(57)【要約】  軽量であるアルミ線をコイルの巻線に用いても高い信頼性を維持できる電動機を提供する。  回転子とスロットに複数の巻線が巻かれた固定子（１）とを備える電動機であって、前記複数の巻線のうち少なくともいずれか一つが、単線のアルミ線（７）と、アルミ線（７）に接合された単線の銅線（６）と、銅線（６）に接合された撚り線（リード線（５））と、アルミ線（７）と銅線（６）の間に冷間圧接により接合された冷間圧接部（接合部（６７））と、銅線（６）と撚り線（リード線（５））の間に非圧接の接合部（接合部（５６））と、を有し、冷間圧接部（接合部（６７））には絶縁部材（絶縁チューブ（９））により覆われたバリ（６７Ａ）が存在し、絶縁部材（絶縁チューブ（９））の厚さは、バリ（６７Ａ）の高さよりも大きい。
2015151202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子とスロットに複数の巻線が巻かれた固定子とを備える電動機であって、  前記複数の巻線のうち少なくともいずれか一つが、  単線のアルミ線と、  前記アルミ線に接合された単線の銅線と、  前記銅線に接合された撚り線と、  前記アルミ線と前記銅線の間に冷間圧接により接合された冷間圧接部と、  前記銅線と前記撚り線の間に非圧接の接合部と、を有し、  前記冷間圧接部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、  前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きいことを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記銅線は、前記冷間圧接部に接して、機械的強度の低いチャック部を有し、  前記固定子が有するステータコアの端面から前記銅線内の前記チャック部までの長さが円筒状の前記絶縁部材の長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記絶縁部材が透明であることを特徴とする請求項１または２に記載の電動機。
【請求項４】
前記巻線には前記冷間圧接部を複数備え、前記冷間圧接部を覆う前記絶縁部材の少なくともいずれかにマーキングされていることを特徴とする請求項３に記載の電動機。
【請求項５】
前記巻線から引き出される引き出し線を固定する縛り糸は、前記冷間圧接部が応力を受けないように前記引き出し線を固定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項６】
前記アルミ線及び前記銅線は前記固定子のコイルエンド内に配置され、前記撚り線が前記縛り糸にて固定されることを特徴とする請求項５に記載の電動機。
【請求項７】
前記アルミ線では、複数の同相の巻線が直列に接続されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の電動機が主巻線と補助巻線を含む単相誘導電動機であって、  前記補助巻線には前記アルミ線を含むことを特徴とする電動機。
【請求項９】
前記巻線と前記冷間圧接部はワニスにより覆われていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項１０】
前記絶縁部材は樹脂材料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項１１】
前記冷間圧接部と前記固定子がモールド樹脂に覆われていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項１２】
回転子とスロットに複数の巻線が巻かれた固定子とを備える電動機であって、  前記複数の巻線のうち少なくともいずれか一つが、  単線のアルミ線と、  前記アルミ線に接合部を介して接合された単線の銅線と、  前記銅線に接合された撚り線と、を有し、  前記アルミ線及び前記銅線は、前記接合部に接して、前記銅線または前記アルミ線の他の部分よりも機械的強度が低い低強度部をそれぞれ含み、  前記接合部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、  前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きいことを特徴とする電動機。
【請求項１３】
前記低強度部が前記絶縁部材に覆われていることを特徴とする請求項１２に記載の電動機。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の電動機を備えたことを特徴とする送風機。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の電動機を備えたことを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電動機、送風機及び圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、電動機（モータ）の巻線の一部にアルミ線を採用し、電動機（モータ）の軽量化を図ることが検討されている。電動機（モータ）の巻線の一部にアルミ線を採用する場合には、銅線とアルミ線を接合する必要があるが、電食（電蝕）を生じるおそれがある。これを防止するため、銅線とアルミ線を接合する方法としては、双方の導体の端面同士を突き当てて常温で接合する方法（冷間圧接工法（以下、冷間圧接と記載する））が提案されている。冷間圧接は、線材同士を押し付けることで表出した双方の新生面（酸化していない金属面）における金属結合を利用した結線方法であり、信頼性の高い接合方法である。【０００３】  例えば、特許文献１には、「第１導体１０と第２導体２０は中継導体３０を介して接続され」、「第１導体１０と中継導体３０は、互いに異なる種類の金属であるが、圧接により金属結合して」おり、「第２導体２０と中継導体３０は、カシメ片３５を変形させることによって接続されているので、第２導体２０が座屈変形し易い撚り線からなる場合であっても、第２導体２０と中継導体３０を確実に接続させることができる」技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／１０６９７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、上記従来の技術によれば、冷間圧接部にバリを生じ、このバリの部分に絶縁部材を配したとしても、バリの張りによって絶縁部材が破壊されてしまい、また、冷間圧接時にチャックした部分の強度が低い。そのため、製造時または動作時に破損してしまう、という問題があった。【０００６】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、軽量であるアルミ線をコイルの巻線に用いても高い信頼性を維持することができる電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転子とスロットに複数の巻線が巻かれた固定子とを備える電動機であって、前記複数の巻線のうち少なくともいずれか一つが、単線のアルミ線と、前記アルミ線に接合された単線の銅線と、前記銅線に接合された撚り線と、前記アルミ線と前記銅線の間に冷間圧接により接合された冷間圧接部と、前記銅線と前記撚り線の間に非圧接の接合部と、を有し、前記冷間圧接部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  本発明にかかる電動機は、軽量であるアルミ線をコイルの巻線に用いても高い信頼性を維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態にかかる電動機（モータ）が有する固定子の側面を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態にかかる電動機（モータ）が有する固定子の上面を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態にかかる電動機（モータ）が有する固定子の縛り糸が除去された状態における側面を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態にかかる電動機の作製方法を示す図であって、アルミ線と銅線を冷間圧接した直後の状態を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態にかかる電動機の作製方法を示す図であって、アルミ線と銅線を冷間圧接した後、バリをカットした状態を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態にかかる電動機の巻線に装着される絶縁部材の一例である絶縁チューブを示す図である。
【図７】図７は、実施の形態にかかる電動機の巻線の冷間圧接の接合部及びチャック部を円筒状（チューブ状）の絶縁チューブによって覆った形態を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態にかかる電動機の巻線のすべての接合部及び冷間圧接のチャック部を絶縁チューブによって覆った形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下に、本発明にかかる電動機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】実施の形態．  図１は、本発明にかかる電動機（モータ）が有する固定子の実施の形態の側面を示す図である。電動機の固定子１（ステータ）は、ステータコア２と、ステータコア２のスロット（図示しない）に挿入された複数の巻線（コイル）を有する。ステータコア２には、電磁鋼板が積層されている。
【００１２】  ここで、複数の巻線の少なくとも１つ（１つの相または一種類の配線）に、皮膜により絶縁された単線のアルミ線が使用されている。これは、三相巻線の電動機においては、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のうち少なくともいずれか１つの相の巻線がアルミ線であり、単相巻線の電動機においては、主巻線または補助巻線がアルミ線であり、２本以上の巻線が並列に繋がれることで１つのスロットに巻線が形成された複数本の巻線の電動機においては、少なくとも片方の線がアルミ線である、ということである。
【００１３】  図１において、巻線はスロットの間に巻かれているため、ステータコア２の端部にコイルエンド３ａ，３ｂが形成されている。コイルエンド３ａからは、先端に端子４を有するリード線５が引き出されている。
【００１４】  図２は、本発明にかかる電動機（モータ）が有する固定子の実施の形態の上面（コイルエンド３ａ側）を示す図である。なお、図２の上面図では、説明のため、固定子１から電磁鋼板が除外されている。
【００１５】  先端に端子４を有するリード線５は、接合部５６を介して銅線６に接合されている。銅線６は、接合部６７を介してアルミ線７に接合されている。端子４は、電源等の外部端子に接続される。リード線５は、撚り線である。銅線６は、単線の銅線である。リード線５と銅線６は、はんだ付けまたはロウ付け等により接合されている。
【００１６】  なお、本明細書において、アルミ線とは、主成分としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を含む金属線をいい、銅線とは、主成分として銅または銅合金を含む金属線をいう。
【００１７】  固定子１のスロットに巻かれたアルミ線７は、巻き初めと巻き終わりの終端部分が銅線６に接合された単線のアルミ線である。アルミ線７は、表面に酸化皮膜を生成しやすく、また、熱によるクリープや応力緩和の影響が大きいため、加熱による接合はできない。そこで、冷間圧接による接合方法を用いて、接合対象となる線材を加熱することなく（常温で）線材同士を押し付けて金属の新生面（酸化していない金属面）における金属結合を利用することで、アルミ線７と銅線６においても信頼性の高い接合が可能である。他方、撚り線のリード線を冷間圧接のような方法により接合すると、接触荷重が経時的に減少しやすく、接触面積が減少して接触抵抗が増大するため、信頼性の高い接合ができない。
【００１８】  図２においては、単線であるアルミ線７と単線である銅線６とを冷間圧接により接合させ、単線である銅線６と撚り線であるリード線５とを冷間圧接以外の方法（はんだ付け、ロウ付けなど）により接合させている。銅線６とリード線５との接合を冷間圧接以外の方法により接合するのは、リード線５は、細い銅線を寄り合わせた撚り線構造であり、このような構造で冷間圧接を行うと、冷間圧接時に線材にかかる応力が分散されてしまい、接合が困難だからである。
【００１９】  銅線６に接合されたリード線５は、コイルエンド３ａ，３ｂの上面または側面等を通り、電動機（モータ）のコイルエンド３ａの上部に引き出されている。図２ではリード線５の引き出し部分の根元が、リード線をまとめる縛り糸８（引き出し線縛り糸）によって固定されている。なお、一般に、リード線５は複数本存在するものであるが、図２では簡略化のために１本のみ示している。
【００２０】  図３は、縛り糸８が除去された状態における、電動機（モータ）が有する固定子の実施の形態の側面を示す図である。通常、リード線は、電源の投入または電動機の制御に用いる本数とされ、先端に端子４ａ〜４ｃをそれぞれ有するリード線５ａ〜５ｃが銅線６ａ〜６ｃにそれぞれ接合されており、銅線６ａ〜６ｃがアルミ線７ａ〜７ｃにそれぞれ接合されている。なお、図３においては、引き出し線のすべてにアルミ線を用いた構造を示しているがこれに限定されず、引き出し線の少なくとも１つがアルミ線を用いた構造であればよい。
【００２１】  図４は、本発明にかかる電動機の作製方法の実施の形態を示す図であって、アルミ線７と銅線６を冷間圧接した直後の状態を示す図である。図４には、ステータコア２、アルミ線７及び銅線６が示されており、リード線５などは省略されている。銅線６とアルミ線７の接合部６７には冷間圧接により生じたバリが存在する。
【００２２】  図４に示すように、冷間圧接においては、冷間圧接する２つの線材の端部を機械的にチャック固定し、端部同士を押し付けて接合するため、接合部６７の周りにバリ６７ａが発生する。また、接合する線材をチャック固定して押し付けるため、接合する線材（ここでは、アルミ線７及び銅線６）の接合部近傍にはチャックされた痕（チャック部６７ｂ）が残る。形成されたバリ６７ａは不要であるためカットされる。
【００２３】  図５は、アルミ線７と銅線６を冷間圧接した後、バリ６７ａをカットした状態を示す図である。図５に示すように、カット後においても、高さｈのバリ６７Ａが残存する。
【００２４】  アルミ線７と銅線６との接合部は、例えば、図６に示す絶縁チューブ９により覆われている。図６は、絶縁部材の一例である長さＬの絶縁チューブ９を示す図である。なお、図５に示すように冷間圧接された接合部にはカット後においても残存したバリ６７Ａが存在することから、バリ６７Ａの高さｈよりも絶縁チューブ９の厚さｔが小さい場合（すなわち、絶縁チューブ９が薄い場合）には、バリ６７Ａによって絶縁チューブ９に穴が開き、絶縁不良を引き起こすおそれがある。そのため、絶縁チューブ９の厚さｔをバリ６７Ａの高さｈよりも大きくする（ｈ＜ｔ）ことで、カット後においても残存したバリ６７Ａが絶縁チューブ９を突き抜けてしまうことを防止し、絶縁チューブ９による絶縁の信頼性を維持することができる。
【００２５】  また、図６に示すように、絶縁チューブ９が内径ｄである場合には、絶縁チューブ９の装着を容易なものとするため、（絶縁される線材の線径）＋２ｈ＜ｄとすることが好ましい。また、上記の説明では、絶縁チューブ９の材料としてはゴムを例示することができるが、これに限定されない。絶縁チューブ９の材料としては、絶縁紙、樹脂及びテープを例示することができる。絶縁チューブ９の材料が、絶縁紙、樹脂またはテープである場合にも、絶縁チューブ９の厚さｔはバリの高さｈよりも大きくすると、バリ６７Ａが絶縁チューブ９を突き抜けてしまうことを防止することができる。なお、絶縁チューブ９の材料が絶縁紙などのように薄い場合には、複数枚重ね合わせられた構造であってもよく、このような構造である場合には、複数枚重ね合わせた厚さがバリの高さよりも大きければよい。なお、絶縁チューブ９の材料を樹脂材料とすると、接合部を外部の応力から保護することができる。また、絶縁チューブ９が加熱により収縮する絶縁性のチューブ（熱収縮性チューブ）である場合には、加熱により収縮する前の内径が内径ｄである。
【００２６】  また、図５に示すように、冷間圧接部近傍のアルミ線７及び銅線６には、チャック固定された痕（チャック部６７ｂ）が残る。チャック部６７ｂは、固定時に加えられた力により機械的な強度が低下しているので、冷間圧接では、このチャック部６７ｂの強度が低下する。冷間圧接後、チャック部６７ｂにかかる力がなるべく抑えられるとよい。そこで、本実施の形態においては、絶縁チューブ９の材料として樹脂スリーブを用い、冷間圧接によりチャックされたチャック部分６７ｂを覆うことで、外部からの応力をスリーブにより受けて、チャック部６７ｂにかかる力が抑えられる構造とするとよい。樹脂スリーブの樹脂材料としては、ＦＥＰ（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ），ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ），ＰＥＮ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ），ＰＰＳ（ＰｏｌｙＰｈｅｎｙｌｅｎｅ  Ｓｕｌｆｉｄｅ）等を例示することができる。また、絶縁チューブ９の材料としてはモールド樹脂等を用い、モールド樹脂でチャック部６７ｂも覆うと、チャック部６７ｂにかかる応力を低減することができる。冷間圧接部とチャック部とをモールド樹脂で覆うと、チャック部への応力による、線材の破断を防止することができる。このように、チャック部が樹脂材料の絶縁チューブにより覆われると、機械的な強度が低下しているチャック部が外部の応力から保護される。なお、機械的な強度とは、引っ張り応力や曲げ応力に対する強度をいう。
【００２７】  または、固定子１（ステータ）の全体をモールド樹脂により覆うことで、モールドステータとしてもよい。モールドステータは、固定子１（ステータ）を収容する成形金型にＢＭＣ（Ｂｕｌｋ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）等の熱硬化性樹脂（モールド樹脂）を射出することにより得られる。固定子１（ステータ）をモールドステータとすると、固定子１（ステータ）と冷間圧接部との間を絶縁しつつ、チャック部への応力を緩和することができる。また、固定子１（ステータ）をモールドステータとする場合には、絶縁チューブ等で被覆された後に固定子１（ステータ）全体がモールド樹脂により覆われていてもよい。このように、冷間圧接による接合部と固定子がモールド樹脂により覆われると、接合部が動かず、また、接合部に応力がかかりにくいため、接合部の信頼性を維持して、電動機を運転させることができる。
【００２８】  なお、固定子１（ステータ）をモールドステータとする場合には、モールドステータを成形するときに圧力によって結線（リード線５，銅線６，アルミ線７が接合された配線）が動いてしまうおそれがある。そのため、上記説明したように冷間圧接部を絶縁チューブ９などで絶縁しておくと、電圧の異なる他の配線またはステータコア２の電磁鋼板との接触による短絡を防止することができる。
【００２９】  図７は、冷間圧接の接合部６７及びチャック部６７ｂを円筒状（チューブ状）の絶縁チューブ９によって覆った形態を示す図である。冷間圧接された線材は、アルミ線７と銅線６である。
【００３０】  図７において、ステータコア２の端面から銅線６のチャック部６７ｂまでの距離がＬ１であり、絶縁チューブ９の長さがＬ２であり、ステータコア２の端面から銅線６とリード線５との接合部５６までの距離がＬ３である。図７に示すように、Ｌ１＜Ｌ２とすると、絶縁チューブ９がステータコア２の方向に多少ずれた場合であっても、アルミ線７と銅線６の接合部６７である冷間圧接部やチャック部が露出することを防止することができる。
【００３１】  また、本実施の形態においては、アルミ線７と銅線６を冷間圧接するため結線が長くなり、電圧が異なる他の相（例えば三相モータのＵ相であれば、Ｖ相若しくはＷ相、または、単相モータの主巻線であれば補助巻線）と接触して短絡が生じるおそれがある。図７に示すように、ステータコア２の端面から絶縁チューブ９で覆うことで、他の相の配線との接触を防止することができる。その結果、結線の取り回しがしやすく、作業性が向上し、生産性が改善する。
【００３２】  図８は、すべての接合部及び冷間圧接のチャック部を絶縁チューブ９によって覆った形態を示す図である。図８に示すように、Ｌ３＜Ｌ２とすると、１つの絶縁チューブ９でアルミ線７と銅線６との接合部６７及び銅線６とリード線５との接合部５６の双方を絶縁することが可能であり、図７の構成が奏する効果に加えて、銅線６とリード線５との接合部５６を保護することも可能である。また、アルミ線７と銅線６との接合部６７のバリを除去する際に銅線６を傷つけてしまったとしても、銅線６の傷の場所によらず、銅線６の傷の部分を保護及び補強することができる。また、内径ｄの最大の大きさは端子４の最大辺に対し１．２倍以下とするとよい。これは、図８に示すように、Ｌ１＜Ｌ３＜Ｌ２の場合には、接合部５６を接合した後に、端子４を通す必要があるが、必要以上に大きいと、作業中に絶縁チューブ９が抜け落ちるおそれがあるからである。内径ｄの最大の大きさを、端子４の最大辺に対して１．２倍より小さくすることで、作業中に絶縁チューブ９が抜け落ちてしまうことを防止することができる。なお、図７に示すように、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の場合には、絶縁チューブ９の内径ｄは、端子４が通過しない大きさとすることが好ましい。図７に示すように、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の場合には、絶縁チューブ９を装着した後に接合部５６を接合することが可能であるため、端子４が絶縁チューブ９を通過する必要がなく、また、絶縁チューブ９の内径ｄを端子４が通過しない大きさとすることで、作業中に絶縁チューブ９が抜け落ちてしまうことを防止することができる。
【００３３】  また、冷間圧接された巻線は、冷間圧接部近傍のチャック部が折れやすく、電動機の製造時にチャック部に予期しない応力がかかると、チャック部が破損するおそれがある。そこで、絶縁チューブ９としては透明なものを用いることが好ましい。絶縁チューブ９として透明なものを用いると、冷間圧接部近傍のチャック部の状態を目視により監視することが可能となり、破損しやすいチャック部に注意を払い、また、破損した場合に目視による確認が可能である。
【００３４】  また、２箇所以上が冷間圧接された結線においては、絶縁チューブ９を透明とし、２箇所の冷間圧接部のうち少なくとも一方にマーキングをすると、各相の判別などが容易となり、作業性が向上する。なお、このようなマーキングは、透明な絶縁チューブ９の一部にのみ付ければよく、リード線の色と同じ色にすることが好ましい。
【００３５】  ところで、図２に示す縛り糸８は、各リード線５をまとめるために強固に固定される。そのため、冷間圧接部が縛り糸８の下にあると、冷間圧接部に応力がかかり破断するおそれがある。冷間圧接部が縛り糸８の下以外に配置されると、冷間圧接部が縛り糸８からの応力を受けず、破断することを防止することができる。
【００３６】  また、縛り糸８は、コイルエンド３ａ，３ｂを固定している縛り糸（コイルエンド縛り糸）とは異なるものである。コイルエンド縛り糸はコイルエンド３ａ，３ｂ全体に施されているが、リード線縛り糸（縛り糸８）のように強固に固定しなくてもよく、冷間圧接部がコイルエンド縛り糸の下に配置されても問題はない。
【００３７】  また、引き出し線縛り糸である縛り糸８は強固に固定することから、縛り糸８が固定する位置はリード線５の部分であることが好ましい。
【００３８】  また、アルミ線７は銅線６に比べて機械的強度が低いため、縛り糸８が固定する位置にアルミ線７が誤って配置されると破断するおそれがある。そのため、アルミ線７と銅線６を冷間圧接により接合した後にアルミ線７の部分をコイルエンド３ａ，３ｂ内、または、ステータ１（固定子）のスロット内に収めると、縛り糸８が固定する位置にアルミ線７が配置されることを防止することができるため破断を防止することができ、作業性が向上する。さらには、このような構成とすると、例えば分布巻きのように、コイルエンド３ａ，３ｂに外部から圧力をかけて形を整える成形作業を行う場合、圧力がアルミ線７にかからず、アルミ線７の変形及び破断を防止することができ、信頼性を向上させることができる。
【００３９】  また、冷間圧接部近傍（接合部からチャック部まで）は応力に弱いため、コイルエンド３ａ，３ｂの成形圧力が冷間圧接部近傍に直接かからないように、冷間圧接部近傍をコイルエンド３ａ，３ｂ内に収容させ、冷間圧接部近傍をコイルエンド３ａ，３ｂ上に配置しない構成とすると、コイルエンド３ａ，３ｂの成形圧力が直接かかることを防止することができ、冷間圧接部近傍における変形及び破断を防止することができる。
【００４０】  また、冷間圧接は、機械的にかしめる方法やはんだ付け等よりも作業に時間を要する。そのため、同相の巻線が２つ以上直列に接続されると、加工時間を短くすることができる。例えば、Ｕ相のコイルが二個存在する固定子では、直列接続では接合部は２箇所であり、並列接続では接合部は４箇所である。つまり、直列接続は並列接続に比べて接合部が少なく、冷間圧接をする箇所が減り、加工時間を短くすることができる。
【００４１】  また、直列接続の同相のコイルは、一本の連続した巻線であり、はんだ付けや機械的にかしめて接合された部分を有しないことが好ましい。なお、これは、単相の電動機（単相誘導電動機）でも同様であり、例えば補助巻線は直列接続されているほうが接合部が少なく、加工時間を短くすることができる。このように補助巻線が２つ以上存在する巻線も同相と呼ぶ。
【００４２】  また、アルミ線は銅線に比べて軟らかいので、インバータを使用しない誘導電動機では起動時に大きな電流が流れ、コイルエンドの変形が生じうる。しかしながら、単相誘導電動機の補助巻線では起動時に流れる電流が小さく、コイルエンドにかかる力が小さいため、補助巻線にアルミ線を用いてもコイルエンドは変形しにくい。また、アルミ線と銅線が混在する巻線の電動機では、アルミ線を内側に配置すると、内側のアルミ線を外側の銅線によって支えつつ保護することが可能であるため、アルミ線が応力により変形することを防止することができる。
【００４３】  なお、冷間圧接部及びチャック部では機械的な強度が低く、この部分における振動は抑制されることが好ましい。例えば、コイルエンドにワニスを塗布してコイルを固着させると、振動を抑制することができ、長寿命で信頼性の高い電動機が得られる。
【００４４】  従来は、アルミ線を用いた電動機は軽量化可能である一方で、接合部の機械的強度に問題を抱えていたが、本実施の形態によれば、このような問題を解決することが可能であるため、信頼性を維持しつつ、送風機や圧縮機を軽量化することができる。
【００４５】  また、送風機に多く用いられているモールドモータに上記構成を適用すると、冷間圧接の接合部を絶縁しつつ振動を抑制することもできるため、本実施の形態にかかる電動機は送風機に適用されることが特に好ましいといえる。
【００４６】  また、空調装置等に用いられる圧縮機内は、高温高圧であり、油、冷媒、微量の水分または金属等が含まれ、クリープ変形による破壊等を引き起こしかねない。本実施の形態によれば、アルミ線と銅線との接合に信頼性の高い冷間圧接を用い、さらには絶縁を確実に行うことができる。空調装置等に用いられる圧縮機を駆動する電動機に上記説明した構成を適用すると、軽量化が可能であり、且つ信頼性を向上させることができる。
【００４７】  このように、本実施の形態にて説明した構成の電動機を送風機または圧縮機に適用することで、軽量であり、且つ信頼性の高い機器を提供することができる。
【００４８】  以上本実施の形態にて説明した電動機は、回転子とスロットに複数の巻線が巻かれた固定子とを備える電動機であって、前記複数の巻線のうち少なくともいずれか一つが、単線のアルミ線と、前記アルミ線に接合された単線の銅線と、前記銅線に接合された撚り線と、前記アルミ線と前記銅線の間に冷間圧接により接合された冷間圧接部と、前記銅線と前記撚り線の間に非圧接の接合部と、を有し、前記冷間圧接部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きいことを特徴とする。
【００４９】  以上本実施の形態にて説明した電動機は、回転子とスロットに複数の巻線が巻かれた固定子とを備える電動機であって、前記複数の巻線のうち少なくともいずれか一つが、単線のアルミ線と、前記アルミ線に接合部を介して接合された単線の銅線と、前記銅線に接合された撚り線と、を有し、前記アルミ線及び前記銅線は、前記接合部に接して、前記銅線または前記アルミ線の他の部分よりも機械的強度が低い低強度部をそれぞれ含み、前記接合部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きいことを特徴とする。前記低強度部は前記絶縁部材に覆われていることが好ましい。
【００５０】  以上、本実施の形態にて説明したように、アルミ線と銅線を接合する場合には、アルミ線が酸化しやすいため、ハンダやロウ付け等では接合が困難であり、信頼性を保つことができない。そこで、線材同士を押し付けて金属の新生面（酸化していない金属面）同士を金属結合させる冷間圧接を用いると、アルミ線と銅線の接合の信頼性を高くすることができるため、信頼性の高いモータが得られる。しかしながら、冷間圧接では接合部にバリが発生し、このバリを完全に取り除くことは困難であるため、絶縁部材等により接合部を覆うと、接合部に残存したバリにより絶縁部材を突き破るおそれがある。そのため、冷間圧接部のバリの高さより絶縁部材の厚さを大きくすることでバリが絶縁部材を突き破ることがなく、巻線間の絶縁性を確保し、電動機を動作させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】  以上のように、本発明にかかる電動機は、軽量化したい機器に有用であり、特に、送風機及び圧縮機に適している。
【符号の説明】
【００５２】  １  固定子（ステータ）、２  ステータコア、３ａ，３ｂ  コイルエンド、４，４ａ，４ｂ，４ｃ  端子、５，５ａ，５ｂ，５ｃ  リード線、６，６ａ，６ｂ，６ｃ  銅線、７，７ａ，７ｂ，７ｃ  アルミ線、８  縛り糸、９  絶縁チューブ、５６，６７  接合部、６７ａ，６７Ａ  バリ、６７ｂ  チャック部。
【図１】
2015151202.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2015151202.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月9日(2016.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単線のアルミ線と単線の銅線との接合部を有する電動機であって、
前記接合部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、
前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きい電動機。
【請求項２】
回転子とスロットに複数の巻線が巻かれた固定子とを備える電動機であって、
前記複数の巻線のうち少なくともいずれか一つが、
単線のアルミ線と、
前記アルミ線に接合された単線の銅線と、
前記銅線に接合された撚り線と、
前記アルミ線と前記銅線の間に冷間圧接により接合された冷間圧接部と、
前記銅線と前記撚り線の間に非圧接の接合部と、を有し、
前記冷間圧接部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、
前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きい電動機。
【請求項３】
前記銅線は、前記冷間圧接部に接して、機械的強度の低いチャック部を有し、
前記固定子が有するステータコアの端面から前記銅線内の前記チャック部までの長さが円筒状の前記絶縁部材の長さよりも短い請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記絶縁部材が透明である請求項２または３に記載の電動機。
【請求項５】
前記巻線には前記冷間圧接部を複数備え、前記冷間圧接部を覆う前記絶縁部材の少なくともいずれかにマーキングされている請求項４に記載の電動機。
【請求項６】
前記巻線から引き出される引き出し線を固定する縛り糸は、前記冷間圧接部が応力を受けないように前記引き出し線を固定する請求項２から５のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項７】
前記アルミ線及び前記銅線は前記固定子のコイルエンド内に配置され、前記撚り線が前記縛り糸にて固定される請求項６に記載の電動機。
【請求項８】
前記アルミ線では、複数の同相の巻線が直列に接続されている請求項２から７のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項９】
請求項２から８のいずれか一項に記載の電動機が主巻線と補助巻線を含む単相誘導電動機であって、
前記補助巻線には前記アルミ線を含む電動機。
【請求項１０】
前記巻線と前記冷間圧接部はワニスにより覆われている請求項２から９のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項１１】
前記絶縁部材は樹脂材料により形成されている請求項２に記載の電動機。
【請求項１２】
前記冷間圧接部と前記固定子がモールド樹脂に覆われている請求項２に記載の電動機。
【請求項１３】
回転子とスロットに複数の巻線が巻かれた固定子とを備える電動機であって、
前記複数の巻線のうち少なくともいずれか一つが、
単線のアルミ線と、
前記アルミ線に接合部を介して接合された単線の銅線と、
前記銅線に接合された撚り線と、を有し、
前記アルミ線及び前記銅線は、前記接合部に接して、前記銅線または前記アルミ線の他の部分よりも機械的強度が低い低強度部をそれぞれ含み、
前記接合部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、
前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きい電動機。
【請求項１４】
前記低強度部が前記絶縁部材に覆われている請求項１３に記載の電動機。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の電動機を備えた送風機。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の電動機を備えた圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、単線のアルミ線と単線の銅線との接合部を有する電動機であって、前記接合部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きい電動機である。
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月1日(2017.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単線のアルミ線と、単線の銅線と、撚り線とがこの順に配された巻線を有する電動機であって、
前記アルミ線と前記銅線とは冷間圧接により接合され、
前記銅線と前記撚り線とは非圧接により接合され、
前記アルミ線と前記銅線との接合部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、
前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きい電動機。
【請求項２】
回転子とスロットに複数の巻線が巻かれた固定子とを備える電動機であって、
前記複数の巻線のうち少なくともいずれか一つが、
単線のアルミ線と、
前記アルミ線に接合された単線の銅線と、
前記銅線に接合された撚り線と、
前記アルミ線と前記銅線の間に冷間圧接により接合された冷間圧接部と、
前記銅線と前記撚り線の間に非圧接の接合部と、を有し、
前記冷間圧接部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、
前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きい電動機。
【請求項３】
前記銅線は、前記冷間圧接部に接して、機械的強度の低いチャック部を有し、
前記固定子が有するステータコアの端面から前記銅線内の前記チャック部までの長さが円筒状の前記絶縁部材の長さよりも短い請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記絶縁部材が透明である請求項２または３に記載の電動機。
【請求項５】
前記巻線には前記冷間圧接部を複数備え、前記冷間圧接部を覆う前記絶縁部材の少なくともいずれかにマーキングされている請求項４に記載の電動機。
【請求項６】
前記巻線から引き出される引き出し線を固定する縛り糸は、前記冷間圧接部が応力を受けないように前記引き出し線を固定する請求項２から５のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項７】
前記アルミ線及び前記銅線は前記固定子のコイルエンド内に配置され、前記撚り線が前記縛り糸にて固定される請求項６に記載の電動機。
【請求項８】
前記アルミ線では、複数の同相の巻線が直列に接続されている請求項２から７のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項９】
請求項２から８のいずれか一項に記載の電動機が主巻線と補助巻線を含む単相誘導電動機であって、
前記補助巻線には前記アルミ線を含む電動機。
【請求項１０】
前記巻線と前記冷間圧接部はワニスにより覆われている請求項２から９のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項１１】
前記絶縁部材は樹脂材料により形成されている請求項２に記載の電動機。
【請求項１２】
前記冷間圧接部と前記固定子がモールド樹脂に覆われている請求項２に記載の電動機。
【請求項１３】
回転子とスロットに複数の巻線が巻かれた固定子とを備える電動機であって、
前記複数の巻線のうち少なくともいずれか一つが、
単線のアルミ線と、
前記アルミ線に接合部を介して接合された単線の銅線と、
前記銅線に非圧接により接合された撚り線と、を有し、
前記アルミ線及び前記銅線は、前記接合部に接して、前記銅線または前記アルミ線の他の部分よりも機械的強度が低い低強度部をそれぞれ含み、
前記接合部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、
前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きい電動機。
【請求項１４】
前記低強度部が前記絶縁部材に覆われている請求項１３に記載の電動機。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の電動機を備えた送風機。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の電動機を備えた圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、単線のアルミ線と、単線の銅線と、撚り線とがこの順に配された巻線を有する電動機であって、前記アルミ線と前記銅線とは冷間圧接により接合され、前記銅線と前記撚り線とは非圧接により接合され、前記アルミ線と前記銅線との接合部には絶縁部材により覆われたバリが存在し、前記絶縁部材の厚さは、前記バリの高さよりも大きい電動機である。
【国際調査報告】
2015151202.tif 000011
2015151202.tif 000012
2015151202.tif 000013