(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心にカシメ用突起と、前記鉄心を表裏反転させたときに他の鉄心のカシメ用突起が嵌り込むカシメ孔とを備え、内周や外周を前記鉄心を表裏反転させたときに略同一になるように鉄板を打ち抜いて前記鉄心を形成し、これら鉄心を打ち抜かれた順に複数枚積層し、これら鉄板に巻線などの付属部品を装着する圧縮機用電動機の固定子において、前記積層された鉄心の一部を、バリの突出している側の面同士が向かい合わせになるよう表裏反転させ、カシメ用突起側の面の夫々には、前記鉄心と外周および内周形状とが同一で、且つ、前記鉄心のカシメ孔と同位置にカシメ孔が形成され、更に前記鉄心のカシメ用突起と同位置にこのカシメ用突起の通る透孔を備えた合せ面用鉄心を重ね、この合せ面用鉄心同士を合せて鉄心を積層したことを特徴とする圧縮機用電動機の固定子。
【請求項２】
前記鉄心の一部を、鉄心の積層枚数の半分としたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機用電動機の固定子。
【請求項３】
前記突起の突出寸法を鉄心の厚さ１枚以上２枚以内に設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機用電動機の固定子。
【請求項４】
鉄心にカシメ用突起と、前記鉄心を表裏反転させたときに他の鉄心のカシメ用突起が嵌り込むカシメ孔とを備え、内周や外周を前記鉄心を表裏反転させたときに略同一になるように鉄板を打ち抜いて前記鉄心を形成し、これら鉄心を複数枚積層する圧縮機用電動機の固定子の製造方法において、前記鉄心を打ち抜いた順に積層し、その半分を、バリの突出している側の面同士が向かい合わせになるよう表裏反転させると共に、カシメ用突起側の面の夫々には、前記鉄心と外周および内周形状とが同一で、且つ、前記鉄心のカシメ孔と同位置にカシメ孔が形成され、更に前記鉄心のカシメ用突起と同位置にこのカシメ用突起の通る透孔を備えた合せ面用鉄心を重ね、これら夫々をカシメて一体に形成し、これらカシメた鉄心の合せ面用鉄心同士を合せた後、これらの鉄心同士を溶接して一体化し、更に巻線などの付属部品を装着したことを特徴とする圧縮機用電動機の固定子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒回路の圧縮機に使用される電動機の固定子、及びこの固定子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮機に使用される電動機の固定子は、例えば、特開２０００−３７０５１号公報に記載されているように、電磁鋼板を、固定子の形状に打ち抜き、この打ち抜かれたものを順次積層して、カシメなどで固定して固定子を製造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
打ち抜かれた前記固定子は、積層した鉄心全てを一度に力を加えて一体化するもので、鉄心の軸線に対する直角度がずれる恐れがある。この原因としては、治具などを用いて揃えて積層させようとしているものの、積層する枚数が多いため直角度がずれやすいと考えられる。
【０００４】
この発明は、鉄心の軸線に対する直角度を確保しやすい圧縮機用電動機の固定子を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、鉄心にカシメ用突起と、前記鉄心を表裏反転させたときに他の鉄心のカシメ用突起が嵌り込むカシメ孔とを備え、内周や外周を前記鉄心を表裏反転させたときに略同一になるように鉄板を打ち抜いて前記鉄心を形成し、これら鉄心を打ち抜かれた順に複数枚積層し、これら鉄板に巻線などの付属部品を装着する圧縮機用電動機の固定子において、前記積層された鉄心の一部を、バリの突出している側の面同士が向かい合わせになるよう表裏反転させ、カシメ用突起側の面の夫々には、前記鉄心と外周および内周形状とが同一で、且つ、前記鉄心のカシメ孔と同位置にカシメ孔が形成され、更に前記鉄心のカシメ用突起と同位置にこのカシメ用突起の通る透孔を備えた合せ面用鉄心を重ね、この合せ面用鉄心同士を合せて鉄心を積層したものである。
【０００６】
また、前記鉄心の一部を、鉄心の積層枚数の半分としたものである。
【０００７】
また、前記突起の突出寸法を鉄心の厚さ１枚以上２枚以内に設定したものである。
【０００８】
また、鉄心にカシメ用突起と、前記鉄心を表裏反転させたときに他の鉄心のカシメ用突起が嵌り込むカシメ孔とを備え、内周や外周を前記鉄心を表裏反転させたときに略同一になるように鉄板を打ち抜いて前記鉄心を形成し、これら鉄心を複数枚積層する圧縮機用電動機の固定子の製造方法において、前記鉄心を打ち抜いた順に積層し、その半分を、バリの突出している側の面同士が向かい合わせになるよう表裏反転させると共に、カシメ用突起側の面の夫々には、前記鉄心と外周および内周形状とが同一で、且つ、前記鉄心のカシメ孔と同位置にカシメ孔が形成され、更に前記鉄心のカシメ用突起と同位置にこのカシメ用突起の通る透孔を備えた合せ面用鉄心を重ね、これら夫々をカシメて一体に形成し、これらカシメた鉄心の合せ面用鉄心同士を合せた後、これらの鉄心同士を溶接して一体化し、更に巻線などの付属部品を装着するような製造方法で、圧縮機用電動機の固定子を製造したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
図１乃至図４は第１の実施の形態を示し、図１は圧縮機用電動機における固定子の鉄心の正面図、図２は固定子の合せ面用鉄心の正面図、図３は鉄板から固定子の鉄心を打ち抜く様子を示す説明図、図４は同固定子鉄心を積層させる様子を示す説明図である。尚、この固定子では、鉄心を１００枚積層したものについて説明する。
【００１１】
積層する鉄心は、図１と図２とに示すように２種類あって、それぞれ９８枚、２枚使用するものである。
【００１２】
図１に示す鉄心１は、内周１Ａの形状および外周１Ｂの形状が対称線Ｐに対し、線対称に形成されている。このため、この対称線Ｐを軸として表裏反転させても、その内周１Ａ同士の形状と、外周１Ｂ同士の形状とが一致するものである。
【００１３】
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄはカシメ用突起で、例えば図面の表側に向いて突出し、高さが約０．５５ｍｍに設定されている。３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄはカシメ孔で、他の鉄心１を、前記対称線Ｐを表裏反転させたときに、そのカシメ用突起２Ｄ、２Ｃ、２Ｂ、２Ａが、それぞれ嵌り合うものである。４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄはボルト孔で、積層された１００枚の鉄心を一体化するためのものである。このため、ボルト孔４Ａ、４Ｂと、ボルト孔４Ｄ、４Ｃとを、対称線Ｐを対称として、線対称に位置させている。また、カシメ孔３Ａ、３Ｂ、カシメ用突起２Ａ、２Ｂと、カシメ用突起２Ｄ、２Ｃ、カシメ孔３Ｄ、３Ｃとを、対称線Ｐを対称として、線対称に位置させている。
【００１４】
５は歯部、６はスロット開口で、この開口に絶縁材や巻線が挿入されるものである。８は円形に形成された開口で、図示しない回転軸付きの回転子が配置されるものである。そして、この開口８の中心を通る軸線が、前記回転軸の軸線と一致するようように圧縮機用電動機が組み立てられるものである。
【００１５】
図２に示す９は合せ面用鉄心で、図１に示すものと同様に、カシメ孔３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、ボルト孔４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、歯部５、スロット開口６、開口８が形成されている。また、この合せ面用鉄心９は鉄心１の外周９Ｂ形状や、内周９Ａ形状が同一に設定されている。
【００１６】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄは透孔で、鉄心１のカシメ用突起２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの形成されている面に重ね合せたときには、カシメ用突起２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄがこの透孔１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄから突出するものである。
【００１７】
また、このときのカシメ用突起２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの鉄心９からの突出高さは、鉄心１の厚さ１枚以内、例えば０．２ｍｍ程度に設定されている（図４参照）。
【００１８】
図３において、１１は鉄板で、厚さが０．３５ｍｍのものを用いている。しかし、厳密に測定すると、その厚みがＸ−Ｘ断面に示しているように、ａ＜ｂのように、僅かに厚みにバラツキがあり、複数枚積層させるものでは、大きなバラツキとなるので、何らかの対策が必要となる。
【００１９】
そして、この鉄板１１を、鉄心１の形状に打ち抜き、この順で、積層させる。尚、この鉄板１１には、３つの鉄心１の図しか描いていないが、鉄心１同士が外周を一部接して打ち抜かれるもので多数描く必要があるものの、他の鉄心１の図示は省略した。また、合せ面用鉄心９も同様に鉄板１１から打ち抜かれて形成されている。
【００２０】
図４に示す１２は鉄板１１を打ち抜く際に生じるバリで、打ち抜く方向に形成されるものである。１３は４９枚の鉄心１と、１枚の合せ面用鉄心９とを重ね合せた鉄心ブロックで、固定子には２つの鉄心ブロック１３を使用する。
【００２１】
このような固定子は、冷媒圧縮機用電動機に用いられ、次に、この固定子の製造方法に関して説明する。
【００２２】
最初に、鉄板１１から鉄心１を打ち抜き、打ち抜かれた順に鉄心１を積層する。鉄心を４９枚積層し、そのカシメ用突起２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの形成されている面に合せ面用鉄心９を１枚重ねる。そして、これら４９枚の鉄心１と１枚の合せ面用鉄心９とを、カシメ用突起の裏側から力を加えてカシメて、合計５０枚の鉄心を一体にして、鉄心ブロック１３を作る。
【００２３】
そして、鉄心ブロック１３をもう１つ作り、合せ面用鉄心９同士が接するように重ね合せて、鉄心を積層する。そして、夫々の鉄心ブロック１３と鉄心ブロック１３とが一体になるように、カシメると共に、外周部をアルゴン溶接を行う。このアルゴン溶接は、鉄心の外周に行い、振動を低減する目的も兼ねている。
【００２４】
また、ボルト締めして、絶縁材（絶縁シート）などの図示しない部品を取付ける。更に、歯部５と歯部５との間であるスロット開口６にそれぞれ巻線を挿入し、固定子を組み立てる。
【００２５】
すなわち、この圧縮機用電動機の固定子は、請求項４に記載のように、鉄心１にカシメ用突起２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄと、鉄心１を表裏反転させたときに他の鉄心１のカシメ用突起２Ｄ、２Ｃ、２Ｂ、２Ａが嵌り込むカシメ孔３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄとを備えると共に、内周や外周を前記鉄心１を表裏反転させたときに略同一になるように鉄板を打ち抜いて前記鉄心１を形成し、これら鉄心１を複数枚積層する圧縮機用電動機の固定子の製造方法において、前記鉄心１を打ち抜いた順に、例えば９８枚積層し、その半分の４９枚を表裏反転させると共に、カシメ用突起側の面の夫々には、前記鉄心１と外周および内周形状とが同一で、且つ、前記鉄心のカシメ孔と同位置にカシメ孔が形成され、更に前記鉄心のカシメ用突起と同位置にこのカシメ用突起の通る透孔１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを備えた合せ面用鉄心９を重ね、これら夫々をカシメて一体に形成し、これらカシメた鉄心（鉄心ブロック１３）の合せ面用鉄心９同士を合せた後、これらの鉄心（鉄心ブロック１３）同士を溶接して一体化し、これら鉄心に巻線などの付属部品を装着した方法で、圧縮機用電動機の固定子を製造したものである。
【００２６】
このような構成の固定子では、積層された鉄心１を半分ずつカシメて一体にし、更に、これらを一体化する構成のため、一度にカシメる際の鉄心の枚数が半分となり少なく、軸線に対する鉄心の直角度を確保しやく、ずれにくい。
【００２７】
また、鉄心１を打ち抜く鉄板１１に厚さに微細な差があったとしても、反転させることにより、厚さの微細な差が相殺、あるいは軽減され、厚みの偏りを抑えることができる。この偏りを抑える働きも、鉄心の回転軸のとの直角度をずれにくくする要因にもなっている。
【００２８】
また、カシメ用突起２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの突出寸法を鉄心１の厚さ１枚以上２枚以内に設定したので、合せ面用鉄心９を重ねるとこの鉄心１から突出するカシメ用突起２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの突出高さは鉄心１枚分以内となり、半分の鉄心１をカシメる際に、カシメ用突起２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄをそれほど変形させずにカシメることができ、鉄心の軸線に対する直角度がずれにくく、直角度を安定させることができる。
【００２９】
このように直角度を確保しやすく、且つ、ずれにくくできるので、固定子と回転子とのエアギャップを所定間隔に設定しやすく、エアギャップ不良を防止することもできる。
【００３０】
また、この固定子は、バリ１２の突出している側の面同士を向かい合せにしているため、バリ１２が内側に向いており、外側に突出していないので、スロット開口６に巻線を挿入する絶縁材や巻線の損傷も防止されている。
【００３１】
尚、この実施の形態では、鉄心をそれぞれ５０枚ずつの２つのブロックに分け、一体化する方法を示したが、３以上のブロックに分け、一体化するように構成しても構わない。この場合、バリの突出している方向を内側に向けて配線等を傷つけにくくした方が良い。またこの場合、夫々のブロックでの鉄心の枚数を同一にするのが望ましいが、必ずしも枚数を同一にする必要はないと考えられる。
【００３２】
巻線を施す方法の一実施の形態として、図１〜図４に分布巻きの例を示したが、これ以外の実施の形態として、歯部に直接コイルが巻き付けられる、いわゆる直巻き式の固定子に適用しても構わない。
【００３３】
例えば、図５、図６に示すような鉄心２１、２２に対し、本願発明を適用しても良い。この図５に示す２３は歯部、２４はスロット開口、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄはカシメ用突起、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄはこれらの突起が挿入される透孔、Ｐは対称線で、この対称線Ｐに対し、外周２１Ｂや内周２１Ａの形状が対称に形成されている。このため、表裏を反転させても、外周２１Ｂ同士や内周２１Ａが不揃いになることはない。
【００３４】
また、図６に示す合せ面用鉄心２２には、カシメ用突起２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄが通る透孔２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄが形成されている。これらの透孔２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄの形成されている位置は、カシメ用突起２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄと同位置に設定されており、鉄心２１の突起の形成されている面に、鉄心２２を重ねたときに、透孔２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄからカシメ用突起２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄが突出するものである。尚、２２Ａは内周、２２Ｂは外周で、２１Ａや２１Ｂと同様に、対称線Ｐに対し、線対称に形成されている。
【００３５】
このように構成された鉄心２１、２２で製造した固定子では、前述の固定子の効果と同様な効果を奏している。即ち、積厚の偏差を抑えられる。また、直角度を安定させたり、軸線のずれを抑えたりすることができる。更に、巻線や絶縁材を損傷する恐れを防止することができる、等である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、圧縮機用電動機の固定子において、積層された鉄心の一部を、バリの突出している側の面同士が向かい合わせになるよう表裏反転させ、カシメ用突起側の面の夫々には、前記鉄心と外周および内周形状とが同一で、且つ、前記鉄心のカシメ孔と同位置にカシメ孔が形成され、更に前記鉄心のカシメ用突起と同位置にこのカシメ用突起の通る透孔を備えた合せ面用鉄心を重ね、この合せ面用鉄心同士を合せて積層したので、積層された鉄心を分けてカシメて一体にできるため、カシメる際の鉄心の枚数が少なくずれにくく、軸線に対する鉄心の直角度を確保しやすい。更に、バリが内側に向いており、外側に突出していないので、スロット開口に巻線を挿入する絶縁材や巻線の損傷も防止できる。
【００３７】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記鉄心の一部を、鉄心の積層枚数の半分としたので、積層された鉄心の枚数を間違えにくく、製造が容易となる。しかも、圧縮機用電動機に組み込む際にも、方向性を気にせず組み込むことができ、製造が容易である。
【００３８】
また、請求項３に記載の発明によれば、前記突起の突出寸法を鉄心の厚さ１枚以上２枚以内に設定したので、合せ面用鉄心を重ねるとこの鉄心から突出するカシメ用突起の突出高さは鉄心１枚分以内となり、半分の鉄心をカシメる際に、カシメ用突起をそれほど変形させずにカシメることができ、鉄心の軸線に対する直角度がずれにくく、直角度を安定させることができる。
【００３９】
また、請求項４に記載の発明によれば、鉄心を打ち抜いた順に積層し、その半分を、バリの突出している側の面同士が向かい合わせになるよう表裏反転させると共に、カシメ用突起側の面の夫々には、前記鉄心と外周および内周形状とが同一で、且つ、前記鉄心のカシメ孔と同位置にカシメ孔が形成され、更に前記鉄心のカシメ用突起と同位置にこのカシメ用突起の通る透孔を備えた合せ面用鉄心を重ね、これら夫々をカシメて一体に形成し、これらカシメた鉄心の合せ面同士を合せた後、これらの鉄心同士を溶接して一体化し、更に巻線などの付属部品を装着する方法で、圧縮機用電動機の固定子を製造したので、鉄心を半分ずつをカシメるため、カシメる鉄心の枚数が少なくずれにくく、鉄心の軸線に対する直角度を確保しやすい。更に、バリが内側に向いており、外側に突出していないので、スロット開口に巻線を挿入する絶縁材や巻線の損傷も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧縮機用電動機における固定子の鉄心の正面図である。
【図２】同固定子の合せ面用鉄心の正面図である。
【図３】電磁鋼板から固定子鉄心を打ち抜く様子を示す説明図である。
【図４】同固定子鉄心を積層させる様子を示す説明図である。
【図５】直巻き式電動機用固定子の鉄心を示す正面図である。
【図６】直巻き式電動機用固定子の合せ面用鉄心の正面図である。
【符号の説明】
１          鉄心
１Ａ        内周
１Ｂ        外周
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ            カシメ用突起
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ            カシメ孔
９          合せ面用鉄心
９Ａ        内周
９Ｂ        外周
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ    透孔
１１        鉄板
２１        鉄心
２１Ａ      内周
２１Ｂ      外周
２２        合せ面用鉄心
２２Ａ      内周
２２Ｂ      外周
２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ    カシメ用突起
２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ    カシメ孔
２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ    透孔
【図１】
0003768152.tif 000002
【図２】
0003768152.tif 000003
【図３】
0003768152.tif 000004
【図４】
0003768152.tif 000005
【図５】
0003768152.tif 000006
【図６】
0003768152.tif 000007