JP5953933B2 - ステータおよび圧縮機 - Google Patents

Description

この発明は、ステータおよび圧縮機に関する。

従来、ステータとしては、ステータコアと、このステータコアの軸方向の両端面のそれぞれに取り付けられたインシュレータと、ステータコアおよびインシュレータに巻回されたコイルとを備えたものがある（特開平８−２６５９９９号公報：特許文献１参照）。コイルのリード線のうち、インシュレータの外壁から径方向外側に引き出された引出部分は、絶縁スリーブに、覆われていた。

ここで、ステータの製作において、コイルをステータコアおよびインシュレータに巻回した後、最終的に複数のリード線を一緒に規定数よじって、ステータを完成させていた。このリード線をよじる作業は、手作業であり、通常、一方の手で、リード線の引出部分の根元を押さえながら、他方の手で、リード線をよじっていた。

このとき、根元の押さえが緩いままリード線をよじった場合、リード線を覆っている絶縁スリーブが、根元からずれてしまって、絶縁スリーブの本来の機能（リード線を覆う機能）を損なう問題があった、そして、最悪の場合、リード線のよじり部分まで絶縁スリーブがずれてしまい、さらに、リード線に傷があれば、絶縁不良になる問題があった。

特開平８−２６５９９９号公報

そこで、この発明の課題は、絶縁スリーブのリード線に対するズレを防止できて、作業性の向上、および、生産不良の低減を実現できるステータを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のステータは、
ステータコアと、
このステータコアの軸方向の両端面のそれぞれに取り付けられたインシュレータと、
上記ステータコアおよび上記インシュレータに巻回されたコイルと
を備え、
上記インシュレータは、
環状部と、
この環状部の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された複数の歯部と、
この環状部の軸方向の端面に立てられた筒状の外周壁と
を有し、
上記コイルのリード線は、上記外周壁の径方向内側から径方向外側に引き出される引出部分を有し、
上記引出部分のうちの上記外周壁の径方向内側から径方向外側に最初に引き出される根元部は、絶縁スリーブに、覆われ、
上記外周壁には、上記根元部を覆っている上記絶縁スリーブの外径よりも小さな幅を有する挟持溝が設けられ、
上記根元部は、上記根元部を覆っている上記絶縁スリーブとともに、上記挟持溝に挟持されており、
上記リード線は、上記外周壁に沿って、引き回され、
上記挟持溝の開口部は、上記挟持溝の底部に関して、上記リード線の上記外周壁に対する引き回し方向と反対方向に、位置することを特徴としている。

この発明のステータによれば、上記コイルの引出部分の根元部は、この根元部を覆っている絶縁スリーブとともに、上記インシュレータの外周壁の挟持溝に挟持されているので、絶縁スリーブは、根元部において、挟持溝によって、引出部分に対するズレを抑制される。

したがって、ステータの製作において、例えば、リード線をインシュレータの外周壁に沿って引き回す作業や、複数のリード線を一緒によじる作業のときに、絶縁スリーブのリード線に対するズレを防止できて、作業性の向上、および、生産不良の低減を実現できる。また、この発明のステータによれば、上記挟持溝の開口部は、上記挟持溝の底部に関して、上記リード線の引き回し方向と反対方向に、位置するので、例えば、リード線をインシュレータの外周壁に沿って引き回す作業や、複数のリード線を一緒によじる作業のときに、挟持溝に挟持されたリード線は、挟持溝の底部方向の力を受けて、挟持溝の開口部方向の力を受けない。したがって、上記作業時においても、絶縁スリーブに覆われた根元部を、挟持溝に確実に固定できる。

また、一実施形態のステータでは、上記挟持溝は、上記挟持溝の幅が上記挟持溝の底部側ほど狭くなるように、形成されている。

この実施形態のステータによれば、上記挟持溝は、上記挟持溝の幅が上記挟持溝の底部側ほど狭くなるように、形成されているので、絶縁スリーブに覆われた引出部分の根元部を、挟持溝に容易に挿入でき、かつ、絶縁スリーブに覆われた根元部を、挟持溝に確実に固定できる。

また、一実施形態の圧縮機では、
密閉容器と、
この密閉容器内に配置された圧縮機構部と、
上記密閉容器内に配置されると共に上記圧縮機構部を回転軸を介して駆動するモータと
を備え、
上記モータは、
ロータと、
このロータの径方向外側に対向するように配置された上記ステータと
を有する。

この実施形態の圧縮機によれば、上記ステータを有するので、ステータの製作における作業性を向上し、ステータの生産不良を低減できる。

この発明のステータによれば、上記コイルの引出部分の根元部は、この根元部を覆っている絶縁スリーブとともに、上記インシュレータの外周壁の挟持溝に挟持されているので、絶縁スリーブのリード線に対するズレを防止できて、作業性の向上、および、生産不良の低減を実現できる。

本発明の第１実施形態のステータを含む圧縮機を示す縦断面図である。 圧縮機の横断面図である。 ステータの平面図である。 インシュレータの径方向外側からみた展開図である。 図４の拡大断面図である。 本発明の第２実施形態のステータの挟持溝の拡大断面図である。 本発明の第３実施形態のステータの挟持溝の拡大断面図である。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態のステータを含む圧縮機を示す縦断面図である。この圧縮機は、密閉容器１と、この密閉容器１内に配置された圧縮機構部２およびモータ３とを備えている。この圧縮機は、ロータリ圧縮機である。

上記密閉容器１の下側側方に、吸込管１１を接続する一方、密閉容器１の上側に吐出管１２を接続している。上記吸込管１１から供給される冷媒は、上記圧縮機構部２の吸込側に導かれる。

上記モータ３は、上記圧縮機構部２の上側に配置され、上記圧縮機構部２を回転軸４を介して駆動する。モータ３は、圧縮機構部２から吐出された高圧の冷媒が満たされる密閉容器１内の高圧領域に配置されている。

上記密閉容器１内の下部には、潤滑油が溜められた油溜まり部１０が形成されている。この潤滑油は、油溜まり部１０から、回転軸４に設けられた（図示しない）油通路を通って、圧縮機構部２やモータ３のベアリング等の摺動部に移動して、この摺動部を潤滑する。

上記圧縮機構部２は、シリンダ２０と、このシリンダ２０の上下の開口端のそれぞれに取り付けられたフロントヘッド８およびリアヘッド９とを備える。

上記回転軸４は、フロントヘッド８およびリアヘッド９を貫通して、シリンダ２０の内部に挿入されている。回転軸４は、フロントヘッド８の軸受２１とリアヘッド９の軸受２２とにより、回転自在に支持されている。

上記シリンダ２０内の回転軸４にクランクピン５が設けられ、このクランクピン５には、ローラ６が嵌合され、ローラ６とシリンダ７との間に形成された圧縮室７により、圧縮を行う。ローラ６は、偏芯した状態で回転し、または、公転運動を行い、圧縮室７の容積を変化させる。

図１と図２に示すように、上記モータ３は、ロータ３０とステータ４０とを有する。ロータ３０は、円筒形状であり、上記回転軸４に固定されている。ステータ４０は、ロータ３０の径方向外側に対向するように配置されている。つまり、モータ３は、インナーロータ型のモータである。

上記ロータ３０は、ロータコア３１と、このロータコア３１に軸方向に埋め込まれると共に周方向に配列された６つの磁石３２とを有する。

上記ロータコア３１は、円筒形状であり、例えば積層された電磁鋼板からなる。ロータコア３１の中央の孔部には、回転軸４が取り付けられている。磁石３２は、平板状の永久磁石である。

上記ステータ４０は、ステータコア４１と、このステータコア４１の軸方向の両端面に取り付けられたインシュレータ５１と、ステータコア４１およびインシュレータ５１に巻回されたコイル５０とを有する。なお、図２では、コイル５０およびインシュレータ５１を一部省略して描いている。

上記ステータコア４１は、例えば積層された電磁鋼板からなり、円筒部４５と、この円筒部４５の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された９つのティース部４６とを有する。

上記ステータコア４１は、内周側に開口すると共に周方向に配列された９つのスロット部４７を有する。つまり、このスロット部４７は、隣り合うティース部４６の間に形成される。

上記コイル５０は、複数のティース部４６に渡って巻かれておらず各ティース部４６に巻かれている集中巻きである。モータ３は、いわゆる６極９スロットである。

上記コイル５０に電流を流してステータ４０に発生する電磁力によって、ロータ３０を、回転軸４と共に、回転させ、この回転軸４を介して、ローラ６を公転させて、圧縮動作を行う。そして、圧縮機構部２から吐出された冷媒は、一部の潤滑油を含んだ状態で、ロータ３０とステータ４０の間の空間を通って、吐出管１２側へ流れる。吐出管１２側へ流れた潤滑油は、ステータ４０の外周側の隙間（コアカット）を通って、油溜まり部１０に戻る。

上記インシュレータ５１は、ステータコア４１とコイル５０との間に挟持され、ステータコア４１とコイル５０とを絶縁している。

上記インシュレータ５１は、環状部５５と、この環状部５５の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された９つの歯部５６と、環状部５５の軸方向の端面に立てられた円筒状の外周壁５７と、歯部５６の内側に立てられた内壁５８とを有している。

上記インシュレータ５１の環状部５５は、上記ステータコア４１の円筒部４５に対向して接触し、インシュレータ５１の複数の歯部５６は、それぞれ、ステータコア４１の複数のティース部４６に対向して接触している。

上記ステータコア４１のティース部４６と、上記インシュレータ５１の歯部５６とは、ステータコア４１の軸方向からみて、略同じ形状である。

図３の平面図に示すように、上記コイル５０の上側から、三本のリード線５００が、引き出されている。この三本のリード線５００は、先端側を、コネクタ５２５に挿入され、図示しない密閉容器に配置されたターミナルピンに接続されて、外部から電流を供給される。この三本のリード線５００は、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の三相に制御される。

上記三本のリード線５００は、それぞれ、上記外周壁５７の外周側に、引き出され、三本のリード線５００のうちの二本のリード線５００は、それぞれ、外周壁５７に沿って引き回されている。

上記リード線５００は、上記外周壁５７の径方向内側から径方向外側に引き出される引出部分５０１を有する。この引出部分５０１の略全体は、絶縁スリーブ５０２に、覆われている。特に、引出部分５０１のうちの外周壁５７の径方向内側から径方向外側に最初に引き出される根元部５０１ａは、絶縁スリーブ５０２に、覆われている。

上記絶縁スリーブ５０２は、引出部分５０１への損傷を防止し、さらに、引出部分５０１の絶縁不良を防止する。絶縁スリーブ５０２は、チューブ状であり、引出部分５０１には、この先端から、絶縁スリーブ５０２が嵌め込まれ、絶縁スリーブ５０２が根元部５０１ａまで押し込まれる。

図３と図４に示すように、上記上側のインシュレータ５１の外周壁５７には、ステータコア４１の軸方向の外側から内側に向かって切り欠かれた複数の切欠溝が設けられている。なお、図４は、インシュレータ５１を径方向外側からみた展開図である。

上記複数の切欠溝のうちの３つの切欠溝は、挟持溝５７１であり、この挟持溝５７１は、リード線５００が外周壁５７の径方向内側から径方向外側に最初に引き出される位置（つまり、根元部５０１ａの位置）に、設けられている。

上記根元部５０１ａは、根元部５０１ａを覆っている絶縁スリーブ５０２とともに、挟持溝５７１に挟持される。つまり、根元部５０１ａは、絶縁スリーブ５０２とともに、挟持溝５７１に固定される。

図５は、図４の拡大断面図を示し、図５に示すように、上記挟持溝５７１は、根元部５０１ａを覆っている絶縁スリーブ５０２の外径Ｄよりも小さな幅Ｗを有する。つまり、挟持溝５７１の幅Ｗは、仮想線に示すように、挟持溝５７１に挿入される前の自由状態の絶縁スリーブ５０２の外径Ｄよりも、小さい。

上記挟持溝５７１の幅Ｗは、挟持溝５７１の開口部５７１ｂから挟持溝５７１の底部５７１ａにわたって、一定である。つまり、挟持溝５７１の形状は、矩形状である。そして、根元部５０１ａを挟持溝５７１に挿入したとき、根元部５０１ａを覆っている絶縁スリーブ５０２は、弾性変形して、挟持溝５７１に固定される。

次に、上記リード線５００の後処理について説明する。

図３〜図５に示すように、コイル５０からリード線５００を引き出し、このリード線５００のうちの外周壁５７の径方向外側に引き出される引出部分５０１に、絶縁スリーブ５０２を被せる。

そして、引出部分５０１の根元部５０１ａを、挟持溝５７１の開口部５７１ｂから底部５７１ａまで差し込んで、根元部５０１ａを絶縁スリーブ５０２とともに挟持溝５７１に固定する。

そして、引出部分５０１を、外周壁５７に沿って引き回し、３本のリード線５００の先端をコネクタ５２５に取り付ける。その後、３本のリード線５００を一緒に規定数よじる。

このとき、リード線５００の引出部分５０１の根元部５０１ａは、この根元部５０１ａを覆っている絶縁スリーブ５０２とともに、インシュレータ５１の外周壁５７の挟持溝５７１に挟持されるので、絶縁スリーブ５０２は、根元部５０１ａにおいて、挟持溝５７１によって、引出部分５０１に対するズレを抑制される。

したがって、ステータ４０の製作において、リード線５００をインシュレータ５１の外周壁５７に沿って引き回す作業や、複数のリード線５００を一緒によじる作業のときに、絶縁スリーブ５０２のリード線５００に対するズレを防止できて、作業性の向上、および、生産不良の低減を実現できる。

（第２の実施形態）
図６は、この発明の第２実施形態のステータを示す拡大断面図である。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、挟持溝の形状が相違する。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図６に示すように、この第２実施形態の挟持溝５７１Ａは、くさび状に形成されている。挟持溝５７１Ａの幅は、挟持溝５７１Ａの底部５７１ａ側ほど狭くなっている。つまり、挟持溝５７１Ａの底部５７１ａ側の幅は、根元部５０１ａを覆っている絶縁スリーブ５０２の外径Ｄよりも小さな幅である。なお、挟持溝５７１Ａの形状は、逆台形であるが、逆三角形であってもよい。

したがって、上記挟持溝５７１Ａは、くさび状に形成されているので、絶縁スリーブ５０２に覆われた引出部分５０１の根元部５０１ａを、挟持溝５７１Ａに容易に挿入でき、かつ、絶縁スリーブ５０２に覆われた根元部５０１ａを、挟持溝５７１Ａに確実に固定できる。

（第３の実施形態）
図７は、この発明の第３実施形態のステータを示す拡大断面図である。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第３の実施形態では、挟持溝の形状が相違する。なお、この第３の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。

図７に示すように、この第３実施形態の挟持溝５７１Ｂは、リード線５００（引出部分５０１）の外周壁５７に対する引き回し方向に沿って、開口部５７１ｂから底部５７１ａへ切り欠かれている。つまり、上記挟持溝５７１Ｂの開口部５７１ｂは、挟持溝５７１Ｂの底部５７１ａに関して、リード線５００（引出部分５０１）の外周壁５７に対する引き回し方向と反対方向に、位置する。

これによって、リード線５００をインシュレータ５１の外周壁５７に沿って引き回す作業や、複数のリード線５００を一緒によじる作業のときに、挟持溝５７１Ｂに挟持されたリード線５００は、挟持溝５７１Ｂの底部５７１ａ方向の力を受けて、挟持溝５７１Ｂの開口部５７１ｂ方向の力を受けない。したがって、上記作業時においても、絶縁スリーブ５０２に覆われた根元部５０１ａを、挟持溝５７１Ｂに確実に固定できる。

また、上記挟持溝５７１Ｂは、くさび状に形成されている。挟持溝５７１Ｂの幅は、挟持溝５７１Ｂの底部５７１ａ側ほど狭くなっている。つまり、挟持溝５７１Ｂの底部５７１ａ側の幅は、根元部５０１ａを覆っている絶縁スリーブ５０２の外径Ｄよりも小さな幅である。

これによって、絶縁スリーブ５０２に覆われた引出部分５０１の根元部５０１ａを、挟持溝５７１Ｂに容易に挿入でき、かつ、絶縁スリーブ５０２に覆われた根元部５０１ａを、挟持溝５７１Ｂに確実に固定できる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記第１から上記第３の実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。

また、挟持溝の形状は、挟持溝の幅の少なくとも一部が、絶縁スリーブの外径よりも小さければ、如何なる形状であってもよい。また、挟持溝を、下側のインシュレータに設けてもよい。

また、圧縮機構部として、ロータリタイプ以外に、スクロールタイプやレシプロタイプを用いてもよい。また、上記実施形態のロータを、圧縮機以外の機器に搭載してもよい。

１ 密閉容器
２ 圧縮機構部
３ モータ
４ 回転軸
７ 圧縮室
２０ シリンダ
３０ ロータ
３１ ロータコア
３２ 磁石
４０ ステータ
４１ ステータコア
４５ 円筒部
４６ ティース部
４７ スロット部
５０ コイル
５００ リード線
５０１ 引出部分
５０１ａ 根元部
５０２ 絶縁スリーブ
５１ インシュレータ
５５ 環状部
５６ 歯部
５７ 外周壁
５７１，５７１Ａ，５７１Ｂ 挟持溝
５７１ａ 底部
５７１ｂ 開口部
５８ 内壁
Ｄ （絶縁スリーブの）外径
Ｗ （挟持溝の）幅

Claims (4)

1. ステータコア（４１）と、
   このステータコア（４１）の軸方向の両端面のそれぞれに取り付けられたインシュレータ（５１）と、
   上記ステータコア（４１）および上記インシュレータ（５１）に巻回されたコイル（５０）と
   を備え、
   上記インシュレータ（５１）は、
   環状部（５５）と、
   この環状部（５５）の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された複数の歯部（５６）と、
   この環状部（５５）の軸方向の端面に立てられた筒状の外周壁（５７）と
   を有し、
   上記コイル（５０）のリード線（５００）は、上記外周壁（５７）の径方向内側から径方向外側に引き出される引出部分（５０１）を有し、
   上記引出部分（５０１）のうちの上記外周壁（５７）の径方向内側から径方向外側に最初に引き出される根元部（５０１ａ）は、絶縁スリーブ（５０２）に、覆われ、
   上記外周壁（５７）には、上記根元部（５０１ａ）を覆っている上記絶縁スリーブ（５０２）の外径（Ｄ）よりも小さな幅（Ｗ）を有する挟持溝（５７１，５７１Ａ，５７１Ｂ）が設けられ、
   上記根元部（５０１ａ）は、上記根元部（５０１ａ）を覆っている上記絶縁スリーブ（５０２）とともに、上記挟持溝（５７１，５７１Ａ，５７１Ｂ）に挟持されており、
   上記リード線（５００）は、上記外周壁（５７）に沿って、引き回され、
   上記挟持溝（５７１Ｂ）の開口部（５７１ｂ）は、上記挟持溝（５７１Ｂ）の底部（５７１ａ）に関して、上記リード線（５００）の上記外周壁（５７）に対する引き回し方向と反対方向に、位置することを特徴とするステータ。
2. 請求項１に記載のステータにおいて、
   上記挟持溝（５７１）は、上記挟持溝（５７１Ａ，５７１Ｂ）の幅が上記挟持溝（５７１）の底部（５７１ａ）側ほど狭くなるように、形成されていることを特徴とするステータ。
3. 密閉容器（１）と、
   この密閉容器（１）内に配置された圧縮機構部（２）と、
   上記密閉容器（１）内に配置されると共に上記圧縮機構部（２）を回転軸（４）を介して駆動するモータ（３）と
   を備え、
   上記モータ（３）は、
   ロータ（３０）と、
   このロータ（３０）の径方向外側に対向するように配置された請求項１または２に記載のステータ（４０）と
   を有することを特徴とする圧縮機。
4. 請求項１または２に記載のステータ（４０）を有するモータ（３）と、
   上記モータ（３）によって駆動される圧縮機構部（２）と
   を有することを特徴とする圧縮機。

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