JP5974592B2 - Armature and motor - Google Patents
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Description
本発明は、電機子および電動機に関する。 The present invention relates to an armature and an electric motor.
従来から、巻線方法を工夫することにより、回転速度が変更可能であるモータが製造されてきた。特開2001−186733号には、主巻線が巻回されるティースもしくは、補助巻線が巻回されるティースのいずれかに、減速巻線を施すことにより、変速可能とした誘導電動機が記載されている。
しかしながら、特開2001−186733号で巻回される減速巻線は1種類であるため、モータの速度切り替えを2段階でしか行えず、細かく滑らかにモータ速度を変更することができない。 However, since there is only one type of reduction winding wound in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-186733, the motor speed can be switched only in two stages, and the motor speed cannot be changed finely and smoothly.
本発明は、主巻線および補助巻線を備える単相誘導モータにおいて、モータの速度変更を細かく滑らかに行うことを主たる目的としている。 The main object of the present invention is to finely and smoothly change the speed of a motor in a single-phase induction motor including a main winding and an auxiliary winding.
本願の例示的な第1発明は、回転部と、ステータを有する静止部と、前記回転部を前記静止部に対して中心軸を中心に回転可能に支持する軸受部と、を備え、前記ステータが、上下に延びる中心軸を中心とした環状のコアバックおよび、前記コアバックから径方向内方へ延びる複数のティースから成るステータコアと、前記複数のティースにそれぞれ形成された複数のコイルと、を備え、前記複数のコイルが、連続する導線を1つおきのティースに巻回方向を反転しつつ巻き付けた主巻線により形成される複数の主コイルと、連続する導線を前記1つおきのティースの間に位置するティースに巻回方向を反転しつつ巻き付けた第1補助巻線により形成される複数の第1補助コイルと、を含み、少なくとも、前記複数の主コイルもしくは、前記複数の第1補助コイルのどちらか一方に、2本以上の補助巻線を重ね巻きされ、複数の前記ティースのうち、前記主巻線の始端もしくは終端、または、前記第1補助巻線の始端もしくは終端が引き出されている前記ティースと、前記重ね巻きされた複数の補助巻線の始端もしくは終端が引き出されている前記ティースとが、同一のティースであり、 前記同一のティースの近傍における前記インシュレータの軸方向一端面には、軸方向一方に伸びる複数の絡げピンが配置され、前記主巻線の始端もしくは終端、または、前記第1補助巻線の始端もしくは終端と、前記補助巻線の始端もしくは終端とが、前記複数の絡げピンにそれぞれ1本ずつ絡げられる、単相誘導モータである。
An exemplary first invention of the present application includes a rotating portion, a stationary portion having a stator, and a bearing portion that supports the rotating portion so as to be rotatable about a central axis with respect to the stationary portion, and the stator An annular core back centering on a central axis extending vertically, a stator core composed of a plurality of teeth extending radially inward from the core back, and a plurality of coils respectively formed on the plurality of teeth. A plurality of main coils formed by main windings in which a plurality of coils are wound around every other tooth while reversing the winding direction, and every other tooth is connected to every other tooth. A plurality of first auxiliary coils formed by first auxiliary windings wound while reversing the winding direction on the teeth positioned between, and at least the plurality of main coils or the To either of the first auxiliary coil number, the lap winding two or more auxiliary windings, among the plurality of teeth, beginning or end of the main winding, or of the first auxiliary winding The teeth from which the start ends or terminations are drawn out and the teeth from which the start ends or terminations of the multiple auxiliary windings are drawn out are the same teeth, and the teeth in the vicinity of the same teeth A plurality of binding pins extending in one axial direction are arranged on one end surface in the axial direction of the insulator, and the main winding starts or ends, or the first auxiliary winding starts or ends, and the auxiliary winding. Is a single-phase induction motor in which the starting end or the terminal end is wound around each of the plurality of binding pins .
本願の例示的な第1発明によれば、主巻線および補助巻線を備える単相誘導モータにおいて、モータの速度変更を細かく滑らかに行うことができる。 According to the first exemplary invention of the present application, in a single-phase induction motor including a main winding and an auxiliary winding, the speed of the motor can be finely and smoothly changed.
本明細書では、図1に示すモータ1の中心軸J1方向における上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸J1に平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
In the present specification, the upper side in the direction of the central axis J1 of the
図1は、本発明の例示的な一の実施形態に係る単相誘導モータ1(以下、「モータ1」
という。)を示す縦断面図である。モータ1は、好ましくは、空気調和装置、空気清浄機
、加湿器または送風機に用いられる。モータ1はインナロータ型であり、単相交流が入力
されることにより回転する。モータ1は、静止部2と、回転部3と、軸受部4と、を含む
。軸受部4は、中心軸J1を中心に回転部3を静止部2に対して回転可能に支持する。軸
受部4は、第1玉軸受41と、第1玉軸受41の下側に配置される第2玉軸受42とから
構成される。
FIG. 1 shows a single-phase induction motor 1 (hereinafter “
That's it. FIG. The
静止部2は、第1軸受支持部211と、第2軸受支持部212と、ステータ22と、樹
脂モールド23と、を含む。樹脂モールド23は、ステータ22のティースの先端面以外
、すなわち、ステータ22の内周面以外を覆う。第1軸受支持部211は、板部材をプレ
スすることにより成型される。第1軸受支持部211は、中央部51と、平板部52と、
フランジ部53と、を含む。中央部51は、有蓋略円筒状である。中央部51内には第1
玉軸受41が保持される。平板部52は、中央部51の下端から径方向外方へと環状に広
がる。フランジ部53は、平板部52の外縁部から上方へと起立し、さらに径方向外方へ
と環状に広がる。フランジ部53は、樹脂モールド23の内周面および上面に接するよう
にして樹脂モールド23に嵌められる。
The
Flange portion 53. The central part 51 has a substantially cylindrical shape with a lid. The first in the central part 51
The ball bearing 41 is held. The flat plate portion 52 extends annularly from the lower end of the central portion 51 outward in the radial direction. The flange portion 53 rises upward from the outer edge portion of the flat plate portion 52, and further spreads in a ring shape radially outward. The flange portion 53 is fitted into the resin mold 23 so as to contact the inner peripheral surface and the upper surface of the resin mold 23.
第2軸受支持部212は板部材をプレスすることにより成型される。第2軸受支持部2
12は有底略円筒状であり、中央に開口を有する。第2軸受支持部212の下面および外
周面が樹脂モールド23に接するようにインサート成型することにより、第2軸受支持部
212が樹脂モールド23内に配置される。第2軸受支持部212の内周面に第2玉軸受
42が保持される。
The second bearing support portion 212 is molded by pressing a plate member.
12 is a substantially cylindrical shape with a bottom, and has an opening in the center. The second bearing support portion 212 is disposed in the resin mold 23 by insert molding so that the lower surface and the outer peripheral surface of the second bearing support portion 212 are in contact with the resin mold 23. The second ball bearing 42 is held on the inner peripheral surface of the second bearing support portion 212.
ステータ22は、ステータコア221と、樹脂製のインシュレータ222と、複数のコ
イル223と、を含む。ステータ22の詳細については後述する。
The
回転部3は、シャフト31と、ロータコア32と、エンドリング33と、を含む。シャ
フト31は、第1玉軸受41および第2玉軸受42により、中心軸J1を中心として回転
可能に支持される。シャフト31の出力端は、第2軸受支持部212の開口から下方に突
出する。ロータコア32は、積層鋼板により形成され、ステータ22の径方向内側に配置
される。エンドリング33は、ロータコア32の上下の面に環状に設けられる。ロータコ
ア32内には、軸方向に延びる複数の空間が周方向に配列形成されている。これらの空間
内にはエンドリング33がダイカストにて成型される際に、金属が充填される。エンドリ
ング33がロータコア32内に充填された金属と繋がることにより、かご形回転子が構成
される。
The rotating
図2は、ステータコア221の平面図である。ステータコア221の外形は、中心軸J1を中心とする略八角形である。ステータコア221は、薄板状の複数の磁性鋼板が積層されて形成される。ステータコア221は、8本のティース61と、環状のコアバック6
2と、を含む。ティース61は、コアバック62からロータコア32に向かって径方向内
方に延びる。また、各ティース61の先端側の傘部611は、周方向両側に広がっている。すなわち、傘部611の周方向の幅は、ティース61の他の部位の周方向の幅より、大きくなっている。傘部611の内周面は、ロータコア32の外周面と径方向に対向する。
FIG. 2 is a plan view of the stator core 221. The outer shape of the stator core 221 is a substantially octagon centered on the central axis J1. The stator core 221 is formed by laminating a plurality of thin magnetic steel plates. The stator core 221 includes eight teeth 61 and an
2 and. The teeth 61 extend radially inward from the
ステータコア221は、複数のコア要素60の集合である。複数のコア要素60のそれぞれは、1つのティース61と、コアバック要素621と、を含む。コアバック要素621は、コアバック62の1/8の部位であり、1つのティース61に対応する。コアバック要素621は、ティース61の根元から左右に延び、およそ直線状である。 The stator core 221 is a set of a plurality of core elements 60. Each of the plurality of core elements 60 includes one tooth 61 and a core back element 621. The core back element 621 is a 1/8 portion of the core back 62 and corresponds to one tooth 61. The core back element 621 extends from the root of the tooth 61 to the left and right and is approximately linear.
互いに隣接するコアバック要素621は、微小な連結部622にて連結される。図2に は、ステータコア221を連結部622にて折り曲げることにより、形成された環状のステータコア 221が示されている。連結部で連結されていないコアバック要素621どうしは、溶接にて接合される。連結部622は、コアバック要素621のほぼ径方向外側、かつ周方向両側もしくは片側に位置する。
The core back elements 621 adjacent to each other are connected by a
図3はステータ22の平面図である。ステータコア221は、外周面および外周面近傍並びに内周面および内周面近傍以外が樹脂性のインシュレータ222により覆われる。複数のコイル223は、複数のティース61にそれぞれ形成される。ステータ22では、コイル223はいわゆる集中巻きにて形成される。
FIG. 3 is a plan view of the
図4は、8本のティース61における巻線の状態を簡略化して示す図である。巻線は、主巻線80および3種類の補助巻線から構成される。3種類の補助巻線は、第1補助巻線81、第2補助巻線82、および第3補助巻線83である。太い実線は主巻線80、点線は第1補助巻線81、1点鎖線は第2補助巻線82、2点鎖線は第3補助巻線83を示す。なお、主巻線80および3種類の補助巻線がティース61に複数回巻回されてコイル223が形成される様子は省略している。 FIG. 4 is a diagram showing the winding state of the eight teeth 61 in a simplified manner. The winding is composed of a main winding 80 and three types of auxiliary windings. The three types of auxiliary windings are a first auxiliary winding 81, a second auxiliary winding 82, and a third auxiliary winding 83. A thick solid line indicates the main winding 80, a dotted line indicates the first auxiliary winding 81, a one-dot chain line indicates the second auxiliary winding 82, and a two-dot chain line indicates the third auxiliary winding 83. A state in which the main winding 80 and the three types of auxiliary windings are wound around the tooth 61 a plurality of times to form the coil 223 is omitted.
主巻線80および3種類の補助巻線は、それぞれ連続する1本の導線である。主巻線80が1つおきのティース61に巻回方向を反転しつつ巻き付けられることにより、複数の主コイル801が形成される。3種類の補助巻線はそれぞれ、主コイル801が形成されるティース61の間に位置するティース61に、巻回方向を反転しつつ巻き付けられる。3種類の補助巻線の巻回方向はそれぞれ、同じである。3種類の補助巻線は、それぞれ1本のティースあたりの巻回数が異なる。それぞれの補助巻線の具体的な巻回数は、回転数の仕様に応じて変更される。これにより、複数の第1補助コイル811、第2補助コイル821、および第3補助コイル831が形成される。すなわち、各主コイル801は主巻線80の一部である。また、各第1補助コイル811、第2補助コイル821、および第3補助コイル831は、第1補助巻線81、第2補助巻線82、および第3補助巻線83の一部である。
The main winding 80 and the three types of auxiliary windings are each one continuous wire. A plurality of
第1補助巻線81、第2補助巻線82、第3補助巻線83の始端あるいは終端はそれぞれ、同一のティース61に形成された第1補助コイル811、第2補助コイル821、第3補助コイル831から引き出される。 The first auxiliary coil 811, the second auxiliary coil 82, the third auxiliary coil 83 are respectively formed at the start or end of the first auxiliary coil 81, the second auxiliary coil 82, and the third auxiliary coil 83. It is pulled out from the coil 831.
なお、主巻線80および3種類の補助巻線の巻回方向とは、中心軸J1側からティース61を見たときの巻回方向を指すものとする。また、主巻線80および3種類の補助巻線は連続していなければならないが、本発明における連続とは、各巻線が一端から他端まで枝分かれしておらず、かつ電気的に導通可能な状態にある事を指す。すなわち、複数の導線を繋いで一本の導線とした場合も、枝分かれが無く電気的に導通可能な状態であるかぎり、連続していると形容する。 The winding direction of the main winding 80 and the three types of auxiliary windings refers to the winding direction when the tooth 61 is viewed from the central axis J1 side. In addition, the main winding 80 and the three types of auxiliary windings must be continuous. In the present invention, the term “continuous” means that each winding is not branched from one end to the other and is electrically conductive. It means being in a state. That is, even when a plurality of conducting wires are connected to form a single conducting wire, it is described as continuous as long as there is no branching and electrical conduction is possible.
主巻線80および3種類の補助巻線は、周方向において同方向に進むように、1つおきのティース61に巻回される。主巻線80のティース61間の渡り線224は、図4の上側に配置され、3種類の補助巻線のティース61間の渡り線224は、それぞれ、図4の下側に配置される。
The main winding 80 and the three types of auxiliary windings are wound around every other tooth 61 so as to advance in the same direction in the circumferential direction. The connecting
主巻線80の渡り線224が下側に配置され、3種類の補助巻線の渡り線224がそれぞれ、上側に配置されてもよい。すなわち、主巻線80の渡り線224は、コアバック62の上側および下側の一方側に配置され、3種類の補助巻線の渡り線224はそれぞれ、コアバック62の上側および下側の他方側に配置される。これにより、主巻線80と3種類の補助巻線とが渡り線224の部分にて干渉することが防止される。
The connecting
なお、上述の巻線の材料は、アルミニウムが好ましい。アルミニウムは、一般的に巻線の材料として使われている銅よりもコストが抑えられる。なお、巻線の材料に銅を用いても良い。 The material of the winding is preferably aluminum. Aluminum is less expensive than copper, which is commonly used as a winding material. Note that copper may be used as the material of the winding.
通常の単相誘導モータと同様に、モータ1はコンデンサを備え、コンデンサにより主巻
線80に流れる交流電流の位相と3種類の補助巻線に流れる交流電流の位相とが90°ずらされる。これにより、ステータ22の内側に回転磁界が生じ、回転部3が回転する。
Similar to a normal single-phase induction motor, the
上述のように、補助巻線を3種類の巻線から構成することにより、単相誘導モータの速度変更を細かく滑らかに行うことができる。 As described above, by configuring the auxiliary winding from three types of windings, the speed of the single-phase induction motor can be changed finely and smoothly.
図5は、コア要素60にインシュレータ222を組み合わせた斜視図である。インシュレータ222は、上部と下部とが別部材にて樹脂にて成型されてもよく、インサート成型にてステータコア221上に配置されてもよい。インシュレータ222は、天板部71と、側壁部72とを有する。天板部71は、コアバック天板部711と、傘天板部712と、本体天板部713とを有する。コアバック天板部711は、コアバック要素621の上面と下面を覆う。傘天板部712は、傘部611の上面と下面とを覆う。本体天板部713は、ティース61の傘部611以外の上面と下面とを覆う。側壁部72は、コア要素60の側壁において、コア要素60の外周面および内周面以外を覆う。 FIG. 5 is a perspective view in which the insulator 222 is combined with the core element 60. The insulator 222 may be formed of a resin with an upper part and a lower part being separate members, and may be disposed on the stator core 221 by insert molding. The insulator 222 has a top plate portion 71 and a side wall portion 72. The top plate portion 71 includes a core back top plate portion 711, an umbrella top plate portion 712, and a main body top plate portion 713. The core back top plate portion 711 covers the upper surface and the lower surface of the core back element 621. The umbrella top plate part 712 covers the upper surface and the lower surface of the umbrella part 611. The main body top plate portion 713 covers the upper surface and the lower surface of the teeth 61 other than the umbrella portion 611. The side wall 72 covers the side wall of the core element 60 except for the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the core element 60.
インシュレータ222は、上下にほぼ対称である。インシュレータ222の上部の形状と下部の形状とはほぼ上下対称であるため、以下 、上部について説明する。 The insulator 222 is substantially symmetrical up and down. Since the shape of the upper part and the shape of the lower part of the insulator 222 are almost vertically symmetrical, the upper part will be described below.
図6は、コア要素60にインシュレータ222及びコイル223を組み合わせた斜視図である。コアバック天板部711には周方向両端、およびその間に間隔を空けて3つの柱73が立てられる。それぞれの柱73は、コイル223側とは逆の側面の、上端側と下端側に、周方向に延びる収容溝731を有している。各柱73の上端側の収容溝731どうし、および各柱73の下端側の収容溝731どうしの軸方向の位置はほぼ等しい。コイル223から引き出された導線は、周方向に隣合う柱73と柱73との間を通って、径方向外側へ延び、柱73の上端側の収容溝731、もしくは下端側の収容溝731に収容される。収容溝731に収容された導線は、収容溝731に沿って周方向へ延び、別のコイル223へと続く。 FIG. 6 is a perspective view in which the insulator 222 and the coil 223 are combined with the core element 60. Three pillars 73 are erected on the core back top plate portion 711 at both ends in the circumferential direction and at intervals therebetween. Each column 73 has an accommodation groove 731 extending in the circumferential direction on the upper end side and the lower end side on the side opposite to the coil 223 side. The axial positions of the accommodation grooves 731 on the upper end side of each column 73 and the accommodation grooves 731 on the lower end side of each column 73 are substantially equal. The conducting wire drawn out from the coil 223 passes between the pillars 73 adjacent to each other in the circumferential direction, extends outward in the radial direction, and enters the accommodation groove 731 on the upper end side of the pillar 73 or the accommodation groove 731 on the lower end side. Be contained. The conducting wire accommodated in the accommodating groove 731 extends in the circumferential direction along the accommodating groove 731 and continues to another coil 223.
なお、周方向両端の柱73の収容溝731と、周方向中間にある柱の収容溝731とは、溝の径方向の深さが異なる。具体的には、周方向両端の柱73の収容溝731は、周方向中間の柱73の収容溝731より、溝の径方向の深さが浅い。以下、その理由を述べる。渡り線224が、周方向に隣り合うコアバック要素621間を渡される場合は、渡り線224はコアバック62の連結部622付近に配置される。連結されたコアバック要素621を環状にした場合に、渡り線224が径方向外側に弛むのを抑制するためである。渡り線224を連結部622付近に保持するために、周方向両端の柱73の収容溝731は、周方向中間の柱の収容溝731より径方向の深さが浅い。
Note that the receiving grooves 731 of the pillars 73 at both ends in the circumferential direction and the receiving grooves 731 of the pillars in the middle in the circumferential direction have different depths in the radial direction of the grooves. Specifically, the receiving grooves 731 of the pillars 73 at both ends in the circumferential direction are shallower in the radial direction of the grooves than the receiving grooves 731 of the pillars 73 in the circumferential direction. The reason will be described below. When the connecting
図3のすべてのコアバック天板部711のうち、周方向に隣接して配置される4つのコアバック天板部711は、3つの柱73それぞれの上面に、絡げピン84を立てるための穴732を1つ有している。絡げピン84は、穴732に、上方向であって水平面に対してほぼ垂直に立てられる。1本の絡げピン84には、主巻線80もしくは3種類の補助巻線のうち、いずれか1本の巻線の始端あるいは終端が絡げられる。 Among all the core back top plate portions 711 in FIG. 3, four core back top plate portions 711 that are arranged adjacent to each other in the circumferential direction are used for standing the binding pins 84 on the upper surfaces of the three pillars 73. One hole 732 is provided. The binding pin 84 is erected in the hole 732 upward and substantially perpendicular to the horizontal plane. One entanglement pin 84 is entangled with the start end or the end of any one of the main winding 80 or the three types of auxiliary windings.
なお、図3では、穴732を有するコアバック天板部711において、絡げピン84が1本のみ立てられるコアバック天板部711、および絡げピン84が3本立てられるコアバック天板部711がある。絡げピン84が1本のみのコアバック天板部711においては、絡げピン84に主巻線80の始端もしくは終端が絡げられる。絡げピン3本のコアバック天板部711においては、3本の絡げピン84それぞれに、3種類の補助巻線の始端もしくは、終端が絡げられる。 In FIG. 3, in the core back top plate portion 711 having the hole 732, the core back top plate portion 711 in which only one binding pin 84 stands and the core back top plate portion 711 in which three binding pins 84 stand. There is. In the core back top plate portion 711 having only one binding pin 84, the start end or the end of the main winding 80 is bound to the binding pin 84. In the core back top plate portion 711 with three binding pins, each of the three binding pins 84 is connected to the start or end of three types of auxiliary windings.
3種類の補助巻線の始端もしくは終端は、それぞれ同一のティース61に形成された第1補助コイル811、第2補助コイル821、第3補助コイル831から引き出される。3種類の補助巻線の始端もしくは終端が引き出される長さは短く、コイル223が形成された本体天板部713につながる、コアバック天板711上で、それぞれ、3本の絡げピン84に絡げられる。したがって、3種類の補助巻線の始端あるいは終端は、引き出される長さが短いので、引き出し線が他の部品に引っかかり損傷する可能性が低い。 The start or end of the three types of auxiliary windings are drawn from a first auxiliary coil 811, a second auxiliary coil 821, and a third auxiliary coil 831 formed on the same tooth 61, respectively. The lengths at which the start or end of the three types of auxiliary windings are drawn out are short, and on the core back top plate 711 connected to the main body top plate portion 713 on which the coil 223 is formed, It is tied. Therefore, since the start end or the end of the three kinds of auxiliary windings is short, the possibility that the lead wire is caught by other parts and damaged is low.
図6のとおり、3つの柱73は、それぞれの上面に肉抜き穴734を有している。肉抜き穴734は、柱73の径方向外側の中央領域にあって、絡げピン84を立てるための穴732の近傍にある。肉抜き穴734は、柱73の製造過程で樹脂が固まる際に、樹脂がひけて柱73の上面に凹みが生じるのを防止できる。したがって、柱73の上面の凹みにより、絡げピン84が安定して立てられないという事態を防ぐことができる。 As shown in FIG. 6, the three pillars 73 each have a hole 734 in the upper surface. The lightening hole 734 is in the central region on the outer side in the radial direction of the column 73 and is in the vicinity of the hole 732 for raising the binding pin 84. The lightening holes 734 can prevent the resin from sinking and forming a dent on the upper surface of the pillar 73 when the resin hardens during the manufacturing process of the pillar 73. Therefore, it is possible to prevent a situation in which the binding pin 84 cannot be stably stood due to the depression on the upper surface of the column 73.
また、3つの柱73はそれぞれ、柱73の上面から水平に周方向に広がる庇733を有している。周方向中間の柱73にある庇733は、周方向中間の柱73の、周方向両端の上面から周方向両側へ広がる。また、周方向両端の柱73はそれぞれ、1つずつ庇733を有している。それぞれの庇733は、周方向中間の柱73の庇733に対向して近づくように、周方向両端の柱73の上面から広がっている。 Each of the three columns 73 has a flange 733 that extends horizontally from the upper surface of the column 73 in the circumferential direction. The flange 733 in the circumferential intermediate column 73 spreads from the upper surface at both ends in the circumferential direction to both sides in the circumferential direction. Further, each of the pillars 73 at both ends in the circumferential direction has one flange 733. Each of the flanges 733 spreads from the upper surface of the pillars 73 at both ends in the circumferential direction so as to face and approach the flanges 733 of the intermediate column 73 in the circumferential direction.
また、それぞれの柱の庇733は、コイル223の導線引き出し口より上側であって、導線の絡げピン84の絡げ部841より下側に位置している。よって、コイル223から引き出された導線は、絡げピンに絡げる前に庇に引っ掛けることができる。したがって、巻線作業中に導線の位置決めが行え、導線が上側に弛むことによって巻線が他部品に引っかかり作業の効率が落ちるという問題が起きにくい。また、製品においても、導線が上に弛み、後述する配線板91のリブ912によって損傷することを防止できる。
Further, the flange 733 of each column is located above the lead wire outlet of the coil 223 and below the binding portion 841 of the lead pin 84 of the conductive wire. Therefore, the conducting wire drawn out from the coil 223 can be hooked on the hook before being tied to the binding pin. Therefore, the conductor can be positioned during the winding operation, and the problem that the winding is caught by other parts and the efficiency of the operation is reduced due to the slack of the conducting wire is less likely to occur. Also in the product, it is possible to prevent the lead wires from slacking up and being damaged by the ribs 912 of the
また、庇733は、コアバック62の径方向中心より、コイル223側に位置している。したがって、コイル223から引き出された導線が、より弛みにくい。 Further, the flange 733 is positioned on the coil 223 side from the radial center of the core back 62. Therefore, the conducting wire drawn out from the coil 223 is more difficult to loosen.
なお、従来はコイル223から引き出された導線の巻線作業中の位置決めは、巻線機により行っていた。しかしながら、従来の方法では巻線のたるみを押さえるための機構を巻線機に組み込まなければいけないので、設備コストがかかる。その点、本発明の実施形態の一例では、インシュレータで従来の巻線機の役割が担えているので、巻線機の設備コストを抑えることができる。 Conventionally, the positioning of the conducting wire drawn from the coil 223 during the winding operation has been performed by a winding machine. However, in the conventional method, since a mechanism for suppressing the slack of the winding must be incorporated in the winding machine, the equipment cost is increased. In that respect, in the example of the embodiment of the present invention, since the insulator plays the role of the conventional winding machine, the equipment cost of the winding machine can be suppressed.
また、柱73の上面の径方向外側には、固定ピン85が立てられる。固定ピン85は、後述する配線板91をインシュレータ222に固定するためのピンである。なお、柱73の上面における径方向外側に凹部があって、配線板91の裏面の、凹部と周方向および径方向位置が一致する場所に凸部があって、凹部に凸部を嵌めあわせても良い。
A fixing pin 85 is erected on the radially outer side of the upper surface of the column 73. The fixing pin 85 is a pin for fixing a
図7は、コア要素60にインシュレータ222とコイル223を組み合わせた構造を回転部3側から見た図である。インシュレータ222の傘天板部712は、周方向両側に広がっている。すなわち、傘天板部712の周方向の幅は、本体天板部713の周方向の幅より、大きくなっている。傘天板部712は、傘天板部712の上面から、上方向に広がる壁部74を有する。壁部74は、回転部3に対向する回転部対向面741を有する。回転部対向面741の周方向両端における、回転部3の側周面からの距離は、回転部対向面741の周方向中央における、回転部3の側周面からの距離よりも大きい。つまり、壁部74の周方向両端は軸方向に渡って、径方向外側に傾いている。
FIG. 7 is a view of a structure in which the insulator 222 and the coil 223 are combined with the core element 60 as viewed from the
また、壁部74は中央から周方向両端に沿って、壁部74の軸方向高さが徐々に低くなるように、壁部74の周方向両端の上側が切り欠かれている。また、インシュレータ222の壁部74の周方向中央には、壁部74の上端から軸方向下に延びる凹部742がある。 Further, the wall 74 is notched at the upper ends of the wall 74 in the circumferential direction so that the axial height of the wall 74 gradually decreases along the circumferential both ends from the center. In addition, at the center in the circumferential direction of the wall portion 74 of the insulator 222, there is a recess 742 that extends downward from the upper end of the wall portion 74 in the axial direction.
図7は、ステータ22の上に、配線板91を配置した図である。配線板91には、コイル223から引き出される巻線の端部と、モータ外部のECUとをつなぐリード線92が配置される。配線板91の下面がインシュレータ222の壁部74および柱73の上面に当たり、配線板91の軸方向の位置が決められる。
FIG. 7 is a diagram in which a
また、配線板91の径方向外側には、インシュレータ222の柱73と周方向および径方向の位置が一致する場所に固定穴93がある。インシュレータ222の固定ピン85はこの固定穴93に圧入されることによって、または、挿入後熱溶着されることによって、配線板91をインシュレータ222に固定する。
Further, on the outer side in the radial direction of the
配線板91の回転部3側には、複数の切り欠き911がある。複数の切り欠き911の内、少なくとも1つは、周方向に隣り合うティース61間にあるスロットと、周方向の位置が一致する。
There are a plurality of notches 911 on the
コイル223の周囲は樹脂で覆われる。樹脂は、巻線に電流を流した際、コイル223から発生する熱をモータ外部に移す役割がある。配線板91の下に配置されるコイル223も樹脂で覆われる。樹脂は径方向外側もしくは、周方向外側から、配線板91とコイル223との間に流される。
The periphery of the coil 223 is covered with resin. The resin has a role of transferring heat generated from the coil 223 to the outside of the motor when a current is passed through the winding. The coil 223 disposed under the
配線板91とコイル223との間に流された樹脂は、周方向に隣り合うティース61に装着されたインシュレータ222の壁部74同士と配線板の切り欠き911との間にできる空間を通って、インシュレータ222の壁部74の径方向内側に流される。しかしながら、壁部74の径方向内側に流される樹脂の径方向の厚みが薄い場合は、樹脂が回転部3側へ剥がれ落ちてしまう虞がある。そこで、本発明の例示的な実施形態では、まず、インシュレータ222の壁部74の周方向両端を径方向外側に傾かせることで、樹脂がインシュレータ222の径方向外側から内側へ流れやすくしている。また、壁部74の周方向両端の上側の切り欠き、および配線板91の切り欠き911により、樹脂が通る空間を広く保持でき、樹脂がインシュレータ222の径方向内側へ流れやすい。以上より、配線板91とコイル223との間の樹脂はインシュレータ222の径方向内側へ流れやすいので、インシュレータ222の壁部74内側の樹脂の厚みが薄くなるのを抑制できる。
The resin flowed between the
図9は、配線板91を裏側から見た図である。配線板91の裏側、つまりステータ22と軸方向に対向する側には、複数のリブ912が配置されている。複数のリブ912はそれぞれ、配線板91の裏側の面より、ステータ22側に突出している。したがって、インシュレータ222のコアバック天板部711に配置された導線は、上側に弛んだ場合、リブ912により損傷する虞がある。しかしならが、コアバック天板部711の柱73にある庇733により、コイル223から引き出された導線が絡げ部よりも上側に弛むのを抑制できる。したがって、配線板91のリブ912による、導線の損傷は防止できる。
FIG. 9 is a view of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではない。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment.
例えば、上記実施形態において、ステータコア221は展開コアでなくても、分割コアでも、円環状のコアでも良い。また。また、コア要素60の数は12でもよく、さらに多くてもよい。単相誘導モータの場合、原則として、コア要素60の数は4の倍数となる。コア要素60の数が8または12の場合に、コア要素60の外周面を略平面とすることにより、鋼板の使用効率が特に向上する。 For example, in the above embodiment, the stator core 221 may not be a developed core, but may be a split core or an annular core. Also. Further, the number of core elements 60 may be twelve or more. In the case of a single-phase induction motor, in principle, the number of core elements 60 is a multiple of four. When the number of core elements 60 is 8 or 12, the use efficiency of the steel sheet is particularly improved by making the outer peripheral surface of the core elements 60 substantially flat.
補助巻線は、3種類以上でも良い。補助巻線の種類は多いほうが、より滑らかにモータ1の速度を切り替えることが出来る。異なる種類の補助巻線それぞれの1ティースあたりの巻回数は、それぞれ同一でも良い。また、第2補助巻線および第3補助巻線は、主コイルに重ねて巻いても良い。
Three or more auxiliary windings may be used. The more the types of auxiliary windings, the more smoothly the speed of the
軸受部4は、玉軸受41,42には限定されない。例えば、スリーブ状の軸受部が利用
されてもよい。
The bearing
上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされ
てよい。
The configurations in the above embodiment and each modification may be combined as appropriate as long as they do not contradict each other.
本発明は、様々な用途のモータとして利用することができ、特に、扇風機、空気調和装置、空気清浄機、レンジフード、給湯器、加湿器、または送風機用のモータに適している。 The present invention can be used as a motor for various applications, and is particularly suitable for a motor for a fan, an air conditioner, an air cleaner, a range hood, a water heater, a humidifier, or a blower.
2 静止部
3 回転部
4 軸受部
22 ステータ
23 樹脂モールド
60 コア要素
61 ティース
62 コアバック
71 天板部
72 側壁部
73 柱
74 壁部
80 主巻線
81 第1補助巻線
82 第2補助巻線
83 第3補助巻線
84 絡げピン
85 固定ピン
91 配線板
92 リード線
93 固定穴
221 ステータコア
222 インシュレータ
223 コイル
224 渡り線
621 コアバック要素
622 連結部
711 コアバック天板部
712 傘天板部
713 本体天板部
731 収容溝
732 穴
733 庇
734 肉抜き穴
741 回転部対向面
742 凹部
811 主コイル
821 補助コイル
911 切り欠き
912 リブ
2
Claims (16)
ステータを有する静止部と、
前記回転部を前記静止部に対して中心軸を中心に回転可能に支持する軸受部と、
を備え、
前記ステータが、
上下に延びる中心軸を中心とした環状のコアバックおよび、前記コアバックから径方向内方へ延びる複数のティースから成るステータコアと、
前記ステータコアを覆うインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記複数のティースに巻かれた導線により構成される複数のコイルと、
を備え、
前記複数のコイルが、
連続する導線を1つおきのティースに巻回方向を反転しつつ巻き付けた主巻線により形成される複数の主コイルと、
連続する導線を前記1つおきのティースの間に位置するティースに巻回方向を反転しつつ巻き付けた第1補助巻線により形成される複数の第1補助コイルと、
を含み、
少なくとも、前記複数の主コイルもしくは、前記複数の第1補助コイルのどちらか一方に、複数の補助巻線が重ね巻きされ、
複数の前記ティースのうち、前記主巻線の始端もしくは終端、または、前記第1補助巻線の始端もしくは終端が引き出されている前記ティースと、前記重ね巻きされた複数の補助巻線の始端もしくは終端が引き出されている前記ティースとが、同一のティースであり、
前記同一のティースの近傍における前記インシュレータの軸方向一端面には、軸方向一方に伸びる複数の絡げピンが配置され、
前記主巻線の始端もしくは終端、または、前記第1補助巻線の始端もしくは終端と、前記補助巻線の始端もしくは終端とが、前記複数の絡げピンにそれぞれ1本ずつ絡げられる、単相誘導モータ。 A rotating part;
A stationary part having a stator;
A bearing portion that rotatably supports the rotating portion with respect to the stationary portion about a central axis;
With
The stator is
An annular core back centering on a vertically extending central axis, and a stator core comprising a plurality of teeth extending radially inward from the core back;
An insulator covering the stator core;
A plurality of coils composed of conductive wires wound around the plurality of teeth via the insulator ;
With
The plurality of coils are
A plurality of main coils formed by main windings wound around every other tooth while reversing the winding direction;
A plurality of first auxiliary coils formed by first auxiliary windings in which continuous conductors are wound around the teeth positioned between the other teeth while reversing the winding direction;
Including
At least one of the plurality of main coils or the plurality of first auxiliary coils is overlaid with a plurality of auxiliary windings ,
Among the plurality of teeth, the start end or end of the main winding, or the teeth from which the start end or end of the first auxiliary winding is drawn, and the start ends of the plurality of auxiliary windings that are overlapped or The teeth from which the end is pulled out are the same teeth,
A plurality of binding pins extending in one axial direction are arranged on one end surface in the axial direction of the insulator in the vicinity of the same teeth,
A starting end or termination of the main winding, or a starting end or termination of the first auxiliary winding, and a starting end or termination of the auxiliary winding are each entangled one by one with the plurality of binding pins. Phase induction motor.
前記複数のコア要素のそれぞれが、1つのティースと、前記コアバックの対応する部位であるコアバック要素と、を含み、
前記複数のコアバック要素は各々、樹脂製の前記インシュレータで覆われ、
それぞれの前記絡げピンは、同一のコアバック要素を覆う、前記インシュレータの軸方向一端面に、軸方向一方に伸びるように立てられる、請求項1ないし4のいずれかに記載の単相誘導モータ。 The stator core is a set of a plurality of core elements;
Each of the plurality of core elements includes one tooth and a core back element that is a corresponding part of the core back.
Wherein the plurality of core back elements are each covered with the insulator made of resin,
5. The single-phase induction motor according to claim 1, wherein each of the binding pins is erected so as to extend in one axial direction on one end surface in the axial direction of the insulator that covers the same core back element. .
前記コアバック天板部には、前記コイルから引き出された前記導線が配置され、
前記コアバック天板部は、軸方向一方方向に伸びる柱を有し、
前記柱は、前記導線の少なくとも一部を軸方向一方方向から覆う庇を有している請求項1ないし6のいずれかに記載の単相誘導モータ。 The insulator has a core back top plate portion covering an axial end surface of the core back,
In the core back top plate portion, the conducting wire drawn from the coil is disposed,
The core back top plate has a column extending in one axial direction,
The single-phase induction motor according to any one of claims 1 to 6, wherein the column has a flange that covers at least a part of the conducting wire from one axial direction .
前記側面は周方向に沿って延びる収容溝を有し、
該収容溝の内部に前記導線の一部が収容されている、請求項6ないし10のいずれかに記載の単相誘導モータ。 The side of the column opposite to the coil side is located on the side opposite to the coil from the radial center of the core back,
The side surface has a receiving groove extending along the circumferential direction,
The single-phase induction motor according to any one of claims 6 to 10, wherein a part of the conducting wire is housed in the housing groove .
前記配線板の前記天板部と対向する面には、リブがある、請求項6ないし12のいずれかに記載の単相誘導モータ。 A wiring board is disposed at a position facing the top plate portion in the axial direction through a gap,
The single-phase induction motor according to any one of claims 6 to 12, wherein a rib is provided on a surface of the wiring board facing the top plate portion .
前記インシュレータは、前記傘部の軸方向一方向端部から一方向に拡がる壁部を有し、
前記壁部は、前記回転部と対向する回転部対向面を有し、
前記回転部対向面の周方向両端における、前記回転部の側周面からの距離は、前記回転部対向面の周方向中央における、前記回転部の側周面からの距離よりも大きく、
前記ステータの軸方向両端面、およびインシュレータの回転部と対向する面は、樹脂モールド材によってモールドされている、請求項1ないし12のいずれかに記載の単相誘導モータ。 Before SL plurality of teeth, the rotating side, each have a bevel portion extending in the circumferential direction both,
The insulator has a wall portion that extends in one direction from one axial end portion of the umbrella portion,
The wall portion has a rotating portion facing surface facing the rotating portion,
The distance from the side circumferential surface of the rotating part at both ends in the circumferential direction of the rotating part facing surface is larger than the distance from the side circumferential surface of the rotating part at the circumferential center of the rotating part facing surface,
The single-phase induction motor according to any one of claims 1 to 12, wherein both end surfaces in the axial direction of the stator and surfaces facing the rotating portion of the insulator are molded with a resin molding material.
前記配線板の径方向前記回転部側には、複数の切り欠きがあり、
前記複数の切り欠きの内の少なくとも一つは、周方向に隣り合うティース間にあるスロットと、周方向の位置が一致する、請求項14に記載の単相誘導モータ。 A wiring board is disposed on one side of the stator in the axial direction,
On the rotating part side in the radial direction of the wiring board, there are a plurality of notches,
The single-phase induction motor according to claim 14, wherein at least one of the plurality of notches coincides in a circumferential position with a slot between adjacent teeth in the circumferential direction.
16. The single-phase induction motor according to claim 14, wherein a concave portion extending from one axial end of the wall portion to the other axial end is provided at a circumferential center of the wall portion of the insulator.
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