JP7466495B2 - Electric motor, blower device, and method of manufacturing electric motor - Google Patents
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Description
本開示は、回転子と固定子とを備えた電動機、電動機を用いた送風装置及び電動機の製造方法に関する。 This disclosure relates to an electric motor having a rotor and a stator, a blower using the electric motor, and a method for manufacturing the electric motor.
電動機の固定子に用いられるコイルは、固定子鉄心のティース部に巻き付けられて、ティース部同士の間の空間であるスロットに納められる。コイルから固定子鉄心に電流が流れないようにする必要があるため、スロット内には固定子鉄心とコイルとを絶縁する絶縁フィルムが配置される。スロットに納められたコイルの一部は固定子鉄心からはみ出す。コイルのうち固定子鉄心から回転子の軸方向にはみだした部分であるコイルエンドは、電動機の出力に寄与しない。したがって、コイルエンドが大きくなると、高効率化及び低コスト化の妨げとなる。 The coils used in the stator of an electric motor are wound around the teeth of the stator core and placed in the slots, which are the spaces between the teeth. Since it is necessary to prevent current from flowing from the coil to the stator core, an insulating film is placed inside the slot to insulate the coil from the stator core. Part of the coil placed in the slot protrudes from the stator core. The coil ends, which are the parts of the coil that protrude from the stator core in the axial direction of the rotor, do not contribute to the output of the electric motor. Therefore, if the coil ends are large, they become an obstacle to high efficiency and low cost.
一般的な単相誘導電動機では、予め形成しておいたコイルをティース部に被せることによってティース部にコイルを巻き付けるため、コイルの周長に余裕を持たせる必要があり、コイルエンドが大きくなってしまう。 In a typical single-phase induction motor, a coil is wound around the teeth by covering the teeth with a preformed coil, so there must be some margin around the circumference of the coil, which results in a large coil end.
特許文献1には、コイルをティース部に被せた後で固定子鉄心を軸方向に2分割し、分割した固定子鉄心同士の隙間に補助鉄心を挿入する電動機が開示されている。特許文献1に開示される電動機は、ティース部にコイルを被せた後で固定子鉄心を2分割するため、コイルエンドを小さくすることができる。
しかしながら、特許文献1に開示される電動機は、固定子鉄心を分割する際に、分割した固定子鉄心とコイルとの絶縁距離を保つ必要があるため、スロット内に配置する絶縁フィルムには、固定子鉄心の端面よりも軸方向に突出する立ち部を設ける必要がある。このため、絶縁フィルムが配置されたティース部とスロットとの境界の部分では、コイルエンドが小さくならないという問題があった。
However, in the electric motor disclosed in
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、固定子鉄心のティース部とスロットとの境界の部分のコイルエンドが小さい電動機を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to obtain an electric motor with small coil ends at the boundary between the teeth and slots of the stator core.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る電動機は、回転子と、固定子とを有する。固定子は、環状のコアバック部及びコアバック部から内周側に突出する複数のティース部を有し、回転子の外径方向から回転子を囲む固定子鉄心と、ティース部同士の間の空間であるスロットに配置されたコイルと、固定子鉄心とコイルとを絶縁する絶縁部材及び絶縁フィルムとを備える。固定子鉄心は、回転子の回転軸の軸方向に分割された第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心と、第1の固定子鉄心と第2の固定子鉄心との軸方向における隙間に挿入された補助鉄心とを含む。絶縁部材は、第1の固定子鉄心のうち軸方向の端面とスロットに面する部分のうち軸方向の端面から一定の長さの一部分とを覆う第1の絶縁部材を含む。第1の絶縁部材及び絶縁フィルムは、スロット内で一部が重なり合っており、固定子鉄心の軸方向の長さと、絶縁フィルムの軸方向の長さとの差は、補助鉄心の軸方向の長さよりも長い。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the electric motor according to the present disclosure has a rotor and a stator. The stator has a ring-shaped core back portion and a plurality of teeth portions protruding from the core back portion to the inner circumferential side, and includes a stator core surrounding the rotor from the outer diameter direction of the rotor, a coil arranged in a slot which is a space between the teeth portions, and an insulating member and an insulating film that insulate the stator core and the coil. The stator core includes a first stator core and a second stator core divided in the axial direction of the rotor's rotation shaft, and an auxiliary core inserted in the gap in the axial direction between the first stator core and the second stator core. The insulating member includes a first insulating member that covers the axial end face of the first stator core and a part of a certain length from the axial end face of the part facing the slot. The first insulating member and the insulating film are partially overlapped in the slot, and the difference between the axial length of the stator core and the axial length of the insulating film is longer than the axial length of the auxiliary core.
本開示によれば、固定子鉄心のティース部とスロットとの境界の部分のコイルエンドが小さい電動機を提供できるという効果を奏する。 The present disclosure has the effect of providing an electric motor with small coil ends at the boundary between the teeth and slots of the stator core.
以下に、実施の形態に係る電動機、送風装置及び電動機の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。 The electric motor, blower device, and method of manufacturing the electric motor according to the embodiment are described in detail below with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る電動機の分解斜視図である。電動機20は、インナーロータ型の誘導電動機である。電動機20は、環状の固定子1と、固定子1の内側に設置される回転子2と、回転子2のシャフトに嵌め込まれた軸受と、軸受を支持するフレーム3a及びブラケット3bとを備える。固定子1及び回転子2は、フレーム3a及びブラケット3bがなす外郭3の中に収容される。以下の説明において、「軸方向」は、回転子2の回転軸の軸方向を指す。また、以下の説明において、「周方向」は、回転子2の回転軸の周方向を指す。また、以下の説明において、「径方向」は、回転子2の回転軸の径方向を指す。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an electric motor according to a first embodiment. The
図2は、実施の形態1に係る電動機の固定子の側面図である。図1及び図2に示すように、固定子1は、固定子鉄心4と、コイル5と、絶縁部材8と、絶縁フィルム9とを有する。図3は、実施の形態1に係る電動機の第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心の斜視図である。第1の固定子鉄心41及び第2の固定子鉄心42は、回転軸の周方向に延びるコアバック部72と、コアバック部72から回転子2の回転軸に向かって突出する複数のティース部71とで構成されている。コアバック部72とティース部71は一体化されている。ティース部71は、コアバック部72から内周側に突出している。ティース部71の先端部には、周方向に広がるチップ部73が形成されており、ティース部71は先端部が幅広になっている。一方、スロット7は、スロットオープンが狭いダブテイル形状になっている。
Figure 2 is a side view of the stator of the electric motor according to the first embodiment. As shown in Figures 1 and 2, the
図4は、実施の形態1に係る電動機の補助鉄心の斜視図である。補助鉄心12は、コアバック14と、ストレート形状のティース13を有する。ティース13がストレート形状であるため、補助鉄心12は、コイル5a,5bをスロット7に配置済の固定子鉄心4の隙間11に外周側から挿入することができる。コアバック14は弧状であり、複数の補助鉄心12を並べることにより、コアバック14が環状につながる。なお、図4に示す補助鉄心12は、ティース13を一つだけ備えた構造であるが、一つの補助鉄心12が複数のティース13を備えた構造であってもよい。
Figure 4 is a perspective view of an auxiliary core of an electric motor according to
図2に示すように、固定子鉄心4は、第1の固定子鉄心41と、補助鉄心12と、第2の固定子鉄心42とがこの順で軸方向に並んで構成されている。第1の固定子鉄心41及び第2の固定子鉄心42の各々は、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層して形成されている。固定子鉄心4は、円筒状であり、固定子鉄心4の軸方向は、回転子2の軸方向と一致している。
As shown in FIG. 2, the
コイル5は、ティース部71同士の間の空間であるスロット7に配置されてティース部71に巻回されている。絶縁部材8及び絶縁フィルム9は、コイル5と固定子鉄心4とを絶縁している。
The
図5は、実施の形態1に係る電動機の絶縁部材の斜視図である。図6は、実施の形態1に係る電動機の絶縁部材を取り付けた第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心の斜視図である。絶縁部材8は、第1の固定子鉄心41又は第2の固定子鉄心42の端面を覆う絶縁部材端面部81と、スロット7内で軸方向に延びる絶縁部材スロット部82とを備えている。絶縁部材端面部81は、第1の固定子鉄心41又は第2の固定子鉄心42の端面を覆う。絶縁部材スロット部82は、第1の固定子鉄心41又は第2の固定子鉄心42のスロット7に面する部分のうち、軸方向の端面から一定の長さの一部分を覆う。なお、絶縁部材8は、第1の固定子鉄心41及び第2の固定子鉄心42にそれぞれ取り付けられるが、第1の固定子鉄心41に取り付けられる方と第2の固定子鉄心42に取り付けられる方とを区別する場合は、第1の固定子鉄心41に取り付けられる方を第1の絶縁部材8aと表記し、第2の固定子鉄心42に取り付けられる方を第2の絶縁部材8bと表記する。
Figure 5 is a perspective view of an insulating member of an electric motor according to
図7は、実施の形態1に係る電動機の第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心のスロットの部分での断面図である。スロット7には、絶縁フィルム9が配置されている。絶縁フィルム9は、スロット7内で絶縁部材8の絶縁部材スロット部82と、固定子鉄心4との間に挟み込まれている。絶縁フィルム9は、絶縁部材スロット部82及び固定子鉄心4のどちらにも固定されていない。
Figure 7 is a cross-sectional view of the slots of the first stator core and the second stator core of the electric motor according to the first embodiment. An
図8は、実施の形態1に係る電動機の第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心のスロットにコイルを配置した状態を示す図である。コイル5は、6スロットピッチのコイル5aと、4スロットピッチのコイル5bとを四つずつ備える。4スロットピッチのコイル5bは、一つのスロット7に二つ重ねて入れられている。4スロットピッチのコイル5bは、6スロットピッチのコイル5aに対して半分の巻数である。コイル5a,5bは、予め巻枠に巻かれており、第1の固定子鉄心41及び第2の固定子鉄心42にインサーターを用いて又は手作業にて組み付けられる。コイル5a,5bは、組み付け作業時にティース部71に被せる際に必要となる余裕を含んで作られている。コイル5bが組み付け作業時の余裕を含むことにより、第1の絶縁部材8a第2の絶縁部材8bとコイル5bとの間には隙間10aが生じる。絶縁部材8とコイル5bとの間に隙間10aが生じると、コイル5のうち、固定子鉄心4よりも軸方向にはみ出す部分であるコイルエンド10が大きくなる。
Figure 8 is a diagram showing the state in which coils are arranged in the slots of the first stator core and the second stator core of the electric motor according to the first embodiment. The
図9は、実施の形態1に係る電動機の第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心をコイルの組み付け後に分離した状態を示す図である。図10は、実施の形態1に係る電動機のコイルの組み付け後に分離した第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心のスロット部分での断面図である。第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを分離することにより、第1の絶縁部材8a及び第2の絶縁部材8bとコイル5bとの間の隙間10aがなくなり、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42との間に隙間11が生じる。
Figure 9 is a diagram showing the first and second stator cores of the electric motor according to
第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを分離した状態でも、絶縁フィルム9は、絶縁部材スロット部82と重なっているため、スロット7内で固定子鉄心4が露出することはなく、コイル5a,5bと固定子鉄心4との絶縁が確保される。コイル5a,5bと固定子鉄心4との絶縁が確保するために、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを分離する前の状態での絶縁部材スロット部82と絶縁フィルム9とが重なる部分の寸法は、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを分離することによって形成される隙間11以上の寸法とする。なお、固定子鉄心4の軸方向の両端部に設置されている絶縁部材8の絶縁部材スロット部82と絶縁フィルム9との重なりしろは、同じでなくてもよい。なお、固定子鉄心4、絶縁部材8、絶縁フィルム9及び隙間11の寸法関係については、後段でより詳細に説明する。
Even when the
コイル5a,5bを第1の固定子鉄心41及び第2の固定子鉄心42に組み付ける際に絶縁部材8がコイル5a,5bによって押し上げられて外れることを防止するために、第1の絶縁部材8a及び第2の絶縁部材8bのうちの一方は、第1の固定子鉄心41又は第2の固定子鉄心42と絶縁フィルム9との間に絶縁部材スロット部82を配置してもよい。図11は、実施の形態1に係る電動機の第1の絶縁部材の絶縁部材スロット部を第1の固定子鉄心と絶縁フィルムとの間に配置した状態を示す図である。図12は、実施の形態1に係る電動機の第1の絶縁部材の絶縁部材スロット部を第1の固定子鉄心と絶縁フィルムとの間に配置し、コイルの組み付け後に分離した第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心のスロットの部分での断面図である。第1の絶縁部材8aの絶縁部材スロット部82を第1の固定子鉄心41と絶縁フィルム9との間に配置することにより、コイル5a,5bのインサート時にコイル5a,5bが絶縁フィルム9上を滑りながらスロット7に入り込むため、コイル5a,5bが第1の絶縁部材8aを押し上げることがない。なお、絶縁部材スロット部82と固定子鉄心4との間に絶縁フィルム9を配置する場合と同様に、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを分離する前の状態での絶縁部材スロット部82と絶縁フィルム9とが重なる部分の寸法は、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを分離することによって形成される隙間11以上の寸法とする。
In order to prevent the insulating
図13は、実施の形態1に係る電動機の断面図である。第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42との隙間11に挿入された補助鉄心12は、外郭3によって外周側から拘束されるため、かしめ加工などを行うことなく補助鉄心12の脱落を抑制できる。
Figure 13 is a cross-sectional view of the electric motor according to the first embodiment. The
第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを軸方向に分離して、隙間11に補助鉄心12を挿入することにより、コイルエンド10が小さくなるとともに、補助鉄心12の分だけ固定子鉄心4の鉄量が増加する。したがって、実施の形態1に係る電動機20は、銅量を増やすことなく出力を高めることができ、省資源かつ低コストを実現できる。
By separating the
図14は、実施の形態1の第1の変形例に係る電動機の第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心の側面図である。図15は、実施の形態1の第1の変形例に係る電動機の第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心のスロットの部分での断面図である。なお、コイル5a,5bの図示は省略している。第1の変形例に係る電動機20では、第2の固定子鉄心42には第2の絶縁部材8bが設置されておらず、絶縁フィルム9が折り返されて立ち部9cが形成されている。
Figure 14 is a side view of the first stator core and the second stator core of the electric motor according to the first modified example of the first embodiment. Figure 15 is a cross-sectional view of the slot portion of the first stator core and the second stator core of the electric motor according to the first modified example of the first embodiment. Note that the
立ち部9cは、絶縁フィルム9の端部をティース部71又はコアバック部72側に180度弱程度折り曲げ、端部を第2の固定子鉄心42の端面に接触させた構造である。折り曲げられて第2の固定子鉄心42の端面から突出した立ち部9cの上からコイル5a,5bを巻回するため、第2の固定子鉄心42の端面を第2の絶縁部材8bで覆わなくても、立ち部9cの軸方向の長さによって第2の固定子鉄心42とコイル5bとの絶縁を保つことができる。
The standing
図16は、実施の形態1の第1の変形例に係る電動機の分離した第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心の側面図である。図17は、実施の形態1の第1の変形例に係る電動機の分離した第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心のスロットの部分での断面図である。固定子鉄心4の軸方向の両端部に絶縁部材8を設置する場合と同様に、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを分離する前の状態での絶縁部材スロット部82と絶縁フィルム9とが重なる部分の寸法は、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを分離することによって形成される隙間11以上の寸法とする。
Figure 16 is a side view of the separated first and second stator cores of a motor according to a first modified example of
図18は、実施の形態1の第2の変形例に係る電動機の第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心のスロットの部分での断面図である。第1の絶縁部材8aの絶縁部材スロット部82を第1の固定子鉄心41と絶縁フィルム9との間に配置することにより、コイル5a,5bのインサート時にコイル5a,5bが絶縁フィルム9上を滑りながらスロット7に入り込むため、コイル5a,5bが第1の絶縁部材8aを押し上げることがない。
Figure 18 is a cross-sectional view of the slots of the first stator core and the second stator core of the electric motor according to the second modified example of the first embodiment. By disposing the insulating
図19は、実施の形態1の第2の変形例に係る電動機の分離した第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心のスロットの部分での断面図である。第1の固定子鉄心41と絶縁部材スロット部82との間に絶縁フィルム9を配置する場合と同様に、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを分離する前の状態での絶縁部材スロット部82と絶縁フィルム9とが重なる部分の寸法は、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを分離することによって形成される隙間11以上の寸法とする。
Figure 19 is a cross-sectional view of the slot portion of the separated first and second stator cores of an electric motor according to a second modified example of
実施の形態1に係る電動機20の組み立ての手順について説明する。以下の説明では、説明の簡略化のため、固定子1は、2極4対の構造とする。
The procedure for assembling the
図20は、実施の形態1に係る電動機の固定子の回転軸に垂直な断面図である。スロット7に配置されたコイル5と固定子鉄心4とは、絶縁部材8及び絶縁フィルム9によって電気的に絶縁されている。
Figure 20 is a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis of the stator of the electric motor according to
図21は、実施の形態1に係る電動機の第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心の平面図である。なお、図21において、第2の固定子鉄心42は、第1の固定子鉄心41の陰になっており図に表れていない。第1の固定子鉄心41及び第2の固定子鉄心42は、電磁鋼板が積層されて構成される。第1の固定子鉄心41及び第2の固定子鉄心42の各々は、放射状に配置され、内周側に回転子2を配置する円状の領域を形成する複数のティース部71と、複数のティース部71の外周側を連結するコアバック部72とを有する。スロット7は、隣り合うティース部71とコアバック部72とに囲まれた空間である。
Figure 21 is a plan view of the first stator core and the second stator core of the electric motor according to the first embodiment. In Figure 21, the
図22は、実施の形態1に係る電動機の絶縁部材の平面図である。図23は、実施の形態1に係る電動機の絶縁部材の側面図である。絶縁部材8は、固定子鉄心4の端面を覆う絶縁部材端面部81と、固定子鉄心4のうちスロット7の端面から一定の長さの一部分を覆う絶縁部材スロット部82とを有する。絶縁部材8は、樹脂成型によって形成される。
Figure 22 is a plan view of an insulating member of an electric motor according to
図24は、実施の形態1に係る電動機の絶縁フィルムの断面図である。絶縁フィルム9は、スロット7ごとに配置され、外側の固定子鉄心4と内側の絶縁部材スロット部82とに挟まれて配置される。絶縁フィルム9は、厚さ0.1mmから0.5mm程度のシート材を切断し、折り曲げて形成される。
Figure 24 is a cross-sectional view of the insulating film of the electric motor according to
図25は、実施の形態1に係る固定子のコイル組み付け前の分解図である。図26は、実施の形態1に係る固定子のコイル組み付け前の断面図である。まず、第1の工程において、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを軸方向に積層し、スロット7の内側に絶縁フィルム9を配置する。次に、第2の工程において、軸方向両側からスロット7に第1の絶縁部材8a及び第2の絶縁部材8bをはめ込み、第1の固定子鉄心41に第1の絶縁部材8aを設置し、第2の固定子鉄心42に第2の絶縁部材8bを設置する。
Figure 25 is an exploded view of the stator according to the first embodiment before the coil is assembled. Figure 26 is a cross-sectional view of the stator according to the first embodiment before the coil is assembled. First, in the first step, the
次に、第3の工程において、ティース部71にコイル5を巻線し、スロット7にコイル5を配置する。図27は、実施の形態1に係る電動機の第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心にコイルを組み付けた状態を示す断面図である。コイル5は、1個又は複数個のティース部71に巻回される。コイルエンド10では、コイル5はティース部71を覆っている絶縁部材端面部81の上を通される。コイル5は、スロット7内から第1の固定子鉄心41又は第2の固定子鉄心42の端面に巻回されて90度程度曲がるため、図27に示すように、コイル5の曲げ半径の分だけ絶縁部材端面部81から浮いた状態となる。
Next, in the third step, the
次に、第4の工程において、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを軸方向に分離する。続いて、第5の工程において、分離した第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42との間に補助鉄心12を挿入する。図28は、実施の形態1に係る電動機の第1の固定子鉄心と第2の固定子鉄心とを分離した状態を示す断面図である。図28のように、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを、コイルエンド10と絶縁部材端面部81とが密着するまで軸方向両側に開き、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42との間に形成された隙間11に補助鉄心12を外周側から差し込む。図29は、実施の形態1に係る電動機の分離した第1の固定子鉄心と第2の固定子鉄心との隙間に補助鉄心を差し込んだ状態を示す図である。分離した第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42との隙間11に補助鉄心12を差し込むことにより、固定子鉄心4が形成され、固定子1が完成する。
Next, in the fourth step, the
次に、絶縁部材8と絶縁フィルム9との重なりしろの大きさについて説明する。図30は、実施の形態1に係る電動機の第1の固定子鉄心、第2の固定子鉄心、絶縁部材及び絶縁フィルムの寸法関係を示す図である。図31は、実施の形態1に係る電動機の固定子鉄心、補助鉄心、絶縁部材及び絶縁フィルムの寸法関係を示す図である。絶縁フィルム9は、第2の絶縁部材8b側に寄っており、第1の絶縁部材8aの絶縁部材端面部81と絶縁フィルム9との間には隙間が空いている。第2の絶縁部材8bの絶縁部材端面部81と絶縁フィルム9との間には隙間は空いていない。
Next, the size of the overlap between the insulating
補助鉄心12挿入前の、第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とが密着した状態で、第1の絶縁部材8aと絶縁フィルム9とが軸方向に重なる長さをX0とする。補助鉄心12挿入時に第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とを分離した状態でも絶縁フィルム9が第1の絶縁部材8aから外れないような長さで重ねる必要がある。すなわち、絶縁部材スロット部82と絶縁フィルム9とが重なる部分の長さX0は、補助鉄心12の軸方向の長さL3よりも大きくする必要があるため、X0>L3となる。
The length by which the first insulating member 8a and the insulating
また、図27に示したように、巻線時には第1の固定子鉄心41と第2の固定子鉄心42とが密着しており、絶縁フィルム9は、第1の固定子鉄心41及び第2の固定子鉄心42のうちスロット7に面する部分に設置されるため、第1の固定子鉄心41の長さL1と第2の固定子鉄心の長さL2との和よりも、絶縁フィルム9の長さH3は短くする必要があるため、L1+L2≧H3となる。
Also, as shown in FIG. 27, the
また、図29に示したように補助鉄心12を隙間11に挿入した状態でも、絶縁フィルム9が第1の絶縁部材8aの絶縁部材スロット部82と第2の絶縁部材8bの絶縁部材スロット部82とに保持されている必要があるため、L1+L2+L3<H1+H2+H3となる。
In addition, even when the
また、絶縁フィルム9は、軸方向には拘束されていないため、軸方向のどちらかの端部に寄っていても、絶縁部材スロット部82から外れない長さが必要であるため、L1+L2+L3<H1+H3、かつL1+L2+L3<H2+H3となる。
In addition, since the insulating
補助鉄心12を隙間11に挿入した状態での第1の絶縁部材8aの絶縁部材端面部81と絶縁フィルム9との隙間の大きさX1は、補助鉄心12の軸方向長さL3よりも長いため、X1>L3となる。
When the
絶縁フィルム9は、スロット7内で、第1の固定子鉄心41又は第2の固定子鉄心42のコアバック部72と絶縁部材スロット部82との間に挟まれる。したがって、絶縁部材スロット部82の外径をR1、第1の固定子鉄心41及び第2の固定子鉄心42のコアバック部72の内径をR2、絶縁フィルム9の厚さをT3とすると、R1+T3=R2となる。
The insulating
実施の形態1に係る電動機20は、第1の固定子鉄心41及び第2の固定子鉄心42の少なくとも一方には絶縁部材8が設置されており、固定子鉄心4の軸方向の端面の少なくとも一方では、絶縁フィルム9の立ち部9cが固定子鉄心4の端面から突出していない。したがって、固定子鉄心の軸方向の両端面から絶縁フィルムの立ち部が突出する構造の電動機と比較すると、ティース部71とスロット7との境界の部分でのコイルエンド10が小さい。
In the
図32は、実施の形態1に係る電動機を備えた換気扇の構成を示す図である。実施の形態1に係る電動機20は、換気扇100のファン101を回転させる動力源に用いられている。換気扇100のファン101を回転させる動力源に電動機20を用いることで、風量及び風圧の増大及び低騒音化を実現できる。
Figure 32 is a diagram showing the configuration of a ventilation fan equipped with an electric motor according to
なお、ここでは、電動機20を備えた換気扇100について説明したが、電動機20は、換気扇100に限定されることなく、送風機及びサーキュレータといった送風装置全般に用いることが可能である。
Note that, although the
以上の実施の形態に示した構成は、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、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。 The configurations shown in the above embodiments are merely examples of the contents, and may be combined with other known technologies, and parts of the configurations may be omitted or modified without departing from the spirit of the invention.
1 固定子、2 回転子、3 外郭、3a フレーム、3b ブラケット、4 固定子鉄心、5,5a,5b コイル、7 スロット、8 絶縁部材、8a 第1の絶縁部材、
8b 第2の絶縁部材、9 絶縁フィルム、9c 立ち部、10 コイルエンド、10a,11 隙間、12 補助鉄心、13 ティース、14 コアバック、20 電動機、41 第1の固定子鉄心、42 第2の固定子鉄心、71 ティース部、72 コアバック部、73 チップ部、81 絶縁部材端面部、82 絶縁部材スロット部、100 換気扇、101 ファン。
REFERENCE SIGNS
8b second insulating member, 9 insulating film, 9c standing portion, 10 coil end, 10a, 11 gap, 12 auxiliary core, 13 teeth, 14 core back, 20 electric motor, 41 first stator core, 42 second stator core, 71 teeth portion, 72 core back portion, 73 tip portion, 81 insulating member end face portion, 82 insulating member slot portion, 100 ventilation fan, 101 fan.
Claims (6)
前記固定子は、環状のコアバック部及び前記コアバック部から内周側に突出する複数のティース部を有し、前記回転子の外径方向から前記回転子を囲む固定子鉄心と、前記ティース部同士の間の空間であるスロットに配置されたコイルと、前記固定子鉄心と前記コイルとを絶縁する絶縁部材及び絶縁フィルムとを備え、
前記固定子鉄心は、前記回転子の回転軸の軸方向に分割された第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心と、前記第1の固定子鉄心と前記第2の固定子鉄心との前記軸方向における隙間に挿入された補助鉄心とを含み、
前記絶縁部材は、前記第1の固定子鉄心のうち前記軸方向の端面と前記スロットに面する部分のうち前記軸方向の端面から一定の長さの一部分とを覆う第1の絶縁部材と前記第2の固定子鉄心のうち前記軸方向の端面と前記スロットに面する部分のうち前記軸方向の端面から一定の長さの一部分とを覆う第2の絶縁部材とを含み、
前記第1の絶縁部材及び前記第2の絶縁部材の各々と前記絶縁フィルムとは、前記スロット内で一部が重なり合っており、
前記固定子鉄心の前記軸方向の長さと、前記絶縁フィルムの前記軸方向の長さとの差は、前記補助鉄心の前記軸方向の長さよりも長く、
前記第1の絶縁部材の前記軸方向の長さと前記絶縁フィルムの前記軸方向の長さと前記第2の絶縁部材の前記軸方向の長さとの和は、前記固定子鉄心の前記軸方向の長さよりも長いことを特徴とする電動機。 A rotor and a stator are included.
the stator includes a stator core having an annular core back portion and a plurality of teeth protruding from the core back portion to an inner peripheral side, the stator core surrounding the rotor from an outer radial direction of the rotor, coils disposed in slots which are spaces between the teeth, and an insulating member and an insulating film which insulate the stator core from the coils;
the stator core includes a first stator core and a second stator core divided in an axial direction of a rotation shaft of the rotor, and an auxiliary core inserted into a gap between the first stator core and the second stator core in the axial direction,
the insulating members include a first insulating member covering the axial end face of the first stator core and a portion of a certain length from the axial end face of a portion facing the slot , and a second insulating member covering the axial end face of the second stator core and a portion of a certain length from the axial end face of a portion facing the slot ,
each of the first insulating member and the second insulating member and the insulating film partially overlap each other within the slot;
a difference between the axial length of the stator core and the axial length of the insulating film is longer than the axial length of the auxiliary core;
an electric motor characterized in that the sum of the axial length of the first insulating member, the axial length of the insulating film, and the axial length of the second insulating member is longer than the axial length of the stator core .
各々が環状のコアバック部と、前記コアバック部から内周側に突出する複数のティース部とをする円筒状であり、軸方向に並べて配置された第1の固定子鉄心及び第2の固定子鉄心の前記ティース部同士の間の空間であるスロットに絶縁フィルムを配置する第1の工程と、
前記第1の固定子鉄心の前記軸方向の端面と前記スロットに面する部分のうち前記軸方向の端面から一定の長さの一部分とを覆う第1の絶縁部材と、前記第2の固定子鉄心のうち前記軸方向の端面と前記スロットに面する部分のうち前記軸方向の端面から一定の長さの一部分とを覆う第2の絶縁部材とを設置する第2の工程と、
前記スロットにコイルを配置する第3の工程と、
前記第1の固定子鉄心と前記第2の固定子鉄心とを前記軸方向に分離する第4の工程と、
分離した前記第1の固定子鉄心と前記第2の固定子鉄心との間に補助鉄心を挿入する第5の工程とを備え、
前記第2の工程において前記第1の絶縁部材及び前記第2の絶縁部材を設置した際に、前記第1の絶縁部材及び前記第2の絶縁部材の各々と前記絶縁フィルムとが前記スロット内で重なり合う部分の前記軸方向の長さは、前記補助鉄心の前記軸方向の長さよりも長く、前記第1の絶縁部材の前記軸方向の長さと前記絶縁フィルムの前記軸方向の長さと前記第2の絶縁部材の前記軸方向の長さとの和は、前記第1の固定子鉄心及び前記第2の固定子鉄心の前記軸方向の長さよりも長いことを特徴とする電動機の製造方法。 A method for manufacturing an electric motor in which a rotor is disposed on an inner periphery side of a stator, comprising the steps of:
a first step of disposing an insulating film in slots, which are spaces between the teeth of a first stator core and a second stator core, each of which is cylindrical and has an annular core back portion and a plurality of teeth protruding from the core back portion to the inner circumferential side and is arranged side by side in the axial direction;
a second step of installing a first insulating member that covers the axial end face of the first stator core and a portion of a certain length from the axial end face of a portion of the first stator core facing the slots, and a second insulating member that covers the axial end face of the second stator core and a portion of a certain length from the axial end face of a portion of the second stator core facing the slots ;
a third step of placing a coil in the slot;
a fourth step of separating the first stator core and the second stator core in the axial direction;
and a fifth step of inserting an auxiliary core between the separated first stator core and the separated second stator core.
a manufacturing method for an electric motor, characterized in that, when the first insulating member and the second insulating member are installed in the second step, the axial length of a portion where each of the first insulating member and the second insulating member and the insulating film overlap within the slot is longer than the axial length of the auxiliary core, and the sum of the axial length of the first insulating member, the axial length of the insulating film, and the axial length of the second insulating member is longer than the axial lengths of the first stator core and the second stator core .
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