JP2017208895A - 内設型コンデンサモータの改良構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、コンデンサをモータ内部に取付け、且つ構造が簡単で、モータの電磁場が比較的干渉されない内設型コンデンサモータの改良構造を提供することにある。
【解決手段】本発明に係るモータは、ケージングと、固定子と、絶縁素子と、回転子とを包括し、前記ケージングは、前蓋及び後蓋を包含して前記固定子を収容し、前記固定子は、環状の絶縁フレーム体を設ける鉄心フレームを有して前記絶縁素子と接続させるために用い、前記絶縁フレーム体の一側周辺には、環状に配列する複数のピン部を延在し、前記絶縁素子底部の縁には、複数のスロット部を設け、これ等スロット部は前記ピン部にそれぞれ接続し、前記回転子は、前記固定子内に収容され、これにより、コンデンサは、前記絶縁素子内にある外部に相通する一対の収容空間内に結合し、コンデンサをモータ内部に取付け、且つ構造が簡単で、モータの電磁場が比較的干渉されない構造を達成している。
【選択図】図２

Description

本発明は、内設型コンデンサモータの改良構造であって、特にコンデンサをモータ内部に取付け、且つ構造が簡単で、モータの電磁場に比較的干渉されない内設型コンデンサモータの構造である。

単相誘導コンデンサによって回転するモータは、その特徴から分かるとおり、モータにコンデンサを接続する必要があり、コンデンサは主にモータのハウジング表面に取付けられることから、コンデンサに塵埃、湿気或いは酸化等といった状況を直接受けてしまい、コンデンサのハウジングに損傷や亀裂、コンデンサ内部に膨張や電解物質の性質変化等といった状況の発生を招いてしまっている。

そのため、当該技術者において、コンデンサをモータ内部に設置する構造が開発され、常用されているコンデンサモータの構造の斜視図である図1を参照すると、モータ1は、鉄心フレーム１２をそれぞれ内設する２つのケージング１１を有し、前記鉄心フレーム１２は、環状に設置し且つ間隔をおいて配列する複数のコイル１３（即ち、巻線抵抗）をそれぞれ巻付け、弓形回路基板１４上で対応するように間隔を置いて配列する複数のコンデンサ１５を垂直に設置することで、前記コイル１３同士の間に前記コンデンサ１５を前記弓形回路基板１４が前記鉄心フレーム１２上に係合するまで挿入させているが、上述した構造は、これ等コンデンサ１５が前記モータ１内部に設置されているものの、その原理から分かるとおり、前記モータ１が運転する時電磁場を発生させ、電磁場は前記コイル１３を巡って運転し、また、前記コンデンサ１５はエネルギー蓄積素子に属し、通電後に電磁場を発生させるため、前記モータ１が運転する際の電磁場は、前記コンデンサ１５で発生する電磁場によって干渉を受け、前記モータ１に余計な電磁エネルギーロスが発生し、前記モータ１の最終的な運転機能はあまり大きな影響を受けないものの、電磁エネルギーの消耗は相対的に増加してしまう。

また、これ等コンデンサ１５は、前記モータ１が駆動する際にしか通電せず、運転した後に即断電するが、その原理及び前記コンデンサ１５の特性から分かるとおり、これ等コイル１３同士間で発生する電磁場は前記コンデンサ１５の干渉を受け、前記モータ１に余計な電磁エネルギーロスが発生し、前記モータ１の最終的な運転機能はあまり大きな影響を受けないものの、電磁エネルギーの消耗は相対的に増加してしまい、さらに、これらコンデンサ１５内部は、電解質等といったエネルギー蓄積可能な導電物質を有し、これ等コイル１３は、例えば銅等の材質といった金属材質から構成することから、これ等コイル１３と前記コンデンサ１５との間の間隔が短いという制限を受けて所謂浮遊容量が発生し、前記モータ１に余計な電磁エネルギーロスの発生を招いてしまう。

また、前記モータ１の運転の過程において、常に熱エネルギーの発生を伴うことから、これ等コイル１３の間にある放熱するために用いる空間がこれ等コンデンサ１５に占拠され、熱エネルギーが放散し難くなり、長時間の連続運転により蓄積した熱エネルギーは、これ等コンデンサ１５内にある電解質等といったエネルギー蓄積可能な導電物質の性質を変化させてしまう状況が起こり易くなり、さらには、これ等コンデンサ１５が膨張或いは亀裂し、前記モータ１を破損させてしまう恐れもある。

また、コイルスロットに許容した割合の違いによっても、実際に実施する上での困難となり、前記モータ１のパワーが増加すると、前記コイル１３の大きさもこれに伴って増大すると同時に、コンデンサ容量もこれに対して増加する必要があるが、前記コイル１３が大きくなる、つまり前記コイル１３の間の距離が小さくなると、前記コンデンサ１５は前記コイル１３の間に設置することがより困難になり、実際の実施する上でさらに困難となってしまう。

上述した周知技術の問題を鑑み、本発明の目的は、コンデンサをモータ内部に取付け、且つ構造が簡単で、モータの電磁場が比較的干渉されない内設型コンデンサモータの改良構造を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明は、前蓋及び後蓋を有するケージングと、前記ケージングに収容される固定子と、前記固定子に組合わせる絶縁素子と、前記固定子に設ける回転子とを包含し、そのうち、前記固定子は、環状の絶縁フレーム体を設ける鉄心フレームを有し、前記絶縁フレーム体の一側周辺には、環状に配列する複数のピン部を延在するように設け、前記絶縁素子底部の縁には、複数のスロット部を設け、それぞれ前記絶縁フレーム体にある前記ピン部に接続することで、前記絶縁素子を前記絶縁フレーム体上に設置している。

上述した構造に基づくと、前記絶縁素子は、その内部にコンデンサを収容している。

上述した構造に基づくと、前記絶縁フレーム体にあるこれ等ピン部は、前記前蓋に向かって延在し、前記絶縁素子は、前記絶縁フレーム体に連設して前記前蓋と前記固定子との間に位置するか、或いは、前記絶縁フレーム体にあるこれ等ピン部は、前記後蓋に向かって延在し、前記絶縁素子は、前記絶縁フレーム体に連設して前記後蓋と前記固定子との間に位置している。

上述した構造に基づくと、前記絶縁素子の壁面は、一つ或いは一つ以上の弾性ホックを設けている。

上述した構造に基づくと、角度差をそれぞれ有する複数の前記絶縁素子をさらに設けている。

周知のコンデンサモータの構造を示す斜視分解図である。 本発明の構造を示す斜視分解図である。 本発明の局部構造を示す斜視分解図である。 本発明に係るもう一つの好ましい実施例の局部構造を示す斜視分解図である。 本発明に係るさらにもう一つの好ましい実施例の局部構造を示す斜視分解図である。 本発明に係るその他の一つの好ましい実施例の局部構造を示す斜視分解図である。

上述した本発明に係る目的、効果及び特徴をより具体的に理解してもらうため、図面を参照しつつ以下において説明する。
本発明の構造を示す斜視分解図である図２と、本発明の局部構造を示す斜視分解図である図３とを参照すると、本発明に係るモータ２の構造は、ケージング２１と、固定子２２と、絶縁素子２３と、回転子２４と、を主に包含しており、そのうち、前記ケージング２１は、前蓋２１１及び後蓋２１２を有し、前記前蓋２１１及び前記後蓋２１２の間に、前記固定子２２と、前記絶縁素子２３と、前記回転子２４とを収容するために用いる空間を形成している。

前記固定子２２は、前記ケージング２１内に設けられ、絶縁フレーム体２２２を設ける鉄心フレーム２２１を有し、前記絶縁フレーム体２２２の一側周辺には、複数のピン部２２３が延伸し、さらにいうと、前記鉄心フレーム２２１の構造に基づいて、前記絶縁フレーム体２２２は、前記鉄心フレーム２２１内部で環状に設置しているため、これ等ピン部２２３は、前記絶縁フレーム体２２２に沿って延伸するように環状に配列し、且つこれ等ピン部２２３同士の間には一定の間隔を有している。

前記絶縁素子２３は、外部に相通する一対の収容空間２３１を有し、前記収容空間２３１内は、コンデンサ２５を結合し、ここでいう結合した前記コンデンサ２５は、前記コンデンサ２５を前記絶縁素子２３と組合わせたものを指し、本実施例に係る図面において、中に入れるという意味で装入という形で示しているが、前記コンデンサ２５を前記絶縁素子２３内に、接続、連結、組合せ、組立、設置等といった結合する技術的手段で前記モータ１に応用する手段であれば、本発明が請求する範疇に属し、また、具体的な結合の技術として、上述した装入以外に、例えば、熱接着剤、強力瞬間接着剤、ＰＵ接着剤、エマルション、エポキシ樹脂、ＡＢグルー、処理剤、硬化剤、仕上げ剤等といった粘着性の素材による粘着、或いは、例えば、リベッティング、螺設、嵌合、取外し可能な係合等といった機械的固定も同じく本発明が請求する範疇に属している。

また、前記絶縁素子２３底部の縁には、複数のスロット部２３２を設け、前記絶縁素子２３が前記絶縁フレーム体２２に対応して設けると、前記スロット部２３２は、前記絶縁フレーム体２２２にあるこれ等ピン部２２３にそれぞれ対応しており、さらにいうと、前記コンデンサ２５をさらに固定するように設置するため、前記絶縁素子２３の壁面に、一つ或いは一つ以上の弾性フック２３３をさらに設けることで、前記コンデンサ２５が前記絶縁素子２３内部に強固に固定することができる。また、前記回転子２４は、前記固定子２２内に収容している。

組み立てる際、前記固定子２２は、環状の前記絶縁フレーム体２２２を設ける前記鉄心フレーム２２１を有し、前記絶縁フレーム体２２２の一側周辺には、環状に配列する前記複数のピン部２２３を延在するように設け、前記絶縁素子２３にある前記収容空間２３１底部の縁には、前記複数のスロット部２３２を設け、これ等スロット部２３２は、前記絶縁フレーム体２２２にある前記ピン部２２３にそれぞれ対応することで、前記絶縁素子２３を前記絶縁フレーム体２２２上に連設している。

さらにいうと、上記にある本発明の説明において述べている、前記絶縁フレーム体２２２の一側周辺には、前記複数のピン部２２３を延在するように設けるとは、前記前蓋２１１或いは前記後蓋２１２に向いている前記絶縁フレーム体２２２の一方を指しており、即ち、前記絶縁フレーム体２２２にあるこれ等ピン部２２３が前記前蓋２１１に向かって延在することで、前記絶縁素子２３を前記絶縁フレーム体２２２に連設した後、前記絶縁素子２３が前記前蓋２１１と前記固定子２２との間に位置したり、前記絶縁フレーム体２２２にあるこれ等ピン部２２３が前記後蓋２１２に向かって延在することで、前記絶縁素子２３を前記絶縁フレーム体２２２に連設した後、前記絶縁素子２３が前記後蓋２１２と前記固定子２２との間に位置したりするため、本発明に係るこれ等ピン部２２３は、実際の生産又は製造の需要に応じ、前記絶縁フレーム体２２２の一側だけに設置したり、前記絶縁フレーム体２２２の両側に同時に設けたりし、これ等ピン部２２３が前記絶縁フレーム体２２２の両側から同時に延在することで、前記絶縁素子２３も同じように実際の需要に応じ、一つ、二つ或いは複数設置して前記絶縁フレーム体２２２上に接続している。

これにより、前記モータ１は、確実に前記コンデンサ２５をケージング２１内部に設置することができると同時に、前記コンデンサ２５を前記モータ１内部に設置した後、前記コンデンサ２５の位置は、前記固定子２２と平行に装入する状態となることで、前記モータ１が運転する時に内部で発生する磁場は、周知技術で述べたように、電磁場によって干渉され易いという問題の発生がなくなると共に、前記コンデンサ２５を先に前記絶縁素子２３に設置した後、前記固定子２２に設ける前記絶縁フレーム体２２２を取付けるという方法は、取付けが簡単で、素早く行えるという利点がある上、異なる馬力のモータ１が前記コンデンサ２５に設置されたとしても、一つの前記コンデンサ２５を設置するだけでよく、図１で図示される周知技術のように、複数の小型コンデンサ１５を設置する方法と比べると、本発明は、さらにコストが抑えられ、メンテナンスが行い易いという利点を有している。

次に、本発明に係るもう一つの好ましい実施例の局部構造を示す斜視分解図である図４を参照すると、本発明は、実際の使用時における需要に応じ、前記絶縁フレーム体２２２上に前記複数の絶縁素子２３を設け、前記複数の絶縁素子２３同士の間は、環状の前記絶縁フレーム２２２の形状に合わせるために、角度差をそれぞれ有し、本実施例に係る図面において、前記絶縁素子２３は二つ設置し、好ましくは、湾曲した形状に近似した配置で設置し、前記絶縁フレーム体２２２上に平行に設置しても良く、前記絶縁素子２３を三つ、或いは複数設置する場合、複数に湾曲して配列することもでき、さらにいうと、前記絶縁素子２３同士の間は、接続し合った後に前記絶縁フレーム２２２に設置するか、或いは各自独立して前記絶縁フレーム体２２２に設置しており、また、本実施例では、接続し合うという方法で説明しているが、各自独立して前記絶縁フレーム体２２２に設置することもまた、本発明が請求する範囲に属している。

次に、本発明に係るさらにもう一つの好ましい実施例の局部構造を示す斜視分解図である図５を参照すると、本実施例は、上述した図１乃至図４に等しく、これ等に相似する点をあげると、本実施例における前記コンデンサ２５の外部は、前記絶縁素子２３を直接形成することで、前記絶縁素子２３は、直接形成し、前記コンデンサ２５の外部に結合することができ、具体的な技術的手段は以下のとおりである。
例えば、液体、軟質或いは可撓性を有する接着剤で、硬化型接着剤を前記コンデンサ２５の表面に塗布或いは付着させ、局部的被覆或いは全面的被覆を行うことで、前記コンデンサ２５の表面は、前記絶縁素子２３と結合し、形成している。なお、ここでいう硬化型接着剤は、前記コンデンサ２５に塗布或いは付着していない時は、硬化型接着剤の形態が液体、軟質或いは可撓性を有するものであって、前記コンデンサ２５に塗布或いは付着させると、例えば、紫外線といった特定の波長の光線照射による光硬化、例えば、熱接着剤といった加熱後に軟化或いは液体を呈して再度成形する熱硬化、或いは例えば、広義的なＡＢグルーやエポキシパテといった特定の気体が揮発して硬化する揮発型等のような硬化工程を介した後、前記絶縁素子２３を前記コンデンサ２５の外部に直接形成することにより、前記モータ２内部に前記コンデンサ２５を設置して前記固定子或いは回転子に干渉させないという組み合わせの手段であれば、本発明が請求する範囲に属している。

最後に、本発明に係るその他の一つの好ましい実施例の局部構造を示す斜視分解図である図６を参照すると、本実施例は、上述した図１乃至図５に等しく、これ等に相似する点をあげると、本実施例において、前記絶縁素子２３内部が前記コンデンサ２５に結合すると、前記絶縁素子２３と前記コンデンサ２５との間にある空隙内に接着剤２６をさらに充填し、モータが運転する過程中に振動及び電磁場が発生するため、前記接着剤２６を充填する手段を介することで、前記コンデンサ２５を確実に前記絶縁素子２３内部に結合することができ、前記接着剤２６の成分に電磁場を遮蔽する添加物が含まれている場合、前記コンデンサ２５と前記モータ２との間における電磁遮蔽効果をさらに向上させることができる。

以上のことから、本発明に係る内設型コンデンサモータの改良構造は、モータの電磁場が干渉され難い構造を確実に達成しており、また、上述した説明の内容は、本発明の好ましい実施例を説明しただけであって、本発明の技術的手段及び範囲によって展開された変化、修飾、変化或いは等価置換は、いずれも本発明が請求する範囲に属するものである。

２ モータ
２１ ケージング
２２ 固定子
２３ 絶縁素子
２４ 回転子
２５ コンデンサ
２６ 接着剤
２１１ 前蓋
２１２ 後蓋
２２１ 鉄心フレーム
２２２ 絶縁フレーム体
２２３ ピン部
２３１ 収容空間
２３２ スロット部

Claims (8)

1. 前蓋及び後蓋を包含するケージングと、
   前記ケージング内に収容され、環状の絶縁フレーム体を設ける鉄心フレームを有し、前記絶縁フレーム体の一側周辺には、環状に配列する複数のピン部を延在する固定子と、
   前記絶縁フレーム体上に接続し、外部に相通する一対の収容空間を有し、且つその底部の縁には複数のスロット部を設ける絶縁素子と、
   前記固定子内に収容される回転子と、を少なくとも包括する内設型コンデンサモータの改良構造であって、
   前記固定子は、環状の絶縁フレーム体を設ける鉄心フレームを有し、前記絶縁フレーム体の一側周辺には、環状に配列する複数のピン部を延在するように設け、前記絶縁素子にある前記収容空間底部の縁には、複数のスロット部を設け、前記複数のスロット部は、それぞれ前記絶縁フレーム体にある前記ピン部に接続することで、前記絶縁素子を前記絶縁フレーム体上に設置することを特徴とする内設型コンデンサモータの改良構造。
2. 前記絶縁素子にある前記収容空間は、その内部にコンデンサを結合することを特徴とする請求項１に記載の内設型コンデンサモータの改良構造。
3. 前記絶縁フレーム体にあるこれ等ピン部は、前記前蓋に向かって延在し、前記絶縁素子は、前記絶縁フレーム体に対応するように設置して前記前蓋と前記固定子との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の内設型コンデンサモータの改良構造。
4. 前記絶縁フレーム体にあるこれ等ピン部は、前記後蓋に向かって延在し、前記絶縁素子は、前記絶縁フレーム体に対応するように設置して前記後蓋と前記固定子との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の内設型コンデンサモータの改良構造。
5. 前記絶縁素子の壁面は、一つ或いは一つ以上の弾性ホックを設けることを特徴とする請求項１に記載の内設型コンデンサモータの改良構造。
6. 角度差をそれぞれ有する複数の前記絶縁素子をさらに設けることを特徴とする請求項１に記載の内設型コンデンサモータの改良構造。
7. 前記絶縁素子は、前記コンデンサの外部に成形することを特徴とする請求項２に記載の内設型コンデンサモータの改良構造。
8. 前記絶縁素子は、前記コンデンサの外部に局部的に被覆するか、或いは全体的に被覆することを特徴とする請求項２に記載の内設型コンデンサモータの改良構造。