JPH07303348A

JPH07303348A - スイッチ型反作用電動機

Info

Publication number: JPH07303348A
Application number: JP7051883A
Authority: JP
Inventors: Gerald N Baker; ジェラルド・エヌ・ベイカー; Gary E Horst; ゲーリー・イー・ホースト
Original assignee: Emerson Electric Co
Current assignee: Emerson Electric Co
Priority date: 1994-02-16
Filing date: 1995-02-16
Publication date: 1995-11-14
Also published as: TW289878B; KR950034979A; DE69503273D1; EP0668652B1; CA2142481A1; EP0668652A1; CA2142481C; ATE168229T1; US5604388A

Abstract

(57)【要約】【目的】電動機のコストを増大したり性能を悪化する
ことなくサイレン騒音を低減する。【構成】電動機（Ｍ）はステータ組立体（ＳＡ）とロ
ータ組立体（ＲＡ）とを含む。ロータ組立体は複数個の
ロータ歯（ＲＴ）を有し、それらの間に空隙（Ｇ）が延
在する。ロータ組立体には騒音低減装置（１０）が組付
けられ、電動機が回転する際にロータにより発生される
騒音を低減する。騒音低減装置は非導電性材料にて形成
され空隙に挿入されたラグ（１４）を含む。各ラグは側
壁（１６Ａ、１６Ｂ）と内周壁（１６Ｃ）と外周壁（１
６Ｄ）とを有する中空部材である。外周壁はロータの極
の外面の湾曲形状に対応する湾曲形状を有する。また騒
音低減装置はロータ組立体の両端に当接するエンドキャ
ップ（２０）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチ型反作用電動
機に係り、更に詳細にはロータの極の間の空隙を充填す
べく電動機のロータ組立体に組付けられる成形されたエ
ンドキャップ−ラグ組立体に係る。エンドキャップ−ラ
グ組立体は電動機の運転中に発生されるサイレン騒音が
発生しないようにし、しかも電動機の電磁気的性能に影
響を及ぼさない。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】スイッ
チ型反作用電動機に於ては、電動機の典型的な運転速度
範囲に於てロータの回転により或る量の騒音が発生され
ることが知られている。この騒音は一般にサイレン効果
と呼ばれる。かかる騒音の発生要因は、電動機の極がロ
ータ組立体の中央ハブより外方へ延在し極の間の空間に
空隙が存在することに起因してロータの外面が急激な形
状変化部を有することである。この問題は米国特許第
５，０５３，６６６号、同５，０２３，５０２号、同第
４，９１６，３４６号に於ても既に言及されている。騒
音の問題を解消するこれらの米国特許公報に記載された
従来の試みに於ては、ロータの極の間の空隙が電気絶縁
材料であってよい或る材料にて充填される。上述の米国
特許公報に記載された構造に於ては、例えば米国特許第
４，９１６，３４６号及び同第５，０５３，６６６号公
報に記載されている如く、空隙に挿入され所定の位置に
溶接される薄板積層体の如きセグメントが使用され、ま
た米国特許第５，０２３，５０２号公報に記載されてい
る如く成形された絶縁材料が空隙に挿入される。ロータ
の薄板が所定の位置に保持されることを補助すべく、ロ
ータの薄板構造は例えば米国特許第５，０２３，５０２
号公報に記載されている如く各空隙の内端に於て薄板の
湾曲した内周面にキーストーンの形状を有するタングが
形成されるよう修正される。成形された絶縁材料は極間
空隙に嵌入するよう対応する溝を有している。米国特許
５，０５３，６６６号公報（その図３参照）に於ては、
ロータ歯の側面に沿って窪みが設けられ、挿入体には絶
縁材料の薄板が所定の位置に固定された状態に維持され
るよう窪みに対応する凸部が設けられる。スイッチ型反
作用電動機のロータ構造には二つの基本的な構造があ
る。一つの構造に於ては、ロータの極は中央ロータハブ
より外方へ延在する直線的な側壁により郭定される。こ
れらのロータは電動機が所定の回転速度にて運転してい
る場合にも挿入体が所定の位置に保持されるようタング
が窪みに嵌込まれる型式のロータである。もう一つのロ
ータ構造に於ては、極の外端に肩部が形成され、該肩部
は空隙に張出し挿入体を所定の位置に固定するための外
側の肩部を与えるよう空隙の外方部分内へ突出し周方向
に延在している。

【０００３】上述の米国特許に於ては騒音の問題の認識
が示されてはいるが、これらの米国特許公報に記載され
た解決策は対コスト有効性の点で必ずしも最良のもので
はない。ロータ薄板にタングや窪みを追加することによ
り薄板のコストが増大され、またロータの電磁気特性が
影響を受ける。薄板を所定の位置に溶接したり接着する
ことによっては必ずしも挿入体が時間の経過と共に緩く
なったり電動機を損傷したり破壊したりすることを防止
することができない。ロータ製造工程の一部として薄板
や挿入体を所定の位置に装着し固定する追加の工程によ
り、電動機のコストが増大される。また挿入体がロータ
に取付けられる方法に起因して、挿入体を交換するため
にはロータ組立体全体を交換しなればならない。挿入
体、即ち成形部品の大きさ及び重量により、それらの材
料に起因してロータ組立体の重量が増大される。薄板や
成形部品が如何なる材料にて形成されていても、一般に
それらは充実の部材である。従って騒音の問題を解消せ
んとする従来の試み於ける種々の欠点の幾つかを解消す
る対コスト有効性の高い騒音問題解決策が必要とされて
いる。

【０００４】

【発明の概要】本発明の目的は、電動機が通常の運転速
度にて運転しているときにロータにより発生されるサイ
レン騒音が生じないようにすべく、スイッチ型反作用電
動機のロータに使用される挿入体を提供すること、全周
に亘り間断のないロータ外面を与え、これにより騒音を
発生させる極の外面の形状変化を低減すべく、互いに隣
接するロータ極の間の空隙に嵌入される大きさに設定さ
れたラグを含む挿入体を提供すること、種々の数の極、
一様な外面を有する極、又は段差状の外面を有する極を
有するロータを含む種々のロータに使用可能なラグを含
み、極の中央部の両側に段差部を有する一様な形状の極
及び極面の一方の側にのみ段差部が設けられた一様では
ない形状を有する極に使用可能な挿入体を提供するこ
と、ロータ組立体の両端に組付けられる互いに係合する
ラグ組立体含む挿入体を提供すること、ロータの薄板積
層体の端部薄板に当接するエンドキャップを含む互いに
係合するラグ組立体を提供すること、ロータの製造工程
中にラグ組立体を容易に組付けることができ、またラグ
組立体を容易に交換することができるよう、ラグ組立体
の対応する部分が互いに他に対し容易に嵌合係合するよ
う構成された互いに係合するラグ組立体を提供するこ
と、ロータ組立体に組付けられると電動機が高速度にて
回転している場合にも所定の位置に取付けられた状態に
維持されロータより緩くなったり外れたりすることのな
いラグ組立体を提供すること、組付けのために溶接、接
着、又は他の取付けを必要としないラグ組立体を提供す
ること、電気絶縁材料にて形成されたラグ及びエンドキ
ャップ組立体を提供すること、ロータの外形を一様にす
るために最小限の材料しか必要とせず、ラグは中空のラ
グ又は補強リブを有する中空のラグであり必ずしも充実
の部材である必要のないラグ及びエンドキャップ組立体
を提供すること、電動機の用途に応じて特定の構造を使
用することができるよう複数の形状及び寸法の何れであ
ってもよいラグ及びエンドキャップ組立体を提供するこ
と、容易に製造し組付けることのできる低廉な構造体で
あるラグ及びエンドキャップ組立体を提供することであ
る。

【０００５】本発明によれば、概説すれば、スイッチ型
反作用電動機は、中央ボア及び該中央ボアへ向けて内方
へ延在する複数個のステータ歯を有するステータを含む
ステータ組立体を含んでいる。ステータ歯には複数個の
ステータ巻線が設けられている。ロータ組立体がロータ
シャフトに取付けられステータ組立体に対し相対的に回
転するよう中央ボア内に配置されたロータを含んでい
る。ロータ組立体は外方へ延在する複数個のロータ歯を
有し、互いに隣接するロータ歯の間には空隙がロータ組
立体の長さ方向に延在している。ロータ組立体には騒音
低減装置が組付けられており、騒音低減装置は電動機が
通常の電動機速度にて運転しているときに電動機により
発生されるサイレン騒音を低減する。騒音低減装置はロ
ータ組立体の各空隙内に挿入されロータ組立体の長さ方
向に延在するラグを含んでいる。各ラグは電気絶縁材料
にて形成されている。また各ラグはロータ歯の側壁の形
状に実質的に対応する形状を有する側壁と、ロータ歯の
間の空隙の径方向内端に於けるロータの外形に実質的に
対応する湾曲形状を有する内周壁とを有している。ラグ
の外周壁はロータ歯の外面の湾曲形状に実質的に対応す
る湾曲形状を有している。ラグはロータ組立体の外面が
ロータ組立体の全周に亘り実質的に一様になるよう、ロ
ータ歯の外面に実質的に対応する面を互いに隣接するロ
ータ歯の外面の間に与えている。このことにより電動機
の騒音が低減される。また騒音低減装置は更にロータ組
立体の端部に当接するキャップを含んでおり、ラグはそ
れがロータ組立体に組付けられるようキャップに取付け
られている。

【０００６】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【０００７】スイッチ型反作用電動機が図１に於て符号
Ｍにて全体的に示されている。電動機Ｍは従来の構造の
ステータＳを有するステータ組立体ＳＡを含んでいる。
ステータは中央ボアＢと複数個のステータ歯、即ち極Ｓ
Ｔとを有している。ステータ歯は径方向内方へ突出しボ
アＢにて終る歯である。更にステータＳは図１に於ては
８個のステータ歯を有するものとして図示されている
が、ステータは本発明の範囲内にて８個よりも多い又は
少ない歯を有していてよい。ステータ組立体は更に複数
個のステータ巻線Ｗを含み、ステータ巻線は従来の要領
にてステータ歯に設けられている。また電動機はロータ
組立体ＲＡを含み、ロータ組立体はロータＲを含んでい
る。ロータはロータシャフトＲＳに取付けられ、ステー
タ組立体に対し相対的に回転するようステータの中央ボ
ア内に配置されている。ロータ組立体はロータシャフト
に取付けられたハブＨと、該ハブの周りに周方向に互い
に隔置され中央ボア内に径方向外方へ延在する複数個の
ロータ歯ＲＴとを有している。隣接するロータ歯の間に
は空隙Ｇがロータ組立体の長さ方向に延在している。図
１に示されたロータ組立体は６個のロータ歯を有してい
る。ステータの場合と同様、ロータは本発明の範囲内に
て６個よりも多い又は少ない歯を有していてよい。更に
電動機Ｍは単相反作用電動機であってもよく、また電動
機が使用される用途に応じて例えば二相、三相、四相、
又は五相の多相電動機であってもよい。

【０００８】電動機Ｍのロータは当技術分野に於て周知
である如く、互いに積層された一連の薄板にて形成され
ている。薄板Ｌの積層体Ｋが図４（Ａ）に図示されてい
る。図１乃至図３に示されている如く、種々の型式の薄
板が存在する。図１に於て、ロータＲの薄板Ｌ１は一定
の間隙を有する電動機のためのものである。即ち各ロー
タ歯の外面Ｆ１は一定の直径を有し、従ってこの外面は
ロータ歯の外面を横切る方向の曲率が一様である。図２
に示された薄板Ｌ２は二段階の間隙を有するロータ構造
に使用されるものである。この構造に於ては、各ロータ
歯の外面は第一の直径を有する隆起した中央部Ｆ２Ａを
有している。この中央部の両側には僅かに直径の小さい
部分Ｆ２Ｂが設けられている。従ってステータ歯とロー
タ歯との間の間隙はロータ歯がステータ歯を横切って通
過する際に或る寸法より他の寸法へ変化する。図３に示
された薄板Ｌ３も二段階の間隙を有する電動機のための
ものである。この構造に於ては、隆起した部分Ｆ３Ａと
直径の小さい部分Ｆ３Ｂとが設けられている。また図１
２に示されている如く、薄板Ｌ４の如きロータ薄板は互
いに隣接するロータ歯の間の空隙の外端に於て該空隙内
へ部分的に延在する肩部Ｄを有していてよい。この場合
にはロータ歯の側面は直線的ではない。ロータ構造に使
用される薄板の種類に拘らず、薄板はその積層体の長さ
全体に亘り一様である。図１乃至図３及び図１２に示さ
れている如きロータ組立体の構造に於て生じる一つの問
題は、ロータ組立体が電動機の運転速度にて回転してい
る場合にロータ組立体により騒音が発生されるというこ
とである。このサイレン騒音の一つの発生要因は、ロー
タ歯が互いに隔置されロータ歯の間に空隙が存在するこ
とに起因してロータの外面に不連続部、即ち急激な形状
変化部が存在することである。

【０００９】本発明による騒音低減装置が図４（Ａ）及
び（Ｂ）に於て符号１０にて全体的に示されている。騒
音低減装置１０の目的は、電動機が通常の回転速度にて
運転している場合に電動機により発生される騒音を低減
することである。騒音低減装置１０はロータ組立体の各
空隙Ｇに挿入されたラグ手段１２を含んでいる。図４
（Ａ）及び（Ｂ）に示されている如く、複数個のラグ１
４よりなるラグ手段１２はロータ組立体ＲＡの長さ方向
に延在している。各ラグは図４（Ｂ）に示されている如
くそれぞれ側壁１６Ａ及び１６Ｂと内周壁１６Ｃとを有
している。図４（Ｃ）に示されている如く、側壁の形状
はロータ歯ＲＴの側壁の形状に対応しており、内周壁の
形状はロータ歯の間の空隙Ｇの径方向の内端に於けるロ
ータの形状、即ちロータハブＨの湾曲形状に対応してい
る。各ラグの外周壁１６Ｄは湾曲形状を有している。こ
の外周壁の湾曲形状は実質的にロータ歯の外面Ｆの湾曲
形状に対応している。図４（Ｃ）に図示されている如
く、ラグ手段１２は互いに隣接するロータ歯の外面の間
に延在しロータ歯の外面の湾曲形状に実質的に対応する
湾曲面を与える。従ってロータ組立体の外面はロータ組
立体の全周に亘り実質的に一様である。ロータ組立体の
外面には不連続部、即ち急激な形状変化部は存在しない
ので、ロータの回転により発生される電動機の騒音が大
きく低減される。

【００１０】また騒音低減装置１０はロータ組立体の両
端に当接するキャップ手段１８を含み、キャップ手段１
８は一対のエンドキャップ２０を含んでいる。エンドキ
ャップはロータの薄板積層体の対応する端部薄板に当接
している。各エンドキャップは円形のエンドキャップで
あり、ロータシャフトが積層体に取付けられる際にエン
ドキャップがロータシャフトの対応する端部に嵌合する
ための中央孔２２を有している。更にエンドキャップは
ロータ歯の外面に於ける薄板の直径に対応する外径を有
している。このことが図６（Ａ）及び（Ｂ）に於てそれ
ぞれエンドキャップ２０Ａ及び２０Ｂについて図示され
ている。しかし図６（Ｃ）に示されたエンドキャップ２
０ＣはロータハブＨの内径及び外径に対応する内径及び
外径を有する環状部２２Ａを有しており、各ラグ１４は
この環状部２２Ａより外方へ延在している。ラグは互い
に隣接するロータ歯の間の空隙Ｇに嵌合する大きさに設
定されおり、従って騒音低減装置が組付けられた状態に
於けるロータ組立体の外面の形状は一様である。以上の
説明より、騒音低減装置１０及びその要素は四極電動機
に使用されるものとして図４乃至図６に図示されている
が、騒音低減装置１０は極数に拘らず任意のロータ組立
体に使用可能である。従って上述の図面に図示された四
極構造は例示に過ぎない。

【００１１】図４（Ｂ）に図示されている如く、ラグ及
びエンドキャップは互いに一体に形成されており、従っ
て騒音低減装置は例えばプラスチック又は他の非導電性
材料にて成形された部材であってよい。更に図５（Ａ）
及び（Ｂ）に図示されている如く、ラグは中空のラグで
あることが好ましい。また図５（Ｂ）に図示されている
如く、ラグ１４Ｂ′は例えばラグの内部の中央に配置さ
れ且つラグの長さ方向に延在するリブ１４を設けること
により補強されてよい。ラグは中空であるので、ラグが
一体に形成されたエンドキャップの外端には孔２５又は
２５′が存在する。また図５（Ｃ）に図示されている如
く、ラグ１４Ｂ″は充実の部材として成形されてもよ
い。また図１２に図示されている如く、ラグ１４″′は
ロータ歯の肩部Ｄを受入れる切欠を有するよう成形され
てもよい。

【００１２】図４（Ａ）及び（Ｂ）に於て、騒音低減装
置１０のラグ１４はそれぞれ符号１４Ａ及び１４Ｂにて
示された二つの互いに係合するラグ部を含んでいる。一
つのエンドキャップに形成された全てのラグが一様であ
ってもよいが、図４（Ｂ）に於ては二種類のラグ部が交
互に合計で４個配列されている。この種の構造に於て
は、騒音低減装置１０はラグが互いに嵌合するようラグ
部を互いに接続するためのソケット手段２６を外端に有
している。図４（Ｂ）に最もよく図示されている如く、
ソケット手段２６は一方のラグ部、即ちラグ部１４Ｂの
接触端３０より外方へ延在するタブ２８を含んでいる。
またソケット手段は他方のラグ部、即ちラグ部１４Ａの
接触端３４に形成されたポケット３２を含んでいる。図
４（Ｂ）に於て、タブ２８はロータの外面の湾曲形状に
対応する湾曲形状を有する円弧形のタブである。タブは
ラグ部の長手方向の中心線を横切って延在している。ポ
ケット３２はラグ部を互いに固定すべくタブが嵌合する
円弧形の溝を含んでいる。

【００１３】図１０及び図１１にソケット手段２６の他
の実施例が図示されている。図１０に示されたソケット
手段１２６はラグ部１１４Ａ及び１１４Ｂを互いに接続
するために使用される。この実施例に於ては、ラグ部１
１４Ｂの接触端１３２に突起１３０が形成されている。
中空であるラグ部１１４Ａはその接触端に於て開いてい
る。突起１３０の形状はラグ部１１４Ａの形状に対応し
ている。突起の寸法はラグ部１１４の壁の厚さを補償す
べくラグ部１１４Ａの寸法よりも僅かに小さい。二つの
ラグ部はただ単に突起１３０をラグ部１１４Ａの開口端
に挿入することによって接続される。或いはラグ部１１
４Ａの端部は閉ざされ、ラグの係合端１３４に環状の肩
部１３２が形成されていてもよい。肩部はポケット１３
６を郭定し、ポケットの形状及び寸法は突起１３０がポ
ケットに嵌合するよう突起の形状及び寸法に対応してい
る。図１１に示されたソケット手段２２６はラグ部２１
４Ａ及び２１４Ｂを互いに接続するために使用される。
この実施例に於ては、ラグ部２１４Ｂの接触端２３２に
形成された突起２３０は支柱を含んでいる。ラグ部２１
４Ａの係合端は支柱が嵌合する円形のポケット２３６を
郭定する環状肩部２３４を有している。ソケット手段の
これらの実施例はロータ歯の側壁が図１乃至図３に示さ
れている如く直線的である場合に特に有用である。図１
２に示されている如く、ロータ歯がオーバハング状の肩
部を有する場合には、電動機が所定の回転速度にて回転
する場合に発生される遠心力に拘らず肩部がラグを対応
する空隙内に保持するので、ソケット手段は不要であ
る。しかし騒音低減装置が使用される薄板積層体の型式
に拘らずラグにはソケット手段が設けられることが好ま
しい。

【００１４】図７乃至図９に騒音低減装置の他の構造が
符号４０、６０、８０にて全体的に示されている。図７
に図示された騒音低減装置４０はエンドキャップ４４Ａ
及び４４Ｂと一体に形成されたラグ４２を含んでいる。
上述の他の実施例のラグとは異なり、ラグ４２はロータ
の薄板積層体の長さに亘り延在している。ラグは交互に
配列され、これにより一つの空隙に嵌合するラグは一方
のエンドキャップと一体に形成され、それに隣接する空
隙に嵌合するラグは他方のエンドキャップと一体に形成
されている。ソケット手段４６が各ラグの先端に形成さ
れたタブ４８を含んでいる。ラグ手段がロータに組付け
られる場合に二つのラグ手段が互いに他に対し固定され
るよう、エンドキャップにはポケット５０が形成されて
いる。

【００１５】図８に図示された騒音低減装置６０はロー
タの薄板積層体の長さに亘り延在するラグ６２を含んで
いる。ラグはエンドキャップ６４Ａ及び６４Ｂには形成
されておらず、独立の部材である。ソケット手段６６が
各ラグの両端に形成されたタブ６８を含んでいる。ラグ
及びエンドキャップがロータに組付けられる際にエンド
キャップがラグ手段に固定されるよう各エンドキャップ
にはポケット７０が形成されている。

【００１６】図９に図示された騒音低減装置８０は一方
のエンドキャップ８４Ａと一体に形成されたラグ８２を
含んでいる。ラグ８２もロータの薄板積層体の長さに亘
り延在している。ソケット手段８６が各ラグの先端に形
成されたタブ８８を含んでいる。騒音低減装置がロータ
に組付けられる際にエンドキャップ８４Ｂがラグに固定
されるようエンドキャップ８４Ｂにはポケット９０が形
成されている。

【００１７】これらの他の実施例については、ソケット
手段４６、６６、８６は図４（Ｂ）に図示されたタブ及
び溝構造を含んでいてもよく、また図１０及び図１１に
図示された構造を含んでいもよい。

【００１８】騒音低減装置は電動機Ｍの組立工程に於
て、ロータの薄板積層体が組立てられた後であって薄板
積層体がロータシャフトに組付けられる前に組付けられ
る。

【００１９】以上に説明した騒音低減装置はスイッチ型
反作用電動機のロータに使用される挿入体である。挿入
体は電動機が所定の回転速度にて回転する場合にロータ
の極により発生される騒音を低減するよう構成されてい
る。挿入体、即ちラグ手段が互いに隣接するロータ歯の
間の空隙に嵌入され、これにより全周に亘り丸く間断の
ない外面がロータに与えられる。ラグ手段はロータの極
の外形の変化を低減し、電動機が所定の回転速度にて運
転している場合にロータにより発生される騒音の量を低
減する騒音低減装置の一部である。ラグ手段は種々の数
の極を有するロータ、一様な外面を有する複数の極を有
するロータ、段差状の外面を有する複数の極を有するロ
ータを含む種々のロータに使用可能であるよう構成され
ている。更にラグは一様な外形を有し極の外面の中央部
の両側に段差部を有する段差状の極や、一様ではない外
形を有し極面の一方の側にのみ段差部が存在する極にも
使用可能なものである。騒音低減装置はロータ組立体の
両端に組付けられるラグ手段を含み、各ラグ手段はロー
タの薄板積層体の端部薄板に当接するエンドキャップを
含んでいる。ラグ手段のラグは互いに係合することによ
って相互に固定され、これによりロータの製造工程に於
て騒音低減装置を容易に組付けることができる。ラグ及
びエンドキャップの構造には種々の構成が可能であり、
これらによれば電動機の保守中に騒音低減装置、即ちラ
グ及びエンドキャップ組立体を容易に交換することを可
能にする相互係合が得られる。ラグ及びエンドキャップ
組立体の組付けには溶接、接着剤、又はこれらと同様の
他の取付けは不要である。ラグ及びエンドキャップ組立
体は電気絶縁材料にて形成され、使用される材料の量は
ロータの一様な外形を達成するに必要な最小限の量であ
る。かくしてラグは補強リブを有する中空のラグであっ
てよい。ラグ及びエンドキャップは複数の形状及び寸法
の何れであってもよく、これにより電動機の特定の用途
に応じて特定の構造を採用することができる。更にラグ
及びエンドキャップ組立体は容易に製造し組立てること
のできる低廉な組立体である。

【００２０】以上の説明より、本発明の幾つかの目的が
達成され、また他の有利な結果が得られることが理解さ
れよう。

【００２１】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステータ組立体及びロータ組立体を示すスイッ
チ型反作用電動機の簡略化された断面図である。

【図２】図１に示された電動機に使用されるロータ薄板
の他の一つの実施例を示す平面図である。

【図３】図１に示された電動機に使用されるロータ薄板
の他の一つの実施例を示す平面図である。

【図４】本発明によるラグ及びエンドキャップ組立体と
共にロータを示す側面図（Ａ）、ラグ及びエンドキャッ
プ組立体の一つの構造を示す斜視図（Ｂ）、本発明によ
る騒音低減装置と共にロータ組立体を示す断面図（Ｃ）
である。

【図５】図４（Ｂ）の線５Ａ−５Ａに沿う断面図
（Ａ）、及び他の同様の構造を示す断面図（Ｂ、Ｃ）で
ある。

【図６】図５（Ａ）に於て断面図にて示されたラグにつ
いてのエンドキャップを示す端面図（Ａ）、図５（Ｂ）
に於て断面図として示されたラグについてのエンドキャ
ップの端面図（Ｂ）、ロータの端部薄板を完全には覆わ
ないエンドキャップの端面図（Ｃ）である。

【図７】騒音低減装置の他の一つの実施例を示す平面図
である。

【図８】騒音低減装置の他の一つの実施例を示す平面図
である。

【図９】騒音低減装置の更に他の一つの実施例を示す平
面図である。

【図１０】ラグを互いに接続するための第一の他の構造
を示す斜視図である。

【図１１】ラグを互いに接続するための第二の他の構造
を示す斜視図である。

【図１２】ロータ組立体の外形が一様になるよう騒音低
減装置が組付けられた状態にて空隙内へ突出する肩部を
有するロータの薄板を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｍ…電動機ＳＡ…ステータ組立体Ｓ…ステータＳＴ…ステータ歯ＲＡ…ロータ組立体Ｒ…ロータＲＳ…ロータシャフトＲＴ…ロータ歯Ｇ…空隙Ｌ…薄板Ｋ…積層体１０…騒音低減装置１２…ラグ手段１４…ラグ１８…キャップ手段２０…エンドキャップ２４…リブ２６…ソケット手段２８…タブ３２…ポケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ゲーリー・イー・ホーストアメリカ合衆国 63021 ミズーリ州、マンチェスター、クロフトン・サークル・コート 618

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スイッチ型反作用電動機にして、中央ボア及び前記中央ボアへ向けて内方へ延在する複数
個のステータ歯を有するステータと、前記ステータ歯に
設けられた複数個のステータ巻線とを含むステータ組立
体と、ロータシャフトに取付けられ前記ステータ組立体に対し
相対的に回転するよう前記中央ボア内に配置されたロー
タを含むロータ組立体であって、外方へ延在する複数個
のロータ歯を有し、互いに隣接するロータ歯の間には空
隙が前記ロータ組立体の長さ方向に延在するロータ組立
体と、前記電動機が通常の電動機速度にて運転しているときに
前記電動機により発生される騒音を低減する騒音低減装
置であって、前記ロータ組立体の各空隙内に挿入され前
記ロータ組立体の長さ方向に延在するラグ手段を含み、
各ラグ手段は前記ロータ歯の側壁の形状に実質的に対応
する形状を有する側壁と、前記ロータ歯の間の前記空隙
の径方向内端に於ける前記ロータの外形に実質的に対応
する形状を有する内周壁と、前記ラグ手段が前記ロータ
歯の外面に実質的に対応する面を互いに隣接するロータ
歯の外面の間に与え、これにより前記ロータ組立体の外
面が前記ロータ組立体の全周に亘り実質的に一様になっ
て前記電動機の騒音を低減するよう、前記ロータ歯の外
面の湾曲形状に実質的に対応する湾曲形状を有する外周
壁とを有し、前記騒音低減装置は更に前記ラグ手段が取
付けられ且つ前記ロータ組立体の端部に当接するキャッ
プ手段を含み、前記キャップ手段は前記ラグ手段を前記
ロータ組立体に取付けるために使用されるよう構成され
た騒音低減装置と、を含んでいることを特徴とするスイ
ッチ型反作用電動機。
【請求項２】請求項１の電動機に於て、前記ラグ手段及
び前記キャップ手段は非導電性材料にて形成されている
ことを特徴とする電動機。
【請求項３】請求項２の電動機に於て、前記ラグ手段は
前記キャップ手段と一体に形成されていることを特徴と
する電動機。
【請求項４】請求項２の電動機に於て、前記キャップ手
段は前記ロータ組立体の対応する端部に当接する一対の
エンドキャップを含み、前記ラグ手段は互いに隣接する
ロータ歯の間の各空隙に挿入可能な複数個の独立のラグ
を含んでいることを特徴とする電動機。
【請求項５】請求項４の電動機に於て、少なくとも一つ
のラグは一方のエンドキャップと一体に形成され、更に
該ラグの先端を他方のエンドキャップに取付けるための
ソケット手段を含んでいることを特徴とする電動機。
【請求項６】請求項４の電動機に於て、各ラグは一方の
エンドキャップと一体に形成された第一のラグ部と、他
方のエンドキャップと一体に形成された第二のラグ部と
を有し、前記ラグの各ラグ部はそれが前記空隙の長さの
一部に亘り延在し前記ラグが前記空隙の両端間の位置に
て互いに係合するよう同一の空隙にその両端より挿入さ
れており、各ラグは更に前記ラグ部の対応する接触端に
形成され前記ラグ部を互いに接続するための手段を含む
ソケット手段を含んでいることを特徴とする電動機。
【請求項７】請求項６の電動機に於て、前記ソケット手
段は一方のラグ部の前記接触端より外方へ延在するタブ
と、他方のラグ部の前記接触端に形成されたポケットと
を含み、前記ポケットは前記ラグの前記ラグ部を互いに
固定すべく前記タブを受入れる大きさを有し、これによ
り前記騒音低減装置は前記電動機が所定の回転速度にて
運転している場合にも所定の位置に維持されるよう前記
ロータ組立体に組付けられていることを特徴とする電動
機。
【請求項８】請求項７の電動機に於て、各エンドキャッ
プは一体に形成された複数個のラグを有し、前記ラグは
前記騒音低減装置の重量を低減すべく中空のラグである
ことを特徴とする電動機。
【請求項９】請求項７の電動機に於て、前記タブは前記
一方のラグ部の長手方向中心線を横切って延在する細長
いタブを含み、前記ポケットは前記他方のラグ部の前記
接触端に形成され前記タブを受入れる大きさに設定され
た溝を含んでいることを特徴とする電動機。
【請求項１０】請求項７の電動機に於て、前記タブは前
記ラグ部の前記接触端の形状に実質的に対応する形状を
有する突起を含み、前記突起の寸法は前記接触端に於け
る前記ラグ部の寸法よりも小さく、前記他方のラグ部の
前記接触端は前記突起が嵌合して前記ラグ部を接続する
ポケットを郭定する周方向に延在する肩部を有している
ことを特徴とする電動機。
【請求項１１】請求項１０の電動機に於て、前記他方の
ラグ部の前記接触端は開口端であり、前記一方のラグ部
に設けられた前記突起が前記他方のラグ部の前記開口端
に受入れられるよう構成されていることを特徴とする電
動機。
【請求項１２】請求項４の電動機に於て、更に各エンド
キャップと一体に形成された複数個のラグを含み、各ラ
グの長さは各ラグが互いに隣接するロータ歯の間の空隙
に嵌合するよう前記ロータの長さと実質的に同一である
ことを特徴とする電動機。
【請求項１３】請求項１２の電動機に於て、更に各ラグ
の先端を他方のエンドキャップに取付けるためのソケッ
ト手段を含んでいることを特徴とする電動機。
【請求項１４】請求項１３の電動機に於て、前記ソケッ
ト手段は一方のエンドキャップに形成された各ラグの先
端より外方へ延在するタブと、前記ラグの前記先端が接
触する他方のエンドキャップの面に形成されたポケット
とを含み、前記ポケットは前記ラグを前記他方のエンド
キャップに固定すべく前記タブを受入れる大きさを有
し、これにより前記騒音低減装置はそれが前記ロータ組
立体に組付けられると前記電動機がその運転速度にて回
転している場合にも所定の位置に維持されるよう構成さ
れていることを特徴とする電動機。
【請求項１５】請求項１４の電動機に於て、各タブは前
記ラグの端部の形状に実質的に対応する形状を有し且つ
前記ラグの寸法よりも小さい寸法を有する突起を含み、
前記ラグが接触する前記エンドキャップの面には肩部が
形成されており、前記肩部は前記突起が嵌合して前記ラ
グと前記他方のエンドキャップとを接続するポケットを
郭定していることを特徴とする電動機。
【請求項１６】請求項１５の電動機に於て、前記一方の
エンドキャップと一体に形成された前記ラグ及び前記他
方のエンドキャッブと一体に形成された前記ラグは前記
ロータ歯の間の前記空隙に交互に嵌合しており、前記ソ
ケット手段は一体に形成された前記ラグの間にて各エン
ドキャップに形成されたポケットを含み、各エンドキャ
ップに形成された前記ラグの先端が他方のエンドキャッ
プに形成された対応するポケットに嵌合するよう構成さ
れていることを特徴とする電動機。
【請求項１７】請求項４の電動機に於て、各ラグはそれ
ぞれ互いに隣接するロータ歯の間の空隙に嵌合するよう
前記ロータの長さに亘り延在しており、各ラグの端部は
各ラグが所定の位置に固定されるよう対応するエンドキ
ャップに取付けられていることを特徴とする電動機。
【請求項１８】請求項１７の電動機に於て、更に各ラグ
の端部を対応するエンドキャップに取付けるためのソケ
ット手段を含んでいることを特徴とする電動機。
【請求項１９】請求項１８の電動機に於て、前記ソケッ
ト手段は各ラグの端部より外方へ延在するタブと、各エ
ンドキャップの面に形成された複数個のポケットとを含
み、前記ポケットは前記エンドキャップの外周部に形成
されており、前記ポケットは前記ラグを前記エンドキャ
ップに固定すべく前記タブを受入れる大きさを有し、こ
れにより前記騒音低減装置はそれが前記ロータ組立体に
組付けられると前記電動機がその運転速度にて回転して
いる場合にも所定の位置に維持されるよう構成されてい
ることを特徴とする電動機。
【請求項２０】請求項１３の電動機に於て、前記ソケッ
ト手段は各ラグの先端より外方へ延在する支柱と、前記
ラグの前記先端が接触する前記エンドキャップの面に形
成され且つ前記支柱を受入れる大きさの内径を有する円
形のポケットを郭定する肩部とを含んでいることを特徴
とする電動機。
【請求項２１】請求項１３の電動機に於て、前記ソケッ
ト手段はラグの先端に接触する前記エンドキャップの面
より外方へ延在する支柱と、前記ラグの前記先端に形成
され且つ前記支柱を受入れる大きさの内径を有する円形
のポケットを郭定する環状の肩部とを含んでいることを
特徴とする電動機。
【請求項２２】請求項３の電動機に於て、前記ラグ手段
はそれぞれ前記空隙に充填される複数個の中空のラグを
含んでいることを特徴とする電動機。
【請求項２３】請求項２２の電動機に於て、更に前記ラ
グを補強すべく各ラグの内部に形成された補強手段を含
んでいることを特徴とする電動機。
【請求項２４】請求項２３の電動機に於て、前記補強手
段は前記ラグの長さ方向に延在するリブを含んでいるこ
とを特徴とする電動機。
【請求項２５】請求項２４の電動機に於て、前記キャッ
プ手段は中央孔を有する一対の円形のエンドキャップを
含み、前記エンドキャップは前記ロータシャフトの周り
にて前記ロータの対応する端部に当接するよう構成され
ていることを特徴とする電動機。
【請求項２６】請求項１の電動機に於て、前記ラグ手段
及び前記キャップ手段は一体に成形された部材であるこ
とを特徴とする電動機。
【請求項２７】中央ボアを有するステータ及び前記中央
ボアへ向けて内方へ延在する複数個のステータ歯を有す
るステータと、前記ステータ歯に設けられた複数個のス
テータ巻線とを有するステータ組立体と、ロータシャフ
トに取付けられ前記ステータ組立体に対し相対的に回転
するよう前記中央ボア内に配置されたロータを含むロー
タ組立体とを含み、前記ロータ組立体はロータ薄板の積
層体を含み、各ロータ薄板は前記ロータ薄板の積層体を
前記ロータシャフトに取付けるための中央孔を有し、前
記ロータ薄板は外方へ延在する複数個のロータ歯を郭定
し、互いに隣接するロータ歯の間には間隙が前記ロータ
組立体の長さ方向に延在するスイッチ型反作用電動機に
於て、前記電動機が通常の電動機速度にて運転しているときに
前記電動機により発生される騒音を低減する騒音低減装
置であって、前記ロータ組立体の各空隙に嵌合する大き
さを有し且つ前記ロータ組立体の長さ方向に延在する複
数個のラグを含み、各ラグの側壁は前記ロータ歯の対応
する側壁の形状に実質的に対応する形状を有し、各ラグ
の内周壁は前記ラグが嵌合する前記ロータ歯の間の前記
空隙の径方向内端に於ける前記ロータの外形に実質的に
対応する形状を有し、各ラグの外周壁は前記ロータ歯の
外面の湾曲形状に実質的に対応する湾曲形状を有し、前
記ラグが組付けられた状態に於ける前記ロータ組立体は
前記ロータ組立体の外周に実質的に一様な形状を有し、
前記騒音低減装置は更に前記ロータ薄板の積層体の端部
に当接するエンドキャップを含み、各エンドキャップは
該エンドキャップが前記ロータシャフトに嵌合するため
の中央孔を有し、各エンドキャップは該エンドキャップ
が前記ロータ薄板の積層体の端部を完全に覆うよう前記
ロータ薄板の最大直径に対応する直径を有し、前記ラグ
は前記電動機がその運転速度にて回転している場合にも
前記エンドキャップが前記ラグを所定の位置に保持する
よう前記エンドキャップに取付けられた騒音低減装置を
含んでいることを特徴とするスイッチ型反作用電動機。
【請求項２８】請求項２７の電動機に於て、前記ラグ及
び前記エンドキャップは非導電性材料にて形成されてい
ることを特徴とする電動機。
【請求項２９】請求項２８の電動機に於て、各ラグは一
方のエンドキャップと一体に形成された第一のラグ部
と、他方のエンドキャップと一体に形成された第二のラ
グ部とを有し、更に前記ラグが前記空隙に組付けられる
際に二つのラグの互いに対応するラグ部を相互に取付け
るためのソケット手段を含んでいることを特徴とする電
動機。
【請求項３０】請求項２９の電動機に於て、前記ソケッ
ト手段は一方のラグ部の外端より外方へ延在するタブ
と、他方のラグ部の外端に形成された溝とを含み、前記
タブは前記ラグの対応するラグ部を相互に固定すべく前
記溝に嵌合し、これにより前記ラグは前記電動機がその
運転速度にて回転している場合にも所定の位置に維持さ
れるよう構成されていることを特徴とする電動機。
【請求項３１】請求項２９の電動機に於て、前記ソケッ
ト手段は一方のラグ部の外端より長手方向外方へ延在す
る突起を含み、前記突起の形状は前記ラグ部の外端に於
ける形状に対応し且つ前記ラグよりも小さい寸法を有
し、また前記ソケット手段は前記他方のラグ部の外端に
形成された肩部を含み、前記肩部は前記他方のラグ部の
外端の周りに周方向に延在しており、前記肩部は前記突
起に対応する大きさ及び形状にて形成されたポケットを
有し、前記突起が前記ポケットに受入れられて前記ラグ
の前記ラグ部が互いに接続されるよう構成されているこ
とを特徴とする電動機。
【請求項３２】請求項２７の電動機に於て、前記ラグは
中空のラグであることを特徴とする電動機。
【請求項３３】請求項３２の電動機に於て、更に前記ラ
グを補強すべく各ラグの内部に形成された補強手段を含
んでいることを特徴とする電動機。
【請求項３４】請求項３３の電動機に於て、前記補強手
段は前記ラグの長さ方向に延在するリブを含んでいるこ
とを特徴とする電動機。
【請求項３５】請求項２７の電動機に於て、前記ロータ
薄板は中央ハブ部を有し、前記ロータ歯は前記ハブ部よ
り外方へ突出しており、前記エンドキャップは中央部を
有し、該中央部の外径は前記ハブ部の外径に対応してお
り、前記ラグは前記中央部より外方へ延在していること
を特徴とする電動機。