JP2001346366A - 電動機およびその製造方法ならびにそれを用いたコンプレッサー - Google Patents
電動機およびその製造方法ならびにそれを用いたコンプレッサーInfo
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- JP2001346366A JP2001346366A JP2000343293A JP2000343293A JP2001346366A JP 2001346366 A JP2001346366 A JP 2001346366A JP 2000343293 A JP2000343293 A JP 2000343293A JP 2000343293 A JP2000343293 A JP 2000343293A JP 2001346366 A JP2001346366 A JP 2001346366A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ティースに絶縁物を介して直接巻線を施す集
中巻の電動機において、高効率で、生産性の良好な電動
機、およびその製造方法、ならびにそれを用いたコンプ
レッサーを提供する。 【解決手段】 集中巻のステータにおいて、インサータ
方式により巻線を施すものであり、さらに、ステータコ
ア１１の積厚をＬ、ステータ内径を２Ｒｉ（半径Ｒ
ｉ）、ティース１２数をＮｔ、ティース幅をＷｔ、スロ
ットオープン１７幅をＷｓとしたとき、｛２Ｒｉ・ｓｉ
ｎ（１８０／Ｎｔ）＋Ｌ｝／７５＜｛Ｗｔ＋２Ｒｉ・ｓ
ｉｎ（１８０／Ｎｔ）−Ｗｓ＋２Ｌ｝／１２０を満たす
ようにしたものである。
中巻の電動機において、高効率で、生産性の良好な電動
機、およびその製造方法、ならびにそれを用いたコンプ
レッサーを提供する。 【解決手段】 集中巻のステータにおいて、インサータ
方式により巻線を施すものであり、さらに、ステータコ
ア１１の積厚をＬ、ステータ内径を２Ｒｉ（半径Ｒ
ｉ）、ティース１２数をＮｔ、ティース幅をＷｔ、スロ
ットオープン１７幅をＷｓとしたとき、｛２Ｒｉ・ｓｉ
ｎ（１８０／Ｎｔ）＋Ｌ｝／７５＜｛Ｗｔ＋２Ｒｉ・ｓ
ｉｎ（１８０／Ｎｔ）−Ｗｓ＋２Ｌ｝／１２０を満たす
ようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、効率が高く、かつ
小型で生産性の良好な電動機、およびその製造方法、な
らびにそれを用いた機器に関するものである。
小型で生産性の良好な電動機、およびその製造方法、な
らびにそれを用いた機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電動機を構成するステータは、巻
線分布によって、巻線方法を使い分けていた。
線分布によって、巻線方法を使い分けていた。
【０００３】図７は、従来の電動機を構成する集中巻ス
テータの製造方法を示す斜視図である。
テータの製造方法を示す斜視図である。
【０００４】図７に示すように、ティース５２に絶縁物
（図示せず）を介して直接巻線５４を施す集中巻の場
合、スロットオープン５７よりノズル５９を挿入し、ス
ロット５５内部にて直接巻線を行う直巻の方式が用いら
れていた。
（図示せず）を介して直接巻線５４を施す集中巻の場
合、スロットオープン５７よりノズル５９を挿入し、ス
ロット５５内部にて直接巻線を行う直巻の方式が用いら
れていた。
【０００５】また、直巻を行うため、スロット端部から
順々に巻線を行うため、スロットの底部は角型で、でき
るだけフィレットを小さく、またはフィレットのない設
計としていた。
順々に巻線を行うため、スロットの底部は角型で、でき
るだけフィレットを小さく、またはフィレットのない設
計としていた。
【０００６】図８および図９は、従来の電動機を構成す
る分布巻ステータの製造方法を示す斜視図である。
る分布巻ステータの製造方法を示す斜視図である。
【０００７】分布巻の場合、図８に示すように、あらか
じめ用意された巻枠に巻線を施した後、スロットオープ
ン６７から巻線６４をスロット６５内部に挿入し、図９
に示すようにコイルエンドをレーシング、整形、結線等
を行うインサータ方式が用いられていた。
じめ用意された巻枠に巻線を施した後、スロットオープ
ン６７から巻線６４をスロット６５内部に挿入し、図９
に示すようにコイルエンドをレーシング、整形、結線等
を行うインサータ方式が用いられていた。
【０００８】特に、高効率の求められるエアコンや冷蔵
庫等のコンプレッサーに用いられる電動機のステータの
場合、磁束密度分布の均一で、磁束の有効利用率の高い
分布巻のインサータ方式が主流であった。しかしなが
ら、小型化等の要求から、直巻の集中巻が用いられるよ
うになった。
庫等のコンプレッサーに用いられる電動機のステータの
場合、磁束密度分布の均一で、磁束の有効利用率の高い
分布巻のインサータ方式が主流であった。しかしなが
ら、小型化等の要求から、直巻の集中巻が用いられるよ
うになった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】直巻の場合、スロット
のうち、ノズルが移動するスペースには巻線を施すこと
が不可能であり、スロット占積率がインサータ方式ほど
高くできないという課題があった。また直巻された前記
スロット占積率の高くないステータを用いた電動機で
は、十分な小型、高効率の要求を満足することは困難で
あり、スロット占積率低下分にともなう出力低下を補う
ためには、例えばモータ積厚（ステーコアおよびロータ
コア積厚）を高くする等の方法をとる必要がある。した
がって、このような対策を施した電動機を用いたコンプ
レッサーにおいても充分な小型化を実現することは困難
であった。
のうち、ノズルが移動するスペースには巻線を施すこと
が不可能であり、スロット占積率がインサータ方式ほど
高くできないという課題があった。また直巻された前記
スロット占積率の高くないステータを用いた電動機で
は、十分な小型、高効率の要求を満足することは困難で
あり、スロット占積率低下分にともなう出力低下を補う
ためには、例えばモータ積厚（ステーコアおよびロータ
コア積厚）を高くする等の方法をとる必要がある。した
がって、このような対策を施した電動機を用いたコンプ
レッサーにおいても充分な小型化を実現することは困難
であった。
【００１０】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、ティースに絶縁物を介して直接巻線を施
す集中巻のステータとロータを有する電動機において、
効率が高く生産性の良好な小型の電動機、およびその製
造方法、ならびにそれを用いた小型、高効率なコンプレ
ッサーを提供することを目的とする。
るものであり、ティースに絶縁物を介して直接巻線を施
す集中巻のステータとロータを有する電動機において、
効率が高く生産性の良好な小型の電動機、およびその製
造方法、ならびにそれを用いた小型、高効率なコンプレ
ッサーを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、電動機を構成するステータにおいて、イン
サータ方式によりティースに絶縁物を介して巻線を施す
集中巻方式に関するものであり、さらに、ステータコア
の積厚をＬ、ステータ内径を２Ｒｉ（半径Ｒｉ）、ティ
ース数をＮｔ、ティース幅をＷｔ、スロットオープン幅
をＷｓとしたとき、｛２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）
＋Ｌ｝／７５＜｛Ｗｔ＋２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎ
ｔ）−Ｗｓ＋２Ｌ｝／１２０を満たすようにしたもので
ある。
に本発明は、電動機を構成するステータにおいて、イン
サータ方式によりティースに絶縁物を介して巻線を施す
集中巻方式に関するものであり、さらに、ステータコア
の積厚をＬ、ステータ内径を２Ｒｉ（半径Ｒｉ）、ティ
ース数をＮｔ、ティース幅をＷｔ、スロットオープン幅
をＷｓとしたとき、｛２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）
＋Ｌ｝／７５＜｛Ｗｔ＋２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎ
ｔ）−Ｗｓ＋２Ｌ｝／１２０を満たすようにしたもので
ある。
【００１２】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、ステー
タとロータを有する電動機において、前記ステータは略
放射状に略等間隔に配置されたティース内周部に、前記
ティースの本体部より円周方向に幅広となる幅広部を有
する複数の前記ティースと、前記ティースの外周部をつ
なぐ略円環形状のヨークからなるステータコアに絶縁物
を介して、あらかじめ用意された巻枠に巻線を施した
後、巻線を隣接するティースの幅広部間の隙間（スロッ
トオープンという）から挿入し、ヨークとティースとテ
ィースの幅広部によって形成されるスロット内部に収め
た後、コイルエンドを整形して製造されたことを特徴と
する電動機の製造方法であって、スロット占積率の向上
を図ることができる。
タとロータを有する電動機において、前記ステータは略
放射状に略等間隔に配置されたティース内周部に、前記
ティースの本体部より円周方向に幅広となる幅広部を有
する複数の前記ティースと、前記ティースの外周部をつ
なぐ略円環形状のヨークからなるステータコアに絶縁物
を介して、あらかじめ用意された巻枠に巻線を施した
後、巻線を隣接するティースの幅広部間の隙間（スロッ
トオープンという）から挿入し、ヨークとティースとテ
ィースの幅広部によって形成されるスロット内部に収め
た後、コイルエンドを整形して製造されたことを特徴と
する電動機の製造方法であって、スロット占積率の向上
を図ることができる。
【００１３】請求項２に記載の発明は、前記スロット内
部で巻線が動かない程度に隙間なく巻装された、請求項
１記載の電動機の製造方法であって、ステータの剛性が
向上し、ステータコアの円環振動に起因する騒音を低減
させることができる。
部で巻線が動かない程度に隙間なく巻装された、請求項
１記載の電動機の製造方法であって、ステータの剛性が
向上し、ステータコアの円環振動に起因する騒音を低減
させることができる。
【００１４】請求項３に記載の発明は、スロット面積に
対する導体の占める割合、すなわちスロット占積率が５
５％以上である請求項１記載の電動機の製造方法であっ
て、ステータの剛性が向上し、ステータコアの円環振動
に起因する騒音を低減させることができる。
対する導体の占める割合、すなわちスロット占積率が５
５％以上である請求項１記載の電動機の製造方法であっ
て、ステータの剛性が向上し、ステータコアの円環振動
に起因する騒音を低減させることができる。
【００１５】請求項４に記載の発明は、巻線をスロット
に挿入時に、相間絶縁フィルムを同時に預けて挿入する
請求項１記載の電動機の製造方法であって、巻線の絶縁
に対する信頼性を向上させ、生産性の向上を図ることが
できる。
に挿入時に、相間絶縁フィルムを同時に預けて挿入する
請求項１記載の電動機の製造方法であって、巻線の絶縁
に対する信頼性を向上させ、生産性の向上を図ることが
できる。
【００１６】請求項５に記載の発明は、ステータコアの
積厚をＬ、ステータ内径を２Ｒｉ（半径Ｒｉ）、ティー
ス数をＮｔ、ティース幅をＷｔ、スロットオープン幅を
Ｗｓとしたとき、｛２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）＋
Ｌ｝／７５＜｛Ｗｔ＋２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）
−Ｗｓ＋２Ｌ｝／１２０を満たすことを特徴とした請求
項１記載の電動機の製造方法であって、スロット占積率
を向上させ、かつ、巻線抵抗を低下させることができ
る。
積厚をＬ、ステータ内径を２Ｒｉ（半径Ｒｉ）、ティー
ス数をＮｔ、ティース幅をＷｔ、スロットオープン幅を
Ｗｓとしたとき、｛２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）＋
Ｌ｝／７５＜｛Ｗｔ＋２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）
−Ｗｓ＋２Ｌ｝／１２０を満たすことを特徴とした請求
項１記載の電動機の製造方法であって、スロット占積率
を向上させ、かつ、巻線抵抗を低下させることができ
る。
【００１７】請求項６に記載の発明は、スロット形状
が、直線状のティース両側に対し、スロット底部が前記
ティース両側に接する略半円形状となっていることを特
徴とする請求項１記載の電動機の製造方法であって、鉄
損が小さく、効率の高い電動機を提供することができ
る。
が、直線状のティース両側に対し、スロット底部が前記
ティース両側に接する略半円形状となっていることを特
徴とする請求項１記載の電動機の製造方法であって、鉄
損が小さく、効率の高い電動機を提供することができ
る。
【００１８】請求項７に記載の発明は、ヨークにおけ
る、ティースの中心線の延長線上に、貫通穴、または、
前記ヨークの外周部における、前記ティースの中心線の
延長線上に、切り欠きを設けたことを特徴とする請求項
６記載の電動機の製造方法であって、必要な磁路を確保
しつつ、取り付け用穴や冷媒通路用穴を設けることがで
き、また、ステータ外径も小さくできる。
る、ティースの中心線の延長線上に、貫通穴、または、
前記ヨークの外周部における、前記ティースの中心線の
延長線上に、切り欠きを設けたことを特徴とする請求項
６記載の電動機の製造方法であって、必要な磁路を確保
しつつ、取り付け用穴や冷媒通路用穴を設けることがで
き、また、ステータ外径も小さくできる。
【００１９】請求項８に記載の発明は、ティースに対
し、ティースの幅広部が左右対称ではなく、円周方向の
片側にのみ突出していることを特徴とする請求項１記載
の電動機の製造方法であって、巻線長を短くすることが
でき、コイルエンドおよび巻線抵抗を小さくすることが
できる。
し、ティースの幅広部が左右対称ではなく、円周方向の
片側にのみ突出していることを特徴とする請求項１記載
の電動機の製造方法であって、巻線長を短くすることが
でき、コイルエンドおよび巻線抵抗を小さくすることが
できる。
【００２０】請求項９に記載の発明は、ティースの幅広
部が突出した方向と、ロータの回転方向が一致すること
を特徴とする請求項８記載の電動機の製造方法であっ
て、磁束が集中する箇所に十分な磁路を確保することが
でき、効率の高い電動機を提供することができる。
部が突出した方向と、ロータの回転方向が一致すること
を特徴とする請求項８記載の電動機の製造方法であっ
て、磁束が集中する箇所に十分な磁路を確保することが
でき、効率の高い電動機を提供することができる。
【００２１】請求項１０に記載の発明は、第一に、ティ
ースの幅広部が突出した側のスロットオープンから、あ
らかじめ用意された巻枠に施された巻線をスロット内部
に挿入し、第二に、ティースの幅広部が突出していない
方の側のスロットオープンから巻線の残りの部分をスロ
ット内部に挿入することを特徴とする請求項８または請
求項９記載の電動機の製造方法であって、巻線長を短く
することができ、コイルエンドおよび巻線抵抗を小さく
することができる。
ースの幅広部が突出した側のスロットオープンから、あ
らかじめ用意された巻枠に施された巻線をスロット内部
に挿入し、第二に、ティースの幅広部が突出していない
方の側のスロットオープンから巻線の残りの部分をスロ
ット内部に挿入することを特徴とする請求項８または請
求項９記載の電動機の製造方法であって、巻線長を短く
することができ、コイルエンドおよび巻線抵抗を小さく
することができる。
【００２２】請求項１１に記載の発明は、請求項１から
請求項９のいずれか１項に記載の製造方法により製造さ
れた電動機であって、モータ積厚を抑え、かつスロット
占積率を向上させることができる。
請求項９のいずれか１項に記載の製造方法により製造さ
れた電動機であって、モータ積厚を抑え、かつスロット
占積率を向上させることができる。
【００２３】請求項１２に記載の発明は、請求項１１記
載の電動機を用いたコンプレッサーであって、小型で高
効率のコンプレッサーを提供することができる。
載の電動機を用いたコンプレッサーであって、小型で高
効率のコンプレッサーを提供することができる。
【００２４】
【実施例】以下、具体例について説明する。
【００２５】（実施例１）図１は、本発明の一実施例に
おける電動機を構成するステータの製造方法を示す斜視
図である。図２は、本発明の一実施例における電動機を
構成するステータの製造方法にかかるステータコアの断
面図である。
おける電動機を構成するステータの製造方法を示す斜視
図である。図２は、本発明の一実施例における電動機を
構成するステータの製造方法にかかるステータコアの断
面図である。
【００２６】ステータコア１１は、鉄等の高透磁率材か
らなり、略放射状に略等間隔に配置された複数のティー
ス１２と、ティース１２の外周部をつなぐ略円環形状の
ヨーク１３とからなるステータコアに巻線を施してな
る。
らなり、略放射状に略等間隔に配置された複数のティー
ス１２と、ティース１２の外周部をつなぐ略円環形状の
ヨーク１３とからなるステータコアに巻線を施してな
る。
【００２７】ティース１２の内周部が、ティースの本体
部１２ｒより円周方向に幅広となる幅広部１２ｗを有
し、ティース１２にポリエステルフィルム等の絶縁物
（図示せず）を介して巻線１４を施してなる集中巻方式
の電動機である。巻線１４は、ヨーク１３とティース本
体部１２ｒとティースの幅広部１２ｗによって形成され
たスロット１５内部に収納されている。
部１２ｒより円周方向に幅広となる幅広部１２ｗを有
し、ティース１２にポリエステルフィルム等の絶縁物
（図示せず）を介して巻線１４を施してなる集中巻方式
の電動機である。巻線１４は、ヨーク１３とティース本
体部１２ｒとティースの幅広部１２ｗによって形成され
たスロット１５内部に収納されている。
【００２８】スロット１５の形状は、直線状のティース
本体１２ｒ両側１５ｓに対し、スロット底部１５ｂが、
ティース両側１５ｓに接する略半円形状となっている。
本体１２ｒ両側１５ｓに対し、スロット底部１５ｂが、
ティース両側１５ｓに接する略半円形状となっている。
【００２９】また、ヨーク１３における、ティース１２
の中心線の延長線上に、貫通孔１６を設け、貫通孔１６
は、冷媒通路、または取り付け孔として用いられる。
の中心線の延長線上に、貫通孔１６を設け、貫通孔１６
は、冷媒通路、または取り付け孔として用いられる。
【００３０】上記構成の電動機のステータにおいて、次
に示す順序にて製造する。なお、ステータコアの打ち抜
きおよび積層、また、巻線とステータコアとの絶縁物の
設置等は省略している。
に示す順序にて製造する。なお、ステータコアの打ち抜
きおよび積層、また、巻線とステータコアとの絶縁物の
設置等は省略している。
【００３１】第一に、ステータコアとは別の、あらかじ
め用意された巻枠（図示せず）に巻線を施し、第二に隣
接するティースの幅広部１２ｗ間の隙間、すなわちスロ
ットオープン１７から巻線１４を挿入し、スロット内部
に収め、第三に、コイルエンドをし所定の寸法となるよ
う整形してなる。
め用意された巻枠（図示せず）に巻線を施し、第二に隣
接するティースの幅広部１２ｗ間の隙間、すなわちスロ
ットオープン１７から巻線１４を挿入し、スロット内部
に収め、第三に、コイルエンドをし所定の寸法となるよ
う整形してなる。
【００３２】ここで、スロットオープン１７から巻線１
４を挿入する時、相間絶縁用のポリエステルフィルムを
預けて同時に挿入するとよい。
４を挿入する時、相間絶縁用のポリエステルフィルムを
預けて同時に挿入するとよい。
【００３３】また、必要に応じて、コイルエンドをレー
シングしたり、結線したりする。
シングしたり、結線したりする。
【００３４】なお、コイルエンドの整形は、必ずしも必
要ではない。
要ではない。
【００３５】図１には、ティース１２ひとつ分の巻線の
みを示しているが、他のティースについても同様に巻線
を行う。
みを示しているが、他のティースについても同様に巻線
を行う。
【００３６】ノズルを用いた直巻の方法による場合、ス
ロット断面積に対するスペースファクターは６０％程度
であるが、上記製造方法によれば、７５％程度のスペー
スファクターを実現することが可能である。すなわち、
スロット面積のうち、ノズルが移動するスペースを考慮
する必要がないため、より太い線を、または、より多く
の回数巻回することが可能である。
ロット断面積に対するスペースファクターは６０％程度
であるが、上記製造方法によれば、７５％程度のスペー
スファクターを実現することが可能である。すなわち、
スロット面積のうち、ノズルが移動するスペースを考慮
する必要がないため、より太い線を、または、より多く
の回数巻回することが可能である。
【００３７】上記製造方法を使用した場合、ティースの
幅広部１２ｓの幅の巻枠に巻く必要があるため、スロッ
ト１５内部で整形した場合、コイルエンドが大きくなる
ことがある。したがってコイルエンドが大きくなること
による巻線抵抗値の増大が、スペースファクターの増加
による巻線抵抗値の低減より充分に小さくなればよい。
幅広部１２ｓの幅の巻枠に巻く必要があるため、スロッ
ト１５内部で整形した場合、コイルエンドが大きくなる
ことがある。したがってコイルエンドが大きくなること
による巻線抵抗値の増大が、スペースファクターの増加
による巻線抵抗値の低減より充分に小さくなればよい。
【００３８】ステータコアの積厚をＬ、ステータ内径を
２Ｒｉ（半径Ｒｉ）、ティース数をＮｔ、ティース幅を
Ｗｔ、スロットオープン幅をＷｓとしたとき、巻線１回
分の周長の平均値は、本発明における製造方法の場合、
｛２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）＋Ｌ｝×２、直巻の
場合、｛Ｗｔ＋２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）−Ｗｓ
＋２Ｌ｝となる。したがって、それぞれのスペースファ
クター７５％、６０％でそれぞれを割った値が巻線抵抗
値に比例すると考えられる。すなわち、｛２Ｒｉ・ｓｉ
ｎ（１８０／Ｎｔ）＋Ｌ｝／７５＜｛Ｗｔ＋２Ｒｉ・ｓ
ｉｎ（１８０／Ｎｔ）−Ｗｓ＋２Ｌ｝／１２０を満たす
場合、本発明における製造方法を用いた方が、巻線抵抗
値を小さくできる。
２Ｒｉ（半径Ｒｉ）、ティース数をＮｔ、ティース幅を
Ｗｔ、スロットオープン幅をＷｓとしたとき、巻線１回
分の周長の平均値は、本発明における製造方法の場合、
｛２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）＋Ｌ｝×２、直巻の
場合、｛Ｗｔ＋２Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）−Ｗｓ
＋２Ｌ｝となる。したがって、それぞれのスペースファ
クター７５％、６０％でそれぞれを割った値が巻線抵抗
値に比例すると考えられる。すなわち、｛２Ｒｉ・ｓｉ
ｎ（１８０／Ｎｔ）＋Ｌ｝／７５＜｛Ｗｔ＋２Ｒｉ・ｓ
ｉｎ（１８０／Ｎｔ）−Ｗｓ＋２Ｌ｝／１２０を満たす
場合、本発明における製造方法を用いた方が、巻線抵抗
値を小さくできる。
【００３９】また、ノズルを用いた巻線方法では、スロ
ット内部でノズルが動く部分が巻線の施せないデッドス
ペースとなり、巻線が動くスペースとなっていたが、本
実施によればスロット内にほぼ隙間なく巻線が挿入でき
るため、占積率を５５％以上、望ましくは６０％以上と
すれば、巻線がスロット内で動かず、またステータコア
の剛性も向上する。特に集中巻は、隣接するティースが
互いに引き寄せ合うことにより、ステータコアが円環振
動しやすいが、本構成により円環振動に対する剛性が向
上し、騒音も低減される。
ット内部でノズルが動く部分が巻線の施せないデッドス
ペースとなり、巻線が動くスペースとなっていたが、本
実施によればスロット内にほぼ隙間なく巻線が挿入でき
るため、占積率を５５％以上、望ましくは６０％以上と
すれば、巻線がスロット内で動かず、またステータコア
の剛性も向上する。特に集中巻は、隣接するティースが
互いに引き寄せ合うことにより、ステータコアが円環振
動しやすいが、本構成により円環振動に対する剛性が向
上し、騒音も低減される。
【００４０】なお、実際はステータコアには、巻線との
絶縁を行う絶縁物（通常絶縁フィルムまたは樹脂成形物
からなるインシュレータ、またはそれらの組み合せ）が
設けられるため、上式におけるＷｔ、Ｌは、絶縁物を含
んだ大きさとするべきであるが、通常絶縁物の厚みはテ
ィース幅、積厚に対して充分無視できる値である。
絶縁を行う絶縁物（通常絶縁フィルムまたは樹脂成形物
からなるインシュレータ、またはそれらの組み合せ）が
設けられるため、上式におけるＷｔ、Ｌは、絶縁物を含
んだ大きさとするべきであるが、通常絶縁物の厚みはテ
ィース幅、積厚に対して充分無視できる値である。
【００４１】スロット底部１５ｂが略半円形状となって
いるため、ティース１２からヨーク１３に向かって磁束
がスムーズに流れ、磁化力Ｈと磁束密度Ｂがほぼ同一方
向となるため、鉄損も減少する。
いるため、ティース１２からヨーク１３に向かって磁束
がスムーズに流れ、磁化力Ｈと磁束密度Ｂがほぼ同一方
向となるため、鉄損も減少する。
【００４２】ヨーク１３におけるティース１２の中心線
の延長線上に貫通孔１６を設けても、ヨーク１３の磁路
を妨げることがなく、またヨーク幅を確保するためにス
テータ外径を大きくする必要もない。特にエアコンや冷
蔵庫などのコンプレッサーに本電動機を用いれば、貫通
孔１６を冷媒通路として充分な断面積が確保でき、か
つ、高い効率を実現できる。特にエアコンの場合、大き
なトルクが必要となるため、巻線抵抗値を低減し、銅損
を低減することは、高効率化のために効果が大きい。
の延長線上に貫通孔１６を設けても、ヨーク１３の磁路
を妨げることがなく、またヨーク幅を確保するためにス
テータ外径を大きくする必要もない。特にエアコンや冷
蔵庫などのコンプレッサーに本電動機を用いれば、貫通
孔１６を冷媒通路として充分な断面積が確保でき、か
つ、高い効率を実現できる。特にエアコンの場合、大き
なトルクが必要となるため、巻線抵抗値を低減し、銅損
を低減することは、高効率化のために効果が大きい。
【００４３】本製造方法を採用することにより、集中巻
においてノズルを用いた直巻の場合のようにノズルによ
る巻線傷や、巻線の延びによる絶縁破壊等がなく、電動
機のステータの信頼性も向上させることができる。
においてノズルを用いた直巻の場合のようにノズルによ
る巻線傷や、巻線の延びによる絶縁破壊等がなく、電動
機のステータの信頼性も向上させることができる。
【００４４】なお本ステータを用いた場合、ロータは永
久磁石を用いた６極とするとよく、巻線は３相巻線と
し、ブラシレスモータとして運転すると磁束および巻線
の有効利用率も高く、トルク定数も高くなり、効率を高
くできる。
久磁石を用いた６極とするとよく、巻線は３相巻線と
し、ブラシレスモータとして運転すると磁束および巻線
の有効利用率も高く、トルク定数も高くなり、効率を高
くできる。
【００４５】（実施例２）図３は、本発明の他の実施例
における電動機を構成するステータの製造方法にかかる
ステータコアの断面図である。図４、図５、図６は、本
発明のほかの実施例における電動機を構成するステータ
の製造方法を示す斜視図である。
における電動機を構成するステータの製造方法にかかる
ステータコアの断面図である。図４、図５、図６は、本
発明のほかの実施例における電動機を構成するステータ
の製造方法を示す斜視図である。
【００４６】ステータコア２１は、鉄等の高透磁率材か
らなり、略放射状に略等間隔に配置された複数のティー
ス２２と、ティース２２の外周部をつなぐ略円環形状の
ヨーク２３からなるステータコアに巻線を施してなる。
らなり、略放射状に略等間隔に配置された複数のティー
ス２２と、ティース２２の外周部をつなぐ略円環形状の
ヨーク２３からなるステータコアに巻線を施してなる。
【００４７】ティース２２の内周部が、ティースの本体
部２２ｒより円周方向に幅広となる幅広部２２ｗを有
し、ティース２２にポリエステルフィルム等の絶縁物
（図示せず）を介して直接巻線１４を施してなる集中巻
方式の電動機である。巻線２４はヨーク２３とティース
本体部２２ｒとティースの幅広部２２ｗによって形成さ
れたスロット２５内部に収納されている。
部２２ｒより円周方向に幅広となる幅広部２２ｗを有
し、ティース２２にポリエステルフィルム等の絶縁物
（図示せず）を介して直接巻線１４を施してなる集中巻
方式の電動機である。巻線２４はヨーク２３とティース
本体部２２ｒとティースの幅広部２２ｗによって形成さ
れたスロット２５内部に収納されている。
【００４８】ティース２２に対し、ティースの幅広部２
２ｗは左右対称ではなく、円周方向の片側２２ｗｆにの
み突出しており、反対の片側２２ｗｒは、直線状のティ
ース本体２２ｒ側面２５ｓに連続している。
２ｗは左右対称ではなく、円周方向の片側２２ｗｆにの
み突出しており、反対の片側２２ｗｒは、直線状のティ
ース本体２２ｒ側面２５ｓに連続している。
【００４９】ティース２２に対し、ティースの幅広部２
２ｗが突出した側２２ｗｆの方向と、ロータの回転方向
Ｒが一致するようにすることで、ロータの磁束が流れ込
む側２２ｗｒに磁気飽和がないよう、磁路幅の狭い突出
部を設けていない。
２ｗが突出した側２２ｗｆの方向と、ロータの回転方向
Ｒが一致するようにすることで、ロータの磁束が流れ込
む側２２ｗｒに磁気飽和がないよう、磁路幅の狭い突出
部を設けていない。
【００５０】上記構成の電動機のステータにおいて、次
に示す順序にて製造する。
に示す順序にて製造する。
【００５１】第一に、図４に示すように、あらかじめ用
意された巻枠（図示せず）に巻線を施し、第二に、図５
に示すようにティースの幅広部が突出した側のスロット
オープン２７ｆから、巻線２４をスロット内部２５ｆに
挿入し、第三に、図６に示すようにティースの幅広部が
突出していない方の側のスロットオープン２７ｒから巻
線２４の残りの部分をスロット内部２５ｒに挿入し、第
四に、コイルエンドを所定の寸法となるよう整形してな
る。
意された巻枠（図示せず）に巻線を施し、第二に、図５
に示すようにティースの幅広部が突出した側のスロット
オープン２７ｆから、巻線２４をスロット内部２５ｆに
挿入し、第三に、図６に示すようにティースの幅広部が
突出していない方の側のスロットオープン２７ｒから巻
線２４の残りの部分をスロット内部２５ｒに挿入し、第
四に、コイルエンドを所定の寸法となるよう整形してな
る。
【００５２】また、必要に応じて、コイルエンドをレー
シングしたり結線したりする。
シングしたり結線したりする。
【００５３】図４、図５、図６には、ティース２２ひと
つ分の巻線のみを示しているが、他のティースについて
も同様に巻線を行う。
つ分の巻線のみを示しているが、他のティースについて
も同様に巻線を行う。
【００５４】ティースの幅広部が突出した側のスロット
オープン２７ｆから、巻線２４をスロット内部２５ｆに
挿入した場合、巻線２４は、スロットオープン２７ｆよ
りティース２２側に収納されているため、ティースの幅
広部が突出していない方の側のスロットオープン２７ｒ
までの距離は、隣接するスロットオープン２７ｆ、２７
ｒ相互間の距離より小さくなり、ティースの幅広部２２
ｓの幅よりも小さい幅の巻枠を使うことができる。
オープン２７ｆから、巻線２４をスロット内部２５ｆに
挿入した場合、巻線２４は、スロットオープン２７ｆよ
りティース２２側に収納されているため、ティースの幅
広部が突出していない方の側のスロットオープン２７ｒ
までの距離は、隣接するスロットオープン２７ｆ、２７
ｒ相互間の距離より小さくなり、ティースの幅広部２２
ｓの幅よりも小さい幅の巻枠を使うことができる。
【００５５】これにより整形後のコイルエンドが大きく
なることなく、巻線抵抗値も小さくできる。
なることなく、巻線抵抗値も小さくできる。
【００５６】なお、ティースの突出した側と反対の片側
２２ｗｒは、フィレットや面取りを施しておくと好適で
ある。
２２ｗｒは、フィレットや面取りを施しておくと好適で
ある。
【００５７】また、上記第二の工程と第三の工程は、第
二の工程が全て終わってから第三の工程に移ってもよい
が、ティースの幅広部が突出した側のスロットオープン
２７ｆから、巻線２４をスロット内部２５ｆに挿入しな
がらスロット内部２５ｆに挿入された巻線から順次ティ
ースの幅広部が突出していない方の側のスロットオープ
ン２７ｒから巻線２４の残りの部分をスロット内部２５
ｒに挿入していってもよい。
二の工程が全て終わってから第三の工程に移ってもよい
が、ティースの幅広部が突出した側のスロットオープン
２７ｆから、巻線２４をスロット内部２５ｆに挿入しな
がらスロット内部２５ｆに挿入された巻線から順次ティ
ースの幅広部が突出していない方の側のスロットオープ
ン２７ｒから巻線２４の残りの部分をスロット内部２５
ｒに挿入していってもよい。
【００５８】また、スロット内部の相間絶縁は、必要に
応じて挿入するとよい。
応じて挿入するとよい。
【００５９】実際に巻線を行う時は、巻線をスロットに
挿入する時に、ステータコアの端部で巻線を傷つけない
ように、ティースの内径部（幅広部）を覆うブレードを
設置して行うが、本実施例では便宜上、省略している。
挿入する時に、ステータコアの端部で巻線を傷つけない
ように、ティースの内径部（幅広部）を覆うブレードを
設置して行うが、本実施例では便宜上、省略している。
【００６０】また、絶縁の方式も、樹脂成形品によるイ
ンシュレータ、絶縁フィルム、またはこれらの組み合せ
等が考えられる。
ンシュレータ、絶縁フィルム、またはこれらの組み合せ
等が考えられる。
【００６１】スロット形状は底部が半円でなくとも、特
にかまわない。
にかまわない。
【００６２】また、電動機の極数や運転原理は、６極９
スロット、またブラシレスモータに限定するものではな
い。極数は任意であり、集中巻であればステッピングモ
ータ、スイッチとリラクタンスモータ等にも適用可能で
ある。また、ステータコア形状等も、本発明の趣旨に応
じて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲か
ら排除するものではない。
スロット、またブラシレスモータに限定するものではな
い。極数は任意であり、集中巻であればステッピングモ
ータ、スイッチとリラクタンスモータ等にも適用可能で
ある。また、ステータコア形状等も、本発明の趣旨に応
じて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲か
ら排除するものではない。
【００６３】特にスロットに巻線を挿入するとき、相間
絶縁紙を預けて、同時に挿入すると、工程が簡略化され
生産性が向上する。
絶縁紙を預けて、同時に挿入すると、工程が簡略化され
生産性が向上する。
【００６４】
【発明の効果】上記説明より明らかなように、請求項１
に記載の発明によれば、スロット占積率の向上を図るこ
とができる。
に記載の発明によれば、スロット占積率の向上を図るこ
とができる。
【００６５】請求項２に記載の発明によれば、スロット
占積率を向上させ、かつ巻線抵抗を低下させることがで
きる。
占積率を向上させ、かつ巻線抵抗を低下させることがで
きる。
【００６６】請求項３に記載の発明によれば、スロット
占積率を向上させ、かつステータの剛性が向上し、ステ
ータコアの円環振動に起因する騒音を低減させることが
できる。
占積率を向上させ、かつステータの剛性が向上し、ステ
ータコアの円環振動に起因する騒音を低減させることが
できる。
【００６７】請求項４に記載の発明によれば、巻線の絶
縁に対する信頼性を向上させ、生産性の向上を図ること
ができる。
縁に対する信頼性を向上させ、生産性の向上を図ること
ができる。
【００６８】請求項５に記載の発明によれば、スロット
占積率を向上させ、かつ、巻線抵抗を低下させることが
できる。
占積率を向上させ、かつ、巻線抵抗を低下させることが
できる。
【００６９】請求項６に記載の発明によれば、鉄損が小
さく、効率の高い電動機を提供することができる。
さく、効率の高い電動機を提供することができる。
【００７０】請求項７に記載の発明によれば、必要な磁
路を確保しつつ、取り付け用穴や冷媒通路用穴を設ける
ことができ、また、ステータ外径も小さくすることがで
きる。
路を確保しつつ、取り付け用穴や冷媒通路用穴を設ける
ことができ、また、ステータ外径も小さくすることがで
きる。
【００７１】請求項８に記載の発明によれば、巻線長を
短くすることができ、コイルエンドおよび巻線抵抗を小
さくすることができる。
短くすることができ、コイルエンドおよび巻線抵抗を小
さくすることができる。
【００７２】請求項９に記載の発明によれば、磁束が集
中する箇所に十分な磁路を確保することができ、効率の
高い電動機を提供することができる。
中する箇所に十分な磁路を確保することができ、効率の
高い電動機を提供することができる。
【００７３】請求項１０に記載の発明によれば、巻線長
を短くすることができ、コイルエンドおよび巻線抵抗を
小さくすることができる。
を短くすることができ、コイルエンドおよび巻線抵抗を
小さくすることができる。
【００７４】請求項１１に記載の発明によれば、モータ
積厚を抑え、かつスロット占積率を向上させることがで
きる。
積厚を抑え、かつスロット占積率を向上させることがで
きる。
【００７５】請求項１２に記載の発明によれば、小型で
高効率のコンプレッサーを提供することができる。
高効率のコンプレッサーを提供することができる。
【図１】本発明の一実施例における電動機を構成するス
テータの製造方法を示す斜視図
テータの製造方法を示す斜視図
【図２】本発明の一実施例における電動機を構成するス
テータの製造方法にかかるステータコアの断面図
テータの製造方法にかかるステータコアの断面図
【図３】本発明の他の実施例における電動機を構成する
ステータの製造方法にかかるステータコアの断面図
ステータの製造方法にかかるステータコアの断面図
【図４】本発明の他の実施例における電動機を構成する
ステータの製造方法の第一工程を示す斜視図
ステータの製造方法の第一工程を示す斜視図
【図５】本発明の他の実施例における電動機を構成する
ステータの製造方法の第二工程を示す斜視図
ステータの製造方法の第二工程を示す斜視図
【図６】本発明の他の実施例における電動機を構成する
ステータの製造方法の第三工程を示す斜視図
ステータの製造方法の第三工程を示す斜視図
【図７】従来の集中巻の電動機を構成するステータの製
造方法を示す斜視図
造方法を示す斜視図
【図８】従来の分布巻の電動機を構成するステータの製
造方法を示す斜視図
造方法を示す斜視図
【図９】従来の分布巻の電動機を構成するステータの製
造方法を示す斜視図
造方法を示す斜視図
１１ ステータコア １２ ティース １３ ヨーク １４ 巻線 １５ スロット １６ 貫通穴 １７ スロットオープン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 3/34 Ｈ０２Ｋ 3/34 Ｃ 15/02 15/02 Ｆ (72)発明者 神藤 正行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 森野 修明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H003 AA01 AC03 CF01 CF04 CF05 CF06 5H002 AA03 AB04 AD04 AE06 AE07 AE08 5H604 AA05 AA08 BB01 BB08 BB14 CC01 CC05 CC16 DA16 DB26 PB03 5H615 AA01 BB01 BB07 BB14 BB16 PP01 PP06 PP13 PP14 QQ02 QQ08 QQ12 RR02 SS05 SS11 TT36
Claims (12)
- 【請求項１】 ステータとロータを有する電動機におい
て、前記ステータは略放射状に略等間隔に配置された複
数のティース内周部に、前記ティースの本体部外周部よ
り円周方向に幅広となる幅広部を有する複数の前記ティ
ースと、前記ティースの外周部をつなぐ略円環形状のヨ
ークからなるステータコアに絶縁物を介して、あらかじ
め用意された巻枠に巻線を施した後、巻線を隣接するテ
ィースの幅広部間の隙間（スロットオープンという）か
ら挿入し、ヨークとティースとティースの幅広部によっ
て形成されるスロット内部に収めた後、コイルエンドを
整形して製造されたことを特徴とする電動機の製造方
法。 - 【請求項２】 スロット内部で巻線が動かない程度に隙
間なく巻装された請求項１記載の電動機の製造方法。 - 【請求項３】 スロット面積に対する導体の占める割
合、すなわちスロット占積率が５５％以上である請求項
１記載の電動機の製造方法。 - 【請求項４】 巻線をスロットに挿入時に、相間絶縁フ
ィルムを同時に預けて挿入する請求項１記載の電動機の
製造方法。 - 【請求項５】 ステータコアの積厚をＬ、ステータ内径
を２Ｒｉ（半径Ｒｉ）、ティース数をＮｔ、ティース幅
をＷｔ、スロットオープン幅をＷｓとしたとき、｛２Ｒ
ｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）＋Ｌ｝／７５＜｛Ｗｔ＋２
Ｒｉ・ｓｉｎ（１８０／Ｎｔ）−Ｗｓ＋２Ｌ｝／１２０
を満たすことを特徴とした請求項１記載の電動機の製造
方法。 - 【請求項６】 スロット形状が、直線状のティース両側
に対し、スロット底部が、前記ティース両側に接する略
半円形状となっていることを特徴とする請求項１記載の
電動機の製造方法。 - 【請求項７】 ヨークにおける、ティースの中心線の延
長線上に、貫通穴、または、前記ヨークの外周部におけ
る、前記ティースの中心線の延長線上に、切り欠きを設
けたことを特徴とする請求項６記載の電動機の製造方
法。 - 【請求項８】 ティースに対し、ティースの幅広部が左
右対称ではなく、円周方向の片側にのみ突出しているこ
とを特徴とする請求項１記載の電動機の製造方法。 - 【請求項９】 ティースの幅広部が突出した方向と、ロ
ータの回転方向が一致することを特徴とする請求項８記
載の電動機の製造方法。 - 【請求項１０】 第一に、ティースの幅広部が突出した
側のスロットオープンから、あらかじめ用意された巻枠
に施された巻線をスロット内部に挿入し、第二に、ティ
ースの幅広部が突出していない方の側のスロットオープ
ンから巻線の残りの部分をスロット内部に挿入すること
を特徴とする請求項８または請求項９記載の電動機の製
造方法。 - 【請求項１１】 請求項１から請求項１０のいずれか１
項に記載の製造方法により製造された電動機。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の電動機を用いたコン
プレッサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000343293A JP2001346366A (ja) | 2000-03-27 | 2000-11-10 | 電動機およびその製造方法ならびにそれを用いたコンプレッサー |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000086135 | 2000-03-27 | ||
| JP2000-86135 | 2000-03-27 | ||
| JP2000343293A JP2001346366A (ja) | 2000-03-27 | 2000-11-10 | 電動機およびその製造方法ならびにそれを用いたコンプレッサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001346366A true JP2001346366A (ja) | 2001-12-14 |
Family
ID=26588400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000343293A Pending JP2001346366A (ja) | 2000-03-27 | 2000-11-10 | 電動機およびその製造方法ならびにそれを用いたコンプレッサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001346366A (ja) |
Cited By (8)
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|---|---|---|---|---|
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-
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- 2000-11-10 JP JP2000343293A patent/JP2001346366A/ja active Pending
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