JP2006087222A - 電動機の製造方法と電動機およびそれを用いた圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】焼きバメ固定または圧入固定により金属性フレームから受ける力を軽減し、生産性の向上、性能低下の防止ならびに品質問題発生の阻止を図る。
【解決手段】金属製フレーム５に電動機固定子１を焼きバメ固定または圧入固定する電動機器に於いて、その電動機固定子１の積層するコア鉄板のかしめ部７を電動機固定子の外周の金属製フレームに近い場所に配置することにより、電動機固定子外径寸法を変化させ、焼きバメ固定または圧入固定する。
【選択図】図２

Description

本発明は金属製フレームに焼きバメ固定または圧入固定される電動機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７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７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２００１−０７８３７５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または圧入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、積層する電動機固定子鉄板のかしめ固定部を電動機固定子外周の金属製フレームとの嵌め合いに近い場所に配置したものである。

これによって、電動機固定子の積層する個々の鉄板をかしめ固定した際、そのかしめ部周辺の電動機固定子外周部が径方向に膨らみ、その膨らみにより電動機固定子が金属製フレームに密着固定されるので、固定子全周に渡って焼きバメするより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または圧入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の発明は電動機固定子の積層する個々の鉄板をかしめ固定すると共に、そのかしめ部を電動機固定子外周の金属製フレームとの嵌め合い部分に近い場所に配置し、かしめることでかしめ部周辺の固定子外周部が径方向に膨らみ、その膨らみにより固定子が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、電動機固定子の金属製フレームへの焼きバメ固定または圧入固定後、電動機固定子の積層するコアのかしめ部をさらにプレスすることで、電動機固定子コアのかしめ部分に近いところの鉄板の外径寸法が拡大され、金属製フレームへの嵌め合い代が大きくなるので、圧入固定をより強固にすることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の電動機に於いて、電動機固定子外周の金属製フレームとの嵌め合い部分に近いところに凸部を１個もしくは複数個設け、電動機固定子の金属製フレームに焼きバメ固定または圧入固定後、その凸部プレスすることにより、電動機固定子コアのプレスした部分に近いところの鉄板の外径寸法が拡大され、金属製フレームへの嵌め合い代を大きくさせることで、圧入固定をより強固にすることができる。

第４の発明は、特に、第１の発明の電動機に於いて、電動機固定子外周の金属製フレームとの嵌め合い部分に近いところに孔を１個もしくは複数個設け、電動機固定子の金属製フレームに焼きバメ固定または圧入固定後、その孔に棒状の物を圧入固定することにより、電動機固定子コアの棒状の物を圧入固定した部分に近いところの鉄板の外径寸法が拡大され、金属製フレームへの嵌め合い代を大きくさせることで、圧入固定をより強固にすることができる。

第５の発明は、特に、第４の発明の電動機に於いて、焼きバメ固定または圧入固定後に電動機固定子の外周部分の孔に圧入固定する棒状の物をテーパー形状にすることにより、圧入を容易にすることができる。

第６の発明は、特に、第１から第５のいずれか１つの発明の電動機を圧縮機に用いることにより、焼きバメ固定または圧入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コアの上面図、図３は電動機固定子コアのかしめ部分の上面及び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。図２に示すように、電動機固定子１の積層するコア鉄板のかしめ部７は電動機固定子外周の金属製フレーム５との嵌め合い部分に近い場所に配置され、かしめ固定されることでかしめ部周辺の電動機固定子１の外形寸法が拡大される。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、この電動機固定子１の外径寸法拡大を考慮し、焼きバメの嵌め合い代を設定している。本実施の形態では電動機固定子１の拡大された外径寸法をこの焼きバメの嵌め合い代の寸法と等しくすることにより、嵌め合いになる部分を最小化し、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２）
本発明の実施の形態では、電動機固定子１の金属製フレーム５への焼きバメ固定後、電動機固定子１の積層するコア鉄板のかしめ部７をさらにプレスすることで、電動機固定子１のかしめ部周辺の外径寸法が拡大されることにより、電動機固定子１の金属製フレーム５への嵌め合い代を大きくさせ、圧入をより強固にすることができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における電動機固定子コアの上面図及び横断面詳細図を示すものである。

図４に示すように、電動機固定子１の積層するコア鉄板のかしめ部７の近傍もしくは他の金属製フレーム５との嵌め合い部分に近い場所に凸部８を１個もしくは複数個設け、電動機固定子１の金属製フレーム５への焼きバメ固定後、その凸部８をプレスすることで、電動機固定子１の凸部８周辺の外径寸法が拡大される。本実施の形態では、焼きバメ固定後に電動機固定子１の外径寸法が拡大されることにより、電動機固定子１の金属製フレーム５への嵌め合い代を大きくさせ、圧入をより強固にすることができる。

（実施の形態４）
図５は、本発明の第４及び第５の実施の形態における電動機固定子コアの上面図及び横断面図を示すものである。

図５に示すように、電動機固定子１の積層するコア鉄板のかしめ部７の近傍もしくは他の金属製フレーム５との嵌め合い部分に近い場所に孔９を１個もしくは複数個設け、電動機固定子１の金属製フレーム５への焼きバメ固定後、その孔９に棒状の物１０を圧入固定することで、電動機固定子１の孔周辺の外径寸法が拡大される。本実施の形態では、焼きバメ固定後に電動機固定子１の外径寸法が拡大されることにより、電動機固定子１の金属製フレーム５への嵌め合い代を大きくさせ、圧入をより強固にすることができる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態では、電動機固定子１に圧入する棒状の物１０を図６に示すようにテーパー形状にすることにより、圧入を容易にしている。

（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の第１から５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または圧入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及び２における電動機固定子コアの上面図 本発明の実施の形態１及び２における電動機固定子コアのかしめ部分詳細図 本発明の実施の形態３における電動機固定子コアのかしめ部分詳細図 本発明の実施の形態４における電動機固定子コアのかしめ部分詳細図 本発明の実施の形態５における電動機固定子コアのかしめ部分詳細図 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 かしめ部
８ 凸部
９ 孔
１０ 棒状の物

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または圧入固定する電動機の製造方法であって、その電動機固定子の積層する個々の鉄板をかしめ固定すると共に、そのかしめ部を電動機固定子外周の金属製フレームとの嵌め合い部分に近い場所に配置することにより、電動機固定子外径寸法を変化させ、焼きバメ固定または圧入固定することを特徴とする電動機の製造方法。
2. 電動機の固定子を金属製フレームに焼きバメ固定または圧入固定する電動機の製造方法であって、その電動機固定子の積層する個々の鉄板をかしめ固定すると共に、電動機固定子の金属製フレームへの焼きバメ固定または圧入固定後にかしめ部をさらにプレスし、焼きバメ固定または圧入固定の嵌め合いをより強固にしたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の製造方法。
3. 電動機の固定子を金属製フレームに焼きバメ固定または圧入固定する電動機器に於いて、その電動機固定子の積層する個々の鉄板をかしめ固定すると共に、電動機固定子外周の金属製フレームとの嵌め合い部分に近いところに凸部を設け、焼きバメ固定または圧入固定後にその凸部をプレスすることにより、焼きバメ固定または圧入固定の嵌め合いをより強固にしたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の製造方法。
4. 電動機の固定子を金属製フレームに焼きバメ固定または圧入固定する電動機器に於いて、その電動機固定子の積層する個々の鉄板をかしめ固定すると共に、電動機固定子外周の金属製フレームとの嵌め合い部分に近いところに孔を設け、焼きバメ固定または圧入固定後にその孔に棒状の物を圧入固定することにより、焼きバメ固定または圧入固定の嵌め合いをより強固にしたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の製造方法。
5. 請求項４に記載の電動機に於いて、圧入固定する棒状の物をテーパー形状にし、圧入を容易にしたことを特徴とする請求項１に記載の電動機の製造方法。
6. 請求項１乃至５記載の製造方法により製造された電動機。
7. 請求項６記載の電動機を有する圧縮機。