JP2005143214A - 電動機とその製造方法およびそれを用いた圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機を金属製フレームに焼きバメ固定することにより、電動機固定子が歪により変形し、電動機組み込み精度の低下、電動機の効率低下を伴う性能への影響、またはレアショート等の品質への影響が発生する。本発明はこれらの不都合を防止することができる電動機を提供するものである。
【解決手段】 金属製フレーム５に電動機固定子１を焼きバメ固定する嵌め合い代を、電動機固定子１の積層するコア鉄板７のズレ幅の範囲と等しくすることにより、積層するコア鉄板７のズレによりはみ出た部分で焼きバメ固定を行い、電動機固定子１の変形を伴う歪を軽減する。
【選択図】 図２

Description

本発明は金属製フレームに焼きバメ固定される電動機とその製造方法およびそれを用いた圧縮機に関するものである。

従来、この種の金属製フレームに焼きバメ固定する電動機は、所定の嵌め合い代を有する電動機固定子を加熱された金属製フレームに挿入し、冷却により金属製フレームが収縮し、電動機固定子が強固に金属製フレームに固定されている。この場合、金属製フレームならびに電動機固定子の剛性、または焼きバメの嵌め合い代によっては、電動機固定子のコアに大きな力が加わり、コアの変形を伴う歪が発生し、電動機組み込み精度の低下、電動機の効率低下を伴う性能への影響やレアショート等の品質への影響が発生する恐れがあった。そこで、電動機固定子コアの磁極歯の全部または大部分の対応する外周面部をフレームに非接触状態となるような構造を用いて、電動機固定子の変形により電動機回転子との空隙が不均一になることを防止しているものもある（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の電動機を示すものである。図６に示すように、電動機固定子１と、電動機回転子４と、金属製フレーム５と、クランク軸６から構成されている。
特開２００１−７８３７５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、電動機を密閉容器内に焼きバメ固定し、高圧ガス雰囲気中で使用する場合では、金属性フレームの強度が高く、電動機固定子に与える歪も無視できなくなってきている。特に電動機固定子のスロット部が変形する為、電動機の効率低下ならびにレアショート等が発生することになりかねない。また近年では、二酸化炭素を冷媒とする圧縮機が求められ、密閉容器の耐圧設計強度を高める為、金属製フレームの板厚も厚くなり、従来どおりの焼きバメの嵌め合い代では電動機固定子が歪により変形し、電動機組み込み精度の低下、電動機の効率低下を伴う性能への影響、またはレアショート等の品質への影響が発生するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電動機を金属製フレームに焼きバメ固定することにより、電動機固定子が歪により変形し、電動機組み込み精度の低下、電動機の効率低下を伴う性能への影響、またはレアショート等の品質への影響が発生することを防止することができる電動機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電動機は、焼きバメ固定の嵌め合い代の範囲を積層する電動機固定子コア鉄板のズレ幅の範囲と等しくしたものである。

これによって、積層する電動機固定子コアのズレによりはみ出した部分だけで金属製フレームに密着固定されるので、電動機固定子の変形を伴う歪を軽減し、電動機の組み込み精度の向上、電動機の性能低下の防止ならびに品質問題の発生の阻止を図ることができる。

本発明の電動機は、金属製フレームに電動機固定子を焼きバメ固定した場合の金属製フ
レームの収縮による電動機固定子に与える歪を軽減し、電動機組み込み精度の低下、電動機の効率低下を伴う性能への影響、またはレアショート等の品質への影響が発生することを防止することができる。

第１の発明は金属製フレームに電動機固定子を焼きバメ固定する嵌め合い代を、積層する電動機固定子コア鉄板のズレ幅の範囲と等しくすることにより、積層する電動機固定子コアのズレによりはみ出した部分だけで金属製フレームに密着固定されることになり、電動機固定子の変形を伴う歪を軽減し、電動機組み込み精度の低下、電動機の効率低下を伴う性能への影響、またはレアショート等の品質への影響が発生することを防止することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の電動機に於いて、電動機固定子のコア端面に近い部分の積層するコア鉄板の外形寸法を電動機固定子中央部のコア鉄板よりコア鉄板のズレ幅以上に小さくすることにより、コア端面部に集中する歪を軽減し、コア端面の積層する鉄板の変形や盛り上がりを防止することができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の電動機に於いて、電動機固定子のコア端面に近い部分の積層するコア鉄板のズレ幅をコア中央部のズレ幅より小さくなるようにすることにより、コア端面部に集中する歪を軽減し、コア端面の積層する鉄板の変形や盛り上がりを防止することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の電動機を生産する際、電動機固定子のコア打ち抜き後、積層する鉄板をコアかしめのガイド治具にて調整し、端面部のコア鉄板のズレ幅を最小化させ、コア端面部に集中する歪を軽減し、コア端面の積層する鉄板の変形や盛り上がりを防止することができる。

第５の発明は、特に、第３の発明の電動機を生産する際、電動機固定子のコア打ち抜き後、電動機固定子のコア端面に近い部分の積層する鉄板をコアかしめ前に決め押しし、端面部のコア鉄板のズレ幅を最小化させ、端面部に集中する歪を軽減し、コア端面の積層する鉄板の変形や盛り上がりを防止することができる。

第６の発明は、特に、第１から第５のいずれか１つの発明の電動機に於いて、電動機固定子外周面のフレームとの接触面に１本もしくは複数本の溝を高さ方向に設けることにより、更に電動機固定子の変形を伴う歪を軽減し、電動機組み込み精度の低下、電動機の効率低下を伴う性能への影響、またはレアショート等の品質への影響が発生することを防止することができる。

第７の発明は、特に、第１から第６のいずれか１つの発明の電動機を圧縮機に用いることにより、焼きバメ固定による電動機固定子の変形を伴う歪を軽減し、電動機組み込み精度の低下、電動機の効率低下を伴う性能への影響、またはレアショート等の品質への影響が発生することを防止し、高性能で尚且つ高信頼性を有する圧縮機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電動機の横断面図を示し、図２はその電動機固定子の外周部の横断面詳細図を示すものである。

図１において、電動機固定子１は、電磁鋼板より打ち抜かれたコア鉄板を積み重ね、かしめ固定されたコア部２と、インサーター方式もしくは直巻き方式にてスロットに固定された巻線部３とから構成されている。このとき、図２に示すように電動機固定子の外形寸法は、コア鉄板７の外形寸法より、個々の鉄板のズレ幅分大きくなっている。この電動機固定子１を金属製フレーム５に焼きバメ固定するに当たり、この個々のコア鉄板７のズレ幅分大きくなったことを考慮し、焼きバメの嵌め合い代を設定している。

本実施の形態では、この焼きバメの嵌め合い代の寸法を、電動機固定子コア２の個々のコア鉄板７のズレ幅と等しくすることにより、電動機固定子コア２のズレによりはみ出したコア鉄板７だけで金属製フレーム５に焼きバメ固定されることとなり、金属製フレーム５から受ける力を最小限に抑えることができ、電動機固定子１の変形を伴う歪を軽減し、電動機組み込み精度の低下、電動機の効率低下を伴う性能への影響、またはレアショート等の品質への影響が発生することを防止することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における電動機固定子の外周部の横断面詳細図である。

図３において、電動機固定子１のコア端面に近い部分の積層するコア鉄板７の外形寸法を電動機固定子１の中央部のコア鉄板７よりコア鉄板のズレ幅以上に小さく設定している。

本実施の形態では、電動機固定子１のコア鉄板７の外形寸法をコア端面に近い部分のみ小さくすることにより、コア端面部分が焼きバメ後に金属製フレーム５から直接力を受けることが無く、コア端面の積層するコア鉄板７の内径側にせり出す変形や剥がれる様な盛り上がりを防止することができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３から５の実施の形態における電動機固定子の外周部の横断面詳細図である。

図４において、電動機固定子１のコア端面に近い部分の積層するコア鉄板７のズレ幅をコア中央部のズレ幅より小さくしている。

本実施の形態では、電動機固定子１のコア鉄板７のズレ幅をコア端面に近い部分のみ小さくすることにより、コア端面部分が焼きバメ後に金属製フレーム５から直接力を受けることが無く、コア端面の積層するコア鉄板７の内径側にせり出す変形や剥がれる様な盛り上がりを防止することができる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態では、電動機固定子１のコア打ち抜き後、ガイド治具を電動機固定子１の内径に挿入し、コア上下端面付近のみ内径基準でズレ幅を最小化して、コア２をかしめている。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態では、電動機固定子１のコア打ち抜き後、コア上下端面付近を外側から治具にて決め押しし、コア上下端面付近のみズレ幅を最小化して、コア２をかしめている。

（実施の形態６）
図５は、本発明の実施の形態における電動機固定子の外周部の上面詳細図である。

図５において、電動機固定子１の外周面のフレームとの接触面に１本もしくは複数本の溝８を高さ方向に設けている。

本実施の形態では、電動機固定子１の外周面に高さ方向の溝を設けることにより、焼きバメ後、金属製フレーム５から受ける力を更に小さくし、電動機固定子１の変形を伴う歪を軽減し、電動機組み込み精度の低下、電動機の効率低下を伴う性能への影響、またはレアショート等の品質への影響が発生することを防止することができる。

（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の第１から６のいずれかに記載の電動機を、たとえば二酸化炭素を冷媒として用いる圧縮機に適用することにより、焼きバメ固定による電動機固定子の変形を伴う歪を軽減し、電動機組み込み精度の低下、電動機の効率低下を伴う性能への影響、またはレアショート等の品質への影響が発生することを防止し、高性能で尚且つ高信頼性を有する圧縮機を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる電動機ないしはその製造方法及びそれを用いた圧縮機は、金属性フレームに焼きバメ固定される電動機固定子の変形を伴う歪を軽減することが可能となるので、圧縮機のみならず、各種の電動機器の固定方法に適用できる。

本発明の実施の形態１における電動機の横断面図 本発明の実施の形態１における電動機固定子の外周部の横断面詳細図 本発明の実施の形態２における電動機固定子の外周部の横断面詳細図 本発明の実施の形態３から５における電動機固定子の外周部の横断面詳細図 本発明の実施の形態６における電動機固定子の外周部の上面詳細図 従来の電動機の上面図

符号の説明

１ 電動機固定子
２ コア
３ 巻線
４ 電動機回転子
５ 金属製フレーム
６ クランク軸
７ コア鉄板
８ 溝

Claims (7)

1. 電動機の固定子を金属製フレームに焼きバメ固定する電動機器に於いて、その焼きバメ代の範囲を電動機固定子の積層するコア鉄板のズレ幅の範囲と等しくしたことを特徴とする電動機。
2. 電動機の固定子を金属製フレームに焼きバメ固定する電動機器に於いて、電動機固定子コア端面に近い部分の積層するコア鉄板の外形寸法を電動機固定子中央部の積層するコア鉄板よりコア鉄板のズレ幅以上に小さくなるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電動機。
3. 電動機の固定子を金属製フレームに焼きバメ固定する電動機器に於いて、電動機固定子コア端面に近い部分の積層するコア鉄板のズレ幅を中央部のズレ幅より小さくなるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電動機。
4. 電動機の固定子を金属製フレームに焼きバメ固定する電動機器に於いて、電動機固定子コア端面に近い部分の積層するコア鉄板のズレ幅を中央部のズレ幅より小さくなるように、コアかしめのガイド治具にて調整することにより生産されることを特徴とする請求項３に記載の電動機の製造方法。
5. 電動機の固定子を金属製フレームに焼きバメ固定する電動機器に於いて、固定子コア端面に近い部分の積層するコア鉄板のズレ幅を中央部のズレ幅より小さくなるように、コア打ち抜き後、電動機固定子のコア端面に近い部分の積層する鉄板をコアかしめ前に決め押ししすることにより生産されることを特徴とする請求項３に記載の電動機の製造方法。
6. 電動機の固定子を金属製フレームに焼きバメ固定する電動機器に於いて、固定子外周面のフレームとの接触面に１本もしくは複数本の溝を高さ方向に設けることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電動機。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の電動機を用いた圧縮機。
   

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