WO2016167338A1 - 固定子、および、それを有するモータおよび圧縮機 - Google Patents

固定子、および、それを有するモータおよび圧縮機 Download PDF

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博樹 白坂
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Definitions

  • the present invention relates to a stator, and a motor and a compressor having the stator.
  • the motor has a stator and a rotor arranged in a cavity inside the stator.
  • the stator includes a stator core and an insulator installed on an end surface thereof.
  • a plurality of teeth for winding the coil winding are formed on the stator core.
  • Leaders extending from both ends of each coil winding extend a long distance and eventually reach a connection point or power supply terminal. For example, as shown in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 382001), this long leader line is wound around the vicinity of a plurality of coils.
  • the drawn lead wire is bound to the insulator with a thread and fixed. Since this bundling operation is a complicated process, it may be performed manually.
  • An example of a specific procedure for the binding operation is as follows. First, an operator uses a dedicated needle to guide the yarn so that the yarn passes between the lead wire and the coil winding. Next, the operator uses the needle to pass the thread through a hole provided in the insulator, or to engage the thread with a hook-shaped portion provided in the insulator. Finally, the worker ties the thread. In this operation, an operator may accidentally pierce the lead wire or coil winding with the needle, thereby causing damage to the insulating coating or insulating coating provided on them. Therefore, the work of binding the leader lines requires labor, time, and attention.
  • An object of the present invention is to suppress the generation of defective products in the manufacture of a motor and to increase the production efficiency by facilitating the bundling work of the leader lines.
  • the stator according to the first aspect of the present invention has a central axis.
  • the stator includes a core, an insulator, a plurality of coil windings, a leader line, and a thread.
  • the core has a plurality of teeth extending radially inward toward the central axis.
  • the insulator is installed on the end face of the core. Each of the plurality of coil windings is wound around one of the plurality of teeth. Leader lines extend from both ends of each coil winding. The yarn fixes the leader line to the insulator.
  • the insulator has an outer wall, a plurality of teeth cover portions, and a plurality of inner walls. The outer wall is erected so as to extend upward from the end surface while surrounding the central axis.
  • the plurality of teeth cover portions extend radially inward from the outer wall toward the central axis.
  • the plurality of inner walls are erected on each end of the plurality of tooth cover portions.
  • the coil winding is installed between the outer wall and the inner wall.
  • At least one passage portion is formed on the outer wall.
  • At least one passage is for threading.
  • the insulator further has at least one protrusion.
  • the at least one protrusion is for fixing the lead wire away from the coil winding. At least one protrusion extends radially inward from the outer wall.
  • the protruding portion separates the lead wire from the coil winding. Therefore, the bundling work of the lead wire becomes easy, and the insulation failure due to the damage of the lead wire or the coil winding can be suppressed.
  • the stator according to the second aspect of the present invention is the stator according to the first aspect, wherein the “at least one passage portion” is a plurality of passage portions.
  • the aforementioned “at least one protrusion” is a plurality of protrusions.
  • the leader line can be bundled at a plurality of locations, the leader line can be more securely fixed.
  • each of the plurality of projecting portions is provided above any one of the plurality of passage portions.
  • the protrusion is provided above the passage. Therefore, the portion placed on the protruding portion of the leader line can be fixed with the thread passing through the passage portion.
  • the stator which concerns on the 4th viewpoint of this invention is provided with the notch for engaging a thread
  • the protrusion is formed with a notch for engaging the yarn. Therefore, it can suppress that a thread
  • a notch for engaging a thread is provided at a location above the passage portion on the outer wall. Is provided.
  • a notch for engaging the yarn is formed in the vicinity of the passage portion on the outer wall. Therefore, it is possible to suppress the shift of the yarn fixing position.
  • a stator according to a sixth aspect of the present invention is the stator according to any one of the first to fifth aspects, wherein the protruding portion is adjacent to two of the plurality of tooth cover portions as viewed from above. Between the two.
  • the protruding portion is provided between the teeth cover portions. Therefore, there is little possibility that a protrusion will obstruct the movement of the winding nozzle for winding the coil winding around the teeth.
  • a stator according to a seventh aspect of the present invention is the stator according to any one of the first aspect to the fifth aspect, wherein the protruding portion is at least partially with one of the plurality of tooth cover portions as viewed from above. It is provided so as to overlap.
  • the protruding portion is provided above the teeth cover portion. Therefore, when a stator is used for the motor mounted in the compressor of an air conditioner, it can suppress that a protrusion part inhibits the flow of a fluid refrigerant.
  • the stator according to the eighth aspect of the present invention is the stator according to any one of the first to seventh aspects, and the protruding portion has a cross-sectional shape protruding upward.
  • the cross-sectional shape of the protruding portion protrudes upward. Therefore, the strength of the protrusion is improved as compared with the case where the protrusion is a flat plate.
  • the stator according to the ninth aspect of the present invention is the stator according to the eighth aspect, wherein the cross-sectional shape is an arc, an elliptical arc, or a trapezoid.
  • the stator according to the tenth aspect of the present invention is the stator according to any one of the first aspect to the ninth aspect, and the passing portion has a circular, elliptical, or triangular shape.
  • the specific shape of the passage part is specified.
  • a motor according to an eleventh aspect of the present invention includes a stator and a rotor.
  • the stator is according to any one of the first to tenth viewpoints.
  • the rotor interacts magnetically with the stator.
  • the motor has the stator according to the present invention. Therefore, the assembly of the motor is easy, and damage to the parts can be suppressed.
  • a compressor according to a twelfth aspect of the present invention includes a motor, a shaft, a fluid compression mechanism, and a pressure vessel.
  • the motor is according to the eleventh aspect.
  • the shaft is rotated by a motor.
  • the fluid compression mechanism compresses fluid by rotation of the shaft.
  • the pressure vessel contains a motor, a shaft, and a fluid compression mechanism.
  • the compressor has the motor according to the present invention. Therefore, the compressor can be easily assembled and damage to the parts can be suppressed.
  • stator according to the first aspect of the present invention it is possible to suppress insulation failure due to damage to the lead wires and coil windings.
  • the lead wire is more securely fixed.
  • the fixing position of the yarn can be prevented from shifting.
  • the movement of the winding nozzle is less likely to be hindered.
  • the flow of the fluid refrigerant is less likely to be hindered.
  • the strength of the protruding portion is improved.
  • the stator according to the ninth aspect or the tenth aspect of the present invention includes an insulator presented with a specific design.
  • the motor according to the eleventh aspect of the present invention is easy to assemble.
  • the compressor according to the twelfth aspect of the present invention is easy to assemble.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor 100A according to a first embodiment of the present invention. It is a top view of stator 50A of a motor concerning a 1st embodiment of the present invention.
  • 1 is a plan view of a stator core 10 of a motor according to a first embodiment of the present invention. It is a top view of insulator 20A of a motor concerning a 1st embodiment of the present invention. 4 is a perspective view of an insulator 20A installed on the stator core 10.
  • FIG. It is a perspective view of stator 50A of the motor concerning a 1st embodiment of the present invention. It is an electric circuit diagram of the stator 50A of the motor which concerns on 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 10 is a side view showing a modification of the shape of the passage part 24.
  • It is an electric circuit diagram of the stator 50 of the motor which concerns on the modification of 1st Embodiment of this invention. It is sectional drawing of the motor 100B which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a top view of stator 50B of a motor concerning a 2nd embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of an insulator 20B installed on the stator core 10.
  • FIG. It is a perspective view of the stator 50B of the motor which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
  • insulator 20C installed on stator core 10 of stator 50C of motor 100C concerning a 3rd embodiment of the present invention.
  • insulator 20D installed on stator core 10 of stator 50D of motor 100D concerning a 4th embodiment of the present invention.
  • It is sectional drawing of the compressor 300 which concerns on 5th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor 100A according to a first embodiment of the present invention.
  • the motor 100 ⁇ / b> A includes a stator 50 ⁇ / b> A attached to the casing 90 and a rotor 60 attached to the shaft 110.
  • the stator 50 ⁇ / b> A has a cylindrical shape and is provided on the outer periphery of the rotor 60. When the stator 50A and the rotor 60 interact magnetically, the rotor 60 rotates about the central axis C together with the shaft 110.
  • the stator 50 ⁇ / b> A includes a stator core 10, an upper insulator 20 ⁇ / b> A, a lower insulator 20 ′, a coil winding 30, a lead wire 40, and a thread S.
  • FIG. 2 is a plan view of the stator 50A.
  • a cavity 51 for accommodating the rotor 60 is formed in the stator 50A.
  • the cavity 51 includes the central axis C of the stator 50A.
  • a plane along the line II in this figure corresponds to the portion of the stator 50A in the cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of the stator core 10.
  • the stator core 10 is made of, for example, a laminated steel plate, and includes a cylindrical portion 12 and nine teeth 11 extending from the cylindrical portion 12 toward the central axis C.
  • Upper insulator 20A The upper insulator 20A shown in FIG. 1 is provided on the upper end surface 13 of the stator core 10, and is made of, for example, resin.
  • FIG. 4 is a plan view of the insulator 20A.
  • the insulator 20A has a cylindrical outer wall 21, a plurality of tooth cover portions 23 extending from the outer wall 21 toward the central axis C, and an inner wall 22 provided one at the tip of each tooth cover portion.
  • the insulator 20A has a plurality of protrusions 25 extending from the outer wall 21 toward the central axis C.
  • FIG. 5 shows an insulator 20 ⁇ / b> A installed on the stator core 10.
  • the portions of the teeth 11 on the upper end surface 13 of the stator core 10 are covered with corresponding inner walls 22 and teeth cover portions 23.
  • Each projecting portion 25 is located above the teeth cover portion 23, and a notch 26 is provided at the tip.
  • a passage portion 24 is provided at a location between the protruding portion 25 and the tooth cover portion 23.
  • the passage part 24 is for allowing a thread S, which will be described later, to pass through, and connects the inside and the outside of the outer wall 21.
  • the passage portion 24 is formed as a hole.
  • a notch 27 is provided at a position corresponding to the base of each protrusion 25 at the upper end of the outer wall 21.
  • Lower insulator 20 ′ A lower insulator 20 ′ shown in FIG. 1 is provided on the lower end surface 14 of the stator core 10, and is made of, for example, resin. The lower insulator 20 ′ does not particularly have a function of restraining the lead line 40.
  • each coil winding 30 includes one teeth cover portion 23 of the upper insulator 20 ⁇ / b> A, one tooth 11 of the stator core 10, and one teeth cover portion of the lower insulator 20 ′. It is wrapped around.
  • FIG. 6 shows the stator 50A to which the coil winding 30 is attached.
  • the coil winding 30 passes between the outer wall 21 and the inner wall 22 on the tooth cover portion 23 (FIG. 5).
  • FIG. 7 shows an electric circuit of the stator 50.
  • the nine coil windings 30 constitute three phases.
  • Each phase consists of three coil windings 30 connected in parallel.
  • Leader line 40 As shown in FIG. 7, lead wires 40 extend from both ends of all the coil windings 30, and one lead wire 40 is connected to any other lead wire 40. Of these lead wires 40, a portion connected to a terminal 43 for applying an exciting current is referred to as a power supply line 41, and a portion connected to one end of all the coil windings 30 is referred to as a neutral wire 42. Leader line 40 may have a portion covered with insulating clothing or a portion coated with insulating coating.
  • Thread S As shown in FIG. 6, the lead line 40 is placed on the protruding portion 25 and is restrained by being bound by the yarn S passing through the passage portion 24. The movement of the yarn S is restricted by engaging the notch 26 at the tip of the protruding portion 25 and the notch 27 at the upper end of the outer wall 21.
  • the rotor 60 includes a rotor core 61, a permanent magnet 62, and two upper and lower end plates 63.
  • the rotor core 61 is made of, for example, a laminated steel plate.
  • the permanent magnet 62 is for making a magnetic pole, and is accommodated in a through hole provided in the rotor core 61.
  • the two end plates 63 cover the upper surface and the lower surface of the rotor core 61 and prevent the permanent magnet 62 from coming off from the through hole of the rotor core 61.
  • stator 50A is assembled in the following procedure.
  • an upper insulator 20A and a lower insulator 20 ' are installed on the upper end surface 13 and the lower end surface 14 of the stator core 10, respectively.
  • a coil winding 30 is formed by winding a conductive wire around each tooth 11 and the corresponding tooth cover portion 23.
  • an operator guides the lead wire 40 extending from both ends of each coil winding 30 and places it on the protruding portion 25.
  • the operator passes the thread S through the passage portion 24 using the needle N.
  • the lead wire 40 is restrained with respect to the insulator 20A by binding the yarn S.
  • the lead wire 40 is separated from the coil winding 30 by the protruding portion 25. Therefore, the bundling work of the lead wire 40 is facilitated, the occurrence of a problem that the needle N pierces and damages the lead wire 40 or the coil winding 30 can be suppressed, and the occurrence of insulation failure thereof can be reduced.
  • the protrusion 25 is provided above the passage 24. Therefore, the place placed on the protruding portion 25 of the lead line 40 can be fixed by the thread S passing through the passage portion 24.
  • the protrusion 25 is formed with a notch 26 with which the thread S is engaged. Accordingly, it is possible to suppress the yarn S from coming off the protruding portion 25.
  • a notch 27 for engaging the thread S is formed in the vicinity of the passage portion 24 in the outer wall 21. Accordingly, it is possible to suppress the shift of the fixing position of the yarn S.
  • each protruding portion 25 is provided above the teeth cover portion 23. Therefore, as shown in FIG. 2, the protrusion 25 does not hide the slot 31 between the adjacent coil windings 30 in a plan view.
  • the motor 100A using such a stator 50A is mounted on a compressor of an air conditioner, it is possible to suppress the protrusion 25 from inhibiting the flow of the fluid refrigerant.
  • the motor 100A has the above-described stator 50A. Therefore, the assembly of the motor 100A is easy, and damage to the coil winding 30, the lead wire 40, and other components can be suppressed.
  • cross-sectional shape of the protruding portion 25 In the first embodiment described above, as shown in FIG. 9, the cross-sectional shape of the protruding portion 25 is a rectangle. Instead of this, a cross-sectional shape that protrudes upward, such as a protrusion 25a having a cross-sectional shape of an arc shown in FIG. 9, a protrusion 25b having a cross-sectional shape of an elliptical arc, and a protrusion 25c having a trapezoidal cross-sectional shape. May be adopted.
  • the strength is improved as compared with the flat protrusion 25.
  • (5-2) Shape of Passing Section 24 In the first embodiment described above, the shape of the passing section 24 is circular as shown in FIG. Instead, an elliptical passage portion 24a, a triangular passage portion 24b, a square through hole 24c, or rectangular passage portions 24d and 24e shown in FIG. 10 may be employed.
  • the lower insulator 20 ′ having a shape different from that of the upper insulator 20A is formed on the lower end surface 14 of the stator 50A as shown in FIG. Is provided.
  • the insulator 20A may be provided also on the lower end surface 14 of the stator 50A, and the lead wire 40 may be fixed on both the upper side and the lower side of the stator 50A.
  • the number of protrusions 25 is the same as the number of coil windings 30 as shown in FIG. Instead of this, the number of protrusions 25 may be smaller or larger than the number of coil windings 30.
  • the number of passing sections 24 is the same as the number of coil windings 30 as shown in FIG. Instead of this, the number of passage portions 24 may be smaller or larger than the number of coil windings 30.
  • the coil windings 30 constituting each phase are connected in parallel as shown in FIG.
  • the coil windings 30 constituting each phase may be connected in series as shown in FIG.
  • the lead line 40 includes not only the power supply line 41 and the neutral line 42 but also the coil connection line 44 that connects the two coil windings 30.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a motor 100B according to a second embodiment of the present invention.
  • the motor 100B is different from the motor 100A according to the first embodiment in that the motor 100B includes an insulator 20B having a shape different from that of the insulator 20A used in the motor 100A according to the first embodiment.
  • Components similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the motor 100B includes a stator 50B having an insulator 20B and a rotor 60 attached to the shaft 110.
  • the stator 50B includes a stator core 10, an upper insulator 20B, a lower insulator 20 ′, a coil winding 30, a lead wire 40, and a thread S.
  • FIG. 13 is a plan view of the stator 50B. A plane along the line XII-XII in this drawing corresponds to the portion of the stator 50B in the cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 14 is a plan view of the upper insulator 20B.
  • the insulator 20B includes a cylindrical outer wall 21, a plurality of tooth cover portions 23 extending from the outer wall 21 toward the central axis C, and an inner wall 22 provided one at a tip of each tooth cover portion.
  • the insulator 20A has a plurality of protrusions 25 extending from the outer wall 21 toward the central axis C.
  • FIG. 15 shows an insulator 20 ⁇ / b> B installed on the stator core 10.
  • Each protrusion 25 is located above between two adjacent tooth covers 23.
  • a passage portion 24 is provided at a position below the protruding portion 25.
  • a notch 27 is provided at a position corresponding to the base of each protrusion 25 at the upper end of the outer wall 21.
  • FIG. 16 shows the stator 50B to which the coil winding 30 is attached.
  • the coil winding 30 passes between the outer wall 21 and the inner wall 22 on the tooth cover portion 23 (FIG. 15).
  • Each protrusion 25 is provided between two adjacent tooth covers 23. Therefore, there is little possibility that the protrusion part 25 will prevent the movement of the winding nozzle for winding the coil winding around the teeth.
  • FIG. 17 shows a stator 50C included in the motor 100C according to the third embodiment of the present invention.
  • the insulator 20C of the stator 50C is different from the insulator 20A of the motor 100A according to the first embodiment in the configuration of the passage portion 24. Components similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the passage part 24 is connected to the gap part 24x.
  • the gap 24x is opened at the upper end of the insulator 20C. According to this structure, the operation
  • the modification of the first embodiment may be applied to this embodiment.
  • FIG. 18 shows a stator 50D included in a motor 100D according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the insulator 20D of the stator 50D is different from the insulator 20B of the motor 100B according to the second embodiment in the configuration of the passage portion 24.
  • Constituent elements similar to those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the passage portion 24 is connected to the gap portion 24x.
  • the gap 24x is opened at the upper end of the insulator 20D. According to this structure, the operation
  • the modification of the first embodiment may be applied to this embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of a compressor 300 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the compressor 300 is mounted on an air conditioner or the like, and is used to compress a fluid refrigerant or the like.
  • the compressor 300 includes a motor 100, a shaft 110, a pressure vessel 210, a fluid compression mechanism 220, a suction pipe 230, a discharge pipe 240, and a lubricating oil reservoir 250.
  • Pressure vessel 210 The pressure vessel 210 can withstand high pressure and houses other components of the compressor 300.
  • the motor 100 is a motor 100A according to the first embodiment, a motor 100B according to the second embodiment, a motor 100C according to the third embodiment, a motor 100D according to the fourth embodiment, or a motor according to a modification thereof.
  • the pressure vessel 210 also has the function of the casing 90 (FIGS. 1 and 12) of the motor 100.
  • Shaft 110 The shaft 110 is for transmitting the power of the motor 100 to the fluid compression mechanism 220 and has an eccentric portion 111.
  • the fluid compression mechanism 220 compresses fluid by the power of the motor 100 and includes a cylinder 221 and a piston 222.
  • the cylinder 221 and the piston 222 define a compression chamber 223.
  • the piston 222 is provided in the eccentric part 111 of the shaft 110. When the shaft 110 rotates, the piston 222 moves and changes the volume of the compression chamber 223. Thereby, the fluid is compressed.
  • Suction pipe 230 The suction pipe 230 guides the fluid before being compressed to the fluid compression mechanism 220.
  • Discharge pipe 240 The discharge pipe 240 guides the compressed fluid to the outside of the pressure vessel 210.
  • Lubricating oil reservoir 250 stores lubricating oil for lubricating fluid compression mechanism 220 and other mechanisms.
  • the compressor 300 includes the above-described stator 50A, stator 50B, stator 50C, or stator 50D. Therefore, assembly of the compressor 300 is easy, and damage to the coil winding 30, the lead wire 40, and other parts can be suppressed.
  • the present invention is widely applicable to motors used in all technical fields. Furthermore, the present invention can also be applied to a compressor mounted on an air conditioner.

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Abstract

固定子(50A)は、固定子コア(10)と、インシュレータ(20A)と、複数のコイル巻線(30)と、引出線(40)と、引出線(40)をインシュレータに固定する糸(S)と、を備える。インシュレータ(20A)は、外壁(21)と、複数のティースカバー部(23)と、複数の内壁(22)と、を有する。複数のティースカバー部(23)は、外壁(21)から中心軸(C)の方へ径方向内側に延びる。コイル巻線(30)は、外壁(21)と内壁(22)の間に設置されている。外壁(21)には、少なくとも1つの通過部(24)が形成されている。少なくとも1つの通過部(24)は、糸(S)を通すためのものである。インシュレータ(20A)は、さらに、少なくとも1つの突出部(25)を有する。少なくとも1つの突出部(25)は、引出線(40)をコイル巻線(30)から離間して固定するためのものである。少なくとも1つの突出部(25)は、外壁(21)から径方向内側に延びる。

Description

固定子、および、それを有するモータおよび圧縮機
 本発明は、固定子、および、それを有するモータおよび圧縮機に関する。
 モータは、固定子と、この固定子の内側の空洞に配置される回転子を有する。固定子には、固定子コアとその端面に設置されたインシュレータとが含まれる。固定子コアには、コイル巻線を巻きつけるための複数のティースが形成されている。各々のコイル巻線の両端から延びる引出線は、長い距離を延び、最終的には相互の接続点または電源端子に達する。この長い引出線は、例えば特許文献1(特許3824001号公報)に示されるように、複数のコイルの近傍を渡るように這いまわされる。
 振動などによってモータが悪影響を受けるのを防止するため、這いまわされた引出線はインシュレータに対して糸で結束して固定される。この結束作業は複雑な工程であるため、手作業により行われることがある。結束作業の具体的手順の一例は次の通りである。まず、作業員が専用ニードルを用いて糸を誘導し、糸が引出線とコイル巻線の間を通るようにする。次に、作業員はそのニードルを用いて、インシュレータに設けられた穴にその糸を通すか、またはインシュレータに設けられた鉤状部にその糸を係合させる。最後に、作業員は糸を結ぶ。この作業では、作業員が誤ってニードルで引出線またはコイル巻線を突くことにより、それらに設けられた絶縁被覆または絶縁被膜の破損が引き起こされることがある。したがって、引出線の結束作業は、労力、時間、注意力を要する。
 本発明の課題は、引出線の結束作業を容易にすることによって、モータの製造において不良品の発生を抑制し、生産効率を高めることである。
 本発明の第1観点に係る固定子は、中心軸を有する。固定子は、コアと、インシュレータと、複数のコイル巻線と、引出線と、糸と、を備える。コアは、中心軸の方へ径方向内側に延びる複数のティースを有する。インシュレータは、コアの端面に設置されている。複数のコイル巻線は、それぞれ複数のティースの1つに巻きつけられている。引出線は、各コイル巻線の両端から延びる。糸は、引出線をインシュレータに固定する。インシュレータは、外壁と、複数のティースカバー部と、複数の内壁と、を有する。外壁は、中心軸を取り囲みつつ端面から上方に延びるように立設されている。複数のティースカバー部は、外壁から中心軸の方へ径方向内側に延びる。複数の内壁は、複数のティースカバー部の各々の端部に立設されている。コイル巻線は、外壁と内壁の間に設置されている。外壁には、少なくとも1つの通過部が形成されている。少なくとも1つの通過部は、糸を通すためのものである。インシュレータは、さらに、少なくとも1つの突出部を有する。少なくとも1つの突出部は、引出線をコイル巻線から離間して固定するためのものである。少なくとも1つの突出部は、外壁から径方向内側に延びる。
 この構成によれば、突出部が引出線をコイル巻線から離間させる。したがって、引出線の結束作業が容易になり、引出線やコイル巻線の損傷による絶縁不良を抑制できる。
 本発明の第2観点に係る固定子は、第1観点に係る固定子において、前述の「少なくとも1つの通過部」は、複数の通過部である。前述の「少なくとも1つの突出部」は、複数の突出部である。
 この構成によれば、通過部と突出部はいずれも複数存在する。したがって、引出線を複数箇所で結束できるので、引出線の固定がより確実になる。
 本発明の第3観点に係る固定子は、第2観点に係る固定子において、複数の突出部の各々が、複数の通過部のいずれか1つの上方に設けられている。
 この構成によれば、突出部は通過部の上方に設けられる。したがって、引出線の突出部に載置された箇所を、通過部を通る糸で固定することができる。
 本発明の第4観点に係る固定子は、第1観点から第3観点のいずれか1つに係る固定子において、突出部の先端に、糸を係合させるための切欠きが設けられている。
 この構成によれば、突出部には糸を係合させる切欠きが形成される。したがって、糸が突出部から外れることを抑制できる。
 本発明の第5観点に係る固定子は、第1観点から第4観点のいずれか1つに係る固定子において、外壁における通過部の上方の箇所に、糸を係合させるための切欠きが設けられている。
 この構成によれば、外壁における通過部の近傍には糸を係合させる切欠きが形成される。したがって、糸の固定位置がずれることを抑制できる。
 本発明の第6観点に係る固定子は、第1観点から第5観点のいずれか1つに係る固定子において、突出部は、上方から見て、複数のティースカバー部のうちの隣接する2つの間に設けられている。
 この構成によれば、突出部はティースカバー部の間に設けられる。したがって、コイル巻線をティースに巻きつけるための巻線ノズルの動きを突出部が妨げるおそれが少ない。
 本発明の第7観点に係る固定子は、第1観点から第5観点のいずれか1つに係る固定子において、突出部は、上方から見て、複数のティースカバー部の1つと少なくとも部分的に重なるように設けられている。
 この構成によれば、突出部はティースカバー部の上方に設けられる。したがって、固定子を空気調和機の圧縮機に搭載されるモータに用いた場合、流体冷媒の流れを突出部が阻害することを抑制できる。
 本発明の第8観点に係る固定子は、第1観点から第7観点のいずれか1つに係る固定子において、突出部は、上方に突出した断面形状を有している。
 この構成によれば、突出部の断面形状は上方に突出している。したがって、突出部が平板である場合よりも、突出部の強度が向上する。
 本発明の第9観点に係る固定子は、第8観点に係る固定子において、断面形状は、円弧、楕円弧、または台形である。
 この構成によれば、強度を有する突出部の具体的形状が特定される。
 本発明の第10観点に係る固定子は、第1観点から第9観点のいずれか1つに係る固定子において、通過部は、円形、楕円形、または三角形の形状を有する。
 この構成によれば、通過部の具体的形状が特定される。
 本発明の第11観点に係るモータは、固定子と、回転子と、を備える。固定子は、第1観点から第10観点のいずれか1つに係るものである。回転子は、固定子と磁気的に相互作用する。
 この構成によれば、モータは本発明に係る固定子を有する。したがって、モータの組立ては容易であり、部品の破損を抑制できる。
 本発明の第12観点に係る圧縮機は、モータと、シャフトと、流体圧縮機構と、圧力容器と、を備える。モータは、第11観点に係るものである。シャフトは、モータによって回転させられる。流体圧縮機構は、シャフトの回転によって流体を圧縮する。圧力容器は、モータ、シャフト、および流体圧縮機構を収容する。
 この構成によれば、圧縮機は、本発明に係るモータを有する。したがって、圧縮機の組立ては容易であり、部品の破損を抑制できる。
 本発明の第1観点に係る固定子では、引出線やコイル巻線の損傷による絶縁不良を抑制できる。
 本発明の第2観点または第3観点に係る固定子では、引出線の固定がより確実になる。
 本発明の第4観点または第5観点に係る固定子では、糸の固定位置がずれることを抑制できる。
 本発明の第6観点に係る固定子では、巻線ノズルの動きが阻害されるおそれが少ない。
 本発明の第7観点に係る固定子では、流体冷媒の流れが阻害されるおそれが少ない。
 本発明の第8観点に係る固定子では、突出部の強度が向上する。
 本発明の第9観点または第10観点に係る固定子は、具体的なデザインを提示されたインシュレータを備える。
 本発明の第11観点に係るモータは、組立てが容易である。
 本発明の第12観点に係る圧縮機は、組立てが容易である。
本発明の第1実施形態に係るモータ100Aの断面図である。 本発明の第1実施形態に係るモータの固定子50Aの平面図である。 本発明の第1実施形態に係るモータの固定子コア10の平面図である。 本発明の第1実施形態に係るモータのインシュレータ20Aの平面図である。 固定子コア10の上に設置されたインシュレータ20Aの斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るモータの固定子50Aの斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るモータの固定子50Aの電気回路図である。 引出線40を糸Sで結束する工程を示す図である。 引出線40を糸Sで結束する工程を示す図である。 突出部25の形状の変形例を示す側面図である。 通過部24の形状の変形例を示す側面図である。 本発明の第1実施形態の変形例に係るモータの固定子50の電気回路図である。 本発明の第2実施形態に係るモータ100Bの断面図である。 本発明の第2実施形態に係るモータの固定子50Bの平面図である。 本発明の第2実施形態に係るモータのインシュレータ20Bの平面図である。 固定子コア10の上に設置されたインシュレータ20Bの斜視図である。 本発明の第2実施形態に係るモータの固定子50Bの斜視図である。 本発明の第3実施形態に係るモータ100Cの固定子50Cの固定子コア10の上に設置されたインシュレータ20Cの斜視図である。 本発明の第4実施形態に係るモータ100Dの固定子50Dの固定子コア10の上に設置されたインシュレータ20Dの斜視図である。 本発明の第5実施形態に係る圧縮機300の断面図である。
 <第1実施形態>
 (1)全体構成
 図1は、本発明の第1実施形態に係るモータ100Aの断面図である。モータ100Aは、ケーシング90に取り付けられた固定子50Aと、シャフト110に取り付けられた回転子60を備えている。固定子50Aは円筒形状であり、回転子60の外周に設けられている。固定子50Aと回転子60が磁気的に相互作用をすることにより、回転子60はシャフト110とともに中心軸Cを中心として回転する。
 (2)詳細構成
 (2-1)固定子50A
 図1に示すとおり、固定子50Aは、固定子コア10、上側のインシュレータ20A、下側のインシュレータ20’、コイル巻線30、引出線40、糸Sを備える。
 図2は、固定子50Aの平面図である。固定子50Aには、回転子60を収容するための空洞51が形成されている。空洞51は固定子50Aの中心軸Cを含んでいる。本図中のI-I線に沿った平面が、図1の断面図の固定子50Aの部分に相当する。
 (2-1-1)固定子コア10
 図3は、固定子コア10の平面図である。固定子コア10は、例えば積層鋼板からなり、円筒部12と、円筒部12から中心軸Cに向かって延びる9つのティース11を有する。
 (2-1-2)上側のインシュレータ20A
 図1に示す上側のインシュレータ20Aは、固定子コア10の上端面13に設けられており、例えば樹脂製である。
 図4は、インシュレータ20Aの平面図である。インシュレータ20Aは、円筒状の外壁21と、外壁21から中心軸Cに向かって延びる複数のティースカバー部23と、各ティースカバー部の先端に1つずつ設けられた内壁22を有する。
 さらに、インシュレータ20Aは、外壁21から中心軸Cに向かって延びる複数の突出部25を有する。
 図5は、固定子コア10の上に設置されたインシュレータ20Aを示す。固定子コア10の上端面13の各ティース11の部分は、対応する内壁22およびティースカバー部23に覆われている。
 それぞれの突出部25は、ティースカバー部23の上方に位置しており、先端に切欠き26が設けられている。
 外壁21における、突出部25とティースカバー部23の間の箇所には、通過部24が設けられている。通過部24は、後述する糸Sを通過させるためのものであり、外壁21の内側と外側を連絡している。本実施形態において通過部24は、穴として形成されている。
 外壁21の上端における、それぞれの突出部25の根元に相当する箇所には、切欠き27が設けられている。
 (2-1-3)下側のインシュレータ20’
 図1に示す下側のインシュレータ20’は、固定子コア10の下端面14に設けられており、例えば樹脂製である。下側のインシュレータ20’は、引出線40の拘束機能を特に有しない。
 (2-1-4)コイル巻線30
 図2に示すように、固定子50Aは、ティース11と同じく9つのコイル巻線30を有する。
 図1に示すように、各コイル巻線30は、上側のインシュレータ20Aの1つのティースカバー部23、固定子コア10の1つのティース11、および、下側のインシュレータ20’の1つのティースカバー部に巻き付いている。
 図6は、コイル巻線30が取り付けられた固定子50Aを示す。コイル巻線30は、ティースカバー部23(図5)の上において、外壁21と内壁22の間を通っている。
 図7は、固定子50の電気回路を示す。9つのコイル巻線30は、3つの相を構成している。各相は、並列に接続された3つのコイル巻線30からなる。
 (2-1-5)引出線40
 図7に示すとおり、すべてのコイル巻線30の両端からは、引出線40が延びており、1つの引出線40は他のいずれかの引出線40と接続されている。これらの引出線40のうち、励磁電流を印加するための端子43に接続されている箇所を電源線41、すべてのコイル巻線30の一端と接続されている箇所を中性線42と呼ぶ。引出線40は、絶縁被服によって覆われている部分、または、絶縁コーティングを施されている部分を有してもよい。
 (2-1-6)糸S
 図6に示すように、引出線40は突出部25の上に載置され、通過部24を通過している糸Sで結束されることによって拘束される。糸Sは、突出部25の先端にある切欠き26、および外壁21の上端にある切欠き27と係合することによって、動きを規制されている。
 (2-2)回転子60
 図1に示すとおり、回転子60は、回転子コア61、永久磁石62、上下2枚の端板63を備える。
 回転子コア61は、例えば積層鋼板からなる。
 永久磁石62は、磁極を作るためのものであり、回転子コア61に設けられた貫通孔に収容されている。
 2枚の端板63は、回転子コア61の上面と下面を覆っており、永久磁石62が回転子コア61の貫通孔から外れることを防いでいる。
 (3)固定子50Aの組立て
 固定子50Aは、以下の手順で組み立てられる。
 まず、固定子コア10の上端面13と下端面14に、それぞれ上側のインシュレータ20Aと下側のインシュレータ20’が設置される。
 次に、各ティース11およびそれに対応するティースカバー部23に導線を巻きつけることによって、コイル巻線30を作る。
 次に、各コイル巻線30の両端から延びる引出線40を、作業員が誘導し、突出部25の上に載置する。
 次に、図8Aに示すように、作業員がニードルNを用いて糸Sを通過部24に通す。
 最後に、図8Bに示すように、糸Sを結束することによって、引出線40がインシュレータ20Aに対して拘束されるようにする。
 (4)特徴
 (4-1)
 突出部25により引出線40がコイル巻線30から離間させられている。したがって、引出線40の結束作業が容易になり、ニードルNが引出線40またはコイル巻線30を突いて損傷させる不具合の発生を抑制し、それらの絶縁不良の発生を低減できる。
 (4-2)
 通過部24と突出部25はいずれも複数存在する。したがって、引出線40を複数箇所で結束できるので、引出線40の固定がより確実になる。
 (4-3)
 突出部25は通過部24の上方に設けられる。したがって、引出線40の突出部25に載置された箇所を、通過部24を通る糸Sで固定することができる。
 (4-4)
 突出部25には糸Sを係合させる切欠き26が形成される。したがって、糸Sが突出部25から外れることを抑制できる。
 (4-5)
 外壁21における通過部24の近傍には糸Sを係合させる切欠き27が形成される。したがって、糸Sの固定位置がずれることを抑制できる。
 (4-6)
 各々の突出部25はティースカバー部23の上方に設けられる。したがって、図2に示すとおり、平面視において、突出部25は隣接するコイル巻線30の間のスロット31を隠さない。このような固定子50Aを用いたモータ100Aを、空気調和機の圧縮機に搭載した場合、流体冷媒の流れを突出部25が阻害することを抑制できる。
 (4-7)
 モータ100Aは、上述の固定子50Aを有する。したがって、モータ100Aの組立ては容易であり、コイル巻線30、引出線40、その他の部品の破損を抑制できる。
 (5)変形例
 (5-1)突出部25の断面形状
 上述の第1実施形態では、図9に示すように、突出部25の断面形状は長方形である。これに代えて、同じく図9に示す円弧の断面形状を持つ突出部25a、楕円弧の断面形状を持つ突出部25b、台形の断面形状を持つ突出部25cなどのように、上方に突出する断面形状を採用してもよい。
 この構成によれば、平板の突出部25よりも、強度が向上する。
 (5-2)通過部24の形状
 上述の第1実施形態では、図10に示すように、通過部24の形状は円形である。これに代えて、同じく図10に示す楕円形の通過部24a、三角形の通過部24b、正方形の貫通孔24c、または、長方形の通過部24d、24eなどを採用してもよい。
 (5-3)下側のインシュレータ
 上述の第1実施形態では、図1に示すように、固定子50Aの下端面14には、上側のインシュレータ20Aとは異なる形状を持つ下側のインシュレータ20’が設けられている。これに代えて、固定子50Aの下端面14にもインシュレータ20Aを設けて、固定子50Aの上側と下側の両方において引出線40を固定してもよい。
 (5-4)突出部25の数
 上述の第1実施形態では、図2に示すように、突出部25の数はコイル巻線30の数と同じである。これに代えて、突出部25の数は、コイル巻線30の数より少なくてもよいし、多くてもよい。
 (5-5)通過部24の数
 上述の第1実施形態では、図2に示すように、通過部24の数はコイル巻線30の数と同じであった。これに代えて、通過部24の数は、コイル巻線30の数より少なくてもよいし、多くてもよい。
 (5-6)ティース11およびコイル巻線30の数
 上述の第1実施形態では、ティース11の数およびコイル巻線30の数は、いずれも9である。これに代えて、ティース11の数およびコイル巻線30の数は、6、12、または、その他の数であってもよい。
 (5-7)相の構成
 上述の第1実施形態では、各相を構成するコイル巻線30は、図7に示すように並列に接続されている。これに代えて、各相を構成するコイル巻線30は、図11に示すように直列に接続されていてもよい。この場合、引出線40には、電源線41および中性線42のみならず、2つのコイル巻線30を接続するコイル接続線44が含まれる。
 <第2実施形態>
 (1)全体構成
 図12は、本発明の第2実施形態に係るモータ100Bの断面図である。モータ100Bは、第1実施形態に係るモータ100Aで用いたインシュレータ20Aとは異なる形状を持つインシュレータ20Bを備えている点が、第1実施形態に係るモータ100Aとは異なっている。第1実施形態と同様の構成要素には、同じ参照番号を付している。
 モータ100Bは、インシュレータ20Bを有する固定子50Bと、シャフト110に取り付けられた回転子60を備えている。
 (2)詳細構成
 (2-1)固定子50B
 図12に示すとおり、固定子50Bは、固定子コア10、上側のインシュレータ20B、下側のインシュレータ20’、コイル巻線30、引出線40、糸Sを備える。
 図13は、固定子50Bの平面図である。本図中のXII-XII線に沿った平面が、図12の断面図の固定子50Bの部分に相当する。
 (2-2)上側のインシュレータ20B
 図14は、上側のインシュレータ20Bの平面図である。インシュレータ20Bは、円筒状の外壁21と、外壁21から中心軸Cに向かって延びる複数のティースカバー部23と、各ティースカバー部の先端に1つずつ設けられた内壁22を有する。
 さらに、インシュレータ20Aは、外壁21から中心軸Cに向かって延びる複数の突出部25を有する。
 図15は、固定子コア10の上に設置されたインシュレータ20Bを示す。
 それぞれの突出部25は、隣接する2つのティースカバー部23の間の上方に位置している。
 外壁21における、突出部25の下の箇所には、通過部24が設けられている。
 外壁21の上端における、それぞれの突出部25の根元に相当する箇所には、切欠き27が設けられている。
 (2-3)コイル巻線30
 図16は、コイル巻線30が取り付けられた固定子50Bを示す。コイル巻線30は、ティースカバー部23(図15)の上において、外壁21と内壁22の間を通っている。
 (2-4)引出線40および糸S
 図16に示すように、引出線40は突出部25の上に載置され、通過部24を通過している糸Sで結束されることによって拘束される。糸Sは、突出部25の先端にある切欠き26、および外壁21の上端にある切欠き27と係合することによって、動きを制限されている。
 (3)特徴
 各々の突出部25は隣接する2つのティースカバー部23の間に設けられる。したがって、コイル巻線をティースに巻きつけるための巻線ノズルの動きを突出部25が妨げるおそれが少ない。
 (4)変形例
 第1実施形態の変形例を、本実施形態に適用してもよい。
 <第3実施形態>
 図17は、本発明の第3実施形態に係るモータ100Cが備える固定子50Cである。固定子50Cのインシュレータ20Cは、通過部24の構成が、第1実施形態に係るモータ100Aのインシュレータ20Aと相違する。第1実施形態と同様の構成要素には、同じ参照番号を付している。
 本実施形態では、通過部24は間隙部24xと接続している。この間隙部24xはインシュレータ20Cの上端で開放されている。この構成によれば、ニードルNを用いて糸Sを通過部24に通す作業が容易になる場合がある。
 第1実施形態の変形例を、本実施形態に適用してもよい。
 <第4実施形態>
 図18は、本発明の第4実施形態に係るモータ100Dが備える固定子50Dである。固定子50Dのインシュレータ20Dは、通過部24の構成が、第2実施形態に係るモータ100Bのインシュレータ20Bと相違する。第2実施形態と同様の構成要素には、同じ参照番号を付している。
 本実施形態でも第3実施形態と同様に、通過部24は間隙部24xと接続している。この間隙部24xはインシュレータ20Dの上端で開放されている。この構成によれば、ニードルNを用いて糸Sを通過部24に通す作業が容易になる場合がある。
 第1実施形態の変形例を、本実施形態に適用してもよい。
 <第5実施形態>
 (1)全体構成
 図19は、本発明の第5実施形態に係る圧縮機300の断面図である。圧縮機300は、空気調和装置などに搭載され、流体冷媒などを圧縮するのに用いられる。
 圧縮機300は、モータ100、シャフト110、圧力容器210、流体圧縮機構220、吸入管230、吐出管240、潤滑油貯留部250を備えている。
 (2)詳細構成
 (2-1)圧力容器210
 圧力容器210は、高圧に耐えることができ、圧縮機300の他の構成要素を収容している。
 (2-2)モータ100
 モータ100は、第1実施形態に係るモータ100A、第2実施形態に係るモータ100B、第3実施形態に係るモータ100C、第4実施形態に係るモータ100D、またはそれらの変形例に係るモータである。圧力容器210が、モータ100のケーシング90(図1、図12)の機能も併せ持つ。
 (2-3)シャフト110
 シャフト110は、モータ100の動力を流体圧縮機構220に伝達するためのものであり、偏心部111を有する。
 (2-4)流体圧縮機構220
 流体圧縮機構220は、モータ100の動力によって流体を圧縮するものであり、シリンダ221およびピストン222を有する。シリンダ221とピストン222は圧縮室223を規定している。ピストン222はシャフト110の偏心部111に設けられている。シャフト110が回転すると、ピストン222が動き、圧縮室223の容積を変化させる。これにより、流体が圧縮される。
 (2-5)吸入管230
 吸入管230は、圧縮される前の流体を流体圧縮機構220へ案内する。
 (2-6)吐出管240
 吐出管240は、圧縮された後の流体を圧力容器210の外部へ案内する。
 (2-7)潤滑油貯留部250
 潤滑油貯留部250は、流体圧縮機構220およびその他の機構を潤滑するための潤滑油を貯留する。
 (3)特徴
 圧縮機300は、上述の固定子50A、固定子50B、固定子50C、または固定子50Dを有する。したがって、圧縮機300の組立ては容易であり、コイル巻線30、引出線40、その他の部品の破損を抑制できる。
 本発明は、あらゆる技術分野において用いられるモータに対して広く適用可能である。さらに本発明は、空気調和装置に搭載される圧縮機にも適用可能である。
   C   中心軸
   S   糸
   10  固定子コア
   11  ティース
   13  上端面
   14  下端面
   20A~20D 上側のインシュレータ
   20’ 下側のインシュレータ
   21  外壁
   22  内壁
   23  ティースカバー部
   24  通過部
   25  突出部
   26  切欠き
   27  切欠き
   30  コイル巻線
   40  引出線
   50A~50D 固定子
   51  空洞
   60  回転子
  100  モータ
  100A~100D モータ
  110  シャフト
  210  圧力容器
  220  流体圧縮機構
  300  圧縮機
特許3824001号公報

Claims (12)

  1.  中心軸(C)を有する固定子であって、
      前記中心軸の方へ径方向内側に延びる複数のティース(11)を有するコア(10)と、
      前記コアの端面(13)に設置されたインシュレータ(20A、20B)と、
      それぞれ前記複数のティースの1つに巻きつけられた複数のコイル巻線(30)と、
      各コイル巻線の両端から延びる引出線(40)と、
      前記引出線を前記インシュレータに固定する糸(S)と、
    を備え、
     前記インシュレータは、
      前記中心軸を取り囲みつつ前記端面から上方に延びるように立設された外壁(21)と、
      前記外壁から前記中心軸の方へ径方向内側に延びる複数のティースカバー部(23)と、
      前記複数のティースカバー部の各々の端部に立設された複数の内壁(22)と、
    を有し、
     前記コイル巻線は、前記外壁と前記内壁の間に設置され、
     前記外壁には、前記糸を通すための少なくとも1つの通過部(24)が形成されており、
     前記インシュレータは、さらに、前記引出線を前記コイル巻線から離間して固定するための、前記外壁から径方向内側に延びる少なくとも1つの突出部(25)を有する、
    固定子(50A、50B、50C、50D)。
  2.  前記少なくとも1つの通過部は、複数の通過部であり、
     前記少なくとも1つの突出部は、複数の突出部である、
    請求項1に記載の固定子。
  3.  前記複数の突出部の各々は、前記複数の通過部のいずれか1つの上方に設けられている、
    請求項2に記載の固定子。
  4.  前記突出部の先端には、前記糸を係合させるための切欠き(26)が設けられている、
    請求項1から3のいずれか1つに記載の固定子。
  5.  前記外壁における前記通過部の上方の箇所には、前記糸を係合させるための切欠き(27)が設けられている、
    請求項1から4のいずれか1つに記載の固定子。
  6.  前記突出部は、上方から見て、前記複数のティースカバー部のうちの隣接する2つの間に設けられている、
    請求項1から5のいずれか1つに記載の固定子(50B、50D)。
  7.  前記突出部は、上方から見て、前記複数のティースカバー部の1つと少なくとも部分的に重なるように設けられている、
    請求項1から5のいずれか1つに記載の固定子(50A、50C)。
  8.  前記突出部は、上方に突出した断面形状を有している、
    請求項1から7のいずれか1つに記載の固定子。
  9.  前記断面形状は、円弧、楕円弧、または台形である、
    請求項8に記載の固定子。
  10.  前記通過部は、円形、楕円形、または三角形の形状を有する、
    請求項1から9のいずれか1つに記載の固定子。
  11.  請求項1から10のいずれか1つに記載の固定子(50A、50B、50C、50D)と、
     固定子と磁気的に相互作用する回転子(60)と、
    を備える、モータ(100A、100B)。
  12.  請求項11に記載のモータと、
     モータによって回転させられるシャフト(110)と、
     前記シャフトの回転によって流体を圧縮する流体圧縮機構(220)と、
     モータ、前記シャフト、および前記流体圧縮機構を収容する圧力容器(210)と、
    を備える圧縮機(300)。
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