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JP3132992B2 - ロータ組立装置 - Google Patents

ロータ組立装置

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Publication number
JP3132992B2
JP3132992B2 JP07283470A JP28347095A JP3132992B2 JP 3132992 B2 JP3132992 B2 JP 3132992B2 JP 07283470 A JP07283470 A JP 07283470A JP 28347095 A JP28347095 A JP 28347095A JP 3132992 B2 JP3132992 B2 JP 3132992B2
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Japan
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rotor
core assembly
slot
assembly
gap
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達也 杉田
隆史 山本
晋司 田村
哲哉 望月
督夫 告井
剛仙 岩邊
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Priority to EP96307876A priority patent/EP0772277B1/en
Priority to SG1999002626A priority patent/SG77241A1/en
Priority to DE69607103T priority patent/DE69607103T2/de
Priority to SG1996010988A priority patent/SG48484A1/en
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02—Asynchronous induction motors
    • H02K17/04—Asynchronous induction motors for single phase current
    • H02K17/08—Motors with auxiliary phase obtained by externally fed auxiliary windings, e.g. capacitor motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/021—Magnetic cores
    • H02K15/023—Cage rotors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
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  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Induction Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は冷蔵庫や空気調和
機等に用いられる密閉型圧縮機の単相誘導電動機に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、例えば実開昭５８−１７２０
１５号公報に示された従来の単相誘導電動機のロータ９
の断面図であり、図中、９ａはロータ外周部、１２はロ
ータ９内の閉じた空間であり、アルミがダイキャストさ
れるスロット部、１３は各スロット部１２の間にあるテ
ィース、１４はロータ外周部９ａ側で各ティース１３を
結ぶブリッジである。
【０００３】図１２は、特開昭６０−３９３５２号公報
に示された従来の単相誘導電動機のロータ９の断面図で
あり、９はロータ、９ａはロータ外周部、１２はスロッ
ト部、１２ａはスロット開口部、１３はティースであ
る。
【０００４】図１１に示すロータ９は、スロット部１２
がロータ９内の閉じた空間を構成し、その中をアルミが
ダイキャストされている（スロット部１２の形状が閉じ
ているので一般的にクローズドスロットと呼ばれてい
る）。これを言い換えると、各スロット部１２とロータ
外周部９ａとの間にティース１３を連結するブリッジ１
４が存在している。このブリッジ１４が狭い程、モータ
効率がよくなる反面、狭いブリッジ１４に磁気飽和が発
生し、電磁音が発生する。特に、運転コンデンサの容量
が大きい高トルク運転時には、大きな電磁音が発生す
る。
【０００５】また、図１２に示すロータ９は、各スロッ
ト部１２とロータ外周部９ａとの間にティース１３を連
結するブリッジ１４が存在せずに、スロット開口部１２
ａを設けたオープンスロットの例であるが、ロータコア
に積層した後のアルミダイキャストの工程で、スロット
開口部１２ａから外周にアルミが吹き出すため、ダイキ
ャスト後にロータ９の外周を切削またはバフがけしなけ
ればならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の単相誘導電動機
は以上のように構成されているので、次のような問題点
があった。 （１）クローズドスロットのロータ９は、運転コンデン
サの容量の大きい高トルク運転時に、ブリッジ１４が狭
いため磁気飽和しやすく、電磁音が発生し騒音が大き
い。 （２）オープンスロットのロータ９は、アルミダイキャ
ストの工程で、スロット開口部１２ａからアルミが外周
に吹き出すため、ダイキャスト後にロータ９の外周を切
削またはバフがけしなければならない。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、オープンスロットのロータでも
ダイキャスト時にスロット開口部からアルミが吹き出す
ことがなくダイキャスト後のロータ外周の切削またはバ
フがけが不要なロータ組立装置を提供することを目的と
する。
【０００８】請求項１のロータ組立装置は、スロットの
空隙側（外周側）が開口したロータを備えた単相誘導電
動機のロータ組立装置であって、アルミダイキャスト時
にロータコアアッシーが挿入され、ロータコアアッシー
との隙間をアルミダイキャスト後ロータコアアッシーが
取り出せる限界まで小さくしたブッシュと、このブッシ
ュに径方向のある隙間を持つと共に、軸方向の移動を制
限して嵌合したコアバンドとを備え、ブッシュはコアバ
ンドとともにダイキャストマシンに固定されているもの
である。
【０００９】請求項２のロータ組立装置は、スロットの
空隙側（外周側）が開口したロータを備えた単相誘導電
動機のロータ組立装置であって、コアバンドの内側に、
アルミダイキャスト時にロータコアアッシーが挿入され
る油圧チャックを設け、油圧チャックは、ロータコアア
ッシーが挿入される場合は油圧上昇前でロータコアアッ
シーとの隙間が大きく、ダイキャスト中は油圧を上げて
油圧チャックの内径を変えて隙間を小さくしたものであ
る。
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図につ
いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１による単
相誘導電動機の回路図である。図において、１は単相誘
導電動機、２は電動機１の固定子に巻回された主巻線、
３は同じく補助巻線、４は電動機１通電中は常に通電さ
れる第１の運転コンデンサ、６は高トルク運転時のみ通
電され低トルク運転時はリレー５で切り離される第２運
転コンデンサ、７は起動コンデンサ、８は起動後すぐに
起動コンデンサ７を切り離す起動リレーであるＰＴＣサ
ーミスタである。
【００１２】図１に示す単相誘導電動機に、オープンス
ロットのロータ（図１２）またはクローズドスロットの
ロータ（図１１）を使用した場合の電磁音について説明
する。図２は試験結果を示す図であるが、低トルク運転
時（リレー５がオフで第１の運転コンデンサ４のみ通
電）、高トルク運転時（リレー５がオンで、第１の運転
コンデンサ４及び第２の運転コンデンサ６ともに通電）
共にオープンスロットのロータの方がクローズドスロッ
トのロータより電磁音が小さく、特に高トルク運転時は
その差が大きくオープンスロットのロータの電磁音が小
さいという試験結果が得られた。
【００１３】図３，４は、ロータ９のスロット開口部１
２ａの巾を変えた時の音データであり、図４に示すよう
に巾が１ｍｍ以上では、４００Ｈｚ付近の電磁音はクロ
ーズドスロットより減少し、１０００Ｈｚ付近の溝高調
波による電磁音がやや増加するが、総合レベルではオー
プンスロットの方が低レベルである。図３は巾０．５ｍ
ｍでの試験結果で、図３に示すように、スロット開口部
１２ａの巾が０．５ｍｍにすると、全体的にオープンス
ロットの方が電磁音は小さく、特に４００Ｈｚ付近の電
磁音が小さくなる。この発明で問題にしている電磁音は
４００Ｈｚ付近のいわゆる低周波音に属する音であり、
圧縮機の表面から放射し、冷蔵庫本体等を透過していく
音であるため、遮音効果がほとんど得られず、対策とし
ては音源を下げる方法が最も効果的である。
【００１４】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、負荷が高い運転時だけキャパシティをアップし、高
トルクを得ており、負荷が低い運転時はキャパシティを
ダウンして低トルクを得るが、負荷が低い運転時のモー
タ効率が非常に良くなり、高効率運転ができる。その
上、各スロット部１２とロータ外周部９ａとの間にティ
ース１３を連結するブリッジ１４が存在しないスロット
開口部１２ａを設けた構成にしたので、負荷が高い高ト
ルク運転時においても磁気飽和が発生せず電磁音の発生
を抑え、騒音の低い単相誘導電動機が得られる。
【００１５】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２を図について説明する。図５はこの発明の実施の形
態２によるロータ組立方法におけるロータコアアッシー
をブッシュに圧入する方法を示す図、図６はそのダイキ
ャスト型の断面図、図７はそのロータコアアッシーをブ
ッシュから取り出す状態を示す図である。図において、
１５はオープンスロットのロータ打ち抜き鋼板を積層し
たロータコアアッシー、１６はダイキャスト時にロータ
コアアッシー１５が挿入されるブッシュ、１６ａはブッ
シュ１６の外周に形成された凹部、１７は可動型、１８
は固定型、１９はブッシュ１６の外径にある隙間を持っ
て嵌合されたコアバンド、１９ａはコアブッシュ１６の
凹部１６ａに噛み合う凸部である。
【００１６】図８は、このロータ組立方法のフローチャ
ート図である。ステップ３０でコアアッシー１５をブッ
シュ１６に挿入し、ステップ３１でコアアッシー１５の
両端に可動型１７及び固定型１８を密着させる。ステッ
プ３２に可動型１７に荷重を印加して位置決めした後、
ステップ３３でダイキャストを行い、ステップ３４でロ
ータのみを取り出す。
【００１７】図中、コアバンド１９の内径とブッシュ１
６の外径は、ある隙間を持って嵌合されているが、コア
バンド１９内径の凸部とブッシュ１６外径の凹部が噛み
合っているため、コア組立１５をブッシュ１６に出し入
れする際の摩擦力でブッシュ１６に軸方向の力が働いて
も、ブッシュ１６が抜け出ることがない（また、コアバ
ンド１９内径に凹部があり、ブッシュ１６外径に凸部が
あり、お互いに噛み合っていても同様の効果がある）。
【００１８】コアアッシー１５とブッシュ１６の隙間を
小さくすることにより、ダイキャスト中にアルミがコア
アッシー１５とブッシュ１６の間に吹き出さず、ダイキ
ャスト後には、容易に取り出すことができる。以上のよ
うに、アルミがコアアッシー１５からブッシュ１６の間
に吹き出さないので、ダイキャスト後にロータ９の外周
を切削またはバフがけせずに、オープンスロットのロー
タ９を作製でき、切削またはバフがけする時に比べて大
幅にコストダウンできる。また、ブッシュ１６はコアバ
ンド１９とともに、ダイキャストマシンに固定されてい
るため、ブッシュ１６は常に一つであり、圧入精度が安
定し易い上、ロータ９のみが取り出されるため、量産性
に優れ、自動化が容易である。
【００１９】実施の形態３．以下、この発明の実施の形
態３を図について説明する。図９はこの発明の実施の形
態３によるロータ組立方法による油圧チャック方式の組
立構造を示す断面図、図１０はロータ組立方法のフロー
チャート図である。コアアッシー１５をコアバンド１９
内の油圧チャック２０の内側に挿入し（ステップ４
０）、コアアッシー１５の両端に可動型１７と固定型１
８を密着し、その後、油圧チャック２０の油圧を上げる
と（ステップ４１）、コア組立１５と油圧チャック２０
の隙間が狭まり（ステップ４２）、その後、アルミがダ
イキャストされ（ステップ４３）、その後、油圧チャッ
ク２０の油圧を下げ（ステップ４４）、ロータのみを取
り出す（ステップ４５）もので、スロット部外周部１２
ａからアルミが吹き出さないようにした製造方法であ
る。油圧チャック２０は、油圧により内径が微少変化さ
せることができ、コアアッシー１５と油圧チャック２０
の隙間をゼロにできる。
【００２０】このため、油圧上昇前のコアアッシー１５
と油圧チャック２０の隙間は大きいので、容易にコアア
ッシー１５を油圧チャック２０にセッティングできる
上、ダイキャスト中にアルミがコアアッシー１５と油圧
チャック２０の間に吹き出さず、ダイキャスト後には、
油圧を降下させて容易に取り出すことができる。以上の
ように、アルミがコアアッシー１５と油圧チャック２０
の間に吹き出さないので、ダイキャスト後にロータ９の
外周を切削またはバフがけせずに、オープンスロットの
ロータ９を作製でき、切削またはバフがけする時に比べ
て大幅にコストダウンできる。また、コアアッシー１５
のセッティングが非常に容易であり、加工時間の短縮が
図られ、加工費の低減が図られる上、ブッシュ１６を嵌
合する場合に比べて、摩耗する部分も無く、治具の耐久
性に優れる。
【００２１】請求項１のロータ組立装置は、アルミダイ
キャスト時にロータコアアッシーが挿入され、ロータコ
アアッシーとの隙間をアルミダイキャスト後ロータコア
アッシーが取り出せる限界まで小さくしたブッシュと、
このブッシュに径方向のある隙間を持つと共に、軸方向
の移動を制限して嵌合したコアバンドとを備え、ブッシ
ュはコアバンドとともにダイキャストマシンに固定され
ている構成にしたので、ダイキャスト後の外周の切削ま
たはバフがけが不要になると共に、ブッシュがダイキャ
ストマシンに固定されているため、ブッシュは一個です
み、量産性に優れ、自動化が容易である。
【００２２】請求項２のロータ組立装置は、コアバンド
の内側に、アルミダイキャスト時にロータコアアッシー
が挿入される油圧チャックを設け、油圧チャックは、ロ
ータコアアッシーが挿入される場合は油圧上昇前でロー
タコアアッシーとの隙間が大きく、ダイキャスト中は油
圧を上げて油圧チャックの内径を変えて隙間を小さくし
た構成にしたので、ダイキャスト後の外周の切削または
バフがけが不要になると共に、ロータコアアッシーのセ
ッティングが容易で加工費が低減し、かつ治具の耐久性
が優れる。
【００２３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による単相誘導電動
機の回路図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による単相誘導電動
機の電磁音データを示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による単相誘導電動
機の電磁音の周波数分析データを示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による単相誘導電動
機の電磁音の周波数分析データを示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態２によるロータ組立装
置のロータコアアッシー挿入時の断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態２によるロータ組立装
置の断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態２によるロータ組立装
置のロータコアアッシーを取り出す時の断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態２によるロータ組立装
置のロータコアアッシーのフローチャート図である。
【図９】 この発明の実施の形態３によるロータ組立装
置の断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態３によるロータ組立
装置のロータコアアッシーのフローチャート図である。
【図１１】 従来の単相誘導電動機のロータ（クローズ
ドスロット）の断面図である。
【図１２】 従来の単相誘導電動機のロータ（オープン
スロット）の断面図である。
【符号の説明】
１ 単相誘導電動機、２ 主巻線、３ 補助巻線、４
運転コンデンサ、５リレー、６ 運転コンデンサ、９
ロータ、１２ スロット、１２ａ スロット開口部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 晋司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 望月 哲哉 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 告井 督夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 岩邊 剛仙 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スロットの空隙側（外周側）が開口した
    ロータを備えた単相誘導電動機のロータ組立装置であっ
    て、 アルミダイキャスト時にロータコアアッシーが挿入さ
    れ、該ロータコアアッシーとの隙間を前記アルミダイキ
    ャスト後該ロータコアアッシーが取り出せる限界まで小
    さくしたブッシュと、このブッシュに径方向のある隙間
    を持つと共に、軸方向の移動を制限して嵌合したコアバ
    ンドとを備え、前記ブッシュは前記コアバンドとともに
    ダイキャストマシンに固定されていることを特徴とする
    ロータ組立装置。
  2. 【請求項２】 スロットの空隙側（外周側）が開口した
    ロータを備えた単相誘導電動機のロータ組立装置であっ
    て、 コアバンドの内側に、アルミダイキャスト時にロータコ
    アアッシーが挿入される油圧チャックを設け、該油圧チ
    ャックは、前記ロータコアアッシーが挿入される場合は
    油圧上昇前で前記ロータコアアッシーとの隙間が大き
    く、ダイキャスト中は油圧を上げて油圧チャックの内径
    を変えて前記隙間を小さくしたことを特徴とするロータ
    組立装置。
JP07283470A 1995-10-31 1995-10-31 ロータ組立装置 Expired - Lifetime JP3132992B2 (ja)

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CN (2) CN1084954C (ja)
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