JPS6041805Y2 - 空心ロ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、スリーブ型空心ロータにおいて、巻線の円
筒周面部における導線分布を巻枠の軸線に平行な導線に
より構成し、トルク発生率を向上させた空心ロータに関
する。

一般に、カップ型空心ロータとして各種のものが考案さ
れているが、その形状から、ロータ円筒の整流子取付面
のみが密封され、反対側の端面が開口した釣鐘型と、ロ
ータ円筒の両端面が共に閉じられているスリーブ型とに
大別される。

そして、スリーブ型空心ロータの巻線は円柱状に構成さ
れ、両端面が渡り部分となっており、この渡り部分の導
線が全て端面の中心を通過するように巻回すると、導線
が一点に集中して線密度が高くなりすぎるとともに、ロ
ータの回転軸の収容が困難となる。

そこで、従来では、円筒の両端面に端板を設け、その両
端板の中央に回転軸を収容する透孔を形成するとともに
、その透孔の周縁に円筒突起を設けて巻枠を構成し、そ
の巻枠に導線を巻回し、ロータの巻線を構成している。

すなわち、第１図および第２図に示すように、巻枠１へ
の導線（太い実線）巻回は、巻枠１の端板２上の直線部
分アから巻き始め、円筒突起３の外周面部分イを経過し
、再び端板２上の直線部分つを経過し、つぎに、この直
線部分つの延長線力を円筒部４の周縁で折り曲げた状態
の曲線、すなわち最短距離を通る円筒部４周面に沿った
曲線部分工を経過し、さらに、破線で示すように、前記
の一方の端板２の直線部分アとほぼ平行に走行する他方
の端板２′上の直線部分７′に向かい、円筒突起３′の
外周部分イ′、直線部分つ′、円筒部４の周面部分工′
と経過し、以下間、様に、導線が連続して巻回され、ロ
ータの巻線５が構成される。

ここで、円筒部４周面上の導線を、導線の直線部分つお
よびア′の延長線力およびキを円筒部４の周縁で折り曲
げた曲線を描くよう最短距離を経過させることにより、
機械的に巻回される場合等、導線に引張力が加わる状態
における端板２．２′上での導線のすべりを防止してい
る。

ところで、ロータを電動機として構威した際、トルク発
生に寄与するロータの巻線５は円筒部４周面上の導線群
であり、その導線群を流れる電流のロータの軸に平行な
ベクトル戒分のみがトルク発生に寄与する。

しか腰前記従来例においては、円筒部４周面上の導線が
巻枠１の軸すなわちロータの軸に対して傾斜することを
避けることができないため、円筒部４周面上の導線を流
れる電流の経過がロータ軸に対して傾き、電流に対する
トルク発生率を低下させている。

すなわち、第３図に示すような円筒部４周面上の導線が
、ロータ軸と平行に巻回される理想的ロータに比腰線占
率が低下したのと等価の不利益を生じていることとなる
。

この考案は、以上の点に留意し、巻線の円筒部の導線群
をロータ軸と平行になるようにしたものであり、つぎに
この考案を、その実施例を示した第４図以下の図面とと
もに詳細に説明する。

まず、１実施例を示した第４図ないし第８図について説
明する。

第４図ないし第６図に示すように、２個の円板状の端板
２，２′の中央に、回転軸６が挿通される透孔７，７′
を形成するとともに、その透孔７．７′の周縁に円筒突
起３，３′を設け、両端板２．２′の周縁を同一ピッチ
で端板２，２′の中心０．０′を通る軸線に平行な６本
の連結杆８ａ。

８ｂ・・・８ｆ（以下総称して８とする）で連結して両
端板２，２′を一体とするとともに、端板２゜２′の周
縁にそれぞれ、端板２，２′の中心０゜０′に対し点対
称で連結杆８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆのそれ
ぞれの両端部よりなる３対の周縁突起９ａ、９ｂ・・・
９ｆおよび９ａ’、 ９ｂ’・・・９ｆ′（以下総称
して９および９′とする）を設け、かつ、両端板２，２
′の表面上に、各周縁突起９，９′と端板２，２′の中
心０，０′とを結ぶ線上に位置する中間突起１０ａ、１
０ｂ・・・１０ｆおよび１０ａ’９ １０ｂ’−１０ｆ
’ （以下総称して１０および１．０′とする）を設け
、巻枠１を構威する。

そして、第５図において、導線を１ターンずつ上から見
て反時計方向（矢印方向）に順次ずらして巻回する場合
、たとえば導線を他方の端板２′の周縁突起９ａ’の反
時計方向側の側面から巻き始め、連結杆８ａに沿って一
方の端板２側へ上昇し、一方の端板２の周縁突起９ａの
反時計方向側の側面に引掛けて直線部分アを経過し、周
縁突起９ａと端板２の中心０を結ぶ線上の中間突起１０
ａに牽繋し、円筒突起３の外周面に沿うイの部分を経過
し、再び直線部分つを経て一方の端板２上における導線
の渡り部分を形成する。

つぎに、前記の周縁突起９ａと点対称の対をなす周縁突
起９ｄの反時計方向側の側面に引掛け、連結杆８ｄに沿
い巻枠１の軸線に平行な工部分を経過腰他方の端板２′
の周縁突起９ｄ’の反時計方向側の側面に引掛け、さら
に、他方の端板２′上の直線部分７′を経過し、周縁突
起９ｄ’と端板２′の中心０′を結ぶ線上の中間突起１
０ｄ′に牽繋し、円筒突起３′の外周面に沿うイ′の部
分を経過し、再び直線部分つ′を経て他方の端板２′上
における導線の渡り部分を形成する。

さらに、前記において連結杆８ａに沿って巻回した導線
の反時計方向側の側面に沿って上昇し、以下同様にして
、第７図に示すように、周縁突起９ａ、９ｂ問および周
縁突起９ｄ、９ｃ間の導線の巻回を矢印方向に連続して
行なう。

ここで、導線の端板２，２′の周縁におけるすべりは矢
印方向に対しては中間突起１０ａ、１０ｄ′により、反
矢印方向に対しては導線を介して周縁突起９ａ、９ａ’
および９ｄ、９ｄ’により阻止されるため、円筒部の導
線群を巻枠１の軸線に平行、すなわちロータ軸に平行に
形成することができる。

そして、端板２，２′における周縁突起９ａ。

９ｂ間、９ａ’、 ９ｂ’間および周縁突起９ｄ、９
ｃ間、９ｄ’、 ９ａ’間の巻回が終了したのちは、
次の周縁突起９ｂ、９ｃ間、９ｂ’、 ９ａ’間およ
び周縁突起９ｅ、９ｆ間、９ｅ’、 ９ｆ’間を、前記
と同様に、導線を、中間突起１０ｂおよび１０ｅ′に牽
繋して巻回し、以下同様に第８図に示すように巻回し、
ロータの巻線５を製作する。

なお、前記実施例では、両端板２，２′を連結杆８によ
り一体に連結して巻枠１を構威し、巻枠１の軽量化を図
ったが、これに限らず、第９図に示すように、両端板２
，２′を肉薄の円筒１１により一体に連結するようにし
、その円筒１１の外周面の上下端間に、巻枠１の軸線に
平行で該軸線に対し線対称の複数個の突起１２を設け、
両端板２．２′の周縁に各突起１２の両端部により周縁
突起９，９′を設けてもよい。

また、第１０図に示すように、両端板２，２′を円筒１
１により一体に連結し、両端板’２．２’の周縁にそれ
ぞれ、円筒１１の中心線に平行な直線上に対向配置され
た上下方向の周縁突起９，９′を設けてもよい。

以上のように、この考案の空心ロータによると、円板状
の両端板を連結部材により一体に連結してなる巻枠に導
線が円筒状に巻回される空心ロータにおいて、前記両端
板のそれぞれの中央に、回転軸の挿通可能な円筒突起を
設け、前記両端板の周縁にそれぞれ、該両端板の中心に
対し点対称の対の周縁突起を設けるとともに、前記両端
板における各周縁突起をそれぞれ前記両端板の中心を通
る前記巻枠の軸線に平行な直線上において対向配置し、
かつ、前記両端板の表面上に、前記周縁突起と端板の中
心とを結ぶ直線上に位置する中間突起を設け、前記両端
板上における巻き始め側の導線を中間突起により、巻き
中間の導線を円筒突起により、巻き終りの導線を周縁突
起によりそれぞれガイドするとともに、一方の端板の巻
き終わり側を導線を該端板より他方の端板に前記軸線に
平行に案内して前記他方の端板における巻き始め側の導
線とし、前記両端板間の円筒外周部の導線を前記軸線に
平行に形成上たことにより、トルク発生に寄与する巻線
の円筒部の導線を全て巻枠の軸線、すなわちロータの軸
と平行にすることができるため、従来に比し、線点率が
向上したことと等価になり、特性的に優位となる。

すなわち、同巻数においてトルク発生率を向上すること
ができる。

したがって小型にして、高性能かつ低慣性化の電動機を
得ることができる。

また、巻線の円筒部の導線を巻枠の軸方向のみで構成し
うるため、従来のように、円筒周面部を有する巻枠をか
ならずしも使用する必要がなく、両端板を複数個の連結
杆により連結して巻枠を構成することができ、巻枠の軽
量化、ロータの軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の導線の巻回説明図、第２図は従来の空心
ロータの概略斜視図、第３図はこの考案の空心ロータに
おける導線の巻回説明図、第４図ないし第８図はこの考
案の空心ロータの１実施例を示し、第４図は空心ロータ
の斜視図、第５図は巻枠の斜視図、第６図は下から見た
巻枠の一部斜視図、第７図および第８図は端板上の導線
の巻回説明図、第９図および第１０図はそれぞれ他の実
施例の巻枠の一部切断斜視図である。 １・・・・・・巻枠、２，２′・・・・・・端板、３，
３′・・・・・・円筒突起、５・・・・・・巻線、８・
・・・・・連結杆、９，９′・・・・・・周縁突起、１
０．１０’・・・・・・中間突起、１１・・・・・・円
筒。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■ 円板状の両端板を連結部材により一体に連結してな
   る巻枠に導線が円筒状に巻回される空心ロータにおいて
   、前記両端板のそれぞれの中央に、回転軸の挿通可能な
   円筒突起を設け、前記両端板の周縁にそれぞれ、該両端
   板の中心に対し点対称の対の周縁突起を設けるとともに
   、前記両端板における各周縁突起をそれぞれ前記両端板
   の中心を通る前記巻枠の軸線に平行な直線上において対
   向配置し、かつ、前記両端板の表面上に、前記周縁突起
   と端板の中心とを結ぶ直線上に位置する中間突起を設け
   、前記両端板上における巻き始め側の導線を中間突起に
   より、巻き中間の導線を円筒突起により、巻き終りの導
   線を周縁突起によりそれぞれガイドするとともに、一方
   の端板の巻き終わり側の導線を該端板より他方の端板に
   前記軸線に平行に案内して前記他方の端板における巻き
   始め側の導線とし、前記両端板間の円筒外周部の導線を
   前記軸線に平行に形成した空心ロータ。 ■ 連結部材を、巻枠の軸線に平行で両端板の周縁間に
   介在された複数個の連結杆により構成した実用新案登録
   請求の範囲第１項に記載の空心ロータ。