JP2009240120A - ステータ、モータおよび圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】インシュレータのがたつきを防止しつつインシュレータの内径精度を確保できるステータを提供する。
【解決手段】インシュレータ５１は、環状部５５と、この環状部５５の内周面から径方向内側に突出する歯部５６とを有する。環状部５５は、端面に、カシメ逃げ溝５５ａを有する。歯部５６は、端面に、溝部５６ａを有する。カシメ逃げ溝５５ａは、溝部５６ａよりも、浅い。
【選択図】図３

Description

この発明は、ステータ、モータおよび圧縮機に関する。

従来、ステータとしては、ステータコアと、このステータコアの軸方向の端面に取り付けられたインシュレータとを備えたものがある（特開２００２−２３３０９１号公報：特許文献１参照）。

上記インシュレータは、円弧部と、この円弧部の内周面から径方向内側に突出する歯部とを有する。

上記円弧部は、上記ステータコアに対向する端面に、第１の溝部を有し、上記歯部は、上記ステータコアに対向する端面に、第２の溝部を有している。上記第１の溝部と上記第２の溝部とは、同じ深さである。

上記ステータコアは、上記インシュレータに対向する端面に、カシメ部を有し、このカシメ部は、上記第１の溝部に、収容されて、上記カシメ部は、上記インシュレータに接触しない。
特開２００２−２３３０９１号公報

しかしながら、上記従来のステータでは、上記第１の溝部は上記第２の溝部と同じ深さであるので、上記円弧部の肉厚が薄くなって、上記インシュレータの剛性を保持できず、上記インシュレータの内径精度を確保できない問題があった。このように、上記インシュレータのがたつき防止と、上記インシュレータの内径精度の確保とを、同時に、実現することは困難であった。

そこで、この発明の課題は、インシュレータのがたつきを防止しつつインシュレータの内径精度を確保できるステータ、このステータを用いたモータ、および、このモータを用いた圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のステータは、
ステータコアと、
このステータコアの軸方向の端面に取り付けられたインシュレータと
を備え、
上記ステータコアは、円筒部と、この円筒部の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された複数のティース部とを有し、
上記円筒部は、上記インシュレータに対向する端面に、カシメ部を有し、
上記インシュレータは、環状部と、この環状部の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された複数の歯部とを有し、
上記環状部は、上記ステータコアに対向する端面に、上記カシメ部に接触しないためのカシメ逃げ溝を有し、
上記歯部は、上記ステータコアに対向する端面に、溝部を有し、
上記カシメ逃げ溝は、上記溝部よりも、浅いことを特徴としている。

この発明のステータによれば、上記環状部は、上記ステータコアに対向する端面に、上記カシメ部に接触しないためのカシメ逃げ溝を有するので、上記カシメ部は、上記カシメ逃げ溝に、収容されて、上記カシメ部は、上記インシュレータに接触せず、上記カシメ部の接触による上記インシュレータのがたつきを防止できる。また、上記カシメ逃げ溝は、上記溝部よりも、浅いので、上記環状部に上記カシメ逃げ溝を設けても、上記環状部の肉厚を上記インシュレータの剛性を保持できる程度にできて、上記インシュレータの内径精度を確保できる。

また、一実施形態のステータでは、
上記カシメ部は、上記ティース部の径方向外側に位置し、
上記カシメ逃げ溝は、上記歯部の径方向外側に位置している。

この実施形態のステータによれば、上記カシメ部は、上記ティース部の径方向外側に位置し、上記カシメ逃げ溝は、上記歯部の径方向外側に位置しており、このように、上記環状部における上記歯部の境目付近で、肉厚が薄くなると、上記インシュレータの内径精度を確保し難くなるが、上記カシメ逃げ溝は、上記溝部よりも、浅いため、上記インシュレータの剛性を保持して、上記インシュレータの内径精度を確保できる。

また、一実施形態のステータでは、上記カシメ逃げ溝の深さは、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍである。

この実施形態のステータによれば、上記カシメ逃げ溝の深さは、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであるので、上記ステータコアを構成する電磁鋼板の厚みが小さくて上記カシメ部の高さが小さい場合や、上記ステータコアを構成する電磁鋼板の厚みが大きくて上記カシメ部の高さが大きい場合でも、上記インシュレータの剛性を保持しつつ、上記カシメ部の接触による上記インシュレータのがたつきを防止できる。

また、この発明のモータは、
ロータと、
このロータの外周側を囲むように配置された上記ステータと
を備えることを特徴としている。

この発明のモータによれば、上記ステータを備えるので、上記インシュレータのがたつきを防止しつつ上記インシュレータの内径精度を確保できて、性能を向上できる。

また、この発明の圧縮機は、
密閉容器と、
この密閉容器内に配置された圧縮機構部と、
上記密閉容器内に配置されると共に上記圧縮機構部を駆動する上記モータと
を備えることを特徴としている。

この発明の圧縮機によれば、上記モータを備えるので、上記インシュレータのがたつきを防止しつつ上記インシュレータの内径精度を確保できて、性能を向上できる。

この発明のステータによれば、上記環状部は、上記ステータコアに対向する端面に、上記カシメ部に接触しないためのカシメ逃げ溝を有するので、上記インシュレータのがたつきを防止しつつ上記インシュレータの内径精度を確保できる。

この発明のモータによれば、上記ステータを備えるので、性能を向上できる。

この発明の圧縮機によれば、上記モータを備えるので、性能を向上できる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、この発明の圧縮機の一実施形態である縦断面図を示している。この圧縮機は、密閉容器１と、この密閉容器１内に配置された圧縮機構部２およびモータ３とを備えている。この圧縮機は、ロータリ圧縮機である。

上記密閉容器１の下側側方に、吸入管１１を接続する一方、密閉容器１の上側に吐出管１２を接続している。上記吸入管１１から供給される冷媒は、上記圧縮機構部２の吸込側に導かれる。この冷媒は、二酸化炭素であるが、Ｒ４１０ＡやＲ２２等であってもよい。

上記モータ３は、上記圧縮機構部２の上側に配置され、上記圧縮機構部２を回転軸４を介して駆動する。上記モータ３は、上記圧縮機構部２から吐出された高圧の冷媒が満たされる上記密閉容器１内の高圧領域に配置されている。

上記圧縮機構部２は、シリンダ状の本体部２０と、この本体部２０の上下の開口端のそれぞれに取り付けられた上端部８および下端部９とを備える。

上記回転軸４は、上端部８および下端部９を貫通して、本体部２０の内部に挿入されている。上記回転軸４は、圧縮機構部２の上端板８に設けられた軸受２１と、圧縮機構部２の下端部９に設けられた軸受２２により回転自在に支持されている。

上記本体部２０内の回転軸４にクランクピン５が設けられ、このクランクピン５に嵌合されて駆動されるピストン６とそれに対応するシリンダとの間に形成された圧縮室７により圧縮を行う。ピストン６は、偏芯した状態で回転し、または、公転運動を行い、圧縮室７の容積を変化させる。

上記モータ３は、上記回転軸４に固定された円筒形状のロータ３０と、上記ロータ３０の外周側を囲むように配置されたステータ４０とを有する。上記ステータ４０は、上記ロータ３０の径方向外側にエアギャップを介して配置されている。つまり、上記モータ３は、インナーロータ型のモータである。

上記ロータ３０は、ロータコア３１と、このロータコア３１に軸方向に埋め込まれると共に周方向に配列された複数の磁石３２とを有する。

上記ステータ４０は、ステータコア４１と、このステータコア４１の軸方向の両端面に取り付けられたインシュレータ５１と、上記ステータコア４１および上記インシュレータ５１に巻回されたコイル５０とを有する。

図２の平面図に示すように、上記ステータコア４１は、円筒部４５と、この円筒部４５の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された９つのティース部４６とを有する。

上記コイル５０は、複数の上記ティース部４６に渡って巻かれておらず各ティース部４６に巻かれている集中巻きである。なお、図２では、仮想線にて、上記コイル５０を一部のみ描いている。

上記ステータコア４１は、内周側に開口すると共に周方向に配列された９つのスロット部４７を有する。つまり、このスロット部４７は、隣り合う上記ティース部４６の間に形成される。

上記ステータコア４１は、積層された複数の電磁鋼板を含む。上記ステータコア４１は、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部４８を有する。このカシメ部４８は、上記円筒部４５における上記インシュレータ５１に対向する端面に、設けられている。上記カシメ部４８は、上記ティース部４６の径方向外側に位置している。

図３の底面図に示すように、上記インシュレータ５１は、環状部５５と、この環状部５５の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された９つの歯部５６とを有する。上記環状部５５は、上記ステータコア４１の上記円筒部４５の形状に対応して、形成され、上記歯部５６は、上記ステータコア４１の上記ティース部４６の形状に対応して、形成されている。

上記インシュレータ５１は、上記コイル５０と上記ステータコア４１端面との間に、位置して、上記コイル５０と上記ステータコア４１端面との絶縁を保つことができる。

上記環状部５５は、上記ステータコア４１に対向する端面に、カシメ逃げ溝５５ａを有する。上記歯部５６は、上記ステータコア４１に対向する端面に、溝部５６ａを有する。

上記カシメ逃げ溝５５ａは、上記カシメ部４８を収容して、上記インシュレータ５１が上記カシメ部４８に接触しないようにしている。上記カシメ逃げ溝５５ａは、上記歯部５６の径方向外側に位置している。上記カシメ逃げ溝５５ａは、上記環状部５５の外周面に開口している。

上記溝部５６ａは、上記インシュレータ５１の形成時に、上記歯部５６の肉厚を一定にするために、設けられている。

上記カシメ逃げ溝５５ａと上記溝部５６ａとは、互いに、幅が略同じ矩形状に形成されている。

図４に示すように、上記カシメ逃げ溝５５ａは、上記溝部５６ａよりも、浅い。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。

上記カシメ逃げ溝５５ａの深さＤ１は、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍである。上記カシメ逃げ溝５５ａの深さＤ１が、０．５ｍｍであるとき、上記ステータコア４１を構成する電磁鋼板の厚みが小さくて上記カシメ部４８の高さが小さい場合に、このカシメ部４８を有効に収容する。上記カシメ逃げ溝５５ａの深さＤ１が、１．０ｍｍであるとき、上記ステータコア４１を構成する電磁鋼板の厚みが大きくて上記カシメ部４８の高さが大きい場合に、このカシメ部４８を有効に収容する。

上記溝部５６ａの深さＤ２は、例えば、２．３ｍｍである。上記環状部５５における上記カシメ逃げ溝５５ａが設けられた部分の厚みＴは、３．３ｍｍ〜３．８ｍｍである。この厚みＴは、上記環状部５５の剛性を保持するために、必要な厚みである。

上記構成のステータによれば、上記環状部５５は、上記ステータコア４１に対向する端面に、上記カシメ部４８に接触しないためのカシメ逃げ溝５５ａを有するので、上記カシメ部４８は、上記カシメ逃げ溝５５ａに、収容されて、上記カシメ部４８は、上記インシュレータ５１に接触せず、上記カシメ部４８の接触による上記インシュレータ５１のがたつきを防止できる。また、上記カシメ逃げ溝５５ａは、上記溝部５６ａよりも、浅いので、上記環状部５５に上記カシメ逃げ溝５５ａを設けても、上記環状部５５の肉厚を上記インシュレータ５１の剛性を保持できる程度にできて、上記インシュレータ５１の内径精度を確保できる。

また、上記カシメ部４８は、上記ティース部４６の径方向外側に位置し、上記カシメ逃げ溝５５ａは、上記歯部５６の径方向外側に位置しており、このように、上記環状部５５における上記歯部５６の境目付近で、肉厚が薄くなると、上記インシュレータ５１の内径精度を確保し難くなるが、上記カシメ逃げ溝５５ａは、上記溝部５６ａよりも、浅いため、上記インシュレータ５１の剛性を保持して、上記インシュレータ５１の内径精度を確保できる。

また、上記カシメ逃げ溝５５ａの深さＤ１は、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであるので、上記ステータコア４１を構成する電磁鋼板の厚みが小さくて上記カシメ部４８の高さが小さい場合や、上記ステータコア４１を構成する電磁鋼板の厚みが大きくて上記カシメ部４８の高さが大きい場合でも、上記インシュレータ５１の剛性を保持しつつ、上記カシメ部４８の接触による上記インシュレータ５１のがたつきを防止できる。

これに対して、上記カシメ逃げ溝５５ａの深さＤ１が、０．５ｍｍよりも小さいと、上記カシメ部４８の高さが小さい場合でも、上記カシメ部４８が上記インシュレータ５１に接触して、上記インシュレータ５１ががたつく一方、上記カシメ逃げ溝５５ａの深さＤ１が、１．０ｍｍよりも大きいと、上記インシュレータ５１の肉厚が薄くなって、上記インシュレータ５１の剛性を保持できず、上記インシュレータ５１の内径精度を確保できない。

上記構成のモータによれば、上記ステータ４０を備えるので、上記インシュレータ５１のがたつきを防止しつつ上記インシュレータ５１の内径精度を確保できて、性能を向上できる。

上記構成の圧縮機によれば、上記モータ３を備えるので、上記インシュレータ５１のがたつきを防止しつつ上記インシュレータ５１の内径精度を確保できて、性能を向上できる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、圧縮機構部として、ロータリタイプ以外に、スクロールタイプやレシプロタイプを用いてもよい。また、カシメ逃げ溝、溝部およびカシメ部の数量の増減は、自由である。

また、カシメ部を、スロット部の径方向外側に配置し、カシメ逃げ溝を、隣り合う歯部の間の空間の径方向外側に配置してもよい。

本発明の圧縮機の一実施形態を示す縦断面図である。 本発明のステータの一実施形態を示すと共にステータコアの平面図である。 本発明のステータの一実施形態を示すと共にインシュレータの底面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１ 密閉容器
２ 圧縮機構部
３ モータ
４ 回転軸
５ クランクピン
６ ピストン
７ 圧縮室
８ 上端部
９ 下端部
１１ 吸入管
１２ 吐出管
２０ 本体部
２１，２２ 軸受
３０ ロータ
３１ ロータコア
３２ 磁石
４０ ステータ
４１ ステータコア
４５ 円筒部
４６ ティース部
４７ スロット部
４８ カシメ部
５０ コイル
５１ インシュレータ
５５ 環状部
５５ａ カシメ逃げ溝
５６ 歯部
５６ａ 溝部
Ｄ１ （カシメ逃げ溝の）深さ
Ｄ２ （溝部の）深さ
Ｔ 厚み

Claims (5)

1. ステータコア（４１）と、
   このステータコア（４１）の軸方向の端面に取り付けられたインシュレータ（５１）と
   を備え、
   上記ステータコア（４１）は、円筒部（４５）と、この円筒部（４５）の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された複数のティース部（４６）とを有し、
   上記円筒部（４５）は、上記インシュレータ（５１）に対向する端面に、カシメ部（４８）を有し、
   上記インシュレータ（５１）は、環状部（５５）と、この環状部（５５）の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された複数の歯部（５６）とを有し、
   上記環状部（５５）は、上記ステータコア（４１）に対向する端面に、上記カシメ部（４８）に接触しないためのカシメ逃げ溝（５５ａ）を有し、
   上記歯部（５６）は、上記ステータコア（４１）に対向する端面に、溝部（５６ａ）を有し、
   上記カシメ逃げ溝（５５ａ）は、上記溝部（５６ａ）よりも、浅いことを特徴とするステータ。
2. 請求項１に記載のステータにおいて、
   上記カシメ部（４８）は、上記ティース部（４６）の径方向外側に位置し、
   上記カシメ逃げ溝（５５ａ）は、上記歯部（５６）の径方向外側に位置していることを特徴とするステータ。
3. 請求項１または２に記載のステータにおいて、
   上記カシメ逃げ溝（５５ａ）の深さは、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とするステータ。
4. ロータ（３０）と、
   このロータ（３０）の外周側を囲むように配置された請求項１から３の何れか一つに記載のステータ（４０）と
   を備えることを特徴とするモータ。
5. 密閉容器（１）と、
   この密閉容器（１）内に配置された圧縮機構部（２）と、
   上記密閉容器（１）内に配置されると共に上記圧縮機構部（２）を駆動する請求項４に記載のモータ（３）と
   を備えることを特徴とする圧縮機。

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