JPH0946937A - 電動機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スロット周辺および固定子鉄心外周部におけ
るの磁束の流れを円滑にし、電動機の運転特性を向上さ
せるとともに、固定子鉄心の外径寸法を大きくすること
なく、必要な継鉄部幅を確保しつつ冷却効果の劣化を防
止することである。 【構成】 歯部３によって形成されるスロット４の継鉄
部側の両端のスロットコーナー部５の半径を、必要最小
限の継鉄部幅１０を確保しながらスロット４を形成する
歯部３の一対の直線部３ａを一円弧６で結ぶ半径に対し
６０〜６５％の比率に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は扇風機や換気扇等のファ
ン駆動用等に使用される、小型の電動機の固定子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種の電動機の固定子において
は、その生産工程等の合理化を追求する一方で、性能や
品質、省エネ性の向上ならびに小型化への追求に対して
も強く要望されている。

【０００３】従来、この種の電動機の固定子は、図７〜
図９に示すような構成であった。すなわち、円環状の固
定子鉄心１０１は磁路を形成する継鉄部１０２と、内周
方向に放射状に突出し磁極を形成する複数個の歯部１０
３からなり、前記継鉄部１０２の外周面には複数箇所に
おいて直線状の外周切り欠き部１０８を設けている。ま
た、前記隣接する歯部１０３によって形成されるスロッ
ト１０４の継鉄部１０２側の両スロットコーナー部１０
６の半径ｒは、必要最小限の継鉄部幅１０７を確保しな
がら比較的小さな寸法を有している。そして、このスロ
ット１０４の内側面は適当な電気的絶縁処理が施され、
開口部１０５を介し必要量の巻線（図示せず）を挿入
し、続いてこの固定子鉄心１０１を円筒状のハウジング
１０９に圧入するものであった。

【０００４】上記構成において、スロット１０４の継鉄
部１０２側の両スロットコーナー部１０６の半径ｒは、
必要量の巻線を挿入するためにできるだけスロット１０
４の面積を大きくすることが好ましく、比較的小さな寸
法設定にしている。また、固定子鉄心１０１を円筒状の
ハウジング１０９に圧入した際、ハウジング１０９と外
周切り欠き部１０８によって形成される空間はハウジン
グ内部の通風路１１０となり、電動機内部の冷却効果を
発揮するものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の電動
機の固定子では、スロットコーナー部１０６の半径ｒが
小さい場合、巻線から発生する磁束が歯部１０３と継鉄
部１０２の間を通過する際、このスロットコーナー部１
０６付近において局所的に密になり運転特性が劣化して
しまう。逆に前記半径ｒを大きくし過ぎるとスロット１
０４の面積が減少し、必要な巻線の挿入が困難になると
いう問題があった。

【０００６】また、スロット１０４の面積を維持し、ス
ロット１０４から直線状の外周切り欠き部１０８までの
必要最小限の距離である継鉄部幅１０７を確保しようと
すれば必然的に固定子鉄心１０１の外径寸法が大きくな
ってしまう。これを回避するために外周切り欠き部１０
８をより外周方向に位置させるか、固定子鉄心１０１の
外周に切り欠きのない円形が考えられるが、この場合に
はハウジング１０９内での通風路１１０が狭く、または
無くなり、冷却効果の低減により電動機の温度上昇値が
大きくなってしまうという問題があった。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、巻線
挿入に支障を来さないスロット面積を確保し、スロット
周辺の磁束の流れを円滑にし運転特性を向上させる電動
機の固定子を提供することを第１の目的とする。

【０００８】第２の目的は固定子鉄心の外径寸法を大き
くすることなく、必要な継鉄部幅を確保しつつ冷却効果
の劣化を防止することである。

【０００９】第３の目的は固定子鉄心外周部における磁
束流れを円滑にし、電動機の運転特性劣化を防止するこ
とである。

【００１０】第４の目的は電動機内部の通風冷却効果を
発揮しつつ、固定子鉄心からハウジングへの熱伝達を良
好にし温度上昇を抑制することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の電動機の固定子
は上記の目的を達成するために、第１の手段は磁路を形
成する円環状の継鉄部と、この継鉄部の内周方向に放射
状に突出し磁極を形成する複数個の歯部と、隣接する歯
部によって形成されるスロットからなる固定子鉄心であ
って、前記スロットの継鉄部側両端のスロットコーナー
部の半径を、必要最小限の継鉄部幅を確保しながらスロ
ットを形成する歯部の直線部を一円弧で結ぶ半径の６０
〜６５％の比率に設定した構成とする。

【００１２】また、第２の目的を達成するために、第２
の手段は磁路を形成する継鉄部の外周に、４箇所の段部
を周方向に等間隔で設け、この段部の外周形状を継鉄部
の外周形状と同心円弧にした構成とする。

【００１３】また、第３の目的を達成するために、第３
の手段は継鉄部の外周面と段部の外周面との連続部に、
それぞれ２つの円弧を設けた構成とする。

【００１４】また、第４の目的を達成するために、第４
の手段は磁路を形成する継鉄部の外周に設ける段部の角
度ピッチと、非段部である継鉄部の角度ピッチとの比率
を２：３に設定した構成とする。

【００１５】

【作用】本発明は上記した第１の手段の構成により、ス
ロット周辺での磁路の長さが短縮されるとともに磁路形
状が滑らかになり、巻線から発生する磁束の流れが円滑
になる。

【００１６】また、第２の手段の構成により、スロット
から段部までの距離が局所的に小さくなることがなく、
均一に必要な継鉄部幅寸法を確保することができる。

【００１７】また、第３の手段の構成により、継鉄部と
段部の連続部において磁路の形状が滑らかになり、磁束
の流れが円滑になる。

【００１８】また、第４の手段の構成により、固定子鉄
心の継鉄部とハウジングとの接触面積が十分確保され、
巻線または固定子鉄心から発生する熱の伝達が良好にな
る。

【００１９】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１実施例について、図１
〜図３を参照しながら説明する。

【００２０】図に示すように、円環状の固定子鉄心１は
磁路を形成する継鉄部２と、内周方向に放射状に突出し
磁極を形成する複数個の歯部３からなり、隣接する歯部
３によってスロット４を形成している。このスロット４
の継鉄部側の両端のスロットコーナー部５の半径Ｒａ
を、必要最小限の継鉄部幅１０を確保しながらスロット
４を形成する歯部３の一対の直線部３ａを一円弧６（破
線表示）で結ぶ半径Ｒｂに対し６０〜６５％の比率に設
定する。そして、このスロット４の内側面は適当な電気
的絶縁処理が施され、開口部７を介し必要量の巻線（図
示せず）を挿入するものである。

【００２１】上記構成により、スロットコーナー部５の
半径Ｒａを一円弧６の半径Ｒｂに対しての比率を変化さ
せると、この比率が６０〜６５％付近において消費電力
が最小になる傾向がある。たとえば、一円弧６の半径Ｒ
ｂが４．０mmであるならば、スロットコーナー部５の半
径Ｒａを６２．５％の２．５mmに設定する。つまり、ス
ロット４の面積を巻線の挿入に支障を来すほど極端に縮
小することなく、スロット４付近磁路の長さが短縮され
るとともに磁路形状が滑らかになり、磁束の流れを円滑
にすることができる。

【００２２】このように本発明の第１実施例の電動機の
固定子によれば、巻線で発生した磁束の流れが円滑にな
り、電動機の運転特性を向上させることができる。

【００２３】（実施例２）つぎに本発明の第２の実施例
について図１および図４を参照しながら説明する。

【００２４】なお第１実施例と同一部分には同一記号を
付し、その詳細な説明は省略する。図に示すように、磁
路を形成する継鉄部２の外周に、４箇所の段部８を周方
向に等間隔、つまり機械角９０゜間隔で設けており、こ
の段部８の外周形状を継鉄部２の外周と同心円弧にして
いる。さらに、スロット４に開口部７から必要量の巻線
（図示せず）を挿入した後、この固定子鉄心１を円筒状
のハウジング１２に圧入している。

【００２５】上記構成により、段部８が円弧状であるた
め、スロット４から段部８までの距離が局所的に小さく
なることもなく、均一に必要な継鉄部幅１０を確保しや
すくなり、またこの段部８とハウジング１２の内周面に
通風路１１を形成することができる。

【００２６】このように本発明の第２実施例の電動機の
固定子によれば、固定子鉄心１の外径寸法を大きくする
ことなく継鉄部幅１０を確保することができ、冷却効果
が発揮できる。

【００２７】（実施例３）つぎに本発明の第３の実施例
について図１および図５を参照しながら説明する。

【００２８】図に示すように、継鉄部２の外周面と段部
８の外周面との連続部９に、継鉄部側円弧９ａと段部側
円弧９ｂからなる２つの円弧を形成して連続させてい
る。

【００２９】上記構成により、継鉄部２と段部８の連続
部９における磁路形状が滑らかになり、磁束の流れを円
滑にすることができる。

【００３０】このように本発明の第３実施例の電動機の
固定子によれば、固定子鉄心１の外周付近での磁束の流
れが円滑になり、電動機の運転特性が劣化するのを防ぐ
ことができる。

【００３１】（実施例４）つぎに本発明の第４の実施例
について図４および図６を参照しながら説明する。

【００３２】図に示すように、磁路を形成する継鉄部２
の外周に設ける一つの段部８の角度ピッチをＴａ、隣接
する非段部である継鉄部２の角度ピッチをＴｂとした場
合、このＴａとＴｂの比率を２：３に設定している。

【００３３】上記構成により、段部８は機械角９０゜で
４箇所配置していることから、具体的にはＴａを３６
゜、Ｔｂを５４゜になる。ここで固定子鉄心１をハウジ
ング１２に圧入した際、継鉄部２の４箇所がハウジング
１２と接することになり、巻線や固定子鉄心１から発生
する熱のハウジング１２への伝達が良好に行うことがで
きる。この段部８の角度ピッチは、必要とする継鉄部幅
１０と、段部８とハウジング１２によって形成される通
風路１１の必要な面積を確保する際の適正値である。

【００３４】このように本発明の第４実施例の電動機の
固定子によれば、ハウジング１２内部での冷却効果を十
分に発揮しつつ、固定子鉄心１からハウジング１２への
熱伝達が良好になり、温度上昇を抑制することができ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によればスロットを形成する歯部の一対の直線部を結
ぶ一円弧の半径の、６０〜６５％の半径でスロットの継
鉄部側の両端コーナーを形成したので、磁束の流れが円
滑になり、消費電力の低い、つまり運転特性を向上でき
る電動機の固定子を提供できる。

【００３６】また、固定子鉄心の外周に形成する段部の
外周形状を継鉄部の外周形状と同心円弧にしたので、外
径寸法を大きくすることなく、必要な継鉄部幅を確保し
つつ冷却効果の劣化を防止することのできる電動機の固
定子を提供できる。

【００３７】また、継鉄部の外周面と段部の外周面の連
続部を２つの円弧で連続させるため、固定子鉄心外周付
近における磁束流れを円滑にし、運転特性の劣化を防止
できる電動機の固定子を提供できる。

【００３８】また、固定子鉄心外周の段部と非段部であ
る継鉄部の角度ピッチを２：３に設定しているので、固
定子鉄心とハウジングとの接触面積が確保され熱伝達が
良好になり、温度上昇を抑制することのできる電動機の
固定子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１から第３実施例の電動機の固定子
の固定子鉄心を示す平面図

【図２】同第１実施例の電動機の固定子のスロットを示
す要部拡大図

【図３】同第１実施例のコーナー半径比率−消費電力の
関係図

【図４】同第２実施例および第４実施例の電動機の固定
子の段部を示す要部断面図

【図５】同第３実施例の電動機の固定子の連続部を示す
要部拡大図

【図６】同第４実施例の電動機の固定子の段部と継鉄部
を示す要部平面図

【図７】従来の電動機の固定子の固定子鉄心を示す平面
図

【図８】同スロットを示す要部拡大図

【図９】同外周切り欠き部を示す要部断面図

【符号の説明】

１ 固定子鉄心 ２ 継鉄部 ３ 歯部 ３ａ 直線部 ４ スロット ５ スロットコーナー部 ６ 一円弧 ８ 段部 ９ 連続部 １０ 継鉄部幅 Ｒａ スロットコーナー部の半径 Ｒｂ 一円弧の半径 Ｔａ 段部の角度ピッチ Ｔｂ 継鉄部の角度ピッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁路を形成する円環状の継鉄部と、この
   継鉄部の内周方向に放射状に突出し磁極を形成する複数
   個の歯部と、隣接する歯部によって形成されるスロット
   からなる固定子鉄心であって、前記スロットの継鉄部側
   両端のスロットコーナー部の半径を、必要最小限の継鉄
   部幅を確保しながらスロットを形成する歯部の一対の直
   線部を一円弧で結ぶ半径の６０〜６５％の比率に設定し
   た電動機の固定子。
2. 【請求項２】 磁路を形成する継鉄部の外周に、４箇所
   の段部を周方向に等間隔で設け、この段部の外周形状を
   継鉄部の外周形状と同心円弧にした請求項１記載の電動
   機の固定子。
3. 【請求項３】 継鉄部の外周面と段部の外周面との連続
   部に、それぞれ２つの円弧を設けた請求項１または２記
   載の電動機の固定子。
4. 【請求項４】 磁路を形成する継鉄部の外周に設ける段
   部の角度ピッチと、非段部である継鉄部の角度ピッチと
   の比率を２：３に設定する請求項１または２記載の電動
   機の固定子。