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

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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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