KR100782256B1

KR100782256B1 - 전동기의 고정자

Info

Publication number: KR100782256B1
Application number: KR1020067006956A
Authority: KR
Inventors: 류이치로 아마노
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2007-12-04
Also published as: EP1713158A4; KR20060085688A; JP3711996B2; CN100495862C; EP1713158A1; US7944109B2; CN1860661A; US20090102310A1; JP2005224033A; ES2620810T3; WO2005076437A1; EP1713158B1

Abstract

복수의 티스(teeth)를 가지는 고정자 코어와, 고정자 코어의 티스에 인슐레이터(insulator)를 통하여 감아서 설치되는 코일을 구비한 전동기의 고정자에 있어서, 인슐레이터(5)에, 코일의 티스 권회부(11)로부터 인출선(12)을 티스 권회부(11)에 근접한 상태에서 인출하는 것이 가능한 취출용 안내부(13)를 설치한다.

전동기, 고정자, 인출선, 티스 권회부, 인슐레이터

Description

전동기의 고정자{STATOR OF MOTOR}

본 발명은 전동기의 고정자에 관한 것이다.

전동기는, 고정자와, 이 고정자 내에 회전 가능하게 배치되는 회전자를 구비한다. 또한, 종래부터, 고정자는, 복수의 티스(teeth)를 가지는 고정자 코어와, 고정자 코어의 티스에 인슐레이터(insulator)를 통하여 감아서 설치되는 코일을 구비한 것이 있다. 이와 같은 전동기는, 예를 들어, 공기 조화기의 압축기의 전동기 등으로서 사용된다.

그런데, 각 티스에 코일이 감아서 설치되지만, 그때, 코일 연결선의 절연 때문에, 절연 튜브나 절연 슬리브 등을 필요로 하였다. 그래서, 종래에는, 인슐레이터에 홈을 설치하고, 이 홈에 연결선을 수납시켜, 다른 상(相)의 접촉을 방지하여 절연 튜브 등의 생략을 도모하는 것이 있었다 (예를 들어, 일본국 공개특허공보 특개2002-101596호 공보 참조).

즉, 리드선 측 절연물 (인슐레이터)에 복수의 홈을 형성하고, 이 복수의 홈 중, 연결선으로부터 리드선을 가동시키는 티스에 해당하는 리드선 측 절연부의 홈에, 그 상과 같은 상의 다른 티스로부터의 연결선을 수납하는 것이다.

그렇지만, 도 6에 도시하는 바와 같이, 티스(51)에 코일(52)을 권회(卷回, 돌려 감음)하면, 티스 권회부(53)가 형성된다. 그리고 이와 같이 집중 감기 방식을 채용하면, 티스 권회부(53)는 방추형상(紡錘形狀)으로 되어, 서로 이웃하는 티스 권회부(53)의 외면(外面)끼리가 접근한다. 이 때문에, 이 취출선(인출선, 54)이 근처의 다른 상의 티스 권회부(53)에 접촉하기 쉬워져, 전동기로서 안정된 기능을 발휘할 수 없었다.

본 발명은, 상기 종래의 결점을 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 인슐레이터를 사용한 고정자에 있어서, 인출선이 다른 상의 코일에 접촉하는 것을 방지할 수 있어 고품질로 되는 전동기의 고정자를 제공하는 것에 있다.

그래서 본 발명의 전동기의 고정자는, 복수의 티스를 가지는 고정자 코어와, 이 고정자 코어의 티스에 인슐레이터를 통하여 일부가 감아서 설치되는 코일과, 상기 인슐레이터에 설치되는 것과 함께, 상기 코일의 티스 권회부로부터 인출선을 이 티스 권회부에 근접한 상태에서 인출하는 것이 가능한 취출용 안내부를 구비하고, 상기 코일은, 상기 티스 권회부와 연결선과 중성선과 전원선을 포함하고, 서로 대향하는 티스 중의 일방(一方)의 티스에 상기 중성선에 이어지는 상기 티스 권회부의 끝에서부터 감기 시작하여, 이 일방의 티스의 상기 티스 권회부의 감기 끝으로부터 타방(他方)의 티스로의 상기 연결선을 상기 전원선으로 하는 것과 함께, 이 전원선에 이어지는 타방의 티스의 상기 티스 권회부의 끝에서부터 감기 시작하여, 이 타방의 티스의 상기 티스 권회부의 감기 끝을 상기 중성선 측에 접속하며, 일방의 상기 티스 권회부로부터 타방의 상기 티스 권회부로의 인출부와, 타방의 상기 티스 권회부로부터 상기 중성선으로의 인출부가 상기 인출선으로 되는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성의 전동기의 고정자에서는, 인슐레이터에, 상기 코일의 티스 권회부로부터 인출선을 이 티스 권회부에 근접한 상태에서 인출하는 것이 가능한 취출용 안내부를 설치하였기 때문에, 인출선은 이웃하는 다른 상의 티스 권회부에 접촉하기 어렵다. 이 때문에, 서로 이웃하는 티스 권회부 사이의 절연성이 향상하여 고품질의 전동기를 제공하는 것이 가능하다. 게다가, 티스 권회부의 취출선 (인출선)에 보호 튜브 (절연 튜브) 등을 씌울 필요가 없어, 조립성의 향상 및 코스트의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 상기 구성의 전동기의 고정자에서는, 일방의 티스 권회부로부터 타방의 티스 권회부로 인출부가 인출선이기 때문에, 이 인출선을, 인접하는 다른 상의 티스 권회부에 접촉시키지 않아도 된다. 또한, 타방의 티스 권회부로부터 중선선으로의 인출부가 인출선이기 때문에, 이 인출선을, 인접하는 다른 상의 티스 권회부에 접촉시키지 않아도 된다. 이것에 의하여, 서로 다른 상 사이의 접촉을 방지할 수 있어, 안정된 감아서 설치하는 작업이 가능한 것과 함께, 이 안정된 감아서 설치하는 상태를 유지할 수 있어, 고품질의 전동기를 제공할 수 있다.

삭제

또한, 일실시예의 전동기의 고정자는, 상기 취출용 안내부는, 상기 티스 권회부의 외주부(外周部) 근방에 설치된 홈으로 구성하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 일실시예의 전동기의 고정자에서는, 취출용 안내부는, 티스 권회부의 외주부 근방에 설치되는 홈으로 구성할 수 있기 때문에, 구조의 간소화를 도모할 수 있다. 따라서, 제조성의 향상 및 한층 더 코스트 저감을 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 전동기의 고정자의 실시예를 도시하는 평면도이다.

도 2는 상기 고정자의 인슐레이터의 평면도이다.

도 3은 상기 고정자의 인슐레이터의 전개 상태의 측면도이다.

도 4는 상기 고정자의 코일의 결선(結線) 상태를 도시하는 회로도이다.

도 5는 상기 고정자의 코일의 감아서 설치하는 방법을 도시하는 간략도이다.

도 6은 종래의 고정자의 결점을 설명하는 요부 간략 단면도이다.

다음으로, 본 발명의 전동기의 고정자의 구체적인 실시예에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1은 이 고정자가 사용된 전동기의 요부 간략도이다. 고정자(1)는, 이 고정자(1)와, 이것에 회전 가능하게 내측(內側)에서 감합(嵌合)되는 회전자(2) 등으로 전동기를 구성한다. 고정자(1)는, 고정자 코어(3)와, 이 고정자 코어(3)에 감아서 설치되는 코일(4)을 가지고 있다. 또한, 고정자 코어(3)는, 전자강판(電磁鋼板)으로 이루어지는 다수의 원환상(圓環狀) 박판(薄板)을 적층한 코어 본체(6)와, 이 코어 본체(6)의 축 방향 단면에 부설되는 인슐레이터(5, 5, 절연 부재)(도 1 내지 도 3 참조)를 가진다. 그리고 이 고정자 코어(3)에는 둘레 방향을 따라 소정 피치로 복수 (이 경우 6개)의 티스(T, …)가 설치되고, 각 티스(T)에 코일(4)이 감아서 설치되어 있다. 이때, 둘레 방향을 따라 서로 이 웃하는 티스(T, T) 사이에는 슬롯(15, …)이 형성된다. 덧붙여, 슬롯(15)으로서는, 이 경우, 제1 슬롯(15a)에서부터 제6 슬롯(15f)의 6개를 가진다. 도 1에 있어서, 20은 각 U상, V상, W상의 전원선이 묶음으로 된 리드선이다.

또한, 회전자(2)는, 회전자 코어(7)와, 이 회전자 코어(7)에 매설되는 복수의 자석 (도시 생략)을 가지고, 회전자 코어(7)의 축심 구멍에 샤프트(shaft, 도시 생략)가 삽입 고정된다. 이 경우, 회전자 코어(7)는, 전자강판으로 이루어지는 다수의 원환상 박판을 적층한 것이다.

그런데, 인슐레이터(5)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 외주벽부(8)와, 외주벽부(8)로부터 돌출하는 복수의 내경 방향 돌출부(9, …)와, 각 내경 방향 돌출부(9, …)의 단 가장자리에 연결한 상태로 설치되어 외주벽부(8)에 대향하는 입상편부(立上片部, 10, …)를 구비한다. 덧붙여, 내경 방향 돌출부(9)는 둘레 방향을 따라 소정 피치 (60도 피치)로 배설(配設)되어 있다. 그리고 일방의 인슐레이터(5(5a))를 코어 본체(6)의 일방의 축 방향 단면에 장착하고, 타방의 인슐레이터(5(5b))를 코어 본체(6)의 타방의 축 방향 단면에 장착한다.

또한, 코일(4)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, U상 코일(4a)과, V상 코일(4b)과, W상 코일(4c)로 이루어진다. 그리고 U상 코일(4a)은 제1 자극부(U1)와 제2 자극부(U2)를 가지고, V상 코일(4b)은 제1 자극부(V1)와 제2 자극부(V2)를 가지며, W상 코일(4c)은 제1 자극부(W1)와 제2 자극부(W2)를 가진다. 또한, U상 코일(4a)과, V상 코일(4b)과, W상 코일(4c)은, 중성점(N)을 통하여 접속된다. 이때, 도 1에 도시하는 바와 같이, U상 코일(4a)의 제1 자극부(U1)와 제2 자극부(U2)는 서로 대면하도록 고정자 코어(3)의 축심에 대하여 대칭으로 배치되고, V상 코일(4b)의 제1 자극부(V1)와 제2 자극부(V2)는 서로 대면하도록 고정자 코어(3)의 축심에 대하여 대칭으로 배치되며, W상 코일(4c)의 제1 자극부(W1)와 제2 자극부(W2)는 서로 대면하도록 고정자 코어(3)의 축심에 대하여 대칭으로 배치된다.

이 경우, 감아서 설치하는 방법을 U상 코일(4a)에 대하여 자세하게 설명하면, 도 5에 도시하는 바와 같이, 서로 대향하는 일방의 티스(T)에 중성선(30)으로부터 감기 시작하여 제2 자극부(U2)로 되는 티스 권회부(11a)를 설치하고, 타방의 티스(T)로의 연결선(31)을 전원선(29)으로 하는 것과 함께, 이 전원선(29)으로부터 타방의 티스(T)에 감기 시작하여 제1 자극부(U1)로 되는 티스 권회부(11b)를 설치하고, 이 타방의 티스(T)의 감기 끝을 중성선(30) 측으로 인출하여 이 중성선(30)에 접속하도록 하고 있다. 즉, 제2 자극부(U2)로 되는 티스 권회부(11a)의 감기 시작 측의 중성선(30a)과, 제1 자극부(U1)로 되는 티스 권회부(11b)의 감기 끝 측의 중성선(30b)을 중성점(N)을 통하여 접속하고 있다. 그리고 다른 V상 코일(4b)과 W상 코일(4c) 모두 이 U상 코일(4a)과 같은 감기 방법으로 하고 있다. 이 때문에, 각 코일(4a, 4b, 4c)의 제2 자극부(U2, V2, W2)는 제1 자극부(U1, V1, W1)로 인출되는 하나의 인출부(32, …)를 가지고, 제1 자극부(U1, V1, W1)는 중성선(30(30b))으로 인출되는 인출부(33)를 가지게 된다.

그리고 일방의 인슐레이터(5a)에는, 티스 권회부(11)로부터의 인출선(12)을 이 티스 권회부(11)에 근접한 상태에서 인출하는 것이 가능한 취출용 안내부(13)를 설치하고 있다. 이 경우, 취출용 안내부(13)는, 도 2와 도 3 등에 도시하는 바와 같이, 티스 권회부(11)의 외주부 근방에 설치되는 홈(14)으로 구성할 수 있다. 즉, 외주벽부(8)는, 각 슬롯(15, 둘레 방향을 따라 서로 이웃하는 티스(T, T) 사이에 형성되는 공극부)에 대응한 분할벽(16, …)을 구비하며, 제1 슬롯(15a)에는 제1 분할벽(16a)이 대응하고, 제2 슬롯(15b)에는 제2 분할벽(16b)이 대응하며, 제3 슬롯(15c)에는 제3 분할벽(16c)이 대응하고, 제4 슬롯(15d)에는 제4 분할벽(16d)이 대응하며, 제5 슬롯(15e)에는 제5 분할벽(16e)이 대응하고, 제6 슬롯(15f)에는 제6 분할벽(16f)이 대응한다. 또한, 분할벽(16a, 16b, 16c)에 상기 홈(14)을 설치하고 있다. 그리고 각 홈(14)을 슬롯(15)의 센터(O)보다도, 인출선(12)이 인출되는 티스 권회부(11, 자코일) 측에 배치한다. 또한, 홈(14)은, 축 방향으로 연장되는 본체부(18)와, 이 본체부(18)의 개구부(開口部)에 설치되는 노치부(19, 19)로 이루어진다.

이 경우, 예를 들어, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 분할벽(16a)에 형성되는 홈(14)은, 제1 슬롯(15a)의 센터(O)에 대하여 반시계 회전 방향으로 소정 각도(θ1, 예를 들어, 5도 정도)만큼 어긋나 있다. 또한, 제2 분할벽(16b)에 형성되는 홈(14)은, 제2 슬롯(15b)의 센터(O)에 대하여 반시계 회전 방향으로 소정 각도(θ1, 예를 들어, 5도 정도)만큼 어긋나 있고, 제3 분할벽(16c)에 형성되는 홈(14)은, 제3 슬롯(15c)의 센터(O)에 대하여 반시계 회전 방향으로 소정 각도(θ1, 예를 들어, 5도 정도)만큼 어긋나 있다.

또한, 타방의 인슐레이터(5b)도 분할벽(17, …)을 구비하며, 제1 슬롯(15a)에는 제1 분할벽(17a)이 대응하고, 제2 슬롯(15b)에는 제2 분할벽(17b)이 대응하 며, 제3 슬롯(15c)에는 제3 분할벽(17c)이 대응하고, 제4 슬롯(15d)에는 제4 분할벽(17d)이 대응하며, 제5 슬롯(15e)에는 제5 분할벽(17e)이 대응하고, 제6 슬롯(15f)에는 제6 분할벽(17f)이 대응한다. 그리고 분할벽(17d, 17e, 17f)에 상기 취출용 안내부(13)로 되는 홈(14)을 설치하고 있다.

이 경우, 예를 들어, 제4 분할벽(17d)에 형성되는 홈(14), 제5 분할벽(17e)에 형성되는 홈(14) 및 제6 분할벽(17f)에 형성되는 홈(14)은, 각각 각 대응하는 슬롯(15)의 센터에 대하여 시계 회전 방향으로 소정 각도 (예를 들어, 5도 정도)만큼 어긋나 있다.

그리고 U상의 제2 자극부(U2)로부터 제1 자극부(U1)로 인출되는 인출부(32)가 상기 인출선(12)으로 되어, 인슐레이터(5b)의 제4 분할벽(17d)에 형성되는 홈(14)을 통하여 인출되고, U상의 제1 자극부(U1)로부터 중성선(30b)으로 인출되는 인출부(33)가 상기 인출선(12)으로 되어, 인슐레이터(5a)의 제1 분할벽(16a)의 홈(14)을 통하여 인출된다. 또한, V상의 제2 자극부(V2)로부터 제1 자극부(V1)로 인출되는 인출부(32)가 상기 인출선(12)으로 되어, 인슐레이터(5b)의 제5 분할벽(17e)에 형성되는 홈(14)을 통하여 인출되고, V상의 제1 자극부(V1)로부터 중성선(30b)으로 인출되는 인출부(33)가 상기 인출선(12)으로 되어, 인슐레이터(5a)의 제2 분할벽(16b)의 홈(14)을 통하여 인출된다. 또한, W상의 제2 자극부(W2)로부터 제1 자극부(W1)로 인출되는 인출부(32)가 상기 인출선(12)으로 되어, 인슐레이터(5b)의 제6 분할벽(17f)에 형성되는 홈(14)을 통하여 인출되고, W상의 제1 자극부(W1)로부터 중성선(30b)으로 인출되는 인출부(33)가 상기 인출선(12)으로 되어, 인 슐레이터(5a)의 제3 분할벽(16c)의 홈(14)을 통하여 인출된다.

덧붙여, 이 전동기 (영구 자석형)는, 예를 들어, 공기 조화 장치의 압축기의 전동기에 사용하는 것이다. 압축기는, 케이싱 (밀폐 용기)과, 이 밀폐 용기의 하부 측에 수납되는 압축기 요소부와, 이 밀폐 용기의 상부 측에 수납되는 전동기 요소부를 구비하고, 이 전동기 요소부에 상기 영구 자석형 전동기가 사용된다. 이 때문에, 회전자(2)의 축심 구멍에 삽입 고정되는 샤프트는, 상기 압축기 요소부의 크랭크 축이며, 이 크랭크 축이 밀폐 용기 내의 지지 부재에 지지된다.

상기와 같이 구성된 고정자(1)에서는, 티스 권회부(11)로부터 인출선(12)을 이것에 근접하는 홈(14)에 감합 (계합)시키는 것에 의하여, 인출선(12)을 이 티스 권회부(11)에 근접한 상태에서 인출할 수 있다. 즉, 인슐레이터(5)에, 코일(4)의 티스 권회부(11)로부터 인출선(12)을 이 티스 권회부(11)에 근접한 상태에서 인출하는 것이 가능한 취출용 안내부(13)를 설치한 것으로 되고, 이것에 의하여, 인출선(12)은 다른 상의 티스 권회부(11)에 접촉하기 어려워져, 서로 이웃하는 티스 권회부(11, 11) 사이의 절연성이 향상하여 고품질의 전동기를 제공할 수 있다. 게다가, 티스 권회부(11)의 취출선(12, 인출선)에 보호 튜브 (절연 튜브) 등을 씌울 필요가 없어, 조립성의 향상 및 코스트의 저감을 도모할 수 있다. 특히, 서로 대향하는 일방의 티스(T)에 중성선(30)으로부터 감기 시작하여, 타방의 티스(T)로의 연결선(31)을 전원선(29)으로 하는 것과 함께, 이 전원선(29)으로부터 타방의 티스(T)에 감기 시작하여, 이 타방의 티스(T)의 감기 끝을 상기 중성선(30) 측으로 인출하여 이 중성선(30)에 접속하도록, 상기 코일(4)을 감아서 설치하고, 일방의 티 스 권회부(11)로부터 타방의 티스 권회부(11)로의 인출부(32)와, 타방의 티스 권회부(11)로부터 중성선(30(30b))으로의 인출부(33)가 상기 인출선(12)으로 되는 것에서는, 일방의 티스 권회부(11)로부터 타방의 티스 권회부(11)로의 인출선(12)을, 인접하는 다른 상의 티스 권회부(11)에 접촉시키지 않아도 되는 것과 함께, 타방의 티스 권회부(11)로부터 중성선(30)으로의 인출선(12)을, 인접하는 다른 상의 티스 권회부(11)에 접촉시키지 않아도 된다. 이것에 의하여, 상위한 상 사이의 접촉을 방지할 수 있어, 안정된 감아서 설치하는 작업이 가능한 것과 함께, 이 안정된 감아서 설치하는 상태를 유지할 수 있어 고품질의 전동기를 제공할 수 있다.

또한, 취출용 안내부(13)는, 티스 권회부(11)의 외주부 근방에 설치되는 홈(14)으로 구성할 수 있기 때문에, 구조의 간소화를 도모할 수 있다. 이 때문에, 제조성의 향상 및 한층 더 코스트 저감을 달성할 수 있다. 덧붙여, 이 홈(14)에는, 그 본체부(18)의 개구부에 노치부(19, 19)가 설치되어 있기 때문에, 인출선(12)을 홈(14)에 계합시키키 쉬운 이점도 있다.

이상으로 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 범위 내에서 여러 가지 변경하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 취출용 안내부(13)를 구성하는 홈(14)의 위치로서, 인출선(12)을 이 티스 권회부(11)에 근접한 상태에서 인출하는 것이 가능한 위치이면 무방하기 때문에, 상기 도면 예의 것에 한정하는 것은 아니다. 또한, 홈(14)의 폭 치수나 깊이 치수 등으로서도, 인출선(12)이 계지 (감합)하는 범위에서 임의로 설정할 수 있다. 나아가, 전동기로서의 상 수 및 극 수의 변경이 가능하고, 취출용 안내부(13)로서도, 인슐레이터(5)에 형성되는 구멍부 등으로 구성해도 무방하다.

Claims

복수의 티스(teeth, T)를 가지는 고정자 코어(3)와,

이 고정자 코어(3)의 티스(T)에 인슐레이터(insulator, 5)를 통하여 일부가 감아서 설치되는 코일(4)과,

상기 인슐레이터(5)에 설치되는 것과 함께, 상기 코일(4)의 티스 권회부(11)로부터 인출선(12)을 이 티스 권회부(11)에 근접한 상태에서 인출하는 것이 가능한 취출용 안내부(13)

를 구비하고,

상기 코일(4)은, 상기 티스 권회부(11)와 연결선(31)과 중성선(30)과 전원선(29)을 포함하고,

서로 대향하는 티스 중의 일방(一方)의 티스(T)에 상기 중성선(30)에 이어지는 상기 티스 권회부(11)의 끝에서부터 감기 시작하여, 이 일방의 티스(T)의 상기 티스 권회부(11)의 감기 끝으로부터 타방(他方)의 티스(T)로의 상기 연결선(31)을 상기 전원선(29)으로 하는 것과 함께, 이 전원선(29)에 이어지는 타방의 티스(T)의 상기 티스 권회부(11)의 끝에서부터 감기 시작하여, 이 타방의 티스(T)의 상기 티스 권회부(11)의 감기 끝을 상기 중성선(30) 측에 접속하며, 일방의 상기 티스 권회부(11)로부터 타방의 상기 티스 권회부(11)로의 인출부(32)와, 타방의 상기 티스 권회부(11)로부터 상기 중성선(30)으로의 인출부(33)가 상기 인출선(12)으로 되는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자.
삭제
제1항에 있어서,

상기 취출용 안내부(13)는, 상기 티스 권회부(11)의 외주부(外周部) 근방에 설치된 홈(14)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자.