(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻枠の内壁と外壁との間に分割して巻装された固定子巻線を有する固定子と、
前記固定子に囲まれて配設された回転子と、
前記固定子の内側に配置され、前記分割された固定子巻線間を渡る渡り線を支持する渡り線支持部と、
前記巻枠の内壁に形成され、前記巻枠に巻装された固定子巻線から前記渡り線を前記渡り線支持部側に引き出したり、前記渡り線支持部側から前記巻枠に巻装された固定子巻線に前記渡り線を引き入れたりする内壁切り欠き部と、
前記内壁切り欠き部の先端から内径方向に突出した切り欠き先端突出部と、
前記切り欠き先端突出部に接触して折り返す渡り線と、
を備え、
前記切り欠き先端突出部は、前記内壁切り欠き部の切り欠き面から内径方向に半円状に突出していることを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記固定子は、前記固定子巻線が分割して巻装される複数のティースが設けられた固定子鉄心を備えることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記渡り線支持部は、前記回転子が内側に収まるように構成された円筒コーン形状をなすことを特徴とする請求項１または２に記載の電動機。
【請求項４】
前記切り欠き先端突出部は、前記巻枠の内壁の壁厚さ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項５】
前記渡り線は前記渡り線支持部に沿って這わされ、前記切り欠き先端突出部に当接する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。
【請求項６】
前記渡り線は前記固定子巻線の巻方向と逆方向に這わされていることを特徴とする請求項５に記載の電動機。
【請求項７】
通風路を形成するケーシングと、
前記ケーシング内に配設され、羽根車と電動機を有する送風機とを備える換気扇において、
前記電動機は請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動機で構成されていることを特徴とする換気扇。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動機および換気扇に関し、特に換気扇等の羽根車の駆動に用いられる小型電動機の巻線間を渡る渡り線を通す方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機の巻線間を渡る渡り線を通す方式としては、中空を渡す方法を始めとして様々の方式がある。例えば、特許文献１には、巻線間を渡る渡り線の処理構造において堅牢性を向上させるため、フロント側を小径とする円筒コーン形状を成す渡り線支持部を設け、巻線間を渡る渡り線を渡り線支持部の円錐曲面上に沿って這わす技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３６０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術によれば、内壁の切り欠き部から巻部へ沿って渡り線を這わした時に巻線の巻方向が渡り線の方向と逆方向になる場合、渡り線が切り欠き先端部に当たると、渡り線に傷が付き、品質および信頼性が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、巻線間に渡り線を通す際に渡り線に傷が付くのを防止しつつ、堅牢性を確保することが可能な電動機および換気扇を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の電動機は、巻枠の内壁と外壁との間に分割して巻装された固定子巻線を有する固定子と、前記固定子に囲まれて配設された回転子と、前記固定子の内側に配置され、前記分割された固定子巻線間を渡る渡り線を支持する渡り線支持部と、前記巻枠の内壁に形成され、前記巻枠に巻装された固定子巻線から前記渡り線を前記渡り線支持部側に引き出したり、前記渡り線支持部側から前記巻枠に巻装された固定子巻線に前記渡り線を引き入れたりする内壁切り欠き部と、前記内壁切り欠き部の先端から内径方向に突出した切り欠き先端突出部と、前記切り欠き先端突出部に接触して折り返す渡り線と、を備え、前記切り欠き先端突出部は、前記内壁切り欠き部の切り欠き面から内径方向に半円状に突出していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、巻線間に渡り線を通す際に渡り線に傷が付くのを防止しつつ、堅牢性を確保することが可能という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明に係る換気扇の実施の形態の概略構成を示す横断面図である。
【図２】図２は、図１の電動機の概略構成を示す横断面図である。
【図３】図３は、図２の電動機の固定子鉄心３０の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、図２の電動機のティース部３１と第１の巻枠４１と第２の巻枠４６とを分解して示す斜視図である。
【図５】図５は、図２の電動機の第１の巻枠４１と第２の巻枠４６とにティース部３１が装着された状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、図５の第２の巻枠４６の内壁切り欠き部４８ａおよび切り欠き先端突出部４８ｂの部分を拡大して示す上面図である。
【図７】図７は、図５の第１の巻枠４１と第２の巻枠４６に固定子巻線が巻装された状態を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７の状態において渡り線支持部６２に沿って巻線間に渡り線を渡す方向を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る電動機および換気扇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。
【００１０】
実施の形態．
図１は、本発明に係る換気扇の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。図１において、換気扇９０は、例えば、屋内と屋外とを隔てる壁部１００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。換気扇９０には、ケーシング（ベルマウス）９２および送風機９５が設けられている。
【００１１】
ここで、ケーシング９２は換気口に取り付けられて内部に通風路（空気流路）９１を形成する。送風機９５は、ケーシング９２内に配設され、通風路９１を介して空気を強制的に移動させる。送風機９５には、電動機８０および羽根車９３が設けられ、羽根車９３は電動機８０の駆動軸８１に取り付けられている。
【００１２】
図２は、図１の電動機の固定子鉄心３０の概略構成を示す斜視図である。図２において、電動機８０には、電動機本体６０および端子台７０が設けられている。
【００１３】
電動機本体６０は、中心に駆動軸８１を貫通させる回転子１０と、この回転子１０を貫通させる貫通穴を中央部に有する固定子２０と、これら回転子１０および固定子２０を収納するフロントブラケット８２およびリヤブラケット８３とを有している。
【００１４】
固定子２０は、薄い鋼板が多数積層されて成り、複数のスロットを形成する複数のティース部３１が設けられた固定子鉄心３０と、ティース部３１に巻装された固定子巻線５０と、固定子巻線５０および固定子鉄心３０との間に設けられ、両者の絶縁を行う巻枠４０を有している。
【００１５】
ここで、巻枠４０には、固定子巻線５０の巻崩れを防止する内壁４０ｂと外壁４０ａが設けられている。そして、固定子巻線５０は、巻枠４０の内壁４０ｂと外壁４０ａとの間に分割して巻装されている。そして、巻枠４０に分割して巻装された固定子巻線５０間には渡り線が渡されている。
【００１６】
固定子２０には、固定子巻線５０間に渡された渡り線を支持する渡り線支持部６２が固定子巻線５０の内側に設けられている。なお、渡り線支持部６２は、電動機８０のフロント側が小径の円錐コーン形状をなすことができる。渡り線支持部６２は、断面において駆動軸８１の直交面に対して約６０度傾く円錐テーパ面を有することができる。また、リヤブラケット８３と固定子巻線５０の絶縁のため、絶縁カバー４９を設けている。
【００１７】
回転子１０は、２つのベアリング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６０は、フロントブラケット８２およびリヤブラケット８３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８１に嵌合固定されたフロントベアリング８４およびリアベアリング８５をさらに有している。
【００１８】
回転子１０の外径と固定子２０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１０と固定子２０とは、軸心を一致させて配設されている。
【００１９】
一方、端子台７０は、樹脂等の絶縁材料にて作製され、リヤブラケット８３の後端部（駆動軸８１の突出する側を前端部とする）を全体に渡って覆うように配設されている。端子台７０は、進相用コンデンサ７１を始めとする各種電気部品を内部に収納している。
【００２０】
図３は、図２の電動機の固定子鉄心３０の概略構成を示す斜視図である。図３において、固定子鉄心３０には、断面略Ｔ字型を成す４個のティース部３１および４個のティース部３１と物理的及び電気的に結合して外周の磁路を形成するヨーク部３２が設けられている。なお、ヨーク部３２は、外周が環状を成し、４個のティース部３１の端部が係合する係合部が内周側に形成されている。そして、隣接するティース部３１は互いに直交するようにして、ヨーク部３２の内周側に配置されている。ティース部３１とヨーク部３２は、両者ともに薄い鋼板が軸方向（厚さ方向）に多数積層されて作製されている。
【００２１】
図４は、図２の電動機のティース部３１と第１の巻枠４１と第２の巻枠４６とを分解して示す斜視図である。図４において、巻枠４０は、電動機８０の軸方向に第１の巻枠４１と第２の巻枠４６の２つに分割されている。そして、軸方向両側からティース部３１を挟み込み、４個のティース部３１の相互の位置決めを正確に行うとともに、ティース部３１に固定子巻線５０が巻装された際、固定子鉄心３０と固定子巻線５０との間の絶縁をする。
【００２２】
図５は、図２の電動機の第１の巻枠４１と第２の巻枠４６とにティース部３１が装着された状態を示す斜視図、図６は、図５の第２の巻枠４６の内壁切り欠き部４８ａおよび切り欠き先端突出部４８ｂの部分を拡大して示す上面図である。図５および図６において、嵌合わせされた第１の巻枠４１と第２の巻枠４６には、ティース部３１を囲繞する各部分に固定子巻線５０が巻回される領域として巻部４４が形成される。なお、この巻部４４は、４個のティース部３１に対応して４個分設けられている。
【００２３】
この巻部４４の半径方向の内側と外側には、外壁部４２と内壁部４３が第１の巻枠４１巻部４４に対して設けられ、外壁部４７と内壁部４８が第２の巻枠４６に対して設けられている。この外壁部４２、４７と内壁部４３、４８は、固定子巻線５０を巻回する際、固定子巻線５０を巻部４４に容易に案内するとともに、巻部４４に多量に巻回された固定子巻線５０の倒れや巻崩れを防止することができる。この外壁部４２、４７と内壁部４３、４８は、４つのティース部３１に対応して４つずつ設けられている。
【００２４】
そして、４つの内壁部４３、４８は、隣り合う辺がそれぞれ結合して全体で矩形筒状をなしている。フロント側の第２の巻枠４６において、矩形筒状をなす４つの内壁部４８の中央部には、円錐コーン形状（中空円錐台形状）の渡り線支持部６２が配置されている。渡り線支持部６２は、第２の巻枠４６と一体に樹脂にて作製するようにしてもよい。
【００２５】
そして、第２の巻枠４６の４つの内壁部４８には、渡り線を通すための内壁切り欠き部４８ａが中央部に各々設けられている。内壁切り欠き部４８ａには、内壁切り欠き部４８ａの先端から内径方向に突出した切り欠き先端突出部４８ｂが設けられている。
【００２６】
切り欠き先端突出部４８ｂは第２の巻枠４６の内壁４８の壁厚さ以上の厚さを有することができる。また、切り欠き先端突出部４８ｂは、内壁切り欠き部４８ａの切り欠き面から内径方向に略半円状に突出させることができる。
【００２７】
このような切り欠き先端突出部４８ｂを内壁切り欠き部４８ａの先端に設けることにより、渡り線が内壁切り欠き部４８ａから巻部４４へ沿って這わされた時、固定子巻線５０の巻方向が渡り線の方向と逆方向である場合においても、固定子巻線５０に傷が付くのを防止することができる。なお、切り欠き先端突出部４８ｂは、内壁切り欠き部４８ａの軸方向全体に形成するようにしてもよく、渡り線が内壁切り欠き部４８ａに接触する部分を含むように内壁切り欠き部４８ａの軸方向の一部に形成するようにしてもよい。
【００２８】
渡り線支持部６２は、駆動軸８１又は回転子１０を貫通させるために、前端部側に開口を有しており、この前端部側を小径とし、第２の巻枠４６との接続側を大径する円錐コーン形状を成すことができる。そして、渡り線支持部６２は、分割された固定子巻線５０間に渡る渡り線を円錐曲面上に沿って這わすことにより支持する。小径側先端部には、渡り線を沿わす作業をする際に誤って外れることのないように、短尺円筒上の先端立ち上がり部６３が設けられている。短尺円筒上の先端立ち上がり部６３と切り欠き先端突出部４８ｂとの間隔は、渡り線を沿わすために必要な巻線機ノズル（図示せず）が入る寸法に設定することができる。
【００２９】
図７は、図５の第１の巻枠４１と第２の巻枠４６に固定子巻線が巻装された状態を示す斜視図である。図７において、固定子巻線５０には、主巻線５１と補助巻線５３が設けられている。主巻線５１は、さらに２つの巻線に分割されて、対向する２つの巻部４４に第１主巻線５１ａと第２主巻線５１ｂとして巻装されている。また、補助巻線５３も同じように２つの巻線に分割されて、他の対向する２つの巻部４４に第１補助巻線５３ａと第２補助巻線５３ｂとして巻装されている。
【００３０】
第１主巻線５１ａと第２主巻線５１ｂとは１本の巻線にて形成されている。電動機８０が集中巻の場合、固定子巻線５０は第１主巻線５１ａの全部が所定の巻部４４に巻かれ、第１主巻線５１ａが巻き終わると、対向する巻部４４に渡り、その巻部４４に第２主巻線５１ｂが巻かれる。
【００３１】
同じように、第１補助巻線５３ａと第２補助巻線５３ｂとは１本の巻線にて形成されている。そして、第１補助巻線５３ａの全部が所定の巻部４４に巻かれ、第１補助巻線５３ａが巻き終わると、対向する第２補助巻線５３ｂの巻部４４に渡り、その巻部４４に第２補助巻線５３ｂが巻かれる。
【００３２】
図８は、図７の状態において渡り線支持部６２に沿って巻線間に渡り線を渡す方向を示す上面図である。図８において、第１主巻線５１ａが実線矢印Ａ１のように巻回されてこれが巻き終わると、第１主巻線５１ａから引き出された渡り線が内壁切り欠き部４８ａを通過して渡り線支持部６２側に出る。そして、実線曲線Ａ２に示すように、渡り線が渡り線支持部６２の円錐曲面上を這うようにして大きく半円を描いて進み、対向する側の内壁４８の内壁切り欠き部４８ａを通過して、その位置の巻部４４に引き入れられ、実線矢印Ａ３の向きに巻回されて第２主巻線５１ｂを形成する。
【００３３】
この時、磁束の方向を揃えるために、第２主巻線５１ｂは巻方向が第１主巻線５１ａと同じであるため、内壁切り欠き部４８ａを通過した直後に渡り線方向とは逆の方向に切り欠き先端突出部４８ｂの半円部分に当接して折り返され、第２の巻線５１ｂが実線矢印Ａ３のように巻回されている。
【００３４】
同じようにして、第１補助巻線５３ａが一点鎖線矢印Ｂ１のように巻回されてこれが巻き終わると、第１補助巻線５３ａから引き出された渡り線が内壁切り欠き部４８ａを通過して渡り線支持部６２側に出る。そして、一点鎖線曲線Ｂ２に示すように、渡り線が渡り線支持部６２の円錐曲面上を這うようにして大きく半円を描いて進み、対向する側の内壁４８の内壁切り欠き部４８ａを通過して、内壁切り欠き部４８ａを通過した直後に渡り線方向とは逆の方向に切り欠き先端突出部４８ｂの半円部分に接触して折り返し、その位置の巻部４４に引き入れられ、一点鎖線矢印Ｂ３の向きに巻回されて第２補助巻線５３ｂを形成する。
【００３５】
なお、巻回が完了した第１主巻線５１ａは、直径が大きくなっているので、そこから始まる渡り線は、第１主巻線５１ａの最も高い位置（軸方向先端側）から離れて内壁切り欠き部４８ａに入り、内壁切り欠き部４８ａを通過した直後に渡り線方向とは逆の方向に切り欠き先端突出部４８ｂの半円部分に接触して折り返すことなる。
【００３６】
一方、対向する側においては、これから第２主巻線５１ｂが巻き始められるので、渡り線は、内壁切り欠き部４８ａの最も低い位置から内壁切り欠き部４８ａを通過した直後に渡り線方向とは逆の方向に切り欠き先端突出部４８ｂの半円部分に接触して折り返して巻部４４へ侵入する。つまり、渡り線は、渡り線支持部６２の円錐曲面上を這うようにして円錐台形の高い位置（先端側）から最も低い位置へほぼ半円の道のりで移動する。
【００３７】
補助巻線５３側の渡り線も、主巻線５１側の渡り線と９０度ずれた位置にて同じように配置される。この時、２本の渡り線は、互いに高い位置から低い位置へと立体的に交差し、交差点においては高さ方向に所定量離れるので、互いに接触することがない。
【００３８】
第２の巻枠４６は、中心軸を含む面に対して対称の形状を成しているので、逆方向に巻装した場合においても、全く同様の巻線処理を行うことができる。すなわち、形状が同じ１種類の第２の巻枠４６にて異なる方向の巻線に対応することができる。
【００３９】
以上のように本実施の形態の電動機８０においては、複数の固定子巻線５０（５１ａ，５１ｂ、５３ａ、５３ｂ）の内側に配設されて、駆動軸８１又は回転子１０を貫通させる端部側を小径とする円錐コーン形状を成し、所定の巻線から他の巻線に渡る渡り線を円錐曲面上に沿って這わすことにより渡り線を支持する渡り線支持部６２を有し、巻枠４０の巻部４４には、固定子巻線５０の巻崩れを抑制する内壁４８が形成され、内壁４８には、中央部に渡り線を通す切り欠き部４８ａが設けられ、内壁切り欠き部４８ａの先端部分を内壁部４８から内径方向へ突出させ、内壁４８の厚さより大きい半円形状とした切り欠き先端突出部４８ｂを有し、渡り線が内壁４８の内壁切り欠き部４８ａから巻部４４へ沿って這わした時に巻線の巻方向が渡り線の方向と逆方向に這わす場合、内壁切り欠き部４８ａの先端部に接触して巻線に傷が付くのを防止しているため、電動機８０及びそれを用いた換気扇９０の品質および信頼性の低下を防止することができる。
【００４０】
なお、上述した実施の形態の内壁４８の厚さは固定子巻線５０の巻崩れを防止できる強度で決定され、切り欠き先端突出部４８ｂの先端の半円の大きさに合せて内壁４８を厚くすることは、材料の増大につながり、コストがかかる。このため、内壁４８の厚さは必要強度まで薄くし、切り欠き先端突出部４８ｂの先端の半円径は固定子巻線５０に傷が付かない大きさを考慮して決定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように本発明に係る電動機は、小型の電動機に好適なものであり、特に換気扇に用いられ、羽根車を駆動する電動機に適している。
【符号の説明】
【００４２】
１０  回転子
２０  固定子
３０  固定子鉄心
３１  ティース部
３２  ヨーク部
４０  巻枠
４０ａ  巻枠の外壁
４０ｂ  巻枠の内壁
４１  第１の巻枠
４２  第１の巻枠の外壁
４３  第１の巻枠の内壁
４４  巻線の巻部
４６  第２の巻枠
４７  第２の巻枠の外壁
４８  第２の巻枠の内壁
４８ａ  内壁切り欠き部
４８ｂ  切り欠き先端突出部
４９  絶縁カバー
５０  固定子巻線
５１  主巻線
５１ａ  第１主巻線
５１ｂ  第２主巻線
５３  補助巻線
５３ａ  第１補助巻線
５３ｂ  第２補助巻線
６０  電動機本体
６２  渡り線支持部
６３  先端立ち上がり部
７０  端子台
７１  進相用コンデンサ
８０  電動機
８１  駆動軸
８２  フロントブラケット
８４  フロントベアリング
８５  リアベアリング
９０  換気扇
９１  通風路
９２  ケーシング
９３  羽根車
９５  送風機
【図１】
0005548509.tif 000002
【図２】
0005548509.tif 000003
【図３】
0005548509.tif 000004
【図４】
0005548509.tif 000005
【図５】
0005548509.tif 000006
【図６】
0005548509.tif 000007
【図７】
0005548509.tif 000008
【図８】
0005548509.tif 000009