JP2004364499A - リニア圧縮器用モーターのアウターステーター - Google Patents

Abstract

【課題】 冷媒ガスを圧縮するリニア圧縮器に具備されるモーターのアウターステーターを提供する。
【解決手段】 左右側にフランジ部が形成されたボビン７１にコイル７２が巻線されたコイルアセンブリと、前記コイルアセンブリを取り囲むように配置された複数個のコアブロック７４とから構成されたアウターステーターにおいて、前記ボビンのフランジ部にはボビン押圧手段である突出部材７７が形成され、前記アウターステーターを圧縮器に組み付ける時に、圧縮器に設けられたシリンダーブロック６４とバックカバー６５とにより前記コアブロックのみならずボビンも押圧されるために、アウターステーターのコアブロックとコイルアセンブリとを一体化して堅実に圧縮器に組み付けることができ、ボビンに巻線されたコイルの移動も防止することができる効果がもたらされる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、シリンダーの内部でピストンが往復直線運動するように駆動力を提供するリニア圧縮器のモーターに関し、特に前記モーターを構成しているアウターステーターのコイルアセンブリとコアブロックとを一体化して圧縮器に堅実に組み立てられるリニア圧縮器用モーターのアウターステーターに関する。

一般的に、リニア圧縮器(Linear compressor)は、モーターの直線駆動力がピストンに伝達されてピストンがシリンダーの内部で直線往復運動しながら冷媒ガスを吸入して圧縮した後に吐き出す装置である。

図１は従来の技術によるリニア圧縮器が示された断面図であり、図２及び図３は従来の技術によるリニア圧縮器用モーターのアウターステーターが示された斜視図及び断面図である。

従来の技術によるリニア圧縮器は、図１に示したように、密閉容器１と、ダンパー２及び３により密閉容器１の内部に緩衝可能に設けられたシリンダーブロック４及びバックカバー５と、シリンダーブロック４に固定されたシリンダー６と、前記シリンダー６の内部に直線往復移動可能に設けられたピストン７と、前記ピストン７に固定されたマグネットフレーム８と、前記ピストン７を直線往復運動させるモーター(Ｍ)とから構成される。

一方、前記モーター(Ｍ)は、前記シリンダーブロック４とバックカバー５との間に設けられるアウターステーター１０と、前記アウターステーター１０の内側に前記アウターステーター１０と離隔して設けられるインナーステーター２０と、前記アウターステーター１０と前記インナーステーター２０との間に位置して前記マグネットフレーム８に取り付けられるマグネット３０とから構成される。

前記アウターステーター１０は、ボビン１１と前記ボビン内部に巻線されたコイル１２とからなるコイルアセンブリ１３と、多数個の鋼板を積層して形成され、前記コイルアセンブリ１３を取り囲むように前記コイルアセンブリ１３に組み立てられる左右側のコアブロック１４とから構成され、前記コアブロック１４は前記ボビン１１に一定な間隔をおいて複数個が放射状に離隔して設けられる。

前述のように構成されたリニア圧縮器は、アウターステーター１０のコイル１２に交流電源が印加されると、前記アウターステーター１０とインナーステーター２０との間で発生する磁界が変化してマグネット３０が直線往復移動し、マグネットフレーム８及びピストン７も直線往復移動するので、冷媒ガスは、吸入パイプ４１及び吸入路４２を通過して圧縮室(Ｃ)に吸入された後に圧縮されて、吐出パイプ４３を通じて外部に吐出される。

一方、前記モーター(Ｍ)のアウターステーター１０の構造及びその製造過程を図２及び図３を参照してさらに詳細に説明すると次の通りである。

両側の半径方向に突出したフランジ部１１ａが形成された円筒状のボビン１１にコイル１２を巻線してコイルアセンブリ１３を製造し、多数の鋼板が積層して形成されたコアブロック１４が前記コイルアセンブリ１３を取り囲むように一定な間隔をおいて離隔して放射状に多数個を組み付けられる。

前記コイルアセンブリ１３にコアブロック１４が組み立てられた状態で前記コイルアセンブリ１３とコアブロック１４とをオーバーモールド金型(図示せず)に入れて合成樹脂を射出することにより、前記コイルアセンブリ１３のコイル１２とコアブロック１４、１５との間に絶縁層１６を形成させると共に前記コイルアセンブリ１３と左右側のコアブロック１４の外側周りにオーバーモールディング層１７を形成させてアウターステーター１０の製造を完了した後に、アウターステーター１０を図１に示したようにシリンダーブロック４とバックカバー５との間に位置させてボルト及びナット９を使用して前記コアブロック１４の外側面を前記シリンダーブロック４とバックカバー５とにより押圧することにより、アウターステーター１０を圧縮器に組み付ける。

しかし、従来の技術によるリニア圧縮器用モーターのアウターステーター１０は前記コアブロック１４とコイルアセンブリ１３とを一体化して固定するために高温の合成樹脂を射出してオーバーモールディング層１７を形成することにより、コアブロック１４が熱変形を起こして設計寸法が変更されるだけでなく、オーバーモールド金型と射出用合成樹脂とが必要になって生産コストが増大される問題点がある。

かつ、前記アウターステーター１０はボルト及びナット９により前記コアブロック１４のみが前記シリンダーブロック４とバックカバー５との間で押圧されて圧縮器に組み立てられるので、圧縮器の駆動時に発生する振動及び衝撃やオーバーモールディング層１７の不良によりボビン１１とコアブロック１４との間に相対的な移動が発生したり、ボビン１１に巻線されたコイル１２に多少の移動が発生したりする問題点があった。

本発明は、上述の従来技術の問題点を解決するために案出されたものであり、コイルアセンブリとコアブロックとにオーバーモールディング層を形成せずにコイルアセンブリとコアブロックとを一体化させた状態で圧縮器に組み立てることにより、アウターステーターの生産コストを低減させると共にコアブロックの熱変形を防止して高精度の設計寸法を確保できるリニア圧縮器用モーターのアウターステーターを提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、圧縮器の駆動時にコイルアセンブリとコアブロックとの相対的な移動を防止できるリニア圧縮器用モーターのアウターステーターを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、ボビンに巻線されたコイルの移動を防止できるリニア圧縮器用モーターのアウターステーターを提供することである。

前記目的を達成するために、本発明によるリニア圧縮器用モーターのアウターステーターは、ボビン及び前記ボビンに巻線されたコイルからなるコイルアセンブリと、前記コイルアセンブリを取り囲むように前記コイルアセンブリに一定な間隔をおいて相互離隔して配置される複数個のコアブロックとを含んで構成されたリニア圧縮器用モーターのアウターステーターにおいて、前記アウターステーターには前記アウターステーターを前記リニア圧縮器に組み立てる時に、前記ボビンを押圧するボビン押圧手段が形成されたことを特徴とする。

かつ、前記ボビン押圧手段は前記ボビンの左右側にそれぞれ形成されたフランジ部の少なくとも何れか一つに形成され、前記ボビンの長さ方向に前記フランジ部の外側に向けて突出した突出部材から形成されたことを特徴とする。

かつ、前記突出部材は前記コイルアセンブリを覆うコアブロックの外側面まで突出するか、或いは前記コアブロックの外側面よりさらに突出して形成されることを特徴とする。

本発明は、冷媒ガスを圧縮するリニア圧縮器に具備されるモーターのアウターステーターに関し、左右側にフランジ部が形成されたボビンにコイルが巻線されたコイルアセンブリと、前記コイルアセンブリを取り囲むように配置された複数個のコアブロックとから構成されたアウターステーターにおいて、前記フランジ部にボビン押圧手段である突出部材が形成され、前記アウターステーターを圧縮器に組み付ける時に、圧縮器に設けられたシリンダーブロックとバックカバーとにより前記コアブロックのみならずボビンも押圧されるために、アウターステーターのコアブロックとコイルアセンブリとを一体化して堅実に圧縮器に組み立てることができ、ボビンに巻線されたコイルの移動も防止できる効果がもたらされる。

以下、添付した図面を参照して本発明によるリニア圧縮器用モーターのアウターステーターを説明すると次の通りである。

図４は本発明によるアウターステーターが組み付けられたリニア圧縮器を示した断面図であり、図５は本発明によるアウターステーターの斜視図であり、図６は図５のＢ−Ｂ断面図であり、図７は本発明によるアウターステーターのボビンを示した斜視図である。

本発明によるアウターステーターが組み付けられたリニア圧縮器は、図４に示したように、密閉容器５０と、ダンパー６２及び６３により密閉容器５０の内部に緩衝可能に設けられたシリンダーブロック６４及びバックカバー６５と、前記シリンダーブロック６４に固定されたシリンダー６６と、前記シリンダー６６に直線往復移動可能に設けられたピストン６７と、前記ピストン６７に固定されたマグネットフレーム６８と、前記ピストン６７を直線往復駆動させるモーター(Ｍ)とから構成される。

前記モーター(Ｍ)は、前記シリンダーブロック６４とバックカバー６５との間にボルト６９及びナット６９ａで固定されるアウターステーター７０と、前記アウターステーター７０の内側に設けられるインナーステーター９０と、前記アウターステーター７０とインナーステーター９０との間に設けられた前記マグネットフレーム６８に取り付けられたマグネット８０とから構成される。

前記アウターステーター７０は、図５、６及び７に詳細に示したように、側面の左右にフランジ部７１ａが形成された円筒状のボビン７１に巻線されたコイル７２及び前記巻線されたコイル７２上に形成された絶縁部材７５からなるコイルアセンブリと、多数の鋼板を積層して形成されて前記コイルアセンブリを取り囲むように前記コイルアセンブリに放射状に相互離隔して配置された複数個の左右側コアブロック７４とから構成される。

一方、前記アウターステーター７０には、前記アウターステーター７０を図４に示されたようにシリンダーブロック６４とバックカバー６５との間に位置させて、前記シリンダーブロック６４とバックカバー６５とに形成された穴に嵌められて貫通するボルト６９の末端部にナット６９ａを締め付けることにより、前記シリンダーブロック６４とバックカバー６５とにより前記ボビン７１が軸方向に押圧されるボビン押圧手段が形成される。

前記ボビン押圧手段は、前記ボビン７１の左右側フランジ部７１ａにそれぞれ形成され、前記ボビン７１の長さ方向に前記フランジ部７１ａの外側に向けて突出した突出部材７７から形成される。

前記突出部材７７は前記ボビン７１の軸を中心として相互１８０°の角度で離隔するように二つが前記フランジ部７１ａの半径方向に対向して形成される。

一方、前記突出部材７７の外側面７７ａは前記フランジ部７１ａの半径方向に向けて傾いているが、前記ボビン７１の中心から一番離隔されている外側面の末端部７７ａ’が外側に一番長く突出することが望ましい。

かつ、前記突出部材７７の末端部７７ａ’は、図６に示したように、ボビン７１の長さ方向の外側に前記コアブロック７４の外側面７４ａよりやや突出することが望ましいが、前記末端部７７ａ’をコアブロック７４の外側面７４ａまで突出させることも可能である。

前述のように構成されたアウターステーターの製造及び組立過程を説明すると次の通りである。

突出部材７７が突出した左右側のフランジ部７１を有するボビン７１をモールディングして、前記ボビン７１にコイル７２を巻線した後、前記巻線されたコイル７２上に合成樹脂を射出して絶縁部材７５を形成することによりコイルアセンブリを製造する。

多数個の鋼板を積層して溶接することによりコアブロック７４を製造した後、コアブロック７４は、前記コイルアセンブリを取り囲むように前記コイルアセンブリに放射状に相互離隔させて配置され、アウターステーター７０を製作する。

前記アウターステーター７０を、図４に示したように、シリンダーブロック６４とバックカバー６５との間に位置させた後、前記シリンダーブロック６４とバックカバー６５とに形成されたボルト穴にボルト６９を貫通させてボルト６９の末端をナット６９ａで締め付けると、前記アウターステーター７０が前記シリンダーブロック６４とバックカバー６５とにより押圧されて固定される。

この際、前記アウターステーター７０の突出部材７７の末端部７７ａ’は、前記シリンダーブロック６４とバックカバー６５とにより押圧され、左右側のフランジ部７１ａが対向して内側に撓むようになり、ボビン７１がシリンダーブロック６４とバックカバー６５とに堅実に結合されると共に、左右側のフランジ部７１ａの間に位置するコイル７２も押圧されるので、ボビン７１内でのコイル７２の移動が防止される。

一方、前記突出部材７７の末端部７７ａ’が前記シリンダーブロック６４及びバックカバー６５により前記コアブロック７４の外側面７４ａまで押圧されると、前記シリンダーブロック６４とバックカバー６５とは前記コアブロック７４の外側面７４ａに接触して前記コアブロック７４を押圧するようになり、前記コアブロック７４はコイルアセンブリと一体化して前記シリンダーブロック６４とバックカバー６５との間に堅実に結合される。

図８は本発明のもう一つの実施例によるアウターステーターを示した断面図である。
図８に示されたアウターステーターは、コイル７２に糸を巻線した絶縁部材７５’が形成されており、前記突出部材７７の末端部７８ａ’が前記コアブロック７４の外側面７４ａまで突出していることを特徴とする。
この他の構成は図６に示したアウターステーターと同一なので、詳細の説明を省くことにする。

従来の技術によるリニア圧縮器が示された断面図である。 従来の技術によるリニア圧縮器用モーターのアウターステーターが示された斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施例によるアウターステーターが組み付けられたリニア圧縮器が示された断面図である。 本発明の実施例によるリニア圧縮器用モーターのアウターステーターが示された斜視図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施例によるリニア圧縮器用モーターのアウターステーターのボビンが示された斜視図である。 本発明のもう一つの実施例によるリニア圧縮器用モーターのアウターステーターが示された断面図である。

符号の説明

７０…アウターステーター
７１…ボビン
７２…コイル
７４…コアブロック
７５…絶縁部材
７７…突出部材
８０…マグネット
９０…インナーステーター
Ｍ…モーター

Claims (14)

1. 左右側のそれぞれにフランジ部が形成されたボビン及び前記ボビンに巻線されたコイルからなるコイルアセンブリと、前記コイルアセンブリを取り囲むように前記コイルアセンブリに相互離隔して配置された複数個のコアブロックとを含んで構成されたリニア圧縮器用モーターのアウターステーターにおいて、
   前記アウターステーターには、前記アウターステーターを前記リニア圧縮器に組み付ける時に前記ボビンを押圧するボビン押圧手段が形成されたことを特徴とするリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
2. 前記ボビン押圧手段は前記ボビンの左右側のそれぞれに形成されたフランジ部の少なくとも何れか一つに形成された突出部材であることを特徴とする請求項１に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
3. 前記突出部材は前記ボビンの長さ方向に前記フランジ部の外側に向けて突出することを特徴とする請求項２に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
4. 前記突出部材は１８０°の間隔をおいて２つが対向するように形成されたことを特徴とする請求項３に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
5. 前記突出部材は前記フランジ部の半径方向に形成されたことを特徴とする請求項３に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
6. 前記突出部材の外側は前記フランジ部の半径方向に向いて傾いていることを特徴とする請求項３に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
7. 前記突出部材は前記ボビンの中心から最も離隔された部位の末端部が最も突出して形成されたことを特徴とする請求項６に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
8. 前記突出部材は前記コアブロックの外側面まで突出して形成されたことを特徴とする請求項３に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
9. 前記突出部材は前記コアブロックの外側面よりさらに突出して形成されたことを特徴とする請求項３に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
10. 前記アウターステーターは締付部材によりリニア圧縮器に設けられたシリンダーブロックとバックカバーとの間で前記コアブロックと前記ボビンとがそれぞれ押圧されて組み付けられたことを特徴とする請求項１に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
11. 前記締付部材はボルト及びナットであることを特徴とする請求項１０に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
12. 前記コイルと前記コアブロックとの間には絶縁部材が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
13. 前記絶縁部材は合成樹脂の被覆により形成されたことを特徴とする請求項１２に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。
14. 前記絶縁部材は前記コイルに糸を巻線して形成されたことを特徴とする請求項１２に記載のリニア圧縮器用モーターのアウターステーター。

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