JP2010081735A - Stator, motor and compressor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ステータ、モータおよび圧縮機に関する。 The present invention relates to a stator, a motor, and a compressor.
従来、ステータとしては、積層された複数の電磁鋼板を含むステータコアを備えたものがある(特許第3586145号公報:特許文献1参照)。このステータコアは、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部を有し、また、内周側に開口すると共に周方向に配列された複数のスロット部を有している。上記カシメ部の数は、上記スロット部の数よりも多い。
しかしながら、上記従来のステータでは、上記カシメ部の数は、上記スロット部の数以上であるので、磁束通路に悪影響を与える上記カシメ部の数が多くなって、性能が低下する問題があった。一方、上記カシメ部の数を、単純に、少なくすると、カシメ部の強度が低下して、剛性低下や振動増加を引き起す問題があった。 However, in the conventional stator, since the number of the crimping portions is equal to or more than the number of the slot portions, there is a problem that the number of the crimping portions that adversely affect the magnetic flux path is increased and the performance is deteriorated. On the other hand, when the number of the crimping portions is simply reduced, the strength of the crimping portion is lowered, causing a problem of causing a decrease in rigidity and an increase in vibration.
そこで、この発明の課題は、カシメ部による性能低下を抑え、かつ、カシメ部の強度を保持できるステータ、このステータを用いたモータ、および、このモータを用いた圧縮機を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stator capable of suppressing deterioration in performance due to a caulking portion and maintaining the strength of the caulking portion, a motor using the stator, and a compressor using the motor.
上記課題を解決するため、この発明のステータは、
積層された複数の電磁鋼板を含むステータコアを備え、
このステータコアは、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部と、内周側に開口すると共に周方向に配列された複数のスロット部とを有し、
上記カシメ部の数をQとし、上記スロット部の数をSとし、上記ステータコアの重量をW(kg)としたとき、
S>Q≧(W/3)×4を満たしていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the stator of the present invention is:
A stator core including a plurality of laminated electromagnetic steel sheets,
This stator core has a caulking portion that fixes the plurality of electromagnetic steel plates to each other, and a plurality of slot portions that are open on the inner peripheral side and arranged in the circumferential direction,
When the number of crimping parts is Q, the number of slot parts is S, and the weight of the stator core is W (kg),
S> Q ≧ (W / 3) × 4 is satisfied.
この発明のステータによれば、上記カシメ部の数をQとし、上記スロット部の数をSとし、上記ステータコアの重量をW(kg)としたとき、S>Q≧(W/3)×4を満たしているので、カシメ部の数を減らすことにより、カシメ部による性能低下を防ぐと共に、必要なカシメ部の強度は保ったままなので、剛性低下や振動増加を引き起こさない。 According to the stator of the present invention, S> Q ≧ (W / 3) × 4, where Q is the number of crimped portions, S is the number of slot portions, and W (kg) is the weight of the stator core. Therefore, reducing the number of caulking parts prevents performance deterioration due to caulking parts and maintains the necessary strength of the caulking parts, thus preventing a decrease in rigidity and an increase in vibration.
また、一実施形態のステータでは、隣り合う上記カシメ部の間の中心角度は、全て、等しい。 Moreover, in the stator of one Embodiment, all the center angles between the said crimping parts adjacent are equal.
この実施形態のステータによれば、隣り合う上記カシメ部の間の中心角度は、全て、等しいので、隣り合うカシメ部の間隔が偏って大きくなるのを防いで、より剛性の低下を防ぐことができる。 According to the stator of this embodiment, since the center angles between the adjacent caulking portions are all equal, it is possible to prevent the gap between the adjacent caulking portions from being biased and increase, thereby preventing a decrease in rigidity. it can.
また、この発明のモータは、
ロータと、
このロータの外周側を囲むように配置された上記ステータと
を備えることを特徴としている。
The motor of the present invention
A rotor,
The stator is arranged to surround the outer peripheral side of the rotor.
この発明のモータによれば、上記ステータを備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。 According to the motor of the present invention, since the stator is provided, it is possible to prevent performance degradation while preventing noise and vibration.
また、この発明の圧縮機は、
密閉容器と、
この密閉容器内に配置された圧縮機構部と、
上記密閉容器内に配置されると共に上記圧縮機構部を駆動する上記モータと
を備えることを特徴としている。
The compressor of the present invention is
A sealed container;
A compression mechanism disposed in the sealed container;
It is provided with the said motor which drives the said compression mechanism part while being arrange | positioned in the said airtight container.
この発明の圧縮機によれば、上記モータを備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。 According to the compressor of the present invention, since the motor is provided, it is possible to prevent deterioration in performance while preventing noise and vibration.
この発明のステータによれば、上記カシメ部の数をQとし、上記スロット部の数をSとし、上記ステータコアの重量をW(kg)としたとき、S>Q≧(W/3)×4を満たしているので、カシメ部の数を減らすことにより、カシメ部による性能低下を防ぐと共に、必要なカシメ部の強度は保ったままなので、剛性低下や振動増加を引き起こさない。 According to the stator of the present invention, S> Q ≧ (W / 3) × 4, where Q is the number of crimped portions, S is the number of slot portions, and W (kg) is the weight of the stator core. Therefore, reducing the number of caulking parts prevents performance deterioration due to caulking parts and maintains the necessary strength of the caulking parts, thus preventing a decrease in rigidity and an increase in vibration.
この発明のモータによれば、上記ステータを備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。 According to the motor of the present invention, since the stator is provided, it is possible to prevent performance degradation while preventing noise and vibration.
この発明の圧縮機によれば、上記モータを備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。 According to the compressor of the present invention, since the motor is provided, it is possible to prevent deterioration in performance while preventing noise and vibration.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(第1の実施形態)
図1は、この発明の圧縮機の一実施形態である縦断面図を示している。この圧縮機は、密閉容器1と、この密閉容器1内に配置された圧縮機構部2およびモータ3とを備えている。この圧縮機は、ロータリ圧縮機である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the compressor of the present invention. The compressor includes a sealed container 1, a
上記密閉容器1の下側側方に、吸入管11を接続する一方、密閉容器1の上側に吐出管12を接続している。上記吸入管11から供給される冷媒は、上記圧縮機構部2の吸込側に導かれる。この冷媒は、二酸化炭素であるが、R410AやR22等であってもよい。
A
上記モータ3は、上記圧縮機構部2の上側に配置され、上記圧縮機構部2を回転軸4を介して駆動する。上記モータ3は、上記圧縮機構部2から吐出された高圧の冷媒が満たされる上記密閉容器1内の高圧領域に配置されている。
The
上記圧縮機構部2は、シリンダ状の本体部20と、この本体部20の上下の開口端のそれぞれに取り付けられた上端部8および下端部9とを備える。
The
上記回転軸4は、上端部8および下端部9を貫通して、本体部20の内部に挿入されている。上記回転軸4は、圧縮機構部2の上端部8に設けられた軸受21と、圧縮機構部2の下端部9に設けられた軸受22により回転自在に支持されている。
The rotating
上記本体部20内の回転軸4にクランクピン5が設けられ、このクランクピン5に嵌合されて駆動されるピストン6とそれに対応するシリンダとの間に形成された圧縮室7により圧縮を行う。ピストン6は、偏芯した状態で回転し、または、公転運動を行い、圧縮室7の容積を変化させる。
A
上記モータ3は、上記回転軸4に固定された円筒形状のロータ30と、上記ロータ30の外周側を囲むように配置されたステータ40とを有する。上記ステータ40は、上記ロータ30の径方向外側にエアギャップを介して配置されている。つまり、上記モータ3は、インナーロータ型のモータである。このモータは、6極のモータである。
The
上記ロータ30は、ロータコア31と、このロータコア31に軸方向に埋め込まれると共に周方向に配列された磁石32とを有する。この磁石32は、6つ設けられている。
The
図1と図2に示すように、上記ステータ40は、ステータコア41と、このステータコア41に巻回されたコイル42とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上記ステータコア41は、環状部45と、この環状部45の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された9つのティース部46とを有する。
The
上記コイル42は、複数の上記ティース部46に渡って巻かれておらず各ティース部46に巻かれている集中巻きである。なお、図2では、上記コイル42を一部のみ描いている。
The
上記ステータコア41は、内周側に開口すると共に周方向に配列された9つのスロット部47を有する。つまり、このスロット部47は、隣り合う上記ティース部46の間に形成される。
The
上記ステータコア41は、積層された複数の電磁鋼板を含む。上記ステータコア41は、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部48を有する。このカシメ部48は、環状部45に、6つ設けられている。上記カシメ部48は、上記スロット部47の径方向外側に位置している。
The
上記環状部45には、上記ティース部46の径方向外側に、外周面から切り欠かれた溝部45aを有する。この溝部45aは、上記ティース部46に対応して、9つ設けられている。この溝部45aは、例えば、冷媒や油を通す通路や、冷却用通路に利用される。
The
上記カシメ部48の数をQとし、上記スロット部47の数をSとし、上記ステータコア41の重量をW(kg)としたとき、S>Q≧(W/3)×4を満たしている。この実施形態では、Q=6、S=9、W=3.5kgであり、9>Q(=6)>4.7を満たしている。
When the number of the
したがって、S>Qを満たしているので、上記カシメ部48の数を減らすことにより、カシメ部48による性能低下を防ぐことができる。これに対して、Q≧Sであるとき、カシメ部48の数が増えて、性能が低下する問題がある。
Therefore, since S> Q is satisfied, it is possible to prevent a decrease in performance due to the
また、Q≧(W/3)×4を満たしているので、必要なカシメ部48の強度は保ったままなので、剛性低下や振動増加を引き起こさない。これに対して、(W/3)×4>Qであるとき、カシメ部48の強度が低下して、剛性低下や振動増加を引き起す問題がある。
Further, since Q ≧ (W / 3) × 4 is satisfied, the necessary strength of the
つまり、図3に示すように、カシメ保持荷重3Qが、必要保持荷重4W以上であるとき、カシメ部48の強度を保持できる一方、カシメ保持荷重3Qが、必要保持荷重4Wよりも小さいとき、カシメ部48の強度を保持できない。
That is, as shown in FIG. 3, when the
ここで、Qの下限値である((W/3)×4)の数字の根拠について説明する。一般に、カシメ部48の1個あたりの保持強度は、静荷重の場合、3kgf程度である。実際の圧縮機の運転中には、動荷重がかかり、動荷重は、静荷重の3〜4倍程度になる。したがって、保持強度の確実性を考慮して、4倍としている。
Here, the basis of the number ((W / 3) × 4), which is the lower limit value of Q, will be described. Generally, the holding strength per one
このように、カシメ部48の保持強度が確実となるため、ステータコア41を、密閉容器1に対して、隙間嵌めとして、タック溶接などにより固定できる。したがって、締まり嵌めによるステータコア41の応力変形を防止し、損失を低減できる。
As described above, since the holding strength of the
また、コアの板厚は、例えば、0.35mmの珪素鋼板を使用しており、応力や変形による鉄損の増加は、コア板厚が薄くなるほど深刻な問題になるが、カシメ部48の数量を少なくしているので、応力や変形による鉄損の増加を防止できる。 The core plate thickness is, for example, a 0.35 mm silicon steel plate, and an increase in iron loss due to stress or deformation becomes a serious problem as the core plate thickness decreases. Since it is reduced, an increase in iron loss due to stress and deformation can be prevented.
また、近年は静音化の要求も厳しく、特に二酸化炭素の冷媒を用いた給湯器などの用途では、夜間電力を利用するなどの理由から、特に音を小さくするニーズが高い。本実施形態では、従来4極のDCモータではなく、例えば、6極のDCモータを採用し、回転むらを低減し、静音化を実現している。6極のモータは、従来の4極のモータに比べ、効率向上のために、ステータコア41の環状部45(継鉄)の幅を少なくするのが一般的であり、そうした場合、さらに、カシメ部分の鉄損増加が深刻な問題となるデメリットがあるが、カシメ部48の数量を少なくしているので、効率低下を防ぐことができる。
In recent years, the demand for noise reduction is severe, and particularly in applications such as a water heater using a carbon dioxide refrigerant, there is a particularly high need for reducing the sound because of the use of nighttime power. In the present embodiment, instead of the conventional 4-pole DC motor, for example, a 6-pole DC motor is employed to reduce the rotation unevenness and realize the noise reduction. In the case of a 6-pole motor, the width of the annular portion 45 (yoke) of the
また、上記構成のモータによれば、上記ステータ40を備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。
Moreover, according to the motor of the said structure, since the said
また、上記構成の圧縮機によれば、上記モータ3を備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。
Moreover, according to the compressor of the said structure, since the said
(第2の実施形態)
図4は、この発明のステータの第2の実施形態を示している。上記第1の実施形態と相違する点を説明すると、この第2の実施形態では、ステータコアの形状が相違する。なお、この第2の実施形態において、上記第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a second embodiment of the stator of the present invention. When the points different from the first embodiment are described, the shape of the stator core is different in the second embodiment. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図4に示すように、第2実施形態のステータ140のステータコア141には、上記第1の実施形態(図2)の溝部45aがなくて、隣り合うカシメ部48の間の中心角度は、全て、等しい。隣り合うカシメ部48の間の中心角度は、60°である。
As shown in FIG. 4, the
上記構成のステータによれば、隣り合う上記カシメ部48の間の中心角度は、全て、等しいので、隣り合うカシメ部48の間隔が偏って大きくなるのを防いで、より剛性の低下を防ぐことができる。
According to the stator having the above configuration, since the center angles between the
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、圧縮機構部として、ロータリタイプ以外に、スクロールタイプやレシプロタイプを用いてもよい。また、スロット部の数やティース部の数の増減は、自由である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, as the compression mechanism unit, a scroll type or a reciprocating type may be used in addition to the rotary type. The number of slot portions and the number of teeth portions can be freely increased or decreased.
また、コイルは、各ティース部に巻かれておらず、複数のティース部に渡って巻かれている分布巻きであってもよい。 Further, the coil may be distributed winding that is not wound around each of the tooth portions but is wound over a plurality of tooth portions.
また、カシメ部を設ける位置は、ステータコアの環状部に限らず、ティース部に設けてもよい。 Further, the position where the caulking portion is provided is not limited to the annular portion of the stator core, but may be provided in the tooth portion.
また、全てのカシメ部において、この全てのカシメ部における隣り合うカシメ部の間の中心角度のうち、少なくとも一つの中心角度が、その他の中心角度と異なっていてもよい。 Moreover, in all the caulking portions, at least one central angle among the central angles between the adjacent caulking portions in all the caulking portions may be different from the other central angles.
1 密閉容器
2 圧縮機構部
3 モータ
4 回転軸
5 クランクピン
6 ピストン
7 圧縮室
8 上端部
9 下端部
11 吸入管
12 吐出管
20 本体部
21,22 軸受
30 ロータ
31 ロータコア
32 磁石
40,140 ステータ
41,141 ステータコア
42 コイル
45 環状部
46 ティース部
47 スロット部
48 カシメ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
このステータコア(41)は、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部(48)と、内周側に開口すると共に周方向に配列された複数のスロット部(47)とを有し、
上記カシメ部(48)の数をQとし、上記スロット部(47)の数をSとし、上記ステータコア(41)の重量をW(kg)としたとき、
S>Q≧(W/3)×4を満たしていることを特徴とするステータ。 A stator core (41) including a plurality of laminated electromagnetic steel sheets;
The stator core (41) includes a caulking portion (48) that fixes the plurality of electromagnetic steel plates to each other, and a plurality of slot portions (47) that are open on the inner peripheral side and arranged in the circumferential direction.
When the number of the crimping parts (48) is Q, the number of the slot parts (47) is S, and the weight of the stator core (41) is W (kg),
A stator satisfying S> Q ≧ (W / 3) × 4.
隣り合う上記カシメ部(48)の間の中心角度は、全て、等しいことを特徴とするステータ。 The stator according to claim 1,
The stator characterized in that all the center angles between the adjacent caulking portions (48) are equal.
このロータ(30)の外周側を囲むように配置された請求項1または2に記載のステータ(40)と
を備えることを特徴とするモータ。 A rotor (30);
A motor comprising: the stator (40) according to claim 1 or 2 disposed so as to surround an outer peripheral side of the rotor (30).
この密閉容器(1)内に配置された圧縮機構部(2)と、
上記密閉容器(1)内に配置されると共に上記圧縮機構部(2)を駆動する請求項3に記載のモータ(3)と
を備えることを特徴とする圧縮機。 A sealed container (1);
A compression mechanism (2) disposed in the sealed container (1);
A compressor comprising the motor (3) according to claim 3, which is disposed in the hermetic container (1) and drives the compression mechanism (2).
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JP2008247357A JP2010081735A (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Stator, motor and compressor |
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- 2008-09-26 JP JP2008247357A patent/JP2010081735A/en active Pending
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