KR101550100B1

KR101550100B1 - 전동기의 고정자, 전동기, 밀폐형 압축기 및 회전 기계

Info

Publication number: KR101550100B1
Application number: KR1020130115046A
Authority: KR
Inventors: 사다미 오쿠가와; 토시오 아라이
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-09-03
Also published as: CN103715805A; JP2014072962A; KR20140042724A; CZ306025B6; JP5713975B2; CN103715805B; CN203481956U; CZ2013721A3

Abstract

고정자(100A)에서는, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 적어도 하나에 알루미늄선이 사용되고, 수납홈(12A)에 냉간압접부(25)를 수납한 상태에서 수납홈(12A)을 커버(30)로 덮는 구조로 한 것이다.

Description

전동기의 고정자, 전동기, 밀폐형 압축기 및 회전 기계{MOTOR STATOR, MOTOR, SEALED COMPRESSOR, AND ROTARY MACHINE}

본 발명은, 예를 들면 공조용 팬이나 밀폐형 압축기 등의 설비 기기의 구동에 사용되는 전동기의 일부를 구성하고 있는 고정자, 그 고정자를 구비한 전동기, 및, 그 전동기를 구비한 밀폐형 압축기, 회전 기계에 관한 것이다.

근래의 브러시레스 모터의 고정자의 구조는, 다종다양화하고 있다. 그 한 예로서, 「인슐레이터(1)를 고정자 철심(2)에 일체 성형한 후, 단자 핀(7)을 돌출부(3)의 압입구멍(8)에 관통시켜서 압입하고, 돌출부(3)를 경계로 커넥터용 터미널부(7b)와 권선 단말 접속부(7a)를 형성한 후, 권선(4)을 권장(卷裝)한다. 권선(4)의 감기시작(卷始)인 권선 단말(5)을 홈부(6)에 배설하면서 단자 핀(7)의 권선 단말 접속부(7a)의 돌출부(3) 축방향 단면측에서 묶어서, 솔더링으로 접속된 후, 권선 단말 접속부(7a)를 홈부(60에 접어 쓰러뜨려서 격납함에 의해 권선 가공이 종료된다. 이 상태에서 돌출부(3)의 권선 단말 접속부(7a)측을 덮도록 보호부재(9)를 돌기(9b)와 오목부(3a)를 감합시킨 후, 초음파 용착에 의해 구착하여 커넥터부(10)를 형성함에 의해, 권선 단말 접속부의 노출을 방지함과 함께, 커넥터부(10)의 축방향 길이를 단축하고, 권선 단말 접속부측으로 수적(水滴) 등 수분의 진입을 방지하게 된다.」라는 것이 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

또한, 「이 측판 감입부(11)와 수용부(10)란, 단자(7)의 주위에 상방으로 개구하는 단자(7)의 수용 공간(13)을 구성하고 있다. (14)는 내열성과 절연성이 많는 몰드 수지층이고, 수용 공간(13)에 상방에서 주입되어 내부에 접속부재(9)와 단자(7)를 매입하여 경화하고 있다. 」라고 한 것이 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

일본 특개평10-201160호 공보(11페이지, 도 1, 도 2 등) 일본 실개소61-205250호 공보(6페이지, 도 2, 도 4 등)

코일, 리드선 및 중성점 접속선 등의 도체전선(導體電線)으로는 구리선(銅線)이 사용되는 경우가 많은데, 비용 저감을 보다 도모하기 위해 도체전선에 알루미늄선이 사용되는 것도 증가하고 있다. 단, 알루미늄선을 도체전선으로 사용하는 경우는, 다음의 점을 고려할 필요가 있다. 도체전선의 접속 결선(結線)으로 구리선과 구리선의 결선을 채용한 공법의 중에는, 결선부의 저항이 상승하여 버려 신뢰성이 낮아질 가능성의 공법이 있다. 그 한 예로서, 구리제(銅製) U자 단자로 알루미늄 도체전선을 압입함에 의한 결선 공법이다. 구리와 알루미늄의 선팽창 계수의 차이 때문에, 온도 변화가 반복 생기는 환경하에서는, 상기 구리제 U자 단자와 알루미늄 도체전선과의 사이에 간극이 생기기 시작하여, 신뢰성이 저하될 가능성이 있다. 또한, 냉매 회로에 사용되는 밀폐된 용기에 수납된 전동기에서는, 컨테미네이션 대책을 강구할 필요가 있다. 한편, 대기상에서 사용되는 전동기에서는, 알루미늄선은 내식성이 낮아, 약간의 수분으로도 부식되어 버릴 가능성이 있고, 이 부식이 진행하면, 최종적으로는 결선 불량에 이르러 버린다. 즉, 알루미늄선에 적합한 결선 공법과, 채용에 있어서 컨테미네이션 대책 및 수분 대책을 강구할 필요가 있다.

본 발명은, 이상과 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 도체전선의 적어도 1개에 알루미늄선을 사용하여 비용의 저감을 도모하면서도 신뢰성이 높은 전동기의 고정자, 전동기, 밀폐형 압축기 및 회전 기계를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명에 관한 전동기의 고정자는, 티스부를 갖는 복수개의 고정자 분할 철심과, 상기 고정자 분할 철심에 구비되는 인슐레이터와, 상기 인슐레이터가 구비된 상기 고정자 분할 철심의 티스부에 구비되는 제1 도체전선과, 일단이 상기 제1 도체전선에 결선되는 제2 도체전선을 가지며, 상기 제1 도체전선 및 상기 제2 도체전선의 적어도 하나에 알루미늄선이 사용되고, 상기 인슐레이터에는, 상기 제1 도체전선과 상기 제2 도체전선을 결선시킨 단말 결선부를 수납하는 수납홈이 형성되어 있고, 상기 수납홈에 상기 단말 결선부를 수납한 상태에서 상기 수납홈를 커버로 덮는 구조로 한 것이다.

본 발명에 관한 전동기의 고정자에 의하면, 도체전선의 적어도 하나에 알루미늄선을 사용하고 있기 때문에 비용의 저감을 도모할 수 있고, 단말 결선부를 수납홈에 수납하고, 커버로 덮는 구조로 하였기 때문에, 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전동기의 고정자의 도체전선 결선의 처리 구조를 설명하기 위한 개략도.
도 2는 도 1에 도시하는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전동기의 고정자를 지면 우측에서 본 상태를 도시하는 개략 우측면도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전동기의 고정자의 도체전선 결선의 처리 공정을 설명하기 위한 개략 제조 공정도.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전동기의 고정자의 도체전선 결선의 처리 구조를 설명하기 위한 개략도.
도 5는 도 4에 도시하는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전동기의 고정자의 인슐레이터의 수납홈의 부근의 단면 구성을 개략적으로 도시하는 개략도.
도 6은 도 4에 도시하는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전동기의 고정자의 인슐레이터의 커버 고정홈의 부근의 단면 구성을 개략적으로 도시하는 개략도.
도 7은 도 4에 도시하는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전동기의 고정자의 고정자 분할 철심과 인슐레이터를 조립한 상태를 개략적으로 도시하는 개략도.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 회전 기계의 하나인 압축기의 단면 구성의 한 예를 도시하는 개략 단면도.

이하, 도면에 의거하여 본 발명의 실시의 형태에 관해 설명한다. 또한, 도 1을 포함하여, 이하의 도면에서는 각 구성 부재의 크기의 관계가 실제의 것과는 다른 경우가 있다. 또한, 도 1을 포함하여, 이하의 도면에서, 동일한 부호를 붙였던 것은, 동일 또는 이에 상당하는 것이고, 이것은 명세서의 전문(全文)에서 공통되는 것으로 한다. 또한, 명세서 전문에 표시되어 있는 구성 요소의 형태는, 어디까지나 예시이고, 이들의 기재로 한정되는 것이 아니다.

실시의 형태 1.

도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전동기의 고정자(이하 단지 고정자(100A)라고 칭한다)의 도체전선 결선의 처리 구조를 설명하기 위한 개략도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 고정자(100A)를 지면(紙面) 우측에서 본 상태를 도시하는 개략 우측면도이다. 도 3은, 고정자(100A)의 도체전선 결선의 처리 공정을 설명하기 위한 개략 제조 공정도이다. 도 1 내지 도 3에 의거하여, 고정자(100A)의 도체전선 결선의 처리 구조에 관해 설명한다. 또한, 도 1 및 도 3에서는, 고리형상으로 배치하여 있는 복수개의 분할 철심의 하나의 고정자 분할 철심(66)을 외주측에서 보고 있는 상태를 개략적으로 나타내고 있다.

고정자(100A)는, 예를 들면 영구 자석을 이용하는 회전자와 조합되어 브러시레스 DC 모터(동기(同期) 전동기)를 구성하는 것이다. 또한, 고정자(100A)는, 3상(UVW상) 교류의 회전 전기기계, 예를 들면 히트 펌프를 구비한 공기 조화 장치에 탑재된 송풍기나 히트 펌프의 한 구성 요소인 압축기에 사용되는 것이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 고정자(100A)는, 고리형상으로 배치된 복수개의 고정자 분할 철심(66)과, 각각의 고정자 분할 철심(66)에 마련된 절연부재인 인슐레이터(7A)를 갖고 있다. 고정자 분할 철심(66)에는, 축심을 향하여 돌출하는 티스부가 형성되어 있다. 이 티스부에는, 필름형상 절연 시트 또는 인슐레이터(7A)와 함께 수지 성형된 절연부재를 통하여 제1 도체전선(권선)(20)이 집중권(集中卷)된다. 제1 도체전선(20)의 단말(감기끝(卷終))에는, 제2 도체전선(리드선)(21)의 일단이 결선된다. 제2 도체전선(21)의 타단은, 전원에 접속된다. 그리고, 전선이 권회된 복수개의 고정자 분할 철심(66)이 고리형상으로 배치되어 구성된 고정자(100A)는, 예를 들면 몰드 수지나 밀폐 용기의 내측에 장착된다.

도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 인슐레이터(7A)는, 고정자 분할 철심(66)의 회전자 회전축 방향 양단면의 적어도 한쪽에 배치되어 있다. 인슐레이터(7A)는, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 지지하기 위해, 지름 방향으로 내주측에 내벽, 외주측에 외벽을 갖고 있다. 인슐레이터(7A)에는, 수납홈(12A)이 형성되어 있다. 이 수납홈(12A)은, 인슐레이터(7A)의 단면(端面) 외측(외벽)에, 상방이 개방되도록 형성되어 있다. 수납홈(12A)은, 후술하는 냉간압접부(25)를 수납하는 기능을 다하는 것이다. 또한, 인슐레이터(7A)는, 수지로 형성되어 있다.

또한, 인슐레이터(7A)에는, 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 도체전선 안내홈(13A) 및 커버 고정홈(14A)이 형성되어 있다. 도체전선 안내홈(13A)은, 인슐레이터(7A)의 단면 외측의 상단부의 적어도 일부에 형성되어 있다. 이 도체전선 안내홈(13A)은, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 일부를 수납하는 기능을 다하는 것이다. 커버 고정홈(14A)은, 인슐레이터(7A)의 고리형상 방향 양측(도 1의 지면 좌우측)에 형성되어 있다. 이 커버 고정홈(14A)은, 후술하는 커버(30A)의 폴(31A)을 거는 기능을 다하는 것이다.

또한, 인슐레이터(7A)에는, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 일부가 설치된다. 또한, 여기서는, 제1 도체전선(20)이 권선이고, 제2 도체전선(21)이 리드선인 것으로 하여 설명하지만, 제1 도체전선(20)이 리드선, 제2 도체전선(21)이 권선, 제1 도체전선(20)이 권선, 제2 도체전선(21)도 권선, 제1 도체전선(20)이 권선, 제2 도체전선(21)이 중성점 접속선, 제1 도체전선(20)이 중성점 접속선, 제2 도체전선(21)이 권선으로 하여도 좋다.

제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)은, 예를 들면 냉간압접(冷間壓接)하여 결선되어 있다. 이 2개의 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 냉간압접된 부분을 냉간압접부(단말 결선부)(25)라고 칭한다. 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 일부는 도체전선 안내홈(13A)에 들어가고, 냉간압접부(25)는 수납홈(12A)에 수납되고, 제1 도체전선(20) 및 제12 도체전선(21)의 일부가 인슐레이터(7A)에 설치된다.

제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)은, 적어도 어느 하나가 알루미늄선으로 구성되어 있다. 냉간압접에서는 일반적으로 도체전선의 절연용 피막을 제거하지만, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 냉간압접에서는 절연용 피막의 제거의 유무는 어느 쪽이라도 좋다. 또한, 냉간압접이란, 금속재료(여기서는 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 구성하는 금속재료)를 가압, 변형시킴으로써 쌍방의 금속끼리를 원자 결합시키는 것이다.

또한, 냉간압접부(25)의 근처의 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)에서는, 냉간압접부(25)가 수납홈(12A)에 수납 가능한 최적 형상으로, 또한, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 여유길이분(余長分)을 흡수하도록 변형을 시행하고 있다. 즉, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)은, 냉간압접부(25)를 포함한 주변을 지면 하측으로 돌출시킨 V자형상이 되도록 절곡되어 변형시켜져 있다.

우선, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 냉간압접부(25)를 갖는 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)과, 인슐레이터(7A)가 설치된 고정자 분할 철심(66)을 준비한다. 다음에, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 냉간압접부(25)를 갖는 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 일부를 인슐레이터(7A)에 형성된 도체전선 안내홈(13A)에 수납한다. 그 후, 도 3(c)에 도시하는 바와 같이, 치구(治具)(51)를 이용하여 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 들떠오름을 억제하도록, 또한, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)이 전선 길이 방향으로 이동 가능할 정도로 누른다. 또한, 도 3(c)에 도시하는 바와 같이, 치구(50)를 이용하여, 냉간압접부(25)를 피하고, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 단말 근처를 꽉 누른다.

치구(50)의 선단(도 3(c)의 지면 하측 선단)에는 공동부(空洞部)가 형성되어 있기 때문에, 냉간압접부(25)를 회피하면서, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 단말 부근의 꽉 누름이 가능하게 되어 있다. 도 3(c)에서는, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 여유길이분의 흡수에 의해, 치구(50)의 압입량을 조정하고, 냉간압접부(25)를 정점(頂點)으로 한 V자형상으로 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)이 변형한다.

그리고, 도 3(d)에 도시하는 바와 같이, 인슐레이터(7A)의 단면 외측부터 커버(30A)를 씌운다. 커버(30A)를 씌움에 의해, 수납홈(12A)에 수납된 냉간압접부(25)를 덮음과 함께, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 고정할 수 있게 되어 있다. 이 커버(30A)에는, 폴(31A), 도체전선 누름 돌기(32)가 마련되어 있다. 또한, 커버(30A)는, 인슐레이터(7A)와 같은 재료로 수지 성형 되어있다.

폴(31A)은, 인슐레이터(7A)에 형성되어 있는 커버 고정홈(14A)에 걸리도록 구성되어 있다. 즉, 폴(31A)은, 커버(30A)의 네 모퉁이를 고정자 분할 철심(66)측으로 연장(延設)한 부분의 선단에 수납홈(12A)측으로 돌출하도록 형성되어 있다. 도체전선 누름 돌기(32)는, 커버(30A)가 부착된 상태에서, 도체전선 안내홈(13A)을 개방측부터 막도록 커버(30A)의 내외주측에 형성되어 있는 폴(31A)의 사이를 고정자 분할 철심(66)측으로 연장하여 형성되어 있다.

인슐레이터(7A)에는 고리형상 방향 양측에 커버 고정홈(14A)이 형성되고, 커버(30A)에는 폴(31A)이 형성되어 있기 때문에, 커버(30A)의 부착 작업성이 좋고. 가공비 억제가 가능하다. 즉, 복잡한 구성을 필요로 하는 일 없이, 커버(30A)를 인슐레이터(7A)에 부착한다는 간이한 작업으로, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 고정하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 인슐레이터(7A)와 커버(30A)를, 초음파 용착 등으로 밀폐하면 좋다.

간단하게, 고정자(100A)의 코일의 결선 방법에 관해 설명한다.

제1 도체전선(20)은, 고정자 분할 철심(66)의 티스부에 권회된다. 편의적으로, 1상째를 U상, 2상째를 V상, 3상째를 W상이라고 부르기로 한다. 각 상의 제1 도체전선(20)을 U상, V상, W상의 순번대로 병렬 배치하고, 각각에 120°위상이 어긋난 교류의 전류를 흘림에 의해, 고정자(100A)를 구비한 전동기를 구동하게 된다.

각 상의 제1 도체전선(20)은, 각각 예를 들면 3개 또는 4개의 코일로 구성된다. 제1 도체전선(20)의 권취 방향은 전부 같다. 각 상의 제1 도체전선(20)의 감기시작은, 각각 제2 도체전선(21)에 접속된다. 한편, 각 상의 제1 도체전선(20)의 감기끝은, 중성점 단자(중성점)에 접속된다. 그리고, 고정자(100A)의 제1 도체전선(20)은, 싱글Y로 결선된다. 즉, U상의 코일이 직렬로 접속되고, V상의 코일이 직렬로 접속되고, W상의 코일이 직렬로 접속된다. 그리고, 각 상의 코일의 감기끝이 중성점에 접속된다. 또한, 실시의 형태 2에 관한 고정자(100B)도 마찬가지이다.

이상과 같이, 고정자(100A)에서는, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 결선 접합에 냉간압접을 도입함에 의해, 알루미늄선끼리 또는 어느 한쪽이 알루미늄선인 경우에도, 결선의 신뢰성을 확보할 수 있다. 따라서, 알루미늄선으로 구성된 도체전선의 채용이 가능해지고, 구리선으로 구성된 도체전선에 비하여 비용면에서의 퍼포먼스가 양호한 것으로 된다.

또한, 냉간압접부(25)를 인슐레이터(7A)의 수납홈(12A)에 수납하고, 커버(30A)로 덮는 구조로 하였기 때문에, 냉간압접부(25)가 갖는 버르형상 부위의 비산 방지를 할 수 있다. 그 때문에, 고정자(100A)를 압축기에 적용하는 경우, 압축기 내, 냉동 시스템 내에서의 컨테미네이션에 대한 신뢰성의 확보가 가능해진다. 또한, 인슐레이터(7A)와 커버(30A)를, 초음파 용착 등으로 밀폐함으로써, 결선 접합 구조의 신뢰성을 보다 늘릴 수 있다.

고정자(100A)는, 복수의 고정자 분할 철심(66)을 고리형상으로 배치하여 구성되기 때문에, 통상, 분할 개수와 동수의 커버(30A)가 필요해진다. 단, 같은 형상의 인슐레이터(7A)를 각 고정자 분할 철심(66)에 이용할 수 있기 때문에, 3개소(個所) 정도로 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 고정하도록 하여도 좋다. 즉, 복수개의 고정자 분할 철심(66)에 하나의 비율로 커버(30A)를 마련할 수 있다. 예를 들면 9분할 철심이라면, 분할 철심 3개마다 커버(30A)를 1개소 마련하도록 하면, 커버(30A)를 3개 제작함으로써 1대(臺)의 고정자(100A)에 대응하게 된다. 이렇게 하면, 부품 개수를 저감한다는 의미에서도 양호한 공법이 된다.

또한, 실시의 형태 1에서는, 냉간압접을 이용하여 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 결선한 경우를 예로 설명하였지만, 다른 접합이라도 대응 가능하다. 예를 들면, 솔더 접합을 이용하여 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 결선하여도 좋다. 솔더 접합을 이용하는 경우, 2개 내지 3개로 묶은 도체전선을 솔더 접합하고, 그 접합부를 인슐레이터(7A)의 수납홈(12A)에 수납하고, 커버(30A)로 덮는 구조로 하면, 냉간압접을 이용한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.

실시의 형태 2.

도 4는, 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전동기의 고정자(이하 단지 고정자(100B)라고 칭한다)의 도체전선 결선의 처리 구조를 설명하기 위한 개략도이다. 도 5는, 도 4에 도시하는 고정자(100B)의 인슐레이터(7B)의 수납홈(12B)의 부근의 단면 구성을 개략적으로 도시하는 개략도이다. 도 6은, 도 4에 도시하는 고정자(100B)의 인슐레이터(7B)의 커버 고정홈(14B)의 부근의 단면 구성을 개략적으로 도시하는 개략도이다. 도 7은, 고정자(100B)의 고정자 분할 철심(66)과 인슐레이터(7B)를 조립한 상태를 개략적으로 도시하는 개략도이다. 도 4 내지 도 7에 의거하여, 고정자(100B)의 도체전선 결선의 처리 구조에 관해 설명한다.

실시의 형태 1에서는, 2개의 도체전선의 결선부(냉간압접부(25))를 인슐레이터(7A)의 단면측에 수납하도록 한 경우를 예로 설명하였지만, 실시의 형태 2에서는, 2개의 도체전선의 결선부(냉간압접부(25))를 인슐레이터(7B)의 외측 측면에 배치하도록 한 경우를 예로 설명한다. 또한, 도 4에서는, 고리형상으로 배치하여 있는 복수의 분할 철심의 하나의 고정자 분할 철심(66)을 외주측에서 보고 있는 상태를 개략적으로 도시하고 있다. 또한, 도 5 및 도 6에서는, 커버(30B)를 부착한 상태를 도시하고 있다.

실시의 형태 2에서는 실시의 형태 1과의 상위점을 중심으로 설명하고, 실시의 형태 1과 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략하는 것으로 한다. 또한, 실시의 형태 2에서는, 부호의 말미에 「B」를 부기(付記)하여 실시의 형태 1에서 설명한 부재와 구별하고 있지만, 이것은 편의적인 조치이고, 기본적인 작용은 실시의 형태 1에서 설명한 바와 같다.

도 4 내지 도 7에 도시하는 바와 같이, 인슐레이터(7B)는, 고정자 분할 철심(66)의 회전자 회전축 방향 양단면의 어느 한쪽에 배치되어 있다. 인슐레이터(7B)에는, 수납홈(12B)이 형성되어 있다. 이 수납홈(12B)은, 인슐레이터(7B)의 단면 외측(외주측)에, 외주측이 개방되도록 형성되어 있다. 수납홈(12B)은, 후술하는 냉간압접부(25)를 수납하는 기능을 다하는 것이다. 또한, 인슐레이터(7B)는, 인슐레이터(7A)와 마찬가지로 수지로 형성되어 있다.

또한, 인슐레이터(7B)에는, 도 4 내지 도 7에 도시하는 바와 같이, 4개의 도체전선 안내홈(13B) 및 커버 고정홈(14B)이 형성되어 있다. 도체전선 안내홈(13B)은, 인슐레이터(7B)의 외주 측벽에 상하로 나열하여 배열하도록 형성되어 있다. 이 도체전선 안내홈(13B)은, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 일부를 수납하는 기능을 다하는 것이다. 커버 고정홈(14B)은, 인슐레이터(7B)의 단면(도 4의 지면상측의 단면), 외주 하측의 일부에 형성되어 있다. 이 커버 고정홈(14B)은, 후술하는 커버(30B)의 폴(31B)을 거는 기능을 다하는 것이다.

또한, 인슐레이터(7B)에는, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)이 설치된다. 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)에 관해서는, 실시의 형태 1과 마찬가지이다. 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 일부는 도체전선 안내홈(13B)에 들어가고, 냉간압접부(25)는 수납홈(12B)에 수납되고, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 일부가 인슐레이터(7B)에 설치된다. 단, 실시의 형태 2에서는, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)은 직선상(直線上)에 설치되도록 되어 있다.

인슐레이터(7B)의 상단면의 일부 및 외주측에는 커버(30B)가 설치된다. 커버(30B)를 설치함에 의해, 수납홈(12B)에 수납된 냉간압접부(25)를 덮음과 함께, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 고정할 수 있도록 되어 있다. 이 커버(30B)에는, 폴(31B)이 마련되어 있다. 또한, 커버(30B)는, 인슐레이터(7B)와 같은 재료로 수지 성형되어 있다.

폴(31B)은, 인슐레이터(7B)에 형성되어 있는 커버 고정홈(14B)에 걸리도록 구성되어 있다. 즉, 폴(31B)의 하나는, 커버(30B)의 상단면을 내측에 연장한 부분의 선단의 일부에 고정자 분할 철심(66)측으로 돌출하도록 형성되어 있다. 또한, 폴(31B)의 다른 하나는, 커버(30B)의 하단면을 고정자 분할 철심(66)측으로 연장한 부분의 선단의 일부에 내측으로 돌출하도록 형성되어 있다.

인슐레이터(7B)의 상단면의 일부 및 외주면의 일부에 커버 고정홈(14B)이 형성되고, 커버(30B)에는 폴(31B)이 형성되어 있기 때문에, 커버(30B)의 부착 작업성이 좋고. 가공비 억제가 가능하다. 즉, 복잡한 구성을 필요로 하는 일 없이, 커버(30B)를 인슐레이터(7B)에 부착한다는 간이한 작업으로, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 고정하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 인슐레이터(7B)와 커버(30B)를, 초음파 용착 등으로 밀폐하면 좋다.

이상과 같이, 고정자(100B)에서는, 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)의 결선 접합에 냉간압접을 도입함에 의해, 알루미늄선끼리 또는 어느 한쪽이 알루미늄선인 경우에도, 결선의 신뢰성을 확보할 수 있다. 따라서, 알루미늄선으로 구성된 도체전선의 채용이 가능해지고, 구리선으로 구성된 도체전선에 비하여 비용면에서의 퍼포먼스가 양호한 것으로 된다.

또한, 냉간압접부(25)를 인슐레이터(7B)의 수납홈(12B)에 수납하고, 커버(30B)로 덮는 구조로 하였기 때문에, 냉간압접부(25)에 갖는 버르형상 부위의 비산 방지를 할 수 있다. 그 때문에, 고정자(100B)를 압축기에 적용하는 경우, 압축기 내, 냉동 시스템 내에서의 컨테미네이션에 대한 신뢰성의 확보가 가능해진다. 또한, 인슐레이터(7B)와 커버(30B)를, 초음파 용착 등으로 밀폐함으로써, 결선 접합 구조의 신뢰성을 보다 늘릴 수 있다.

그리고, 고정자(100B)에서는, 실시의 형태 1에 관한 고정자(100A)가 이루는 효과 외에, 인슐레이터(7B)에 도체전선 안내홈(13B)을 4개 형성하고 있기 때문에, 고정자 내의 결선 접합된 도체전선에서, 배치의 고정화가 가능해지고, 부품을 추가하지 않고 대응할 수 있기 때문에, 부품 비용을 더욱 억제를 할 수 있다.

고정자(100B)는, 복수의 고정자 분할 철심(66)을 고리형상으로 배치하여 구성되기 때문에, 통상, 분할 개수와 동수의 커버(30B)가 필요해진다. 단, 같은 형상의 인슐레이터(7B)를 각 고정자 분할 철심(66)에 이용할 수 있기 때문에, 3개소 정도로 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 고정하도록 하여도 좋다. 예를 들면 9분할 철심이라면, 분할 철심 3개마다 커버(30B)를 1개소 마련하도록 하면, 커버(30B)를 3개 제작함으로써 1대의 고정자(100B)에 대응하게 된다. 이렇게 하면, 부품 개수를 저감한다는 의미에서도 양호한 공법이 된다.

또한, 실시의 형태 2에서는, 냉간압접을 이용하여 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 결선한 경우를 예로 설명하였지만, 다른 접합이라도 대응 가능하다. 예를 들면, 솔더 접합을 이용하여 제1 도체전선(20) 및 제2 도체전선(21)을 결선하여도 좋다. 솔더 접합을 이용하는 경우, 2개 내지 3개로 묶은 도체전선을 솔더 접합하고, 그 접합부를 인슐레이터(7B)의 수납홈(12B)에 수납하고, 커버(30B)로 덮는 구조로 하면, 냉간압접을 이용한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.

실시의 형태 3.

도 8은, 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 회전 기계의 하나인 압축기(A)의 단면 구성의 한 예를 도시하는 개략 단면도이다. 도 8에 의거하여, 압축기(A)에 관해 설명한다. 이 압축기(A)는, 로터리 압축기인 경우를 예로 나타내고 있고, 예를 들면 냉장고나 냉동고, 자동 판매기, 공기 조화기, 냉동 장치, 급탕기 등의 냉동 사이클(히트 펌프 사이클)의 구성 요소가 되는 것이다. 또한, 압축기(A)는, 실시의 형태 1 또는 실시의 형태 2에 관한 고정자를 구비한 전동기를 갖고 있다. 또한, 실시의 형태 3에서는, 실시의 형태 1에 관한 고정자(100A)를 이용한 경우를 대표로 하여 설명하는 것으로 한다.

이 압축기(A)는, 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 흡입하고, 압축하여 고온 고압의 상태로서 토출시키는 것이다. 그리고, 압축기(A)는, 압축 요소부(3)와 전동 요소부(2)에 분류할 수 있다. 이 압축 요소부(3) 및 전동 요소부(2)는, 밀폐 용기(셸)(1) 내에 수납되어 있다. 이 밀폐 용기(1)는, 압력 용기로 되어 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 압축 요소부(3)가 밀폐 용기(1)의 하측에 배치되고, 전동 요소부(2)가 밀폐 용기(1)의 상측에 배치되어 있다. 밀폐 용기(1)에는, 냉매 가스를 흡입하기 위한 흡입관(9)과, 냉매 가스를 토출하기 위한 토출관(10)이 연접(連接)되어 있다.

전동 요소부(2)는, 샤프트(8)에 장착된 회전자(5)와, 밀폐 용기(1)에 장착된 고정자(100A)로 구성되고, 압축 요소부(3)에서 냉매 가스를 압축하기 위해, 샤프트(8)를 회전 구동하는 기능을 다하도록 되어 있다. 또한, 고정자(100A)의 외주면은 수축 끼워 맞춤 등에 의해 밀폐 용기(1)에 고착 지지되어 있다. 즉, 회전자(5) 및 고정자(100A)로 본 발명의 실시의 형태에 관한 「전동기」를 구성하고 있는 것이다.

고정자(100A)는, 실시의 형태 1 및 2에서 설명한 바와 같이, 고정자 분할 철심(66)에 복수상의 권선(도시 생략)을 장착하여 구성되어 있다. 샤프트(8)는, 회전자(5)의 회전에 수반하여 회전하도록 되어 있다.

압축 요소부(3)는, 압축실을 구성하는 실린더, 샤프트(8)의 편심부에 의해 실린더 내를 회전하는 롤링 피스톤, 롤링 피스톤에 접하고 실린더 내를 고압측과 저압측으로 분획(分劃)하는 베인, 실린더의 개구를 봉하는 상축받이 및 하축받이 등으로 구성되고, 흡입관(9)으로부터 흡입한 냉매 가스를 압축하는 기능을 갖고 있다.

이와 같이 구성된 압축기(A)에서는, 실린더 내에 유입한 냉매가, 압축 요소부(3)를 구성하고 있는 롤링 피스톤 및 베인의 동시 작용으로 압축되고, 전동 요소부(2)의 도시 생략의 에어 갭을 통과하고 전동 요소부(2)의 상부에 송출되고, 회전자(5)의 회전에 의해 선회시켜서, 토출관(10)으로부터 밀폐 용기(1)의 외부에 토출된다.

이상과 같이, 압축기(A)에 의하면, 실시의 형태 1 또는 실시의 형태 2에 관한 고정자를 구비한 전동기를 갖고 있기 때문에, 비용면에서의 퍼포먼스가 양호한 것으로 되고, 신뢰성의 향상을 실현할 수 있다. 또한, 실시의 형태에 관한 전동기는, 실시의 형태 1 또는 실시의 형태 2에 관한 고정자를 구비하고 있기 때문에, 비용면에서의 퍼포먼스가 양호한 것으로 되고, 신뢰성의 향상을 실현할 수 있다.

또한, 실시의 형태 3에서는, 본 발명의 실시의 형태에 관한 전동기를 압축기(A)에 탑재한 경우를 예로 설명하였지만, 이것으로 한정하는 것이 아니다. 예를 들면, 본 발명의 실시의 형태에 관한 전동기를, 송풍기 등의 회전 기계에 사용하는 것도 가능하다.

1 : 밀폐 용기
2 : 전동 요소부(전동기)
3 : 압축 요소부
5 : 회전자
7A : 인슐레이터
7B : 인슐레이터
8 : 샤프트
9 : 흡입관
10 : 토출관
12A : 수납홈
12B : 수납홈
13A : 도체전선 안내홈
13B : 도체전선 안내홈
14A : 커버 고정홈
14B : 커버 고정홈
20 : 제1 도체전선
21 : 제2 도체전선
25 : 냉간압접부
30A : 커버
30B : 커버
31A : 폴
31B : 폴
32 : 도체전선 누름 돌기
50 : 치구
51 : 치구
66 : 고정자 분할 철심
100A : 고정자
100B : 고정자
A : 압축기

Claims

티스부를 갖는 복수개의 고정자 분할 철심과,
상기 고정자 분할 철심에 구비되는 인슐레이터와,
상기 인슐레이터가 구비된 상기 고정자 분할 철심의 티스부에 구비되는 제1 도체전선과,
일단이 상기 제1 도체전선에 결선되는 제2 도체전선을 가지며,
상기 제1 도체전선 및 상기 제2 도체전선의 적어도 하나에 알루미늄선이 사용되고,
상기 인슐레이터에는, 상기 제1 도체전선과 상기 제2 도체전선을 냉간압접을 이용하여 결선시킨 단말 결선부를 수납하는 수납홈이 형성되어 있고,
상기 수납홈에 상기 단말 결선부를 수납한 상태에서 상기 수납홈를 커버로 덮는 구조로 한 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자.
제1항에 있어서,
상기 수납홈은,
상기 인슐레이터의 단면 외측에, 상방이 개방되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자.
제1항에 있어서,
상기 수납홈은,
상기 인슐레이터의 단면 외측에, 외주측이 개방되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자.
제2항에 있어서,
상기 단말 결선부를, 상기 인슐레이터의 단면 외측에 상방이 개방되도록 형성된 상기 수납홈에 수납하는 것에 있어서,
상기 단말 결선부를 회피하면서, 상기 제1 도체전선의 단말측 및 상기 제2 도체전선의 단말측을 변형시킨 상태에서 상기 수납홈에 수납하고 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인슐레이터 및 상기 커버는 같은 재질로 수지 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커버는,
상기 고정자 분할 철심과 동수 또는 복수개의 상기 고정자 분할 철심에 하나의 비율로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 전동기의 고정자를 이용한 것을 특징으로 하는 전동기.
제7항에 기재된 전동기를 탑재한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제7항에 기재된 전동기를 탑재한 것을 특징으로 하는 회전 기계.
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