本發(fā)明涉及定子和具備該定子的馬達(dá)。
背景技術(shù):
以往,為了提高馬達(dá)的效率,使用了使被卷繞于定子的齒上的繞組的占空系數(shù)提高的方法。例如,使用將繞組同時卷繞在定子的所有齒上的方法。根據(jù)該方法,當(dāng)繞組被卷繞于所有的齒上而形成線圈時,各繞組的卷繞起始末端和卷繞結(jié)束末端成為從線圈突出的狀態(tài)。然后,需要對所有繞組的兩個末端準(zhǔn)確地進(jìn)行接線。但是,在繞組的兩個末端的數(shù)量多的情況下,容易發(fā)生誤接線,馬達(dá)制造的效率有可能降低。
為了防止制造馬達(dá)時發(fā)生繞組的誤接線,專利文獻(xiàn)1(日本特開2001-314055號公報)公開了如下方法:采用具有用于在接線時對繞組的末端臨時地進(jìn)行支承的槽的絕緣子。根據(jù)該方法,在絕緣子的槽中安裝有彈性體的突起,可防止被插入到槽中的繞組脫出。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
但是,在專利文獻(xiàn)1(日本特開2001-314055號公報)中,由于絕緣子的槽根據(jù)繞組的直徑而成型,因此,在繞組的直徑變更的情況下,有可能無法將繞組插入到槽中,或有可能繞組容易從槽中脫出。因此,需要使用具有與繞組的直徑對應(yīng)的槽的絕緣子。因此,根據(jù)該方法,有可能由于繞組的直徑而無法防止誤接線的發(fā)生。
本發(fā)明的目的在于,提供能夠容易地識別被卷繞于齒上的繞組的卷繞起始末端和卷繞結(jié)束末端并可防止誤接線的發(fā)生的定子和具備該定子的馬達(dá)。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的第一方面的定子具備:定子鐵芯;和絕緣子,其被安裝于定子鐵芯的軸向的端面。定子鐵芯具有圓筒部、多個齒和多個繞組。多個齒從圓筒部的內(nèi)周面向圓筒部的徑向內(nèi)側(cè)突出,并且,所述多個齒沿著圓筒部的周向配置。多個繞組被卷繞于各個齒上。繞組具有:第一末端,其是齒的卷繞起始的部分;和第二末端,其是齒的卷繞結(jié)束的部分。絕緣子具有用于支承第二末端的繞組槽。繞組槽具有第一空間和第二空間。第一空間包括開口部。第二空間包括用于鉤掛第二末端的前端部,并且,所述第二空間通過彎曲部而與第一空間連通。開口部形成于絕緣子的如下端面:該端面是軸向上的端面,并且是不與定子鐵芯接觸的端面。
第一方面的定子具備絕緣子,該絕緣子具有用于支承繞組的第二末端的繞組槽。在定子的制造工序中,繞組的第二末端被鉤掛于繞組槽而被絕緣子支承。此時,繞組的第一末端未被絕緣子支承。因此,進(jìn)行繞組的第一末端和第二末端的接線的作業(yè)人員能夠容易地區(qū)分作為繞組的卷繞起始末端的第一末端和作為繞組的卷繞結(jié)束末端的第二末端。因此,該定子能夠防止制造工序中的誤接線的發(fā)生。
此外,在定子的制造工序中,在將繞組卷繞于齒上后,能夠?qū)⒗@組的第二末端鉤掛于絕緣子的繞組槽上進(jìn)行固定。由此,能夠防止繞組的第二末端松動而繞組從齒上脫開,因而,能夠?qū)⒗@組卷繞于齒上直至定子鐵芯的徑向最內(nèi)側(cè)。因此,在該定子的制造工序中,能夠?qū)⒗@組卷繞于齒上以使繞組占空系數(shù)提高。
本發(fā)明的第二方面的定子在第一方面的定子中,第一空間從開口部沿軸向延伸。
本發(fā)明的第三方面的定子在第一方面或第二方面的定子中,前端部相對于彎曲部而位于卷繞繞組的方向的一側(cè)。卷繞繞組的方向是定子鐵芯的周向。
本發(fā)明的第四方面的定子在第一方面至第三方面中的任一方面的定子中,第二空間相對于彎曲部而位于卷繞繞組的方向的一側(cè)。彎曲部以90度以下的彎曲角度將第一空間與第二空間之間連結(jié)起來。
第四方面的定子可防止繞組的第二末端松開而繞組從齒上脫開。
本發(fā)明的第五方面的定子在第一方面至第三方面中的任一方面的定子中,第二空間還包括返回空間,所述返回空間相對于彎曲部而位于卷繞繞組的方向的相反側(cè)。
第五方面的定子可防止繞組的第二末端松開而繞組從齒上脫開。
本發(fā)明的第六方面的定子在第一方面至第五方面中的任一方面的定子中,開口部在周向上位于齒中心位置與相鄰槽中心位置之間。齒中心位置是卷繞如下的繞組的齒的周向上的中心位置,該繞組具有被支承于具有開口部的繞組槽中的第二末端。相鄰槽中心位置是相鄰槽的周向上的中心位置,所述相鄰槽是處于齒中心位置的齒與在卷繞繞組的方向的相反方向上相鄰的齒之間的空間。
本發(fā)明的第七方面的定子在第一方面至第六方面中的任一方面的定子中,前端部與定子鐵芯之間的距離長于繞組槽與定子鐵芯之間的最小距離。
第七方面的定子可防止繞組的第二末端松開而繞組從齒上脫開。
本發(fā)明的第八方面的定子在第一方面至第七方面中的任一方面的定子中,第二末端與中性點(diǎn)連接。
本發(fā)明的第九方面的定子在第一方面至第八方面中的任一方面的定子中,繞組以第二末端從齒的徑向內(nèi)側(cè)伸出的方式被卷繞于齒上。
本發(fā)明的第十方面的馬達(dá)具備:第一方面至第九方面中的任一方面的定子;和轉(zhuǎn)子,其被配置在所述定子的內(nèi)側(cè)。
第十方面的馬達(dá)能夠在定子的制造工序中防止誤接線的發(fā)生,因此,能夠抑制由繞組的接線不良導(dǎo)致的馬達(dá)的生產(chǎn)率的降低。此外,由于該定子能夠?qū)⒗@組卷繞于齒上以使在定子的制造工序中繞組占空系數(shù)提高,因此,能夠提高馬達(dá)的效率。此外,由于該馬達(dá)可防止在定子的制造工序中繞組的第二末端松開而繞組從齒上脫開,因此,能夠抑制馬達(dá)的制造不良的發(fā)生。
發(fā)明效果
第一方面、第二方面、第三方面、第六方面、第八方面和第九方面的定子能夠容易地識別被卷繞于齒上的繞組的卷繞起始末端和卷繞結(jié)束末端并可防止誤接線的發(fā)生。
第四方面、第五方面和第七方面的定子能夠防止繞組的卷繞結(jié)束末端松開而繞組從齒上脫開。
第十方面的馬達(dá)能夠抑制由繞組的接線不良導(dǎo)致的馬達(dá)的生產(chǎn)率的降低,能夠提高馬達(dá)的效率,并能夠抑制馬達(dá)的制造不良的發(fā)生。
附圖說明
圖1是旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的縱剖視圖。
圖2是圖1的線段ii-ii處的定子的剖視圖。
圖3是馬達(dá)的俯視圖。
圖4是圖3的線段iv-iv處的馬達(dá)的剖視圖。
圖5是示出線圈的繞組的接線狀態(tài)的圖。
圖6是將圖5所示的線圈的繞組的接線狀態(tài)簡化了的圖。
圖7是被安裝在定子鐵芯的上端面的絕緣子的俯視圖。
圖8是圖7所示的絕緣子的側(cè)視圖。
圖9是圖8的繞組槽的附近的放大圖。
圖10是從圖3的箭頭x的方向觀察的線圈的側(cè)視圖。
圖11是示出繞組朝向定子的徑向外側(cè)被拉拽的狀態(tài)的圖。
圖12是變形例a的繞組槽的附近的放大圖。
圖13是變形例b的繞組槽的附近的放大圖。
圖14是變形例c的繞組槽的附近的放大圖。
具體實施方式
關(guān)于本發(fā)明的實施方式的定子和具備該定子的馬達(dá),參照附圖進(jìn)行說明。本實施方式的馬達(dá)例如是被用于空調(diào)裝置的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的驅(qū)動馬達(dá)。旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)是如下的壓縮機(jī):在缸體的內(nèi)部使活塞偏心旋轉(zhuǎn)以使缸體內(nèi)部的空間的容積變化,從而對在制冷劑回路循環(huán)的制冷劑進(jìn)行壓縮。
(1)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)
圖1是旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)101的縱剖視圖。旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)101主要具備外殼10、壓縮機(jī)構(gòu)15、馬達(dá)16、曲柄軸17、吸入管19和排出管20。圖1所示的虛線的箭頭表示制冷劑的流動。下面,對旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)101的各構(gòu)成要素進(jìn)行說明。
(1-1)外殼
外殼10具有:大致圓筒狀的主干部外殼部11;碗狀的上壁部12,其呈氣密狀地被熔接于主干部外殼部11的上端部;和碗狀的底壁部13,其呈氣密狀地被熔接于主干部外殼部11的下端部。外殼10由在外殼10的內(nèi)部和外部壓力或溫度變化的情況下不容易發(fā)生變形和破損的剛性部件成型。外殼10以主干部外殼部11的大致圓筒狀的軸向沿著鉛垂方向的方式設(shè)置。在外殼10的底部設(shè)置有積存潤滑油的油積存部10a。潤滑油是被用于對旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)101內(nèi)部的滑動部進(jìn)行潤滑的冷凍機(jī)油。
外殼10主要容納:壓縮機(jī)構(gòu)15;馬達(dá)16,其被配置在壓縮機(jī)構(gòu)15的上方;和曲柄軸17,其沿著鉛垂方向配置。壓縮機(jī)構(gòu)15和馬達(dá)16經(jīng)曲柄軸17而被連結(jié)起來。吸入管19和排出管20呈氣密狀地與外殼10接合。
(1-2)壓縮機(jī)構(gòu)
壓縮機(jī)構(gòu)15主要由前蓋23、缸體24、后蓋25和活塞21構(gòu)成。前蓋23、缸體24和后蓋25通過激光熔接被緊固成一體。壓縮機(jī)構(gòu)15的上方的空間是供被壓縮機(jī)構(gòu)15壓縮的制冷劑排出的高壓空間s1。
壓縮機(jī)構(gòu)15具有壓縮室40,該壓縮室是被前蓋23、缸體24和后蓋25圍繞而成的空間。壓縮室40被活塞21區(qū)劃成與吸入管19連通的吸入室和與高壓空間s1連通的排出室。
活塞21被嵌合于曲柄軸17的偏心軸部17a。通過曲柄軸17的軸旋轉(zhuǎn),活塞21在壓縮室40中進(jìn)行以曲柄軸17的旋轉(zhuǎn)軸為中心的公轉(zhuǎn)運(yùn)動。通過活塞21的公轉(zhuǎn)運(yùn)動,壓縮室40的吸入室和排出室的容積發(fā)生變化。
(1-3)馬達(dá)
馬達(dá)16是無刷dc(直流)馬達(dá),其被容納在外殼10的內(nèi)部,并且被設(shè)置在壓縮機(jī)構(gòu)15的上方。馬達(dá)16主要由被固定于外殼10的內(nèi)周面的定子51和以設(shè)置有氣隙的方式旋轉(zhuǎn)自如地被容納在定子51的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子52構(gòu)成。關(guān)于馬達(dá)16的結(jié)構(gòu)的具體情況,后面進(jìn)行說明。
(1-4)曲柄軸
曲柄軸17以其中心軸沿著鉛垂方向的方式配置。曲柄軸17具有偏心軸部17a。曲柄軸17的偏心軸部17a與壓縮機(jī)構(gòu)15的活塞21連結(jié)。曲柄軸17的鉛垂方向上側(cè)的端部與馬達(dá)16的轉(zhuǎn)子52連結(jié)。曲柄軸17被前蓋23和后蓋25支承成旋轉(zhuǎn)自如。
(1-5)吸入管
吸入管19是貫通外殼10的主干部外殼部11的管。吸入管19的處于外殼10的內(nèi)部的端部被嵌入到壓縮機(jī)構(gòu)15中。吸入管19的處于外殼10的外部的端部與制冷劑回路連接。吸入管19是用于從制冷劑回路向壓縮機(jī)構(gòu)15提供制冷劑的管。
(1-6)排出管
排出管20是貫通外殼10的上壁部12的管。處于外殼10的內(nèi)部的排出管20的端部在高壓空間s1中位于馬達(dá)16的上方。排出管20的處于外殼10的外部的端部與制冷劑回路連接。排出管20是用于將被壓縮機(jī)構(gòu)15壓縮的制冷劑向制冷劑回路提供的管。
(2)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)
對馬達(dá)16的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。圖2是圖1的線段ii-ii處的定子51的剖視圖。圖3是馬達(dá)16的俯視圖。圖4是圖3的線段iv-iv處的馬達(dá)16的剖視圖。
馬達(dá)16是具有9個集中繞組線圈的集中繞組馬達(dá),并且是通過變頻控制而被驅(qū)動的可變速馬達(dá)。馬達(dá)16是具有u相、v相和w相的三相馬達(dá)。
(2-1)定子
定子51主要具有定子鐵芯61和絕緣子62。如圖4所示,在定子鐵芯61的鉛垂方向的上端面61a和下端面61b分別安裝有作為樹脂絕緣體的絕緣子62。
(2-1-1)定子鐵芯
定子鐵芯61是由電磁鋼構(gòu)成的多個圓環(huán)狀板沿鉛垂方向?qū)盈B而成的大致圓筒形狀的部件。定子鐵芯61的大致圓筒形狀的軸向是鉛垂方向。
定子鐵芯61被固定于外殼10。具體而言,定子鐵芯61的外周面被熔接于外殼10的內(nèi)周面。在定子鐵芯61的鉛垂方向的兩端部分別設(shè)置有三處熔接部位。也可以根據(jù)定子鐵芯61的重量和固有頻率等適當(dāng)?shù)卮_定熔接部位。另外,定子鐵芯61也可以通過壓入和熱壓配合而被固定于外殼10。
如圖2所示,定子鐵芯61具有圓筒部71和9個齒72。各個齒72從圓筒部71的內(nèi)周面朝向圓筒部71的徑向內(nèi)側(cè)突出。圓筒部71的徑向處于與鉛垂方向正交的水平面內(nèi)。9個齒72被配置在關(guān)于圓筒部71的中心軸而9次對稱的位置。即,9個齒72沿著圓筒部71的周向以40度的角度間隔等間隔地配置。
如圖2所示,在定子鐵芯61的圓筒部71的外周面形成有9個鐵芯切口71a。各個鐵芯切口71a是從圓筒部71的上端面到下端面沿圓筒部71的中心軸切口形成的槽。從齒72觀察,各個鐵芯切口71a位于圓筒部71的徑向外側(cè)。9個鐵芯切口71a配置在關(guān)于圓筒部71的中心軸而9次對稱的位置。即,9個鐵芯切口71a沿著圓筒部71的周向以40度的角度間隔等間隔地配置。鐵芯切口71a形成沿鉛垂方向在主干部外殼部11與定子51之間延伸的空間。
如圖3和圖4所示,定子鐵芯61的各齒72與絕緣子62一同卷繞有繞組73。由此,如圖3所示,在定子51中形成有9個線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3。在圖3所示的定子51的俯視圖中,按順時針方向配置有線圈u1、w3、v1、u2、w1、v2、u3、w2、v3。繞組73未跨越多個齒72被卷繞,9根繞組73分別獨(dú)立地被卷繞于各齒72。即,9個線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3是集中繞組線圈。絕緣子62對定子鐵芯61與繞組73進(jìn)行絕緣。繞組73是銅線等導(dǎo)電體。繞組73沿著圖3所示的空心箭頭在定子51的俯視圖中沿順時針方向被卷繞。
線圈u1、u2、u3通過繞組73被卷繞于在定子鐵芯61的周向上以120度的角度間隔配置的各個齒72上而形成。線圈v1、v2、v3通過繞組73被卷繞于在定子鐵芯61的周向上以120度的角度間隔配置的各個齒72上而形成。線圈w1、w2、w3通過繞組73被卷繞于在定子鐵芯61的周向上以120度的角度間隔配置的各個齒72上而形成。線圈u1、u2、u3并列地被接線,并形成馬達(dá)16的u相。線圈v1、v2、v3并列地被接線,并形成馬達(dá)16的v相。線圈w1、w2、w3并列地被接線,并形成馬達(dá)16的w相。如圖3所示,在沿定子鐵芯61的周向相鄰的兩個線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3之間形成有線圈間的間隙即槽sl1~sl9。在圖3所示的定子51的俯視圖中,槽sl1是線圈u1與線圈w3之間的間隙,槽sl2~sl9從槽sl1沿順時針方向配置。
圖5是示出線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3的接線狀態(tài)的圖。在圖5中示出了定子鐵芯61的俯視圖,但省略了絕緣子62。圖6是將圖5所示的接線狀態(tài)簡化了的圖。
各線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3的繞組73的卷繞起始的部分即9根供電線e1~e9從定子鐵芯61的上端面61a側(cè)伸出。各線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3的繞組73的卷繞結(jié)束的部分即9根中性線c1~c9也從定子鐵芯61的上端面61a側(cè)伸出。
供電線e1~e9是繞組73的卷繞起始的部分。供電線e1、e4、e7分別從線圈u1、u2、u3的繞組73延伸并與u相的供電端子u連接。供電線e3、e6、e9分別從線圈v1、v2、v3的繞組73延伸并與v相的供電端子v連接。供電線e5、e8、e2分別從線圈w1、w2、w3的繞組73延伸并與w相的供電端子w連接。3個供電端子u、v、w被安裝于外殼10,并與外部電源(未圖示)連接。在線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3中分別繞緊固定有繞組73,因此,對于繞組73,卷繞起始的部分即供電線e1~e9即使不進(jìn)行固定于定子鐵芯61的處理也不會松動。
中性線c1~c9是繞組73的卷繞結(jié)束的部分。中性線c1、c4、c7分別從線圈u1、u2、u3的繞組73延伸并與中性點(diǎn)74連接。中性線c3、c6、c9分別從線圈v1、v2、v3的繞組73延伸并與中性點(diǎn)74連接。中性線c5、c8、c2分別從線圈w1、w2、w3的繞組73延伸并與中性點(diǎn)74連接。在中性點(diǎn)74處,所有的中性線c1~c9被電連接。如圖4所示,繞組73的供電線e1~e9和中性線c1~c9被卡定于絕緣子62,以免它們相互被電連接,所述絕緣子被安裝于定子鐵芯61的上端面61a。中性點(diǎn)74被絕緣帽(未圖示)覆蓋著被插入到任一槽sl1~sl9中。絕緣帽通過電絕緣用的聚酯薄膜等而成型。
(2-1-2)絕緣子
絕緣子62是被安裝于定子鐵芯61的鉛垂方向的兩端面61a、61b的絕緣體。絕緣子62由例如液晶聚合物(lcp)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚苯硫醚(pps)、聚酰亞胺和聚酯等具有高耐熱性的樹脂成型。
圖7是被安裝于定子鐵芯61的上端面61a的絕緣子62的俯視圖。圖8是圖7所示的絕緣子62的側(cè)視圖。圖8是從外側(cè)朝向中心觀察圖7所示的絕緣子62的全景展開圖。在圖8中,絕緣子62的左端與絕緣子62的右端連結(jié)。如后面所述,絕緣子62具有9個繞組槽d1~d9。圖9是在圖8中繞組槽d1的附近的放大圖。在圖7至圖9中,利用空心箭頭示出了卷繞繞組73的方向。卷繞繞組73的方向是定子鐵芯61的周向。
如圖7所示,絕緣子62具有環(huán)狀部62a和9個突出部62b。環(huán)狀部62a與定子鐵芯61的圓筒部71的上端面接觸。突出部62b從環(huán)狀部62a的內(nèi)周面朝向環(huán)狀部62a的徑向內(nèi)側(cè)突出。突出部62b與定子鐵芯61的齒72的上端面接觸。
如圖8所示,在絕緣子62的環(huán)狀部62a形成有9個繞組槽d1~d9。繞組槽d1~d9的數(shù)量與突出部62b的數(shù)量相同。繞組槽d1~d9是l字型的槽。繞組槽d1~d9分別是用于鉤掛中性線c1~c9而對該中性線c1~c9進(jìn)行支承的槽。繞組槽d1~d9對被卷繞于其附近的齒72上的繞組73的中性線c1~c9進(jìn)行支承。接著,參照圖9對繞組槽d1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。下面的說明也可應(yīng)用于d2~d9。
繞組槽d1主要由第一空間81和第二空間82構(gòu)成。第一空間81與第二空間82通過彎曲部85而連通。第一空間81包括開口部83。開口部83是形成在環(huán)狀部62a的上端面的、繞組槽d1的入口。開口部83形成在絕緣子62的如下端面:該端面是環(huán)狀部62a的鉛垂方向上的端面,并且是不與定子鐵芯61接觸的端面。第一空間81從開口部83沿鉛垂方向延伸。第二空間82沿水平方向延伸。第二空間82包括前端部84。如后面所述,前端部84是用于鉤掛繞組73的中性線c1~c9的部分。前端部84相對于彎曲部85而位于卷繞繞組73的方向的一側(cè)。即,如圖8所示,從外側(cè)觀察絕緣子62時,前端部84位于彎曲部85的左側(cè)。如圖9所示,將第一空間81與第二空間82之間的角度稱為彎曲角度θ。第二空間82沿水平方向延伸,因此,彎曲角度θ是90度。
接著,對環(huán)狀部62a的周向上的繞組槽d1的位置進(jìn)行說明。下面的說明也可應(yīng)用于繞組槽d2~d9。下面,繞組槽d1的位置是形成繞組槽d1的開口部83的位置。如圖7和圖8所示,繞組槽d1在環(huán)狀部62a的周向上位于齒中心位置p1與相鄰槽中心位置p2之間的區(qū)域r。齒中心位置p1是齒72的周向上的中心位置。相鄰槽中心位置p2是處于齒中心位置p1的齒72與在卷繞繞組73的方向的相反方向上與該齒72相鄰的齒72之間的空間的周向上的中心位置。在繞組槽d1的情況下,齒中心位置p1是線圈u1的齒72的周向上的中心位置,相鄰槽中心位置p2是線圈u1的齒72與線圈v3的齒72之間的槽sl9的周向上的中心位置。
繞組73的中性線c1~c9分別通過繞組槽d1~d9的第二空間82。繞組73的供電線e1~e9分別通過繞組槽d1~d9的第一空間81。
(2-2)轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子52與曲柄軸17連結(jié)。曲柄軸17沿鉛垂方向貫通轉(zhuǎn)子52的旋轉(zhuǎn)中心。轉(zhuǎn)子52繞曲柄軸17的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子52經(jīng)曲柄軸17與壓縮機(jī)構(gòu)15連接。
如圖1所示,轉(zhuǎn)子52主要具有轉(zhuǎn)子鐵芯52a和多個磁體52b。轉(zhuǎn)子鐵芯52a由沿鉛垂方向?qū)盈B的多個金屬板構(gòu)成。磁體52b被埋入到轉(zhuǎn)子鐵芯52a中。磁體52b沿轉(zhuǎn)子鐵芯52a的周向等間隔地配置。
(3)壓縮機(jī)的動作
當(dāng)馬達(dá)16驅(qū)動時,轉(zhuǎn)子52進(jìn)行旋轉(zhuǎn),曲柄軸17進(jìn)行軸旋轉(zhuǎn)。通過曲柄軸17的軸旋轉(zhuǎn),壓縮機(jī)構(gòu)15的活塞21在壓縮室40中進(jìn)行以曲柄軸17的旋轉(zhuǎn)軸為中心的公轉(zhuǎn)運(yùn)動。通過活塞21的公轉(zhuǎn)運(yùn)動,壓縮室40的吸入室和排出室的容積發(fā)生變化。由此,低壓的氣體制冷劑從吸入管19被吸入到壓縮室40的吸入室中。吸入室的容積由于活塞21的公轉(zhuǎn)運(yùn)動而減少,其結(jié)果是,制冷劑被壓縮,吸入室成為排出室。被壓縮的高壓的氣體制冷劑從排出室被排出到高壓空間s1中。被排出的壓縮制冷劑朝向鉛垂方向上方通過定子51與轉(zhuǎn)子52之間的空間即氣隙。然后,壓縮制冷劑從排出管20被排出到外殼10的外部。被旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)101壓縮的制冷劑是例如r410a、r22、r32和二氧化碳。
積存在外殼10底部的油積存部10a中的潤滑油被提供到壓縮機(jī)構(gòu)15等的滑動部。被提供到壓縮機(jī)構(gòu)15的滑動部的潤滑油流入到壓縮室40中。在壓縮室40中,潤滑油成為微小的油滴而混入到制冷劑氣體中。因此,從壓縮機(jī)構(gòu)15被排出的壓縮制冷劑包含潤滑油。壓縮制冷劑中包含的潤滑油的一部分在馬達(dá)16的上方的高壓空間s1中借助于制冷劑流產(chǎn)生的離心力等從制冷劑中被分離,并附著于外殼10的內(nèi)周面。附著于外殼10的內(nèi)周面的潤滑油順著外殼10的內(nèi)周面落下而到達(dá)馬達(dá)16的定子51的上表面的高度位置。進(jìn)而,潤滑油通過定子鐵芯61的鐵芯切口71a而落下。通過鐵芯切口71a后的潤滑油最終回到油積存部10a中。
(4)特征
馬達(dá)16的定子51具有9個線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3。線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3是通過將繞組73卷繞于定子鐵芯61的各齒72而形成的集中繞組線圈。在集中繞組線圈中,為了提高馬達(dá)16的效率,繞組73被卷繞于齒72,以使繞組73的截面積在線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3的截面積中所占的比例即繞組占空系數(shù)提高。
圖10是從圖3的箭頭x的方向觀察的線圈u1的側(cè)視圖。在圖10中,左側(cè)是定子鐵芯61的徑向外側(cè),右側(cè)是定子鐵芯61的徑向內(nèi)側(cè)。為了提高繞組占空系數(shù),如圖10所示,以使作為繞組73的卷繞起始的部分的供電線e1從定子鐵芯61的徑向最外側(cè)伸出、并且使作為繞組73的卷繞結(jié)束的部分的中性線c1從定子鐵芯61的徑向最內(nèi)側(cè)伸出的方式將繞組73卷繞于齒72上。在該情況下,由于供電線e1從線圈u1的最內(nèi)部的繞組73延伸,因此,被固定于線圈u1。另一方面,由于中性線c1從線圈u1的最外部的繞組73延伸,因此,被固定于線圈u1。但是,中性線c1通過位于線圈u1附近的繞組槽d1的第二空間82。由此,中性線c1被繞組槽d1支承以免從繞組槽d1中脫出,因此,能夠防止中性線c1松動而線圈u1脫開。供電線e1通過繞組槽d1的第一空間81,但不被繞組槽d1支承。以上的說明也可應(yīng)用于其它線圈u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3。即,由于中性線c2~c9分別被繞組槽d2~d9支承,因此,能夠防止中性線c2~c9松動而線圈u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3脫開。
下面,對定子51的制造方法進(jìn)行說明。作為定子51的制造方法的一個示例,采用了放出繞組73的繞組噴嘴(未圖示)而將繞組73同時卷繞于所有齒72的同時卷繞法。根據(jù)同時卷繞法,在將安裝有絕緣子62的定子鐵芯61固定的狀態(tài)下,使9個繞組噴嘴在9個齒72的周圍移動而將繞組73同時地卷繞于所有的齒72上。
被卷繞于9個齒72中的各個齒上的9根繞組73分別具有作為卷繞起始的部分的供電線e1~e9和作為卷繞結(jié)束的部分的中性線c1~c9。在繞組73被同時卷繞于所有齒72上后,9根供電線e1~e9和9根中性線c1~c9在定子鐵芯61的上端面61a側(cè)處于從線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3凸出的狀態(tài)。此時,9根供電線e1~e9和9根中性線c1~c9未被固定。根據(jù)同時卷繞法,繞組73以中性線c1~c9從齒72的徑向最內(nèi)側(cè)伸出的方式被卷繞于齒72上。
接著,進(jìn)行將中性線c1~c9分別鉤掛于絕緣子62的繞組槽d1~d9中的工序。具體而言,首先,使繞組噴嘴移動而從繞組槽d1~d9的開口部83分別將中性線c1~c9插入。接著,使繞組噴嘴移動而將中性線c1~c9分別插入到繞組槽d1~d9的彎曲部85。接著,使繞組噴嘴朝向定子鐵芯61的徑向外側(cè)移動,中性線c1~c9成為朝向定子鐵芯61的徑向外側(cè)被拉拽的狀態(tài)。圖11是表示此時的定子51的狀態(tài)的圖。在圖11中,9根中性線c1~c9分別通過繞組槽d1~d9的彎曲部85而朝向定子鐵芯61的徑向外側(cè)被拉拽。接著,不使繞組噴嘴移動,沿著圖11所示的空心箭頭的方向使定子51繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。由此,中性線c1~c9分別被插入到繞組槽d1~d9的前端部84。通過以上的工序,中性線c1~c9分別被鉤掛于繞組槽d1~d9中。
然后,進(jìn)行供電線e1~e9和中性線c1~c9的接線工序。具體而言,9根供電線e1~e9被連接于3個供電端子u、v、w,并且,9根中性線c1~c9與中性點(diǎn)74連接。接線工序通過手動作業(yè)進(jìn)行。在接線工序后,供電線e1~e9分別被插入到繞組槽d1~d9中。
在本實施方式中,在作業(yè)人員進(jìn)行供電線e1~e9和中性線c1~c9的接線時,中性線c1~c9分別被鉤掛于繞組槽d1~d9中而被絕緣子62支承。此時,供電線e1~e9不被絕緣子62支承。因此,進(jìn)行供電線e1~e9和中性線c1~c9的接線的作業(yè)人員能夠容易地區(qū)分供電線e1~e9和中性線c1~c9。因此,在定子51的制造工序中,可防止繞組73的供電線e1~e9和中性線c1~c9的誤接線的發(fā)生,并且,可抑制由繞組73的接線不良引起的、具備定子51的馬達(dá)16的生產(chǎn)率的降低。
此外,在本實施方式中,在定子51的制造工序中,在將繞組73同時地卷繞于所有的齒72上后,能夠?qū)⒆鳛槔@組73的卷繞結(jié)束部分的中性線c1~c9鉤掛于絕緣子62的繞組槽d1~d9中進(jìn)行固定。由此,能夠防止中性線c1~c9松動而線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3脫開,因此,能夠?qū)⒗@組73卷繞于齒72上直至定子鐵芯61的徑向最內(nèi)側(cè)。因此,在定子51的制造工序中,能夠?qū)⒗@組73卷繞于齒72上以使繞組占空系數(shù)提高,因此,具備定子51的馬達(dá)16的效率提高。此外,在定子51的制造工序中,能夠抑制作為繞組73的卷繞結(jié)束部分的中性線c1~c9從線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3脫開導(dǎo)致的、馬達(dá)16的制造不良的發(fā)生。
(5)變形例
(5-1)變形例a
在實施方式中,如圖9所示,繞組槽d1~d9是l字型的槽。繞組槽d1~d9具有第一空間81和第二空間82。第一空間81與第二空間82之間的角度即彎曲角度θ是90度。但是,彎曲角度θ也可以是小于90度。
圖12是本變形例的繞組槽d11的一個示例。在圖12中利用空心箭頭示出了卷繞繞組73的方向。繞組槽d11與實施方式的繞組槽d1~d9同樣地形成于絕緣子62的環(huán)狀部62a,所述絕緣子被安裝于定子鐵芯61的上端面61a。繞組槽d11主要由第一空間181和第二空間182構(gòu)成。第一空間181與第二空間182通過彎曲部185而連通。第一空間181包括開口部183。開口部183是形成于環(huán)狀部62a的上端面的、繞組槽d11的入口。第一空間181從開口部183沿鉛垂方向延伸。第二空間182包括前端部184。前端部184相對于彎曲部185而位于卷繞繞組73的方向的一側(cè)。即,從外側(cè)觀察絕緣子62時,前端部184位于彎曲部185的左側(cè)。第二空間182在卷繞繞組73的方向上朝向鉛垂方向上方傾斜。即,第一空間181與第二空間182之間的角度即彎曲角度θ小于90度。
在本變形例的繞組槽d11中,前端部184位于比彎曲部185靠鉛垂方向上方的位置。因此,在將作為繞組73的卷繞結(jié)束部分的中性線c1~c9鉤掛于繞組槽d11的工序中,被插入到繞組槽d11的前端部184的中性線c1~c9難以經(jīng)由彎曲部185而從開口部183中脫出。因此,在定子51的制造工序中,能夠更有效地抑制由作為繞組73的卷繞結(jié)束部分的中性線c1~c9從線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3脫開導(dǎo)致的、馬達(dá)16的制造不良的發(fā)生。
(5-2)變形例b
在實施方式中,如圖9所示,繞組槽d1~d9是l字型的槽。繞組槽d1~d9具有第一空間81和第二空間82。第二空間82的前端部84與定子鐵芯61的上端面61a之間的距離和繞組槽d1~d9與定子鐵芯61的上端面61a之間的最小距離相同。但是,前端部84與定子鐵芯61的上端面61a之間的距離若長于繞組槽d1~d9與定子鐵芯61的上端面61a之間的最小距離,則繞組槽d1~d9也可以具有其它形狀。
圖13是本變形例的繞組槽d21的一個示例。在圖13中利用空心箭頭示出了卷繞繞組73的方向。繞組槽d21與實施方式的繞組槽d1~d9同樣地形成于絕緣子62的環(huán)狀部62a,所述絕緣子被安裝于定子鐵芯61的上端面61a。繞組槽d21主要由第一空間281和第二空間282構(gòu)成。第一空間281與第二空間282通過彎曲部285而連通。第一空間281包括開口部283。開口部283是形成于環(huán)狀部62a的上端面的、繞組槽d21的入口。第一空間281從開口部283沿鉛垂方向延伸。第二空間282包括前端部284。前端部284相對于彎曲部285而位于卷繞繞組73的方向的一側(cè)。即,從外側(cè)觀察絕緣子62時,前端部284位于彎曲部285的左側(cè)。第二空間282具有:水平部282a,其從彎曲部285沿水平方向延伸;和傾斜部282b,其從水平部282a朝向前端部284而向鉛垂方向上方延伸。因此,前端部284與定子鐵芯61之間的距離長于繞組槽d11與定子鐵芯61之間的最小距離。最小距離是彎曲部285與定子鐵芯61之間的距離。另外,第一空間281與第二空間282之間的角度即彎曲角度θ是90度。
在本變形例的繞組槽d21中,前端部284位于比彎曲部285靠鉛垂方向上方的位置。因此,在將作為繞組73的卷繞結(jié)束部分的中性線c1~c9鉤掛于繞組槽d21的工序中,被插入到繞組槽d21的前端部284的中性線c1~c9難以經(jīng)由彎曲部285而從開口部283中脫出。因此,在定子51的制造工序中,能夠更有效地抑制由作為繞組73的卷繞結(jié)束部分的中性線c1~c9從線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3脫開導(dǎo)致的、馬達(dá)16的制造不良的發(fā)生。
另外,在本變形例中,若前端部284位于比彎曲部285靠鉛垂方向上方的位置,則第二空間282也可以具有其它形狀。
(5-3)變形例c
在實施方式中,如圖9所示,繞組槽d1~d9是l字型的槽。繞組槽d1~d9具有第一空間81和第二空間82。第二空間82相對于彎曲部85而位于卷繞繞組73的方向的一側(cè)。但是,第二空間82也可以包括相對于彎曲部85而位于卷繞繞組73的方向的相反側(cè)的空間。
圖14是本變形例的繞組槽d31的一個示例。在圖14中利用空心箭頭示出了卷繞繞組73的方向。繞組槽d31與實施方式的繞組槽d1~d9同樣地形成于絕緣子62的環(huán)狀部62a,所述絕緣子被安裝于定子鐵芯61的上端面61a。繞組槽d31主要由第一空間381和第二空間382構(gòu)成。第一空間381與第二空間382通過彎曲部385而連通。第一空間381包括開口部383。開口部383是形成于環(huán)狀部62a的上端面的、繞組槽d31的入口。第一空間381從開口部383沿鉛垂方向延伸。第二空間382包括前端部384。前端部384相對于彎曲部385而位于卷繞繞組73的方向的一側(cè)。即,從外側(cè)觀察絕緣子62時,前端部384位于彎曲部385的左側(cè)。
在繞組槽d31中,第二空間382具有返回空間382a和折返空間382b。返回空間382a是相對于彎曲部385而位于卷繞繞組73的方向的相反側(cè)的空間。折返空間382b是相對于彎曲部385而位于卷繞繞組73的方向的一側(cè)的空間。折返空間382b包括前端部384。前端部384與定子鐵芯61之間的距離長于繞組槽d31與定子鐵芯61之間的最小距離。最小距離是處于第二空間382的鉛垂方向最下方的點(diǎn)與定子鐵芯61之間的距離。
在本變形例的繞組槽d31中,第二空間382具有返回空間382a。因此,在將作為繞組73的卷繞結(jié)束部分的中性線c1~c9鉤掛于繞組槽d31的工序中,被插入到繞組槽d31的前端部384的中性線c1~c9難以經(jīng)由返回空間382a而從開口部383中脫出。因此,在定子51的制造工序中,能夠更有效地抑制由作為繞組73的卷繞結(jié)束部分的中性線c1~c9從線圈u1、u2、u3;v1、v2、v3;w1、w2、w3脫開導(dǎo)致的、馬達(dá)16的制造不良的發(fā)生。
(5-4)變形例d
在實施方式中,如圖9所示,繞組槽d1~d9是l字型的槽。繞組槽d1~d9的第一空間81沿鉛垂方向延伸。但是,第一空間81也可以相對于鉛垂方向而傾斜地延伸。此外,在變形例a~c中,第一空間181、281、381也可以相對于鉛垂方向而傾斜地延伸。
(5-5)變形例e
在實施方式中,被安裝于定子鐵芯61的上端面61a的絕緣子62具有繞組槽d1~d9,但被安裝于定子鐵芯61的下端面61b的絕緣子62不具有繞組槽d1~d9。但是,被安裝于定子鐵芯61的下端面61b的絕緣子62也可以代替被安裝于定子鐵芯61的上端面61a的絕緣子62而具有繞組槽d1~d9。
在本變形例中,在定子51的制造工序中,能夠使繞組73的中性線c1~c9從定子鐵芯61的下端面61b伸出而分別固定于絕緣子62的繞組槽d1~d9。
(5-6)變形例f
在實施方式中,作為具備定子51的壓縮機(jī)而使用了旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)101,其中,所述定子51具有形成有繞組槽d1~d9的絕緣子62,但也可以使用渦旋式壓縮機(jī)等其它壓縮機(jī)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的定子和馬達(dá)能夠容易地識別被卷繞于齒上的繞組的卷繞起始末端和卷繞結(jié)束末端、并能夠防止誤接線的發(fā)生。
標(biāo)號說明
16馬達(dá)
51定子
52轉(zhuǎn)子
61定子鐵芯
62絕緣子
71圓筒部
72齒
73繞組
74中性點(diǎn)
81第一空間
82第二空間
83開口部
84前端部
85彎曲部
181第一空間
182第二空間
183開口部
184前端部
185彎曲部
281第一空間
282第二空間
283開口部
284前端部
285彎曲部
381第一空間
382第二空間
382a返回空間
383開口部
384前端部
385彎曲部
e1~e9供電線(第一末端)
c1~c9中性線(第二末端)
d1~d9繞組槽
θ彎曲角度
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-314055號公報