(57)【要約】【課題】  電動機の固定子の鉄心歯部に施した樹脂絶縁の品質を向上させ、回転子の組み込みを容易にし、電動機性能の低下や焼損事故等を低減した電動機を提供する。【解決手段】  固定子の鉄心歯部に樹脂絶縁を施し直接巻線を巻き付けた固定子と、固定子の内側であって回転子が内転する電動機において、樹脂絶縁は外側鍔部と内側鍔部と巻線を巻き付ける胴部から構成され、内側鍔部の回転子側に面する内周側壁が固定子端面から離れるにしたがい固定子外径側に傾斜させることにより、回転子の組み込みを容易にし、品質を向上させ、電動機性能の低下や焼損事故等を低減する。【選択図】  図２
2007325331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子の鉄心歯部に樹脂絶縁を施し直接巻線を巻き付けた固定子と、前記固定子の内側であって回転子が内転する電動機において、前記樹脂絶縁は外側鍔部と内側鍔部と巻線を巻き付ける胴部から構成され、前記内側鍔部の前記回転子側に面する内周側壁が固定子端面から離れるにしたがい固定子外径側に傾斜したことを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記内側鍔部の固定子端面からの傾斜の傾斜幅は、前記固定子に前記樹脂絶縁を施した状態で、
前記固定子の内径中心から、前記内側鍔部の前記回転子側に面する内周側壁の固定子端面側の角部までの距離をＡとし、
前記固定子の内径中心から、前記内側鍔部の前記回転子側に面する内周側壁の固定子端面側から離れたもう一方側の角部までの距離をＢとした場合、
｛（Ｂ/Ａ−１）×１００｝（％）が１．７（％）以上あることを特徴とする請求項１項記載の電動機。
【請求項３】
前記固定子はスロット数が１８スロット以下であることを特徴とする請求項１項または請求項２項記載の電動機。  
【請求項４】
前記内側鍔部の外周側壁が固定子端面から離れるにしたがい回転子側に傾斜したことを特徴とする請求項１項及至請求項３項のいずれか記載の電動機。
【請求項５】
前記胴部の固定子端面からの厚さは前記外側鍔部から前記内側鍔部に向かうにしたがって厚くしたことを特徴とする請求項１項及至請求項４項のいずれか記載の電動機。
【請求項６】
前記内側鍔部の外周側壁と胴部との隅部は曲率を持たせた円弧形状としたことを特徴とする請求項１項及至請求項５項のいずれか記載の電動機。
【請求項７】
前記樹脂絶縁は固定子端面からスロットに挿入し装着するスロット絶縁部が設けられており、前記固定子の軸方向のスロットのほぼ中央部にて、一方の固定子端面から挿入されたスロット絶縁部の端部と、もう一方の固定子端面から挿入されたスロット絶縁部の端部が重なり、装着されたことを特徴とする請求項１項及至請求項６項のいずれか記載の電動機。
【請求項８】
前記電動機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項及至請求項７項のいずれか記載の電動機。
【請求項９】
前記電動機を車両用途として搭載したことを特徴とする請求項１項及請求項７項のいずれか記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子の鉄心歯部に樹脂絶縁を施し直接巻線を巻き付けた電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような電動機は、特許文献１（特開２００３−３２４８８２号公報）に示すような電動機の固定子がある。本願では図９に示している。図９は固定子１３の軸方向両側に樹脂絶縁３３が配置され、樹脂絶縁３３を介して巻線４３が巻回された電動機である。特許文献１の樹脂絶縁３３は、外側鍔部５３と内側鍔部７３と巻線４３を巻き付ける胴部６３から構成され、前記内側鍔部７３の外周側壁７３ｂは、固定子端面１３ａから遠ざかるほど先端部の厚みが薄くなるように傾斜させている。これにより巻線４３が巻回される際に発生する応力を内側鍔部７３の外周側壁７３ｂを傾斜θ２させることにより低減し、内側鍔部７３の割れの発生を防止できる構造が示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２４８８２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９のように、内側鍔部７３の外周側壁７３ｂを傾斜させることにより巻線機による巻線４３の巻回する応力を低減できるものの、巻線４３を巻回することによる内側鍔部７３が固定子１３の内径側に撓むことを防ぐことができない。樹脂絶縁３３の内側鍔部７３が固定子１３の内径側に撓んだ場合、回転子１００を固定子１３の内径に組み込む際、樹脂絶縁３３の内側鍔部７３が邪魔になり組み込みの障害となっている。
また、回転子１００を無理に組み込んだとしても、電動機運転中に回転子１００とこの樹脂絶縁３３の内側鍔部７３が接触して効率を低下させたり、引いては焼損事故となってしまう。
【０００５】
また、エアコンや冷蔵庫に搭載される圧縮機においては、近年、回転子に永久磁石を備えたブラシレスＤＣモータが採用されている。このように永久磁石を備えた回転子は、一般的には、塵、埃が圧縮機内に入ることを嫌うため回転子を着磁した後に圧縮機に組み込むことは行われていない。従って、圧縮機に固定子１３及び回転子１００を組み込んだ後に固定子１３を着磁ヨークとして、固定子１３の巻線４３の端部（口出線）を外部電源に接続した後、直流電流を流し固定子１３の内径側に組み込んだ回転子１００を着磁している。このことにより固定子１３の鉄心歯部に巻き付けられた巻線４３は巻線４３同士が引き付け合う力によって固定子１３の内径側に倒れ込み、樹脂絶縁３３の内側鍔部７３も固定子１３の内径側に撓んでしまう。
【０００６】
本願発明は、このような問題点を解決するものであり、巻線機の巻線４３の巻き付け力により樹脂絶縁３３の内側鍔部７３が固定子１３の内径側に撓んだり、また同様に永久磁石１１０を備えた回転子１００を着磁する際に樹脂絶縁３３の内側鍔部７３が固定子１３の内径側に撓むのを考慮した電動機である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、固定子の内径側に永久磁石を備えた回転子を有し、固定子の鉄心歯部に樹脂絶縁を施し、巻線を鉄心歯部に直接巻き付けた集中巻方式による電動機において、固定子の樹脂絶縁は、固定子の外径側で固定子端面から起立する様に外側鍔部が形成され、また固定子の内径側で固定子の鉄心歯部先端の固定子端面から起立する様に内側鍔部を形成している。この外側鍔部と内側鍔部とを連結する巻線を巻き付けるための胴部と、更に、この樹脂絶縁の巻線が巻回される胴部から固定子のスロット側面に沿うように伸びたスロット絶縁部を有した樹脂絶縁であり、この樹脂絶縁の内側鍔部の回転子側に面する内周側壁が固定子端面から離れるにしたがい固定子外径側へ傾斜した電動機としている。
【０００８】
尚、この樹脂絶縁の内側鍔部の固定子端面からの傾斜の傾斜幅Ｃは、前記固定子に樹脂絶縁を施した状態で、固定子の内径を中心として内側鍔部の回転子側に面する内周側壁の固定子端面側の角部までの距離をＡとし、前記内側鍔部の回転子側に面する内周側壁の固定子端面から離れたもう一方側（内周側壁が起立した状態での先端部側）の角部までの距離をＢとした場合、｛（Ｂ／Ａ−１）×１００｝（％）が１．７（％）以上とした電動機としている。
【０００９】
また、これらの電動機に用いる固定子のスロット数は１８スロット以下が好ましい。  
【００１０】
また、この樹脂絶縁に係る応力を低減するために内側鍔部の外周側壁が固定子端面から離れるにしたがい回転子側に傾斜した電動機としている。
【００１１】
また、巻線を巻き付ける胴部の固定子端面からの厚さは外側鍔部から内側鍔部に向かうにしたがって厚くした電動機としている。
【００１２】
また、内側鍔部の外周側壁と胴部との隅部は曲率を持たせた円弧形状とした電動機としている。
【００１３】
また、この樹脂絶縁は固定子端面のスロット開口部から挿入するスロット絶縁部が設けられており、前記固定子の軸方向のスロットのほぼ中央部にて、片側の固定子端面から挿入されたスロット絶縁部の端部と、もう片側の固定子端面から挿入されたスロット絶縁部の端部が重なって装着した電動機としている。
【００１４】
このような電動機は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ができ、また車両用途として搭載することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、固定子の内径側に永久磁石を備えた回転子を有し、固定子の鉄心歯部に樹脂絶縁を施し、巻線を鉄心歯部に直接巻き付けた集中巻方式の電動機において、固定子の樹脂絶縁の構造が、固定子の外径側で固定子端面から起立する様に外側鍔部を形成し、また固定子の内径側で固定子の鉄心歯部先端の固定子端面から起立する様に内側鍔部を形成し、この外側鍔部と内側鍔部とを連結する巻線を巻き付けるための胴部を有し、更に、この樹脂絶縁の胴部からは固定子の巻線が巻回される固定子のスロット側面に沿うように伸びたスロット絶縁部を有した樹脂絶縁構造であり、この樹脂絶縁の内側鍔部の回転子側に面する内周側壁が固定子端面から離れるにしたがい固定子外径側に傾斜した電動機とすることにより、巻線機の巻線の巻き付け力により樹脂絶縁の内側鍔部が固定子内径側に撓んでも、内側鍔部が固定子の内径に飛び出すことなく、回転子を組み込む際に内側鍔部が邪魔になることもない。また、固定子内径に内側鍔部が飛び出さないため電動機運転中に回転子と接触することも無く焼損事故を防ぐことができる。
【００１６】
また、エアコンや冷蔵庫に搭載される圧縮機に搭載される電動機においては、固定子を着磁ヨークとして永久磁石を備えた回転子を着磁する際、固定子の鉄心歯部に巻き付けられた巻線同士が引き付け合う力によって内側鍔部が固定子内径側に撓んだとしても、内側鍔部の回転子側に面する内周側壁が固定子端面から離れるにしたがい固定子外径側へ傾斜することにより固定子内径に内側鍔部が飛び出るのを防止することができる。これにより、回転子と樹脂絶縁の内側鍔部との接触を防ぎ品質的に優れた電動機とすることができる。また、回転子と内側鍔部とが接触することがないため電動機効率が低下することもない。
【００１７】
尚、この樹脂絶縁の内側鍔部の固定子端面からの傾斜の傾斜幅Ｃは、固定子に樹脂絶縁を施した状態で、固定子の内径を中心として内側鍔部の回転子側に面する内周側壁の固定子端面側の角部までの距離をＡとし、内側鍔部の回転子側に面する内周側壁の固定子端面から離れたもう一方側（内周側壁が起立した状態での先端部側）の角部までの距離をＢとした場合、｛（Ｂ／Ａ−１）×１００｝（％）が１．７（％）以上を固定子外径側に傾斜させることにより、巻線機の巻線の巻き付け力により内側鍔部が固定子内径側に撓んでも、固定子内径に飛び出すことがなくなる。
【００１８】
従って、固定子の内径を中心として樹脂絶縁の内側鍔部の回転子側に面する内周側壁の固定子端面側の角部から内周側壁の固定子端面から離れた先端部側の角部までの傾斜幅を設けているので回転子を組み込む際に内側鍔部が邪魔になることもなく、また、内側鍔部が固定子内径に飛び出すことがないため電動機運転中に回転子と接触することもなくなり焼損事故を防ぐことができる。或いは、固定子を着磁ヨークとして回転子を着磁する際に巻線同士が引き付け合い内側鍔部が固定子内径側に撓んだとしても固定子内径側に影響を及ぼすことがない。
【００１９】
また、巻線機にて固定子の歯部に直接巻線を巻き付けているが、巻線を巻くノズルの先端部分の軌跡は固定子の内径を中心として隣り合う歯部間の開口部から開口部を通り、ある程度の角度を有し弧状（扇状）に動いているものの、実際の巻線の軌跡は胴部に対して直角で直線的に固定子歯部に巻き付けられるため、円弧形状に形成された内側鍔部の外周側壁を、この直線的に巻き付けられる巻線により固定子の内径側に強く押されてしまう。特に、巻線が固定子の内径側近くの胴部に巻き付ける際は顕著に内側鍔部が撓んでくる。
このことから、巻線機のノズルの先端部分の軌跡が弧状に大きく動く固定子、言い換えれば、固定子のスロット数が少ない固定子においては、内側鍔部の外周側壁の周方向端部と直線的に巻き付く巻線との距離が大きくなり内側鍔部に力が強く加わり固定子内径側に撓み易くなる。
従って、巻線を鉄心歯部に直接巻き付けた集中巻方式の電動機において固定子のスロット数に関係なく効果があるもののスロット数が少ない１８スロット以下の固定子に用いる場合には、特に効果的である。
【００２０】
また、樹脂絶縁の内側鍔部の回転子側に面した内周側壁を固定子端面から離れるにしたがい固定子外径側へ傾斜させ、更に、内側鍔部の外周側壁に係る応力を低減するために内側鍔部の外周側壁を固定子端面から離れるにしたがい回転子側に傾斜させることにより、巻線を巻き付けた際の内側鍔部の固定子内径側への撓みを防ぎ、尚且つ内側鍔部に加わる力を低減することができる。
【００２１】
また、樹脂絶縁の巻線を巻き付ける胴部の固定子端面からの厚さを、外側鍔部から内側鍔部に向かうにしたがって徐々に厚くすることにより巻線が外側鍔部側に偏って巻き付けることができ内側鍔部が受ける力を低減し固定子内径側に撓むのを防ぐことができる。尚且つ内側鍔部の根元部分の厚さを厚くすることにより内側鍔部の強度を上げることができる。尚、外側鍔部から内側鍔部に向かうにしたがって徐々に厚くすることは、外側鍔部から内側鍔部に向かう胴部の途中から内側鍔部に向かうにしたがって徐々に厚くすることも含んでいる。
【００２２】
或いは、樹脂絶縁の内側鍔部の外周側壁と胴部との隅部が曲率を持たせた円弧形状とすることにより内側鍔部が受ける力を低減し固定子内径側に撓むのを防ぐことができ、尚且つ内側鍔部の根元部分が厚くなることにより内側鍔部の強度を上げることができる。
【００２３】
また、このような電動機の固定子の絶縁構造としては、前述した様に内側鍔部の内径側への撓みや加わる力を低減する必要があるが、固定子の軸方向両端部とスロット内部を同時に一体樹脂成形する場合は、樹脂の湯回りの関係上、各部分の樹脂厚さが厚くなってしまう。特に、固定子の積厚が高い場合はスロット絶縁部の樹脂の湯回りが悪いため樹脂厚さが厚くなり巻線の巻くスペースが狭なり電動機性能を悪化させている。
【００２４】
また、同様に固定子の軸方向両端部に樹脂絶縁を装着しスロット内部のスロット絶縁をフィルム状の絶縁を施す場合は、固定子の軸方向両端部の樹脂絶縁と一体となっていないため、巻線を巻き付けた際に樹脂絶縁の内側鍔部が固定子内径側に撓みやすく、破壊されやすい。
【００２５】
従って、電動機の固定子の絶縁構造としては、固定子の外径側に固定子端面から起立する様に外側鍔部を形成し、また固定子の内径側に固定子の鉄心歯部先端の固定子端面から起立する様に内側鍔部が形成され、この外側鍔部と内側鍔部とを連結する巻線を巻き付けるための胴部を有して、更に、この樹脂絶縁の胴部からは固定子の巻線が巻回される固定子のスロット側面に沿うように伸びるスロット絶縁部を有しており、このスロット絶縁部は固定子の軸方向のほぼ中央にて上下２分割された樹脂絶縁とし、上下に２分割されたスロット絶縁の先端部分を重ね合わせている。これにより固定子軸方向の樹脂充填距離が短くなり樹脂絶縁の厚さを薄くすることができ電動機性能を向上させることができる。また、スロット先端部分を重ね合わせることにより樹脂絶縁等の寸法誤差などで発生する隙間をなくし耐圧不良を低減できる。
【００２６】
また、固定子の外径側で固定子端面から起立する外側鍔部と、固定子の内径側で固定子の鉄心歯部先端の固定子端面から起立する内側鍔部と、この外側鍔部と内側鍔部とを連結する巻線を巻く胴部と、この樹脂絶縁の胴部から固定子のスロット側面に沿うように伸びたスロット絶縁部を有した樹脂絶縁としているので、巻線を巻き付けた際、樹脂絶縁の内側鍔部が固定子内径側に撓み難くなっている。
【００２７】
このような電動機を冷蔵庫やエアコン等の室外機の圧縮機内や車両用途として搭載することにより、固定子の内径側に回転子を組み込む際に樹脂絶縁の内側鍔部が邪魔になり回転子の組み込みの支障となることもなく、焼損事故になることもない。
また、エアコンや冷蔵庫に搭載される圧縮機に組み込み、固定子を着磁ヨークとして使用する際、樹脂絶縁の内径鍔部が固定子の内径側に撓んでも、固定子内径側への影響がない電動機とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施形態を図面を用いて説明する。本実施形態の図中に用いる記号は支障が無い部分については図９と同様の記号を用いている。図１には薄板電磁鋼板を打ち抜きプレス等で打ち抜き積層して構成し、固定子１０の鉄心歯部２０に樹脂絶縁３０を施し巻線４０を直接巻き付けた集中巻き方式の電動機である。この固定子１０のスロット数は６スロットであり３相４極を形成している。また、この固定子１０に用いられる樹脂絶縁３０は固定子１０の積層方向（軸方向）の両端部から固定子１０の鉄心歯部２０を跨ぐように配置されている。尚、図１の固定子１０の鉄心歯部２０に巻き付けた巻線４０の固定子１０から飛び出している巻線４０の上端部は、図を解り易くするために便宜上図示を省略している。尚、図２は、図１の固定子１０の鉄心歯部２０のＹ−Ｙ’断面図である。
【００２９】
この樹脂絶縁３０の構造は、固定子１０の鉄心歯部２０の固定子端面１０ａ（図２を参考）に配置し直接巻線４０を巻き付けるための胴部６０と、この胴部６０の固定子外径側に位置し固定子端面１０ａから離れるよう起立させて伸びた外側鍔部５０と、固定子１０の鉄心歯部２０の先端部であって、前記胴部６０の固定子内径側の端部から固定子端面１０ａから離れるよう起立させて伸びた内側鍔部７０と、固定子１０の鉄心歯部２０によって構成されるスロット９０のスロット側面に沿うように固定子１０の積層方向に伸びたスロット絶縁部８０（図８を参考）から構成されている。尚、本実施形態の樹脂絶縁３０の絶縁構造は、固定子１０の積層方向両端面に同様に構成されるため、固定子１０の一方の固定子端面１０ａについて説明し他方端面の説明は省略する。
【００３０】
また、図１の実施形態の電動機は固定子１０の内側で回転子１００が回転駆動する内転型電動機であり固定子１０の内径中心Ｏを軸中心とする軸孔には回転軸が挿入されている。この回転軸には回転子１００が焼ばめ、圧入等の方法により固定されている。また、薄板電磁鋼板が積層された回転子鉄心には、回転子内径側を凸向きとしてＶ字形状に永久磁石１１０を収容する収容孔を設け、この収容孔の磁極中央には回転子外周部と回転子内周部の回転子鉄心を繋ぐ連結部３００が形成されており、収容孔には２枚の平板の永久磁石１１０を1組とし円周方向に交互に異極となるよう８枚の永久磁石１１０を挿入し４極を形成した永久磁石埋め込み型回転子である。
【００３１】
尚、この固定子１０の鉄心歯部２０と巻線４０を絶縁する樹脂絶縁３０の胴部６０に巻き付けた巻線４０からは、固定子端面１０ａ側に引出した引出線や渡り線がある。この引出線や渡り線は樹脂絶縁３０の胴部６０に巻き付けられた巻線上端部に別の絶縁を施して配置させてもよい。この場合、この引出線や渡り線及び絶縁部材が飛び出さないように飛散防止用の樹脂カバー（図示していない）を取り付けることもできる。
【００３２】
また、この飛散防止用の樹脂カバーを廃止したい場合は樹脂絶縁３０の外側鍔部５０に凸形状の係り止め部を設けて巻線４０を係り止めし、胴部６０に巻き付けた巻線４０に接触しないように固定し、引き廻すこともできる。引き廻し方法としては、例えば引き廻した巻線４０が直接接触しない様に樹脂絶縁３０の外側鍔部５０の外周側に溝部やＬ字状の係り止め部を設け、この溝部やＬ字状の係り止め部に引き廻す巻線４０を固定することもできる。
【００３３】
本実施形態では図２に示す様に樹脂絶縁３０の固定子１０の鉄心歯部２０の先端部には前記胴部６０の固定子内径側の端部から起立するように内側鍔部７０を設けている。この内側鍔部７０は回転子側に面する内周側壁７０ａの固定子端面１０ａから離れるにしたがい固定子外径側に傾斜した傾斜幅Ｃを有している。
【００３４】
これは、図３に示す様に巻線機によって固定子１０の鉄心歯部２０に装着した樹脂絶縁３０の胴部６０に巻線４０を巻き付ける際に、巻線機のノズル２００の先端部分の動きが、固定子１０の鉄心歯部２０の隣り合うスロット９０の開口部から開口部を渡る際に固定子１０の内径中心Ｏを軸中心として角度θ１を有して弧を描くように動いている。しかしながら、実際に固定子１０の鉄心歯部２０に施した樹脂絶縁３０の胴部６０に巻き付けられる巻線４０の軌跡は胴部６０に対して直角で直線的に巻き付いているため固定子内径側に沿うように形成された内側鍔部７０の外周側壁７０ｂが、この巻線４０により固定子内径側へ強く押され撓んでしまう。この撓み（図３の点線部参照）を考慮するために内側鍔部７０の回転子側に面する内周側壁７０ａを固定子端面１０ａから離れるにしたがい固定子外径側に傾斜する傾斜幅Ｃを設けている。
【００３５】
この場合、巻線機のノズル２００先端部分の動く角度θ１が大きければ大きいほど、固定子１０の鉄心歯部２０に装着した樹脂絶縁３０の胴部６０に巻き付ける巻線４０の直線部分と内側鍔部７０の外周側壁７０ｂの周方向端部との距離が大きくなり内側鍔部７０に加わる力も大きくなる。
【００３６】
然るに、この傾斜部Ｃを設けることにより樹脂絶縁３０の内側鍔部７０が固定子内径側に撓み回転子１００の組み込みの邪魔となったり、また、固定子内径側に内側鍔部７０が飛び出して電動機運転中に回転子１００に接触し電動機の効率が低下することもなくなる。また、内側鍔部７０が破損し絶縁不良や焼損事故等の原因となることもない。
【００３７】
また、エアコンや冷蔵庫の圧縮機に搭載される電動機においては、固定子１０を着磁ヨークとして回転子１００を着磁しているが固定子１０の鉄心歯部２０に巻き付けた巻線４０が固定子１０の内径方向に倒れ込み内側鍔部７０が固定子内径側に撓んでも傾斜幅Ｃを設けているので前記同様に固定子内径側へ飛び出ることはない。
【００３８】
従って、図１及び図２に示したように樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の回転子１００側に面する内周側壁７０ａが固定子端面１０ａから離れるにしたがい固定子外径側に傾斜させることにより、固定子内径に内側鍔部７０が飛び出すのを防止することができる。これにより、回転子１００と樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の接触を防ぎ、品質的に優れた電動機とすることができる。また、回転子１００と内側鍔部７０とが接触することがなくなるので電動機の効率低下を防止することもできる。
【００３９】
図４のグラフは、樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の外周側壁７０ｂに荷重を徐々に加えて行き内側鍔部７０ａが固定子内径側に撓み、内側鍔部７０ａが破壊されるまでをグラフで示している。内側鍔部７０の外周側壁７０ｂに加わる荷重（Ｋｇ）を横軸にとり、内側鍔部７０の撓み率を｛（Ｂ／Ａ−１）×１００｝（％）を縦軸で表している。
【００４０】
図４には、固定子１０に樹脂絶縁３０を施した状態で固定子１０の内径中心Ｏとして内側鍔部７０の回転子１００側に面する内周側壁７０ａの固定子端面１０ａ側の角部までの距離をＡとし、固定子１０に樹脂絶縁３０を施した状態で固定子１０の内径中心Ｏとして内側鍔部７０の回転子１００側に面する内周側壁７０ａの固定子端面１０ａから離れたもう一方側（内周側壁７０ａが起立した状態での先端部側）の角部までの距離をＢとした場合の、この樹脂絶縁３０の内側鍔部７０が回転子１００側に撓む、撓み率を｛（Ｂ／Ａ−１）×１００｝（％）として表している。
【００４１】
本実施形態の樹脂絶縁３０の材料としては、ポリエチレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いている。
【００４２】
本実施形態の固定子１０は、固定子１０の外径はφ１１２．２、内径はφ５６を用いている。また、樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の径方向の厚さは４ｍｍ以下で、内側鍔部７０の固定子端面１０ａからの高さは５０ｍｍ以下のものである。尚、本実施形態においては固定子１０の外径はφ８０〜φ１８０、内径はφ４０〜φ９０の場合が好適である。
【００４３】
図４のグラフからもわかるように、荷重が７０（Ｋｇ）以上加わると、樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の根元部分から折れて破損する。荷重７０（Ｋｇ）時の樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の撓み率が１．７（％）が最大となる。
【００４４】
このことからも解るように固定子１０の鉄心歯部２０に施す樹脂絶縁３０の内側鍔部７０が巻線４０を巻き付けることにより固定子内径側へ倒れ込む撓み率は１．７％以上の撓み率を考慮すれば良いことがわかる。仮に、これ以上の荷重が加わった場合、樹脂絶縁３０の内側鍔部７０が破損してしまい製品として適さなくなる。したがって、この撓み率を考慮して内側鍔部７０の回転子１００側に面する内周側壁７０ａを固定子端面１０ａから離れるにしたがい固定子外径側に傾斜させることにより固定子内径側への内側鍔部７０の飛び出しを防止することができる。
【００４５】
これにより樹脂絶縁３０の内側鍔部７０が固定子内径側に回転子１００を組み込む際の障害となったり、内側鍔部７０が回転子１００と接触し電動機の効率低下や焼損事故となることを防止することができる。また固定子１０を着磁ヨークとして永久磁石１１０を有した回転子１００を着磁する際、固定子１０の鉄心歯部２０に巻き付けられた巻線４０同士が引き付け合うことにより内側鍔部７０に荷重が加わって固定子内径側に撓んだとしても回転子１００と接触することがない。
【００４６】
尚、この樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の撓みを考慮して、固定子１０の鉄心歯部２０の固定子内径側の端面から起立した内側鍔部７０の回転子１００側に面する内周側壁７０ａを固定子端面１０ａから離れるにしたがい固定子外径側に傾斜する傾斜幅Ｃは樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の撓み率を考慮すればよいから｛（Ｂ／Ａ−１）×１００｝（％）が１．７（％）以上であれば良いことになる。
【００４７】
また、本実施形態では、図５に示す様に、固定子１０のスロット数によって固定子１０の鉄心歯部２０に施した樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の撓み率が異なってくる。図５に用いた電動機の巻線仕様は、固定子１０の鉄心歯部２０に樹脂絶縁３０を介して線径がφ０．８の巻線４０を直接巻き付けた電動機である。
【００４８】
例えば、固定子１０に巻き付ける巻線４０の有効巻数を１とし、固定子１０のスロット数を６スロットで、固定子１０の鉄心歯部２０に巻き付ける巻線４０の巻き回数を１５０ターンとした場合、同等の性能を維持できるようにスロット数に応じて巻線４０の巻き換えを行うと、ほぼスロット数に比例して巻き換えることになるので、９スロットの時は略１００ターン、１２スロットの時は略７５ターン、１８スロットの時は略５０ターン、２４スロットの時は略３８ターンとなる。このような電動機の固定子１０の鉄心歯部２０に取り付けた樹脂絶縁３０の内側鍔部７０に加わる荷重による撓み率を示している。
【００４９】
図５のグラフでは固定子１０のスロット数を横軸にとり各スロット数６スロット〜２４スロット等の其々における撓み率を示している。この場合、樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の固定子内径側への撓み率は、スロット数が６スロットの場は１．１（％）、また同様に９スロットの場合は０．５（％）、１２スロットの場合の撓み率は０．２（％）、１８スロット以上の場合の撓み率は測定できるレベルでの変化は認められなかった。
【００５０】
このことからわかるように、固定子１０の鉄心歯部２０（スロット９０）の数が多い場合ほど樹脂絶縁３０の撓み率は小さくなる。これは、先に説明したように固定子１０の鉄心歯部２０に装着した樹脂絶縁３０の胴部６０に巻線４０を巻き付ける際、巻線機のノズル２００先端部分の動きは、固定子１０の鉄心歯部２０の隣り合うスロット９０の開口部から開口部に渡るように固定子内径を軸中心として、角度θ１を有して扇形状に巻線４０を巻き付けているが、図３に示す様に実際に固定子１０の鉄心歯部２０に装着した樹脂絶縁３０の胴部６０に巻き付けられる巻線４０の軌跡は胴部６０に対して直角で直線的に巻き付くことになる。
【００５１】
この直線的に巻き付いた巻線４０が固定子内径側の内側鍔部７０の外周側壁７０ｂを押すことにより内側鍔部７０が固定子内径側に撓むことになる。この場合、巻線機のノズル２００の先端部分の動く角度θ１が大きければ大きいほど、固定子１０の鉄心歯部２０に装着した樹脂絶縁３０の胴部６０に巻き付けられる巻線４０の直線部分が長くなり内側鍔部７０を強く押すことになる。言い換えれば、固定子１０のスロット数が少なくなればなるほど樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の円弧状に形成された外周側壁７０ｂの周方向端部と、巻線機により直線的に巻き付けられた巻線４０との距離が大きくなり内側鍔部７０を強く押すことになる。
【００５２】
従って、図５のグラフのように固定子１０の鉄心歯部２０に装着した樹脂絶縁３０の内側鍔部７０の回転子１００側に面する内周側壁７０ａが固定子端面１０ａから離れるにしたがい固定子外径側へ傾斜させ内側鍔部７０が撓むのを考慮する場合、固定子１０のスロット数が１８スロット以下の場合に特に効果がある。
【００５３】
また、別の実施形態を図６を用いて説明する。図６は、図１及び図２で説明した実施形態と同様の電動機の構造を有しており、固定子１１の樹脂絶縁３１の構造は、固定子１１の外径側に位置し固定子端面１１ａから起立する様に外側鍔部５１を形成し、また固定子１１の内径側に位置し、固定子１１の鉄心歯部先端の固定子端面１１ａから起立する様に内側鍔部７１が形成され、この外側鍔部５１と内側鍔部７１とを連結する巻線４１を巻き付けるための胴部６１を有し、この胴部６１から固定子１１の巻線４１が巻回される固定子１１のスロット側面に沿うように伸びたスロット絶縁部８０（図８を参考）を有した樹脂絶縁構造であり、この樹脂絶縁３１の内側鍔部７１の回転子１００側に面する内周側壁７１ａが固定子端面１１ａから離れるにしたがい固定子外径側に傾斜し傾斜幅Ｃ１を有しており、更に、この樹脂絶縁３１に係る応力を低減するために内側鍔部７１の外周側壁７１ｂが固定子端面１１ａから離れるにしたがい回転子１００側に傾斜し傾斜幅Ｃ２を有している。
【００５４】
これにより、内側鍔部７１の固定子内径側への撓みも考慮できるとともに、巻線４１を巻き付ける際の内側鍔部７１が受ける力を低減することができ、内側鍔部７１の強度を維持した電動機とすることができる。
【００５５】
また、別の実施形態を図７を用いて説明する。図７は、図１及び図２で説明した実施形態と同様の電動機の構造を有しており、固定子１４の樹脂絶縁３４の構造は、固定子１４の外径側に位置し固定子端面１４ａから起立する様に外側鍔部５４を形成し、また固定子１４の内径側に位置し、固定子１４の鉄心歯部先端の固定子端面１４ａから起立する様に内側鍔部７４が形成され、この外側鍔部５４と内側鍔部７４とを連結する巻線４４を巻き付けるための胴部６４を有し、この胴部６４から固定子１４の巻線４４が巻回される固定子１４のスロット側面に沿うように伸びたスロット絶縁部８０（図８を参考）を有した樹脂絶縁構造であり、胴部６４の固定子端面１４ａからの厚さを、外側鍔部５４から内側鍔部７４に向かうにしたがって徐々に厚くすることにより巻線４４が外側鍔部側５４に偏って巻き付くことになり内側鍔部７４が受ける力を低減し固定子内径側に撓むのを防ぐことができる。尚且つ内側鍔部７４の根元部分の厚さを厚くすることにより内側鍔部７４の強度を上げることができる。
【００５６】
これにより、内側鍔部７４の固定子内径側への撓みも考慮できるとともに、巻線４４を巻き付ける際の内側鍔部７４が受ける力を低減することができ、内側鍔部７４の強度を維持した電動機とすることができる。また、胴部６４の外側鍔部５４から内側鍔部７４に向かう途中から内側鍔部７４に向かうにしたがって徐々に厚くしても同様の効果を得ることができる。
【００５７】
尚、固定子端面１４ａから起立させた内側鍔部７４の外周側壁７４ｂの巻線４４を巻き付ける胴部６４とのコーナ部（内側鍔部７４の外周側壁７４ｂと胴部６４との隅部）に曲率を持たせた円弧形状４５０とすることにより内側鍔部７４が受ける力を更に低減するができる。
【００５８】
また、別の実施形態を図８を用いて説明する。図８は、図１及び図２、図６及び図７で説明した電動機に用いることができる。図８では、固定子に用いる樹脂絶縁の構造を説明する。説明を解り易くするために、固定子を二点破線で示し、樹脂絶縁３２を目視できるようにしている。樹脂絶縁３２の構造は、固定子１２の外径側に位置し固定子端面１２ａから起立する様に外側鍔部５２を形成し、また固定子１２の内径側に位置し、固定子１２の鉄心歯部先端の固定子端面１２ａから起立する様に内側鍔部（図示していない）が形成され、この外側鍔部５２と内側鍔部とを連結する巻線を巻き付けるための胴部を有して、この胴部から固定子１２の巻線が巻回される固定子１２のスロット側面に沿うように伸びたスロット絶縁部８０を有した樹脂絶縁であり、この樹脂絶縁３２の内側鍔部の回転子１００側に面する内周側壁が固定子端面１２ａから離れるにしたがい固定子外径側に傾斜させた構造、或いは内側鍔部の外周側壁が固定子端面から離れるにしたがい回転子側に傾斜させた構造等としている。
【００５９】
この樹脂絶縁３２のスロット絶縁部８０は、固定子１２の積厚方向（軸方向）のスロット中央部にて上下に分割されたセパレート型の樹脂絶縁３２であり、スロット絶縁部８０が固定子１２の積厚方向上側の固定子端面１２ａからスロット部に挿入し装着させた上側樹脂絶縁３２ａと、同様にスロット絶縁部８０が固定子１２の積厚方向下側の固定子端面１２ｂからスロット部に挿入し装着させた下側樹脂絶縁３２ｂで構成している。尚、スロット中央部のスロット絶縁部８０の先端部８０ａは上下のスロット絶縁部分８０が重なるように装着されている。これにより上下樹脂絶縁３２ａ、３２ｂのスロット絶縁部８０の突合せ部分で発生する隙間による絶縁不良を低減することができる。
【００６０】
このように固定子１２の積厚方向のスロット中央部にて上下に分割されたセパレート型のスロット絶縁部８０を有した樹脂絶縁３２とすることにより、巻線を巻き付ける際の固定子１２の鉄心歯部先端の固定子端面１２ａ（１２ｂ）から起立した内側鍔部に係る荷重により、固定子内径側に撓もうとする力を、内側鍔部のみで受けるのでなく、胴部と胴部からスロットの側面に沿うように伸びたスロット絶縁部分８０（特に、固定子端面１２ａ（１２ｂ）のスロット開口部）でも荷重を受けることになり内側鍔部が受ける力を低減することができる。この場合、内側鍔部と胴部と外側鍔部のみの樹脂絶縁３２の構造のものよりも、内側鍔部が固定子１２の内径側に撓む撓み率は低減される。
【００６１】
以上のように本実施形態の電動機は優れた効果を有するものであり、この電動機を冷蔵庫やエアコンの圧縮機に搭載される電動機に用いることにより、電動機を圧縮機に組み込んだ後に、固定子を着磁ヨークとして永久磁石を有した回転子を着磁して内側鍔部が回転子側に撓んだとしても接触することが無くなる。これにより電動機性能の低下や焼損事故のない電動機とすることができる。又は、固定子内側に回転子を組み込む際、樹脂絶縁の内側鍔部が邪魔に成り回転子の組み込みの支障となることもない。
【００６２】
また、同様に本実施形態を用いた電動機を、車両用途として搭載することにより、内側鍔部が回転子と接触することがなくなるので品質を向上することができ、電動機性能を低下させることなく、焼損事故のない電動機とすることができる。
【００６３】
尚、本実施形態で用いた電動機の樹脂絶縁の材質としては、ポリエチレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いたが、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等でも、ほぼ同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態における電動機の平面図。
【図２】図１における樹脂絶縁のＹ−Ｙ’断面図。
【図３】図１の固定子の鉄心歯部に巻線を巻線機にて巻き付けている図。
【図４】本実施形態における樹脂絶縁の内側鍔部の荷重に対する撓み率を示したグラフ。
【図５】本実施形態における樹脂絶縁の内側鍔部の固定子スロット数に対する撓み率を示したグラフ。
【図６】本発明の別の実施形態における図２と同様の樹脂絶縁の構造図。
【図７】本発明の別の実施形態における図２と同様の樹脂絶縁の構造図。
【図８】本発明の別の実施形態における樹脂絶縁の構造図。
【図９】従来例の電動機の構造図。
【符号の説明】
【００６５】
１０、１１、１２、１３、１４・・・固定子
１０ａ、１１ａ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１４ａ・・・固定子端面
１０ｂ、１１ｂ、１３ｂ、１４ｂ・・・固定子外径
２０・・・鉄心歯部
３０、３１、３２、３３、３４・・・樹脂絶縁
３２ａ・・・上樹脂絶縁
３２ｂ・・・下樹脂絶縁
４０、４１、４３、４４・・・巻線
５０、５１、５２、５３、５４・・・外側鍔部
６０、６１、６２、６３、６４・・・胴部
７０、７１、７２、７３、７４・・・内側鍔部
７０ａ、７１ａ、７２ａ、７３ａ、７４ａ・・・内周側壁
７０ｂ、７１ｂ、７２ｂ、７３ｂ、７４ｂ・・・外周側壁
８０・・・スロット絶縁部
８０ａ・・・先端部分
９０・・・スロット
１００・・・回転子
１１０・・・永久磁石
２００・・・巻線機のノズル
３００・・・連結部
４００・・・バランスウェイト
４５０・・・円弧形状
【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】
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