(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯部を有した複数個の分割鉄心体と、この分割鉄心体と同数であって、かつ、前記分割鉄心体に挟持される連結用分割鉄心体とで環状に構成される固定子鉄心と、上側インシュレータ及び下側インシュレータと、前記上側インシュレータ及び前記下側インシュレータに巻回される巻線と、絶縁部材とを備え、
前記分割鉄心体に前記上側インシュレータ及び前記下側インシュレータを上下方向から挟み各相別に連続して前記巻線を施したのちに、前記上側インシュレータまたは前記下側インシュレータに前記絶縁部材を保持させた後、前記連結用分割鉄心体を外周方向から押圧することで、前記絶縁部材を前記上側インシュレータ及び前記下側インシュレータと前記連結用分割鉄心体の間で挟持した固定子。
【請求項２】
歯部を有した複数個の分割鉄心体と、この分割鉄心体と同数であって、かつ、前記分割鉄心体に挟持される連結用分割鉄心体とで環状に構成される固定子鉄心と、インシュレータに巻回される巻線と、絶縁部材とを備え、
前記分割鉄心体に、各相別に連続して前記巻線を施したのちに、前記インシュレータに前記絶縁部材を保持させた後、前記連結用分割鉄心体を外周方向から押圧することで、前記絶縁部材を前記インシュレータと前記連結用分割鉄心体の間で挟持した固定子。
【請求項３】
歯部を有した複数個の分割鉄心体と、この分割鉄心体と同数であって、かつ、前記分割鉄心体に挟持される連結用分割鉄心体とで環状に構成される固定子鉄心と、
前記分割鉄心体を回転軸方向から挟み込む上側インシュレータ及び下側インシュレータと、
前記上側インシュレータ及び前記下側インシュレータに巻回される巻線と、
前記巻線の外周側において、前記上側インシュレータ及び前記下側インシュレータと、前記連結用分割鉄心体との間に保持された絶縁部材とを備えた固定子。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかひとつに記載の固定子を用いた電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に換気送風機に利用される誘導電動機の固定子とそれを用いた電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
換気送風機に利用される誘導電動機のうち、特にスロットの数が少ない固定子を持つ誘導電送機においては、巻線スペースの外周部、すなわち巻線の開口部が外周のコアにより妨げられ狭くなることで、容易に巻線を行うことができない。そのため、従来はフォーマを用いることで開口部より巻線を巻線スペースに落としこむことが一般的に知られている。【０００３】
また近年では絶縁体でできた巻枠を持ち、その巻枠の外壁の長さを内壁よりも短くすることで巻線の開口部を広げ、固定子鉄心に巻枠を介し巻線を巻装した後で、巻線開口部にはみ出す部分を絶縁部材で被覆する構造とすることで、外周部の湾曲部分まで巻線スペースを活用する構造が知られている（例えば特許文献１参照）。【０００４】
しかしながらこのような従来の電動機において、固定子鉄心は外輪ヨーク部がリング状で、絶縁部材は絶縁樹脂の一体成型物でできており、固定子鉄心に巻枠を介し巻線を巻装した後で、固定子鉄心に絶縁部材を上下方向から挿入するため、絶縁部材の剛性が必要となり絶縁部材の厚みが厚くなってしまい、巻線スペースが狭くなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１５２６３号公報
【発明の概要】
【０００６】
このように、従来の電動機では巻線スペースが狭くなるという課題を有していた。
【０００７】
本発明の固定子は、歯部を有した複数個の分割鉄心体と、この分割鉄心体と同数であって、かつ、分割鉄心体に挟持される連結用分割鉄心体とで環状に構成される固定子鉄心を備える。また、分割鉄心体を回転軸方向から挟み込む上側インシュレータ及び下側インシュレータと、上側インシュレータ及び下側インシュレータに巻回される巻線を備える。さらに、連結分割鉄心体を外周方向から押圧することで、巻線の外周側において、上側インシュレータ及び下側インシュレータと、連結用分割鉄心体との間に保持された絶縁部材とを備える。
【０００８】
本発明によれば、絶縁部材は外周方向から押圧し挟持されるため、上下方向から絶縁部材を挿入する場合に必要となる厚みが必要無く、押圧することで絶縁部材自体を必要最低限の厚みまで圧縮できることから、連結用分割鉄心体の絶縁に必要なスペースを最小限とすることができる。結果的に巻線スペースの拡大を実現することができ、小型で性能の良い電動機を提供できる。
【０００９】
この電動機は、小型で高性能が要求される送風装置（換気送風機器）に用いる場合に特に有効である。
【００１０】
さらに、巻線を施す時に、連結用分割鉄心体がなく巻線開口部の拡大も実現できるので、巻線作業を容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における固定子を用いた電動機の一部切欠斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態における固定子の分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態における固定子の巻線巻く前の分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態における固定子の要部構成図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態における固定子の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一態様における固定子について図面とともに説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本実施の形態における電動機１は固定子２と、その内側に設けた回転子３と、固定子２の外側に設けた上カバー４と下カバー５、および固定子２と上カバー４の間に設けた端子台６から構成されている。電動機１は、外部の電源から端子台６を経て固定子２に通電することにより、回転子３が回転する。図２に示すように、本実施の形態において固定子２は、固定子鉄心７と上側インシュレータ１０及び下側インシュレータ１１、巻線１２と絶縁部材１３で構成され、下側インシュレータ１１に絶縁部材仮置き部１４が設けられている。この絶縁部材仮置き部１４は、下側インシュレータ１１の外周側に設けられ、下側インシュレータ１１本体と絶縁部材仮置き部１４の間に溝を有している。この溝に後述する絶縁部材１３を差し込んで仮置きする。
【００１４】
固定子鉄心７は分割鉄心体８が４個と、分割鉄心体８に挟持される連結用分割鉄心体９が４個の合計８個に分割される構成である。すなわち、固定子鉄心７は、分割鉄心体８と連結用分割鉄心体９を交互に環状に連結して構成される。
【００１５】
また、分割鉄心体８は、内周側に突出した歯部を有している。後述するように、この歯部に上側インシュレータ１０及び下側インシュレータ１１を介して巻線１２が巻回される。
【００１６】
次に、固定子２の製造方法について、説明する。
【００１７】
まず、図３に示すように、分割鉄心体８を環状に並べた状態で、上側インシュレータ１０及び下側インシュレータ１１によって分割鉄心体８を上下方向から挟みこむ。
【００１８】
挟み込んだ後、各相別に連続して巻線１２を施す。
【００１９】
巻線１２を施した後、巻線１２の外周側において、絶縁部材１３を下側インシュレータ１１の絶縁部材仮置き部１４に仮留め状態に保持させる。そして、連結用分割鉄心体９によって、絶縁部材１３を外周方向から押圧しながら、分割鉄心体８と連結用分割鉄心体９とを溶接固定する。このようにして、絶縁部材１３を上側インシュレータ１０及び下側インシュレータ１１と連結用分割鉄心体９の間で挟持させる。
【００２０】
このような本実施の形態の固定子２によれば、絶縁部材１３は外周方向から押圧し挟持されるため、従来例で説明した上下方向から挿入する場合に比べ、図４に示すように絶縁部材１３を薄くできる。
【００２１】
また、上下方向から絶縁部材１３を挿入する場合には、巻線との接触による摩擦を避けるため十分なクリアランスをとる必要があり、巻線スペースが狭くなってしまうが、本実施形態の固定子２の構成では、そのクリアランスをとる必要も無く、巻線スペースを広く取れる。
【００２２】
さらに、固定子鉄心７を分割鉄心体８と、分割鉄心体８に挟持される連結用分割鉄心体９に分け、連結用分割鉄心体９を、巻線１２を施した後、外周方向から装着することにより、巻線１２の開口部を拡大でき、巻線１２を巻く作業も容易に行える。
【００２３】
以上のように、本実施の形態における固定子２によれば、連結用分割鉄心体９の絶縁に必要なスペースを最小限とすることができ、巻線スペースの拡大を実現することから、小型で性能の良い電動機及び送風装置を提供できる。
【００２４】
さらに、巻線１２を巻くための開口部を拡大できるので、巻線１２を巻く作業も容易に行える。
【００２５】
ここで、巻線スペースを広く取れる結果、巻厚が薄くなれば、固定子及びそれを用いた電動機が小型になり、巻厚を同じにすれば、巻き数が増える分、性能の良い電動機が得られる。
【００２６】
また、本実施の形態では絶縁部材１３を下側インシュレータ１１に保持させたが、上側インシュレータ１０にその機能を有する構造、例えば、絶縁部材１３の上部両側に凸部を設け、上側インシュレータ１０に設けた絶縁部材仮置き部１４に凸部を引っ掛け、仮置きする構造とした場合でも同様の効果が得られる。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、４個の分割鉄心体８と４個の連結用分割鉄心体９による構成によって説明したが、分割鉄心体８と連結用分割鉄心体９が交互に環状に設けられる構成であれば、分割鉄心体８および連結用分割鉄心体９は４個に限定されるものではない。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図５に示すように、本実施の形態における固定子２ａを構成する固定子鉄心７ａは、分割鉄心体８が４個と、分割鉄心体８に挟持される連結用分割鉄心体９が４個の合計８個に分割される構成である。また、分割鉄心体８にインシュレータ１５を一体的に成形して鉄心体１６を製造するもので、インシュレータ１５に絶縁部材１３を保持させた後、連結用分割鉄心体９を外周方向から押圧することで、絶縁部材１３をインシュレータ１５と連結用分割鉄心体９の間で挟持した構造となっている。
【００２９】
このような本発明の固定子２ａによれば、インシュレータ１５の強度を増すことができるので、絶縁部材１３の保持をインシュレータ１５の厚みを実施の形態１に比べより薄い肉厚で行うことができることから、より広い巻線スペースを確保することができるので、より一層小型で性能の良い電動機及び送風装置を提供できる。
【００３０】
なお、本実施の形態においても、第１の実施の形態同様、４個の分割鉄心体８と４個の連結用分割鉄心体９による構成によって説明したが、分割鉄心体８と連結用分割鉄心体９が交互に環状に設けられる構成であれば、分割鉄心体８および連結用分割鉄心体９は４個に限定されるものではない。
【００３１】
以上に説明したように、固定子を構成する固定子鉄心は複数の分割鉄心体と、分割鉄心体に挟持される分割鉄心体と同数の連結用分割鉄心体を備え、分割鉄心体にインシュレータを上下方向から挟みそれぞれの相別に連続して巻線を施す。そののちに、インシュレータに絶縁部材を保持させた後、連結用分割鉄心体を外周方向から押圧することで、絶縁部材をインシュレータと連結用分割鉄心体の間で挟持する。
【００３２】
この構成により、絶縁部材は外周方向から押圧し挟持されるため、上下方向から絶縁部材を挿入する場合に必要となる他の部材とのクリアランスが必要無い。また、絶縁部材自体の製造上の寸法ばらつきを考慮する必要が無い。さらに、連結用分割鉄心体によって押圧されることで絶縁部材自体を必要最低限の厚みまで圧縮できることから、連結用分割鉄心体の絶縁に必要なスペースを最小限とすることができる。これらのことから結果的に、巻線スペースの拡大や、巻線開口部の拡大を実現することができるという作用を有する。
【００３３】
また、この構成によれば、巻線の巻回時には、インシュレータの外周側には絶縁部材や連結用分割鉄心体は無い。加えて、外周方向から連結用分割鉄心体が押圧し挟持される。そのため、上下方向から絶縁部材を挿入する場合に必要となる他の部材とのクリアランスが必要無い。また、絶縁部材自体の製造上の寸法ばらつきを考慮する必要が無い。さらに、連結用分割鉄心体によって押圧されることで絶縁部材自体を必要最低限の厚みまで圧縮できることから、巻線と連結用分割鉄心体の絶縁に必要なスペースを最小限とすることができる。これらのことから結果的に、巻線スペースの拡大や、巻線開口部の拡大を実現することができる。
【００３４】
また、分割鉄心体をインシュレータと一体で成型して鉄心体を製造しても良く、インシュレータの強度を増すことができ、インシュレータをより薄い肉厚とすることができることから、より広い巻線スペースを確保できるという作用を有する。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる固定子を用いた電動機及び送風装置は、小型で高効率、高出力を実現することが要求される電気機器である換気送風機やエアコン、空気清浄機、空気調和機、除湿機、加湿機などへの搭載が有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１  電動機
２，２ａ  固定子
３  回転子
４  上カバー
５  下カバー
６  端子台
７，７ａ  固定子鉄心
８  分割鉄心体
９  連結用分割鉄心体
１０  上側インシュレータ
１１  下側インシュレータ
１２  巻線
１３  絶縁部材
１４  絶縁部材仮置き部
１５  インシュレータ
１６  鉄心体
【図１】
0006002941.tif 000002
【図２】
0006002941.tif 000003
【図３】
0006002941.tif 000004
【図４】
0006002941.tif 000005
【図５】
0006002941.tif 000006