JP3754349B2 - ブラシレスdcモータ及びこのモータを用いた冷媒圧縮機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレスDCモータ及びこのモータを用いた冷媒圧縮機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ブラシレスDCモータの従来技術としては、特開平8−237897号公報に記載されたものがある。
【0003】
この公報に記載されたブラシレスDCモータと同種のものとして図6に示すものがあり、この図6に示す51はシート状の絶縁材、52は鉄心、53はこの鉄心の歯部、54は歯部と歯部との間のスロット開口部である。そして、予め折り曲げて形成された絶縁材をスロット部やスロット開口部54に配置し、その上から歯部に巻線を施してブラシレスDCモータを組み立てるものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようなブラシレスDCモータの鉄心に巻線を、例えば機械で自動的に巻き付けるようにする場合、その絶縁材51の折り曲げが不適正であると絶縁材51の端部55がスロット開口部54の中央側に位置するので、その巻線を巻き付けるためのノズル60が絶縁材の端部を押して、この絶縁材を、ずらしたり、破ったりするおそれがあった(図6の(b)参照)。絶縁材がずれたり、破れたりすると、絶縁不良になるおそれがあった。
【0005】
この発明は、絶縁不良になりにくいブラシレスDCモータ及びこのモータを用いた冷媒圧縮機を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、ステータのスロット部、及び歯部と歯部との間のスロット開口部に絶縁材が配置されると共に、前記歯部には前記絶縁材の上から直接巻線が施されるブラシレスDCモータにおいて、
絶縁材は、矩形の板状の4つの角をカットして傾斜部を形成し、絶縁材の歯部と歯部との間に位置する部分の端部には、歯部間の中心線に対して傾いた傾斜部を備えると共に、厚さが約0.2mm〜0.5mmのポリエステルフィルムとしたものである。
【0007】
また、前記絶縁材の両端部を前記歯部側に向けて折り返したものである。
【0009】
また、前記絶縁材を歯部間の中心線に対し対称の形に形成したり、コイルエンド、あるいはコイルエンドと引出し線とをポリエステル糸で結束したものである。
【0010】
更に、前記ブラシレスDCモータの回転子に備えた永久磁石を、その磁石の素材として希土類を用いたものである。
【0011】
また、前記ブラシレスDCモータと、このブラシレスDCモータにより駆動される圧縮機部とをケース内に備えて冷媒圧縮機を構成したものである。
【0012】
この圧縮機の媒体としてHC系の冷媒を用いたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を、図面に基づき説明する。
【0014】
まず最初に、第一の実施の形態について説明する。
【0015】
図1は、直巻きとか、集中巻き等と呼ばれているブラシレスDCモータの一部を示し、1はシート状の絶縁材で、この絶縁材は、例えばポリエステルフィルムで、約0.2mm〜0.5mmの厚さに形成されており、この絶縁材は後述するように、歯部と歯部との間(スロット開口部)に、その内面に沿うように折り曲げられて配置されるものである。
【0016】
1Dは絶縁材の端部で、歯部側に折り曲げられている。2は固定子の鉄心、3はこの鉄心の歯部、3aは歯部の端部、4は歯部と歯部との間のスロット開口部である。図1では、巻線がまだ施されていない状態を示している。
【0017】
図2は固定子の鉄心を示し、この鉄心には、スロットが6つ形成されている、いわゆる6スロットと呼ばれるものである。そして、このスロット開口部に絶縁材が装着されるものである。
【0018】
図3はブラシレスDCモータの固定子を示し、図示しない回転子とでブラシレスDCモータを構成するものである。5は巻線、6はこの巻線とつながれている引出し線、7はポリエステル線で、巻線の端部(いわゆるコイルエンド)と引出し線とを結束している。
【0019】
図4に絶縁材1を折り曲げ形成した状態を示し、その(a)には上方から見た状態を、(b)には正面前方から見た状態を示している。
【0020】
図5に絶縁材を折り曲げ形成する前の状態を示し、1aは歯部間の中心線P(図4参照)に対して傾いた傾斜部で、この傾斜部は、歯部3と歯部3との間(スロット開口部4)に位置する上及び下端部である。1bは折り曲げの中心線である。
【0021】
このように構成された、ブラシレスDCモータの組立てにおいて説明する。最初に絶縁材1を図5に示す折り曲げの中心線で折り曲げられるように折り曲げる。図5に示す折り曲げ中心線Pでは、完全に折り曲げると言うよりはむしろ、湾曲させる中心線といった方がより適切な表現かもしれない。全てが折り曲げられると、図4に示す形状になる。
【0022】
この絶縁材1をスロット部及びスロット開口部4に装着すると、絶縁材1の端部である傾斜部1aは、歯部3と歯部3との間に位置する。このとき、絶縁材1が中心線に対して対称の形状に形成されているので、方向を気にすることなく装着でき、組立て作業性を向上させることができる。
【0023】
絶縁材の折り曲げが充分である、すなわち適正であると図1の(a)に示すように傾斜部1aがスロット開口部4に密着するが、折り曲げが不適正であると、図1の(b)に示すように、傾斜部1aが、歯部3と歯部3との間(スロット開口部4)、すなわち巻線を施すための機械のノズル60の通路に位置することになる。
【0024】
このように、傾斜部1aがノズルの通路に突出した状態であっても、その傾斜部1aにノズルが当たると、歯部の内面に密着するように、ノズルの動く方向とほぼ直角の方向に押されて絶縁材1が動くものである。このため、絶縁材1がノズル60の動く方向と同じ方向に押されて、ずれたり、あるいは、押されて破れたりするようなことが防止されるものである。
【0025】
巻線が全て施されると、この巻線5とつながれている引出し線6を、この巻線5の例えば上部のコイルエンドと一緒にポリエステル糸7で結線することにより、ブラシレスDCモータの固定子の組立ては完了する。
【0026】
固定子では、コイルエンドや引出し線のたるみや、スロット開口部からのはみ出しなどによる絶縁不良が懸念されるが、引出し線6とコイルエンドとをポリエステル線7で結線することにより、これらのたるみやはみ出しなどを防止しでき、絶縁不良を防止することができる。
【0027】
この固定子と図示しない回転子とでブラシレスDCモータが構成されるものであるが、この回転子に取付けられる永久磁石として、BH積の大きい磁石、即ち、ネオジューム、鉄、ボロンからなるネオジ磁石、またサマリウムコバルト系磁石などの、所謂、希土類磁石を用いている。
【0028】
このような希土類の磁石を用いることによって、強い磁界が得られるためブラシレスDCモータを小型化することができるものである。
【0029】
次に、第2の実施の形態について説明する。
【0030】
第2の実施形態は、前記ブラシレスDCモータと、このブラシレスDCモータに駆動される圧縮機部(例えば、回転型圧縮機の圧縮機部)とを1つの密閉容器に配置して、密閉型の冷媒圧縮機を構成したものである(図示せず)。
【0031】
そして、この冷媒圧縮機の媒体として、ハイドロカーボンなどのHC系の冷媒を用いるものである。
【0032】
このように構成された冷媒圧縮機では、ブラシレスDCモータの絶縁不良が極力防止されているものを用いるので、ブラシレスDCモータの絶縁不良を原因とする冷媒圧縮機の不良を極力防止することができる。特に、冷媒圧縮機では、故障の際に、内部を目視できないため冷媒圧縮機を交換するしか方法はなく、故障の低減は特に有効である。
【0033】
また冷媒として、HC系の冷媒を用いることにより、仮に冷媒が漏れたとしても、オゾン層への影響がないため、地球環境に負荷を与えにくい。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、絶縁材の端部に傾斜部が設けられているので、巻線を施すための機械のノズルが、歯部間を動く際に、絶縁材に当たったとしても、絶縁材がスロット開口部に密着する方向(ノズルの動く方向とほぼ直角方向)に動くため、絶縁材がノズルに押されてノズルと同方向に動くのが防止され、絶縁材が破れたり、ずれたりすることによって生ずる絶縁不良を極力防止することができる。また、絶縁材を厚さ約0.2mm〜0.5mmのポリエステルフィルムとしたので、0.5mmを越える厚さでないため硬すぎず折り曲げなどの加工も容易であり、かつ、厚さが薄すぎないため絶縁性を確保することができる。
【0035】
また、請求項2に記載の発明のように、前記絶縁材の両端部を前記歯部側に向けて折り返したので、この折り曲げた絶縁材の両端部が歯部の端部に当たって位置決めしてずれにくくすることができ、絶縁材のずれによる絶縁不良を防止することができる。
【0037】
また、請求項3に記載の発明のように、記絶縁材を歯部間の中心線に対し対称の形に形成した場合では、その絶縁材の取付けに関して方向が反対でも取付けられるので、方向を気にせず取付けることができ、組立て作業性を向上させることができる。
【0038】
また、請求項4に記載の発明のように、コイルエンド、あるいはコイルエンドと引出し線とをポリエステル糸で結束したものにおいては、特に、コイルエンドや引出し線のたるみや、スロット開口部からのはみ出しなどによる絶縁不良の懸念を防止することによって、絶縁不良を防止することができる。
【0039】
また、請求項5に記載の発明のように、ブラシレスDCモータの回転子に備えた永久磁石として希土類を用いた場合は、強い磁界が得られるためブラシレスDCモータを小型化することができると共に、絶縁性不良を防止することができる。
【0040】
また、請求項6に記載の発明のように、ブラシレスDCモータと、このブラシレスDCモータにより駆動される圧縮機部とをケース内に備えた場合は、ブラシレスDCモータの絶縁不良が極力防止されているものを用いるので、ブラシレスDCモータの絶縁不良を原因とする冷媒圧縮機の不良を極力防止することができる。
【0041】
更に、請求項7に記載のもののように、圧縮される媒体としてHC系の冷媒を用いた場合は、仮に冷媒が漏れたとしても、オゾン層への影響がないため、地球環境に負荷を与えにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブラシレスDCモータの絶縁材とノズルとの関係を示す説明図である。
【図2】本発明のブラシレスDCモータの固定子鉄心の平面図である。
【図3】同ブラシレスDCモータの固定子を示す平面図である。
【図4】同ブラシレスDCモータの絶縁材を示す説明図である。
【図5】同ブラシレスDCモータの絶縁材を示す平面図である。
【図6】従来のブラシレスDCモータの絶縁材とノズルとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 絶縁材
1a 傾斜部
3 歯部
4 スロット開口部
5 巻線(コイルエンド)
6 引出し線
7 ポリエステル糸
P 中心線
Claims (7)
- ステータのスロット部、及び歯部と歯部との間のスロット開口部に絶縁材が配置されると共に、前記歯部には前記絶縁材の上から直接巻線が施されるブラシレスDCモータにおいて、
絶縁材は、矩形の板状の4つの角をカットして傾斜部を形成し、絶縁材の歯部と歯部との間に位置する部分の端部には、歯部間の中心線に対して傾いた傾斜部を備えると共に、厚さが約0.2mm〜0.5mmのポリエステルフィルムとしたことを特徴とするブラシレスDCモータ。 - 前記絶縁材の両端部を前記歯部側に向けて折り返したことを特徴とする請求項1に記載のブラシレスDCモータ。
- 前記絶縁材を歯部間の中心線に対し対称の形に形成したことを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載のブラシレスDCモータ。
- 前記ステータのコイルエンド、あるいはコイルエンドと引出し線とをポリエステル糸で結束したことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のブラシレスDCモータ。
- 前記ブラシレスDCモータの回転子に備えた永久磁石は、その磁石の素材として希土類が用いられていることを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のブラシレスDCモータ。
- 請求項1から5の何れかに記載のブラシレスDCモータと、このブラシレスDCモータにより駆動される圧縮機部とをケース内に備えたことを特徴とする冷媒圧縮機。
- 圧縮される媒体としてHC系の冷媒を用いたことを特徴とする請求項6に記載の冷媒圧縮機。
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