JPH08116631A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、重量を軽くできる電動機を得
ることにある。 【構成】ヨーク部43が一対のヨーク主部43a,43b とこの
主部に一体につながる一対の磁極ベース部分43c とで形
成され、電機子対向面44a を有する磁極44が両磁極ベー
ス部分に夫々一体に設けられたフィールドコア41、及び
磁極に巻付けられたフィールドコイル42を有する固定子
30と、コア41を厚み方向に貫通して一対の磁極の電機子
対向面間に配置された回転自在な電機子31とを具備した
電動機を前提とする。両磁極ベース部分43c の外面から
電機子対向面44a 側に向けて肉盗み凹所45を夫々設け、
これら凹所45と対応する前記対向面44a との間に薄肉部
46を夫々形成する。それにより、磁極ベース部分43c の
薄肉部とヨーク主部との間の部位43c1の磁路断面積を、
ヨーク主部の磁路断面積と同様に確保し、前記コアの磁
気回路上余分な部分を極小として軽量化したことを特徴
としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電気掃除機が備
える電動送風機の電動機部をなす整流子電動機等の電動
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１図は電動送風機の電動機部の構成
を示す平面図であって、同図中１はケース本体、２はケ
ース本体１にその開口を横切ってねじ止めされたケース
端面板である。３はケース本体１の円筒部１ａ内に圧入
して取付けた固定子、４は固定子３の内側を貫通して設
けられた電機子であって、その回転軸４ａはケース端面
板２を貫通している。

【０００３】回転軸４ａの一端部は円筒部１ａの底壁部
に取付けた図示しない軸受に支持され、回転軸４ａの中
間部はケース端面板に取付けられた図示しない軸受に支
持されている。なお、図１１中５は電機子４が備える図
示しない整流子に摺動接触するカーボンブラシを有する
ブラシ装置である。

【０００４】固定子３は、フィールドコア６にフィール
ドコイル７を巻き付けて形成されている。図１２に示さ
れるようにフィールドコア６は、四角環形をなすヨーク
部８の内面に、フィールドコイル７が巻き付けられる一
対の磁極９ａ、９ｂを一体に設けてなる。ヨーク部８
は、一対のヨーク主部８ａ、８ｂと、これに一体につな
がる一対の磁極ベース部分８ｃとで形成され、各磁極ベ
ース部分８ｃの内面に磁極９ａ、９ｂが突設されてい
る。磁極９の円弧状をなす電機子対向面９ｃ間には回転
自在な電機子４が配置されている。

【０００５】なお、図１１および図１２中１０は磁極ベ
ース部分８ｃに形成された浅く小さな溝、１１は固定孔
であり、これらは図示しない合成樹脂製のコイルホルダ
の取付け部として使用される。そして、フィールドコア
６の厚み方向両面間に渡って跨がるように設けられるコ
イルホルダを用いる場合において、その一部は、溝１０
に嵌め込まれて、この溝１０を埋めるようになってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、けい素鋼板
等の鉄系金属を積層してなるフィールドコア６は、電動
機全体の重さを決定する主要な部品であるとともに、こ
のコア６に巻かれたフィールドコイル７に対する通電に
伴って発生される磁束の通路（磁路）をなすものであ。
そして、従来では、ヨーク主部８ａ、８ｂの磁路断面積
よりも、磁極ベース部分８ｃおよび磁極９ａ、９ｂによ
り形成される磁路部分の断面積の方が遥かに大きい構成
となっている。

【０００７】以上のように磁路の各部の断面積が大きく
異なる条件下においてフィールドコア６内を通る磁束の
飽和磁束密度は、その最小断面積の部分、つまりヨーク
主部８ａ、８ｂにおいて決定される。そのため、磁極ベ
ース部分８ｃおよび磁極９ａ、９ｂにより形成される磁
路部分において、ヨーク主部８ａ、８ｂの磁路断面積に
相当する断面積を越える断面積部分は、磁気回路的には
無駄に存在している。

【０００８】そして、このような不必要な磁路部分をフ
ィールドコア６が有していることにより、その部分に相
応してフィールドコア６の重量が重なっているから、ひ
いては、電動機全体の重量が重いという問題がある。

【０００９】また、従来知られているように電動機の内
部における磁束の分布は図１３に示されている。固定子
３の磁束の分布は図１３（Ａ）に示され、電機子４に通
電されるアーマチャ電流による磁束の分布は図１３
（Ｂ）に示される（なお、同図において対称軸Ａの右側
の導体には紙面に流れ込む方向に電流が流れるととも
に、対称軸Ａの左側の導体には紙面から流れ出る方向に
電流が流れるものとする。）。

【００１０】したがって、電機子鉄心（アーマチャコ
ア）の中でみると、固定子３の磁束と電機子４の磁束と
は、方向が90゜違って互いに直交する関係にあって、こ
れらの磁束は互いに影響し合う。そして、これらの合成
磁束の磁束密度は、図１３（Ｃ）に示されるようにエア
ギャップ中でみると、磁極９ａ、９ｂの幅方向一端では
高く、他端では低い分布となる。

【００１１】そのため、一対の磁極９ａ、９ｂが極性が
図１２に示す通りであって電機子４の回転方向が反時計
回りであるとすると、アーマチャ電流による磁束の影響
を受けて、図１２中２点鎖線で示すようにＮ極側の磁極
９ａから出る磁束の密度は、同１２図における対称軸Ｂ
の右側では密で、対称軸Ｂの左側では疎となり、同様に
Ｓ極側の磁極９ｂに供給される磁束の密度は、同１２図
における対称軸Ｂの右側では疎で、対称軸Ｂの左側では
密となる。

【００１２】ところで、Ｓ極側磁極９ｂに入った磁束
は、前記対称軸Ｂの右側においては図１２中右側に位置
される一方のヨーク主部８ａを通ってＮ極側磁極９ａに
還流されるとともに、対称軸Ｂの左側においては図１２
中左側に位置される他方のヨーク主部８ｂを通ってＮ極
側磁極９ａに還流される。

【００１３】そうすると、対称軸Ｂの右側での磁束の還
流量は減少する。一方、Ｓ極側磁極９ｂにおける対称軸
Ｂの左側部分では、磁束の受入れ量が多いにも拘らず、
対称軸Ｂの左側の他方のヨーク主部８ｂでの磁気飽和に
より、対称軸Ｂの左側での磁束の還流量は増えることが
ない。その結果、対称軸Ｂの右側での磁束の還流量の減
少に応じた磁気損失により、電動機の性能が低下すると
いう問題がある。

【００１４】本発明の第１の目的は、重量を軽くできる
電動機を得ることにある。また、本発明の第２の目的
は、重量を軽くできるとともに、性能を向上できる電動
機を得ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヨーク部が一
対のヨーク主部とこの主部に一体につながる一対の磁極
ベース部分とで形成され、電機子対向面を有して前記ヨ
ーク部の内側に突出される磁極が前記一対の磁極ベース
部分に一体に設けられたフィールドコア、および前記磁
極に夫々巻き付けられたフィールドコイルを備える固定
子と、前記フィールドコアを厚み方向に貫通して前記一
対の磁極の電機子対向面間に配置された回転自在な電機
子とを具備する電動機を前提とする。

【００１６】そして、請求項１に係る発明は、前記第１
の目的を達成するために、前記フィールドコアに前記両
磁極ベース部分の外面から前記電機子対向面側に向けて
肉盗み凹所を夫々設け、これら凹所と対応する前記電機
子対向面との間に薄肉部を夫々形成して、前記磁極ベー
ス部分における前記薄肉部と前記ヨーク主部との間の部
位の磁路断面積を前記ヨーク主部の磁路断面積と同様に
したものである。

【００１７】また、請求項２に係る発明は、前記第２の
目的を達成するために、前記フィールドコアに前記両磁
極ベース部分の外面から前記電機子対向面側に向けて肉
盗み凹所を夫々設け、これら凹所と対応する前記電機子
対向面との間に薄肉部を夫々形成するとともに、これら
一対の薄肉部を前記フィールドコアの中心に対し点対称
となる位置に前記磁極の幅方向中心からずらして配設
し、前記磁極を、前記薄肉部を境に前記電機子の回転方
向前側に位置される第１磁極部と前記電機子の回転方向
後側に位置される第２磁極部とに分けて、前記第１磁極
部の電機子対向面積を前記第２磁極部の電機子対向面積
より大きくしたものである。

【００１８】

【作用】請求項１の構成において、磁極の電機子対向面
との間に薄肉部を形成してフィールドコアに設けられた
肉盗み凹所は、磁極ベース部分における薄肉部とヨーク
主部との間の部位の磁路断面積をヨーク主部の磁路断面
積と同様にする。それにより、フィールドコアに、その
ヨーク主部において決定される飽和磁束密度の磁束を通
す磁路断面積を確保して、回転力を発生させるために必
要とする磁束の量を減じることを防止しつつ、磁気回路
的に無駄となる部分が極小とできるから、その分、言い
換えれば、肉盗み凹所の容積に相当する分、フィールド
コアを軽量にできる。

【００１９】請求項２の構成において、磁極の電機子対
向面との間に薄肉部を形成してフィールドコアに設けら
れた肉盗み凹所は、その容積に相当する分、フィールド
コアを軽量にする。

【００２０】しかも、この肉盗み凹所の形成に伴い設け
られた薄肉部の位置に基づいて、フィールドコアの磁極
を電機子対向面積が大きい第１磁極部と電機子対向面積
が小さい第２磁極部とに分けたから、アーマチャ電流に
よる磁束の分布の影響を受けながら固定子のＮ極側磁極
からＳ極側磁極に至る磁束のうち、Ｎ極側磁極の第２磁
極部から高密度の分布で出て密度を次第に疎に変化させ
ながらＳ極側磁極に至る磁束は、Ｓ極側磁極の電機子対
向面積が大きい第１磁極部に供給されるとともに、Ｎ極
側磁極の第１磁極部から低密度の分布で出て密度を次第
に密に変化させながらＳ極側磁極に至る磁束は、Ｓ極側
磁極の電機子対向面積が小さい第２磁極部に供給され
る。

【００２１】それにより、フィールドコアの一方のヨー
ク主部を通って還流する磁束量が減じることを防止し
て、ファールドコアの一対のヨーク主部を通って還流す
る磁束の量を夫々均一にできる。

【００２２】

【実施例】以下、図１〜図６を参照して本発明の第１実
施例を説明する。第１図中２１は電動機ケースで、これ
は、いずれも板金製のプレス成型品からなるケース本体
２２とケース端面板２３とからなる。

【００２３】ケース本体２２は底２４付の円筒部２５の
前記底２４と反対側の端を開口し、この開口の縁に外側
に向けて張り出す環状平面部２６を一体に設けて形成さ
れている。底２４の中央部には軸受け支え部２７が一体
に形成され、かつ環状平面部２６の外周縁には嵌合筒部
２８が一体に形成されている。さらに、ケース本体２２
の円筒部２５の周面および底２４には、後述の第１風路
３３、第２風路３４の下流側において排気口２９（円筒
部２５に設けたもののみ図示。）が穿設されている。

【００２４】このケース本体２２には、固定子３０およ
び電機子３１が収納されているとともに、一対のブラシ
装置３２が取付けられていて、これらと電動機ケース２
１とを備えて整流子電動機Ｍが形成されている。

【００２５】図２および図３に示されるように固定子３
０は、けい素鋼板を打ち抜いて得た同一形状の鉄心板を
多数枚積層し連結してなるフィールドコア４１と、これ
に取付けられた一対のフィールドコイル４２とを有して
いる。

【００２６】図４および図５に示されるように環形をな
すフィールドコア４１は、ヨーク部４３に一対の磁極４
４を一体に突設してなる。そして、ヨーク部４３は、互
いに向かい合うように設けられるとともに例えば略コの
字形をなした一対のヨーク主部４３ａ、４３ｂと、これ
らヨーク部４３ａ、４３ｂに一体に連なる一対の磁極ベ
ース部分４３ｃとで形成されている。

【００２７】各磁極ベース部分４３ｃの内面にはフィー
ルドコア４１の内側に突出する磁極４４が夫々突設され
ており、これらの磁極４４は円弧状をなす電機子対向面
４４ａを有している。これら一対の磁極４４には夫々フ
ィールドコイル４２が巻き付けられている。

【００２８】フィールドコア４１には、一対の肉盗み凹
所４５が、磁極ベース部分４３ｃの外面から電機子対向
面４４ａ側に向けて設けられている。これら凹所４５
は、対応する電機子対向面４４ａ側に近付くにしたがっ
て次第に幅が狭くなる先細状をなしているとともに、そ
の奥端と対応する電機子対向面４４ａとの間に薄肉部４
６を夫々形成している。このような肉盗み凹所４５を設
けることによって、磁極ベース部分４３ｃにおける薄肉
部４６とヨーク主部４３ａ、４３ｂとの間の部位４３c1
の磁路断面積を、ヨーク主部４３ａ、４３ｂの磁路断面
積と同様にしている。

【００２９】図４中２点鎖線で示す符号Ｃは、ヨーク主
部４３ａ、４３ｂと磁極ベース部分４３ｃとの境界、同
じく符号Ｄは磁極ベース部分４３ｃと磁極４４との境界
を示しており、これら境界Ｃ、Ｄ間に前記部位４３c1が
設けられている。これら両部位４３c1により磁極ベース
部分４３ｃが形成されている。

【００３０】そして、本実施例では、先細状の肉盗み凹
所４５の奥端を、磁極４４の根元に連なるヨーク主部４
３ａ、４３ｂにおける内面４３a1、４３b1よりもフィー
ルドコア４１の中心側に位置している。言い換えれば、
肉盗み凹所４５の奥端部が磁極４４の根元部の略中央部
に入り込んで形成されている。

【００３１】この構成は、ヨーク主部４３ａ、４３ｂの
磁路断面積と同様な断面積の部位４３c1を磁極４４の根
元にまで設け得る点で優れているとともに、磁極４４の
後述する第１、第２磁極部４４ｂ、４４ｃの断面積（電
機子対向面４４ａと直交する方向に沿う断面積）を、こ
れら両磁極部４４ｂ、４４ｃの幅方向両端から中央部向
かうに従い次第に大きくでき、それにより、第１、第２
磁極部にの電機子対向面をその全幅に渡り磁気回路の一
部として有効に使用できる点で優れている。なお、図４
中符号４５ａで示す面は、斜面に限らず、肉盗み凹所４
５の末広がりの開放端側に少し膨らむような曲面により
形成してもよい。

【００３２】さらに、一対の薄肉部４６はフィールドコ
ア４２の中心に対し点対称となる位置に磁極４４の幅方
向中心からずらして配設されている。それにより、磁極
４４は、薄肉部４５を境に電機子３１の回転方向（図３
図および図６図中矢印Ｇに示す。）前側に位置される第
１磁極部４４ｂと、電機子３１の回転方向後側に位置さ
れる第２磁極部４４ｃとに分けて、第１磁極部４４ｂの
電機子対向面積を第２磁極部４４ｃの電機子対向面積よ
り大きくしている。

【００３３】図４および図５に示されるようにフィール
ドコア４１の四隅部４１ａには斜状面が形成されてい
る。これら斜状面はフィールドコア４１の厚み方向に延
びて設けられている。

【００３４】図２および図３に示されるように前記構成
の固定子３０のフィールドコア４１は、ケース本体２２
内に圧入され、その四隅部４１ａを円筒部２５の内面に
密接させてケース本体２２内に固定されている。この固
定によって円筒部２５の内面とフィールドコア４１の外
面との間に、夫々一対の第１風路３３と第２風路３４と
が夫々形成されている。

【００３５】一対の第１風路３３は、フィールドコア４
１を間に置いてその両側に位置して設けられているとと
もに、これら風路３３はそれに臨んだ肉盗み凹所４５に
より風路断面積が増やされている。これら第１風路３３
に隣接した一対の第２風路４７は第１風路３３とは別の
位置でフィールドコア４１を間に置いてその両側に位置
して設けられている。さらに、以上のようにケース本体
２２内に取付けられた固定子３０のフィールドコイル４
２の一部は環状平面部２６よりも後述するファン５３側
に突出されている。

【００３６】図１に示されるように電機子３１は、回転
軸３５に整流子３６と複数のスロットを有するアーマチ
ャコア３７とを夫々固定するとともに、アーマチャコア
３７にアーマチャコイル３８を巻き付けて形成されてい
る。アーマチャコイル３８は整流子３６に電機的に接続
されている。

【００３７】電機子３１はスロット形のものであり、ア
ーマチャコイル３８が内部に設置されるスロットは図１
中２点鎖線で示されるように捻られた斜溝で形成されて
いる。なお、図６中θ１は電機子３１のスロットの捻り
角を示している。このような捻り角θ１を設けることに
よって、この電動機部Ｍの始動性の向上と電機子３１の
回転の円滑性を得て、性能を向上させるようになってい
る。

【００３８】この電機子３１は固定子３０のフィールド
コア４１を厚み方向に貫通して回転自在に電動機ケース
２１に支持されている。なお、図１図中３９、４０は回
転軸３５を支持した軸受である。電機子３１のアーマチ
ャコア３７の部分は、一対の磁極４４の電機子対向面４
４ａ間に配置されて、これらの間にエアーギャップを設
けている。電機子３１の整流子３６は、フィールドコア
４１から外れてこのコア４１とケース本体２２の底２４
との間に配置されている。

【００３９】図１に示されるように交流が与えられる一
対のブラシ装置３２は、ケース本体２２の円筒部２５に
整流子３６と対向して取付けられている。これらブラシ
装置３２は，整流子３６がその周部に並設した多数の整
流子片３６ａにコイルばねで押し付けられて摺動接触す
るカーボンブラシ３２ａを備えている。一対のブラシ装
置３２は前記フィールドコイル４２に電気的に接続され
ている。

【００４０】整流子３６は正極側のブラシ装置３２から
供給される電流を受取ってアーマチャコイル３８に流
し、負極側のブラシ装置３２に返し、それにより図６に
示されるようにアーマチャコア３７にこれを２分するＮ
極とＳ極とを発生させる。この両極性の境目（図６中符
号Ｈの線で示す。）は、交流の供給に拘らず、一対のブ
ラシ装置３２の配置に応じて常に同位置に形成され、前
記固定子３０が発生する磁場に対する相対位置は変化す
ることがない。そして、本実施例において、前記薄肉部
４６は、境目Ｈに対応してその付近に位置されるように
設けられている。

【００４１】前記構成の電動機部Ｍの回転軸３５は図１
に示されるように軸受４０と後述の軸受け支え部５１を
貫通しており、その先端部にはナット５２を介して板金
製のファン５３が取付けられている。ファン５３は遠心
形ファンであり、ケース端面板２３と反対側のプレート
中央部に吸気口５４を有しているとともに、その全周部
が風の吐出し口となっている。

【００４２】このファン５３とケース本体２２の一端開
口との間には合成樹脂製の整流板５５が配置されてい
る。この整流板５５は環状平面部２６の外径寸法と略同
じ外径寸法を有しており、周部に複数の風入口（図示し
ない）を等間隔ごとに設けるとともに、内側に複数の円
弧状整流羽根５６を設けて形成されている。隣接する整
流羽根間には前記風入口に夫々連通する整流風路５５ａ
が形成されている。

【００４３】整流板５５はその周部を環状平面部２６に
固定するとともに、中央部をケース端面板２３の後述す
る軸受支え部５１の周囲に固定して、ケース本体２２の
一端開口を覆って設けられている。この整流板５５の整
流風路５５ａには前記フィールドコイル４２の突出部分
が入り込んでいる。

【００４４】ファン５３および整流板５５は、図１に示
すように金属製のファンカバー５７で覆われている。こ
のカバー５７は、中央部に前記吸気口５４に入り込む導
風口５８を有して形成されているとともに、嵌合筒部２
８に嵌合して取付けられている。

【００４５】図２および図３に示すようにケース端面板
２３は、横断部分２３Ａを備えており、例えば平面形状
が例えば帯状をなしている。横断部分２３Ａの中央部に
は軸受４０を支持する軸受支え部５１が一体に形成され
ている。このケース端面板２３が備える横断部分２３Ａ
は、一対のフィールドコイル４２に接触することなくこ
れらの間に位置して、ケース本体２２の一端開口を径方
向に横断して設けられ、その両端部を環状平面部２６に
固定して取付けられている。

【００４６】この取付けにより、横断部分２３Ａは第２
風路３４に対向して配置され、かつ、この横断部分２３
Ａと環状平面部２６との間には、これらにより区画され
る略扇形状をなす一対の第１通気口５９が形成されてい
る。これら第１通気口５９は横断部分２３Ａを間に置い
てその両側に設けられているとともに、これら第１通気
口５９には夫々フィールドコイル４２および第１風路３
３が臨んでいる。したがって、フィールドコイル４２の
一部は第１通気口５９から突出されている。

【００４７】ケース端面板２３の横断部分２３Ａには、
その軸受支え部５１と環状平面部２６に重なった両端部
との間に位置して、言い換えれば、軸受支え部５１の両
側に位置して第２通気口６０が夫々開設されている。こ
れらの第２通気口６０は、ケース本体２内の第２風路３
４とファン５３から吐出された風をケース本体２２内に
導く整流板５５の一部の整流風路５５ａとを対向させ
て、これらを連通させるために夫々設けられている。

【００４８】前記構成の電動送風機が備える整流子電動
機Ｍの構成によれば、フィールドコア４１に設けられた
肉盗み凹所４５を設けたことによって、これと磁極４４
の電機子対向面４４ｃとの間に薄肉部４６を形成すると
ともに、フィールドコア４１の磁極ベース部分４３ｃに
おける薄肉部４６とヨーク主部４３ａ、４３ｂとの間の
部位４３c1の磁路断面積をヨーク主部４３ａ、４３ｂの
磁路断面積と同様にできる。

【００４９】それにより、フィールドコア４１に、その
ヨーク主部４３ａ、４３ｂにおいて決定される飽和磁束
密度の磁束を通す磁路断面積を確保できるから、フィー
ルドコア４１において回転力を発生させるために必要と
する磁束の量が減ることがない磁気回路を構成できる。
これとともに、前記肉盗み凹所４５により磁気回路的に
無駄となる部分を極小とすることができ、その分、言い
換えれば、肉盗み凹所の４５容積に相当する重量の分だ
けフィールドコア４１を軽量にできる。このように電動
機Ｍの重さを決定する主要な部品であるフィールドコア
４１を軽量にできるから、それに伴い電動機Ｍ全体を軽
量にできる。したがって、本実施例では電動送風機を軽
量化することができる。

【００５０】そして、肉盗み凹所４５の形成に伴い設け
られた薄肉部４６の位置に基づき、ファールドコア４１
の一対のヨーク主部４３ａ、４３ｂを通って還流する磁
束の量を夫々均一にできるから、電動機Ｍの性能を向上
できる。

【００５１】すなわち、一対の薄肉部４６はフィールド
コア４１の中心に対し点対称となる位置に磁極４４の幅
方向中心からずらして配設されて、磁極４４を、薄肉部
４６を境に電機子３１の回転方向前側に位置される第１
磁極部４４ｂと電機子３１の回転方向後側に位置される
第２磁極部４４ｃとに分けており、それにより、第１磁
極部４４ｂの電機子対向面積を第２磁極部４４ｃの電機
子対向面積より大きくしている。

【００５２】そして、固定子３０のフィールドコイル４
２への通電に伴って交流の半サイクル毎にＮ極となる一
方の磁極４４からＳ極となる他方の磁極４４に磁束が流
れる様子を示した図６中の矢印で代表して示されるよう
に、図６中上位置のＮ極側磁極４４の電機子対向面積が
小さい第２磁極部４４ｃからは高密度の分布で磁束が出
されるとともに、同じく電機子対向面積が大きい第１磁
極部４４ｂからは低密度の分布で磁束が出され、これら
の磁束はいずれも電機子３１のアーマチャコイル３８を
流れるアーマチャ電流により電機子３１に発生される磁
束の影響を受けながら、図６中下位置のＳ極側磁極４４
の第１、第２磁極部４４ｂ、４４ｃに供給される。

【００５３】ここに、Ｎ極側磁極４４の第１磁極部４４
ｂにはＳ極側磁極４４の第２磁極部４４ｃが対応して設
けられているとともに、Ｎ極側磁極４４の第２磁極部４
４ｃにはＳ極側磁極４４の第１磁極部４４ｂが対応して
設けられている。

【００５４】そのため、Ｓ極側磁極４４の第１磁極部４
４ｂが、その広い電機子対向面で、Ｎ極側磁極４４の第
２磁極部４４ｃから出て電機子３１の磁束の影響を受け
ながら次第に疎となる磁束を受け取るから、この磁束
は、Ｓ極側磁極４４の第１磁極部４４ｂに連なる一方の
ヨーク主部４３ａ介して前記Ｎ極側磁極４４の第２磁極
部４４ｃに還流される。

【００５５】同様に、Ｓ極側磁極４４の第２磁極部４４
ｃが、その狭い電機子対向面で、Ｎ極側磁極４４の第１
磁極部４４ｂから出て電機子３１の磁束の影響を受けな
がら次第に密となる磁束を受け取るから、この磁束は、
Ｓ極側磁極４４の第２磁極部４４ｃに連なる他方のヨー
ク主部４３ｂ介して前記Ｎ極側磁極４４の第１磁極部４
４ｂに還流される。

【００５６】したがって、フィールドコア４１のＮ極側
磁極４４からＳ極側磁極４４に供給される磁束が、アー
マチャ電流による磁束の分布の影響を受けるにも拘ら
ず、フィールドコア４１の一方のヨーク主部４３ａを通
って還流する磁束量が減じることを防止して、ファール
ドコア４１の一対のヨーク主部４３ａ、４３ｂを通って
Ｎ極側磁極４４に還流する磁束の量を夫々均一にでき
る。

【００５７】このようにフィールドコア４１での磁束の
還流量の減少がないから、電動機の性能を向上すること
ができる。

【００５８】また、前記肉盗み凹所４５を設けたことに
より、フィールドコア４１の放熱面積を増やすことがで
きる。特に、本実施例では、フィールドコイル４２の熱
が直接的に伝導される磁極４４の根元部に、肉盗み凹所
４５を入り込ませて設けたから、固定子３０の放熱性能
をより向上できる。しかも、本実施例においては後述の
ように肉盗み凹所４５は第１風路３３を通る風に晒され
るので、その風による強制空冷作用が加味され、より一
層のこと固定子３０の放熱性能を向上できるものであ
る。

【００５９】また、本実施例は次の構成を備えている。
すなわち、四つの隅部４１ａを有した環形のフィールド
コア４１およびこのコア４１に取付けられた一対のフィ
ールドコイル４２を有した固定子３０、およびこの固定
子３０の内側に配置される電機子３１を収納する円筒部
２５の一端開口縁に、この円筒部２５の外側に張り出す
環状平面部２６を設けて形成されたケース本体２２と、
前記円筒部２５の内面と、この内面に前記隅部４１ａを
密接して配置される前記フィールドコア４１の外面との
間に、前記フィールドコア４１を間において形成された
一対の第１風路３３と、前記一対のフィールドコイル４
２間に配設されて前記ケース本体２２の前記一端開口を
径方向に横断して、前記環状平面部２６に固定されたケ
ース端面板２３と、このケース端面板２３を間に置いて
その両側に夫々形成され前記フィールドコイル４２が夫
々別々に臨む一対の第１通気口５９と、前記ケース端面
板２３の中央部に設けた軸受け支え部５１を貫通する前
記電機子３１の回転軸３５に取付けたファン５３と、周
部に複数の風入口を有するとともに、これら風入口に連
なる複数の整流風路５５ａを内面に設けて形成され、か
つ前記ファン５３と前記ケース本体２２の一端開口との
間に位置して、この一端開口を覆って設けられ、前記フ
ァン５３から吐出された風を前記ケース本体２２内に導
く整流板５５と、この整流板５５および前記ファン５３
を覆って前記ケース本体２２の一端開口側に取付けたフ
ァンカバー５７とを具備した電動送風機において、前記
フィールドコア４１が、一対のヨーク主部４３ａ、４３
ｂとこの主部４３ａ、４３ｂに一体につながる一対の磁
極ベース部分４３ｃとで形成されるヨーク部４３と、電
機子対向面４４ａを有して前記一対の磁極ベース部分４
３ｃに一体に設けられて前記ヨーク部４３の内側に突出
されるとともに前記フィールドコイル４２が巻き付けら
れる一対の磁極４４と、前記両磁極ベース部分４３ｃの
外面から前記電機子対向面４４ａ側に向けて夫々設けら
れた肉盗み凹所４５とを有しているとともに、前記肉盗
み凹所４５と対応する前記電機子対向面４４ａとの間に
薄肉部４６を夫々形成して、前記磁極ベース部分４３ｃ
における前記薄肉部４６と前記ヨーク主部４３ａ、４３
ｂとの間の部位４３a1の磁路断面積を前記ヨーク主部４
３ａ、４３ｂの磁路断面積と同様にしたことを特徴とし
ている。

【００６０】したがって、この電動送風機の送風効率を
向上することができる。

【００６１】すなわち、整流子電動機Ｍに通電して電動
送風機を動作させると、その電機子３１の回転とともに
ファン５３が回転されるから、図１中矢印で示す送風作
用が営まれる。この送風作用においてファン５３から吐
出されて、整流板５５の風入口より整流板５５の内側に
流入した風は、整流風路５５ａを通る間に整流される。
そして、整流された風は、整流風路５５ａと対向してい
るケース本体２２の一端開口に、第１通気口５９を通っ
てケース端面板２３に邪魔されることなく流入する。し
かも、ケース端面板２３の横断部分２３Ａにより前記一
端開口に対して覆われて隠されたようになっている一部
の整流風路５５ａ内の風は、このケース端面板２３の第
２通気口６０を通って、これと対向している第２風路３
４側に流通する。

【００６２】このような送風作用の営みにおいて、風は
主として第１通気口５９を通って第１風路３３を流通す
る。ところで、第１風路３３を区画するフィールドコア
４１に形成された肉盗み凹所４５は、第１風路３３の風
路断面積を増やしているので、この第１風路３３での通
気性が良く、この風路３３での風損を低減できる。した
がって、この電動送風機の送風効率を向上することがで
きる。

【００６３】しかも、整流板５５からケース端面板２３
に邪魔されずに第１通気口５９を通ってケース本体２２
内に流入する風だけではなく、ケース端面板２３の横断
部分２３Ａに設けた６０を通してケース本体２２内に整
流板５５から風を流入させることができるので、ケース
本体２２内に流入される風量を増加できる。このことに
おいても、この電動送風機の送風効率を向上することが
できる。

【００６４】図７は本発明の第２実施例の要部を示して
いる。この第２実施例は、フィールドコアの肉盗み凹所
の位置をずらした点と、それに伴いヨーク主部に対する
磁路断面積の補償構造を採用した点のみが前記第１実施
例とは異なり、それ以外の構成は図７に図示されない部
分を含めて図１〜図６に示した前記第１実施例の整流子
電動機Ｍを備えた電動送風機と同じ構成であるので、図
示されない構成については図１〜図６をもって代用する
とともに、図示される同一構成部分には第１実施例と同
一の符号を付して、それらの構成の説明およびそれに基
づく作用効果の説明については省略するが、これらの同
一部分についても本実施例に係る電動送風機の構成の一
部をなすものである。

【００６５】この第２実施例においては、整流子電動機
Ｍの性能をより向上するために電機子３１の捻り角θ２
を前記第１実施例での捻り角θ１よりも大きくしてい
る。そのために、捻り角θ２に対応して設けられる肉盗
み凹所４５が図７中時計回りの方向に位置をずらして形
成されている。なお、図７中１点鎖線は比較のために描
いた前記第１実施例での肉盗み凹所を示し、同図中ｔは
肉盗み凹所４５の位置ずれ量を示している。

【００６６】このように肉盗み凹所４５をずらして設け
る場合、その位置ずれ量ｔが一定値以上になると、磁極
４４のずらし側の根元部分が狭くなり、その磁路断面積
がこれに連なったヨーク主部４３ａまたは４３ｂの磁路
断面積より小さくなる可能性がある。そこで、磁極４４
をそのずらし側に広げて（この広げられた部分は図７中
２点鎖線と実線とで囲まれる広がり側縁部ａで示されて
いる。）いる。

【００６７】また、このようにすることに伴い前記ずら
し側における巻線スペースが減少するので、この巻線ス
ペースを間に置いて前記広がり側縁部ａと対向するヨー
ク主部４３ａ、４３ｂの内面に凹みｂを形成して、必要
な巻線スペースを確保している。これとともに、この凹
みｂに応じて狭くなったヨーク主部４３ａ、４３ｂの幅
を増やすために、ヨーク主部４３ａ、４３ｂの外面に凹
みｂと対応する張り出し凸部ｃを形成して、ヨーク主部
４３ａ、４３ｂ各部の磁路断面積を等しくしている。

【００６８】この構成により、ヨーク主部４３ａ、４３
ｂの各部の磁路断面積と前記磁極４４のずらし側の根元
部分の磁路断面積とを等しくするとともに、フィールド
コイルの巻き量を減じることなく、大きな捻り角θ２に
対応して肉盗み凹所４５をずらして設けることを可能と
し、それによって、整流子電動機Ｍの性能をより向上さ
せることができる。

【００６９】なお、以上の点以外の構成は前記第１実施
例と同じである。したがって、この第２実施例でもフィ
ールドコア４１に肉盗み凹所４５を設けたことに基づい
て、前記第１実施例と同等の作用効果を得ることができ
るから、それにより、本発明の第１、第２の目的を達成
できるものである。

【００７０】図８〜図１０は本発明の第３実施例の要部
を示している。この第３実施例は、フィールドコアの肉
盗み凹所の形状のみが前記第１実施例とは異なり、それ
以外の構成は図８〜図１０に図示されない部分を含めて
図１〜図６に示した前記第１実施例の電動機Ｍを備えた
電動送風機と同じ構成であるので、図示されない構成に
ついては図１〜図６をもって代用するとともに、図示さ
れる同一構成部分には第１実施例と同一の符号を付し
て、それらの構成の説明およびそれに基づく作用効果の
説明については省略するが、これらの同一部分について
も本実施例に係る電動送風機の構成の一部をなすもので
ある。

【００７１】この第３実施例において、肉盗み凹所４５
は、これら凹所４５と対応する電機子対向面４４ａとの
間に形成される薄肉部４６が、フィールドコア４１の中
心に対し点対称となる位置であって、磁極４４の幅方向
中心に位置されるように設けられている。それにより、
磁極ベース部分４３ｃにおける薄肉部４６とヨーク主部
４３ａ、４３ｂとの間の部位４３c1の磁路断面積をヨー
ク主部４３ａ、４３ｂの磁路断面積と同様にしてある。
このような肉盗み凹所４５の形成により設けられる薄肉
部４６を境に電機子３１の回転方向前側に位置される第
１磁極部４４ｂの電機子対向面積と、電機子３１の回転
方向後側に位置される第２磁極部４４ｃの電機子対向面
積とは等しくなっている。

【００７２】なお、以上の点以外の構成は前記第１実施
例と同じである。したがって、この第３実施例でもフィ
ールドコア４１に肉盗み凹所４５を設けたことに基づい
て、軽量化と放熱特性について前記第１実施例と同等の
作用効果を得ることができるから、本発明の第１の目的
を達成できるものである。

【００７３】しかも、この第３実施例の整流子電動機Ｍ
は、以上のように第１、第２両磁極部４４ｂ、４４ｃの
電機子対向面積が等しいから、その電機子が一方向のみ
に回転される場合は勿論のこと、電機子を正転および逆
転させる正逆回転可能な電動機として用いるのにも適し
ている。

【００７４】また、本発明は前記各実施例には制約され
ない。例えば、本発明は電動送風機への実施に限らず、
電動機単体として実施できるとともに、スロット形電機
子３１には、それが備えるスロットが斜溝ではなく、こ
の電機子３の回転軸３５と平行な溝で形成される電機子
を採用してもよい。

【００７５】また、本発明において肉盗み凹所は、前記
一実施例のように突極４４の電機子対向面４４ａ側が狭
く磁極ベース部分４３ｃ側が広い構造であることが、磁
路断面積を一定化する上ではより好ましいが、本発明の
第１の目的を達成するための肉盗み凹所の形状は、前記
各実施例の形状に制約されず、この第１の目的の達成を
損なわない限りいかなる形状としてもよい。同様に、本
発明の第２の目的を達成するための肉盗み凹所の形状
も、第２の目的を達成を損なわない形状である限り、一
段以上の段付きの形状、方形状、スリット状、或いはこ
れらの組み合わせ形状等を採用することができる。

【００７６】

【発明の効果】本発明は以上詳記したように構成したの
で、以下の効果を有する。

【００７７】請求項１に記載の電動機によれば、磁極の
電機子対向面との間に薄肉部を形成する肉盗み凹所をフ
ィールドコアに設けて、回転力を発生させるために必要
とする磁束の量を減じることなく、磁気回路的に無駄と
なる部分を極小としたので、肉盗み凹所の容積に相当す
る分、電動機の重さを決定する主要な部品であるフィー
ルドコアを軽量にでき、それに伴い電動機を軽量にでき
る。

【００７８】請求項２に記載の電動機によれば、電動機
の重さを決定する主要な部品であるフィールドコアに磁
極の電機子対向面との間に薄肉部を形成して肉盗み凹所
を設けて、このコアを軽量としたから、それに伴い電動
機を軽量にできる。しかも、薄肉部の位置に基づいて、
固定子のＮ極側磁極からＳ極側磁極に至る磁束に対する
アーマチャ電流による磁束の影響を少なくし、フィール
ドコアの一方のヨーク主部を通って還流する磁束量が減
じることを防止して、ファールドコアの一対のヨーク主
部を通って還流する磁束の量を夫々均一化できるから、
電動機の性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る整流子電動機を備え
る電動送風機の構成を一部断面して示す側面図。

【図２】図１に示された電動送風機の一部を分解して示
す斜視図。

【図３】同第１実施例に係る整流子電動機の構成を示す
平面図。

【図４】同第１実施例に係る整流子電動機が備えるフィ
ールドコアの構成を示す平面図。

【図５】同第１実施例に係る整流子電動機が備えるフィ
ールドコアの構成を示す側面図。

【図６】同第１実施例に係る整流子電動機の磁束の様子
を示す図。

【図７】本発明の第２実施例に係る整流子電動機が備え
るフィールドコアの構成を示す平面図。

【図８】本発明の第３実施例に係る整流子電動機の構成
を示す平面図。

【図９】同第３実施例に係る整流子電動機が備えるフィ
ールドコアの構成を示す平面図。

【図１０】同第３実施例に係るフィールドコアの磁束の
様子を示す図。

【図１１】従来例に係る整流子電動機の構成を示す平面
図。

【図１２】同従来例に係る整流子電動機が備えるフィー
ルドコアの構成を示す平面図。

【図１３】電動機内の磁束の分布を示し、（Ａ）は固定
子による磁束の様子を示す図。（Ｂ）はアーマチャ電流
による磁束の様子を示す図。（Ｃ）は合成磁束の様子を
示す図。

【符号の説明】

３０…固定子、 ３１…電機子、 Ｍ…整流子電動機、 ４１…フィールドコア、 ４２…フィールドコイル、 ４３…ヨーク部、 ４３ａ、４３ｂ…ヨーク主部、 ４３ｃ…磁極ベース部分、 ４３c1…ヨーク主部と薄肉部との間の部位、 ４４…磁極、 ４４ａ…電機子対向面、 ４４ｂ…第１磁極部、 ４４ｃ…第２磁極部、 ４５…肉盗み凹所、 ４６…薄肉部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヨーク部が一対のヨーク主部とこの主部に
   一体につながる一対の磁極ベース部分とで形成され、電
   機子対向面を有して前記ヨーク部の内側に突出される磁
   極が前記一対の磁極ベース部分に一体に設けられたフィ
   ールドコア、および前記磁極に夫々巻き付けられたフィ
   ールドコイルを備える固定子と、 前記フィールドコアを厚み方向に貫通して前記一対の磁
   極の電機子対向面間に配置された回転自在な電機子とを
   具備する電動機において、 前記フィールドコアに前記両磁極ベース部分の外面から
   前記電機子対向面側に向けて肉盗み凹所を夫々設け、こ
   れら凹所と対応する前記電機子対向面との間に薄肉部を
   夫々形成して、前記磁極ベース部分における前記薄肉部
   と前記ヨーク主部との間の部位の磁路断面積を前記ヨー
   ク主部の磁路断面積と同様にしたことを特徴とする電動
   機。
2. 【請求項２】ヨーク部が一対のヨーク主部とこの主部に
   一体につながる一対の磁極ベース部分とで形成され、電
   機子対向面を有して前記ヨーク部の内側に突出される磁
   極が前記一対の磁極ベース部分に一体に設けられたフィ
   ールドコア、および前記磁極に夫々巻き付けられたフィ
   ールドコイルを備える固定子と、 前記フィールドコアを厚み方向に貫通して前記一対の磁
   極の電機子対向面間に配置された回転自在な電機子とを
   具備する電動機において、 前記フィールドコアに前記両磁極ベース部分の外面から
   前記電機子対向面側に向けて肉盗み凹所を夫々設け、こ
   れら凹所と対応する前記電機子対向面との間に薄肉部を
   夫々形成するとともに、これら一対の薄肉部を前記フィ
   ールドコアの中心に対し点対称となる位置に前記磁極の
   幅方向中心からずらして配設し、前記磁極を、前記薄肉
   部を境に前記電機子の回転方向前側に位置される第１磁
   極部と前記電機子の回転方向後側に位置される第２磁極
   部とに分けて、前記第１磁極部の電機子対向面積を前記
   第２磁極部の電機子対向面積より大きくしたことを特徴
   とする電動機。