(57)【要約】本発明の電動機は、固定子と、回転子と、を備える。固定子は、固定子鉄心と、巻線と、を有する。固定子鉄心は、複数の分割鉄心（１４）が連結されて、環状に形成される。それぞれの分割鉄心（１４）は、ヨーク（１２）と、ティースと、を有する。複数の分割鉄心（１４）は、隣接する複数の分割鉄心（１４）の一方が有する凸部（２６）と、隣接する複数の分割鉄心（１４）の他方が有する凹部（２７）と、が、回動可能に係合される。このとき、凸部（２６）の回動中心Ｓは、隣接する複数の分割鉄心（１４）のそれぞれが有するティースの中心線を延長した線が交差して成す角を二等分する線上に位置する。内径側延出部（２９）は、隣接する分割鉄心（１４）側に突出する。
2016002174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径側に位置する凸部と、
前記凸部よりも内径側に位置する第１の直線状部と、
を有して、周方向の一端に位置する第１の端部と、
前記外径側に位置する外径側延出部と、
前記外径側延出部よりも前記内径側に位置する内径側延出部と、
を含み、前記外径側に位置する凹部と、
前記凹部よりも前記内径側に位置する第２の直線状部と、
を有して、前記周方向の他端に位置する第２の端部と、
を有して、前記周方向に延伸するヨークと、
前記ヨークと交差して位置し、径方向に延伸するティースと、
を有する、複数の分割鉄心を連結して、環状に形成される固定子鉄心と、
前記固定子鉄心に巻き回される巻線と、
を有する、固定子と、
前記固定子に対向して位置し、回動可能に支持される回転子と、
を備え、
前記複数の分割鉄心が、隣接する前記複数の分割鉄心の一方が有する前記凸部と、隣接する前記複数の分割鉄心の他方が有する前記凹部と、を回動可能に係合するとき、
前記凸部の回動中心が、隣接する前記複数の分割鉄心のそれぞれが有するティースの中心線を延長した線が交差して成す角を二等分する線上に位置して、
前記内径側延出部は、前記二等分する線よりも、隣接する前記複数の分割鉄心の一方側に突出する、
電動機。
【請求項２】
前記外径側延出部は、環状を成す前記固定子の中心点と、前記回動中心とを結ぶ直線に対して、前記第１の端部側に位置する、請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記凹部は、前記回動中心を中心として１８０度を超える範囲で、前記凸部に係合する請求項１または２のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項４】
外径側に位置する凸部と、
前記凸部よりも内径側に位置する第１の直線状部と、
を有して、周方向の一端に位置する第１の端部と、
前記外径側に位置して、先端に第１の先端部を含む外径側延出部と、
前記外径側延出部よりも前記内径側に位置して、先端に第２の先端部を含む内径側延出部と、
を含み、前記外径側に位置する凹部と、
前記凹部よりも前記内径側に位置する第２の直線状部と、
を有して、前記周方向の他端に位置する第２の端部と、
を有して、前記周方向に延伸するヨークと、
前記ヨークと交差して位置し、径方向に延伸するティースと、
を有する、複数の分割鉄心を連結して、環状に形成される固定子鉄心と、
前記固定子鉄心に巻き回される巻線と、
を有する、固定子と、
前記固定子に対向して位置し、回動可能に支持される回転子と、
を備え、
前記複数の分割鉄心が、隣接する前記複数の分割鉄心の一方が有する前記凸部と、隣接する前記複数の分割鉄心の他方が有する前記凹部と、を、前記凸部に含まれる回動中心を中心として回動可能に係合するとき、
前記凹部において、前記第１の先端部は、前記第２の先端部と前記回動中心とを結ぶ線よりも前記外径側に位置し、
前記回動中心は、隣接する前記複数の分割鉄心のそれぞれが有するティースの中心線を延長した線が交差して成す角を二等分する線上に位置する、電動機。
【請求項５】
前記第２の先端部は、環状を成す前記固定子の中心点と、前記回動中心とを結ぶ直線に対して、隣接する前記複数の分割鉄心の一方側に位置する、請求項４に記載の電動機。
【請求項６】
前記径方向において、前記第１の直線状部および前記第２の直線状部、の長さｈは、前記ヨークの厚さＨの１／３以上である請求項１、２、４、５のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項７】
前記径方向において、前記第１の直線状部および前記第２の直線状部、の長さｈは、前記ヨークの厚さＨの１／２以上である請求項１、２、４、５のいずれか一項に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の分割鉄心で構成された固定子を用いる電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の分割鉄心で構成された固定子を用いる電動機として、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１において、コア分割シートは、周方向に延伸したヨークと、径方向に延伸したティースと、を含む。多数のコア分割シートが、軸方向に積層されて、コアセグメントを形成する。コアセグメントは、本願の分割鉄心に相当する。コアセグメントは、ヨークの周方向に沿って位置する一方の端部に凸部、または、ヨークの周方向に沿って位置する他方の端部に凹部の少なくともいずれか一方を含む。固定子鉄心は、複数のコアセグメントが組み合わされて、形成される。【０００３】
複数のコアセグメントが組み合わされる際、隣り合うコアセグメントの一方に含まれる凹部は、隣り合うコアセグメントの他方に含まれる凸部の外周に対して、１８０度より大きい範囲を係合する。【０００４】
また、ヨークの周方向に沿って位置する一方の端部には、傾斜部が形成される。ヨークの周方向に沿って位置する他方の端部には、張り出し部が形成される。【０００５】
本構成により、連結された複数のコアセグメントは、ヨークが一列に並べられた直列体から、環状に形成された固定子鉄心へと変形される。環状に形成された固定子鉄心には、径方向に延伸した、隣り合うティースが平行に位置する。平行して位置する、隣り合うティースには、巻線が巻き回される。隣り合うティースが平行して位置するため、ティースには、容易に連続して巻線が巻き回される。【０００６】
また、本構成とすれば、ティースに巻線が巻き回される際、隣り合うティース間において、巻線を成す線材が通るための隙間を十分確保できる。よって、特許文献１に開示された電動機は、巻線が高密度に巻き回されるため、高出力化が図れる。【０００７】
また、特許文献２には、ステータ分割コアに含まれるヨークに、Ｓ字状の凹凸部が形成されたものが開示されている。ステータ分割コアは、本願の分割鉄心に相当する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１５５２４８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７２３５３号公報
【発明の概要】
【０００９】
本発明が対象とする電動機は、固定子と、回転子と、を備える。
【００１０】
固定子は、固定子鉄心と、巻線と、を有する。固定子鉄心は、複数の分割鉄心が連結されて、環状に形成される。それぞれの分割鉄心は、ヨークと、ティースと、を有する。
【００１１】
ヨークは、第１の端部と、第２の端部と、を有して、周方向に延伸する。第１の端部は、外径側に位置する凸部と、凸部よりも内径側に位置する第１の直線状部と、を有する。第１の端部は、周方向の一端に位置する。
【００１２】
第２の端部は、外径側に位置する凹部と、凹部よりも内径側に位置する第２の直線状部と、を有する。第２の端部は、周方向の他端に位置する。凹部は、外径側に位置する外径側延出部と、外径側延出部よりも内径側に位置する内径側延出部とを含む。
【００１３】
ティースは、ヨークと交差して位置し、径方向に延伸する。
【００１４】
巻線は、固定子鉄心に巻き回される。
【００１５】
回転子は、固定子に対向して位置し、回動可能に支持される。
【００１６】
複数の分割鉄心は、隣接する複数の分割鉄心の一方が有する凸部と、隣接する複数の分割鉄心の他方が有する凹部と、が、回動可能に係合される。このとき、凸部の回動中心は、隣接する複数の分割鉄心のそれぞれが有するティースの中心線を延長した線が交差して成す角を二等分する線上に位置する。また、内径側延出部は、二等分する線よりも、隣接する複数の分割鉄心の一方側に突出する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における電動機の斜視組立図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における電動機の断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる固定子鉄心の部分拡大図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる複数の分割鉄心を一列に並べた状態を説明する説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる他の分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２における電動機に用いられる分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態における電動機は、後述する構成により、隣接する分割鉄心のそれぞれに含まれる、凸部と凹部とを係合する際、凸部の回動中心を可能な限りヨークの外径側に位置付けることができる。なお、以下の説明において、凸部と凹部とが係合している部分を、連結部ということもある。
【００１９】
本構成とすれば、分割鉄心が環状に組み合わされた場合、ヨークには、切欠部が生じない。よって、本実施の形態における電動機は、巻線が巻き回されるスペースを損失することなく、固定子を作成できる。換言すれば、本実施の形態における電動機は、同じ大きさの固定子であれば、ヨークが占める面積を最小にすることができる。よって、本実施の形態における電動機は、巻線が巻き回されるスペースを大きく確保することができる。
【００２０】
従って、本発明の実施の形態における電動機は、巻線が巻き回される工程について、作業性が容易になる。さらに、本実施の形態における電動機は、磁石から生じた磁束の通り道を確保しつつ、巻線が巻き回されるスペースを増加できる。よって、本実施の形態における電動機は、電動機の更なる小型化や高出力化を図ることができる。
【００２１】
つまり、従来の電動機には、つぎの改善すべき点があった。すなわち、特許文献１で開示された電動機は、連結されたコアセグメントを、ヨークが一列に並べられた直列体にできる。よって、特許文献１で開示された電動機は、それぞれのコアセグメントに、張り出し部と、傾斜部とが形成される。従って、特許文献１で開示された電動機は、連結されたコアセグメントが環状に丸められて、固定子鉄心が構成される場合、磁束が通りにくい空気層の要因となる切欠部が、磁束の通り道に生じていた。
【００２２】
この結果、特許文献１で開示された電動機は、磁束の通り道で磁気飽和を生じさせないために、径方向において、コアセグメントに含まれるヨークの厚さを厚くしなければならなかった。コアセグメントに含まれるヨークの厚さを厚くすることは、巻線が巻き回されるスペースの損失を招く。よって、特許文献１に開示された電動機は、電動機本体の寸法が大きくなり、コストがアップする要因となっていた。
【００２３】
また、特許文献２に開示された電動機では、ステータ分割コアが環状に丸められて、固定子鉄心が構成される場合、Ｓ字状の凹凸部どうしが連結される。Ｓ字状の凹凸部は、互いに接触する曲線間で隙間が生じ易い。生じた隙間は、磁束が通りにくい空気層となる。よって、特許文献２に開示された電動機は、固定子鉄心において、磁束が通りにくくなっていた。
【００２４】
本発明の実施の形態における電動機は、上述した改善すべき点を解消するものであり、電動機を大型化することなく、安価で高出力な電動機を提供するものである。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動機の斜視組立図である。図１には、本実施の形態１における電動機を構成する主要な要素が示される。
【００２７】
図２は、本発明の実施の形態１における電動機の断面図である。図２は、後述する説明を分かり易くするため、巻線を表示していない。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる固定子鉄心の部分拡大図である。図４は、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる複数の分割鉄心を一列に並べた状態を説明する説明図である。図５Ａは、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。図５Ｂは、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる他の分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。
【００２９】
図１、図２に示すように、本発明の実施の形態１における電動機１０は、固定子１１と、回転子２１と、を備える。
【００３０】
以下の説明において、周方向とは、円筒形状を成す固定子鉄心１１ａの外周に沿った方向をいう。また、径方向とは、円筒形状を成す固定子鉄心１１ａの半径方向をいう。外径側とは、径方向において、円筒形状を成す固定子鉄心１１ａの外周側をいう。内径側とは、径方向において、円筒形状を成す固定子鉄心１１ａの中心点Ｏ側をいう。
【００３１】
固定子１１は、固定子鉄心１１ａと、巻線１６と、を有する。固定子鉄心１１ａは、複数の分割鉄心１４が連結されて、環状に形成される。それぞれの分割鉄心１４は、ヨーク１２と、ティース１３と、を有する。分割鉄心１４は、複数の薄い鋼板が、シャフト２２の軸方向に積層される。
【００３２】
図３、図４に示すように、ヨーク１２は、第１の端部１２ａと、第２の端部１２ｂと、を有して、周方向に延伸する。第１の端部１２ａは、外径側に位置する凸部２６と、凸部２６よりも内径側に位置する第１の直線状部１２ｃと、を有する。第１の端部１２ａは、周方向の一端に位置する。
【００３３】
第２の端部１２ｂは、外径側に位置する凹部２７と、凹部２７よりも内径側に位置する第２の直線状部１２ｄと、を有する。第２の端部１２ｂは、周方向の他端に位置する。
【００３４】
図５Ａに示すように、凹部２７は、外径側に位置する外径側延出部２８と、外径側延出部２８よりも内径側に位置する内径側延出部２９とを含む。
【００３５】
図３、図４に示すように、ティース１３は、ヨーク１２と交差して位置し、径方向に延伸する。本実施の形態１では、ティース１３は、ヨーク１２の内周側に形成される。隣り合うティース１３の間には、スロット１５が位置する。
【００３６】
図１に示すように、巻線１６は、固定子鉄心１１ａに巻き回される。具体的には、巻線１６は、固定子鉄心１１ａが有するティース１３に巻き回される。巻線１６は、固定子鉄心１１ａに対して、集中巻または分布巻などの巻き方で巻き回される。巻き回された巻線１６は、スロット１５に収納される。
【００３７】
図１、図２に示すように、回転子２１は、固定子１１に対向して位置し、回動可能に支持される。一例として、本実施の形態１において、回転子２１は、回転子鉄心２３と、回転子鉄心２３が固定されるシャフト２２と、を有する。回転子鉄心２３は、複数の薄い鋼板が、シャフト２２の軸方向に積層される。回転子鉄心２３の側壁には、円周方向に沿って、永久磁石２４が取り付けられる。永久磁石２４は、所定の間隔を有しながら、Ｎ極とＳ極とが交互に位置するよう、取り付けられる。回転子２１は、一対の軸受４０で回動可能に支持される。回転子２１に取り付けられた永久磁石２４の表面２４ａと、固定子１１が有するティース１３の内周面１３ｃとは、エアギャップを介して、向かい合って位置する。
【００３８】
図２から図５Ａに示すように、複数の分割鉄心１４は、隣接する分割鉄心１４ｂが有する凸部２６と、隣接する分割鉄心１４ａが有する凹部２７と、が、回動可能に係合される。このとき、凸部２６の回動中心Ｓは、隣接する複数の分割鉄心１４のそれぞれが有するティース１３の中心線１７ａ、１７ｂを延長した線が交差して成す角αを二等分する線１７上に位置する。
【００３９】
また、内径側延出部２９は、その二等分する線１７よりも、隣接する分割鉄心１４ｂ側に突出する。
【００４０】
特に、顕著な作用効果を奏する構成は、以下のとおりである。
【００４１】
図５Ｂに示すように、外径側延出部２８は、先端に第１の先端部２８ａが含まれる。内径側延出部２９は、先端に第２の先端部２９ａが含まれる。
【００４２】
図２から図５Ｂに示すように、複数の分割鉄心１４は、隣接する複数の分割鉄心１４の一方が有する凸部２６と、隣接する複数の分割鉄心１４の他方が有する凹部２７と、が、回動可能に係合される。このとき、凹部２７において、第１の先端部２８ａは、第２の先端部２９ａと回動中心Ｓとを結ぶ線３３よりも外径側に位置する。
【００４３】
また、図５Ａに示すように、凹部２７は、回動中心Ｓを中心として１８０度を超える範囲で、凸部２６に係合される。なお、凹部２７は、回動中心Ｓを中心として１８０度を超え、２７０度以下の範囲で、凸部２６に係合してもよい。本構成とすれば、凹部２７を凸部２６に係合する際の作業性が向上する。また、本構成とすれば、凹部２７が凸部２６に係合された後、適度な保持力を維持できる。
【００４４】
第１の直線状部１２ｃおよび第２の直線状部１２ｄの長さｈは、ヨーク１２の厚さＨの１／３以上である。特に、第１の直線状部１２ｃおよび第２の直線状部１２ｄの長さｈは、ヨーク１２の厚さＨの１／２以上であることが好ましい。
【００４５】
ここで、図１、図２に示す、本実施の形態１における電動機１０は、回転子２１の極数は「１０」であり、固定子１１のスロット数は「１２」である。なお、本発明は、この組合せに限定されるものではなく、その他の組合せについても適用できる。
【００４６】
さらに、図面を用いて、詳細に説明する。
【００４７】
なお、以下の説明において、隣り合う分割鉄心どうしを連結する部分を、連結部という。図５Ａに示すように、連結部２５は、一方のヨーク１２が有する第１の端部１２ａに含まれる凸部２６と、他方のヨーク１２が有する第２の端部１２ｂに含まれる凹部２７と、を備える。
【００４８】
凸部２６の形状と、凹部２７の形状とは、係合された、凸部２６と凹部２７とが、回動可能であればよい。なお、連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とは、連結された分割鉄心１４が回動しても、空気層ができにくい形状が望ましい。連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とが、空気層ができにくい形状であれば、磁束は、固定子鉄心１１ａをより通り易くなる。
【００４９】
以下に示す一例は、連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とが、それぞれ円弧形状である。なお、当然のことながら、連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７の形状は、円弧形状に限定されない。
【００５０】
連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とは、凸部２６の円弧中心を回動中心Ｓとする。連結部２５は、回動中心Ｓを回転動作の中心として、回動可能である。複数の分割鉄心１４は、連結部２５で、互いに連結される。連結された分割鉄心１４は、環状に丸められて、円筒形状を形成する。円筒形状に形成された、複数の分割鉄心１４は、固定子鉄心１１ａとして機能する。複数の分割鉄心１４が固定子鉄心１１ａとして機能するとき、連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とは、磁束が通るヨーク１２の一部として機能する。
【００５１】
図３に示すように、中心線１７ａは、分割鉄心１４ａが有するティース１３ａの中心線である。中心線１７ｂは、分割鉄心１４ａと隣接する、分割鉄心１４ｂが有するティース１３ｂの中心線である。中心線１７ａと中心線１７ｂとは、角度αで交差する。凸部２６の回動中心Ｓは、角αを二等分する線１７上に位置する。
【００５２】
本構成とすれば、図４に示すように、分割鉄心１４ａが有するヨーク１２ｅと、分割鉄心１４ａと隣接する、分割鉄心１４ｂが有するヨーク１２ｆとが、一列となるよう、並べられる。ヨーク１２ｅとヨーク１２ｆとが一列に並べられると、分割鉄心１４ａが有するティース１３ａと、分割鉄心１４ａと隣接する、分割鉄心１４ｂが有するティース１３ｂとは、互いに平行となるよう、位置する。ティース１３ａとティース１３ｂとが互いに平行となるよう構成されると、分割鉄心１４に巻線が巻き回される工程において、容易に連続して巻線を巻き回すことができる。すなわち、巻線が巻き回される工程は、作業性が向上する。
【００５３】
また、本構成とすれば、巻線が巻き回される工程において、ティース１３ａの端部１１３ａと、ティース１３ａと隣接する、ティース１３ｂの端部１１３ｂとの間は、十分に開かれた状態が維持される。隣接するティース１３ａ、１３ｂどうしの隙間が、十分に確保されるため、巻線を巻き回す作業を行う設備であるノズルは、隣接するティース１３ａ、１３ｂ間の移動が容易となる。
【００５４】
よって、巻線は、スロット１５の奥まで、巻線が整列した状態で巻き回される。従って、本実施の形態１における電動機に用いられる固定子鉄心には、巻線が高密度で巻き回される。この結果、本実施の形態１における電動機は、高出力化が期待できる。
【００５５】
さらに、図５Ａに示すように、凹部２７に含まれる内径側延出部２９は、二等分する線１７より、隣接する分割鉄心１４ｂ側に突出する。本構成とすれば、連結部２５が係合する範囲を、内径側延出部２９側で広くとることができる。よって、外径側延出部２８の形状を小さくして、外径側延出部２８側で係合する範囲を狭くしても、不具合はない。よって、本実施の形態１における電動機は、凸部２６の回動中心Ｓを、比較的、ヨーク１２の外径側に位置させることができる。
【００５６】
つまり、凸部２６の回動中心Ｓを、比較的、ヨーク１２の外径側に位置させることができれば、つぎの作用効果を奏する。
【００５７】
すなわち、連結された、複数の分割鉄心１４は、連結部２５が回動するため、環状や直列体へと形状を変えることができる。複数の分割鉄心１４が直列体から環状へと形状が変化したとき、凹部２７に含まれる外径側延出部２８と、凸部２６を含むヨーク１２の外径側に位置する外表面３０とが物理的に干渉しないよう、切欠部３１を形成する必要がある。本構成とすれば、切欠部３１の寸法を最小の大きさに抑えることができる。
【００５８】
切欠部３１は、磁束が通りにくい空気層である。よって、連結部２５の外径側に位置する切欠部３１の大きさを最小にできれば、固定子鉄心１１ａには、必要とされる磁束を通すことができる。従って、径方向において、ヨーク１２の厚さは、磁気飽和しない程度に薄くできる。換言すれば、固定子鉄心１１ａは、巻線を巻き回すためのスペースが大きく確保される。
【００５９】
この結果、本実施の形態１における電動機には、巻線を多く巻き回すことができる。あるいは、本実施の形態１における電動機には、より抵抗値が低い、太い線材を巻線として使用できる。よって、本実施の形態１における電動機は、高出力化や高効率化、あるいは、小型化を図ることができる。
【００６０】
また、図５Ａに示すように、連結部２５は、ヨーク１２の外径側に形成される。連結部２５の内径側には、長さｈの直線状部３２が形成される。複数の分割鉄心１４が環状に形成されたとき、第１の直線状部１２ｃと第２の直線状部１２ｄとは、しっかりと合わさり、直線状部３２を成す。
【００６１】
よって、本実施の形態１における電動機は、隣接する分割鉄心１４間において、磁束が通りにくい空気層がほぼ生じない。
【００６２】
ところで、直線状部３２は、つぎの作用効果を奏する。
【００６３】
すなわち、直線状部３２は、円筒形状に組み立てられた固定子鉄心１１ａの強度を向上する。また、直線状部３２は、組み立てられた固定子鉄心１１ａの寸法精度を向上する。
【００６４】
よって、本実施の形態１における電動機は、組み立てられた固定子鉄心１１ａの寸法精度が低い場合に発生する、騒音や振動などを抑制できる。
【００６５】
なお、上述した直線状部３２の長さｈは、任意の寸法でもよい。
【００６６】
しかしながら、固定子鉄心１１ａの強度や、固定子の組み立て易さ、あるいは、磁束の通りやすさ等を考慮した場合、直線状部３２の長さｈは、長いほうが良い。特に、直線状部３２の長さｈは、ヨーク１２の厚さＨの１/３以上であることが、好ましい。
【００６７】
特に、直線状部３２の長さｈは、ヨーク１２の厚さＨの１/２以上であることが、好ましい。
【００６８】
また、連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とが係合する角度θは、１８０度より大きい。
【００６９】
よって、本構成とすれば、固定子１１が製造される工程において、複数の分割鉄心１４が連結された固定子鉄心１１ａは、分解することがない。また、連結された、複数の分割鉄心１４を一列に並んだ状態に維持するにあたり、特別な治具を必要としない。
【００７０】
従って、本実施の形態１における電動機に用いられる固定子は、巻線を巻き回すなどの作業が容易に行われるため、作業性が飛躍的に向上する。
【００７１】
さらに、上述した構成とすれば、異なるティースに対して、連続して巻線を巻き回す工程において、連結された、複数の分割鉄心が、ばらばらに外れることがない。よって、本実施の形態１における電動機に用いられる固定子において、巻線に含まれる渡り線には、負荷がかかりにくくなるため、断線などの不良を低減できる。
【００７２】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における電動機に用いられる分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。
【００７３】
なお、本実施の形態１における電動機と同様の構成については、同じ符号を付して、説明を援用する。
【００７４】
図６に示すように、本発明の実施の形態２における電動機において、外径側延出部２８は、環状を成す固定子の中心点Ｏと、回動中心Ｓとを結ぶ直線１８に対して、分割鉄心１４ａにおける第１の端部１２ａ側に位置する。
【００７５】
より具体的には、第２の先端部２９ａは、環状を成す固定子の中心点Ｏと、回動中心Ｓとを結ぶ直線１８に対して、隣接する分割鉄心１４ｂ側に位置する。
【００７６】
本実施の形態２において、固定子の中心点Ｏは、シャフト２２の軸心である。
【００７７】
つまり、複数の分割鉄心１４が環状に変形されて、固定子鉄心１１ａが形成される。このとき、凹部２７に含まれる外径側延出部２８は、固定子１１の中心点Ｏと、凸部２６の回動中心Ｓとを通る直線１８上に位置しない。
【００７８】
本構成とすれば、凸部２６の回動中心Ｓは、最大限、ヨーク１２の外径側に位置することができる。
【００７９】
凸部２６の回動中心Ｓを、最大限、ヨーク１２の外径側に位置すれば、連結された、複数の分割鉄心１４が、一列に並んだ状態まで回動できる。
【００８０】
また、連結された、複数の分割鉄心１４は、環状に丸められて、固定子鉄心１１ａを構成する。このとき、連結部２５には、ヨーク１２の外径側に切欠部を形成する必要がない。
【００８１】
よって、本実施の形態２における電動機に用いられる固定子鉄心は、固定子として求められる磁束を通すことができる、必要最低限の厚さを確保したヨーク１２とすることができる。ヨーク１２には、磁気飽和することがない連結部が含まれる。従って、本実施の形態２における電動機に用いられる固定子鉄心は、巻線が巻き回されるスペースを大きく確保することができる。
【００８２】
この結果、本実施の形態２における電動機に用いられる固定子鉄心は、巻線を多く巻き回すことができる。あるいは、本実施の形態２における電動機に用いられる固定子鉄心は、より抵抗値が低い、太い線材を巻線として用いることができる。よって、本実施の形態２における電動機は、高出力化や高効率化、あるいは、小型化を図ることができる。
【００８３】
以上の説明では、内転型の電動機を用いて説明を行った。当然のことながら、本発明は、外転型の電動機においても、同様の作用効果を奏することができる。
【００８４】
なお、外転型の電動機の場合、ティースは、ヨークから外径側に向かって形成される。しかしながら、連結部を構成する、凸部と凹部との関係は、上述した内容と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の電動機は、固定子を備える電動機であれば、特に制限はなく、広い範囲で利用できる。
【符号の説明】
【００８６】
１０  電動機
１１  固定子
１１ａ  固定子鉄心
１２，１２ｅ，１２ｆ  ヨーク
１２ａ  第１の端部
１２ｂ  第２の端部
１２ｃ  第１の直線状部
１２ｄ  第２の直線状部
１３，１３ａ，１３ｂ  ティース
１３ｃ  内周面
１４，１４ａ，１４ｂ  分割鉄心
１５  スロット
１６  巻線
１７  二等分する線
１７ａ，１７ｂ  中心線
１８  直線
２１  回転子
２２  シャフト
２３  回転子鉄心
２４  永久磁石
２４ａ  表面
２５  連結部
２６  凸部
２７  凹部
２８  外径側延出部
２８ａ  第１の先端部
２９  内径側延出部
２９ａ  第２の先端部
３０  外表面
３１  切欠部
３２  直線状部
３３  線
４０  軸受
１１３ａ，１１３ｂ  端部
【図１】
2016002174.tif 000003
【図２】
2016002174.tif 000004
【図３】
2016002174.tif 000005
【図４】
2016002174.tif 000006
【図５Ａ】
2016002174.tif 000007
【図５Ｂ】
2016002174.tif 000008
【図６】
2016002174.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月28日(2016.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の分割鉄心で構成された固定子を用いる電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の分割鉄心で構成された固定子を用いる電動機として、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１において、コア分割シートは、周方向に延伸したヨークと、径方向に延伸したティースと、を含む。多数のコア分割シートが、軸方向に積層されて、コアセグメントを形成する。コアセグメントは、本願の分割鉄心に相当する。コアセグメントは、ヨークの周方向に沿って位置する一方の端部に凸部、または、ヨークの周方向に沿って位置する他方の端部に凹部の少なくともいずれか一方を含む。固定子鉄心は、複数のコアセグメントが組み合わされて、形成される。
【０００３】
複数のコアセグメントが組み合わされる際、隣り合うコアセグメントの一方に含まれる凹部は、隣り合うコアセグメントの他方に含まれる凸部の外周に対して、１８０度より大きい範囲を係合する。
【０００４】
また、ヨークの周方向に沿って位置する一方の端部には、傾斜部が形成される。ヨークの周方向に沿って位置する他方の端部には、張り出し部が形成される。
【０００５】
本構成により、連結された複数のコアセグメントは、ヨークが一列に並べられた直列体から、環状に形成された固定子鉄心へと変形される。環状に形成された固定子鉄心には、径方向に延伸した、隣り合うティースが平行に位置する。平行して位置する、隣り合うティースには、巻線が巻き回される。隣り合うティースが平行して位置するため、ティースには、容易に連続して巻線が巻き回される。
【０００６】
また、本構成とすれば、ティースに巻線が巻き回される際、隣り合うティース間において、巻線を成す線材が通るための隙間を十分確保できる。よって、特許文献１に開示された電動機は、巻線が高密度に巻き回されるため、高出力化が図れる。
【０００７】
また、特許文献２には、ステータ分割コアに含まれるヨークに、Ｓ字状の凹凸部が形成されたものが開示されている。ステータ分割コアは、本願の分割鉄心に相当する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１５５２４８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７２３５３号公報
【発明の概要】
【０００９】
本発明が対象とする電動機は、固定子と、回転子と、を備える。
【００１０】
固定子は、固定子鉄心と、巻線と、を有する。固定子鉄心は、複数の分割鉄心が連結されて、環状に形成される。それぞれの分割鉄心は、ヨークと、ティースと、を有する。
【００１１】
ヨークは、第１の端部と、第２の端部と、を有して、周方向に延伸する。第１の端部は、外径側に位置する凸部と、凸部よりも内径側に位置する第１の直線状部と、を有する。第１の端部は、周方向の一端に位置する。
【００１２】
第２の端部は、外径側に位置する凹部と、凹部よりも内径側に位置する第２の直線状部と、を有する。第２の端部は、周方向の他端に位置する。凹部は、外径側に位置する外径側延出部と、外径側延出部よりも内径側に位置する内径側延出部とを含む。
【００１３】
ティースは、ヨークと交差して位置し、径方向に延伸する。
【００１４】
巻線は、固定子鉄心に巻き回される。
【００１５】
回転子は、固定子に対向して位置し、回動可能に支持される。
【００１６】
複数の分割鉄心は、隣接する複数の分割鉄心の一方が有する凸部と、隣接する複数の分割鉄心の他方が有する凹部と、が、回動可能に係合される。このとき、凸部の回動中心は、隣接する複数の分割鉄心のそれぞれが有するティースの中心線を延長した線が交差して成す角を二等分する線上に位置する。また、内径側延出部は、二等分する線よりも、隣接する複数の分割鉄心の一方側に突出する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における電動機の斜視組立図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における電動機の断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる固定子鉄心の部分拡大図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる複数の分割鉄心を一列に並べた状態を説明する説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる他の分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２における電動機に用いられる分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態における電動機は、後述する構成により、隣接する分割鉄心のそれぞれに含まれる、凸部と凹部とを係合する際、凸部の回動中心を可能な限りヨークの外径側に位置付けることができる。なお、以下の説明において、凸部と凹部とが係合している部分を、連結部ということもある。
【００１９】
本構成とすれば、分割鉄心が環状に組み合わされた場合、ヨークには、切欠部が生じない。よって、本実施の形態における電動機は、巻線が巻き回されるスペースを損失することなく、固定子を作成できる。換言すれば、本実施の形態における電動機は、同じ大きさの固定子であれば、ヨークが占める面積を最小にすることができる。よって、本実施の形態における電動機は、巻線が巻き回されるスペースを大きく確保することができる。
【００２０】
従って、本発明の実施の形態における電動機は、巻線が巻き回される工程について、作業性が容易になる。さらに、本実施の形態における電動機は、磁石から生じた磁束の通り道を確保しつつ、巻線が巻き回されるスペースを増加できる。よって、本実施の形態における電動機は、電動機の更なる小型化や高出力化を図ることができる。
【００２１】
つまり、従来の電動機には、つぎの改善すべき点があった。すなわち、特許文献１で開示された電動機は、連結されたコアセグメントを、ヨークが一列に並べられた直列体にできる。よって、特許文献１で開示された電動機は、それぞれのコアセグメントに、張り出し部と、傾斜部とが形成される。従って、特許文献１で開示された電動機は、連結されたコアセグメントが環状に丸められて、固定子鉄心が構成される場合、磁束が通りにくい空気層の要因となる切欠部が、磁束の通り道に生じていた。
【００２２】
この結果、特許文献１で開示された電動機は、磁束の通り道で磁気飽和を生じさせないために、径方向において、コアセグメントに含まれるヨークの厚さを厚くしなければならなかった。コアセグメントに含まれるヨークの厚さを厚くすることは、巻線が巻き回されるスペースの損失を招く。よって、特許文献１に開示された電動機は、電動機本体の寸法が大きくなり、コストがアップする要因となっていた。
【００２３】
また、特許文献２に開示された電動機では、ステータ分割コアが環状に丸められて、固定子鉄心が構成される場合、Ｓ字状の凹凸部どうしが連結される。Ｓ字状の凹凸部は、互いに接触する曲線間で隙間が生じ易い。生じた隙間は、磁束が通りにくい空気層となる。よって、特許文献２に開示された電動機は、固定子鉄心において、磁束が通りにくくなっていた。
【００２４】
本発明の実施の形態における電動機は、上述した改善すべき点を解消するものであり、電動機を大型化することなく、安価で高出力な電動機を提供するものである。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動機の斜視組立図である。図１には、本実施の形態１における電動機を構成する主要な要素が示される。
【００２７】
図２は、本発明の実施の形態１における電動機の断面図である。図２は、後述する説明を分かり易くするため、巻線を表示していない。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる固定子鉄心の部分拡大図である。図４は、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる複数の分割鉄心を一列に並べた状態を説明する説明図である。図５Ａは、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。図５Ｂは、本発明の実施の形態１における電動機に用いられる他の分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。
【００２９】
図１、図２に示すように、本発明の実施の形態１における電動機１０は、固定子１１と、回転子２１と、を備える。
【００３０】
以下の説明において、周方向とは、円筒形状を成す固定子鉄心１１ａの外周に沿った方向をいう。また、径方向とは、円筒形状を成す固定子鉄心１１ａの半径方向をいう。外径側とは、径方向において、円筒形状を成す固定子鉄心１１ａの外周側をいう。内径側とは、径方向において、円筒形状を成す固定子鉄心１１ａの中心点Ｏ側をいう。
【００３１】
固定子１１は、固定子鉄心１１ａと、巻線１６と、を有する。固定子鉄心１１ａは、複数の分割鉄心１４が連結されて、環状に形成される。それぞれの分割鉄心１４は、ヨーク１２と、ティース１３と、を有する。分割鉄心１４は、複数の薄い鋼板が、シャフト２２の軸方向に積層される。
【００３２】
図３、図４に示すように、ヨーク１２は、第１の端部１２ａと、第２の端部１２ｂと、を有して、周方向に延伸する。第１の端部１２ａは、外径側に位置する凸部２６と、凸部２６よりも内径側に位置する第１の直線状部１２ｃと、を有する。第１の端部１２ａは、周方向の一端に位置する。
【００３３】
第２の端部１２ｂは、外径側に位置する凹部２７と、凹部２７よりも内径側に位置する第２の直線状部１２ｄと、を有する。第２の端部１２ｂは、周方向の他端に位置する。
【００３４】
図５Ａに示すように、凹部２７は、外径側に位置する外径側延出部２８と、外径側延出部２８よりも内径側に位置する内径側延出部２９とを含む。
【００３５】
図３、図４に示すように、ティース１３は、ヨーク１２と交差して位置し、径方向に延伸する。本実施の形態１では、ティース１３は、ヨーク１２の内周側に形成される。隣り合うティース１３の間には、スロット１５が位置する。
【００３６】
図１に示すように、巻線１６は、固定子鉄心１１ａに巻き回される。具体的には、巻線１６は、固定子鉄心１１ａが有するティース１３に巻き回される。巻線１６は、固定子鉄心１１ａに対して、集中巻または分布巻などの巻き方で巻き回される。巻き回された巻線１６は、スロット１５に収納される。
【００３７】
図１、図２に示すように、回転子２１は、固定子１１に対向して位置し、回動可能に支持される。一例として、本実施の形態１において、回転子２１は、回転子鉄心２３と、回転子鉄心２３が固定されるシャフト２２と、を有する。回転子鉄心２３は、複数の薄い鋼板が、シャフト２２の軸方向に積層される。回転子鉄心２３の側壁には、円周方向に沿って、永久磁石２４が取り付けられる。永久磁石２４は、所定の間隔を有しながら、Ｎ極とＳ極とが交互に位置するよう、取り付けられる。回転子２１は、一対の軸受４０で回動可能に支持される。回転子２１に取り付けられた永久磁石２４の表面２４ａと、固定子１１が有するティース１３の内周面１３ｃとは、エアギャップを介して、向かい合って位置する。
【００３８】
図２から図５Ａに示すように、複数の分割鉄心１４は、隣接する分割鉄心１４ｂが有する凸部２６と、隣接する分割鉄心１４ａが有する凹部２７と、が、回動可能に係合される。このとき、凸部２６の回動中心Ｓは、隣接する複数の分割鉄心１４のそれぞれが有するティース１３の中心線１７ａ、１７ｂを延長した線が交差して成す角αを二等分する線１７上に位置する。
【００３９】
また、内径側延出部２９は、その二等分する線１７よりも、隣接する分割鉄心１４ｂ側に突出する。
【００４０】
特に、顕著な作用効果を奏する構成は、以下のとおりである。
【００４１】
図５Ｂに示すように、外径側延出部２８は、先端に第１の先端部２８ａが含まれる。内径側延出部２９は、先端に第２の先端部２９ａが含まれる。
【００４２】
図２から図５Ｂに示すように、複数の分割鉄心１４は、隣接する複数の分割鉄心１４の一方が有する凸部２６と、隣接する複数の分割鉄心１４の他方が有する凹部２７と、が、回動可能に係合される。このとき、凹部２７において、第１の先端部２８ａは、第２の先端部２９ａと回動中心Ｓとを結ぶ線３３よりも外径側に位置する。
【００４３】
また、図５Ａに示すように、凹部２７は、回動中心Ｓを中心として１８０度を超える範囲で、凸部２６に係合される。なお、凹部２７は、回動中心Ｓを中心として１８０度を超え、２７０度以下の範囲で、凸部２６に係合してもよい。本構成とすれば、凹部２７を凸部２６に係合する際の作業性が向上する。また、本構成とすれば、凹部２７が凸部２６に係合された後、適度な保持力を維持できる。
【００４４】
第１の直線状部１２ｃおよび第２の直線状部１２ｄの長さｈは、ヨーク１２の厚さＨの１／３以上である。特に、第１の直線状部１２ｃおよび第２の直線状部１２ｄの長さｈは、ヨーク１２の厚さＨの１／２以上であることが好ましい。
【００４５】
ここで、図１、図２に示す、本実施の形態１における電動機１０は、回転子２１の極数は「１０」であり、固定子１１のスロット数は「１２」である。なお、本発明は、この組合せに限定されるものではなく、その他の組合せについても適用できる。
【００４６】
さらに、図面を用いて、詳細に説明する。
【００４７】
なお、以下の説明において、隣り合う分割鉄心どうしを連結する部分を、連結部という。図５Ａに示すように、連結部２５は、一方のヨーク１２が有する第１の端部１２ａに含まれる凸部２６と、他方のヨーク１２が有する第２の端部１２ｂに含まれる凹部２７と、を備える。
【００４８】
凸部２６の形状と、凹部２７の形状とは、係合された、凸部２６と凹部２７とが、回動可能であればよい。なお、連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とは、連結された分割鉄心１４が回動しても、空気層ができにくい形状が望ましい。連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とが、空気層ができにくい形状であれば、磁束は、固定子鉄心１１ａをより通り易くなる。
【００４９】
以下に示す一例は、連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とが、それぞれ円弧形状である。なお、当然のことながら、連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７の形状は、円弧形状に限定されない。
【００５０】
連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とは、凸部２６の円弧中心を回動中心Ｓとする。連結部２５は、回動中心Ｓを回転動作の中心として、回動可能である。複数の分割鉄心１４は、連結部２５で、互いに連結される。連結された分割鉄心１４は、環状に丸められて、円筒形状を形成する。円筒形状に形成された、複数の分割鉄心１４は、固定子鉄心１１ａとして機能する。複数の分割鉄心１４が固定子鉄心１１ａとして機能するとき、連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とは、磁束が通るヨーク１２の一部として機能する。
【００５１】
図３に示すように、中心線１７ａは、分割鉄心１４ａが有するティース１３ａの中心線である。中心線１７ｂは、分割鉄心１４ａと隣接する、分割鉄心１４ｂが有するティース１３ｂの中心線である。中心線１７ａと中心線１７ｂとは、角度αで交差する。凸部２６の回動中心Ｓは、角αを二等分する線１７上に位置する。
【００５２】
本構成とすれば、図４に示すように、分割鉄心１４ａが有するヨーク１２ｅと、分割鉄心１４ａと隣接する、分割鉄心１４ｂが有するヨーク１２ｆとが、一列となるよう、並べられる。ヨーク１２ｅとヨーク１２ｆとが一列に並べられると、分割鉄心１４ａが有するティース１３ａと、分割鉄心１４ａと隣接する、分割鉄心１４ｂが有するティース１３ｂとは、互いに平行となるよう、位置する。ティース１３ａとティース１３ｂとが互いに平行となるよう構成されると、分割鉄心１４に巻線が巻き回される工程において、容易に連続して巻線を巻き回すことができる。すなわち、巻線が巻き回される工程は、作業性が向上する。
【００５３】
また、本構成とすれば、巻線が巻き回される工程において、ティース１３ａの端部１１３ａと、ティース１３ａと隣接する、ティース１３ｂの端部１１３ｂとの間は、十分に開かれた状態が維持される。隣接するティース１３ａ、１３ｂどうしの隙間が、十分に確保されるため、巻線を巻き回す作業を行う設備であるノズルは、隣接するティース１３ａ、１３ｂ間の移動が容易となる。
【００５４】
よって、巻線は、スロット１５の奥まで、巻線が整列した状態で巻き回される。従って、本実施の形態１における電動機に用いられる固定子鉄心には、巻線が高密度で巻き回される。この結果、本実施の形態１における電動機は、高出力化が期待できる。
【００５５】
さらに、図５Ａに示すように、凹部２７に含まれる内径側延出部２９は、二等分する線１７より、隣接する分割鉄心１４ｂ側に突出する。本構成とすれば、連結部２５が係合する範囲を、内径側延出部２９側で広くとることができる。よって、外径側延出部２８の形状を小さくして、外径側延出部２８側で係合する範囲を狭くしても、不具合はない。よって、本実施の形態１における電動機は、凸部２６の回動中心Ｓを、比較的、ヨーク１２の外径側に位置させることができる。
【００５６】
つまり、凸部２６の回動中心Ｓを、比較的、ヨーク１２の外径側に位置させることができれば、つぎの作用効果を奏する。
【００５７】
すなわち、連結された、複数の分割鉄心１４は、連結部２５が回動するため、環状や直列体へと形状を変えることができる。複数の分割鉄心１４が直列体から環状へと形状が変化したとき、凹部２７に含まれる外径側延出部２８と、凸部２６を含むヨーク１２の外径側に位置する外表面３０とが物理的に干渉しないよう、切欠部３１を形成する必要がある。本構成とすれば、切欠部３１の寸法を最小の大きさに抑えることができる。
【００５８】
切欠部３１は、磁束が通りにくい空気層である。よって、連結部２５の外径側に位置する切欠部３１の大きさを最小にできれば、固定子鉄心１１ａには、必要とされる磁束を通すことができる。従って、径方向において、ヨーク１２の厚さは、磁気飽和しない程度に薄くできる。換言すれば、固定子鉄心１１ａは、巻線を巻き回すためのスペースが大きく確保される。
【００５９】
この結果、本実施の形態１における電動機には、巻線を多く巻き回すことができる。あるいは、本実施の形態１における電動機には、より抵抗値が低い、太い線材を巻線として使用できる。よって、本実施の形態１における電動機は、高出力化や高効率化、あるいは、小型化を図ることができる。
【００６０】
また、図５Ａに示すように、連結部２５は、ヨーク１２の外径側に形成される。連結部２５の内径側には、長さｈの直線状部３２が形成される。複数の分割鉄心１４が環状に形成されたとき、第１の直線状部１２ｃと第２の直線状部１２ｄとは、しっかりと合わさり、直線状部３２を成す。
【００６１】
よって、本実施の形態１における電動機は、隣接する分割鉄心１４間において、磁束が通りにくい空気層がほぼ生じない。
【００６２】
ところで、直線状部３２は、つぎの作用効果を奏する。
【００６３】
すなわち、直線状部３２は、円筒形状に組み立てられた固定子鉄心１１ａの強度を向上する。また、直線状部３２は、組み立てられた固定子鉄心１１ａの寸法精度を向上する。
【００６４】
よって、本実施の形態１における電動機は、組み立てられた固定子鉄心１１ａの寸法精度が低い場合に発生する、騒音や振動などを抑制できる。
【００６５】
なお、上述した直線状部３２の長さｈは、任意の寸法でもよい。
【００６６】
しかしながら、固定子鉄心１１ａの強度や、固定子の組み立て易さ、あるいは、磁束の通りやすさ等を考慮した場合、直線状部３２の長さｈは、長いほうが良い。特に、直線状部３２の長さｈは、ヨーク１２の厚さＨの１/３以上であることが、好ましい。
【００６７】
特に、直線状部３２の長さｈは、ヨーク１２の厚さＨの１/２以上であることが、好ましい。
【００６８】
また、連結部２５を構成する、凸部２６と凹部２７とが係合する角度θは、１８０度より大きい。
【００６９】
よって、本構成とすれば、固定子１１が製造される工程において、複数の分割鉄心１４が連結された固定子鉄心１１ａは、分解することがない。また、連結された、複数の分割鉄心１４を一列に並んだ状態に維持するにあたり、特別な治具を必要としない。
【００７０】
従って、本実施の形態１における電動機に用いられる固定子は、巻線を巻き回すなどの作業が容易に行われるため、作業性が飛躍的に向上する。
【００７１】
さらに、上述した構成とすれば、異なるティースに対して、連続して巻線を巻き回す工程において、連結された、複数の分割鉄心が、ばらばらに外れることがない。よって、本実施の形態１における電動機に用いられる固定子において、巻線に含まれる渡り線には、負荷がかかりにくくなるため、断線などの不良を低減できる。
【００７２】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における電動機に用いられる分割鉄心の連結部を説明する要部拡大図である。
【００７３】
なお、本実施の形態１における電動機と同様の構成については、同じ符号を付して、説明を援用する。
【００７４】
図６に示すように、本発明の実施の形態２における電動機において、外径側延出部２８は、環状を成す固定子の中心点Ｏと、回動中心Ｓとを結ぶ直線１８に対して、分割鉄心１４ａにおける第１の端部１２ａ側に位置する。
【００７５】
より具体的には、第２の先端部２９ａは、環状を成す固定子の中心点Ｏと、回動中心Ｓとを結ぶ直線１８に対して、隣接する分割鉄心１４ｂ側に位置する。
【００７６】
本実施の形態２において、固定子の中心点Ｏは、シャフト２２の軸心である。
【００７７】
つまり、複数の分割鉄心１４が環状に変形されて、固定子鉄心１１ａが形成される。このとき、凹部２７に含まれる外径側延出部２８は、固定子１１の中心点Ｏと、凸部２６の回動中心Ｓとを通る直線１８上に位置しない。
【００７８】
本構成とすれば、凸部２６の回動中心Ｓは、最大限、ヨーク１２の外径側に位置することができる。
【００７９】
凸部２６の回動中心Ｓを、最大限、ヨーク１２の外径側に位置すれば、連結された、複数の分割鉄心１４が、一列に並んだ状態まで回動できる。
【００８０】
また、連結された、複数の分割鉄心１４は、環状に丸められて、固定子鉄心１１ａを構成する。このとき、連結部２５には、ヨーク１２の外径側に切欠部を形成する必要がない。
【００８１】
よって、本実施の形態２における電動機に用いられる固定子鉄心は、固定子として求められる磁束を通すことができる、必要最低限の厚さを確保したヨーク１２とすることができる。ヨーク１２には、磁気飽和することがない連結部が含まれる。従って、本実施の形態２における電動機に用いられる固定子鉄心は、巻線が巻き回されるスペースを大きく確保することができる。
【００８２】
この結果、本実施の形態２における電動機に用いられる固定子鉄心は、巻線を多く巻き回すことができる。あるいは、本実施の形態２における電動機に用いられる固定子鉄心は、より抵抗値が低い、太い線材を巻線として用いることができる。よって、本実施の形態２における電動機は、高出力化や高効率化、あるいは、小型化を図ることができる。
【００８３】
以上の説明では、内転型の電動機を用いて説明を行った。当然のことながら、本発明は、外転型の電動機においても、同様の作用効果を奏することができる。
【００８４】
なお、外転型の電動機の場合、ティースは、ヨークから外径側に向かって形成される。しかしながら、連結部を構成する、凸部と凹部との関係は、上述した内容と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の電動機は、固定子を備える電動機であれば、特に制限はなく、広い範囲で利用できる。
【符号の説明】
【００８６】
１０    電動機
１１    固定子
１１ａ    固定子鉄心
１２，１２ｅ，１２ｆ    ヨーク
１２ａ    第１の端部
１２ｂ    第２の端部
１２ｃ    第１の直線状部
１２ｄ    第２の直線状部
１３，１３ａ，１３ｂ    ティース
１３ｃ    内周面
１４，１４ａ，１４ｂ    分割鉄心
１５    スロット
１６    巻線
１７    二等分する線
１７ａ，１７ｂ    中心線
１８    直線
２１    回転子
２２    シャフト
２３    回転子鉄心
２４    永久磁石
２４ａ    表面
２５    連結部
２６    凸部
２７    凹部
２８    外径側延出部
２８ａ    第１の先端部
２９    内径側延出部
２９ａ    第２の先端部
３０    外表面
３１    切欠部
３２    直線状部
３３    線
４０    軸受
１１３ａ，１１３ｂ    端部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径側に位置する凸部と、
前記凸部よりも内径側に位置する第１の直線状部と、
を有して、周方向の一端に位置する第１の端部と、
前記外径側に位置する外径側延出部と、
前記外径側延出部よりも前記内径側に位置する内径側延出部と、
を含み、前記外径側に位置する凹部と、
前記凹部よりも前記内径側に位置する第２の直線状部と、
を有して、前記周方向の他端に位置する第２の端部と、
を有して、前記周方向に延伸するヨークと、
前記ヨークと交差して位置し、径方向に延伸するティースと、
を有する、複数の分割鉄心を連結して、環状に形成される固定子鉄心と、
前記固定子鉄心に巻き回される巻線と、
を有する、固定子と、
前記固定子に対向して位置し、回動可能に支持される回転子と、
を備え、
前記複数の分割鉄心が、隣接する前記複数の分割鉄心の一方が有する前記凸部と、隣接する前記複数の分割鉄心の他方が有する前記凹部と、を回動可能に係合するとき、
前記凸部の回動中心が、隣接する前記複数の分割鉄心のそれぞれが有するティースの中心線を延長した線が交差して成す角を二等分する線上に位置して、
前記内径側延出部は、前記二等分する線よりも、隣接する前記複数の分割鉄心の一方側に突出する、
電動機。
【請求項２】
前記外径側延出部は、環状を成す前記固定子の中心点と、前記回動中心とを結ぶ直線に対して、前記第１の端部側に位置する、請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記凹部は、前記回動中心を中心として１８０度を超える範囲で、前記凸部に係合する請求項１または２のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項４】
外径側に位置する凸部と、
前記凸部よりも内径側に位置する第１の直線状部と、
を有して、周方向の一端に位置する第１の端部と、
前記外径側に位置して、先端に第１の先端部を含む外径側延出部と、
前記外径側延出部よりも前記内径側に位置して、先端に第２の先端部を含む内径側延出部と、
を含み、前記外径側に位置する凹部と、
前記凹部よりも前記内径側に位置する第２の直線状部と、
を有して、前記周方向の他端に位置する第２の端部と、
を有して、前記周方向に延伸するヨークと、
前記ヨークと交差して位置し、径方向に延伸するティースと、
を有する、複数の分割鉄心を連結して、環状に形成される固定子鉄心と、
前記固定子鉄心に巻き回される巻線と、
を有する、固定子と、
前記固定子に対向して位置し、回動可能に支持される回転子と、
を備え、
前記複数の分割鉄心が、隣接する前記複数の分割鉄心の一方が有する前記凸部と、隣接する前記複数の分割鉄心の他方が有する前記凹部と、を、前記凸部に含まれる回動中心を中心として回動可能に係合するとき、
前記凹部において、前記第１の先端部は、前記第２の先端部と前記回動中心とを結ぶ線よりも前記外径側に位置し、
前記回動中心は、隣接する前記複数の分割鉄心のそれぞれが有するティースの中心線を延長した線が交差して成す角を二等分する線上に位置する、電動機。
【請求項５】
前記第２の先端部は、環状を成す前記固定子の中心点と、前記回動中心とを結ぶ直線に対して、隣接する前記複数の分割鉄心の一方側に位置する、請求項４に記載の電動機。
【請求項６】
前記径方向において、前記第１の直線状部および前記第２の直線状部、の長さｈは、前記ヨークの厚さＨの１／３以上である請求項１、２、４、５のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項７】
前記径方向において、前記第１の直線状部および前記第２の直線状部、の長さｈは、前記ヨークの厚さＨの１／２以上である請求項１、２、４、５のいずれか一項に記載の電動機。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2016002174.tif 000010
【図２】
2016002174.tif 000011
【図３】
2016002174.tif 000012
【図４】
2016002174.tif 000013
【図５Ａ】
2016002174.tif 000014
【図５Ｂ】
2016002174.tif 000015
【図６】
2016002174.tif 000016
【国際調査報告】
2016002174.tif 000017
2016002174.tif 000018
2016002174.tif 000019