(57)【要約】      （修正有）【課題】ティース数の少ないステータの構造では、インシュレータの壁部とコアバックとの間の隙間が狭くなり、製造時にティースにインシュレータを介して導線を巻き付ける作業が極めて困難となる。【解決手段】モータのステータは、周方向に配置される複数のコアピースを有し、コアピースには、インシュレータ７０が取り付けられ、インシュレータ７０の周りに導線が巻き付けられる。インシュレータ７０は、コイルよりも径方向内側に位置し、径方向に対して略垂直に拡がる内側壁部７２を有する。内側壁部７２は、一対の軸方向端縁７２１と、一対の周方向端縁７２２と、軸方向端縁７２１と周方向端縁７２２との境界に位置する４箇所の角部７２３とを有する。各角部７２３は、径方向内側から見て、軸方向端縁７２１と周方向端縁７２２とをそれぞれ延長した仮想線よりも、ティース側の領域に位置する。【選択図】図７
2016208790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、
前記シャフトとともに前記中心軸を中心として回転するロータと、
前記ロータの周囲に配置されたステータと、
を有し、
前記ステータは、
磁性体からなり、周方向に配置される複数のコアピースと、
前記複数のコアピースのそれぞれに取り付けられたインシュレータと、
前記複数のインシュレータのそれぞれに巻かれた導線により構成されるコイルと、
を有し、
複数の前記コアピースは、それぞれ、
周方向に延びるコアバックと、
前記コアバックから径方向内側へ向けて突出するティースと、
を有し、
複数の前記コアバックが環状に連結され、
複数の前記インシュレータは、それぞれ、
前記ティースと前記コイルとの間に介在するティース絶縁部と、
前記コイルよりも径方向内側に位置し、径方向に対して略垂直に拡がる内側壁部と、
を有し、
前記内側壁部は、
軸方向の両端に位置する一対の軸方向端縁と、
周方向の両端に位置する一対の周方向端縁と、
前記軸方向端縁と前記周方向端縁との境界に位置する４箇所の角部と、
を有し、
径方向内側から見て、前記角部は、前記軸方向端縁と前記周方向端縁とをそれぞれ延長した仮想線よりも前記ティース側の領域に位置する、モータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータにおいて、
径方向内側から見て、
前記内側壁部の軸方向上端から軸方向下端までの軸方向距離をＡ、
前記内側壁部の周方向一端から周方向他端までの周方向距離をＢ、
前記ティースの軸方向および周方向の中心点から前記角部までの最大距離をＣ、
としたときに、
Ｃ２＜（Ａ／２）２＋（Ｂ／２）２
の関係を満たすモータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のモータにおいて、
径方向内側から見て、
前記ティースの軸方向および周方向の中心点から前記軸方向端縁までの距離は、前記中心点から前記角部までの距離よりも短く、
前記ティースの前記中心点から前記周方向端縁までの距離は、前記中心点から前記角部までの距離よりも短い、モータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のモータにおいて、
径方向内側から見て、前記角部は、前記軸方向端縁の周方向の端部を周方向に延長した仮想線、および、前記周方向端縁の軸方向の端部を軸方向に延長した仮想線よりも、前記ティース側の領域に位置する、モータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記角部は、径方向内側から見て円弧形状である、モータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記ステータは、３つの前記コアピースを有するモータ。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記コアバックは、
前記ティースに対して略垂直に拡がる中央コアバック部と、
前記中央コアバック部の周方向の両側に位置する一対の接続コアバック部と、
を有し、
前記接続コアバック部は、前記中央コアバック部の周方向の端部から、前記ティースへ近づく方向へ屈曲しながら延びる、モータ。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記内側壁部の周方向の長さは、前記ティース絶縁部の径方向の長さよりも長い、モータ。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記ステータを保持する樹脂製のモータカバー
をさらに有し、
少なくとも１つの前記コアピースは、前記ティースの径方向外側に固定孔を有し、
前記固定孔に挿入される固定部材によって、前記モータカバーと前記コアピースとが固定される、モータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のモータにおいて、
全ての前記コアピースが、前記固定孔を有する、モータ。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のモータにおいて、
複数の前記インシュレータは、それぞれ、
前記コイルよりも径方向外側に位置し、径方向に対して略垂直に拡がる外側壁部
をさらに有する、モータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のモータにおいて、
前記外側壁部は、
前記内側壁部と径方向に重なり、前記ティースに対して略垂直かつ平坦に拡がる平面部
を有する、モータ。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載のモータにおいて、
前記外側壁部は、
径方向に拡がる補強部
を有する、モータ。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記複数のインシュレータは、周方向に間隔をあけて配置され、
複数の前記コアバックの繋ぎ目が、前記インシュレータから露出する、モータ。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載のモータにおいて、
前記インシュレータは、
前記コアピースを上側から覆う上インシュレータピースと、
前記コアピースを下側から覆う下インシュレータピースと、
を有し、
前記上インシュレータピースの下端部と、前記下インシュレータピースの上端部とが、軸方向に対して傾斜した接触面において接触する、モータ。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載のモータと、
前記モータの上方に配置され、前記ロータとともに回転する遠心型のインペラと、
前記モータの少なくとも上端および前記インペラを径方向内側に収容するブロアケーシングと、
を有する遠心送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータおよび遠心送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステータの径方向内側にロータが配置された、いわゆるインナーロータタイプのモータが知られている。インナーロータタイプのモータでは、ステータコアは、環状のコアバックと、コアバックから径方向内側へ突出した複数のティースとを有する。また、この種のモータでは、１つのティースを有するコアピース（いわゆる「分割コア」）を複数組み合わせることによって、環状のステータコアを形成する場合がある。その場合、モータの製造時には、個々のコアピースにインシュレータを取り付け、インシュレータに導線を巻き付けることによって、コアピース毎にコイルを形成する。
【０００３】
分割コアを用いたインナーロータタイプのモータの従来例については、例えば、特開２０１４−２２５９６８号公報に記載されている。
【特許文献１】特開２０１４−２２５９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
掃除機などに用いられる高速回転用のモータでは、駆動電流のスイッチング回数を減らすために、ティースの数を少なく設計することがある。しかしながら、ティースの数が少ないと、コアピースあたりの中心角が大きくなるため、各コアピースにおいてコアバックが大きく湾曲することとなる。一方、インシュレータは、径方向内側の端部付近に、コイルの巻き崩れを防止するために膨らんだ壁部を有する。このため、ティース数の少ないステータの構造では、インシュレータの壁部とコアバックとの間の隙間が狭くなる。そうすると、製造時にティースにインシュレータを介して導線を巻き付ける作業が極めて困難となる。
【０００５】
本発明の目的は、複数のコアピースを有するインナーロータタイプのモータにおいて、導線の巻き付け作業が容易となる構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の例示的な第１発明は、上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトとともに前記中心軸を中心として回転するロータと、前記ロータの周囲に配置されたステータと、を有し、前記ステータは、磁性体からなり、周方向に配置される複数のコアピースと、前記複数のコアピースのそれぞれに取り付けられたインシュレータと、前記複数のインシュレータのそれぞれに巻かれた導線により構成されるコイルと、を有し、複数の前記コアピースは、それぞれ、周方向に延びるコアバックと、前記コアバックから径方向内側へ向けて突出するティースと、を有し、複数の前記コアバックが環状に連結され、複数の前記インシュレータは、それぞれ、前記ティースと前記コイルとの間に介在するティース絶縁部と、前記コイルよりも径方向内側に位置し、径方向に対して略垂直に拡がる内側壁部と、を有し、前記内側壁部は、軸方向の両端に位置する一対の軸方向端縁と、周方向の両端に位置する一対の周方向端縁と、前記軸方向端縁と前記周方向端縁との境界に位置する４箇所の角部と、を有し、径方向内側から見て、前記角部は、前記軸方向端縁と前記周方向端縁とをそれぞれ延長した仮想線よりも前記ティース側の領域に位置する、モータである。
【発明の効果】
【０００７】
本願の例示的な第１発明によれば、インシュレータは、内側壁部の四隅に、軸方向端縁と周方向端縁とをそれぞれ延長した仮想線よりもティース側の領域に位置する角部を有する。このため、インシュレータに導線を巻き付ける際に、内側壁部が障害となりにくい。したがって、導線の巻き付け作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、遠心送風機の縦断面図である。
【図２】図２は、ステータの上面図である。
【図３】図３は、コアピースの上面図である。
【図４】図４は、インシュレータの上面図である。
【図５】図５は、インシュレータの斜視図である。
【図６】図６は、インシュレータの斜視図である。
【図７】図７は、インシュレータを径方向内側から見た図である。
【図８】図８は、変形例に係るインシュレータを径方向内側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、遠心送風機の中心軸と平行な方向を「軸方向」、遠心送風機の中心軸に直交する方向を「径方向」、遠心送風機の中心軸を中心とする円周に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、モータに対してインペラ側を上として、各部の形状および位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、モータおよび遠心送風機の製造時および使用時の向きを限定する意図はない。
【００１０】
＜１．遠心送風機の構成＞
図１は、一実施形態に係る遠心送風機１の縦断面図である。この遠心送風機１は、上部に設けられた吸気孔から上方の空気を吸引し、下方へと排出するターボ型遠心ファンである。ターボ型遠心ファンは、シロッコ型遠心ファンと比べて高効率で騒音が少ない。
【００１１】
本実施形態の遠心送風機１は、例えば、掃除機に備えられ、掃除機に吸引力を生じさせるために使用される。ただし、本発明の遠心送風機は、掃除機以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、レンジフード用のファンや建物のダクトに用いられる給排気装置等の他の送風機器、家電製品、医療機器、産業用の大型設備等に搭載されて、吸気および排気を行うものであってもよい。
【００１２】
図１に示すように、遠心送風機１は、モータ１１と、インペラ１２と、ブロアケーシング１３とを有する。モータ１１の後述する回転部３０と、インペラ１２とは、中心軸９を中心として回転する。
【００１３】
モータ１１は、インナーロータ型のブラシレスＤＣモータである。モータ１１は、静止部２０および回転部３０を有する。静止部２０は、ブロアケーシング１３に対して、相対的に静止する。回転部３０は、静止部２０に対して中心軸９を中心として回転可能に支持される。
【００１４】
静止部２０は、ステータ２１、モータカバー２２、底板２３、回路基板２４、上軸受２５および下軸受２６を有する。回転部３０は、シャフト３１およびロータ３２を有する。
【００１５】
ステータ２１は、回路基板２４から供給される駆動電流に応じて磁束を発生させる。ステータ２１は、後述するロータ３２の周囲に配置される。ステータ２１は、複数のコアピース６０、複数のインシュレータ７０、および複数のコイル８０を有する。
【００１６】
複数のコアピース６０は、中心軸９の周囲において環状に配置される。各コアピース６０は、周方向に延びるコアバック６１と、コアバック６１から径方向内側へ向けて突出するティース６２とを有する。インシュレータ７０は、各コアピース６０に取り付けられる。コイル８０は、ティース６２の周囲にインシュレータ７０を介して巻かれた導線により構成される。ステータ２１のより詳細な構造については、後述する。
【００１７】
モータカバー２２は、ステータ２１を保持する樹脂製の部材である。モータカバー２２は、上板部２２１、側板部２２２、第１固定部２２３、第２固定部２２４および少なくとも１つの底板固定部２２５を有する。
【００１８】
上板部２２１は、ステータ２１の上方において、中心軸９に対して略垂直に拡がる板状の部位である。上板部２２１の略中央には、貫通孔が形成される。上板部２２１の当該貫通孔内には、上軸受２５が保持される。側板部２２２は、略円筒状であり、上板部２２１の外縁から軸方向下方へ向かって延びる。
【００１９】
底板固定部２２５は、側板部２２２の下端部付近から径方向外側に突出する。底板固定部２２５には、少なくとも１つのねじ孔が形成される。底板固定部２２５には、底板２３がねじ止めにより固定される。本実施形態のモータ１１では、底板固定部２２５は、周方向の３箇所に設けられている。ただし、モータカバー２２と底板２３との固定箇所は３箇所に限られず、２箇所や４箇所以上であってもよい。また、モータカバー２２と底板２３とは、接着やかしめなどの他の方法により固定されてもよい。なお、第１固定部２２３および第２固定部２２４の構造については、後述する。
【００２０】
底板２３は、モータカバー２２の下方の開口の少なくとも一部を覆う部材である。底板２３は、中心軸９に対して略垂直に拡がる。底板２３の中央には、凹部が形成される。底板２３の当該凹部内には、下軸受２６が保持される。ステータ２１、回路基板２４、上軸受２５、下軸受２６、およびロータ３２は、モータカバー２２および底板２３により構成される筐体の内部に収容される。
【００２１】
本実施形態において、回路基板２４は、略板状である。回路基板２４は、ステータ２１よりも下側において、中心軸９に対して略垂直に配置される。回路基板２４には、コイル８０に駆動電流を供給するための電気回路を構成する電子部品が搭載される。コイル８０を構成する導線の端部は、回路基板２４上の電気回路と電気的に接続される。
【００２２】
上軸受２５は、モータカバー２２に対して、シャフト３１を回転可能に支持する。下軸受２６は、底板２３に対して、シャフト３１を回転可能に支持する。上軸受２５および下軸受２６には、例えば、内輪と外輪との間に球状の転動体が介在する玉軸受が用いられる。また、モータカバー２２と上軸受２５との間には、弾性部材２７が介在する。これにより、モータ１１およびインペラ１２の回転時における振動が低減される。なお、上軸受２５および下軸受２６には、玉軸受以外の種類の軸受が用いられてもよい。
【００２３】
シャフト３１は、上下に延びる中心軸９に沿って配置される。より具体的には、シャフト３１は、中心軸９に沿って配置された円柱状の部材である。シャフト３１は、上軸受２５および下軸受２６に支持され、中心軸９を中心として回転することができる。シャフト３１の上端部は、モータカバー２２よりも上側へ突出する。シャフト３１の上端部には、インペラ１２が固定される。本実施形態では、インペラ１２がシャフト３１に対して直接的に固定されるが、インペラ１２はシャフト３１に対して、樹脂材料や金属材料からなる筒状部材などの他の部材を介して間接的に固定されてもよい。
【００２４】
ロータ３２は、シャフト３１に固定され、シャフト３１とともに中心軸９を中心として回転する。本実施形態のロータ３２は、略円筒形状に形成されたマグネット樹脂からなる。ロータ３２の外周面には、Ｎ極とＳ極とが、周方向に交互に着磁される。また、ロータ３２の外周面は、ティース６２の径方向内側の端面と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。すなわち、ロータ３２は、ステータ２１と径方向に対向する磁極面を有する。
【００２５】
なお、本実施形態では、マグネット樹脂製のロータ３２を使用しているが、ロータ３２は、複数のマグネットを、磁性体である円筒状のロータコアの外周面または内部に固定したものであってもよい。
【００２６】
モータ１１の駆動時には、電源から回路基板２４上の電気回路を介してコイル８０に、駆動電流が供給され、複数のティース６２に磁束が生じる。これにより、ティース６２とロータ３２との間の磁束が及ぼす作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、中心軸９を中心として回転部３０が回転する。そして、回転部３０の回転とともに、インペラ１２が回転する。
【００２７】
インペラ１２は、いわゆるターボ型の遠心インペラである。インペラ１２は、モータ１１のモータカバー２２の上方に配置される。図１に示すように、インペラ１２は、上シュラウド５１、下シュラウド５２、および複数のブレード５３を有する。
【００２８】
上シュラウド５１は、筒部５１１と、裾部５１２と、吸気孔５１３とを有する。上シュラウド５１は、下シュラウド５２および複数のブレード５３の上方に配置される。
【００２９】
筒部５１１は、中心軸９を中心とした略円筒状の部位である。本実施形態の筒部５１１は、軸方向の位置によらずその径が略一定である。なお、筒部５１１は、軸方向下方に向かうにつれて次第に拡径する形状であってもよい。
【００３０】
裾部５１２は、筒部５１１の下端部から径方向外側に拡がる。裾部５１２の外縁の径方向の位置は、下シュラウド５２の外縁の径方向の位置と略同一である。吸気孔５１３は、上シュラウド５１の中央に配置される。吸気孔５１３は、筒部５１１により形成され、筒部５１１の径方向内側において上シュラウド５１を軸方向に貫通する。
【００３１】
下シュラウド５２は、モータカバー２２の上方において、中心軸９に対して略垂直に拡がる板状の部位である。下シュラウド５２の下面は、モータカバー２２の上面と軸方向に対向する。下シュラウド５２は、その径方向内側の端部がモータ１１のシャフト３１に固定される。
【００３２】
軸方向において、ブレード５３は、上シュラウド５１および下シュラウド５２の間に配置される。複数のブレード５３は、周方向に略等間隔に、配置される。遠心送風機１の駆動時には、上シュラウド５１と下シュラウド５２との間の気体が、複数のブレード５３によって径方向外側へと加速される。
【００３３】
ブロアケーシング１３は、天板部１３１と、壁部１３２とを有する。天板部１３１は、インペラ１２の上方に配置され、上シュラウド５１の上面に沿って、環状に拡がる。天板部１３１は、その中央に中央孔１３０を有する。中央孔１３０は、上述の吸気孔５１３と繋がっている。壁部１３２は、天板部１３１から、モータ１１の径方向外側において、下方へ筒状に延びる。モータ１１の少なくとも上端およびインペラ１２は、壁部１３２の径方向内側に収容される。すなわち、壁部１３２は、モータ１１の少なくとも一部を囲う。壁部１３２の内側面は、モータ１１の少なくとも一部と径方向に対向する。
【００３４】
本実施形態のブロアケーシング１３は、上側ケーシング１３３、中央ケーシング１３４および下側ケーシング１３５の３つの環状の部材から形成される。中央ケーシング１３４は、上側ケーシング１３３の下方に配置される。また、下側ケーシング１３５は、中央ケーシング１３４の下方に配置される。上側ケーシング１３３は、天板部１３１および壁部１３２の上端を含む。中央ケーシング１３４および下側ケーシング１３５は、壁部１３２を形成する筒状の部材である。本実施形態のブロアケーシング１３は３つの部材から形成されたが、ブロアケーシング１３は、１つの部材から形成されてもよいし、２つまたは４つ以上の部材から形成されてもよい。すなわち、ブロアケーシング１３は、少なくとも１つの部材から形成される。
【００３５】
モータカバー２２の外周面と、ブロアケーシング１３の壁部１３２の内周面とは、径方向に間隔を空けて配置される。このモータカバー２２の外周面と壁部１３２の内周面との間の空間は、遠心送風機１の駆動時における気体の流路１０となる。流路１０の少なくとも一部は、壁部１３２が有する排気孔に繋がる。
【００３６】
遠心送風機１の駆動時には、モータ１１のステータ２１に駆動電流が供給され、モータ１１の回転部３０とインペラ１２とが回転する。インペラ１２が回転すると、図１中に実線矢印で示したように、ブロアケーシング１３の上方の気体が、ブロアケーシング１３の中央孔１３０およびインペラ１２の吸気孔５１３を介して吸引され、上シュラウド５１と下シュラウド５２との間を通って、インペラ１２の径方向外側へと排出される。
【００３７】
インペラ１２の径方向外側へと排出された気体は、図１に示すように、ブロアケーシング１３の壁部１３２に当たって下向きへと方向を変えて、モータカバー２２の外周面と壁部１３２の内周面との間に形成された流路１０内を軸方向下向きに進む。そして、当該気流は、流路１０の下端部から排気孔を介して遠心送風機１の外部へと排出される。
【００３８】
＜２．ステータについて＞
続いて、ステータ２１のより詳細な構造について、説明する。図２は、ステータ２１の上面図である。図２に示すように、本実施形態のステータ２１は、３つのコアピース６０と、３つのインシュレータ７０と、３つのコイル８０とを有する。この構成によって、１回転当たりの巻線の通電される回数を少なくできるため、モータを高速駆動させやすい。
【００３９】
図３は、コアピース６０の上面図である。複数のコアピース６０は、磁性体からなり、周方向に配置される。コアピース６０には、例えば、磁性体である電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板が用いられる。図３に示すように、コアピース６０は、コアバック６１とティース６２とを有する。コアバック６１は、ティース６２よりも径方向外側において、周方向に延びる。ただし、コアバック６１の上面視における形状は、必ずしも円弧状でなくてもよく、全体として概ね周方向に延びていればよい。ティース６２は、コアバック６１の周方向の中央から、径方向内側へ向けて突出する。
【００４０】
本実施形態のコアバック６１は、中央コアバック部６１１と、一対の接続コアバック部６１２とを有する。中央コアバック部６１１は、径方向に延びるティース６２に対して略垂直に拡がる。また、中央コアバック部６１１は、ティース６２の径方向外側の端部から、周方向の両側へ向けて拡がる。一対の接続コアバック部６１２は、中央コアバック部６１１の周方向の両側に位置する。各接続コアバック部６１２は、中央コアバック部６１１の周方向の端部から、ティース６２に近づく方向へ屈曲しながら延びる。
【００４１】
このように、本実施形態では、３つのコアピース６０に、それぞれ１つのティース６２が設けられている。このため、ステータ２１が有するティース６２の数は、三相同期モータとして最小の３本となっている。ティース６２の数を少なくすれば、駆動時におけるモータ駆動回路の１回転あたりのスイッチング回数を少なくすることができる。したがって、モータ１１を高速化に対応させやすくなる。
【００４２】
図２に示すように、３つのコアピース６０は、周方向に配列される。そして、３つのコアピース６０のコアバック６１は、環状に連結される。具体的には、隣り合うコアピース６０の接続コアバック部６１２の端部同士が、互いに連結される。コアピース６０の繋ぎ目は、例えば、溶接にて固定される。
【００４３】
各コアピース６０のコアバック６１には、軸方向に貫通する固定孔６３が設けられている。すなわち、本実施形態では、全てのコアピース６０が、それぞれ、固定孔６３を有している。この構成によって、遠心送風機１の組み立て時において、全てのコアピース６０をモータカバー２２と強固に固定できる。固定孔６３は、ティース６２の径方向外側に位置する。コアバック６１の周方向の中央付近は、モータ１１の駆動時における磁束密度が低く、磁路としての役割が小さい箇所である。当該箇所に固定孔６３を設けることで、固定孔６３による磁路の狭小化が抑制されている。
【００４４】
モータカバー２２とコアピース６０とは、固定孔６３に挿入される固定部材によって固定される。図１に示すように、モータカバー２２は、３つの第１固定部２２３と、３つの第２固定部２２４とを有する。３つの第１固定部２２３は、それぞれ、上述した固定孔６３の上方において、側板部２２２から径方向内側へ突出する。第２固定部２２４は、上述した固定孔６３の下方において、側板部２２２から径方向内側へ突出する。そして、第１固定部２２３および第２固定部２２４には、それぞれ、軸方向に延びるねじ孔が設けられている。モータ１１の製造時には、周方向の３箇所において、第２固定部２２４のねじ孔、固定孔６３、および第１固定部２２３のねじ孔に、固定部材であるねじ４３が挿入される。これにより、ステータ２１とモータカバー２２とが固定される。この構成によって、モータカバー２２とコアピース６０とを強固に固定できる。
【００４５】
なお、ステータ２１とモータカバー２２との固定箇所は、必ずしも３箇所でなくてもよい。例えば、３つのコアピース６０のうち、１つまたは２つのコアピース６０のみに、固定孔６３が設けられていてもよい。また、各コアピース６０に２つ以上の固定孔６３が設けられていてもよい。また、ステータ２１とモータカバー２２との固定方法は、ねじ止め以外の方法であってもよい。例えば、ステータ２１をインサート部品としてモータカバー２２を樹脂成型することで、ステータ２１とモータカバー２２とを固定してもよい。
【００４６】
インシュレータ７０は、複数のコアピース６０のそれぞれに取り付けられる。インシュレータ７０の材料には、絶縁体である樹脂が用いられる。図４は、インシュレータ７０の上面図である。図５および図６は、インシュレータ７０の斜視図である。図４〜図６に示すように、インシュレータ７０は、ティース絶縁部７１、内側壁部７２、および外側壁部７３を有する。ティース絶縁部７１は、ティース６２の上面、下面、および周方向の両端面を覆う。内側壁部７２は、コイル８０よりも径方向内側に位置し、径方向に対して略垂直に拡がる。内側壁部７２は、ティース絶縁部７１の径方向内側の端部から、径方向に対して略垂直に外側へ向けて拡がる。外側壁部７３は、ティース絶縁部７１の径方向外側の端部から、径方向に対して略垂直に外側へ向けて拡がる。
【００４７】
コイル８０は、複数のインシュレータ７０のそれぞれに巻かれた導線により構成される。コイル８０は、インシュレータ７０のティース絶縁部７１に導線を巻き付けることによって、形成される。コイル８０とティース６２との間には、ティース絶縁部７１が介在する。これにより、コイル８０とティース６２とが、電気的に絶縁される。内側壁部７２は、コイル８０の径方向内側に位置する。これにより、コイル８０の径方向内側への巻き崩れが防止される。また、コイル８０とロータ３２とが接触することを防止できる。外側壁部７３は、コイル８０の径方向外側に位置する。これにより、コイル８０の径方向外側への巻き崩れが防止される。
【００４８】
なお、図２に示すように、３つのインシュレータ７０は、周方向に間隔をあけて配置される。したがって、本実施形態では、３つのコアバック６１の繋ぎ目は、インシュレータ７０から露出する。このため、ステータ２１の製造時には、各コアピース６０にインシュレータ７０およびコイル８０を取り付けた後、各コアピース６０の接続コアバック部６１２の端部同士を、溶接等で固定することができる。
【００４９】
図５および図６に示すように、本実施形態のインシュレータ７０は、上インシュレータピース７０１と下インシュレータピース７０２とにより構成される。上インシュレータピース７０１は、コアピース６０を上側から覆う。下インシュレータピース７０２は、コアピース６０を下側から覆う。上インシュレータピース７０１と下インシュレータピース７０２とは、両ピースによって形成されるティース絶縁部７１の周りに導線が巻き付けられることによって、互いに固定される。
【００５０】
図５中に拡大して示したように、上インシュレータピース７０１の下端部と、下インシュレータピース７０２の上端部とは、軸方向に対して傾斜した接触面において接触する。これにより、上インシュレータピース７０１と下インシュレータピース７０２とは、互いに精度よく位置決めされながら固定される。なお、上インシュレータピース７０１の下端部と、下インシュレータピース７０２の上端部とに、互いに係合可能な凹部または凸部が形成されてもよい。上インシュレータピース７０１は、下インシュレータピース７０２と、凹部または凸部によって、位置決めがなされてもよい。
【００５１】
図７は、インシュレータ７０を径方向内側から見た図である。図５〜図７に示すように、インシュレータ７０の内側壁部７２は、一対の軸方向端縁７２１と、一対の周方向端縁７２２と、４箇所の角部７２３とを有する。一対の軸方向端縁７２１は、内側壁部７２の軸方向の両端に位置する。各軸方向端縁７２１は、一定の軸方向位置において、周方向に延びる。一対の周方向端縁７２２は、内側壁部７２の周方向の両端に位置する。各周方向端縁７２２は、一定の周方向位置において、軸方向に延びる。４箇所の角部７２３は、軸方向端縁７２１と周方向端縁７２２との境界に位置する。
【００５２】
本実施形態の角部７２３は、径方向内側から見て円弧形状の曲面である。ただし、上述した「円弧形状」は、必ずしも１点を中心とする真円の一部でなくてもよく、略円弧形状も含むものとする。この構成によって、モータ１１の組み立て時において、インシュレータ７０に導線を巻き付ける作業が、より容易となる。詳細については後述する。
【００５３】
図７中に拡大して示すように、径方向内側から見て、角部７２３は、軸方向端縁７２１と周方向端縁７２２とをそれぞれ延長した仮想線９１よりもティース６２側の領域に位置する。より詳細に記載すると、径方向内側から見て、軸方向端縁７２１の周方向の端部を周方向に延長した仮想線９１と、周方向端縁７２２の軸方向の端部を軸方向に延長した仮想線９２とは、互いに交差する。角部７２３は、これらの仮想線９１，９２により分断される領域のうち、ティース６２側の領域に位置する。内側壁部７２の残りの３箇所の角部７２３も、それぞれ、隣接する軸方向端縁７２１および周方向端縁７２２に対して、同様の位置関係で配置される。この構成によって、巻線機等を用いてインシュレータ７０に導線を巻き付ける際に、内側壁部７２が巻線機の軌道の障害となりにくい。したがって、コイル８０を容易に形成できる。なお、巻線機を用いずに導線を巻きつける際にも、上記構成を採用することによって、コイル８０の形成が容易になる。詳細については後述する。
【００５４】
ここで、図７のように、内側壁部７２の軸方向上端から軸方向下端までの軸方向距離をＡとする。また、内側壁部７２の周方向一端から周方向他端までの周方向距離をＢとする。距離Ａは、ティース６２の径方向内端部における軸方向の長さよりも長い。距離Ｂは、ティース６２の内端部における周方向の長さよりも長い。また、径方向内側から見て、ティース６２の軸方向および周方向の中心点Ｏから角部７２３までの最大距離をＣとする。そうすると、このインシュレータ７０は、次式（１）の関係を満たしている。
Ｃ２＜（Ａ／２）２＋（Ｂ／２）２          （１）
【００５５】
ステータ２１を製造するときには、まず、個々のコアピース６０にインシュレータ７０が取り付けられる。その後、インシュレータ７０のティース絶縁部７１に導線が巻き付けられる。その際、巻線装置は、インシュレータ７０の径方向内側から、導線を繰り出すノズルを接近させて、図７中に破線矢印で示すように、インシュレータ７０のティース絶縁部７１の周りに、導線を巻き付ける。その際、インシュレータ７０の内側壁部７２を避けて、導線をコアピース６０およびインシュレータ７０とノズルとを、相対的に回転させる必要がある。
【００５６】
上記の通り、インシュレータ７０は、内側壁部７２の四隅に、軸方向端縁７２１と周方向端縁７２２とをそれぞれ延長した仮想線よりもティース６２側の領域に位置する角部７２３を有する。これにより、径方向内側から見て、ティース６２の中心点Ｏから角部７２３までの最大距離Ｃが、短くなっている。このため、インシュレータ７０に導線を巻き付ける際に、内側壁部７２の角部７２３がノズルの動きに対して障害となりにくい。したがって、上述した導線の巻き付け作業を、容易に行うことができる。
【００５７】
ただし、角部７２３が凹み過ぎていると、内側壁部７２の強度が低下したり、コイル８０の径方向内側への巻き崩れが発生したりする虞がある。したがって、角部７２３は、凹み過ぎていないことが好ましい。具体的には、径方向内側から見て、ティース６２の軸方向および周方向の中心点Ｏから軸方向端縁７２１までの距離が、中心点Ｏから角部７２３までの距離よりも、短くなっていることが好ましい。また、ティース６２の中心点Ｏから周方向端縁７２２までの距離が、中心点Ｏから角部７２３までの距離よりも、短くなっていることが好ましい。この構成によって、コイル８０の形成を容易にしつつ、内側壁部７２の強度が低下することを防止できる。したがって、コイル８０の径方向内側への巻き崩れを防ぐことができる。
【００５８】
また、図４に示すように、このインシュレータ７０では、内側壁部７２の周方向の長さｄ１が、ティース絶縁部７１の径方向の長さｄ２よりも長い。このような寸法関係の場合、インシュレータ７０の内側壁部７２の周方向の端部と外側壁部７３の径方向内側の面との間隔ｄ３が、特に狭くなる。このため、もし内側壁部７２の角部７２３が、軸方向端縁７２１と周方向端縁７２２とをそれぞれ延長した仮想線上または仮想線よりも外側に位置していると、インシュレータ７０に対する導線の巻き付け作業が、特に困難となる。しかしながら、本実施形態では、内側壁部７２の四隅の角部７２３が、軸方向端縁７２１と周方向端縁７２２とをそれぞれ延長した仮想線よりもティース６２側の領域に位置するため、インシュレータ７０に導線を、容易に巻き付けることができる。
【００５９】
また、このインシュレータ７０では、コアバック６１の接続コアバック部６１２が、中央コアバック部６１１の周方向の端部から、ティース６２へ近づく方向へ屈曲しながら延びる。これにより、インシュレータ７０の内側壁部７２の周方向の端部と外側壁部７３の径方向内側の面との間隔ｄ３が、特に狭くなっている。このため、もし内側壁部７２の角部７２３が、軸方向端縁７２１と周方向端縁７２２とをそれぞれ延長した仮想線上または仮想線よりも外側に位置していると、インシュレータ７０に対する導線の巻き付け作業が、特に困難となる。しかしながら、本実施形態では、内側壁部７２の四隅の角部７２３が、軸方向端縁７２１と周方向端縁７２２とをそれぞれ延長した仮想線よりもティース６２側の領域に位置するため、インシュレータ７０に導線を、容易に巻き付けることができる。
【００６０】
また、図６に示すように、インシュレータ７０の外側壁部７３は、平面部７３１、一対の湾曲部７３２、および一対の補強部７３３を有する。平面部７３１は、外側壁部７３の周方向の中央に位置し、ティース６２に対して略垂直かつ平坦に拡がる。また、平面部７３１は、内側壁部７２と径方向に重なる。この構成によって、コイル８０の径方向外側への巻き崩れを抑制できる。そして、インシュレータ７０に対する導線の巻き付けを、より容易に行うことができる。一対の湾曲部７３２は、平面部７３１の両端から周方向の両側へ向けて拡がる。補強部７３３は、径方向に拡がる。より詳細に記載すると、一対の補強部７３３は、それぞれ、湾曲部７３２の周方向の端部から径方向外側へ向けて拡がる。この構成によって、コイル８０からの圧力で外側壁部７３が撓むことを抑制できる。したがって、コイル８０の径方向外側への巻き崩れを、より抑制できる。
【００６１】
平面部７３１は、コイル８０の径方向外側に位置する。したがって、コイル８０の径方向外側への巻き崩れは、平面部７３１によって防止される。また、平面部７３１を平坦とすることによって、円弧状に湾曲させる場合よりも、コイル８０を配置するスペースを広く取ることができる。また、外側壁部７３の周方向の両端に、径方向に延びる補強部７３３を設けることで、外側壁部７３の径方向の圧力に対する強度が向上する。したがって、コイル８０からの圧力によって、外側壁部７３が撓むことを抑制できる。その結果、インシュレータ７０に対する導線の巻き付け作業が、より容易となる。
【００６２】
＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。
【００６３】
図８は、一変形例に係るインシュレータ７０Ａを径方向内側から見た図である。図８の例では、角部７２３Ａが、径方向内側から見て直線状の平面となっている。このような形状であっても、径方向内側から見て、ティースの中心点Ｏから角部７２３Ａまでの最大距離が短くなる。このため、インシュレータ７０Ａに導線を巻き付ける際に、内側壁部７２Ａの角が巻き付け作業の障害となりにくい。したがって、コイルを容易に形成できる。
【００６４】
なお、角部の形状は、中心軸から径方向にティースが見た場合（すなわち、径方向内側からティースを見た場合）、上述した円弧状と直線状だけでなく、楕円や複数の直線からなる形状、凹凸が形成される形状などであってもよく、上述した条件を満たすものであれば特に限定されるものではない。
【００６５】
また、ステータコアは、電磁鋼板でなく、圧粉磁心によって構成されてもよい。また、上記の実施形態では、ティースの軸方向断面の形状が矩形であることにあわせて、角部の数は、４つとされている。しかし、ティースの軸方向断面における外形に合わせて、角部の数は、適宜変更されてもよい。例えば、角部の数は、１〜３つ、または、５つ以上とされてもよい。
【００６６】
また、上記の実施形態では、インシュレータ７０が上インシュレータピース７０１と下インシュレータピース７０２の２部材で構成されていた。しかしながら、インシュレータ７０は、１つの部材で形成されていてもよく、３つ以上の部材を組み合わせたものであってもよい。すなわち、インシュレータ７０は、少なくとも１つの部材から構成されていればよい。
【００６７】
また、上記の実施形態と同等の構造を、掃除機以外の用途に用いられるモータに適用してもよい。
【００６８】
また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上述した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、モータおよび遠心送風機に利用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１  遠心送風機
９  中心軸
１０  流路
１１  モータ
１２  インペラ
１３  ブロアケーシング
２０  静止部
２１  ステータ
２２  モータカバー
２３  底板
２４  回路基板
２５  上軸受
２６  下軸受
３０  回転部
３１  シャフト
３２  ロータ
６０  コアピース
６１  コアバック
６２  ティース
６３  固定孔
７０，７０Ａ  インシュレータ
７１  ティース絶縁部
７２，７２Ａ  内側壁部
７３  外側壁部
８０  コイル
６１１  中央コアバック部
６１２  接続コアバック部
７０１  上インシュレータピース
７０２  下インシュレータピース
７２１  軸方向端縁
７２２  周方向端縁
７２３，７２３Ａ  角部
７３１  平面部
７３２  湾曲部
７３３  補強部
【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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