(57)【要約】【課題】相間絶縁やコイルーステータコア間の絶縁を確実に確保し、コイルの占積率を高めても高い信頼性を実現することができるモータのスロットレス構造を提供することを目的とする。【解決手段】外周側に集中巻きのコイルを配置したロータと、前記コイルの外側に配置されたスロットルのない円筒状のステータコアとを具備し、コイルボビン１は、絶縁性のある非磁性体からなる円筒形で、前記ロータと前記ステータコアとの間に配置され、かつ、前記円筒形の外周には、前記コイルの数と同じ数の半径方向に突出し、軸方向に伸びる第１突起２があり、これに前記コイルが挿入され、隣り合うコイルの間にも前記円筒形の外周から第２突起３が形成されており、前記コイルボビンに前記コイルを挿入し組み立てた後に外周を絶縁性の層で覆うようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周側に集中巻きのコイルを配置したロータと、前記コイルの外側に配置されたスロットルのない円筒状のステータコアとを具備し、前記コイルを保持するコイルボビンは、絶縁性のある非磁性体からなる円筒形で、前記ロータと前記ステータコアとの間に配置され、かつ、前記円筒形の外周には、前記コイルの数と同じ数の半径方向に突出し、軸方向に伸びる第１突起があり、これに前記コイルが挿入され、隣り合うコイルの間にも前記円筒形の外周から第２突起が形成されており、前記コイルボビンに前記コイルを挿入し組み立てた後に外周を絶縁性の層で覆うようにしたモータ。
【請求項２】
絶縁性の層は絶縁性シートであり、前記絶縁性シートはコイルボビンの各突起の先端に設けたスリットにそのエッジ、または折り曲げたエッジを挿入して固定したことを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
絶縁性シートは１枚で、コイルボビンの外周を覆うように形成した請求項２記載のモータ。
【請求項４】
絶縁性シートはコイルの数と同じ枚数で、隣り合った前記絶縁シートの前記コイルボビンの突起の先端に設けたスリットの挿入するエッジは離されて配置した請求項２記載のモータ。
【請求項５】
コイルボビンの円筒形の軸方向は、少なくとも前記コイルのコイルエンドの高さ同等以上まで伸びていることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項６】
絶縁性の層は、絶縁性の円筒形の部材からなることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項７】
絶縁性の層は、コイルボビンの外周に巻回した絶縁性の糸と、樹脂からなることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項８】
絶縁性の層は、コイルボビンの外周に配置した凹凸のあるリングと樹脂とからなることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項９】
コイルとコイルボビンが樹脂で成形されていることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項記載のモータ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のモータを駆動源とする電動送風機。
【請求項１１】
請求項１０の記載の電動送風機を搭載した電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速回転用モータ用ロータのスロットレス構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来のモータ用ロータのスロットレス構造を示し、コイルボビン２３は円筒状の外周から半径方向に突出した複数の突起部２４を円周方向に均等な角度で突設している。そして、予め集中巻で自己融着線にて形成された空芯コイル（図示せず）をコイルボビン２３の突起部２４に配置するようになっている。
【０００３】
このコイルボビン２３より大きい内径を持った円筒状のステータコア（図示せず）にコイルボビン２３が内挿される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２６２５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、占積率を高めた場合に相間絶縁やコイルーステータコア間の絶縁が確実に絶縁部材で確保されていないため、信頼性が低下してしまうという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、相間絶縁やコイルーステータコア間の絶縁が確実に絶縁部材で確保できるスロットレス構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のスロットレス構造は、コイルボビンの突起を集中巻のコイルの間にも設け、さらにコイルボビンにコイルを挿入し組み立てた後に外周を絶縁性の層で覆うように配置するようにしたものである。
【０００７】
これによって相間絶縁やコイルーステータコア間の絶縁が確実に確保することができ、コイルの占積率を高めても高い信頼性を実現することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスロットレス構造を有したモータは、高い効率を有しながら小型化が図れるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、外周側に集中巻きのコイルを配置したロータと、前記コイルの外側に配置されたスロットルのない円筒状のステータコアとを具備し、前記コイルを保持するコイルボビンは、絶縁性のある非磁性体からなる円筒形で、前記ロータと前記ステータコアとの間に配置され、かつ、前記円筒形の外周には、前記コイルの数と同じ数の半径方向に突出し、軸方向に伸びる第１突起があり、これに前記コイルが挿入され、隣り合うコイルの間にも前記円筒形の外周から第２突起が形成されており、前記コイルボビンに前記コイルを挿入し組み立てた後に外周を絶縁性の層で覆うようにしたので、相間の絶縁をコイルボビンの突起で、コイルとステータコアとの絶縁をコイルボビンの外周を覆う絶縁性の層で確実に行うことができる。
【００１０】
第２の発明は、特に第１の発明において、絶縁性の層は絶縁性シートであり、前記絶縁性シートはコイルボビンの各突起の先端に設けたスリットにそのエッジ、または折り曲げ
たエッジを挿入して固定したので、ピンホールなどの絶縁が弱い箇所が発生しにくいという高い信頼性を確保することが可能となる。
【００１１】
また、確実な絶縁を確保できることから占積率の向上による小型化や高効率化を図ることが可能となる。
【００１２】
第３の発明は、特に第２の発明において、絶縁性シートは１枚で、コイルボビンの外周を覆うように形成したことにより、絶縁性シートを折り曲げるだけで良く、さらに、隙間無く絶縁性シートを配置しやすいのでコイルとステータコアとの間の絶縁の信頼性を高くすることができる。
【００１３】
また、確実な絶縁を確保できることから占積率の向上による小型化や高効率化を図ることが可能となる。
【００１４】
第４の発明は、特に第２の発明において、絶縁性シートはコイルの数と同じ枚数で、隣り合った前記絶縁シートの前記コイルボビンの突起の先端に設けたスリットの挿入するエッジは離されて配置したことにより、相間の沿面距離を長く取りやすいので、信頼性を高くすることができる。また、確実な絶縁を確保できることから占積率の向上による小型化や高効率化を図ることが可能となる。
【００１５】
第５の発明は、特に第１の発明において、コイルボビンの円筒形の軸方向は、少なくとも前記コイルのコイルエンドの高さ同等以上まで伸ばすことにより、コイルエンドの内径側への形状の崩れが発生しにくくなり、ロータとの絶縁距離の確保や接触することもなくなる。
【００１６】
また、確実な絶縁の確保やコイルエンドの保護ができることから占積率の向上による小型化や高効率化を図ることが可能となる。
【００１７】
第６の発明は、特に第１の発明において、絶縁性の層は、絶縁性の円筒形の部材で構成することにより、全くピンホールレスでコイルとステータコアとの絶縁を行うことができ、高い信頼性を得ることができる。
【００１８】
また、確実な絶縁を確保できることから占積率の向上による小型化や高効率化を図ることが可能となる。
【００１９】
第７の発明は、特に第１の発明において、絶縁性の層は、コイルボビンの外周に巻回した絶縁性の糸と、樹脂からなる。これにより、樹脂が一定以上の厚みを確保することが可能となり、相間だけでなくコイルとステータコアの間の絶縁も確実にとることができ、高い信頼性を得ることができる。
【００２０】
また、確実な絶縁を確保できることから占積率の向上による小型化や高効率化を図ることが可能となる。
【００２１】
第８の発明は、特に第１の発明において、絶縁性の層は、コイルボビンの外周に配置した凹凸のあるリングと樹脂とからなるもので、糸状の部材を巻回する作業がいらず、また、リングの方が高い剛性を得やすいのでコイルのふくらみをより確実に押さえ込むことができる。
【００２２】
これにより樹脂が一定以上の厚みを確保することが可能となり、相間だけでなくコイルとステータコアの間の絶縁も確実にとることができ、高い信頼性を得ることができる。
【００２３】
第９の発明は、特に第１〜８のいずれか一つの発明において、コイルとコイルボビンが樹脂で成形することにより、モータ駆動時の電磁振動によるコイルからの騒音を抑えるとともに、コイルからの熱を効率よく伝えることができるので放熱に有利である。
【００２４】
また、コイルエンドが樹脂で覆われて傷つきにくくなり確実に絶縁することができるため信頼性の向上を図ることができる。
【００２５】
第１０の発明は、前記第１〜９のいずれか一つのモータを電動送風機の駆動源としたものであり、第１１の発明は前記第１０の発明の電動送風機を電気掃除機に搭載したものである。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１に示すように、絶縁性があり、非磁性体からなるコイルボビン１は、集中巻のコイル（図示せず）の数と同じ数の半径方向に突出する第１突起部２が軸方向に形成され、さらにこの第１突起部２の間には半径方向に突出する第２突起部３が軸方向に設けられている。
【００２８】
第２突起部３は断面形状が台形形状に設定されており、その傾斜面は隣接する第１突起部２の半径方向に対してほぼ直角になっている。
【００２９】
これにより、コイルボビン１に直接巻線をすることが可能となる。
【００３０】
第１突起部２と第２突起部３の先端には２つのスリットが設けられ、各々隣り合った突起部のスリットの間に絶縁シート４のエッジが挿入されている。
【００３１】
絶縁シート４はコイルボビン１の外周を覆うように成形されており、第１突起部２と第２突起部３のスリットにて溶着あるいは接着、カシメなどで固着されている。
【００３２】
これにより、第１突起部２に装着される集中巻のコイルの軸方向の部分をコイルボビン１と絶縁シート４で完全に覆うことができ、コイルの占積率を高めるようにコイルをプレスしてから絶縁シート４を固着することも可能となる。
【００３３】
また、隣り合った絶縁シート４のエッジは各突起部の異なるスリットに挿入されることにより、隣り合うコイルの間の沿面距離を長く取ることが可能になる。
【００３４】
これによって、相間絶縁やコイルーステータコア間の絶縁が確実に確保することができ、コイルの占積率を高めても高い信頼性を実現することができる。その結果、占積率の向上が一層行えることにより、モータの小型化や高効率化を図ることが可能となる。
【００３５】
なお、突起部先端に設けたスリットを２つとして示したが、突起部の先端の側面の各々に各々の絶縁シートを固着させても良く、１つのスリットに隣り合う絶縁シートのエッジが接触しないように絶縁物を介在させて挿入するとしても良い。
【００３６】
（実施の形態２）
図２は実施の形態２を示し、図１と同作用を行う構成部分には同一符号を付し、具体的説明は実施の形態１のものを援用する。
【００３７】
本実施の形態では、絶縁シート５が１枚で構成されており、そのエッジは第１突起部２の先端に設けたスリットで固着されている。
【００３８】
他の第１突起部２と第２突起部３のスリットには絶縁シート５の折り曲げのエッジが挿入されて固着されている。
【００３９】
絶縁シート５全体はコイルボビン１の外周を覆うように配置されている。
【００４０】
絶縁性シート５は折り曲げるだけで良く、さらに、コイルボビン１の外周側に隙間無く絶縁性シート５を配置できるので、コイル（図示せず）とステータコア（図示せず）との間の絶縁の信頼性を高くすることができ、コイルの占積率を高めても高い信頼性を実現することができる。
【００４１】
それにより、占積率の向上が一層行えることにより、モータの小型化や高効率化を図ることが可能となる。
【００４２】
（実施の形態３）
図３は実施の形態３を示し、図１と同作用を行う構成部分には同一符号を付し、具体的説明は実施の形態１のものを援用する。
【００４３】
本実施の形態では、コイルボビン１の外周側とステータコア（図示せず）の内径側との間に設ける絶縁性の層は、絶縁性の円筒形の絶縁管６にて構成されており、第１突起部２と絶縁管６、第２突起部３と絶縁管６が嵌合して固着されている。
【００４４】
これにより、相間絶縁やコイル（図示せず）の巻き崩れを防止することが可能となるとともに、全くピンホールレスでコイルとステータコアとの絶縁を行うことができ、高い信頼性を得ることができる。
【００４５】
その結果、確実な絶縁を確保できることから占積率の向上による小型化や高効率化を図ることが可能となる。
【００４６】
また、第２突起部３は根元付近に薄肉部を設けて柔軟に屈曲できる部分を設ける。
【００４７】
コイルを装着する第１突起部２に対して離れる側へ第２突起部３の先端を屈曲することにより、第１突起部２に直接巻線機で巻線を行うことが可能となる。
【００４８】
（実施の形態４）
図４は本発明の実施の形態４を示し、コイルボビン１の内径側の円筒形状部６の外周面から半径方向に突出し軸方向に伸びている第１突起部２に集中巻のコイル７が配置されており、また、第１突起部２の外周側端面に複数の溝８があり、コイル７がコイルボビン１の外周より外側に突出しないように溝８に沿って絶縁性の糸９が巻回されている。
【００４９】
コイル７の間に設けた第２突起部（図示せず）も第１突起部２と同様の形状をしており、端面の溝に沿って絶縁性の糸が巻回してある。
【００５０】
この状態でコイルボビン１の外周側を成型や注型、含浸、塗布、ワニス処理などにより樹脂で覆うようにする。
【００５１】
また、コイルボビン１の内径側の円筒形状部６は軸方向が少なくとも前記コイル７のコ
イルエンドの高さ同等以上まで伸ばしている。
【００５２】
これにより、コイルエンドの内径側への形状の崩れが発生しなくなり、ロータ（図示せず）との絶縁距離の確保や接触することもなくなる。
【００５３】
また、コイルエンドも含めてコイルボビン１やコイル７、あるいはステータコア（図示せず）も含めて一体成形することにより、モータ駆動時の電磁振動によるコイル７からの騒音を抑えるとともに、コイル７からの熱を効率よく伝えることができるので放熱に有利である。
【００５４】
また、コイルエンドが樹脂で覆われて傷つきにくくなり確実に絶縁することができるため信頼性の向上を図ることができる。また、確実な絶縁を確保できることから占積率の向上による小型化や高効率化を図ることが可能となる。
【００５５】
なお、コイルボビン１やコイル７などを一体成型すると示したが、他の実施例に用いても同様の効果が得られる。
【００５６】
（実施の形態５）
図５は実施の形態５を示し、図１と同作用を行う構成部分には同一符号を付し、具体的説明は実施の形態１のものを援用する。
【００５７】
図５に示すように、コイルボビン１の外周に凹凸のあるリング１０を配置し、ステータコア（図示せず）とコイル（図示せず）との距離を一定以上を確保して、コイルボビン１の外周側を成型や注型、含浸、塗布などにより樹脂で覆うようにする。
【００５８】
また、第１突起部２とリング１０、第２突起部３とリング１０が嵌合して固着されている。
【００５９】
これにより、相間絶縁やコイルの巻き崩れを防止することが可能となる糸状の部材を巻回する作業がいらず、また、糸よりリング１０の方が高い剛性を得やすいのでコイルのふくらみをより確実に押さえ込むことができる。
【００６０】
その結果、コイルボビン１の外周側の樹脂が一定以上の厚みを確保することが可能となり、相間だけでなくコイルとステータコアの間の絶縁も確実にとることができ、高い信頼性を得ることができる。
【００６１】
また、確実な絶縁を確保できることから占積率の向上による小型化や高効率化を図ることが可能となる。
【００６２】
また、第２突起部３の根元付近に薄肉部を設けて、柔軟に屈曲できる部分を設ける。
【００６３】
コイルを装着する第１突起部２に対して離れる側へ第２突起部３の先端を屈曲することにより、第１突起部２に直接巻線機で巻線を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明にかかるスロットレス構造はコイルボビンの突起やコイルボビン外周側を覆う絶縁層によって確実な絶縁をとることができるため、信頼性の向上や、占積率の向上による小型化、高効率化を図ることができる。
【００６５】
また、このロータを用いたモータを有する電動送風機においても高い効率を有しながら
小型化を図ることができる。
【００６６】
そのため、電気掃除機はもちろんのこと、他の家庭用電化機器、産業機器などの用途にも幅広く適用できる。さらには、電動送風機は同様の観点において、圧縮機、タービン、液体用ポンプにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるモータ用ロータの正面図
【図２】本発明の実施の形態２におけるモータ用ロータの正面図
【図３】本発明の実施の形態３におけるモータ用ロータの正面図
【図４】本発明の実施の形態４におけるモータ用ロータの側面図
【図５】本発明の実施の形態５におけるモータ用ロータの正面図
【図６】従来のモータ用ロータを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【符号の説明】
【００６８】
１  コイルボビン
２  第１突起部
３  第２突起部
４，５  絶縁シート
６  絶縁管
７  コイル
８  溝
９  糸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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