-
1. Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen per Motor angetriebenen Kompressor und auf ein Verfahren zum Herstellen des per Motor angetriebenen Kompressors.
-
2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
-
Die offengelegte japanische Patentanmeldung
JP 2012-144997 offenbart ein Beispiel eines per Motor angetriebenen Kompressors, der einen Kompressionsabschnitt, einen Elektromotor und ein rohrartiges Gehäuse aufweist. Der Kompressionsabschnitt komprimiert ein Fluid. Der Elektromotor treibt den Kompressionsabschnitt an. Im Gehäuse ist der Elektromotor untergebracht.
-
Der Elektromotor hat einen Stator. Der Stator hat einen ringartigen Statorkern. Der Statorkern ist an einer Innenumfangsfläche des Gehäuses fixiert. Der Statorkern hat Zähne und ein zylindrisches Joch. Das Joch steht mit der Innenumfangsfläche des Gehäuses in Eingriff. Die Zähne sind voneinander in einer Umfangsrichtung des Jochs beabstandet und erstrecken sich von einer Innenumfangsfläche des Jochs in einer Radialrichtung des Jochs. Der Stator hat Wicklungen der Phase U, der Phase V und der Phase W. Die Wicklung jeder Phase ist um die entsprechenden Zähne in einer konzentrierten Art und Weise zum Ausbilden von Spulen gewickelt.
-
Beispielsweise können die Spulen jeder Phase in Reihe ausgebildet sein, um eine hohe elektrische Spannung zu handhaben. In einer Reihenwicklung wird zunächst damit begonnen, die Wicklung jeder Phase um den entsprechenden Zahn zu wickeln. Dann wird die Wicklung jeder Phase um die Zähne gewickelt, die jener Phase entsprechen. Die Zähne, die jeder Phase entsprechen, sind so angeordnet, dass zwei andere Zähne zwischen ihnen in der Umfangsrichtung des Jochs angeordnet sind. Die Wicklung jeder Phase wird in Aufeinanderfolge um die Zähne, die jener Phase entsprechen, in einer konzentrierten Art und Weise gewickelt. Somit werden die Spulen jeder Phase ausgebildet, indem die Wicklung um die Zähne, die jener Phase entsprechen, in einer konzentrierten Weise gewickelt werden. Außerdem hat der Stator einen Isolator. Der Isolator umfasst eine rohrartige Isolatorbasis. Die Isolatorbasis steht mit einer Endfläche des Jochs in Kontakt.
-
Die Wicklung jeder Phase bildet Verbindungsdrähte aus, die benachbarte Spulen der Spulen der entsprechenden Phase verbindet. Die Verbindungsdrähte sind an einer Außenumfangsfläche der Isolatorbasis arretiert.
-
Der Stator ist mit dem Gehäuse gekuppelt, indem der Statorkern an der Innenumfangsfläche des Gehäuses beispielsweise durch Schrumpfpassen eingesetzt ist. Beim Schrumpfpassen wird das Gehäuse thermisch so ausgeweitet, dass der Innendurchmesser des Gehäuses größer als der Außendurchmesser des Statorkerns wird. Anschließend wird der Statorkern in das Gehäuse so eingeführt, dass er eine vorbestimmte Schrumpfpassungsposition erreicht. Wenn dann die Temperatur des Gehäuses näher zu einer normalen Temperatur wird, schrumpft das Gehäuse. Dadurch wird die Innenumfangsfläche des Gehäuses in einen engen Kontakt mit der Außenumfangsfläche des Statorkerns gebracht.
-
Im Falle beispielsweise des Schrumpfpassens des Statorkerns an dem Gehäuse wird eine Einspanneinrichtung verwendet, um den Statorkern relativ zu dem Gehäuse in einer Umfangsrichtung des Statorkerns so zu positionieren, dass keine Phasenabweichung in dem Statorkern relativ zu dem Gehäuse auftritt.
-
Indem die Phase des Statorkerns relativ zu dem Gehäuse bestimmt wird, wird der Statorkern in das Gehäuse so eingeführt, dass er die vorbestimmte Schrumpfpassungsposition erreicht. Wenn Verbindungsdrähte an einem Abschnitt angeordnet sind, zu dem eine Einspanneinrichtung einzuführen ist, werden diese Verbindungsdrähte mit der Einspanneinrichtung in Beeinträchtigung gelangen. Dadurch wird die Effizienz beim Kuppeln des Stators vermindert.
-
Zusammenfassung
-
Die Zusammenfassung soll eine Auswahl an Konzepten in vereinfachter Form einführen, die nachstehend in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben sind. Es ist nicht beabsichtigt, dass die Zusammenfassung Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstandes identifiziert, und es ist auch nicht beabsichtigt, dass die Zusammenfassung als eine Hilfe beim Bestimmen des Umfangs des beanspruchten Gegenstandes verwendet wird.
-
Ein per Motor angetriebener Kompressor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat einen Kompressionsabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er ein Fluid komprimiert; einen Elektromotor, der so aufgebaut ist, dass er den Kompressionsabschnitt antreibt; und ein rohrartiges Gehäuse, das den Elektromotor unterbringt. Der Elektromotor hat einen Stator. Der Stator hat einen ringartigen Statorkern, der ein zylindrisches Joch, das mit einer Innenumfangsfläche des Gehäuses in Eingriff steht, und Zähne hat, die sich in einer radialen Richtung von einer Innenumfangsfläche des Jochs erstrecken; einen ringartigen Isolator, der eine rohrartige Isolatorbasis hat, die mit einer Endfläche des Jochs in Kontakt steht; und U-, V- und W-Phasen-Wicklungen, die jeweils um entsprechende der Zähne in einer konzentrierten Weise so gewickelt sind, dass sie Spulen ausbilden. Die Wicklung jeder der Phasen bildet Verbindungsdrähte aus, die an einer Außenumfangsfläche der Isolatorbasis arretiert sind, wobei jeder der Verbindungsdrähte benachbarte der Spulen einer entsprechenden der Phasen verbindet. Die Außenumfangsfläche der Isolatorbasis hat eine Arretierfläche, die Unterbringnuten aufweist, wobei jede einen entsprechenden der Verbindungsdrähte unterbringt; und eine Nichtarretierfläche die die Unterbringnut nicht aufweist oder die Verbindungsdrähte nicht arretiert. Der Statorkern hat eine Eingriffsvertiefung, die mit einem Teil der Einspanneinrichtung in Eingriff steht, wobei die Eingriffsvertiefung in einem Bereich außerhalb von der Isolatorbasis in der radialen Richtung an der Endfläche des Jochs angeordnet ist. Die Eingriffsvertiefung ist außerhalb von der Nichtarretierfläche in der radialen Richtung an der Endfläche des Jochs angeordnet.
-
Ein Verfahren zum Herstellen eines per Motor angetriebenen Kompressors gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist geschaffen worden. Der per Motor angetriebene Kompressor hat einen Kompressionsabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er ein Fluid komprimiert; einen Elektromotor, der so aufgebaut ist, dass er den Kompressionsabschnitt antreibt; und ein rohrartiges Gehäuse, in dem der Elektromotor untergebracht ist. Der Elektromotor hat einen Stator. Der Stator hat einen ringartigen Statorkern, der ein zylindrisches Joch, das mit einer Innenumfangsfläche des Gehäuses in Eingriff steht, und Zähne hat, die sich in einer radialen Richtung von einer Innenumfangsfläche des Jochs erstrecken; einen ringartigen Isolator, der eine rohrartige Isolatorbasis hat, die mit einer Endfläche des Jochs in Kontakt steht; und U-, V- und W-Phasen-Wicklungen, von denen jede um entsprechende der Zähne in einer konzentrierten Weise so gewickelt ist, dass Spulen ausgebildet sind. Die Wicklung jeder der Phasen bildet Verbindungsdrähte aus, die an einer Außenumfangsfläche der Isolatorbasis arretiert sind, wobei jeder der Verbindungsdrähte benachbarte der Spulen einer entsprechenden der Phasen verbindet. Die Außenumfangsfläche der Isolatorbasis umfasst eine Arretierfläche, die Unterbringnuten aufweist, wobei jede einen entsprechenden der Verbindungsdrähte unterbringt; und eine Nichtarretierfläche, die die Unterbringnuten nicht hat oder die Verbindungsdrähte nicht arretiert. Der Statorkern hat eine Eingriffsvertiefung, die mit einem Teil einer Einspanneinrichtung in Eingriff steht, wobei die Eingriffsvertiefung in einem Bereich außerhalb von der Statorbasis in der radialen Richtung an der Endfläche des Jochs angeordnet ist. Die Eingriffsvertiefung ist außerhalb von der Nichtarretierfläche in der radialen Richtung an der Endfläche des Jochs angeordnet. Das Verfahren umfasst ein Positionieren des Stators in einer Umfangsrichtung des Gehäuses, während die Eingriffsvertiefung mit einem Teil eines Abschnittes der Einspanneinrichtung in Eingriff steht, der der Nichtarretierfläche in einer radialen Richtung des Statorkerns zugewandt ist.
-
Weitere Merkmale und Aspekte gehen aus der nachstehend dargelegten detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen hervor.
-
Figurenliste
-
- 1 zeigt eine Querschnittsseitenansicht eines per Motor angetriebenen Kompressors gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- 2 zeigt eine Querschnittsansicht des in 1 gezeigten Elektromotors.
- 3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Statorkerns und der Isolatoren, die in 2 gezeigt sind.
- 4 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils eines in 3 gezeigten Isolators.
- 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zustandes, bei dem jeder Verbindungsdraht in der entsprechenden Unterbringungsnut des in 3 gezeigten Isolators untergebracht ist.
- 6 zeigt eine schematische Darstellung, die zeigt, wie die Wicklungen um den in 3 gezeigten Statorkern gewickelt sind.
- 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zustandes, bei dem die Abdeckung an dem in 3 gezeigten Isolator angeordnet ist.
- 8 zeigt eine Vorderansicht eines Zustandes, bei dem der Stator aus 2 von der zweiten Endfläche des Statorkerns betrachtet wird.
- 9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Beziehung zwischen dem in 2 gezeigten Statorkern und einer Einspanneinrichtung.
- 10 zeigt eine Vorderansicht eines Zustandes, bei dem der Stator gemäß einer Abwandlung von der zweiten Endfläche des Statorkerns betrachtet wird.
-
In sämtlichen Zeichnungen und in der detaillierten Beschreibung beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Elemente. Die Darstellung der Zeichnungen muss nicht maßstabsgerecht sein, und die relative Größe, Proportionen und die Abbildung von Elementen in den Zeichnungen können aus Gründen der Deutlichkeit, der Veranschaulichung und der Vereinfachung übertrieben dargestellt sein.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Die vorliegende Beschreibung sieht ein umfassendes Verständnis über die Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme vor, die beschrieben sind. Abwandlungen und Äquivalente zu den Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systemen, die beschrieben sind, sind für Fachleute offensichtlich. Abfolgen von Betriebsvorgängen sind beispielartig und können geändert werden, wie dies für Fachleute offensichtlich ist, mit der Ausnahme von Betriebsvorgängen, die notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge auftreten. Die Beschreibung von Funktionen und Konstruktionen, die für Fachleute oft gut bekannt sind, können weggelassen worden sein.
-
Die Ausführungsbeispiele können verschiedene Formen haben und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Jedoch sind die beschriebenen Beispiele detailliert und vollständig und liefern dem Fachmann eine umfängliche Offenbarung.
-
In der vorliegenden Beschreibung soll „zumindest A und/oder B“ so verstanden werden, dass „lediglich A, lediglich B oder sowohl A als auch B“ gemeint ist.
-
Ein per Motor angetriebener Kompressor gemäß einem Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschrieben.
-
Gesamtaufbau des per Motor angetriebenen Kompressors 10
-
Wie dies in 1 gezeigt ist, hat der per Motor angetriebene Kompressor 10 ein rohrartiges Gehäuse 11. Das Gehäuse 11 umfasst ein Abgabegehäuseelement 12, ein Motorgehäuseelement 13 und ein Inverterbehältnis 14. Das Abgabegehäuseelement 12, das Motorgehäuseelement 13 und das Inverterbehältnis 14 sind aus Metall hergestellt. Das Abgabegehäuseelement 12, das Motorgehäuseelement 13 und das Inverterbehältnis 14 sind beispielsweise aus Aluminium hergestellt.
-
Das Motorgehäuseelement 13 hat eine flache Endwand 13a und eine rohrartige Umfangswand 13b, die sich von einem Außenumfangsabschnitt der Endwand 13a erstreckt. Das Abgabegehäuseelement 12 ist rohrartig. Das Abgabegehäuseelement 12 ist mit einem Öffnungsende der Umfangswand 13b gekuppelt. Das Inverterbehältnis 14 ist rohrartig. Das Inverterbehältnis 14 ist mit der Endwand 13a des Motorgehäuseelementes 13 gekuppelt. Die Endwand 13a des Motorgehäuseelementes 13 und das Inverterbehältnis 14 definieren einen Unterbringungsraum S1.
-
Die Endwand 13a des Motorgehäuseelementes 13 hat einen mittleren Abschnitt mit einer zylindrischen Nabe 13c. Die Achse der Nabe 13c stimmt mit der Achse der Umfangswand 13b des Motorgehäuseelementes 13 überein. Die Endwand 13a hat ein Durchgangsloch 13h. Das Durchgangsloch 13h erstreckt sich durch die Endwand 13a in ihrer Dickenrichtung. Das Durchgangsloch 13h ist in einer radialen Richtung der Endwand 13a zwischen der Nabe 13c und der Umfangswand 13b angeordnet.
-
Der per Motor angetriebene Kompressor 10 hat eine Drehwelle 15, einen Kompressionsabschnitt 16, einen Elektromotor 20 und einen Inverter 17. Die Drehwelle 15, der Kompressionsabschnitt 16 und der Elektromotor 20 sind in dem Motorgehäuseelement 13 untergebracht. Demgemäß bringt das Gehäuse 11 den Elektromotor 20 unter. Die Richtung der Drehachse L1 der Drehwelle 15, nämlich eine axiale Richtung der Drehwelle 15, stimmt mit einer axialen Richtung der Umfangswand 13b des Motorgehäuseelementes 13 überein. Der Inverter 17 ist in dem Unterbringungsraum S1 untergebracht.
-
Der Kompressionsabschnitt 16 weist eine fixierte (feststehende) Spirale 16a und eine bewegliche Spirale 16b auf. Die feststehende Spirale 16a ist an dem Motorgehäuseelement 13 fixiert. Die bewegliche Spirale 16b ist der feststehenden Spirale 16a zugewandt. Der Kompressionsabschnitt 16 wird durch die Drehung der Drehwelle 15 angetriebenen. Das Antreiben des Kompressionsabschnittes 16 komprimiert ein Kühlmittel (Fluid). Eine Kompressionskammer S2, deren Volumen variabel ist, ist zwischen der feststehenden Spirale 16a und der beweglichen Spirale 16b definiert. Eine Abgabekammer S3 ist zwischen der feststehenden Spirale 16a und dem Abgabegehäuseelement 12 definiert. Nachdem es durch eine Änderung des Volumens der Kompressionskammer S2 komprimiert worden ist, wird das Kühlmittel zu der Abgabekammer S3 abgegeben. Der Elektromotor 20 treibt den Kompressionsabschnitt 16 durch Drehen der Drehwelle 15 an.
-
Der Kompressionsabschnitt 16 und der Elektromotor 20 sind in der axialen Richtung der Drehwelle 15 angeordnet. Der Elektromotor 20 ist zwischen dem Kompressionsabschnitt 16 und der Endwand 13a angeordnet. Der Kompressionsabschnitt 16, der Elektromotor 20 und der Inverter sind in dieser Reihenfolge in der axialen Richtung der Drehwelle 15 angeordnet.
-
Der per Motor angetriebene Kompressor 10 hat eine Wellenstütze (Wellenabstützung) 18. Die Wellenstütze 18 ist zwischen dem Kompressionsabschnitt 16 und dem Elektromotor 20 angeordnet. Die Wellenstütze 18 ist eine Trennwand zwischen dem Kompressionsabschnitt 16 und dem Elektromotor 20. Die Wellenstütze 18 hat einen mittleren Abschnitt mit einem Einführloch 18h. Die Achse des Einfuhrlochs 18h stimmt mit der Achse der Nabe 13c überein. Ein Ende der Drehwelle 15 ist durch das Einführloch 18h eingeführt. Ein radiales Lager (Radiallager) 19b ist zwischen jenem Ende der Drehwelle 15 und einer Innenumfangsfläche des Einführlochs 18h angeordnet. Jenes Ende der Drehwelle 15 ist durch die Wellenstütze 18 mit dem radialen Lager 19b drehbar gestützt. Das andere Ende der Drehwelle 15 ist in die Nabe 13c eingeführt. Ein radiales Lager (Radiallager) 19a ist zwischen dem anderen Ende der Drehwelle 15 und der Nabe 13c angeordnet. Das andere Ende der Drehwelle 15 ist durch die Nabe 13c mit dem radialen Lager 19a drehbar gestützt.
-
Aufbau des Elektromotors 20
-
Der Elektromotor 20 hat einen Rotor 21 und einen Stator 22. Der Rotor 21 ist in dem Stator 22 angeordnet. Der Rotor 21 hat einen zylindrischen Rotorkern 21a. Der Rotorkern 21a ist an der Drehwelle 15 fixiert. Permanentmagneten (die nicht gezeigt sind) sind in dem Rotorkern 21a eingebettet.
-
Der Stator 22 hat einen ringartigen Statorkern 23. Der Statorkern 23 ist an der Innenumfangsfläche der Umfangswand 13b des Motorgehäuseelementes 13 fixiert. Somit ist der Statorkern 23 an der Innenumfangsfläche des Gehäuses 11 fixiert. Der Stator 22 ist an dem Gehäuse 11 gekuppelt, indem der Statorkern 23 an der Innenumfangsfläche der Umfangswand 13b beispielsweise durch Schrumpfpassen eingepasst ist.
-
Der Statorkern 23 hat eine erste Endfläche 23a und eine zweite Endfläche 23b. Die erste Endfläche 23a und die zweite Endfläche 23b sind in entgegengesetzten Ausrichtungen in einer axialen Richtung des Statorkerns 23 gerichtet. Der Statorkern 23 ist in dem Motorgehäuseelement 13 so angeordnet, dass die erste Endfläche 23a der Endwand 13a des Motorgehäuseelementes 13 zugewandt ist. Somit ist die erste Endfläche 23a näher zu dem Inverter 17 als die zweite Endfläche 23b angeordnet. Die zweite Endfläche 23b ist näher zu dem Kompressionsabschnitt 16 als die erste Endfläche 23a angeordnet.
-
Wie dies in den 2 und 3 gezeigt ist, hat der Statorkern 23 ein zylindrisches Joch 24 und Zähne 25. Die Zähne 25 erstrecken sich zu der radial inneren Seite des Jochs 24 von einer Innenumfangsfläche 24a des Jochs 24. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Statorkern 23 fünfzehn Zähne 25. Das Joch 24 steht mit der Innenumfangsfläche des Gehäuses 11 in Eingriff.
-
Die Zähne 25 sind voneinander in einer Umfangsrichtung des Jochs 24 beabstandet. Die Zähne 25 sind unter regelmäßigen Intervallen (regelmäßige Abstände) in der Umfangsrichtung des Jochs 24 angeordnet. Die Umfangsrichtung des Jochs 24 entspricht einer Umfangsrichtung des Statorkerns 23. Die Zähne 25 erstrecken sich von der Innenumfangsfläche 24a des Jochs 24 zu der Achse des Statorkerns 23. Jeder Zahn 25 hat eine Zahnerstreckung 26 und einen Zahnflansch 27. Die Zahnerstreckung 26 erstreckt sich von der Innenumfangsfläche 24a des Jochs 24. Der Zahnflansch 27 ragt von dem Endstück der Zahnerstreckung 26 zu den entgegengesetzten Seiten des Statorkerns 23 in der Umfangsrichtung vor.
-
Wie dies in den 1 und 2 gezeigt ist, hat der Statorkern 22 Spulen 28U, 28V, 28W der Phase U, der Phase V und der Phase W. Jede der Drei-Phasen-Spulen 28U, 28V, 28W ist ausgebildet, indem eine Wicklung 29 um die entsprechenden Zähne 25 in einer konzentrierten Weise gewickelt ist. Somit hat der Stator 22 Wicklungen 29 der Phase U, der Phase V und der Phase W, und die Wicklung 29 jeder Phase ist um die entsprechenden Zähne 25 in einer konzentrierten Weise so gewickelt, dass die Spulen 28U, 28V, 28W der Phase U, der Phase V und der Phase W ausgebildet sind. Ein erstes Spulenende 28a, das ein Teil jeder der Drei-Phasen-Spulen 28U, 28V, 28W ist, ragt von der ersten Endfläche 23a des Statorkerns 23 vor. Ein zweites Spulenende 28b, das ein Teil jeder der Drei-Phasen-Spulen 28U, 28V, 28W ist, ragt von der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 vor. Demgemäß haben die Spulen 28U, 28V, 28W ihrer jeweiligen Phasen das erste Spulenende 28a, das von der ersten Endfläche 23a des Statorkerns 23 vorragt, und das zweite Spulenende 28b, das von der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 vorragt.
-
Wie dies in 1 gezeigt ist, hat der per Motor angetriebene Kompressor 10 Motordrähte 43. Die Motordrähte 43 sind aus dem Elektromotor 20 herausgezogen. Die Motordrähte 43 sind aus dem ersten Spulenende 28a der Spulen 28U, 28V, 28W ihrer jeweiligen Phasen herausgezogen. Jeder der Motordrähte 43 ist von dem Elektromotor 20 entsprechend der entsprechenden einen Phase der drei Phasen herausgezogen. Somit sind drei Motordrähte 43 aus dem Elektromotor 20 herausgezogen. 1 zeigt lediglich einen Motordraht 43.
-
Das Gehäuse 11 weist einen ersten Bereich R1, an dem das erste Spulenende 28a angeordnet ist, und einen zweiten Bereich R2 auf, an dem das zweite Spulenende 28b angeordnet ist. Der erste Bereich R1 ist in dem Motorgehäuseelement 13 zwischen der ersten Endfläche 23a des Stratokerns 23 und der Endwand 13a des Motorgehäuseelementes 13 angeordnet. Der zweite Bereich R2 ist in dem Motorgehäuseelement 13 zwischen der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 und der Wellenstütze 18 angeordnet.
-
Wie dies in 2 gezeigt ist, ist ein Schlitz 30 zwischen benachbarten Zähnen der Zähne 25 in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 ausgebildet. Jeder der Drei-Phasen-Spulen 28U, 28V, 28W hat einen Abschnitt, der durch den entsprechenden Schlitz 30 tritt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Stator 22 fünfzehn Schlitze. Der Abschnitt jeder der Spulen 28U, 28V, 28W, der durch den entsprechenden Schlitz 30 tritt, ist von dem Statorkern 23 durch ein Schlitzisolationsblatt 31 isoliert.
-
Aufbau der Isolatoren 50
-
Wie dies in den 1 und 2 gezeigt ist, hat der Stator 22 ringartige Isolatoren 50. Jeder Isolator 50 isoliert den Statorkern 23 von den Spulen 28U, 28V, 28W. Die Isolatoren 50 sind an der ersten Endfläche 23a und der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 angeordnet. Somit hat der Stator 22 zwei Isolatoren 50. Jeder Isolator 50 hat erste Fläche 50a, die mit dem Statorkern 23 in Kontakt steht, und eine zweite Fläche 50b, die entgegengesetzt zum Statorkern 23 angeordnet ist. Einer der beiden Isolatoren 50, nämlich der erste Isolator 50, ist an dem Statorkern 23 angeordnet, wobei seine erste Fläche 50a mit der ersten Endfläche 23a des Statorkerns 23 in Kontakt steht. Der andere der beiden Isolatoren 50, nämlich der zweite Isolator 50, ist an dem Statorkern 23 angeordnet, wobei seine erste Fläche 50a mit der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 in Kontakt steht. Die Isolatoren 50 sind zwischen der Wellenstütze 18 und dem Motorgehäuseelement 13 angeordnet.
-
Jeder Isolator 50 hat eine zylindrische Isolatorbasis 51, Isolatorerstreckungen 52 und Isolatorflansche 53. Die Isolatorbasis 51 ist an einer Position, die dem Joch 24 zugewandt ist, in der axialen Richtung des Statorkerns 23 angeordnet. Jeder Isolator 50 ist an dem Statorkern 23 angeordnet, wobei eine axiale Richtung der Isolatorbasis 51 mit der axialen Richtung des Jochs 24 übereinstimmt. Die Isolatorbasis 51 steht mit der Endfläche des Jochs 24 in Kontakt. Der Außendurchmesser der Isolatorbasis 51 ist kleiner als der Außendurchmesser des Jochs 24. Der Innendurchmesser der Isolatorbasis 51 ist gleich dem Innendurchmesser des Jochs 24.
-
Die Isolatorbasis 51 des ersten Isolators 50 ist an der ersten Endfläche 23a des Statorkerns 23 angeordnet, wobei die Isolatorbasis 51 das erste Spulenende 28a umgibt. Die Isolatorbasis 51 des zweiten Isolators 50 ist an der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 angeordnet, wobei die Isolatorbasis 51 das zweite Spulenende 28b umgibt. Somit hat der zweiten Isolator 50 die rohrartige Isolatorbasis 51, die an der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 angeordnet ist, wobei die Isolatorbasis 51 das zweite Spulenende 28b umgibt.
-
Jede Isolatorerstreckung 52 erstreckt sich in der radialen Richtung von einer Innenumfangsfläche 51a der Isolatorbasis 51. Jede Isolatorerstreckung 52 hat eine Breite in einer Umfangsrichtung der Isolatorbasis 51, die gleich wie die Breite der entsprechenden Zahnerstreckung 26 in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 ist. Jede Isolatorerstreckung 52 steht mit dem entsprechenden Zahn 25 in Kontakt. Jeder Isolatorenflansch 53 ragt von dem Endstück der entsprechenden Isolatorerstreckung 52 in einer Richtung vor, die die Erstreckungsrichtung der Isolatorerstreckung 52 schneidet.
-
Wie dies in den 3, 4 und 5 gezeigt ist, hat die Isolatorbasis 51 des zweiten Isolators 50 einen dicken Abschnitt 55 und einen dünnen Abschnitt 56. Der dicke Abschnitt 55 ist ein Abschnitt der Isolatorbasis 51, der näher zu der zweiten Fläche 50b des zweiten Isolators 50 angeordnet ist. Der dicke Abschnitt 55 setzt sich zu der zweiten Fläche 50b fort (er ist fortlaufend zu dieser). Der dicke Abschnitt 55 erstreckt sich in der Umfangsrichtung der Isolatorbasis 51, wobei ein Teil des dicken Abschnitts 55 in der Umfangsrichtung der Isolatorbasis 51 ausgeschlossen ist. Der dicke Abschnitt 55 hat keine endlose ringartige Form. Der dicke Abschnitt 55 hat Durchgangsnuten 60U, 60V, 60W. Die Anzahl der Durchgangsnuten 60U, 60V, 60W beträgt für jede Phase fünf Nuten. Die Durchgangsnuten 60U, 60V, 60W erstrecken sich von der zweiten Fläche 50b des zweiten Isolators 50 in der axialen Richtung der Isolatorbasis 51 und erstrecken sich durch die Isolatorbasis 51 in ihrer radialen Richtung.
-
Die Außenumfangsfläche des dicken Abschnittes 55 weist drei Unterbringnuten 61U, 61V, 61W auf. Die drei Unterbringnuten 61U, 61V, 61W erstrecken sich in der Umfangsrichtung an der Außenumfangsfläche des dicken Abschnittes 55. Die drei Unterbringnuten 61U, 61V, 61W sind in der axialen Richtung der Isolatorbasis 51 an der Außenumfangsfläche des dicken Abschnittes 55 angeordnet. Die drei Unterbringnuten 61U, 61V, 61W erstrecken sich nicht durch den dicken Abschnitt 55.
-
Der dünne Abschnitt 56 weist die Unterbringnuten 61U, 61V, 61W nicht auf und ist dünner als der dicke Abschnitt 55. Der dünne Abschnitt 56 weist einen ersten dünnen Abschnitt 57 und einen zweiten dünnen Abschnitt 58 auf. Der erste dünne Abschnitt 57 ist ein Abschnitt der Isolatorbasis 51, der näher zu der ersten Fläche 50a des zweiten Isolators 50 als der dicke Abschnitt 55 angeordnet ist. Der erste dünne Abschnitt 57 erstreckt sich über die gesamte Isolatorbasis 51 in ihrer Umfangsrichtung. Der erste dünne Abschnitt 57 setzt sich zu der ersten Fläche 50a fort. Der zweite dünne Abschnitt 58 ist ein Abschnitt der Isolatorbasis 51, der näher zu der zweiten Fläche 50b des zweiten Isolators 50 als der erste dünne Abschnitt 57 angeordnet ist, und er ist zwischen den Enden des dicken Abschnittes 55 in der Umfangsrichtung der Isolatorbasis 51 angeordnet. Der zweite dünne Abschnitt 58 ist zu der zweiten Fläche 50b fortlaufend (setzt sich zu dieser fort). Der zweite dünne Abschnitt 58 setzt sich zu einem Teil des ersten dünnen Abschnittes 57 fort. Der erste dünne Abschnitt 57 hat die gleiche Dicke wie der zweite dünne Abschnitt 58.
-
Aufbau der Wicklung 29
-
Wie dies in den 5 und 6 gezeigt ist, sind die Spulen 28U, 28V, 28W ihrer jeweiligen Phasen in Reihe ausgebildet. Bei der Reihenwicklung beginnt zunächst die Wicklung 29 jeder Phase damit, um die entsprechende Zahnerstreckung 26 gewickelt zu werden. Dann wird die Wicklung 29 jeder Phase in Aufeinanderfolge um die entsprechenden Zahnerstreckungen 26, die so angeordnet sind, dass zwei andere Zahnerstreckungen 26 zwischen ihnen in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 angeordnet sind, in einer konzentrierten Weise gewickelt werden. Somit sind die Spulen 28U, 28V, 28W ihrer jeweiligen Phasen so angeordnet, dass die beiden Zähne 25 dazwischen in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 angeordnet sind. Die Wicklungen 29 sind jeweils um einen Abschnitt gewickelt, der die entsprechende Zahnerstreckung 26 aufweist und der zwei Isolatorerstreckungen 52 aufweist, die an entgegengesetzten Seiten jener Zahnerstreckung 26 angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfassen die Spulen 28U, 28V, 28W der drei Phasen jeweils fünf Spulen. Die Spulen 28U, 28V, 28W der drei Phasen sind jeweils benachbart zu einer Spule einer anderen Phase in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 in dem entsprechenden Schlitz 30 angeordnet.
-
Benachbarte Spulen der U-Phasenspule 28U in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 sind miteinander durch einen Verbindungsdraht 281U verbunden. Der Verbindungsdraht 281U ist ein Teil der Wicklung 29, die aus dem zweiten Spulenende 28b herausgezogen ist und in dem zweiten Bereich R2 angeordnet ist. Der Verbindungsdraht 281U erstreckt sich in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 an einer Position, die der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 zugewandt ist. Benachbarte Spulen der V-Phasenspule 28V in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 sind miteinander durch einen Verbindungsdraht 281V verbunden. Der Verbindungsdraht 281V ist ein Teil der Wicklung, der aus dem zweiten Spulenende 28b herausgezogen ist und in dem zweiten Bereich R2 angeordnet ist. Der Verbindungsdraht 281V erstreckt sich in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 an einer Position, die der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 zugewandt ist. Benachbarte Spulen der W-Phasenspule 28W in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 sind miteinander durch einen Verbindungsdraht 281W verbunden. Der Verbindungsdraht 281W ist ein Teil der Wicklung 29, die aus dem zweiten Spulenende 28b herausgezogen ist und in dem zweiten Bereich R2 angeordnet ist. Der Verbindungsdraht 281W erstreckt sich in der Umfangsrichtung des Statorkerns an einer Position, die der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 zugewandt ist. In dieser Weise sind für die jeweiligen Phasen benachbarte der Spulen 28U, 28V, 28W in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 jeweils mit den Verbindungsdrähten 281U, 281V, 281W verbunden. Die Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W ihrer jeweiligen Phasen sind in dem zweiten Bereich R2 angeordnet und somit in einem ringartigen Raum zwischen der Wellenstütze 18 und dem Motorgehäuseelement 13 untergebracht.
-
Unter Bezugnahme auf 6 sind die Spulen 28U, 28V, 28W ihrer jeweiligen Phasen jeweils um einen entsprechenden Zahn 25 herum ausgebildet. Dann erstreckt sich der Verbindungsdraht (d.h. jeder der Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W), der sich von seiner jeweiligen Spule (d.h. der entsprechenden der Spulen 28U, 28V, 28W) erstreckt, in einer Wickelrichtung (die Richtung des Gegenuhrzeigersinns in 6) zu dem nächsten entsprechenden Zahn 25 (d.h. jeder dritte Zahn 25) in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23. Die Drei-Phasen-Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W erstrecken sich zu ihrem nächsten entsprechenden Zahn 25 in der gleichen Richtung (Wickelrichtung). In dieser Weise sind die Drei-Phasen-Spulen 28U, 28V, 28W in Aufeinanderfolge in der gleichen Wickelrichtung ausgebildet.
-
Von den Spulen 28U, 28V, 28W ihrer jeweiligen Phasen sind die ersten auszubildenden Spulen jeweils als Startspulen 282U, 282V, 282W bezeichnet, wohingegen die auszubildenden Endspulen jeweils als Endspulen 283U, 283V, 283W bezeichnet sind. Das heißt die Spulen 28U, 28V, 28W ihrer jeweiligen Phasen umfassen die Startspulen 282U, 282V, 282W, von denen jede ein Wicklungsanfang einer Reihenwicklung ist, und die Endspulen 283U, 283V, 283W, von denen jede ein Wicklungsende der Reihenwicklung ist. Die Drei-Phasen-Startspulen 282U, 282V, 282W sind benachbart zueinander in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23. Die Drei-Phasen-Endspulen 283U, 283V, 283W sind benachbart zueinander in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Startspule 282W der Phase W und die Endspule 283U der Phase U benachbart zueinander in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23. In der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 sind keine Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W zwischen der Startspule 282W der Phase W und der Endspule 283U der Phase U angeordnet.
-
Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 sind die Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W aus dem zweiten Spulenende 28b herausgezogen und treten jeweils durch eine entsprechende der Durchgangsnuten 60U, 60V, 60W. Die Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W sind jeweils in der entsprechenden der Unterbringnuten 61U, 61V, 61W untergebracht und an der Außenumfangsfläche des dicken Abschnittes 55 arretiert. Dadurch wird ein Kontakt der Drei-Phasen-Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W miteinander vermieden. In einer Außenumfangsfläche 51b der Isolatorbasis 51 ist die Außenumfangsfläche des dicken Abschnittes 55 eine Arretierfläche X1, die die Unterbringnuten 61U, 61V, 61W aufweist, die jeweils den entsprechenden einen der Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W unterbringt.
-
Die Wicklung 29 der Phase U umfasst eine Vielzahl an Spulen 28U und eine Vielzahl an Verbindungsdrähten 281U. Die Verbindungsdrähte 281U verbinden jeweils benachbarte der Spulen 28U und sind an der Außenumfangsfläche 51b der Isolatorbasis 51 arretiert. Die Wicklung 29 der Phase V umfasst eine Vielzahl an Spulen 28V und eine Vielzahl an Verbindungsdrähten 281V. Die Verbindungsdrähte 281V verbinden jeweils benachbarte der Spulen 28V und sind an der Außenumfangsfläche 51b der Isolatorbasis 51 arretiert. Die Wicklung 29 der Phase W umfasst eine Vielzahl an Spulen 28W und eine Vielzahl an Verbindungsdrähten 281W. Die Verbindungsdrähte 281W verbinden jeweils benachbarte der Spulen 28W und sind an der Außenumfangsfläche 51b der Isolatorbasis 51 arretiert.
-
Die Verbindungsdrähte 281U umfassen einen Startverbindungsdraht 284U und einen Endverbindungsdraht 285U, die mit der Startspule 282U und der Endspule 283U jeweils verbunden sind. Die Verbindungsdrähte 281V umfassen einen Startverbindungsdraht 284V und einen Endverbindungsdraht 285V, die mit der Startspule 282V und der Endspule 283V jeweils verbunden sind. Die Verbindungsdrähte 281W umfassen einen Startverbindungsdraht 284W und einen Endverbindungsdraht 285W, die mit der Startspule 282W und der Endspule 283W jeweils verbunden sind.
-
Die Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W erstrecken sich in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23, wobei jeder der Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W in der entsprechenden Nut der Unterbringungsnuten 61U, 61V, 61W untergebracht ist. Die Außenumfangsfläche des zweiten dünnen Abschnittes 58 ist eine Nichtarretierfläche X2, die die Unterbringnuten 61U, 61V, 61W nicht aufweist oder irgendeinen der Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W arretiert. In der Umfangsrichtung der Isolatorbasis 51 ist die Nichtarretierfläche X2 zwischen dem Startverbindungsdraht 284W und dem Endverbindungsdraht 285U angeordnet, die mit der Startspule 282W und der Endspule 283U jeweils verbunden sind.
-
Eingriffsnut 23c
-
Wie dies in den 7 und 8 gezeigt ist, weist der Statorkern 23 eine Eingriffsnut 23c auf, die eine Eingriffsvertiefung ist. Die Eingriffsnut 23c ist an der Außenumfangsfläche des Statorkerns 23 angeordnet. Die Eingriffsnut 23c erstreckt sich in der axialen Richtung des Statorkerns 23. Ein Ende der Eingriffsnut 23c ist an der ersten Endfläche 23a des Statorkerns 23 offen. Das andere Ende der Eingriffsnut 23c ist an der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 offen. Wenn der Stator 22 zugewandt zu der zweiten Endfläche 23b in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird, ist die Eingriffsnut 23c in einem Phasenbereich A1 angeordnet, der die Nichtarretierfläche X2 umfasst. Somit sind, wenn der Stator 22 zugewandt zu der zweiten Endfläche 23b in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird, die Eingriffsnut 23c und ein Teil des dünnen Abschnittes 56 in dem Phasenbereich A1 angeordnet. Demgemäß ist, wenn die zweite Endfläche 23b des Statorkerns 23 in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird, die Eingriffsnut 23c zwischen dem Startverbindungsdraht 284W und dem Endverbindungsdraht 285U in der Umfangsrichtung des Statorkerns 23 angeordnet. Wenn der Stator 22 zugewandt zu der zweiten Fläche 23b in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird, ist die Eingriffsnut 23c außerhalb von der Nichtarretierfläche X2 in der radialen Richtung des Statorkerns 23 angeordnet.
-
Aufbau der Abdeckung 70
-
Der Stator 22 hat des Weiteren eine isolierende rohrartige Abdeckung 70. Die Abdeckung 70 weist eine Endwand 70a und eine rohrartige Umfangswand 70b auf, die von einem Außenumfangsabschnitt der Endwand 70a sich erstreckt. Die Abdeckung 70 ist an dem Isolator 50 angeordnet, wobei die Umfangswand 70b die Isolatorbasis 51 umgibt. Die Umfangswand 70b der Abdeckung 70 ist zwischen den Verbindungsdrähten 281U, 281V, 281W und der Umfangswand 13b des Motorgehäuseelementes 13 angeordnet. Somit ist die Abdeckung 70 zwischen den Verbindungsdrähten 281U, 281V, 281W und dem Gehäuse 11 angeordnet und umgibt die Isolatorbasis 51.
-
Die Abdeckung 70 hat eine Einkerbung 71. Die Einkerbung 71 ist an einer Außenumfangsfläche 70c der Abdeckung 70 ausgebildet. Die Einkerbung 71 erstreckt sich durch die Abdeckung 70 in einer axialen Richtung der Abdeckung 70. Somit hat die Abdeckung 70 die Einkerbung 71 so, dass sie durch die Abdeckung 70 sich erstreckt und an der Außenumfangsfläche 70c angeordnet ist. Die Abdeckung 70 ist so angeordnet, dass die Einkerbung 71 mit dem Phasenbereich A1 in der axialen Richtung des Statorkerns 23 überlappt. Somit sind die Einkerbung 71 und ein Teil des dünnen Abschnittes 56 in der radialen Richtung des Statorkerns 23 angeordnet. Wenn der Stator 22 zugewandt zu der zweiten Endfläche 23b in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird, ist die Eingriffsnut 23c in der Einkerbung 71 angeordnet. Somit ist, wenn die zweite Endfläche 23b des Statorkerns 23 in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird, zumindest die Eingriffsnut 23c in der Einkerbung 71 angeordnet.
-
Aufbau des hermetischen Anschlusses 40
-
Wie dies in 1 gezeigt ist, hat der per Motor angetriebene Kompressor 10 einen hermetischen Anschluss 40. Der hermetische Anschluss 40 ist in dem Gehäuse 11 untergebracht. Der hermetische Anschluss 40 hat drei leitfähige Elemente 41, die jeweils den Drei-Phasen-Spulen 28U, 28V, 28W entsprechen. 1 zeigt lediglich ein leitfähiges Element 41. Jedes leitfähige Element 41 ist ein säulenartiger Metallanschluss, der sich gerade erstreckt. Ein Ende jedes leitfähigen Elementes 41 ist mit dem Inverter 17 in dem Unterbringraum S1 elektrisch verbunden. Das andere Ende jedes leitfähigen Elementes 41 ragt durch das Durchgangsloch 13a von dem Unterbringraum S1 in das Motorgehäuseelement 13 hinein vor. Der hermetische Anschluss 40 hat eine Stützplatte 42. Die Stützplatte 42 stützt die drei leitfähigen Elemente 41, wobei die leitfähigen Elemente 41 voneinander isoliert sind. In dem Unterbringraum S1 ist die Stützplatte 42 an einem umgebenden Teil des Durchgangslochs 13h an der Außenfläche der Endwand 13a fixiert.
-
Aufbau des Verbindungselements 44
-
Das Motorgehäuseelement 13 bringt ein Verbindungselement 44 unter. Das Verbindungselement 44 ist in dem ersten Bereich R1 angeordnet. Das Verbindungselement 44 umfasst drei Verbindungsanschlüsse 45 und einen isolierenden Clusterblock 46. Die Verbindungsanschlüsse 45 entsprechen jeweils den Drei-Phasen-Spulen 28U, 28V, 28W. Der Clusterblock 46 bringt die drei Verbindungsanschlüsse 45 unter. Somit ist der Clusterblock 46 in dem ersten Bereich R1 angeordnet.
-
Der Clusterblock 46 hat drei Leitfähigkeitselementdurchgangslöcher 47 und drei Motordrahtdurchgangslöcher 48. 1 zeigt lediglich ein Leitfähigkeitsdurchgangselement 47 und lediglich ein Motordrahtdurchgangsloch 48. Jedes leitfähige Element 41 ist in das entsprechende Leitfähigkeitsdurchgangsloch 47 eingeführt. Jeder Motordraht 43 ist in das entsprechende Motordrahtdurchgangsloch 48 eingeführt. Jeder Verbindungsanschluss 45 verbindet elektrisch das entsprechende leitfähige Element 41 mit dem entsprechenden Motordraht 43. Der Clusterblock 46 ist in dem Motorgehäuseelement 13 so angeordnet, dass die Leitfähigkeitsdurchgangslöcher 47 sich in der axialen Richtung der Drehwelle 15 erstrecken.
-
Die (elektrische) Energie von dem Inverter 17 wird zu dem Elektromotor 20 über die leitfähigen Elemente 41, die Verbindungsanschlüsse 45 und die Motordrähte 43 so geliefert, dass der Elektromotor 20 angetrieben wird. Somit treibt der Inverter 17 den Elektromotor 20 an. Das Antreiben des Elektromotors 20 treibt den Kompressionsabschnitt 16 an und bewirkt, dass der Kompressionsabschnitt 16 das Kühlmittel komprimiert.
-
Beziehung zwischen der Eingriffsnut 23c und dem Eingriffsvorsprung 83 der Einspanneinrichtung 80.
-
Wie dies in 9 gezeigt ist, wird in dem Fall des Schrumpfpassens des Statorkerns 23 an dem Motorgehäuseelement 13 eine Einspanneinrichtung 80 verwendet, um den Statorkern 23 relativ zu dem Motorgehäuseelement 13 in der Umfangsrichtung zu positionieren. Die Einspanneinrichtung 80 hat einen säulenartigen Körper 81, eine plattenförmige Befestigung 82 und einen als längliche Platte geformten Eingriffsvorsprung 83. Die Befestigung 82 ragt von einem Teil des Randes des Außenumfangs von einer Endseite des Körpers 81 vor. Der Eingriffsvorsprung 83 ist ein Eingriffsabschnitt, der von dem Endstück der Befestigung 82 vorragt. Der Eingriffsvorsprung 83 ist mit der Eingriffsnut 23c des Statorkerns 23 in Eingriff bringbar. Somit hat der Statorkern 23 die Eingriffsnut 23c, die mit dem Eingriffsvorsprung 83 der Einspanneinrichtung 80 in Eingriff steht, die verwendet wird, um den Stator 22 in das Gehäuse 11 einzuführen, in einem Bereich der Endfläche des Jochs 24, der außerhalb der Isolatorbasis 51 in der radialen Richtung angeordnet ist.
-
Die Einspanneinrichtung 80 ist an dem Stator 22 angebracht, wobei die Achse des Körpers 81 mit der axialen Richtung des Statorkerns 23 übereinstimmt. Die Befestigung 82 ist entlang der Einkerbung 71 der Abdeckung 70 angebracht. Die Länge des Eingriffsvorsprungs 83 ist so festgelegt, dass der Eingriffsvorsprung 83 mit der Eingriffsnut 23c des Statorkerns 23 in Eingriff bringbar ist, wenn die Befestigung 82 an der Einkerbung 71 befestigt wird.
-
Betrieb
-
Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist nachstehend zusammen mit einem Verfahren zum Herstellen des per Motor angetriebenen Kompressors 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. In der vorliegenden Beschreibung ist das Verfahren zum Herstellen des per Motor angetriebenen Kompressors 10 ein Verfahren zum Kuppeln des Stators 22 an dem Motorgehäuseelement 13.
-
Der Stator 22 ist an dem Gehäuse 11 gekuppelt, indem der Statorkern 23 an der Innenumfangsfläche des Motorgehäuseelementes 13 beispielsweise durch Schrumpfpassen eingesetzt wird. Beim Schrumpfpassen wird das Motorgehäuseelement 13 thermisch so ausgedehnt, dass der Innendurchmesser des Motorgehäuseelementes 13 größer als der Außendurchmesser des Statorkerns 23 wird. Anschließend wird der Statorkern 23 in das Motorgehäuseelement 13 eingeführt, um eine vorbestimmte Schrumpfpassungsposition zu erreichen. Dann schrumpft das Motorgehäuse 13, wenn die Temperatur des Motorgehäuseelementes 13 näher zu der normalen Temperatur wird. Dadurch wird die Innenumfangsfläche des Motorgehäuseelementes 13 in einen engen Kontakt mit der Außenumfangsfläche des Statorkerns 23 gebracht.
-
In dem Fall des Schrumpfpassens des Statorkerns 23 an dem Motorgehäuse 13 wird die Einspanneinrichtung 80 verwendet, um den Statorkern 23 relativ zu dem Motorgehäuseelement 13 in der Umfangsrichtung so zu positionieren, dass keine Phasenabweichung in dem Statorkern 23 relativ zu dem Motorgehäuseelement 13 auftritt. Der Stator 22 wird relativ zu dem Gehäuse 11 in der Umfangsrichtung positioniert, indem der Stator 22 in das Gehäuse 11 mit der Einspanneinrichtung 80 gedrückt wird, während die Eingriffsnut 23c mit dem Eingriffsvorsprung 83 in Eingriff gelangt, der in der Einspanneinrichtung 80 so angeordnet ist, dass er der Nichtarretierfläche X2 in der radialen Richtung des Statorkerns 23 zugewandt ist.
-
Wenn der Stator 22 zugewandt zu der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird, ist die Eingriffsnut 23c in dem Phasenbereich A1 angeordnet, der die Nichtarretierfläche X2 aufweist. Die Eingriffsnut 23c ist von der Nichtarretierfläche X2 in der radialen Richtung des Statorkerns 23 nach außen angeordnet. Dadurch wird eine Beeinträchtigung der Drei-Phasen-Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W mit dem Eingriffsvorsprung 83 der Einspanneinrichtung 80 vermieden.
-
Außerdem umgibt die Abdeckung 70 die Isolatorbasis 51. Somit wird ein Kontakt der Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W mit dem Gehäuse 11 sogar dann vermieden, wenn beispielsweise jeder der Verbindungsdrähte 281U, 281V, 283W aus der entsprechenden der Unterbringnuten 61U, 61V, 61W heraus gedrängt wird. Dies stellt die Isolation zwischen dem Gehäuse 11 und den Verbindungsdrähten 281U, 281V, 281W sicher.
-
Die Abdeckung 70 weist die Einkerbung 71 auf. Die Einkerbung 71 und die Nichtarretierfläche X2 sind in der radialen Richtung des Statorkerns 23 angeordnet. Außerdem ist, wenn der Statorkern 22 zugewandt der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird, die Eingriffsnut 23c in der Einkerbung 71 angeordnet. Somit vermeidet selbst dann, wenn der Stator 22 die Abdeckung 70 hat, die die Isolatorbasis 51 umgibt, die Abdeckung 70 ein Schließen der Eingriffsnut 23c. Dadurch wird der Eingriff des Eingriffsvorsprungs 83 der Einspanneinrichtung 80 mit der Eingriffsnut 23c erleichtert, während der Stator 22 so betrachtet wird, dass der Stator 22 der zweiten Endfläche 23b in der axialen Richtung des Statorkerns 23 zugewandt ist.
-
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel schafft die folgenden Vorteile.
- (1) Die Nichtarretierfläche X2 der Isolatorbasis 51 weist die Unterbringnuten 61U, 61V, 61W nicht auf oder arretiert die Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W nicht. Ein derartiger Aufbau vermeidet eine Beeinträchtigung der Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W mit der Einspanneinrichtung 80 während des Eingriffs der Einspanneinrichtung 80 mit der Eingriffsnut 23c. Dadurch wird der Eingriff des Eingriffsvorsprungs 83 der Einspanneinrichtung 80 mit der Eingriffsnut 23c erleichtert, während der Stator 22 so betrachtet wird, dass der Stator 22 der zweiten Endfläche 23b in der axialen Richtung des Statorkerns 23 zugewandt ist. Als ein Ergebnis wird die Arbeitseffizienz des per Motor angetriebenen Kompressors 10 verbessert.
- (2) Wenn die zweite Endfläche 23b des Statorkerns 23 in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird, ist die Eingriffsnut 23c zwischen dem Startverbindungsdraht 284W und dem Endverbindungsdraht 285U in der Umfangsrichtung angeordnet. Dadurch wird ein Bedarf zum Anordnen einer zusätzlichen Nichtarretierfläche X2 an einer anderen Position außer dem Raum zwischen dem Startverbindungsdraht 284W und dem Endverbindungsdraht 285U beseitigt. Somit ist die Nichtarretierfläche X2 an der Isolatorbasis 51 in einer vorteilhaften Weise angeordnet.
- (3) Die Abdeckung 70 umgibt die Isolatorbasis 51. Somit wird ein Kontakt der Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W mit dem Gehäuse sogar dann vermieden, wenn beispielsweise jeder den Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W aus der entsprechenden der Unterbringnuten 61U, 61V, 61W heraus gedrängt wird. Dadurch wird die Isolation zwischen dem Gehäuse 11 und den Verbindungsdrähten 281U, 281V, 281W sichergestellt und somit die Zuverlässigkeit des per Motor angetriebenen Kompressors 10 verbessert.
-
Die Abdeckung 70 hat die Einkerbung 71. Des Weiteren sind die Einkerbung 71 und ein Teil der Nichtarretierfläche X2 in der radialen Richtung des Statorkerns 23 angeordnet. Außerdem ist, wenn der Stator 22 zugewandt der zweiten Endfläche 23b in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird, die Eingriffsnut 23c in der Einkerbung 71 angeordnet. Somit vermeidet selbst dann, wenn der Stator 22 die Abdeckung 70 hat, die die Isolatorbasis 51 umgibt, die Abdeckung 70 ein Schließen der Eingriffsnut 23c. Ein derartiger Aufbau erleichtert den Eingriff des Eingriffsvorsprungs 83 der Einspanneinrichtung 80 mit der Eingriffsnut 23c. Dadurch wird die Arbeitseffizienz des per Motor angetriebenen Kompressors 10 verbessert, während seine Zuverlässigkeit verbessert wird.
- (4) Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erhöhen die Zunahmen bei der Tiefe der Unterbringnuten 61U, 61V, 61W nicht die Dicke des Abschnittes, der die Nichtarretierfläche X2 hat, und wird auch nicht bewirkt, dass die Isolatorbasis 51 die Eingriffsnut 23c schließt. Somit werden die Tiefen der Unterbringnuten 61U, 61V, 61W mit Leichtigkeit so festgelegt, dass jeder der Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W nicht aus der entsprechenden der Unterbringnuten 61U, 61V, 61W heraus gedrängt wird. Dies schafft mit Leichtigkeit eine Zuverlässigkeit bei dem per Motor angetriebenen Kompressor 10.
- (5) Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird im Falle des Schrumpfpassens des Statorkerns 23 an dem Motorgehäuseelement 13 das Auftreten einer Phasenabweichung beim Statorkern 23 relativ zu dem Motorgehäuseelement 13 verhindert. Wenn demgemäß beispielsweise jedes leitfähige Element 41 mit dem entsprechenden Verbindungsanschluss 45 in dem Clusterblock 46 verbunden ist, wird ein übermäßiges Vorragen der Motordrähte 43 vermieden oder wird ein übermäßiges Biegen der Mutterdrähte 43 vermieden. Dadurch wird verhindert, dass die Motordrähte 43 eine übermäßige Last empfangen.
- (6) Beispielsweise wird der Kontakt der Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W mit dem Gehäuse 11 durch die Abdeckung 70 sogar dann vermieden, wenn beispielsweise jeder der Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W aus der entsprechenden Unterbringungnut 61U, 61V, 61W heraus gedrängt wird. Somit wird die Dicke des dicken Abschnittes 55 minimal festgelegt, indem die Tiefen der Unterbringnuten 61U, 61V, 61W so festgelegt werden, dass sie jeweils die Verbindungdrähte 281U, 281V, 281W bis zu einem minimalen Ausmaß unterbringen können.
- (7) Ein ringartiger Raum ist zwischen der Wellenstütze 18, die abgeschrägt ist, und dem Motorgehäuseelement 13 erzeugt worden. Um die Größe des per Motor angetriebenen Kompressors 10 zu reduzieren, sind in dem ringartigen Raum die Isolatoren 50 untergebracht, an denen die Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W arretiert sind. Die Einspanneinrichtung 80 würde mit Leichtigkeit in das Motorgehäuseelement 13 vor dem Verbinden mit der Wellenstütze 18 eingeführt werden, da das Motorgehäuseelement 13 eine Öffnung hat. Demgemäß gelangt der Eingriffsvorsprung 83 der Einspanneinrichtung 80 mit Leichtigkeit mit den Verbindungsdrähten 281U, 281V, 281W in Beeinträchtigung. Eine derartige Beeinträchtigung wird durch die Anordnung der Nichtarretierfläche X2 an der Isolatorbasis 51 vermieden.
-
Abwandlungen
-
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann wie folgt abgewandelt werden. Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel und die folgenden Abwandlungen können kombiniert werden, solange die kombinierten Abwandlungen technisch miteinander vereinbar bleiben.
-
Wie dies in 10 gezeigt ist, muss der Stator 22 nicht die Abdeckung 70 aufweisen. Wenn der Stator 22 zugewandt der zweiten Endfläche 23b in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird, muss die Eingriffsnut 23c lediglich außerhalb von der Nichtarretiertfläche X2 in der radialen Richtung des Statorkerns 23 angeordnet sein. Wenn der Stator 22 in dieser Weise nicht die Abdeckung 70 aufweist, müssen die Tiefen der Unterbringnuten 61U, 61V, 61W so festgelegt sein, dass sichergestellt ist, dass die Verbindungsdrähte 281U, 281V, 281W jeweils in den Unterbringnuten 61U, 61V, 61W untergebracht werden können.
-
Im Ausführungsbeispiel hat die Isolatorbasis 51 den dicken Abschnitt 55 und den dünnen Abschnitt 56. Stattdessen kann die Isolatorbasis 51 eine konstante Dicke aufweisen. Die Außenumfangsfläche 51b der Isolatorbasis 51 muss lediglich die Arretierfläche X1 und die Nichtarretierfläche X2 haben.
-
Im Ausführungsbeispiel kann die Anzahl an Schlitzen in dem Statorkern 23 geändert werden.
-
Im Ausführungsbeispiel hat der Statorkern 23 die Eingriffsnut 23c. Stattdessen kann der Statorkern 23 beispielsweise eine Vertiefung haben, die von der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 vertieft ist. Diese Vertiefung dient als die Eingriffsvertiefung.
-
Im Ausführungsbeispiel kann die Form der Abdeckung 70 geändert werden. Beispielsweise kann die Abdeckung 70 lediglich die Umfangswand 70b aufweisen. Die Abdeckung 70 muss lediglich eine Isolation zwischen dem Gehäuse 11 und den Verbindungsdrähten 281U, 281V, 281W vorsehen, indem sie die Isolatorbasis 51 umgibt.
-
Im Ausführungsbeispiel kann ein Aufbau angewendet werden, bei dem der erste Bereich L1 zwischen der zweiten Endfläche 23b des Statorkerns 23 und der Wellenstütze 18 angeordnet ist und der zweite Bereich R2 zwischen der ersten Endfläche 23a des Statorkerns 23 und der Endwand 13a des Motorgehäuseelementes 13 angeordnet ist.
-
Im Ausführungsbeispiel kann ein Aufbau angewendet werden, bei dem der dünne Abschnitt 56 nicht den ersten dünnen Abschnitt 57 aufweist und der zweite dünne Abschnitt 58 sich von der ersten Fläche 50a zu der zweiten Fläche 50b des Isolators 50 erstreckt. Das heißt die Isolatorbasis 51 kann eine Konfiguration haben, bei der lediglich der Abschnitt, der in dem Phasenbereich A1 angeordnet ist, der dünne Abschnitt 56 ist, wenn der Stator 22 zugewandt der zweiten Endfläche 23b in der axialen Richtung des Statorkerns 23 betrachtet wird.
-
Im Ausführungsbeispiel steht in dem Fall des Schrumpfpassens des Statorkerns 23 an dem Motorgehäuseelement 13, die Einspanneinrichtung 80 mit der Eingriffsnut 23c so in Eingriff, dass keine Phasenabweichung in dem Statorkern 23 relativ zu dem Motorgehäuseelement 13 auftritt. Stattdessen kann beispielsweise dann, wenn die Wicklungen 29 um den Statorkern 23 in einer Montagelinie für den Stator 22 gewickelt werden, die Einspanneinrichtung 80 mit der Eingriffsnut 23c in Eingriff stehen, um den Stator 22 in der Umfangsrichtung zu positionieren. Wenn der per Motor angetriebene Kompressor 10 und der Elektromotor 20 hergestellt werden, muss lediglich eine Konfiguration angewendet werden zum Positionieren des Stators 22 in der Umfangsrichtung unter Verwendung der Einspanneinrichtung 80, während die Eingriffsnut 23c mit einem Teil des Abschnitts der Einspanneinrichtung 80 in Eingriff steht, der der Nichtarretierfläche X2 in der radialen Richtung des Statorkerns 23 zugewandt ist. Die Einspanneinrichtung 80 kann für einen beliebigen Zweck angewendet werden.
-
Der in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck „ringartig“ kann sich auf eine beliebige Struktur beziehen, die eine Schleife oder eine kontinuierliche Form ohne Enden ausbildet, und auch auf eine allgemeine schleifenförmige Struktur mit einem Zwischenraum wie beispielsweise eine C-Form. „Ringartige“ Formen umfassen eine kreisartige Form, eine elliptische Form und eine polygonale Form mit scharfen oder abgerundeten Ecken, sind aber nicht darauf beschränkt. In ähnlicher Weise umfassen „rohrartige“ Formen eine beliebige Struktur mit einer kreisartigen Querschnittsform, einer elliptischen Querschnittsform und einer polygonale Querschnittsform mit scharfen oder abgerundeten Ecken, sind aber nicht darauf beschränkt.
-
Verschiedene Änderungen bei der Form und den Einzelheiten können bei den vorstehend beschriebenen Beispielen gemacht werden, ohne vom Umfang der Ansprüche und deren Äquivalente abzuweichen. Die Beispiele dienen lediglich der Beschreibung und nicht der Einschränkung. Die Beschreibungen von Merkmalen in jedem Beispiel sind so aufzufassen, dass sie auf ähnliche Merkmale oder Aspekte in anderen Beispielen anwendbar sind. Geeignete Ergebnisse können erzielt werden, wenn Abfolgen in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden und/oder wenn Komponenten in einem beschriebenen System, einer beschriebenen Architektur, einer beschriebenen Vorrichtung oder einer beschriebenen Schaltung anders kombiniert werden und/oder durch andere Komponenten oder deren Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Der Umfang der Erfindung ist nicht durch die detaillierte Beschreibung, sondern durch die Ansprüche und deren Äquivalente definiert. Sämtliche Variationen im Umfang der Ansprüche und deren Äquivalente sind in der Offenbarung umfasst.
-
Der per Motor angetriebene Kompressor mit einem Gehäuse und einem Elektromotor hat einen Stator, der einen Statorkern, der ein Joch und Zähne hat, einen Isolator, der eine Isolatorbasis hat, die mit einer Endfläche des Jochs in Kontakt steht, und Drei-Phasen-Wicklungen aufweist, von denen jede um die entsprechenden Zähne in einer konzentrierten Weise so gewickelt ist, dass Spulen ausgebildet sind. Die Wicklung jeder Phase bildet Verbindungsdrähte aus, die an einer Außenumfangsfläche der Isolatorbasis arretiert sind. Jeder Verbindungsdraht verbindet benachbarte Spulen der entsprechenden Phase. Die Außenumfangsfläche umfasst eine Arretierfläche, die Unterbringnuten hat, wobei jede den entsprechenden Verbindungsdraht unterbringt, und eine Nichtarretierfläche, die die Verbindungsdrähte nicht arretiert. Der Statorkern hat eine Eingriffsvertiefung, die mit einem Teil einer Einspanneinrichtung in Eingriff steht. Die Eingriffsvertiefung ist radial außerhalb von der Isolatorbasis an der Endfläche angeordnet und ist radial außerhalb von der Nichtarretierfläche angeordnet.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-