JPWO2017134740A1 - Stator and compressor - Google Patents
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Abstract
回動可能な連結部を有する分割鉄心を、連結部にて連結し、円筒形に構成した固定子鉄心において、分割鉄心(60,60A,60B)に、バックヨーク(32b)の周方向の端部の他方にティース(32c)側が円弧形状の突起(82)と、バックヨーク(32b)の周方向の端部の一方に突起(82)が配置された側とは反対側が円弧形状の穴(81)と、を設け、連結部を、一つの分割鉄心(60,60A,60B)の穴(81)に、隣接する他の分割鉄心(60,60A,60B)の突起(82)を嵌め込み、突起(82)の円弧形状の外周面(82C)が穴(81)の円弧形状の内壁(81C)に接し、係合するように構成した。A split iron core having a pivotable connecting portion is connected by a connecting portion, and in a cylindrical stator stator core, a circumferential end of a back yoke (32b) is provided on the split iron core (60, 60A, 60B). The teeth (32c) side has an arc-shaped projection (82) on the other side, and the back yoke (32b) has an arc-shaped hole on the opposite side to the side where the projection (82) is disposed on the circumferential side ( 81), and the connecting portion is fitted into the hole (81) of one divided iron core (60, 60A, 60B) with the projection (82) of another adjacent divided iron core (60, 60A, 60B), The arc-shaped outer peripheral surface (82C) of the protrusion (82) is in contact with and engages with the arc-shaped inner wall (81C) of the hole (81).
Description
この発明は、圧縮機用電動機の固定子および圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a stator of a motor for a compressor and a compressor.
密閉型圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、その圧縮機構部を駆動する電動機構部と、圧縮機構部および電動機構部を収納する密閉容器と、から構成される。電動機構部は、回転子と、その回転子の外側に設けられた円筒形の固定子と、から構成される。固定子は、電磁鋼板を積層した固定子鉄心と、固定子巻線と、から構成される。固定子鉄心は、外縁の円筒形部分を構成するバックヨークと、バックヨークの内側に設けられ固定子巻線を巻き回すティースと、から構成される。 The hermetic compressor includes a compression mechanism unit that compresses refrigerant, an electric mechanism unit that drives the compression mechanism unit, and a sealed container that houses the compression mechanism unit and the electric mechanism unit. The electric mechanism unit includes a rotor and a cylindrical stator provided outside the rotor. The stator is composed of a stator core in which electromagnetic steel plates are laminated and a stator winding. The stator core is composed of a back yoke that forms a cylindrical portion of the outer edge, and teeth that are provided inside the back yoke and wind the stator winding.
電動機構部の損失には、磁束の損失によって発生する鉄損と、固定子巻線に流れる電流によって発生する銅損と、がある。銅損は、固定子巻線に線径の太い電線を使用し、電気抵抗を減らすことによって、低減される。しかし、固定子の巻線空間は、固定子に巻線を巻き回すとき、巻線治具が固定子と接触、干渉しない大きさが必要である。固定子の巻線空間が十分ではない状態にて、線径の太い電線を固定子巻線として巻き回すと、必要な巻数を巻き回すことができない。その結果、電動機構部は、必要なトルクを発生することができなくなる。 The loss of the electric mechanism part includes an iron loss caused by a magnetic flux loss and a copper loss caused by a current flowing through the stator winding. Copper loss is reduced by using a thick wire for the stator winding and reducing electrical resistance. However, the winding space of the stator needs to be large enough that the winding jig does not come into contact with or interfere with the stator when the winding is wound around the stator. If a wire having a large wire diameter is wound as a stator winding in a state where the winding space of the stator is not sufficient, the necessary number of turns cannot be wound. As a result, the electric mechanism unit cannot generate a necessary torque.
固定子の巻線空間を広げる方法として、例えば、固定子鉄心を分割する方法がある。円筒形の固定子鉄心を、バックヨークにて分割し、ティースに巻線を巻き回す。その後、分割した固定子鉄心を接合し、一つの固定子鉄心とする。 As a method of expanding the winding space of the stator, for example, there is a method of dividing the stator core. The cylindrical stator core is divided by the back yoke, and the winding is wound around the teeth. Thereafter, the divided stator cores are joined to form one stator core.
分割した固定子鉄心どうしの接合方法は、接合部どうしを溶接にて接合する。溶接以外の接合方法には、例えば、特許文献1のように、固定子鉄心の接合部の一方に嵌合凹部と、もう一方に嵌合凸部と、を備え、嵌合凹部と嵌合凸部とを嵌合させて、円筒形の固定子鉄心を形成する。あるいは、特許文献2のように、固定子鉄心の接合部の一方に固定子鉄心の積層方向に突き出た矩形の係止片と、もう一方に固定子鉄心の積層方向に矩形穴状の係止溝と、を備え、その係止片と係止溝とを係止して、円筒形の固定子鉄心を形成する。これによって、分割した固定子鉄心を結合一体化させることができる。
また、特許文献3のように、分割した固定子鉄心のバックヨーク端部に凸部と凹部とを設け、凸部と凹部とで、予め分割した固定子鉄心どうしを回動可能に枢着して回動支持部を形成しながら、その回動支持部にて分割した固定子鉄心を連結するものもある。分割した固定子鉄心は連結されてから、円筒形に形成する。As a method of joining the divided stator iron cores, the joints are joined by welding. As a joining method other than welding, for example, as disclosed in
Further, as in
密閉型圧縮機の電動機構部の回転速度の速度むらは、騒音発生や効率低下の原因となる。電動機構部の回転速度の速度むらを抑制するためには、固定子が真円の円筒形に近く、ティースが等間隔に整列している方が良い。しかしながら、電動機構部は、密閉容器内に組み込むとき、圧入、溶接、焼き嵌め等にて固定するので、固定子が真円の円筒形から歪み、変形する。特に、固定子鉄心を分割し形成する場合、その接合部にて歪みが生じる。例えば、圧入は、密閉容器が固定子鉄心に荷重をかけるので、固定子鉄心を構成する部品が径方向、周方向に移動しようとする。あるいは、溶接などの加熱や冷却により、密閉容器の膨張と収縮とが、固定子鉄心に荷重をかけ、固定子鉄心を構成する部品が径方向、周方向に移動しようとする。焼き嵌めも同様である。このように、固定子鉄心を構成する部品が径方向、周方向に移動しようとする荷重により、電動機構部の固定子は変形し、騒音発生や効率低下が発生する。 Unevenness in the rotational speed of the electric mechanism section of the hermetic compressor causes noise generation and efficiency reduction. In order to suppress unevenness in the rotational speed of the electric mechanism, it is preferable that the stator is close to a perfect circular cylinder and the teeth are aligned at equal intervals. However, since the electric mechanism portion is fixed by press-fitting, welding, shrink fitting, or the like when incorporated in the sealed container, the stator is distorted and deformed from a perfect circular cylindrical shape. In particular, when the stator core is divided and formed, distortion occurs at the joint. For example, in the press-fitting, since the hermetic container applies a load to the stator core, parts constituting the stator core try to move in the radial direction and the circumferential direction. Alternatively, due to heating or cooling such as welding, the expansion and contraction of the sealed container places a load on the stator core, and the components constituting the stator core tend to move in the radial direction and the circumferential direction. The same applies to shrink fitting. In this way, the stator of the electric mechanism section is deformed by the load that the components constituting the stator core are about to move in the radial direction and the circumferential direction, generating noise and reducing efficiency.
固定子鉄心を分割している場合には、分割した固定子鉄心どうしを接合するため、溶接するので、その熱によっても、固定子鉄心が変形する。 When the stator core is divided, welding is performed to join the divided stator cores, so that the stator core is also deformed by the heat.
分割した固定子鉄心どうしを、予め回動可能に連結し、円筒形に形成する方法もある。しかしながら、円筒形に環を閉じる部分は、溶接しなければならず、その熱による固定子鉄心の変形は抑制できない。
また、回動可能に連結した連結部と、溶接による連結部と、では、荷重に対する剛性がことなり、さらに、真円からの変形をおこしやすい。There is also a method in which the divided stator iron cores are rotatably connected in advance and formed into a cylindrical shape. However, the portion that closes the ring in a cylindrical shape must be welded, and the deformation of the stator core due to the heat cannot be suppressed.
Further, the connecting portion connected so as to be rotatable and the connecting portion by welding are different in rigidity against the load, and further, it is easy to deform from a perfect circle.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の電磁鋼板を積層して形成された分割鉄心を、周方向に、複数、連結し、円筒状に構成された固定子鉄心において、分割した固定子鉄心を溶接することなく円筒状に連結し、その連結部により、密閉容器に組み込むときの荷重や応力を緩和し、径方向、周方向への変形を抑制した固定子鉄心を提供するものである。 This invention was made in order to solve the above-described problems. A plurality of divided iron cores formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets are connected in the circumferential direction, and fixed in a cylindrical shape. In the core, the divided stator cores are connected in a cylindrical shape without welding, and the connecting part relaxes the load and stress when incorporated in a sealed container, and suppresses deformation in the radial and circumferential directions. It provides a child iron core.
この発明に係る固定子鉄心は、複数の電磁鋼板を積層して形成され、ティースとバックヨークを有する分割鉄心のバックヨークを、バックヨークの連結部にて、周方向に、複数、連結し、円筒状に構成された固定子鉄心において、
分割鉄心に、バックヨークの周方向の端部の一方にティース側が円弧形状の突起と、バックヨークの周方向の端部の他方に突起が配置されている側とは反対側が円弧形状の穴と、を設け、
連結部を、一つの分割鉄心の穴に、隣接する他の分割鉄心の突起を嵌め込み、突起の円弧形状の外周面が穴の円弧形状の内壁に接し、係合するように構成したものである。The stator iron core according to the present invention is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates, and connects a plurality of back yokes of a divided iron core having teeth and a back yoke in a circumferential direction at a connecting portion of the back yoke, In the stator core configured in a cylindrical shape,
The split iron core has an arc-shaped protrusion on one side of the circumferential end of the back yoke and an arc-shaped hole on the side opposite to the side where the projection is disposed on the other circumferential end of the back yoke. , And
The connecting portion is configured such that the projection of another adjacent split core is fitted into the hole of one split core, and the arc-shaped outer peripheral surface of the projection is in contact with and engages the arc-shaped inner wall of the hole. .
この発明に係る固定子鉄心は、その分割鉄心の連結部を、突起の円弧形状の外周面が穴の円弧形状の内壁と接し、係合するように構成したので、分割鉄心を溶接することなく、連結部にて連結、回動し、円筒状に構成できる。そして、その連結部によって、密閉容器に組み込むとき、固定子鉄心にかかる荷重や応力を緩和し、径方向、周方向への固定子鉄心の変形を抑制することができる。これにより、圧縮機用電動機の回転速度の速度むらを抑制し、騒音発生や効率低下を抑制することができる。 In the stator core according to the present invention, the connecting portion of the split core is configured so that the arc-shaped outer peripheral surface of the protrusion is in contact with and engages the arc-shaped inner wall of the hole, so that the split core is not welded. It can be connected and rotated at the connecting portion to form a cylindrical shape. And when it incorporates in an airtight container by the connection part, the load and stress concerning a stator core can be relieve | moderated, and a deformation | transformation of the stator core to radial direction and the circumferential direction can be suppressed. Thereby, the speed variation of the rotation speed of the compressor motor can be suppressed, and noise generation and efficiency reduction can be suppressed.
実施の形態1.
図1は、この発明を実施するための実施の形態1における密閉型の回転圧縮機の内部を示す縦方向の断面図、すなわちクランク軸の半径方向から見た図である。
1 is a longitudinal sectional view showing the inside of a hermetic rotary compressor according to
密閉型圧縮機100は、密閉容器1の内部に、圧縮機構部2と、電動機構部3と、が収納されている。密閉容器1は、上部容器11と下部容器12とで構成される。圧縮機構部2は密閉容器1の下部に配置され、電動機構部3は密閉容器1の上部に配置されている。圧縮機構部2と電動機構部3とは、クランクシャフト4にて連結されている。そして、圧縮機構部2は、クランクシャフト4を介して、電動機構部3にて、回転駆動される。密閉容器1の下部には、冷凍機油が貯油されており、圧縮機構部2の摺動箇所に供給されている。冷凍機油は、圧縮機構部2の摺動箇所の潤滑や隙間のシールに使用される。
In the
クランクシャフト4は、主軸部41と副軸部42と偏芯軸部43とから構成されている。そして、クランクシャフト4は、クランクシャフト4の軸方向に、主軸部41、偏芯軸部43、副軸部42の順に設けられている。主軸部41と副軸部42との軸の中心は、一致するように、すなわち同軸上に、設けられている。偏芯軸部43の軸の中心は、主軸部41、副軸部42の軸の中心から、ずらされて設けられている。したがって、主軸部41、副軸部42が軸の中心を中心に回転すると、偏芯軸部43は偏芯回転をする。クランクシャフト4は、2つの軸受にて回転自在に支持されている。
The
圧縮機構部2について、図1および図2にて説明する。
圧縮機構部2は、シリンダ21と、ローリングピストン22と、主軸受23と、副軸受24と、ベーン25と、で構成されている。シリンダ21には、円筒状の内部空間、すなわちシリンダ室26が設けられている。シリンダ室26の軸方向の両端は、シリンダ21の外部に開口している。シリンダ室26の一方の開口部には、主軸受23が取り付けられている。そして、その開口部は主軸受23が閉塞している。シリンダ室26のもう一方の開口部には、副軸受24が取り付けられている。そして、その開口部は副軸受24が閉塞している。主軸受23、副軸受24はシリンダ21にボルトなどで固定されている。シリンダ室26には、クランクシャフト4の偏芯軸部43と、ローリングピストン22と、ベーン25が収納されている。The
The
図2は、圧縮機構部2を、クランクシャフト4に垂直な平面に沿って、切断した断面図である。
シリンダ21には、シリンダ室26の中心から径方向にベーン溝27が設けられている。ベーン溝27は、シリンダ室26に開口している。ベーン溝27には、ベーン25が収納されている。FIG. 2 is a cross-sectional view of the
A
ベーン25は、ほぼ直方体状の形状である。ベーン溝27のシリンダ室26の開口部と反対側には、背圧室28が設けられている。背圧室28には、スプリングが備えられている。スプリングの一方はベーンの端面に当接されている。ベーン25は、そのスプリングによりベーン溝27からシリンダ室26に押し出されている。そして、ベーン25の先端は、ローリングピストン22の外周面に当接、押圧されている。これにより、シリンダ室26の内径の内周面と、ローリングピストン22の外径の外周面と、主軸受23と、副軸受24と、で形成される空間は、ベーン25によって、2つの作動室に分割している。
The
ローリングピストン22は、リング状であり、偏芯軸部43に回転自在に装着されている。ローリングピストン22は、クランクシャフト4が回転することによって、シリンダ室26内を、偏芯軸部43とともに、偏芯回転する。これにより、ローリングピストン22に当接されているベーン25は、ベーン溝27を往復運動する。
なお、ローリングピストン22とベーン25は、別体のものを説明したが、一体のものでも良く、動作もほぼ同じである。The rolling
Although the rolling
主軸受23と副軸受24とは、どちらも、円筒状の軸受部と、軸受部と直行する平板状の端板部と、から構成される。主軸受23の軸受部には、クランクシャフト4の主軸部41が挿入されている。そして、主軸受23の軸受部は、主軸部41を支持する。副軸受24の軸受部には、クランクシャフト4の副軸部42が挿入されている。そして、副軸受24の軸受部は、副軸部42を支持する。シリンダ室26の一方の開口部は主軸受23の端板部が閉塞している。そして、シリンダ室26のもう一方の開口部は副軸受24の端板部が閉塞している。
Both the
シリンダ21には、密閉容器1の外部とシリンダ室26と連通する流路、すなわち、吸入ポートが設けられている。一般的に、吸入ポートは、シリンダ21に設けられた穴である。吸入ポートは、ベーン25によってシリンダ室26を分割した一方の作動室と連通している。シリンダ21は、吸入ポートによって、密閉容器1の外部から冷媒ガスを一方の作動室に吸入する。
The
また、シリンダ21には、シリンダ21の外部とシリンダ室26と連通する流路、すなわち、吐出ポートが設けられている。一般的に、吐出ポートも、シリンダ21に設けられた穴である。吐出ポートは、ベーン25によってシリンダ室26を分割したもう一方の作動室と連通している。主軸受23には、吐出ポートと連通する流路および開口部、すなわち、吐出口が設けられている。吐出口は、吐出ポートを介して、シリンダ21の作動室と、シリンダ21の外部空間と、を連通する。吐出口には、吐出弁が設けられている。吐出弁は、作動室内の冷媒が所定の圧力となるまで閉塞し、作動室内の冷媒が所定の圧力以上となると開口する。
The
主軸受23には、主軸受23を覆う吐出マフラ29が設けられている。吐出マフラ29は主軸受23にボルトなどで取り付けられている。主軸受23と吐出マフラ29との間には、空間、すなわち、マフラ室が設けられている。主軸受23の吐出口から吐出された冷媒ガスは、マフラ室に拡散する。シリンダ21内で圧縮された冷媒ガスを、一旦、マフラ室に拡散することによって、吐出音を抑制している。なお、吐出口が副軸受24にある場合は、吐出マフラ29も副軸受24に設けられている。また、両方に吐出口がある場合は、主軸受23、副軸受24の両方に設けられている。
The
吐出マフラ29には、開口部30が設けられている。開口部30は、マフラ室と、吐出マフラ29と密閉容器1との間の空間と、を連通する。これにより、シリンダ室26内で圧縮された冷媒ガスは、吐出マフラ29を介して密閉容器1内へ吐出する。
The
吐出マフラ29から密閉容器1内に吐出された冷媒ガスは、密閉容器1の上方に送られる。そのとき、冷媒ガスは、電動機構部2の空隙を通過する。密閉容器1の上部容器11には、吐出管5が設けられている。その吐出管5には、密閉容器1の外部に設けられた冷媒回路が接続されている。圧縮機構部3にて圧縮された冷媒ガスが、吐出管5から、密閉容器1の外部にある冷媒回路に吐出される。
The refrigerant gas discharged from the
密閉容器1の外部には、吸入マフラ101が備えられている。吸入マフラ101とシリンダ21の吸入ポートは、吸入管6によって、接続されている。吸入マフラ101は、配管102を介して、密閉容器1の外部に設けられた冷媒回路が接続されている。吸入マフラ101は、内部が中空である。その中空空間と、配管102ならびに吸入管6とは、連通している。配管102から吸入された冷媒ガスは、吸入マフラ101の中空空間に拡散され、冷媒ガスのみ吸入管6からシリンダ21に吸入される。これにより、冷媒ガスから液冷媒を分離し、冷媒ガスのみシリンダ21に吸入させる。
A
密閉型圧縮機100を空調機に適用する場合は、密閉型圧縮機100の外部に、凝縮器103、膨張弁104、蒸発器105が設けられ、冷凍回路を形成する。それは、図3に示す。すなわち、空調機では、密閉型圧縮機100の吐出管5から、凝縮器103、膨張弁104、蒸発器105を経て、吸入マフラ101に接続される。吐出管5、凝縮器103、膨張弁104、蒸発器105、吸入マフラ101の間は、それぞれ配管にて接続されている。配管は、銅管である。この回路内には、冷媒が循環する。冷媒は、凝縮器103および蒸発器105にて、空気や水などと、熱交換を行い、吸熱や放熱を行う。すなわち、蒸発器105にて吸熱した冷媒は、凝縮器103に運ばれ、凝縮器103で放熱される。凝縮器103で放熱された冷媒は、蒸発器105に運ばれ、再び、吸熱される。このように回路内を循環することで、熱エネルギーが搬送される。
なお、106は、四方弁であり、冷媒が循環する順路を逆転させる。すなわち、密閉型圧縮機100から出た冷媒が、凝縮器103、膨張弁104、蒸発器105、吸入マフラ101の順に流れ、密閉型圧縮機100に戻る順路を、四方弁106により、密閉型圧縮機100から出た冷媒が、蒸発器105、膨張弁104、凝縮器103、吸入マフラ101の順に流れ、密閉型圧縮機100に戻るように切り替える。空調機では、熱エネルギーの搬送を逆転させ、冷房と暖房を切り替える。順路を逆転させた場合、凝縮器103の機能が蒸発器となり、蒸発器105の機能が凝縮器となる。When the
次に、圧縮機構部2の動作について、説明する。
まず、初めに、吸入ポートと連通した作動室に、低圧低温の冷媒ガスが吸入される。冷媒ガスを吸入した作動室は、ローリングピストン22、すなわち、偏芯軸部43の偏芯回転により、シリンダ室26内を移動して、吸入ポートとの連通が断たれる。さらに、ローリングピストン22が偏芯回転していくと、その作動室の容積が縮小し、吸入した冷媒ガスを圧縮する。ローリングピストン22の偏芯回転が進むにしたがって、作動室と吐出ポートが連通する。作動室と吐出ポートが連通し、冷媒ガスが所定の圧力に到達すると、吐出ポートを閉塞している吐出弁が開口する。吐出ポートを開口されたところで、作動室内の高圧高温の冷媒ガスは、吐出ポートを介して、吐出マフラ29内に吐出される。吐出マフラ29内に吐出された冷媒ガスは、吐出マフラ29から密閉容器1内に、吐出される。ローリングピストン22が偏芯回転していくと、吐出ポートとの連通が断たれ、再び、吸入ポートと連通される。一連の動作は、ローリングピストン22がシリンダ室26内を一回転する間に行われる。ベーン25によって設けられた2つの作動室のうち、一方の作動室が、冷媒ガスを吸入しているときには、もう一方は、冷媒ガスを吐出するという動作となる。よって、作動室は、ベーン25を挟んで、吸入ポートが連通し低圧冷媒ガスを吸入している作動室は低圧空間の吸入室、吐出ポートが連通し高圧冷媒ガスを吐出している作動室は高圧空間の圧縮室となる。Next, the operation of the
First, low-pressure and low-temperature refrigerant gas is sucked into a working chamber communicating with the suction port. The working chamber that has sucked the refrigerant gas moves in the
次に、電動機構部3について、図1および図4にて説明する。ローリングピストン22、すなわち、クランクシャフト4の回転力は、電動機構部3から得られる。
電動機構部3は、回転子31と、その回転子31のその外側を囲むように設けられた固定子32と、から構成される。Next, the
The
回転子31は、円柱形状であり、クランクシャフト4の主軸部41に固定されている。回転子31は、回転子鉄心31aから構成されている。回転子鉄心31aは、薄板状の電磁鋼板が、クランクシャフト4の軸方向に積み重ねられたものである。電磁鋼板は、0.1mmから1.5mmの厚さである。電磁鋼板は、主に鉄でできている。回転子鉄心31aは、その電磁鋼板を一定の形状に打ち抜き、複数枚、軸方向に積み重ねて構成されている。積み重ねた電磁鋼板どうしは、かしめまたは溶接により固定される。
The
回転子鉄心31aの上部には、上部バランスウェイト31b、下部には下部バランスウェイト31cが設けられている。上部バランスウェイト31b、下部バランスウェイト31cは、クランクシャフト4の偏芯軸部43が偏芯回転するときの荷重を打ち消すため、設けられている。上部バランスウェイト31bと下部バランスウェイト31cと回転子鉄心31aとは、リベット31dによって固定されている。回転子鉄心31aには、軸方向に貫通するリベット穴が設けられている。上部バランスウェイト31b、下部バランスウェイト31cにもリベット穴が設けられている。これらのリベット穴に、リベット31dが挿入され、固定される。なお、クランクシャフト4の偏芯軸部43が偏芯回転するときの荷重が小さく、打ち消す必要が無い場合には、上部バランスウェイト31b、下部バランスウェイト31cの代わりに、端板が取り付けられている。
An upper balance weight 31b is provided at the upper part of the rotor core 31a, and a lower balance weight 31c is provided at the lower part. The upper balance weight 31b and the lower balance weight 31c are provided to cancel the load when the
回転子31は、回転子31の中心軸上に、軸方向に貫通するシャフト穴が設けられている。クランクシャフト4の主軸部41は、回転子31のシャフト穴に挿入され、固定されている。
The
回転子31は、電動機構部3の種類によって、異なる構造を有する。例えば、DCモータの場合は永久磁石を有し、ACモータの場合は二次巻線を有する。図1および図4は、DCモータの例である。
The
図4は、電動機構部3を、クランクシャフト4に垂直な平面にて、切断した断面図である。
DCモータの場合は、回転子31は、シャフト穴を囲むように、軸方向に貫通する磁石穴が設けられている。その磁石穴に、永久磁石31eが挿入され、固定されている。磁石穴および永久磁石31eは、一般的に、偶数個、備えられている。また、磁石穴および永久磁石31eは、回転子31の半径方向の外縁部、すなわち、回転子31の半径方向の外周面近傍に設けられている。永久磁石31eには、フェライト磁石や希土類磁石が使用される。磁石形状は、その材料の特性に合わせて、円弧形状、平板形状などがある。また、磁石穴を有する構造のものについて説明してきたが、磁石が回転子31の径方向の外周面に接着され、固定されている構造のものもある。
DCモータの回転子31は、永久磁石31eによって、磁束を発生する。FIG. 4 is a cross-sectional view of the
In the case of a DC motor, the
The
図示しないが、ACモータの場合は、固定子に、二次巻線が設けられている。二次巻線は、軸方向に貫通する複数の柱状の導電材と、その複数の導電材を軸方向の端面で接続するリング状の導電材と、で構成されている。柱状の導電材とリング状の導電材とは、アルミニウムにて一体生成される。生成された二次巻線は、籠のような形状となる。なお、上部バランスウェイト31b、下部バランスウェイト31cは、リング状の導電部の端面に固定される。
ACモータの回転子は、二次巻線に発生する誘導電流によって、磁束を発生する。Although not shown, in the case of an AC motor, a secondary winding is provided on the stator. The secondary winding includes a plurality of columnar conductive materials penetrating in the axial direction and a ring-shaped conductive material that connects the plurality of conductive materials at the end surfaces in the axial direction. The columnar conductive material and the ring-shaped conductive material are integrally formed of aluminum. The generated secondary winding is shaped like a ridge. The upper balance weight 31b and the lower balance weight 31c are fixed to the end face of the ring-shaped conductive portion.
The rotor of the AC motor generates magnetic flux by the induced current generated in the secondary winding.
いずれの場合でも、回転子31は、固定子32が発生する磁束と回転子31に発生する磁束によって、中心軸すなわちクランクシャフト4を中心に回転する。
In any case, the
また、圧縮機用の電動機構部3の場合、磁石穴とシャフト穴の間、あるいは、二次巻線とシャフト穴の間に、軸方向に貫通する連通穴31fが設けられている。吐出マフラ29から吐出された冷媒ガスは、回転子31と固定子32との空隙、固定子32の巻線の隙間、そして、この連通穴31fを使って、吐出管5に導かれる。
In the case of the
圧縮機構部2から吐出された冷媒ガスには、密閉容器1の下部に貯油される冷凍機油が含有、溶解している。冷凍機油が冷媒ガスに溶解したまま、密閉容器1の外に吐出されると、密閉容器1内の冷凍機油が枯渇し、圧縮機構部2へ冷凍機油が供給されなくなる。圧縮機構部2へ冷凍機油が供給されなくなると、圧縮機構部2の隙間のシールが不足し、冷媒ガスが漏れたり、圧縮機構部2の摺動部の潤滑性が低下し、故障が発生したりする。そのため、冷媒ガスから冷凍機油を分離して、密閉容器の下部に戻す。
The refrigerant gas discharged from the
図1のように、連通穴31fの開口部と吐出管5との間には、油分離板31gが備えられている。油分離板31gは、クランクシャフト4に固定されている。油分離板31gの中心部には、シャフト穴が設けられている。そのシャフト穴にクランクシャフト4の主軸部41が挿入され、固定されている。油分離板31gは、平板であり、一般的に円盤状である。しかし、方形でも、多角形でも構わない。油分離板31gの円盤状の部分は、連通穴31fの開口部の軸方向の上方を覆うように張り出され、固定されている。連通穴31fの一方から吸入された冷媒ガスは、もう一方から吐出され、油分離板31gに衝突する。
As shown in FIG. 1, an oil separation plate 31 g is provided between the opening of the communication hole 31 f and the
連通穴31f以外の隙間は、狭いので、その隙間を通過する冷媒ガスは、連通穴31fと比べて流速が遅い。そのため、隙間を通過中に、冷媒ガスと冷凍機油とに分離される。一方、連通穴31fを通過する冷媒ガスは、連通穴31f以外の隙間と比べて流速が速い。そのため、冷媒ガスと冷凍機油とに分離されないうちに、連通穴31fを通過する。その冷媒ガスは、連通穴31fから吐出される。冷媒ガスは、そのまま、吐出管5から送り出されると、冷凍機油は、密閉容器1の外に持ち出される。しかしながら、連通穴31fから吐出された冷媒ガスは、油分離板31gに衝突する。冷媒ガスは、油分離板31gに衝突することにより、冷媒ガスと冷凍機油とに分離される。分離されたときに、比重が軽い冷媒ガスは上方に流れ、比重が重い冷凍機油は下方に戻される。このような動作により、油分離板31gは、冷凍機油が、密閉容器1の外に持ち出される量を抑えている。
Since the gaps other than the communication holes 31f are narrow, the refrigerant gas passing through the gaps has a slower flow velocity than the communication holes 31f. Therefore, the refrigerant gas and the refrigerating machine oil are separated while passing through the gap. On the other hand, the refrigerant gas passing through the communication hole 31f has a higher flow velocity than the gaps other than the communication hole 31f. Therefore, it passes through the communication hole 31f before being separated into the refrigerant gas and the refrigerating machine oil. The refrigerant gas is discharged from the communication hole 31f. When the refrigerant gas is sent out from the
固定子32は、図4のように、全体が円筒形であり、内側に回転子31が備えられる。回転子31と固定子32とは、0.3mmから1.0mmの空隙を介して設置されている。固定子32は、回転子31同様、薄板状の電磁鋼板をクランクシャフト4の軸方向に積み重ねた固定子鉄心32aから構成されている。
As shown in FIG. 4, the
固定子鉄心32aは、外縁の円筒形部分を構成するバックヨーク32bと、バックヨーク32bの内側に設けられた複数のティース32cと、から構成される。ティース32cは、固定子鉄心32aの中心軸、すなわち、クランクシャフト4に向かって延伸している。その先端は、回転子の外周面と対向するように、逆円弧状に広がっている。ティース32cとティース32cとの間には、固定子巻線32dが占有するスロット32eが形成される。
The stator core 32a includes a back yoke 32b that forms a cylindrical portion of the outer edge, and a plurality of teeth 32c provided inside the back yoke 32b. The teeth 32c extend toward the central axis of the stator core 32a, that is, toward the
ティース32cには、絶縁部材32fを介して、固定子巻線32dが巻き回されている。なお、固定子巻線32dの巻き回す方式には、集中巻き方式と分布巻き方式とがある。集中巻き方式は、ティース32cごとに固定子巻線32dを巻き回す構成、方式である。一つのティース32cに一つの磁極が形成される。分布巻きは、複数のティース32cに跨り固定子巻線32dを巻き回す構成、方式である。複数のティース32cで一つの磁極を形成する。図4に示した方式は、集中巻き方式である。集中巻き方式を例に説明していく。 A stator winding 32d is wound around the tooth 32c via an insulating member 32f. Note that there are a concentrated winding method and a distributed winding method for winding the stator winding 32d. The concentrated winding method is a configuration and method in which the stator winding 32d is wound around each tooth 32c. One magnetic pole is formed on one tooth 32c. Distributed winding is a configuration and method in which the stator winding 32d is wound over a plurality of teeth 32c. A plurality of teeth 32c form one magnetic pole. The method shown in FIG. 4 is a concentrated winding method. The concentrated winding method will be described as an example.
固定子巻線32dは、芯線と、芯線を覆う少なくとも1層の被膜とからなる。芯線の材質は、主に銅であるが、アルミニウムであってもよい。被膜の材質は、AI(アミドイミド)/EI(エステルイミド)である。固定子32は、固定子巻線32dに電流を流すことによって、ティース32cごとに磁束を発生する。
The stator winding 32d is composed of a core wire and at least one layer of a coating covering the core wire. The material of the core wire is mainly copper, but may be aluminum. The material of the coating is AI (amidoimide) / EI (ester imide). The
絶縁部材32fは、主に鉄で構成された固定子鉄心32aと、銅で構成された固定子巻線32dとを絶縁する。固定子鉄心32aと固定子巻線32dとの間は、真空中や冷凍機油より誘電率が低い冷媒が通過するので、その間の誘電率が低下する。冷媒の密度が上昇するほど、誘電率が低下する。誘電率の低下は、固定子巻線32dに電流を流したときの漏洩電流の増加の原因となる。そこで、固定子鉄心32aと固定子巻線32dとの間には、絶縁部材32fを配置する。絶縁部材32fの材質は、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、LCP(液晶ポリマー)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、又は、フェノール樹脂などが使用される。 The insulating member 32f insulates the stator core 32a mainly made of iron from the stator winding 32d made of copper. Between the stator core 32a and the stator winding 32d, a refrigerant having a lower dielectric constant than that in vacuum or refrigeration oil passes, so that the dielectric constant therebetween decreases. As the density of the refrigerant increases, the dielectric constant decreases. The decrease in dielectric constant causes an increase in leakage current when a current is passed through the stator winding 32d. Therefore, an insulating member 32f is disposed between the stator core 32a and the stator winding 32d. The insulating member 32f is made of PET (polyethylene terephthalate), PBT (polybutylene terephthalate), FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer), PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), PTFE. (Polytetrafluoroethylene), LCP (liquid crystal polymer), PPS (polyphenylene sulfide), or a phenol resin is used.
スロット32e内の絶縁部材32fは、フィルム材を使用する場合もある。スロット32eの軸方向の断面積は、限りがある。一方、固定子巻線32dの電気抵抗を下げ、電動機構部3の効率を上げるためには、固定子巻線32dの線径を太くし、断面積を広くする必要がある。したがって、スロット32eの軸方向の断面積中に、線径の太い固定子巻線32dをできるだけ多く通過させようとしたとき、絶縁部材32fの肉厚が薄い方が有利である。絶縁部材32fより、薄膜化できるフィルム材を使用する。フィルム材は、PET(ポリエチレンテレフタレート)やPPS(ポリフェニレンサルファイド)等のオリゴマ抽出量が少ない低オリゴマフィルムで構成される絶縁フィルムを用いる。オリゴマとは、有限個(一般的には10個から100個)のモノマーが結合した比較的分子量が低い重合体を指す。絶縁フィルムの20時間のクロロホルム抽出量によるオリゴマ抽出量は、1.5%以下が好ましい。絶縁フィルムの厚さは、0.2mm以下が望ましい。
The insulating member 32f in the slot 32e may use a film material. The cross-sectional area in the axial direction of the slot 32e is limited. On the other hand, in order to reduce the electrical resistance of the stator winding 32d and increase the efficiency of the
絶縁部材32fには、固定子巻線32dの末端を拘束する拘束部が設けられている。絶縁部材32fが固定子鉄心32aに装着された状態では、拘束部は軸方向の端面に配置される。拘束部は、ティース32cと同数設けられ、ティース32cとつながるバックヨーク32bの軸方向の端面に配置される。拘束部には、拘束溝が設けられている。拘束溝には、ティース32cに巻き回された固定子巻線32dの末端の一方が拘束される。固定子巻線32dの末端のもう一方は、固定子巻線32dの末端の一方が拘束された拘束部とは、別の拘束部の拘束溝に拘束する。このようにして、ティース32cに巻き回された固定子巻線32dは、一旦、拘束部に係止される。
なお、拘束部の拘束溝には、固定子巻線32dの末端以外に、渡り線やリード線33も、拘束される。拘束部には、圧接端子が組み込まれる。圧接端子にも、溝が設けられており、その溝が、それぞれの線を挟みこむ構造となっている。圧接端子は、真鍮などの導電性の金属でできている。そして、固定子巻線32d、渡り線、リード線33を、電気的に接続する。すなわち、固定子巻線32dは、拘束部と、拘束部に組み込まれる圧接端子とを介して、渡り線、リード線33と接続される。The insulating member 32f is provided with a restraining portion that restrains the end of the stator winding 32d. In a state where the insulating member 32f is mounted on the stator core 32a, the restraining portion is disposed on the end surface in the axial direction. The same number of restraining portions as the teeth 32c are provided, and are arranged on the end face in the axial direction of the back yoke 32b connected to the teeth 32c. A restraining groove is provided in the restraining portion. One end of the stator winding 32d wound around the teeth 32c is restrained in the restraining groove. The other end of the stator winding 32d is restrained by a restraining groove of a restraining portion different from the restraining portion where one of the ends of the stator winding 32d is restrained. In this manner, the stator winding 32d wound around the teeth 32c is temporarily locked to the restraining portion.
In addition to the end of the stator winding 32d, the connecting wire and the lead wire 33 are also restrained in the restraining groove of the restraining portion. A pressure contact terminal is incorporated in the restraining portion. The pressure contact terminal is also provided with a groove, and the groove sandwiches each line. The press contact terminal is made of a conductive metal such as brass. Then, the stator winding 32d, the jumper wire, and the lead wire 33 are electrically connected. That is, the stator winding 32d is connected to the jumper wire and the lead wire 33 via the restraint portion and the press contact terminal incorporated in the restraint portion.
渡り線は、一つの固定子巻線32dと別の固定子巻線32dとを接続する。例えば、三相電動機の場合、3つのグループ(相)の巻線を作る。ティース部32cが6個ある場合、2つの巻線で、一つのグループを構成する。その固定子巻線32dどうしを、渡り線が接続する。また、3つのグループを構成した巻線の一方は、リード線33を介して電源に接続されるが、もう一方は、3つとも結合され、中性点を構成する。その場合にも、渡り線が使用される。 The jumper wire connects one stator winding 32d and another stator winding 32d. For example, in the case of a three-phase motor, three groups (phases) of windings are made. When there are six teeth portions 32c, two windings form one group. A jumper wire connects the stator windings 32d. In addition, one of the windings constituting the three groups is connected to the power source via the lead wire 33, and the other one is coupled to form a neutral point. In that case, a crossover is used.
リード線33は、密閉容器1の外部の電源と接続する端子と接続する。密閉容器1の上部容器11には、端子34が設けられている。リード線33は、その端子34と接続されている。なお、端子34は、下部容器12に設けられていても構わない。
The lead wire 33 is connected to a terminal connected to a power supply outside the sealed
端子34は、密閉型圧縮機の外部に設けられた電源、例えば、インバータ装置などに接続される。この電源から、電動機構部3に通電され、電動機構部3が動作する。すなわち、固定子32が磁束を発生し、回転子31が回転運動を行う。そして、クランクシャフト4を介して、圧縮機構部2を駆動する。
The terminal 34 is connected to a power source provided outside the hermetic compressor, for example, an inverter device. The
電動機構部3は、このように構成されている。しかし、固定子32は、ティース32cが中心軸に向かって延伸された構造のため、固定子巻線32dを巻き回すための空間、および、巻線治具が固定子と接触や干渉しないようにするための空間が不足する。その解決方法として、固定子鉄心32aに、分割鉄心を使用した製造方法がある。
分割鉄心を用いた製造方法とは、円筒形の固定子鉄心を、バックヨークで分割し、ティースに固定子巻線を巻き回してから、バックヨークを接合して、円筒形に形成する方法である。分割数は、ティースの数に寄らず、いくつでも構わない。The
A manufacturing method using a split core is a method in which a cylindrical stator core is divided by a back yoke, a stator winding is wound around a tooth, and then the back yoke is joined to form a cylindrical shape. is there. The number of divisions is not limited to the number of teeth and can be any number.
固定子鉄心32aの分割鉄心の構造について、図5にて、説明する。
図5の分割鉄心60は、円筒形の固定子鉄心32aに組み立てたときの軸方向に相当する方向から見た図である。軸方向とは、固定子鉄心32aを電動機構部3として組み立てたとき、回転子31の回転軸、すなわち、クランクシャフト4の軸方向のことである。分割鉄心60は、T字形状をしており、一つのティース32cと、ティース32cと繋がったバックヨーク32bと、から構成される。バックヨーク32bは円弧形状である。ティース32cは、バックヨーク32bの中央に、バックヨーク32bに対して、ほぼ直角に設けられている。ティース32cは、バックヨーク32bの円弧形状の中心に向かって延伸し、設けられている。分割鉄心60を固定子鉄心32aに組み立てたとき、バックヨーク32bは環状すなわち円筒状となり、ティース32cは、その環の中心を向く。ティース32cの先端部、すなわち、ティース32cのバックヨーク32bと反対側の部分は、回転子31と対向する面である。その面は、回転子31の外周面に沿って、逆円弧状に広がった形状となっている。また、バックヨーク32bが固定子鉄心32aの円筒形の外径の外周部分を構成する。したがって、後述する、密閉容器1と接触する部分は、バックヨーク32bである。The structure of the split core of the stator core 32a will be described with reference to FIG.
5 is a view seen from a direction corresponding to the axial direction when assembled into a cylindrical stator core 32a. The axial direction is the rotational axis of the
分割鉄心60は、それを形成するとき、薄板の電磁鋼板を重ね合わせ、重ね合わせ方向にかしめて、電磁鋼板どうしを固定する。61は、かしめである。
When the divided
分割鉄心60の軸方向の端面には、絶縁部材32fが固定される。絶縁部材32fには、分割鉄心60に係止する突起が設けられている。分割鉄心60の軸方向の端面には、穴62が設けられている。絶縁部材32fに設けられた突起を分割鉄心60の穴62に挿入し、係止する。
An insulating member 32 f is fixed to the axial end surface of the
分割鉄心60は、ティース32cとは直角方向、すなわち、バックヨーク32bの円周方向に、バックヨーク32bの端面63、64を有する。分割鉄心60は、ティース32cに巻線を巻き回した後、バックヨーク32bの端面63、64にて、溶接し、分割鉄心60どうしを接合する。
The
しかしながら、固定子鉄心32aは、分割鉄心60を複数個繋ぎ合わせるので、固定子巻線32dを巻き回した分割鉄心60を環状に整列させるなどの作業および工程が多い。また、環状に整列させたとき、分割鉄心60が半径方向にずれることが多い。環状に整列させる作業は、非常に高度な技術が必要である。
そこで、分割鉄心60を予め連結してから、固定子巻線32dを巻き回す方法がある。However, since the stator core 32a connects a plurality of
Therefore, there is a method of winding the stator winding 32d after connecting the
図6は、分割鉄心を連結して、鎖状に一列に整列させた鉄心である。分割鉄心60は、バックヨーク32bを構成する電磁鋼板の一部を円周方向に伸ばし、隣接する分割鉄心のバックヨーク32bの電磁鋼板の一部と重ね合わせることができるようにしたものである。その重ね合わせ部分は、電磁鋼板の積み重ね方向にリベットなどを打ち、回動可能に係合する。これにより、隣接する分割鉄心を連結することができる。係合部分は、連結部65となる。連結された分割鉄心60は、連結部65を中心に回動させると、バックヨーク32bの端面63と64とが接触あるいは押圧されて、回動が制止される。
FIG. 6 shows an iron core in which divided iron cores are connected and aligned in a row. The
固定子巻線32dの巻き回し場合、図6のように、分割鉄心60が一列に整列した状態で、固定子巻線32dをティース32cに巻き回す。これにより、巻線治具の固定子への接触や干渉を起さずに、固定子巻線32dを巻き回すことができる。固定子鉄心32aは、固定子巻線32dをティース32cに巻き回した後、図7のように、各連結部65を中心に回動させ、分割鉄心60を環状に形成する。なお、環を閉じるための最後の接合面66A、66Bは、溶接にて接合される。分割鉄心60には絶縁部材32fが装着される。絶縁部材32fは、分割鉄心60の電磁鋼板の積み重ね方向の端面に配置されるので、連結部の電磁鋼板の積み重ね方向の端面にも配置される。そのため、絶縁部材32fが連結部にリベットを挿入する方向を塞ぐので、固定子巻線32dを巻き回してから電磁鋼板の積み重ね方向にリベットなどを打つ接合は困難である。よって、溶接にて接合されることが一般的である。
When winding the stator winding 32d, as shown in FIG. 6, the stator winding 32d is wound around the teeth 32c with the divided
図8は、分割鉄心60どうしを接合した固定子鉄心32aの状態であり、環状に形成される。
環状に形成された固定子鉄心32aは、密閉容器1に圧入される。その後、密閉容器1に固定子鉄心32aを溶接して、固定する。すなわち、固定子鉄心32aは、密閉容器1の内壁に固定される。なお、固定子鉄心32aの外径の外周面には、突起が設けられている。その突起と、密閉容器1の内壁とが接触して、固定される。したがって、密閉容器1の内壁と固定子鉄心32aの外径の外周面との間には、隙間が設けられる。これにより、密閉容器1の変形の影響を緩和している。FIG. 8 shows a state of the stator core 32a in which the divided
An annularly formed stator core 32 a is press-fitted into the
電動機構部3の回転速度の速度むらは、騒音発生や効率低下の原因となる。電動機構部3の回転速度に速度むらを抑制するためには、固定子鉄心32aが、軸方向に垂直な断面が真円に近く、ティース32cが等間隔に整列している方が良い。しかしながら、固定子鉄心32aは、分割鉄心60を、溶接にて、繋ぎ合わせるので、熱作用による変形が生じる。さらに、密閉容器1に固定したとき、圧入、溶接、焼き嵌めなどにて発生する荷重により、固定子鉄心32aは変形する。例えば、密閉容器1に固定子32を圧入する場合は、密閉容器1により固定子鉄心32aは締め付けられる荷重を受ける。また、密閉容器1に固定子32を溶接する場合においても、密閉容器1の熱膨張と熱収縮によって、固定子鉄心32aは荷重を受ける。焼き嵌めも同様である。圧縮機では、高圧高温の冷媒ガスが電動機構部3を通過するため、密閉容器1と電動機構部3とはその熱作用も受け、固定子鉄心32aは荷重を受ける。それらの荷重によって、分割鉄心60は径方向、周方向に移動しようとし、歪みや変形が生じ、固定子鉄心32aは真円から変形する。
Unevenness of the rotational speed of the
分割鉄心を予め連結している場合でも、接合部66が溶接されるので、その熱作用によって、真円から変形する。また、分割鉄心を予め連結した固定子鉄心32aでは、連結部65と接合部66とで、剛性の異なりから、変形あるいは歪みを発生する。連結部65は、可動できるが、接合部66は、可動できないので、固定子鉄心32aに荷重がかかれば、分割鉄心60は径方向、周方向に移動しようとし、固定子鉄心32aは真円から変形する。
Even when the split iron cores are connected in advance, the joint 66 is welded, so that it is deformed from a perfect circle by its thermal action. Further, in the stator core 32a in which the divided iron cores are connected in advance, the connecting
そこで、本実施の形態では、分割鉄心どうしの全ての接合部を溶接すること無く、回動可能な連結部にて連結し、その連結部に固定子鉄心32aを密閉容器1に組み込むときの荷重や応力を緩和させていく構造とした。すなわち、絶縁部材32fが連結部にリベットを挿入する方向を塞いでも、連結部は連結可能な構造とした。図9、10、11、12は、その連結構造の詳細を説明するものである。
Therefore, in the present embodiment, all the joint portions of the split iron cores are connected by a rotatable connecting portion without welding, and the load when the stator core 32a is incorporated in the sealed
図中の分割鉄心60の電磁鋼板の構成から説明する。
分割鉄心60は、第1の型の電磁鋼板71と第2の型の電磁鋼板72とが積み重ねられて構成されている。すなわち、固定子鉄心32aを形成したときの軸方向に積層されたものである。第1の型の電磁鋼板71と第2の型の電磁鋼板72とは、電磁鋼板に対し垂直方向すなわち積層方向から見た平面視でT字形状である。それぞれ、分割鉄心60と、同じく、円弧形状のバックヨーク32bを形成する部分と、バックヨーク32bの中央にほぼ直角に設けられたティース32cを形成する部分と、から構成される。分割鉄心60は、第1の型の電磁鋼板71と第2の型の電磁鋼板72とが交互に積み重ねられ、配置された構造になっている。
図9は、第1の型の電磁鋼板71の全体形状を示しているとともに、第1の型の電磁鋼板71の連結部を拡大して示している。図9の4段中3段目が、第1の型の電磁鋼板71の全体を電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、4段目は、第1の型の電磁鋼板71のバックヨーク部分をバックヨークの周方向かつ電磁鋼板に対し垂直方向にて切断した断面を表したものである。2段目は、第1の型の電磁鋼板71の連結部の拡大したものを電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、1段目は、2段目の拡大部分をバックヨークの周方向かつ電磁鋼板に対し垂直方向にて切断した断面を表したものである。
図10は、第2の型の電磁鋼板72の全体形状を示しているとともに、第2の型の電磁鋼板72の連結部を拡大して示している。図10も図9と同じく、4段中3段目が、第2の型の電磁鋼板72の全体を電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、4段目は、第2の型の電磁鋼板72のバックヨーク部分をバックヨークの周方向かつ電磁鋼板に対し垂直方向にて切断した断面を表したものである。2段目は、第2の型の電磁鋼板72の連結部を拡大したものを電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、1段目は、2段目の拡大部分をバックヨークの周方向かつ電磁鋼板に対し垂直方向にて切断した断面を表したものである。
図11は、第1の型の電磁鋼板71と第2の型の電磁鋼板72とを積み重ねたところを表し、分割鉄心の全体を示している。図11の上段は、分割鉄心の全体を電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、下段は、分割鉄心のバックヨークをバックヨークの周方向かつ電磁鋼板に対し垂直方向にて切断した断面を表したものである。断面は、説明の便宜上、第1の型の電磁鋼板71を1枚、第2の型の電磁鋼板72を1枚、重ねたところを表しただけで、分割鉄心は、各電磁鋼板を複数枚、積層して、構成される。
図12は、分割鉄心の任意の連続する4つの層L1〜L4における第1の型の電磁鋼板71及び第2の型の電磁鋼板72の連結部を示している。図12は、図9、10の拡大部分と同じく、電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものである。第1の型の電磁鋼板71及び第2の型の電磁鋼板72の積層数は、4つよりも多いことが望ましいが、ここでは、説明の便宜上、4つの層L1〜L4だけを示している。
また、図9、10、11、12は、隣接する分割鉄心の、第1の型の電磁鋼板71と、第2の型の電磁鋼板72と、その積層体を表すものであるが、その説明の便宜上、図中、左側の電磁鋼板(71,72)を積層して左側に形成される分割鉄心を第1分割鉄心60A、右側の電磁鋼板(71,72)を積層して右側に形成される分割鉄心を第2分割鉄心60B、と説明する。さらに、第1の型の電磁鋼板71の右側拡大部分を電磁鋼板73、第2の型の電磁鋼板72の右側拡大部分を電磁鋼板74、と説明する。同様に、第2の型の電磁鋼板72の左側拡大部分を電磁鋼板75、第1の型の電磁鋼板71の左側拡大部分を電磁鋼板76、と説明する。したがって、図中、拡大図の左側に配置した部品は、第1分割鉄心60Aのバックヨーク32bの右側の端部の部分拡大図であり、拡大図の右側に配置した部品は、第2分割鉄心60Bのバックヨーク32bの左側の端部の部分拡大図である。第1分割鉄心60Aと第2分割鉄心60Bとは、説明の便宜上の区別であり、隣接する同型の分割鉄心である。It demonstrates from the structure of the electromagnetic steel plate of the division |
The
FIG. 9 shows the overall shape of the first type of
FIG. 10 shows the overall shape of the second type of
FIG. 11 shows a state where the first type of
FIG. 12 shows a connecting portion of the first type
9, 10, 11, and 12 show the first type of
電磁鋼板73は、電磁鋼板74と重なっている積層部分3Aと、電磁鋼板74よりもバックヨーク32bの周方向の外側に突き出している突出部分3Bとを有する。穴81は突き出している突出部分3Bに設けられている。分割鉄心60Aと分割鉄心60Bとが連結されているとき、分割鉄心60Aの電磁鋼板73の電磁鋼板74よりもバックヨーク32bの周方向の外側に突き出した先の端3Cが、連結された分割鉄心60Bの電磁鋼板76の端6Cと隣接する。
The
電磁鋼板73の穴81は、電磁鋼板73に対して垂直方向と直行する断面が扇形状である。穴81の円弧形状のバックヨーク32bの内周側の内壁81Aと、穴81の円弧形状のバックヨーク32bの外周側の内壁81Bとは、扇形状の直線部を構成する。すなわち、電磁鋼板73に対し垂直方向から見た平面視で直線状の面である。穴81の端3C側の内壁81Cは、扇形状の円弧部を構成する。すなわち、電磁鋼板73に対し垂直方向から見た平面視で円弧形状の面である。端3C側とは、電磁鋼板74が積み重ねられている側とは反対側のことである。穴81の端3Cとは反対側、すなわち、電磁鋼板74側の内壁は、任意の形状で構わない。本実施の形態において、その内壁は、電磁鋼板73に対し垂直方向から見た平面視で円弧形状の面で構成される。
The
電磁鋼板75は、電磁鋼板76と重なっている積層部分5Aと、電磁鋼板76よりもバックヨーク32bの周方向の外側に突き出している突出部分5Bとを有する。突起82は突き出している突出部分5Bに設けられている。分割鉄心60Aと分割鉄心60Bとが連結されているとき、分割鉄心60Bの電磁鋼板75の電磁鋼板76よりもバックヨーク32bの周方向の外側に突き出した先の端5Cが、連結された分割鉄心60Aの電磁鋼板74の端4Cと隣接する。
The
電磁鋼板75の突起82は、電磁鋼板を積み重ねた方向、すなわち、電磁鋼板75に対して垂直方向に突き出しており、弾性を持っている。突起82は、電磁鋼板74側より、電磁鋼板76側の方が、突き出した形状となっている。すなわち、電磁鋼板74側から電磁鋼板76の方向に傾斜を有する。突起82の円弧形状のバックヨーク32bの内周側の外周面82Aと、突起82の円弧形状のバックヨーク32bの外周側の外周面82Bとは、互いに対向し、ほぼ平行な面である。そして、電磁鋼板75に対し垂直方向から見た平面視で直線状の面である。突起82の電磁鋼板76が積み重ねられている側の外周面82Cは、第3電磁鋼板75に対し垂直方向から見た平面視で円弧形状である。電磁鋼板76が積み重ねられている側とは、ティース32cが配置されている側のことである。
したがって、突起82の外周面82Cは、穴81が配置された側の外周面であり、穴81の内壁81Cは、突起82が配置された側とは反対側の内壁である。
突起82の外周面82Cの円弧形状は、穴81の内壁81Cと同一半径、同一形状の円弧形状である。すなわち、突起82の外周面82Cの円弧形状の半径と、穴81の内壁81Cの円弧形状の半径とは、一致する。突起82は、任意の方法で形成されてよいが、本実施の形態では、電磁鋼板75の一部が切り起こされることで形成されている。The
Therefore, the outer peripheral surface 82C of the
The arc shape of the outer peripheral surface 82C of the
以上の構成により、分割鉄心60Aは、バックヨーク32bの一方の端部に穴81を備えている。分割鉄心60Bは、バックヨーク32bの一方の端部に突起82を備えている。分割鉄心60Aと60Bとは、説明の便宜上の区別なので、分割鉄心60Aと60B、すなわち、分割鉄心60は、バックヨーク32bの一方の端部に穴81を備え、もう一方の端部に突起82を備えた構成である。
With the above configuration, the
分割鉄心60Aと分割鉄心60Bとが連結されているとき、電磁鋼板71の穴81には、電磁鋼板72の突起82が嵌っている。これにより、少なくとも突起82が突き出している方向においては、電磁鋼板72の枚数と同じ個数の突起82によって、分割鉄心60どうしが係合される。したがって、突起82の個数が多いほど、分割鉄心60どうしの係合力が強くなる。突起82が穴81に嵌ることで、分割鉄心60Aと分割鉄心60Bとの連結部を構成する。
When the divided
穴81の形状と、突起82の形状とについて、説明する。
穴81の扇形状の中心をPとすると、中心Pは穴81より電磁鋼板74側にある。穴81の内壁81Cは、Pを中心とする円弧形状で構成される。突起82の外周面82Cは、中心Pから穴81の内壁81Cまでと同一半径で描かれる円弧形状にて構成されている。突起82が穴81に嵌め込まれたとき、突起82の外周面82Cは、Pを中心とする円弧形状に配置される。すなわち、突起82の外周面82Cと、穴81の内壁81Cとは、面接触するように構成されている。なお、中心Pは、分割鉄心60を回動させるときの中心となる。The shape of the
If the fan-shaped center of the
Pを中心に分割鉄心60を回動させるので、電磁鋼板73の電磁鋼板76側の端面と、電磁鋼板74の電磁鋼板75側の端面、電磁鋼板75の電磁鋼板74の端面、電磁鋼板76の電磁鋼板73側の端面も、Pを中心とする円弧形状に構成されることが好ましい。
Since the
次に、図13、図14、図15、図16及び図17を参照して、固定子鉄心32aの構成を実現するための手順を説明する。具体的には、隣接する分割鉄心60を鎖状に連結し、連結された鉄心を連結部から屈折させる。この手順は、本実施の形態に係る固定子鉄心32aの製造方法の一部の工程に相当する。なお、図13、図14、図15、図16、図17は、分割鉄心60の連結部を拡大し、電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、図中、Xは、分割鉄心60A、60Bが固定子鉄心32aを形成したときの周方向を表わし、Yは、分割鉄心60A、60Bが固定子鉄心32aを形成したときの半径方向を表わし、Zは、分割鉄心60A、60Bが固定子鉄心32aを形成したときの軸方向を表わす。
Next, with reference to FIG. 13, FIG. 14, FIG. 15, FIG. 16 and FIG. 17, a procedure for realizing the configuration of the stator core 32a will be described. Specifically, adjacent divided
まず、分割鉄心60Aと60Bを連結する手順を説明する。
図13に示すように、電磁鋼板75および電磁鋼板76が、電磁鋼板73および電磁鋼板74に向かって、移動される。すなわち、分割鉄心60Bを、分割鉄心60Aに向かって、移動する。そのとき、分割鉄心60Aの電磁鋼板73と、分割鉄心60Bの電磁鋼板76とが、同層となるように移動される。同様に、分割鉄心60Aの電磁鋼板74と、分割鉄心60Bの電磁鋼板75とが、同層となるように移動される。First, the procedure for connecting the
As shown in FIG. 13, the
図14に示すように、層L2の電磁鋼板75は、1つ上の層L1の電磁鋼板73の下に生じる隙間に挿入される。層L2の電磁鋼板75が挿入される過程において、層L2の電磁鋼板75の突起82は、層L1の電磁鋼板73の周方向端部により、軸方向の突起82が突き出している側と逆側に力を受け、弾性変形する。具体的には、突起82は、層L2の電磁鋼板75が挿入されるに従い、突起82の傾斜面に接触する層L1の電磁鋼板73の周方向端部によって徐々に押しつぶされていく。この電磁鋼板73の周方向端部は、図12に示した層L1の電磁鋼板73の端3Cに相当する。
As shown in FIG. 14, the
層L4の電磁鋼板75も、層L2の電磁鋼板75と同じように、1つ上の層L3の電磁鋼板73の下に生じる隙間に挿入される。
したがって、層L3の電磁鋼板73は、1つ上の層L2の電磁鋼板75の下に生じる隙間に挿入されることになる。Similarly to the
Therefore, the
上記のように、本実施の形態では、電磁鋼板75の突起82が弾性変形するため、圧入等の他の方法に比べて容易に電磁鋼板75を挿入することができる。
As described above, in the present embodiment, since the
図15に示すように、層L2の電磁鋼板75の突起82は、層L1の電磁鋼板73の穴81まで到達すると、弾性力によって元の形状に戻り、穴81に嵌る。これにより、層L2の電磁鋼板75と層L1の電磁鋼板73とが係合される。層L4の電磁鋼板右側75と層L3の電磁鋼板73も、層L2の電磁鋼板75と層L1の電磁鋼板73と同じように係合される。
なお、穴81と突起82とが嵌め込まれたとき、突起82の外周面82Cと穴81の内壁81Cとが接触した状態、および、突起82の外周面82Bと穴81の内壁81Bとが接触した状態で、係合される。As shown in FIG. 15, when the
When the
以上のような仕組みにより、穴81と突起82とを係合し、分割鉄心60Aと分割鉄心60Bとは連結される。このとき、穴81と突起82とにより、連結部65が構成される。そして、連結部65は、突起82の外周面82Cと穴81の内壁81Cとが接触した状態、および、突起82の外周面82Bと穴81の内壁81Bとが接触した状態で、係合されている。
以上のような手順をその他の分割鉄心60にて繰り返すことで、その他の分割鉄心60も順に連結させ、鎖状に連結された鉄心を形成することができる。With the mechanism as described above, the
By repeating the above procedure on the other divided
図16に示すように、仮に連結された分割鉄心60Bが、分割鉄心60Aから、移動してきた方向とは逆方向に向かって、引っ張られたとしても、分割鉄心60Bの突起82が、分割鉄心60Aの穴81に嵌っているため、突起82の外周面82Cと穴81の内壁81Cとの間で接触力、すなわち、抗力が働き、分割鉄心60Aと60Bが引き離されることはない。特に、突起82の外周面82Cと穴81の内壁81Cとは、同一中心、同一半径の円弧形状であるので、面と面との面接触にて、大きな接触力が働く。また、面接触のため、より大きな接触力が働いても、面全体に荷重が分散され、突起82と穴81を損傷させることなく、係合状態を保つことができる。
As shown in FIG. 16, even if the divided
突起82と穴81とが、点接触あった場合、接触点に荷重が集中して、突起82と穴81を損傷させる可能性がある。例えば、突起82が電磁鋼板75の垂直方向と直行する断面において、方形の場合は、方形の頂点と、穴81の内壁81Cの円弧形状の面が点接触する。大きな接触力が働いた場合、突起82あるいは穴81を損傷させる可能性がある。しかし、本実施の形態では、面接触がそれを防止する。
When the
なお、連結された分割鉄心60Bが、分割鉄心60Aに対し、移動してきた方向に向かって、押されたとしても、電磁鋼板73の端3Cと、電磁鋼板76の端6Cとが押し合い、電磁鋼板74の端4Cと、電磁鋼板75の端5Cとが押し合うので、お互いに制止し合い、突起82が穴81から外れることはない。すなわち、分割鉄心60Aと60Bの連結が外れることはない。
また、連結された分割鉄心60A、60Bが、径方向にずれるような力が働いたとしても、突起82の外周面82Bと穴81の内壁81Bとの間の接触力により、径方向にずれることはない。この場合も、突起82と穴81との面接触により、面全体に荷重が分散され、突起82と穴81を損傷させることなく、係合状態を保つことができる。Even if the connected divided
In addition, even if a force that shifts the connected divided
次に、鎖状に連結された鉄心を連結部から屈折させる手順を説明する。具体的には、連結部65を中心に分割鉄心60Bを、分割鉄心60Aのティースに向かって移動させる。
Next, a procedure for refracting the iron cores connected in a chain shape from the connecting portion will be described. Specifically, the
分割鉄心60Aと60Bが鎖状に連結されているとき、突起82の外周面82Bと穴81の内壁81Bとが接し、突起82の外周面82Cと穴81の内壁81Cとが接する状態で、係合されている。分割鉄心60Bを分割鉄心60Aのティースに向かって移動させると、突起82は、突起82の外周面82Cが穴81の内壁81Cに沿いながら、穴81の内壁81B側から穴81の内壁81A側へ移動する。そして、図17のように突起82の外周面82Aと穴81の内壁81Aとが接する状態で制止する。
これにより、連結された分割鉄心60Aと60Bとが、連結部65のP点を中心に回動し、屈折させることができる。このように回転することにより、分割鉄心60Bは、回動の軌道を外れることなく、回動できる。When the
Thereby, the divided
なお、分割鉄心60が、連結部65のP点を中心に回動すると、電磁鋼板76の端6Cは、電磁鋼板73の端3Cに沿って移動し、電磁鋼板75の端5Cは、電磁鋼板74の端4Cに沿って移動する。突起82の外周面82Cと穴81の内壁81Cとの接触力以外に、電磁鋼板76の端6Cと電磁鋼板73の端3Cとの接触力と、電磁鋼板75の端5Cと電磁鋼板74の端4Cとの接触力とを、加え、そして、利用しながら回動するので、回動の軌道を外れることなく、分割鉄心60を回動させることができる。
When the
なお、分割鉄心60は、連結部65のP点を中心に回動したとき、突き合わせ面どうしも接触あるいは押圧されて、回動を制止させる。
具体的に説明すると、第1の型の電磁鋼板71は、図9のようにバックヨークの周方向の両端には、突き合わせ面83、84を有している。第2の型の電磁鋼板72は、図10のようにバックヨークの周方向の両端には、突き合わせ面85、86を有している。分割鉄心60を環状にすると、分割鉄心60Aと分割鉄心60Bは、分割鉄心60Bの突き合わせ面83と、分割鉄心60Aの突き合わせ面84とが、接する状態となる。同様に、分割鉄心60Bの突き合わせ面85と、分割鉄心60Aの突き合わせ面86とが、接する状態となる。In addition, when the
More specifically, the first type of
したがって、分割鉄心60を回動させると、突起82の外周面82Aと穴81の内壁81Aとが接する以外に、一方の分割鉄心60の電磁鋼板71の突き合わせ面83と、もう一方の分割鉄心60の電磁鋼板71の突き合わせ面84とが接触あるいは押圧され、一方の分割鉄心60の電磁鋼板72の突き合わせ面85と、もう一方の分割鉄心60の電磁鋼板72の突き合わせ面86とが接触あるいは押圧されて、回動が制止される。
Therefore, when the
なお、突き合わせ面どうしが、確実に接触することによって、バックヨーク32bを通過する磁束の磁路を狭めることなく、環状の固定子鉄心32aを形成することができる。固定子鉄心32aは、バックヨーク32bの磁路を狭めないので、電動機構部3の効率を低下させることもなく、構成できる。
It should be noted that the annular stator core 32a can be formed without the magnetic path of the magnetic flux passing through the back yoke 32b being narrowed by the reliable contact between the butted surfaces. Since the stator core 32a does not narrow the magnetic path of the back yoke 32b, the stator core 32a can be configured without reducing the efficiency of the
以上のような手順にて、隣接する分割鉄心どうしを鎖状に連結し、連結された鉄心を連結部から屈折させることができる。
屈折後も、鎖状に連結された状態と同様、分割鉄心60Bが、分割鉄心60Aから、移動してきたとは逆側に向かって、引っ張られたとしても、突起82の外周面82Cと、穴81の内壁81Cとが、面と面との面接触にて、突起82と穴81の内壁との接触力が働き、分割鉄心60Aと60Bが引き離されることはない。そして、突起82と穴81は、面接触しているので、接触力としての荷重は分散され、突起82あるいは穴81を損傷させることなく、係合状態を保つことができる。
分割鉄心60Aと60Bとが、周方向に押されても、突き合わせ面83と84、85と86が、お互いに制止し合い、突起82が穴81から外れることはない。すなわち、分割鉄心60Aと60Bの連結が外れることはない。
また、連結された分割鉄心60A、60Bが、径方向にずれるような力が働いたとしても、突起82の外周面82Aと穴81の内壁81Aとの間の接触力により、径方向にずれることはない。この場合も、突起82と穴81との面接触により、面全体に荷重が分散され、突起82と穴81を損傷させることなく、係合状態を保つことができる。By the procedure as described above, adjacent divided iron cores can be connected in a chain shape, and the connected iron cores can be refracted from the connecting portion.
Even after refraction, even if the
Even if the divided
In addition, even if a force that shifts the connected divided
なお、従来、最後に環を閉じる接合面66Aと66Bとを溶接していたが、本実施の形態では、最後に環を閉じる部分にも、他の連結部と同様に、突起82と穴81を設け、突起82が穴81に嵌って、係合される構成とする。この構成を使用することによって、分割鉄心60に絶縁部材32fを装着した状態でも、隣接する分割鉄心60どうしを連結することができる。なぜならば、電磁鋼板75を、1つ上の層の電磁鋼板73の下に生じる隙間に挿入することによって、突起82が穴81に嵌るので、電磁鋼板の積層方向にリベットを打ったり、かしめを行ったりする必要なく、連結できる。絶縁部材32fが、連結部を覆っていても、分割鉄心60の連結に支障をきたすことは無い。
Conventionally, the joint surfaces 66A and 66B that finally close the ring are welded, but in the present embodiment, the
ただし、最後に環を閉じるときの突起82を穴81に嵌める手順は、前述のように、連結後、回動させるという組立はできない。連結作業と回動作業とを、個別に行うことはできず、回動させながら連結する手順となる。しかしながら、係合の後の荷重に対する効果は、他の連結部と全く同じである。
However, the procedure of fitting the
以上により、固定子鉄心32aは、所定の環状の形状を得ることができる。
組み立て中に、連結された分割鉄心60に荷重が加わっても、連結された分割鉄心60どうしが引き離されることはない。特に、突起82の外周面82Cと、穴81の内壁81Cとが、面接触して、接触力が働き、分割鉄心60どうしが引き離されることを抑制する。突起82と穴81は、面接触することにより、接触力としての荷重は分散され、突起82あるいは穴81を損傷させることもなく、係合状態を保つことができる。
また、連結された分割鉄心60に逆方向の荷重が加わったとしても、突き合わせ面が、お互いに制止し合い、突起82が穴81から外れることはなく、係合状態を保つことができる。
また、連結された分割鉄心60が、径方向にずれるような力が働いたとしても、突起82の外周面82Aと穴81の内壁81Aとの間の接触力により、径方向にずれることはない。この場合も、突起82と穴81との面接触により、面全体に荷重が分散され、突起82と穴81を損傷させることなく、係合状態を保つことができる。As described above, the stator core 32a can have a predetermined annular shape.
Even if a load is applied to the
Further, even if a reverse load is applied to the connected divided
Further, even if a force that shifts the connected divided
また、最後に環を閉じる接合部を、溶接することなく、環状にすることができるので、工作性が良くなる。さらに、固定子鉄心32aの連結部を全て同じ構造のものにすることができるので、固定子鉄心32aの環の剛性も均等にすることができる。固定子鉄心32aの環の剛性を均等にすることができるので、固定子鉄心32aは固定子鉄心32aに加わる荷重に対する歪みにも強くなる。 Moreover, since the joint part which closes a ring last can be made into a cyclic | annular form without welding, workability | operativity improves. Furthermore, since all the connecting portions of the stator core 32a can have the same structure, the rigidity of the ring of the stator core 32a can be made uniform. Since the rigidity of the ring of the stator core 32a can be made uniform, the stator core 32a is also resistant to strain with respect to the load applied to the stator core 32a.
一方、固定子鉄心32aが環状に組み立てられた後に、環形状から変形するような荷重がかかった場合には、連結部の回動構造、制止構造と、突き合わせ面の制止構造により、その荷重を分散させるとともに、分割鉄心の周方向、径方向のずれを制止する。
例えば、熱作用により、部品が膨張し、収縮しても、連結部の回動構造と制止構造、および、突き合わせ面の制止構造が、歪みに対する反発力を発生し、固定子鉄心32aの環形状を維持しようする。これにより、密閉容器1に圧入、溶接を行っても、真円度を維持することができる。On the other hand, after the stator core 32a is assembled in an annular shape, when a load that deforms from the ring shape is applied, the load is reduced by the rotating structure of the connecting portion, the restraining structure, and the restraining structure of the butting surface. While dispersing, it restrains the circumferential and radial shifts of the split iron core.
For example, even if the component expands and contracts due to thermal action, the rotation structure and restraining structure of the connecting portion and the restraining structure of the butting surface generate a repulsive force against distortion, and the annular shape of the stator core 32a Try to maintain. Thereby, even if it press-fits and welds to the
また、固定子鉄心32aを密閉容器1に組み込み、圧縮機として動作させたとき、高圧高温の冷媒ガスが通過する用い方をしても、固定子鉄心32aは、冷媒ガスの熱作用による歪みを吸収して、真円度を保つことができる。
In addition, when the stator core 32a is incorporated in the
以上のように、本実施の形態の固定子鉄心を密閉容器に組み込んだとき、歪みを吸収して、高い真円度を維持することができる。すなわち、密閉容器に組み込むときの荷重や応力を緩和し、固定子の変形を抑制した、回転むらを抑えた電動機構部が得られる。そして、その電動機構部を圧縮機に用いることにより、騒音や効率低下を抑制した圧縮機が得られる。
また、冷媒圧縮用の圧縮機として動作させたときも、高圧高温の冷媒ガスの熱作用による影響も抑制でき、騒音や効率低下を抑制した圧縮機が得られる。As described above, when the stator core of the present embodiment is incorporated in a sealed container, strain can be absorbed and high roundness can be maintained. That is, it is possible to obtain an electric mechanism section that reduces the load and stress when incorporated in the sealed container and suppresses deformation of the stator and suppresses uneven rotation. And the compressor which suppressed the noise and the efficiency fall is obtained by using the electric mechanism part for a compressor.
In addition, even when operated as a compressor for refrigerant compression, the influence of the heat action of the high-pressure and high-temperature refrigerant gas can be suppressed, and a compressor that suppresses noise and efficiency reduction can be obtained.
また、圧縮機電動機の固定子として、従来と変わらず、分割鉄心に絶縁部材を装着し、固定巻線を巻き付けてから、環状に組み立てることができ、作業環境を変えることなく、製造することができる。 Also, as a stator of a compressor motor, it is possible to manufacture without changing the working environment, as before, by attaching an insulating member to a split iron core, winding a fixed winding, and then assembling in a ring shape. it can.
また、分割鉄心の連結部が絶縁部材にて覆われていて、連結部が目視できない状態であっても、穴と突起とは、面接触により、制止位置が定まっているので、係合されたときの係合位置と状態が、作業中に、把握しやすい。 Even if the connecting portion of the split iron core is covered with an insulating member and the connecting portion is not visible, the hole and the protrusion are engaged because the stop position is determined by surface contact. It is easy to grasp the engagement position and state at the time of work.
また、従来とは作業環境が変わらない分割鉄心を用いることができるため、固定子巻線に線径の太い電線を使用しても、固定子の巻線空間の制約を受けずに、必要な巻数を巻き回すことができる。すなわち、電動機構部の必要なトルクを維持し、固定子巻線による損失を低減した、効率の良い圧縮機が得られる。 In addition, since a split core that does not change the work environment can be used, it is necessary to use a thick wire for the stator winding without being restricted by the winding space of the stator. The number of turns can be wound. That is, it is possible to obtain an efficient compressor that maintains the necessary torque of the electric mechanism and reduces the loss due to the stator winding.
また、固定子が、周方向、径方向に荷重を受けても、分割鉄心が周方向、径方向にずれを制止、抑制しているので、分割鉄心のバックヨークの突き合わせ面の間に隙間が生まれることなく、突き合わせ面どうしが確実に接触し、環状に保つことができる。これにより、バックヨークを通過する磁路が狭め、電動機構部の効率を低下させることなく、効率の良い圧縮機が得られる。 Even if the stator receives a load in the circumferential direction and the radial direction, the split core prevents and suppresses the deviation in the circumferential direction and the radial direction, so there is a gap between the butted surfaces of the back yoke of the split core. Without being born, the abutting surfaces can be reliably in contact with each other and kept in an annular shape. As a result, the magnetic path passing through the back yoke is narrowed, and an efficient compressor can be obtained without reducing the efficiency of the electric mechanism.
また、固定子鉄心の連結に溶接部を持たないことにより、固定子鉄心の連結部を全て同じ構造のものにすることができるので、固定子鉄心の環の剛性も均等にすることができる。固定子鉄心の環の剛性を均等にすることができるので、固定子鉄心は固定子鉄心に加わる荷重に対する歪みにも強くなる。さらに、溶接を行わないことにより、工作性も良くなる。 Further, since there is no welded portion for connecting the stator cores, all of the connecting portions of the stator cores can have the same structure, so that the rigidity of the stator core rings can be made uniform. Since the rigidity of the stator core ring can be made uniform, the stator core is also resistant to strain with respect to the load applied to the stator core. Furthermore, workability is improved by not performing welding.
また、固定子鉄心の連結に溶接部を持たないことにより、分割鉄心を構成する電磁鋼板は2種類で良くなり、プレスなどの打ち抜き型などが省設備化でき、生産装置が効率的に使用できるようになる。 In addition, since there are no welds in the connection of the stator cores, two types of electrical steel sheets can be used to form the split cores, and stamping dies such as presses can be saved, and production equipment can be used efficiently. It becomes like this.
なお、本実施の形態では、突起82あるいは穴81を有する電磁鋼板についてのみ、説明してきたが、積層される電磁鋼板は、全て、突起82あるいは穴81を有する必要はない。重ね合わせて行く途中の電磁鋼板に、突起82および穴81を持たない電磁鋼板を用いても良い。突起82および穴81を持たない電磁鋼板を用いることにより、電磁鋼板75を、1つ上の層の電磁鋼板73の下に生じる隙間に挿入するとき、電磁鋼板どうしの抵抗が少なくなり、挿入性が改善できる。
In the present embodiment, only the electrical steel sheet having the
穴81の電磁鋼板74側の内壁、すなわち、中心P側の内壁も、電磁鋼板73に対し垂直方向から見た平面視で円弧形状の面としたが、必ずしも、円弧形状である必要はない。例えば、図18に示すように、電磁鋼板を積層する方向すなわち電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で直線状であっても構わない。その直線状の内壁は、少なくとも、穴81の内壁81Aおよび穴81の内壁81Bと直行する2辺で構成されていれば良い。そのような構成とすることにより、分割鉄心60Aと分割鉄心60Bとを連結するとき、突起82が穴81に嵌ることを、突起82と穴81の中心P側の内壁とが、阻害はしない。さらに、分割鉄心60Bを回動するとき、突起82が穴81の中を移動することを、突起82と穴81の中心P側の内壁とが、阻害はしない。
一方、穴81の中心P側の内壁が円弧形状とすることに対し、穴81の内壁81Aおよび穴81の内壁81Bと直行する内壁とすることにより、分割鉄心60Bを回動する前の穴81に対する突起82の位置、および、分割鉄心60Bを回動した後の穴81に対する突起82の位置が、決まりやすくなる。それにより、係合状態が安定し、さらに、連結が外れ難くなる。Although the inner wall of the
On the other hand, the inner wall on the center P side of the
実施の形態2.
実施の形態1では、電磁鋼板73の穴81が、電磁鋼板を積層する方向すなわち電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で扇形状である例について説明した。この場合、扇形状の中心Pは、穴81より電磁鋼板74側にあり、P点が分割鉄心60Bの回動の中心となる。しかしながら、電磁鋼板73の穴は、必ずしも、扇形状である必要もなく、回動の中心も穴81より電磁鋼板74側にある必要はない。回動の中心が穴81と同じ位置にある場合について、説明する。
In the first embodiment, the example in which the
図19は、分割鉄心60の連結部を拡大し、電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものである。図20は、図19の穴部分を拡大したものである。電磁鋼板73の穴をほぼ円形にし、突起をその形状に合わせた以外は、実施の形態1と同じであり、同一部品は同一符号で表す。
FIG. 19 is an enlarged view of the connecting portion of the
電磁鋼板73の穴87は、電磁鋼板73に対して垂直方向と直行する断面がほぼ円形状であって、その内壁に中心方向に向かって突出する2つの凸部90、91を有する。凸部90、91は、お互いに対向するように配置されている。さらに、凸部90、91は、同形状であり、電磁鋼板73に対して垂直方向と直行する断面は、直線状の2辺からなる三角形状である。
凸部90は、電磁鋼板74側の1辺を構成する外周面90Bと、電磁鋼板76側の1辺を構成する外周面90Aと、から、構成されている。凸部91は、電磁鋼板74側の1辺を構成する外周面91Aと、電磁鋼板76側の1辺を構成する外周面91Bとから、構成されている。凸部90の外周面90Aと、凸部91の外周面91Aと、は、平行に配置されている。同じく、凸部90の外周面90Bと、凸部91の外周面91Bと、は、平行に配置されている。
凸部90、91以外の穴87の内壁87Cは、円形状の一部、すなわち、円弧形状である。The
The
The inner wall 87C of the
電磁鋼板75の突起82は、実施の形態1と同じであり、電磁鋼板を積層する方向、すなわち、電磁鋼板75に対して垂直方向に突き出している。弾性を有すること、電磁鋼板74側から電磁鋼板76の方向に傾斜を有すること、突起82の円弧形状のバックヨーク32bの内周側の外周面と、突起82の円弧形状のバックヨーク32bの外周側の外周面とは、互いに対向し、ほぼ平行な平面であること、突起82の電磁鋼板76の外周面82Cは、電磁鋼板75に対して垂直方向と直行する断面が円弧形状であることは、実施の形態1の突起82と同じである。また、突起82の形成方法も、任意の方法で形成されてよいが、電磁鋼板72の一部が切り起こされることで形成できることも、実施の形態1と同じである。
The
突起82の外周面82Cの円弧形状は、穴87の半径と同一半径の円弧形状で形成されている。これにより、突起82が穴87に嵌め込まれたとき、突起82の外周面82Cは、穴87の中心を中心とする円弧形状に配置される。すなわち、突起82の外周面82Cと、穴87の内壁87Cとは、同一中心、同一半径の円弧形状または円形状であり、面と面とが面接触するように構成される。なお、穴87の中心は、分割鉄心60Bを回動させるときの中心Pとなる。
The arc shape of the outer
分割鉄心60どうしを連結させる手順、および、分割鉄心60を連結部から屈折させ、環状に成形していく手順も、実施の形態1と同じである。
具体的には、電磁鋼板75を、1つ上の層の電磁鋼板73の下に生じる隙間に挿入する。これにより、突起82が穴87に嵌り、係合される。突起82と穴87とは、突起82の外周面82Cと穴87の内壁87Cとが接触した状態、および、突起82の外周面82Aと穴87の凸部90の外周面90Aとが接触した状態、および、突起82の外周面82Bと穴87の凸部91の外周面91Aとが接触した状態で、係合される。
以上の工程で、分割鉄心60Aと分割鉄心60Bが連結され、連結部65も構成される。
次に、分割鉄心60Bを分割鉄心60AのBのティースに向かって移動させる。このとき、突起82の外周面82Cが、穴87の内壁87Cに沿って、移動することで、突起87は移動される。そして、突起82の外周面82Aと穴87の凸部90の外周面90Bとが接触し、突起82の外周面82Bと穴87の凸部91の外周面91Bとが接する状態で、制止し、移動が終了する。
これにより、連結部65は、穴89の中心Pを中心に回動することになり、突起88は、穴89の中で回転することになる。このように回転することにより、分割鉄心60Bは、回動の軌道を外れることなく、回動できる。The procedure for connecting the
Specifically, the
Through the above steps, the
Next, the
As a result, the connecting
なお、分割鉄心60Bが、連結部65を中心に回動すると、電磁鋼板76の端6Cは、電磁鋼板73の端3Cに沿って移動し、電磁鋼板75の端5Cは、電磁鋼板74の端4Cに沿って移動すること、分割鉄心60の突き合わせ面どうしが接触あるいは押圧されて、回動が制止することも、実施の形態1と同じである。
When the
しかしながら、穴87を中心に回動するので、分割鉄心の回動半径が小さくなる。したがって、径の小さな固定子鉄心32aを形成するときには、有効な構成となる。
また、穴87が凸部90、91を備えた穴であることで、突起82が嵌め込まれたとき、その制止位置を決まる。これにより、分割鉄心の連結部が絶縁部材にて覆われていて、連結部が目視できない状態であっても、穴と突起とは、面接触により、制止位置が定まっているので、係合されたときの係合位置と状態が、作業中に、把握しやすい。However, since it rotates around the
Further, since the
組み立て中に、連結された分割鉄心60に荷重が加わっても、突起82の外周面82Cと、穴87の内壁87Cとが、面と面とで面接触しているので、分割鉄心60Aと分割鉄心60Bとが引き離されることを抑制すること、その接触力としての荷重は分散され、突起88あるいは穴87が損傷しないことも、実施の形態1と同じである。
Even when a load is applied to the connected divided
また、最後に環を閉じる接合部を、溶接することなく、環状にすることができることも、実施の形態1と同じである。したがって、固定子鉄心の環の剛性も均等にすることができ、固定子鉄心は固定子鉄心に加わる荷重に対する歪みにも強くなる。さらに、溶接を行わないことにより、工作性も良くなる。
Moreover, it is the same as that of
1 密閉容器、2 圧縮機構部、3 電動機構部、4 クランクシャフト、5 吐出管、6 吸入管、11 上部容器、12 下部容器、21 シリンダ、22 ローリングピストン、23 主軸受、24 副軸受、25 ベーン、26 シリンダ室、27 ベーン溝、28 背圧室、29 吐出マフラ、30 開口部、31 回転子、31a 回転子鉄心、31b 上部バランスウェイト、31c 下部バランスウェイト、31d リベット、31e 永久磁石、31f 連通穴、31g 油分離板、32 固定子、32a 固定子鉄心、32b バックヨーク、32c ティース、32d 固定子巻線、32e スロット、32f 絶縁部材、33 リード線、34 端子、41 主軸部、42 副軸部、
43 偏芯軸部、60,60A,60B 分割鉄心、61 かしめ、62 穴、63,64 端面、65 連結部、66 接合部、66A,66B 接合面、71 第1の型の電磁鋼板、72 第2の型の電磁鋼板、73,74,75,76 電磁鋼板、81 穴、82 突起、83,84,85,86 突き合わせ面、87 穴、90,91 凸部、100 密閉型圧縮機、101 吸入マフラ、102 配管、103 凝縮器、104 膨張弁、105 蒸発器、106 四方弁。DESCRIPTION OF
43 eccentric shaft part, 60, 60A, 60B split iron core, 61 caulking, 62 holes, 63, 64 end face, 65 connecting part, 66 joint part, 66A, 66B joint surface, 71 first type electrical steel sheet, 72 2 types of electrical steel sheet, 73, 74, 75, 76 electrical steel sheet, 81 holes, 82 protrusions, 83, 84, 85, 86 butting surfaces, 87 holes, 90, 91 convex parts, 100 hermetic compressor, 101 suction Muffler, 102 piping, 103 condenser, 104 expansion valve, 105 evaporator, 106 four-way valve.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の電磁鋼板を積層して形成された分割鉄心を、周方向に、複数、連結し、円筒状に構成された固定子において、分割鉄心を溶接することなく円筒状に連結し、その連結部により、密閉容器に組み込むときの荷重や応力を緩和し、径方向、周方向への変形を抑制した固定子鉄心を提供するものである。 This invention was made in order to solve the above-described problems. A plurality of divided iron cores formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets are connected in the circumferential direction, and fixed in a cylindrical shape. In the child , the split iron core is connected in a cylindrical shape without welding, and the connecting part relaxes the load and stress when assembled in a sealed container, and provides a stator iron core that suppresses deformation in the radial and circumferential directions. To do.
この発明に係る固定子は、複数の電磁鋼板を積層して形成され、ティースとバックヨークを有する分割鉄心を、バックヨークの連結部にて、周方向に、複数、連結し、円筒状に構成された固定子において、
分割鉄心に、バックヨークの周方向の端部の一方に突起と、バックヨークの周方向の端部の他方に穴と、を備え、
連結部は、一つの分割鉄心の穴に、隣接する他の分割鉄心の突起が嵌め込まれて、係合し、回動するように構成され、
分割鉄心は、分割鉄心の全ての連結箇所を、連結部にて連結するとともに、円筒状に閉じる連結箇所も連結部にて連結したものである。
The stator according to the present invention is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates, the split iron heart with teeth and the back yoke at connecting portions of the back yoke in the circumferential direction, a plurality, is connected, in a cylindrical shape In the configured stator ,
The split core includes a collision force, and the hole in the other circumferential direction of the end portion of the back yoke, the one circumferential end portion of the back yoke,
Connecting portion, the holes of one split core, projections fitted write Marete other adjacent segment core, and the engagement is configured to rotate,
The split iron core is obtained by connecting all the connecting portions of the split iron core at the connecting portion and connecting the connecting portions closed in a cylindrical shape at the connecting portion .
この発明に係る固定子は、その分割鉄心の連結部を、一つの分割鉄心の穴に、隣接する他の分割鉄心の突起が嵌め込まれて、係合し、回動するように構成し、分割鉄心の全ての連結箇所を、連結部にて連結するとともに、円筒状に閉じる連結箇所も連結部にて連結したので、分割鉄心を溶接することなく、連結部にて連結、回動し、円筒状に構成できる。そして、その連結部によって、密閉容器に組み込むとき、固定子にかかる荷重や応力を緩和し、径方向、周方向への固定子の変形を抑制することができる。これにより、圧縮機用電動機の回転速度の速度むらを抑制し、騒音発生や効率低下を抑制することができる。 The stator according to the present invention, the connecting portion of the divided core, into the hole of one of the split cores, is fitted the protrusion of the other adjacent segment core, engaged, configured to rotate, split Since all the connecting parts of the iron core are connected by the connecting part, and the connecting part that is closed in a cylindrical shape is also connected by the connecting part, it is connected and rotated by the connecting part without welding the split iron core, Can be configured in a cylindrical shape. And when incorporating in an airtight container by the connection part, the load and stress concerning a stator can be relieve | moderated and a deformation | transformation of the stator to radial direction and the circumferential direction can be suppressed. Thereby, the speed variation of the rotation speed of the compressor motor can be suppressed, and noise generation and efficiency reduction can be suppressed.
Claims (12)
前記分割鉄心は、前記バックヨークの周方向の端部の一方に前記ティース側が円弧形状の突起と、前記バックヨークの周方向の端部の他方に前記突起が配置されている側とは反対側が円弧形状の穴と、が設けられ、
前記連結部は、一つの前記分割鉄心の前記穴に、隣接する他の前記分割鉄心の前記突起が嵌め込まれ、前記突起の前記円弧形状の外周面が前記穴の前記円弧形状の内壁に接し、係合されるように構成されたことを特徴とする固定子鉄心。A plurality of electromagnetic steel plates laminated and connected with a plurality of the back yokes of the split iron core having teeth and a back yoke in the circumferential direction at the connecting portion of the back yoke, and fixed in a cylindrical shape In the child core,
The split iron core has an arcuate protrusion on the teeth side at one end in the circumferential direction of the back yoke, and a side opposite to the side where the protrusion is disposed on the other end in the circumferential direction of the back yoke. An arc-shaped hole, and
The connecting portion has the projections of the other adjacent split cores fitted in the holes of one of the split cores, and the arc-shaped outer peripheral surface of the projections is in contact with the arc-shaped inner wall of the holes, A stator core configured to be engaged.
前記第1の電磁鋼板に前記穴が設けられ、前記第2の電磁鋼板に前記突起が設けられたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の固定子鉄心。The split iron core is configured by stacking a first electromagnetic steel plate and a second electromagnetic steel plate,
4. The stator core according to claim 1, wherein the hole is provided in the first electromagnetic steel plate, and the protrusion is provided in the second electromagnetic steel plate. 5.
前記第2の電磁鋼板は、前記バックヨークの周方向の端部の他方に、積み重ねた前記第1の電磁鋼板より前記バックヨークの周方向に突き出された突出部分を有し、
前記第1の電磁鋼板の突出部分に、前記穴が設けられ、
前記第2の電磁鋼板の突出部分に、前記突起が設けられたことを特徴とする請求項4から9のいずれかに記載の固定子鉄心。The first electromagnetic steel plate has a protruding portion protruding in the circumferential direction of the back yoke from the stacked second electromagnetic steel plates on one end of the circumferential direction of the back yoke,
The second electromagnetic steel sheet has a protruding portion that protrudes in the circumferential direction of the back yoke from the stacked first electromagnetic steel sheets, on the other end of the circumferential direction of the back yoke.
The hole is provided in the protruding portion of the first electromagnetic steel sheet,
The stator core according to any one of claims 4 to 9, wherein the protrusion is provided on a protruding portion of the second electromagnetic steel sheet.
内側に前記固定子鉄心が固定された密閉容器と、を備えた圧縮機。The stator core according to any one of claims 1 to 11,
A compressor including an airtight container in which the stator core is fixed.
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