JP2014161185A - 回転電機及びそれを備えた送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】巻線スペースの減少の抑制及びコストアップを抑制しながら、インシュレータの内径側が、モールドされた樹脂の内径側端面からはみ出してしまうことを抑制することを実現する回転電機及びそれを備えた送風機を提供することを目的としている。
【解決手段】回転自在に設けられた回転子と、複数の磁極片、磁極片に装着されるインシュレータ、及び、インシュレータを介して磁極片に巻き付けられる巻線を有し、回転子を回転させる固定子と、モールド成形により固定子と一体化され、固定子を収容するケーシングと、を備え、インシュレータは、外側面が巻線と対向するとともに内側面が回転子の外周面と対向する壁部を有し、壁部は、巻線側と回転子側とを連通する切欠部を有するものである。
【選択図】図５

Description

本発明は、回転電機及びそれを備えた送風機に関し、特に、回転電機の固定子に装着されたインシュレータに関するものである。

回転電機の固定子は、プレスなどで打ち抜かれた薄板状の珪素鋼板を複数枚積層して、カシメ、溶接などにより固定されてなる磁極片（積層鉄心）を有している。この磁極片には、インシュレータが装着された状態で巻線が巻き付けられており、磁極片と巻線との絶縁が確保されている。なお、インシュレータが装着された磁極片に巻線を高密度に巻くことで、回転電機の高効率化、大容量化、小形化などを図ることができる。

この巻線が施された固定子は、樹脂によりモールド成形がなされることがある。これにより、「巻線の位置決め」が確実に行われるとともに、「隣り合う巻線間の絶縁」が確保される。
そのようなものとして、磁極片の内径側の端面までモールドされた固定子を有する回転電機が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００７-３１２５６０号公報（たとえば、図４）

特許文献１に記載の技術は、インシュレータの内径側端面が、磁極片の内径側端面よりも外側にくるようにし、インシュレータの内径側端面よりも内径側部分に樹脂が流し込まれて、この内径側部分が樹脂で固められる。
なお、モールド型内に射出された樹脂は、インシュレータの内径側端面に流れこむことから、この樹脂の射出圧力によってインシュレータが変形し、インシュレータがモールドされた樹脂の内径側端面からはみ出してしまう可能性がある。これにより、「巻線の位置決め」がなされないということ、及び「隣り合う巻線間の絶縁」が確保されないということなどが起こる可能性がある。

特許文献１に記載の技術のように、インシュレータの内径側端面が磁極片の内径側端面より外径側にくるようにインシュレータの位置を設定すると、インシュレータの寸法を小さくする必要がある分、巻線を巻き付けるスペースが減少してしまうという課題があった。

また、モールド成型時の射出圧によってインシュレータの内径側が湾曲しにくいように、インシュレータの肉厚を厚くして強度を確保する方法も考えられる。しかし、この方法でも、インシュレータを肉厚にする分、巻線を巻き付けるスペースが減少してしまうことに加えてインシュレータの製造コストが上昇してしまうという課題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、巻線スペースの減少の抑制及びコストアップを抑制しながら、インシュレータの内径側が、モールドされた樹脂の内径側端面からはみ出してしまうことを抑制することを実現する回転電機及びそれを備えた送風機を提供することを目的としている。

本発明に係る回転電機は、回転自在に設けられた回転子と、複数の磁極片、磁極片に装着されるインシュレータ、及び、インシュレータを介して磁極片に巻き付けられる巻線を有し、回転子を回転させる固定子と、モールド成形により固定子と一体化され、固定子を収容するケーシングと、を備え、インシュレータは、外側面が巻線と対向するとともに内側面が回転子の外周面と対向する壁部を有し、壁部は、巻線側と回転子側とを連通する切欠部を有するものである。

本発明に係る回転電機によれば、上記構成を有しているため、巻線スペースの減少の抑制及びコストアップを抑制しながら、インシュレータの内径側が、モールドされた樹脂の内径側端面からはみ出してしまうことを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る回転電機の全体構成を示す模式図である。 図１に示すプロペラファンを取り外した状態の断面図であってシャフトの軸方向に沿う断面図である。 磁極片を組み合わせて構成した固定子の径方向に平行な平面図である。 固定子を構成するのに利用される磁極片を、固定子の径方向内側から見た斜視図である。 図４に示す磁極片にインシュレータを取り付けたものを、固定子の径方向内側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態に係る回転電機のインシュレータのうち、プロペラファン側のインシュレータを示す図である。 本発明の実施の形態に係る回転電機のインシュレータのうち、プロペラファンとは反対側のインシュレータを示す図である。 固定子のモールド成形時の状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態．
図１は、実施の形態に係る回転電機１の全体構成を示す模式図である。図２は、図１に示すプロペラファン１０１を取り外した状態の断面図であってシャフト８の軸方向に沿う断面図である。図３は、磁極片４を組み合わせて構成した固定子２の径方向に平行な平面図である。なお、図３では、巻線１５の端末線の処理は省略している。図１〜図３を参照して回転電機１の概要構成などについて説明する。
本実施の形態に係る回転電機１は、巻線スペースの減少の抑制及びコストアップを抑制しながら、インシュレータ１４ａ、１４ｂの内径側が、モールドされた樹脂の内径側端面からはみ出してしまうことを抑制する改良が加えられたものである。

［構成説明］
回転電機１は、たとえばプロペラファン１０１と組み合わせられて、送風機１００などを構成するものである。
回転電機１は、一方側がプロペラファン１０１に接続されるシャフト８と、回転電機１に搭載される各種部品などを収容するモータハウジング５と、シャフト８の他方側に接続された回転自在の回転子３と、放射状に配列する磁極片４を有し、回転子３を回転させる固定子２と、シャフト８を回転自在に支持する第１軸受９ａ及び第２軸受９ｂとを備えている。
また、回転電機１は、回転子３の回転数の検知などに利用されるプリント基板１２と、プリント基板１２を保持するプリント基板保持器１３とを備えている。
なお、本実施の形態１では、回転電機１が、たとえば、ブラシレスＤＣモータであるものとして説明する。そして、回転電機１は、たとえば、空気調和装置の室外機などに搭載され、室外機内の熱交換器に空気を供給するのに利用されるプロペラファン１０１を駆動するために使用される場合を一例に説明する。

（プロペラファン１０１及びシャフト８）
プロペラファン１０１は、シャフト８の一端側に接続され、シャフト８の回転が伝達されて回転するものである。プロペラファン１０１は、シャフト８が接続されるボス部１０１Ａ及びボス部１０１Ａから放射状に延びるように形成された翼部１０１Ｂとを有している。
なお、本実施の形態では、プロペラファン１０１を一例に説明したが、それに限定されるものではなく、用途に応じたファンを採用してもよい。すなわち、プロペラファン１０１の代わりに、たとえば、シロッコファン及びターボファンなどを採用してもよい。
シャフト８は、一端側がプロペラファン１０１に接続され、他方側が第１軸受９ａ及び第２軸受９ｂを介して回転子３に接続されているものである。なお、シャフト８は、回転子３に圧入されており、回転子３に固定されている。
シャフト８は、第１軸受９ａ及び第２軸受９ｂに回転自在に支持されており、回転子３の回転力が伝達されて軸回転するものである。シャフト８は、図１及び図２に示すように、一方側がモータハウジング５外に設けられているが、他方側がモータハウジング５内に収容されている。

（モータハウジング５）
モータハウジング５は、固定子２、回転子３、第１軸受９ａ、第２軸受９ｂ、プリント基板１２、及びプリント基板保持器１３などを収容しているものである。
モータハウジング５は、固定子２を収容しているケーシング６と、ケーシング６のうちの第２軸受９ｂ側に設けられるブラケットカバー１１とを有している。

ケーシング６は、たとえば、紙面上側が閉塞され、紙面下側が開放されている有底筒状部材であり、固定子２を収容するものである。
ケーシング６には、第１軸受９ａが設置される壁部１６が形成されている。また、ケーシング６の開放側には、第２軸受９ｂが設けられるとともに、ブラケットカバー１１が設けられてこの開放側が閉塞される。すなわち、ケーシング６及びブラケットカバー１１によって形成される空間に、固定子２、回転子３、第１軸受９ａ及び第２軸受９ｂなどが収容される。
ケーシング６は、モールド樹脂によって固定子２と一体的に成形されるものである。すなわち、ケーシング６は、固定子２の外周面側をケーシング６の内周面側で覆うが、固定子２の内周面側については露出するように、樹脂で成形されるものである。なお、ケーシング６は、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂で構成するとよい。

ブラケットカバー１１は、ケーシング６の開放側を閉塞するようにケーシング６に取り付けられるものであり、第２軸受９ｂを収容しているベアリングハウジング７と、ベアリングハウジング７の対向位置に設けられる板金カバー１０とを有しているものである。
ベアリングハウジング７は、第２軸受９ｂを収容するものであり、第２軸受９ｂが設置される凹部７ａと、凹部７ａの周縁側からシャフト８と垂直な平面上を延びるように延出する平面部７ｂとを有している。
なお、ベアリングハウジング７は、ケーシング６と同様に、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂で構成するとよい。
また、平面部７ｂには、ケーシング６とベアリングハウジング７とで形成される空間内外を連通する開口が形成されている。平面部７ｂに、この開口が形成されていることにより、回転子３を回転させる電流の供給などに利用される配線７ｃを固定子２に引き込むことができるようになっている。
板金カバー１０は、ベアリングハウジング７の平面部７ｂと対向するように取り付けられるものである。すなわち、ケーシング６の開放側は、ベアリングハウジング７及び板金カバー１０によって閉塞される。

（回転子３）
回転子３は、外周側に設けられているマグネット３Ａを有し、シャフト８によって回転自在に支持されているものである。なお、マグネット３Ａは、たとえば、永久磁石などで構成されるものである。回転子３は、「固定子２の内周面と対向する外周面」と、「この外周面に直交する面であって第１軸受９ａ側の面である第１軸受側面」と、「外周面に直交する面であって第２軸受９ｂ側の面である第２軸受側面」とを有している。
なお、回転子３は、回転子３の外周面と固定子２の内周面との間に、予め設定された間隔が形成されるようにシャフト８に支持された状態で、ケーシング６及びブラケットカバー１１内に収容されている。
また、回転子３には、シャフト８が接続されるため、中央部にシャフト８の径に対応する貫通穴が形成されている。このため、第１軸受側面及び第２軸受側面は、略ドーナツ形状をしている。
回転子３は、後述する固定子２の巻線１５に電流が供給されると、自身の内部に設けられた永久磁石と相互作用して回転させられる。

（固定子２）
固定子２は、円筒状部材であり、図示省略の電源から供給される電流が流れる巻線１５と、この巻線１５の絶縁に利用されるインシュレータ１４ａとを有するとともに、図１〜図３では図示されていないが、電磁鋼板を複数積層して構成した磁極片４と、この磁極片４に装着されるインシュレータ１４ｂとを有するものである（図５参照）。
固定子２は、図３に示すように、インシュレータ１４ａ、１４ｂが装着された磁極片４が円環状に配置されて構成される。そして、インシュレータ１４ａ、１４ｂが装着された磁極片４には、巻線１５が巻き付けられている。この固定子２の円環状の部分の内側には、回転子３が配置される。
なお、固定子２が予め設定された形状の金型に入れられた状態で、モールド樹脂が射出されることで、ケーシング６が形成される。インシュレータ１４ａ、１４ｂには、この射出されたモールド樹脂の圧力によって、インシュレータ１４ａ、１４ｂの内径側が、モールドされた固定子２の内径側からはみ出してしまうことを抑制する改良が加えられている。
固定子２の詳細な説明は、後述の図４〜図７でする。

（第１軸受９ａ及び第２軸受９ｂ）
第１軸受９ａ及び第２軸受９ｂは、シャフト８の他端側を回転自在に支持するものである。より詳細には、第１軸受９ａが、シャフト８のうち回転子３よりもプロペラファン１０１側を支持し、第２軸受９ｂが、シャフト８の他端側の端部を支持する。
なお、第１軸受９ａは、ケーシング６の壁部１６に収容されている。また、第２軸受９ｂは、ベアリングハウジング７の凹部７ａに収容されている。

（プリント基板１２及びプリント基板保持器１３）
プリント基板１２は、回転子３の回転数の検知などを行うのに利用されるものであり、回転子３の磁極位置を検知するホール素子が実装されているものである。プリント基板１２は、プリント基板保持器１３に溶着などによって固定されている。
プリント基板保持器１３は、回転子３の端面とベアリングハウジング７との間に設けられているものである。すなわち、プリント基板保持器１３は、回転子３の第２軸受側面とベアリングハウジング７の平面部７ｂとの間に設けられているものである。

図４は、固定子２を構成するのに利用される磁極片４を、固定子２の径方向内側から見た斜視図である。図５は、図４に示す磁極片４にインシュレータ１４ａ、１４ｂを取り付けたものを、固定子２の径方向内側から見た斜視図である。図６は、実施の形態に係る回転電機１のインシュレータのうち、プロペラファン１０１側のインシュレータ１４ａを示す図である。図７は、実施の形態に係る回転電機１のインシュレータのうち、プロペラファン１０１とは反対側のインシュレータ１４ｂを示す図である。
なお、図６（ａ）はインシュレータ１４ａを第１軸受９ａ側から見た図であり、図６（ｂ）はインシュレータ１４ａの側方側から見た図であり、図６（ｃ）はインシュレータ１４ａの内径側から見た図である。
また、図７（ａ）はインシュレータ１４ｂの内径側から見た図であり、図７（ｂ）はインシュレータ１４ｂの側方側から見た図であり、図７（ｃ）はインシュレータ１４ｂを第２軸受９ｂ側から見た図である。

固定子２は、電磁鋼板を複数積層して得られる磁極片４と、磁極片４に装着され、磁極片４と巻線１５との絶縁に利用されるインシュレータ１４ａ、１４ｂと、インシュレータ１４ａ、１４ｂに巻き付けられる巻線１５とを有している。なお、図４〜図７では、巻線１５は省略している。

（磁極片４）
磁極片４は、図１のシャフト８と同方向に沿うように電磁鋼板を複数枚積み重ねたものを、カシメ及び溶接などにより固定して構成された積層鉄心である。なお、磁極片４は、複数個が円環状配置されるが（図３参照）、本実施の形態では、磁極片４が１２個設けられた場合を一例に説明するものとする。
磁極片４は、固定子２の外周面側を構成するバックヨーク部４１と、このバックヨーク部４１から固定子２の内径側に突出するように形成されたティース部４２とを有している。

バックヨーク部４１は、たとえば円弧状部材であり、外側面に固定子２の製造の際に治工具を固定子２に取り付けるのに利用されるアリ溝部４３が形成されているものである。バックヨーク部４１の内側面と、インシュレータ１４ａ、１４ｂの外径側部分とが当接するように、インシュレータ１４ａ、１４ｂが磁極片４に装着されている。すなわち、バックヨーク部４１の方が、インシュレータ１４ａ、１４ｂよりも外径側に位置している。

ティース部４２は、回転子３の外周面と向き合う側に設けられる湾曲部４２ａと、一端側が湾曲部４２ａに接続され、他端側がバックヨーク部４１に接続される接続部４２ｂとを有しているものである。
湾曲部４２ａは、図４に示すように、固定子２をモールド成形する前の状態であって磁極片４にインシュレータ１４ａ、１４ｂを装着した状態においては、固定子２の最内径側にくる部分である。湾曲部４２ａの外側面と、インシュレータ１４ａ、１４ｂの内径側部分とが当接するようにインシュレータ１４ａ、１４ｂが磁極片４に装着される。
接続部４２ｂは、巻線１５の巻き付けるのに利用される部分である。すなわち、接続部４２ｂは、インシュレータ１４ａ、１４ｂを介して、巻線１５が複数層巻き付けられるものである。

なお、本実施の形態では、１２個の磁極片４が設けられた場合を例に説明したが、それに限定されるものではない。たとえば、複数個の磁極片４が連結された状態のものを組み合わせてもよいし、全ての磁極片４が連結された状態のものを用いてもよい。
また、本実施の形態では、磁極片４が、複数の電磁鋼板が積層されたものとして説明したが、それに限定されるものではなく、積層した状態の厚みと同等の一枚の電磁鋼板を用いてもよい。

（インシュレータ１４ａ、１４ｂ）
インシュレータ１４ａは、磁極片４のうちのプロペラファン１０１側の部分に装着されるものであり、巻線１５と磁極片４との絶縁を確保するのに利用されるものである。
インシュレータ１４ａは、磁極片４のバックヨーク部４１側に設けられるバックヨーク嵌合部１４２ａと、磁極片４の接続部４２ｂと当接するように設けられるティース嵌合部１４１ａと、磁極片４の湾曲部４２ａ側に設けられる壁部１４６ａとを有している。
なお、インシュレータ１４ａ、１４ｂは、たとえば、熱可塑性樹脂で構成するとよい。

バックヨーク嵌合部１４２ａは、インシュレータ１４ａのうちの外径側の部分を構成するものである。そして、バックヨーク嵌合部１４２ａの外側面とバックヨーク部４１とが当接した状態で、インシュレータ１４ａは磁極片４に装着されている。バックヨーク嵌合部１４２ａの外側面には、巻線１５の巻き始め部分、巻き終わり部分、巻線１５の端末部などを収納するのに利用される巻線収納溝１４３ａが形成されている。
なお、バックヨーク嵌合部１４２ａは、図５に示すように、第２軸受９ｂ側の部分が、後述するインシュレータ１４ｂのバックヨーク嵌合部１４２ｂの第１軸受９ａ側の部分と当接するように設けられている。

ティース嵌合部１４１ａは、バックヨーク嵌合部１４２ａと壁部１４６ａと接続するように形成されたものである。ティース嵌合部１４１ａは、接続部４２ｂのうちのプロペラファン１０１側の面を覆うように設けられている。
なお、ティース嵌合部１４１ａは、図５に示すように、第２軸受９ｂ側の部分が、後述するインシュレータ１４ｂのティース嵌合部１４１ｂの第１軸受９ａ側の部分と当接している。

壁部１４６ａは、インシュレータ１４ａのうちの内径側の部分を構成するものであり、ティース嵌合部１４１ａに巻き付けられた巻線１５を巻線１５の側方側からガイドするものである。
壁部１４６ａの内側面と湾曲部４２ａとが当接した状態で、インシュレータ１４ａは磁極片４に装着されている。より詳細には、壁部１４６ａは、外側面が巻線１５と対向するとともに内側面が回転子３の外周面側にくるように、固定子２の内周面側に設けられているものである。壁部１４６ａの内側面には、巻線１５の巻き始め部分、巻き終わり部分、巻線１５の端末部などを収納するのに利用される巻線収納溝１４４ａが形成されている。
なお、壁部１４６ａは、図５に示すように、第２軸受９ｂ側の部分が、後述するインシュレータ１４ｂの壁部１４６ｂの第１軸受９ａ側の部分と当接するように設けられている。

壁部１４６ａは、第２軸受９ｂ側から第１軸受９ａ側に向かう方向に形成された切欠部１４５ａを有している。すなわち、切欠部１４５ａは、巻線１５側と回転子３側とを連通するように、第２軸受９ｂ側から第１軸受９ａ側に向かう方向に形成されたものである。
この切欠部１４５ａは、モールド樹脂により固定子２がモールドされる際に、モールド樹脂が磁極片４の内径側の薄肉部１７（図８参照）に、より円滑に充填されるように形成されたものである。このため、壁部１４６ａは、薄肉部１７を介して回転子の外周面と対向するように設けられている。なお、この薄肉部１７については、後述の図８でする。

ここで、第２軸受９ｂ側から第１軸受９ａ側に向かう方向の切欠部１４５ａの寸法を、切欠部１４５ａの深さと定義する。たとえば、切欠部１４５ａの深さは、切欠部１４５ａが巻線１５のうちの最内層から最外層に至る距離で形成されるように設定するとよい。これにより、壁部１４６ａの強度を維持しながら、モールド成形によって射出された樹脂の流れを円滑にすることができる。

また、壁部１４６ａの内側面に沿う方向であって固定子２の周方向に対応する方向の切欠部１４５ａの寸法を、切欠部１４５ａの幅と定義する。さらに、壁部１４６ａの内側面に沿う方向であって固定子２の周方向に対応する方向の壁部１４６ａの寸法を、壁部１４６ａの幅と定義する。
切欠部１４５ａの幅は、壁部１４６ａの半分以下となるように設定するとよい。なお、本実施の形態では、壁部１４６ａに切欠部１４５ａが２つ形成されているので、２つの切欠部１４５ａを合わせた幅が、壁部１４６ａの半分以下となるように設定するとよい。これにより、壁部１４６ａの強度を維持しながら、モールド成形によって射出された樹脂の流れを円滑にすることができる。
また、切欠部１４５ａの幅は、巻線１５側と回転子３側との間で変化するように設定されていてもよい。すなわち、切欠部１４５ａは、たとえば、巻線１５側（外径側）よりも回転子３側（内径側）の方が幅が広くなるように、テーパー状に形成されているとよい。これにより、モールド成形によって射出された樹脂の流れを円滑にすることができる。

インシュレータ１４ｂは、インシュレータ１４ａのバックヨーク嵌合部１４２ａ、ティース嵌合部１４１ａ、及び壁部１４６ａに対応するように、バックヨーク嵌合部１４２ｂ、ティース嵌合部１４１ｂ、及び壁部１４６ｂを有しているものである。

バックヨーク嵌合部１４２ｂは、インシュレータ１４ｂのうちの外径側の部分を構成するものである。そして、バックヨーク嵌合部１４２ｂの外側面とバックヨーク部４１とが当接した状態で、インシュレータ１４ｂは磁極片４に装着されている。バックヨーク嵌合部１４２ｂの外側面には、巻線１５の巻き始め部分、巻き終わり部分、巻線１５の端末部などを収納するのに利用される巻線収納溝１４３ｂが形成されている。
なお、バックヨーク嵌合部１４２ｂは、図５に示すように、第１軸受９ａ側の部分が、インシュレータ１４ａのバックヨーク嵌合部１４２ａの第２軸受９ｂ側の部分と当接するように設けられている。

ティース嵌合部１４１ｂは、バックヨーク嵌合部１４２ｂと壁部１４６ｂと接続するように形成されたものである。ティース嵌合部１４１ｂは、接続部４２ｂのうちの第２軸受９ｂ側の面を覆うように設けられている。
なお、ティース嵌合部１４１ｂは、図５に示すように、第１軸受９ａ側の部分が、インシュレータ１４ａのティース嵌合部１４１ａの第２軸受９ｂ側の部分と当接している。
このように、ティース嵌合部１４１ａ及びティース嵌合部１４１ｂによって磁極片４の接続部４２ｂの周囲が覆われるように、インシュレータ１４ａ及びインシュレータ１４ｂが磁極片４に装着されている。

壁部１４６ｂは、インシュレータ１４ｂのうちの内径側の部分を構成するものであり、ティース嵌合部１４１ｂに巻き付けられた巻線１５を巻線１５の側方側からガイドするものである。
壁部１４６ｂの内側面と湾曲部４２ａとが当接した状態で、インシュレータ１４ｂは磁極片４に装着されている。より詳細には、壁部１４６ｂは、外側面が巻線１５と対向するとともに内側面が回転子３の外周面側にくるように、固定子２の内周面側に設けられているものである。
なお、壁部１４６ｂは、図５に示すように、第１軸受９ａ側の部分が、インシュレータ１４ａの壁部１４６ａの第２軸受９ｂ側の部分と当接するように設けられている。

壁部１４６ｂは、第１軸受９ａ側から第２軸受９ｂ側に向かう方向に形成された切欠部１４５ｂを有している。すなわち、切欠部１４５ｂは、巻線１５側と回転子３側とを連通するように、第１軸受９ａ側から第２軸受９ｂ側に向かう方向に形成されたものである。
この切欠部１４５ｂは、モールド樹脂により固定子２がモールドされる際に、モールド樹脂が磁極片４の内径側の薄肉部１８（図８参照）に、より円滑に充填されるように形成されたものである。このため、壁部１４６ｂは、薄肉部１８を介して回転子３の外周面と対向するように設けられている。なお、この薄肉部１８については、後述の図８で説明する。

ここで、第１軸受９ａ側から第２軸受９ｂ側に向かう方向の切欠部１４５ｂの寸法を、切欠部１４５ｂの深さと定義する。たとえば、切欠部１４５ｂの深さは、切欠部１４５ｂが巻線１５のうちの最内層から最外層に至る距離で形成されるように設定するとよい。これにより、壁部１４６ｂの強度を維持しながら、モールド成形によって射出された樹脂の流れを円滑にすることができる。

また、壁部１４６ｂの内側面に沿う方向であって固定子２の周方向に対応する方向の切欠部１４５ｂの寸法を、切欠部１４５ｂの幅と定義する。さらに、壁部１４６ｂの内側面に沿う方向であって固定子２の周方向に対応する方向の壁部１４６ｂの寸法を、壁部１４６ｂの幅と定義する。
切欠部１４５ｂの幅は、壁部１４６ｂの半分以下となるように設定するとよい。これにより、壁部１４６ａの強度を維持しながら、モールド成形によって射出された樹脂の流れを円滑にすることができる。
また、切欠部１４５ｂの幅は、巻線１５側と回転子３側との間で変化するように設定されていてもよい。切欠部１４５ｂは、たとえば、巻線１５側（外径側）よりも回転子３側（内径側）の方が幅が広くなるように、テーパー状に形成されているとよい。これにより、モールド成形によって射出された樹脂の流れを円滑にすることができる。

なお、本実施の形態では、インシュレータ１４ａの壁部１４６ａに切欠部１４５ａが２つ形成された場合を一例に示しているが、１つでもよいし、３つ以上としてもよい。
また、本実施の形態では、インシュレータ１４ｂの壁部１４６ｂに切欠部１４５ｂが１つ形成された場合を一例に示しているが、２つ以上としてもよい。
本実施の形態では、別体として成形されたインシュレータ１４ａ及びインシュレータ１４ｂを組み合わせて用いる場合を例に説明したがそれに限定されるものではない。たとえば、インシュレータ１４ａ及びインシュレータ１４ｂを一体成形して構成してもよい。

（巻線１５）
巻線１５は、１２個の磁極片４のそれぞれに巻き付けられているものであり、たとえば銅線などが採用されるものである。巻線１５は、ティース嵌合部１４１ａ、１４１ｂの周囲に巻き付けられるとともに、固定子２の内径側が壁部１４６ａ、１４６ｂに支持され、固定子２の外径側がバックヨーク嵌合部１４２ａ、１４２ｂに支持されるものである。

［固定子２のモールド成形について］
図８は、固定子２のモールド成形時の状態を示す断面図である。
固定子２は、予め設定された形状の金型Ａに入れられた後に、射出成形機から射出された樹脂によって一体成形される。この射出された樹脂の部分が、ケーシング６に対応するものである。図８を参照して、固定子２に施されるモールド成形時の樹脂の流れなどについて説明する。

巻線１５の端末処理がなされ、環状に形成された固定子２を位置決めシャフト２０に嵌め合うように挿入し、固定子支え２１に固定子端面を着座させる。射出された樹脂は、ゲート１９を通過して、金型Ａ内に充填される。
磁極片４に装着されたインシュレータ１４ａ、１４ｂの壁部１４６ａ、１４６ｂには、切欠部１４５ａ、１４５ｂが形成されているので、ゲート１９を通過した樹脂がインシュレータ１４ａ、１４ｂの切欠部１４５ａ、１４５ｂを経由して薄肉部１７、１８に流れ込む。
なお、薄肉部１７は、位置決めシャフト２０と、インシュレータ１４ａとの間の隙間に対応するものである。すなわち、「インシュレータ１４ａの壁部１４６ａの内径側面のうち、磁極片４の湾曲部４２ａに覆われていない面（図５のＰ１参照）」と、「図８の位置決めシャフト２０」との間に形成される隙間に流れ込む樹脂が薄肉部１７を構成する。
また、薄肉部１８は、位置決めシャフト２０と、インシュレータ１４ｂとの間の隙間に対応するものである。すなわち、「インシュレータ１４ｂの壁部１４６ｂの内径側面のうち、磁極片４の湾曲部４２ａに覆われていない面（図５のＰ２参照）」と、「図８の位置決めシャフト２０」との間に形成される隙間に流れ込む樹脂が薄肉部１７を構成する。
そして、薄肉部１７及び薄肉部１８は、断面形状がリング状である。

このため、モールド成形時の成形圧により、インシュレータ１４ａ、１４ｂの内径側の壁部１４６ａ、１４６ｂが、位置決めシャフト２０側へ倒れてしまうことが抑制され、磁極片４の内径端面である湾曲部４２ａと、壁部１４６ａ、１４６ｂとの距離を低減することができる。すなわち、壁部１４６ａ、１４６ｂが薄肉部１７、１８側に倒れ込むことが抑制される分、薄肉部１７、１８の厚みを抑制することができる。
このように、壁部１４６ａ、１４６ｂの厚みを抑制することができるため、巻線１５の有効スペースが大きくなり回転電機１の小型化及び高効率化などを実現することができる。

［実施の形態に係る回転電機１の有する効果］
本実施の形態に係る回転電機１は、インシュレータ１４ａ、１４ｂの内径側に形成された壁部１４６ａ、１４６ｂに切欠部１４５ａ、１４５ｂが形成されている。このため、固定子２を樹脂によりモールドする際に、壁部１４６ａ、１４６ｂと、金型Ａ（位置決めシャフト２０）との間の隙間にモールド樹脂が流れ易くなる。これにより、壁部１４６ａ、１４６ｂが、成形圧によって固定子２の内径側へ倒れてしまうことを抑制でき、薄肉部１７、１８からはみ出してしまうことを抑制することができる。
すなわち、本実施の形態に係る回転電機１は、壁部１４６ａ、１４６ｂが固定子２の外径側にくるように設定しなくてもよくなる分、巻線スペースが低減してしまうことを抑制することができる。
また、本実施の形態に係る回転電機１は、壁部１４６ａ、１４６ｂを厚肉化することも抑制することができる分、巻線１５をインシュレータ１４ａ、１４ｂに巻き付けるスペースが低減してしまうこと、固定子２が大型化すること、及びコストアップすることを抑制することができる。

１ 回転電機、２ 固定子、３ 回転子、３Ａ マグネット、４ 磁極片、５ モータハウジング、６ ケーシング、７ ベアリングハウジング、７ａ 凹部、７ｂ 平面部、７ｃ 配線、８ シャフト、９ａ 第１軸受、９ｂ 第２軸受、１０ 板金カバー、１１ ブラケットカバー、１２ プリント基板、１３ プリント基板保持器、１４ａ インシュレータ（第１インシュレータ）、１４ｂ インシュレータ（第２インシュレータ）、１５ 巻線、１６ 壁部、１７ 薄肉部、１８ 薄肉部、１９ ゲート、２０ 位置決めシャフト、２１ 固定子支え、４１ バックヨーク部、４２ ティース部、４２ａ 湾曲部、４２ｂ 接続部、４３ アリ溝部、１００ 送風機、１０１ プロペラファン、１０１Ａ ボス部、１０１Ｂ 翼部、１４１ａ ティース嵌合部、１４１ｂ ティース嵌合部、１４２ａ バックヨーク嵌合部、１４２ｂ バックヨーク嵌合部、１４３ａ 巻線収納溝、１４３ｂ 巻線収納溝、１４４ａ 巻線収納溝、１４５ａ 切欠部、１４５ｂ 切欠部、１４６ａ 壁部、１４６ｂ 壁部、Ａ 金型。

Claims (10)

1. 回転自在に設けられた回転子と、
   複数の磁極片、前記磁極片に装着されるインシュレータ、及び、前記インシュレータを介して前記磁極片に巻き付けられる巻線を有し、前記回転子を回転させる固定子と、
   モールド成形により前記固定子と一体化され、前記固定子を収容するケーシングと、
   を備え、
   前記インシュレータは、
   外側面が前記巻線と対向するとともに内側面が前記回転子の外周面と対向する壁部を有し、
   前記壁部は、
   前記巻線側と前記回転子側とを連通する切欠部を有する
   ことを特徴とする回転電機。
2. 前記磁極片は、
   前記固定子の外周面側を構成するバックヨーク部と、
   前記バックヨーク部側から前記固定子側に突出するように形成され、前記インシュレータを介して前記巻線が巻き付けられるティース部とを有し、
   前記インシュレータは、
   前記ティース部の一部を覆うように設けられ、周囲に前記巻線が巻き付けられるティース嵌合部と、
   前記ティース嵌合部の前記固定子側の端部から前記回転子の回転軸方向に延出するように形成された前記壁部と、
   前記壁部と対向するように、前記ティース嵌合部のうちの前記壁部とは反対側の端部から前記回転子の回転軸方向に延出するように形成されたバックヨーク嵌合部と、
   を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
3. 前記インシュレータは、
   前記磁極片の一方の端面側に装着される第１インシュレータと、
   前記磁極片の他方の端面側に装着される第２インシュレータとを有し、
   前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータの両方に前記切欠部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機。
4. 前記インシュレータは、
   前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータを一体成形して構成されている、又は別体として成形された前記第１インシュレータ及び前記第２インシュレータを組み合わせて構成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
5. 前記切欠部は、
   前記巻線のうちの最内層から最外層に至る距離で形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機。
6. 前記切欠部は、
   前記壁部の内側面に沿う方向であって前記固定子の周方向に対応する方向の幅が、前記壁部の幅の半分以下である
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電機。
7. 前記切欠部は、
   前記壁部の内側面に沿う方向であって前記固定子の周方向に対応する方向の幅が、前記巻線側よりも前記回転子側の方が広くなるように形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転電機。
8. 前記ケーシングは、
   熱硬化性樹脂から構成され、
   前記インシュレータは、
   熱可塑性樹脂から構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転電機。
9. 前記ケーシングが有底筒状であり、前記回転子にシャフトを接続するものにおいて、
   前記シャフトのうちの前記回転子よりも一方側を回転自在に支持する第１軸受と、
   前記シャフトの他方側の端部を回転自在に支持する第２軸受と、
   前記第２軸受を収容するベアリングハウジング、及び、前記ベアリングハウジングの対向位置に設けられ、前記ケーシングの開口側を覆う板金カバーを有するブラケットカバーとを備えた
   ことを特徴とする請求項８に記載の回転電機。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の回転電機と、
    前記回転電機の回転子に接続されるシャフトと、
    前記シャフトの一方側の端部に接続されるボス部、及び前記ボス部から放射状に延びるように形成された翼部を有するプロペラファンと、
    を備えた
    ことを特徴とする送風機。

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