JP2001218409A

JP2001218409A - モータの固定子

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Publication number: JP2001218409A
Application number: JP2000022996A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Takeda; 勝幸武田; Kazuma Sakai; 数馬阪井; Yoshihiko Nagase; 好彦長瀬
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-10
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: JP3663101B2

Abstract

(57)【要約】【課題】固定子巻線の引き出し線や渡り線の短絡故障
を簡単な方法で防止することができるモータの固定子を
提供する。【解決手段】モータの固定子８は、内周に複数の歯部
及びスロット部が形成された固定子鉄心２２と、この固
定子鉄心に嵌合されて当該固定子鉄心を絶縁する硬質樹
脂製インシュレータ２３、２４と、このインシュレータ
にて絶縁された歯部に巻回される複数相の固定子巻線７
とを備えて成るものであって、インシュレータ２３に
は、固定子巻線の引き出し線５４を係支する係支部４
１、４３を一体に成形した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気調和機
や冷蔵庫などに搭載される圧縮機などを駆動するために
用いられるモータの固定子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種モータの固定子は、例えば
特開平６−３３９２３８号公報に示される如く、電磁鋼
板から成る固定子鉄板を積層して構成された固定子鉄心
の内周に形成した歯部及びスロット部に固定子巻線を捲
装することにより構成されている。また、固定子鉄心に
は通常絶縁性の硬質合成樹脂などから構成されたインシ
ュレータが嵌合され、固定子巻線はこのインシュレータ
を介して巻回されるものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、固定子鉄心
に捲装される固定子巻線に給電するための引き出し線
や、各相の固定子巻線を連結する渡り線が相互に接触し
たり、或いは、振動で動いて損傷すると、レアショート
が発生する。そのため、従来ではインシュレータにカバ
ーを被せたり、或いは、全体を樹脂モールドするなどし
て係る配線の保持を行っていたが、何れも部品コスト及
び製造コストの高騰に繋がる問題があった。

【０００４】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、固定子巻線の引き出し線
や渡り線の短絡故障を簡単な方法で防止することができ
るモータの固定子を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のモータの固定子
は、内周に複数の歯部及びスロット部が形成された固定
子鉄心と、この固定子鉄心に嵌合されて当該固定子鉄心
を絶縁する硬質樹脂製インシュレータと、このインシュ
レータにて絶縁された歯部に巻回される複数相の固定子
巻線とを備えて成るものであって、インシュレータに
は、固定子巻線の引き出し線を係支する係支部を一体に
成形したことを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明のモータの固定子は、上記
においてインシュレータは、固定子鉄心の軸方向の両端
部からそれぞれ嵌合されると共に、一方のインシュレー
タに係支部を形成し、他方のインシュレータには固定子
巻線の各相の渡り線をそれぞれ離間した状態で保持する
保持部を一体に成形したことを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、固定子巻線の引き出し線
を係支する係支部や渡り線を保持する保持部をインシュ
レータに一体に成形したので、格別なカバーやモールド
などを行うこと無く、各配線を定位置に保持して短絡故
障などの発生を未然に回避することができるようになる
ものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明を適用する実施例として
の密閉型圧縮機Ｃの縦断側面図を示している。この図に
おいて、１は密閉容器で、この容器内には、二部品から
成る枠体２、３と、この枠体２、３の上側に配置された
圧縮要素４と、下側に配置されたモータ（永久磁石型モ
ータ。電動要素）５とが収納されている。

【０００９】圧縮要素４とモータ５とは互いに組み付け
られて圧縮本体１７を構成しており、この本体１７は密
閉容器１の内壁に支持装置６を介して弾性的に取り付け
られている。

【００１０】モータ５は内部に固定子巻線７を備えた固
定子８と、この固定子８の内側に配置された回転子９
と、この回転子９の中央に挿着されて枠体２の軸受１０
で軸支される回転軸１１とで構成されている。

【００１１】圧縮要素４はシリンダ１２と、このシリン
ダ１２内を回転軸１１のクランクピン１３に嵌合されて
往復摺動するピストン１４と、シリンダ１２の端面に設
けられた弁座１５と、この弁座１５を介してシリンダ１
２に取り付けられたシリンダヘッド１６とで構成されて
いる。シリンダヘッド１６はボルト１８によってシリン
ダ１２に固定されている。

【００１２】密閉容器１内には潤滑油としてエステル系
オイルが封入される。また、密閉型圧縮機Ｃは図示しな
い冷蔵庫の冷凍サイクルを構成するものであり、使用す
る冷媒としては、例えばＲ−１３４ａなどのＨＦＣ冷媒
が充填されている。そして、モータ５の回転子７の回転
駆動によって圧縮要素４のピストン１４が往復摺動さ
れ、上記冷媒を吸引して圧縮し、吐出する動作を行うも
のである。

【００１３】次に、上記モータ２について詳述する。密
閉型圧縮機Ｃの電動要素となるこのモータ２は、所謂磁
極集中巻方式のＤＣブラシレスモータであり、枠体３及
び支持装置６を介して密閉容器１の内壁に固定された前
記固定子８と、この固定子８の内側に前記回転軸１１を
中心にして回転自在に支持された前記回転子９とから構
成されている。

【００１４】先ず、図２〜図５はこの固定子８を示して
いる。この固定子８は、図６に示す如く略矩形ドーナッ
ツ状の固定子鉄板（珪素鋼板などの電磁鋼板）２１を複
数枚積層して構成された固定子鉄心２２と、回転子９に
回転磁界を与えるための前記固定子巻線（駆動コイル）
７と、この固定子巻線７と固定子鉄心２２との間に介設
されたインシュレータ（絶縁材料）２３、２４などから
構成されている。

【００１５】前記固定子鉄心２２の内周には六個の歯部
２６・・・が設けられており、これら歯部２６の間に内
方および上下に開放したスロット部２７が六箇所形成さ
れ、歯部２６の先端には回転子９の外面に沿うように拡
開された先端部２６Ａが形成されている。

【００１６】そして、インシュレータ２３、２４を介し
て各歯部２６・・・にスロット部２７の空間を利用して
前記固定子巻線７を直接巻回することにより、所謂集中
直巻方式によって固定子８の磁極を形成し、四極六スロ
ットの固定子８を構成している。

【００１７】この場合、固定子鉄板２１は複数枚積層さ
れ、各固定子鉄板２１・・・の四隅部に位置するカシメ
部３１・・・おいて相互にカシメ固定される。その後、
各固定子鉄板２１・・・の端面が位置する外側四辺２２
Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄの中央部を相互に溶接（溶
接箇所をＹで示す）することにより、固定子鉄心２２が
構成されている。

【００１８】このように、固定子鉄心２２の外側四辺２
２Ａ〜２２Ｄを構成する各固定子鉄板２１・・・の端面
中央部を相互に溶接（Ｙ）したので、溶接時に各固定子
鉄板２１・・・に加わる熱は固定子鉄板２１・・の四隅
部方向に均等に拡散するようになるので、溶接時の熱に
よって生じる固定子鉄板２１・・・（固定子鉄心２２）
の歪みを未然に防止することが可能となる。

【００１９】また、固定子鉄心２２は四隅のカシメ部３
１・・・にてカシメられると共に、その間に位置する四
辺２２Ａ〜２２Ｄの中央が溶接固定されることになるの
で、各固定子鉄板２１・・・は効率的に一体化され、固
定子鉄心２２自体の強度も向上する。

【００２０】次に、前記インシュレータ２３、２４は何
れもＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート。硬質合成樹
脂）から成型されており、それぞれ固定子鉄心２２のス
ロット部２７内に進入して歯部２６の外面に密着し、嵌
合する図８、図９に示す如き櫛状係合部３３・・・、３
４・・・が六箇所ずつ形成されており、各インシュレー
タ２３、２４の櫛状係合部３３・・・、３４・・・の各
一端側には外環状部３６、３７と、その内側で固定子鉄
心２２の各歯部２６・・の先端部２６Ａ・・の軸方向外
側に位置する内環状部３８、３９とがそれぞれ一体に成
形されている。

【００２１】ここで、一方のインシュレータ２３の平面
図を図１０に示している。インシュレータ２３の外環状
部３６の外面には、先端が拡開された係支部４１が所定
の間隔を存して複数一体に突出形成されており、それら
の近傍に位置する外環状部３６には、櫛状係合部３３・
・とは反対側の端面から切り込まれた切欠部４２が複数
形成されている。

【００２２】また、外環状部３６の外面には図１２に示
す如く略Ｔ字状を呈した係支部４３が外側に向けて一体
に突出形成されており、係支部４３の先端両側部には櫛
状係合部３３とは反対側に起立した突起部４４、４４が
一体に形成されている。そして、この係支部４３の先端
両側は外環状部３６側に少許屈曲され、それにより、係
支部４３の両側面には外側の一部が切り欠かれた略円形
の湾曲面から成る挿通部４７、４７が形成されている
（図１２）。更に、この係支部４３の近傍の外環状部３
６からは押さえ突起４６が一体に突出形成されている。

【００２３】他方のインシュレータ２４の外環状部３７
の外面には水平方向に延在する保持部５１が複数一体に
形成されている。各保持部５１・・・は外環状部３７の
幅方向に相互に間隔を存して複数列（実施例では二列）
形成されており、外環状部３７の幅方向で重ならないよ
うに外環状部３７の半径方向にずれて形成されている。
これにより、インシュレータ２４の成型時に、櫛状係合
部３４・・の延在方向に成形型を抜く場合にも支障を来
さないように構成されている。更に、この外環状部３７
にも、櫛状係合部３４・・とは反対側の端面から切り込
まれた切欠部５２が複数形成されている。

【００２４】このようなインシュレータ２３、２４は、
固定子鉄心２２にその軸方向の両端部から嵌合される。
このとき、各インシュレータ２３、２４の櫛状係合部３
３・・・、３４・・・は固定子鉄心２２の各スロット部
２７・・・内に進入して歯部２６・・・外面に嵌合す
る。

【００２５】ここで、インシュレータ２３の各櫛状係合
部３３・・・は先端が細くなるテーパ形状とされてお
り、インシュレータ２３、２４が固定子鉄心２２の両端
部から当該固定子鉄心２２に嵌合された状態で、インシ
ュレータ２３の各櫛状係合部３３・・・は対向する他方
のインシュレータ２４の各櫛状係合部３４・・・内にそ
の先端から進入し、図８の如く重複する。

【００２６】この重複代（重複寸法）は、図８の如く櫛
状係合部３３が櫛状係合部３４内に浅く進入した状態か
ら、図９の如く深く進入した状態までの任意の範囲で許
容される。従って、固定子鉄板２１・・・の積層枚数が
多い場合、即ち、固定子鉄心２２の積厚が大きい機種の
場合には図８の如く重複代が少なくなり、固定子鉄板２
１・・・の積層枚数が少ない場合、即ち、固定子鉄心２
２の積厚が小さい機種の場合には図９の如く重複代が多
くなる。

【００２７】即ち、インシュレータ２３、２４は種々の
積厚の固定子鉄心２２に対して使用することができるよ
うに構成されており、著しく汎用性に富んでいる。ま
た、インシュレータ２３の櫛状係合部３３は先細りのテ
ーパ形状とされているので、インシュレータ２４の櫛状
係合部３４内への挿入も円滑に行えるようになる。

【００２８】このようにインシュレータ２３、２４を固
定子鉄心２２に嵌合した後、前述の如く各歯部２６・・
・にスロット部２７の空間を利用して固定子巻線７を直
接巻回することにより、集中直巻方式の四極六スロット
固定子８を構成する。

【００２９】この場合、相対向する歯部２６、２６に巻
回された固定子巻線７が一相となり、固定子８には三相
の固定子巻線７が巻回されることになるので、相対向す
る歯部２６、２６に巻回された固定子巻線７は、インシ
ュレータ２４側において渡り線５３により相互に連結さ
れ、更にインシュレータ２３側で各相の固定子巻線７は
連結されて三相の中性点が構成される。

【００３０】また、各相の渡り線５３・・は図５に示す
如くインシュレータ２４の切欠部５２から外側に引き出
されて外環状部３７の外面に沿わされると共に、図３に
示す如く保持部５１・・を間に挟んで引き回される。こ
れら保持部５１・・・により、各渡り線５３・・はそれ
ぞれ離間した状態で保持されるので（図３）、各相の渡
り線５３・・・の接触による短絡故障は未然に阻止され
る。

【００３１】一方、インシュレータ２３側では、各相の
固定子巻線７に引き出し線５４がそれぞれ接続される。
この引き出し線５４・・は絶縁材にて被覆されると共
に、図４に示される如くインシュレータ２３の外環状部
３６の切欠部４２から外側に引き出され、係支部４１の
下側或いは上側を引き回されて被覆５６にて最終的に一
本に纏められた後、端部のコネクタ５７に接続されてい
る。

【００３２】この場合、各引き出し線５４・・・は被覆
５６の手前で押さえ突起４６の下側をくぐらされてお
り、一本に纏められた被覆５６部分は係支部４３の固定
子鉄心２２側を回って挿通部４７内を通り、突起部４４
に係支されてコネクタ５７（電力供給用の図示しないタ
ーミナルに接続される）に至るように引き回される（図
２、図４）。

【００３３】このように、引き出し線５４・・・を係支
する係支部４１・・・や係支部４３、押さえ突起（係支
部の作用を成す）４６をインシュレータ２３に一対に形
成しているので、格別なカバーなどを取り付けること無
く、固定子巻線７の引き出し線５４・・をインシュレー
タ２３の外環状部３６外面に沿って保持することができ
るようになる。

【００３４】尚、５８は絶縁性の筒部材であり、スロッ
ト部２７内で隣接する固定子巻線７間に挿入されてい
る。そして、この筒部材５８内には巻回された固定子巻
線７と引き出し線５４との接続部分が挿入され、保持さ
れる。また、５９は各相の対向する歯部２６、２６の固
定子巻線７を相互に連結する中性線である。そして、同
様に切欠部４２から外側に引き出されて係支部４１の下
側を引き回され、それにより外環状部３６の外面に沿わ
されている。また、６１はこの中性線５９の接続部分を
同様に挿入する同様の筒部材である。

【００３５】次に、前記回転子９について詳述する。６
３は回転子９の回転子鉄心であり、図１４に示す如く例
えば厚さ０．３ｍｍ〜０．７ｍｍの電磁鋼板から図１５
の如き円形状に打ち抜いた回転子鉄板６４を複数枚積層
し、互いにかしめて一体に積層されている。

【００３６】回転子鉄心６３内には四極の磁極に対応し
てスロット６６・・・が軸方向に構成されており、これ
らスロット６６・・・内にはフェライト製の永久磁石Ｍ
Ｇが挿入される。そして、回転子鉄心６３の軸方向の端
面に端面部材６７を被せた状態で図示しないリベットに
て一体化している。尚、後述する如く永久磁石ＭＧはス
ロット６６内に挿入された後、着磁されるものである。
また、図１５において６８は上記リベット挿通用の孔で
ある。

【００３７】ここで、各スロット６６・・・の回転子鉄
心６３の内周側の縁部６６Ａは、当該内周側に凸となる
円弧状を呈しており、外周側は略直線状を呈した形状と
されている。係る形状と成すことにより、回転子鉄心６
３内のスロット６６の断面積を最大限に拡大でき、それ
により当該スロット６６内部に挿入される永久磁石ＭＧ
を大きくして、マグネットトルクの増大が図れる。

【００３８】また、図１６に示す如くスロット６６の回
転子鉄心６３の表面側の縁部６６Ｂは、回転子鉄心６３
の表面に略沿った形状とされており、この表面側の縁部
６６Ｂと内周側の縁部６６Ａがつくる隅角部Ｐ１は０．
４Ｒ以下の極小径の円弧形状とされている。相互に隣接
する磁極のスロット６６、６６の隅角部Ｐ１、Ｐ１は回
転子鉄心６３の表面側で付き合わされるかたちとなる
が、隅角部Ｐ１を微小円弧形状としていることにより、
隣接する隅角部Ｐ１、Ｐ１間に介在する回転子鉄心６３
の面積（平面視）は小さくなる。これにより、両磁極間
に生じる漏れ磁束は著しく減少する。

【００３９】一方、スロット６６の内周側の縁部６６Ａ
も隅角部Ｐ１に近づくに従って隣接するスロット６６の
縁部６６Ａに接近していくが、この縁部６６Ａには隅角
部Ｐ１に連続する部分に所定幅の平坦部６９を形成して
いる。これにより、隣接するスロット６６、６６間が一
点にて狭まることが無くなり、平坦部６９にて回転子鉄
心６３の強度が維持される。

【００４０】次に、図１７を参照して永久磁石ＭＧの着
磁について説明する。前述の如く永久磁石ＭＧの着磁
は、フェライト材料を回転子鉄心６３のスロット６６内
に挿入した後、その状態で行うものであるが、その際、
図１７に破線及び矢印で示す如くスロット６６の外側の
一点を焦点Ｐ２として磁束が集中するような磁気配向と
する。

【００４１】更に、スロット６６の回転子鉄心６３表面
側の縁部６６Ｂをこの焦点Ｐ２に略指向するように設定
する（図１７にＬ１で示す）。これにより、永久磁石Ｍ
Ｇの回転子鉄心６３表面側の縁部も焦点Ｐ２に略指向す
ることになり、当該縁部において焦点Ｐ２に集中する磁
束（Ｌ１）から外側にはみ出す部分が殆ど無くなること
になる。よって、永久磁石ＭＧの無効部分は最小限に抑
えられ、磁束が有効に利用されることになり、モータ５
の特性は著しく改善される。

【００４２】尚、実施例のスロットでは、回転子鉄心６
３の外周側の縁部を平坦としたが、それに限らず、図１
８に示すように外周側の縁部６６Ｃも内周側と同様の円
弧形状としても良い。但し、磁気配向と縁部６６Ｂの関
係は図１８と同様となす必要がある。

【００４３】また、実施例では圧縮機駆動用のモータに
本発明を適用したが、それに限らず、送風機駆動モータ
など、種々の永久磁石型モータに本発明は有効である。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、固定
子巻線の引き出し線を係支する係支部や渡り線を保持す
る保持部をインシュレータに一体に成形したので、格別
なカバーやモールドなどを行うこと無く、各配線を定位
置に保持して短絡故障などの発生を未然に回避すること
ができるようになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施例の密閉型圧縮機の縦断
側面図である。

【図２】図１の密閉型圧縮機のモータの固定子の斜視図
である。

【図３】図２の固定子の裏面斜視図である。

【図４】図１の密閉型圧縮機のモータの平面図である。

【図５】図４のモータの裏面図である。

【図６】図４のモータの固定子鉄心の平面図である。

【図７】図６の固定子鉄心の側面図である。

【図８】図２の固定子のインシュレータの側面図であ
る。

【図９】同じく図２の固定子のインシュレータの側面図
である。

【図１０】図８の一方のインシュレータの平面図であ
る。

【図１１】図１０のインシュレータの係支部の正面図で
ある。

【図１２】図１０のインシュレータの係支部の平面図で
ある。

【図１３】図１０のインシュレータの係支部の断面図で
ある。

【図１４】図１の密閉型圧縮機のモータの回転子の回転
子鉄心の斜視図である。

【図１５】図１４の回転子鉄心の平面図である。

【図１６】図１５の回転子鉄心の半分の拡大平面図であ
る。

【図１７】図１の密閉型圧縮機のモータの回転子の着磁
状態を示す図である。

【図１８】図１７に対応する回転子の他の実施例を示す
図である。

【符号の説明】

Ｃ圧縮機１密閉容器４圧縮要素５モータ７固定子巻線８固定子９回転子１１回転軸２１固定子鉄板２２固定子鉄心２３、２４インシュレータ２６歯部２７スロット部３１カシメ部３３、３４櫛状係合部３６、３７外環状部４１、４３係支部４６押さえ突起５１保持部５３渡り線５４引き出し線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長瀬好彦大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 3H071 AA06 CC44 DD84 5H019 AA00 CC03 DD01 EE01 EE14 FF01 5H604 AA05 BB10 BB17 CC01 CC05 CC16 DA14 DB03 PB03 QB03 QB14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周に複数の歯部及びスロット部が形成
された固定子鉄心と、この固定子鉄心に嵌合されて当該
固定子鉄心を絶縁する硬質樹脂製インシュレータと、こ
のインシュレータにて絶縁された前記歯部に巻回される
複数相の固定子巻線とを備えて成るモータの固定子にお
いて、前記インシュレータには、前記固定子巻線の引き出し線
を係支する係支部を一体に成形したことを特徴とするモ
ータの固定子。
【請求項２】インシュレータは、固定子鉄心の軸方向
の両端部からそれぞれ嵌合されると共に、一方のインシ
ュレータに係支部を形成し、他方のインシュレータには
固定子巻線の各相の渡り線をそれぞれ離間した状態で保
持する保持部を一体に成形したことを特徴とする請求項
１のモータの固定子。