JPH10112963A - 電動機 - Google Patents
電動機Info
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- JPH10112963A JPH10112963A JP26604096A JP26604096A JPH10112963A JP H10112963 A JPH10112963 A JP H10112963A JP 26604096 A JP26604096 A JP 26604096A JP 26604096 A JP26604096 A JP 26604096A JP H10112963 A JPH10112963 A JP H10112963A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コイルの周長が短く、相間の絶縁の確保しや
すい低振動で低騒音の電動機を得る。 【解決手段】 極数と同数の歯部１を有し界磁空間２を
形成する鉄心と、この鉄心の各歯部１に一個ずつコイル
５を巻装して構成された固定子６と、界磁空間２に形成
される磁界の作用により回転する回転子７とを備え、そ
の固定子６の鉄心を相毎に固定子鉄心３，４として相数
に分割して構成し、これらの固定子鉄心３，４を相毎に
それらの歯部１同士が投影平面において一部分が重なる
ように積層し、各固定子鉄心３，４の歯部１に巻装した
各相のコイル５が各固定子鉄心３，４の積層方向に千鳥
状の階層構造をなす構成とする。
すい低振動で低騒音の電動機を得る。 【解決手段】 極数と同数の歯部１を有し界磁空間２を
形成する鉄心と、この鉄心の各歯部１に一個ずつコイル
５を巻装して構成された固定子６と、界磁空間２に形成
される磁界の作用により回転する回転子７とを備え、そ
の固定子６の鉄心を相毎に固定子鉄心３，４として相数
に分割して構成し、これらの固定子鉄心３，４を相毎に
それらの歯部１同士が投影平面において一部分が重なる
ように積層し、各固定子鉄心３，４の歯部１に巻装した
各相のコイル５が各固定子鉄心３，４の積層方向に千鳥
状の階層構造をなす構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄心にコイルを巻
装して構成され界磁空間を形成する固定子と、界磁空間
に形成される磁界の作用により動く可動子とを備えた電
動機に関するものである。
装して構成され界磁空間を形成する固定子と、界磁空間
に形成される磁界の作用により動く可動子とを備えた電
動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記この種の従来の電動機としては例え
ば、特開平７―１７７７１５号公報に示されているよう
なものがある。これは固定子の鉄心の内周部に３種類の
歯部を突出させて、これらの歯部を使ってコイルを巻装
したコンデンサ誘導電動機である。この電動機は、図１
８に示すように歯部を、先端に溝部を設けた逆略コ字型
２０と、略Ｉ字型２１と、略コ字型２２から構成し、鉄
心２３の内周に沿って逆略コ字型２０、略Ｉ字型２１、
略コ字型２２の順に配列させている。そして逆略コ字型
２０と略コ字型２２の歯部の基端部の外側溝部間に外側
コイル２４を巻装し、略コ字型２２と逆略コ字型２０の
内側溝部間に内側コイル２５を巻装している。
ば、特開平７―１７７７１５号公報に示されているよう
なものがある。これは固定子の鉄心の内周部に３種類の
歯部を突出させて、これらの歯部を使ってコイルを巻装
したコンデンサ誘導電動機である。この電動機は、図１
８に示すように歯部を、先端に溝部を設けた逆略コ字型
２０と、略Ｉ字型２１と、略コ字型２２から構成し、鉄
心２３の内周に沿って逆略コ字型２０、略Ｉ字型２１、
略コ字型２２の順に配列させている。そして逆略コ字型
２０と略コ字型２２の歯部の基端部の外側溝部間に外側
コイル２４を巻装し、略コ字型２２と逆略コ字型２０の
内側溝部間に内側コイル２５を巻装している。
【０００３】上記構成の固定子の界磁空間に回転子を組
付けた電動機を構成し、交流電源による電圧を内側コイ
ル２５に印加し、回路内のコンデンサにより進相された
電圧を外側コイルに印加すると、界磁空間に回転磁界が
形成され界磁空間内に回転可能に支持された回転子に回
転トルクが生じ、回転子が回転する。界磁空間に形成さ
れる磁束分布は階段状になり、内側コイル２５への通電
と外側コイル２４への通電による磁束とが合成された磁
束が時間とともに同一方向へ移動することにより回転磁
界となる。
付けた電動機を構成し、交流電源による電圧を内側コイ
ル２５に印加し、回路内のコンデンサにより進相された
電圧を外側コイルに印加すると、界磁空間に回転磁界が
形成され界磁空間内に回転可能に支持された回転子に回
転トルクが生じ、回転子が回転する。界磁空間に形成さ
れる磁束分布は階段状になり、内側コイル２５への通電
と外側コイル２４への通電による磁束とが合成された磁
束が時間とともに同一方向へ移動することにより回転磁
界となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来の電動
機においては、内側コイル２５も外側コイル２４も３種
類の歯部にわたって巻装するため、コイルの周長が長く
なり銅損が大きく効率があまり良くないうえ、重量も嵩
みコストも高くつくといった問題点がある。また、コイ
ルを内外に配設するため半径方向の寸法が大きくなるう
え、一部の歯部を共用して内側コイル２５と外側コイル
２４とを巻装するため、内側コイル２５と外側コイル２
４とが接し易く、面倒でも相間の絶縁確保をしっかりと
講じる必要もある。
機においては、内側コイル２５も外側コイル２４も３種
類の歯部にわたって巻装するため、コイルの周長が長く
なり銅損が大きく効率があまり良くないうえ、重量も嵩
みコストも高くつくといった問題点がある。また、コイ
ルを内外に配設するため半径方向の寸法が大きくなるう
え、一部の歯部を共用して内側コイル２５と外側コイル
２４とを巻装するため、内側コイル２５と外側コイル２
４とが接し易く、面倒でも相間の絶縁確保をしっかりと
講じる必要もある。
【０００５】本発明は上記した従来の問題点を解消する
ためになされたもので、その課題とするところは、コイ
ルの周長が短く、相間の絶縁を確保しやすい電動機を得
ることであり、低振動で低騒音の電動機を得ることであ
り、その電動機の高効率化を推進することである。
ためになされたもので、その課題とするところは、コイ
ルの周長が短く、相間の絶縁を確保しやすい電動機を得
ることであり、低振動で低騒音の電動機を得ることであ
り、その電動機の高効率化を推進することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、極数と同数の歯部を有し界磁空間
を形成する鉄心と、この鉄心の各歯部に一個ずつコイル
を巻装して構成された固定子と、界磁空間に形成される
磁界の作用により動く可動子とを備え、その固定子の鉄
心を、歯部同士が投影平面において一部分が重なるよう
に積層して構成するとともに、これらの各歯部に巻装し
た各相のコイルが鉄心の積層方向に千鳥状の階層構造を
なす構成とする手段を採用する。
に請求項１の発明は、極数と同数の歯部を有し界磁空間
を形成する鉄心と、この鉄心の各歯部に一個ずつコイル
を巻装して構成された固定子と、界磁空間に形成される
磁界の作用により動く可動子とを備え、その固定子の鉄
心を、歯部同士が投影平面において一部分が重なるよう
に積層して構成するとともに、これらの各歯部に巻装し
た各相のコイルが鉄心の積層方向に千鳥状の階層構造を
なす構成とする手段を採用する。
【０００７】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、極数と同数の歯部を有し界磁空間を形成する鉄心
と、この鉄心の各歯部に一個ずつコイルを巻装して構成
された固定子と、界磁空間に形成される磁界の作用によ
り動く可動子とを備え、その固定子の鉄心を相毎に相数
に分割して構成し、これらの鉄心を相毎にそれらの歯部
同士が投影平面において一部分が重なるように積層し、
各鉄心の歯部に巻装した各相のコイルが各鉄心の積層方
向に千鳥状の階層構造をなす構成とする手段を採用す
る。
は、極数と同数の歯部を有し界磁空間を形成する鉄心
と、この鉄心の各歯部に一個ずつコイルを巻装して構成
された固定子と、界磁空間に形成される磁界の作用によ
り動く可動子とを備え、その固定子の鉄心を相毎に相数
に分割して構成し、これらの鉄心を相毎にそれらの歯部
同士が投影平面において一部分が重なるように積層し、
各鉄心の歯部に巻装した各相のコイルが各鉄心の積層方
向に千鳥状の階層構造をなす構成とする手段を採用す
る。
【０００８】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、極数と同数の歯部を有し界磁空間を形成する鉄心
と、この鉄心の各歯部に一個ずつコイルを巻装して構成
された固定子と、界磁空間に形成される磁界の作用によ
り動く可動子とを備え、その固定子の鉄心を相毎に相数
より多い数に分割して構成し、これらの鉄心を相毎にそ
れらの歯部同士が投影平面において一部分が重なるよう
に積層し、各鉄心の歯部に巻装した各相のコイルが各鉄
心の積層方向に千鳥状の階層構造をなす構成とする手段
を採用する。
は、極数と同数の歯部を有し界磁空間を形成する鉄心
と、この鉄心の各歯部に一個ずつコイルを巻装して構成
された固定子と、界磁空間に形成される磁界の作用によ
り動く可動子とを備え、その固定子の鉄心を相毎に相数
より多い数に分割して構成し、これらの鉄心を相毎にそ
れらの歯部同士が投影平面において一部分が重なるよう
に積層し、各鉄心の歯部に巻装した各相のコイルが各鉄
心の積層方向に千鳥状の階層構造をなす構成とする手段
を採用する。
【０００９】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、請求項２又は請求項３のいずれかに係る前記手段に
おける固定子の各歯部の可動子に面する端面の積層方向
に関する厚みを均等にし、その可動子に面する角度を電
気角で９０度より大きい１３５度内外の角度にする手段
を採用する。
は、請求項２又は請求項３のいずれかに係る前記手段に
おける固定子の各歯部の可動子に面する端面の積層方向
に関する厚みを均等にし、その可動子に面する角度を電
気角で９０度より大きい１３５度内外の角度にする手段
を採用する。
【００１０】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、請求項２又は請求項３のいずれかに係る前記手段に
おける固定子の各歯部の可動子に面する端面の積層方向
に関する厚みを略正弦波状にする手段を採用する。
は、請求項２又は請求項３のいずれかに係る前記手段に
おける固定子の各歯部の可動子に面する端面の積層方向
に関する厚みを略正弦波状にする手段を採用する。
【００１１】前記課題を達成するために請求項６の発明
は、請求項２又は請求項３のいずれかに係る前記手段に
おける固定子の各歯部の可動子に面する端面の積層方向
に関する厚みを略正弦波状とし、各歯部の積層方向に関
する端部を積層方向に突出させてその正弦波状の頂部及
び谷部を形成する手段を採用する。
は、請求項２又は請求項３のいずれかに係る前記手段に
おける固定子の各歯部の可動子に面する端面の積層方向
に関する厚みを略正弦波状とし、各歯部の積層方向に関
する端部を積層方向に突出させてその正弦波状の頂部及
び谷部を形成する手段を採用する。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。 実施の形態１．図１〜図７はこの実施の形態１の電動機
を示したものである。この電動機は、極数と同数の歯部
１を有し界磁空間２を形成する固定子鉄心３，４と、こ
の固定子鉄心３，４の各歯部１に一個ずつコイル５を巻
装して構成された固定子６と、界磁空間２に回転可能に
軸支された可動子としての回転子７とを備えている。固
定子鉄心３，４は、相数毎（図示のものはコンデンサ誘
導電動機に関するもので、単相電源で動作するがコンデ
ンサで２相の電源を得るので２相として扱うものとす
る）に分割構成されていて、それぞれリング状の継鉄部
８とこの継鉄部８の内周から中心に向って突出する対向
する歯部１を備えている。各歯部１はコイル５を巻装す
る基部９の自由端側に周方向に膨出する円弧状端部１０
を有し、継鉄部８に一体又は図１に示すように基部端の
嵌合により構成される。継鉄部８に嵌合させるようにし
た歯部１は、コイル５の基部９への巻装がインサーター
による押し込みにより実施できるので製造し易い。
基づいて説明する。 実施の形態１．図１〜図７はこの実施の形態１の電動機
を示したものである。この電動機は、極数と同数の歯部
１を有し界磁空間２を形成する固定子鉄心３，４と、こ
の固定子鉄心３，４の各歯部１に一個ずつコイル５を巻
装して構成された固定子６と、界磁空間２に回転可能に
軸支された可動子としての回転子７とを備えている。固
定子鉄心３，４は、相数毎（図示のものはコンデンサ誘
導電動機に関するもので、単相電源で動作するがコンデ
ンサで２相の電源を得るので２相として扱うものとす
る）に分割構成されていて、それぞれリング状の継鉄部
８とこの継鉄部８の内周から中心に向って突出する対向
する歯部１を備えている。各歯部１はコイル５を巻装す
る基部９の自由端側に周方向に膨出する円弧状端部１０
を有し、継鉄部８に一体又は図１に示すように基部端の
嵌合により構成される。継鉄部８に嵌合させるようにし
た歯部１は、コイル５の基部９への巻装がインサーター
による押し込みにより実施できるので製造し易い。
【００１３】歯部１の円弧状端部１０の内周面は回転子
７に面する端面１１であり、その厚さは全体に均等に構
成され、回転子７に面する端面の角度Ｐは、図３に示す
ように電気角で９０度より大きい１１５度〜１５５度、
より好ましくは約１３５度に形成されている。各歯部１
の円弧状端部１０で囲まれる空間は界磁空間２を形成す
るが、角度Ｐが軸方向に一定の場合（端面１１の厚さが
全体に均等の場合）には、角度Ｐを約１３５度にすると
界磁空間２に形成される磁束の空間高調波率は０．２９
と最低となり、高調波成分による磁気吸引力が小さくな
るため、回転子７の回転が円滑になり騒音や振動が小さ
くなる。なお、空間高調波率は、実効値の二乗から基本
波実効値の二乗を減じたものの平方根を基本波実効値で
除することにより求められる。
７に面する端面１１であり、その厚さは全体に均等に構
成され、回転子７に面する端面の角度Ｐは、図３に示す
ように電気角で９０度より大きい１１５度〜１５５度、
より好ましくは約１３５度に形成されている。各歯部１
の円弧状端部１０で囲まれる空間は界磁空間２を形成す
るが、角度Ｐが軸方向に一定の場合（端面１１の厚さが
全体に均等の場合）には、角度Ｐを約１３５度にすると
界磁空間２に形成される磁束の空間高調波率は０．２９
と最低となり、高調波成分による磁気吸引力が小さくな
るため、回転子７の回転が円滑になり騒音や振動が小さ
くなる。なお、空間高調波率は、実効値の二乗から基本
波実効値の二乗を減じたものの平方根を基本波実効値で
除することにより求められる。
【００１４】上記した各固定子鉄心３，４の各歯部１に
一個ずつコイル５を巻装し、各固定子鉄心３，４を９０
度回転角度がずれた位置で軸方向に積層することにより
固定子６が構成される。即ち、固定子６は、相毎に分割
された固定子鉄心３，４を相毎にそれらの歯部１同士が
投影平面において一部分が重なるように積層されて構成
されている。この固定子６の各固定子鉄心３，４の歯部
１に巻装された各相のコイル５は各固定子鉄心３，４の
積層方向に千鳥状の階層構造をなす。図３は固定子鉄心
３，４の一相分を軸方向からの平面図で示したものであ
り、図４は固定子６の歯部１を直線状に展開し界磁空間
２側から示したものである。ここで例えば３相の電動機
では、固定子６の歯部１を直線状に展開して示した図５
に示すように三相分の固定子鉄心３，４，１２が最適な
位相差で積層されることになる。即ち、固定子鉄心３，
４は電源の相数に応じた数に分割構成し、相数分の固定
子鉄心３，４を最適な位相差で積層すればよい。
一個ずつコイル５を巻装し、各固定子鉄心３，４を９０
度回転角度がずれた位置で軸方向に積層することにより
固定子６が構成される。即ち、固定子６は、相毎に分割
された固定子鉄心３，４を相毎にそれらの歯部１同士が
投影平面において一部分が重なるように積層されて構成
されている。この固定子６の各固定子鉄心３，４の歯部
１に巻装された各相のコイル５は各固定子鉄心３，４の
積層方向に千鳥状の階層構造をなす。図３は固定子鉄心
３，４の一相分を軸方向からの平面図で示したものであ
り、図４は固定子６の歯部１を直線状に展開し界磁空間
２側から示したものである。ここで例えば３相の電動機
では、固定子６の歯部１を直線状に展開して示した図５
に示すように三相分の固定子鉄心３，４，１２が最適な
位相差で積層されることになる。即ち、固定子鉄心３，
４は電源の相数に応じた数に分割構成し、相数分の固定
子鉄心３，４を最適な位相差で積層すればよい。
【００１５】この電動機を図６に示すような結線により
交流電源による電圧ＶＡを一方の相のコイル５に印加
し、コンデンサ１３により進相された電圧ＶＢを他方の
相のコイル５に印加すると、界磁空間２には一相分につ
いては図７に示すような比較的なだらかに変化する磁束
が形成される。このような一相分の磁束だけでは交流電
圧の位相変化に伴って磁束も交番するだけであるが、電
圧ＶＡと電圧ＶＢとがコンデンサ１３により時間的に約
９０度の位相のずれをもち、かつ各相の歯部１とが機械
的に９０度ずれて配設されているため、界磁空間２の軸
方向に合計した磁束は回転磁界となり、界磁空間２内に
おかれた回転子７に回転トルクが生じ、電動機として機
能する。
交流電源による電圧ＶＡを一方の相のコイル５に印加
し、コンデンサ１３により進相された電圧ＶＢを他方の
相のコイル５に印加すると、界磁空間２には一相分につ
いては図７に示すような比較的なだらかに変化する磁束
が形成される。このような一相分の磁束だけでは交流電
圧の位相変化に伴って磁束も交番するだけであるが、電
圧ＶＡと電圧ＶＢとがコンデンサ１３により時間的に約
９０度の位相のずれをもち、かつ各相の歯部１とが機械
的に９０度ずれて配設されているため、界磁空間２の軸
方向に合計した磁束は回転磁界となり、界磁空間２内に
おかれた回転子７に回転トルクが生じ、電動機として機
能する。
【００１６】このように各相の固定子鉄心３，４を軸方
向に分けて積層する固定子６の構造を採ることにより、
歯部１の回転子７に面する端面１１の角度Ｐを最適な１
３５度にすることができ、しかも一つの歯部１に一つの
コイル５を巻装することができるため、コイル５の周長
を短くすることができ各相間の絶縁耐力も向上する。こ
の実施の形態１では固定子鉄心３，４を相数と同数に分
割し積層しているが、相数より多い数に分割し、相数の
整数倍の固定子鉄心３，４を積層して固定子６を構成す
ることもできる。このような構成を採れば回転子７の歳
差運動を抑制でき、より低振動化を推進することができ
る。また、図４からも分るようにこの固定子６の構成は
回転子７が可動子として直線動するリニアモーターに対
しても適用することができる。
向に分けて積層する固定子６の構造を採ることにより、
歯部１の回転子７に面する端面１１の角度Ｐを最適な１
３５度にすることができ、しかも一つの歯部１に一つの
コイル５を巻装することができるため、コイル５の周長
を短くすることができ各相間の絶縁耐力も向上する。こ
の実施の形態１では固定子鉄心３，４を相数と同数に分
割し積層しているが、相数より多い数に分割し、相数の
整数倍の固定子鉄心３，４を積層して固定子６を構成す
ることもできる。このような構成を採れば回転子７の歳
差運動を抑制でき、より低振動化を推進することができ
る。また、図４からも分るようにこの固定子６の構成は
回転子７が可動子として直線動するリニアモーターに対
しても適用することができる。
【００１７】実施の形態２．図８と図９はこの実施の形
態２の電動機における固定子の構成を示したものであ
る。この実施の形態２は、上述の実施の形態１の電動機
をアウターローター型に構成したものであり、基本的に
はインナーローター型である実施の形態１のものと同じ
である。従って、実施の形態１のものと同じ部分につい
ては同一の符号を用いそれらについての説明は省略す
る。
態２の電動機における固定子の構成を示したものであ
る。この実施の形態２は、上述の実施の形態１の電動機
をアウターローター型に構成したものであり、基本的に
はインナーローター型である実施の形態１のものと同じ
である。従って、実施の形態１のものと同じ部分につい
ては同一の符号を用いそれらについての説明は省略す
る。
【００１８】アウターローター型の電動機では、固定子
６の外側に回転子７が設けられる。従って、図８に示す
ように固定子鉄心３，４の継鉄部８の外周に歯部１が設
けられる。このような構成の固定子鉄心３，４について
も、実施の形態１のものと同様に歯部１の回転子７に面
する端面１１の角度Ｐを約１３５度にすれば、界磁空間
２の磁束の空間高調波率を最小にすることができ、実施
の形態１で示した機能及び効果が得られる。これ以外の
構成及び機能は実施の形態１のものと同じである。
６の外側に回転子７が設けられる。従って、図８に示す
ように固定子鉄心３，４の継鉄部８の外周に歯部１が設
けられる。このような構成の固定子鉄心３，４について
も、実施の形態１のものと同様に歯部１の回転子７に面
する端面１１の角度Ｐを約１３５度にすれば、界磁空間
２の磁束の空間高調波率を最小にすることができ、実施
の形態１で示した機能及び効果が得られる。これ以外の
構成及び機能は実施の形態１のものと同じである。
【００１９】実施の形態３．図１０〜図１３はこの実施
の形態３の電動機に係る固定子の構成及び磁束分布を示
したものである。この実施の形態３は、実施の形態１や
実施の形態２で示した電動機に対して、さらに空間高調
波率を小さくする工夫を講じたものである。固定子鉄心
を相毎に分割し、積層構成にする基本的構成は実施の形
態１，２のものと同じである。従って、実施の形態１，
２のものと同じ部分は同一の符号を用いそれらについて
の説明は省略する。
の形態３の電動機に係る固定子の構成及び磁束分布を示
したものである。この実施の形態３は、実施の形態１や
実施の形態２で示した電動機に対して、さらに空間高調
波率を小さくする工夫を講じたものである。固定子鉄心
を相毎に分割し、積層構成にする基本的構成は実施の形
態１，２のものと同じである。従って、実施の形態１，
２のものと同じ部分は同一の符号を用いそれらについて
の説明は省略する。
【００２０】上述した実施の形態１，２の電動機では固
定子鉄心３，４の歯部１の回転子７に面する端面１１の
角度Ｐが軸方向において一定であり、歯部１の端面１１
の厚みが均等に構成されているが、この実施の形態３の
固定子鉄心３，４の歯部１は、その回転子７に面する端
面１１の角度Ｐが図１０，１１に示すように軸方向にお
いて変化する構成であり、歯部１の端面１１の厚みは不
均一である。相に対応する各固定子鉄心３，４の各歯部
１における円弧状端部１０の端面１１の形状は、なだら
かな山形であり、各歯部１の端面１１の山形の輪郭線を
繋いだ線は略正弦波状になっている。このように構成し
た相毎の固定子鉄心３，４を図１０に示すように山部分
側が向い合うように、９０度回転角度がずれた位置で軸
方向に積層することにより固定子６が構成される。同相
の歯部１と歯部１との隙間（スロット開口部とも称され
る）は、狭過ぎると歯部１間で磁束が漏れて回転子７に
届かなくなるので、適切に確保する必要があり、この意
味から歯部１の端面１１の山形の輪郭線を繋いだ線は全
くの正弦波状から若干ずれた形状となっている。
定子鉄心３，４の歯部１の回転子７に面する端面１１の
角度Ｐが軸方向において一定であり、歯部１の端面１１
の厚みが均等に構成されているが、この実施の形態３の
固定子鉄心３，４の歯部１は、その回転子７に面する端
面１１の角度Ｐが図１０，１１に示すように軸方向にお
いて変化する構成であり、歯部１の端面１１の厚みは不
均一である。相に対応する各固定子鉄心３，４の各歯部
１における円弧状端部１０の端面１１の形状は、なだら
かな山形であり、各歯部１の端面１１の山形の輪郭線を
繋いだ線は略正弦波状になっている。このように構成し
た相毎の固定子鉄心３，４を図１０に示すように山部分
側が向い合うように、９０度回転角度がずれた位置で軸
方向に積層することにより固定子６が構成される。同相
の歯部１と歯部１との隙間（スロット開口部とも称され
る）は、狭過ぎると歯部１間で磁束が漏れて回転子７に
届かなくなるので、適切に確保する必要があり、この意
味から歯部１の端面１１の山形の輪郭線を繋いだ線は全
くの正弦波状から若干ずれた形状となっている。
【００２１】このような形状に固定子鉄心３，４の歯部
１の回転子７に面する端面１１を構成することにより、
界磁空間２に形成される各相の軸方向に合計した磁束は
図１２に示すように略正弦波状になり、空間高調波率が
ほぼ零になるため、高調波成分による騒音や振動が小さ
い電動機となる。この実施の形態３においても、電源の
相数に応じて相数分の固定子鉄心３，４を最適な位相差
で積層して固定子６を構成することができる。例えば三
相の場合には、図１３に示すように各歯部１における円
弧状端部１０の端面１１の形状は、なだらかな紡錘形と
し、各歯部１の端面１１の紡錘形の両側の輪郭線を繋い
だ線がそれぞれ略正弦波状になるようにすれば良い。
１の回転子７に面する端面１１を構成することにより、
界磁空間２に形成される各相の軸方向に合計した磁束は
図１２に示すように略正弦波状になり、空間高調波率が
ほぼ零になるため、高調波成分による騒音や振動が小さ
い電動機となる。この実施の形態３においても、電源の
相数に応じて相数分の固定子鉄心３，４を最適な位相差
で積層して固定子６を構成することができる。例えば三
相の場合には、図１３に示すように各歯部１における円
弧状端部１０の端面１１の形状は、なだらかな紡錘形と
し、各歯部１の端面１１の紡錘形の両側の輪郭線を繋い
だ線がそれぞれ略正弦波状になるようにすれば良い。
【００２２】実施の形態４．図１４〜図１７はこの実施
の形態４の電動機に係る固定子の構成を示したものであ
る。この実施の形態４は、実施の形態３で示した電動機
に対して、効率を向上させる工夫を講じたものであり、
これに係る構成以外は実施の形態３のものと同じであ
る。従って、実施の形態３のものと同じ部分は同一の符
号を用いそれらについての説明は省略する。
の形態４の電動機に係る固定子の構成を示したものであ
る。この実施の形態４は、実施の形態３で示した電動機
に対して、効率を向上させる工夫を講じたものであり、
これに係る構成以外は実施の形態３のものと同じであ
る。従って、実施の形態３のものと同じ部分は同一の符
号を用いそれらについての説明は省略する。
【００２３】この実施の形態４の電動機の固定子６も、
実施の形態３と同様に相毎に構成された固定子鉄心３，
４を軸方向に積層して構成されている。各相の固定子鉄
心３，４は、図１６に示すように各相の固定子鉄心３，
４の各歯部１の回転子７に面する端面１１の積層方向に
関する厚みが略正弦波状をなし、各歯部１の積層方向に
関する端部を積層方向に突出させ、この突出部１４の外
殻線により正弦波状の頂部及び谷部を形成した構成であ
る。これ以外の構成は実施の形態３のものと同じであ
る。
実施の形態３と同様に相毎に構成された固定子鉄心３，
４を軸方向に積層して構成されている。各相の固定子鉄
心３，４は、図１６に示すように各相の固定子鉄心３，
４の各歯部１の回転子７に面する端面１１の積層方向に
関する厚みが略正弦波状をなし、各歯部１の積層方向に
関する端部を積層方向に突出させ、この突出部１４の外
殻線により正弦波状の頂部及び谷部を形成した構成であ
る。これ以外の構成は実施の形態３のものと同じであ
る。
【００２４】この固定子鉄心３，４では図１４に示すよ
うに歯部１のコイル５を巻装する基部９の厚さａより円
弧状端部１０の回転子７に面する端面１１の中央の厚さ
ｂが大きくなっている。実施の形態１，２で示したもの
は、多くのこの種の通常の電動機と同様に基部９の厚さ
ａ＝端面１１の厚さｂとなっている。このｂの値が大き
く、基部９の磁束密度が高い方が電動機の出力は大きく
なる。この固定子６の構成によれば、基部９の厚さａを
端面１１の厚さｂに対して薄くでき、それだけコイル５
の周長を短くすることが可能である。基部９の厚さａを
同じとすれば、突出部１４により端面１１の厚さｂが大
きくなるので効率が向上することになる。これ以外の機
能及び利点は実施の形態３のものと同じである。
うに歯部１のコイル５を巻装する基部９の厚さａより円
弧状端部１０の回転子７に面する端面１１の中央の厚さ
ｂが大きくなっている。実施の形態１，２で示したもの
は、多くのこの種の通常の電動機と同様に基部９の厚さ
ａ＝端面１１の厚さｂとなっている。このｂの値が大き
く、基部９の磁束密度が高い方が電動機の出力は大きく
なる。この固定子６の構成によれば、基部９の厚さａを
端面１１の厚さｂに対して薄くでき、それだけコイル５
の周長を短くすることが可能である。基部９の厚さａを
同じとすれば、突出部１４により端面１１の厚さｂが大
きくなるので効率が向上することになる。これ以外の機
能及び利点は実施の形態３のものと同じである。
【００２５】この実施の形態４においても、電源の相数
に応じて相数分の固定子鉄心３，４を最適な位相差で積
層して固定子６を構成することができる。例えば三相の
場合には、図１７に示すように各歯部１における円弧状
端部１０の端面１１の形状は、なだらかな紡錘形とし、
各歯部１の端面１１の紡錘形の両側の輪郭線を繋いだ線
がそれぞれ略正弦波状になるように突出部１４を積層方
向の両端に設ければ良い。
に応じて相数分の固定子鉄心３，４を最適な位相差で積
層して固定子６を構成することができる。例えば三相の
場合には、図１７に示すように各歯部１における円弧状
端部１０の端面１１の形状は、なだらかな紡錘形とし、
各歯部１の端面１１の紡錘形の両側の輪郭線を繋いだ線
がそれぞれ略正弦波状になるように突出部１４を積層方
向の両端に設ければ良い。
【００２６】
【発明の効果】以上実施の形態での説明からも明らかな
ように、請求項１の発明によればコイルの周長が短く、
低振動で低騒音の電動機を得ることができる。
ように、請求項１の発明によればコイルの周長が短く、
低振動で低騒音の電動機を得ることができる。
【００２７】請求項２の発明によれば、コイルの周長が
短く、相間の絶縁を確保しやすい低振動で低騒音の電動
機を得ることができる。
短く、相間の絶縁を確保しやすい低振動で低騒音の電動
機を得ることができる。
【００２８】請求項３の発明によれば、コイルの周長が
短く、相間の絶縁を確保しやすい低振動で低騒音の電動
機を得ることができる。
短く、相間の絶縁を確保しやすい低振動で低騒音の電動
機を得ることができる。
【００２９】請求項４の発明によれば、請求項２又は請
求項３に係る前記効果とともに低振動低騒音化を一層推
進することができる。
求項３に係る前記効果とともに低振動低騒音化を一層推
進することができる。
【００３０】請求項５の発明によれば、請求項２又は請
求項３に係る前記効果とともに低振動低騒音化を一層推
進することができる。
求項３に係る前記効果とともに低振動低騒音化を一層推
進することができる。
【００３１】請求項６の発明によれば、請求項２又は請
求項３に係る前記効果とともにコイルの周長を一層短く
でき、或いは電動機の効率を高めることができる。
求項３に係る前記効果とともにコイルの周長を一層短く
でき、或いは電動機の効率を高めることができる。
【図１】 実施の形態１の電動機の固定子を示す斜視図
である。
である。
【図２】 実施の形態１の電動機の固定子の軸方向から
の正面図である。
の正面図である。
【図３】 実施の形態１の電動機の一相分の固定子鉄心
の軸方向からの正面図である。
の軸方向からの正面図である。
【図４】 実施の形態１の電動機の固定子を直線状に展
開して示す展開図である。
開して示す展開図である。
【図５】 実施の形態１の電動機の他の固定子を直線状
に展開して示す展開図である。
に展開して示す展開図である。
【図６】 実施の形態１の電動機の結線図である。
【図７】 実施の形態１の電動機の一相分の磁束分布図
である。
である。
【図８】 実施の形態２の電動機の固定子を示す斜視図
である。
である。
【図９】 実施の形態２の電動機の一相分の固定子鉄心
の軸方向からの正面図である。
の軸方向からの正面図である。
【図１０】 実施の形態３の電動機の固定子を示す斜視
図である。
図である。
【図１１】 実施の形態３の電動機の固定子を直線状に
展開して示す展開図である。
展開して示す展開図である。
【図１２】 実施の形態３の電動機の磁束分布図であ
る。
る。
【図１３】 実施の形態３の電動機の他の固定子を直線
状に展開して示す展開図である。
状に展開して示す展開図である。
【図１４】 実施の形態４の電動機の固定子を示す部分
拡大斜視図である。
拡大斜視図である。
【図１５】 実施の形態４の電動機の固定子を直線状に
展開して示す展開図である。
展開して示す展開図である。
【図１６】 実施の形態４の電動機の固定子を示す部分
拡大図である。
拡大図である。
【図１７】 実施の形態４の電動機の他の固定子を直線
状に展開して示す展開図である。
状に展開して示す展開図である。
【図１８】 従来の電動機の固定子の軸方向からの正面
図である。
図である。
１ 歯部、 ２ 界磁空間、 ３，４ 固定子鉄心、
５ コイル、 ６ 固定子、 ７ 回転子、 １１ 端
面、 １２ 固定子鉄心、 １４ 突出部。
５ コイル、 ６ 固定子、 ７ 回転子、 １１ 端
面、 １２ 固定子鉄心、 １４ 突出部。
Claims (6)
- 【請求項１】 極数と同数の歯部を有し界磁空間を形成
する鉄心と、この鉄心の各歯部に一個ずつコイルを巻装
して構成された固定子と、上記界磁空間に形成される磁
界の作用により動く可動子とを備え、上記固定子の鉄心
をその上記歯部同士が投影平面において一部分が重なる
ように積層して構成するとともに、これらの各歯部に巻
装した各相の上記コイルが上記鉄心の積層方向に千鳥状
の階層構造をなす構成としたことを特徴とする電動機。 - 【請求項２】 極数と同数の歯部を有し界磁空間を形成
する鉄心と、この鉄心の各歯部に一個ずつコイルを巻装
して構成された固定子と、上記界磁空間に形成される磁
界の作用により動く可動子とを備え、上記固定子の鉄心
を相毎に相数に分割して構成し、これらの鉄心を相毎に
それらの上記歯部同士が投影平面において一部分が重な
るように積層し、各鉄心の上記歯部に巻装した各相のコ
イルが各鉄心の積層方向に千鳥状の階層構造をなす構成
としたことを特徴とする電動機。 - 【請求項３】 極数と同数の歯部を有し界磁空間を形成
する鉄心と、この鉄心の各歯部に一個ずつコイルを巻装
して構成された固定子と、上記界磁空間に形成される磁
界の作用により動く可動子とを備え、上記固定子の鉄心
を相毎に相数より多い数に分割して構成し、これらの鉄
心を相毎にそれらの上記歯部同士が投影平面において一
部分が重なるように積層し、各鉄心の上記歯部に巻装し
た各相のコイルが各鉄心の積層方向に千鳥状の階層構造
をなす構成としたことを特徴とする電動機。 - 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載の電動機で
あって、固定子の各歯部の可動子に面する端面の積層方
向に関する厚みが均等であり、その可動子に面する角度
を電気角で９０度より大きい１３５度内外の角度にした
ことを特徴とする電動機。 - 【請求項５】 請求項２又は請求項３に記載の電動機で
あって、固定子の各歯部の可動子に面する端面の積層方
向に関する厚みが略正弦波状をなすことを特徴とする電
動機。 - 【請求項６】 請求項２又は請求項３に記載の電動機で
あって、固定子の各歯部の可動子に面する端面の積層方
向に関する厚みが略正弦波状をなし、各歯部の積層方向
に関する端部を積層方向に突出させて上記正弦波状の頂
部及び谷部を形成したことを特徴とする電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26604096A JPH10112963A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26604096A JPH10112963A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112963A true JPH10112963A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17425565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26604096A Pending JPH10112963A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10112963A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002136003A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-10 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の固定子 |
| WO2003065544A1 (fr) * | 2002-01-30 | 2003-08-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Stator de moteur electrique tournant |
| EP1569319A2 (de) * | 2004-02-25 | 2005-08-31 | Robert Bosch Gmbh | Hauptelement für eine elektrische Maschine |
| US7345395B2 (en) * | 2004-02-12 | 2008-03-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Motor stator core with skewed slots and production process therefor |
| JP2016086606A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | 瑞展動能股▲ふん▼有限公司 | ブラシレス直流モーター |
| KR20200094539A (ko) * | 2019-01-30 | 2020-08-07 | 충남대학교산학협력단 | 횡자속 선형 진동 액추에이터 |
-
1996
- 1996-10-07 JP JP26604096A patent/JPH10112963A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002136003A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-10 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の固定子 |
| WO2003065544A1 (fr) * | 2002-01-30 | 2003-08-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Stator de moteur electrique tournant |
| US7345395B2 (en) * | 2004-02-12 | 2008-03-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Motor stator core with skewed slots and production process therefor |
| EP1569319A2 (de) * | 2004-02-25 | 2005-08-31 | Robert Bosch Gmbh | Hauptelement für eine elektrische Maschine |
| EP1569319A3 (de) * | 2004-02-25 | 2008-06-18 | Robert Bosch Gmbh | Hauptelement für eine elektrische Maschine |
| JP2016086606A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-19 | 瑞展動能股▲ふん▼有限公司 | ブラシレス直流モーター |
| KR20200094539A (ko) * | 2019-01-30 | 2020-08-07 | 충남대학교산학협력단 | 횡자속 선형 진동 액추에이터 |
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