(57)【要約】【課題】  コア絶縁部材となる絶縁シートの材料の無駄をなくし、ステータコイル巻回時においても作業性の良い電動機を提供する。【解決手段】  磁極ティース５３間に有するスロット部５５にそれぞれ挿入されたコア絶縁部材６０は、両側部にそれぞれコイル収容部６５を設けるとともに、これらのコイル収納部６５の中間部に規則性をもって配列された複数個の分離孔６０を設け、ステータコイル４８を磁極ティース５３に巻回してコイル収納部６５に収容する際、ステータコイル４８の張力により分離孔６０の部分で分離可能とした電動機である。【選択図】  図５
2006296141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに軸支されたロータと、
このロータの周囲に配置されたステータに有するステータコアと、
このステータコアに有し前記ロータの外周面に向かって突出した複数の磁極ティースと、
これらの磁極ティース間に有するスロット部にそれぞれ挿入されたコア絶縁部材と、
これらのコア絶縁部材を介在させて前記磁極ティースに巻回されたステータコイルとを備えた電動機において、
前記コア絶縁部材は、両側部にそれぞれコイル収容部を設けるとともに、これらのコイル収納部の中間部に規則性をもって配列された複数個の分離孔を設け、前記ステータコイルを前記磁極ティースに巻回して前記コイル収納部に収容する際、前記ステータコイルの張力により前記分離孔の部分で分離可能としたことを特徴とする電動機。
【請求項２】
フレームに軸支されたロータと、
このロータの周囲に配置されたステータに有するステータコアと、
このステータコアに有し前記ロータの外周面に向かって突出した複数の磁極ティースと、
これらの磁極ティース間に有するスロット部にそれぞれ挿入されたコア絶縁部材と、
これらのコア絶縁部材を介在させて前記磁極ティースに巻回されたステータコイルとを備えた電動機において、
前記コア絶縁部材は、両側部にそれぞれコイル収容部を設けるとともに、これらのコイル収納部の中間部でかつ上端部と下端部との間の中心から上下方向の対称的な位置にそれぞれ切残し部を形成させる分離孔を設け、前記ステータコイルを前記磁極ティースに巻回して前記コイル収納部に収容する際、前記ステータコイルの張力により前記切残し部が切断されて分離可能としたことを特徴とする電動機。
【請求項３】
フレームに軸支されたロータと、
このロータの周囲に配置されたステータに有するステータコアと、
このステータコアに有し前記ロータの外周面に向かって突出した複数の磁極ティースと、
これらの磁極ティース間に有するスロット部にそれぞれ挿入されたコア絶縁部材と、
これらのコア絶縁部材を介在させて前記磁極ティースに巻回されたステータコイルとを備えた電動機において、
前記コア絶縁部材は、両側部にそれぞれコイル収容部を設けるとともに、これらのコイル収納部の中間部の上端部および下端部にそれぞれ切残し部を形成させる少なくとも１個の分離孔を設け、前記ステータコイルを前記磁極ティースに巻回して前記コイル収納部に収容する際、前記ステータコイルの張力により前記切残し部が切断されて分離可能としたことを特徴とする電動機。
【請求項４】
前記分離孔は、直線的に規則性をもって配列されたミシン目からなることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータコアと、このステータコアの磁極ティースに巻回されるステータコイルとの間に設けられたコア絶縁部材を有する電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動機は、板状の磁性材料を積層した外形が長方体のステータコアに、内側に突出する複数の磁極ティースを設け、これらの隣接する磁極ティース間のスロット部に、両側部がそれぞれ湾曲したコイル巻回凹部を有する絶縁シートを挿入したものがある。この絶縁シートには、二つのコイル巻回凹部の中間部に三角形状の折曲げ凸部、または切断されたスリット部が設けられている。
【０００３】
そして、絶縁シートを介してステータコイルを磁極ティースに巻回する際、絶縁シートの両側部にあるコイル巻回凹部は、張力が加えられたステータコイルによってステータコアに有するスロット部の内壁面に向かって圧接される。このとき絶縁シートは、コイル巻回凹部のある両側部の方向からそれぞれ引張られるが、折曲げ凸部を設けたものはその高さが低くなるようにして、スロット部の内壁面と絶縁シートとの間に巻線スペースを少なくする空隙ができないようにしている。
【０００４】
また、二つのコイル巻回凹部の中間部に一方の端部から切離した１本のスリット部を設けたものは、絶縁シートがコイル巻回凹部のある両側部の方向からそれぞれ引張られたときに、スリット部の幅が幅方向に広がることによりスロット部の内壁面と絶縁シートとの間にできる空隙が少なくなるようにしている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２０００−５０５５４号公報（第３頁、図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来例の電動機において、前者の絶縁シートの場合は、折り曲げ加工が必要となるとともに、折曲げ凸部の形成のために材料の無駄を生じることがあった。後者の場合は、スリット部に他の絶縁シートが挟まったり、スリット部で折れ曲がり易いために、コイル巻回作業における絶縁シートの取扱いが面倒であったり、スリット部とスリット部以外の中央部とでは、コイル巻回凹部を有する両側部方向からの引張り対応力に差を生じるために、絶縁シートがスロット部内で傾斜したり片寄った位置に移動することがある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、コア絶縁部材である絶縁シートの材料の無駄をなくし、ステータコイル巻回時においても作業性の良い電動機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、フレームに軸支されたロータと、このロータの周囲に配置されたステータに有するステータコアと、このステータコアに有し前記ロータの外周面に向かって突出した複数の磁極ティースと、これらの磁極ティース間に有するスロット部にそれぞれ挿入されたコア絶縁部材と、これらのコア絶縁部材を間に介在させて前記磁極ティースに巻回されたステータコイルとを備えた電動機において、前記コア絶縁部材は、両側部にそれぞれコイル収容部を設けるとともに、これらのコイル収納部の中間部に規則性をもって配列された複数個の分離孔を設け、前記ステータコイルを前記磁極ティースに巻回して前記コイル収納部に収容する際、前記ステータコイルの張力により前記分離孔の部分で分離可能としたことを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電動機は、ステータコアとステータコイルとの間に介在される絶縁シートであるコア絶縁部材に、比較的簡単な加工を行うことにより、ステータコイル巻回時の取扱いが容易で、かつ作業性の良いものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明による電動機の実施態様について、図１から図８を参照して説明する。
【００１０】
〔実施例１〕
図１は、この発明の１つの実施形態に係る電動送風機１に用いた電動機２示す。この電動機２は有底円筒状のフレーム３を有し、このフレーム３に有する開口部の外周にあるフランジ部４には、開口部を横断するようにねじ５により両端が固定された支持アーム６が設けられている。この支持アーム６とフレーム３との中心部には、それぞれの軸支部７に収容された一対のボールベアリング８により２個所で支持された回転軸９が回転自在に設けられている。
【００１１】
この回転軸９には、整流子片１１を多数外周に有する整流子１２、および各整流子片１１に各端部が接続されるアーマチュアコイル１３をアーマチュアコア１４に巻回した回転子であるロータ１５が設けられている。また整流子１２の外周には、フレーム３に固定される一対のカーボンブラシ装置１６に収容したカーボンブラシ１７の先端がそれぞれ圧接されている。
【００１２】
また、回転軸９の先端部には、ファン２０が取り付けられている。このファン２０は、いずれも円板状をした吸入口２１を有する上ファンプレート２２および下ファンプレート２３と、これらの間に固定された渦巻状のファン翼２４とを備え、この下ファンプレート２３の中心孔が回転軸９に挿入されてナット２５により固定されている。さらにファン２０は、フレーム３のフランジ部４の外周端に嵌合して固定され、中心部に円形の流入口２６を有するお椀状のファンカバー２７により覆われている。
【００１３】
このファン２０と前記支持アーム６との間には、円盤状のディフューザ３０が支持アーム６の軸支部７を中心に相対的な位置にある一対のねじ３１により、支持アーム６に取り付けられている。このディフューザ３０には、ファン２０の外周にあたる位置を入口として渦巻状に設けられた整流板３２が設けられ、この整流板３２により形成される通風路３３は、ディフューザ３０の円板部３４に設けられた数個所の図示しない流出孔から、裏側に備えた下流整流板３５により形成される通気路３６に連通している。さらにこの通気路３６は、支持アーム６の両側部から前記ロータ１５の外周部に連通している。また、ロータ１５のアーマチュアコア１４の外周部には、フレーム３に間接的に固定されたステータ４０が設けられている。
【００１４】
次に、図２から図６によって固定子であるステータ４０について、具体的に説明する。図２および図３は、ステータ４０の正面図ならびに側面図であり、積層鉄心からなるステータコア４１は、絶縁樹脂により成形された上絶縁ブロック４２と下絶縁ブロック４３とにより両面から挟持されている。これらの上絶縁ブロック４２と下絶縁ブロック４３は、それぞれに一体的に設けられた複数の取付突起４４が、ステータコア４１の上面および下面にそれぞれ４個づつの穿孔された取付孔４５に圧入され、これらがステータ４０として一体化されている。
【００１５】
上絶縁ブロック４２および下絶縁ブロック４３は、図示しない手段によってフレーム３にそれぞれ固定されている。これらには、巻回されたステータコイル４８の保持部４９や、ステータコイル４８および前述のカーボンブラシ装置１６に有するリード線を保持するための端子台５０が複数箇所に設けられている。
【００１６】
また、ステータコイル４８を断面で示した図４に示すように、ステータコア４１には、４角形のヨーク部から中央方向に向かうほどその幅が拡開して突出した２つの磁極ティース５３が設けられ、これらの磁極ティース５３の先端部は、ロータ１５の外周面と平行面になった円弧状部５４を有している。これらの隣り合う磁極ティース５３の間には、Ｕ字状をしてその開口部が互いに向い合ったようなスロット部５５をそれぞれ有し、これらのスロット部５５には、それぞれ絶縁シートであるコア絶縁部材６０が嵌合するように密着して挿入されている。
【００１７】
これらのコア絶縁部材６０が電動機２に組込まれる前は、絶縁性があるフィルム状のプラスチック製絶縁シートを素材とし、図５に示すように、細長い４角形の両側部がそれぞれ同一方向に曲げられて湾曲部６１が形成されている。また、これら左右の湾曲部６１の中間部には、上端部６２から下端部６３に向かってこれらを横切るように、貫通した円形の小孔からなる多数の分離孔６４が一直線状に設けられている。この分離孔６４は等間隔に規則性をもって配置され、左右の両側部方向から強く引っ張られた場合には分離孔６４の個所で切断されて、コア絶縁部材６０が左右に分離されるようになっている。
【００１８】
次に、このコア絶縁部材６０を電動機２に組込む場合の工程を説明する。まず２枚のコア絶縁部材６０を、ステータコア４１の隣り合う磁極ティース５３の間にある各スロット部５５に、湾曲部６１をさらに折り曲げながら上方からそれぞれ挿入して位置を固定する。これにより、それぞれの湾曲部６１で囲まれた両側部にコイル収納部６５が形成される。そして、図示しない巻線機械により、ステータコイル４８を、磁極ティース５３の両側にある一対のコア絶縁部材６０の、それぞれ対向するコイル収納部６５の内部およびコイル収納部６５の間に幾重にも巻回する。
【００１９】
このコイル収納部６５に幾重にも巻回されたステータコイル４８が収容されることにより、コイル収納部６５を内側からスロット部５５の内壁面に圧接される。その際、コア絶縁部材６０のコイル収納部６５とスロット部５５の内壁面との間に有する隙間を埋めるために、両側部側からコア絶縁部材６０が引っ張られることになるが、分離孔６４の個所で切断されて左右に分離されることにより引っ張られた分の長さを確保することができる。これにより、コア絶縁部材６０とスロット部５５の内壁面との間の空隙をなくして密着させることができ、スロット部５５のスペースを最大限に利用することができる。
【００２０】
この両側部側からコア絶縁部材６０が引っ張られたときは、分離孔６４が中央部に規則正しく等間隔に配列されていることにより、両側部側から引っ張られた際に瞬間的に切断されて左右に分離されるために、コア絶縁部材６０はスロット部５５に対して傾斜することなく内壁面に圧接される。これにより、ステータコイル４８とステータコア４１との間に確実にコア絶縁部材６０を介在することができ、これらが直接接触して電気的に短絡する危険性をなくすことができる。
【００２１】
そして、ステータコイル４８の巻回が終了した状態のコア絶縁部材６０は、中央部の分離孔６４の部分で左右に分離されてできた、図４に示したような均一幅の分離スペース６６が形成されている。また、このコア絶縁部材６０の上端部６２および下端部６３は、上絶縁ブロック４２および下絶縁ブロック４３よりもそれぞれ上方ならびに下方に突出し、ステータコイル４８とステータコア４１との絶縁性を向上させている。
【００２２】
〔実施例２〕
図７により、コア絶縁部材６０について他の実施例につき説明する。図７（ａ）は、コア絶縁部材６０の中央部に等間隔のミシン目状の切れ目からなる分離孔６４を一列に設けたものである。図７（ｂ）は、ひし形貫通孔６７と円形の小孔６８とを交互に設けた分離孔６４を直線的に設けたものである。図７（ｃ）は、４角形の角孔からなる分離孔６４を等間隔に一列に設けたものである。
【００２３】
これらの貫通孔からなる分離孔６４は、上端部６２と下端部６３との間にいずれも繰り返し状態などの一定の規則性を持って配列されているために、ステータコイル４８の張力により両側部から引っ張られたときに、一斉に切断されてコア絶縁部材６０が左右に分離されることにより、コア絶縁部材６０のコイル収納部６５がスロット部５５の内壁面に傾斜することなく密着してスペースの有効利用、および作業性と絶縁性を向上することができる。
【００２４】
〔実施例３〕
図８により、コア絶縁部材６０のその他の実施例を説明する。図８（ｄ）は、コア絶縁部材６０の上端部６２と下端部６３との間の中心からそれぞれ等しい距離となる対称的位置に、同一長さの切残し部７０をそれぞれ形成させる切れ目となる１個の分離孔６４が設けられている。この同一長さの二つの切残し部７０が両端部に存在することにより、コア絶縁部材６０の取扱いが容易になるとともに、ステータコイル４８を巻回する際に、その張力によりコア絶縁部材６０がスロット部５５に対して傾斜することなく左右に分離することができる。
【００２５】
また、図８（ｅ）は、コア絶縁部材６０の上端部６２と下端部６３との間の中心から上下方向にそれぞれ等しい距離となる対称的位置に、同一長さの切残し部７０を３個所に形成させる切れ目となる２個の分離孔６４が設けられている。さらに図８（ｆ）は、コア絶縁部材６０の上端部６２と下端部６３との間の中心から上下方向にそれぞれ等しい距離となる対称的位置に、３個の分離孔６４と４個所の切残し部７０とが設けられている。中心部の分離孔６４は、長さが等しい両脇の２個の分離孔６４よりも長さが短く、また中心部の長さの等しい２つの切残し部７０は、上端部６２と下端部６３とにある長さの等しい２つの切残し部７０よりも長さが多少短くなっている。これらの（ｅ）、（ｆ）は、図８（ｄ）よりもさらにコア絶縁部材６０の取扱いを容易にし、ステータコイル４８を巻回する際の作業性を向上させることができる。
【００２６】
上記実施例１から実施例３のいずれにおいても、コア絶縁部材６０の上端部６２および下端部６３の両端部に切れ目などの分離孔６４を設けずに、それぞれ切残し部となっていることにより、切れ目などの分離孔６４に他のコア絶縁部材６０の端部が挟まるようなことはない。
【００２７】
以上説明したように、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で変形することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による電動機を用いた電動送風機の一部断面図である。（実施例１）
【図２】図１に示す電動機のステータの正面図である。
【図３】図１に示す電動機のステータの側面図である。
【図４】図１に示す電動機のステータコイルを断面で示したステータの平面図である。
【図５】図１に示す電動機に用いるコア絶縁部材の斜視図である。
【図６】図１に示す電動機のステータおよびロータの一部断面図である。
【図７】本発明による電動機の他のコア絶縁部材の中央部を示す正面図である。（実施例２）
【図８】本発明による電動機のその他のコア絶縁部材の中央部を示す正面図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００２９】
２  電動機
３  フレーム
１５  ロータ
４０  ステータ
４１  ステータコア
４８  ステータコイル
５３  磁極ティース
５５  スロット部
６０  コア絶縁部材
６１  湾曲部
６４  分離孔
６５  コイル収納部
【図１】
2006296141.tif 000003
【図２】
2006296141.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006296141.tif 000006
【図５】
2006296141.tif 000007
【図６】
2006296141.tif 000008
【図７】
2006296141.tif 000009
【図８】
2006296141.tif 000010