(57)【要約】【課題】ロータ内に挿入した磁性材料を磁化する際、巻線に流れる大電流によって巻線が変形し、隣り合う異相の前記巻線間に衝撃が加わり、巻線の皮膜が破壊されショートを発生するのを防止するための絶縁性巻線保護具およびそれを用いてロータ内に挿入した磁性材料を磁化する着磁方法の提供。【解決手段】複数のティース部４Ｃおよびティース部４Ｃに中巻方式で巻装された巻線４Ｂを有するステータ４と、ステータ４の内側に所定の間隔を設けて、ステータ４と同心円状に回転軸６に固定されて回転自在に保持されており、電磁鋼板を積層した積層体５Ａ内に磁性材料３０を挿入して成るロータ５とを備えた電動要素２の磁性材料３０を磁化する際に使用する絶縁性巻線保護具４０であって、隣り合う巻線４Ｂ間に所定の長さ挿入可能な脚４１を必要な数備えるとともに、脚４１を固定し、支持するための固定部４２が脚４１と一体的に形成されている絶縁性巻線保護具４０を用いることにより課題を解決できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のティース部および前記ティース部に集中巻方式で巻装された巻線を有するステータと、前記ステータの内側に、所定の間隔を設けて、ステータと同心円状に回転軸に固定されて回転自在に保持されており、電磁鋼板を積層した積層体内に磁性材料を挿入して成るロータとを備えた電動要素の前記磁性材料を磁化する際に使用する絶縁性巻線保護具であって、
前記巻線保護具は、隣り合う前記巻線間に所定の長さ挿入可能な脚を必要な数備えるとともに、前記脚を固定し、支持するための固定部が前記脚と一体的に形成されていることを特徴とする絶縁性巻線保護具。
【請求項２】
前記巻線の全長をＨ、前記脚を前記巻線間に挿入した時の挿入長さをＬとした時、ＨとＬが次式（１）で表される関係を満足するように前記脚が形成されていることを特徴とする請求項１記載の絶縁性巻線保護具。
（１／２）Ｈ≦Ｌ                  式（１）
【請求項３】
複数のティース部および前記ティース部に集中巻方式で巻装された巻線を有するステータと、前記ステータの内側に、所定の間隔を設けて、ステータと同心円状に回転軸に固定されて回転自在に保持されているロータであって、電磁鋼板を積層した積層体内に磁性材料を挿入して成るロータとを備えた電動要素の前記磁性材料を磁化する際に、
隣り合う前記巻線間に挿入可能な脚を必要な数備えるとともに、前記脚を固定し、支持するための固定部が前記脚と一体的に形成されている絶縁性巻線保護具を使用し、前記脚を隣り合う前記巻線間に挿入し、固定した後、前記巻線に通電して前記磁性材料を磁化することを特徴とする着磁方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は絶縁性巻線保護具およびそれを用いた着磁方法に関するものであり、さらに詳しくは、ステータの複数のティース部に集中巻方式で巻装された巻線に通電して、ロータの電磁鋼板を積層した積層体内に挿入された磁性材料を磁化する際、巻線に流れる大電流によって巻線が変形し、隣り合う異相の巻線間に衝撃が加わり、巻線の皮膜が破壊されショートを発生するのを防止するための絶縁性巻線保護具およびそれを用いた着磁方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は電動要素の断面説明図である。
図４に示したように、ステ―タ４は、ドーナツ状の電磁鋼板を積層した積層体４Ａと、この積層体４Ａに設けられた６個のティース部（歯部）４Ｃに、絶縁物（プラスチック製インシュレータ）２０を介して集中巻方式により直接巻装された３相巻線４Ｂ（４Ｂ−Ｕ１、４Ｂ−Ｖ１、４Ｂ−Ｗ１、４Ｂ−Ｕ２、４Ｂ−Ｖ２、４Ｂ−Ｗ２）を有している（例えば、特許文献１参照）。
電動要素２は、このステ―タ４と、ステ―タ４の内側に所定の間隔を設けて挿入設置されたロータ５とからなる。このロータ５は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸６に固定されている。ロータ５はステ―タ４と同様に電磁鋼板の積層体５Ａで形成され、この積層体５Ａ内に希土類、フェライトなどの磁性材料３０を挿入し、そして、前記ステータ４の巻線４Ｂに大電流を短時間通電して、磁性材料３０の磁化が行われる。
【特許文献１】特開２００２−１４２４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、磁性材料３０を磁化する際、巻線に流れる大電流によって巻線が変形し、隣り合う異相の前記巻線４Ｂ間に衝撃が加わり、巻線の皮膜が破壊されショートを発生し、断線や絶縁が破壊されるなどの問題があった。
【０００４】
本発明の第１の目的は、従来の諸問題を解決して、ロータ内に挿入した磁性材料を磁化する際、巻線に流れる大電流によって巻線が変形し、隣り合う異相の前記巻線間に衝撃が加わり、巻線の皮膜が破壊されショートを発生するのを防止するための絶縁性巻線保護具を提供することであり、
本発明の第２の目的は、その絶縁性巻線保護具を用いてロータ内に挿入した磁性材料を容易に磁化する着磁方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための本発明の請求項１記載の絶縁性巻線保護具は、複数のティース部および前記ティース部に集中巻方式で巻装された巻線を有するステータと、前記ステータの内側に所定の間隔を設けて、ステータと同心円状に回転軸に固定されて回転自在に保持されており、電磁鋼板を積層した積層体内に磁性材料を挿入して成るロータとを備えた電動要素の前記磁性材料を磁化する際に使用する絶縁性巻線保護具であって、
前記巻線保護具は、隣り合う前記巻線間に所定の長さ挿入可能な脚を必要な数備えるとともに、前記脚を固定し、支持するための固定部が前記脚と一体的に形成されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２記載の絶縁性巻線保護具は、請求項１記載の絶縁性巻線保護具において、
前記巻線の全長をＨ、前記脚を前記巻線間に挿入した時の挿入長さをＬとした時、ＨとＬが次式（１）で表される関係を満足するように前記脚が形成されていることを特徴とする。
（１／２）Ｈ≦Ｌ                  式（１）
【０００７】
本発明の請求項３記載の発明は、複数のティース部および前記ティース部に集中巻方式で巻装された巻線を有するステータと、前記ステータの内側に、所定の間隔を設けて、ステータと同心円状に回転軸に固定されて回転自在に保持されており、電磁鋼板を積層した積層体内に磁性材料を挿入して成るロータとを備えた電動要素の前記磁性材料を磁化する際に、
隣り合う前記巻線間に挿入可能な脚を必要な数備えるとともに、前記脚を固定し、支持するための固定部が前記脚と一体的に形成されている絶縁性巻線保護具を使用し、前記脚を隣り合う前記巻線間に所定の長さ挿入し、固定した後、前記巻線に通電して前記磁性材料を磁化することを特徴とする着磁方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１記載の絶縁性巻線保護具は、複数のティース部および前記ティース部に集中巻方式で巻装された巻線を有するステータと、前記ステータの内側に所定の間隔を設けて、ステータと同心円状に回転軸に固定されて回転自在に保持されており、電磁鋼板を積層した積層体内に磁性材料を挿入して成るロータとを備えた電動要素の前記磁性材料を磁化する際に使用する絶縁性巻線保護具であって、
前記巻線保護具は、隣り合う前記巻線間に所定の長さ挿入可能な脚を必要な数備えるとともに、前記脚を固定し、支持するための固定部が前記脚と一体的に形成されていることを特徴とするものであり、
ロータ内に挿入した磁性材料を磁化する際に使用し、前記脚を隣り合う異相の前記巻線間に所定の長さ挿入し、固定した後、前記巻線に通電すれば、巻線に流れる大電流によって巻線が変形して隣り合う異相の前記巻線間に衝撃が加わって巻線の皮膜が破壊されるのを防止できるため、隣り合う異相の前記巻線間でショートが発生せず、容易に磁性材料を磁化できる、という顕著な効果を奏する。
【０００９】
本発明の請求項２記載の絶縁性巻線保護具は、請求項１記載の絶縁性巻線保護具において、
前記巻線の全長をＨ、前記脚を前記巻線間に挿入した時の挿入長さをＬとした時、ＨとＬが前記式（１）で表される関係を満足するように前記脚が形成されていることを特徴とするものであり、
前記巻線間に深く挿入したので、磁化操作中などに前記保護具が前記巻線間から抜けたりせず、より確実に安定して磁化できる、というさらなる顕著な効果を奏する。
【００１０】
本発明の請求項３記載の着磁方法により、巻線に流れる大電流によって巻線が変形して隣り合う異相の前記巻線間に衝撃が加わって巻線の皮膜が破壊されるのを防止できるため、隣り合う異相の前記巻線間でショートが発生せず、容易に磁性材料を磁化できる、という顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の絶縁性巻線保護具および絶縁性巻線保護具を使用する状況を説明する説明図であり、図１（ｂ）は、本発明の絶縁性巻線保護具の各脚を巻線間に挿入した状態を説明する断面説明図である。
図２は、巻線の全長Ｈと本発明の絶縁性巻線保護具の脚を前記巻線間に挿入した時の挿入長さＬとの関係を説明する断面説明図である。
図３は、複数のティース部に集中巻方式で巻装された巻線を有する電動要素を収納した圧縮機の一例の縦断面図である。
【００１２】
図３において、１は密閉容器であり、この密閉容器１内には下側に配置された電動要素２と、上側に配置された圧縮要素３とが収納されている。電動要素２は所謂磁極集中巻方式のＤＣモータであり、ステ―タ４と、このステ―タ４の内側に若干の間隔を設けて挿入設置されたロータ５とからなる。このロータ５は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸６に固定されており、回転軸６は軸受７により軸支されている。
【００１３】
ステ―タ４は、前記図４に示したように、ドーナツ状の電磁鋼板を積層した積層体４Ａと、この積層体４Ａに設けられた６個のティース部（歯部）４Ｃに、絶縁物（プラスチック製インシュレータ）２０を介して集中巻方式により直接巻装された３相巻線４Ｂ（４Ｂ−Ｕ１、４Ｂ−Ｖ１、４Ｂ−Ｗ１、４Ｂ−Ｕ２、４Ｂ−Ｖ２、４Ｂ−Ｗ２）を有している。
そして電動要素２は、このステ―タ４と、ステ―タ４の内側に所定の間隔を設けて挿入設置されたロータ５とからなる。このロータ５は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸６に固定されている。ロータ５はステ―タ４と同様に電磁鋼板の積層体５Ａで形成され、この積層体５Ａ内に希土類、フェライトなどの磁性材料３０を挿入し、後述するように本発明の絶縁性巻線保護具４０を使用してセットした後、前記ステータ４の巻線４Ｂに大電流を短時間通電して、磁性材料３０を磁化して永久磁石とする。８はロータ５の上方および下方に装着されたバランサを示す。
【００１４】
前記電動要素２と圧縮要素３とは密閉容器１の内壁に弾性的に取り付けられている。
圧縮要素３はシリンダ９と、このシリンダ９内を回転軸６のクランクピン１０に嵌合されて往復運動するピストン１１と、シリンダ９の端面に設けられる弁座１２と、この弁座１２を介してシリンダ９に取り付けられるシリンダヘッド１３とで構成されている。弁座１２にはシリンダヘッド１３側に吐出ポートを開閉する吐出弁（図示せず）が取り付けられている。
密閉容器１の側部には図示しない外部電源に接続されるターミナル１８が取り付けられており、ターミナル１８に接続するリード線５０（図１参照）と、電動要素２の巻線４Ｂに接続する図示しない引き出し線とを図示しない接続部を介して接続して電動要素２に給電するようになっている。
【００１５】
密閉容器１内にはＨＦＣ系冷媒や環境に与える影響の少ない自然冷媒のハイドロカーボン（ＨＣ）系冷媒や二酸化炭素（ＣＯ2 ）などの冷媒が吸入される。
そして、鉱物油（ミネラルオイル）、アルキベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキルグリコール）などの既存の冷凍機油１４が封入されている。
【００１６】
前記冷凍機油１４を使用した電動圧縮機（レシプロ式電動圧縮機）において、図示されない配線を介して電動圧縮機の電動要素２の巻線４Ｂに通電されると、電動要素２が起動してロータ５が回転する。この回転によりクランクピン１０に嵌合されたピストン１１が往復運動する。ピストン１１の往復摺動によってシリンダ９内に流入した冷媒はこのシリンダ９内で圧縮され、図示しない吐出弁を開放して外部冷凍サイクルに吐出され、循環して使用される。
【００１７】
そして、密閉容器１の底部に入れられたオイル１４は潤滑油カップ１５の孔１６から潤滑油カップ内を満たし、潤滑油カップ１５の中央部分には、中空の潤滑油通路１７を有する回転軸６があり、回転軸６の高速回転によって上方開放端にできる渦流による真空現象によってオイル１４が吸い上げられ、ピストン１１／シリンダ９、回転軸６／軸受７などの各摺動部に循環して潤滑させるようになっている。
【００１８】
図１（ａ）に示したように、本発明の絶縁性巻線保護具はプラスチックにて形成され、この絶縁性巻線保護具４０は、隣り合う前記巻線４Ｂ間に所定の長さ挿入可能な略長方形の脚４１を必要な数（この例では６本）備えるとともに、前記脚４１を固定し、支持するための固定部４２が前記脚４１と一体的に例えば射出成形法や注型成形法などの成形方法を用いて形成されている。
【００１９】
前記電動要素２を所定の位置に固定した後、積層体５Ａ内に挿入した希土類、フェライトなどの前記磁性材料３０を磁化する際には、図１（ｂ）に示したように、本発明の絶縁性巻線保護具４０の６本の脚４１をそれぞれ隣り合う前記巻線４Ｂ間に挿入して、絶縁性巻線保護具４０の全体を固定する。その後、前記ステータ４の巻線４Ｂに大電流を短時間通電して、磁性材料３０を磁化して永久磁石とする。このようにすれば隣り合う巻線４Ｂ間に脚４１が介在するので、巻線に流れる大電流によって巻線が変形して隣り合う異相の前記巻線４Ｂ間に衝撃が加わって巻線の皮膜が破壊されるのを防止できるため、隣り合う異相の前記巻線４Ｂ間でショートが発生せず、容易に磁性材料３０を磁化できる。
【００２０】
本発明の絶縁性巻線保護具４０の脚４１および固定部４２の大きさや各寸法や形状などは前記電動要素２の大きさや各寸法や形状などを考慮して決められるが、前記ステータ４の巻線４Ｂに大電流を短時間通電した際に電気的絶縁が十分維持されるような肉厚や強度などを有しており、ロータ５内に挿入した磁性材料３０を磁化する際に、脚４１を隣り合う異相の前記巻線４Ｂ間に所定の長さ挿入して固定した後、前記巻線に通電した時、巻線に流れる大電流によって巻線が変形して隣り合う異相の前記巻線４Ｂ間に衝撃が加わって巻線の皮膜が破壊されるのを防止でき、隣り合う異相の前記巻線４Ｂ間でショートが発生することのないように設計されることが好ましい。
【００２１】
しかし、脚４１の肉厚ｄがあまり大きいと、脚４１を隣り合う前記巻線４Ｂ間に挿入する際に、擦れたりして巻線４Ｂに損傷を与え絶縁不良や断線などの原因となるので避ける必要がある。したがって脚４１の肉厚ｄは、脚４１自体の絶縁性および強度を向上するのに十分に厚い肉厚であるが、隣り合う前記巻線４Ｂ間に挿入する際に巻線４Ｂに損傷を与えない肉厚であることが必要である。
【００２２】
図２に示したように、本発明の絶縁性巻線保護具４０は、巻線４Ｂの全長をＨ、前記脚４１を前記巻線４Ｂ間に挿入した時の挿入長さをＬとした時に、ＨとＬが次式（１）で表される関係を満足するように前記脚４１が形成されていることが好ましい。
（１／２）Ｈ≦Ｌ                  式（１）
【００２３】
図２に示したように、巻線４Ｂは全長Ｈの中央部のあたりが膨らんでいて隣り合う巻線４Ｂの間隔が小さくなっているので、Ｌが少なくとも（１／２）Ｈであると、巻線４Ｂ間から抜けたりせず、前記巻線に通電した時、巻線に流れる大電流によって巻線が変形して隣り合う異相の前記巻線４Ｂ間に衝撃が加わって巻線の皮膜が破壊されるのを防止でき、隣り合う異相の前記巻線４Ｂ間でショートが発生することがなく、安定して磁化できる。
そして、次式（２）で表されるように前記脚４１のＬがＨ以下であることがさらに好ましく、さらに現実的には、次式（３）で表されるように、Ｌを（２／３）Ｈ以下とするように前記脚４１が形成されていることが、コスト面、加工面などから特に好ましい。
（１／２）Ｈ≦Ｌ≦Ｈ              式（２）
（１／２）Ｈ≦Ｌ≦（２／３）Ｈ    式（３）
【００２４】
本発明で使用する絶縁性プラスチックは、電気絶縁性に優れるとともに剛性や物理的強度に優れており、前記成形方法で成形可能な絶縁性プラスチックであればよく、特に限定さるものではないが、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂やフッソ系樹脂やエンジニアリングプラスチックは入手が容易で安価であるので好ましく使用できる。
【００２５】
上記の説明では３相巻線４Ｂの場合について述べたが、相数は３相に限定されるものではない。２相巻線４Ｂの場合には、図５に示したように相対する位置に２本の脚４１を備えた絶縁性巻線保護具４０を使用し、隣り合う前記巻線４Ｂ間に所定の長さ挿入して介在させて、固定した後、前記巻線に通電すれば、巻線に流れる大電流によって巻線が変形して隣り合う異相の前記巻線４Ｂ間に衝撃が加わって巻線の皮膜が破壊されるのを防止でき、隣り合う異相の前記巻線４Ｂ間でショートが発生せず、容易に磁性材料３０を磁化できる。
【００２６】
上記実施の形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、あるいは範囲を減縮するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で例えば下記のような種々の変形が可能である。
【００２７】
上記説明においてはレシプロ式圧縮機について説明したが、圧縮機の形式は特に限定されず、具体的には、ロータリ圧縮機、振動式圧縮機、マルチベーン式ロータリ圧縮機、スクロール式圧縮機などであってもよく、また圧縮段数は少なくとも１段以上の圧縮であればよい。
【００２８】
圧縮機は、家庭用エアコン、業務用エアコン（パッケージエアコン）、自動車用エアコン、家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫、業務用冷凍庫、業務用冷凍冷蔵庫、ショウケース、自動販売機、給湯機などに使用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の絶縁性巻線保護具は、複数のティース部および前記ティース部に集中巻方式で巻装された巻線を有するステータと、前記ステータの内側に所定の間隔を設けて、ステータと同心円状に回転軸に固定されて回転自在に保持されており、電磁鋼板を積層した積層体内に磁性材料を挿入して成るロータとを備えた電動要素の前記磁性材料を磁化する際に使用する絶縁性巻線保護具であって、
前記巻線保護具は、隣り合う前記巻線間に所定の長さ挿入可能な脚を必要な数備えるとともに、前記脚を固定し、支持するための固定部が前記脚と一体的に形成されていることを特徴とするものであり、
ロータ内に挿入した磁性材料を磁化する際に使用し、前記脚を隣り合う異相の前記巻線間に所定の長さ挿入し、固定した後、前記巻線に通電すれば、巻線に流れる大電流によって巻線が変形して隣り合う異相の前記巻線間に衝撃が加わって巻線の皮膜が破壊されるのを防止できるため、隣り合う異相の前記巻線間でショートが発生せず、容易に磁性材料を磁化できるという顕著な効果を奏するので、産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）は、本発明の絶縁性巻線保護具および絶縁性巻線保護具を使用する状況を説明する説明図であり、（ｂ）は、本発明の絶縁性巻線保護具の各脚を巻線間に挿入した状態を説明する断面説明図である。
【図２】巻線の全長Ｈと本発明の絶縁性巻線保護具の脚を前記巻線間に挿入した時の挿入長さＬとの関係を説明する断面説明図である。
【図３】複数のティース部に集中巻方式で巻装された巻線を有する電動要素を収納した圧縮機の一例の縦断面図である。
【図４】図３に示した電動要素のステ―タの積層体のティース部（歯部）および巻線などの平面説明図である。
【図５】２相巻線の場合に、本発明の絶縁性巻線保護具の各脚を巻線間に挿入した状態を説明する断面説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
２  電動要素
４  ステータ
４Ａ  積層体
４Ｂ  巻線
４Ｃ  ティース部
５  ロータ
５Ａ  積層体
６  回転軸
１８  ターミナル
３０  磁性材料
４０  絶縁性巻線保護具
４１  脚
４２  固定部
５０  リード線
Ｈ  巻線の全長
Ｌ  挿入長さ
【図１】
2007068298.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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