CN109075645A - 电动机、压缩机以及冷冻循环装置 - Google Patents

Abstract

电动机具有将旋转轴作为中心被旋转驱动的转子和呈圆环状设置于转子的外周侧的定子。定子包括定子铁心、多个线圈末端绝缘构件和多个壁部绝缘构件。定子铁心具有一对阶梯部，所述一对阶梯部设置于齿部的周向上的侧壁以及背轭部的内周壁的设置于轴向的各端部侧。线圈末端绝缘构件覆盖齿部的轴向上的两端部。线圈末端绝缘构件的周缘部配置于阶梯部。壁部绝缘构件覆盖各个齿部的周向上的侧壁以及背轭部的与该侧壁连续的内周壁。

Description

电动机、压缩机以及冷冻循环装置

技术领域

本发明涉及一种在定子铁心的各磁极齿上夹着绝缘零件卷绕有定子绕组的电动机、压缩机以及冷冻循环装置。

背景技术

如图14的纵剖视图所示，以往的电动机中的定子在将多个钢板层叠而形成的定子铁心1420的两端部，设置有用于取得与绕组的绝缘的线圈末端绝缘构件1451。另外，定子铁心1420具有作为磁极齿的齿部，在齿部中的作为卷绕有绕组的部分的基部的侧面设置有薄型绝缘构件1452。

但上述以往技术的线圈末端绝缘构件1451如图14所示地嵌入定子铁心1420的两端部，并且线圈末端绝缘构件1451的周缘部与齿部的侧面重叠，所以在线圈末端绝缘构件1451的周缘部与齿部的侧面之间产生阶梯。因此，如图14所示，在齿部的侧面与薄型绝缘构件1452之间产生死区X，所以绕组效率下降，引起电动机的效率损耗。

针对该问题，公知一种采用了在定子铁心的两端部设置台阶部，使线圈末端绝缘构件嵌入该台阶部的结构的定子(例如参照专利文献1、2)。如图15的纵剖视图所示，通过层叠多个相同形状的钢板，并且在层叠厚度方向的两端层叠只将齿部的基部的宽度缩细后得到的内径侧嵌合量的钢板，形成专利文献1的定子铁心2420。这样，定子铁心2420在齿部的基部处的两端部形成有台阶部，定子用保护构件2450的端部嵌入并安装于该台阶部。

另外，如图16的纵剖视图所示，专利文献2的定子铁心3420具有在两端部层叠将齿部的基部的铁心宽度缩窄后得到的端部用铁心部件而形成的凸型铁心端部。在定子铁心3420的两端部嵌入有具有与凸型铁心端部嵌合的凹部的鞍型的线圈末端绝缘构件3450。如图17所示，设置于定子铁心3420的侧面的薄型绝缘物3450c的端部折入并夹持在定子铁心3420与线圈末端绝缘构件3450之间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-171249号公报

专利文献2：日本特开2003-299289号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1的定子铁心1420的侧面只不过实施了绝缘涂敷。即，在专利文献1的结构中，只通过绝缘涂敷将绕组与定子铁心1420绝缘，所以无法应对由定子的铁心宽度的扩大或外加电压的增加导致的漏电流的增加。另外，在专利文献2中使用的线圈末端绝缘构件3450是鞍型的绝缘零件，所以无法在齿部的前端部卷绕绕组。此外，薄型绝缘物3450c的端部折入并夹持在定子铁心3420与线圈末端绝缘构件3450之间，所以在折入了薄型绝缘物3450c的部分产生死区，并且无法确保背轭部与绕组的绝缘性。

本发明是鉴于上述课题而做成的，目的在于提供能够实现针对由定子的铁心宽度的扩大或外加电压的增加导致的漏电流的增加的有用处理，并且提高绕组效率的电动机、压缩机以及冷冻循环装置。

用于解决课题的方案

本发明的电动机具有将旋转轴作为中心被旋转驱动的转子和呈圆环状设置于转子的外周侧的定子，其中，定子包括：定子铁心，上述定子铁心通过层叠多个电磁钢板而形成，具有环状的背轭部以及自背轭部向转子的方向突出的多个齿部；一对线圈末端绝缘构件，上述一对线圈末端绝缘构件覆盖齿部的旋转轴的轴向上的两端部；壁部绝缘构件，上述壁部绝缘构件覆盖齿部的周向上的侧壁以及与该侧壁连续的背轭部的内周壁；以及定子绕组，上述定子绕组夹着线圈末端绝缘构件以及壁部绝缘构件卷绕于齿部，定子铁心具有一对阶梯部，上述一对阶梯部设置于齿部的周向上的侧壁以及背轭部的内周壁的设置于轴向的各端部侧，线圈末端绝缘构件的周缘部配置于与该线圈末端绝缘构件对应的阶梯部。

发明效果

本发明的定子铁心具有阶梯部，线圈末端绝缘构件覆盖齿部的两端部，并且周缘部配置于阶梯部。并且，壁部绝缘构件覆盖齿部的侧壁以及背轭部的内周壁。由此，能够削减齿部的侧壁与壁部绝缘构件之间的死区，并且能够确保定子铁心与定子绕组的绝缘性，所以针对由定子的铁心宽度的扩大或外加电压的增加导致的漏电流的增加，能够有用地进行处理，并且能够实现绕组效率的提高。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的冷冻循环装置的结构图。

图2是表示图1的压缩机的截面结构的一例的概略图。

图3是沿着图2的A-A线的压缩机构的概略剖视图。

图4是沿着图2的B-B线的电动机的概略剖视图。

图5是图4的电动机中的定子绕组的接线图。

图6是表示构成图4的定子的分割铁心的立体图。

图7是表示图6的分割铁心的分解立体图。

图8是沿着图6的D-D线的概略纵剖视图。

图9是表示图8的定子铁心的齿部的宽度尺寸与损失以及效率的关系的曲线图。

图10是表示从下方对配置在图7的上方的线圈末端绝缘构件进行观察的状态的平面图。

图11是表示从上方对配置在图7的下方的线圈末端绝缘构件进行观察的状态的平面图。

图12是以区域E的范围局部性地表示图6的分割铁心的放大图。

图13是沿着图6的F-F线的概略横剖视图。

图14是表示以往技术的定子铁心以及绝缘构件的纵剖视图。

图15是表示专利文献1的定子铁心以及绝缘构件的纵剖视图。

图16是表示专利文献2的定子铁心以及绝缘构件的纵剖视图。

具体实施方式

实施方式.

图1是本发明的一实施方式的冷冻循环装置的结构图。如图1所示，冷冻循环装置200具有压缩机100、吸入消声器101、四通切换阀103、室外侧换热器104、室内侧换热器106和电动膨胀等减压器105。吸入消声器101与压缩机100的吸入侧连接。即，冷冻循环装置200具有借助配管将压缩机100、吸入消声器101、四通切换阀103、室外侧换热器104、室内侧换热器106以及电动膨胀等减压器105连接而形成的制冷剂回路。

压缩机100是例如由回转式压缩机构成的密闭型的压缩机。四通切换阀103与压缩机100的排出侧连接，切换来自压缩机100的制冷剂的流动。室外侧换热器104例如由翅片管型换热器构成，进行外部气体与制冷剂的热交换。减压器105例如由电动膨胀阀构成，调整制冷剂的流量。室内侧换热器106例如由翅片管型换热器构成，进行室内的空气与制冷剂的热交换。另外，也能采用板式换热器作为室外侧换热器104或室内侧换热器106，利用水或防冻剂等作为与制冷剂进行热交换的热介质。

另外，在将冷冻循环装置200应用于空调的情况下，通常将室内侧换热器106搭载于配置在屋内的室内机等装置，将压缩机100、四通切换阀103、室外侧换热器104以及减压器105搭载于配置在室外的室外机等装置。另外，在该情况下，例如在制热运转时，四通切换阀103与图3的实线侧连接，在制冷运转时，四通切换阀103与图3的虚线侧连接。

并且，在制热运转时，被压缩机100压缩后的高温高压的制冷剂流入室内侧换热器106，在冷凝并液化了后被减压器105节流而成为低温低压的两相状态，流向室外侧换热器104，蒸发并成为气体而经过四通切换阀103再次返回到压缩机100。即，冷冻循环装置200内的制冷剂如图1的实线箭头所示地循环。利用该循环，在作为蒸发器发挥功能的室外侧换热器104中，制冷剂与外部气体进行热交换，在作为冷凝器发挥功能的室内侧换热器106中，制冷剂与室内的空气进行热交换。也就是说，在制热运转时的冷冻循环装置200中，被输送到室外侧换热器104中来的制冷剂自外部气体吸热，吸热后的制冷剂经由压缩机100被输送到室内侧换热器106，与室内的空气进行热交换，从而加热室内的空气。

另外，在制冷运转时，被压缩机100压缩后的高温高压的制冷剂流入室外侧换热器104，在冷凝并液化了后被减压器105节流而成为低温低压的两相状态，流向室内侧换热器106，蒸发并成为气体而经过四通切换阀103再次返回到压缩机100。即，当从制热运转变为制冷运转时，室内侧换热器106从冷凝器变化为蒸发器，室外侧换热器104从蒸发器变化为冷凝器。并且，冷冻循环装置200内的制冷剂如图1的虚线箭头所示地循环。利用该循环，在作为蒸发器发挥功能的室内侧换热器106中，制冷剂与室内的空气进行热交换，在作为蒸发器发挥功能的室外侧换热器104中，制冷剂与外部气体进行热交换。也就是说，在制冷运转时的冷冻循环装置200中，被输送到室内侧换热器106中来的制冷剂自室内的空气吸热，即，冷却室内的空气。另外，在室内侧换热器106中自室内的空气吸热后的制冷剂经由压缩机100被输送到室外侧换热器104，与外部气体进行热交换，向外部气体散热。

作为在冷冻循环装置200内循环的制冷剂，能够采用R407C制冷剂、R410A制冷剂或R32制冷剂等。可是，本发明不限定于上述那样的单一制冷剂，也可以采用混合制冷剂。

图2是表示图1的压缩机100的截面结构的一例的概略图。图3是沿着图2的A-A线的压缩机构20的概略剖视图。图4是沿着图2的B-B线的电动机30的概略剖视图。在图2～图4中，作为压缩机100的一例，表示单缸型回转式压缩机。

首先，参照图2说明压缩机100的整体结构。通过在密闭容器10内收纳对制冷剂气体进行压缩的压缩机构20和对压缩机构20进行驱动的电动机30，构成压缩机100。密闭容器10由上部容器11和下部容器12构成。这里，如图3以及图4所示地定义x轴、y轴以及z轴，将z轴正侧设为上方，将z轴负侧设为下方，将z轴向设为轴向。

压缩机构20收纳在密闭容器10的下方，电动机30收纳在密闭容器10的上方。压缩机构20与电动机30由旋转轴21连结。旋转轴21将电动机30的转矩传递到压缩机构20，在压缩机构20中，利用被传递来的转矩压缩制冷剂气体，压缩后的制冷剂气体排出到密闭容器10内。由压缩后的高温且高压的制冷剂气体充满密闭容器10内。另外，在密闭容器10的下方即底部存积有压缩机构20的润滑用的冷冻机油。

在旋转轴21的下部设置有油泵。油泵依据旋转轴21的旋转而将存积在密闭容器10的底部的冷冻机油汲取上来并向压缩机构20的各滑动部供给。这样，通过利用油泵供给冷冻机油，确保压缩机构20的机械性润滑作用。

旋转轴21由主轴部21a、偏心轴部21b以及副轴部21c构成，沿轴向从上方向下方依次形成有主轴部21a、偏心轴部21b和副轴部21c。电动机30通过热套或压入而固定于主轴部21a，圆筒状的旋转柱塞22滑动自如地与偏心轴部21b嵌合。

图3是沿图2的A-A线剖切压缩机构20并从上表面侧观察的概略剖视图，压缩机构20由缸体23、旋转柱塞22、上轴承24、下轴承25以及叶片26构成。

缸体23在内部设有缸体室23a，该缸体室23a是轴向的两端形成为开口的圆筒状的空间。在缸体室23a内收纳有在缸体室23a内进行偏心运动的旋转轴21的偏心轴部21b、与偏心轴部21b嵌合的旋转柱塞22、和分隔由缸体室23a的内周和旋转柱塞22的外周形成的空间的叶片26。

在缸体23形成有叶片槽23c，该叶片槽23c的一方向缸体室23a内开口，在另一方设置有背压室23b。在叶片槽23c内收纳有叶片26，叶片26在叶片槽23c内沿径向往复运动。

叶片26的形状是在安装于叶片槽23c的状态下，缸体室23a的周向的厚度小于缸体室23a的径向以及轴向的长度(厚度)的大致长方体的形状。这里，周向相当于沿着x轴的方向，径向相当于沿着y轴的方向。

在叶片槽23c的背压室23b内设置有未图示的叶片弹簧。压缩机构20构成为使密闭容器10内的高压的制冷剂气体流入背压室23b，利用背压室23b内的制冷剂气体的压力与缸体室23a内的制冷剂气体的压力差，产出使叶片26沿径向朝向缸体室23a的中心移动的力。利用由背压室23b内与缸体室23a内的压力差产生的力和叶片弹簧沿径向推压的力，使叶片26沿径向朝向缸体室23a的中心移动。使叶片26沿径向移动的力使叶片26的一端即缸体室23a侧的端部与旋转柱塞22的圆筒状的外周抵接。通过使叶片26与旋转柱塞22的外周抵接，能够分隔由缸体23的内周和旋转柱塞22的外周形成的空间。

如上所述，本实施方式中的压缩机构20在背压室23b内具有叶片弹簧。因此，即使在密闭容器10内的制冷剂气体即背压室23b内的制冷剂气体的压力与缸体室23a内的制冷剂气体的压力的压力差，不具有足以将叶片26推压于旋转柱塞22的外周的压力的情况下，也能利用叶片弹簧的力将叶片26的一端推压于旋转柱塞22的外周。即，采用压缩机构20，能够始终维持叶片26的一端与旋转柱塞22的外周抵接的状态。

上轴承24与旋转轴21的主轴部21a嵌合，将主轴部21a支承为旋转自如。另外，上轴承24封闭缸体室23a的轴向的一开口部，即，缸体室23a的上侧的开口部。同样，下轴承25与旋转轴21的副轴部21c嵌合，将副轴部21c支承为旋转自如。另外，下轴承25封闭缸体室23a的轴向的一开口部，即，缸体室23a的下侧的开口部。

在缸体23设有自密闭容器10的外部将制冷剂气体吸入到缸体室23a内的吸入口。在上轴承24设有将压缩后的制冷剂气体排出到缸体室23a外的排出口。上轴承24侧视观察为大致倒T字形，下轴承25侧视观察为大致T字形。

在上轴承24的排出口设置有排出阀，利用排出阀控制自缸体23经由排出口排出的高温高压的制冷剂气体的排出时机。即，排出阀在缸体23的缸体室23a内被压缩的制冷剂气体达到规定的压力之前封闭，在达到规定的压力以上时开口而向缸体室23a外排出高温高压的制冷剂气体。

在缸体室23a内，反复进行吸入、压缩以及排出的动作，所以自排出口排出的制冷剂气体被间断地排出，成为脉动声响等噪声。为了降低这样的噪声，在上轴承24的外侧即电动机30侧以覆盖上轴承24的方式安装有排出消声器27。在排出消声器27设有排出孔，该排出孔使密闭容器10内与由排出消声器27和上轴承24形成的空间连通。自缸体23经由排出口排出的制冷剂气体暂时排出到由排出消声器27和上轴承24形成的空间内，然后自排出孔向密闭容器10内排出。

在密闭容器10的旁边设置有吸入消声器101，该吸入消声器101用于抑制液态制冷剂被直接吸入到缸体23的缸体室23a内。自构成冷冻循环装置200的制冷剂回路将混合存在有低压的制冷剂气体和液态制冷剂的气液两相的制冷剂输送到压缩机100中来。当液态制冷剂流入缸体23而被压缩机构20压缩时，成为压缩机构20的故障，所以吸入消声器101将液态制冷剂与制冷剂气体分离，只将制冷剂气体输送到缸体室23a。吸入消声器101与缸体23的吸入口由吸入连结管连接，自吸入消声器101输送的低压的制冷剂气体经由吸入连结管被吸入到缸体室23a内。

在以上那样构成的压缩机构20中，利用旋转轴21的旋转运动使旋转轴21的偏心轴部21b在缸体23的缸体室23a内旋转。由缸体室23a的内周、与偏心轴部21b嵌合的旋转柱塞22的外周和叶片26分隔出的压缩室随着旋转轴21的旋转，容积增加或减少。

具体而言，首先，压缩室与吸入口连通而吸入低压制冷剂气体。接着，关闭吸入口的连通，随着压缩室的容积减少，压缩室内的制冷剂气体被压缩。最后，在压缩室与排出口连通并且压缩室内的制冷剂气体达到了规定的压力后，设置于排出口的排出阀打开，被压缩而成为高压高温的制冷剂气体向压缩室外即缸体室23a外排出。

自缸体室23a经由排出消声器27而排出到密闭容器10内的高压高温的制冷剂气体，通过电动机30内而在密闭容器10内上升，自设置于密闭容器10的上部的排出管102向密闭容器10的外部排出。在密闭容器10的外部构成供制冷剂流动的制冷剂回路，排出后的制冷剂在制冷剂回路内循环而再次返回到吸入消声器101中来。

接下来，参照图4说明向压缩机构20传递转矩的电动机30。图4是沿图2的B-B线剖切电动机30而从上表面侧观察的概略剖视图，电动机30包括固定在密闭容器10的内周的大致圆筒状的定子41，和配置在定子41的内侧的大致圆柱状的转子31。

转子31由转子铁心32构成，通过层叠多片将薄板电磁钢板冲裁后得到的铁心片材而形成该转子铁心32。转子31的结构有像无刷DC电机那样使用永久磁铁的结构以及像感应电动机那样使用次级绕组的结构。

例如在图4那样的无刷DC电机的情况下，转子31沿转子铁心32的轴向设有磁铁插入孔33，铁氧体磁铁或稀土类磁铁等永久磁铁34插入在磁铁插入孔33内。利用永久磁铁34形成转子31上的磁极。电动机30利用转子31上的磁极所产生的磁通和定子41的定子绕组所产生的磁通的作用，使转子31旋转。

在未图示的感应电动机的情况下，转子31在转子铁心32设置次级绕组来代替永久磁铁，定子41的定子绕组46使转子侧的次级绕组感应磁通而产生转矩，从而使转子31旋转。

在转子铁心32的中心设有供旋转轴21通过的轴孔35，通过热套等紧固旋转轴21的主轴部21a。由此，转子31将自身的旋转运动传递到旋转轴21。在轴孔35的周围设有风孔36，利用位于电动机30的下方的压缩机构20压缩后的高压高温的制冷剂通过风孔36。另外，被压缩机构20压缩后的制冷剂除通过风孔36以外，也通过转子31与定子41之间的空气隙以及定子绕组46的间隙。

定子41由定子铁心42、定子绕组46、多个线圈末端绝缘构件45a、多个线圈末端绝缘构件45b以及多个壁部绝缘构件45c构成。定子41为大致圆筒状的形状，在中心配置有大致圆柱状的转子31。即，定子41呈圆环状设置于转子31的外周侧。以下，在总称多个线圈末端绝缘构件45a、多个线圈末端绝缘构件45b以及多个壁部绝缘构件45c时，也简称为绝缘构件45。

与转子31同样，通过层叠多片将薄板电磁钢板冲裁后得到的铁心片材而形成定子铁心42，比下部容器12的中间部分的内径大地制作定子铁心42的外径，通过热套将定子铁心42固定于下部容器12的内径。

定子铁心42由形成外周侧的圆筒形部的背轭部43和自背轭部43向定子41的径向的中心侧即转子31的方向突出的多个齿部44构成。多个作为磁极齿的各齿部44沿背轭部43的内周等间隔地设置。各齿部44通过施加定子绕组46而构成磁极。在相邻的齿部44与齿部44之间形成有能够收容定子绕组46的空间即狭缝47。

引线51与定子绕组46连接。引线51与固定于密闭容器10的玻璃端子52连接，自玻璃端子52向引线51供给电力。向定子绕组46供给电力的外部电源经由引线51与玻璃端子52连接。外部电源是设置在密闭容器10外的变换器(日文：インバータ)装置等。

定子绕组46是绕组的集合体，夹着绝缘构件45沿定子41的轴向即上下方向缠绕于在定子铁心42设有多个的齿部44的各个齿部44。定子绕组46例如由利用绝缘覆膜覆盖的铜线或铝线构成。构成定子绕组46的各绕组大致无空隙地收纳于设置在相邻的两个齿部44间的各狭缝47。在对定子绕组46通以电流时，缠绕有各绕组的各齿部44成为磁极。磁极的方向根据对定子绕组46通电的电流的方向而变化。

图5是图4的电动机30中的定子绕组46的接线图。本实施方式中的电动机30是利用三相交流生成旋转磁场的三相电动机。通常，三相电动机的定子绕组是3个独立的定子绕组的集合体。

如图5所示，定子绕组46是对应于U相的U相定子绕组46U、对应于V相的V相定子绕组46V和对应于W相的W相定子绕组46W的集合体。引线51由对应于U相的引线51u、对应于V相的引线51v和对应于W相的引线51w构成。

U相定子绕组46U由缠绕于对应的各齿部44的绕组46a、绕组46b以及绕组46c构成。即，像图5那样串联地连接绕组46a、绕组46b和绕组46c而构成U相定子绕组46U。U相定子绕组46U的一终端与中性点55连接，作为另一终端的U相端子55u在端子板50u与引线51u连接，从而构成定子41的U相。

同样，V相定子绕组46V由缠绕于对应的各齿部44的绕组46d、绕组46e以及绕组46f构成。即，串联地连接绕组46d、绕组46e和绕组46f而构成V相定子绕组46V。V相定子绕组46V的一终端与中性点55连接，作为另一终端的V相端子55v在端子板50v与引线51v连接，从而构成定子41的V相。

另外，W相定子绕组46W由缠绕于对应的各齿部44的绕组46g、绕组46h以及绕组46i构成。即，串联地连接绕组46g、绕组46h和绕组46i而构成W相定子绕组46W。W相定子绕组46W的一终端与中性点55连接，作为另一终端的W相端子55w在端子板50w与引线51w连接，从而构成定子41的W相。

通过对U相定子绕组46U、V相定子绕组46V和W相定子绕组46W通以电流，使定子绕组46励磁而使各齿部44成为磁极。利用绝缘构件45覆盖各齿部44的相对于旋转轴21而言是圆周方向的侧面，即，各齿部44的靠狭缝47侧的侧壁，以不使各齿部44与定子绕组46接触。另外，端子板50u、端子板50v和端子板50w邻近地设置。

采用以上那样的结构，电动机30利用转子31所产生的磁通和定子41的定子绕组46所产生的磁通的作用，使转子31旋转，向旋转轴21传递转矩并经由旋转轴21向压缩机构20传递转矩。

电动机30所产生的转矩即电动机30的发生转矩，依照压缩机构20的吸入、压缩以及排出的各工序所需的负荷量。即，当压缩机构20的负荷量增大时，也需要增大电动机30所产生的转矩。利用对定子绕组46通电的电流产生的磁通，和设置于转子31的永久磁铁或次级绕组的磁通的作用，产生电动机30的发生转矩。根据定子41和转子31产生的磁通的大小，决定电动机30的发生转矩的大小。

通常，依据所搭载的永久磁铁或次级绕组的设计，在设计时大概地决定转子31侧的磁通的大小，决定定子41的磁通的大小的要素中的卷绕定子绕组46的圈数也在设计时决定。因此，通过对定子绕组46通电的电流的增减，控制电动机30的发生转矩的大小。即，在想要增大电动机30的发生转矩的情况下，增加对定子绕组46通电的电流，在想要减小电动机30的发生转矩的情况下，减少对定子绕组46通电的电流。

能够利用经由引线51以及玻璃端子52连接的外部电源，控制对定子绕组46通电的电流。例如能够利用由变换器装置构成的外部电源，与压缩机构20的负荷量匹配地产生电动机30所需的发生转矩。变换器装置对电动机30的U相定子绕组46U、V相定子绕组46V以及W相定子绕组46W分别外加相位逐一错开120°的交流电压，驱动电动机30。

这里，呈圆环状连结多个分割铁心而构成本实施方式的定子41。在图4中，例示由9个分割铁心构成的定子41。这些分割铁心均同样地构成，所以以下具体地说明图4的范围C所示的分割铁心的结构。

图6是表示构成图4的定子的分割铁心的立体图。图7是表示图6的分割铁心的分解立体图。图8是沿着图6的D-D线的概略纵剖视图。也就是说，在图8中表示沿着图6的D-D线的yz平面上的概略剖视图。图9是表示图8的定子铁心的齿部的宽度尺寸与损失以及效率的关系的曲线图。图10是表示从下方对配置在图7的上方的线圈末端绝缘构件进行观察的状态的平面图。图11是表示从上方对配置在图7的下方的线圈末端绝缘构件进行观察的状态的平面图。图12是表示以区域E的范围局部性地表示图6的分割铁心的放大图。图13是沿着图6的F-F线的概略横剖视图。也就是说，在图13中表示沿着图6的F-F线的xy平面上的概略剖视图。另外，在图6以及图7中省略了定子绕组46。另外，在图8以及图13中，为了明确表示各构成构件的构造，省略对定子铁心42的剖面线。

如图6以及图7所示，构成定子41的分割铁心41a具有作为定子铁心42的一部分的定子铁心42a。在本实施方式中，定子铁心42呈圆环状连结有9个定子铁心42a。因而，定子铁心42a由沿厚度方向即轴向层叠的多片电磁钢板构成。定子铁心42a由构成背轭部43的分割轭铁部43a，和自分割轭铁部43a向转子31侧突出的齿部44构成。齿部44具有基部44a和前端部44b，上述基部44a自分割轭铁部43a的周向上的中央部沿径向突出，上述前端部44b设于基部44a的端面，形成为周向的宽度比基部44a宽。基部44a是卷绕有定子绕组46的部分。本实施方式中的前端部44b构成为自基部44a的端面沿周向左右均等扩大地向转子31侧延伸。

如图8所示，定子铁心42a在旋转轴21的轴向上的一端部以及另一端部，分别具有供线圈末端绝缘构件45a或线圈末端绝缘构件45b嵌入的台阶部424。各台阶部424由设在定子铁心42a的周向两侧的阶梯部423形成。各阶梯部423形成于分割轭铁部43a的内周壁以及齿部44的周向上的两侧的侧壁。这里，齿部44的周向上的两侧的侧壁包含基部44a的两个侧壁和前端部44b的周向上的两侧的侧壁。另外，分割轭铁部43a的内周壁是分割轭铁部43a的靠转子31侧的侧壁。更具体而言，如图7所示，由自齿部44的周向上的侧壁遍布与该侧壁连续的分割轭铁部43a的内周壁地形成的阶梯端面421以及阶梯面422，构成阶梯部423。

这里，参照图8以及图9说明定子铁心42a的齿部44的宽度尺寸与损失以及效率的关系。另外，图8是沿着图6的D-D线的yz平面上的概略剖视图，所以图8中的定子铁心42a相当于齿部44的基部44a。

在图9中，横轴表示台阶部424处的基部44a的周向宽度即窄幅dn与除台阶部424以外的部分处的基部44a的周向宽度即宽幅dw的比例[％]，纵轴表示电动机30的损失[W]和电动机30的效率[％]。如图13所示，随着窄幅dn与宽幅dw的比例增加，电动机30的损失减少，电动机30的效率上升。并且可知，在窄幅dn与宽幅dw的比例为70％以上的范围内，电动机30的损失以及效率稳定在较佳的状态。

于是，本实施方式的定子铁心42a构成为窄幅dn与宽幅dw的比例为70％以上。即，电动机30具有窄幅dn与宽幅dw的比例为70％以上的定子铁心42a，所以能够抑制由齿部44的磁通密度的增加导致的铁损的增加，从而防止效率下降(相对于无阶梯铁心而言为－1％以内)。

另外，分割铁心41a具有线圈末端绝缘构件45a、线圈末端绝缘构件45b和一对壁部绝缘构件45c，上述线圈末端绝缘构件45a嵌入于形成在定子铁心42a的一端部的台阶部424，上述线圈末端绝缘构件45b嵌入于形成在定子铁心42a的另一端部的台阶部424，利用线圈末端绝缘构件45a和线圈末端绝缘构件45b从上下把持上述一对壁部绝缘构件45c。线圈末端绝缘构件45a、线圈末端绝缘构件45b以及各壁部绝缘构件45c例如由树脂材料等形成，取得与定子铁心42和定子绕组46的绝缘。

如图6以及图8所示，以覆盖定子铁心42a的两端部的整体的方式组装线圈末端绝缘构件45a、45b。线圈末端绝缘构件45a、45b的周缘部的形状对应于定子铁心42a的台阶部424的形状。线圈末端绝缘构件45a、45b分别具有自对应于阶梯部423的周缘部朝向定子铁心42a延伸的周缘壁451。周缘壁451自线圈末端绝缘构件45a、45b的主体垂直地延伸，并且具有与阶梯端面421相对的周缘端面452。

在本实施方式中，如图8所示，分割铁心41a形成为作为周缘壁451的周向上的厚度的壁厚W₁与阶梯端面421的宽度W₂相等。因此，在将线圈末端绝缘构件45a、45b嵌入各台阶部424时，周缘端面452与阶梯端面421抵接，定子铁心42a与线圈末端绝缘构件45a、45b的连结部分成为位于同一面的状态。即，各线圈末端绝缘构件45a、45b的周缘部和对应于该周缘部的齿部44的周向上的各侧壁以及背轭部43的内周壁成为位于同一面的状态。

如图10以及图11所示，线圈末端绝缘构件45a、45b均具有轭铁相对部451p、基部相对部451q和前端相对部451r，上述轭铁相对部451p与分割轭铁部43a相对，上述基部相对部451q与基部44a相对，上述前端相对部451r与前端部44b相对。周缘壁451在轭铁相对部451p与基部相对部451q的连接部Co处弯曲为L字形。

另外，线圈末端绝缘构件45a具有两个齿侧支承构件453和1个轭铁侧支承构件454。线圈末端绝缘构件45b具有两个齿侧支承构件453和两个轭铁侧支承构件454。

齿侧支承构件453设置在前端相对部451r的径向的两端部。齿侧支承构件453具有长方体状的收纳壁453w，该收纳壁453w配置为与位于前端相对部451r的周缘壁451平行。收纳壁453w的高度例如设定为周缘壁451的1/3。在齿侧支承构件453处，收纳壁453w与前端相对部451r空开规定的间隔地连接。因而，在线圈末端绝缘构件45a、45b形成有能供壁部绝缘构件45c插入周缘壁451与收纳壁453w的连接部的齿侧收纳槽453g。依据壁部绝缘构件45c的厚度设定齿侧收纳槽453g的宽度。

轭铁侧支承构件454具有突起部454w，该突起部454w设在连接部Co位置处的周缘壁451的外侧，并且沿周缘壁451突起。突起部454w的高度例如设定为周缘壁451的一半的高度。在轭铁侧支承构件454处，突起部454w与位于连接部Co的轭铁相对部451p以及基部相对部451q空开规定的间隔地连接。因而，在线圈末端绝缘构件45a、45b形成能供壁部绝缘构件45c插入周缘壁451与突起部454w的连接部的轭铁侧收纳槽454g。依据壁部绝缘构件45c的厚度，设定轭铁侧收纳槽454g的宽度。

利用线圈末端绝缘构件45a所具有的各支承构件和线圈末端绝缘构件45b所具有的各支承构件，把持一对壁部绝缘构件45c。即，利用线圈末端绝缘构件45a所具有的齿侧收纳槽453g以及轭铁侧收纳槽454g，和线圈末端绝缘构件45b所具有的齿侧收纳槽453g以及轭铁侧收纳槽454g，从上下把持一对壁部绝缘构件45c。

如图7所示，壁部绝缘构件45c具有轭铁侧绝缘构件451c、基部绝缘构件452c和前端绝缘构件453c，上述轭铁侧绝缘构件451c与分割轭铁部43a的靠转子31侧的面相对配置，上述基部绝缘构件452c覆盖基部44a的侧壁，上述前端绝缘构件453c覆盖前端部44b的周向侧的侧壁。这里，基部绝缘构件452c以及前端绝缘构件453c也总称为齿绝缘构件。

轭铁侧绝缘构件451c与基部绝缘构件452c的接合部处的横截面为L字形的各端部Le分别插入在与之相对的轭铁侧收纳槽454g内。在本实施方式中，考虑到绕组的平滑性，使线圈末端绝缘构件45a只在连接部Co位置处的一周缘壁451的外侧具有轭铁侧支承构件454。因此，图7所示的3处的端部Le插入在轭铁侧收纳槽454g内而被支承。另外，如放大了区域E的图12所示，前端绝缘构件453c的下端部插入在与之相对的齿侧收纳槽453g内而被支承。也就是说，前端绝缘构件453c的上端部以及下端部分别插入在与之相对的齿侧收纳槽453g内而被支承。

即，如图13所示，壁部绝缘构件45c形成为自齿部44的周向上的各侧壁遍布分割轭铁部43a的内周壁地覆盖定子铁心42a。同样，线圈末端绝缘构件45a、45b的周缘部形成为嵌入各台阶部424而自齿部44的周向上的各侧壁遍布分割轭铁部43a的内周壁地覆盖定子铁心42a。由此，采用由分割铁心41a连结而成的定子41，能够确保背轭部43以及齿部44的前端部44b与定子绕组46的绝缘性，所以也能将各绕组46a～绕组46i充分地卷绕于背轭部43侧以及前端部44b侧，从而实现绕组效率的提高。

壁部绝缘构件45c的厚度例如设定在t0.075mm～t0.250mm的范围内。即，通过调整齿侧收纳槽453g以及轭铁侧收纳槽454g的宽度，能够选择具有各种各样的厚度的壁部绝缘构件45c，所以能对起因于电动机30的铁心宽度增加以及电动机30的外加电压增加而产生的漏电流进行有用的处理。

另外，在图4中，例示了由9个分割铁心构成的9狭缝式的定子41，但定子41只要形成为圆环状即可，例如也可以将12个这样的任意个数的分割铁心呈圆环状连结而构成定子41。另外，通过呈圆环状连结多个定子铁心42a而形成定子铁心42，但本发明不限定于此，也可以将冲裁为圆环状的铁心片材层叠起来，从而一体地形成定子铁心42。此外，在图5中，以定子绕组46的3相接线在一起的情况为例进行了说明，但定子绕组46的3相也可以是三角形联结(Δ)而成的结构。

如上所述，本实施方式中的电动机30的定子铁心42具有一对阶梯部423，该一对阶梯部423设置于齿部44的周向上的侧壁以及背轭部43的内周壁的设置于轴向的各端部侧。另外，定子41具有壁部绝缘构件45c和一对线圈末端绝缘构件45a、45b，上述一对线圈末端绝缘构件45a、45b覆盖多个齿部44各自的轴向上的两端部，上述壁部绝缘构件45c覆盖多个齿部44各自的侧壁以及背轭部43的内周壁。并且，作为一对线圈末端绝缘构件的线圈末端绝缘构件45a、45b的周缘部分别配置于与该线圈末端绝缘构件对应的阶梯部423。因此，在定子41中，能够削减齿部44的侧壁与壁部绝缘构件45c之间的死区，并且能够确保定子铁心42与定子绕组46的绝缘性。由此，采用电动机30，针对由定子的铁心宽度扩大或外加电压增加导致的漏电流增加，能够有用地进行处理，并且能够实现绕组效率的提高。

而且，在电动机30中，各线圈末端绝缘构件45a、45b和与之对应的设置于定子铁心42a的台阶部424嵌合而组装于台阶部424。由此，定子铁心42a与线圈末端绝缘构件45a、45b的定位容易进行，所以能够实现操作性的提高。并且，能够相对于定子铁心42a牢固地固定线圈末端绝缘构件45a、45b。此外，能够缓和相对于在卷绕定子绕组46时施加于线圈末端绝缘构件45a、45b的载荷的应力，所以能够防止线圈末端绝缘构件45a、45b的老化，其结果是，能够提高电动机30的品质。即，采用了上述结构的电动机30，在确保了定子铁心42与定子绕组46的绝缘距离的基础上，能够增加能卷绕各绕组46a～绕组46i的面积，降低作为电机损失之一的铜损。

另外，线圈末端绝缘构件45a或线圈末端绝缘构件45b的周缘部分别具有周缘壁451，该周缘壁451朝向定子铁心42沿轴向延伸，并且配置于与该周缘部对应的阶梯部423。由此，由于周缘壁451的周缘端面452与阶梯部423的阶梯端面421抵接，所以能够缩短各线圈末端绝缘构件45a、45b的周向宽度，因此能够进一步削减齿部44的侧壁与壁部绝缘构件45c之间的死区。

而且，定子41形成为周缘壁451的壁厚W₂与阶梯部的宽度W₁相等。即，在定子41中，定子铁心42a和线圈末端绝缘构件45a、45b自齿部44的周向上的各侧壁遍布背轭部43的内周壁地以处于同一面的方式连结。也就是说，各线圈末端绝缘构件45a、45b的周缘部和对应于该周缘部的齿部44的各侧壁以及背轭部43的内周壁成为处于同一面的状态。因而，采用电动机30，在齿部44的侧面与壁部绝缘构件45c之间不会产生死区，所以能够提高绕组效率，实现电动机30的效率的提升。

另外，壁部绝缘构件45c配置为覆盖定子铁心42a的阶梯部423与线圈末端绝缘构件45a、45b的周缘壁451的连结部分，并且与周缘壁451、分割轭铁部43a的内周壁以及齿部44的周向上的各侧壁抵接。由此，能够充分地确保定子铁心42与定子绕组46的绝缘性。

此外，各齿部44各自在形成有阶梯部423的位置的基部44a的周向上的宽度即窄幅dn与在未形成阶梯部423的位置的基部44a的周向上的宽度即宽幅dw的比例为70％以上。因此，采用电动机30，能够抑制由齿部44的磁通密度的增加导致的铁损增加，防止效率下降。

另外，各线圈末端绝缘构件45a、45b分别在周缘部的外侧具有支承壁部绝缘构件45c的多个支承构件。利用对应于壁部绝缘构件45c的一对线圈末端绝缘构件45a、45b所具有的各支承构件，把持该壁部绝缘构件45c。并且，各线圈末端绝缘构件45a、45b分别具有设置于齿部44的前端部44b侧的一对齿侧支承构件453，和设置于背轭部43侧的至少1个轭铁侧支承构件454来作为各支承构件。由此，采用电动机30，能够稳定地支承壁部绝缘构件45c。

此外，各齿侧支承构件453分别具有与周缘部空开距离并且配置为与该周缘部平行的收纳壁453w。各壁部绝缘构件45c分别插入在与该壁部绝缘构件45c对应的形成在收纳壁453w与周缘部之间的齿侧收纳槽453g内而被把持。另外，各轭铁侧支承构件454分别具有与周缘部空开距离地配置并且沿该周缘部突起的突起部454w。各壁部绝缘构件45c分别插入在与该壁部绝缘构件45c对应的形成在突起部454w与周缘部之间的轭铁侧收纳槽454g内而被把持。因而，在电动机30中，能够简易且稳定地将壁部绝缘构件45c安装于线圈末端绝缘构件45a、45b。并且，在定子41的铁心宽度扩大或电机外加电压增加时，通过一同改变齿侧收纳槽453g以及轭铁侧收纳槽454g的宽度和壁部绝缘构件45c的厚度，能对漏电流的增加进行有用的处理。

即，在将壁部绝缘构件45c插入齿侧收纳槽453g以及轭铁侧收纳槽454g的状态下，向定子铁心42a的各台阶部424嵌入线圈末端绝缘构件45a、45b的周缘部。因而，利用线圈末端绝缘构件45a的各收纳槽和线圈末端绝缘构件45b的各收纳槽从上下把持壁部绝缘构件45c。因此，在电动机30中，能以稳定的状态简易地安装壁部绝缘构件45c。此外，轭铁侧收纳槽454g的横截面形成为对应于轭铁侧绝缘构件451c与基部绝缘构件452c的连接部分的L字形。因此，采用具有轭铁侧收纳槽454g的线圈末端绝缘构件45a、45b，能比形成为直线状的槽稳定地保持壁部绝缘构件45c。

另外，上述的实施方式是电动机、压缩机以及冷冻循环装置中的较佳的具体例，本发明的保护范围并不限定于上述这些形态。例如在上述实施方式中，例示了将突起部454w的高度设定为周缘壁451的一半程度的情况，但本发明不限定于此，也可以在能够稳定地把持壁部绝缘构件45c的范围内，任意地改变突起部454w的高度。同样，也可以在能够稳定地保持壁部绝缘构件45c的范围内，任意地改变收纳壁453w的高度。另外，在图12等中，例示了收纳壁453w是长方体状的形状的情况，但本发明不限定于此，也可以在能够稳定地支承壁部绝缘构件45c的范围内，适当地改变收纳壁453w的形状。此外，也可以在基部相对部451q的径向上的中央部等形成与齿侧收纳槽453g同样的收纳槽，将壁部绝缘构件45c插入并支承于该收纳槽。而且，壁部绝缘构件45c可以是一体地形成有轭铁侧绝缘构件451c、基部绝缘构件452c和前端绝缘构件453c的结构，也可以由相互独立地形成的轭铁侧绝缘构件451c、基部绝缘构件452c和前端绝缘构件453c构成壁部绝缘构件45c。

附图标记说明

10、密闭容器；11、上部容器；12、下部容器；20、压缩机构；21、旋转轴；21a、主轴部；21b、偏心轴部；21c、副轴部；22、旋转柱塞；23、缸体；23a、缸体室；23b、背压室；23c、叶片槽；24、上轴承；25、下轴承；26、叶片；27、排出消声器；30、电动机；31、转子；32、转子铁心；33、磁铁插入孔；34、永久磁铁；35、轴孔；36、风孔；41、定子；41a、分割铁心；42、定子铁心；42a、1420、2420、3420、定子铁心；43、背轭部；43a、分割轭铁；44、齿部；44a、基部；44b、前端部；45、绝缘构件；45a、45b、1451、3450、线圈末端绝缘构件；45c、壁部绝缘构件；46、定子绕组；46U、U相定子绕组；46V、V相定子绕组；46W、W相定子绕组；46a～46i、绕组；47、狭缝；50u、50v、50w、端子板；51、51u、51v、51w、引线；52、玻璃端子；55、中性点；55u、U相端子；55v、V相端子；55w、W相端子；100、压缩机；101、吸入消声器；102、排出管；103、四通切换阀；104、室外侧换热器；105、减压器；106、室内侧换热器；200、冷冻循环装置；421、阶梯端面；422、阶梯面；423、阶梯部；424、台阶部；451、周缘壁；451c、轭铁侧绝缘构件；451p、轭铁相对部；451q、基部相对部；451r、前端相对部；452、周缘端面；452c、基部绝缘构件；453、齿侧支承构件；453c、前端绝缘构件；453g、齿侧收纳槽；453w、收纳壁；454、轭铁侧支承构件；454g、轭铁侧收纳槽；454w、突起部；1452、薄型绝缘构件；2450、定子用保护构件；3450c、薄型绝缘物；dn、窄幅；dw、宽幅。

Claims (10)

1.一种电动机，所述电动机具有将旋转轴作为中心被旋转驱动的转子和呈圆环状设置于所述转子的外周侧的定子，其中，

所述定子包括：

定子铁心，所述定子铁心通过层叠多个电磁钢板而形成，具有环状的背轭部以及自所述背轭部向所述转子的方向突出的多个齿部；

一对线圈末端绝缘构件，所述一对线圈末端绝缘构件覆盖所述齿部的所述旋转轴的轴向上的两端部；

壁部绝缘构件，所述壁部绝缘构件覆盖所述齿部的周向上的侧壁以及所述背轭部的与该侧壁连续的内周壁；以及

定子绕组，所述定子绕组夹着所述线圈末端绝缘构件以及所述壁部绝缘构件卷绕于所述齿部，

所述定子铁心具有一对阶梯部，所述一对阶梯部设置于所述齿部的周向上的侧壁以及所述背轭部的内周壁的所述轴向的各端部侧，

所述线圈末端绝缘构件的周缘部配置于与该线圈末端绝缘构件对应的所述阶梯部。

2.根据权利要求1所述的电动机，其中，

所述线圈末端绝缘构件的所述周缘部具有周缘壁，所述周缘壁沿所述轴向延伸，并且配置于对应于该周缘部的所述阶梯部。

3.根据权利要求2所述的电动机，其中，

所述周缘壁的壁厚与所述阶梯部的宽度形成为相等。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机，其中，

所述线圈末端绝缘构件在所述周缘部的外侧具有支承所述壁部绝缘构件的多个支承构件，

所述壁部绝缘构件由与该壁部绝缘构件对应的所述一对线圈末端绝缘构件所具有的各支承构件把持。

5.根据权利要求4所述的电动机，其中，

所述线圈末端绝缘构件具有设置于所述齿部的前端部侧的一对齿侧支承构件以及设置于所述背轭部侧的至少1个轭铁侧支承构件来作为各支承构件。

6.根据权利要求5所述的电动机，其中，

所述齿侧支承构件具有配置为与所述周缘部平行的收纳壁，

所述壁部绝缘构件插入在对应于该壁部绝缘构件的形成在所述收纳壁与所述周缘部之间的齿侧收纳槽内而被把持。

7.根据权利要求5或6所述的电动机，其中，

所述轭铁侧支承构件具有沿所述周缘部突起的突起部，

所述壁部绝缘构件插入在对应于该壁部绝缘构件的形成在所述突起部与所述周缘部之间的轭铁侧收纳槽内而被把持。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电动机，其中，

所述齿部具有基部，所述基部是与所述背轭部连接并且卷绕所述定子绕组的部分，并且在形成有所述阶梯部的位置的所述基部的周向上的宽度即窄幅与在未形成所述阶梯部的位置的所述基部的周向上的宽度即宽幅的比例为70％以上。

9.一种压缩机，其中，

所述压缩机具备权利要求1～8中任一项所述的电动机。

10.一种冷冻循环装置，其中，

所述冷冻循环装置具备权利要求9所述的压缩机。