JP4551150B2

JP4551150B2 - 電動機の固定子

Info

Publication number: JP4551150B2
Application number: JP2004218026A
Authority: JP
Inventors: 重貴中村; 伊藤　　猛; 逸夫鬼頭; 伴文高橋; 鐘治真野
Original assignee: アイチエレック株式会社
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2024-07-27
Also published as: JP2006042486A; JP3139171U

Description

本発明は、固定子の歯部に絶縁用ボビンを介して直接巻線が巻き付けられた電動機の固定子の接続点の固定構造に関する。

従来、特許文献１（特開平０５−３０８７３８号公報）に示すように電動機の固定子の接続点１０ａの固定構造がある。本願では図５で示している。図５には、環状の固定子に電気絶縁性を有する樹脂で一体に成形固化し、駆動回路を装着したプリント基板２０を備え、プリント基板２０により巻線３ａの一端と駆動回路を結線し、巻線３ａの他端を中性点の接続点１０ａとして結線した後、絶縁層の一部に設けた止め具２１に固定したブラシレスモータの固定子が示されている。これによってプリント基板２０に中性点結線用の配線を設ける必要が無く、また、歯部の近くに巻線３ａの結線用突起部を設ける必要もないのでプリント基板の形状の自由度を増し、さらに固定子の金属部あるいは導電部への接触を防止したブラシレスモータの固定子が開示されている。

特開平０５−３０８７３８号公報

しかしながら、図５に示したように巻線３ａの他端を中性点結線した接続点１０ａを絶縁用ボビン４ａの一部の止め具２１に固定する方法では、接続点１０ａを確実に固定することができず、電動機の運転時の振動等により脱落してしまう。また、接続点１０ａを接着剤あるいは外れ防止用の突起等で保持したとしても確実に固定されているか確認することができない。また、接続点１０ａ部分からの漏れ電流も問題となっている。

本発明は、極数が２ｎ（ｎは正の整数）極であり固定子のスロットは３ｎスロットを有した固定子の歯部に絶縁用ボビンを介して直接巻線が巻き付けられた集中巻方式の電動機の固定子において、前記各固定子の歯部から引出された引出線は、一方は中性点側に接続され、他方は電源側に接続して接続点を形成する電動機の固定子であって、
前記接続点を前記絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化する接続点ボックスにおいて、
前記接続点ボックスの側面に孔が設けられ、前記孔に一体に成形硬化する樹脂等を流し込み、前記接続点が前記接続点ボックスから飛び出ないように抜け止め構造とした電動機の固定子とすることによって接続点を確実に固定することができ、電動機の運転時の振動等による接続点の脱落を防止することができる。また、接続点の抜け止め構造として前記接続点ボックスの側面に孔を設け、この孔に一体に成形硬化する樹脂等が流れ込むことによって接続点が確実に接続点ボックスに固定されているか目視で確認することができる。

また、同様に前記接続点ボックスの側面に溝が設けられ、前記溝に一体に成形硬化する樹脂等を流し込み、前記接続点が前記接続点ボックスから飛び出ないように抜け止め構造とした電動機の固定子とすることによって接続点を確実に固定することができ、電動機の運転時の振動等による接続点の脱落を防止することができる。また、接続点の抜け止め構造として前記接続点ボックスの側面に溝を設け、この溝に一体に成形硬化する樹脂等を流し込むことによって接続点が確実に接続点ボックスに固定されているか目視で確認することができる。

尚、接続点ボックスの材質によっては、接続点ボックスに充填する樹脂等との密着性が問題になる場合は、前記接続点部分に絶縁保護材を被せた後に、前記絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化することにより確実に接続点部分を絶縁した電動機の固定子とすることができる。

この電動機の固定子を冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載することにより、電動機の運転時の振動等により接続点が接続点ボックスから飛び出すことの無い電動機の固定子とすることができる。

また、同様に電動機の固定子を車両用途として搭載することで電動機の運転時の振動やそれ以外の車両振動等により接続点が接続点ボックスから飛び出すことの無い電動機の固定子とすることができる。

極数が２ｎ（ｎは正の整数）極であり固定子のスロットは３ｎスロットを有した固定子の歯部に絶縁用ボビンを介して直接巻線が巻き付けられた集中巻方式の電動機の固定子において、各固定子の歯部から引出した引出線は、一方は中性点側に接続し、他方は電源側に接続され接続点を形成する電動機の固定子であって、この接続点を絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化する接続点ボックスにおいて、接続点ボックスの側面に孔が設けられ、孔に一体に成形硬化する樹脂等を流し込み、接続点が接続点ボックスから飛び出ないように抜け止め構造とした電動機の固定子とすることによって接続点を確実に接続点ボックスに固定することができ、電動機の運転時の振動等によって接続点が接続点ボックスから飛び出すことが無く、品質的に優れた電動機の固定子とすることができる。また、接続点ボックスの側面には孔を設けることによって、この孔へ一体に成形硬化する樹脂等の入り具合により接続点が接続点ボックスに確実に固定されているか目視で容易に確認することができる。

また、同様に接続点ボックスの側面に溝が設けられ、溝に一体に成形硬化する樹脂等を流し込み、接続点が前記接続点ボックスから飛び出ないように抜け止め構造とした電動機の固定子とすることによって接続点を確実に固定することができ、電動機の運転時の振動等によって接続点が接続点ボックスから飛び出すことが無く、品質的に優れた電動機の固定子とすることができる。また、接続点ボックスの側面には溝を設けることによって、この溝へ一体に成形硬化する樹脂等の入り具合により接続点が接続点ボックスに確実に固定されているか目視で容易に確認することができる。

また、接続点ボックスの材質によっては、接続点ボックスに充填する樹脂等との密着性が悪い場合、例えば、接続点が接続点ボックスの内壁に接触して、接触部分に樹脂が充填されずに隙間を生じる場合がある。この隙間に潤滑油や冷媒等が入り込み接続点部分の絶縁が低下しないように接続点部分に絶縁保護材を被せた後に、接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化し確実に接続点部分を絶縁した電動機の固定子とすることができる。これにより漏れ電流も低下させることができる。

尚、電動機の固定子を冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載することによって、電動機の運転時の振動等によって接続点が接続点ボックスから飛び出すことの無い電動機の固定子とすることができる。

また、電動機の固定子を車両用途として搭載することにより、電動機の運転時の振動やそれ以外の車両振動等によって接続点が接続点ボックスから飛び出すことの無い電動機の固定子とすることができ、信頼性を向上することができる。

また、接続点を接続点ボックスに一体に成形硬化することによって接続点部分が接続点ボックス内で中に浮いている状態となるため接続点からの漏れ電流を低減することができる。これにより、人体に対する影響を低減した電動機の固定子とすることができ、冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載する電動機の固定子や、車両用途として搭載する電動機の固定子とすることにより品質的に優れ、漏れ電流を低減した電動機の固定子とすることができる。

本発明を図面を用いて説明する。図１には、固定子１の複数の歯部２ａ〜２ｉに絶縁用ボビン４を介して直接巻線３が巻き付けられた集中巻き方式による電動機を示している。実施形態の固定子１は、極数が２ｎ（ｎは正の整数）極であり固定子１のスロット５は３ｎスロットを有している。図１では三相Y結線で、９スロットの固定子１に巻線３が直接巻き付けられ６極を形成している。

固定子１のそれぞれの歯部２ａ〜２ｉには、絶縁用ボビン４を介して直接巻線３が巻き付けられ、集中巻きされた巻線端の巻き始めと、巻き終わりの２個所から引出線が引出されている。一方の引出線６a〜６ｃは中性点を構成する接続点１０に接続され、他方の引出線７ａ〜７ｃは電源側に接続されている。

尚、本実施形態に示した歯部２ａ〜２ｃに絶縁ボビン４を介して巻線３を直接巻き付け引出線を引出す方法は、歯部２ｄ〜２ｆ、２ｇ〜２ｉも同様の引出し方法となるため、便宜上、歯部２ａ〜２ｃについて説明し歯部２ｄ〜２ｆ、２ｇ〜２ｉについての説明を省略する。

また、電源側との接続は引出線７a〜７ｃを直接引出し、絶縁用保護スリーブ１２を被せた後、引出線７a〜７ｃの引出線先端部に、電源側と接続するための端子１１を直接かしめて構成している。通称、このような方法は「直出し」と称されている。尚、絶縁用保護スリーブ１２の材料としては、ＰＢＴチューブやシリコンガラスワニスチューブ等の耐熱性、耐薬品性に優れた絶縁材が用いられている。

この直出しで引出された絶縁用保護スリーブ１２を被せた引出線の根元部は、引出線がバラバラにならないようにポリエステル編組線等の固定紐１３で絶縁ボビン４の係り止め部に固定している。引出線の固定方法は、この方法に限定するものでは無い。また、引出線の引出し方法も、この直出しに限定されるものではなく、例えば引出線７a〜７ｃをリード線等に接続し引出す方法もある。

図１に示した実施形態では、中性点側と接続する引出線６ａ〜６ｃは接続点１０が形成され、電源側と接続される引出線７ａ〜７ｃは直接端子１１をかしめた直出しとなっているので接続点１０は無い。従って、中性点側のみに接続点１０があることになる。

この中性点側と接続する引出線６ａ〜６ｃの接続点１０は、固定子１の歯部２ａ（２ｄ、２ｇ）に装着した絶縁用ボビン４の外周側壁の外側に設けられた接続点ボックス１４に挿入し樹脂等が充填され成形硬化し絶縁ボビン４と一体化している。また、電動機の運転時の振動等によって接続点１０が接続点ボックス１４から飛び出すことの無いように、図２または図３に示すような抜け止め構造を有している。

図２（ａ）には、接続点ボックス１４ａの側面に孔１５が設けられている。図２（ｂ）は、図２（ａ）を上から見た図である。この場合の孔１５は、接続点ボックス１４ａの側壁のどの位置にあってもよい。この孔１５は、接続点ボックス１４ａ内に接続点１０を挿入し、樹脂等を充填し一体に成形硬化する際、この孔１５にも樹脂等が流れ込み、充填された樹脂が接続点１０と一体となり接続点ボックス１４ａから抜け出ない構造となっている。また、この孔１５があることにより樹脂の充填状況が目視により確認できるので、樹脂の未充填や接続点ボックス１４ａに接続点１０が確実に固定されているか表面的に確認することができる構造となっている。

同様に図３には、接続点ボックス１４ｂの側面に溝１６が設けられている。この場合の溝１６は、接続点ボックス１４ｂの側壁のどの位置にあってもよい。この溝１６の構造としては、樹脂等を充填し成形硬化後に、接続点１０が接続点ボックス１４ｂから飛び出ないように接続点ボックス１４ｂの側壁に一体に成形硬化した樹脂が係り止めできる構造であればよい。本実施形態では、固定子１の端面側を広くした逆Ｔ字型にしている。また、逆Ｌ字型でも同様の効果を得ることができる。この溝１６の効果は、孔１５の効果と同様であり樹脂の充填状況が目視により確認でき、樹脂の未充填や接続点ボックス１４ｂに接続点１０が確実に固定されているか表面的に確認することができる構造となっている。

尚、接続点ボックス１４（１４ａ、１４ｂも含む）に樹脂等が充填され一体成形硬化する樹脂材料としては、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂等がある。接続点ボックス１４の材質によっては、接続点ボックス１４に充填する樹脂等との密着性が問題となる場合がある。例えば、接続点ボックス１４（絶縁用ボビン４）の材質がＰＰＳ材（ポリフェニレンサルファイド）とし、接続点ボックス１４に充填する樹脂材料をエポキシ系樹脂とした場合、接続点ボックス１４と充填材の樹脂との密着性が低下する。

このような場合を図２（ｂ）のＡ−Ａ’断面を利用して図４で説明する。接続点ボックス１４の内壁に接続点１０が接触し、接続点ボックス１４の内壁と接続点１０との間に樹脂が充填されずに隙間１９が生じた場合である（図４では樹脂充填部分を網掛けで示している）。この隙間１９に潤滑油や冷媒等が入り込んだ場合、絶縁性が低下し漏れ電流が増大する。この場合は、接続点１０にテレチューブ等の絶縁保護材１８を被せて絶縁し、絶縁保護材１８を被せたまま接続点ボックス１４に挿入し樹脂等を充填し一体に成形硬化させる。これによって確実に接続点ボックス１４に接続点１０を固定することができ、絶縁性が低下することなく、漏れ電流も低減することができる。

従って、このような電動機の固定子を、例えば冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載することによって電動機の運転時に振動等によって接続点１０が接続点ボックス１４から飛び出すことの無い電動機の固定子とすることができる。
また、車両用途の電動機の固定子に用いることにより電動機の使用環境において振動等が発生しても接続点１０が接続点ボックス１４から飛び出すことの無い、品質的に優れ、信頼性の高い電動機の固定子とすることができる。特に、極数が多極化し各ボビンから引出される引出線が多く、接続点部分が多くある電動機の固定子において有効的な方法である。

また、接続点１０を接続点ボックス１４に一体に成形硬化することによって接続点１０部分が接続点ボックス１４内で中に浮いている状態となるため接続点１０からの漏れ電流を低減することができる。これにより、人体に対する影響を低減した電動機の固定子とすることができ、冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載する電動機の固定子や、車両用途として搭載する電動機の固定子とすることにより漏れ電流を低減した電動機の固定子とすることができる。

実施形態における電動機の固定子を説明する図。図１における接続点ボックスの実施例を説明する図。図１における接続点ボックスの別の実施例を説明する図。接続点に絶縁保護部材を被せた場合の実施形態を説明する図２（ｂ）のＡ−Ａ’断面図。従来の電動機の固定子を説明する図。

１・・・固定子、２，２a〜２ｉ・・・歯部、３、３ａ・・・巻線、４、４ａ・・・絶縁用ボビン、５・・・スロット、６ａ〜６ｃ・・・中性点側に接続する引出線、７ａ〜７ｃ・・・電源側に接続する引出線、８ａ〜８ｃ・・・係り止め部、９ａ〜９ｃ・・・寄り線、１０、１０ａ・・・接続点、１１・・・端子、１２・・・絶縁用保護スリーブ、１３・・・固定紐、１４,１４ａ,１４ｂ・・・接続点ボックス、１５・・・孔、１６・・・溝、１８・・・絶縁保護材、１９・・・隙間、２０・・・プリント基板、２１・・・止め具。

Claims

極数が２ｎ（ｎは正の整数）極であり固定子のスロットは３ｎスロットを有した固定子の歯部に絶縁用ボビンを介して直接巻線が巻き付けられた集中巻方式の電動機の固定子において、前記各固定子の歯部から引出された引出線は、一方は中性点側に接続され、他方は電源側に接続して接続点を形成する電動機の固定子であって、
前記接続点を前記絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化する接続点ボックスにおいて、
前記接続点ボックスの側面に孔が設けられ、前記孔に一体に成形硬化する樹脂等を流し込み、前記接続点が前記接続点ボックスから飛び出ないように抜け止め構造としたことを特徴とする電動機の固定子。
極数が２ｎ（ｎは正の整数）極であり固定子のスロットは３ｎスロットを有した固定子の歯部に絶縁用ボビンを介して直接巻線が巻き付けられた集中巻方式の電動機の固定子において、前記各固定子の歯部から引出された引出線は、一方は中性点側に接続され、他方は電源側に接続して接続点を形成する電動機の固定子であって、
前記接続点を前記絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化する接続点ボックスにおいて、
前記接続点ボックスの側面に溝が設けられ、前記溝に一体に成形硬化する樹脂等を流し込み、前記接続点が前記接続点ボックスから飛び出ないように抜け止め構造としたことを特徴とする電動機の固定子。
前記接続点は絶縁保護材を被せた後、前記絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化したことを特徴とする請求項１または請求項２項に記載の電動機の固定子。
前記電動機の固定子を冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載したことを特徴とする請求項１項〜請求項３項いずれかに記載の電動機の固定子。
前記電動機の固定子を車両用途として搭載したことを特徴とする請求項１〜請求項３項いずれかに記載の電動機の固定子。