JP5213842B2 - motor - Google Patents
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Description
本発明は、アルミ線コイルを備えるモータに関する。 The present invention relates to a motor including an aluminum wire coil.
モータのコストを低減するために、コイル巻線に、銅線よりも安価なアルミ線を用いると、銅線に比べ抵抗率が約1.6倍に増大する。そのため、同一のモータ特性を得るために、アルミ線の断面積を約1.6倍にする必要がある。 In order to reduce the cost of the motor, if an aluminum wire that is cheaper than the copper wire is used for the coil winding, the resistivity increases about 1.6 times that of the copper wire. Therefore, in order to obtain the same motor characteristics, it is necessary to increase the cross-sectional area of the aluminum wire by about 1.6 times.
コイル巻線の断面積を約1.6倍とすると、モータ内の充電部であるコイル巻線と非充電金属部であるモータ外殻(フレーム、ブラケット)との空間距離が短くなり、漏電や耐電圧不良などの問題が発生する。そのため、コイル巻線周辺への絶縁材の設置、或いは、モータ外郭の大型化による空間距離確保が必要となる。 If the cross-sectional area of the coil winding is about 1.6 times, the spatial distance between the coil winding that is the charging part in the motor and the motor outer shell (frame, bracket) that is the non-charging metal part will be shortened. Problems such as poor withstand voltage occur. For this reason, it is necessary to install an insulating material around the coil winding or to secure a spatial distance by increasing the size of the motor outer shell.
また、アルミ線は、塩に対して腐食速度が速く耐力が低い。コイル巻線でも、絶縁皮膜を剥した接合部は特に腐食しやすく、腐食断線が問題となる。そのため、コイル巻線としてアルミ線を用いる場合、接合部に充填材を塗布し、塩化物からの保護を行っている(モータが海の近くに設置される場合、空気中に含まれる塩分への対策も必要である)。 Aluminum wire has a high corrosion rate and low proof strength against salt. Even in the coil winding, the joint portion from which the insulating film is peeled is particularly susceptible to corrosion, and corrosion disconnection becomes a problem. Therefore, when using aluminum wire as the coil winding, a filler is applied to the joint to protect it from chlorides (if the motor is installed near the sea, Countermeasures are also necessary).
また、従来、コイルが巻装されたステータと、前記ステータ内に配置されたロータと、前記ステータから食み出したリング状のコイルの内周部、外周部及び頂部を全周に亘って被う断面U字状でリング状に形成され、形状記憶合金を備える樹脂部材と、モールド時の熱によって前記樹脂部材を変形させ食み出したコイルを整形するとともにフレームを形成する樹脂と、を備えたモータが開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a stator around which a coil is wound, a rotor disposed in the stator, and an inner peripheral portion, an outer peripheral portion, and a top portion of a ring-shaped coil protruding from the stator are covered over the entire circumference. A resin member that is formed in a ring shape with a U-shaped cross section and that includes a shape memory alloy, and a resin that deforms and protrudes the resin member by heat during molding and forms a frame. A motor is disclosed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の技術のように、モータ外郭を大型化すること、アルミ線の接合部へ充填材を塗布すること、形状記憶合金を備える樹脂部材を用いること、樹脂モールドによりフレームを形成すること等は、銅線コイルと同等の出力や腐食耐力を得ることができるが、コイル巻線を銅線からアルミ線に替える目的であるコスト低減効果が小さくなってしまう、という問題がある。 However, as in the above-described conventional technology, the motor shell is enlarged, the filler is applied to the joint portion of the aluminum wire, the resin member including the shape memory alloy is used, and the frame is formed by the resin mold. However, there is a problem that the cost reduction effect, which is the purpose of changing the coil winding from the copper wire to the aluminum wire, is reduced.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コスト低減効果が大きいアルミ線コイルを備えるモータを得ることを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at obtaining a motor provided with the aluminum wire coil with a large cost reduction effect.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、アルミ線コイルが巻装されたステータと、前記アルミ線コイルのコイルエンドに設置された端子台と、前記ステータ内に配置されたロータと、前記ステータ及びロータを収容する金属製のフレーム及びブラケットと、前記アルミ線コイルの外周部及び前記端子台を外側から一体的に密着被覆する熱収縮性の筒状の絶縁被膜と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is arranged in a stator around which an aluminum wire coil is wound, a terminal block installed at a coil end of the aluminum wire coil, and the stator. A rotor, a metal frame and bracket for housing the stator and the rotor, a heat-shrinkable cylindrical insulating coating that integrally adheres and coats the outer periphery of the aluminum wire coil and the terminal block from the outside, It is characterized by providing.
本発明によれば、小型、安価で塩害に強いアルミ線コイルを備えるモータが得られるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that a motor having an aluminum wire coil that is small, inexpensive, and resistant to salt damage can be obtained.
以下に、本発明にかかるモータ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。 Embodiments of a motor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明のモータの実施の形態1を示す縦断面図である。図1に示すように、実施の形態1のモータとしての誘導電動機91は、前端板1tの中央に前軸受保持部1aが形成され筒状胴部1dの後端外周部にフレームフランジ1bが形成され、全体としてキャップ状に形成された金属製のフレーム1と、アルミ線コイル2aが巻装されたコア2bからなりフレーム1の筒状胴部1d内に嵌合されたステータ2と、シャフト3aが嵌入され前軸受3b及び後軸受3cが装着され前軸受3bをフレーム1の前軸受保持部1aに保持させてステータ2内に配置されるロータ3と、後端板4tの中央に後軸受3cを保持する後軸受保持部4aが形成され筒状胴部4dの前端外周部に、フレームフランジ1bとネジ5により締結されるブラケットフランジ4bが形成され、全体としてキャップ状に形成された金属製のブラケット4と、を備えている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing Embodiment 1 of the motor of the present invention. As shown in FIG. 1, in the
コア2bは、電磁鋼板を積層して肉厚の筒状に形成され、スロット(図示せず)と呼ばれる軸方向の複数の貫通孔を有し、スロットを通してティース(図示せず)にアルミ線が巻き回され、アルミ線コイル2aが形成されている。ロータ3は、電磁鋼板を積層して複数のスロット(図示せず)を有する円柱状に形成され、スロットには、アルミニウムをダイキャストして製作された二次導体が嵌入されている。フレーム1及びブラケット4は、鋼板の絞り加工により製造される。
The
アルミ線コイル2aの後側のコイルエンドには、アルミ線コイル2aとリード線(図示せず)とを接続するための、リング状溝形の端子台6が設置されている。端子台6の溝内には、複数の端子7が配置されている。端子7には、アルミ線コイル2aの線端が、半田付け又は溶接により接合され、接合部8を形成している。
At the coil end on the rear side of the
次に、実施の形態1の誘導電動機91の特徴的な構成について説明する。真空成形により製造された、熱収縮性の絶縁被膜としての、筒状のポリオレフィン樹脂膜9を二つ準備する。前側のアルミ線コイル2aの外周部及びコイルエンドを一つのポリオレフィン樹脂膜9で覆い、後側のアルミ線コイル2aの外周部、端子台6の外周部及び後部側を、他のポリオレフィン樹脂膜9で外側から一体的に覆い、二つのポリオレフィン樹脂膜9に、110℃以上の熱を加え、ポリオレフィン樹脂膜9を収縮させる。
Next, a characteristic configuration of the
筒状のポリオレフィン樹脂膜9は、加熱により、内径寸法が30%以上収縮するので、筒状のポリオレフィン樹脂膜9は、前側のアルミ線コイル2aの外周部及びコイルエンド、後側のアルミ線コイル2aの外周部、端子台6の外周部及び後部側を、密着して被覆することができる。
Since the cylindrical
筒状のポリオレフィン樹脂膜9の内周部に、熱溶融性接着剤を塗布しておけば、ポリオレフィン樹脂膜9を、前側のアルミ線コイル2aの外周部及びコイルエンド、後側のアルミ線コイル2aの外周部、端子台6の外周部及び後部側に、接着することができる。
If a hot-melt adhesive is applied to the inner periphery of the tubular
アルミ線コイル2aの外周部及び端子台6を熱収縮性の絶縁被膜としてのポリオレフィン樹脂膜9により一体的に密着被覆したステータ2内にロータ3を配置し、金属製のフレーム1及びブラケット4内に収容すれば、実施の形態1のモータとしての誘導電動機91が完成する。
The
図2は、実施の形態1のモータのアルミ線コイルと従来の銅線コイルとを比較して示す縦断面図である。図2に示すように、銅線コイル2kをアルミ線コイル2aに変更すると、銅とアルミニウムの抵抗率の差により、銅線コイル2kと同一特性を得るために、アルミ線の断面積を銅線の断面積の約1.6倍にする必要がある。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a comparison between the aluminum wire coil of the motor of the first embodiment and a conventional copper wire coil. As shown in FIG. 2, when the
そのため、アルミ線コイル2aのコイルエンドとフレーム1やブラケット4との絶縁距離が短くなり、モータを大型化するか、絶縁体を介在させる必要がある。また、アルミ線は、耐塩害性が低く腐食断線対策が必要である。特に、端子7とアルミ線コイル2aの線端との接合部8では、アルミ線の絶縁皮膜が剥離されているため、アルミ線の素地が剥き出しとなり、モータの中で最も脆弱な部分となっている。
Therefore, the insulation distance between the coil end of the
端子7とアルミ線コイル2aの線端との接合部8の保護方法としては、エポキシ樹脂などの充填材を塗布するのが一般的であるが、エポキシ樹脂を硬化させるために、高温を長時間加える必要があり、加工コストが増大してしまう。
As a method for protecting the
実施の形態1の誘導電動機91では、加工時間が短く、安価で信頼性の高いポリオレフィン樹脂膜9を用いることにより、アルミ線コイル2aのコイルエンドとフレーム1やブラケット4との絶縁距離を長くするとともに、端子台6の密閉性を高めることができる。なお、熱収縮性の絶縁被膜の素材としては、ポリオレフィンに替えて、フッ素ポリマー又は熱可塑性エラストマーを用いてもよい。
In the
実施の形態2.
図3は、本発明のモータの実施の形態2を示す縦断面図であり、図4は、本発明のモータの実施の形態2のステータとロータを示す分解斜視図である。図3及び図4に示すように、実施の形態2の誘導電動機92は、ステータ2のコア2b端面に、樹脂製の端板21が装着されている。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the motor of the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing a stator and a rotor of the second embodiment of the motor of the present invention. As shown in FIGS. 3 and 4, in the
端板21は、簡易型のインシュレータであり、コア2bのスロットと同形状のスロットを有し、このスロットにアルミ線コイル2aのアルミ線が挿通され、アルミ線コイル2aとコア2b端面との間を絶縁している。端板21には、コア2b端面側の外周部にリング状の切欠き部21aが設けられている。
The
筒状のポリオレフィン樹脂膜9を二つ準備し、前側のアルミ線コイル2aの外周部及びコイルエンドを一つのポリオレフィン樹脂膜9で外側から覆い、端板21の外周部、後側のアルミ線コイル2aの外周部、端子台6の外周部及び後部側を、他のポリオレフィン樹脂膜9で外側から一体的に覆い、二つのポリオレフィン樹脂膜9に、110℃以上の熱を加え、ポリオレフィン樹脂膜9を収縮させる。
Two cylindrical
筒状のポリオレフィン樹脂膜9は、加熱により、内径寸法が30%以上収縮するので、筒状のポリオレフィン樹脂膜9は、前側のアルミ線コイル2aの外周部及びコイルエンド、端板21の外周部、後側のアルミ線コイル2aの外周部、端子台6の外周部及び後部側を、密着して被覆するが、このとき、ポリオレフィン樹脂膜9のコア2b側端部が、コア2b端面と端板21の切欠き部21aとの間の隙間に食い込む(進入する)。
Since the cylindrical
このように、ポリオレフィン樹脂膜9のコア2b側端部を、コア2b端面と端板21の切欠き部21aとの間の隙間に食い込ませることにより、アルミ線コイル2a及び端子台6の密閉性を高めることができる。実施の形態2の誘導電動機92の、以上説明した部分以外の部分は、実施の形態1の誘導電動機91と異なるところはない。
In this way, by sealing the end portion of the
実施の形態3.
実施の形態1、2では、モータを誘導電動機91、92としているが、モータを、回転子にマグネットを有するブラシレスモータとしてもよい。
In the first and second embodiments, the
以上のように、本発明にかかるモータは、換気扇等に有用であり、特に、浴室用換気扇に適している。 As described above, the motor according to the present invention is useful for a ventilation fan or the like, and is particularly suitable for a bathroom ventilation fan.
1 フレーム
1a 前軸受保持部
1b フレームフランジ
1d 筒状胴部
1t 前端板
2 ステータ
2a アルミ線コイル
2b コア
2k 銅線コイル
3 ロータ
3a シャフト
3b 前軸受
3c 後軸受
4 ブラケット
4a 後軸受保持部
4b ブラケットフランジ
4d 筒状胴部
4t 後端板
5 ネジ
6 端子台
7 端子
8 接合部
9 ポリオレフィン樹脂膜(絶縁被膜)
21 端板
21a 切欠き部
91、92 誘導電動機(モータ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
21
Claims (5)
前記アルミ線コイルのコイルエンドに設置された端子台と、
前記ステータ内に配置されたロータと、
前記ステータ及びロータを収容する金属製のフレーム及びブラケットと、
前記アルミ線コイルの外周部及び前記端子台を外側から一体的に密着被覆する熱収縮性の筒状の絶縁被膜と、
を備えることを特徴とするモータ。 A stator wound with an aluminum wire coil;
A terminal block installed at the coil end of the aluminum wire coil;
A rotor disposed in the stator;
A metal frame and bracket for housing the stator and rotor;
A heat-shrinkable cylindrical insulating coating that integrally and tightly coats the outer periphery of the aluminum wire coil and the terminal block from the outside;
A motor comprising:
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