JP5558204B2 - 電動機及びそれを搭載した圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、電動機を構成するステーターの中性点における接続の仕方を改良した電動機及びそれを搭載した圧縮機に関するものである。

冷凍サイクルを備えた空気調和装置等の冷凍サイクル装置には、圧縮機が一要素機器として備えられている。このような圧縮機には、通常、流体を圧縮するための駆動機構部としての電動機（モーター）が搭載されている。この電動機は、回転軸に取り付けられ、回転軸とともに回転駆動可能なローター（回転子）と、このローターの外周に間隙を設けて配置されるステーター（固定子）と、で構成されている。近年、電動機の消費電力低減及び生産性向上を目的として、分割された積層鉄心に絶縁部材を介して巻線を行ない、巻線を施した積層鉄心を結合する集中巻方式の固定子の採用が増加している。

このような集中巻方式のステーターでは、各々の巻線が回転磁界を生じさせるような接続がなされている（たとえば、特許文献１参照）。また、集中巻方式のステーターでは、各々の巻線の端部（中性点側引出線、電源側引出線）が接続されることで、中性点や入力線（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を形成している。

各巻線の中性点における接続の仕方としては接続端子を用いることが一般的である。たとえば、ロウ付けやカシメで分岐し、分岐した部分をチューブ等で絶縁した短絡線を別途短絡する巻線と同数設け、巻線と同数の接続端子を介して中性点側引出線と短絡線とを接続している。そのようなものとして、巻線を施した各絶縁部材にスロット部を設け、このスロット内に巻線の中性点側引出線と短絡線の一端を配置し、接続端子をスロット部に圧入することで接続端子を介して中性点側引出線と短絡線とを接続し、同様の接続を短絡線の他端でも行なうことで各巻線の中性点側引出線同士が接続端子を介して短絡線に接続されるようにしたものが開示されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００８−２２３６２１号公報（第３図等） 特許第４１９７５７０号公報（第４図等）

特許文献２に記載されているようなステーターにおける中性点の接続の仕方においては、巻線と同数の接続端子と短絡線とが必要であり、電動機を構成する部品が増加してしまうという課題があった。また、接続部には、すべて絶縁処理が必要となるため、接続部が多くなると、その分、絶縁処理にかかる加工費用や絶縁部材の費用が余計にかかってしまう。さらに、特許文献２に記載されているようなステーターを圧縮機に搭載した場合、密閉容器内において短絡線がばらつき、油上がりやモーター冷却に影響を及ぼすことが想定される。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、中性点の接続において部品点数を低減するように改良した電動機及びそれを搭載した圧縮機を提供することを目的とするものである。

本発明に係る電動機は、歯部が形成された積層鉄心からなるステーターと、前記ステーターと組み合わされることでトルクを発生するローターと、を有し、前記ステーターの前記歯部には、一端が複数相の電源のそれぞれに接続される電源側引出線に、他端が各相の中性点を接続する中性点側引出線になっている巻線が絶縁部材を介して巻き付けられ、前記絶縁部材には、各相の中性点を接続する接続端子が装着されるスロット部が形成され、前記スロット部には、前記巻線の前記中性点側引出線が配置可能な複数個の第１切欠き部が前記ステーターの半径方向及び／又は周方向の壁面に形成され、前記接続端子には、前記第１切欠き部の形成位置に対応する位置に第２切欠き部が形成されており、前記接続端子が前記スロット部に圧入されることで前記巻線の前記中性点側引出線同士を接続し、前記巻線が３相に接続されるものにおいて、第１の相に接続される巻線の中性点側引出線は、中間部が自相のスロット部の第１切欠き部を通り、先端が第２の相のスロット部の第１切欠き部に配置され、第２の相に接続される巻線の中性点側引出線は、中間部が自相のスロット部の第１切欠き部を通り、先端が第３の相のスロット部の第１切欠き部に配置され、第３の相に接続される巻線の中性点側引出線は、先端が自相のスロット部の第１切欠き部に配置され、前記第２の相のスロット部及び前記第３の相のスロット部に前記接続端子を圧入することで、３相の中性点側引出線が接続されるものである。

本発明に係る圧縮機は、上記の電動機と、前記電動機によって流体を圧縮する圧縮機構部と、前記電動機及び前記圧縮機構部を収容する密閉容器と、を備えたものである。

本発明に係る電動機によれば、接続端子の個数を減らすことができるとともに、短絡線が不要となる。したがって、本発明に係る電動機によれば、その分、構成部品の低減を図ることができる。

本発明に係る圧縮機によれば、上記の電動機を搭載しているので、同様の効果を有するとともに、密閉容器の小型化を実現することもできる。また、本発明に係る圧縮機によれば、短絡線が不要となるので、油上がりやモーター冷却に及ぼす影響を低減することが可能になる。

本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の断面構成の一例を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機に搭載される電動機を構成するステーターの一部を拡大して示す拡大平面図である。 本発明の実施の形態１に係る電動機を構成するステーターにおける導体の接続を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電動機を構成するステーターにおける導体の接続部の概略縦断面構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る電動機を構成するステーターの一部を拡大して示す拡大平面図である。 本発明の実施の形態２に係る電動機を構成するステーターにおける導体の接続を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２に係る電動機を構成するステーターの一部を拡大して示す拡大平面図である。 本発明の実施の形態３に係る電動機を構成するステーターにおける導体の接続を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態３に係る電動機を構成するステーターの一部を拡大して示す拡大平面図である。 本発明の実施の形態４に係る電動機を構成するステーターにおける導体の接続を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態４に係る電動機を構成するステーターの一部を拡大して示す拡大平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１００の断面構成の一例を示す縦断面図である。図１に基づいて、スクロール圧縮機１００の構成及び動作について説明する。このスクロール圧縮機１００は、たとえば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器等の冷凍サイクル装置の一要素機器となるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

このスクロール圧縮機１００は、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。そして、スクロール圧縮機１００は、圧縮機構部１０６と駆動機構部１０７とに分類できる。圧縮機構部１０６及び駆動機構部１０７は、スクロール圧縮機１００の外郭を構成する密閉容器（シェル）１０２内に収納されている。この密閉容器１０２は、圧力容器となっている。図１に示すように、圧縮機構部１０６が密閉容器１０２の上側に、駆動機構部１０７が密閉容器１０２の下側に配置されている。この密閉容器１０２の底部は、冷凍機油１３０を貯留する油だめ１３１となっている。また、密閉容器１０２には、冷媒ガスを吸入するための吸入側配管１０３と、冷媒ガスを吐出するための吐出側配管１０４とが連接されている。

圧縮機構部１０６は、吸入側配管１０３から吸入した冷媒ガスを圧縮して密閉容器１０２内の吐出空間１０５に排出する機能を有している。この吐出空間１０５に排出された冷媒ガスは、吐出側配管１０４からスクロール圧縮機１００の外部に吐出されるようになっている。駆動機構部１０７は、圧縮機構部１０６で冷媒ガスを圧縮するために、圧縮機構部１０６を構成する揺動スクロール１１６を駆動する機能を果たすようになっている。つまり、駆動機構部１０７は、主軸１１０を介して揺動スクロール１１６を駆動することによって、圧縮機構部１０６で冷媒ガスを圧縮させるようになっている。

圧縮機構部１０６は、揺動スクロール１１６と、固定スクロール１２１と、フレーム１２５と、で概略構成されている。揺動スクロール１１６は下側に、固定スクロール１２１は上側に配置されるようになっている。固定スクロール１２１には、一方の面に立設された渦巻状突起である渦巻体１１７が形成されている。また、揺動スクロール１１６にも、一方の面に立設された渦巻状突起である渦巻体１２２が形成されている。揺動スクロール１１６及び固定スクロール１２１は、渦巻体１２２と渦巻体１１７とが互いに噛み合わせられ、密閉容器１０２内に設置されている。そして、渦巻体１２２と渦巻体１１７との間には、相対的に容積が変化する圧縮室１０８が形成される。

固定スクロール１２１は、フレーム１２５に図示省略のボルト等によって固定されている。固定スクロール１２１の中央部には、圧縮され、高圧となった冷媒ガスを吐出する吐出ポート１２４が形成されている。そして、圧縮され、高圧となった冷媒ガスは、固定スクロール１２１の上部に設けられている吐出空間１０５に排出されるようになっている。

揺動スクロール１１６は、固定スクロール１２１に対して自転運動することなく公転旋回運動を行なうようになっている。また、揺動スクロール１１６の渦巻体１２２形成面とは反対側の面（以下、スラスト面１１９と称する）の略中心部には、中空円筒形状の旋回スクロールボス部１１８が形成されている。この旋回スクロールボス部１１８には、後述する主軸１１０の上端に設けられた偏心ピン部１１１が嵌入（係合）される。なお、揺動スクロール１１６は、スラスト面１１９にスラスト軸受部を有している。

フレーム１２５は、密閉容器１０２の内周面に固着され、揺動スクロール１１６を回転自在に支持するものである。また、フレーム１２５の中心部には、主軸１１０を貫通させるため貫通孔が形成されている。また、フレーム１２５には、揺動スクロール１１６のスラスト面１１９側から軸方向下側に貫通する排油穴１２６が形成されており、スラスト面１１９を潤滑した冷凍機油１３０を油だめ１３１に戻すようになっている。図１では、排油穴１２６が１つだけ形成されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。なお、フレーム１２５は、その外周面を焼き嵌めや溶接等によって密閉容器１０２の内周面に固定するとよい。

駆動機構部１０７は、密閉容器１０２に収容され、固着支持されたステーター１０９と、ステーター１０９と組み合わされることでトルクを発生するローター１２９と、ローター１２９が固着支持され、一端（偏心ピン部１１１）が旋回スクロールボス部１１８に結合された主軸１１０と、で概略構成されている。なお、ローター１２９及びステーター１０９で、本発明の実施の形態に係るモーター（電動機）を構成している。この電動機については、以下で詳細に説明するものとする。また、図１には図示していないが、電動機を構成するステーター１０９の上方には配線が施されている。

ステーター１０９は、積層鉄心１（図２参照）に複数相の巻線３（図２参照）を装着して構成されている。ローター１２９は、内部に図示省略の永久磁石を有し、ステーター１０９の内壁面と所定の空隙をもって保持されており、ステーター１０９への通電が開始することにより回転駆動し、主軸１１０を回転させる。主軸１１０は、ローター１２９の回転に伴って回転し、揺動スクロール１１６を旋回させる。この主軸１１０の上端部には、旋回スクロールボス部１１８と回転自在に嵌合する偏心ピン部１１１が形成されている。

また、主軸１１０の内部には、上端面まで連通している給油流路１１４が形成されている。この給油流路１１４は、油だめ１３１に貯留してある冷凍機油１３０の流路となるものである。油だめ１３１に溜まっている冷凍機油１３０は、主軸１１０の回転に伴って吸い上げられ、給油流路１１４を流れて圧縮機構部１０６に給油される。

揺動スクロール１１６と固定スクロール１２１との間には、揺動スクロール１１６の偏心旋回運動中における自転運動を阻止するためのオルダムリング１２７が配設されている。このオルダムリング１２７は、揺動スクロール１１６と固定スクロール１２１との間に配設され、揺動スクロール１１６の自転運動を阻止するとともに、公転旋回運動を可能とする機能を果たすようになっている。

ここで、スクロール圧縮機１００の動作について簡単に説明する。
ローター１２９は、ステーター１０９が発生する回転磁界からの回転力を受けて回転する。それに伴って、ローター１２９に固定された主軸１１０が回転駆動する。揺動スクロール１１６は、主軸１１０の偏心ピン部１１１に係合されており、揺動スクロール１１６の自転回転運動がオルダムリング１２７の自転防止機構によって公転旋回運動に変換される。この主軸１１０の回転駆動によって、密閉容器１０２内の冷媒ガスが固定スクロール１２１の渦巻体１１７と揺動スクロール１１６の渦巻体１２２とにより形成される圧縮室１０８内へ流れ、吸入過程が開始する。

圧縮室１０８内に冷媒ガスが吸入されると、偏心させられた揺動スクロール１１６の公転旋回運動で、圧縮室１０８の容積を減少させる圧縮過程へと移行する。つまり、圧縮機構部１０６では、揺動スクロール１１６が公転旋回運動すると、冷媒ガスが吸入口となる揺動スクロール１１６の渦巻体１２２及び固定スクロール１２１の渦巻体１１７の最外周開口部から取り込まれて、揺動スクロール１１６の回転とともに徐々に圧縮されながら中心部に向かうようになっている。なお、冷凍サイクルを循環してきた低圧状態の冷媒は、吸入側配管１０３から密閉容器１０２内に流入するようになっている。

そして、圧縮室１０８で圧縮された冷媒ガスは、吐出過程に移行する。つまり、冷媒ガスは、固定スクロール１２１の吐出ポート１２４を通過し、吐出空間１０５を経由してからスクロール圧縮機１００の外部へと吐出されるのである。スクロール圧縮機１００の吐出側配管１０４から吐出された冷媒は、高温高圧の状態となって、まず冷凍サイクルを構成する凝縮器に流入するようになっており、その後冷凍サイクルを構成する各機器を循環して、再度スクロール圧縮機１００に吸入される。それから、ステーター１０９への通電を停止するとスクロール圧縮機１００は停止する。

次に、ステーター１０９における導体の接続、特に中性点接続について説明する。図２は、ステーター１０９の一部（１つの積層鉄心１）を拡大して示す拡大平面図である。図３は、ステーター１０９における導体の接続を説明するための説明図である。図４は、ステーター１０９における導体の接続部の概略縦断面構成を示す断面図である。図５は、ステーター１０９の一部（３つの積層鉄心１）を拡大して示す拡大平面図である。

ステーター１０９は、略Ｔ字型形状の複数個の積層鉄心１が環状に組み合わされて構成されている。各積層鉄心１の内周部（ステーター１０９の中央側）には、巻線３が集中巻される歯部（ティース部）が突出するように形成されている。そして、積層鉄心１が環状に組み合わされた状態においては、隣り合うティース部の間に所定の間隙が形成される。また、巻線３は、積層鉄心１に取り付けられた絶縁部材２を介して、歯部に巻き付けられる。巻線３の一端は、電源と接続される電源側引出線３ａとなっており、巻線３の他端は、中性点側に接続される中性点側引出線３ｂとなっている。つまり、巻線３は、各層の中性点側引出線３ｂが接続されてＹ形結線が行なわれている。

絶縁部材２には、スロット部２ａが設けられている。このスロット部２ａには、導体を接続する接続端子４−１が圧入されるようになっている。なお、図２〜図４には、接続端子４−１を介して中性点側引出線３ｂに接続させる導体５（たとえば、図５で示す他の中性点側引出線３ｂ等）を図示している。

ここで、スロット部２ａ、接続端子４−１について詳細に説明する。
スロット部２ａには、積層鉄心１の外周の半径方向で対向する２つの壁面（図３では長手壁面）に切欠き部（第１切欠き部）２ｂ、切欠き部（第１切欠き部）２ｃが形成されている。接続端子４−１には、スロット部２ａの切欠き部２ｂ、切欠き部２ｃのそれぞれの形成位置に対応する位置に切欠き部（第２切欠き部）４ａ、切欠き部（第２切欠き部）４ｂが形成されている。つまり、接続端子４−１をスロット部２ａに圧入することで、切欠き部２ｂと切欠き部４ａが、切欠き部２ｃと切欠き部４ｂが、それぞれ組み合わされることになる（図４参照）。

切欠き部２ｂ及び切欠き部２ｃには、図３に示すように、中性点側引出線３ｂ又は導体５が配置されるようになっている。図３では、切欠き部２ｂに中性点側引出線３ｂが、切欠き部２ｃに導体５が、それぞれ配置されている状態を例に示している。そして、接続端子４−１をスロット部２ａに圧入すると、図４に示す通り、中性点側引出線３ｂと導体５とが切欠き部４ａ及び切欠き部４ｂ内に圧入されることになり、中性点側引出線３ｂと導体５とが接続端子４−１を介して接続されることになる。

図５には、積層鉄心１が環状に組み合わされて構成されるステーター１０９の一部を示している。なお、図５においては、接続される各相（Ｕ相（第１の相）、Ｖ相（第２の相）、Ｗ相（第３の相））に対応させるため、符号にＵ、Ｖ、Ｗを付している。

図５に示すように、各巻線３の電源側引出線３ａ（電源側引出線３ａ−Ｕ、電源側引出線３ａ−Ｖ、電源側引出線３ａ−Ｗ）は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに接続されている。中性点側引出線３ｂ−Ｕは、中間部がスロット部２ａ−Ｕの切欠き部２ｃ−Ｕを通り、先端がスロット部２ａ−Ｖの切欠き部２ｂ−Ｖに配置されている。中性点側引出線３ｂ−Ｖは、中間部がスロット部２ａ−Ｖの切欠き部２ｃ−Ｖを通り、先端がスロット部２ａ−Ｗの切欠き部２ｂ−Ｗに配置されている。中性点側引出線３ｂ−Ｗは、先端がスロット部２ａ−Ｗの切欠き部２ｃ−Ｗに配置されている。

その後、Ｖ相のスロット部２ａ−Ｖ、Ｗ相のスロット部２ａ−Ｗに、接続端子４−１がそれぞれ圧入されることで、接続端子４−１を介して各相の中性点側引出線３ｂ−Ｕ、中性点側引出線３ｂ−Ｖ、中性点側引出線３ｂ−Ｗがそれぞれ接続されることになる。

以上のように中性点を接続することにより、各相の中性点側引出線の接続を短絡線及び接続端子により行なっていた従来の中性点の接続に比べ、接続端子４−１の使用数を３個から２個に減らすことができるとともに、短絡線が不要となるため構成部品の削減が可能となる。また、接続箇所を２箇所とすることでスペースに余裕の無い小型ステーターにも適応可能となる。特に、ステーターは密閉容器内に焼き嵌められることが多いため、実施の形態１に係る電動機によれば、密閉容器１０２内のスペースを有効に活用できることになるとともに、密閉容器１０２の小型化にも大きく寄与することになる。

実施の形態１に係る電動機を搭載した圧縮機（図１で示したスクロール圧縮機１００等）によれば、ステーター１０９の上部空間を配線等で大幅に占領することがないので、冷凍機油１３０の流れを阻害するものが少なく、電動機の冷却を効率的に実行することが可能になる。したがって、信頼性の高い圧縮機を提供することができることになる。なお、図５で示した中性点接続は一例であり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の組み合わせを変えた場合でも同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る電動機を構成するステーター１０９ａにおける導体の接続を説明するための説明図である。図７は、ステーター１０９ａの一部（３つの積層鉄心１）を拡大して示す拡大平面図である。図６及び図７に基づいて、ステーター１０９ａにおける導体の接続（特に、中性点接続）について説明する。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、ステーター１０９ａは、実施の形態１で説明したステーター１０９と同様の構成及び機能を有している。

実施の形態２では、導体を接続する接続端子４−２の構成が実施の形態１で説明した接続端子４−１と相違している。接続端子４−２は、スロット部２ａに圧入されることで嵌め込まれるようにして装着される。なお、図６には、接続端子４−２を介して中性点側引出線３ｂに接続させる導体５を図示している。

スロット部２ａには、積層鉄心１の外周の周方向で対向する２つの壁面（図６では長手壁面）に切欠き部（第１切欠き部）２ｂ１、切欠き部（第１切欠き部）２ｃ１が形成されている。接続端子４−２には、スロット部２ａの切欠き部２ｂ１、切欠き部２ｃ１のそれぞれに対応する位置に切欠き部（第２切欠き部）４ａ１、切欠き部（第２切欠き部）４ｂ１が形成されている。つまり、接続端子４−２をスロット部２ａに圧入することで、切欠き部２ｂ１と切欠き部４ａ１が、切欠き部２ｃ１と切欠き部４ｂ１が、それぞれ組み合わされることになる。

切欠き部２ｂ１及び切欠き部２ｃ１には、図６に示すように、中性点側引出線３ｂ又は導体５が配置されるようになっている。図６では、切欠き部２ｂ１に中性点側引出線３ｂが、切欠き部２ｃ１に導体５が、それぞれ配置されている状態を例に示している。そして、接続端子４−２をスロット部２ａに圧入すると、中性点側引出線３ｂと導体５とが切欠き部４ａ１及び切欠き部４ｂ１内に圧入されることになり、中性点側引出線３ｂと導体５とが接続端子４−２を介して接続されることになる。

図７には、積層鉄心１が環状に組み合わされて構成されるステーター１０９ａの一部を示している。なお、図７においては、接続される各相に対応させるため、符号にＵ、Ｖ、Ｗを付している。また、実施の形態１と同様に、各巻線３の電源側引出線３ａ（電源側引出線３ａ−Ｕ、電源側引出線３ａ−Ｖ、電源側引出線３ａ−Ｗ）は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに接続されている。

中性点側引出線３ｂ−Ｕは、中間部がスロット部２ａ−Ｕの内側の切欠き部２ｂ１−Ｕを通り、先端がスロット部２ａ−Ｖの外側の切欠き部２ｃ１−Ｖに配置されている。中性点側引出線３ｂ−Ｖは、中間部がスロット部２ａ−Ｖの内側の切欠き部２ｂ１−Ｖを通り、先端がスロット部２ａ−Ｗの外側の切欠き部２ｃ１−Ｗに配置されている。中性点側引出線３ｂ−Ｗは、先端がスロット部２ａ−Ｗの内側の切欠き部２ｂ１−Ｗに配置されている。すなわち、中性点側引出線３ｂを、より直線的にスロット部２ａに導入可能になっている。

その後、Ｖ相のスロット部２ａ−Ｖ、Ｗ相のスロット部２ａ−Ｗに、接続端子４−２がそれぞれ圧入されることで、接続端子４−２を介して各相の中性点側引出線３ｂ−Ｕ、中性点側引出線３ｂ−Ｖ、中性点側引出線３ｂ−Ｗがそれぞれ接続されることになる。

以上のように中性点を接続することにより、各相の中性点側引出線の接続を短絡線及び接続端子により行なっていた従来の中性点の接続に比べ、接続端子４の使用数を３個から２個に減らすことができるとともに、短絡線が不要となるため構成部品の削減が可能となる。また、接続箇所を２箇所とすることでスペースに余裕の無い小型ステーターにも適応可能となる。特に、ステーターは密閉容器内に焼き嵌められることが多いため、実施の形態２に係る電動機によれば、密閉容器１０２内のスペースを有効に活用できることになるとともに、密閉容器１０２の小型化にも大きく寄与することになる。

さらに、切欠き部２ｂ１、切欠き部２ｃ１を積層鉄心１の周方向に設けているため中性点側引出線３ｂを曲げることなくスロット部２ａ内に導入することが可能になる。そのため、実施の形態２に係る電動機によれば、配線処理がより容易になる。加えて、他の相から導入してきた中性点側引出線３ｂ（図７では中性点側引出線３ｂ−Ｕ、中性点側引出線３ｂ−Ｖ）をスロット部２ａの外側の切欠き部２ｃ１（図７では切欠き部２ｃ１−Ｖ、切欠き部２ｃ１−Ｗ）に導入して接続するため、スロット部２ａから過剰にはみ出した中性点側引出線３ｂの余線切断等の処理がより容易となる。

また、実施の形態２に係る電動機を搭載した圧縮機（実施の形態１で説明したスクロール圧縮機１００等）によれば、ステーター１０９ａの上部空間を配線等で大幅に占領することがないので、冷凍機油１３０の流れを阻害するものが少なく、電動機の冷却を効率的に実行することが可能になる。したがって、信頼性の高い圧縮機を提供することができることになる。なお、図７で示した中性点接続は一例であり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の組み合わせを変えた場合でも同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る電動機を構成するステーター１０９ｂにおける導体の接続を説明するための説明図である。図９は、ステーター１０９ｂの一部（３つの積層鉄心１）を拡大して示す拡大平面図である。図８及び図９に基づいて、ステーター１０９ｂにおける導体の接続（特に、中性点接続）について説明する。なお、実施の形態３では実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明し、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、ステーター１０９ｂは、実施の形態１で説明したステーター１０９と同様の構成及び機能を有している。

実施の形態３では、導体を接続する接続端子４−３の構成が実施の形態１で説明した接続端子４−１と相違している。接続端子４−３は、スロット部２ａに圧入されることで嵌め込まれるようにして装着される。なお、図８には、接続端子４−３を介して中性点側引出線３ｂに接続させる導体５を図示している。

スロット部２ａには、積層鉄心１の外周の周方向で対向する２つの壁面（図８では長手壁面）に切欠き部（第１切欠き部）２ｂ２、切欠き部（第１切欠き部）２ｃ２、切欠き部（第１切欠き部）２ｄ２が形成されている。接続端子４−３には、スロット部２ａの切欠き部２ｂ２、切欠き部２ｃ２、切欠き部２ｄ２のそれぞれに対応する位置に切欠き部（第２切欠き部）４ａ２、切欠き部（第２切欠き部）４ｂ２、切欠き部（第２切欠き部）４ｃ２が形成されている。つまり、接続端子４−３をスロット部２ａに圧入することで、切欠き部２ｂ２と切欠き部４ａ２が、切欠き部２ｃ２と切欠き部４ｂ２が、切欠き部２ｄ２と切欠き部４ｃ２が、それぞれ組み合わされることになる。

切欠き部２ｂ２、切欠き部２ｃ２、及び、切欠き部２ｄ２には、図８に示すように、中性点側引出線３ｂ又は導体５が配置されるようになっている。図８では、切欠き部２ｂ２及び切欠き部２ｃ２に中性点側引出線３ｂが、切欠き部２ｄ２に導体５が、それぞれ配置されている状態を例に示している。そして、接続端子４−３をスロット部２ａに圧入すると、中性点側引出線３ｂが切欠き部４ａ２及び切欠き部４ｂ２内に、導体５が切欠き部４ｃ２内に、それぞれ圧入されることになり、中性点側引出線３ｂと導体５とが接続端子４−３を介して接続されることになる。

図９には、積層鉄心１が環状に組み合わされて構成されるステーター１０９ｂの一部を示している。なお、図９においては、接続される各相に対応させるため、符号にＵ、Ｖ、Ｗを付している。また、実施の形態１と同様に、各巻線３の電源側引出線３ａ（電源側引出線３ａ−Ｕ、電源側引出線３ａ−Ｖ、電源側引出線３ａ−Ｗ）は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに接続されている。

中性点側引出線３ｂ−Ｕは、中間部がスロット部２ａ−Ｕの最も外側の切欠き部２ｄ２−Ｕとスロット部２ａ−Ｖの最も外側の切欠き部２ｄ２−Ｖを通り、先端がスロット部２ａ−Ｗの最も外側の切欠き部２ｄ２−Ｗに配置されている。中性点側引出線３ｂ−Ｖは、中間部がスロット部２ａ−Ｖの中央の切欠き部２ｃ２−Ｖを通り、先端がスロット部２ａ−Ｗの中央の切欠き部２ｃ２−Ｗに配置されている。中性点側引出線３ｂ−Ｗは、先端がスロット部２ａ−Ｗの最も内側の切欠き部２ｂ２−Ｗに配置されている。すなわち、中性点側引出線３ｂを、より直線的にスロット部２ａに導入可能になっている。

その後、Ｗ相のスロット部２ａ−Ｗに、接続端子４−３が圧入されることで、接続端子４−３を介して各相の中性点側引出線３ｂ−Ｕ、中性点側引出線３ｂ−Ｖ、中性点側引出線３ｂ−Ｗがそれぞれ接続されることになる。すなわち、Ｗ相における接続端子４−３で、３相全部が接続される。

以上のように中性点を接続することにより、各相の中性点側引出線の接続を短絡線及び接続端子により行なっていた従来の中性点の接続に比べ、接続端子４の使用数を３個から１個に減らすことができるとともに、短絡線が不要となるため構成部品の削減が可能となる。また、接続箇所を１箇所とすることでスペースに余裕の無い小型ステーターにも適応可能となる。特に、ステーターは密閉容器内に焼き嵌められることが多いため、実施の形態３に係る電動機によれば、密閉容器１０２内のスペースを有効に活用できることになるとともに、密閉容器１０２の小型化にも大きく寄与することになる。

さらに、切欠き部２ｂ２、切欠き部２ｃ２、切欠き部２ｄ２を積層鉄心１の周方向に設けているため中性点側引出線３ｂを曲げることなくスロット部２ａ内に導入することが可能になる。そのため、実施の形態３に係る電動機によれば、配線処理がより容易になる。加えて、中性点側引出線３ｂをスロット部２ａ（図９では、スロット部２ａ−Ｗ）の一箇所に集めて接続するため、スロット部２ａから過剰にはみ出した中性点側引出線３ｂの余線切断等の処理を３本まとめて同時に行なうことが可能になる。

また、実施の形態３に係る電動機を搭載した圧縮機（実施の形態１で説明したスクロール圧縮機１００等）によれば、ステーター１０９ｂの上部空間を配線等で大幅に占領することがないので、冷凍機油１３０の流れを阻害するものが少なく、電動機の冷却を効率的に実行することが可能になる。したがって、信頼性の高い圧縮機を提供することができることになる。なお、図９で示した中性点接続は一例であり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の組み合わせを変えた場合でも同様の効果を得ることができる。

実施の形態４．
図１０は、本発明の実施の形態４に係る電動機を構成するステーター１０９ｃにおける導体の接続を説明するための説明図である。図１１は、ステーター１０９ｃの一部（３つの積層鉄心１）を拡大して示す拡大平面図である。図１０及び図１１に基づいて、ステーター１０９ｃにおける導体の接続（特に、中性点接続）について説明する。なお、実施の形態４では実施の形態１〜実施の形態３との相違点を中心に説明し、実施の形態１〜実施の形態３と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、ステーター１０９ｃは、実施の形態１で説明したステーター１０９と同様の構成及び機能を有している。

実施の形態４では、導体を接続する接続端子４−４の構成が実施の形態１で説明した接続端子４−１と相違している。接続端子４−４は、スロット部２ａに圧入されることで嵌め込まれるようにして装着される。なお、図１０には、接続端子４−４を介して中性点側引出線３ｂに接続させる導体５を図示している。

スロット部２ａには、積層鉄心１の外周の周方向で対向する２つの壁面（図１０では短手壁面）に切欠き部（第１切欠き部）２ｂ３、切欠き部（第１切欠き部）２ｃ３が、半径方向内側の壁面に切欠き部（第１切欠き部）２ｄ３が、それぞれ形成されている。接続」端子４−４には、スロット部２ａの切欠き部２ｂ３、切欠き部２ｃ３、切欠き部２ｄ３のそれぞれに対応する位置に切欠き部（第２切欠き部）４ａ３、切欠き部（第２切欠き部）４ｂ３、切欠き部（第２切欠き部）４ｃ３が形成されている。つまり、接続端子４−４をスロット部２ａに圧入することで、切欠き部２ｂ３と切欠き部４ａ３が、切欠き部２ｃ３と切欠き部４ｂ３が、切欠き部２ｄ３と切欠き部４ｃ３が、それぞれ組み合わされることになる。

切欠き部２ｂ２、切欠き部２ｃ２、及び、切欠き部２ｄ２には、図１０に示すように、中性点側引出線３ｂ又は導体５が配置されるようになっている。図１０では、切欠き部２ｃ３及び切欠き部２ｄ３に中性点側引出線３ｂが、切欠き部２ｂ３に導体５が、それぞれ配置されている状態を例に示している。そして、接続端子４−４をスロット部２ａに圧入すると、中性点側引出線３ｂが切欠き部４ｃ３及び切欠き部４ｂ３内に、導体５が切欠き部４ａ３内に、それぞれ圧入されることになり、中性点側引出線３ｂと導体５とが接続端子４−４を介して接続されることになる。

図１１には、積層鉄心１が環状に組み合わされて構成されるステーター１０９ｃの一部を示している。なお、図１１においては、接続される各相に対応させるため、符号にＵ、Ｖ、Ｗを付している。また、実施の形態１と同様に、各巻線３の電源側引出線３ａ（電源側引出線３ａ−Ｕ、電源側引出線３ａ−Ｖ、電源側引出線３ａ−Ｗ）は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに接続されている。

中性点側引出線３ｂ−Ｕは、中間部がスロット部２ａ−Ｕの半径方向内側の切欠き部２ｄ３−Ｕと周方向の切欠き部２ｃ３−Ｕを通り、先端がスロット部２ａ−Ｖの周方向の切欠き部２ｂ３−Ｖに配置されている。中性点側引出線３ｂ−Ｖは、中間部がスロット部２ａ−Ｖの半径方向内側の切欠き部２ｄ３−Ｖと周方向の切欠き部２ｃ３−Ｖを通り、先端がスロット部２ａ−Ｗの周方向の切欠き部２ｂ３−Ｗに配置されている。中性点側引出線３ｂ−Ｗは、中間部がスロット部２ａ−Ｗの半径方向内側の切欠き部２ｄ３−Ｗを通り、先端がスロット部２ａ−Ｗの周方向の切欠き部２ｃ３−Ｗを通り、スロット部２ａ−Ｗの外部に配置されている。なお、中性点側引出線３ｂ−Ｗの先端を切欠き部２ｃ３−Ｗを通さずにスロット部２ａ−Ｗ内に留めるようにしてもよい。

その後、Ｖ相のスロット部２ａ−Ｖ、Ｗ相のスロット部２ａ−Ｗに、接続端子４−４がそれぞれ圧入されることで、接続端子４−４を介して各相の中性点側引出線３ｂ−Ｕ、中性点側引出線３ｂ−Ｖ、中性点側引出線３ｂ−Ｗがそれぞれ接続されることになる。

以上のように中性点を接続することにより、各相の中性点側引出線の接続を短絡線及び接続端子により行なっていた従来の中性点の接続に比べ、接続端子４−４の使用数を３個から２個に減らすことができるとともに、短絡線が不要となるため構成部品の削減が可能となる。また、接続箇所を２箇所とすることでスペースに余裕の無い小型ステーターにも適応可能となる。特に、ステーターは密閉容器内に焼き嵌められることが多いため、実施の形態４に係る電動機によれば、密閉容器１０２内のスペースを有効に活用できることになるとともに、密閉容器１０２の小型化にも大きく寄与することになる。

さらに、切欠き部を積層鉄心１の周方向及び半径方向に設けているため中性点側引出線３ｂを曲げることなくスロット部２ａ内に導入することが可能になる。そのため、実施の形態４に係る電動機によれば、配線処理がより容易になる。加えて、周方向の切欠き部を１つにすることができるため、接続端子４−４の小型化を更に図ることが可能になる。

また、実施の形態４に係る電動機を搭載した圧縮機（実施の形態１で説明したスクロール圧縮機１００等）によれば、ステーター１０９ｃの上部空間を配線等で大幅に占領することがないので、冷凍機油１３０の流れを阻害するものが少なく、電動機の冷却を効率的に実行することが可能になる。したがって、信頼性の高い圧縮機を提供することができることになる。なお、図１１で示した中性点接続は一例であり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の組み合わせを変えた場合でも同様の効果を得ることができる。

なお、実施の形態１〜４においては、接続端子の１つの切欠き部に１本の引出線を配置するようにしたものを例に示したが、接続端子の１つの切欠き部に２本の引出線を配置するようにしたものを用いてもよい。この場合、更なる省スペース化が可能となり、小型ステーターへの適応範囲を拡大することができる。また、各実施の形態の特徴事項を適宜組み合わせるようにしてもよい。たとえば、切欠き部を積層鉄心１の外周の周方向及び半径方向で対向する２つの壁面のそれぞれに形成するようにしてもよい。このようにしておけば、配線の仕様に広範囲に対応することが可能になる。さらに、圧縮機がスクロール式である場合を例に説明したが、電動機が搭載される圧縮機であればよく、特に種類を限定するものではない。

１ 積層鉄心、２ 絶縁部材、２ａ スロット部、２ｂ 切欠き部、２ｂ１ 切欠き部、２ｂ２ 切欠き部、２ｂ３ 切欠き部、２ｃ 切欠き部、２ｃ１ 切欠き部、２ｃ２ 切欠き部、２ｃ３ 切欠き部、２ｄ２ 切欠き部、２ｄ３ 切欠き部、３ 巻線、３ａ 電源側引出線、３ｂ 中性点側引出線、４−１ 接続端子、４−２ 接続端子、４−３ 接続端子、４−４ 接続端子、４ａ 切欠き部、４ａ１ 切欠き部、４ａ２ 切欠き部、４ａ３ 切欠き部、４ｂ 切欠き部、４ｂ１ 切欠き部、４ｂ２ 切欠き部、４ｂ３ 切欠き部、４ｃ２ 切欠き部、４ｃ３ 切欠き部、５ 導体、１００ スクロール圧縮機、１０２ 密閉容器、１０３ 吸入側配管、１０４ 吐出側配管、１０５ 吐出空間、１０６ 圧縮機構部、１０７ 駆動機構部、１０８ 圧縮室、１０９ ステーター、１０９ａ ステーター、１０９ｂ ステーター、１０９ｃ ステーター、１１０ 主軸、１１１ 偏心ピン部、１１４ 給油流路、１１６ 揺動スクロール、１１７ 渦巻体、１１８ 旋回スクロールボス部、１１９ スラスト面、１２１ 固定スクロール、１２２ 渦巻体、１２４ 吐出ポート、１２５ フレーム、１２６ 排油穴、１２７ オルダムリング、１２９ ローター、１３０ 冷凍機油、１３１ 油だめ。

Claims (6)

1. 歯部が形成された積層鉄心からなるステーターと、
   前記ステーターと組み合わされることでトルクを発生するローターと、を有し、
   前記ステーターの前記歯部には、一端が複数相の電源のそれぞれに接続される電源側引出線に、他端が各相の中性点を接続する中性点側引出線になっている巻線が絶縁部材を介して巻き付けられ、
   前記絶縁部材には、各相の中性点を接続する接続端子が装着されるスロット部が形成され、
   前記スロット部には、
   前記巻線の前記中性点側引出線が配置可能な複数個の第１切欠き部が前記ステーターの半径方向及び／又は周方向の壁面に形成され、
   前記接続端子には、
   前記第１切欠き部の形成位置に対応する位置に第２切欠き部が形成されており、
   前記接続端子が前記スロット部に圧入されることで前記巻線の前記中性点側引出線同士を接続し、
   前記巻線が３相に接続されるものにおいて、
   第１の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   中間部が自相のスロット部の第１切欠き部を通り、先端が第２の相のスロット部の第１切欠き部に配置され、
   第２の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   中間部が自相のスロット部の第１切欠き部を通り、先端が第３の相のスロット部の第１切欠き部に配置され、
   第３の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   先端が自相のスロット部の第１切欠き部に配置され、
   前記第２の相のスロット部及び前記第３の相のスロット部に前記接続端子を圧入することで、３相の中性点側引出線が接続される
   ことを特徴とする電動機。
2. 前記第１切欠き部が前記スロット部の前記ステーターの周方向で対向する２つの壁面に形成されるものにおいて、
   第１の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   中間部が自相のスロット部の最も内側の第１切欠き部を通り、先端が第２の相のスロット部の最も外側の第１切欠き部に配置され、
   第２の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   中間部が自相のスロット部の最も内側の第１切欠き部を通り、先端が第３の相のスロット部の最も外側の第１切欠き部に配置され、
   第３の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   先端が自相のスロット部の最も内側の第１切欠き部に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動機。
3. 前記第１切欠き部が前記スロット部の前記ステーターの半径方向内側の壁面と周方向で対向する２つの壁面に形成されるものにおいて、
   第１の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   中間部が自相のスロット部の半径方向の第１切欠き部と周方向の第１切欠き部を通り、先端が第２の相のスロット部の周方向の第１切欠き部に配置され、
   第２の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   中間部が自相のスロット部の半径方向の第１切欠き部と周方向の第１切欠き部を通り、先端が第３の相のスロット部の周方向の第１切欠き部に配置され、
   第３の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   中間部が自相のスロット部の半径方向の第１切欠き部を通り、先端が第３の相のスロット部の周方向の第１切欠き部又は第３の相のスロット部に配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動機。
4. 歯部が形成された積層鉄心からなるステーターと、
   前記ステーターと組み合わされることでトルクを発生するローターと、を有し、
   前記ステーターの前記歯部には、一端が複数相の電源のそれぞれに接続される電源側引出線に、他端が各相の中性点を接続する中性点側引出線になっている巻線が絶縁部材を介して巻き付けられ、
   前記絶縁部材には、各相の中性点を接続する接続端子が装着されるスロット部が形成され、
   前記スロット部には、
   前記巻線の前記中性点側引出線が配置可能な複数個の第１切欠き部が前記ステーターの半径方向及び／又は周方向の壁面に形成され、
   前記接続端子には、
   前記第１切欠き部の形成位置に対応する位置に第２切欠き部が形成されており、
   前記接続端子が前記スロット部に圧入されることで前記巻線の前記中性点側引出線同士を接続し、
   前記巻線が３相に接続されるものにおいて、
   第１の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   中間部が自相及び第２の相のスロット部の第１切欠き部を通り、先端が第３の相のスロット部の第１切欠き部に配置され、
   第２の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   中間部が自相のスロット部の第１切欠き部を通り、先端が第３の相のスロット部の第１切欠き部に配置され、
   第３の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   先端が自相のスロット部の第１切欠き部に配置され、
   前記第３の相のスロット部に前記接続端子を圧入することで、３相の中性点側引出線が接続される
   ことを特徴とする電動機。
5. 前記第１切欠き部が前記スロット部の前記ステーターの周方向で対向する２つの壁面に形成されるものにおいて、
   第１の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   中間部が自相及び第２の相のスロット部の最も外側の第１切欠き部を通り、先端が第３の相のスロット部の最も外側の第１切欠き部に配置され、
   第２の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   中間部が自相のスロット部の中間の第１切欠き部を通り、先端が第３の相のスロット部の中間の第１切欠き部に配置され、
   第３の相に接続される巻線の中性点側引出線は、
   先端が自相のスロット部の最も内側の第１切欠き部に配置される
   ことを特徴とする請求項４に記載の電動機。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電動機と、
   前記電動機によって流体を圧縮する圧縮機構部と、
   前記電動機及び前記圧縮機構部を収容する密閉容器と、を備えた
   ことを特徴とする圧縮機。

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