JP3790442B2 - 半径方向巻線のステータ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半径方向巻線のステータ装置に関するもので、特に簡単に製造することができると共に、比較的よい回転トルクを有する半径方向巻線のステータ装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のものにあっては、下記のようなものになっている。
【０００３】
図１に示す従来の半径方向巻線のステータにおいて、ステータは主に複数片の同じ形状、大きさのシリコン鋼片９０により構成される。シリコン鋼片９０の中心には中心孔９４が穿設され、中心孔９４は軸管が結合するのに用いられる。軸管はローターの回転軸が枢着して回転するのに用いられ、シリコン鋼片９０には偶数本の磁極桿９１が設けられる。上記の複数片のシリコン鋼片９０を重畳した磁極桿９１の終端には磁極面９２が形成され、磁極桿９１そのものには金属線９３が巻き付けられる。ステータの磁極面９２はローターの永久磁石とは互いに誘導するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の半径方向巻線のステータにおいて、金属線９３を複数片のシリコン鋼片９０が重畳してなる磁極桿９１に巻き付ける際、互いの磁極面９２の間には僅かな隙間が残っているため、巻線の作業は困難でやり難いものであった。さらに、仮に各磁極桿９１の各磁極面９２の相互の隙間を大きくすると、ステータとローターとの誘導面は小さくなり、このようにローターの回転トルクは低くなる一方、コギングトルク（Cogging Torque）は大きくなって、ローターの回転に振動の現象が生じるという問題があった。
【０００５】
その他に、前述した従来の半径方向巻線のステータにおいては、複数片のシリコン鋼片９０が重畳してなる磁極桿９１に巻き付ける金属線９３の直径を増やすことによってローターの回転トルクを増やそうとする際、磁極面の隙間が小さいため、磁極桿９１に巻き付けた金属線９３が磁極面の縁と接触して摩擦し易くなり、それにより、金属線９３の表面のエナメル層を破壊してしまうため、巻線の作業は困難でかつ不良率が増えるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、簡単に巻線または製造することができ、それにより製造コストを低く抑えることができる半径方向巻線のステータ装置を提供しようとするものである。
【０００７】
本発明の第二の目的は、簡単に巻線または製造することができると共に、不良発生率を抑えることができる半径方向巻線のステータ装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の第三の目的は、簡単に巻線または製造することができると共に、各磁極桿に巻き付けた巻線の直径を増やすことができ、それにより、ローターの回転トルクを増やすことができる半径方向巻線のステータ装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の第四の目的は、ステータとローターの磁極面の誘導面積を増やすことができ、それにより、ローターの回転トルクを増やすことができる半径方向巻線のステータ装置を提供することにある。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による半径方向巻線のステータ装置は、下記のようになるものである。
すなわち、本発明の半径方向巻線のステータ装置は、少なくとも二組の磁極片組を含み、磁極片組は磁気伝導材質の磁極片により構成される。磁極片のハブには中心孔が穿設され、上記中心孔から外へ向かって等角で少なくとも二本の輻射状の磁極桿が設けられる。上記磁極桿の終端には磁極面が形成され、上記磁極桿にはそれぞれ金属線が巻き付けられる。
【００１３】
また、本発明の半径方向巻線のステータ装置は、下記のように構成することもできる。
１．結合部材を含み、そして、上記結合部材は少なくとも二組の磁極片組に穿設された中心孔を貫穿することによって偶数番目の組の磁極片組を結合し、さらにそれぞれの磁極桿は互いに等角で分布するように形成され、上記結合部材にはローターが枢着して回転するための中心孔が穿設される。
２．上記磁極片組は一片以上のシリコン鋼片を重畳してなる。
３．上記磁極片組の各磁極桿終端の磁極面には垂直に延伸した誘導面が延設される。
４．上記磁極片組の誘導面の両端には凹欠部、斜め肩部などの非対称部が形成される。
５．上記結合部材と各磁極片組は緊密に結合される。
６．上記結合部材には各磁極片組が脱出しないようにフランジが突設される。
７．上記各磁極片組の中心孔の内周壁にはグルーブまたはリブが設けられ、さらに上記結合部材の接合する外周壁には互いに嵌合できるリブまたはグルーブが設けられる。
８．上記各磁極片組の中心孔の内周壁にはグルーブが設けられ、さらに上記結合部材の接合する外周壁にはグルーブが設けられ、上記相対応するグルーブは固定部材が嵌入して結合するのに用いられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
【００１５】
【実施例１】
図２は本発明の実施形態１による分解斜視図で、本発明は主に二組以上の磁極片組１により構成され、そして他には結合部材２を含んでいる。
【００１６】
磁極片組１は、シリコン鋼片などの磁気伝導の効果を有する金属材質により製造されると共に、複数片の同じ大きさまたは形状を有する板片を重畳してなるものを用いることができる。磁極片組１の中心にはハブ１１が形成され、ハブ１１には中心孔１２が穿設され、中心孔１２は結合部材２が貫穿するのに用いられる。ハブ１１には輻射状に延伸した複数本の磁極桿１３が設けられる。これらの複数本の磁極桿１３はハブ１１によって等角で設置するように形成され、そして異なる磁極片組１の磁極桿１３は互いにずれて磁極桿１３の間の隙間に位置するように形成されるため、結合後は互いにずれて補い合うように設置される。磁極桿１３の終端には磁極面１４が形成される。最良な実施形態として、その内の一個または二個の板片の磁極面１４を垂直方向に延伸させることにより、更に大きい面積を有する誘導面１５が形成される。さらに、ローターの起動をし易くするため、誘導面１５の両端には非対称部１６が形成される。非対称部１６は、例えば凹欠部、斜め肩部または異なる厚さなどの方式によって形成することができるため、ローターの永久磁石がステータの誘導面１５と誘導し合う時、ローターが起動しやすくなる効果を有する。磁極片組１はその重畳された磁極桿１３の位置から必要とする巻数に応じて簡単に金属線１７を巻き付けることができ、そして金属線１７を巻き付ける際、金属線１７は比較的大きい巻き付ける空間を有するため、金属線１７を傷付けることはなく、さらに巻き付けようとする金属線１７は比較的大きい直径を有することができる。
【００１７】
結合部材２は少なくとも二組の磁極片組１を結合して定位するのに用いることができる。最良な実施形態として、結合部材２と複数組の磁極片組１の中心孔１２はしまりばめの方式で固定することができ、さらに複数組の磁極片組１の各磁極桿１３は結合部材２の中心によって等角で設置するように形成される。或いは、結合部材２の外周壁には等角でリブまたはグルーブ２１が設けられ、さらに磁極片組１の中心孔１２の内周壁にはリブまたはグルーブ１８が設けられ、相対応のリブまたはグルーブ１８，２１により嵌合して固定することができる。或いは、相対応のグルーブ１８，２１にピンなどの固定部材２２を嵌入することにより、各磁極片組１と結合部材２を定位に保持することができる。さらに、結合部材２の一端には磁極片組１が脱出するのを防止するためのフランジ２３が突設されると共に、結合部材２にはローターの回転軸が枢着して回転するための中心孔２４が穿設され、中心孔２４に軸受けを嵌入することができる。
【００１８】
図３，４は本発明の実施例１における組立状態の斜視図とその正面図で、各磁極片組１の磁極桿１３にはそれぞれ必要とする巻数に応じて金属線１７が巻き付けられ、金属線１７の終端は電源との連接として用いることができる。各磁極片組１に金属線１７がそれぞれ巻き付けられた後、二組以上の磁極片組１を中心孔１２から合わせると共に、各磁極片組１の磁極桿１３を等角で分布した後、結合部材２を上記の合わせた中心孔１２に嵌入し、結合部材２と複数組の磁極片組１を緊密に結合させてから、半径方向巻線のステータ装置が形成される。
【００１９】
【実施例２】
図５は本発明の実施例２における分解斜視図で、本発明のステータ装置は主に二組以上の磁極片組１と結合部材２により構成される。磁極片組１は複数片の同じ大きさまたは形状を有するシリコン鋼片を重畳してなるもので、磁極片組１はそのハブ１１からそれぞれ四本の磁極桿１３が延設され、磁極桿１３はそれぞれ９０°の角度になるように形成され、重畳されたシリコン鋼片の磁極桿１３に金属線１７を巻き付ける。磁極桿１３の終端には磁極面１４が形成され、磁極面１４には垂直方向に延伸された誘導面１５が延設される。さらに、誘導面１５の両端には凹欠部などの非対称部１６が形成される。
【００２０】
図６，７は本発明の実施例２における組立状態の斜視図とその正面図で、二組の磁極片組１の磁極桿１３が互いに交錯して等角で補い合うように重畳された後、結合部材２を中心孔１２に嵌入し、結合部材２と二組の磁極片組１を緊密に結合させてから、半径方向巻線のステータ装置が形成される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明による半径方向巻線のステータ装置によれば、ステータの各磁極片組１はその磁極桿１３に金属線１７がそれぞれ巻き付けられ、磁極片組１は分離方式でそれぞれ金属線１７が巻き付けられてから、再び結合部材２によって結合されることにより、複数組の磁極片組１をステータに組み立て、しかも各磁極桿１３は互いにずれるようにかつ等角で分布されるため、本発明のステータの製造時において、各磁極片組１の磁極桿１３の間の角度が増えることにより、巻線の作業は簡単になり、さらに巻線の作業時には金属線１７を傷付けることはないため、本発明のステータ装置によって製造されたステータは製造コストおよび不良率を抑えることができると共に、本発明のステータ装置は巻き付けられる金属線１７の直径および磁極面１４の誘導面積を増やすことができるため、ローターの回転モーメントと回転トルクを高めることができるという利点がある。
【００２２】
本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施形態は例示的なものであり、限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の半径方向巻線のステータ装置の斜視図である。
【図２】 本発明による実施例１の分解斜視図である。
【図３】 本発明の実施例１における組立状態の斜視図である。
【図４】 本発明の実施例１における組立状態の正面図である。
【図５】 本発明による実施例２の分解斜視図である。
【図６】 本発明の実施例２における組立状態の斜視図である。
【図７】 本発明の実施例２における組立状態の正面図である。
【符号の説明】
１ 磁極片組 １１ ハブ
１２ 中心孔 １３ 磁極桿
１４ 磁極面 １５ 誘導面
１６ 非対称部 １７ 金属線
１８ グルーブ ２ 結合部材
２１ グルーブ ２２ 固定部材
２３ フランジ ２４ 中心孔

Claims (8)

1. 少なくとも二組の磁極片組（１）と、結合部材（２）とを含み、
   各磁極片組（１）は磁気伝導材質の磁極片により構成され、磁極片のハブ（１１）には中心孔（１２）が穿設され、上記中心孔（１２）から外へ向かって等角で少なくとも二本の輻射状の磁極桿（１３）が設けられ、上記磁極桿（１３）の終端には磁極面（１４）が形成され、上記磁極桿（１３）にはそれぞれ金属線（１７）が巻き付けられ、
   上記結合部材（２）は上記各磁極片組（１）の中心孔（１２）を貫穿することによって各磁極片組（１）を結合し、
   上記少なくとも二組の磁極片組（１）の各磁極桿（１３）は互いに等角で分布するように配置され、隣接する二組の磁極片組（１）の各磁極桿（１３）の終端磁極面（１４）にはそれぞれ反対方向へ垂直に延伸した誘導面（１５）が形成されていることを特徴とする半径方向巻線のステータ装置。
2. 上記結合部材（２）は二組以上の磁極片組（１）に穿設された中心孔（１２）を貫穿することによって偶数番目の組の磁極片組（１）を結合し、さらにそれぞれの磁極桿（１３）は互いに等角で分布するように配置され、上記結合部材（２）にはローターが枢着して回転するための中心孔（２４）が穿設されることを特徴とする請求項１記載の半径方向巻線のステータ装置。
3. 上記磁極片組（１）は一片以上のシリコン鋼片を重畳してなるものであることを特徴とする請求項１記載の半径方向巻線のステータ装置。
4. 上記磁極片組（１）の誘導面（１５）の両端には凹欠部、斜め肩部などの非対称部（１６）が形成されることを特徴とする請求項１記載の半径方向巻線のステータ装置。
5. 上記結合部材（２）と各磁極片組（１）は緊密に結合されることを特徴とする請求項２記載の半径方向巻線のステータ装置。
6. 上記結合部材（２）には各磁極片組（１）が脱出しないようにフランジ（２３）が突設されることを特徴とする請求項２記載の半径方向巻線のステータ装置。
7. 上記各磁極片組（１）の中心孔（１２）の内周壁にはグルーブまたはリブが設けられ、さらに上記結合部材（２）の接合する外周壁には互いに嵌合できるリブまたはグルーブが設けられることを特徴とする請求項２記載の半径方向巻線のステータ装置。
8. 上記各磁極片組（１）の中心孔（１２）の内周壁にはグルーブが設けられ、さらに上記結合部材（２）の接合する外周壁にはグルーブが設けられ、上記相対応するグルーブは固定部材（２２）が嵌入して結合するのに用いられることを特徴とする請求項２記載の半径方向巻線のステータ装置。

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