JP4720752B2 - モータ用インシュレータ、モータおよび圧縮機 - Google Patents

Description

この発明は、例えばエアコンや冷蔵庫の圧縮機等に用いられるモータ用のインシュレータ、このインシュレータを用いているモータ、および、このモータを用いている圧縮機に関する。

従来、モータ用インシュレータとしては、樹脂によりモールド成型され、内側鍔部と外側鍔部と巻き胴部とを有したものがある（特開２００１−５５９７９号公報：特許文献１参照）。

そして、このインシュレータをモールド成型する際の樹脂注入口であるゲートの位置を、上記内側鍔部または上記外側鍔部に設けていた。
特開２００１−５５９７９号公報

しかしながら、上記従来のモータ用インシュレータでは、上記内側鍔部または上記外側鍔部における上記ゲート位置に対応する部分に、特別な印がなく、上記ステータコアへの誤組を防止するために、上記ステータコアとの位置合わせ用のマーク部を設ける必要があった。

上記インシュレータにおいて上記マーク部を設けるスペースは、限られているので、この限られたスペース内に、上記マーク部を設けることは、困難であった。

そこで、この発明の課題は、上記マーク部を限られたスペース内で容易に形成することができるモータ用インシュレータを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のモータ用インシュレータは、
ロータの径方向外側に配置されるステータにおけるステータコアの軸方向の両端面のそれぞれに対向して配置されて、コイルによって上記ステータコアとともに巻かれると共に、樹脂によりモールド成型されたモータ用インシュレータであって、
環状部と、
上記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所定間隔に配列された複数のティース部と
を有し、
上記ティース部は、
上記環状部の内周面に一端が取り付けられると共に径方向に延びている胴部と、
この胴部の他端に取り付けられると共に周方向および軸方向一端側に延びている頭部と
を有し、
モールド成型の際の樹脂を注入する注入口の跡であると共に、上記ステータコアとの位置合わせ用のマーク部が一体に形成された樹脂注入口跡を、上記ティース部の上記胴部または上記頭部に設けていることを特徴としている。

この発明のモータ用インシュレータによれば、モールド成型の際の樹脂を注入する注入口の跡であると共に、上記ステータコアとの位置合わせ用のマーク部が一体に形成された樹脂注入口跡を有するので、上記樹脂注入口跡を、上記ステータコアとの位置合わせとして利用できる。つまり、上記マーク部を、上記樹脂注入口跡と別の位置に設ける必要がなく、上記マーク部を、上記インシュレータにおける限られたスペース内で、容易に形成することができる。したがって、上記インシュレータの製造の手間とコストを低減できる。

また、一実施形態のモータ用インシュレータでは、
上記樹脂注入口跡は、上記ティース部の内周側で軸方向一端側の部分に、設けられている。

この実施形態のモータ用インシュレータによれば、上記樹脂注入口跡は、上記ティース部の内周側で軸方向一端側の部分に、設けられているので、上記インシュレータを上記ステータコアに組み付けるときに、上記樹脂注入口跡を上記ティース部の上記軸方向一端側から確認しやすく、上記インシュレータの上記ステータコアへの誤組を防止できる。

また、一実施形態のモータ用インシュレータでは、
上記樹脂注入口跡は、上記頭部の上記軸方向一端側に、設けられている。

この実施形態のモータ用インシュレータによれば、上記樹脂注入口跡は、上記ティース部の上記頭部の上記軸方向一端側に、設けられているので、上記樹脂注入口跡を上記インシュレータの高い位置に設けることができて、上記樹脂注入口跡を一層確認しやすくなる。

また、一実施形態のモータ用インシュレータでは、
上記樹脂注入口跡は、上記頭部の上記軸方向一端側の先端縁に設けられた凹部であり、
上記マーク部は、上記凹部の底部に設けられた凸部であり、上記頭部の上記先端縁よりも低い位置にあって、上記頭部の上記先端縁から、突出していない。

この実施形態のモータ用インシュレータによれば、上記マーク部は、上記頭部の上記先端縁よりも、低い位置にあって、上記頭部の上記先端縁から、突出していないので、上記インシュレータに上記コイルを巻き付ける際に、上記マーク部に上記コイルを引っ掛けることがなくて、上記コイルの巻線不良を防止できる。

また、この発明のモータは、ロータと、このロータの径方向外側に配置されたステータとを備え、上記ステータは、ステータコアと、上記ステータコアの軸方向の両端面のそれぞれに対向して配置された上記インシュレータと、上記ステータコアおよび上記インシュレータに共に巻き付けられたコイルとを有することを特徴としている。

この発明のモータによれば、上記インシュレータを備えているので、上記インシュレータの製造の手間とコストは、低減されており、容易に製造できコストの低いモータを実現できる。

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要素と、上記密閉容器内に配置され、上記圧縮要素をシャフトを介して駆動する上記モータとを備えていることを特徴としている。

この発明の圧縮機によれば、上記モータを備えているので、上記モータの製造の手間とコストは、低減されており、容易に製造できコストの低い圧縮機を実現できる。

この発明のモータ用インシュレータによれば、モールド成型の際の樹脂を注入する注入口の跡であると共に、上記ステータコアとの位置合わせ用のマーク部が一体に形成された樹脂注入口跡を有するので、上記マーク部を、上記インシュレータにおける限られたスペース内で、容易に形成することができる。

また、この発明のモータによれば、上記インシュレータを備えているので、容易に製造できコストの低いモータを実現できる。

また、この発明の圧縮機によれば、上記モータを備えているので、容易に製造できコストの低い圧縮機を実現できる。

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要素２と、上記密閉容器１内に配置され、上記圧縮要素２をシャフト１２を介して駆動するモータ３とを備えている。

この圧縮機は、いわゆる縦型の高圧ドーム型のロータリ圧縮機であって、上記密閉容器１内に、上記圧縮要素２を下に、上記モータ３を上に、配置している。このモータ３のロータ６によって、上記シャフト１２を介して、上記圧縮要素２を駆動するようにしている。

上記圧縮要素２は、アキュームレータ１０から吸入管１１を通して冷媒ガスを吸入する。この冷媒ガスは、この圧縮機とともに、冷凍システムの一例としての空気調和機を構成する図示しない凝縮器、膨張機構、蒸発器を制御することによって得られる。この冷媒は、例えば、二酸化炭素やＨＣやＲ４１０Ａ等のＨＦＣ、Ｒ２２等のＨＣＦＣである。

上記圧縮機は、圧縮した高温高圧の冷媒ガスを、上記圧縮要素２から吐出して密閉容器１の内部に満たすと共に、上記モータ３のステータ５と上記ロータ６との間の隙間を通して、上記モータ３を冷却した後、上記モータ３の上側に設けられた吐出管１３から外部に吐出するようにしている。

上記密閉容器１内の高圧領域の下部には、潤滑油が溜められた油溜まり部９が形成されている。この潤滑油は、上記油溜まり部９から、上記シャフト１２に設けられた（図示しない）油通路を通って、上記圧縮要素２や上記モータ３のベアリング等の摺動部に移動して、この摺動部を潤滑する。この潤滑油は、例えば、（ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等の）ポリアルキレングリコール油や、エーテル油や、エステル油や、鉱油である。

上記圧縮要素２は、上記密閉容器１の内面に取り付けられるシリンダ２１と、このシリンダ２１の上下の開口端のそれぞれに取り付けられている上側の端板部材５０および下側の端板部材６０とを備える。上記シリンダ２１、上記上側の端板部材５０および上記下側の端板部材６０によって、シリンダ室２２を形成する。

上記上側の端板部材５０は、円板状の本体部５１と、この本体部５１の中央に上方へ設けられたボス部５２とを有する。上記本体部５１および上記ボス部５２は、上記シャフト１２に挿通されている。

上記本体部５１には、上記シリンダ室２２に連通する吐出口５１ａが設けられている。上記本体部５１に関して上記シリンダ２１と反対側に位置するように、上記本体部５１に吐出弁３１が取り付けられている。この吐出弁３１は、例えば、リード弁であり、上記吐出口５１ａを開閉する。

上記本体部５１には、上記シリンダ２１と反対側に、上記吐出弁３１を覆うように、カップ型のマフラカバー４０が取り付けられている。このマフラカバー４０は、（ボルト等の）固定部材３５によって、上記本体部５１に固定されている。上記マフラカバー４０は、上記ボス部５２に挿通されている。

上記マフラカバー４０および上記上側の端板部材５０によって、マフラ室４２を形成する。上記マフラ室４２と上記シリンダ室２２とは、上記吐出口５１ａを介して、連通されている。

上記マフラカバー４０は、孔部４３を有する。この孔部４３は、上記マフラ室４２と上記マフラカバー４０の外側とを連通する。

上記下側の端板部材６０は、円板状の本体部６１と、この本体部６１の中央に下方へ設けられたボス部６２とを有する。上記本体部６１および上記ボス部６２は、上記シャフト１２に挿通されている。

要するに、上記シャフト１２の一端部は、上記上側の端板部材５０および上記下側の端板部材６０に支持されている。すなわち、上記シャフト１２は、片持ちである。上記シャフト１２の一端部（支持端側）は、上記シリンダ室２２の内部に進入している。

上記シャフト１２の支持端側には、上記圧縮要素２側の上記シリンダ室２２内に位置するように、偏心ピン２６を設けている。この偏心ピン２６は、ローラ２７に嵌合している。このローラ２７は、上記シリンダ室２２内で、公転可能に配置され、このローラ２７の公転運動で圧縮作用を行うようにしている。

言い換えると、上記シャフト１２の一端部は、上記偏心ピン２６の両側において、上記圧縮要素２のハウジング７で支持されている。このハウジング７は、上記上側の端板部材５０および上記下側の端板部材６０を含む。

次に、上記シリンダ室２２の圧縮作用を説明する。

図２に示すように、上記ローラ２７に一体に設けたブレード２８で上記シリンダ室２２内を仕切っている。すなわち、上記ブレード２８の右側の室は、上記吸入管１１が上記シリンダ室２２の内面に開口して、吸入室（低圧室）２２ａを形成している。一方、上記ブレード２８の左側の室は、（図１に示す）上記吐出口５１ａが上記シリンダ室２２の内面に開口して、吐出室（高圧室）２２ｂを形成している。

上記ブレード２８の両面には、半円柱状のブッシュ２５，２５が密着して、シールを行っている。上記ブレード２８と上記ブッシュ２５，２５との間は、上記潤滑油で潤滑を行っている。

そして、上記偏心ピン２６が、上記シャフト１２と共に、偏心回転して、上記偏心ピン２６に嵌合した上記ローラ２７が、このローラ２７の外周面を上記シリンダ室２２の内周面に接して、公転する。

上記ローラ２７が、上記シリンダ室２２内で公転するに伴って、上記ブレード２８は、このブレード２８の両側面を上記ブッシュ２５，２５によって保持されて進退動する。すると、上記吸入管１１から低圧の冷媒ガスを上記吸入室２２ａに吸入して、上記吐出室２２ｂで圧縮して高圧にした後、（図１に示す）上記吐出口５１ａから高圧の冷媒ガスを吐出する。

その後、図１に示すように、上記吐出口５１ａから吐出された冷媒ガスは、上記マフラ室４２を経由して、上記マフラカバー４０の外側に排出される。

図１と図３に示すように、上記モータ３は、上記ロータ６と、このロータ６の径方向外側にエアギャップを介して配置された上記ステータ５とを有する。

上記ロータ６は、ロータ本体６１０と、このロータ本体６１０に埋設された磁石６２０とを有する。上記ロータ本体６１０は、円筒形状であり、例えば積層された電磁鋼板からなる。上記ロータ本体６１０の中央の孔部には、上記シャフト１２が取り付けられている。上記磁石６２０は、平板状の永久磁石である。６つの上記磁石６２０が、上記ロータ本体６１０の周方向に等間隔の中心角度で、配列されている。

上記ステータ５は、ステータコア５１０と、上記ステータコア５１０の軸５１０ａ方向の両端面のそれぞれに対向して配置されたインシュレータ５３０と、上記ステータコア５１０および上記インシュレータ５３０に共に巻き付けられたコイル５２０とを有する。なお、図３では、上記コイル５２０および上記インシュレータ５３０を一部省略して描いている。

上記ステータコア５１０は、積層された複数の鋼板からなり、上記密閉容器１に、焼き嵌めなどによって、嵌め込まれている。上記ステータコア５１０は、環状部５１１と、この環状部５１１の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に等間隔に配列された９つのティース部５１２とを有する。

上記コイル５２０は、上記各ティース部５１２にそれぞれ巻かれて複数の上記ティース部５１２に渡って巻かれていない、いわゆる集中巻きである。上記モータ３は、いわゆる６極９スロットである。上記コイル５２０に電流を流して上記ステータ５に発生する電磁力によって、上記ロータ６を、上記シャフト１２と共に、回転させる。

上記インシュレータ５３０は、上記ステータコア５１０と上記コイル５２０との間に挟持され、上記ステータコア５１０と上記コイル５２０とを絶縁している。上記インシュレータ５３０は、樹脂によりモールド成型されている。上記インシュレータ５３０は、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリイミドやポリエステル等の耐熱性のよい樹脂材料からなる。また、上記インシュレータ５３０は、例えば、強度向上のためにガラス繊維入りの材料からなる。

上記インシュレータ５３０は、環状部５３１と、上記環状部５３１の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に（所定間隔の一例としての）等間隔に配列された複数のティース部５３２とを有している。

上記インシュレータ５３０の上記環状部５３１は、上記ステータコア５１０の上記環状部５１１に対向して接触し、上記インシュレータ５３０の上記複数のティース部５３２は、それぞれ、上記ステータコア５１０の上記複数のティース部５１２に対向して接触している。

上記ステータコア５１０の上記ティース部５１２と、上記インシュレータ５３０の上記ティース部５３２とは、上記ステータコア５１０の軸５１０ａ方向（上記シャフト１２の回転軸１２ａ方向）からみて、略同じ形状である。

図４に示すように、上記インシュレータ５３０は、モールド成型の際の樹脂を注入する注入口の跡である樹脂注入口跡５３３，５３４を有する。

上記樹脂注入口跡５３３，５３４とは、インシュレータ成型用金型の注入口（ゲート）から樹脂を流し込んで上記インシュレータ５３０を形成したときに、上記インシュレータ５３０に形成される注入口の跡である。

上記樹脂注入口跡５３３，５３４は、上記ティース部５３２の内周側で軸方向一端側の部分に、設けられている。「軸方向」とは、上記環状部５３１の軸方向をいう。

上記樹脂注入口跡５３３，５３４は、３つあり、それぞれ、上記全てのティース部５３２のうちの周方向二つおきのティース部５３２に、設けられている。

具体的に述べると、上記ティース部５３２は、上記環状部５３１の内周面に一端が取り付けられると共に径方向に延びている胴部５３２ａと、この胴部５３２ａの他端に取り付けられると共に周方向および上記軸方向一端側に延びている頭部５３２ｂとを有する。

そして、上記樹脂注入口跡５３３，５３４は、上記頭部５３２ｂの上記軸方向一端側に、設けられている。

上記全ての樹脂注入口跡５３３，５３４のうちの二つの樹脂注入口跡５３３は、同じ形状であり、図４中の部分Ａ，Ｂに、位置している。この樹脂注入口跡５３３は、図５の内周側矢視図に示すように、上記頭部５３２ｂの上記軸方向一端側の先端縁５３５に設けられた凹部である。

残り一つの樹脂注入口跡５３４は、図４中の部分Ｃに、位置している。この樹脂注入口跡５３４は、上記ステータコア５１０との位置合わせ用のマーク部５３４ａが一体に形成されている。

この樹脂注入口跡５３４は、図６の内周側矢視図に示すように、上記頭部５３２ｂの上記軸方向一端側の先端縁５３５に設けられた凹部である。上記マーク部５３４ａは、上記凹部の幅方向中央部の底部に設けられた凸部である。つまり、上記凹部と上記凸部は、上記インシュレータ５３０のモールド成型の際に、同時に形成される。

図７の拡大図に示すように、上記マーク部５３４ａは、上記頭部５３２ｂの上記先端縁５３５よりも低い位置にあって、上記頭部５３２ｂの上記先端縁５３５から、突出していない。

次に、上記インシュレータ５３０の上記ステータコア５１０への組み付けを説明する。

まず、図４に示すように、上記インシュレータ５３０を、上記軸方向一端側からみて、上記インシュレータ５３０の上記マーク部５３４ａを確認する。

そして、上記ステータコア５１０の端面に設けられた図示しない位置合わせ用マーク部に、上記インシュレータ５３０の上記マーク部５３４ａを合わせるようにして、上記ステータコア５１０の端面に上記インシュレータ５３０を組み付ける。

その後、上記ステータコア５１０および上記インシュレータ５３０を共に上記コイル５２０によって巻き付ける。

上記構成のインシュレータ５３０によれば、モールド成型の際の樹脂を注入する注入口の跡であると共に、上記ステータコア５１０との位置合わせ用のマーク部５３４ａが一体に形成された樹脂注入口跡５３４を有するので、上記樹脂注入口跡５３４を、上記ステータコア５１０との位置合わせとして利用できる。つまり、上記マーク部５３４ａを、上記樹脂注入口跡５３４と別の位置に設ける必要がなく、上記マーク部５３４ａを、上記インシュレータ５３０における限られたスペース内で、容易に形成することができる。したがって、上記インシュレータ５３０の製造の手間とコストを低減できる。

また、上記樹脂注入口跡５３４は、上記ティース部５３２の上記頭部５３２ｂの上記軸方向一端側に、設けられているので、上記樹脂注入口跡５３４を上記インシュレータ５３０の高い位置に設けることができて、上記樹脂注入口跡５３４を一層確認しやすくなる。

また、上記マーク部５３４ａは、上記頭部５３２ｂの上記先端縁５３５よりも、低い位置にあって、上記頭部５３２ｂの上記先端縁５３５から、突出していないので、上記インシュレータ５３０に上記コイル５２０を巻き付ける際に、上記マーク部５３４ａに上記コイル５２０を引っ掛けることがなくて、上記コイル５２０の巻線不良を防止できる。

また、上記構成のモータ３によれば、上記インシュレータ５３０を備えているので、上記インシュレータ５３０の製造の手間とコストは、低減されており、容易に製造できコストの低いモータ３を実現できる。

また、上記構成の圧縮機によれば、上記モータ３を備えているので、上記モータ３の製造の手間とコストは、低減されており、容易に製造できコストの低い圧縮機を実現できる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記圧縮要素２として、ローラとブレードが別体であるロータリタイプでもよい。上記圧縮要素２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、上記圧縮要素２として、２つのシリンダ室を有する２シリンダタイプでもよい。上記圧縮要素２が上、上記モータ３が下に配置されていてもよい。また、上記モータ３を、圧縮機以外のファン等に、用いてもよい。

また、上記樹脂注入口跡５３３，５３４の数量は、増減していてもよく、少なくとも一つの樹脂注入口跡５３４が、上記マーク部５３４ａを一体に有していればよい。また、上記マーク部５３４ａを一体に形成した上記樹脂注入口跡５３４を、上記頭部５３２ｂ以外の上記胴部５３２ａ等に、設けてもよい。

本発明の圧縮機の一実施形態を示す縦断面図である。 圧縮機の要部の平面図である。 圧縮機のモータ付近の横断面図である。 インシュレータの平面図である。 図４の部分Ａまたは部分Ｂを内周側からみた矢視図である。 図４の部分Ｃを内周側からみた矢視図である。 図６の要部拡大図である。

符号の説明

１ 密閉容器
２ 圧縮要素
３ モータ
５ ステータ
５１０ ステータコア
５１０ａ 軸
５１１ 環状部
５１２ ティース部
５２０ コイル
５３０ インシュレータ
５３１ 環状部
５３２ ティース部
５３２ａ 胴部
５３２ｂ 頭部
５３３ 樹脂注入口跡
５３４ 樹脂注入口跡
５３４ａ マーク部
５３５ 先端縁
６ ロータ
１２ シャフト
１２ａ 回転軸
２１ シリンダ
５０ 上側の端板部材
６０ 下側の端板部材

Claims (6)

1. ロータ（６）の径方向外側に配置されるステータ（５）におけるステータコア（５１０）の軸（５１０ａ）方向の両端面のそれぞれに対向して配置されて、コイル（５２０）によって上記ステータコア（５１０）とともに巻かれると共に、樹脂によりモールド成型されたモータ用インシュレータ（５３０）であって、
   環状部（５３１）と、
   上記環状部（５３１）の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に所定間隔に配列された複数のティース部（５３２）と
   を有し、
   上記ティース部（５３２）は、
   上記環状部（５３１）の内周面に一端が取り付けられると共に径方向に延びている胴部（５３２ａ）と、
   この胴部（５３２ａ）の他端に取り付けられると共に周方向および軸方向一端側に延びている頭部（５３２ｂ）と
   を有し、
   モールド成型の際の樹脂を注入する注入口の跡であると共に、上記ステータコア（５１０）との位置合わせ用のマーク部（５３４ａ）が一体に形成された樹脂注入口跡（５３４）を、上記ティース部（５３２）の上記胴部（５３２ａ）または上記頭部（５３２ｂ）に設けていることを特徴とするモータ用インシュレータ。
2. 請求項１に記載のモータ用インシュレータにおいて、
   上記樹脂注入口跡（５３４）は、上記ティース部（５３２）の内周側で軸方向一端側の部分に、設けられていることを特徴とするモータ用インシュレータ。
3. 請求項２に記載のモータ用インシュレータにおいて、
   上記樹脂注入口跡（５３４）は、上記頭部（５３２ｂ）の上記軸方向一端側に、設けられていることを特徴とするモータ用インシュレータ。
4. 請求項３に記載のモータ用インシュレータにおいて、
   上記樹脂注入口跡（５３４）は、上記頭部（５３２ｂ）の上記軸方向一端側の先端縁（５３５）に設けられた凹部であり、
   上記マーク部（５３４ａ）は、上記凹部の底部に設けられた凸部であり、上記頭部（５３２ｂ）の上記先端縁（５３５）よりも低い位置にあって、上記頭部（５３２ｂ）の上記先端縁（５３５）から、突出していないことを特徴とするモータ用インシュレータ。
5. ロータ（６）と、このロータ（６）の径方向外側に配置されたステータ（５）とを備え、
   上記ステータ（５）は、ステータコア（５１０）と、上記ステータコア（５１０）の軸（５１０ａ）方向の両端面のそれぞれに対向して配置された請求項１に記載のインシュレータ（５３０）と、上記ステータコア（５１０）および上記インシュレータ（５３０）に共に巻き付けられたコイル（５２０）とを有することを特徴とするモータ。
6. 密閉容器（１）と、
   この密閉容器（１）内に配置された圧縮要素（２）と、
   上記密閉容器（１）内に配置され、上記圧縮要素（２）をシャフト（１２）を介して駆動する請求項５に記載のモータ（３）と
   を備えていることを特徴とする圧縮機。

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