し、歯部の前記補極に隣接する極子と
補極を越えて隣接する極子との間に第２巻線を施す電動
機において、補極及びこの補極に隣設する極子をそれぞ
れ平行に配設したことによって目的を達成している。

【０００７】

【作用】第２巻線が巻装される極子を補極とともに平行
させることによって、第１巻線が巻装される空間部が周
方向へ大きくなり、そのため、第１巻線のための空間部
を径方向に小さくできる。そして、第２巻線が巻装され
る補極を介して隣設する極子がそれぞれ近寄ることにな
り、これも周方向へ第２巻線の巻装される空間部が大き
くなり、これも第２巻線の巻装される空間部を径方向に
小さくできる。従って、第１巻線および第２巻線が巻装
されるそれぞれの空間部が周方向に大きくなり、それだ
け径方向に小さくなり、固定子鉄心の外径を小さくする
ことができる。

【０００８】

【実施例】本発明を図面に示された一実施例に基づいて
説明すると、図１は、本発明による電動機の固定子鉄心
を示す要部斜視図であり、図２は、固定子鉄心の要部平
面図であり、図３は、従来の電動機と比較するための要
部拡大平面図である。そして、図４は、固定子鉄心に巻
線を第１巻線および第２巻線を巻装する状態を示した要
部縦断面図である。

【０００９】図１において、電動機は、ド―ナツ状の継
鉄部で外郭を構成する固定子鉄心１に第１巻線２と第２
巻線３とが巻装されており、第１巻線２は、外周側に６
個備えられ、第２巻線３は、内周側に６個備えられてい
る。そして、第１巻線２は、固定子鉄心１の内周に軸心
に向かって形成された第１巻線部４に巻装されており、
第２巻線３は、第１巻線部４の内径側にＥ字状に形成さ
れた歯部５に巻装されている。この第２巻線３は、Ｅ字
状に形成された歯部５が３個の極子５ａ、５ｂ、５ｃに
よって構成され、補極６を介在するようにして隣設され
る極子５ａ、５ｃ間に巻装されている。さらに、リ―ド
線７を介して第１巻線２は、図示されないコンデンサに
接続される補助巻線として、第２巻線３が主巻線として
接続されており、コンデンサ式の電動機を構成している
。また、固定子鉄心１は、図示されないフレ―ムに収め
られるか、あるいは、プリミックスなどのモ―ルド部材
によってフレ―ムを構成し、図示されない回転子を内装
するように構成されている。　　図２において、固定子
鉄心１の歯部５は、３個の極子５ａ、５ｂ、５ｃがＥ字
状になるように構成されており、周方向の外側になる極
子５ａ、５ｃには、相互に向合うように磁束面８が形成
されている。図中の線９ａ、９ｂ、９ｃは、それぞれ極
子５ａ、補極６、極子５ｃが平行に形成されていること
を示すものである。そして、図中の線１０ａ、１０ｂは
、第２巻線３を巻装する際にノズルが揺動する範囲を示
しており、その間の矢印１１が第２巻線３を巻装する位
置を示している。また、図中の線１２ａ、１２ｂは、そ
れぞれ第１巻線２を巻装する際のノズルの揺動する範囲
を示しており、その間の矢印１３が第１巻線２を巻装す
る範囲を示している。さらに、これらのノズルが揺動す
る中心が固定子鉄心１の軸心Ａより径方向へ幾らか偏在
しており、固定子鉄心１の周方向へ逐次第１巻線２及び
第２巻線３を巻装するのに移動する揺動の中心を示す軌
跡が線Ｂによって示されている。

【００１０】図３において、固定子鉄心１は、実線によ
って軸心Ａに向かって極子５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び
補極６０が延設されており、さらに点線で図２に示され
る極子５ａ、５ｂ、５ｃの形状が比較して示されている
。線１４ａ、１４ｂは、固定子鉄心１軸心から極子５０
ａと補極６０、極子５０ｃと補極６０との間に形成され
るスロットにノズルが侵入する状態を示すものである。この場合、ノズルの揺動中心は、固定子鉄心１の軸心に
あることを示している。

【００１１】図４において、固定子鉄心１に第１巻線２
が巻装される状態を示しており、実線で示される軸１５
は、固定子鉄心１の軸心に位置する巻線機の軸１５であ
り、点線で示される軸１６は、揺動位置が偏心した場合
の巻線機の軸１６である。軸１５には、ノズル１７が備
えられており、軸１５を介してノズル１７から第１巻線
２が引き出されている。そして、軸１５の揺動位置を図
２に示されるＡ点からＢの軌跡の位置へ偏心させる距離
を寸法Ｃが示している。また、軸１５、１６は、いずれ
の位置にあっても固定子鉄心１の軸方向に往復動するも
のであり、その状態を図中の点線で示している。固定子
鉄心１は、周方向に６個の第１巻線２及び第２巻線３を
巻装する必要から、巻線機によって回転されるように構
成されており、固定子鉄心１を把持する治具１８にギヤ
―１９が連結されている。

【００１２】この様な構成において、電動機は、鋼板を
プレスによって所定の形状に打抜き、積層され、第１巻
線２及び第２巻線３が巻装され、リ―ド線７が取り付け
られ固定子鉄心１を形成する。そして、図示されないフ
レ―ムによって回転子などが取り付けられて組み立てら
れる。

【００１３】この様な組み立てにおいて、固定子鉄心１
は、歯部５を形成する極子５ａ、５ｃと補極６とが平行
して構成されているため、この間に形成される隙間、す
なわちスロットには、軌跡Ｂの上にノズルの軸心を位置
させると、補極６あるいは極子５ａ、５ｃに接触する機
会が最小限になる。もちろん、この軌跡上になくとも極
子５ａ、５ｃと補極６との間が大きい場合には、何等支
障なくノズルがスロットの間を通って軸方向に上下動す
ることができる。しかしながら、電動機の外径を小さく
するには、歯部５の構成などを径方向に圧縮しなければ
ならず、このために周方向へできる限り大きくするとノ
ズルの揺動軸心を軌跡Ｂの位置にすることが好ましい。この様な傾向は、スロット数が少なくなるほど著しいも
のとなる。この様に極子５ａ、５ｃおよび補極６がそれ
ぞれ平行に形成されると、図３に示される通り、明らか
に極子５ａと極子５ｂ、あるいは極子５Ｃと極子５ｂと
の間に形成される第２巻線３を巻装する空間部分が大き
くなり、それだけ、歯部５の径方向寸法を小さくするこ
とができる。もちろん、歯部５が径方向に大きくなるこ
とによって第１巻線２を巻装する空間部分をも周方向に
大きくすることができ、それだけ径方向を小さくするこ
とができる。従って、この第１巻線２と第２巻線３とを
巻装するそれぞれの空間部分を周方向へ大きくし、径方
向へ小さくすることによって固定子鉄心１の外径を小さ
くすることができ、電動機の小形化に貢献できる。また
、補極６に極子５ａ、５ｃがそれぞれ近接するため、第
２巻線３の特に外径側が相互に近くなり第２巻線３の固
定子鉄心１の端面における亘り部分が短くなる。そして
、第２巻線３を巻装する際、極子５ａと極子５ｃとがそ
れぞれ平行しているため、巻装される第２巻線３が偏在
することなく巻装できる。すなわち、図３における実線
で示された極子５０ａ、５０ｃに第２巻線が巻装される
と、極子５０ａ、５０ｃがそれぞれ軸心に向かって延設
されているため、周方向では、軸心に近い部分が近寄る
ことになり、巻装される巻線の特に最初の部分がが内径
側へ偏って巻装されることになり、後から巻装される線
によって内径側へ押される可能性がある。この様な現象
が起こると回転子と第２巻線３とが接触する恐れがあり
、第２巻線３を整形することが必要になる。しかしなが
ら、図３に点線で示されるように極子５ａ、５ｃが平行
することによってこの様な弊害が少なくなる。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、第２巻線を巻装する極
子を補極と共に平行させたため、第１巻線及び第２巻線
が共に周方向へ巻装量を増加させることができ、それだ
け径方向を小さくすることができるため、外径の小さい
電動機を得ることができる。そして、固定子鉄心を分割
して構成する必要がなく、磁束の偏在など振動や騒音の
原因となる問題を有することなく、小形で静粛な電動機
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電動機の固定子鉄心を示す要部斜
視図である。

【図２】固定子鉄心の要部平面図である。

【図３】従来の電動機と比較するための要部拡大平面図
である。

【図４】固定子鉄心に巻線を第１巻線および第２巻線を
巻装する状態を示した要部縦断面図である。

【符号の説明】

１……固定子鉄心２……第１巻線３……第２巻線５……歯部６……補極Ａ……軸心Ｂ……軌跡１７……ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周にリング状の継鉄部を形成し、この継
鉄部の内周側に軸向きに突出する複数の補極と、この複
数の補極の間に形成される主極とからなり、この主極に
前記継鉄部から軸向きに突設する第１巻線部を形成し、
この第１巻線部の内径側にＥ字状に軸心に向かって３個
突出する極子で歯部を形成し、第１巻線部に第１巻線を
施し、歯部の前記補極に隣接する極子と補極を越えて隣
接する極子との間に第２巻線を施す電動機において、補
極及びこの補極に隣設する極子をそれぞれ平行に配設し
たことを特徴とする電動機。