JP6031453B2 - 電気モータの固定子及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気モータ、特に、冷蔵庫の密封型コンプレッサ等の回転式電気モータの固定子に関する。

公知のように、固定子は、積層した磁石の薄板のパックによって形成されている。各パックには、薄板の同一形状の孔を重ね合わせることによりパックを貫通する各通路を形成するようにして、中心孔と多数の周辺孔とが設けられている。通常、固定子をモータの支持部に固定し、駆動中にパックを密封状態に維持するため、これら各通路にはネジが挿入される。

この密封は固定子パックの製造段階でさえ保証されなければならず、それはモータの他の部品を組み付ける前であっても同様である。

この結果、従来技術では、磁石の薄板は完全には平坦に形成されず、突出部や凹部を有する３次元形状を有しており、積層により、ある薄板の突出部が隣接する薄板の凹部に挿入されてパックが密封される。

また一般に、磁石の薄板は、積層された状態で、一方の面を電気的に絶縁されるフィルムで覆われる。したがって、３次元形状の働きにより絶縁フィルムの連続性が損なわれるという望まない結果がもたらされ、固定子パック内に短絡が発生し、使用時にモータの効率が低下する。

そこで、本発明は、この公知の欠点を解決することを目的とする。

本発明によれば、この目的は、明細書の冒頭に記載されたタイプの固定子によって達成される。それは、薄板の表面がほぼ平坦で、保持手段が、パックの一端側薄板の少なくとも１つの孔に一体化され、パックの他の薄板に邪魔されることなく、前記一端側薄板の孔の開口内へと突出することを特徴とする。

前記保持手段は、前記一端側薄板に一体化したタブによって形成されるのが好ましく、それは円形又は多角形の各孔から突出している。前記タブは、固定子パックを貫通する各通路にピンが挿入される等により固定状態を維持し、電気的特性について有害な構造上の変更なしに、種々の製造工程中にパックが密封状態を維持することを可能とする。

本発明のさらなる目的は、前述のタイプの固定子の製造方法によって達成される。この方法は、連続する以下のステップを備える。
積層された磁石の薄板のパックを貫通する少なくとも１つの通路に、保持手段が配置される端部で、前記ピンが前記通路に保持され、前記パックを密封状態に維持するようにピンを挿入するステップ
前記密封パックに加熱処理を施すステップ
前記保持手段による保持から前記ピンを解放し、前記通路から引き抜いてフリーな状態とするステップ

必要であれば、前記保持手段は、その機能を発揮した後、取り外すことも可能である。

特に、この製造工程は、固定子パックの全体を、その中央開口を、一般にはポリマー材料からなる断熱層で閉鎖した１つの塊として熱処理できるので都合がよいが、熱処理に必要とされる数百度の温度への耐熱性はない。

本発明の他の利点と特徴は、限定されるわけではないが、添付図面について後述する詳細な説明から明らかになる。

本発明に係る固定子を製造する方法の第１ステップに於ける薄板のパックの斜視図である。 本発明に係る固定子を製造する方法の第１ステップに於ける薄板のパックの斜視図である。 図１及び図２の拡大詳細斜視図である。 本発明に係る固定子の製造方法の次のステップを２つの異なる方向から見た斜視図である。 本発明に係る固定子の製造方法の次のステップを２つの異なる方向から見た斜視図である。 図４の拡大詳細斜視図である。 図３に対応する本発明の他の実施形態を示す斜視図である。 図６に対応する本発明の他の実施形態を示す斜視図である。

電気モータ、特に密封型コンプレッサのための回転式電気モータ等の固定子は、積層された磁石の薄板１２のパック１０によって形成されており（図１）、その表面はほぼ平坦である。各薄板１２の片面は、従来同様、絶縁フィルムによって被覆されている。

また各薄板１２は、内面から多数のキャビティ１６が延びる中央開口１４と、多数の周辺孔１８を有し、前記薄板１２にそれぞれ同様な形状の孔１８を形成し、重ね合わせることによりパック１０を貫通する通路を形成する一方、開口１４を重ね合わせることにより、キャビティ１６に連通する大きな中心の貫通空間を形成する。

各薄板１２すなわちパック１０はほぼ四辺形である。保持手段は、パック１０の一端側薄板１２ａの各角部近傍に配置した４つの各孔１８に一体化され（図３）、各孔１８の開口内へと突出している。特に、これらの手段は、円形である、孔１８の周辺から各孔１８の中心に向かって半径方向に突出する多数のタブ２０によって形成されている。

タブ２０は薄板１２ａに一体化され、パック１０の他の薄板１２と干渉することのないように、その平面内に位置している。図示しない他の実施形態では、各孔１８の周囲で薄板に固定した対応する環状のクラウン（円頂部）からタブを突出可能であり、パック１０の他の薄板１２と干渉することのないように、薄板と平行な平面内に位置している。

前述の固定子を製造する方法は、留め具すなわちピン２２（図２）を積層された薄板１２のパック１０に設けた（孔１８を重ね合わせることによって形成される）４つの角部の通路それぞれに挿入することにより行われる。薄板１２の一端面にはタブ２０が設けられている。タブとピン２２の端部との間の係合は、ピンが各通路に保持されてパック１０を密封状態に維持するように行われる。

例えば、前記パックは熱処理することができる。そして、前記ピン２２は、各通路から抜き取ることができ、パック１０から突出する各端部２４（図６）を押圧することによってタブ２０の把持から解放されてフリーとなる。

そして、前記薄板１２の中央開口１４には、絶縁材料を連続してコーティングすることができ、この開口１４から延びるキャビティ内に巻線を挿入することができる。これらの操作は、全て従来の方法で実行されるので、詳細についてはここでは図示又は記載していない。

その結果得られた固定子は、最後に、再び図示しない公知の方法で、パック１０の通路を貫通し、そこに形成される雌ネジに螺合される各雄ネジによって、対応するモータの支持部に固定することができる。この操作を容易にするため、雄ネジの直径はピンよりも小さく、確実に雄ネジがタブ２０と干渉しないようにする。代わりに、タブ２０はピン２２を保持する機能を発揮した後取り外すことができ、固定中の雄ネジに対する障害物は予め取り除かれる。

このようにして製造されたモータは、各薄板１２の片面に最初から形成されたコーティングが製造工程を通じて無傷のままであるので非常に効率がよく、この結果、完璧な絶縁が保証され、過電流の発生が阻止される。

本発明の第２実施形態は図７及び図８に図示されるが、それは前述の図３及び図６にそれぞれ対応しており、同一又は対応する部分には既に使用したものと同一符号を記載している。

前記実施形態との唯一の違いは、タブ２０が一端側薄板１２aに一体的に形成されて、他の薄板１２と干渉することのないように内面に位置する正八角形（図７）に形成されて薄板１２aの片面に孔１８をそれぞれ開口させていることである。タブ２０は、異なる正多角形すなわち非八角形、例えば、５から１２の正多角形に形成することができることは明らかである。固定子の製造方法は、前述のものと同様であるが、積層された薄板１２のパック１０に形成され、端部にタブ２０が配置された４つの角部の通路のそれぞれに円形状のピン２２（図８）をそれぞれ挿入する。一端側薄板１２ａの正多角形の孔１８と円形状のピン２２との間の係合により、ピンが各通路に保持され、熱処理中、パック１０は密封状態に維持される。

本発明の原理が保持されるならば、実施形態の構造及び形状の詳細については、本発明の範囲を逸脱することなく、単に例として記載されたものから大きく変更することができることは明らかである。

１０…パック
１２…薄板
１２ａ…一端側薄板
１４…中央開口
１６…キャビティ
１８…孔
２０…タブ
２２…ピン
２４…端部

Claims (13)

1. 磁性を有する薄板（１２）を積層してなるパック（１０）によって形成され、前記各薄板（１２）は中心孔（１４）と多数の周辺孔（１８）とを有し、前記薄板（１２）の周辺孔（１８）が重なり合うことにより、前記パック（１０）を貫通する各通路が形成される電気モータの固定子であって、
   前記パック（１０）の一端側薄板（１２ａ）の少なくとも１つの前記周辺孔（１８）の開口内に、前記パック（１０）の他の薄板（１２）とは干渉することなく突出する複数のタブ（２０）からなる保持手段を備える固定子。
2. 前記各薄板（１２）は、略四辺形の外形を有し、
   前記周辺孔（１８）は、前記一端側薄板（１２ａ）の各角部近傍の４箇所にそれぞれ形成され、
   前記保持手段は、前記一端側薄板（１２ａ）に形成した各周辺孔（１８）の開口内に突出する複数のタブ（２０）からなる請求項１に記載の固定子。
3. 前記タブ（２０）は、一端側薄板（１２ａ）に一体化されている請求項１又は２に記載の固定子。
4. 前記タブは、前記各周辺孔（１８）の内周面に固定される環状体から突出する請求項１又は２に記載の固定子。
5. 前記タブ（２０）は、前記各周辺孔（１８）の周辺部から突出している請求項１から３のいずれか１項に記載の固定子。
6. 前記タブ（２０）は、除去可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の固定子。
7. 磁性を有する薄板（１２）を積層してなるパック（１０）によって形成され、前記各薄板（１２）は中心孔（１４）と多数の周辺孔（１８）とを有し、前記薄板（１２）の周辺孔（１８）が重なり合うことにより、前記パック（１０）を貫通する各通路が形成される電気モータの固定子であって、
   前記パック（１０）の一端側薄板（１２ａ）の少なくとも１つの前記周辺孔（１８）が断面多角形に形成されることにより、各辺がタブ（２０）を構成している固定子。
8. 前記各薄板（１２）の表面は絶縁フィルムで覆われている請求項１から７のいずれか１項に記載の固定子。
9. 磁性を有する薄板（１２）を積層してなるパック（１０）によって形成され、前記各薄板（１２）は中心孔（１４）と多数の周辺孔（１８）とを有し、前記薄板（１２）の周辺孔（１８）が重なり合うことにより、前記パック（１０）を貫通する各通路が形成され、前記パック（１０）の一端側薄板（１２ａ）の少なくとも１つの周辺孔（１８）の開口内に、前記少なくとも１つの周辺孔（１８）の周辺部又は内周面に固定される環状体からタブ（２０）が突出する固定子の製造方法であって、
   前記通路内に、鍔部を有するピン（２２）を挿通し、前記パック（１０）を、前記鍔部と、その反対側の軸部を保持する前記タブ（２０）とにより密着状態とするステップと、
   密着されたパック（１０）を熱処理するステップと、
   前記ピン（２２）を前記タブ（２０）による保持から解放し、前記各通路から取り外すステップと、
   を備えた固定子の製造方法。
10. 前記タブ（２０）は、パック（１０）の他の薄板と干渉することなく一端側薄板（１２ａ）の周辺孔（１８）の開口内へと突出する請求項９に記載の方法。
11. 前記タブ（２０）は、断面多角形に形成されている請求項９又は１０に記載の方法。
12. さらに、薄板（１２）の中心孔（１４）から延びるキャビティ（１６）を絶縁材料でコーティングし、前記キャビティ（１６）内に巻線を挿入する請求項９から１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記請求項１２の方法によって製造された固定子が、前記パック（１０）の通路に挿通したネジによって固定する電気モータの製造方法。

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