JP2005245091A - Motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータコアのスロットに絶縁紙を配設し、このステータコアの歯部に駆動コイルを巻装して成るモータに関するものである。 The present invention relates to a motor in which insulating paper is disposed in a slot of a stator core and a drive coil is wound around a tooth portion of the stator core.
従来よりエアコン、冷蔵庫、ショーケースなどの冷媒圧縮機にはブラシレスDCモータ、或いは、交流誘導モータ等からなるモータが設けられている。このモータはステータコア及びロータなどから構成されており、ステータコアにはコイルが直巻きによって巻装され、このコイルに電圧を印加することによりロータを回転させ冷媒圧縮機を運転していた。 Conventionally, a refrigerant compressor such as an air conditioner, a refrigerator, or a showcase is provided with a motor including a brushless DC motor or an AC induction motor. This motor is composed of a stator core, a rotor, and the like. A coil is wound around the stator core by direct winding, and a rotor is rotated by applying a voltage to the coil to operate a refrigerant compressor.
モータのステータコアは、ステータコア内面周囲に複数の歯部が適正間隔で設けられており、これらの歯部に例えば周知のコイル直巻装置によって直にコイルが巻装されている。しかし、ステータコアの歯部にコイルが巻装されると、歯部周囲のエッジによってコイルが傷ついてしまう。そこで、コイルが傷ついてしまうのを防止するため、ステータコアとコイルの間に絶縁紙を介在させ、コイルの絶縁不良に対する信頼性を向上させていた(特許文献1参照)。 In the stator core of the motor, a plurality of teeth are provided around the inner surface of the stator core at appropriate intervals, and a coil is directly wound around these teeth by, for example, a well-known coil direct winding device. However, when the coil is wound around the tooth portion of the stator core, the coil is damaged by the edge around the tooth portion. Therefore, in order to prevent the coil from being damaged, an insulating paper is interposed between the stator core and the coil to improve the reliability against the insulation failure of the coil (see Patent Document 1).
このような直巻き式モータを用いた冷媒圧縮機では、現在のR22冷媒やR404、407冷媒を使用した場合、従来では絶縁紙として絶縁効果が高く、オリゴマ溶出の少ないポリエチレンナフタレート(PEN)やポリフェニレンサルファイド(PPS)、或いは、PA61やTNTなどの異種絶縁紙を接着剤で張り合わせたものを使用していた。しかしながら、これら材料はコスト的に高く、また、接着剤を使用する場合にはこれらの生産コストや接着剤の材料選定も問題となっていた。 In the refrigerant compressor using such a direct winding motor, when the current R22 refrigerant, R404, or 407 refrigerant is used, conventionally, the insulating effect is high as insulating paper, and polyethylene naphthalate (PEN) with little oligomer elution is used. Polyphenylene sulfide (PPS), or a different type of insulating paper such as PA61 or TNT bonded with an adhesive was used. However, these materials are expensive, and when an adhesive is used, the production cost and selection of the material for the adhesive have also been problems.
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、ステータコアのスロットに絶縁紙を配設し、このステータコアの歯部に駆動コイルを巻装して成るモータにおいて、絶縁紙のコストを抑えながらオリゴマ溶出を抑えることを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and in a motor in which an insulating paper is disposed in a slot of a stator core and a drive coil is wound around a tooth portion of the stator core, the insulation is provided. The objective is to suppress oligomer elution while reducing the cost of paper.
即ち、本発明のモータは、ステータコアのスロットに絶縁紙を配設し、ステータコアの歯部に駆動コイルを巻装して成るものであって、絶縁紙は、ポリエチレンテレフタレートから成る基材を、ポリエチレンナフタレート若しくはポリフェニレンサルファイドから成る薄紙内に収容することにより構成されていることを特徴とする。 That is, the motor of the present invention is formed by disposing insulating paper in the slots of the stator core and winding the drive coil around the teeth of the stator core, and the insulating paper is made of polyethylene terephthalate as a base material. It is characterized by being accommodated in a thin paper made of naphthalate or polyphenylene sulfide.
また、請求項2の発明のモータは、上記において、絶縁紙は、薄紙を二つ折りして基材を当該薄紙内に挟み込むことにより構成されていることを特徴とする。
The motor of the invention of
また、請求項3の発明のモータは、請求項1に加えて、絶縁紙は、薄紙により基材の周囲を包み込むことにより構成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the insulating paper is configured by wrapping the periphery of the substrate with thin paper.
また、請求項4の発明のモータは、請求項1、請求項2又は請求項3において、基材の厚さは0.180mm以上0.190mm以下であり、薄紙の厚さは0.010mm以上0.030mm以下であることを特徴とする。 The motor according to a fourth aspect of the present invention is the motor according to the first, second, or third aspect, wherein the base material has a thickness of 0.180 mm or more and 0.190 mm or less, and the thin paper has a thickness of 0.010 mm or more. It is 0.030 mm or less.
更に、請求項5の発明のモータは、請求項4において、基材の厚さは0.188mmであり、薄紙の厚さは0.020mmであることを特徴とする。
Further, the motor of the invention of
本発明では、ステータコアのスロットに絶縁紙を配設し、ステータコアの歯部に駆動コイルを巻装して成るモータにおいて、ポリエチレンテレフタレートから成る基材を、ポリエチレンナフタレート若しくはポリフェニレンサルファイドから成る薄紙内に収容することにより絶縁紙を構成したので、ポリエチレンテレフタレートから成る基材にて所定の強度を確保しながら、ポリエチレンナフタレート若しくはポリフェニレンサルファイドから成る薄紙にて基材からのオリゴマ溶出を抑えることができるようになる。 In the present invention, in a motor in which insulating paper is disposed in a slot of a stator core and a drive coil is wound around the teeth of the stator core, a base material made of polyethylene terephthalate is placed in a thin paper made of polyethylene naphthalate or polyphenylene sulfide. Since the insulating paper is configured by housing, the elution of oligomers from the base material can be suppressed with the thin paper made of polyethylene naphthalate or polyphenylene sulfide while ensuring the predetermined strength with the base material made of polyethylene terephthalate. become.
これにより、絶縁紙の所定の強度を確保し、且つ、冷媒圧縮機に使用した場合のオリゴマ溶出を少なくしながら当該絶縁紙のコストを削減することができるようになり、モータの性能改善とコストの削減の双方を実現できる。 As a result, it is possible to reduce the cost of the insulating paper while ensuring the predetermined strength of the insulating paper and reducing oligomer elution when used in the refrigerant compressor, improving motor performance and cost. Both reductions can be realized.
請求項2の発明では、上記において絶縁紙は、薄紙を二つ折りして基材を当該薄紙内に挟み込むことにより構成されているので、絶縁紙の作成が容易となり、生産性に富んだものとなる。
In the invention of
請求項3の発明では、請求項1の発明において絶縁紙は、薄紙により基材の周囲を包み込むことにより構成されているので、基材からのオリゴマ溶出の効果的に抑えることができるようになる。
In the invention of
請求項4の発明では、上記各発明において基材の厚さは0.180mm以上0.190mm以下で、薄紙の厚さは0.010mm以上0.030mm以下であり、請求項5では特に基材の厚さは0.188mmで、薄紙の厚さは0.020mmであるので、絶縁紙の厚さの増大を抑え、且つ、オリゴマ溶出抑制効果とコストの削減効果を最大限に引き出すことができるようになる。
In the invention of
本発明の特徴は、モータのステータコアとコイル間の絶縁を行う絶縁紙からオリゴマ溶出を抑えるため、絶縁紙は、ポリエチレンテレフタレートから成る基材をポリエチレンナフタレート若しくはポリフェニレンサルファイドから成る薄紙内に収容したことにある。以下、その実施形態を詳述する。 The feature of the present invention is that in order to suppress oligomer elution from the insulating paper that insulates between the stator core and the coil of the motor, the insulating paper is that the base material made of polyethylene terephthalate is accommodated in the thin paper made of polyethylene naphthalate or polyphenylene sulfide. It is in. Hereinafter, the embodiment will be described in detail.
次に、図面に基づき本発明の一実施形態を詳述する。図1は本発明の一例である直巻き式モータのステータコア2の拡大平面図である。即ち、図1は直巻き、或いは、集中巻き等と呼ばれるモータのステータコア2の一部平面図、図2はステータコア2の正面図を示しており、10はシート状の絶縁紙である。ステータコア2は電磁鋼板を積層したもので、図3に示すようにこのステータコア2の内面周囲に複数の歯部3が形成されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged plan view of a
該歯部3と歯部3との内側にスロット4が形成されると共に、歯部3と歯部3との間にスロット開口部4Aが形成されており、このスロット4内に絶縁紙10(図1、図2に図示)が装着される。このスロット4はステータコア2の内面周囲に6つ形成され、これらの各スロット4にそれぞれ絶縁紙10が装着される。
A
該絶縁紙10は、約0.290mm〜0.220mmで従来使用していた絶縁紙の厚さと略同じ厚さに形成されており、この絶縁紙10は後述するように、歯部3と歯部3との間に、その内面に沿うように折り曲げられて配置される。即ち、ステータコア2の内面周囲には複数の歯部3が均等間隔で設けられており、この歯部3と歯部3との間に形成したスロット4内面に沿うように、折り曲げられた絶縁紙10が配置され後述する後駆動コイル5が巻装される。尚、絶縁紙10については後に更に詳しく説明する。
The
図4は交流誘導モータのステータコア2を示しており、このステータコア2は図示しないロータとでモータを構成するものである。5は駆動コイル、6はこの駆動コイル5とつながれている引出し線、7はポリエステル糸で、このポリエステル糸7によって駆動コイル5の端部(所謂コイルエンド)と引出し線6とを結束している。
FIG. 4 shows a
ここで、前記絶縁紙10は、基材11と薄紙12との電気を通さない所定の強度を有した絶縁材料にて構成されている。基材11は、低オリゴマのポリエチレンテレフタレート(PET。X10、M238、EM6−L.O)にて構成されており、薄紙12はオリゴマ溶出の少ないポリエチレンナフタレート(PEN)、若しくは、ポリフェニレンサルファイド(PPS)から構成されている。該基材11の厚さは0.180mm以上0.190mm以下、好ましくは、0.188mmの厚さに構成されている。また、薄紙12の厚さは0.010mm以上0.030mm以下、好ましくは、0.020mmの厚さに構成されている。
Here, the
この絶縁紙10は図5に示すように薄紙12を略中心から二つ折りし、二つ折りした薄紙12の一方となる始端12Aと他方となる終端12Bとの間(開口縁)から底部12C方向に基材11を挿入する。即ち、二つ折りした薄紙12の開口縁から内側に基材11を挟み込んで薄紙12の底部12Cまで基材11を挿入し収容することにより絶縁紙10を構成している。この時、基材11は二つ折りした薄紙12の両端12A、12Bとの間(開口縁)よりはみ出さない寸法にて構成されると共に、開口縁の両側を含む基材11全体が薄紙12よりはみ出さない寸法にて構成されている。尚、二つ折りした薄紙12に基材11を挟み込んだ絶縁紙10の厚さを前述した如き従来使用していた絶縁紙の厚さと略同じ厚さに構成している。
As shown in FIG. 5, the
このように薄紙12内に基材11を収容した絶縁紙10が図6、図7に示すような形状に折り曲げられ、底部12Cからスロット4内に挿入され、スロット4内面及びスロット開口部4Aに配置される。この絶縁紙10の端部(この場合、絶縁紙10の端部とは薄紙12の両端12A、2B間で形成される開口縁側から底部12C方向に対して直交方向両端を言う)には、歯部3間の中心線Pに対して傾いた傾斜部10Aが形成されており、この傾斜部10Aは、歯部3と歯部3との間のスロット開口部4Aに位置してスロット開口部4A面に密着するように構成されている。尚、図6、図7は絶縁紙10の折り曲げ形状を示しており、基材11及び薄紙12は図示していない。また、絶縁紙10がスロット4部に装着された状態で、絶縁紙10の両端部(両傾斜部10A)はスロット開口部4Aよりはみ出さない寸法に構成されている。
Thus, the
次に、ステータコア2の組立てを説明する。図7に示すように折り曲げの中心線Pで折り曲げられるように、絶縁紙10を折り曲げる。この場合、絶縁紙10の折り曲げ中心線Pでは、完全に折り曲げると言うよりはむしろ、湾曲させる中心線Pといった方がより適切な表現と言える。そして、全てが折り曲げられると、絶縁紙10は図6、図7に示す形状になる。
Next, the assembly of the
このように折り曲げた絶縁紙10を薄紙12の底部12Cからスロット4部に装着すると、絶縁紙10の端部である傾斜部10Aは、歯部3と歯部3との間に位置し、傾斜部10Aはスロット開口部4Aに密着する。このとき、絶縁紙10は薄紙12の底部12Cから挿着しているので、薄紙12の両端12A、12Bがスロット開口部4Aを含むスロット4及びスロット開口部4Aに引っ掛かることなく挿入することができる。即ち、薄紙12の両端12A、12Bを固定しなくても薄紙12の両端12A、12Bがスロット開口部4Aを含むスロット4に引っ掛かることがないので、ステータコア2の組立て作業性を大幅に向上させることができる。
When the insulating
そして、周知のコイル直巻装置によって駆動コイル5が直巻きによりステータコア2の全ての歯部3に巻装された後、駆動コイル5とつながれている引出し線6が、図4に示すように駆動コイル5上部のコイルエンドと一緒にポリエステル糸7で結束される。これにより、モータのステータコア2の組立てを完了する。尚、完成したステータコア2の駆動コイル5は、コイルエンドや引出し線6のたるみ、或いは、スロット4からのはみ出しなどによる絶縁不良が懸念されるが、引出し線6とコイルエンドとをポリエステル糸7で結束して、これらのたるみやはみ出しなどを防止すると共に、絶縁不良を防止している。
Then, after the
このように、ポリエチレンテレフタレートから成る基材11を、二つ折りしたポリエチレンナフタレート、若しくは、ポリフェニレンサルファイドから成る薄紙12内に収容することにより絶縁紙10を構成している。これにより、基材11からのオリゴマ溶出を薄紙12にて抑えつつ、所定の強度を確保することができるようになる。尚、薄紙12を二つ折りしてその間に基材11を挟み込んでいるが、二つ折りした薄紙12の両端12A、12B間は基材11の厚さ寸法、或いは基材11全体が薄紙12よりはみ出さない寸法にて構成しているので、基材11からのオリゴマ溶出が発生した場合でも薄紙12の両端12A、12B間の僅かな隙間からのみのオリゴマ溶出となり、基材11からのオリゴマ溶出を最小限に抑えることができる。従って、絶縁紙10から溶出したオリゴマによるモータへの悪影響も殆ど無く、冷媒圧縮機の信頼性を向上することができる。
Thus, the insulating
次に、図8は他の実施例の絶縁紙10の縦断側面図を示している。尚、実施例の絶縁紙10は前述の実施例と略同じ構成を有している。以下、異なる部分について説明する。また、前述の各実施の形態と同じ部分にはこれと同じ符号を付して説明を省略する。この場合、絶縁紙10は、前述同様の基材11と薄紙12とから構成されているが、基材11に対する薄紙12の取り付け方法を変えている。
Next, FIG. 8 shows a longitudinal side view of the insulating
即ち、基材11を薄紙12により包み込むことにより絶縁紙10を構成している。この場合、図8に示すように基材11の周囲を薄紙12で巻き込んで包み込むことにより絶縁紙10を構成している。詳しくは、薄紙12を基材11周囲に巻き付けた際、始端12Aと終端12Bとが所定寸法重合するように薄紙12の長さを決めておく。そして、基材11一面の略中央に薄紙12の始端12Aを位置させた状態で、薄紙12を基材11に一回転巻き付ける。
That is, the insulating
そして、一回転巻き付けした薄紙12の終端12Bをステータコア2面側に位置させると共に、スロット4内に挿入時引っ掛からない方向で、絶縁紙10をスロット4部及びスロット4に装着すると、絶縁紙10の端部である傾斜部10Aは、歯部3と歯部3との間に位置し、傾斜部10Aはスロット4に密着する。このとき、絶縁紙10の薄紙12の終端12Bがスロット4に引っ掛からない方向にで挿着しているので、薄紙12の終端12Bがスロット開口部4Aを含むスロット4に引っ掛かることなく挿入することができる。また、基材11の一面側に薄紙12の始端12Aと終端12Bとを所定寸法重合させているので、例えば、薄紙12の終端12Bが薄紙12の弾性ではじけた場合でも、始端12Aがはじけてしまうのを防止することができる。
Then, the
このように、薄紙12により基材11の周囲を包み込むことにより絶縁紙10を構成すると共に、基材11の一面側に薄紙12の始端12Aと終端12Bとを所定寸法重合させているので、基材11からのオリゴマの溶出を確実且つ効果的に抑えることができる。また、薄紙12の始端12Aと終端12Bとの重合部をスロット4のステータコア2面側に位置させているので、薄紙12の終端12Bがはじけてしまうなどの不都合を未然に防止することができる。即ち、薄紙12の両端12A、12Bを固定しなくても薄紙12の終端12Bがはじけないので、ステータコア2の組立て作業性を大幅に向上させることができる。
In this way, the insulating
そして、周知のコイル直巻装置によって駆動コイル5が直巻きによりステータコア2の全ての歯部3に巻装された後、前述同様駆動コイル5とつながれている引出し線6が、駆動コイル5上部のコイルエンドと一緒にポリエステル糸7で結束される。これにより、モータのステータコア2の組立てを完了する。尚、完成したステータコア2の駆動コイル5は、前述同様コイルエンドや引出し線6のたるみ、或いは、スロット4からのはみ出しなどによる絶縁不良が懸念されるが、引出し線6とコイルエンドとをポリエステル糸7で結束すれば、これらのたるみやはみ出しなどを防止することができ、絶縁不良を防止することができる。
Then, after the
このように、安価な薄紙12により基材11の周囲を包み込むことにより絶縁紙10を構成しているので、絶縁紙10のコストアップを防止することができるようになると共に、基材11からのオリゴマ溶出を薄紙12にて抑えつつ、基材11にて所定の強度を確保することができるようになる。尚、薄紙12で基材11の周囲全体を包み込んでいるので、特に基材11からのオリゴマ溶出を効果的に抑えることができる。従って、絶縁紙10からのオリゴマ溶出も殆ど無くモータへの悪影響も解消され、冷媒圧縮機の信頼性を更に向上することができるようになる。
As described above, since the insulating
尚、上記実施例では絶縁紙10を誘導モータに使用したが、絶縁紙10は誘導モータに限らずブラシレスDCモータに使用しても本発明は有効である。また、薄紙12を基材11に一回巻きしたが、薄紙12は基材11に一回巻きだけでなく、一回半、2回、或いは2回以上巻き付けても差し支えない。この場合、基材11の表面には薄紙12の終端12Bだけしが露出しないので、薄紙12の終端12Bがはじけることにより、始端12Aもはじけてしまうのを防止することができるので、ステータコア2の組立て作業性を更に向上させることができる。
In the above embodiment, the insulating
更に、実施例では直巻き式モータを例にあげて説明したが、図9に示す如き分布巻き式モータ100にも本発明は有効である。即ち、この図において100は分布巻き式モータであり、30はステータ、40はロータ、110はステータコア、5は前述の駆動コイル、60はスロットであり、絶縁紙10を介して駆動コイル5が分布巻きによってスロット60に巻装されているものである。
Further, in the embodiment, the direct winding motor has been described as an example, but the present invention is also effective for a distributed winding motor 100 as shown in FIG. That is, in this figure, 100 is a distributed winding motor, 30 is a stator, 40 is a rotor, 110 is a stator core, 5 is the aforementioned drive coil, 60 is a slot, and the
2 ステータコア
3 歯部
4 スロット
4A スロット開口部
5 駆動コイル
10 絶縁紙
10A 傾斜部
11 基材
12 薄紙
12A 始端
12B 終端
12C 底部
2
Claims (5)
前記絶縁紙は、ポリエチレンテレフタレートから成る基材を、ポリエチレンナフタレート若しくはポリフェニレンサルファイドから成る薄紙内に収容することにより構成されていることを特徴とするモータ。 In a motor in which insulating paper is disposed in a slot of the stator core and a drive coil is wound around the teeth of the stator core,
The motor is characterized in that the insulating paper is constituted by housing a base material made of polyethylene terephthalate in a thin paper made of polyethylene naphthalate or polyphenylene sulfide.
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