JP4821048B2

JP4821048B2 - Electric motor

Info

Publication number: JP4821048B2
Application number: JP2001027903A
Authority: JP
Inventors: 彰彦渡辺; 隆之甲斐; 昌彦森崎; 清一堀江; 広之三好
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2021-02-05
Also published as: JP2002233091A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアコン、洗濯機等に使用される電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術について図８、図９を用いて説明する。
【０００３】
図８は、従来使用されていた電動機のステータコアにインシュレータを装着したものの断面図である。
【０００４】
図９は、図８の従来使用されていた電動機のステータコアにインシュレータを装着したものの斜視図であり、４１は上インシュレータ、４２は下インシュレータ、４７は上インシュレータ厚肉部、４８は上インシュレータ薄肉部、４９は下インシュレータ厚肉部、６０は下インシュレータ薄肉部である。
【０００５】
近年、エアコン等に使用される電動機のステータにおいて、ステータコアは図３に示すように、巻線の占積率を向上させるために分割されており、次に図４に示すようにインシュレータが装着され、次に図５のように巻線が施され、次に図６のように分割された単位ステータ巻線品を連結し、丸めることによりステータ巻線品となり、次に樹脂によりモールドされ図７に示すような電動機を構成するステータとなる。
【０００６】
また、ステータが樹脂でモールドされる従来の電動機において、ステータコアと巻線を絶縁するために用いられるインシュレータは、図８に示すようにステータコアに装着し易くするために、厚肉部４７が巻線と密着している上インシュレータ４１、および厚肉部４９がコアと密着している下インシュレータ４２の２つに分割されており、スロット内で互いに重なり合わない上下インシュレータ厚肉部４７、４９（上下インシュレータ厚肉部４７、４９は同一厚み）、およびスロット内部で互いに重なり合う上下インシュレータ薄肉部４８、６０を有する構造となっている。上下インシュレータ薄肉部４８、６０は重なり合うことにより、上下インシュレータ厚肉部４７、４９と略同一の厚さとなる。
【０００７】
図８に示す従来使用されていた電動機のステータコアにインシュレータを装着したものにおいて、ステータコア３の軸方向長さをＬｃ、上インシュレータ４１のスロット内壁に軸方向に沿いかつコアと接触する上インシュレータ厚肉部４７の長さをＬｕａ、上インシュレータの軸方向の上インシュレータ薄肉部４８の長さをＬｕｕ、下インシュレータ４２のスロット内壁に軸方向に沿いかつコアと接触する下インシュレータ厚肉部４９の長さをＬｌａ、下インシュレータの軸方向の下インシュレータ薄肉部６０の長さをＬｌｕとしたときに、Ｌｃ＝Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌｕ＝Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａであり、または、上インシュレータ薄肉部４８と下インシュレータ薄肉部６０は、寸法公差を吸収する程度の隙間しかなかった。
【０００８】
また、特に永久磁石を用いたブラシレスモータにおいて、回転速度やトルクを変化させるためには、電動機に印加される電圧を変化させる必要がある。電動機に印加される電圧を変化させる方法として、通常、数ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ程度のキャリア周波数で電圧をＯＮ／ＯＦＦさせる、ＰＷＭ方式が採られる。このようなＰＷＭインバータを用いた場合、特に、低電圧の場合、デューティー比が低くなり、キャリア周波数およびその側帯波の加振力が発生し、高い周波数の音が大きくなる場合がある。これは、ステータコアをモールドした場合であっても、巻線の振動やステータコアの振動がステータ全体に伝達し、共振し、音となるためである。特に、インシュレータ同士、または、インシュレータとステータコア、インシュレータと巻線の間に微少な隙間がある場合、その音は増加する傾向にある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来のインシュレータを使用し、ステータ巻線品が樹脂でモールドされる電動機においては、２つのインシュレータのスロット内部で互いに重なり合っている部分には樹脂が入り込まず、電動機の運転時に、巻線から発生する電磁振動が原因で、前記重なり合っている部分が振動し騒音を発生しており、騒音の低減が強く求められている。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑み発明されたものであり、騒音が小さい電動機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、ステータとロータからなる電動機において、ステータコアと、ステータコアにほどこされた巻線と、ステータコアと巻線とを絶縁するインシュレータとからなるステータ巻線品を樹脂でモールドしてなるステータにおいては、前記インシュレータは少なくともスロット内部で互いに重なり合わせ部分を有する２つのインシュレータに分かれ、スロット内で互いに重なり合わない部分は厚肉部をなし、前記重なり合わせ部分は２つのインシュレータの重なり合わせ部分同士が合わさることにより、厚肉部と同一の厚さとなるような薄肉部をなすインシュレータにおいては、薄肉部がコアと密着しているインシュレータを下インシュレータ、薄肉部が巻線と密着しているインシュレータを上インシュレータとし、ステータコアの軸方向長さをＬｃ、上インシュレータのスロット内壁に軸方向に沿いかつコアと接触する厚肉部の長さをＬｕａ、上インシュレータの軸方向の薄肉部の長さをＬｕｕ、下インシュレータのスロット内壁に軸方向に沿いかつコアと接触する厚肉部の長さをＬｌａ、下インシュレータの軸方向の薄肉部の長さをＬｌｕとしたときに、Ｌｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋ＬｌａかつＬｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａ）が２ｍｍ以上とし、２つのインシュレータと巻線の間に生じる隙間とコアとインシュレータの境界面に生じる隙間に樹脂が充填された構成を具備する電動機としたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本件出願の第１の発明は、ステータとロータからなる電動機であり、ステータコアと、ステータコアにほどこされた巻線と、ステータコアと巻線とを絶縁するインシュレータとからなるステータ巻線品を樹脂でモールドしてなるステータにおいては、前記インシュレータは少なくともスロット内部で互いに重なり合わせ部分を有する２つのインシュレータに分かれ、スロット内で互いに重なり合わない部分は厚肉部をなし、前記重なり合わせ部分は２つのインシュレータの重なり合わせ部分同士が合わさることにより、厚肉部と同一の厚さとなるような薄肉部をなすインシュレータにおいては、薄肉部がコアと密着しているインシュレータを下インシュレータ、薄肉部が巻線と密着しているインシュレータを上インシュレータとし、ステータコアの軸方向長さをＬｃ、上インシュレータのスロット内壁に軸方向に沿いかつコアと接触する厚肉部の長さをＬｕａ、上インシュレータの軸方向の薄肉部の長さをＬｕｕ、下インシュレータのスロット内壁に軸方向に沿いかつコアと接触する厚肉部の長さをＬｌａ、下インシュレータの軸方向の薄肉部の長さをＬｌｕとしたときに、Ｌｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋ＬｌａかつＬｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａ）が２ｍｍ以上とし、２つのインシュレータと巻線の間に生じる隙間とコアとインシュレータの境界面に生じる隙間に樹脂が充填された構成を具備する電動機としたものである。Ｌｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａにすることによって発生するインシュレータ間の隙間にモールドする際に樹脂を入り込みやすくし、入り込んだ樹脂がインシュレータと接している電線を強固に保持するために電線から発生する電磁振動を低減し、さらには入り込んだ樹脂が２つのインシュレータの薄肉部を強固に保持するために、２つのインシュレータの重なり合っている部分の振動を低減し、電動機から発生する騒音を低減するという作用を有する。また、インシュレータ間の隙間にモールドする際に樹脂を入り込みやすくし、入り込んだ樹脂が２つのインシュレータの薄肉部を強固に保持するために、２つのインシュレータの重なり合っている部分の振動を低減し、電動機から発生する騒音を低減するという作用を有する。
【００１３】
また、本件出願の電動機において、Ｌｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａであることによって生じる隙間に樹脂が充填された構成を具備する電動機としたものであり、Ｌｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａにすることによって発生するインシュレータ間の隙間に樹脂を充填することで、充填した樹脂がインシュレータと接している電線を強固に保持するために電線から発生する電磁振動を低減し、さらには充填された樹脂が２つのインシュレータの薄肉部を強固に保持するために、２つのインシュレータの重なり合っている部分の振動を低減し、電動機から発生する騒音を低減するという作用を有する。
【００１４】
また、本件出願の電動機において、Ｌｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｌｕ＋Ｌｌａであることによって生じる隙間からコアとインシュレータの境界面に樹脂を流し込まれた構成を具備する電動機としたものであり、コアとインシュレータの境界面に樹脂を流し込むことにより、電動機から発生する騒音を低減するとともに、巻線とコア間との絶縁性能が向上するという作用を有する。
【００１５】
また、本件出願の電動機において、Ｌｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａ）が２ｍｍ以上である構成を具備する電動機としたものであり、Ｌｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａ）を２ｍｍ以上にすることにより、Ｌｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａにすることによって発生するインシュレータ間の隙間にモールドする際に樹脂を入り込みやすくするものであり、２ｍｍ以上確保することでインシュレータ間の隙間にモールドする際に樹脂を十分に入り込ませ、電動機から発生する騒音を十分に低減できるという作用を有する。
【００１６】
なお、上記の電動機において、上インシュレータの薄肉部より下インシュレータの薄肉部の方が薄い構成を具備する電動機としたものでは、上インシュレータの薄肉部より下インシュレータの薄肉部の方を薄くすることにより、Ｌｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａであることによって生じる隙間をより大きくし、隙間にモールドする際に樹脂を入り込みやすくするという作用を有する。
【００１７】
なお、上記の電動機において、上インシュレータの薄肉部より下インシュレータの薄肉部の方が厚い構成を具備する電動機としたものでは、上インシュレータの薄肉部より下インシュレータの薄肉部の方を厚くすることにより、Ｌｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｌｕ＋Ｌｌａであることによって生じる隙間をより大きくし、隙間にモールドする際に樹脂を入り込みやすくするという作用を有する。
【００１８】
なお、上記の電動機において、ティースに直接巻線がほどこされた構成を具備する電動機としたものでは、ティースに直接巻線をほどこすことによって発生していた絶縁性の低下や騒音の増加という欠点を低減できる作用を有する。
【００１９】
なお、上記の電動機において、ステータをモールドする樹脂材料が、モールド金型に樹脂を注入し始めてから、し終わるまでは硬化が開始しない熱硬化性樹脂を具備する電動機としたものでは、ステータをモールドする樹脂材料をモールド金型に樹脂を注入し始めてから、し終わるまでは硬化が開始しない熱硬化性樹脂を使用することにより、Ｌｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋ＬｌａまたはＬｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｌｕ＋Ｌｌａであることによって生じる隙間に樹脂が完全に充填され、かつ、インシュレータとコアとの界面に樹脂が流れ込み、騒音の低減と電線とコア間の絶縁性能の向上を図ることができる作用を有する。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施の形態について、図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の電動機のステータコアにインシュレータを装着したもののＡ−Ｂ断面図である。
【００２２】
図２は、本発明の電動機のステータコアにインシュレータを装着したものの斜視図である。
【００２３】
図３は、ステータコアの１ピースの斜視図である。
【００２４】
図４は、本発明の電動機のステータコアとインシュレータの分解斜視図である。
【００２５】
図５は、本発明の電動機のステータコアにインシュレータを装着し、巻線を施したステータ巻線品の１部の斜視図である。
【００２６】
図６は、図５のステータ巻線品の１部を連結して構成した、ステータ巻線品の斜視図である。
【００２７】
図７は、図６のステータ巻線品を樹脂でモールドし、ロータを組み立てた後の電動機の断面図である。
【００２８】
図において、１は上インシュレータ、２は下インシュレータ、３はステータコア、４は上インシュレータ厚肉部、５は上インシュレータ薄肉部、６は下インシュレータ厚肉部、７は下インシュレータ薄肉部、８は巻線、９はステータ、１０はロータ、１１は樹脂、１２はベアリング、１３はシャフト、１４はブラケット、１５はステータ巻線品である。
【００２９】
次に本電動機の実施例について説明する。
【００３０】
まず、図１に示すようなインシュレータにおいて、上インシュレータ１において、Ｌｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａ）＝２ｍｍ、下インシュレータ２において、Ｌｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｌｕ＋Ｌｌａ）＝２ｍｍとし、図４に示すようにステータコア３に上下インシュレータ１、２を装着し、図５に示すように巻線８を施し、図６に示すようなステータ巻線品１５とし、図７に示すように樹脂１１は不飽和ポリエステル樹脂成形材料にてモールドし、ロータ１０、ベアリング１２、シャフト１３、ブラケット１４を取り付け電動機とした。また、この際使用した不飽和ポリエステル成形材料は不飽和ポリエステル樹脂にスチレンモノマー、熱可塑製樹脂、硬化剤からなる液状の樹脂に水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、ガラス繊維、離型剤、着色剤等の充填剤を混ぜ合わせた熱硬化性樹脂であり、硬化剤として使用する過酸化物の種類と量を選定することにより、１５０℃にて５０秒で硬化が開始するものとした。また、モールドする際の金型温度は１５０℃とし、モールド金型に樹脂１１を注入し始めてから、し終わるまでの時間を２０秒とし、モールド金型内での硬化時間は３５０秒とした。
【００３１】
また、上インシュレータ１はＬｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａでもよい。
【００３２】
また、下インシュレータ２はＬｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｌｕ＋Ｌｌａでもよい。
【００３３】
また、２つの上下インシュレータ１、２と巻線８の間に樹脂１１が入り込むとさらに効果が向上する。
【００３４】
また、ステータコア３と上インシュレータ１の境界面に樹脂が入り込むとさらに効果が向上する。
【００３５】
また、上インシュレータがＬｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａの場合、上インシュレータ薄肉部５より下インシュレータ薄肉部７の方が薄い方が２つの上下インシュレータ１、２により形成される隙間１６ａが大きくなるためよい。
【００３６】
また、下インシュレータ２がＬｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｌｕ＋Ｌｌａの場合、上インシュレータ薄肉部５より下インシュレータ薄肉部７の方が厚い方が２つの上下インシュレータ１、２およびステータコア３により形成される隙間１６ｂが大きくなるためよい。
【００３７】
また、従来例として図８に示すような上下インシュレータ４１、４２において、Ｌｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａ）＝０、Ｌｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｌｕ＋Ｌｌａ）＝０とし、また、上インシュレータ薄肉部４８の厚さと下インシュレータ薄肉部６０の厚さを加算した厚さが２つの上インシュレータ厚肉部４７または下インシュレータ厚肉部４９の厚さと同一とし、図６に示すようなステータ巻線品１５とし、前記実施例で使用したものと同一の不飽和ポリエステル樹脂成形材料にて、同一の条件にてモールドし、図７のような電動機とした。
【００３８】
前記、実施例と従来例の電動機をエアコンの室内ファンモータとして取り付け、定格運転にて騒音を測定した結果、実施例の電動機を組み込んだエアコンは、従来例の電動機を組み込んだエアコンと比較し、騒音が２ｄＢ低減した。また、実施例の電動機のステータ９を分解し、Ｌｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｌｕ＋Ｌｌａ）、Ｌｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａ）を２ｍｍ以上にすることによって発生するインシュレータ間の隙間に樹脂が入り込んでいることが確認された。また、従来例の電動機のステータを分解したところ、２つの上下インシュレータ薄肉部４８、６０との重なり合っている部分には樹脂は入り込んでいなかった。この結果より、上インシュレータ１と下インシュレータ２または上インシュレータ１、下インシュレータ２およびステータコア３により形成される隙間１６ａおよび１６ｂに入り込んだ樹脂１１がインシュレータと接している巻線８を強固に保持するために巻線８から発生する電磁振動を低減し、さらに、入り込んだ樹脂１１が２つの上下インシュレータ薄肉部５および７を強固に保持するために、２つの重なり合っている上下インシュレータ薄肉部５および７の振動を低減し、電動機から発生する騒音を低減できる。
【００３９】
なお、実施例では分割したコアを使用したが、分割でコアでなくても同一の効果が得られる。また、コアが分割されていてもインシュレータは分割されたコア毎に分割されているのではなく、任意な分割数でも同一の効果が得られる。
【００４０】
なお、電動機に大きなイナーシャのある洗濯槽が直結またはメカを介して結合されるような場合、特に騒音低減の効果がある。また、水がかかるようなポンプ用に使用される場合やエアコンの室外ファンモータに使用される場合、巻線とコア間の絶縁が向上できる効果があるため、耐水性が向上できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、インシュレータ間の隙間に入り込んだ樹脂がインシュレータと接している電線を強固に保持するために電線から発生する電磁振動を低減し、さらに、入り込んだ樹脂が２つのインシュレータの薄肉部を強固に保持するために、２つのインシュレータの重なり合っている部分の振動を低減し、電動機から発生する騒音を低減するという有利な効果が得られる。
【００４２】
また、インシュレータ間の隙間にモールドする際に樹脂を入り込みやすくし、入り込んだ樹脂が２つのインシュレータの薄肉部を強固に保持するために、２つのインシュレータの重なり合っている部分の振動を低減し、電動機から発生する騒音を低減するという有利な効果が得られる。
【００４３】
また、本発明によれば、インシュレータ間の隙間に樹脂を充填することで、充填した樹脂がインシュレータと接している電線を強固に保持するために電線から発生する電磁振動を低減し、さらには充填された樹脂が２つのインシュレータの薄肉部を強固に保持するために、２つのインシュレータの重なり合っている部分の振動を低減し、電動機から発生する騒音を低減するという有利な効果が得られる。
【００４４】
また、本発明によれば、コアとインシュレータの境界面に樹脂を流し込むことにより、電動機から発生する騒音を低減するとともに、巻線とコア間との絶縁性能が向上するという有利な効果が得られる。
【００４５】
また、本発明によれば、Ｌｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａ）を２ｍｍ以上にすることにより、インシュレータ間の隙間にモールドする際に樹脂を入り込みやすくするものであり、電動機から発生する騒音を低減するという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電動機のステータコアにインシュレータを装着した状態の断面図
【図２】本発明の電動機のステータコアにインシュレータを装着した状態の斜視図
【図３】ステータコアの斜視図
【図４】本発明の電動機のステータコアとインシュレータの分解斜視図
【図５】本発明の電動機のステータコアにインシュレータを装着し、巻線を施したステータ巻線品の部分斜視図
【図６】図５のステータ巻線品の１部を連結して構成した、ステータ巻線品の斜視図
【図７】図６のステータ巻線品を樹脂でモールドし、ロータを組み立てた後の電動機の断面図
【図８】従来使用されていた電動機のステータコアにインシュレータを装着したものの断面図
【図９】従来使用されていた電動機のステータコアにインシュレータを装着したものの斜視図
【符号の説明】
１上インシュレータ
２下インシュレータ
３ステータコア
４上インシュレータ厚肉部
５上インシュレータ薄肉部
６下インシュレータ厚肉部
７下インシュレータ薄肉部
８巻線
９ステータ
１０ロータ
１１樹脂
１２ベアリング
１３シャフト
１４ブラケット
１５ステータ巻線品
１６ａ、１６ｂ隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric motor used for an air conditioner, a washing machine and the like.
[0002]
[Prior art]
A conventional technique will be described with reference to FIGS.
[0003]
FIG. 8 is a cross-sectional view of an insulator mounted on a stator core of a conventionally used electric motor.
[0004]
FIG. 9 is a perspective view of a conventional stator core of FIG. 8 in which an insulator is mounted. 41 is an upper insulator, 42 is a lower insulator, 47 is an upper insulator thick portion, and 48 is an upper insulator thin portion. , 49 is a lower insulator thick portion, and 60 is a lower insulator thin portion.
[0005]
In recent years, in a stator of an electric motor used for an air conditioner or the like, the stator core has been divided to improve the space factor of the winding as shown in FIG. 3, and then an insulator is mounted as shown in FIG. Next, winding is performed as shown in FIG. 5, and then the unit stator winding products divided as shown in FIG. 6 are connected and rounded to form a stator winding product, which is then molded with resin and then molded as shown in FIG. The stator constituting the electric motor as shown in FIG.
[0006]
In addition, in a conventional electric motor in which the stator is molded with resin, an insulator used to insulate the stator core from the winding is formed by winding the thick portion 47 so that the stator core can be easily mounted as shown in FIG. The upper insulator 41 and the thick wall portion 49 are in close contact with the core, and the lower insulator 42 is in close contact with the core. The insulator thick portions 47 and 49 have the same thickness), and the upper and lower insulator thin portions 48 and 60 overlap each other inside the slot. The upper and lower insulator thin portions 48 and 60 overlap with each other, so that the upper and lower insulator thick portions 47 and 49 have substantially the same thickness.
[0007]
8 in which an insulator is attached to a stator core of a conventionally used electric motor shown in FIG. 8, the length of the stator core 3 in the axial direction is Lc, and the upper insulator 41 is thicker in the axial direction along the slot inner wall of the upper insulator 41 and in contact with the core. The length of the portion 47 is Lua, the length of the upper insulator thin portion 48 in the axial direction of the upper insulator is Luu, and the length of the lower insulator thick portion 49 is axially along the slot inner wall of the lower insulator 42 and contacts the core. Is Lla, and the length of the lower insulator thin portion 60 in the axial direction of the lower insulator is Llu, Lc = Lua + Luu + Llu = Lua + Luu + Lla, or the upper insulator thin portion 48 and the lower insulator thin portion 60 have a dimensional tolerance. There were only gaps to absorb.
[0008]
In particular, in a brushless motor using a permanent magnet, it is necessary to change the voltage applied to the electric motor in order to change the rotation speed and torque. As a method for changing the voltage applied to the electric motor, a PWM method is generally employed in which the voltage is turned on / off at a carrier frequency of about several kHz to 20 kHz. When such a PWM inverter is used, particularly when the voltage is low, the duty ratio is low, and the excitation frequency of the carrier frequency and its sidebands is generated, which may increase the high frequency sound. This is because even when the stator core is molded, the vibration of the winding and the vibration of the stator core are transmitted to the entire stator, resonate, and become sound. In particular, when there is a minute gap between insulators, or between an insulator and a stator core, and between an insulator and a winding, the sound tends to increase.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In an electric motor in which the conventional insulator as described above is used and the stator winding product is molded with resin, the resin does not enter the overlapping portions inside the slots of the two insulators. Due to the electromagnetic vibration generated from the wire, the overlapping portions vibrate and generate noise, and there is a strong demand for noise reduction.
[0010]
This invention is invented in view of such a subject, and it aims at providing the electric motor with low noise.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the present invention relates to a stator winding product comprising a stator core, a winding applied to the stator core, and an insulator that insulates the stator core from the winding. in the stator formed by molding, said insulator is divided into two insulators having a portion was overlapped with each other at least within the slot, the non-overlapping part with each other in the slot forms a thick portion, the overlapping mating parts two insulators Insulators that have a thin part that has the same thickness as the thick part by combining the overlapping parts of the two parts, the insulator in which the thin part is in close contact with the core is the lower insulator, and the thin part is in close contact with the winding Insulator that is The axial length of the stator core is Lc, the length of the thick portion along the axial inner wall of the slot of the upper insulator and in contact with the core is Lua, the length of the thin portion of the upper insulator in the axial direction is Luu, and the lower insulator Lc> Lua + Luu + Lla and Lc− (Lua + Luu + Lla) where Lla is the length of the thick wall portion along the axial direction of the inner wall of the slot and contacting the core, and Llu is the length of the thin wall portion in the axial direction of the lower insulator. The electric motor has a configuration in which a resin is filled in a gap generated between two insulators and a winding and a gap generated at a boundary surface between the core and the insulator .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first invention of the present application is an electric motor including a stator and a rotor, and a stator winding product including a stator core, a winding wound around the stator core, and an insulator that insulates the stator core from the winding is molded with resin. in the stator formed by the insulator divided into two insulators having a portion was overlapped with each other at least within the slot, the non-overlapping part with each other in the slot forms a thick portion, the overlapping mating parts of the two insulators by overlapping back portion each other mate, the insulator forming a thin portion such that the same and the thick portion thickness of insulator thin portion is in close contact with the core lower insulator, the thin portion in close contact with the winding The upper insulator is used as the insulator and the stator The axial length of the upper insulator is Lc, the length of the thick portion along the axial inner wall of the slot of the upper insulator and in contact with the core is Lua, the length of the thin portion of the upper insulator in the axial direction is Lu, and the lower insulator Lc> Lua + Luu + Lla and Lc− (Lua + Luu + Lla) are 2 mm, where Lla is the length of the thick wall portion along the axial direction on the inner wall of the slot and in contact with the core, and Llu is the length of the thin wall portion in the axial direction of the lower insulator. As described above, the electric motor has a configuration in which resin is filled in a gap generated between two insulators and a winding and a gap generated in a boundary surface between the core and the insulator . Lc> Lua + Lu + Lla When the resin is molded into the gap between the insulators generated by making Lc> Lua + Luu + Lla, the resin that has entered reduces the electromagnetic vibration generated from the wires in order to firmly hold the wires in contact with the insulators In addition, since the resin that has entered firmly holds the thin wall portions of the two insulators, it has the effect of reducing the vibration of the overlapping portions of the two insulators and reducing the noise generated from the motor. In addition, when molding into the gap between the insulators, the resin can easily enter, and the inserted resin firmly holds the thin portion of the two insulators, so that the vibration of the overlapping part of the two insulators is reduced, and the electric motor It has the effect of reducing noise generated from the.
[0013]
Further, in the electric motor of the present application, the electric motor has a configuration in which resin is filled in a gap generated by Lc> Lua + Luu + Lla, and resin is provided in a gap between insulators generated by setting Lc> Lua + Luu + Lla. Filling reduces the electromagnetic vibration generated from the wires because the filled resin firmly holds the wires in contact with the insulator, and the filled resin holds the thin portions of the two insulators firmly. For this reason, it has the effect of reducing the vibration of the overlapping part of the two insulators and reducing the noise generated from the electric motor.
[0014]
Further, in the electric motor of the present application, the electric motor has a configuration in which resin is poured into a boundary surface between the core and the insulator from a gap generated by Lc> Lua + Llu + Lla, and the resin is applied to the boundary surface between the core and the insulator. By pouring, the noise generated from the electric motor is reduced and the insulation performance between the winding and the core is improved.
[0015]
Further, in the electric motor of the present application, the electric motor is configured to have a configuration in which Lc− (Lua + Luu + Lla) is 2 mm or more. This makes it easier for the resin to enter when molding into the gap between the insulators. By securing 2 mm or more, the resin can sufficiently enter when molding into the gap between the insulators to sufficiently reduce the noise generated from the motor. Has the effect of being able to.
[0016]
In the above electric motor, which has a motor having a thin configuration towards the thin portion of the lower insulator than the thin portion of the upper insulator is thinning towards the thin portion of the lower insulator than the thin portion of the upper insulator Thus, the gap generated by Lc> Lua + Luu + Lla is further increased, and the resin can easily enter when molding into the gap.
[0017]
In the above electric motor, which has a motor towards the thin portion of the lower insulator than the thin portion of the upper insulator is provided with a thick structure, increasing the thickness towards the thin portion of the lower insulator than the thin portion of the upper insulator Thus, the gap generated by Lc> Lua + Llu + Lla is further increased, and the resin can easily enter when molding into the gap.
[0018]
In the above electric motor, which has a motor having a structure in which direct winding is applied to the teeth, an increase and a decrease in noise insulation which has been generated by applying a direct winding on the teeth It has the effect of reducing defects.
[0019]
In the above electric motor, a resin material for molding the stator, from the start of injecting resin into the mold die, is until it has obtained by an electric motor having a thermosetting resin does not start curing, the stator By using a thermosetting resin that does not start until the resin material to be molded is injected into the mold, the resin is in the gap generated by Lc> Lua + Luu + Lla or Lc> Lua + Llu + Lla. The resin is completely filled, and the resin flows into the interface between the insulator and the core, so that the noise can be reduced and the insulation performance between the electric wire and the core can be improved.
[0020]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7.
[0021]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a line AB of an insulator mounted on a stator core of an electric motor according to the present invention.
[0022]
FIG. 2 is a perspective view of an insulator mounted on the stator core of the electric motor of the present invention.
[0023]
FIG. 3 is a perspective view of one piece of the stator core.
[0024]
FIG. 4 is an exploded perspective view of the stator core and the insulator of the electric motor of the present invention.
[0025]
FIG. 5 is a perspective view of a part of a stator winding product in which an insulator is mounted on the stator core of the electric motor of the present invention and the winding is applied.
[0026]
FIG. 6 is a perspective view of a stator winding product configured by connecting a part of the stator winding product of FIG. 5.
[0027]
FIG. 7 is a sectional view of the electric motor after the stator winding product of FIG. 6 is molded with resin and the rotor is assembled.
[0028]
In the figure, 1 is an upper insulator, 2 is a lower insulator, 3 is a stator core, 4 is an upper insulator thick portion, 5 is an upper insulator thin portion, 6 is a lower insulator thick portion, 7 is a lower insulator thin portion, and 8 is a winding. Line 9, stator 10, rotor 11, resin 11, bearing 12, shaft 13, bracket 14, and stator winding 15.
[0029]
Next, examples of the present motor will be described.
[0030]
First, in the insulator as shown in FIG. 1, Lc− (Lua + Luu + Lla) = 2 mm in the upper insulator 1, Lc− (Lua + Llu + Lla) = 2 mm in the lower insulator 2, and the upper and lower insulators 1 are arranged in the stator core 3 as shown in FIG. 4. 2 and winding 8 as shown in FIG. 5 to form a stator winding product 15 as shown in FIG. 6, and resin 11 is molded with an unsaturated polyester resin molding material as shown in FIG. The rotor 10, the bearing 12, the shaft 13, and the bracket 14 are attached to form an electric motor. Moreover, the unsaturated polyester molding material used in this case is a liquid resin comprising an unsaturated polyester resin with a styrene monomer, a thermoplastic resin, a curing agent, an aluminum hydroxide, calcium carbonate, glass fiber, a release agent, a colorant, etc. It was a thermosetting resin mixed with the above filler, and by selecting the type and amount of peroxide used as the curing agent, curing was started at 150 ° C. in 50 seconds. The mold temperature at the time of molding was 150 ° C., the time from the start of pouring the resin 11 into the mold mold to the end of the mold was 20 seconds, and the curing time in the mold mold was 350 seconds.
[0031]
The upper insulator 1 may be Lc> Lua + Luu + Lla.
[0032]
Further, the lower insulator 2 may be Lc> Lua + Llu + Lla.
[0033]
Further, when the resin 11 enters between the two upper and lower insulators 1, 2 and the winding 8, the effect is further improved.
[0034]
Further, when the resin enters the boundary surface between the stator core 3 and the upper insulator 1, the effect is further improved.
[0035]
When the upper insulator satisfies Lc> Lua + Luu + Lla, the lower insulator thin portion 7 is thinner than the upper insulator thin portion 5 because the gap 16a formed by the two upper and lower insulators 1 and 2 is larger.
[0036]
When the lower insulator 2 is Lc> Lua + Llu + Lla, the lower insulator thin portion 7 is thicker than the upper insulator thin portion 5 because the gap 16b formed by the two upper and lower insulators 1, 2 and the stator core 3 is larger. .
[0037]
Further, as conventional examples, in upper and lower insulators 41 and 42 as shown in FIG. 8, Lc− (Lua + Luu + Lla) = 0, Lc− (Lua + Llu + Lla) = 0, and the thickness of the upper insulator thin portion 48 and the lower insulator thin portion 60 are set. Is the same as the thickness of the two upper insulator thick portions 47 or the lower insulator thick portions 49, and the stator winding product 15 shown in FIG. 6 is used in the above embodiment. The same unsaturated polyester resin molding material was molded under the same conditions to obtain an electric motor as shown in FIG.
[0038]
As a result of attaching the electric motor of the example and the conventional example as an indoor fan motor of the air conditioner and measuring the noise in the rated operation, the air conditioner incorporating the electric motor of the example is compared with the air conditioner incorporating the electric motor of the conventional example, Noise was reduced by 2 dB. Further, it was confirmed that the resin entered the gap between the insulators generated by disassembling the stator 9 of the electric motor of the example and setting Lc− (Lua + Llu + Lla) and Lc− (Lua + Lu + Lla) to 2 mm or more. Further, when the stator of the conventional electric motor was disassembled, no resin entered the portion where the two upper and lower insulator thin portions 48 and 60 overlapped. As a result, the resin 11 entering the gaps 16a and 16b formed by the upper insulator 1 and the lower insulator 2 or the upper insulator 1, the lower insulator 2, and the stator core 3 firmly holds the winding 8 in contact with the insulator. In order to reduce the electromagnetic vibration generated from the winding 8 and to firmly hold the two upper and lower insulator thin portions 5 and 7 by the resin 11 entering, the two overlapping upper and lower insulator thin portions 5 and 7 Vibration can be reduced and noise generated from the electric motor can be reduced.
[0039]
In addition, although the divided | segmented core was used in the Example, the same effect is acquired even if it is not a core by division | segmentation. Further, even if the core is divided, the insulator is not divided for each divided core, and the same effect can be obtained even with an arbitrary number of divisions.
[0040]
In addition, when the washing tub with a large inertia is directly connected to the electric motor or connected through a mechanism, the noise reduction effect is particularly effective. In addition, when used for a pump that is splashed with water, or when used for an outdoor fan motor of an air conditioner, the insulation between the winding and the core can be improved, so that the water resistance can be improved.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the resin that has entered the gap between the insulators reduces the electromagnetic vibration generated from the wires in order to firmly hold the wires in contact with the insulators. In order to firmly hold the thin-walled portions of the two insulators, an advantageous effect of reducing the vibration of the overlapping portions of the two insulators and reducing the noise generated from the electric motor can be obtained.
[0042]
In addition, when molding into the gap between the insulators, the resin can easily enter, and the inserted resin firmly holds the thin portion of the two insulators, so that the vibration of the overlapping part of the two insulators is reduced, and the electric motor The advantageous effect of reducing the noise generated from the is obtained.
[0043]
In addition , according to the present invention, the resin between the insulators is filled with resin, so that the filled resin firmly holds the electric wire in contact with the insulator, thereby reducing electromagnetic vibration generated from the electric wire, and further filling. Since the formed resin firmly holds the thin wall portions of the two insulators, an advantageous effect of reducing the vibration of the overlapping portion of the two insulators and reducing the noise generated from the electric motor can be obtained.
[0044]
In addition , according to the present invention, the resin is poured into the interface between the core and the insulator, thereby reducing the noise generated from the electric motor and improving the insulation performance between the winding and the core. .
[0045]
Further, according to the present invention, Lc− (Lua + Luu + Lla) is set to 2 mm or more, so that the resin can easily enter when molding into the gap between the insulators, and it is advantageous in that noise generated from the electric motor is reduced. An effect is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a state where an insulator is mounted on a stator core of an electric motor of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a state where an insulator is mounted on a stator core of the electric motor of the present invention. FIG. 5 is an exploded perspective view of a stator core and an insulator of the electric motor of the present invention. FIG. 5 is a partial perspective view of a stator winding product in which the insulator is mounted on the stator core of the electric motor of the present invention. FIG. 7 is a perspective view of a stator winding product formed by connecting a part of a wire product. FIG. 7 is a sectional view of an electric motor after the stator winding product of FIG. 6 is molded with resin and a rotor is assembled. FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional stator core mounted with an insulator. FIG. 9 is a conventional motor stator core mounted with an insulator. Perspective view DESCRIPTION OF SYMBOLS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper insulator 2 Lower insulator 3 Stator core 4 Upper insulator thick part 5 Upper insulator thin part 6 Lower insulator thick part 7 Lower insulator thin part 8 Winding 9 Stator 10 Rotor 11 Resin 12 Bearing 13 Shaft 14 Bracket 15 Stator winding product 16a, 16b gap

Claims

ステータとロータからなる電動機であり、ステータコアと、ステータコアにほどこされた巻線と、ステータコアと巻線とを絶縁するインシュレータとからなるステータ巻線品を樹脂でモールドしてなるステータにおいては、前記インシュレータは少なくともスロット内部で互いに重なり合わせ部分を有する２つのインシュレータに分かれ、前記インシュレータのスロット内で互いに重なり合わない部分は厚肉部をなし、前記重なり合わせ部分は２つのインシュレータの重なり合わせ部分同士が合わさることにより、厚肉部と略同一の厚さとなるような薄肉部をなすインシュレータにおいては、薄肉部がコアと密着しているインシュレータを下インシュレータ、薄肉部が巻線と密着しているインシュレータを上インシュレータとし、ステータコアの軸方向長さをＬｃ、上インシュレータのスロット内壁に軸方向に沿いかつコアと接触する厚肉部の長さをＬｕａ、上インシュレータの軸方向の薄肉部の長さをＬｕｕ、下インシュレータのスロット内壁に軸方向に沿いかつコアと接触する厚肉部の長さをＬｌａ、下インシュレータの軸方向の薄肉部の長さをＬｌｕとしたときに、Ｌｃ＞Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋ＬｌａかつＬｃ−（Ｌｕａ＋Ｌｕｕ＋Ｌｌａ）が２ｍｍ以上とし、２つのインシュレータと巻線の間に生じる隙間とコアとインシュレータの境界面に生じる隙間に樹脂が充填された構成を具備する電動機。A motor comprising a stator and a rotor, a stator core, a winding applied to the stator core, the stator windings article comprising a stator core and windings from an insulator for insulating the stator formed by molding a resin, the insulator Is divided into at least two insulators having overlapping portions inside the slot, the portions that do not overlap each other in the slot of the insulator form a thick portion, and the overlapping portions are the overlapping portions of the two insulators. it allows the insulator forming a thin portion such that the substantially the same as the thick portion thickness, top to bottom insulator the insulator thin portion is in close contact with the core, the insulator thin portion is in close contact with the winding Insulator and stator core Lc is the axial length of the upper insulator, Lua is the length of the thick wall portion that is axially in contact with the inner wall of the slot of the upper insulator and contacts the core, Lu is the length of the thin wall portion of the upper insulator in the axial direction, and Luo is the slot of the lower insulator Lc> Lua + Luu + Lla and Lc− (Lua + Luu + Lla) are 2 mm or more, where Lla is the length of the thick wall portion along the inner wall along the axial direction and in contact with the core, and Llu is the length of the thin wall portion in the axial direction of the lower insulator. An electric motor having a configuration in which a gap formed between two insulators and a winding and a gap formed at a boundary surface between the core and the insulator are filled with resin .