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公開番号2020198767
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201210
出願番号2019105581
出願日20190605
発明の名称電動機
出願人三菱電機株式会社
代理人個人
主分類H02K 5/04 20060101AFI20201113BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ケースの外周寸法を変えても収納部の寸法を変えることなく、容量の異なる進相コンデンサを収納部に配置できる電動機を得ること。
【解決手段】電動機100は、回転軸4と、回転軸4が内側に連結された円筒状の回転子と、回転子の外側に配置されコイルを有する固定子と、凹状のコンデンサ収納部12aが形成された第3端子台12と、第3端子台12のコンデンサ収納部12a内に配置された進相コンデンサ13と、を備える。進相コンデンサ13は、第3端子台12を介してコイルと接続されるコンデンサ本体13aと、コンデンサ本体13aを収容するケース13bと、を有する。コンデンサ収納部12aには、穴が形成されている。ケース13bには、穴に嵌まる凸部が形成されている。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項1】
回転軸と、
前記回転軸が内側に連結された円筒状の回転子と、
前記回転子の外側に配置され、コイルを有する固定子と、
凹状のコンデンサ収納部が形成された端子台と、
前記端子台の前記コンデンサ収納部内に配置された進相コンデンサと、を備え、
前記進相コンデンサは、前記端子台を介して前記コイルと接続されるコンデンサ本体と、前記コンデンサ本体を収容するケースと、を有し、
前記ケースおよび前記コンデンサ収納部のうちいずれか一方には、穴が形成され、
前記ケースおよび前記コンデンサ収納部のうちいずれか他方には、前記穴に嵌まる凸部が形成されていることを特徴とする電動機。
続きを表示(約 480 文字)【請求項2】
前記回転軸の軸方向に沿った一方向を負荷側とし、前記回転軸の軸方向に沿った他方向を反負荷側とした場合に、前記回転子および前記固定子よりも前記反負荷側に配置されたブラケットをさらに備え、
前記端子台は、前記ブラケットよりも前記反負荷側に配置され、
前記コンデンサ収納部は、前記負荷側に窪んでおり、
前記固定子は、鉄心を有し、
前記コイルは、巻枠を介して前記鉄心に巻回され、
前記巻枠には、前記反負荷側に延びる導電ピンが設けられ、
前記進相コンデンサは、前記コンデンサ本体と電気的に接続されて前記ケースの内部から外部へ突出するコンデンサリード線を有し、
前記端子台には、前記導電ピンおよび前記コンデンサリード線と電気的に接続される端子板が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電動機。
【請求項3】
前記コンデンサリード線は、前記ケースの外周壁部から突出しており、
前記端子板は、前記ケースの外周壁部に沿って延びていることを特徴とする請求項2に記載の電動機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、進相コンデンサを備える電動機に関する。
続きを表示(約 7,700 文字)【背景技術】
【0002】
従来、進相コンデンサを備える電動機が知られている。例えば、特許文献1には、ブラケットに配置されて凹状の収納部が形成された端子台と、収納部内に配置された進相コンデンサとを備える電動機が記載されている。進相コンデンサは、ケース内に収容されている。特許文献1に記載された技術では、ケースの外周寸法と収納部の寸法とを同じにして、ケースを収納部内に嵌め込むことで進相コンデンサを端子台に固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2006−314166号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般に、進相コンデンサの容量が大きくなると、ケースの外周寸法も大きくなる。特許文献1のようにケースを収納部内に嵌め込むことで進相コンデンサを端子台に固定する構成では、ケースの外周寸法が変わると、収納部の寸法を変える必要がある。そのため、容量の異なる進相コンデンサごとに端子台を作製しなければならない。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ケースの外周寸法を変えても収納部の寸法を変えることなく、容量の異なる進相コンデンサを収納部に配置できる電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる電動機は、回転軸と、回転軸が内側に連結された円筒状の回転子と、回転子の外側に配置され、コイルを有する固定子と、凹状のコンデンサ収納部が形成された端子台と、端子台のコンデンサ収納部内に配置された進相コンデンサと、を備える。進相コンデンサは、端子台を介してコイルと接続されるコンデンサ本体と、コンデンサ本体を収容するケースと、を有する。ケースおよびコンデンサ収納部のうちいずれか一方には、穴が形成され、ケースおよびコンデンサ収納部のうちいずれか他方には、穴に嵌まる凸部が形成されている。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、ケースの外周寸法を変えても収納部の寸法を変えることなく、容量の異なる進相コンデンサを収納部に配置できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明の実施の形態1にかかる電動機の中心軸に沿った断面図
実施の形態1にかかる電動機の固定子を示す斜視図
実施の形態1にかかる電動機の第1端子台を示す斜視図
実施の形態1にかかる電動機の絶縁部材を示す斜視図
実施の形態1にかかる電動機のブラケットを示す斜視図
実施の形態1にかかる電動機の第2端子台を示す斜視図
実施の形態1にかかる電動機のカバーを取り外した状態を示す斜視図
実施の形態1にかかる電動機の第3端子台を示す斜視図
進相コンデンサを示す斜視図
図9に示された進相コンデンサを第3端子台に配置した状態を示す斜視図
図9に示された進相コンデンサを第3端子台に配置した状態を示す平面図
図11に示されたXII−XII線に沿った断面図
図9に示された進相コンデンサよりも小型の進相コンデンサを示す斜視図
図13に示された進相コンデンサを第3端子台に配置した状態を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本発明の実施の形態にかかる電動機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0010】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる電動機100の中心軸Cに沿った断面図である。図2は、実施の形態1にかかる電動機100の固定子5を示す斜視図である。なお、図1では、理解の容易のため、導電ピン14、ブラケット3、絶縁部材10、電源リード線17のみにハッチングを施している。図2では、コイル5cの図示を省略している。
【0011】
実施の形態1にかかる電動機100は、フレーム1と、カバー2と、ブラケット3と、回転軸4と、固定子5と、回転子6と、第1ベアリング7と、第2ベアリング8とを備える。また、電動機100は、第1端子台9と、絶縁部材10と、第2端子台11と、第3端子台12と、進相コンデンサ13とを備える。電動機100は、回転子6が固定子5の内側で回転する内回転式の電動機である。回転軸4と固定子5と回転子6は、同軸に設けられている。以下、電動機100の各構成要素について方向を説明するときには、電動機100の中心軸Cと平行な方向を軸方向、電動機100の中心軸Cと直交する方向を径方向、電動機100の中心軸Cを中心とする回転方向を周方向とする。
【0012】
フレーム1およびカバー2は、電動機100の外殻を構成する金属製部材である。フレーム1およびカバー2の内部には、固定子5、回転子6などが収容されている。フレーム1およびカバー2は、軸方向に沿った一端部が開口する有底円筒状に形成されている。フレーム1とカバー2は、互いに開口を向けて配置されている。フレーム1の底壁には、第1ベアリング7を保持する第1ベアリングハウジング1aが形成されている。フレーム1の底壁のうち第1ベアリングハウジング1aよりも径方向内側には、回転軸4が挿通される貫通孔1bが形成されている。フレーム1の開口縁部には、径方向外側に延びるフレームフランジ1cが形成されている。カバー2の開口縁部には、径方向外側に延びるカバーフランジ2aが形成されている。
【0013】
ブラケット3は、フレーム1とカバー2とで形成される電動機100の内部空間を軸方向に2分割する金属製部材である。ブラケット3とフレーム1とで形成される内部空間には、固定子5、回転子6、回転軸4、第1端子台9などが配置されている。ブラケット3とカバー2とで形成される内部空間には、第2端子台11、第3端子台12、進相コンデンサ13などが配置されている。ブラケット3は、カバー2の内側に嵌め込まれている。ブラケット3は、軸方向に沿った一端部が開口する有底円筒状に形成されている。ブラケット3の底壁3cには、第2ベアリング8を保持する第2ベアリングハウジング3aが形成されている。ブラケット3の開口縁部には、径方向外側に延びるブラケットフランジ3bが形成されている。ブラケットフランジ3bは、フレームフランジ1cとカバーフランジ2aとの間に挟み込まれている。フレームフランジ1cとカバーフランジ2aとブラケットフランジ3bは、図示しないボルトで互いに固定されている。
【0014】
回転軸4は、回転子6の回転中心となる部材である。回転軸4の軸方向に沿った一端部4aは、貫通孔1bを通じてフレーム1の外部に突出している。回転軸4の軸方向に沿った他端部4bは、フレーム1の開口を通じてフレーム1の外部に突出しており、ブラケット3の内部まで達している。回転軸4の一端部4aには、図示しない負荷が接続される。以下、回転軸4の軸方向に沿った一方向、すなわち回転軸4の一端部4a側を負荷側と呼び、回転軸4の軸方向に沿った他方向、すなわち回転軸4の他端部4b側を反負荷側と呼ぶ場合がある。
【0015】
回転子6は、回転軸4が内側に連結された円筒状の部材である。回転子6は、回転軸4を中心に回転可能である。回転子6のスロットには、アルミニウムをダイキャストして作製された二次導体6aが充填されている。
【0016】
固定子5は、回転子6の外側に配置された円筒状の部材である。回転子6と固定子5との間には、図示しない隙間が全周に亘って設けられている。固定子5は、フレーム1の内部に圧入されている。固定子5は、固定子鉄心5aと、巻枠であるインシュレータ5bと、固定子巻線であるコイル5cとを有する。
【0017】
固定子鉄心5aは、薄い電磁鋼板を複数枚積層して形成されている。図2に示すように、固定子鉄心5aは、円筒状のコアバック5dと、コアバック5dの内周面から径方向内側に向かって突出する複数のティース5eとを有する。複数のティース5eは、周方向に沿って等角度離れて設けられている。周方向に隣り合うティース5eの間には、図示しないマグネットワイヤが挿通される固定子スロット5fが設けられている。各ティース5eは、インシュレータ5bで覆われている。
【0018】
各ティース5eには、インシュレータ5bを介して、マグネットワイヤが巻き付けられて図1に示すコイル5cが形成されている。インシュレータ5bのうち反負荷側を向く面には、導電ピン14がインシュレータ5bから離れる方向に延びている。図示は省略するが、導電ピン14には、コイル5cの一部が複数回に亘って巻回される。導電ピン14とコイル5cは、はんだ付けで電気的な接続がなされている。導電ピン14は、外部電源に接続される電源リード線17とはんだ付けで電気的な接続がなされている。
【0019】
コイル5cは、マグネットワイヤが隣り合う2つの固定子スロット5fに通された集中巻で構成される。集中巻は、マグネットワイヤが2つ以上離れた固定子スロット5fに通される分布巻よりも、コイル5cの軸方向に沿った寸法を小さくできる。このため、集中巻で構成されたコイル5cを用いると、電動機100の軸方向に沿った寸法を小さくできる。電動機100では、集中巻で構成されたコイル5cを用いることで、進相コンデンサ13を搭載しながらも、分布巻で構成されたコイル5cを用いる場合と同等の軸方向に沿った寸法に収めることが可能である。
【0020】
図1に示すように、2つの第1ベアリング7および第2ベアリング8は、回転子6を回転可能に支持する軸受である。第1ベアリング7および第2ベアリング8は、軸方向で回転子6を挟んだ両側に配置されている。第1ベアリング7は、回転子6よりも負荷側に配置されている。第1ベアリング7は、環状の第1ベアリングハウジング1aに保持されている。第1ベアリングハウジング1aは、フレーム1の一部を反負荷側に凸となるように屈曲させることで形成されている。第2ベアリング8は、回転子6よりも反負荷側に配置されている。第2ベアリング8は、環状の第2ベアリングハウジング3aに保持されている。第2ベアリングハウジング3aは、ブラケット3の一部を負荷側に凸となるように屈曲させることで形成されている。
【0021】
第1端子台9は、インシュレータ5bのうち反負荷側を向く面に配置されている。第1端子台9は、円筒状に形成されている。第1端子台9は、樹脂などの絶縁材料で形成されている。第1端子台9は、軸方向でブラケット3と反負荷側のコイル5cとの間に配置されている。第1端子台9は、第2ベアリングハウジング3aの径方向外側に配置されている。第1端子台9と第2ベアリングハウジング3aは、同軸に設けられている。第1端子台9の内径は、第2ベアリングハウジング3aの外径と概ね等しく形成されている。第1端子台9の内側には、第2ベアリングハウジング3aが圧入されている。第1端子台9には、導電ピン14が挿通される貫通孔9aが形成されている。
【0022】
図3は、実施の形態1にかかる電動機100の第1端子台9を示す斜視図である。第1端子台9のうち反負荷側を向く面には、複数の第1端子板収納部9bと複数のヒューズ収納部9cとが形成されている。第1端子板収納部9bおよびヒューズ収納部9cは、負荷側に窪む凹状に形成されている。複数の第1端子板収納部9bは、周方向に沿って互いに間隔を空けて配置されている。第1端子板収納部9b内には、第1端子板15が配置されている。第1端子板収納部9bの深さは、第1端子板15の板厚以上の大きさに形成されている。これにより、第1端子板15は、第1端子板収納部9bの開口から反負荷側に突出しない。ヒューズ収納部9c内には、温度ヒューズ16が配置されている。温度ヒューズ16は、図1に示すコイル5cの過昇温を防止する装置である。
【0023】
第1端子板15には、導電ピン14が挿通される貫通孔15aが形成されている。導電ピン14は、第1端子台9の貫通孔9aおよび第1端子板15の貫通孔15aから反負荷側に突出する。第1端子台9では、コイル5cに接続された導電ピン14、電源リード線17に接続された導電ピン14、温度ヒューズ16、電動機100の内部に搭載される電子部品などの電気的な結線が第1端子板15を用いて行われる。導電ピン14と第1端子板15は、はんだ付けまたは溶接で電気的な接続がなされている。温度ヒューズ16と第1端子板15は、はんだ付けまたは溶接で電気的な接続がなされている。
【0024】
図1に示すように、絶縁部材10は、第1端子台9のうち反負荷側を向く面および側面に配置された部材である。絶縁部材10は、円筒状に形成されている。絶縁部材10は、軸方向でブラケット3と第1端子台9との間に配置されている。絶縁部材10は、第2ベアリングハウジング3aの径方向外側に配置されている。絶縁部材10と第2ベアリングハウジング3aは、同軸に設けられている。絶縁部材10の内径は、第2ベアリングハウジング3aの外径と概ね等しく形成されている。絶縁部材10の内側には、第2ベアリングハウジング3aが圧入されている。
【0025】
図4は、実施の形態1にかかる電動機100の絶縁部材10を示す斜視図である。絶縁部材10は、平坦部10aと、側壁部10bと、複数の突出部10cとを有する。平坦部10aは、円環状に形成された平坦な部分である。側壁部10bは、平坦部10aの外周部から負荷側に延びている。側壁部10bは、円筒状に形成されている。突出部10cは、平坦部10aから反負荷側に突出している。突出部10cは、円筒状に形成されている。複数の突出部10cは、周方向に沿って互いに間隔を空けて配置されている。図1に示すように、平坦部10aは、第1端子台9のうち反負荷側を向く面を覆っている。平坦部10aの外径は、第1端子台9の外径と概ね等しく形成されている。側壁部10bは、第1端子台9の側面を覆っている。側壁部10bの内径は、第1端子台9の外径と概ね等しく形成されている。突出部10cの内側には、導電ピン14が挿通されている。
【0026】
図5は、実施の形態1にかかる電動機100のブラケット3を示す斜視図である。ブラケット3の底壁3cには、複数の貫通孔3eが形成されている。複数の貫通孔3eは、周方向に沿って互いに間隔を空けて配置されている。図1に示すように、貫通孔3eには、導電ピン14および絶縁部材10の突出部10cが挿通されている。ブラケット3のうち反負荷側を向く面3dは、概ねフラットな面となっている。
【0027】
第2端子台11は、ブラケット3のうち反負荷側を向く面3dに配置されている。第2端子台11は、樹脂などの絶縁材料で形成されている。第2端子台11とブラケット3は、同軸に設けられている。第2端子台11は、底壁部11aと、周壁部11bとを有する。底壁部11aは、ブラケット3のうち反負荷側を向く面3dを覆っている。底壁部11aの外径は、ブラケット3の外径と概ね等しく形成されている。底壁部11aには、導電ピン14および突出部10cが挿通される貫通孔11cが形成されている。
【0028】
図6は、実施の形態1にかかる電動機100の第2端子台11を示す斜視図である。第2端子台11は、円形の浅底容器状に形成されている。底壁部11aは、円環状に形成されている。底壁部11aのうち反負荷側を向く面には、複数の第2端子板収納部11dが形成されている。複数の第2端子板収納部11dは、周方向に沿って互いに間隔を空けて配置されている。第2端子板収納部11dは、負荷側に窪む凹状に形成されている。第2端子板収納部11d内には、第2端子板18が配置されている。第2端子板収納部11dの深さは、第2端子板18の板厚以上の大きさに形成されている。これにより、第2端子板18は、第2端子板収納部11dの開口から反負荷側に突出しない。第2端子板18には、導電ピン14が挿通される貫通孔18aが形成されている。導電ピン14は、第2端子台11の貫通孔11cおよび第2端子板18の貫通孔18aから反負荷側に突出する。
【0029】
底壁部11aのうち反負荷側を向く面には、複数の電源リード線収納溝11eが形成されている。電源リード線収納溝11eには、図1に示す電源リード線17が配置される。電源リード線17は、第2端子板18と図示しない外部電源とを接続する。電源リード線収納溝11eの深さは、電源リード線17の外径寸法以上に形成されている。これにより、電源リード線17は、電源リード線収納溝11eの開口から反負荷側に突出しない。各電源リード線収納溝11eの深さおよび溝幅は、1本の電源リード線17しか入らない寸法に設定されることが好ましい。第2端子台11では、導電ピン14と電源リード線17の電気的な結線が第2端子板18を用いて行われる。導電ピン14と第2端子板18は、はんだ付けまたは溶接で電気的接続がされる。電源リード線17と第2端子板18は、はんだ付けまたは溶接で電気的接続がされる。
【0030】
周壁部11bは、底壁部11aの外周部から反負荷側に延びている。周壁部11bは、円筒状に形成されている。周壁部11bの一部には、電源リード線17を通すための切欠部11fが形成されている。電源リード線収納溝11eは、切欠部11fから第2端子板収納部11dまで延びている。電源リード線17は、切欠部11fから第2端子台11の外部に引き出されている。図1に示す第2端子台11は、カバー2で被覆されている。これにより、第2端子台11に配置される各種部品の保護が図られている。カバー2には、電源リード線17をカバー2の外部に引き出すための口出部2bが設けられている。
(【0031】以降は省略されています)

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