JP2001025188A - コアシート及びモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁束密度が飽和しない補助スロットを形成
し、コギングトルクを軽減することのできるコアシート
及びモータを提供する。 【解決手段】 コアシート１１には、ティース片１３が
中央部から放射状に且つ等角度間隔に形成されている。
ティース片１３の先端傘状突極部１４は両側方に延出形
成され、外周部１５は矩形状のティーススリット１６を
有して円弧状に形成されている。ティーススリット１６
の開口幅Ｄ１はスロットスリットＳの間隔Ｄ２と一致し
ている。突極片１４ａは周方向に幅Ｗで等間隔に形成さ
れる。ティーススリット１６と内側部１７との間隔Ｄ３
は、磁束密度が飽和しないように幅Ｗの８０％の長さに
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの電機子を
構成するコアシート及びモータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、モータの電機子は回転軸を備
え、その回転軸にはコア及び整流子が固着されている。
そして、コアに巻線が巻装され、その巻線は整流子の各
整流子片に接続される。前記コアは積層した複数の薄鋼
板から構成されて、その薄鋼板は一般にコアシートと呼
ばれている。

【０００３】ところで、モータにおいてはコギングトル
クを減らすためにコアのスロットの数を増やすことが知
られているが、巻線工数が増加し電機子の生産性の低下
につながり、スロットの数を増やすことには限界があっ
た。

【０００４】そこで、例えば実開昭６２−１３２６７３
号公報において、コアのティースの外周面に複数のスリ
ット（補助スロット）を形成したものが提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ティー
スの外周面に複数の補助スロットを形成してコギングト
ルクを減らすことについては大型のモータについてはそ
れなりの効果が見られたが、小型のモータについては、
効果が見られずかえってコギングトルクが大きくなる。
この理由は以下のように考えられる。

【０００６】図３は従来の小型モータに使用されるコア
シートの正面図である。このコアシートが複数枚積層さ
れてコアとなる。コアシート３１は、７個のティース片
３２が中央部から放射状に且つ等角度間隔に延出形成さ
れている。各ティース片３２の先端傘状突極部３３の外
周部３４は、円弧状に形成されている。その先端傘状突
極部３３の外周部３４には、半円状のティーススリット
３５が３個形成されている。

【０００７】このように、形成されたコアシート３１
を、複数枚積層することによりコアが形成される。因み
に、このティース片３２はコアのティースを構成し、テ
ィース片３２とティース片３２との空間はスロットを構
成することになる。又、ティーススリット３５は補助ス
ロットを構成することになる。

【０００８】このコアシート３１においては、前記先端
傘状突極部３３の外周部３４に形成した３個のティース
スリット３５は共に同じサイズの半円状の凹部である。
そして、３個のティーススリット３５のうち両側のティ
ーススリット３５は、各ティース片３２から両側方には
み出た先端傘状突極部３３に形成されている。従って、
両側のティーススリット３５における最深部から先端傘
状突極部３３の内側部３６までの間隔Ｄは狭くなる。そ
の間隔Ｄが狭いということは、その狭い部分は磁束密度
が大きくなり、飽和磁束密度を超えてしまい磁気分布が
乱れる。その結果、コギングトルクが大きくなると考え
られる。

【０００９】従って、小型モータになればなるほど、コ
アシート３１も小さくなり、先端傘状突極部３３の周方
向に延出された部分の径方向の間隔も短くなるため、前
記間隔Ｄもさらに短くなるため、ティーススリット３５
を形成してもコギングトルクが大きくなる。

【００１０】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたものであって、磁束密度が飽和しない補助スロッ
トを形成し、コギングトルクを軽減することのできるコ
アシート及びモータを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、中央部から放射状に
且つ等角度間隔に延出形成されたティース片の先端部に
形成された傘状突極部の外周部に複数個のティーススリ
ットを形成したコアシートにおいて、前記ティーススリ
ットの周方向の幅が傘部突極部間のスロットスリットの
幅と同一の幅であって、その各ティーススリットが前記
スロットスリットを含めた状態で等間隔に配置されるよ
うに傘状突極部の外周部に形成されるとともに、少なく
とも傘状突極部の両側に形成されたティーススリットの
底部から傘状突極部端部の突極片に至る磁束が飽和しな
い間隔に設定したことを要旨とする。

【００１２】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のコアシートにおいて、前記放射状に形成されたティ
ース片は７個であって、各ティース片の傘状突極部の外
周部に形成されるティーススリットは３個であることを
要旨とする。

【００１３】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載のコアシートにおいて、前記ティーススリット
の底部から傘状突極部の内側部までの間隔は、前記突極
片の周方向の幅の８０％の長さであることを要旨とす
る。

【００１４】請求項４に記載の発明では、６極界磁であ
って、７スロット、３ティーススリットの集中巻の電機
子を備えたモータにおいて、前記電機子を構成するコア
は、請求項２又は３に記載のコアシートを複数枚積層し
て形成したことを要旨とする。

【００１５】（作用）請求項１〜３に記載の発明によれ
ば、ティーススリットとスロットスリットを含めた全ス
リットは等間隔で配置される。又、傘状突極部の両側に
形成されたティーススリットの底部から傘状突極部の内
側部までの間隔が、該間隔を通って傘状突極部端部の突
極に至る磁束が飽和しない間隔に設定したことから、底
部から傘状突極部の内側部の間で、磁束密度が飽和して
しまうことはない。従って、例えば、このコアシートを
複数枚積層してなる電機子のコアは、各突極での磁気分
布の乱れがなくコギングトルクを軽減することができ
る。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、突極での
磁束密度が飽和してしまうことはないことから、各突極
での磁気分布の乱れがなくコギングトルクが軽減され
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化したコアシ
ートの一実施形態を図１及び図２に従って説明する。

【００１８】図１は、薄鋼板よりなるコアシート１１を
示す。コアシート１１の中央部には、回転軸を貫挿する
歯車状の貫通孔１２が形成されている。又、コアシート
１１には、７個のティース片１３がその中央部から放射
状に且つ等角度間隔に延出形成されている。各ティース
片１３の先端傘状突極部１４は、両側方に延出形成され
るとともにその先端傘状突極部１４の外周部１５は円弧
状に形成されている。各先端傘状突極部１４の外周部１
５には、３個のティーススリット１６が形成されてい
る。

【００１９】この外周部１５に形成されたティーススリ
ット１６について詳述する。各ティーススリット１６
は、矩形状の凹部であって、その周方向の開口幅Ｄ１
は、各ティース片１４の先端傘状突極部１４間の間隔
（スロットスリットＳの間隔）Ｄ２と一致させている。

【００２０】又、外周部１５に形成される３個のティー
ススリット１６の内、中央のティーススリット１６はそ
の中央がティース片１３の中心線上にくるように形成さ
れている。又、両側のティーススリット１６は、その中
央が前記中央のティーススリット１６の開口端と先端傘
状突極部１４の端部を結ぶ中間位置にくるように形成さ
れている。

【００２１】そして、全てのティース片１３の先端傘状
突極部１４の外周部１５において、それぞれの各ティー
ススリット１６にて形成された２８（＝４×７）個の突
極片１４ａは、周方向に同一の幅Ｗで形成されるととも
に、スロットスリットＳ及びティーススリット１６を挟
んで等間隔に形成される。言い換えれば、ティーススリ
ット１６とスロットスリットＳをそれぞれ独立したスリ
ットと考えた時、そのスリットの総数は２８個となり、
その２８のスリットは等間隔で配置されている。

【００２２】さらに、矩形状の各ティーススリット１６
の深さは、前記図３に示した従来の半円状のティースス
リット２５の最深部の深さより浅くしている。そして、
外周部１５に形成される３個のティーススリット１６の
内の両側のティーススリット１６において、そのティー
ススリット１６の底部から先端傘状突極部１７の内側部
１７までの間隔Ｄ３が図３に示す間隔Ｄより長くなるよ
うにしている。因みに、本実施形態の間隔Ｄ３が前記突
極片１４ａの周方向の幅Ｗの８０％の長さとなるよう
に、矩形状の各ティーススリット１６の形状を決定して
いる。

【００２３】このように、形成されたコアシート１１
を、複数枚積層することにより、図２に示すように、コ
ア２１が形成される。因みに、このティース片１４はコ
ア２１のティース２２を構成し、ティース片１４とティ
ース片１４との空間はスロット２３を構成することにな
る。又、ティーススリット１６は補助スロット２４を構
成することになる。さらに、突極片１４ａは突極２５を
形成する。

【００２４】そして、このコア２１は、６極界磁、７ス
ロット、３ティーススリットの集中巻のコアとして使用
される。次に、上記実施形態のように構成したコアシー
トの特徴を以下に記載する。

【００２５】（１）本実施形態では、ティーススリット
１６の底部から先端傘状突極部１４の内側部までの間隔
Ｄ３を突極片１４ａの周方向の幅Ｗの８０％の長さとな
るようにした。従って、通常、モータにおいて、各突極
２５の磁束密度は、該突極２５の飽和磁束密度の６０％
程度の磁束密度で駆動される。従って、電機子のコア２
１は、補助スロット２４の底部から先端傘状突極部１４
の内側部１７の間で、磁束密度が飽和してしまうことは
ない。その結果、このコア２１からなる電機子を備えた
小型のモータは、各突極２５での磁気分布の乱れがなく
コギングトルクを軽減することができる。

【００２６】（２）本実施形態のコアシート１１、即ち
コア２１を、６極界磁、７スロット、３ティーススリッ
トの集中巻のモータに具体化した。一般に、コギング
は、１回転につき界磁極の数とスロットの数の最小公倍
数によって表される。つまり、本実施形態の界磁極の数
は「６」である。又、スロットの数は、ティーススリッ
ト１６とスロットスリットＳの総数であり、「２８」と
なる。従って、最小公倍数は「８４」となる。

【００２７】これに対して、界磁極の数は「６」のまま
で、例えば、１つのティース片１４に対してティースス
リット１６の数を「２」又は「１」にした場合、いずれ
も最小公倍数は「４２」となり、本実施形態の場合より
効果は小さい。

【００２８】反対に、界磁極の数は「６」のままで、１
つのティース片１４に対してティーススリット１６の数
を本実施形態より増やした場合、例えば、１つのティー
ス片１４に対してティーススリット１６の数を「４」又
はそれ以上にした場合、最小公倍数は大きくなる。しか
し、反対に、先端傘状突極部１４の突極片１４ａの周方
向に同一の幅Ｗ、即ち突極２５の面積が小さくなり、磁
束は飽和しやすくなる。そこで、対策としてティースス
リット１６の開口幅Ｄ１を小さくすると、補助スロット
２４の効果がなくなる。

【００２９】従って、本実施形態のコア２１は、６極界
磁のモータのコアとして最適なコアとなる。 （３）本実施形態では、コア２１のスロット２３の数が
「７」と比較的少ないため、巻線工数も少なく電機子の
生産性の向上につながる。

【００３０】なお、上記実施形態は以下のように変更し
てもよい。 ・前記実施形態において、使用されるコアシート１１の
厚みを増大してもよい。このように構成すれば、コア２
１を形成するために積層するコアシート１１の枚数を減
少させることができるとともに、電機子の部品点数を減
らすことによるコストダウンを図ることができる。又、
上記実施形態と同様の効果も有する。

【００３１】・前記実施形態において、コア２１を形成
するために積層されるコアシート１１の枚数を減少させ
てもよい。このように構成すれば、電機子の部品点数を
減らすことによるコストダウンを図ることができるとと
もに、上記実施形態と同様の効果を有する。

【００３２】・前記実施形態において、矩形有底状のテ
ィーススリット１６は、飽和磁束密度を超えることがな
いように設計されているならば、台形状、長円状等の形
状により形成してもよい。このように構成しても上記実
施形態と同様の効果を有する。

【００３３】

【発明の効果】請求項１〜３に記載の発明によれば、各
突極での磁気分布の乱れがなくコギングトルクを軽減す
ることができるコアシートを提供することができる。

【００３４】請求項４に記載の発明のモータによれば、
突極での磁束密度が飽和してしまうことはないから、各
突極での磁気分布の乱れがなくコギングトルクを軽減す
ることができる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態におけるコアシートの全体正面
図。

【図２】 コアシートが複数積層されることによってコ
アを形成する状態を示す全体斜視図。

【図３】 従来技術におけるコアシートの全体正面図。

【符号の説明】

１３…ティース片、１４…傘状突極部、１４ａ…突極
片、１５…外周部、１６…ティーススリット、１７…内
側部、２１…コア、Ｄ１…ティーススリット１６の幅、
Ｓ…スロットスリット、Ｄ２…スロットスリットＳの
幅、Ｄ３…ティーススリット１６の底部から傘状突極部
１４の内側部１７までの間隔、Ｗ…突極片１４ａの幅。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央部から放射状に且つ等角度間隔に延
   出形成されたティース片（１３）の先端部に形成された
   傘状突極部（１４）の外周部に複数個のティーススリッ
   ト（１６）を形成したコアシートにおいて、 前記ティーススリット（１６）の周方向の幅（Ｄ１）が
   傘部突極部（１４）間のスロットスリット（Ｓ）の幅
   （Ｄ２）と同一の幅であって、その各ティーススリット
   （１６）が前記スロットスリット（Ｓ）を含めた状態で
   等間隔で配置されるように傘状突極部（１４）の外周部
   （１５）に形成されるとともに、少なくとも傘状突極部
   （１４）の両側に形成されたティーススリット（１６）
   の底部から傘状突極部（１４）の内側部（１７）までの
   間隔（Ｄ３）が、該間隔（Ｄ３）を通って傘状突極部
   （１４）端部の突極片（１４ａ）に至る磁束が飽和しな
   い間隔に設定したことを特徴としたコアシート。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のコアシートにおいて、 前記放射状に形成されたティース片（１３）は７個であ
   って、各ティース片（１３）の傘状突極部（１４）の外
   周部に形成されるティーススリット（１６）は３個であ
   る。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のコアシートにお
   いて、 前記ティーススリット（１６）の底部から傘状突極部
   （１４）の内側部（１７）までの間隔（Ｄ３）は、前記
   突極片（１４ａ）の周方向の幅（Ｗ）の８０％の長さで
   あることを特徴としたコアシート。
4. 【請求項４】 ６極界磁であって、７スロット、３ティ
   ーススリットの集中巻の電機子を備えたモータにおい
   て、 前記電機子を構成するコア（２１）は、請求項２又は３
   に記載のコアシート（１１）を複数枚積層して形成した
   ことを特徴とするモータ。