(57)【要約】  固定子（１）は、固定子コア（５）と、巻線（１２）が巻き付けられた巻枠（１１）と、絶縁体（３３）と、を備える。固定子コア（５）は、外部コアであるヨーク（２１）と、外部コアに囲まれた内部コアである複数の歯部（２２）とを含む。巻枠（１１）は、内部コアを被覆する。絶縁体（３３）は、巻線（１２）と外部コアとの間に配置されている。巻枠（１１）には、巻線（１２）と外部コアとの間への絶縁体（３３）の挿入をガイドするガイド部（３１）が設けられている。固定子（１）は、絶縁体（３３）の位置のずれを低減でき、固定子コア（５）と巻線（１２）との間の安定した絶縁を確保できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部コアと、前記外部コアに囲まれた内部コアとを含む固定子コアと、  前記内部コアを被覆し、巻線が巻き付けられた巻枠と、  前記巻線と前記外部コアとの間に配置された絶縁体と、を備え、  前記巻枠に、前記巻線と前記外部コアとの間への前記絶縁体の挿入をガイドするガイド部が設けられていることを特徴とする固定子。
【請求項２】
前記絶縁体は、前記絶縁体の幅に合わせた間隔の一対の前記ガイド部の間へ挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記巻枠に、挿入された前記絶縁体に当接する当接部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の固定子。
【請求項４】
固定子と、  前記固定子に囲まれた回転子と、を備え、  前記固定子は、  外部コアと、前記外部コアに囲まれた内部コアとを含む固定子コアと、  前記内部コアを被覆し、巻線が巻き付けられた巻枠と、  前記巻線と前記外部コアとの間に配置された絶縁体と、を備え、  前記巻枠に、前記巻線と前記外部コアとの間への前記絶縁体の挿入をガイドするガイド部が設けられていることを特徴とする電動機。
【請求項５】
固定子と、前記固定子に囲まれた回転子と、を有する電動機と、  前記回転子の回転に連動して回転し、空気流を発生させるファンと、を備え、  前記固定子は、  外部コアと、前記外部コアに囲まれた内部コアとを含む固定子コアと、  前記内部コアを被覆し、巻線が巻き付けられた巻枠と、  前記巻線と前記外部コアとの間に配置された絶縁体と、を備え、  前記巻枠に、前記巻線と前記外部コアとの間への前記絶縁体の挿入をガイドするガイド部が設けら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、内部コアを被覆する巻枠を備える固定子、電動機および換気扇に関する。
【背景技術】
【０００２】  外部コアと、外部コアに囲われた内部コアである複数の歯部とを含む固定子コアを備え、歯部に巻線が集中して巻き付けられたいわゆる集中巻モータが知られている。集中巻モータには、固定子コアと巻線との絶縁のための巻枠が設けられることがある。巻枠を備える集中巻モータの場合、歯部を被覆する巻枠に巻線が巻き付けられる。特許文献１には、巻枠が設けられた単相交流の集中巻モータの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】特許第５６２７８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  電動機における充電部である巻線と、非充電部である固定子コアとの間には、絶縁のためのクリアランスが確保される。内部コアと巻線との絶縁には巻枠が用いられる一方、外部コアと巻線との絶縁には、絶縁体であるウェッジが用いられることがある。【０００５】  巻枠に巻き付けられた巻線と外部コアとの間におけるウェッジの位置にずれが生じると、巻線と固定子コアとの間における絶縁不良が生じ得る。ウェッジの位置のずれを低減するために、外部コアにウェッジを接触させながら巻線と外部コアとの間にウェッジを挿入する場合、ウェッジと外部コアとの間の摩擦力によってウェッジの挿入が妨げられることがある。ウェッジの挿入が困難であることで、ウェッジの位置にずれが生じ易くなる。また、ウェッジを挿入し易くするために外部コアと巻線との間のクリアランスが拡張されると、巻線と固定子コアとの間における安定した絶縁を確保することが困難となる。【０００６】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、絶縁体の位置のずれを低減でき、固定子コアと巻線との間の安定した絶縁を確保可能とする固定子を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる固定子は、外部コアと、外部コアに囲まれた内部コアとを含む固定子コアと、内部コアを被覆し、巻線が巻き付けられた巻枠と、巻線と外部コアとの間に配置された絶縁体と、を備える。巻枠には、巻線と外部コアとの間への絶縁体の挿入をガイドするガイド部が設けられている。
【発明の効果】
【０００８】  本発明にかかる固定子は、絶縁体の位置のずれを低減でき、固定子コアと巻線との間の安定した絶縁を確保できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる固定子を備える電動機の模式縦断面図
【図２】図１に示す固定子コアの平面図
【図３】図１に示す固定子の斜視図
【図４】図１に示す歯部と巻枠との側面図
【図５】図１に示す巻枠におけるウェッジの挿入について説明する図
【図６】図５に示すウェッジが挿入される前の歯部と、歯部に取り付けられた巻枠とを示す図
【図７】図６に示す巻枠へウェッジが挿入された後の状態を示す図
【図８】本発明の実施の形態２にかかる換気扇の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下に、本発明の実施の形態にかかる固定子、電動機および換気扇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。
【００１１】実施の形態１．  図１は、本発明の実施の形態１にかかる固定子１を備える電動機１００の模式縦断面図である。実施の形態１において、電動機１００は、３相交流の集中巻モータである。図１では、電動機１００のうち一部の構成部品の断面にはハッチングを付し、その他の構成部品の断面のハッチングを省略している。
【００１２】  電動機１００は、固定子１と、固定子１に囲まれた回転子２と、回転子２に連結された回転軸３とを備える。固定子１は、回転子２を回転させるための力を発生させる。回転子２は、固定子１の内側にて回転する。回転子２は、電磁鋼板を積層させて形成されている。回転軸３は、回転子２の回転中心である中心軸４上に配置されている。なお、図１には、電動機１００のうち中心軸４から径方向における片側の部分を示しており、他の部分を省略している。
【００１３】  固定子１は、固定子コア５と、巻線１２が巻き付けられた巻枠１１とを備える。固定子コア５は、電磁鋼板を積層させて形成されている。巻枠１１は、絶縁材料で形成されている。巻枠１１に巻き付けられた巻線１２は、コイルを構成している。
【００１４】  フレーム７とブラケット８とは、電動機１００の外殻を構成している。固定子１は、フレーム７に圧入されている。回転軸３は、フレーム７を貫いて電動機１００の内部から外部へ延伸されており、回転子２の回転力を電動機１００の外部へ伝える。
【００１５】  電動機１００は、回転軸３を回転可能に支持する２つのベアリング１０を備える。１つのベアリング１０は、フレーム７に形成されたベアリングハウジング９内に配置されている。他の１つのベアリング１０は、ブラケット８に形成されたベアリングハウジング９内に配置されている。
【００１６】  二次導体６は、回転子２に設けられたスロットに挿入されている。二次導体６は、アルミニウム材料のダイキャストにより形成されている。なお、図１では、回転子２のスロットの図示を省略している。
【００１７】  端子台１３は、巻枠１１に固定されている。端子台１３は、絶縁材料である樹脂により形成されている。端子台１３には、端子板あるいは温度ヒューズといった搭載部品が収納されている。端子板は、各相の結線に使用される。温度ヒューズは、コイルの過昇温の感知により、回線を切断する。端子台１３には、端子板および温度ヒューズ以外の搭載部品が収納されていても良い。なお、図１では、搭載部品の図示を省略している。
【００１８】  導電ピン１４は、巻枠１１に取り付けられて、巻線１２のうちコイルの端部分が巻き付けられている。導電ピン１４は、端子台１３の内部へ挿入されている。巻線１２は、導電ピン１４を介して、端子台１３内の搭載部品に接続されている。リード線１６は、電動機１００へ電力を供給する外部電源と導電ピン１４とを接続する。
【００１９】  図２は、図１に示す固定子コア５の平面図である。図３は、図１に示す固定子１の斜視図である。図３には、巻線１２が巻き付けられていない状態の固定子１を示している。
【００２０】  固定子コア５は、外部コアである環状のヨーク２１と、外部コアに囲まれた内部コアである複数の歯部２２とを含む。固定子コア５のスロット２３は、隣り合う歯部２２同士とヨーク２１とにより構成されている。実施の形態１において、固定子コア５は、１２個の歯部２２と、１２個のスロット２３とを備える。
【００２１】  図１に示す巻枠１１は、各歯部２２に設けられている。巻枠１１は、歯部２２を被覆する。固定子１は、１２個の巻枠１１を備える。巻線１２は、１つあるいは複数の歯部２２ごとに集中して巻き付けられている。電動機１００は、集中巻のコイルを備えることで、複数の歯部２２に分布して巻線１２が巻き付けられる分布巻の場合に比べて、中心軸４の方向におけるコイルの寸法を小さくすることができる。集中巻モータである電動機１００は、外形の寸法を小さくすることができる。
【００２２】  固定子コア５は、外部コアであるヨーク２１と、内部コアである複数の歯部２２とに分割可能とされている。各歯部２２は、ヨーク２１の内側面に接合される。ヨーク２１から取り外された歯部２２への巻線１２の巻き付けが可能であるため、歯部２２に高密度に巻線１２を巻くことができる。これにより、巻線１２が高密度に巻き付けられたコイルを電動機１００に搭載できる。
【００２３】  電動機１００における充電部である巻線１２と、非充電部である固定子コア５との間には、絶縁のためのクリアランスが確保されている。巻枠１１は、歯部２２と巻線１２との絶縁に用いられている。ヨーク２１と巻線１２との絶縁には、次に述べるウェッジが用いられている。
【００２４】  図４は、図１に示す歯部２２と巻枠１１との側面図である。図５は、図１に示す巻枠１１におけるウェッジ３３の挿入について説明する図である。図４および図５には、歯部２２のうちヨーク２１へ接合される側面を示している。図１に示す固定子１は、巻線１２とヨーク２１との間に挿入された絶縁体であるウェッジ３３を備える。ウェッジ３３は、絶縁材料で形成された板部材である。ウェッジ３３には、折り曲げが施されていても良い。
【００２５】  巻枠１１には、巻線１２とヨーク２１との間へのウェッジ３３の挿入をガイドするガイド部３１と、挿入されたウェッジ３３に当接する当接部３２とが設けられている。ガイド部３１と当接部３２とは、巻枠１１の面から突出させた突起部分であって、直方体、あるいは多面体である。ガイド部３１と当接部３２とは、巻枠１１のうちヨーク２１へ向けられる側面に設けられている。巻枠１１の面からのガイド部３１の高さと当接部３２の高さとは、ウェッジ３３の厚みと比べて高くされている。巻枠１１の面からのガイド部３１の高さと当接部３２の高さとは、ウェッジ３３の厚みと比べて低くされていても良い。
【００２６】  図５に示すように、ウェッジ３３は、一対のガイド部３１の間へスライドさせて挿入される。一対のガイド部３１は、ウェッジ３３の幅に合わせた間隔をなして配置されている。双方のガイド部３１のうち対向する面同士は、互いに平行である。ガイド部３１にウェッジ３３を沿わせることで、巻線１２とヨーク２１との間へ容易にウェッジ３３を挿入できる。ヨーク２１との摩擦力によりウェッジ３３の挿入が妨げられる事態を回避することができるため、ウェッジ３３をスムーズに挿入することができる。また、一対のガイド部３１の間にウェッジ３３が配置されることで、ウェッジ３３の横ずれを低減できる。
【００２７】  当接部３２には、挿入されたウェッジ３３の先端が当接する。ウェッジ３３が当接部３２に当て止められることで、ウェッジ３３の横ずれを低減できる。ウェッジ３３の位置のずれを低減できることで、巻線１２とヨーク２１との間における絶縁不良を低減できる。また、ウェッジ３３の位置ずれを低減できることで、ウェッジ３３の幅を縮小することができる。ウェッジ３３を小型にできることで、ウェッジ３３の材料費を低減できる。
【００２８】  図６は、図５に示すウェッジ３３が挿入される前の歯部２２と、歯部２２に取り付けられた巻枠１１とを示す図である。図７は、図６に示す巻枠１１へウェッジ３３が挿入された後の状態を示す図である。図６と図７とには、巻線１２が巻き付けられていない状態を示している。ウェッジ３３は、歯部２２同士の間に挿入される。ウェッジ３３は、図２に示すスロット２３において、ヨーク２１と巻線１２との間に配置される。
【００２９】  実施の形態１によると、固定子１は、ガイド部３１に沿ってウェッジ３３を挿入可能としたことで、ウェッジ３３の容易な挿入が可能となる。固定子１は、ウェッジ３３を容易に挿入できることで、ウェッジ３３の位置のずれを低減できる。これにより、固定子１は、ウェッジ３３の位置のずれを低減でき、固定子コア５と巻線１２との間の安定した絶縁を確保できるという効果を奏する。電動機１００は、固定子１における絶縁不良による不具合を低減できる。
【００３０】実施の形態２．  図８は、本発明の実施の形態２にかかる換気扇２００の断面図である。換気扇２００は、室内の天井５３に設置され、天井裏と室外とを繋いで配設されたダクトに接続される。換気扇２００は、室内から吸い込んだ空気をダクトへ流動させる。図８では、ダクトの図示を省略している。図８に示す断面の一部には、ハッチングを省略している。
【００３１】  換気扇２００は、実施の形態１の電動機１００と、図１に示す回転子２の回転に連動して回転し、空気流を発生させるファン５２とを備える。また、換気扇２００は、ファン５２が収納されているファンケーシング５１と、室内側の吸込口を覆う意匠グリル５４とを備える。ファン５２は、電動機１００の回転軸３に取り付けられている。換気扇２００は、電動機１００によりファン５２を回転させることで、矢印Ａで示す向きの空気流を発生させる。
【００３２】  実施の形態２によると、換気扇２００は、実施の形態１の電動機１００を備えることで、固定子コア５と巻線１２との間の安定した絶縁を確保可能とし、固定子１における絶縁不良による不具合を低減できる。
【００３３】  以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００３４】  １  固定子、２  回転子、３  回転軸、４  中心軸、５  固定子コア、６  二次導体、７  フレーム、８  ブラケット、９  ベアリングハウジング、１０  ベアリング、１１  巻枠、１２  巻線、１３  端子台、１４  導電ピン、１６  リード線、２１  ヨーク、２２  歯部、２３  スロット、３１  ガイド部、３２  当接部、３３  ウェッジ、５１  ファンケーシング、５２  ファン、５３  天井、５４  意匠グリル、１００  電動機、２００  換気扇。
【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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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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