(57)【要約】【課題】相間絶縁部材を確実に保持、固定して、隣り合うコイル間の絶縁を確実に行うことにより、信頼性を向上させ、回転損失の増加を防止可能な固定子およびそれを備える電動機を提供する。【解決手段】固定子１２において、相間絶縁部材１６は、各スロット１４ａ内の異なる相のコイル１３にそれぞれ接触する一対の接触片１６Ｃと、一対の接触片１６Ｃが接続される接続部（第１の屈曲部１６Ａおよび一対の第２の屈曲部１６Ｂ）とを有し、一対の接触片１６Ｃが、互いに離間する側への弾性復元力を有しながらコイル１３に接触した状態で、コア１４およびコイル１３に保持される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に配列され複数のスロットを形成する複数の歯部を有するコアと、
各歯部に電線を巻回することにより形成されるコイルと、
各スロット内に配置され、前記コアと前記コイルとの間に介在し前記コアと前記コイルとを絶縁するスロット絶縁部材と、
各スロット内の異なる相の前記コイル間に配置される相間絶縁部材と、を備え、
前記相間絶縁部材は、各スロット内の異なる相の前記コイルにそれぞれ接触する一対の接触片と、前記一対の接触片が接続される接続部とを有し、前記一対の接触片が、互いに離間する側への弾性復元力を有しながら前記コイルに接触した状態で、前記コアおよび前記コイルに保持される、固定子。
【請求項２】
前記相間絶縁部材は、フィルム状の樹脂材料により構成され、前記フィルム状の樹脂材料を折り曲げることにより、前記接続部に相当する屈曲部と前記屈曲部の両側に接続された前記一対の接触片とが構成された、請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記屈曲部は、第１の屈曲部と、前記第１の屈曲部に対する両側に形成された一対の第２の屈曲部とを備え、各第２の屈曲部に各接触片が接続されている、請求項２に記載の固定子。
【請求項４】
前記スロット絶縁部材は、前記スロットの内周に沿って設けられ前記コアと前記コイルとを絶縁し前記スロットの前記径方向に開口する開口部の近傍に一対の端部を有する本体部と、前記本体部の各端部から折り曲げられて前記スロットの内側に向かって延び、前記コイルと共に溝部を形成する一対の溝形成部と、を有し、
各接触片の先端部が各溝部に挿入され各溝形成部と前記コイルとに挟まれた状態で、前記相間絶縁部材は前記コアおよび前記コイルに保持される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の固定子。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の固定子と、
前記固定子の内側に回転可能に収容される回転子と、を備える、電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用機器、事務用機器、家電用機器に使用される電動機の固定子およびそれを備える電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
コアの歯部の先端部またはインシュレータの先端部に保持溝を形成し、当該保持溝に相間絶縁部材の一部を挿入することにより、相間絶縁部材を保持する固定子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４６３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された固定子では、保持溝が形成されているが、相間絶縁部材は厚さが０．１ｍｍ程度であるので、０．１ｍｍ幅の溝を部品に設けるのは困難である。また、保持溝の幅を広げると、相間絶縁部材を確実に固定することができず、相間絶縁部材が脱落する可能性がある。相間絶縁部材が脱落しなくても、回転子の回転による風圧により、相間絶縁部材にばたつきが発生し、気流が乱れ、回転損失が増加してしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、相間絶縁部材を確実に保持、固定して、隣り合うコイル間の絶縁を確実に行うことにより、信頼性を向上させ、回転損失の増加を防止可能な固定子およびそれを備える電動機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の固定子は、環状に配列され複数のスロットを形成する複数の歯部を有するコアと、各歯部に電線を巻回することにより形成されるコイルと、各スロット内に配置され、前記コアと前記コイルとの間に介在し前記コアと前記コイルとを絶縁するスロット絶縁部材と、各スロット内の異なる相の前記コイル間に配置される相間絶縁部材と、を備え、前記相間絶縁部材は、各スロット内の異なる相の前記コイルにそれぞれ接触する一対の接触片と、前記一対の接触片が接続される接続部とを有し、前記一対の接触片が、互いに離間する側への弾性復元力を有しながら前記コイルに接触した状態で、前記コアおよび前記コイルに保持される。
【０００７】
また、電動機は、前記固定子と、前記固定子の内側に回転可能に収容される回転子と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、相間絶縁部材を確実に保持、固定して、隣り合うコイル間の絶縁を確実に行うことにより、信頼性を向上させ、回転損失の増加を防止可能な固定子およびそれを備える電動機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る電動機を搭載する密閉型スクロール圧縮機の縦断面図を示す。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った固定子の断面図を示す。
【図３】スロット絶縁部材および相間絶縁部材付近の拡大図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る固定子およびこれを備える電動機について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態における直流集中巻永久磁石式電動機１（以下、単に電動機１とする）を備える密閉型スクロール圧縮機１０（以下、単に圧縮機１０とする）の縦断面図を示す。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った固定子１２の断面図を示す。
【００１２】
図１に示すように圧縮機１０は、圧力容器を兼ねた密閉容器３と、電動機１と、圧縮機構部２とを主に備える。
【００１３】
電動機１は、直流集中巻永久磁石式電動機であり、固定子１２と、回転子１１とを備える。固定子１２は、密閉容器３の内壁に固定されている。回転子１１は、固定子１２との間に僅かな間隙（エアギャップ）を有しつつ、固定子１２の内側に回転可能に収容されている。回転子１１は、積層された電磁鋼板からなるロータ本体と、このロータ本体に埋設された複数の永久磁石とを有している。
【００１４】
圧縮機構部２は、駆動軸２１と、ガス圧縮部２２と、主軸受用フレーム２３と、副軸受用フレーム２４とを備える。
【００１５】
主軸受用フレーム２３は、主軸受２３１を有し、電動機１の上側において、密閉容器３の内壁に固定されている。副軸受用フレーム２４は、副軸受２４１を有し、電動機１の下側において、密閉容器３の内壁に固定されている。駆動軸２１は、回転子１１に装着され、主軸受２３１および副軸受２４１に対し、回転可能に支持されている。
【００１６】
ガス圧縮部２２は、スクロール式のガス圧縮部であり、駆動軸２１が接続されている。回転子１１の回転が駆動軸２１を介して、ガス圧縮部２２に伝達され、ガス圧縮部２２でガスが圧縮され、圧縮ガスは密閉容器３外に排出される。
【００１７】
電動機１への電源供給は、密閉容器３の側面にハーメチック端子３１を設け、ハーメチック端子３１およびリード線１２２を介して密閉容器３の外側から内部側へ電源が供給される。
【００１８】
図２に示すように、固定子１２は、コイル１３と、リード線１２２（図１）と、コア１４と、インシュレータ１２４（図１）と、スロット絶縁部材１５と、相間絶縁部材１６とを備える。
【００１９】
コア１４は、電磁鋼板を溶接、接着またはかしめによって積層した積層体により構成される。コア１４は、円筒状のヨーク１７と、環状に配列された複数の歯部１８とを有する。ヨーク１７と隣り合う歯部１８とにより、スロット１４ａが複数形成される。
【００２０】
コイル１３は、電線（銅線）を歯部１８に巻回することにより形成される。リード線１２２は、コイル１３の端部に接続されている。
【００２１】
インシュレータ１２４は、駆動軸２１の軸方向におけるコア１４の両端部に設けられている。インシュレータ１２４は、コイル１３がコア１４の駆動軸２１の軸方向における両端面に接触するのを防止し、コイル１３とコア１４とを電気的に絶縁している。
【００２２】
スロット絶縁部材１５は、スロット１４ａにおいて、コイル１３とコア１４との間に介在し、コイル１３とコア１４とを電気的に絶縁している。相間絶縁部材１６は、スロット１４ａ内において、互いに隣り合う異なる相のコイル１３間に介在し、隣り合うコイル１３を電気的に絶縁している。スロット絶縁部材１５および相間絶縁部材１６は、例えば、一枚のフィルム状の樹脂材料により構成される。また、スロット絶縁部材１５および相間絶縁部材１６は、コア１４の軸方向の一端から他端にわたって設けられている。
【００２３】
次に、スロット絶縁部材１５および相間絶縁部材１６の詳細な構成について図３を参照して説明する。
【００２４】
図３は、スロット絶縁部材１５および相間絶縁部材１６付近の拡大図を示している。
【００２５】
歯部１８は、ヨーク１７からその径方向の内方に突出する基部１８Ａと、基部１８Ａの先端部に設けられ円周方向の両側に突出する一対の突出部１８Ｂとを備える。隣り合う突出部１８Ｂにより、径方向に開口する開口部１８ｃが形成される。
【００２６】
スロット絶縁部材１５は、本体部１５Ａと、一対の溝形成部１５Ｂとを備える。本体部１５Ａは、スロット１４ａの内周に沿って設けられ、開口部１８ｃの近傍に一対の端部１５Ｃを有する。各溝形成部１５Ｂは、各端部１５Ｃから、折り曲げられて、スロット１４ａの内側に向かって延び、コイル１３と共に溝部１５ｄを形成する。溝部１５ｄの幅は、相間絶縁部材１６の厚さとほぼ等しく構成される。
【００２７】
相間絶縁部材１６は、フィルム状の樹脂材料を折り曲げることによって形成され、略Ｖ字状をなしている。相間絶縁部材１６は、第１の屈曲部１６Ａと、一対の第２の屈曲部１６Ｂと、一対の接触片１６Ｃとを有する。第１の屈曲部１６Ａおよび一対の第２の屈曲部１６Ｂは、接続部に相当し、フィルム状の樹脂材料を折り曲げることによって形成される。第１の屈曲部１６Ａは、相間絶縁部材１６の中央に位置し、本体部１５Ａを介して、ヨーク１７に当接している。
【００２８】
一対の第２の屈曲部１６Ｂは、それぞれ第１の屈曲部１６Ａから所定距離離れた箇所を折り曲げることにより形成されている。一対の接触片１６Ｃは、それぞれ第２の屈曲部１６Ｂに接続されている。各接触片１６Ｃの先端部は、溝部１５ｄに挿入されて、溝形成部１５Ｂとコイル１３とにより挟まれている。各接触片１６Ｃは、各第２の屈曲部１６Ｂにより、互いに離間する側へ弾性復元力を有しながら、コイル１３に接触している。すなわち、一対の接触片１６Ｃは、隣り合うコイル１３間に挿入されていない状態では、一対の接触片１６Ｃ間の距離は、隣り合うコイル１３間の距離よりも大きく構成されており、一対の接触片１６Ｃを互いに近接させて相間絶縁部材１６を弾性変形させた状態で、相間絶縁部材１６は隣り合うコイル１３間に挿入されている。
【００２９】
このように、相間絶縁部材１６は、一対の接触片１６Ｃが弾性力を有しながらコイル１３に接触し、一対の接触片１６Ｃの先端部が溝部に挿入された状態で、コア１４およびコイル１３に保持される。
【００３０】
以上のように、本実施の形態の固定子１２では、相間絶縁部材１６は、各スロット１４ａ内の異なる相のコイル１３にそれぞれ接触する一対の接触片１６Ｃと、一対の接触片１６Ｃが接続される接続部（第１の屈曲部１６Ａおよび一対の第２の屈曲部１６Ｂ）とを有し、一対の接触片１６Ｃが、互いに離間する側への弾性復元力を有しながらコイル１３に接触した状態で、コア１４およびコイル１３に保持される。
【００３１】
かかる構成により、相間絶縁部材１６を、コア１４およびコイル１３に確実に保持させることができると共に、隣り合うコイル１３間の絶縁を確実に行うことができる。その結果、回転子１１の回転による風圧により、相間絶縁部材１６がばたつくのを防止することができるので、気流が乱れによる、電動機１の回転損失の増加を防止することができる。よって、固定子１２を備える電動機１の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
また、相間絶縁部材１６は、フィルム状の樹脂材料により構成され、フィルム状の樹脂材料を折り曲げることにより、第１の屈曲部１６Ａと、一対の第２の屈曲部１６Ｂと、一対の接触片１６Ｃとが構成されている。よって、相間絶縁部材１６を容易かつ安価に製造することができ、ひいては固定子１２および電動機１を容易かつ安価に製造することができる。
【００３３】
また、相間絶縁部材１６は、第１の屈曲部１６Ａと、第１の屈曲部１６Ａに対する両側に形成された一対の第２の屈曲部１６Ｂとを備え、各第２の屈曲部１６Ｂに各接触片１６Ｃが接続されている。かかる構成によれば、各第２の屈曲部１６Ｂにより、各接触片１６Ｃにより大きな弾性復元力を発生させることができるので、相間絶縁部材１６を、コア１４およびコイル１３に確実に保持、固定させることができる。
【００３４】
また、スロット絶縁部材１５は、開口部１８ｃの近傍に一対の端部１５Ｃを有する本体部１５Ａと、本体部１５Ａの各端部１５Ｃから折り曲げられてスロット１４ａの内側に向かって延び、コイル１３と共に溝部１５ｄを形成する一対の溝形成部１５Ｂと、を有し、各接触片１６Ｃの先端部が各溝部１５ｄに挿入され各溝形成部１５Ｂとコイル１３とに挟まれた状態で、相間絶縁部材１６はコア１４およびコイル１３に保持される。
【００３５】
かかる構成により、相間絶縁部材１６を、コア１４およびコイル１３に対し、より確実に保持、固定させることができる。その結果、回転子１１の回転による風圧により、相間絶縁部材１６がばたつくのを防止することができるので、気流が乱れによる、電動機１の回転損失の増加を防止することができる。
【００３６】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。
【００３７】
例えば、固定子１２のスロット数は９スロットであったが、スロット数はこれに限られない。また、相間絶縁部材１６は、第１の屈曲部１６Ａおよび一対の第２の屈曲部１６Ｂを有していたが、第１の屈曲部１６Ａのみであっても良い。また、第１の屈曲部１６Ａは、完全に折り曲げられていなくても良く、湾曲状をなしていても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１      電動機
１１    回転子
１２    固定子
１３    コイル
１４    コア
１４ａ  スロット
１５    スロット絶縁部材
１５Ａ  本体部
１５Ｂ  溝形成部
１５Ｃ  端部
１６    相間絶縁部材  
１６Ａ  第１の屈曲部
１６Ｂ  第２の屈曲部
１６Ｃ  接触片
１８    歯部
１８ｃ  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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