JP2010288398A - 電動機の固定子 - Google Patents

Abstract

【課題】巻線部のデッドスペースを削減し、絶縁部品の部品点数を低減した電動機の固定子を得ること。
【解決手段】積層鋼板により形成され、外周磁路となる継鉄部１ｂと該継鉄部１ｂから内方へ突出し磁極となる歯部１ａとを有する略Ｔ字形の複数の鉄心ブロック１が、前記継鉄部１ｂの薄肉連結部１ｃにより互いに連結された固定子鉄心７１と、前記歯部１ａと歯部１ａの間のスロット１ｓの前記継鉄部１ｂの内側面１ｄを覆うように挿入される複数の絶縁凸片が形成された帯鋸状の絶縁フィルム４と、前記継鉄部１ｂの内側面１ｄとの間に前記絶縁フィルム４を挟み込むとともに前記歯部１ａを覆うように歯部１ａに装着された絶縁体５と、前記絶縁体５を介して前記歯部１ａに巻装された巻線６と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、扇風機や換気扇等の電動機の固定子に関する。

従来、外周から内周に向け幅狭になるテーパ形状の磁極を成す歯部と、この歯部の外周で磁路を形成する継鉄部で略Ｔ字に分割し必要枚数積層された分割鉄心と、前記歯部のスロットを絶縁する一対の絶縁フィルムと、この絶縁フィルムを介し前記分割鉄心に積層方向の両側から装着される一対の絶縁体と、主巻線または補助巻線を巻回した分割鉄心を周方向に複数個接合する箇所に挿入するウェッジとからなり、前記一対の絶縁体は樹脂を成型した同一形状を成し、歯部の上下端面に当接する平面部と、前記絶縁フィルムを挟持する延設部と、歯部の外周側および内周側に巻線の倒れを防止する鍔状の外壁部と内壁部とを有し、この内壁部両端に積層方向に一方に凹部を、他方に凸部を設けてなる電動機の固定子が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

この電動機の固定子は、一対の絶縁フィルムと一対の絶縁体を装着した分割鉄心への巻線の巻回において、絶縁体の外壁部の両端に薄肉のガイドを挿入した状態で巻回し、巻回後に前記ガイドを取り外しウェッジ挿入スペースを形成していた。

特開２００１−００８３９５号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、巻線部に挿入されるウエッジ分のデッドスペースが生じる、という問題があった。また、各スロットへ挿入される絶縁部品の部品点数が多い、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、巻線部のデッドスペースを削減し、絶縁部品の部品点数を低減した電動機の固定子を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、積層鋼板により形成され、外周磁路となる継鉄部と該継鉄部から内方へ突出し磁極となる歯部とを有する略Ｔ字形の複数の鉄心ブロックが、前記継鉄部の薄肉連結部により互いに連結された固定子鉄心と、前記歯部と歯部の間のスロットの前記継鉄部の内側面を覆うように挿入される複数の絶縁凸片が形成された帯鋸状の絶縁フィルムと、前記継鉄部の内側面との間に前記絶縁フィルムを挟み込むとともに前記歯部を覆うように歯部に装着された絶縁体と、前記絶縁体を介して前記歯部に巻装された巻線と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、巻線部のデッドスペースを削減し、絶縁部品の部品点数を低減した電動機の固定子が得られる。また、絶縁フィルムが、継鉄部の内側面と絶縁体の間に配置されるので、絶縁フィルムが巻線に接触するおそれがなく、巻線の劣化を防ぎ、製品品質を向上させることができる。

図１は、本発明の電動機の固定子の実施の形態１の巻線時の状態を示す正面図である。 図２は、図１の部分拡大図である。 図３は、実施の形態１の絶縁フィルムを示す平面図である。 図４は、実施の形態１の固定子の成形後の状態を示す正面図である。 図５は、図４の部分拡大図である。 図６は、実施の形態１の固定子を組込んだ電動機を示す断面図である。 図７は、本発明の電動機の固定子の実施の形態２の絶縁フィルムを示す正面図である。 図８は、本発明の電動機の固定子の実施の形態２の巻線時の状態を示す部分拡大図である。 図９は、図８のＢ部拡大図である。 図１０は、実施の形態２の固定子の成形後の状態を示す部分拡大正面図である。 図１１は、本発明の電動機の固定子の実施の形態３の巻線時の状態を示す正面図である。

以下に、本発明にかかる電動機の固定子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、本発明の電動機の固定子の実施の形態１の巻線時の状態を示す正面図であり、図２は、図１の部分拡大図であり、図３は、実施の形態１の絶縁フィルムを示す平面図であり、図４は、実施の形態１の固定子の成形後の状態を示す正面図であり、図５は、図４の部分拡大図であり、図６は、実施の形態１の固定子を組込んだ電動機を示す断面図である。

図１及び図２に示すように、電動機９０（図６参照）の実施の形態１の固定子８１は、１２個の略Ｔ字形の鉄心ブロック１が、薄肉連結部１ｃで連結されて直線状に展開（製造時）された固定子鉄心７１を備えている。固定子鉄心７１は、複数枚の鋼板を積層した積層鋼板により形成されている。

鉄心ブロック１は、固定子鉄心７１の外周磁路となる継鉄部１ｂと、継鉄部１ｂの中央部から内方へ突出し磁極となる歯部１ａとを有している。図３に示す帯鋸状の絶縁フィルム４の絶縁凸片４ａが、歯部１ａと歯部１ａの間のスロット１ｓの継鉄部１ｂの内側面１ｄを覆うように挿入される。このとき、歯部１ａは、絶縁フィルム４の切欠き部４ｃに差込まれる。絶縁凸片４ａが挿入し易いように、絶縁凸片４ａには、テーパ４ｂが設けられている。絶縁凸片４ａの突出長さは、固定子鉄心７１の積層厚さ以上の長さとなっている。

固定子鉄心７１の継鉄部１ｂの内側面１ｄを覆うように絶縁フィルム４を装着後、固定子鉄心７１の正面側及び裏面側から、歯部１ａを覆うように、絶縁体５を装着する。絶縁フィルム４は、継鉄部１ｂの内側面１ｄと絶縁体５の間に挟み込まれる。絶縁体５が装着された歯部１ａに巻線６を施す。

図４及び図５に示すように、巻線６が巻装された固定子８１を、薄肉連結部１ｃを折り曲げて、円環状に形成する。巻線６と鉄心ブロック１との絶縁距離は、絶縁フィルム４により確保されている。実施の形態１の固定子８１によれば、絶縁フィルム４を、絶縁体５の内部に配置しないので、巻線６のスペースを広くとることができる。

また、実施の形態１の固定子８１によれば、巻線６の巻装後に、巻線６と鉄心ブロック１との絶縁処理を行う必要がなく、絶縁フィルム４の挿入による巻線６へのダメージもない。また、絶縁フィルム４を挿入するため設備は、簡易なもので足りる。

図６に示すように、実施の形態１の電動機９０は、固定子８１を保持する前ケーシング８及び後ケーシング９と、円環状の固定子８１内に配置された回転子１２と、前ケーシング８及び後ケーシング９の中心部に保持されたベアリング１０に支持され、回転子１２を固定子８１内に支持する回転軸１１と、を備えている。

前ケーシング８及び後ケーシング９は金属製であり、固定子８１に巻装された巻線６の次スロットへの渡り線１３が、絶縁体５の外周部に配置されるため、渡り線１３と前ケーシング８との絶縁が必要となるが、渡り線１３を、絶縁体５と絶縁フィルム４の間に配置することにより、絶縁距離を確保することができる。

実施の形態２．
図７は、本発明の電動機の固定子の実施の形態２の絶縁フィルムを示す正面図であり、図８は、本発明の電動機の固定子の実施の形態２の巻線時の状態を示す部分拡大図であり、図９は、図８のＢ部拡大図であり、図１０は、実施の形態２の固定子の成形後の状態を示す部分拡大正面図である。

図７〜図１０に示すように、実施の形態２の絶縁フィルム２４は、固定子鉄心７１の薄肉連結部１ｃに対向する、鋸歯状の絶縁凸片２４ａの中央部に、三角溝状の折り曲げ部２４ｄが形成されている。絶縁凸片２４ａは、歯部１ａと隣の歯部１ａの間に挿入しやすいように、テーパ２４ｂが形成されている。歯部１ａは、絶縁フィルム２４の切欠き部２４ｃに差込まれる。

絶縁凸片２４ａの突出長さは、固定子鉄心７１の積層厚さ以上の長さとなっている。絶縁フィルム２４の全長Ｌは、展開された固定子鉄心７１と同じ長さとし、重ね代Ｋは、固定子８１を円環状に形成するときに、互いに重ねられて巻線６の絶縁を行う。図９に示すように、折り曲げ部２４ｄの折り曲げ幅Ｗは、固定子鉄心７１の展開幅Ｔよりも大きくし、折り曲げ角度αは、９０°以下となるようにする。

以上説明した実施の形態２の絶縁フィルム２４を用いれば、実施の形態１の絶縁フィルム４と同等の効果が得られるとともに、図１０に示すように、固定子鉄心７１を円環状に形成するときに、絶縁フィルム２４の折り曲げ部２４ｄが、固定子鉄心７１の展開部の溝に挟まることがなく、折り曲げ負荷を解消する効果が得られ、絶縁フィルム２４の反り、破れが発生せず、品質が安定する。

実施の形態３．
図１１は、本発明の電動機の固定子の実施の形態３の巻線時の状態を示す正面図である。実施の形態３の固定子鉄心７３は、薄肉連結部１ｃにより一つに連結された実施の形態１の固定子鉄心７１を、分割箇所１ｘで４分割したものである。

このように、固定子鉄心７３が１箇所以上で複数に分割されていても、製造時に、帯鋸状の絶縁フィルム４、２４が、複数に分割された固定子鉄心７３を一体的に保持することができるので、実施の形態１及び２の固定子鉄心７１と同様に取り扱うことができる。実施の形態３の固定子鉄心７３は、小型の金型やプレス機で製造することができる。

以上のように、本発明にかかる電動機の固定子は、扇風機や換気扇等の電動機に有用である。

１ 鉄心ブロック
１ａ 歯部
１ｂ 継鉄部
１ｃ 薄肉連結部
１ｄ 内側面
１ｓ スロット
１ｘ 分割箇所
４、２４ 絶縁フィルム
４ａ、２４ａ 絶縁凸片
４ｂ、２４ｂ テーパ
４ｃ、２４ｃ 切欠き部
２４ｄ 折り曲げ部
５ 絶縁体
６ 巻線
８ 前ケーシング
９ 後ケーシング
１０ ベアリング
１１ 回転軸
１２ 回転子
１３ 渡り線
７１、７３ 固定子鉄心
８１ 固定子
９０ 電動機

Claims (4)

1. 積層鋼板により形成され、外周磁路となる継鉄部と該継鉄部から内方へ突出し磁極となる歯部とを有する略Ｔ字形の複数の鉄心ブロックが、前記継鉄部の薄肉連結部により互いに連結された固定子鉄心と、
   前記歯部と歯部の間のスロットの前記継鉄部の内側面を覆うように挿入される複数の絶縁凸片が形成された帯鋸状の絶縁フィルムと、
   前記継鉄部の内側面との間に前記絶縁フィルムを挟み込むとともに前記歯部を覆うように歯部に装着された絶縁体と、
   前記絶縁体を介して前記歯部に巻装された巻線と、
   を備えることを特徴とする電動機の固定子。
2. 前記絶縁フィルムの絶縁凸片の中央部に、三角溝状の折り曲げ部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電動機の固定子。
3. 前記固定子鉄心は、製造時は直線状に展開されており、前記絶縁フィルムを装着後に、前記絶縁体の装着と巻線の巻装が行なわれ、その後に円環状に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動機の固定子。
4. 前記固定子鉄心は、前記継鉄部の薄肉連結部の１箇所以上で分割されており、製造時は、前記絶縁フィルムにより一体的に保持されることを特徴とする請求項３に記載の電動機の固定子。

Images