JP2000116080A

JP2000116080A - 密閉型電動圧縮機

Info

Publication number: JP2000116080A
Application number: JP10322799A
Authority: JP
Inventors: Megumi Imazu; 恵今津
Original assignee: Aichi Elec Co
Current assignee: Aichi Elec Co
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2000-04-21
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: JP4213798B2

Abstract

(57)【要約】【課題】密閉ケース内に固定子と回転子とを対向配置
した電動機部を備え、前記固定子の巻線に着磁電流を通
電することによって回転子１０ａ内の複数個の磁石材を
着磁して構成するようにした密閉型電動圧縮機におい
て、磁束量の減少に伴う電動機特性の悪化を防止し、ま
た起磁力分布の歪みをなくして振動等の発生を抑制す
る。【解決手段】回転子１０ａの端部に装着されたバラン
スウェイト５ａの円周方向端部を平坦面７に形成すると
ともに、この平坦面７と前記複数の磁石材の分割部とを
予め定められた相対位置関係に形成し、この平坦面７を
基準面として回転子１０ａを円周方向に位置決めして前
記着磁を施して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調機や冷蔵庫に
用いられる密閉型電動圧縮機（以下、圧縮機という）に
関し、特に電動機部の回転子に永久磁石界磁を有する圧
縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的な圧縮機は、図１１に示すよう
に、圧縮機構部１３を軸１５を介して連結された電動機
部１２によって駆動するようになっている。電動機部１
２は、密閉ケースに固着された固定子１４と軸１５に固
着された回転子１０ｅよりなり、この固定子１４と回転
子１０ｅはエアギャップを介して対向配置されている。
回転子１０ｅの軸方向端部にはバランスウェイト５ｃ，
５ｄが取り付けられており、圧縮機構部１３によって生
じる回転アンバランスを矯正するようになっている。

【０００３】回転子１０ｅの詳細を図１２及び図１３に
示す。回転子鉄心１ａは円形薄鉄板の積層体より成り、
中央に軸孔４を有するとともに、カシメピン３を挿通す
るための孔及び磁石９ａを挿着するための孔をそれぞれ
複数備えている。回転子鉄心１ａの内部にはフェライト
等より成る瓦状の磁石９ａが複数埋め込まれており、こ
れら各磁石９ａは円周方向に隣接するものが互いに異極
となるようにＮ，Ｓで図示するように着磁されて界磁を
形成している。

【０００４】カシメピン３は、回転子鉄心１ａ内を軸方
向に貫通してかしめられており、両端部に端板２を固定
している。この端板２によって磁石９ａの開口部が塞が
れて、磁石９ａは簡易的に密閉されて磁石粉等が回転子
外部へ漏れないようになっている。カシメピン３は主に
鉄系材料が使用され、端板２の材料としては、磁束漏洩
を防止する都合上、黄銅材，亜鉛材，ステンレス材等が
使用されている。

【０００５】バランスウェイト５ｃ，５ｄは、黄銅材，
鉄材，ステンレス材等の高比重金属によって形成され、
鋳造等によって端板２と一体形成される場合もあるが、
圧縮機構のアンバランスに応じてウェイト量が調整でき
るメリットから、図示するような薄板の積層体によって
形成してカシメピン３によって端板２と同時固定するも
のが経済的な構成となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】磁石９ａは予め磁化さ
れていると、これが周囲の磁性体に吸着するため、回転
子の組立時や固定子と対をなして圧縮機に組み付ける際
の作業の障害となったり、鉄粉等の異物が回転子に付着
して圧縮機内に残留したりする。このため磁石９ａは圧
縮機の組立の最終工程で磁化されるようになっている。
これは固定子巻線に着磁電流を流して磁石を磁化するも
のであり、一般に組み込み着磁と称される方法である。

【０００７】上記回転子の磁石９ａに着磁を施す場合、
磁石９ａが複数個の瓦状片に分割されているため、磁石
９ａの分割部を着磁磁界の磁極の極間に一致させて行う
ことが好ましい。何故ならば、着磁された磁石の磁極中
に無着磁部分である上記分割部が存在すると、総磁束量
が減少して電動機特性が悪化するとともに、起磁力分布
が歪んで振動等を生じるからである。

【０００８】ところが磁石９ａは回転子内部に埋め込ま
れて密閉されているため、各磁石の位置が外観上不明で
あり、磁石の位置と着磁磁極の位置を合わせることがで
きないという問題があった。この問題を解決するため
に、例えば実開平５−５５７４３号公報に示されるよう
に、回転子に局部的な凹部や切欠等の外観上判別可能な
目印を設けておく構成が提案されている。

【０００９】しかし上記目印を設ける構成によれば、着
磁の際の位置合わせは目視が主体となるため正確性に欠
け、品質のバラツキが生じ易いといった問題がある。一
方、センサー等を用いて上記目印を検出するようにした
場合であっても、目印の幅が大きいため誤差も大きく、
いずれにしても正確性においてさらに厳しい管理が求め
られている。特に回転子直径が小さい小形機種において
は、誤差の許容範囲が小さくなるため、一層の正確性が
求められるものであった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、密閉ケース内
に固定子と回転子とを対向配置した電動機部を備え、前
記固定子の巻線に着磁電流を通電することによって前記
回転子内の複数個の磁石材を着磁して構成するようにし
た密閉型電動圧縮機において、前記回転子の端部に装着
されたバランスウェイトの円周方向端部を平坦面に形成
するとともに、この平坦面と前記複数の磁石材の分割部
とを予め定められた相対位置関係に形成し、この平坦面
を基準面として前記回転子を円周方向に位置決めして前
記着磁を施して構成するものである。

【００１１】また、前記バランスウェイトは、プレスに
よって打ち抜いた薄板をこれ自身に設けたかしめ突起に
よって複数枚積層して構成することにより、前記平坦面
の揃いを良くして基準面に適した構成とすることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明の第１の
実施形態を示すものであり、圧縮機における電動機部の
回転子１０ａを表している。回転子鉄心１ａは珪素鋼板
を打ち抜いて形成した円形薄鉄板の積層体より成り、中
央に軸孔４を備え、図１３に示したように内部にはフェ
ライト等の瓦状の磁石９ａが等配状に複数埋め込まれて
いる。回転子鉄心１ａ内を軸方向に貫通する複数のカシ
メピン３によって、両端部に端板２を固定し、同時にバ
ランスウェイト５ａ，５ｂを端板上に固定しており、こ
れらは従来一般の構成となっている。

【００１３】バランスウェイト５ａ，５ｂは、黄銅材，
鉄材，ステンレス材等の高比重金属の薄板を複数枚積層
して形成されており、圧縮機構のアンバランスに応じて
薄板の枚数を調節してウェイト量を調整するようになっ
ている。このバランスウェイト５ａ，５ｂを構成する薄
板は、順送プレスによって打ち抜かれ、この薄板自身に
設けたかしめ突起によって相互がプレス型内で固着積層
されるものであり、このかしめ部分はカシメクランプ部
６として図示されている。

【００１４】上記カシメクランプ部６の詳細を図３及び
図４に示す。両図において、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ線またはＣ−Ｄ線によって切断
した正面断面図である。図３のかしめ突起６ａは半抜き
状に形成されるタイプであり、図４のかしめ突起６ｂは
一部が切り抜かれて大きく突出するタイプである。バラ
ンスウェイト５ａの端部の薄板はカシメ突起がカットさ
れ、これにより所定の積み数毎に分離したものが得られ
る。図４のものはかしめ突起の突出が大きいため、上記
カットされた薄板側を回転子の端部側に配置するように
取り付けるのが都合よい。本発明におけるかしめ突起の
形状はこれらに限られるものではなく、これら以外の形
状であっても同様な作用を備えた種々のカシメ突起が適
用できる。

【００１５】バランスウェイト５ａの円周方向端部には
平坦面７が設けてあり、この平坦面７は図２のＱ−Ｑ線
で示されるように両端部のものが一直線状となってい
る。さらにこの平坦面７は、磁石９ａ（破線にて透視し
て示す）の分割部との相対位置を予め定められた関係に
形成してある。即ち図示例においてＱ−Ｑ線は、磁石９
ａの分割部を結ぶ線の一つと平行になるように設定され
ている。かしめ突起によるクランプ手段は非常に精度が
良いため、平坦面７の薄板の揃いが良く、平坦面７を基
準面として利用することができる。

【００１６】従来の鋳造品等ではこのような精度は得ら
れることがなく、またかしめ突起を用いないで積層した
図１２に示したようなバランスウェイト５ｃにおいて
も、薄板の不揃いが必ず生じてくるため、適当な基準面
を得ることはできない。尚、本発明においては、バラン
スウェイト５ａに設けたカシメピン３を挿通するための
孔とカシメピン３とのクリアランスによって位置ずれが
生じ易いため、回転子１０ａの組立時においては、適当
なジグを用いて平坦面７と磁石９ａの分割部とを正確に
位置合わせしてカシメピン３をかしめるようにする。

【００１７】尚、この基準面となるべき平坦面は、バラ
ンスウェイト５ａと５ｂのうち少なくとも一方に存在す
ればよく、通常は圧縮機の着磁時にジグが挿入しやすい
側とする。但し、バランスウェイト５ａと５ｂの正確な
取り付けによってバランスモーメントの精度を向上させ
る効果があるので、両者に平坦面を設け、回転子１０ａ
への取り付け時の基準面として利用してもよい。また平
坦面７と磁石９ａとの相対位置関係は図示するものに限
定するものではなく、所定の約束の下に適宜設定して構
わない。またバランスウェイト５ａ，５ｂは積層品に限
らず、鋳造品等でもよいが、この場合は、基準面となる
平坦面７は機械加工等によって精度良好に形成する必要
がある。

【００１８】図１及び図２に示した回転子１０ａは、圧
縮機の軸１５に焼きばめ等によって固着され、図５及び
図６に示すように、密閉ケース１１に固着された固定子
１４内にエアギャップを介して回動自在に対向配置され
る。

【００１９】図５は圧縮機における着磁を説明する図で
ある。電動機の固定子１４は、固定子鉄心１６に固定子
コイル１７が巻装され、これらのコイル１７は通常三相
結線されており、各相の口出部はリード線によって密閉
ケース１１の外部へ引き出されている。組み込み着磁
は、固定子コイル１７の２相または３相にインパルス電
流を通電することによって達成される。例えば３相コイ
ルの全部を使用して４極に着磁を施す場合、所定の相に
所定方向のインパルス電流を通電することによって、図
５のような着磁磁界１９が固定子鉄心１６の所定位置に
発生する。

【００２０】回転子１０ａは、そのバランスウェイト５
ａの平坦面７が磁石９ａの分割部と予め定められた相対
位置関係に形成されているため、図６に示すように、位
置決めジグ２０等によって平坦面７を固定子の着磁磁界
１９の極間部と平行に揃えることができ、各々の磁石９
ａを着磁磁界１９の極と一致させることができる。

【００２１】この場合、固定子鉄心１６には例えば位置
を判別するための溝１８等が設けてあり、固定子コイル
１７の各相の配置は、この溝１８に対して常に同じ位置
に巻装されている。従って、着磁磁界１９は上記溝１８
を基準として常に同じ位置に生じているため、この溝１
８と上記平坦面７との相対位置をジグ２０等によって所
定の角度に合わせるものである。

【００２２】図７及び図８は、本発明の第２の実施形態
を示す電動機部の回転子１０ｂを表している。この回転
子１０ｂは、回転子鉄心１ｂの外周部に磁石９ｂを配置
し、耐遠心力強度の都合上その磁石９ｂの外周部をステ
ンレス等の金属管８にて覆って構成したものであり、そ
の他は図１及び図１３に示した回転子１０ａと同様であ
るため同一符号を付して説明は省略する。この回転子１
０ｂの場合も、各磁石９ｂの位置が外観上不明であるた
め、本発明のバランスウェイトの平坦面７を基準面とし
て形成するものである。

【００２３】図９及び図１０は本発明のさらに異なる実
施形態を示しており、回転子鉄心の内部に複数の磁石を
埋め込むタイプの回転子の種々の例を示したものであ
る。これら磁石の埋め込み形状に関わりなく、回転子端
部には図１及び図２に示したようなバランスウェイト５
ａ，５ｂを取り付け、その平坦面７によって着磁時にお
ける磁石の位置合わせを正確に行うことができる。

【００２４】図９の回転子１０ｃは、回転子鉄心１ｃに
平板状の磁石９ｃを埋め込んだものであり、主に希土類
磁石を用いる回転子に適した構成である。また図１０の
回転子１０ｄは、回転子鉄心１ｄに瓦状の磁石９ｄを凸
面側を軸心に向けて埋め込んだものであり、必要に応じ
て磁石９ｄは各極当たり半径方向に多層に埋め込む場合
もある。

【００２５】

【発明の効果】本考案によれば、磁石が回転子内部に埋
め込まれて密閉された構造の圧縮機において、バランス
ウェイトの端部の平坦面と複数の磁石材の分割部とを予
め定められた相対位置関係に形成するものであるため、
この平坦面を基準面として磁石の分割部を着磁磁界の極
間に一致させた着磁を施すことができる。このため、磁
束量が大きくなって電動機特性が良好となり、同時に起
磁力分布に歪みがなく振動等を生じない圧縮機を構成す
ることができる。

【００２６】また、プレスによって打ち抜いた薄板をこ
れ自身に設けたかしめ突起によって複数枚積層してバラ
ンスウェイトを構成することにより、バランスウェイト
の端部の平坦面の薄板の揃いが非常に良好となり、この
部分を着磁時やバランスウェイト取り付け時の位置決め
の基準面とした場合の精度を著しく向上することができ
る。特に回転子直径が小さい小形機種等に代表される誤
差の許容範囲が小さいものにおいて、正確な位置決めが
達成できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す電動機部の回転
子の斜視図。

【図２】図１の回転子の平面図。

【図３】かしめ突起による薄板の積層を示すものであ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図。

【図４】図３とは別のかしめ突起による薄板の積層を示
すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図。

【図５】回転子の着磁を説明する密閉型電動圧縮機の電
動機部の平面断面図。

【図６】図２のＰ−Ｐ線によって回転子を切断した密閉
型電動圧縮機の電動機部の正面断面図。

【図７】本発明の第２の実施形態を示す電動機部の回転
子の斜視図。

【図８】図７の回転子の平面断面図。

【図９】本発明の第３の実施形態を示す回転子の平面断
面図。

【図１０】本発明の第４の実施形態を示す回転子の平面
断面図。

【図１１】密閉型電動圧縮機の構成を示す正面断面図。

【図１２】従来例を示す電動機部の回転子の斜視図。

【図１３】図１及び図１２の回転子の平面断面図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…回転子鉄心、２…端板、３…
カシメピン、４…軸孔、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…バラ
ンスウェイト、６…カシメクランプ部、７…平坦面、９
ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ…磁石、１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄ，１０ｅ…回転子、１４…固定子、１５…
軸。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉ケース内に固定子と回転子とを対向
配置した電動機部を備え、前記固定子の巻線に着磁電流
を通電することによって前記回転子内の複数個の磁石材
を着磁して構成するようにした密閉型電動圧縮機におい
て、前記回転子の端部に装着されたバランスウェイトの
円周方向端部を平坦面に形成するとともに、この平坦面
と前記複数の磁石材の分割部とを予め定められた相対位
置関係に形成し、この平坦面を基準面として前記回転子
を円周方向に位置決めして前記着磁を施して構成したこ
とを特徴とする密閉型電動圧縮機。
【請求項２】前記バランスウェイトは、プレスによっ
て打ち抜いた薄板をこれ自身に設けたかしめ突起によっ
て複数枚積層したものであることを特徴とする請求項１
記載の密閉型電動圧縮機。