JPH09131029A - 単相誘導電動機並びにロータ組立装置 - Google Patents

単相誘導電動機並びにロータ組立装置

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JPH09131029A
JPH09131029A JP7283470A JP28347095A JPH09131029A JP H09131029 A JPH09131029 A JP H09131029A JP 7283470 A JP7283470 A JP 7283470A JP 28347095 A JP28347095 A JP 28347095A JP H09131029 A JPH09131029 A JP H09131029A
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rotor core
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Shinji Tamura
晋司 田村
Tetsuya Mochizuki
哲哉 望月
Tokuo Tsugei
督夫 告井
Takanori Iwanabe
剛仙 岩邊
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷が大きい高トルク運転時（運転コンデン
サの容量大）においても、電磁音の発生を抑えること。 【解決手段】 主巻線２と、この主巻線２と電気角が異
なる位置に設けられた補助巻線３と、この補助巻線３に
接続された複数の運転コンデンサ４，６と、運転負荷に
応じて運転コンデンサ６をオン・オフするリレー５と、
スロットの空隙側（外周側）が開口したロータとを設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は冷蔵庫や空気調和
機等に用いられる密閉型圧縮機の単相誘導電動機に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、例えば実開昭５８−１７２０
１５号公報に示された従来の単相誘導電動機のロータ９
の断面図であり、図中、９ａはロータ外周部、１２はロ
ータ９内の閉じた空間であり、アルミがダイキャストさ
れるスロット部、１３は各スロット部１２の間にあるテ
ィース、１４はロータ外周部９ａ側で各ティース１３を
結ぶブリッジである。
【０００３】図１２は、特開昭６０−３９３５２号公報
に示された従来の単相誘導電動機のロータ９の断面図で
あり、９はロータ、９ａはロータ外周部、１２はスロッ
ト部、１２ａはスロット開口部、１３はティースであ
る。
【０００４】図１１に示すロータ９は、スロット部１２
がロータ９内の閉じた空間を構成し、その中をアルミが
ダイキャストされている（スロット部１２の形状が閉じ
ているので一般的にクローズドスロットと呼ばれてい
る）。これを言い換えると、各スロット部１２とロータ
外周部９ａとの間にティース１３を連結するブリッジ１
４が存在している。このブリッジ１４が狭い程、モータ
効率がよくなる反面、狭いブリッジ１４に磁気飽和が発
生し、電磁音が発生する。特に、運転コンデンサの容量
が大きい高トルク運転時には、大きな電磁音が発生す
る。
【０００５】また、図１２に示すロータ９は、各スロッ
ト部１２とロータ外周部９ａとの間にティース１３を連
結するブリッジ１４が存在せずに、スロット開口部１２
ａを設けたオープンスロットの例であるが、ロータコア
に積層した後のアルミダイキャストの工程で、スロット
開口部１２ａから外周にアルミが吹き出すため、ダイキ
ャスト後にロータ９の外周を切削またはバフがけしなけ
ればならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の単相誘導電動機
は以上のように構成されているので、次のような問題点
があった。 （１）クローズドスロットのロータ９は、運転コンデン
サの容量の大きい高トルク運転時に、ブリッジ１４が狭
いため磁気飽和しやすく、電磁音が発生し騒音が大き
い。 （２）オープンスロットのロータ９は、アルミダイキャ
ストの工程で、スロット開口部１２ａからアルミが外周
に吹き出すため、ダイキャスト後にロータ９の外周を切
削またはバフがけしなければならない。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、運転コンデンサの容量の大きい
高トルク運転中でも電磁音の発生を抑えることができる
単相誘導電動機を提供すること、また、オープンスロッ
トのロータでもダイキャスト時にスロット開口部からア
ルミが吹き出すことがなくダイキャスト後のロータ外周
の切削またはバフがけが不要なロータ組立装置を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の単相誘導電動
機は、主巻線と、この主巻線と電気角が異なる位置に設
けられた補助巻線と、この補助巻線に接続された複数の
運転コンデンサと、運転負荷に応じて運転コンデンサを
オン・オフするリレーと、スロットの空隙側（外周側）
が開口したロータとを備えたことを特徴とする。
【０００９】請求項２のロータ組立装置は、アルミダイ
キャスト時にロータコアアッシーが挿入され、ロータコ
アアッシーとの隙間をアルミダイキャスト後ロータコア
アッシーが取り出せる限界まで小さくしたブッシュと、
このブッシュに径方向のある隙間を持つと共に、軸方向
の移動を制限して嵌合したコアバンドとを備えたことを
特徴とする。
【００１０】請求項３のロータ組立装置は、コアバンド
の内側に設けられ、アルミダイキャスト時にロータコア
アッシーが挿入される油圧チャックを有し、油圧チャッ
クは、ロータコアアッシーが挿入される場合は油圧上昇
前でロータコアアッシーとの隙間が大きく、ダイキャス
ト中は油圧を上げて隙間を小さくしたことを特徴とす
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図につ
いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１による単
相誘導電動機の回路図である。図において、１は単相誘
導電動機、２は電動機１の固定子に巻回された主巻線、
３は同じく補助巻線、４は電動機１通電中は常に通電さ
れる第１の運転コンデンサ、６は高トルク運転時のみ通
電され低トルク運転時はリレー５で切り離される第２運
転コンデンサ、７は起動コンデンサ、８は起動後すぐに
起動コンデンサ７を切り離す起動リレーであるＰＴＣサ
ーミスタである。
【００１２】図１に示す単相誘導電動機に、オープンス
ロットのロータ（図１２）またはクローズドスロットの
ロータ（図１１）を使用した場合の電磁音について説明
する。図２は試験結果を示す図であるが、低トルク運転
時（リレー５がオフで第１の運転コンデンサ４のみ通
電）、高トルク運転時（リレー５がオンで、第１の運転
コンデンサ４及び第２の運転コンデンサ６ともに通電）
共にオープンスロットのロータの方がクローズドスロッ
トのロータより電磁音が小さく、特に高トルク運転時は
その差が大きくオープンスロットのロータの電磁音が小
さいという試験結果が得られた。
【００１３】図３，４は、ロータ９のスロット開口部１
２ａの巾を変えた時の音データであり、図４に示すよう
に巾が１ｍｍ以上では、４００Ｈｚ付近の電磁音はクロ
ーズドスロットより減少し、１０００Ｈｚ付近の溝高調
波による電磁音がやや増加するが、総合レベルではオー
プンスロットの方が低レベルである。図３は巾０．５ｍ
ｍでの試験結果で、図３に示すように、スロット開口部
１２ａの巾が０．５ｍｍにすると、全体的にオープンス
ロットの方が電磁音は小さく、特に４００Ｈｚ付近の電
磁音が小さくなる。この発明で問題にしている電磁音は
４００Ｈｚ付近のいわゆる低周波音に属する音であり、
圧縮機の表面から放射し、冷蔵庫本体等を透過していく
音であるため、遮音効果がほとんど得られず、対策とし
ては音源を下げる方法が最も効果的である。
【００１４】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、負荷が高い運転時だけキャパシティをアップし、高
トルクを得ており、負荷が低い運転時はキャパシティを
ダウンして低トルクを得るが、負荷が低い運転時のモー
タ効率が非常に良くなり、高効率運転ができる。その
上、各スロット部１２とロータ外周部９ａとの間にティ
ース１３を連結するブリッジ１４が存在しないスロット
開口部１２ａを設けた構成にしたので、負荷が高い高ト
ルク運転時においても磁気飽和が発生せず電磁音の発生
を抑え、騒音の低い単相誘導電動機が得られる。
【００１５】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２を図について説明する。図５はこの発明の実施の形
態２によるロータ組立方法におけるロータコアアッシー
をブッシュに圧入する方法を示す図、図６はそのダイキ
ャスト型の断面図、図７はそのロータコアアッシーをブ
ッシュから取り出す状態を示す図である。図において、
１５はオープンスロットのロータ打ち抜き鋼板を積層し
たロータコアアッシー、１６はダイキャスト時にロータ
コアアッシー１５が挿入されるブッシュ、１６ａはブッ
シュ１６の外周に形成された凹部、１７は可動型、１８
は固定型、１９はブッシュ１６の外径にある隙間を持っ
て嵌合されたコアバンド、１９ａはコアブッシュ１６の
凹部１６ａに噛み合う凸部である。
【００１６】図８は、このロータ組立方法のフローチャ
ート図である。ステップ３０でコアアッシー１５をブッ
シュ１６に挿入し、ステップ３１でコアアッシー１５の
両端に可動型１７及び固定型１８を密着させる。ステッ
プ３２に可動型１７に荷重を印加して位置決めした後、
ステップ３３でダイキャストを行い、ステップ３４でロ
ータのみを取り出す。
【００１７】図中、コアバンド１９の内径とブッシュ１
６の外径は、ある隙間を持って嵌合されているが、コア
バンド１９内径の凸部とブッシュ１６外径の凹部が噛み
合っているため、コア組立１５をブッシュ１６に出し入
れする際の摩擦力でブッシュ１６に軸方向の力が働いて
も、ブッシュ１６が抜け出ることがない（また、コアバ
ンド１９内径に凹部があり、ブッシュ１６外径に凸部が
あり、お互いに噛み合っていても同様の効果がある）。
【００１８】コアアッシー１５とブッシュ１６の隙間を
小さくすることにより、ダイキャスト中にアルミがコア
アッシー１５とブッシュ１６の間に吹き出さず、ダイキ
ャスト後には、容易に取り出すことができる。以上のよ
うに、アルミがコアアッシー１５からブッシュ１６の間
に吹き出さないので、ダイキャスト後にロータ９の外周
を切削またはバフがけせずに、オープンスロットのロー
タ９を作製でき、切削またはバフがけする時に比べて大
幅にコストダウンできる。また、ブッシュ１６はコアバ
ンド１９とともに、ダイキャストマシンに固定されてい
るため、ブッシュ１６は常に一つであり、圧入精度が安
定し易い上、ロータ９のみが取り出されるため、量産性
に優れ、自動化が容易である。
【００１９】実施の形態３．以下、この発明の実施の形
態３を図について説明する。図９はこの発明の実施の形
態３によるロータ組立方法による油圧チャック方式の組
立構造を示す断面図、図１０はロータ組立方法のフロー
チャート図である。コアアッシー１５をコアバンド１９
内の油圧チャック２０の内側に挿入し（ステップ４
０）、コアアッシー１５の両端に可動型１７と固定型１
８を密着し、その後、油圧チャック２０の油圧を上げる
と（ステップ４１）、コア組立１５と油圧チャック２０
の隙間が狭まり（ステップ４２）、その後、アルミがダ
イキャストされ（ステップ４３）、その後、油圧チャッ
ク２０の油圧を下げ（ステップ４４）、ロータのみを取
り出す（ステップ４５）もので、スロット部外周部１２
ａからアルミが吹き出さないようにした製造方法であ
る。油圧チャック２０は、油圧により内径が微少変化さ
せることができ、コアアッシー１５と油圧チャック２０
の隙間をゼロにできる。
【００２０】このため、油圧上昇前のコアアッシー１５
と油圧チャック２０の隙間は大きいので、容易にコアア
ッシー１５を油圧チャック２０にセッティングできる
上、ダイキャスト中にアルミがコアアッシー１５と油圧
チャック２０の間に吹き出さず、ダイキャスト後には、
油圧を降下させて容易に取り出すことができる。以上の
ように、アルミがコアアッシー１５と油圧チャック２０
の間に吹き出さないので、ダイキャスト後にロータ９の
外周を切削またはバフがけせずに、オープンスロットの
ロータ９を作製でき、切削またはバフがけする時に比べ
て大幅にコストダウンできる。また、コアアッシー１５
のセッティングが非常に容易であり、加工時間の短縮が
図られ、加工費の低減が図られる上、ブッシュ１６を嵌
合する場合に比べて、摩耗する部分も無く、治具の耐久
性に優れる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１の単相誘導電動機は、主巻線
と、この主巻線と電気角が異なる位置に設けられた補助
巻線と、この補助巻線に接続された複数の運転コンデン
サと、運転負荷に応じて運転コンデンサをオン・オフす
るリレーと、スロットの空隙側（外周側）が開口したロ
ータとを備えた構成にしたので、負荷が大きい高トルク
運転時（運転コンデンサの容量大）においても、電磁音
の発生を抑えることができる。
【００２２】請求項２のロータ組立装置は、アルミダイ
キャスト時にロータコアアッシーが挿入され、ロータコ
アアッシーとの隙間をアルミダイキャスト後ロータコア
アッシーが取り出せる限界まで小さくしたブッシュと、
このブッシュに径方向のある隙間を持つと共に、軸方向
の移動を制限して嵌合したコアバンドとを備えた構成に
したので、ダイキャスト後の外周の切削またはバフがけ
が不要になると共に、ブッシュがダイキャストマシンに
固定されているため、ブッシュは一個ですみ、量産性に
優れ、自動化が容易である。
【００２３】請求項３のロータ組立装置は、コアバンド
の内側に設けられ、アルミダイキャスト時にロータコア
アッシーが挿入される油圧チャックを有し、油圧チャッ
クは、ロータコアアッシーが挿入される場合は油圧上昇
前でロータコアアッシーとの隙間が大きく、ダイキャス
ト中は油圧を上げて隙間を小さくした構成にしたので、
ダイキャスト後の外周の切削またはバフがけが不要にな
ると共に、ロータコアアッシーのセッティングが容易で
加工費が低減し、かつ治具の耐久性が優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による単相誘導電動
機の回路図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による単相誘導電動
機の電磁音データを示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による単相誘導電動
機の電磁音の周波数分析データを示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による単相誘導電動
機の電磁音の周波数分析データを示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態２によるロータ組立装
置のロータコアアッシー挿入時の断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２によるロータ組立装
置の断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態２によるロータ組立装
置のロータコアアッシーを取り出す時の断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態２によるロータ組立装
置のロータコアアッシーのフローチャート図である。
【図９】 この発明の実施の形態３によるロータ組立装
置の断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態３によるロータ組立
装置のロータコアアッシーのフローチャート図である。
【図１１】 従来の単相誘導電動機のロータ（クローズ
ドスロット）の断面図である。
【図１２】 従来の単相誘導電動機のロータ（オープン
スロット）の断面図である。
【符号の説明】
１ 単相誘導電動機、２ 主巻線、３ 補助巻線、４
運転コンデンサ、５リレー、６ 運転コンデンサ、９
ロータ、１２ スロット、１２ａ スロット開口部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 哲哉 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 告井 督夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 岩邊 剛仙 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主巻線と、この主巻線と電気角が異なる
    位置に設けられた補助巻線と、この補助巻線に接続され
    た複数の運転コンデンサと、運転負荷に応じて前記運転
    コンデンサをオン・オフするリレーと、スロットの空隙
    側（外周側）が開口したロータとを備えたことを特徴と
    する単相誘導電動機。
  2. 【請求項２】 アルミダイキャスト時にロータコアアッ
    シーが挿入され、該ロータコアアッシーとの隙間を前記
    アルミダイキャスト後該ロータコアアッシーが取り出せ
    る限界まで小さくしたブッシュと、このブッシュに径方
    向のある隙間を持つと共に、軸方向の移動を制限して嵌
    合したコアバンドとを備えたことを特徴とするロータ組
    立装置。
  3. 【請求項３】 コアバンドの内側に設けられ、アルミダ
    イキャスト時にロータコアアッシーが挿入される油圧チ
    ャックを有し、該油圧チャックは、前記ロータコアアッ
    シーが挿入される場合は油圧上昇前で前記ロータコアア
    ッシーとの隙間が大きく、ダイキャスト中は油圧を上げ
    て前記隙間を小さくしたことを特徴とするロータ組立装
    置。
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