(57)【要約】【課題】永久磁石を内装した回転子を有する電動圧縮機に関し、高効率でかつ、信頼性の高い電動圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】密閉容器４内に永久磁石を内装した回転子１０６および固定子１０５からなる電動要素１０１と、電動要素１０１によって駆動される圧縮要素１０２とを収容し、圧縮要素１０２は主軸部７ａ及び偏心部７ｂから構成されたクランクシャフト７と、シリンダブロック１０８と、軸受け１３０とピストン９とを備えた電動圧縮機において、クランクシャフト７を軸受け１３０に嵌入し、主軸部７ａに永久磁石１１１を内装した回転子１０６を固定したサブ組み立て品の状態で、永久磁石１１１にヨーク着磁を施す事により確実に着磁しかつ、鉄粉等の異物混入及び、固定子１０５の巻線２１の絶縁破壊を防ぐ事ができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に永久磁石を内装した回転子および固定子からなる電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素は主軸部及び偏心部から構成されたクランクシャフトと、ボア部を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックに固定され、前記主軸部を回転自在に軸支する軸受けと前記ボア部内を往復するピストンと、前記偏心部の回転運動を前記ピストンへ伝達する連結手段とを備え、前記クランクシャフトを前記軸受けに嵌入し、前記主軸部に前記回転子を固定したサブ組み立て品の状態において、前記永久磁石にヨーク着磁を施した事を特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前期永久磁石が希土類で構成された請求項１記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記固定子には巻線を直接巻装したティースを有し、前記ティースの数が回転子の極数で割り切れない構成の電動要素を用いた請求項１または請求項２記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫等に使用される密閉型電動圧縮機（以下圧縮機という）の高信頼性化、高効率化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、回転子に永久磁石を内装した電動圧縮機は、高効率化を目的に冷蔵庫等においても多く用いられており、その形態や、永久磁石の着磁方法について様々な工夫が凝らされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来例の圧縮機の構成及び、着磁方法について説明する。
【０００４】
図５は従来の圧縮機の断面図、  図６、図７、図８、図９は従来の圧縮機における電動要素の詳細図、図１０は従来の圧縮機における着磁の結線図、図１１は従来の圧縮機における着磁ヨークの構造図である。
【０００５】
図５から図９において、電動要素１と圧縮要素２とからなる圧縮機本体３を密閉容器４に収容している。電動要素１は固定子５、回転子６とからなる。圧縮要素２は電動要素１によって駆動される。
【０００６】
次に圧縮要素２の詳細を以下に説明する。クランクシャフト７は回転子６を圧入又は焼き嵌めにより固定した主軸部７ａおよび主軸部７ａに対し偏心して形成された偏心部７ｂを有する。シリンダーブロック８は略円筒形のボア部８ａとともに主軸部７ａを軸支する軸受け部８ｂを有する。ピストン９はボア部８ａに勘入され、偏心部７ｂとの間を連結手段１０によって連結されている。
【０００７】
次に電動要素１の詳細を説明する。図６に示す様に回転子６にはフェライトで作られた４極の永久磁石１１が内装されている。固定子５には図７に示す様に２４個のティース１２と、スロット１３があり、スロット１３には３相４極の巻線１４がＹ結線され、一般的に分布巻きと呼ばれる方法で巻装されている。
【０００８】
また、より高効率化、低コスト化を目的に、固定子５相当には図８、図９に示す様な突極集中巻きと呼ばれる固定子１５のティース１６に直接巻線１７を巻装したタイプも用いられている。この場合、回転子６の永久磁石１１の極数（本例は４極）に対しティース１６の数（本例は６個）は１．５倍が一般的である。
【０００９】
さらに、最近さらなる高効率化を目的に、永久磁石１１にはＢＨ積の大きい希土類の物が使われはじめている。
【００１０】
次に以上のような構成における永久磁石１１の着磁方法について説明する。
【００１１】
一般的に永久磁石１１の着磁方法は、圧縮機の固定子１５を用いる固定子着磁と専用の着磁ヨーク１９で着磁するヨーク着磁とが知られている。
【００１２】
始めに固定子着磁について図６と図１０を用いて説明する。
【００１３】
固定子着磁は、圧縮要素２と電動要素１が組み込まれた圧縮機本体３の状態において、図６に示す様に回転子６を特定の回転位置に合わせ、図１０に示す様に巻線１４のＵ相に直流電源１８を接続し、瞬時的に大電流を流して永久磁石１１を着磁する。
【００１４】
次にヨーク着磁について図１１を用いて説明する。
【００１５】
１９は着磁用の着磁ヨーク１９で回転子６の永久磁石１１の極数（本例は４極）と同数のティース２０を有し、各ティース２０には巻線２１が直接巻装されている。この着磁ヨーク１９の中に固定子５単体を挿入し、回転位置を合わせた後、巻線２１に着磁電流を流して永久磁石１１を着磁する。
【００１６】
以降、圧縮機のクランクシャフト７の主軸部７ａに固定子５を圧入又は焼き嵌めにて固定する。
【００１７】
【特許文献１】
特開平１１−３４１７５２号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記固定子着磁の場合、固定子５の巻き線１４そのものに瞬時に大電流を流す為、電磁衝撃により巻線１４が変形しその電磁衝撃のレベルによっては巻線１４の絶縁破壊を招くといった不具合があった。特に、永久磁石１１に比較的大きな着磁エネルギーが必要な希土類の磁石を使用する場合においては、巻線１４により大きな電流を通電する必要がある為、より大きな電磁衝撃を与え、より巻線１４の変形及び絶縁破壊を招きやすく、固定子着磁石は不向きであるという不具合があった。
【００１９】
また、固定子５相当が図８に示す様な突極集中巻きタイプの固定子１５の場合、ティース１６の数（本例は６個）が永久磁石１１の極数（本例は４極）で割り切れない為、永久磁石１１個々の着磁が不均一となり、複数の工程に分ける等、高度な着磁技術が必要となる。
【００２０】
一方、上記ヨーク着磁では、前記課題は解決するものの、固定子５単体で着磁した場合、着磁された固定子５をクランクシャフト７の主軸部７ａに圧入又は、焼嵌する必要があるので固定子５に鉄粉等が付着しやすく、かつ工程の治具や装置等も磁化させ、工程上にも鉄粉等を付着させやすい。その結果、圧縮機本体３に鉄粉等が混入することで圧縮機の信頼性を低下させるという欠点があった。
【００２１】
本発明は、従来の課題を解決するもので、高効率でかつ、信頼性の高い電動圧縮機を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、密閉容器内に永久磁石を内装した回転子および固定子からなる電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素とを収容し、前記圧縮要素は主軸部及び偏心部から構成されたクランクシャフトと、ボア部を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックに固定され、前記主軸部を回転自在に軸支する軸受けと前記ボア部内を往復するピストンと、前記偏心部の回転運動を前記ピストンへ伝達する伝達手段とを備え、前記クランクシャフトを前記軸受けに嵌入し、前記主軸部に前記回転子を固定したサブ組み立て品の状態において、前記永久磁石にヨーク着磁を施す事により、着磁後から固定子組み付けまでの工程が減り、また着磁された回転子に鉄粉等が付着する機会が減り、さらに固定子を着磁に用いないので固定子の巻線の変形や絶縁破壊を防ぐという作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の永久磁石が希土類で構成されているもので、請求項２の作用に加え、着磁に、より大きな電流を必要とする希土類の永久磁石であっても確実に着磁を実現するという作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明の固定子に巻線を直接巻装したティースを有し、前記ティースの数が回転子の極数で割り切れない構成の電動要素を用いているもので、請求項１または請求項２の作用に加え、ティースの数が回転子の極数で割り切れない構成の電動要素であっても着磁を実現するという作用を有する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお従来例と同一部品は同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態による圧縮機の要部断面図で、図２は同実施の形態による圧縮機の電動要素の詳細図で、図３は同実施の形態による圧縮機のサブアッセンブリーの詳細図である。図４は同実施の形態による圧縮機に用いられる着磁方法の説明図である。
【００２７】
図１  、図２において、電動要素１０１圧縮要素１０２とからなる圧縮機本体１０３を密閉容器４に収容している。電動要素１０１は固定子１０５、回転子１０６からなる。圧縮要素１０２は電動要素１０１によって駆動される。次に圧縮要素１０２の詳細を以下に説明する。クランクシャフト７は回転子１０６を圧入又は、焼き嵌めにより固定した主軸部７ａおよび主軸部７ａに対し偏心して形成された偏心部７ｂを有する。シリンダーブロック１０８は略円筒形のボア部１０８ａを有する。  主軸部７ａを軸支する軸受け１３０はシリンダーブロック１０８にボルト１３１にて固定されている。ピストン９はボア部１０８ａに勘入され、偏心部７ｂとの間を連結手段１０によって連結されている。
【００２８】
次に電動要素１０１の詳細を以下に説明する。図２に示す様に回転子１０６にはフェライトまたは希土類で作られた４極の永久磁石１１１が内装されている。固定子１０５には６個のティース１１６に直接巻線１１７を巻装した突極集中巻きタイプや分布巻きタイプ（図示しない）を用い、シリンダーブロック１０８にボルト等（図示しない）で固定されている。
【００２９】
図４において着磁ヨーク１９は回転子１０６の永久磁石１１１の極数（本例は４極）と同数のティース２０とスロット２２を有し、各ティース２０には巻線２１が直接巻装されている。巻き線２１は大きな着磁エネルギーを繰り返し得られる様に比較的線径の太い銅線を用い、巻き数も多めに巻かれ、巻き線２１の表面には絶縁皮膜に加えワニス等の絶縁材料が塗られている。また、比較的線径の太い巻き線を多く巻けるように、着磁ヨーク１９の外殻形状及びスロット２２は固定子１０５に比べ大きく作られている。
【００３０】
次に以上のような構成における永久磁石１１１の着磁方法について図３、図４を用いて説明する。
【００３１】
クランクシャフト７に軸受け１３０を嵌入し回転子１０６をクランクシャフトの主軸部７ａに圧入又は、焼き嵌めにより固定したサブアッセンブリー１３２の状態で図４に示す様に回転子１０６に着磁ヨーク１９を嵌装し、回転子１０６の回転位置を特定の位置に合わせた後、着磁ヨーク１９の巻線２１に着磁電流を流し、回転子１０６の永久磁石１１１を着磁する。
【００３２】
以降、サブアッセンブリー１３２の軸受け１３０をシリンダーブロック１０８にボルト１３１で固定し、固定子１０５をシリンダーブロック１０８にボルト等（図示しない）で固定する。
【００３３】
したがって、回転子１０６を予めクランクシャフト７に固定した後、着磁するので、着磁後から固定子組み付けまでの工程が減り、着磁された回転子１０６に鉄粉等が付着する機会を減らし、圧縮機内部への鉄粉等の異物混入を減らす事を実現する。加えて着磁には固定子１０５を用いず着磁ヨーク１９を用いているので、固定子１０５の巻線２１の変形や絶縁破壊を防ぐ事を実現する。
【００３４】
さらに、より大きな電流を必要とする希土類の永久磁石１１であっても、固定子１０５を用いず着磁石ヨーク１９を用いて着磁するので、より大きな着磁エネルギーを与える事が可能となり、確実に着磁する事を実現する。
【００３５】
さらに、ティース２０の数が回転子１０６の極数で割り切れない構成の電動要素１０１であっても、永久磁石１１１の極数と同数のティース２０を持った着磁ヨーク１９を用いて着磁するので、容易かつ確実に着磁する事を実現する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、着磁後から固定子組み付けまでの工程を減らし、着磁された回転子に鉄粉等が付着する機会を減らし、圧縮機内部への鉄粉等の異物混入を減らす事で圧縮機の信頼性を向上する効果があり、さらに固定子の巻線の変形や絶縁破壊を防ぐ事でより圧縮機の信頼性を向上する効果がある。
【００３７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、着磁により大きな電流を必要とする希土類の永久磁石であっても、固定子を用いず着磁石ヨークを用いて着磁するので、より大電流を流す事が可能となり、確実に着磁を実現し、請求項１に記載の発明の効果に加えて圧縮機の効率を向上する効果がある。
【００３８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明に加えて、ティースの数が回転子の極数で割り切れない構成の電動要素であっても、永久磁石の極数と同数のティースを持った着磁ヨークを用いて着磁するので容易かつ確実に着磁し、請求項１または請求項２の効果に加え、圧縮機の効率をより向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の電動圧縮機の断面図
【図２】同実施形態の電動圧縮機における電動要素の詳細図
【図３】同実施形態の電動圧縮機におけるサブアッセンブリーの詳細図
【図４】同実施の形態の電動圧縮機における着磁方法の説明図
【図５】従来の電動圧縮機の断面図
【図６】従来の電動圧縮機における電動要素の詳細図
【図７】従来の電動圧縮機における電動要素の詳細図
【図８】従来の電動圧縮機における電動要素の詳細図
【図９】従来の電動圧縮機における電動要素の詳細図
【図１０】従来の電動圧縮機における着磁の結線図
【図１１】従来の電動圧縮機における着磁ヨークの構造図
【符号の説明】
４    密閉容器
７    クランクシャフト
７ａ  主軸部
７ｂ  偏心部
９    ピストン
１０  連結手段
２０，１１６  ティース
２１，１１７  巻線
１０１  電動要素
１０２  圧縮要素
１０５  固定子
１０６  回転子
１０８  シリンダーブロック
１０８ａ  ボア部
１１１  永久磁石
１３０  軸受け
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004332688.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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