(57)【要約】【課題】            巻線の巻線量の増加により高効率な、あるいは小型化の可能な内回転式の電動機を得る。【解決手段】        ティース６で形成されるスロット７に外周部が湾曲した形態の絶縁体を介して巻線８を巻装するにあたり、その絶縁体のスロット７の開口部に跨る湾曲部分を基体部分１１から分割構成した絶縁部材１２として構成し、この絶縁部材１２を組付けない基体部分１１に巻線８を巻装した後、絶縁部材１２を基体部分１１に組付けて、組付けた絶縁部材１２による湾曲部分にさらに巻線８を巻装する。【選択図】          図１０
2006203966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のティースで形成されるスロットに外周部が湾曲した形態の絶縁体を介して巻線を巻装した固定子を持つ内回転式の電動機であって、その絶縁体のスロットの開口部に跨る湾曲部分を基体部分から分割構成した絶縁部材として構成し、この絶縁部材を後付けで前記基体部分に組付けて完結形態の絶縁体にした固定子を持つ電動機。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機であって、絶縁部材を凹部を有するコの字状の構成にし、その凹部をティースの端部に差込んで基体部分に組付けた電動機。
【請求項３】
請求項１に記載の電動機であって、絶縁部材を湾曲部分に沿って複数に分割した構成の電動機。
【請求項４】
請求項１〜請求項３までのいずれかに記載の電動機であって、絶縁部材を基体部分に設けた爪部への差込みによって組付けるようにした電動機。
【請求項５】
請求項１〜請求項４までのいずれかに記載の電動機であって、スロットの数が四つで構成された電動機。
【請求項６】
請求項１〜請求項５までのいずれかに記載の電動機であって、絶縁部材の外周部に絶縁フィルムや絶縁部材を収込む段差を設けた電動機。
【請求項７】
請求項１〜請求項６までのいずれかに記載の電動機であって、固定子の鉄心をティースと外輪ヨーク部に分割構成した電動機。
【請求項８】
請求項１〜請求項５までのいずれかに記載の電動機であって、外周ヨーク部をティース部毎に複数分割、又は、薄肉連結した電動機。
【請求項９】
請求項１〜請求項８までのいずれかに記載の電動機を、羽根車を回す駆動源として構成した送風機。
【請求項１０】
ティースで形成されるスロットに外周部が湾曲した形態の絶縁体を介して巻線を巻装するにあたり、その絶縁体のスロットの開口部に跨る湾曲部分を基体部分から分割構成した絶縁部材として構成し、この絶縁部材を組付けない基体部分に巻線を巻装した後、前記絶縁部材を前記基体部分に組付けて、組付けた絶縁部材による湾曲部分にさらに巻線を巻装する内回転式の電動機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットの少ない内回転式の電動機及びその製造方法並びにその電動機を使った送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固定子のスロット数が少ない内回転式の電動機では巻線スペースの外周部が湾曲した形態となり、巻線を巻込むためのスロットの開口部が非常に狭くなっていて、巻線をスロットに直に巻込むことができない。そこで通常、フォーマーを使ってフライヤー巻きにするか、鉄心を周方向に分割して巻線を直巻きにしている。また、スロットの開口部を跨ぐ部分の絶縁体を変形させて開口部を広げて巻線を巻装している（特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１５２３６号公報
【特許文献２】特開２００４―１４７３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スロットの少ない従来の内回転式の電動機において、湾曲した絶縁体を使ったものでは巻線を巻込む開口部が狭いため、巻線をフォーマーで巻込んでいるが、巻線を巻く回転速度が遅く生産性が低いばかりでなく、マグネットワイヤーに与えるダメージが大きくなるため、皮膜の厚いマグネットワイヤーを使わなくてはならない。皮膜の厚いマグネットワイヤーを使うと皮膜でスペースを取り巻数が減り、電動機の効率は低下してしまう。鉄心を分割しても、直に巻線を巻くためには絶縁体を平板態にして巻込む開口部を広げなければならず、湾曲した絶縁体より巻線スペースは大きく減少し、効率の低下は免れず、さもなくば電動機が大型化することになる。
【０００５】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、巻線の巻線量の増加により高効率な、あるいは小型化の可能な内回転式の電動機を得ることであり、巻線量の増加を図り得る電動機の製造方法を開発することである。そして、その電動機を使った小型で性能の優れた送風機を得ることも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、複数のティースで形成されるスロットに外周部が湾曲した形態の絶縁体を介して巻線を巻装した固定子を持つ内回転式の電動機について、その絶縁体のスロットの開口部に跨る湾曲部分を基体部分から分割構成した絶縁部材として構成し、この絶縁部材を後付けで基体部分に組付けて完結形態の絶縁体にする手段を採用する。
【０００７】
また他の発明は、ティースで形成されるスロットに外周部が湾曲した形態の絶縁体を介して巻線を巻装するにあたり、その絶縁体のスロットの開口部に跨る湾曲部分を基体部分から分割構成した絶縁部材として構成し、この絶縁部材を組付けない基体部分に巻線を巻装した後、絶縁部材を基体部分に組付けて、組付けた絶縁部材による湾曲部分にさらに巻線を巻装する手段を採用する。
【０００８】
さらに他の発明は、ティースで形成されるスロットに外周部が湾曲した形態の絶縁体を介して巻線を巻装するにあたり、その絶縁体のスロットの開口部に跨る湾曲部分を基体部分から分割構成した絶縁部材として構成し、この絶縁部材を組付けない基体部分に巻線を巻装した後、絶縁部材を基体部分に組付けて、組付けた絶縁部材による湾曲部分にさらに巻線を巻装して作られた内回転式の電動機を、羽根車を回す駆動源として構成する手段を採用する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、巻線の巻線量の増加により高効率な、あるいは小型化の可能な内回転式の電動機が得られる。また、巻線の巻線量の増加を図り得る電動機の製造方法が得られる。そして、その電動機を使った小型で性能の優れた送風機が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の電動機は内回転式であり、ティースで形成される少ない数（二個〜六個）のスロットに外周部が湾曲した形態の絶縁材でできた絶縁体を介して巻線が巻装された固定子を有するものである。固定子の鉄心は、複数のティースと外輪ヨーク部からなり、ティースに外輪ヨーク部が圧入されている。絶縁体のスロットの開口部に跨る湾曲部分は、絶縁体の基体部分から分割され、絶縁部材として別体として構成されている。この絶縁部材を組付けない基体部分の間口の広いスロットの開口部から、まず巻線をフォーマーを使わず直巻で基体部分で保持できる範囲まで巻装した後、巻線を巻装した基体部分に絶縁部材を組付けて、組付けた絶縁部材による湾曲部分にさらに巻線を狭くなったスロットの開口部から湾曲部分で保持できるまで巻装して固定子が作られている。このような方法で巻かれた巻線は、皮膜の厚いものを使う必要もなく、スロットに絶縁体の湾曲部分も含め多く巻込まれているため高効率な電動機となる。スロットが四個など少ないものでは、絶縁体の湾曲部分の湾曲が強くなりスロットに巻線を巻装する開口部は極めて狭く、そのままで巻込める巻線の巻線量は少なくなるが、絶縁体の湾曲部分を後で組付けることで巻線を通常より多く巻くことができる。この固定子を使った電動機では、同一性能であれば小型化が推進でき、これを駆動源として羽根車を回すようにした送風機では、小型化、性能の向上を推進できる。
【００１１】
実施の形態１．
図１〜図１３によって示す本実施の形態は、送風機としての換気扇に関するものである。図１は、換気扇の断面図、図２は、換気扇の電動機の断面図、図３は、電動機の固定子を示す斜視図、図４は、電動機の固定子を示す断面図、図５は、絶縁体の基体部分に絶縁部材を組付けた状態の固定子を示す斜視図、図６は、絶縁部材を単独で示す斜視図、図７は、絶縁部材の端面図、図８は、絶縁部材を外した状態で巻線を巻いた固定子の平面図、図９は、絶縁部材を装着した固定子の平面図、図１０は、絶縁部材を装着して巻線を巻いた状態の固定子の平面図、図１１は、絶縁部材を多重に構成した固定子の部分拡大平面図、図１２は、外輪ヨーク部の形態の違う固定子の平面構成図、図１３は、回転子側の壁が円弧形の固定子の平面図である。この換気扇１の羽根車２を回す駆動源である電動機３は、回転子４が固定子５の中で回る内回転式であり、複数（図示のものは四個）のティース６で形成される少ない数（図示のものは四個であるが二個〜六個でもよい）のスロット７に外周部が湾曲した形態の絶縁材でできた絶縁体を介して巻線８が巻装された固定子５を有するものである。固定子５の鉄心は、ティース６と外輪ヨーク部９からなり、ティース６に外輪ヨーク部９が圧入される。
【００１２】
絶縁体は、巻線８から鉄心を絶縁し、巻線８の崩れを防ぐためのもので、ティース６の両側から二つ部品が組合わされて構成されている。絶縁体の回転子側は、四角形の筒形の壁１０として隙間なく繋がっており、絶縁フィルム等を介入しなくても巻線８と鉄心内部との絶縁が図られる。絶縁体のスロット７の開口部に跨る壁は、外輪ヨーク部９の内周に沿った曲面に構成され、その周方向の長さは回転子側の四角形の筒形の壁１０とほぼ同じに構成されている。絶縁体のスロット７に跨る湾曲部分は、絶縁体を構成する基体部分１１から分割され、四個の絶縁部材１２として別体に構成されている。各絶縁部材１２は、ティース６の端との干渉を防ぐために、中央に凹部１３を有するコの字状の薄い曲板に構成され、その凹部１３をティース６の端部に差込んで基体部分１１に設けた爪部１４への差込みによって基体部分１１に組付けられる。爪部１４は、ティース６の外輪ヨーク部９への圧入部分に干渉しない位置に設けられ、絶縁部材１２を挟み付けて保持する（図５，６参照）。絶縁部材１２の周方向の両端には、基体部分１１の背面側の壁に重なるように段差１５がつけられていて、この段差１５に各絶縁部材１２間の隙間を埋める絶縁フィルムが挿入される。
【００１３】
四個の絶縁部材１２を組付けない基体部分１１の間口の広いスロット７の開口部から、まず巻線８をフォーマーを使わず直巻で基体部分１１で崩れないように保持できる背面壁の長さまで巻装する（図８参照）。その後、巻線８を巻装した基体部分１１に図９に示すように絶縁部材１２を組付けて、完結した形態の絶縁体として、絶縁部材１２による湾曲部分にさらに巻線８を狭くなったスロット７の開口部から湾曲部分で保持できるまで図１０に示すように巻装して、絶縁フィルムを装着して外輪ヨーク部９にティース６を圧入することによって電動機３の固定子５が作られている。
【００１４】
このような方法で巻かれた巻線８は、皮膜の厚いものを使う必要もなく、スロット７に絶縁体の湾曲部分も含め高密度に巻込まれているため電動機３は、高効率なものとなる。また、同一効率の電動機３であれば小型化が推進できる。換気扇としては、高性能あるいは小型化が推進できる。
【００１５】
固定子５の製造については、絶縁部材１２を周方向に細分化して、巻線８を巻込みながら、逐次絶縁部材１２を継ぎ足すように装着して新たな絶縁部材１２による壁を周方向に作りながら巻線８を巻装していく方法を採ることにより、より高密度な巻線８を形成することができる。この場合、絶縁部材１２の段差１５を使って次の絶縁部材１２を装着するようにする。これにより、固定子５が大型で曲面が大きい場合でも巻線８の巻きスペースを有効に確保でき、高効率な電動機３が得られる（図１１参照）。
【００１６】
絶縁部材１２についてはティース６の干渉を避けるためにコの字状の薄い曲板としたが、ティースの嵌まる角穴を設けた曲板であっても構わない。また、スロット７の開口部の両側に一つずつ絶縁部材１２を装着するようにしても良い。
【００１７】
絶縁体の基体部分１１の回転子側については、四角形の筒形の壁１０でなく、図１３に示すように円弧状の壁１０にしてもよく、こうすることによってスロット７の開口部を広くでき、巻線８の巻装が一層し易くなる。さらには、図１２に示すようにティース６と外輪ヨーク部９が一体で外輪ヨーク部９が薄肉連結部１６によって周方向に連結した構成の鉄心の電動機にも採用でき、外輪ヨーク部９が複数に分割されている鉄心の電動機についても採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】換気扇の断面図である。（実施の形態１）
【図２】換気扇の電動機の断面図である。（実施の形態１）
【図３】電動機の固定子を示す斜視図である。（実施の形態１）
【図４】電動機の固定子を示す断面図である。（実施の形態１）
【図５】絶縁体の基体部分に絶縁部材を組付けた状態の固定子を示す斜視図である。（実施の形態１）
【図６】絶縁部材を単独で示す斜視図である。（実施の形態１）
【図７】絶縁部材の端面図である。（実施の形態１）
【図８】絶縁部材を外した状態で巻線を巻いた固定子の平面図である。（実施の形態１）
【図９】絶縁部材を装着した固定子の平面図である。（実施の形態１）
【図１０】絶縁部材を装着して巻線を巻いた状態の固定子の平面図である。（実施の形態１）
【図１１】絶縁部材を多重に構成した固定子の部分拡大平面図である。（実施の形態１）
【図１２】外輪ヨーク部の形態の違う固定子の平面構成図である。（実施の形態１）
【図１３】回転子側の壁が円弧形の固定子の平面図である。（実施の形態１）
【符号の説明】
【００１９】
１  換気扇、  ２  羽根車、  ３  電動機、  ４  回転子、  ５  固定子、  ６  ティース、  ７  スロット、  ８  巻線、  １１  基体部分、  １２  絶縁部材、  １３  凹部、  １４  爪部、  １５  段差、  １６  薄肉連結部。
【図１】
2006203966.tif 000003
【図２】
2006203966.tif 000004
【図３】
2006203966.tif 000005
【図４】
2006203966.tif 000006
【図５】
2006203966.tif 000007
【図６】
2006203966.tif 000008
【図７】
2006203966.tif 000009
【図８】
2006203966.tif 000010
【図９】
2006203966.tif 000011
【図１０】
2006203966.tif 000012
【図１１】
2006203966.tif 000013
【図１２】
2006203966.tif 000014
【図１３】
2006203966.tif 000015