(57)【要約】【課題】固定子鉄心とフレームとの接触する面積が小さい場合においても、使用時に回転電機の温度が高温になる環境下で、固定子鉄心とフレームとの固着力を維持する回転電機の固定子を提供する。【解決手段】円筒状のフレーム４と、フレーム４の軸方向に対し垂直な断面が四角形状で形成され、フレーム４の内周面４１に四角形状の角部が当接した状態で嵌合された固定子鉄心３１と、フレーム４の内周面４１と固定子鉄心３１の外周平面部との間に、固定子鉄心３１をフレーム４に押圧する第１弾性部材３３とを備えた回転電機の固定子３を提供することを目的とする。【選択図】図３
2014147236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のフレームと、
前記フレームの軸方向に対し垂直な断面が四角形状で形成され、前記フレームの内周面に前記四角形状の角部が当接した状態で嵌合された固定子鉄心と、
前記フレームの内周面と前記固定子鉄心の外周平面部との間に、前記固定子鉄心を前記フレームに押圧する第１弾性部材とを備えた回転電機の固定子。
【請求項２】
前記第１弾性部材は、
前記固定子鉄心の外周平面部を押圧する押圧部と、
前記固定子鉄心の外周平面部と対向する前記フレームの内周面を押圧する曲面部とを備えた請求項１に記載の回転電機の固定子。
【請求項３】
前記第１弾性部材は、
前記押圧部と前記曲面部との間にばね性を有する撓み部を備えた請求項２に記載の回転電機の固定子。
【請求項４】
前記第１弾性部材の前記押圧部は、
前記固定子鉄心の外周平面部の二カ所をそれぞれ押圧するように形成された請求項２又は請求項３に記載の回転電機の固定子。
【請求項５】
前記第１弾性部材の前記押圧部は、
前記固定子鉄心の外周平面部の前記フレームの周方向に対応する両端部をそれぞれ押圧する二つの第１押圧部と、
前記固定子鉄心の外周平面部の前記両端部の間の中央部を押圧する第２押圧部とを有し、
前記第１弾性部材の前記曲面部は、
前記固定子鉄心の外周平面部と対向する前記フレームの内周面の二カ所をそれぞれ押圧する二つの第１曲面部を有し、
前記第１弾性部材の前記撓み部は、
前記第２押圧部の両端の一端と一の前記第１曲面部との間にばね性を有する第１撓み部と、
前記第２押圧部の両端の他端と他の前記第１曲面部との間にばね性を有する第２撓み部とを有し、
前記第１弾性部材は、
一の前記第１押圧部、前記一の第１曲面部、前記第１撓み部、前記第２押圧部、前記第２撓み部、前記他の第１曲面部、他の前記第１押圧部の順番に一体構成されている請求項３に記載の回転電機の固定子。
【請求項６】
前記第１弾性部材の前記押圧部は、
前記固定子鉄心の外周平面部の二カ所をそれぞれ押圧する二つの第１押圧部を有し、
前記第１弾性部材の前記曲面部は、
前記固定子鉄心の外周平面部と対向する前記フレームの内周面の二カ所をそれぞれ押圧する二つの第１曲面部を有し、
前記第１弾性部材の前記撓み部は、
一の前記第１押圧部と一の前記第１曲面部との間にばね性を有する第１撓み部と、
他の前記第１押圧部と他の前記第１曲面部との間にばね性を有する第２撓み部とを有し、
前記第１弾性部材は、
前記一の第１曲面部と前記他の第１曲面部との間にばね性を有する曲面撓み部を有し、
前記第１弾性部材は、
前記一の第１押圧部、前記第１撓み部、前記一の第１曲面部、前記曲面撓み部、前記他の第１曲面部、前記第２撓み部、前記他の第１押圧部の順番に一体構成される請求項３に記載の回転電機の固定子。
【請求項７】
前記第１弾性部材の前記押圧部は、
前記固定子鉄心の外周平面部の二カ所をそれぞれ押圧する二つの第１押圧部を有し、
前記第１弾性部材の前記曲面部は、
前記固定子鉄心の外周平面部と対向する前記フレームの内周面を一カ所で押圧する第１曲面部を有し、
前記第１弾性部材の前記撓み部は、
前記第１曲面部の両端の一端と一の前記第１押圧部との間にばね性を有する第１撓み部と、
前記第１曲面部の両端の他端と他の前記第１押圧部との間にばね性を有する第２撓み部とを有し、
前記第１弾性部材は、
前記一の第１押圧部、前記第１撓み部、前記第１曲面部、前記第２撓み部、前記他の第１押圧部の順番に一体構成される請求項３に記載の回転電機の固定子。
【請求項８】
前記固定子鉄心の外周平面部の前記中央部は、前記固定子鉄心の軸方向に形成されている凹部の底面である請求項５に記載の回転電機の固定子。
【請求項９】
前記第１弾性部材の前記第１押圧部の前記固定子鉄心の軸方向の長さは、前記第１曲面部の前記固定子鉄心の軸方向の長さよりも短く形成されている請求項７に記載の回転電機の固定子。
【請求項１０】
前記撓み部は、前記フレームの周方向に突出して形成されている請求項５又は請求項６又は請求項８に記載の回転電機の固定子。
【請求項１１】
前記第１弾性部材は、前記第１弾性部材の前記第１押圧部の端部に前記固定子鉄心の軸方向に対し垂直に突出し、前記固定子鉄心に前記第１弾性部材を固定する固定部を備えた請求項５から請求項１０のいずれか１項に記載の回転電機の固定子。
【請求項１２】
前記固定子鉄心の外周角部と前記フレームの内周面との間に挟持されている第２弾性部材を備える請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の回転電機の固定子。
【請求項１３】
前記フレームは、アルミ製にて構成される請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の回転電機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固定子鉄心をフレームに確実に固定するための回転電機の固定子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の固定子の固定子鉄心がフレームに嵌合され、フレームに固定される構造において、軽量化への要求を背景に、フレームの材質をアルミ材とするものが多い。
この場合、アルミ材のフレームの線膨張係数と、電磁鋼板を積層して形成する固定子鉄心の線膨張係数との値が大きく異なっているため、使用温度条件が高くなると、アルミ材のフレームと固定子鉄心に隙間が発生し、固定子鉄心とフレームとの固着力を維持することが困難となる。
そこで、固定子鉄心をフレームに固定させる方法として、固定子鉄心とフレームとの間に、フレームの径方向に向かってばね性の凸状部を有する筒部材を介装する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
この技術によれば、高温時にフレームが膨張した場合であっても、凸状部の復元力によって生じる摩擦抵抗により固定子鉄心とフレームの固着力の低下を補うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３３３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、外周の形状が環状の固定子鉄心が円筒状のフレームに嵌合されており、固定子鉄心の全外周に渡って、フレームの径方向に向かってばね性の凸状部を有する筒部材を介してフレームと固定子鉄心とが接触している。
この場合、筒部材を介してフレームと固定子鉄心とが接触する面積が大きいので、固定子鉄心とフレームとの固着力を維持することができる。
しかし、円筒状のフレームに嵌合されている固定子鉄心のフレームの軸方向に対し垂直な断面が四角形状である場合、筒部材を介して固定子鉄心とフレームとが接触する面積は小さくなる。
そうすると、フレームと固定子鉄心との固着力を維持するのに必要な摩擦力を確保することが困難になるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、固定子鉄心とフレームとの接触面積が小さい場合であっても、使用時に回転電機の温度が高温になる環境下で、固定子鉄心とフレームとの固着力を維持できる回転電機の固定子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】
この発明に係る回転電機の固定子は、
円筒状のフレームと、
フレームの軸方向に対し垂直な断面が四角形状で形成され、フレームの内周面に四角形状の角部が当接した状態で嵌合された固定子鉄心と、
フレームの内周面と固定子鉄心の外周平面部との間に、固定子鉄心をフレームに押圧する第１弾性部材とを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る回転電機の固定子は、
円筒状のフレームと、
フレームの軸方向に対し垂直な断面が四角形状で形成され、フレームの内周面に四角形状の角部が当接した状態で嵌合された固定子鉄心と、
フレームの内周面と固定子鉄心の外周平面部との間に、固定子鉄心をフレームに押圧する第１弾性部材とを有するものなので、
第１弾性部材により押圧されている固定子鉄心の外周平面部と反対側の当該固定子鉄心の二つの角部がフレームの内周面に、常に一定方向へ押し当てられるため、使用時に回転電機の温度が高温になる環境下でも、固定子鉄心とフレームとの間に摩擦抵抗が生じ、固定子鉄心とフレームとの固着力を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この実施の形態１に係る回転電機の固定子を利用した電気掃除機用モータの断面図である。
【図２】この実施の形態１に係る電気掃除機用モータの組立工程を示すフローチャートである。
【図３】この実施の形態１に係る固定子鉄心をフレームに嵌合し、固定した状態を示す斜視図である。
【図４】この実施の形態１に係る図３の断面図である。
【図５】この実施の形態１に係る固定子鉄心とフレームとの間の拡大図である。
【図６】この実施の形態１に係る第１弾性部材の斜視図である。
【図７】この実施の形態２に係る固定子鉄心とフレームとの間の拡大図である。
【図８】この実施の形態３に係る固定子鉄心とフレームとの間の拡大図である。
【図９】この実施の形態３に係る第１弾性部材の斜視図である。
【図１０】この実施の形態３に係る第１弾性部材の平面図である。
【図１１】この実施の形態４に係る固定子鉄心とフレームとの間の拡大図である。
【図１２】この実施の形態５に係る固定子鉄心とフレームとの間の拡大図である。
【図１３】この実施の形態５に係る固定子鉄心の角部周辺の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態１に係る回転電機の固定子を図に基づいて説明する。
まず、電気掃除機用モータ２０の概略について説明する。
図１は、回転電機の固定子３を利用した電気掃除機用モータ２０の内部構造を示す図である。
図２は、電気掃除機用モータ２０の組立工程を示すフローチャートである。
電気掃除機用モータ２０は、回転子２と、この回転子２の外周側に配置される固定子３と、回転子２の軸方向に延びるシャフト１０の片側端部に配置されるファン１とを備えている。
固定子３の界磁巻線３２に電流が流れて磁束が発生すると、この磁束が固定子鉄心３１を磁路として透過し、回転子２が回転する。
回転子２の回転によりファン１が回転し、回転子２のシャフト１０の方向に気流が発生する。
【００１０】
次に、電気掃除機用モータ２０の組立工程を図２に基づいて説明する。
まず、固定子鉄心３１の焼嵌め工程について説明する（Ｓ００１）。
次に、固定子鉄心３１の外周がフレーム４の内周よりも大きいため、フレーム４を加熱することによりフレーム４の内周を広げ、固定子鉄心３１に界磁巻線３２を施された固定子３を、フレーム４に嵌合する。
次に、固定子３が、フレーム４の内周面４１の所定位置から軸方向へずれることを防止するため、フレーム４の外周面からパンチを打ってフレーム４を塑性変形させることにより、固定子３をフレーム４の内周面４１にカシメ固定する（Ｓ００２）。
次に、フレーム４の内周面４１と固定子鉄心３１の一の外周平面部との間に第１弾性部材３３を装着する（Ｓ００３）。
詳細については、後述する。
次に、回転子２のベアリング７の外周面とブラケット６の内周面とを接着し、回転子２をブラケット６に取り付ける（Ｓ００４）。
次に、回転子２を取り付したブラケット６をフレーム４に、ネジを用いて取り付ける（Ｓ００５）。
次に、カーボンブラシ８をフレーム４の側面に取り付ける（Ｓ００６）。
次に、コントロールガイド９をブラケット６の端面にネジを用いて取り付ける（Ｓ００７）。
次に、ファン１をシャフト１０の片側端部にナットを用いて固定する（Ｓ００８）。
次に、ファンガイド１１をフレーム４のフランジ部に圧入する（Ｓ００９）。
以上の工程により、電気掃除機用モータ２０が完成する。
【００１１】
次に、固定子３の固定子鉄心３１がフレーム４に嵌合され、フレーム４に固定される構造について説明する。
図３は、固定子鉄心３１がフレーム４に嵌合され、フレーム４に固定された状態を示す斜視図である。
本来は、固定子鉄心３１に界磁巻線３２が施されているが、図３では、界磁巻線３２を省略している。
図４は、図３の断面図である。
固定子鉄心３１のフレーム４の軸方向に対し垂直な断面の形状は、四角形状である。
固定子鉄心３１は、固定子鉄心３１の外周の角部３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ、３１ｇがフレーム４の内周面４１に当接した状態で、フレーム４の内周面４１に嵌合している。
固定子鉄心３１の外周平面部とフレーム４の内周面４１で囲まれた空間をそれぞれ空間ａ１、ａ２、ａ３、ａ４とする。
【００１２】
固定子鉄心３１の空間ａ１側の外周平面部のフレーム４の周方向に対応する両端部を外周平面部３１ａ、３１ｂとする。
固定子鉄心３１の外周平面部３１ａと外周平面部３１ｂとの間に、固定子鉄心の軸方向に延びる凹部３１ｃが形成されている。
フレーム４の形状は円筒状であり、フレーム４の材質は、アルミ材とする。
また、固定子鉄心３１の外周平面部とフレーム４の内周面４１との間の空間ａ１に、第１弾性部材３３が挟持されている。
【００１３】
第１弾性部材３３について説明する。
図５は、固定子鉄心３１とフレーム４との間の空間ａ１近傍の拡大図である。
図６は、第１弾性部材３３の斜視図である。
第１弾性部材３３は、ばね性を有し、固定子鉄心３１を図５の矢印Ｘの方向に押圧し、これをフレーム４に固定させる部材である。
第１弾性部材３３は、第１押圧部３３ａ、３３ｂと、第２押圧部３３ｃと、曲面部３３ｄ、３３ｅ（特許請求の範囲では、第１曲面部という）と、第１撓み部３３ｆ、第２撓み部３３ｇ、固定部３３ｈ、３３ｉを有し、固定部３３ｉ、第１押圧部３３ａ、曲面部３３ｄ、第１撓み部３３ｆ、第２押圧部３３ｃ、第２撓み部３３ｇ、曲面部３３ｅ、第１押圧部３３ｂ、固定部３３ｈの順番で一体構成されている。
第１押圧部３３ａは、固定子鉄心３１の外周平面部３１ａを図５の矢印Ｘの方向に押圧し、同様に第１押圧部３３ｂは、固定子鉄心３１の外周平面部３１ｂを押圧する。
同様に第２押圧部３３ｃは、固定子鉄心３１の凹部３１ｃの底面を図５の矢印Ｘの方向に押圧する。
【００１４】
曲面部３３ｄ、３３ｅは、これらにそれぞれ対向するフレーム４の内周面４１をフレーム４の径方向外側に押圧する。
第１撓み部３３ｆ、第２撓み部３３ｇは、フレーム４の周方向に突出した形状をしており、ばね性を有する。
固定部３３ｈ、３３ｉは、第１押圧部３３ａ、３３ｂの端部に、固定子鉄心の軸方向に対して垂直に突出している。
固定部３３ｈ、３３ｉは、固定子鉄心３１の軸方向の位置決めと第１弾性部材３３の落下防止の役割をなしている。
【００１５】
次に、Ｓ００３工程における第１弾性部材３３が、固定子鉄心３１をフレーム４に押圧する態様の詳細について説明する。
まず、第１弾性部材３３を図示しない治具によって把持し、第１弾性部材３３の第１撓み部３３ｆ、第２撓み部３３ｇを圧縮する。
次に、治具が第１弾性部材３３を把持した状態で、固定子鉄心３１の外周平面部とフレーム４の内周面４１との間の空間ａ１に挿入し、次に、治具が第１弾性部材３３を解放する。
そうすると、第１弾性部材３３の第１撓み部３３ｆ、第２撓み部３３ｇは、曲面部３３ｄ、３３ｅが支点となり、フレーム４の径方向にそれぞれ広がる。
第１弾性部材の第１撓み部３３ｆ、第２撓み部３３ｇがフレーム４の径方向に広がると、第１弾性部材３３の第１押圧部３３ａ、３３ｂが固定子鉄心３１の外周平面部３１ａ、３１ｂを押圧し、第２押圧部３３ｃが固定子鉄心３１の凹部３１ｃの底面を押圧する。
従って、第１弾性部材３３は、固定子鉄心３１の三カ所を押圧する。
よって、固定子鉄心３１は、第１弾性部材３３が押圧している固定子鉄心３１の外周平面部と反対側の角部３１ｄ、３１ｅとこれらにそれぞれ対向するフレーム４の内周面４１に押し付けられ、固定される。
また、本実施の形態では、固定子鉄心３１の外周平面部に凹部３１ｃを設けているが、凹部３１ｃを設けなくてもよい。
【００１６】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る固定子３を用いれば、使用時に回転電機の温度が高温となり、アルミ材のフレーム４と鋼材の固定子鉄心３１の線膨張係数の差により固定子鉄心３１とフレーム４との間に隙間が生じようとしても、第１弾性部材３３を空間ａ１に備え、固定子鉄心３１の角部３１ｄ、３１ｅをフレーム４の内周面４１へ押し当てることで、強い摩擦抵抗を生じ、固定子鉄心３１とフレーム４との固着力を維持することができる。
また、回転電機の起動時に固定子鉄心３１は、回転子２の強い回転反力を受け、回転しようとするが、固定子鉄心３１とフレーム４との強い摩擦抵抗により、固定子鉄心３１とフレーム４のずれも防止することができる。
【００１７】
さらに、第１弾性部材３３に第１押圧部３３ａ、３３ｂと第２押圧部３３ｃと曲面部３３ｄ、３３ｅを備えていることで、確実に固定子鉄心３１の角部３１ｄ、３１ｅをフレーム４の内周面４１に押し当てることができ、固定子鉄心３１とフレーム４との固着力を確実に維持することができる。
また、第１弾性部材３３に第１撓み部３３ｆ、第２撓み部３３ｇを備えているので、これらがフレーム４の径方向に広がることにより、固定子鉄心３１とフレーム４との固着力をさらに高めることができる。
【００１８】
また、固定子鉄心３１の空間ａ１に面する外周平面部に凹部３１ｃを設けることにより、第１弾性部材３３の第２押圧部３１ｃがこの凹部３１ｃにはまり込み、固定子鉄心３１と第１弾性部材のずれを防止することができる。
【００１９】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２に係る回転電機の固定子を、図を用いて実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１と本実施の形態とは、第１弾性部材の形状が異なるものであり、その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２０】
図７は、固定子鉄心３１とフレーム４との間の空間ａ１近傍の拡大図である。
第１弾性部材２３３は、第１押圧部２３３ａ、２３３ｂと、曲面部２３３ｄ、２３３ｅ（特許請求の範囲では、第１曲面部という）と、第１撓み部２３３ｆ、第２撓み部２３３ｇと、曲面撓み部２３３ｈを有し、第１押圧部２３３ａ、第１撓み部２３３ｆ、曲面部２３３ｄ、曲面撓み部２３３ｈ、曲面部２３３ｅ、第２撓み部２３３ｇ、第１押圧部２３３ｂの順番で一体構成されている。
【００２１】
第１押圧部２３３ａは、固定子鉄心３１の外周平面部３１ａを図７の矢印Ｘの方向に押圧し、同様に第１押圧部２３３ｂは、固定子鉄心３１の外周平面部３１ｂを押圧する。
曲面部２３３ｄ、２３３ｅは、これらにそれぞれ対向するフレーム４の内周面４１をフレーム４の径方向外側に押圧する。
第１撓み部２３３ｆ、第２撓み部２３３ｇ、フレーム４の周方向に突出した形状をしており、曲面撓み部２３３ｈは、フレーム４の径方向に突出した形状をしており、これらは、ばね性を有している。
【００２２】
次に、第１弾性部材２３３が、固定子鉄心３１をフレーム４に押圧する態様について説明する。
まず、第１弾性部材２３３の第１撓み部２３３ｆ、第２撓み部２３３ｇと曲面撓み部２３３ｈの三カ所を同時に図示しない治具で把持し、第１弾性部材２３３の第１撓み部２３３ｆ、第２撓み部２３３ｇと曲面撓み部２３３ｈを圧縮する。
治具が第１弾性部材２３３を把持した状態で、固定子鉄心３１の外周平面部とフレーム４の内周面４１との間の空間ａ１に第１弾性部材２３３を挿入し、次に、治具が第１弾性部材２３３を解放する。
そうすると、第１弾性部材２３３の第１撓み部２３３ｆ、第２撓み部２３３ｇは、曲面部２３３ｄ、２３３ｅが支点となりフレーム４の径方向にそれぞれ広がり、曲面撓み部２３３ｈはフレーム４の周方向に広がる。
第１弾性部材２３３の第１撓み部２３３ｆ、第２撓み部２３３ｇがフレーム４の径方向にそれぞれ広がると、第１弾性部材２３３の第１押圧部２３３ａ、２３３ｂが固定子鉄心３１の外周平面部３１ａ、３１ｂを押圧する。
従って、第１弾性部材３３３は、固定子鉄心３１の外周平面部の二カ所を押圧する。
【００２３】
第１弾性部材２３３の曲面撓み部２３３ｈが、フレーム４の周方向に広がると、曲面撓み部２３３ｈの両側に位置する第１撓み部２３３ｆ、第２撓み部２３３ｇがフレーム４の径方向にさらに圧縮する。
そして、第１撓み部２３３ｆ、第２撓み部２３３ｇがさらにフレーム４の径方向に広がることによって、第１弾性部材２３３の第１押圧部２３３ａ、２３３ｂが固定子鉄心３１の外周平面部３１ａ、３１ｂの二カ所をさらに押圧する。
そうすると、固定子鉄心３１は、第１弾性部材２３３が押圧している固定子鉄心の外周平面部と反対側の角部３１ｄ、３１ｅとこれらにそれぞれ対向するフレーム４の内周面４１に押し付けられ、固定される。
また、第１弾性部材２３３に、固定子鉄心３１の軸方向の位置決めと第１弾性部材２３３の落下防止のために、実施の形態１の固定部３３ｈ、３３ｉのような固定部を設けてもよい。
【００２４】
以上のように、本発明の実施の形態２に係る回転電機の固定子３によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏するとともに、第１弾性部材２３３は、固定子鉄心３１の外周平面部３１ａ、３１ｂの二カ所を第１弾性部材２３３の第１押圧部２３３ａ、２３３ｂで押圧する形状をしているので、固定子鉄心３１に施されている界磁巻線３２が障害となることなく、フレーム４と固定子鉄心３１との間の所定の位置に容易に装着することができる。
【００２５】
また、第１弾性部材２３３に曲面撓み部２３３ｈを備えているので、曲面撓み部２３３ｈが、フレーム４の周方向に広がると、曲面撓み部２３３ｈの両側に位置する第１撓み部２３３ｆ、第２撓み部２３３ｇがフレーム４の径方向にさらに圧縮し、さらにこれらがフレーム４の径方向に広がることにより、固定子鉄心３１の角部３１ｄ、３１ｅをフレーム４の内周面４１に押し当てることができるので、固定子鉄心３１とフレーム４との固着力をさらに高めることができる。
また、回転電機の起動時の強い回転反力による固定子鉄心３１とフレーム４のずれもさらに防止することもできる。
【００２６】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３に係る回転電機の固定子を、図を用いて上記各実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
上記各実施の形態と本実施の形態とは、第１弾性部材の形状が異なるものであり、その他の構成は上記各実施の形態と同様である。
図８は、固定子鉄心３１とフレーム４との間の空間ａ１近傍の拡大図である。
図９は、第１弾性部材３３３の斜視図である。
図１０は、第１弾性部材３３３の平面図である。
第１弾性部材３３３は、第１押圧部３３３ａ、３３３ｂと、曲面部３３３ｄ（特許請求の範囲では、第１曲面部という）と、第１撓み部３３３ｆ、第２撓み部３３３ｇと、固定部３３３ｈ、３３３ｉを有し、固定部３３３ｉ、第１押圧部３３３ａ、第１撓み部３３３ｆ、曲面部３３３ｄ、第２撓み部３３３ｇ、第１押圧部３３３ｂ、固定部３３３ｈの順番で一体構成されている。
【００２７】
第１押圧部３３３ａは、固定子鉄心３１の外周平面部３１ａを図８の矢印Ｘ方向に押圧し、同様に第１押圧部３３３ｂは、固定子鉄心３１の外周平面部３１ｂを押圧する。
曲面部３３３ｄは、これと対向するフレーム４の内周面４１をフレーム４の径方向外側に押圧する。
また、曲面部３３３ｄは、これと対向するフレーム４の内周面４１との摩擦を増やして第１弾性部材３３３を動きにくくするため、曲面部３３３ｄとフレーム４との接触面積を増加させた曲面構造としても良い。
【００２８】
第１撓み部３３３ｆ、第２撓み部３３３ｇは、フレーム４の径方向に延びる部材がフレーム４の周方向に折れ曲がった形状をしており、ばね性を有する。
固定部３３３ｈ、３３３ｉは、第１押圧部３３３ａ、３３３ｂの端部に、固定子鉄心３１の軸方向に対して垂直に突出している。
固定部３３３ｈ、３３３ｉは、固定子鉄心３１の軸方向の位置決めと第１弾性部材３３３の落下防止の役割をなしている。
【００２９】
第１押圧部３３３ａ、３３３ｂの固定子鉄心３１の軸方向の長さを、幅Ｌ１とする。
曲面部３３３ｄの固定子鉄心３１の軸方向の長さを、幅Ｌ２とする。
図１０に示すように、幅Ｌ１は幅Ｌ２によりも短い。
第１弾性部材３３３の形状は、曲面部３３３ｄから第１撓み部３３３ｆ、第１押圧部３３３ａに向かって固定子鉄心３１の軸方向の長さが次第に短くなっている。
同様に、曲面部３３３ｄから第２撓み部３３３ｇ、第１押圧部３３３ｂに向かって固定子鉄心３１の軸方向の長さが次第に短くなっている。
【００３０】
ここで、狭いスペースで固定子鉄心に所定の荷重を付加させる場合、弾性部材の板厚を厚くすれば、ばね定数が大きくなり、弾性部材の撓み代を小さく設定する必要が生じ、弾性部材の寸法管理が困難となる。
一方、弾性部材の板厚を薄くすれば、ばね定数は小さくなり、弾性部材の撓み代を大きくすることができるが、弾性部材の板厚が薄い分、素材の降伏応力を超えてしまい、所定の荷重を維持できないという問題が生じてしまう。
第１弾性部材３３３を圧縮した際の変位量が大きく、応力の集中する箇所の幅Ｌ２を応力が集中しない箇所の幅Ｌ１より大きく設定することにより、第１弾性部材を撓ませるために必要な力を調節することができる。
【００３１】
次に、第１弾性部材３３３が、固定子鉄心３１をフレーム４に押圧する態様について説明する。
まず、第１弾性部材３３３を図示しない治具によって把持し、第１弾性部材３３３の第１撓み部３３３ｆ、３３３ｇを圧縮する。
次に、治具が第１弾性部材３３３を把持した状態で、固定子鉄心３１の外周平面部とフレーム４の内周面４１との間の空間ａ１に挿入し、次に、治具が、第１弾性部材３３３を解放する。
そうすると、第１弾性部材３３３の第１撓み部３３３ｆ、第２撓み部３３３ｇは、曲面部３３３ｄが支点となり、フレーム４の径方向にそれぞれ広がる。
第１弾性部材３３３の第１撓み部３３３ｆ、第２撓み部３３３ｇがフレーム４の径方向にそれぞれ広がると、第１弾性部材３３３の第１押圧部３３３ａ、３３３ｂが固定子鉄心３１の外周平面部３１ａ、３１ｂを押圧する。
従って、第１弾性部材３３３は、固定子鉄心３１の外周平面部の二カ所を押圧する。
固定子鉄心３１は、第１弾性部材３３３が押圧している固定子鉄心３１の外周平面部と反対側の角部３１ｄ、３１ｅとこれらにそれぞれ対向するフレーム４の内周面４１に押し付けられ、固定される。
【００３２】
以上のように、本発明の実施の形態３に係る回転電機の固定子３によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するとともに、第１弾性部材３３３に第１押圧部３３３ａ、３３３ｂと曲面部３３３ｄと第１撓み部３３３ｆ、第２撓み部３３３ｇとを備えているので、固定子鉄心３１の角部３１ｄ、３１ｅをフレーム４の内周面４１に押し当てることができることにより、使用時に回転電機の温度が高温になる環境下であっても、固定子鉄心３１とフレーム４との間に強い摩擦抵抗を生じさせ、固定子鉄心３１とフレーム４との固着力を維持することができる。
また、回転電機の起動時の強い回転反力による固定子鉄心３１とフレーム４のずれもさらに防止することができる。
また、第１弾性部材３３３の幅Ｌ２を幅Ｌ１よりも大きく設定することで、第１弾性部材３３３を撓ませるために必要な力を調節することができる。
【００３３】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４に係る回転電機の固定子を、図を用いて上記各実施の形態と異なる部分を中心に説明する。
上記各実施の形態と本実施の形態とは、第１弾性部材の形状が異なるものであり、その他の構成は上記各実施の形態と同様である。
図１１は、固定子鉄心３１とフレーム４との間の空間ａ１近傍の拡大図である。
第１弾性部材４３３は、押圧部４３３ｃと、曲面部４３３ｄと、撓み部４３３ｆを有する。
【００３４】
押圧部４３３ｃは、固定子鉄心３１の固定子鉄心３１の凹部３１ｃの底面を図１１の矢印Ｘの方向に押圧する。
曲面部４３３ｄは、これと対向するフレーム４の内周面４１をフレーム４の径方向外側に押圧する。
撓み部４３３ｆは、押圧部４３３ｃと曲面部４３３ｄとの間をコイル状で形成しており、ばね性を有する。
また、撓み部４３３ｆに使用するコイル状の弾性部材は、汎用品のものでもよい。
【００３５】
次に、第１弾性部材４３３が、固定子鉄心３１をフレーム４に押圧する態様について説明する。
まず、第１弾性部材４３３を図示しない治具によって把持し、第１弾性部材４３３の撓み部４３３ｆを圧縮する。
次に、治具が第１弾性部材４３３を把持した状態で、固定子鉄心３１の外周平面部とフレーム４の内周面４１との間の空間ａ１に挿入し、次に、治具が第１弾性部材４３３を解放する。
そうすると、第１弾性部材４３３の撓み部４３３ｆは、曲面部４３３ｄが支点となり、フレーム４の径方向に広がる。
第１弾性部材４３３の撓み部４３３ｆがフレーム４の径方向に広がると、第１弾性部材４３３の押圧部４３３ｃが固定子鉄心３１の凹部３１ｃを押圧する。
固定子鉄心３１は、第１弾性部材４３３が押圧している固定子鉄心３１の外周平面部と反対側の角部３１ｄ、３１ｅとこれらにそれぞれ対向するフレーム４の内周面４１に押し付けられ、固定される。
本実施の形態において、固定子鉄心３１の固定子鉄心３１の外周平面部に、凹部３１ｃを設けているが、設けなくてもよい。
【００３６】
以上のように、本発明の実施の形態４に係る回転電機の固定子３によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するとともに、第１弾性部材４３３に押圧部４３３ｃと曲面部４３３ｄと撓み部４３３ｆとを備えているので、固定子鉄心３１の角部３１ｄ、３１ｅをフレーム４の内周面４１に押し当てることができることにより、使用時に回転電機の温度が高温になる環境下であっても、固定子鉄心３１とフレーム４との間に強い摩擦抵抗を生じさせ、固定子鉄心３１とフレーム４との固着力を維持することができる。
また、回転電機の起動時の強い回転反力による固定子鉄心３１とフレームのずれも防止することができる。
また、第１弾性部材４３３の撓み部４３３ｆは、汎用性が高いので、生産コストを抑えることができる。
【００３７】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５に係る回転電機の固定子を、図を用いて説明する。
本実施の形態は、上記各実施の形態に第２弾性部材が付加されたものである。
図１２は、固定子鉄心３１とフレーム４との間の空間ａ３近傍の拡大図である。
図１３は、固定子鉄心３１の角部３１ｄを拡大した図である。
第２弾性部材３４は、弾性を有し、固定子鉄心３１をフレーム４に固定させる薄板状の部材である。
第２弾性部材３４は、固定子鉄心３１の二つの角部３１ｄ、３１ｅとこれらに対向するフレーム４の内周面４１との間に介装されている。
第２弾性部材３４は、固定子鉄心３１の角部３１ｄ、３１ｅを図１３の矢印Ｙの方向に押圧する。
第２弾性部材３４は、固定子鉄心３１の角部３１ｄ、３１ｅとこれらに対向するフレーム４の内周面４１の間にのみ介装されていてもよい。
【００３８】
電気掃除機用モータ２０は、電気掃除機用モータ２０の使用時の回転子２の回転数が４００００ｒｐｍを超え、振動が大きくなる。
この電気掃除機用モータ２０の振動の影響で、アルミ材であるフレーム４と固定子鉄心３１との間に隙間が生じると、固定子鉄心３１とフレーム４との間の接触面積が小さいため、電気掃除機用モータ２０の振動の影響で固定子鉄心３１の角部でフレーム４の内周面４１を大きく削ってしまうという問題が生じる。
フレーム４の内周面４１が固定子鉄心３１に削られると、固定子鉄心３１とフレーム４の間に隙間がさらに広がり、電気掃除機用モータ２０の振動がさらに増し、電気掃除機用モータ２０の故障の要因となる。
そこで、本実施の形態では、固定子鉄心３１は、第２弾性部材３４を介してアルミ材のフレーム４と接触しているため、電気掃除機用モータ２０の振動を第２弾性部材３４が吸収し、固定子鉄心３１とフレーム４との間に隙間が生じることを防止する。
【００３９】
以上のように、本発明の実施の形態５に係る回転電機の固定子３によれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するとともに、固定子鉄心３１の角部３１ｄ、３１ｅとフレーム４とが直接に接していないため、電気掃除機用モータ２０の振動の影響で、フレーム４の内周面４１が削られにくくなり、電気掃除機用モータ２０の故障の発生を防止することができる。
また、第１弾性部材３３と第２弾性部材３４を併用することにより、固定子鉄心３１とフレーム４との間にさらに強い摩擦抵抗を生じさせ、固定子鉄心３１とフレーム４との固着力を高めることができる。
【００４０】
尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ファン、２  回転子、３  固定子、４  フレーム、６  ブラケット、
７  ベアリング、８  カーボンブラシ、９  コントロールガイド、１０  シャフト、
１１  ファンガイド、２０  電気掃除機用モータ、３１  固定子鉄心、
３１ａ，３１ｂ  外周平面部、３１ｃ  凹部、３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ，３１ｇ  角部、３２  界磁巻線、３３，２３３，３３３，４３３  第１弾性部材、
３３ａ，３３ｂ，２３３ａ，２３３ｂ，３３３ａ，３３３ｂ  第１押圧部、
３３ｃ  第２押圧部、４３３ｃ  押圧部、
３３ｄ，３３ｅ，２３３ｄ，２３３ｅ，３３３ｄ，４３３ｄ  曲面部、
３３ｆ，２３３ｆ，３３３ｆ  第１撓み部、３３ｇ，２３３ｇ，３３３ｇ  第２撓み部、４３３ｆ  撓み部、３３ｈ，３３ｉ，３３３ｈ，３３３ｉ  固定部、
３４  第２弾性部材、２３３ｈ  曲面撓み部、４１  内周面、Ｌ１，Ｌ２  幅、
ａ１，ａ２，ａ３，ａ４  空間、Ｘ，Ｙ  矢印。
【図１】
2014147236.tif 000003
【図２】
2014147236.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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