JP2010226805A - 電動機及びそれを用いた換気送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】コンデンサーの設置可能面積を大きくすること。
【解決手段】電動機は、反負荷側の外殻を構成するブラケットの軸方向外表にコンデンサー１３を配置し、ブラケットの軸方向外表に配置した端子台上で固定子の巻線端とコンデンサー１３とを電気的に接続するコンデンサー搭載型の電動機において、端子台１１にコンデンサー１３を配置し、一端が固定子の巻線に接続された導電ピン端子１０ａ〜ｄの他端を、端子台１１のコンデンサー１３の周囲に立設させ、端子台１１の取付面に垂直に配置した平板状の板状端子１２ａ〜ｄにて導電ピン端子１０ａ〜ｄとコンデンサー１３とを電気的に接続した。
【選択図】図８

Description

この発明は、コンデンサー搭載型の電動機に関し、特にコンデンサー搭載誘導電動機に関するものである。また、及びそれを用いた換気送風機に関するものである。

従来、例えば以下のような構造のコンデンサー搭載誘導電動機が提案されている。すなわち、反負荷側の外殻を構成するブラケットの軸方向外表にコンデンサーを配置し、ブラケットの軸方向外表に配置した端子台上で巻線端とコンデンサーとを結線するコンデンサー搭載誘導電動機が提案されている（例えば、特許文献１及び２）。

特開２００７−２３６０２１号公報 特開２００７−１９５３２６号公報

図２３は、従来のコンデンサー搭載誘導電動機におけるコンデンサーと板状端子の配置される位置関係を示す端子台の上面図である。従来のコンデンサー搭載誘導電動機においては、円弧状の４枚の板状端子２７（２７ａ〜ｄ）を、それぞれ主面を端子台１１の取付面に対して平行にして（主面を駆動軸２０に直交）平置きしていた。

このように、板状端子２７ａ〜ｄが端子台１１に対し、片面が接するように平面置きで設置されていて、部材を電極で挟むことができないために板状端子２７と巻線端の導電ピン端子１０とを結線する場合、溶接でなく半田付けを行なう必要があり、また、板状端子２７ａ〜ｄとリード線との接合でもパラレルスポット溶接を行なう必要があった。さらに、従来の端子の設置方法では、板状端子２７ａ〜ｄが端子台１１に対し、板状端子２７ａ〜ｄの内側に迫り出す量が大きいので、搭載できるコンデンサー１３の大きさがその分小さくなり、大きさの制限が大きかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、第１の目的は、コンデンサーの設置可能面積を大きくするものであり、また、第２の目的は板状端子とリード線等との結線を軽易なスポット溶接にて接合できるようにするものである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明の電動機は、反負荷側の外殻を構成するブラケットの軸方向外表にコンデンサーを配置し、ブラケットの軸方向外表に配置した端子台上で固定子の巻線端とコンデンサーとを電気的に接続するコンデンサー搭載型の電動機において、端子台にコンデンサーを配置し、一端が固定子の巻線に接続された導電ピン端子の他端を、端子台のコンデンサーの周囲に立設させ、端子台の取付面に垂直に配置した平板状の板状端子にて導電ピン端子とコンデンサーとを電気的に接続したことを特徴とする。

この発明の電動機によれば、平板状の板状端子を、端子台の取付面に垂直に配置したので、板状端子の占有面積が減じコンデンサーの設置可能面積を大きくする。また、板状端子を溶接用電極にて挟み込むことができるので、板状端子とリード線等との結線を軽易なスポット溶接にて接合できるようにするという効果を奏する。

図１は、この発明にかかる実施の形態１のコンデンサー搭載誘導電動機の内部構造を示す横断面図である。 図２は、コンデンサー搭載誘導電動機を電動機本体と端子台とを分割した状態を示す横断面図である。 図３は、この発明にかかる実施の形態１のコンデンサー搭載誘導電動機の主要部の電気回路図である。 図４は、電動機内部の固定子コイル５とその固定子コイル５に接続された導電ピン端子が軸方向に延びる様子を示す斜視図である。 図５は、図４の中間組立体に内部カバー（絶縁体）９とリアブラケット７を装着した様子を示す斜視図である。 図６は、この発明にかかる実施の形態１のコンデンサー搭載誘導電動機の端子台から導電ピン端子が突き抜け板状端子によって結線されている様子を示す斜視図である。 図７は、板状端子を端子台に設けた挿入溝に圧入する様子を示す一部を断面とする斜視図である。 図８は、コンデンサーと板状端子の配置される位置関係を示す端子台の上面図である。 図９は、実施の形態２の板状端子に他の例を示す一部を断面とする斜視図である。 図１０は、実施の形態３の板状端子が導電ピン端子と接続される様子を示す斜視図である。 図１１は、実施の形態４の端子台に抜け止め突起を設けた様子を示す一部を断面とする斜視図である。 図１２は、図１１の断面図である。 図１３は、実施の形態５の板状端子の他の例を示す斜視図である。 図１４は、抜け止め突起が係合部に契合する様子を示す一部を断面とする斜視図である。 図１５は、図１４の固定部の断面図である。 図１６は、実施の形態５の板状端子の他の例を示す斜視図である。 図１７は、実施の形態６の抜け止め突起が係合部に係合する様子を示す一部を断面とする斜視図である。 図１８は、図１７の固定部の断面図である。 図１９は、抜け止め突起に係合する係合部の他の例を示す断面図である。 図２０は、抜け止め突起に係合する係合部のさらに他の例を示す断面図である。 図２１は、上記実施の形態のコンデンサー搭載誘導電動機を搭載した換気送風機の正面図である。 図２２は、図２１に示す換気送風機の一部を断面とする側面図である。 図２３は、従来のコンデンサー搭載誘導電動機におけるコンデンサーと板状端子の配置される位置関係を示す端子台の上面図である。

以下に、本発明にかかる電動機及びそれを用いた換気送風機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、この発明にかかる実施の形態１のコンデンサー搭載誘導電動機の内部構造を示す横断面図である。図２は、コンデンサー搭載誘導電動機を電動機本体と端子台とを分割した状態を示す横断面図である。コンデンサー搭載誘導電動機１００は、電動機本体１と端子台１１とから構成されている。本実施の形態はこれらの電気的接続方法に関するものである。図２は電動機本体１と端子台１１とを分割した状態を示す。

電動機本体１は、中心に駆動軸２０を貫通させる回転子２と、この回転子２を貫通させる貫通穴を中央部に有する固定子３と、これら回転子２および固定子３を収納するフロントブラケット６およびリアブラケット７とを有している。このうち、固定子３は、薄い鋼板が多数積層されてなる固定子鉄心４と、固定子鉄心４のティースに巻枠（絶縁体）８を介して巻装された固定子コイル５とから構成されている。

回転子２は、２つのベアリング２１，２２によって、回転可能に支持されている。すなわち、電動機本体１は、フロントブラケット６およびリアブラケット７の中央部にそれぞれ形成された凹部に外輪が嵌合固定され、内輪が駆動軸２０に嵌合固定されたフロントベアリング２１およびリアベアリング２１を有している。回転子２の外径と固定子３の内径との間には微少な間隙が全周にわたって均一となるように形成されている。つまり、回転子２と固定子３とは、軸心を一致させて配設されている。

一方、端子台１１においては、概略円形状を成し樹脂等の絶縁材料にて作製されてリアブラケット７の後端部（駆動軸２０の突出する側を前端部とする）を全体にわたって覆うように配設され、内部にコンデンサー１３を始めとする各種電気部品を収納し、カバー１５でカバーされている。

図３は、この発明にかかる実施の形態１のコンデンサー搭載誘導電動機の主要部の電気回路図である。図４は、電動機内部の固定子コイル５とその固定子コイル５に接続された導電ピン端子が軸方向に延びる様子を示す斜視図である。図５は、図４の中間組立体に内部カバー（絶縁体）９とリアブラケット７を装着した様子を示す斜視図である。図６は、この発明にかかる実施の形態１のコンデンサー搭載誘導電動機の端子台から導電ピン端子が突き抜け板状端子によって結線されている様子を示す斜視図である。図７は、板状端子を端子台に設けた挿入溝に圧入する様子を示す一部を断面とする斜視図である。図８は、コンデンサー１３と板状端子１２の配置される位置関係を示す端子台１１の上面図である。

フロントブラケット６とリアブラケット７から成る電動機の外殻内に収められた固定子コイル５に接続された導電ピン端子１０（１０ａ〜ｄ）が、リアブラケット７を突き抜け電動機の外表に突き出ている。リアブラケット７の後部外表に、端子台１１が取り付けられている。導電ピン端子１０ａ〜ｄは、さらにこの端子台１１を突き抜け、端子台１１上で板状端子１２（１２ａ〜ｄ）によって結線される。

詳細には、第１補助コイル５ａの末端に一端を接続する導電ピン端子１０ａ、第１主コイル５ｂの末端に一端を接続する導電ピン端子１０ｂ、第２補助コイル５ｃの末端に一端を接続する導電ピン端子１０ｃ、及び第２主コイル５ｄの末端に一端を接続する導電ピン端子１０ｄが、リアブラケット７を突き抜けて端子台１１の外周部から駆動軸２０に平行に立設している。導電ピン端子１０ａ〜ｄは、円形の端子台１１の周縁に沿って所定の円周上に立設している。

立設した導電ピン端子１０ａ〜ｄの外側に、長尺板状の４枚の板状端子１２（１２ａ〜１２ｄ）が配設されている。４枚の板状端子１２（１２ａ〜１２ｄ）は、各々円弧状に整形され、導電ピン端子１０ａ〜ｄが立設する上記円周に沿って、板面（主面）を駆動軸２０に平行にするようにして（板面（主面）を端子台１１の取付面に対して垂直にして）立設している。

そして、第１補助コイル５ａに接続する導電ピン端子１０ａと第１主コイル５ｂに接続する導電ピン端子１０ｂとが、板状端子１２ａにスポット溶接されることにより結線されている。また、第２補助コイル５ｃに接続する導電ピン端子１０ｃとコンデンサー１３の端子１３ａとが、板状端子１２ｂにスポット溶接されることにより結線されている。さらに、第２主コイル５ｄに接続する導電ピン端子１０ｄとコンデンサー１３の端子１３ｂとが板状端子１２ｃにスポット溶接されることによって結線され、板状端子１２ａと板状端子１２ｄの間に温度ヒューズ１４がスポット溶接により結線されている。板状端子１２ｃ、１２ｄは外部電源装置と接合するためのリード線等が接合される。

板状端子１２は、導電材料の平板材を挿入溝１６の形状に合わせて曲げ加工したもので、図７に示すように挿入溝１６に入る側の辺を断面くさび形として縁先端を鋭くして圧入しやすくし、端子台１１に設けた挿入溝１６に圧入して固定する。挿入溝１６は板状端子１２を設置したとき、板状端子１２と導電ピン端子１０とが接触する位置に整形されている。

このような構成のコンデンサー搭載誘導電動機１００においては、板状端子１２と導電ピン端子１０とを接合する際に両者を電極で挟むことができるため、装置が軽易なスポット溶接で容易に接合することができる。

上記のように、板状端子１２を、板面（主面）を端子台１１の取付面に対して垂直にして（板面（主面）を駆動軸２０に平行）配置することで、板面（主面）を端子台１１の取付面に対して平行にして（板面（主面）を駆動軸２０に直交）平置き配置する図２３に示した従来のコンデンサー搭載誘導電動機と比較して、図８のように板状端子１２の端子台１１の内側に占める面積の割合が減り、コンデンサー設置スペースが大きくなり、コンデンサー１３の大きさを大きくすることができる。

実施の形態２．
図９は、板状端子の他の例を示す一部を断面とする斜視図である。本実施の形態の板状端子１２Ａにおいては、板状端子１２Ａの取り付け側の縁先端に抜け防止のかえし突起１７をつけている。かえし突起１７をつけることで、板状端子１２Ａを圧入したときかえし突起１７が挿入溝１６にくい込み端子台１１から抜け難くすることができる。

実施の形態３．
図１０は、板状端子１２Ｂが導電ピン端子１０と接続される様子を示す斜視図である。本実施の形態の板状端子１２Ｂにおいては、導電ピン端子１０と接続する部分が他の部分より幅が小さい。板状端子１２Ｂの接合部分の板幅を図１０に示すように導電ピン端子１０との接続部分の幅を他の部分よりも狭くすることで、溶接の際に温度の拡散が抑えられ、短時間での溶接が可能となる。

実施の形態４．
図１１は、端子台１１に抜け止め突起を設けた様子を示す一部を断面とする斜視図である。図１２は、その断面図である。本実施の形態の板状端子１２は、ツメ１９を有する抜け止め突起１８により係止されている。すなわち、端子板１２の上縁（被係合部）にツメ１９を係合して端子板１２の抜け方向の移動を規制する抜け止め突起１８が設けられている。

実施の形態５．
図１３は、板状端子の他の例を示す斜視図である。図１４は切り欠き加工を行なった板状端子１２Ｃを端子台１１に取り付けた様子であり、図１５は、その固定部の断面図である。板状端子１２Ｃには、上方から切り欠いた切り欠き（被係合部）が設けられている。抜け止め突起１８は弾性を有しており、板状端子１２Ｃを挿入溝１６に圧入するとき抜け止め突起１８は反溝方向に逃げ、板状端子１２Ｃが挿入溝１６に完全に収まると、弾性力で元の状態に戻り、ツメ１９の部分が板状端子１２Ｃの切り欠きに係合することにより抜け止めとなる。このように被係合部を形成することで抜け止め突起１８の高さを低くすることができる。なお、抜け止め突起１８に係合する被係合部は、図１６に示す板状端子１２Ｄに設けられた窓状に開口でも、概略同様の効果を得ることができる。

実施の形態６．
図１７は、抜け止め突起が係合部に係合する様子を示す一部を断面とする斜視図である。図１８は、その固定部の断面図である。本実施の形態においては、板状端子１２Ｅの端子台側端にツメ状のかえし突起１７を形成し、そこに端子台１１に形成した抜け止め突起１８を係合させることにより、板状端子１２Ｅを端子台１１に固定する。なお、板状端子１２Ｅに設ける被係合部は、図１９に示す板状端子１２Ｆのように板の下端縁部を端子台中央部側にＵ字状に折り返して形成してもよいし、図２０に示す板状端子１２Ｇのように板の下端縁部を端子台中央部側にＬ字状に折り返して形成してもよい。

実施の形態７．
図２１は、上記実施の形態のコンデンサー搭載誘導電動機を搭載した換気送風機の正面図である。図２２は、図２１に示す換気送風機の一部を断面とする側面図である。本実施の形態の換気送風機２００は、羽根車２６を回す駆動源が上記実施の形態に示す構成のコンデンサー搭載誘導電動機１００によって構成されている。コンデンサー搭載誘導電動機１００は、例えば屋内と屋外とを隔てる壁部又は天井部等に形成された換気口に取り付けられて屋内空気の換気を行う。コンデンサー搭載誘導電動機１００は、換気口に取り付けられて内部に通風路（空気流路）２４を形成するケーシング（ベルマウス）２５と、ケーシング２５内に配設されて通風路２４を介して空気を強制的に移動させる送風機とを含む。送風機は、コンデンサー搭載誘導電動機１００とこのコンデンサー搭載誘導電動機１００の駆動軸に取り付けられた羽根車２６とから構成される。このような構成の換気送風機２００によれば、従来の外郭形状を大型化せずコンデンサーの容量を大容量化可能としたことで、風路は維持しつつ、より大風量化を実現することができる。

本願発明に係る電動機は、コンデンサー搭載型の電動機に好適なものであり、特に換気送風機に用いられ羽根車を駆動するコンデンサー搭載誘導電動機に適用されて最適なものである。

１ 電動機本体
２ 回転子
３ 固定子
４ 固定子鉄心
５ 固定子コイル
５ａ 第１補助コイル
５ｂ 第１主コイル
５ｃ 第２補助コイル
５ｄ 第２主コイル
６ フロントブラケット
７ リアブラケット
８ 巻枠（絶縁体）
９ 内部カバー（絶縁体）
１０（１０ａ〜ｄ） 導電ピン端子
１１ 端子台
１２（１２ａ〜ｄ） 板状端子
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ 板状端子
１３ コンデンサー
１４ 温度ヒューズ
１５ カバー
１６ 板状端子挿入溝（挿入溝）
１７ かえし突起
１８ 抜け止め突起
１９ ツメ
２０ 駆動軸
２１ フロントベアリング
２２ リアベアリング
２４ 通風路
２５ ケーシング
２６ 羽根車
２７ 従来の端子
１００ コンデンサー搭載誘導電動機
２００ 換気送風機

Claims (10)

1. 反負荷側の外殻を構成するブラケットの軸方向外表にコンデンサーを配置し、ブラケットの軸方向外表に配置した端子台上で固定子の巻線端と前記コンデンサーとを電気的に接続するコンデンサー搭載型の電動機において、
   前記端子台に前記コンデンサーを配置し、
   一端が前記固定子の巻線に接続された導電ピン端子の他端を、前記端子台の前記コンデンサーの周囲に立設させ、
   前記端子台の取付面に垂直に配置した平板状の板状端子にて前記導電ピン端子と前記コンデンサーとを電気的に接続した
   ことを特徴とする電動機。
2. 前記端子台は円状の前記取付面を有し、
   前記コンデンサーは、前記取付面の中央部に配置され、
   前記導電ピン端子は、前記端子台の前記コンデンサーの周囲の円周上に複数に立設させ、
   前記板状端子は、前記コンデンサーを囲むように前記導電ピン端子の配列円周上に沿って円弧状に湾曲する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動機。
3. 前記板状端子は、前記端子台に形成された挿入溝に圧入して固定されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動機。
4. 前記板状端子の圧入する部分にかえし突起をつけて、前記板状端子を前記挿入溝に圧入して固定したことを特徴とする請求項３に記載の電動機。
5. 前記板状端子は、前記導電ピン端子と接続する部分が他の部分より幅が小さい
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。
6. 前記端子台に立設し端子板に設けられた被係合部に係合して前記端子板の抜け方向の移動を規制する抜け止め突起をさらに備えた
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機。
7. 前記被係合部が、前記端子板の上端縁部に形成された切り欠きである
   ことを特徴とする請求項６に記載の電動機。
8. 前記被係合部が、前記端子板の板面に形成された開口である
   ことを特徴とする請求項６に記載の電動機。
9. 前記被係合部が、前記端子板の下端縁部が折り曲げられて形成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の電動機。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電動機を搭載したことを特徴とする換気送風機。

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