JP3417409B2 - 電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転磁界を発生す
るステータを備えリラクタンストルクを利用して回転駆
動する同期電動機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な同期電動機において、ス
テータはリング状のヨーク部から、その内周側に複数の
ティース部を一体的に突出している。なお、このステー
タは、内周側に突出した複数のティース部を備えたステ
ータ板を積層して作られる。また、これら、ティース部
間にスロット部を形成したステータコアを有しており、
そのスロット部に、巻線を分布巻により巻装して構成さ
れる。この分布巻とは、スロット部を介して離れた、テ
ィース部を巻回する巻回方法である。そして、ロータは
ロータコアの外周部に磁極用の複数の永久磁石を埋め込
み、中心部に回転軸を嵌着して構成されている。

【０００３】このように、永久磁石をロータ内部に埋め
込むことで、マグネットトルクに加えてリラクタンスト
ルクをも利用することが可能な永久磁石埋め込みモータ
は、永久磁石の中心とロータ中心とを結ぶ方向であるｄ
軸方向のインダクタンスＬｄと、ｄ軸に対して電気角で
９０度回転した方向であるｑ軸方向のインダクタンスＬ
ｄにインダクタンス差が生じ、永久磁石によるマグネッ
トトルクに加えて、リラクタンストルクをも発生するよ
うに構成している。この関係を示したのが（１）式であ
る。 Ｔ＝Ｐｎ[ψａ×Ｉｑ＋１／２（Ｌｄ−Ｌｑ）×Ｉｄ×
Ｉｑ] ‥‥ （１） Ｐｎ：極対数 ψａ：鎖交磁束 Ｌｄ：ｄ軸インダクタンス Ｌｑ：ｑ軸インダクタンス Ｉｑ：ｑ軸電流 Ｉｄ：ｄ軸電流 （１）式は、ｄｑ変換の電圧方程式を示している。例え
ば、表面磁石モータでは、永久磁石の透磁率が空気とほ
ぼ等しいため、上式（１）の両インダクタンスＬｄ、Ｌ
ｑはほぼ等しい値となり、（１）式の[ ]内の第２項に
示されるリラクタンストルク分は発生しない。

【０００４】マグネットトルクに加えて、リラクタンス
トルクを利用して駆動する電動機のトルクを大きくしよ
うとする場合、（１）式に従うと、（Ｌｄ−Ｌｑ）の差
を大きくすればよい。磁束の通りやすさであるインダク
タンスＬは Ｎ2（ティースの巻き数）に比例するの
で、ティースへの巻数を多くすれば、（Ｌｄ−Ｌｑ）の
差も大きくなり、リラクタンストルクを大きくすること
ができる。しかしながら、リラクタンストルクの利用を
大きくするために巻数を多くすると、巻数を多くするに
従い、ステータの端面に突出した巻線群、つまり、コイ
ルエンドが大きくなってしまう。よって、モータを効率
よく回転駆動するために、リラクタンストルクを利用し
ようとすると、コイルエンドが大きくなってしまい、モ
ータ自身が巨大化してしまう。

【０００５】また、分布巻では、巻線を複数回巻回した
巻線輪を作り、この巻線輪をティースに挿入し、巻線輪
の周はティース周より大きくなってしまう。さらに、分
布巻ではスロットを介してティースを巻回するため、巻
線同士が、交差してしまう。このように、分布巻である
とステータの端面は巻線が突出してしまい、更に巻線が
交差してしまうためコイルエンドが大きくなってしま
う。逆に、電動機を小型にしようとすると電動機の出力
が低下してしまう。

【０００６】よって、リラクタンストルクを利用し電動
機を効率よく駆動しようとすると、電動機のサイズが大
きくなってしまう。逆に、電動機を小型にしようとする
と電動機の出力が低下してしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、エアコン、冷
蔵庫、電気自動車等において高出力且つ小型化の電動機
が必要とされている。

【０００８】また、ステータにおけるティース先端の磁
極部は周方向に幅広に形成されている。しかし、隣接す
る磁極部間にはスロット部に巻線を施すための開口部を
形成するためにティース先端間を周方向幅広にしなけれ
ばならない。つまり、分布巻により巻線輪をティースに
挿入するための開口部を必要としている。なお、ステー
タ内周とロータ外周との間の空隙は、スロット部の開口
部を除いて全周にわたって均一に設定されていることが
一般である。

【０００９】上記従来の構成では、ステータ側におい
て、その磁極部間にスロット部の開口部が介在するの
で、磁極部から出る磁束分布に周方向の断絶部分を生じ
ることになり、ロータ回転時にコギングトルクが生じる
という問題があった。また、ロータ側においては、その
外周から出る磁束の分布を正弦波形に近づけると、コギ
ングトルクを小さくすることができるが、ステータ内周
とロータ外周との間の空隙が一定であるのでこの空隙部
での磁気抵抗は全周で一定であり、永久磁石の端部が隣
合う部分では磁束分布が急変し、コギングトルクが大き
くなる。このようにステータ側及びロータ側の両方のコ
ギングトルク増大要因が重なることによって大きなコギ
ングトルクを発生するという問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本件出願に係る第１の発
明の電動機は、ステータとロータとを有し、前記ステー
タのティース部に一身巻きの巻き線を設けられ、かつ前
記ロータがマグネットトルクに加えてリラクタンストル
クを利用して回転駆動される電動機において、前記ステ
ータは、複数のコアエレメントとフレーム部とから成
り、前記コアエレメント各々は、そのコアエレメントの
外周部において環状に組み合わされて前記フレーム部の
内周に固定されて、前記ロータは、複数の永久磁石が内
設され、このロータの外周は前記永久磁石部の端部の隣
合う部分に凹部が設けられ、前記凹部は直線状の切除部
であり、さらに前記凹部の底の位置は、前記永久磁石よ
りロータ外周側であり、本件出願に係る第２の発明の電
動機は、さらにロータ外周凹部とティース外周との間隔
は０．７ｍｍ以上であり、また、本件出願に係る第３の
発明の電動機は、さらに３００アンペア以上で回転駆動
し、また、本件出願に係る第４の発明は、上記のいずれ
かの電動機を用いたコンプレッサであり、また、本件出
願に係る第５の発明は、上記のいずれかの電動機を用い
た電気自動車であり、また、本件出願に係る第６の発明
は、上記のいずれかの電動機を用いたエアコン であり、
また、本件出願に係る第７の発明は、上記のいずれかの
電動機を用いた冷蔵庫であり、このように、複数のティ
ース部を有するステータコアと、このティース部に一身
巻きを施した巻線部と、複数の永久磁石部を内設したロ
ータとを備え、このロータの外周は前記永久磁石部の端
部が隣合う部分に凹部を設けたことを特徴とする、マグ
ネットトルク及びリラクタンストルクを利用して回転駆
動する電動機であり、ステータ内周とロータ外周との間
の空隙が、永久磁石が隣合う部分でおおきくなる。つま
り、その空隙部での磁気抵抗が大きくなることにより、
ステータ内周とロータ外周との磁束分布が正弦波に近づ
き、コギングトルクが低減する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本件発明は、複数のティース部を
有するステータコアと、このティース部に一身巻きを施
した巻線部と、複数の永久磁石部を内設したロータとを
備え、このロータの外周は前記永久磁石部の端部が隣合
う部分に凹部を設けたことを特徴とする、マグネットト
ルク及びリラクタンストルクを利用して回転駆動する電
動機であり、ステータ内周とロータ外周との間の空隙
が、永久磁石が隣合う部分でおおきくなる。つまり、そ
の空隙部での磁気抵抗が大きくなることにより、ステー
タ内周とロータ外周との磁束分布が正弦波に近づき、コ
ギングトルクが低減する。

【００１２】ステータコア内周とロータ外周との間の空
隙が、永久磁石部の端部が隣合う部分で広がっていると
よい。ロータ外周凹部とティース外周との間隔は０．７
ｍｍ以上であるとよい。また、３００アンペア以上で回
転駆動する場合に効果的である。

【００１３】

【実施例】（実施例１） 本実施例１について、第１図〜第４図を参照して説明す
る。第１図において、１はマグネットトルクに加えて、
リラクタンストルクを利用して回転駆動する同期電動機
で、ステータ２とロータ３と回転軸４にて構成されてい
る。ステータ２は、リング状のフレーム部２１と、高透
磁率材料製の複数の独立したコアエレメント５を環状に
組み合わせて成るステータコア２２と、各コアエレメン
ト５のティース部７、７間に形成されてスロット部８に
巻装された巻線にて構成され、それらの巻線群に電流が
与えられることで回転磁界を発生する。

【００１４】ステータコア２２は、複数のコアエレメン
ト５をその外周部６において環状に組み合わせてフレー
ム部２１の内周に嵌合固定することにより構成されてお
り、各外周部６はその両側面６ａの延長線がステータ中
心を通る扇形の全体形状に形成されている。前記コアエ
レメント５には、第２図に詳細に示すように、その内周
部分にスロット形成凹部９が形成され、隣接するティー
ス部７、７のスロット形成部９、９にてスロット部８が
形成されている。また、前記両側面６ａには、コアエレ
メント５を環状に組み合わせた時に互いに係合する係合
突起１０ａと係合凹部１０ｂから成る係止部１１が設け
られ、コアエレメント５が相互に強固に固定されるよう
に構成されている。なお、コアエレメント５の組み合わ
せは、溶接によって行われるが、コアエレメント５の側
面に嵌合部を設けて、かしめ合わせて固定してもよい。

【００１５】このように、ステータ２は複数のコアエレ
メント５を組み合わせて形成する。よって、ステータ２
に巻線を巻回するのではなく、コアエレメント５に巻線
を巻回した後、ステータ２を成形することができる。こ
のように、コアエレメント５の状態で巻線すれば、コア
エレメント５ごとに巻線を巻回するので、一身巻（集中
巻）を容易にすることができる。なぜならば、第４図に
示すように、巻線２３を巻回する時、ティース部７の側
面には巻回に障害となるような箇所はない。よって、巻
回装置の巻線口はティース部７を中心に回転し、絶縁フ
ィルム２４を介して整列巻をすることができる。更に
は、巻線４０の巻回の精度も高くすることが可能であ
り、整列巻を容易に行うことができる。

【００１６】このように、ステータ２の巻線を一身巻す
ることにより、ステータ端面での巻線どうしの交差を抑
えることができる。よって、ステータ５の回転軸方向端
面は、巻線が交差していないのでコイルエンドの大きさ
を抑えることができる。更には、ステータが分割した状
態で巻線をするので、ティース５の周と巻線１周の長さ
を同じ長さにすることができる。よって、巻線がステー
タ端面で突出せず、コイルエンドを小さくすることがで
きる。

【００１７】また、ステータ５を分割した状態で巻線す
るので、巻線時、巻線装置の巻線口のスペースを考慮す
る必要がないので、可能なかぎり、巻線を重ねることが
できる。また、ステータ５を分割した状態で巻線するの
で、巻線装置の精度が高くなり、整列巻をすることがで
きる。よって、スロット部の占積率を高くすることがで
きる。リラクタンストルクは巻線の数に比例するので、
占積率をあげることにより、リラクタンストルクを上げ
ることができる。

【００１８】このように、ティース部への巻線は、適切
な長さで巻回することが可能であるので、巻線の余分は
なく、全体の巻回数に対して巻線長を短くすることがで
きる。よって、銅損を少なくし、且つ巻線の発熱を小さ
くすることができる。

【００１９】更に、ティース部先端間ｄは、巻線を装置
の巻線口を通すスペースを必要としないので、ティース
部先端間ｄを小さくすることができる。よって、ティー
ス部とロータ外周部の空隙の変化が少なくなるので、コ
ギングトルクが低減する。

【００２０】なお、従来、巻回装置でステータ２に巻線
を一身巻する場合、占積率３０％程度しか巻回すること
ができなかった。しかし、コアエレメント５に巻回した
後、組み立てる場合、スロット部８の占積率を容易に３
０％以上にすることができ、更には占積率を６０％以上
にすることも可能である。

【００２１】また、各コアエレメント５のスロット形成
凹部９よりも内周側の端部の磁極部１２は周方向両側に
長く突出され、その先端間に僅かな隙間ｄを置いて隣合
うコアエレメント５の磁極部１２と接続するように構成
され、各コアエレメント５の磁極部１２から出る周方向
の磁束分布に断絶した部分が生じないように成されてい
る。また、この磁極部１２の両側部１２ａは先端に向か
って径方向の幅が小さくなるように略三角形状に形成さ
れており、磁極部１２の両側部での磁気抵抗をおおきく
して隣接するコアエレメント５、５の磁極部１２、１２
間での磁気漏洩が少なくなるように成されている。

【００２２】実施例１の僅かな隙間ｄは０＜ｄ＜０．２
ｍｍである。僅かな隙間ｄは、コアエレメント５に巻回
した後、組み立てることにより可能となり、このように
僅かな隙間しか開けないことにより、スロット部８の巻
線から磁気漏洩を抑えることができ、コギングトルクが
小さくなる。隙間ｄは０＜ｄ＜０．２ｍｍであるという
ことは、実験により得られた値であり、コギングトルク
が効率よく低減した値である。なお、完全に先端を接触
しないのは、隣接するティース部７間で無効な磁束が流
れることを抑えるためである。

【００２３】しかし、この隙間ｄは隣接するコアエレメ
ント５、５間での漏洩磁束が無視しうるとともに、組立
精度上も問題がなければ０にして、コギングトルクをな
くすることも可能である。

【００２４】また、ティ−ス部７のティース部先端の対
向面（ティース部７の先端であり、ティース部７先端間
で対向している面）ｂはｂ＜０．６ｍｍが適切である。
ｂをｂ＜０．６ｍｍにすることにより、ティース部７先
端で磁気的飽和が生じ、無効な漏れ磁束を低減すること
ができる。

【００２５】一方、ロータ３はステータ２の巻線群によ
って生じる回転磁界の磁束が通り易い高透磁率材料製の
ロータコア１３と、ロータコア１３にロータ３の極に対
応して周方向に等間隔に内設された永久磁石１４とを備
えている。これら永久磁石１４はＳ極とＮ極が周方向に
交互となるように配設されている。

【００２６】永久磁石１４のティース対向面１４aは直
線状である。このティース対向面１４ａとロータ１３の
外周との間の距離は、永久磁石１４の端部より中央部の
方が広い。このように、ロータ１３の外周部では磁束の
通りやすい部分と、通り難い部分を備えることによって
ｑ軸インダクタンスとｄ軸インダクタンスとのインダク
タンス差を作ることが可能となり、リラクタンストルク
を利用して回転駆動することができる。なお、永久磁石
１４の形状は、ロータ１３の中心に向かって中央部が突
出した形状であってもよい。

【００２７】なお、ロータコア１３の外周部には、第３
図で詳細に示すように、永久磁石１４の端部同士が隣合
う部分に直線状の切除部１５を形成する。

【００２８】そして、ステータ２の外周は、リング状の
フレーム部２１により覆い、溶接により一体にしたコア
エレメント５の補強を行う。このようにフレーム部２１
を用いることにより、高速回転の電動機であっても、コ
アエレメント５は強固に固定される。なお、コアエレメ
ント５同士の組立たステータ本体が充分な強度を備えて
いれば、フレーム部２１により補強を行う必要はない。

【００２９】以上の構成によって、本発明の電動機はマ
グネットトルクに加えてリラクタンストルクを利用して
駆動することができる。この電動機のスロット部８の占
積率は６０％以上であるものにもかかわらず、ステータ
の大きさは小さい。

【００３０】よって、マグネットトルクに加えてリラク
タンストルクを利用して回転駆動する電動機の出力トル
クは、式（１）に示すような関係であるので、スロット
部８の占積率を高くすると、Ｌｄ−Ｌｑの差が大きくな
り、出力トルクを高くすることができる。なぜなら、イ
ンダクタンスＬはＮ2（巻回数）に比例するという関係
があるので、巻数が多い、つまりスロット部８での占積
率が高い程、高出力になる。

【００３１】よって、マグネットトルクに加えてリラク
タンストルクを利用して駆動する電動機において、コア
エレメント５に巻線を巻回した後、ステータ２に組み合
わせると、占積率が高くできるので、高出力且つ小型に
することができる。

【００３２】なお、隣合う永久磁石の幅が、磁極２極分
（永久磁石２個分）に対向するティース幅（第１図の８
極１２スロットにおいては、磁極２極分に対向するティ
ースとはティース３個分。８極４スロットでは、ティー
ス６個分である）に対して、０．１５〜０．２０であれ
ば、実験により、トルクリップルが低減することがわか
った。

【００３３】また、ロータ３においては、ロータコア１
３の外周部における永久磁石１４の端部が隣合う部分に
はロータ外周凹部となるほぼ直線状の切除部１５が形成
されている。このように、切除部１５を設けると、ステ
ータ２内周とロータ３外周との間の空隙が、永久磁石１
４の端部が隣合う部分で大きくなる。したがってその空
隙部での磁気抵抗がおおきくなることにより、ステータ
２内周とロータ３外周との間の空隙部での磁束分布を正
弦波形に近づけることができる。

【００３４】なお、隣合う永久磁石間の部分の外側に位
置するロータ外周凹部の長さは、ロータコア１極分の中
心角の０．２〜０．４の角度に相当する長さが適切であ
る。

【００３５】また、ティース部７と切除部１５との空間
隔ｈは、ティース部７とロータ外周との空間隔の２倍以
上必要である。なお、実施例１の場合、ティース部７と
切除部との空間隔は、０．７〜１ｍｍであることが適切
であることが実験によりわかった。

【００３６】このように本実施例１においては、ステー
タ２側及びロータ３側の両方のコギングトルク発生要因
を抑制することができるので、コギングトルクの小さい
同期電動機を提供することができる。

【００３７】このような、電動機をコンプレッサー、冷
蔵庫、エアコン、電気自動車等に用いることにより、小
型化、収納スペースを広くするという効果を奏する。

【００３８】電気自動車に用いる電動機は、社内スペー
スを広くするために、小型化が必要であり、且つ充電器
の電流を効率よく利用できる電動機が必要とされてい
る。また、電気自転車に用いる電動機は平角線であり、
断面の幅４ｍｍ以上、高さ１．５ｍｍ以上のものを用い
るものが多い。また、巻線に流す大電流は３００アンペ
ア以上が多い。そして、大電流を流し７０００〜１５０
００回転するので、本発明の電動機のように、巻線数に
対して、巻線長が短く発熱量が小さい電動機を用いるこ
とは有効である。また、整列巻が可能であれば丸線よ
り、更に占積率を高くすることができる。

【００３９】本発明のような電動機を、電気自動車等の
大電流を流す電動機に用いることはとても有効である。

【００４０】なお、上記記載では永久磁石を埋め込んで
マグネットトルクに加えて、リラクタンストルクを利用
した一身巻のステータを用いた電動機を説明したが、永
久磁石の変わりに、低透磁率材となす空隙又は樹脂材料
をロータ内部に内設し、リラクタンストルクのみを利用
して回転駆動しても優れた効果は得られる。つまり、シ
ンクロナスモータに一身巻のステータを用いても、優れ
た効果を奏する。 （実施例２） 第５図を用いて実施例２を説明する。

【００４１】第５図において、３１はマグネットトルク
に加えて、リラクタンストルクを利用して、主に正回転
方向Ｆへ回転する同期電動機で、ステータ３２とロータ
３３と回転軸３４にて構成されている。

【００４２】ステータ３２は、リング状のフレーム部
と、高透磁率材料製の複数の独立したコアエレメント３
５を環状に組み合わせて成るステータコアと、各コアエ
レメント３５のティース部３７、３７間に形成されたス
ロット部３８に巻装された巻線にて構成され、それらの
巻線群に電流が与えられることで回転磁界を発生するよ
うに構成されている。

【００４３】そして、このステータ３２の中に備えるロ
ータ３３の内部に永久磁石３９を埋め込む。この永久磁
石３９の形状はＶ形状としており、永久磁石はロータ３
３の中心に向かい突出している。このように、逆突極性
にすることにより、ｄ軸とｑ軸のインダクタンス差を大
きく作ることが可能である。また、この永久磁石３９
は、ロータの正回転方向Ｆの３９ａ永久磁石前方部３９
ｂと永久磁石後方部３９ｂから成る。この時、永久磁石
後方部３９ｂの厚みは、永久磁石前方部３９ａの厚みよ
り大きい。

【００４４】このような構成にした理由は次の通りであ
る。永久磁石後方部３９ｂでは、永久磁石後方部３９ｂ
から生じる磁束とティース部３７から出力される磁束と
反発しあい、永久磁石後方部３９ｂの減磁が生じる可能
性がある。よって、減磁が生じないような磁力を発生す
るような永久磁石が必要なため、永久磁石を厚くしてい
た。

【００４５】しかしながら、ほとんどの回転が正回転方
向Ｆしか回転しないような電動機では、ティースからの
吸引力により吸いつけられる永久磁石前方部３９ａは、
減磁が生じないので、永久磁石後方部３９ｂと同等の厚
みを備える必要はない。よって、永久磁石後方部３９ｂ
より永久磁石前方部３９ａを薄くしてもよい。よって、
ほとんどの回転を正回転で行う電動機において永久磁石
の量を減らしても、特性は落とさないで、永久磁石の量
を減らすことができる。

【００４６】なお、この内設した永久磁石後方部３９ｂ
のティース対向面はステータ３５側に突出し、永久磁石
前方部３９ａより厚い。しかし、この内設した永久磁石
後方部３９ｂのティース対向面は、永久磁石前方部３９
ａの対向面と対称とし、ロータ中心側へ突出するように
してもよい。

【００４７】なお、この埋め込んだ磁石は、回転駆動す
るとき前方部と後方部とでバランス調整用の重りをロー
タに埋め込んでもよい。

【００４８】また、永久磁石の形状はＶ字形状に限らず
直線状、円弧状でもよい。 （実施例３） 第６図を用いて実施例３を説明する。

【００４９】第６図において、５１はマグネットトルク
に加えて、リラクタンストルクを利用して回転する同期
電動機で、ステータ５２とロータ５３と回転軸５４にて
構成されている。

【００５０】ステータ５２は、高透磁率材料製の複数の
独立したコアエレメント５５を環状に組み合わせて成
る。各コアエレメント５５のティース部５７、５７間に
形成されたスロット部５８に巻装された巻線にて構成さ
れ、それらの巻線群に電流が与えられることで回転磁界
を発生するように構成されている。

【００５１】ロータ５３は、高透磁率材からなるロータ
コアに、Ｎ極、Ｓ極が交互となるように配置された４組
の永久磁石５９、６０を埋め込みロータ軸５４に固着す
ることによって固定されている。１極あたりの永久磁石
は、ロータ半径方向に２分割され、外側永久磁石５９と
内周側の永久磁石６０とで構成されている。各永久磁石
５９、６０は、ロータ中心側に凸の円弧形状に形成さ
れ、両端部５９ａ、６０ａはロータ外周に近接する位置
まで伸びている。そして、外周側の永久磁石５９と内周
側の永久磁石６０との間隔は、ほぼ一定幅となってい
て、この間隔部分にｑ軸方向の磁束が通る通路６１が形
成されている。

【００５２】ステータ５２は、所定本数のティース５７
を備え、各ティス５７には巻線を施し（図省略）構成さ
れている。この時の巻線はコアエレメント５５ごとに巻
回するので、一身巻にすることができる。前記ステータ
巻線に交流が与えられることで回転磁束が発生し、この
回転磁束により、ロータ５３にはマグネットトルク及び
リラクタンストルクが作用し、ロータ５３は回転駆動さ
れる。

【００５３】外周側の永久磁石５９と内周側の永久磁石
６０の間の幅Ｍは、永久磁石５９、６０の起磁力損失を
考えれば可能な限り小さいことが望まれる。しかし、ｑ
軸インダクタンスＬｑという観点からは、これを大きく
するために磁気飽和しない程度に大きいことが望まれ
る。

【００５４】そこで、実施例３では、巻線に流れる電流
により発生する磁束飽和しない幅とするため、前記幅Ｍ
を前記ティース５６の幅Ｎの役１／２に設定している。
幅Ｍとｑ軸インダクタンスＬｑを調査すると、幅Ｍのテ
ィース５７の幅Ｎ１／３より小さくなる。一方、幅Ｍが
ティ−ス５７の幅Ｎより大きくなっても、ｑ軸インダク
タンスＬｑはほとんど変化していない。そこでこの調査
から、外周側の永久磁石５９と内周側の永久磁石６０と
の間隔、すなわち幅Ｍはステータ５７の幅Ｎの１／３よ
り大きくすればよい。

【００５５】実施例３では、複数層の永久磁石により磁
束路を形成したものを示したが、複数層であれば何層で
もよいが、実験により２層の時が、最も効率がよいこと
がわかった。

【００５６】（実施例４） 第７図、第８図により実施例４を説明する。

【００５７】第７図において、７１はマグネットトルク
に加えて、リラクタンストルクを利用して回転する同期
電動機で、ステータ７２とロータ７３にて構成されてい
る。

【００５８】ステータ７２は、リング状のフレーム部７
４と、高透磁率材料製の複数の独立したコアエレメント
７５を環状に組み合わせて成るステータコアと、各コア
エレメント７５のティース部７７、７７間に形成された
スロット部７８に巻装された巻線８０にて構成され、そ
れらの巻線群に電流が与えられることで回転磁界を発生
するように構成されている。

【００５９】なお、コアエレメント７５は第８図に示す
ように、コアエレメント７５の端部は接続しておりコア
エレメント群を構成する。コアエレメント群は端部で折
曲部８１に空間部を備えており、折曲げ易くなってい
る。このように、コアエレメント群で巻線８０を巻回
し、折曲げてステータ７２を構成することにより、ステ
ータの組立の位置決めが容易となる。この時、各コアエ
レメント７５を溶接して接続してもよいし、リング状フ
レーム部７４を嵌合して固定してもよい。

【００６０】なお、コアエレメント群は１群で環状のス
テータを構成してもよいし、コアエレメント群を複数組
み合わせて、環状のステータを構成してもよい。

【００６１】また、コアエレメント７５の端面を接触さ
れてステータを形成するのではんく、樹脂などによりコ
アエレメント群を固めてステータを形成してもよい。

【００６２】

【発明の効果】本件発明の電動機は、コギングトルクを
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例１の電動機の断面図

【図２】同ステータの部分断面図

【図３】同ロータの部分断面図

【図４】同コアエレメントを示す図

【図５】本実施例２の電動機の断面図

【図６】同実施例３の電動機の断面図

【図７】同実施例４の電動機の断面図

【図８】同実施例４の電動機のコアエレメント群の部分
断面図

【符号の説明】

１ 電動機 ２ ステータ ３ ロータ １４ 永久磁石 １５ 切除部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｋ 21/16 Ｈ０２Ｋ 21/16 Ｍ (72)発明者 本田 幸夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 村上 浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 川野 慎一朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−336246（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−336980（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−255138（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−236240（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−46809（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−33698（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−304737（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−236688（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−299002（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 1/27 501 H02K 1/18 H02K 1/22 H02K 19/10 H02K 21/16

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータとロータとを有し、前記ステー
   タのティース部に一身巻きの巻き線を設けられ、かつ前
   記ロータがマグネットトルクに加えてリラクタンストル
   クを利用して回転駆動される電動機において、前記ステ
   ータは、複数のコアエレメントとフレーム部とから成
   り、前記コアエレメント各々は、そのコアエレメントの
   外周部において環状に組み合わされて前記フレーム部の
   内周に固定されて、前記ロータは、複数の永久磁石が内
   設され、このロータの外周は前記永久磁石部の端部の隣
   合う部分に凹部が設けられ、前記凹部は直線状の切除部
   であり、さらに前記凹部の底の位置は、前記永久磁石よ
   りロータ外周側である電動機。
2. 【請求項２】 ロータ外周凹部とティース外周との間隔
   は０．７ｍｍ以上である請求項１記載の電動機。
3. 【請求項３】 ３００アンペア以上で回転駆動する請求
   項１記載の電動機。
4. 【請求項４】 請求項１記載の電動機を用いたコンプレ
   ッサ。
5. 【請求項５】 請求項１記載の電動機を用いた電気自動
   車。
6. 【請求項６】 請求項１記載の電動機を用いたエアコ
   ン。
7. 【請求項７】 請求項１記載の電動機を用いた冷蔵庫。