JPH0583907A - 単相誘導電動機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定子鉄心の外周側に巻装されるコイルの周
長を極力短くする。 【構成】 鉄心本体１２の内周側に巻装される主コイル
は、ティース１４ｃの両側に位置するティース１４ｂ及
び１４ｄ間に掛け渡される。また、鉄心本体１２の外周
側に巻装される補助コイルは、ティース１４ａの両側に
位置するティース１４ｂ及び１４ｄ間に掛け渡される。
ティース１４ｂ及び１４ｄの主コイルを掛け渡す内周側
部分は、当該部分の幅方向中心が当該ティースの内周面
における幅方向中心Ｃ1 と鉄心本体１２の中心Ｃ0 とを
結ぶ直線Ｂよりも相手のティース側に寄せてある。ま
た、ティース１４ｂ及び１４ｄの補助コイルを掛け渡す
外周側部分は、当該部分の幅方向中心が当該ティースの
内周面における幅方向中心Ｃ1 と鉄心本体１２の中心Ｃ
0 とを結ぶ直線Ｂよりも相手のティース側に寄せてあ
る。このため、主コイル及び補助コイルの周長を短くす
ることができ、使用するマグネットワイヤの量が減少
し、銅損も少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は単相誘導電動機の固定子
に係わり、特にコイル周長の短縮化を図ったものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】単相誘導電動機の固定子としては、特開
昭６４−３４１５５号公報に示されたものがある。これ
は、図１３に示すように、鉄心１の内周縁部に絶縁材製
のリング状立上げ部２を設けると共に、ティース３う
ち、所定のティースに絶縁材製の突部４を立設し、主コ
イル５をリング状立上げ部２と突片４との間に巻装して
該主コイル５を鉄心１の内周側に位置させ、補助コイル
６はその主コイル５より外周側に位置するようにして巻
装したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成のもので
は、各ティース３は、図１４に示すように、放射状に真
直ぐ延長された形態となっている。このため、主及び補
助の両コイル５及び６はいずれも同数のティースを包囲
するように巻装されているものの、補助コイル６は外周
側にあるから、そのコイルエンドの長さは内周側の主コ
イル５のコイルエンドよりも長くなり、この結果、補助
コイル６を構成するマグネットワイヤの使用量が多くな
ると共に、銅損も大きくなる、という問題を生ずる。

【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、固定子鉄心の外周側に巻装されるコイ
ルの長さを極力短くできる単相誘導電動機の固定子を提
供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題を解消するため
に本発明の単相誘導電動機は、ティース及びスロットを
交互に形成した固定子鉄心と、互いに位相の異なる電圧
が印加される主コイル及び補助コイルとを備え、前記固
定子鉄心に主及び補助の両コイルを一方のコイルが他方
のコイルより外周側に位置するようにティース間に巻装
してなるものであって、前記外周側にコイルを巻装する
ティースの外周側部分の幅方向中心が当該ティースの内
周面における幅方向中心と固定子鉄心の中心とを結ぶ直
線よりも相手のティース側に寄るように、当該ティース
の外周側部分を相手のティース側に寄せたことを特徴と
するものである。

【０００６】

【作用】外周側コイルを巻装するティースの外周側部分
の幅方向中心が当該ティースの内周面における幅方向中
心と固定子鉄心の中心とを結ぶ直線よりも相手のティー
ス側に寄るように、当該ティースの外周側部分が相手の
ティース側に寄せられているので、外周側コイルを掛け
渡すティース間の差し渡し寸法が短くなり、そのコイル
エンド長さは短くなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１ないし図８
に基づいて説明する。

【０００８】この実施例の単相誘導電動機の固定子で
は、図８に示すように、その固定子鉄心１１は、鉄心本
体１２と、この鉄心本体１２の外側に嵌着されるヨーク
鉄心１３とから構成されている。鉄心本体１２は、図１
に示すように、多数、例えば１６個のティース１４と同
数のスロット１５とを交互に有している。そして、ティ
ース１４の相互間は内周側において薄肉の橋絡部１６に
より連結されており、スロット１５は外周側において開
放されている。

【０００９】この鉄心本体１２には、最終的には、図６
に示すように、内周側に主コイル１７、外周側に補助コ
イル１８がそれぞれ４個ずつ巻装される。主コイル１７
は、９０度の角度間隔を隔てた４本のティース（このテ
ィースを図１に符号１４ａで示す）の相互間に位置する
３本のティース（このティースを図１に符号１４ｂ〜１
４ｄで示す）のうち、外側の２本のティース１４ｂ及び
１４ｄ間に巻装される。また、補助コイル１８は前記テ
ィース１４ａを挟んで位置する２本のティース１４ｄ及
び１４ｂ間に主コイル１７から４５度ずらして巻装され
る。なお、これら主及び補助の両コイル１７及び１８に
は、互いに９０度位相の異なる電圧が印加される。

【００１０】そして、ティース１４ｂ及び１４ｄのう
ち、主コイル１７が掛け渡される内周側部分は、当該テ
ィース１４ｂ及び１４ｄの内周面の幅方向中心Ｃ1 （前
記橋絡部１６間における幅方向中心）に関し、相手のテ
ィース側に寄せて形成されている。これにより、そのテ
ィース１４ｂ及び１４ｄの内周側部分の幅方向中心（図
１に二点鎖線Ａで示す）は、当該ティース１４ｂ及び１
４ｄの内周面の幅方向中心Ｃ1 と鉄心本体１２の中心Ｃ
0 とを結ぶ直線（図１に二点鎖線Ｂで示す）よりも相手
のティース側に寄せられた状態になっている。

【００１１】また、ティース１４ａを挟んだティース１
４ｂ及び１４ｄのうち、補助コイル１８が掛け渡される
外周側部分は、当該ティース１４ｂ及び１４ｄの内周面
の幅方向中心Ｃ1 に関し、相手のティース側に寄せて形
成されている。これにより、そのティース１４ｂ及び１
４ｄの外周側部分の幅方向中心（図１に二点鎖線Ｄで示
す）は、直線Ｂよりも相手のティース側に寄せられた状
態になっている。

【００１２】そして、ティース１４ｂ，１４ｄの内周側
及び外周側を上述のように形成した結果、これらティー
ス１４ｂ，１４ｄは、クランク状になっている。

【００１３】さて、図５に示すように、鉄心本体１２の
表面には、内周面及びティース１４の外周側先端部表面
を除く全体にプラスチック製の絶縁層１９が被覆形成さ
れている。また、図２及び図３に示すように、鉄心本体
１２の両端面には、内壁２０と、複数個の外壁２１と、
複数個の第１及び第２の仕切壁２２ａ及び２２ｂとが立
上り状に形成されている。なお、これら内壁２０、外壁
２１、第１及び第２の仕切壁２２ａ及び２２ｂはインサ
ート成形により絶縁層１９と一体に形成したものであ
る。

【００１４】上記内壁２０は、鉄心本体１２の内周縁部
に形成され、円筒状をなしている。この場合、鉄心本体
１２の両端面の内壁２０のうち、図５において上側の内
壁２０は鉄心本体１２の端面が若干露出するように形成
し、鉄心本体１２を前記ヨーク鉄心１３内に圧入する際
に使用する治具をこの露出端面に押し当てるようにして
いる。

【００１５】また、上記外壁２１は、鉄心本体１２の外
周側、即ちティース１４の先端部分に該先端部分の幅寸
法と略同等の幅寸法をもって形成されている。この場
合、外壁２１は、前記ティース１４ｃを除いた他のティ
ースのすべてに形成されている。このように形成された
外壁２１の相互間には隙間２３が存在している。

【００１６】更に、上記第１及び第２の仕切壁２２ａ及
び２２ｂは、内壁２０と外壁２１との間に位置され、鉄
心本体１２の周方向に沿って交互に形成されている。こ
のうち、幅寸法の小なる第２の仕切壁２２ｂは、前記テ
ィース１４ａに形成されており、その幅寸法はティース
１４ａの幅寸法と同等に設定されている。また、幅寸法
の大なる第１の仕切壁２２ａは、第２の仕切壁２２ｂが
形成されたティース１４ａの相互間に存する３本のティ
ース１４ｂ〜１４ｄ及びこの３本のティース１４ｂ〜１
４ｄ間の２個のスロット１５上に位置するようにして形
成され、更に両端部が両側のティース１４ｂ，１４ｄか
ら第２の仕切壁２２ｂ側に向って若干突出して形成され
てスロット１５上に位置している。そして、これら第１
及び第２の仕切壁２２ａ及び２２ｂの相互間には隙間２
４が存在している。

【００１７】なお、ティース１４ｂ〜１４ｄ間の２個の
スロット１５において、内壁２０と第１の仕切壁２２ａ
との間は絶縁層１９と一体の薄壁２５により塞がれてい
る（図５参照）。また、第１の仕切壁２２ａの両端部と
外壁２１との間にも、スロット１５を部分的に狭めるよ
うにして絶縁層１９と一体の薄壁２６が設けられてい
る。

【００１８】上述のように構成された鉄心本体１２への
主及び補助の両コイル１７及び１８の巻装は、図示しな
い巻線機によりマグネットワイヤをティース１４間に直
接巻回することによって行われる。このマグネットワイ
ヤの巻回は、まず主コイル１７から行われ、そのマグネ
ットワイヤは、第１の仕切壁２２ａが立設された３本の
ティース１４ｂ〜１４ｄのうち、外側の２本のティース
１４ｂ，１４ｄ間に巻回される。この巻回時、マグネッ
トワイヤは、各外壁２１間の隙間２３、第１及び第２の
仕切壁２２ａ及び２２ｂ間の隙間２４を通過して鉄心本
体１２の内周側に巻回される。そして、巻回後の主コイ
ル１７のコイルエンドは図４〜図７に示すように内壁２
０と第１の仕切壁２２ａとの間に挟まれた状態になる。

【００１９】この主コイル１７の巻装後、補助コイル１
８のマグネットワイヤが主コイル１７と４５度ずれた２
本のティース１４ｂ，１４ｄ間に巻回される。この巻回
時、マグネットワイヤは、各外壁２１間の隙間２３を通
過して鉄心本体１２の外周側に巻回される。そして、巻
回後の補助コイル１８のコイルエンドは図４〜図７に示
すように第１及び第２の仕切壁２２ａ及び２２ｂと外壁
２１との間に挟まれた状態になる。

【００２０】以上のようにして主及び補助の両コイル２
３及び２４を巻装した後、鉄心本体１２の外側にヨーク
鉄心１３を嵌着し、以上により図８に示す固定子として
完成される。

【００２１】上記の構成の本実施例によれば、補助コイ
ル１８を掛け渡すティース１４ｂ，１４ｄの外周側部分
は、互いに相手のティース側に寄っているので、両ティ
ース１４ｂ，１４ｄ間の差し渡し寸法が短くなり、その
結果、補助コイル１８のコイルエンドの長さ、ひいては
補助コイル１８の周長が短くなり、使用するマグネット
ワイヤ量が減少すると共に、銅損も減少する。

【００２２】また、本実施例では、主コイル１７を掛け
渡すティース１４ｂ，１４ｄの内周側部分も、互いに相
手のティース側に寄せてあるので、主コイル１７の周長
も短縮できる。

【００２３】しかも、ティース１４ｂ，１４ｄの外周側
部分及び内周側部分を相手のティース側に寄せたことに
より、主及び補助の各コイル１７及び１８が収納される
スロット１５が広げられたこととなり、この結果、鉄心
本体１２を大形化せずとも、コイルの巻回数を増加させ
ることができる。

【００２４】その上、本実施例では、特に主及び補助の
両コイル２３及び２４のコイルエンド間は絶縁材製の第
１の仕切壁２２ａにより隔てられるので、後から巻装す
る補助コイル１８のコイルエンドが先に巻装された主コ
イル１７のコイルエンドの上に重ねて巻かれる虞がな
く、重ね巻きによって補助コイル１８のコイルエンドの
長さが増加するという問題を回避できる。

【００２５】なお、上記実施例では、固定子鉄心１１を
鉄心本体１２とヨーク鉄心１３とから構成したが、固定
子鉄心を鉄心本体とヨーク鉄心とが予め一体化されたも
のとして構成し、スロットを内周側において開放させた
ものであっても良い。

【００２６】図９ないし図１２は本発明の第２ないし第
５実施例の鉄心本体を示すもので、図９に示す第２実施
例の鉄心本体２７は、第１実施例におけるティース１４
ａ及び１４ｃを除去した形態のものである。このように
ティース１４ａ，１４ｂを除去しても、これらティース
にはコイル１７，１８を掛けないので、性能上の支承は
生じない。

【００２７】図１０に示す第３実施例の鉄心本体２８で
は、各ティース２９のうち、第１実施例のティース１４
ｂ，１４ｄに相当するティース２９ｂ，２９ｄは直線Ｂ
に対し互いに逆方向に傾斜するように形成されている。
この傾斜により、主コイル１７（図１０では図示せず）
が掛け渡される内周側部分及び外周側部分が共に相手の
ティース側に寄せられた状態になっている。

【００２８】図１１に示す第４実施例では、鉄心本体３
０の各ティース３１のうち、第１実施例のティース１４
ｂ，１４ｄに相当するティース３１ｂ，３１ｄがティー
ス１４ｂ，１４ｄと異なるところは、内周側部分を略く
字形に傾けて当該部分の基端をティース３１ｂ，３１ｄ
の内周面部分の中央に位置させたところにある。

【００２９】図１２に示す第５実施例では、鉄心本体３
２の各ティース３３のうち、第１実施例のティース１４
ｂ，１４ｄに相当するティース３１ｂ，３１ｄの外周側
部分のみを相手のティース側に寄せるようにしたもので
ある。

【００３０】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例に限定されるものではなく、例えば固定子鉄心の内周
側に補助コイルを巻装し、外周側に主コイルを巻装して
も良い等、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更するこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
周側コイルを巻装するティースの外周側部分の幅方向中
心が当該ティースの内周面における幅方向中心と固定子
鉄心の中心とを結ぶ直線よりも相手のティース側に寄る
ように、当該ティースの外周側コイルと接触する側面が
相手のティース側に寄せられているので、外周側コイル
の周長を短くすることができ、使用するマグネットワイ
ヤの量が減少し、銅損も少なくなる、という優れた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す鉄心本体の平面図

【図２】各壁を設けた鉄心本体の平面図

【図３】同斜視図

【図４】コイルを巻装した鉄心本体の斜視図

【図５】同縦断側面図

【図６】同横断平面図

【図７】同部分拡大横断面図

【図８】完成形態の固定子の斜視図

【図９】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図１０】本発明の第３実施例を示す図１相当図

【図１１】本発明の第４実施例を示す図１相当図

【図１２】本発明の第５実施例を示す図１相当図

【図１３】従来例を示す図７相当図

【図１４】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

１１は固定子鉄心、１２は鉄心本体、１３はヨーク鉄
心、１４はティース、１５はスロット、１６は橋絡部、
１７は主コイル、１８は補助コイル、１９は絶縁層、２
０は内壁、２１は外壁、２２ａ，２２ｂは第１，第２の
仕切壁、２３，２４は隙間、２７，２８，３０，３２は
鉄心本体、２９，３１，３３はティース、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ティース及びスロットを交互に形成した
   固定子鉄心と、互いに位相の異なる電圧が印加される主
   コイル及び補助コイルとを備え、前記固定子鉄心に主及
   び補助の両コイルを一方のコイルが他方のコイルより外
   周側に位置するようにティース間に巻装してなるもので
   あって、前記外周側にコイルを巻装するティースの外周
   側部分の幅方向中心が当該ティースの内周面における幅
   方向中心と固定子鉄心の中心とを結ぶ直線よりも相手の
   ティース側に寄るように、当該ティースの外周側部分を
   相手のティース側に寄せたことを特徴とする単相誘導電
   動機の固定子。