説明

電動機の固定子

【課題】
電動機の固定子の歯部に絶縁用ボビンを介して直接巻線が巻き付けられた電動機の固定子において、品質的に優れ、漏れ電流を低減した信頼性の高い接続点の固定構造を提供する。
【解決手段】
極数が2n(nは正の整数)極であり固定子のスロットは3nスロットを有した固定子の歯部に絶縁用ボビンを介して直接巻線が巻き付けられた集中巻方式の電動機の固定子において、各固定子の歯部から引出された引出線は、一方は中性点側に接続され、他方は電源側に接続して接続点を形成する電動機の固定子であって、前記接続点は絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化した電動機の固定子であって、接続点ボックスの側面には孔及び溝等が設けられ一体に成形硬化した樹脂等が入り込み抜け止め構造を有した電動機の固定子とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、固定子の歯部に絶縁用ボビンを介して直接巻線が巻き付けられた電動機の固定子の接続点の固定構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1(特開平05−308738号公報)に示すように電動機の固定子の接続点10aの固定構造がある。本願では図5で示している。図5には、環状の固定子に電気絶縁性を有する樹脂で一体に成形固化し、駆動回路を装着したプリント基板20を備え、プリント基板20により巻線3aの一端と駆動回路を結線し、巻線3aの他端を中性点の接続点10aとして結線した後、絶縁層の一部に設けた止め具21に固定したブラシレスモータの固定子が示されている。これによってプリント基板20に中性点結線用の配線を設ける必要が無く、また、歯部の近くに巻線3aの結線用突起部を設ける必要もないのでプリント基板の形状の自由度を増し、さらに固定子の金属部あるいは導電部への接触を防止したブラシレスモータの固定子が開示されている。
【0003】
【特許文献1】特開平05−308738号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、図5に示したように巻線3aの他端を中性点結線した接続点10aを絶縁用ボビン4aの一部の止め具21に固定する方法では、接続点10aを確実に固定することができず、電動機の運転時の振動等により脱落してしまう。また、接続点10aを接着剤あるいは外れ防止用の突起等で保持したとしても確実に固定されているか確認することができない。また、接続点10a部分からの漏れ電流も問題となっている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、極数が2n(nは正の整数)極であり固定子のスロットは3nスロットを有した固定子の歯部に絶縁用ボビンを介して直接巻線が巻き付けられた集中巻方式の電動機の固定子において、前記各固定子の歯部から引出された引出線は、一方は中性点側に接続され、他方は電源側に接続して接続点を形成する電動機の固定子であって、前記接続点は、前記絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化され、前記接続点が前記接続点ボックスから飛び出さないように抜け止め構造を有した電動機の固定子とすることによって接続点を確実に固定することができ電動機の運転時の振動等による接続点の脱落を防止することができる。
【0006】
また、接続点の抜け止め構造としては、前記接続点ボックスの側面に孔及び溝等を設け、この孔及び溝等に一体に成形硬化する樹脂等を流し込むことによって接続点を確実に接続点ボックスに固定し目視で確認することができ、電動機の運転時の振動等によって接続点が接続点ボックスから飛び出すことの無い、抜け止め構造を有した電動機の固定子とすることができる。
【0007】
尚、接続点ボックスの材質によっては、接続点ボックスに充填する樹脂等との密着性が問題になる場合は、前記接続点部分に絶縁保護材を被せた後に、前記絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化することにより確実に接続点部分を絶縁した電動機の固定子とすることができる。
【0008】
この電動機の固定子を冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載することにより、電動機の運転時の振動等により接続点が接続点ボックスから飛び出すことの無い電動機の固定子とすることができる。
【0009】
また、同様に電動機の固定子を車両用途として搭載することで電動機の運転時の振動やそれ以外の車両振動等により接続点が接続点ボックスから飛び出すことの無い電動機の固定子とすることができる。
【発明の効果】
【0010】
極数が2n(nは正の整数)極であり固定子のスロットは3nスロットを有した固定子の歯部に絶縁用ボビンを介して直接巻線が巻き付けられた集中巻方式の電動機の固定子において、各固定子の歯部から引出した引出線は、一方は中性点側に接続し、他方は電源側に接続され接続点を形成する電動機の固定子であって、この接続点が絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化され、接続点が接続点ボックスから飛び出さないように抜け止め構造を有した電動機の固定子とすることによって接続点を確実に接続点ボックスに固定することができ、電動機の運転時の振動等によって接続点が接続点ボックスから飛び出すことが無く、品質的に優れた電動機の固定子とすることができる。
【0011】
また、接続点ボックスの側面には孔及び溝等を設けることによって、この孔及び溝等へ一体に成形硬化する樹脂等の入り具合により接続点が接続点ボックスに確実に固定されているか目視で容易に確認することができる。また、この孔及び溝等に樹脂が流れ込むことによって電動機の運転時の振動等によって接続点が接続点ボックスから飛び出すことの無い、接続点の抜け止め構造を有した電動機の固定子とすることができる。
【0012】
また、接続点ボックスの材質によっては、接続点ボックスに充填する樹脂等との密着性が悪い場合、例えば、接続点が接続点ボックスの内壁に接触して、接触部分に樹脂が充填されずに隙間を生じる場合がある。この隙間に潤滑油や冷媒等が入り込み接続点部分の絶縁が低下しないように接続点部分に絶縁保護材を被せた後に、接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化し確実に接続点部分を絶縁した電動機の固定子とすることができる。これにより漏れ電流も低下させることができる。
【0013】
尚、電動機の固定子を冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載することによって、電動機の運転時の振動等によって接続点が接続点ボックスから飛び出すことの無い電動機の固定子とすることができる。
【0014】
また、電動機の固定子を車両用途として搭載することにより、電動機の運転時の振動やそれ以外の車両振動等によって接続点が接続点ボックスから飛び出すことの無い電動機の固定子とすることができ、信頼性を向上することができる。
【0015】
また、接続点を接続点ボックスに一体に成形硬化することによって接続点部分が接続点ボックス内で中に浮いている状態となるため接続点からの漏れ電流を低減することができる。これにより、人体に対する影響を低減した電動機の固定子とすることができ、冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載する電動機の固定子や、車両用途として搭載する電動機の固定子とすることにより品質的に優れ、漏れ電流を低減した電動機の固定子とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
本発明を図面を用いて説明する。図1には、固定子1の複数の歯部2a〜2iに絶縁用ボビン4を介して直接巻線3が巻き付けられた集中巻き方式による電動機を示している。実施形態の固定子1は、極数が2n(nは正の整数)極であり固定子1のスロット5は3nスロットを有している。図1では三相Y結線で、9スロットの固定子1に巻線3が直接巻き付けられ6極を形成している。
【0017】
固定子1のそれぞれの歯部2a〜2iには、絶縁用ボビン4を介して直接巻線3が巻き付けられ、集中巻きされた巻線端の巻き始めと、巻き終わりの2個所から引出線が引出されている。一方の引出線6a〜6cは中性点を構成する接続点10に接続され、他方の引出線7a〜7cは電源側に接続されている。
【0018】
尚、本実施形態に示した歯部2a〜2cに絶縁ボビン4を介して巻線3を直接巻き付け引出線を引出す方法は、歯部2d〜2f、2g〜2iも同様の引出し方法となるため、便宜上、歯部2a〜2cについて説明し歯部2d〜2f、2g〜2iについての説明を省略する。
【0019】
また、電源側との接続は引出線7a〜7cを直接引出し、絶縁用保護スリーブ12を被せた後、引出線7a〜7cの引出線先端部に、電源側と接続するための端子11を直接かしめて構成している。通称、このような方法は「直出し」と称されている。尚、絶縁用保護スリーブ12の材料としては、PBTチューブやシリコンガラスワニスチューブ等の耐熱性、耐薬品性に優れた絶縁材が用いられている。
【0020】
この直出しで引出された絶縁用保護スリーブ12を被せた引出線の根元部は、引出線がバラバラにならないようにポリエステル編組線等の固定紐13で絶縁ボビン4の係り止め部に固定している。引出線の固定方法は、この方法に限定するものでは無い。また、引出線の引出し方法も、この直出しに限定されるものではなく、例えば引出線7a〜7cをリード線等に接続し引出す方法もある。
【0021】
図1に示した実施形態では、中性点側と接続する引出線6a〜6cは接続点10が形成され、電源側と接続される引出線7a〜7cは直接端子11をかしめた直出しとなっているので接続点10は無い。従って、中性点側のみに接続点10があることになる。
【0022】
この中性点側と接続する引出線6a〜6cの接続点10は、固定子1の歯部2a(2d、2g)に装着した絶縁用ボビン4の外周側壁の外側に設けられた接続点ボックス14に挿入し樹脂等が充填され成形硬化し絶縁ボビン4と一体化している。また、電動機の運転時の振動等によって接続点10が接続点ボックス14から飛び出すことの無いように、図2または図3に示すような抜け止め構造を有している。
【0023】
図2(a)には、接続点ボックス14aの側面に孔15が設けられている。図2(b)は、図2(a)を上から見た図である。この場合の孔15は、接続点ボックス14aの側壁のどの位置にあってもよい。この孔15は、接続点ボックス14a内に接続点10を挿入し、樹脂等を充填し一体に成形硬化する際、この孔15にも樹脂等が流れ込み、充填された樹脂が接続点10と一体となり接続点ボックス14aから抜け出ない構造となっている。また、この孔15があることにより樹脂の充填状況が目視により確認できるので、樹脂の未充填や接続点ボックス14aに接続点10が確実に固定されているか表面的に確認することができる構造となっている。
【0024】
同様に図3には、接続点ボックス14bの側面に溝16が設けられている。この場合の溝16は、接続点ボックス14bの側壁のどの位置にあってもよい。この溝16の構造としては、樹脂等を充填し成形硬化後に、接続点10が接続点ボックス14bから飛び出ないように接続点ボックス14bの側壁に一体に成形硬化した樹脂が係り止めできる構造であればよい。本実施形態では、固定子1の端面側を広くした逆T字型にしている。また、逆L字型でも同様の効果を得ることができる。この溝16の効果は、孔15の効果と同様であり樹脂の充填状況が目視により確認でき、樹脂の未充填や接続点ボックス14bに接続点10が確実に固定されているか表面的に確認することができる構造となっている。
【0025】
尚、接続点ボックス14(14a、14bも含む)に樹脂等が充填され一体成形硬化する樹脂材料としては、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂等がある。接続点ボックス14の材質によっては、接続点ボックス14に充填する樹脂等との密着性が問題となる場合がある。例えば、接続点ボックス14(絶縁用ボビン4)の材質がPPS材(ポリフェニレンサルファイド)とし、接続点ボックス14に充填する樹脂材料をエポキシ系樹脂とした場合、接続点ボックス14と充填材の樹脂との密着性が低下する。
【0026】
このような場合を図2(b)のA−A’断面を利用して図4で説明する。接続点ボックス14の内壁に接続点10が接触し、接続点ボックス14の内壁と接続点10との間に樹脂が充填されずに隙間19が生じた場合である(図4では樹脂充填部分を網掛けで示している)。この隙間19に潤滑油や冷媒等が入り込んだ場合、絶縁性が低下し漏れ電流が増大する。この場合は、接続点10にテレチューブ等の絶縁保護材18を被せて絶縁し、絶縁保護材18を被せたまま接続点ボックス14に挿入し樹脂等を充填し一体に成形硬化させる。これによって確実に接続点ボックス14に接続点10を固定することができ、絶縁性が低下することなく、漏れ電流も低減することができる。
【0027】
従って、このような電動機の固定子を、例えば冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載することによって電動機の運転時に振動等によって接続点10が接続点ボックス14から飛び出すことの無い電動機の固定子とすることができる。
また、車両用途の電動機の固定子に用いることにより電動機の使用環境において振動等が発生しても接続点10が接続点ボックス14から飛び出すことの無い、品質的に優れ、信頼性の高い電動機の固定子とすることができる。特に、極数が多極化し各ボビンから引出される引出線が多く、接続点部分が多くある電動機の固定子において有効的な方法である。
【0028】
また、接続点10を接続点ボックス14に一体に成形硬化することによって接続点10部分が接続点ボックス14内で中に浮いている状態となるため接続点10からの漏れ電流を低減することができる。これにより、人体に対する影響を低減した電動機の固定子とすることができ、冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載する電動機の固定子や、車両用途として搭載する電動機の固定子とすることにより漏れ電流を低減した電動機の固定子とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】実施形態における電動機の固定子を説明する図。
【図2】図1における接続点ボックスの実施例を説明する図。
【図3】図1における接続点ボックスの別の実施例を説明する図。
【図4】接続点に絶縁保護部材を被せた場合の実施形態を説明する図2(b)のA−A’断面図。
【図5】従来の電動機の固定子を説明する図。
【符号の説明】
【0030】
1・・・固定子、2,2a〜2i・・・歯部、3、3a・・・巻線、4、4a・・・絶縁用ボビン、5・・・スロット、6a〜6c・・・中性点側に接続する引出線、7a〜7c・・・電源側に接続する引出線、8a〜8c・・・係り止め部、9a〜9c・・・寄り線、10、10a・・・接続点、11・・・端子、12・・・絶縁用保護スリーブ、13・・・固定紐、14,14a,14b・・・接続点ボックス、15・・・孔、16・・・溝、18・・・絶縁保護材、19・・・隙間、20・・・プリント基板、21・・・止め具。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
極数が2n(nは正の整数)極であり固定子のスロットは3nスロットを有した固定子の歯部に絶縁用ボビンを介して直接巻線が巻き付けられた集中巻方式の電動機の固定子において、前記各固定子の歯部から引出された引出線は、一方は中性点側に接続され、他方は電源側に接続して接続点を形成する電動機の固定子であって、前記接続点は、前記絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化され、前記接続点が前記接続点ボックスから飛び出さないように抜け止め構造を有したことを特徴とする電動機の固定子。
【請求項2】
前記接続点ボックスの側面には孔及び溝等が設けられ、前記孔及び溝に一体に成形硬化した樹脂等が入り込み抜け止め構造を有したことを特徴とする請求項1項記載の電動機の固定子。
【請求項3】
前記接続点は絶縁保護材を被せた後、前記絶縁用ボビンに設けられた接続点ボックスに挿入し樹脂等で一体に成形硬化されたことを特徴とする請求項1または請求項2項に記載の電動機の固定子。
【請求項4】
前記電動機の固定子を冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内に搭載したことを特徴とする請求項1項〜請求項3項いずれかに記載の電動機の固定子。
【請求項5】
前記電動機の固定子を車両用途として搭載したことを特徴とする請求項1〜請求項3項いずれかに記載の電動機の固定子。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2006−42486(P2006−42486A)
【公開日】平成18年2月9日(2006.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−218026(P2004−218026)
【出願日】平成16年7月27日(2004.7.27)
【出願人】(000100872)アイチエレック株式会社 (58)
【Fターム(参考)】