JP5959757B2 - 電動機及びこれを備えた圧縮機、電動機の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動機及びこれを備えた圧縮機、電動機の製造方法に関し、特に、インシュレータに巻き付けられる巻線の巻き付け手段に関するものである。

冷媒などを圧縮するのに利用される圧縮機は、たとえば、密閉容器であるシェルと、シェルの内周面に固定されるステータと、シャフトに接続されて回転自在に支持されているローターと、ローターの回転がシャフトを介して伝達され、この伝達された動力を冷媒の圧縮に利用する圧縮機構とを有している。
なお、ステータは、たとえば電磁鋼板を複数積層させて構成される鉄心コアと、樹脂などの絶縁体で構成されるインシュレータと、インシュレータに巻き付けられる巻線とを有している。この巻線はインシュレータに複数層巻き付けられるが、この巻き付け方法には各種の方法が提案されている。

たとえば、隣接する２つのコアの巻線間に形成されるデッドスペースを有効に活用する巻き方を採用したステータが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術は、隣接する２つのコアの巻き付け方法を左右非対称として、デッドスペースを有効活用し、巻線の占積率を向上させたものである。
たとえば、最内径側の巻線の位置ずれを抑制するため、この特許文献１に記載の技術のように隣接する２つのコアの巻き付け方法を左右非対称とし、最内径側の巻線の位置がずれないように隣接するコアの巻線で壁を作る方法が考えられる。

また、いずれかの巻線層に巻線が収まる隙間を設けながらコアに巻線を巻き付け、その後にその隙間を埋めながら巻線を施したステータが提案されている（たとえば、特許文献２、３参照）。この特許文献２、３では、巻線の一番外側の層の巻線の巻き付けにおいて、予め設定されたピッチ分の隙間を空けながら、ステータの外径側から内径側に向かって巻線を巻く内巻きが施される。そして、内巻きを実施した後に、内巻きにて空けた隙間を埋めるようにステータの内径側から外径側に向かって巻線を巻く外巻きを実施する。このように、特許文献２、３では、内巻き及び外巻きを併用することで、一番外側の層の巻線同士が交差し、巻線の解けが抑制されるようになっている。

特開２００３−３３３７８３号公報（たとえば、段落［００６１］−［００６６］、図１９及び図２０参照） 特開２００５−１２８７６号公報（たとえば、要約書及び図６参照） 特開２００９−２４００１０号公報（たとえば、要約書参照）

特許文献１に記載の技術を利用して巻線の解けを抑制する手段では、隣接するコアの巻線を解け防止の壁とする方式なので、隣接コア間の隙間が限りなく０に近くなるような巻線設計が必要である。このため、既製巻線の線径ラインナップ、巻線の設計要求ターン数、巻線の製造バラツキ、及び巻線の加工バラツキなどを考慮する必要があり、ステータの設計が煩雑になるという課題がある。

ここで、内径側巻線及び外径側巻線に挟まれている巻線は、内径側巻線及び外径側巻線に位置規制されているため、位置のずれが起こりにくい。しかし、最内径の巻線については、外径側巻線があるが、内径側には位置規制のための巻線が配置されていない。特に、コア（インシュレータ）の最内径側まで巻線が巻き付けられない場合においては、最内径の巻線がコア（インシュレータ）の最内径側の壁とも離れている。このため、特許文献２、３に記載の技術では、ステータにたとえば外力、振動などが加わると、最内径側の巻線がステータの内径側に位置がずれてしまい、それに伴って巻き付けられた巻線が解けてしまう可能性がある。

なお、特許文献１〜３に記載の技術の他に、巻線が解けることを抑制する手段として、巻線が巻き付けられたコアを、ワニスに含浸させたり、樹脂モールドして一体成形したり、接着材などで固めたりする手段が考えられる。しかし、これらの手段を用いると、ワニスなどの分の製造コストが増大してしまうという課題がある。

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、ステータの設計の煩雑さの抑制及び製造コストが増大することを抑制しながら、インシュレータに巻き付けられた巻線が解けてしまうことを抑制することができる電動機及びこれを備えた圧縮機、電動機の製造方法を提供することを目的としている。

本発明に係る電動機は、ティースに予め設定されたピッチで巻線が複数層巻き付けられたコアを有するステータを備え、隣接する層の巻線が傾斜するように巻き付けられた電動機において、巻線の第ｎ層目は、予め設定された箇所に巻線の１ピッチ以上分の隙間を形成するように、ステータの外径側から内径側に巻き付けられた第１の巻線部と、隙間を埋めるように第１の巻線部から連続してステータの内径側から外径側に巻き付けられ、第１の巻線部と交差する第２の巻線部とを有し、隙間は、ティースのステータ径方向における中間部であって第ｎ層目から第ｎ＋１層目に切り替わる位置に設けられているものである。

本発明に係る電動機によれば、上記構成を有しているため、ステータの設計の煩雑さの抑制及び製造コストが増大することを抑制しながら、インシュレータに巻き付けられた巻線が解けてしまうことを抑制することができる。
ことができる。

本発明の実施の形態に係る電動機を備えた圧縮機の概要構成例図である。 本発明の実施の形態に係る電動機のステータの説明図であってステータを上側から見た図である。 本発明の実施の形態に係る電動機のステータの説明図であってステータを側面から見た図である。 図２に示すステータに装着されたインシュレータなどの概要構成例図である。 図３に示すインシュレータに巻線を巻き付けた状態の概要構成例図である。 本発明の実施の形態に係る電動機のインシュレータに巻き付けられた巻線の説明図である。 図６に示す巻線のうち第１の巻線部及び隙間について示した説明図である。 図６に示す巻線のうち第２の巻線部について示した説明図である。 従来の巻線の巻き付け方法について明図である。

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．
図１は、実施の形態に係る電動機１ｂを備えた圧縮機１００の概要構成例図である。図２は、本実施の形態に係る電動機１ｂのステータ２の説明図であってステータ２を上側から見た図である。図３は、本実施の形態に係る電動機１ｂのステータ２の説明図であってステータ２を側面から見た図である。
本実施の形態に係る電動機１ｂは、ステータ２の設計の煩雑さの抑制及び製造コストが増大することを抑制しながら、インシュレータ７に巻き付けられた巻線６が解けてしまうことを抑制することができる改良が加えられたものである。

［構成説明］
圧縮機１００は、密閉容器１と、密閉容器１内に冷媒を供給するための吸入パイプ１ｇと、吸入パイプ１ｇに接続される液だめ容器１ｈと、吸入パイプ１ｇに接続され、冷媒を圧縮する圧縮機構１ｄと、回転するシャフト１ｃ、シャフト１ｃに接続されるローター３及びローター３を回転させるステータ２を有する電動機１ｂと、密閉容器１から圧縮された冷媒を吐出する吐出パイプ１ｆとを有しているものである。本実施の形態では、圧縮機１００がローリングピストン型の圧縮機であるもの一例として示している。

（密閉容器１）
密閉容器１は、圧縮機１００の外郭を構成するものである。密閉容器１内には、圧縮機構１ｄ及び電動機１ｂなどが少なくとも設けられている。密閉容器１は、上シェル１ａ１と、圧縮機１００の胴体部及び下部の外郭を構成する下シェル１ａ２とから構成されている。上シェル１ａ１は、密閉容器１の上部を構成する端部側シェルであり、たとえば絞り加工などが施され、椀形状をしているものである。上シェル１ａ１は、密閉容器１の内外とを連通して設けられる吐出パイプ１ｆが接続されている。また、図示は省略しているが、上シェル１ａ１には、電動機１ｂに電流を流すのに利用されるガラス端子が設置される。

下シェル１ａ２は、密閉容器１の中間部分及び下部を構成するものであり、たとえば、下側が閉塞されている有底筒状をしているものである。すなわち、下シェル１ａ２には、上側に開口部が形成されて上シェル１ａ１が圧入されるとともに、下側が閉塞されて圧縮機構１ｄの摺動摩擦を軽減するのに利用される冷凍機油が貯留されるようになっている。下シェル１ａ２は、密閉容器１内に冷媒を供給するための吸入パイプ１ｇが接続されている。また、下シェル１ａ２の内周面には、電動機１ｂのステータ２が取り付けられ、下シェル１ａ２の内周面であってステータ２の取り付けられる面の下側には、圧縮機構１ｄが取り付けられている。

（吸入パイプ１ｇ及び液だめ容器１ｈ）
吸入パイプ１ｇの一方は、圧縮機構１ｄのシリンダと連通するように、密閉容器１の下シェル１ａ２に接続されているものである。吸入パイプ１ｇの他方は、液だめ容器１ｈに接続されている。液だめ容器１ｈは、圧縮機１００に流入する冷媒音などを低減するマフラーとしての機能を有するものである。また、液だめ容器１ｈは、液冷媒を貯留することができるアキュムレータとしての機能も有している。この液だめ容器１ｈは、一方が吸入パイプ１ｇに接続されている。

（圧縮機構１ｄ）
圧縮機構１ｄは、液だめ容器１ｈ及び吸入パイプ１ｇを介して供給される冷媒を圧縮し、密閉容器１の内部に放出するものである。圧縮機構１ｄは、下シェル１ａ２の内側面に取り付けられている。圧縮機構１ｄには、吸入パイプ１ｇから供給される冷媒を圧縮するシリンダ、及び当該シリンダを摺動自在に回転するピストンなどが設けられている。このピストンは、シャフト１ｃに接続され、シリンダ内を偏心運動する。圧縮機構１ｄには、上端面側及び下端面側にシャフト１ｃを回転自在に支持する軸受１ｅが設けられている。

（電動機１ｂ）
電動機１ｂは、下端側が圧縮機構１ｄの軸受１ｅに接続されるシャフト１ｃと、シャフト１ｃが固定され自身の回転をシャフト１ｃに伝達するローター３と、複数相の巻線６が巻き付けられているステータ２とを有している。シャフト１ｃは、圧縮機構１ｄの接続位置の上側にローター３が固定され、ローター３の回転とともに自身が回転し、圧縮機構１ｄのピストンを回転させるものである。ローター３は、図示省略の永久磁石が設けられ、シャフト１ｃによって回転自在に支持されているものである。ローター３は、ステータ２の内側に対して、予め設定された間隔を空けて支持されている。

ステータ２は、ローター３を回転させるものであり、外周面が下シェル１ａ２の内周面に固定されて設けられている。ステータ２は、複数の電磁鋼板などで構成したコア５と、コア５に装着されるインシュレータ７と、インシュレータ７を介してコア５に複数層巻き付けられる巻線６とを有しているものである。コア５は、複数の電磁鋼板を積層して得られたものを、円環状に複数配置することで構成されるものである。コア５には、巻線６とコア５との絶縁に利用されるインシュレータ７が装着されている。

インシュレータ７は、巻線６とコア５との絶縁がなされるように、たとえば樹脂などで構成されるものである。ここで、インシュレータ７のうちの圧縮機構１ｄ側をインシュレータ下部７ａとし、インシュレータ７のうち上シェル１ａ１側をインシュレータ上部７ｂとする。すなわち、コア５から下端面の下側に位置する部分をインシュレータ下部７ａとし、コア５から上端面の上側に位置する部分をインシュレータ上部７ｂとする。
インシュレータ上部７ｂには、図示省略のキャビティー部が形成されており、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相に電気を供給するのに利用されるリード線９が接続されたマグメイト８が埋め込まれている。また、図２に示すように、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相は、お互いがジャンパー線１０を介して電気的に接続されている。

巻線６は、インシュレータ７を介してコア５に複数層巻き付けられるものである。巻線６に電流が供給されることによりステータ２が電磁石として機能し、ローター３に設けられた永久磁石と相互作用してローター３の回転力が生じるようになっている。

（吐出パイプ１ｆ）
吐出パイプ１ｆは、圧縮機構１ｄで圧縮された密閉容器１内の高温、高圧冷媒を吐出する配管である。この吐出パイプ１ｆは、一方が流路の切り替えなどを行うのに利用される図示省略の四方弁などに接続され、他方が密閉容器１の内外を連通するように上シェル１ａ１に接続されている。

［ステータ２の詳細説明］
図４は、ステータ２に装着されたインシュレータ７などの概要構成例図である。図５は、インシュレータ７に巻線６を巻き付けた状態の概要構成例図である。なお、図４（ａ）及び図５（ａ）はステータ２の内周面側からインシュレータ７などを見た図であり、図４（ｂ）及び図５（ｂ）はステータ２の下側（圧縮機構１ｄ側）からインシュレータ７などを見た図であり、図４（ｃ）及び図５（ｃ）はインシュレータ７の側面側からインシュレータ７などを見た図であり、図４（ｄ）及び図５（ｄ）はステータ２の上側（上シェル１ａ１側）からインシュレータ７などを見た図である。図４及び図５を参照して、インシュレータ７及び巻線６について説明する。

（インシュレータ７）
インシュレータ７は、インシュレータ７の外周側の一部を構成するインシュレータ下部７ａ及びインシュレータ上部７ｂに加えて、巻線６が巻き付けられる部分である巻付部７ｃと、内側面がローター３の外周面と対向し、外側面が巻線６と対向する内周部７ｄとを有している。なお、以下の説明においては、インシュレータ下部７ａ及びインシュレータ上部７ｂを含むインシュレータ７の外周側部分を外周部７Ａと称する。
このように、インシュレータ７は、外周部７Ａ、巻付部７ｃ及び内周部７ｄを有しているということである。

巻付部７ｃは、内径側が内周部７ｄに接続されており、外径側が外周部７Ａに接続されているものである。巻付部７ｃは、図示は省略しているがコア５のティースと呼ばれる部分の一部を覆うように形成されているものである。ここで、図４（ａ）の紙面の右側から左側にかけての寸法（図４（ｂ）、図４（ｄ）の上側から下側にかけての寸法）を幅寸法とする。巻付部７ｃを垂直断面視すると、垂直方向の寸法の方が幅寸法よりも長くなっている。そこで、巻付部７ｃの垂直方向の寸法に対応する面を長手面と定義し、巻付部７ｃの幅寸法に対応する面を短手面と定義する。

巻付部７ｃには、巻付部７ｃのうちの下端面を構成する第１短手面７ｃ１（上面）が形成されるとともに、巻付部７ｃのうちの上端面を構成する第２短手面７ｃ２（下面）が形成されている。なお、第１短手面７ｃ１と第２短手面７ｃ２とはお互いが対向面である。また、巻付部７ｃには、巻付部７ｃのうちの側面を構成する第１長手面７ｃ３（側面）と、第１長手面７ｃ３の対向位置に形成されている第２長手面７ｃ４（側面）とが形成されている。なお、第１長手面７ｃ３と第２長手面７ｃ４とはお互いが対向面である。このように、巻付部７ｃには、外周面としての第１短手面７ｃ１、第２短手面７ｃ２、第１長手面７ｃ３、及び第２長手面７ｃ４が形成されている。

第１長手面７ｃ３及び第２長手面７ｃ４は、第１短手面７ｃ１及び第２短手面７ｃ２の端部側に形成され、第１短手面７ｃ１側から第２短手面７ｃ２側に向かう方向に平行に巻線６が巻き付けられる。一方、第１短手面７ｃ１及び第２短手面７ｃ２のうちの一方は、巻線６がステータ２の径方向に対して傾斜するように巻き付けられており、さらに、内側層の巻線６とこの内側層に隣接する外側層の巻線６とがクロスしている。第１短手面７ｃ１及び第２短手面７ｃ２のうちの他方は、第１長手面７ｃ３側から第２長手面７ｃ４側に向かう方向に平行に巻線６が巻き付けられる。すなわち、第１短手面７ｃ１及び第２短手面７ｃ２のうちの一方において、巻線６のピッチが１つ進められる。

内周部７ｄは、内側面がローター３の外周面と対向し、外側面が巻線６と対向するように形成されたものである。内周部７ｄは、巻付部７ｃのうちステータ２の内径側部分に接続され、上下に延出するように形成されているものである。内周部７ｄは、巻付部７ｃに巻き付けられる巻線６が脱落などしないように規制することなどに利用されるものである。

（巻線６）
巻線６は、インシュレータ７の巻付部７ｃの周囲に複数層巻き付けらるものであり、たとえば銅線などで構成されるものである。巻線６は、インシュレータ７の巻付部７ｃを１周するごとに、ピッチ方向にずらして巻き付けられている。ここで、ピッチ方向とはステータ２の外径側から内径側に向かう方向と平行な方向である。巻線６は、ある任意の層について内径側から外径側にピッチ方向にずらして巻き付けたら、この任意の層の次の層は外径側から内径側にピッチ方向にずらして巻き付けられる。そして、さらに次の層は内径側から外径側にピッチ方向にずらして巻き付けられる。以後、この動作を繰り返すことで巻線６はインシュレータ７に巻き付けられる。たとえば、後述の図６では、奇数層が内径側から外径側に巻き付けられ、偶数層が外径側から内径側に巻き付けられる。
ここで、巻線６は、１ピッチ以上とばして巻き付けられる場合がある。さらに、内径側から外径側にずらして巻き付けられる巻線６と、外径側から内径側にずらして巻き付けられる巻線６とが同一の層に混在する場合がある。これについては、後段の図６〜図８で詳しく説明する。

［巻線６の詳細構成］
図６は、実施の形態に係る電動機１ｂのインシュレータ７に巻き付けられた巻線６の説明図である。図７は、図６に示す巻線６のうち第１の巻線部６Ａ及び隙間６Ｃについて示した説明図である。図８は、図６に示す巻線６のうち第２の巻線部６Ｂについて示した説明図である。なお、図６に示す線Ｌは、巻線６の層が線Ｌを超えてしまうと、隣接するインシュレータ７に巻き付けられた巻線６と干渉してしまい、電動機１ｂの信頼性を損ねることとなるので、この線Ｌを超えない範囲で巻線６を巻き付けることを示したものである。図６〜図８を参照して、巻線６の詳細構成について説明する。

図６〜図８は、巻線６及びインシュレータ７をステータ２の径方向と平行な面で断面視した図である。そして、図６及び図７に示す点線は、第１短手面７ｃ１に巻き付けられた巻線６であって第７層目の巻線６を示している。この点線で示す巻線６は、予め設定された箇所に巻線６の１ピッチ以上分の隙間６Ｃを形成するように、ステータ２の外径側から内径側に巻き付けられた第１の巻線部６Ａである。

また、図６及び図８の太い方の実線で示す巻線６は、第１の巻線部６Ａから連続し、第１の巻線部６Ａで設けた隙間６Ｃを埋めるようにステータ２の内径側から外径側に巻き付けられた第２の巻線部６Ｂである。このように、第７層目の巻線６は、第１の巻線部６Ａ及び第２の巻線部６Ｂから構成されている。なお、図６に示すように、第１の巻線部６Ａのうち第１の巻線部６Ａに設けた隙間６Ｃよりもステータ２の内径側のものと、第２の巻線部６Ｂとは交差するように巻き付けられている。すなわち、第２の巻線部６Ｂは、第１の巻線部６Ａの外側に巻き付けられて第１の巻線部６Ａと交差している。
そして、巻線６は、第１の巻線部６Ａと第２の巻線部６Ｂとにおいて交差し、交差部分でシャフト１ｃ方向に膨らむ。すなわち、図６で示すＡ−Ａ’で断面視したときに、第２の巻線部６Ｂ（図６の太い方の実線）がシャフト１ｃ方向に膨らんで、第７層目側から第８層目側に突出する。この膨らんだ部分が、第８層目の巻き始めの巻線６が解けてしまうことを抑制する壁（解け防止壁Ｗ）としての役割を果たしている。
このように、第２の巻線部６Ｂのうち第８層目（第ｎ＋１層目）に切り替わる直前のものは、第８層目（第ｎ＋１層目）に切り替わった直後の巻線６がステータ２の内径側にずれるのを妨げるように、第１の巻線部６Ａと交差している位置が第８層目（第ｎ＋１層目）側に突出している。

ここで、巻線６の各種の巻き付け方式について説明する。
（１）ステータ２のインシュレータ７に巻線６を巻き付ける方式としては、一つのインシュレータ７に集中的に巻線６を巻き付ける集中巻と、複数のティースに跨がって巻線６を巻き付ける分布巻きがある。（２）さらに、インシュレータ７に巻き付けられた巻線６は、シャフト１ｃと平行な方向が長辺であり、シャフト１ｃに直交する方向が短辺となる。巻線６をインシュレータ７に巻き付ける際には、長辺又は短辺のいずれかで、ステータ２の径方向にずらして巻き付けられる。インシュレータ７の長辺側（第１長手面７ｃ３及び第２長手面７ｃ４）でずらす場合は、長辺側において隣接する２層の巻線６がクロスする長辺クロス方式である。一方、インシュレータ７の短辺側でずらす場合は、短辺側において隣接する２層の巻線６がクロスする短辺クロス方式である。本実施の形態１では、集中巻、及び短辺クロス方式を採用した電動機１ｂを例に説明している。

なお、図６の細い方の実線で示す巻線６は、ステータ２の内径側から外径側に向かって巻き付けられた第８層目の巻線６である。このように、第７層目の巻線６（第１の巻線部６Ａ）と第８層目の巻線６とは、第１短手面７ｃ１でクロスしている。これより、電動機１ｂが短辺クロス方式であることがわかる。

なお、本実施の形態では、巻線６は、第１短手面７ｃ１及び第２短手面７ｃ２のうちの一方である第１短手面７ｃ１においてピッチが１つ進められて巻き進められるものとして説明するが、それに限定されるものではない。巻線６が１周するごとに１ピッチ進んでいればよく、巻線６は、たとえば第１短手面７ｃ１で１／２ピッチ進め、第２短手面７ｃ２で１／２ピッチ進めるようにしたものでもよい。第１短手面７ｃ１で１／２ピッチ進め、第２短手面７ｃ２で１／２ピッチ進める場合には、第１短手面７ｃ１及び第２短手面７ｃ２の両方において、内側と外側に隣接する層の巻線６がクロスすることとなる。このように、内側の層の巻線６を傾斜させて巻き付けるとともに、外側の層の巻線６を内側の層のものとクロスするように傾斜させて巻き付けるのは、隣接するインシュレータ７に巻き付けられた巻線６同士が干渉しないようにシャフト１ｃ方向に巻線６を巻き膨ませるためである。すなわち、巻線６の形状が俵状となるように巻き膨らませ、巻線占積率を確保しやすくしている。
また、本実施の形態では、短辺クロス方式を採用した例を説明したが、長辺クロス方式を採用し、長辺側に隙間６Ｃを設けたものであってもよい。

図６に示すように、巻線６は、１１層にわたってインシュレータ７の巻付部７ｃに巻き付けられている。そして、巻線６は、最内層から最外層に巻き進むにつれて巻数が少なくなるような構成となっている。具体的には、巻線６は、一番内側の層である第１層目〜第７層目までは、概ねステータ２（インシュレータ７）の外径側から内径側にわたって全体的に巻き付けられる。そして、第８層目〜第１１層目では、層が増えるにしたがって巻き数が小さくなる。たとえば、第７層目と第８層目を比較すると、第７層目では巻き数が１５回程度であるが、第８層では１０回程度となっており、５回分ほど小さくなっている。このような構成を採用することにより、隣接するインシュレータ７に巻き付けられた巻線６同士が干渉してしまうことが防止される。

図６〜図８に示すように、隙間６Ｃは、ティースの中間部、すなわちインシュレータ７の巻付部７ｃの中間部の位置に設けられている。ここで、中間部とは、ティース（インシュレータ７）の最内径側及び最外径側ではなく、最内径側と最外径側との間を指している。また、隙間６Ｃは、第７層目から第８層目に切り替わる位置に設けられている。すなわち、隙間６Ｃは、第７層目を巻き終えて第８層目を巻き始める部分（図８のＮ参照）に隣接する位置に設けられているということである。

このように、隙間６Ｃは、ステータ２の径方向におけるティースの中間部の位置であって第ｎ層目から第ｎ＋１層目に切り替わる位置に設けられているということである。ただし、ｎは、１以上の整数である。ただし、この隙間６Ｃは、第２の巻線部６Ｂが巻き付けられることで埋められる部分である。このため、電動機１ｂが製造された段階では、隙間６Ｃは形成されていない。なお、本実施の形態では、隙間６Ｃを、巻線６の２ピッチ分としている例を示している。

次に、図６〜図８を参照して巻線６を巻き付ける手順について説明する。
第７層目の巻線６の予め設定された箇所に１ピッチ以上分の隙間６Ｃを形成するように、第７層目の巻線６をステータ２の外径側から内径側に巻き付ける。これが、隙間形成工程である。具体的には、巻線６を巻線６をステータ２の外径側から内径側に向かう方向に１０回程度巻き回す（図７のＮ−６参照）。次に、２ピッチ分の隙間６Ｃを形成して巻線６を巻き付け（図７のＮ−５参照）、さらに２回ほど巻線６をステータ２の外径側から内径側に向かう方向に巻き付ける（図７のＮ−３及びＮ−２参照）。

次に、隙間形成工程で形成した隙間６Ｃを埋めるとともに隙間形成工程の巻線６と交差するように、ステータ２の内径側から外径側に巻線６を巻き付ける。これが、隙間埋め工程である。具体的には、隙間６Ｃを埋めるようにして、巻線６を巻線６をステータ２の内径側から外径側に向かう方向に２回巻き回す（図８のＮ−２及びＮ−１参照）。そして、この隙間形成工程で巻いた巻線６は、隙間形成工程で巻いた巻線６と交差し、交差部分でシャフト１ｃ方向に膨らむ。このＮ−１で示す巻線６が、Ｎで示す第８層目の巻き始めの巻線６が解けてしまうことを抑制する壁（解け防止壁Ｗ）としての役割を果たす。

隙間埋め工程で隙間６Ｃを埋めるように巻線６を巻き付けた直後に第８層目の巻線６を巻き付ける。これが、層切替工程である。具体的には、第８層目の巻線６のうち巻き始めのものが、隙間埋め工程の隙間６Ｃを埋めるように巻き付けた巻線６と当接するように巻線６を巻き付ける（図８のＮ参照）。

［本実施の形態に係る電動機１ｂの有する効果］
図９は、従来の巻線の巻き付け方法についての説明図である。図９に示すように、たとえば、巻線６の層の切り替わり部分である第８層目の巻き始めの巻線６は、前層（第７層目）の巻線６に対して交差する箇所が存在していることがわかる。この箇所は、交差による膨らみにより巻線６の固定力が不足し、巻線６が解けてしまいやすい。

本実施の形態でも、第１短手面７ｃ１において隣接する内側層及び外側層の巻線６を傾斜させて巻き付けることで両方の層の巻線６同士をクロスさせることにより、巻線６がシャフト１ｃの方向に膨らむ。ここで、第１の巻線部６Ａと第２の巻線部６Ｂとが交差しており、第２の巻線部６Ｂが第１の巻線部６Ａの一部に乗り上げている。すなわち、第２の巻線部６Ｂは、隙間６Ｃに収まっている部分もあるが、第１の巻線部６Ａと交差している部分はシャフト１ｃの方向に膨らむ。巻線層が切替わる直前のターンの巻線６（図６のＮ−１参照）が、シャフト１ｃの方向に膨らんでいるということである。

これにより、巻線層が切替わるターンの巻線６（図６のＮ参照）は、直前のターンの巻線６（図６のＮ−１参照）による膨らみに沿いながらインシュレータ７に巻き付けられることとなる。そして、直前のターンの巻線６（図６のＮ−１参照）の膨らみは、巻線層が切替わるターンの巻線６（図６のＮ参照）がステータ２の内径側に解けてしまうことを抑制する壁（解け防止壁Ｗ）として作用している。このようにして、本実施の形態に係る電動機１ｂは、解けの発生が抑制されている。このような巻線配置とすることで、Ａ−Ａ’断面において巻線６のうちのＮ−１で示すものと、Ｎ−５で示すものとが交差し、軸方向に対して膨らむ。このＮ−１で示す巻線６のシャフト１ｃ方向への膨らみが、Ａ−Ａ’断面においてＮで示す巻線６の内径側への解け防止壁Ｗとして作用している。

また、第１の巻線部６ＡのうちＮ−５で示すものは、第２の巻線部６ＢのうちＮ−１に示すものと交差するだけでなく、Ｎ−２に示すものとも交差している。このため、第８層目の巻き始めであるＮで示す巻線６が、Ｎ−１に示す巻線６により形成された解け防止壁Ｗを乗りこえてしまったとしても、Ｎ−２に示す巻線６により形成された解け防止壁Ｗにより、Ｎ−２に示す巻線６よりも内径側に解けてしまうことが抑制される。

本実施の形態に係る電動機１ｂは、特許文献１のような隣接するコアの巻線を解け防止の壁とする方式ではなく、ステータ２の設計が煩雑になることを抑制することができる。

本実施の形態に係る電動機１ｂは、巻線６とインシュレータ７とを、ワニスに含浸させたり、樹脂モールドして一体成形したり、接着材などで固めたりすることで固定するものではなく、その分、製造コストが増大してしまうことを抑制することができる。

本実施の形態では、隙間６Ｃの間隔として巻線６の２ピッチ分を空けた場合を例に説明したが、それに限定されるものではない。隙間６Ｃは、１ピッチでもよいし、３ピッチ以上であってもよい。なお、隙間６Ｃを大きくすると、その分、巻線６の第２の巻線部６Ｂが隙間６Ｃに入り込みやすくなるので巻きやすいというメリットがある。一方、隙間６Ｃを小さくすると、巻線６の第２の巻線部６Ｂが隙間６Ｃに入り込みにくくなり、巻きにくくなる場合があるが、入り込みにくくなる分、巻線６がシャフト１ｃ側に膨らむこととなる。このため、より確実に第８層目の巻き始めの巻線６が解けてしまうことを抑制することができるという効果がある。

１ 密閉容器、１ａ１ 上シェル、１ａ２ 下シェル、１ｂ 電動機、１ｃ シャフト、１ｄ 圧縮機構、１ｅ 軸受、１ｆ 吐出パイプ、１ｇ 吸入パイプ、１ｈ 容器、２ ステータ、３ ローター、５ コア、６ 巻線、６Ａ 第１の巻線部、６Ｂ 第２の巻線部、６Ｃ 隙間、７ インシュレータ、７Ａ 外周部、７ａ インシュレータ下部、７ｂ インシュレータ上部、７ｃ 巻付部、７ｃ１ 第１短手面、７ｃ２ 第２短手面、７ｃ３ 第１長手面、７ｃ４ 第２長手面、７ｄ 内周部、８ マグメイト、９ リード線、１０ ジャンパー線、１００ 圧縮機、Ｗ 解け防止壁。

Claims (6)

1. ティースに予め設定されたピッチで巻線が複数層巻き付けられたコアを有するステータを備え、隣接する層の前記巻線が傾斜するように巻き付けられた電動機において、
   前記巻線の第ｎ層目は、
   予め設定された箇所に前記巻線の１ピッチ以上分の隙間を形成するように、前記ステータの外径側から内径側に巻き付けられた第１の巻線部と、
   前記隙間を埋めるように前記第１の巻線部から連続して前記ステータの内径側から外径側に巻き付けられ、前記第１の巻線部と交差する第２の巻線部とを有し、
   前記隙間は、
   前記ティースのステータ径方向における中間部であって前記第ｎ層目から第ｎ＋１層目に切り替わる位置に設けられている
   電動機。
2. 前記巻線の第ｎ層目は、
   前記第１の巻線部のうち前記隙間よりも前記ステータの内径側のものと、前記第２の巻線部とが交差するように巻き付けられている
   請求項１に記載の電動機。
3. 前記第２の巻線部は、
   前記第１の巻線部のうち１ピッチ以上分の前記隙間を形成するように巻き付けられた前記巻線と交差し、前記第ｎ＋１層目側に突出して解け防止壁を形成する前記巻線を有している
   請求項２に記載の電動機。
4. 前記第ｎ層目よりも前記第ｎ＋１層目の方が前記巻線の巻き数が少ない
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動機。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動機を備えた
   圧縮機。
6. 電磁鋼板であるティースに予め設定されたピッチで巻線が巻き付けられたコアを有するステータを備え、隣接する層の前記巻線が傾斜するように巻き付けられた電動機の製造方法において、
   第ｎ層目の前記巻線に１ピッチ以上分の隙間が前記ティースのステータ径方向における中間部に形成されるように、前記第ｎ層目の前記巻線を前記ステータの外径側から内径側に巻き付ける隙間形成工程と、
   前記隙間形成工程で形成した前記隙間を埋めるとともに前記隙間形成工程の前記巻線と交差するように、前記ステータの内径側から外径側に前記巻線を巻き付ける隙間埋め工程と、
   第ｎ＋１層目の前記巻線のうち巻き始めのものが、前記隙間埋め工程の前記隙間を埋めるように巻き付けた前記巻線と当接するように前記巻線を巻き付ける層切替工程と、
   を有する
   電動機の製造方法。

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