JP2000152546A

JP2000152546A - 電動機

Info

Publication number: JP2000152546A
Application number: JP10322575A
Authority: JP
Inventors: Yuji Enomoto; 裕治榎本; Koki Taneda; 幸記種田; Noriaki Yamamoto; 典明山本; Suetaro Shibukawa; 末太郎渋川; Masaharu Senoo; 正治妹尾
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 2000-05-30
Anticipated expiration: 2018-11-12
Also published as: JP3679255B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】コイルの放熱性を大幅に向上して小形化、高効
率化を図り、構造を簡単にして分解性も良好にしてリサ
イクルの観点から環境にやさしい電動機を提供する。【解決手段】固定子コア２ａのスロットにコイル１０ａ
を挿着して構成される固定子１ａと、固定子の固定子コ
アの外周を包むように複数に分割された外枠４と、固定
子の両端部の内径基準面を嵌合させる嵌合部３５ａ、３
５ｂを有し、軸心部に軸受８ａ、８ｂを設け、固定子の
両側にはみ出したコイルエンド部分を覆うように固定子
コアの両側に装着される対なる軸受保持部６ａ、６ｂ
と、軸受保持部の各々を固定子コアの両側に装着する締
着作用による軸受保持部の各々と外枠との間の楔作用で
外枠を固定子コアの外周に固定する締着機構３０、３２
ａ、３２ｂ、６ａ、６ｂと、各軸受保持部の嵌合部に対
向する部分の外径を逃がす逃がし部を形成し、固定子コ
アの内径内に所望の間隙をもって回転可能に設置された
回転子３とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インダクションモ
ータ、シンクロナスモータ、磁石モータ等、固定子と回
転子で構成される電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記電動機に関する従来技術としては、
特開昭５６−１１０４６４号公報（従来技術１）、特開
平３−１９０５４３号公報（従来技術２）、および特開
平４−８７５３７号公報（従来技術３）が知られてい
る。従来技術１には、固定子の内径部（内径基準面）
に、回転子の軸を保持する軸受を有するブラケット（軸
受保持部）を保持させ、前記固定子の軸芯と前記回転子
の軸芯を同芯組合せして構成したモータが記載されてい
る。また、従来技術２には、内径が円形軌跡の固定子、
この内径と空隙をへだてて対向的に配置された回転子を
貫通固着する軸を回転自在に支承する軸受部を中央に有
し、これから放射状に複数個形成した脚部のうち、少な
くとも２個以上を内径と嵌合固着する電動機の軸方向に
折曲げ形成してなる嵌着部を有し、残りの脚部は外周方
向にそのまま延長してコイルエンドの保護をする張出し
部を設けてなるエンドブラケットを、固定子の軸方向の
両端面から内径に嵌合固着してなる電動機のフレーム装
置が記載されている。

【０００３】また、従来技術３には、円環状の固定子の
内径側に対向して設けたコイルを挿着して構成される回
転子の中心に貫通固着したシャフトを介して２個の止め
輪付き玉軸受と１個の予圧ばねおよび２個のエンドブラ
ケットの各々の開放側端面を固定子の両端面の内径側に
所定圧力でシャフトの軸方向に押圧するよう、シャフト
に設けたＥリングのための溝とＥリングによって構成さ
れ、固定子の内径側とエンドブラケットの開放側端面に
両者の回転方向の相対運動を防止する凹部と突起を設け
た電動機が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術１におい
ては、回転子の軸長が固定子の軸長よりも短くして構成
されるため、回転子が固定子によって発生する磁束を有
効に利用することができず、小型化した場合、トルク効
率が落ちるという課題を有している。また、上記何れの
従来技術でも、電動機において、コイルの放熱性を大幅
に向上して小形化、および高効率化を図り、しかも構造
を簡単にして分解性も良好にする点について考慮されて
いない。

【０００５】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
コイルの放熱性を大幅に向上して小形化、および高効率
化を図り、しかも構造を簡単にして分解性も良好にして
リサイクルの観点から環境にやさしい電動機を提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、コイルの放熱
性を大幅に向上して小形化、および高効率化を図り、し
かも構造を簡単にして分解性も良好にしてリサイクルの
観点から環境にやさしくし、さらに組立性を大幅に改善
してコスト低減を図った電動機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、固定子コアのスロットにコイルを挿着し
て構成される固定子と、該固定子の固定子コアの外周を
包むように複数に分割された外枠と、軸心部に軸受を設
け、前記固定子の両側にはみ出したコイルエンド部分を
ほぼ接触させて覆うように前記固定子コアの両側に装着
される対なる軸受保持部と、該対なる軸受保持部の各々
を前記固定子コアの両側に装着する作用による軸受保持
部の各々と前記外枠との係合によって前記外枠を固定子
コアの外周に固定する固定機構と、前記軸受保持部の各
々に設けられた軸受によって回転自在に支持され、前記
固定子コアの内径内に所望の間隙をもって回転可能に設
置された内側回転子（円柱状回転子）とを備えたことを
特徴とする電動機である。また、本発明は、固定子コア
のスロットにコイルを挿着して構成される固定子と、該
固定子の固定子コアの外周を包むように複数に分割され
た外枠と、軸心部に軸受を設け、前記固定子の両側には
み出したコイルエンド部分をほぼ接触させて覆うように
前記固定子コアの両側に装着される対なる軸受保持部
と、該対なる軸受保持部の各々を前記固定子コアの両側
に装着する締着作用による前記軸受保持部の各々と外枠
との間の楔作用で外枠を固定子コアの外周に固定する締
着機構と、前記軸受保持部の各々に設けられた軸受によ
って回転自在に支持され、前記固定子コアの内径内に所
望の間隙をもって回転可能に設置された内側回転子（円
柱状回転子）とを備えたことを特徴とする電動機であ
る。

【０００７】また、本発明は、固定子コアのスロットに
コイルを挿着して構成される固定子と、該固定子の固定
子コアの外周を包むように複数に分割された外枠と、前
記固定子の両端部の内径基準面を嵌合させる嵌合部を有
し、軸心部に軸受を設け、前記固定子の両側にはみ出し
たコイルエンド部分をほぼ接触させて覆うように前記固
定子コアの両側に装着される対なる軸受保持部と、該対
なる軸受保持部の各々を前記固定子コアの両側に装着す
る作用による軸受保持部の各々と前記外枠との係合によ
って前記外枠を固定子コアの外周に固定する固定機構
と、前記軸受保持部の各々に設けられた軸受によって回
転自在に支持され、前記固定子の固定子コアの軸長より
長くした軸長を有し、且つ前記各軸受保持部の嵌合部に
対向する部分の外径を逃がす逃がし部を形成し、前記固
定子コアの内径内に所望の間隙をもって回転可能に設置
された内側回転子（円柱状回転子）とを備えたことを特
徴とする電動機である。また、本発明は、固定子コアの
スロットにコイルを挿着して構成される固定子と、該固
定子の固定子コアの外周を包むように複数に分割された
外枠と、前記固定子の両端部の内径基準面を嵌合させる
嵌合部を有し、軸心部に軸受を設け、前記固定子の両側
にはみ出したコイルエンド部分をほぼ接触させて覆うよ
うに前記固定子コアの両側に装着される対なる軸受保持
部と、該対なる軸受保持部の各々を前記固定子コアの両
側に装着する締着作用による前記軸受保持部の各々と外
枠との間の楔作用で外枠を固定子コアの外周に固定する
締着機構と、前記対なる軸受保持部の各々に設けられた
軸受によって回転自在に支持され、前記固定子の固定子
コアの軸長より長くした軸長を有し、且つ前記各軸受保
持部の嵌合部に対向する部分の外径を逃がす逃がし部を
形成し、前記固定子コアの内径内に所望の間隙をもって
回転可能に設置された内側回転子（円柱状回転子）とを
備えたことを特徴とする電動機である。

【０００８】また、本発明は、前記電動機において、締
着機構は、楔作用として、外枠の両側に形成された軸心
に向かって軸方向に拡がった第１の傾斜部と各軸受保持
部の側面に形成された軸心に向かって軸方向に拡がった
第２の傾斜部とを係合させるべく、ねじ機構によって構
成することを特徴とする。また、本発明は、前記電動機
において、対なる軸受保持部の各々には、コイルエンド
部分が挿入される溝が形成されていることを特徴とす
る。また、本発明は、前記電動機において、コイルエン
ド部分が挿入される溝内に樹脂が充填されることを特徴
とする。また、本発明は、前記電動機において、固定子
は、巻回されたコイルを装着した歯の複数を円環状のコ
アに結合させて構成したことを特徴とする。また、本発
明は、前記電動機において、回転子をかご型回転子によ
って構成したことを特徴とする。また、本発明は、前記
電動機において、回転子を磁石型回転子によって構成し
たことを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、固定子コアのスロットに
コイルを挿着して構成される固定子と、前記固定子の一
端部の外径基準面を嵌合させる嵌合部を有し、軸心部に
軸受を設け、前記固定子の一端側にはみ出したコイルエ
ンド部分を覆うように前記固定子コアの一端側に装着さ
れる第１の軸受保持部と、前記固定子の他端部の外径基
準面を嵌合させる嵌合部を有し、前記固定子の他端側に
はみ出したコイルエンド部分を覆うように前記固定子コ
アの他端側に装着される第２の軸受保持部と、前記第１
の軸受保持部に設けられた軸受によって回転自在に支持
され、前記第１の軸受保持部の嵌合部に対向する部分の
内径を逃がす逃がし部を形成し、前記固定子の外径に対
して所望の間隙をもって回転可能に設置された円筒状の
回転子（外側回転子）とを備えたことを特徴とする電動
機である。また、本発明は、固定子コアのスロットにコ
イルを挿着して構成される固定子と、前記固定子の一端
部の外径基準面を嵌合させる嵌合部を有し、軸心部に軸
受を設け、前記固定子の一端側にはみ出したコイルエン
ド部分を覆うように前記固定子コアの一端側に装着され
る第１の軸受保持部と、前記固定子の他端部の外径基準
面を嵌合させる嵌合部を有し、前記固定子の他端側には
み出したコイルエンド部分を覆うように前記固定子コア
の他端側に装着される第２の軸受保持部と、前記第１の
軸受保持部に設けられた軸受によって回転自在に支持さ
れ、前記固定子の固定子コアの軸長より長くした軸長を
有し、前記第１および第２の軸受保持部の嵌合部に対向
する部分の内径を逃がす逃がし部を形成し、前記固定子
の外径に対して所望の間隙をもって回転可能に設置され
た円筒状の回転子（外側回転子）とを備えたことを特徴
とする電動機である。

【００１０】また、本発明は、固定子コアのスロットに
コイルを挿着して構成される固定子と、前記固定子の両
端部の外径基準面を嵌合させる嵌合部を有し、軸心部に
軸受を設け、前記固定子の両端側にはみ出したコイルエ
ンド部分を覆うように前記固定子コアの両端側に装着さ
れる対なる軸受保持部と、前記対なる軸受保持部の各々
に設けられた軸受によって回転自在に支持され、前記固
定子の固定子コアの軸長より長くした軸長を有し、前記
軸受保持部の各々の嵌合部に対向する部分の内径を逃が
す逃がし部を形成し、前記固定子の外径に対して所望の
間隙をもって回転可能に設置された円筒状の回転子とを
備えたことを特徴とする電動機である。

【００１１】以上説明したように、外枠の構造を円周方
向に複数分割された円筒形状とし、かつ、外枠の軸方向
両端部、または片端部が楔作用をするテーパ形状とし、
軸方向から楔作用をするテーパ形状を有する軸受保持部
等の部材によって軸方向に圧縮する固定機構（締着機
構）によって、分割された外枠を固定子コアの外周に固
定する構造を有するので、外枠と固定子コア、軸受保持
部などが容易に分解でき、コアも分割構造である場合に
は、コアとコイルも分離しやすいリサイクル性の良いモ
ータを製造することができる。また、軸受保持部は、固
定子コイルのコイルエンド部と同形状を有し、コイルエ
ンド部と接触する構造をもつことで、コイルエンド部か
ら発生する熱を効率よく外部ににがせることが可能とな
り、小形化を実現することができる。また、回転子にお
いて、固定子コアの軸長より長くした軸長を有し、軸受
保持部の各々の嵌合部に対向する部分の内径を逃がす逃
がし部を形成することによって固定子から発生する磁束
を有効利用して、トルクの減少を僅かにすることによっ
て、出力の大きな小形のモータを実現することができ
る。また、固定子として、コイル全体を圧縮整形したも
のを各スロット内に装着して高占積率を有するように構
成したので、出力の大きな小形のモータを実現すること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係る電動機の実施の形態
について、図面を用いて説明する。図１には、本発明に
係る電動機の一実施の形態である基本的な構造を示す。
即ち、本発明に係るインダクションモータ、シンクロナ
スモータ等の電動機の構造は、固定子１ａと回転子３で
構成され、その固定子１ａは、例えば珪素鋼板を積層し
て形成されたコア２ａと該コア２ａのスロット１１（図
３（ａ）に示す。）に高占積率で挿入されたコイル１０
ａとからなり、図３（ａ）に示すように固定子コア２ａ
に多数設けられたスロット１１へコイル１０ａが高占積
率で配置される。また、回転子３は、軸５ａ、５ｂに回
転子３となる部分、インダクションモータであればかご
型の導体を有する回転子３ａ、磁石モータであれば軸５
ａ、５ｂに磁石を貼り付けた構造の回転子３ｂ、あるい
は、珪素鋼板の積層コアの中に磁石を埋め込んだ構造の
回転子３ｃをあわせた構造を有する。その形状は、固定
子１ａの部分が円筒の形状を持つ。なお、分割コアの固
定子コア２ａの製造方法は、まず、例えば珪素鋼板をプ
レス成形して図４（ａ）に示すものを得、これらプレス
成形された成形珪素鋼板１１を１１ａの部分を中心にし
て折り曲げることによって図４（ｂ）に示す如く円筒状
のコアの外周部１２を作り、この作られたコアの外周部
１２を積層してかしめ部１３をアルミ等の材料でかしめ
ることによってコアの外周部１４を製造することができ
る。次に、同様に、例えば珪素鋼板をコアの歯形状にプ
レス成形されたものを積層し、図３（ａ）に示すように
かしめ部２１をアルミ等の材料でかしめることによって
分割コアの歯部２０を製造することができる。次に、こ
のように成形された分割コアの歯部２０の各々に整列巻
線して圧縮整形されたコイル１０ａを挿入したものを、
分割コアの歯部２０の突起部２２を、コアの外周部１４
の内周の溝１５に嵌めあわせて固定することによって高
占積率を有するコイル１０ａを有する固定子１ａを製造
することができる。従って、組立する際の基準面（基準
面は回転子３と固定子１ａとの間隙を決めることにもな
る。）となる固定子コア２ａの内周２５ａは、分割コア
の場合には、分割コアの歯部２０の内周となる。

【００１３】回転子３と固定子１ａの軸合わせを行なう
構造として、図１に示すような内周側回転子構造電動機
においては、アルミ、鉄、樹脂等の材料で形成された軸
受保持部６ａ、６ｂの嵌合部３５ａ、３５ｂの外周と固
定子コア２ａの内周部２５ａを直接基準面として組立す
る方法をとる。その際、固定子コア２ａの内周部２５ａ
よりも軸受保持部６ａ、６ｂの嵌合部３５ａ、３５ｂが
内周側にほぼ１〜３ｍｍ程度突出した構造となるため、
回転子３の軸方向両端部４０ａ、４０ｂがその部分と干
渉しないようにすると共に切り欠き部（逃がし部）にお
いても固定子１ａから発生する磁界を有効に利用して回
転トルクの殆ど減少のないほぼ１〜３ｍｍ程度の深さの
切り欠き形状（外径としてほぼ２〜６ｍｍ程度細くした
形状）を持たせる構造とする。即ち、嵌合部３５ａ、３
５ｂの肉厚を１〜３ｍｍ程度とし、深さをほぼ２〜５ｍ
ｍ程度にすればよい。これにより、外枠４の合わせ加工
なしで、固定子コア２ａと回転子３の間のエアギャップ
と呼ばれる隙間が１ｍｍ以下と小さくしても、互いに接
触すること無く、直接軸受保持部６ａ、６ｂを固定子１
ａに対して組立することが可能で、大幅な作業工数低減
ができる。

【００１４】さらに、アルミ、鉄等の金属からなる外枠
４の構造を図３（ａ）に示すように、円周方向に複数分
割された円筒形状４ａ〜４ｄとし、かつ、軸方向両端
部、または片端部がテーパ形状３０となって、軸方向か
らテーパ形状３２ａ、３２ｂを有する軸受保持部６ａ、
６ｂ等の部材によって軸方向に圧縮力をボルト９ａ、お
よびナット９ｂ等の締着機構（固定機構）によって付与
することによって、分割された外枠４ａ〜４ｄを内周方
向に圧縮して固定子コア２ａを包むように固定する構造
とすることができる。即ち、外枠４のテーパ形状（軸心
に向かって軸方向に拡がったテーパ形状）３０と軸受保
持部６ａ、６ｂのテーパ形状３２ａ、３２ｂとを係合さ
せる楔作用により、単に軸受保持部６ａ、６ｂを固定子
コア２ａの両側に装着するように軸受保持部６ａ、６ｂ
に対して軸方向に圧縮力を付与させる締着機構（固定機
構）によって、軸受保持部６ａ、６ｂおよび分割された
外枠４を固定子コア２ａに固定することが可能となる。
従って、分解する場合には、ボルト９ａ、およびナット
９ｂ等の締着機構（固定機構）を緩めることによって、
容易に分解可能となる。

【００１５】図１および図３においては、軸受保持部６
ａおよび６ｂは、対称的に同じ断面形状を有するように
形成したが、各々に嵌合部３５ａ、３５ｂを形成すると
共に、外周部にテーパ３２ａ、３２ｂを形成し、さらに
回転子３の軸部５ａ、５ｂを支持する軸受８ａ、８ｂを
取付け、コイル１０ａのエンド部分の熱を放熱しやすい
ようにコイル１０ａの端部を覆うように構成されていれ
ば良く、対称的に同じ断面形状を有する必要はない。即
ち、軸受保持部６ａおよび６ｂが、固定子コア１ａから
両側に飛び出したコイル１０ａのエンド部分を包むよう
に接触させてカバーする構造とすることによってコイル
エンド部分から発生する熱を熱伝達効率を良くして外部
へ放熱することが可能となる。特に、軸受保持部６ａお
よび６ｂにおいて、コイルエンド部分を装着する溝３６
に熱伝導の優れた接着剤などの樹脂を充填して硬化する
ことによって、コイルエンド部分と軸受保持部との接触
面積を増大させて益々コイルエンド部からの熱を効率良
く放熱させることが可能となる。要するに、軸受保持部
６ａ、６ｂの各々の側面（底面）３７（図９に示す。）
は、溝部３６を除いて固定子コア２ａの両側面に密着す
ることになり、固定子コア２ａの熱も軸受保持部６ａ、
６ｂから放熱することも可能となる。

【００１６】図２、および図３には、本発明に係るイン
ダクションモータ、シンクロナスモータ等の電動機の一
実施例を示す実際の構造を示す。図３（ａ）には、固定
子コア２ａのスロット１１にコイル１０ａを高占積率で
挿入して形成された固定子１ａと外枠４との関係を示
し、図３（ｂ）には全体構造を示す。一般的にモータ
は、図３（ａ）に示すように固定子コア２ａの外周部を
外枠４によって包み込むように構成されている。このよ
うに、固定子コア２ａの外周部を外枠４によって包み込
む構造によって、モータが発生させる電磁振動を押え込
むことができる。本発明では、外枠４を円周方向に例え
ば４分割し（４ａ〜４ｄ）、４方向からコア２ａへ応力
をかける構造をとる。外枠４には通し穴３１を設けた構
造とする。図３（ｂ）には組立構造を示す。コア２ａの
外周面に外枠４ａ〜４ｄを組み付けた後、軸受保持部６
ａ、６ｂを軸方向両側から組み付けする。締結方法は通
しボルト９ａ、およびナット９ｂ等の締着機構を用い、
軸方向に圧縮することで外枠４ａ〜４ｄの軸方向両端に
設けたテーパ３０を介して内周方向に応力を与える構造
をとる。

【００１７】次に、本発明に係る上記複数に分割した外
枠４の締め付け方法について、図５を用いて具体的に説
明する。図５（ａ）には、外枠４と軸受保持部６ａ、６
ｂの構造を示す。図５（ｂ）には、その断面を示す。軸
受保持部６ａ、６ｂを軸方向に応力をかけて圧縮すると
軸受保持部６ａ、６ｂに設けたテーパ３２ａ、３２ｂと
外枠４の軸方向両端に設けたテーパ３０の関係から、外
枠４は円周方向内周部に向かう応力を発生させて外枠４
の内径を図５（ｃ）に示すようにもとの内径よりも小さ
くすることができ、その結果、軸受保持部６ａ、６ｂを
固定子１ａ、即ち固定子コア２ａの内周基準２５ａで固
定すると共に、外枠４を固定子１ａを包むようにして固
定することが可能となる。

【００１８】次に、本発明に係る回転子３の構造につい
て、図６、および図７を用いて具体的に説明する。図６
は、本発明に係るインダクションモータのかご型回転子
３ａを示す。前述したように軸受保持部６ａ、６ｂは、
嵌合部３５ａ、３５ｂの外周と固定子１ａの内周部２５
ａを直接基準面として組立する方法をとるため、軸受保
持部６ａ、６ｂの嵌合部３５ａ、３５ｂが固定子１の内
周面２５ａより内周側に突出した構造となる。そのた
め、回転子３ａはその部分が軸受保持部６ａ、６ｂの突
出した部分３５ａ、３５ｂと干渉しない形状にする必要
があり、図６（ｂ）に示す如く、回転子３ａの両端部の
外形を切り欠いた（突出した部分３５ａ、３５ｂについ
て僅か細くした）切り欠き部４０ａ、４０ｂを設けて干
渉を避ける構造とする。このようにかご型回転子３ａの
両端部を切り欠いた形状にしたのは、回転子３ａの両端
部においても、固定子１から発生する磁界によってトル
クを発生させることができるからである。即ち、回転子
３ａの両端部を、突出した部分３５ａ、３５ｂの肉厚分
より僅か切り欠いたとしても、切り欠かないものに比べ
てトルクの減少は殆どなく、また完全に無くす場合に比
較してトルクの減少を防止して、効率の良いインダクシ
ョンモータを実現することができる。なお、回転子図６
（ｃ）には、かご型回転子３ａの断面を示す。かご型回
転子３ａは、例えば珪素鋼板４２を積層してアルミ４３
を充填することによって一体的に形成される。さらに、
かご型回転子３ａの両端部には、軸受保持部６ａ、６ｂ
を冷却するようにフィン４１が形成されている。また、
磁石型の回転子３ｂにおいても同様に、図７に示すよう
に磁石の両端を切り欠いて切り欠き部４０ａ、４０ｂを
設けることによって、軸受保持部６ａ、６ｂの突出した
部分３５ａ、３５ｂと干渉を避ける構造とする。この磁
石型の回転子３ｂにおいても、磁石の両端を切り欠いた
としても、切り欠かないものに比べてトルクの減少は殆
どなく、また磁石の両端を完全に無くす場合に比較して
トルクの減少を防止して、効率の良いインダクションモ
ータを実現することができる。

【００１９】次に、本発明に係る軸受保持部６ａ、６ｂ
について、図８、および図９を用いて具体的に説明す
る。固定子１ａは、図８に示すように、コイル１０ａの
エンド部が固定子コア２ａから両側に飛び出す構造とな
っている。なお、コイル１０ａは、例えば、直列または
並列に接続されたコイル１０ａａと直列または並列に接
続されたコイル１０ａｂと直列または並列に接続された
１０ａｃとの３相によって構成され、各々のコイル１０
ａａ、１０ａｂ、１０ａｃが各歯２０に整列巻線されて
全体の断面形状を整形した形で装着されている。従っ
て、軸受保持部６ａ、６ｂには、図９に示すように、コ
イルエンド部を挿着する溝３６を設けるようにした。そ
して、軸受保持部６ａ、６ｂの嵌合部３５ａ、３５ｂを
固定子コア２ａの内周面２５ａに嵌合させて軸受保持部
６ａ、６ｂを固定子コア２ａに取付け固定した際、溝３
６の内部に固定子コア２ａの両側にはみ出したエンドコ
イル部を挿着して接触させることによって、コイルから
発生する熱の放熱性を向上させることができる。さら
に、この溝３６に接着剤などの液体を入れて硬化させる
ことによって、エンドコイル部と軸受保持部６ａ、６ｂ
との接触面積を高めて、さらに放熱性を向上させること
ができる。いずれにしても、軸受保持部６ａ、６ｂの嵌
合部３５ａ、３５ｂおよびテーパ部３２ａ、３２ｂを形
成する窪みの底部３７を固定子コア２ａの両側面に当接
させてしかも、溝３６によってエンドコイル部を包むよ
うに接触するので、コイル１０ａで発生した熱を効率よ
く放熱させることができる。しかも、図６に示すよう
に、回転子３ａの両側面にフィン４１を形成して軸受保
持部６ａ、６ｂを冷却することによって、さらに軸受保
持部６ａ、６ｂによる放熱性を向上させることができ
る。

【００２０】次に、上述した本発明に係るモータ構造を
外側回転子構造電動機に適用した実施例について、図１
０を用いて説明する。この実施例の場合も、固定子１ｂ
の軸受保持部６ｃ、６ｄの嵌合部３５ｃ、３５ｄの内周
と固定子１ｂの外周面２５ｂを直接基準面として組立す
る方法をとる。その際、軸受保持部６ｃ、６ｄの嵌合部
３５ｃ、３５ｄが外周側に突出した構造となるため、図
１０（ａ）に示すように、回転子５０のの軸方向両端部
にその部分３５ｃ、３５ｄと干渉しないような切り欠き
形状４０ｃ、４０ｄを持たせる構造となることで、切り
欠き形状がない場合に比較して殆どトルクの低下をもた
らさないモータを構成することができる。特に、回転子
５０において、固定子１ｂに対向する部分は、珪素鋼板
を積層してアルミ等のかしめ部材でかしめることによっ
て一体化されて形成されている。さらに、回転子５０
は、一方の側において軸受保持部６ｃに設けられた軸受
８ｃに回転自在に支持された軸５ｃに固定されている。
このように回転子５０において、軸５ｃに固定される部
分は、アルミや鉄などの金属材料で形成すればよい。ま
たは、固定子１ｂは、固定子コア２ｂの外周部に形成さ
れたスロット（図示せず）にコイル１０ｂが挿入されて
構成される。そして、回転子５０が軸受保持部６ｃに設
けられた軸受８ｃによって片側支持であるため、当然軸
受保持部６ｄは軸受がなく、固定子１ｂの他方の側を包
むように取付けされる。回転子５０を両側で回転自在に
支持する場合には、軸受保持部６ｄに軸受を設け、該軸
受によって回転子の他端を固定した軸を回転自在に支持
させればよい。なお、軸受保持部６ｃ、６ｄと固定子１
ｂとの関係は、図１〜図３および図９に示す実施例と同
様に構成すればよい。図１０（ｂ）には、軸受保持部６
ｄの嵌合部３５ｄと干渉しないように、回転子５０の他
端を短くした。この場合、図１０に比べて多少トルク損
失をうけることになる。

【００２１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、コイルエンド部から発生する熱を熱伝導によって効
率よく逃がせる構造をもち、かつ、組立性が良好で、し
かも分解しやすく、リサイクル性の良いモータ（電動
機）を実現することが可能となる。また、本実施の形態
によれば、軸受保持部を含めて外枠の組立性が大幅に改
善され、コスト低減を実現することが可能となり、しか
も外枠の材料費の点からも、材料費を大幅に低減するこ
とが可能となる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、構造が簡単で、しかも
分解性も良好であるため、リサイクルの観点から見ても
環境にやさしい電動機を実現することができる効果を奏
する。また、本発明によれば、放熱性を大幅に向上して
小形化、および高効率化を図った電動機を実現すること
ができ、その結果電動機を用いたセット製品の小形化、
軽量化、および低価格化を実現することができる効果を
奏する。また、本発明によれば、組立性を大幅に改善し
て、コスト低減を図った電動機を実現することができる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動機の一実施の形態である基本
的な構造を示す断面図である。

【図２】本発明に係るインダクションモータ、シンクロ
ナスモータ等の電動機の一実施例である実際の構造を示
す部分断面斜視図である。

【図３】本発明に係るインダクションモータ、シンクロ
ナスモータ等の電動機の一実施例である実際の構造を示
す断面図である。

【図４】本発明に係る固定子コアの外周部を製造方法の
一実施例を説明するための図である。

【図５】本発明に係る外枠の締め付け構造を説明するた
めの図である。

【図６】本発明に係るインダクションモータ用かご型回
転子構造の一実施例を示す図である。

【図７】本発明に係る磁石モータ用磁石型回転子構造の
一実施例を示す図である。

【図８】本発明に係るコイルエンド部を有する固定子の
一実施例を示す斜視図である。

【図９】本発明に係る軸受保持部の一実施例を示す図で
ある。

【図１０】本発明に係るモータ構造を外側回転子構造電
動機に適用した実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ａ…固定子（外側固定子）、２ａ…固定子コア、３…
回転子（内側回転子）、３ａ…かご型回転子、３ｂ…磁
石型回転子、５ａ、５ｂ、５ｃ…軸、４、４ａ〜４ｄ…
外枠、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ…軸受保持部、８ａ、８
ｂ、８ｃ…軸受、９ａ…ボルト、９ｂ…ナット、１０ａ
…コイル、１１…スロット、１２…コア外周部（コア円
環状部）、２０…歯、２５ａ…内径基準面、２５ｂ…外
径基準面、３０…テーパ形状（楔作用部）、３２ａ、３
２ｂ…テーパ形状（楔作用部）、３５ａ、３５ｂ、３５
ｃ、３５ｄ…嵌合部、３６…溝部、３７…側面（底
面）、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ…切り欠き部
（逃がし部）、４１…フィン、５０…回転子（外側回転
子）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本典明神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者渋川末太郎茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者妹尾正治千葉県習志野市東習志野七丁目１番１号株式会社日立製作所産業機器事業部内Ｆターム(参考） 5H605 AA08 BB05 CC02 CC03 DD05 EA06 EA07 EB16 FF06 GG06 GG18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定子コアのスロットにコイルを挿着して
構成される固定子と、該固定子の固定子コアの外周を包むように複数に分割さ
れた外枠と、軸心部に軸受を設け、前記固定子の両側にはみ出したコ
イルエンド部分を覆うように前記固定子コアの両側に装
着される対なる軸受保持部と、該対なる軸受保持部の各々を前記固定子コアの両側に装
着する作用による軸受保持部の各々と前記外枠との係合
によって前記外枠を固定子コアの外周に固定する固定機
構と、前記軸受保持部の各々に設けられた軸受によって回転自
在に支持され、前記固定子コアの内径内に所望の間隙を
もって回転可能に設置された回転子とを備えたことを特
徴とする電動機。
【請求項２】固定子コアのスロットにコイルを挿着して
構成される固定子と、該固定子の固定子コアの外周を包むように複数に分割さ
れた外枠と、軸心部に軸受を設け、前記固定子の両側にはみ出したコ
イルエンド部分を覆うように前記固定子コアの両側に装
着される対なる軸受保持部と、該対なる軸受保持部の各々を前記固定子コアの両側に装
着する締着作用による前記軸受保持部の各々と外枠との
間の楔作用で外枠を固定子コアの外周に固定する締着機
構と、前記軸受保持部の各々に設けられた軸受によって回転自
在に支持され、前記固定子コアの内径内に所望の間隙を
もって回転可能に設置された回転子とを備えたことを特
徴とする電動機。
【請求項３】固定子コアのスロットにコイルを挿着して
構成される固定子と、該固定子の固定子コアの外周を包むように複数に分割さ
れた外枠と、前記固定子の両端部の内径基準面を嵌合させる嵌合部を
有し、軸心部に軸受を設け、前記固定子の両側にはみ出
したコイルエンド部分を覆うように前記固定子コアの両
側に装着される対なる軸受保持部と、該対なる軸受保持部の各々を前記固定子コアの両側に装
着する作用による軸受保持部の各々と前記外枠との係合
によって前記外枠を固定子コアの外周に固定する固定機
構と、前記軸受保持部の各々に設けられた軸受によって回転自
在に支持され、前記固定子の固定子コアの軸長より長く
した軸長を有し、且つ前記各軸受保持部の嵌合部に対向
する部分の外径を逃がす逃がし部を形成し、前記固定子
コアの内径内に所望の間隙をもって回転可能に設置され
た回転子とを備えたことを特徴とする電動機。
【請求項４】固定子コアのスロットにコイルを挿着して
構成される固定子と、該固定子の固定子コアの外周を包むように複数に分割さ
れた外枠と、前記固定子の両端部の内径基準面を嵌合させる嵌合部を
有し、軸心部に軸受を設け、前記固定子の両側にはみ出
したコイルエンド部分を覆うように前記固定子コアの両
側に装着される対なる軸受保持部と、該対なる軸受保持部の各々を前記固定子コアの両側に装
着する締着作用による前記軸受保持部の各々と外枠との
間の楔作用で外枠を固定子コアの外周に固定する締着機
構と、前記対なる軸受保持部の各々に設けられた軸受によって
回転自在に支持され、前記固定子の固定子コアの軸長よ
り長くした軸長を有し、且つ前記各軸受保持部の嵌合部
に対向する部分の外径を逃がす逃がし部を形成し、前記
固定子コアの内径内に所望の間隙をもって回転可能に設
置された回転子とを備えたことを特徴とする電動機。
【請求項５】前記締着機構は、楔作用として、外枠の両
側に形成された軸心に向かって軸方向に拡がった第１の
傾斜部と各軸受保持部の側面に形成された軸心に向かっ
て軸方向に拡がった第２の傾斜部とを係合させるべく、
ねじ機構によって構成することを特徴とする請求項２ま
たは４記載の電動機。
【請求項６】前記対なる軸受保持部の各々には、コイル
エンド部分が挿入される溝が形成されていることを特徴
とする請求項１または２または３または４記載の電動
機。
【請求項７】前記溝内に樹脂が充填されることを特徴と
する請求項６記載の電動機。
【請求項８】前記固定子は、巻回されたコイルを装着し
た歯の複数を円環状のコアに結合させて構成したことを
特徴とする請求項１または２または３または４記載の電
動機。
【請求項９】前記回転子をかご型回転子によって構成し
たことを特徴とする請求項１または２または３または４
記載の電動機。
【請求項１０】前記回転子を磁石型回転子によって構成
したことを特徴とする請求項１または２または３または
４記載の電動機。
【請求項１１】固定子コアのスロットにコイルを挿着し
て構成される固定子と、前記固定子の一端部の外径基準面を嵌合させる嵌合部を
有し、軸心部に軸受を設け、前記固定子の一端側にはみ
出したコイルエンド部分を覆うように前記固定子コアの
一端側に装着される第１の軸受保持部と、前記固定子の他端部の外径基準面を嵌合させる嵌合部を
有し、前記固定子の他端側にはみ出したコイルエンド部
分を覆うように前記固定子コアの他端側に装着される第
２の軸受保持部と、前記第１の軸受保持部に設けられた軸受によって回転自
在に支持され、前記第１の軸受保持部の嵌合部に対向す
る部分の内径を逃がす逃がし部を形成し、前記固定子の
外径に対して所望の間隙をもって回転可能に設置された
円筒状の回転子とを備えたことを特徴とする電動機。
【請求項１２】固定子コアのスロットにコイルを挿着し
て構成される固定子と、前記固定子の一端部の外径基準面を嵌合させる嵌合部を
有し、軸心部に軸受を設け、前記固定子の一端側にはみ
出したコイルエンド部分を覆うように前記固定子コアの
一端側に装着される第１の軸受保持部と、前記固定子の他端部の外径基準面を嵌合させる嵌合部を
有し、前記固定子の他端側にはみ出したコイルエンド部
分を覆うように前記固定子コアの他端側に装着される第
２の軸受保持部と、前記第１の軸受保持部に設けられた軸受によって回転自
在に支持され、前記固定子の固定子コアの軸長より長く
した軸長を有し、前記第１および第２の軸受保持部の嵌
合部に対向する部分の内径を逃がす逃がし部を形成し、
前記固定子の外径に対して所望の間隙をもって回転可能
に設置された円筒状の回転子とを備えたことを特徴とす
る電動機。
【請求項１３】固定子コアのスロットにコイルを挿着し
て構成される固定子と、前記固定子の両端部の外径基準面を嵌合させる嵌合部を
有し、軸心部に軸受を設け、前記固定子の両端側にはみ
出したコイルエンド部分を覆うように前記固定子コアの
両端側に装着される対なる軸受保持部と、前記対なる軸受保持部の各々に設けられた軸受によって
回転自在に支持され、前記固定子の固定子コアの軸長よ
り長くした軸長を有し、前記軸受保持部の各々の嵌合部
に対向する部分の内径を逃がす逃がし部を形成し、前記
固定子の外径に対して所望の間隙をもって回転可能に設
置された円筒状の回転子とを備えたことを特徴とする電
動機。