WO2022215189A1 - 電動機の固定子、圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

電動機の固定子、圧縮機および冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2022215189A1
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stator
slot
insulating member
covering portion
electric motor
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PCT/JP2021/014749
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English (en)
French (fr)
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幸宏 山城
利夫 荒井
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation

Definitions

  • the present disclosure relates to a stator of an electric motor, a compressor, and a refrigeration cycle device, and more particularly to the structure of the stator of the electric motor.
  • a stator of an electric motor used in a compressor or the like includes a stator core, a coil, and an insulating member that insulates the stator core and the coil.
  • the stator core has a cylindrical back yoke and a plurality of teeth extending from the back yoke toward the center axis.
  • a coil is placed in the formed slot.
  • it is desired to increase the lamination factor (winding density) of the coils in order to improve the performance of the electric motor.
  • the dead space of the slots can be minimized, and at the time of winding, the plurality of split cores can be laid out in a straight line to expand the slots. is expanded to facilitate winding (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 in the unfolded state of the stator core, the back yokes of adjacent split cores are connected to each other on the outer peripheral side of their circumferential ends, and the inner peripheral side of the connecting portion is V-shaped. A gap is formed. When the plurality of split cores are annularly deformed after winding, the gap on the inner peripheral side of the connecting portion is closed.
  • the stator of the electric motor disclosed in Patent Document 1 has, as insulating members, a winding frame of a coil end portion formed of an insulating resin material and a slot insulating member.
  • the slot insulating member is provided with a bent portion for easily obtaining insulation between the stator core and the coil at a portion facing the connecting portion of the back yoke (hereinafter referred to as a connecting covering portion). Also, in order to ensure a wider winding area, a film-like insulating material is used as the slot insulating member.
  • the bent portions are formed on the inner side in order to prevent the slot insulating member from being caught between the back yokes of the adjacent split cores. That is, the shape is such that the central axis side is a mountain.
  • the bent portion is formed from one end to the other end in the axial direction in the connecting covering portion that covers the connecting portion of the back yoke.
  • the winding nozzle passes through the slots between the teeth, above the teeth, and below the teeth when winding onto the teeth. Therefore, in the configuration in which the bent portion is formed from one end to the other end in the axial direction of the connecting covering portion as in the slot insulating member of Patent Document 1, the winding nozzle changes direction at the end of the tooth during winding. At that time, the bent portion of the connecting covering portion may be caught in the winding. If the slot insulating member is caught in the windings, the arrangement of the windings is disturbed, and the space factor (winding density) of the coils in the slots is reduced.
  • the connecting covering portion of the slot insulating member is not provided with a bent portion and the connecting covering portion is formed in a straight shape, it is possible to connect the slot insulating member in the unfolded state. Since there is no structure to hold the shape of the covering portion, the shape of the connecting covering portion is not stable. Therefore, even in this case, the slot insulating member may become entangled, the arrangement of the windings is disturbed, and the space factor of the coil in the slot is lowered.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and provides a stator for an electric motor, a compressor, and a refrigeration cycle device that suppresses a decrease in the space factor of the coil due to the disarrangement of the windings. intended to
  • a stator for an electric motor is a stator in which a plurality of split cores are connected in an annular shape, each having an arcuate back yoke and teeth extending from the center in the circumferential direction of the inner surface of the back yoke toward the central axis.
  • the insulating member has a continuous slot insulating member arranged in the slot and covering a surface of an inner peripheral wall of the slot in the stator core
  • the slot insulating member includes a connecting covering portion covering a connecting portion connecting two of the back yokes of the inner peripheral wall of the slot, and the connecting covering portion has only a central portion in the axial direction and protrudes toward the central axis.
  • protrusions that protrude radially outward are formed only at both ends in the axial direction.
  • a compressor according to the present disclosure includes an electric motor having the stator of the electric motor and a rotor provided rotatably with respect to the stator of the electric motor, and being driven by the electric motor to compress a refrigerant. and a compression element that Further, the refrigeration cycle apparatus according to the present disclosure includes a refrigerant circuit configured by connecting the compressor, the first heat exchanger, the pressure reducing device, and the second heat exchanger by refrigerant pipes.
  • the connecting covering portion of the slot insulating member is formed with a projecting portion projecting toward the central axis only at the central portion in the axial direction, or only at both ends in the axial direction, A protruding portion protruding radially outward is formed.
  • the connecting covering portion of the slot insulating member since any protrusion is formed on the connecting covering portion of the slot insulating member, the shape of the connecting covering portion is stabilized. In either case, there is no structure protruding into the slot at both ends in the axial direction of the connecting covering portion of the slot insulating member.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the stator of the electric motor according to Embodiment 1;
  • FIG. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the stator in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a perspective view of split cores in the stator of FIG. 1 as seen from the inside;
  • FIG. 2 is a perspective view of a split core in the stator of FIG. 1 as seen from the outside;
  • 2 is a partial cross-sectional view of the stator of FIG. 1;
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of a split stator in the stator of FIG. 1 as seen from the inside;
  • FIG. 6 is an explanatory view showing an unfolded state of the stator of FIG. 5 before winding;
  • FIG. 2 is a perspective view of an unfolded state before winding of adjacent split cores to which insulating members are attached in the stator of FIG. 1 as seen from the inside;
  • FIG. 9 is a perspective view of one of the adjacent split cores 10 of FIG. 8 as seen from the outside;
  • FIG. 2 is a partial configuration diagram of the stator shown in FIG. 1 in an unfolded state before winding, viewed from the tooth side to the outside;
  • FIG. 11 is a sectional view showing the AA section of the stator in FIG. 10;
  • FIG. 11 is a sectional view showing a BB section of the stator in FIG. 10;
  • FIG. 7 is a secondary sectional view of the split stator of FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the positional relationship between the stator and winding nozzles during winding of the stator of FIG. 1;
  • FIG. FIG. 15 is a partial configuration diagram of the stator and winding nozzles of FIG. 14 viewed from below the split stator;
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a compressor provided with the stator of FIG. 1;
  • FIG. 17 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigeration cycle device provided with the compressor of FIG. 16;
  • FIG. 10 is a partial configuration diagram of the stator according to the second embodiment, in which the unfolded state before winding is viewed outward from the tooth side;
  • FIG. 19 is a sectional view showing the CC section of the stator of FIG. 18;
  • FIG. 19 is a sectional view showing a DD section of the stator of FIG. 18;
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the stator of the electric motor according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the stator in FIG. 1.
  • the stator 34 has a cylindrical shape.
  • the stator 34 is composed of a plurality of segmented stators 50 that are annularly arranged in plan view.
  • the stator 34 constitutes the electric motor 100 together with a rotor provided rotatably with respect to the stator 34 (FIG. 16).
  • a central axis O of the stator 34 is shown in FIG.
  • the configuration of the stator 34 will be described assuming that the axial direction (arrow Z direction) of the central axis O is the vertical direction of the stator 34 .
  • the stator 34 is formed by connecting nine split stators 50 in an annular shape.
  • the split stator 50 has split cores 10 , insulating members 8 provided on the split cores 10 , and coils 5 made of conductive wires wound around the split cores 10 . ing.
  • FIG. 3 is a perspective view of the split core in the stator of FIG. 1 as seen from the inside.
  • FIG. 4 is a perspective view of the split core in the stator of FIG. 1 as seen from the outside.
  • split core 10 has a plurality of core pieces 1 .
  • the iron core piece 1 is composed of a plate-like member having magnetism, and is formed by punching, for example, an electromagnetic steel sheet, which is a soft magnetic material, with a die.
  • a plurality of core pieces 1 are laminated in the vertical direction (direction of arrow Z) and integrated by caulking or the like to form a block-shaped split core 10 having a thickness in the vertical direction (direction of arrow Z).
  • the multiple split cores 10 in the stator 34 may be collectively referred to as a stator core.
  • the split core 10 includes an arc-shaped back yoke 10a forming the outer periphery of the stator 34, teeth 10b extending from the inner surface 10ai of the back yoke 10a toward the central axis O (FIG. 1), and tip portions 10b1 of the teeth 10b. and shoes 10c provided on both sides in the circumferential direction.
  • the back yoke 10a has an arcuate outer peripheral surface 10ao in plan view, an inner surface 10ai linear in plan view as shown in FIG. 3, and an outer peripheral surface 10ao (FIG. 4). and two side surfaces 10as connecting the inner surface 10ai at both ends in the circumferential direction.
  • the split cores 10 are connected to adjacent split cores 10 at both ends in the circumferential direction of the back yoke 10a.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the stator 34 of FIG. As shown in FIG. 5, in the adjacent split stators 50, the outer peripheral surface 10ao side of the side surface 10as of the back yoke 10a is connected.
  • portions of the back yokes 10a of the adjacent split cores 10 that are connected to each other may be referred to as connecting portions.
  • the teeth 10b extend from the center in the circumferential direction of the inner surface 10ai of the back yoke 10a toward the central axis O side.
  • the teeth 10b have a constant thickness in the circumferential direction on the back yoke 10a side and the center axis O (FIG. 1) side, and the inner surface 10ai of the back yoke 10a and the teeth 10b have a constant thickness. It is connected perpendicularly to the side surface 10bs.
  • the inner surface 10ai of the back yoke 10a and the side surface 10bs of the teeth 10b are connected at right angles, but they do not have to be at right angles.
  • the shoe 10c has an inner surface 10ci on the side of the central axis O and an outer surface 10co (FIG. 4) on the side of the back yoke 10a, and has a tapered shape.
  • the inner surface 10ci of the shoe 10c and the inner surface 10bi of the tooth 10b are smoothly connected to form the inner surface 10i of the split core 10.
  • the inner surface 10i of the split core 10 has an arc shape.
  • two side surfaces 10as of the back yoke 10a of the split core 10 shown in FIG. contact with the side surface 10as of the back yoke 10a.
  • the state in which the plurality of split stators 50 are arranged in an annular shape may be referred to as a state in which the stator core is closed.
  • slots 6 are formed between the adjacent split cores 10 in the stator 34.
  • the coils 5 wound around the teeth 10b pass through the insulating member 8. placed through. That is, the slot 6 is a space surrounded by the side surfaces 10bs of the teeth 10b facing each other, the outer surfaces 10co of the shoes 10c facing each other, and the inner surfaces 10ai of the back yokes 10a facing each other in the adjacent split cores 10.
  • these surfaces forming slots 6 in adjacent split cores 10 may be referred to as slot inner peripheral walls.
  • FIG. 6 is a perspective view of the split stator 50 in the stator of FIG. 1 as seen from the inside.
  • the coil 5 is a conducting wire composed of a core wire that is a conductor and an insulating covering that covers the core wire.
  • the core wire is made of, for example, copper, aluminum, or a conductive alloy.
  • Conductive wires forming the coil 5 are wound a plurality of times around the teeth 10b of the split core 10 via the insulating member 8, and the coil 5 has an annular shape elongated in the vertical direction (the arrow Z direction).
  • the coil 5 forms a magnetic pole by winding a conductive wire around the tooth 10b.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing the unfolded state of the stator 34 of FIG. 5 before winding.
  • winding is performed with the plurality of split cores 10 arranged in a straight line.
  • the state in which the plurality of split cores 10 are arranged in a straight line may be referred to as an unfolded state.
  • a V-shaped gap 10g is formed on the inner surface 10ai side of the side surface 10as of the back yoke 10a in the adjacent split cores 10 connected by the connecting portion 10r.
  • FIG. 8 is a perspective view of the unfolded state of the adjacent split cores 10 to which the insulating members 8 are attached in the stator of FIG. 1 before winding, viewed from the inside.
  • FIG. 9 is a perspective view of one of the adjacent split cores 10 in FIG. 8 as seen from the outside.
  • the insulating member 8 insulates the split core 10 made of iron or the like from the coil 5 made of copper or the like.
  • the insulating members 8 are a pair of end face insulating members 4 mounted on both end faces in the axial direction (arrow Z direction) of the split core 10, and a set of end face insulating members 4 arranged in the slots 6 of the stator core and covering the surfaces of the inner peripheral walls of the slots. and a continuous slot insulation member 7 .
  • FIG. 10 is a partial configuration diagram of the unfolded state of the stator in FIG. 1 before winding, viewed from the tooth side to the outside.
  • 11 is a sectional view showing the AA section of the stator in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a sectional view showing a BB section of the stator in FIG. 10.
  • slot insulating member 7 As shown in FIG. 7, slot insulating members 7 are provided in each slot 6 of stator 34 .
  • the slot insulating member 7 secures an insulating distance corresponding to its thickness between the coil 5 and the slot inner peripheral walls of the adjacent split cores 10 to insulate each other.
  • the slot insulating member 7 arranged in each slot 6 is composed of a sheet of film-like insulating material.
  • the slot insulating member 7 can be made of, for example, a PET (polyethylene terephthalate) film.
  • the slot insulating member 7 seamlessly covers the slot inner peripheral wall of the adjacent split cores 10 forming the slot 6, and the connecting portion 10r of the adjacent split cores 10 is also a slot insulating member. covered by 7.
  • the slot insulating member 7 includes a back yoke covering portion 7a covering adjacent back yokes 10a on the slot inner peripheral wall, two tooth covering portions 7b covering two teeth 10b, and two shoes covering two shoes 10c. and a shoe covering portion 7c.
  • the central area in the circumferential direction covering the connecting portions 10r of the adjacent back yokes 10a may be referred to as a connecting covering portion 70 (see FIG. 10).
  • the upper end 7a1 and the lower end 7a2 of the back yoke covering portion 7a are separated from each other by the pair of end surface insulating members 4. It is arranged along the inner surface 10ai of 10a. However, the pair of end surface insulating members 4 is not provided with a structure for directly holding the connecting covering portion 70 of the slot insulating member 7 .
  • a connecting covering portion 70 covering the connecting portion 10r in the back yoke covering portion 7a of the slot insulating member 7 has a protrusion extending in the axial direction (the direction of the arrow Z) and forming a peak on the central axis O side. 71 is formed.
  • the connecting covering portion 70 of each slot insulating member 7 is formed with a protruding portion 71 having a certain length in the axial direction (direction of arrow Z).
  • the protruding portion 71 whose peak is on the central axis O side is formed only in the central portion 70c in the axial direction (the direction of the arrow Z) in the connecting covering portion 70 of the back yoke covering portion 7a.
  • the upper end portion 70a and the lower end portion 70b of the connecting covering portion 70 are the back yokes. It has a substantially planar shape along the inner surface 10ai of 10a.
  • the projection 71 is formed in the central portion 70c of the connecting covering portion 70 in the axial direction, so that the shape of the connecting covering portion 70 is stable. There is no structure protruding into 6 . Therefore, the winding of the slot insulating member at the time of winding is suppressed, so that it is possible to suppress the arrangement of the windings from collapsing.
  • both ends in the axial direction of the connecting covering portion 70 are formed in a substantially planar shape, but the connecting covering portion 70 has another protruding portion having a peak on the radially outer side. may be formed.
  • the pairs of end surface insulating members 4 of the adjacent split stators 50 are spaced apart from each other on the outer peripheral side of the back yoke covering portion 7a. Therefore, even in the case where another projecting portion having a peak on the radially outer side is formed at the end portion of the connecting covering portion 70, when the stator core is deformed into an annular shape after winding, the stator core Transformation is not hindered.
  • a set of end surface insulating members 4 are provided on each split core 10 .
  • a set of end surface insulating members 4 is composed of an upper end surface insulating member 2 attached to the upper end surface of the split core 10 and a lower end surface insulating member 3 attached to the lower end surface of the split core 10 .
  • the upper end surface insulating member 2 secures an insulation distance corresponding to its thickness between the coil 5 and the upper end surfaces of the split cores 10 to insulate each other.
  • the lower end face insulating member 3 secures an insulation distance corresponding to its thickness between the coil 5 and the lower end faces of the split cores 10 to insulate each other.
  • a set of end surface insulating members 4 attached to the split core 10 also functions as a winding frame for the coil 5 .
  • the upper end surface insulating member 2 includes an outer collar 2a, an inner collar 2b provided radially inward of the outer collar 2a, a tooth end surface covering portion 2c provided between the outer collar 2a and the inner collar 2b, have.
  • the upper end face insulating member 2 has a stepped portion 2d connecting the tooth end face covering portion 2c and the outer flange 2a, and a slope portion 2e (FIG. 9) connecting the tooth end face covering portion 2c and the inner flange 2b. is doing.
  • Outer collar 2a and inner collar 2b regulate the arrangement of the upper winding layers among the multiple layers of windings that constitute coil 5 .
  • the stepped portion 2d and the inclined portion 2e (FIG. 9) regulate the arrangement of the windings in the lower layer among the multiple layers of windings forming the coil 5. As shown in FIG.
  • the outer flange 2a has a rectangular parallelepiped shape, and the lower surface of the outer flange 2a is in contact with the central axis O side of the upper surface of the back yoke 10a.
  • the outer collar 2a is arranged on the back yoke 10a such that the inner surface of the outer collar 2a is flush with the inner surface 10ai (FIG. 3) of the back yoke 10a.
  • a part of the back yoke covering portion 7a of the slot insulating member 7, more specifically, the upper end portion 7a1 of the back yoke covering portion 7a, is arranged along the inner surface of the outer flange 2a on both sides in the circumferential direction.
  • the circumferential width of the outer collar 2a is shorter than the circumferential width of the back yoke 10a, and the outer collars 2a of the adjacent split stators 50 are separated from each other.
  • the inner flange 2b has a substantially rectangular parallelepiped shape with an arcuate inner surface 2bi on the side of the central axis O.
  • the inner surface 2bi of the inner collar 2b is formed in an arcuate shape having substantially the same curvature as the inner surface 10i of the split core 10.
  • An inner collar 2b is arranged on top of 10c.
  • Slits 2b1 are formed in lower portions on both sides in the circumferential direction of the inner collar 2b. Each slit 2b1 is formed from the slope portion 2e to the side surface of the inner flange 2b in the circumferential direction, and both sides of each slit 2b1 in the circumferential direction are open.
  • a portion of the shoe covering portion 7c of the slot insulating member 7 is arranged in the slit 2b1. Specifically, the upper end portion of the shoe covering portion 7c is inserted into the slit 2b1 from below, thereby restricting the position of the upper end portion of the shoe covering portion 7c.
  • the tooth end face covering portion 2c is connected to the lower portion of the outer flange 2a and the lower portion of the inner flange 2b.
  • the tooth end surface covering portion 2c is formed of, for example, a plate-shaped member bent in a U shape, and both ends 2c1 in the circumferential direction of the tooth end surface covering portion 2c extend downward.
  • the tooth end surface covering portion 2c covers the upper surface of the tooth 10b and the upper ends of the two side surfaces 10bs (FIG. 4) of the tooth 10b.
  • the stepped portion 2d is configured so that it becomes higher as it goes from the tooth end surface covering portion 2c toward the outer flange 2a. That is, in the stepped portion 2d, the step closer to the outer collar 2a has a larger outer diameter.
  • the stepped portion 2d has a substantially U shape along the tooth end surface covering portion 2c, and both ends 2d1 in the circumferential direction of the stepped portion 2d extend downward.
  • a gap is formed between the end portion 2d1 of the stepped portion 2d and the inner surface of the outer flange 2a. is pressed toward the back yoke 10a side.
  • a gap is formed between the end portion 2d1 of the step portion 2d and the end portion 2c1 of the tooth end surface covering portion 2c, and the back yoke covering portion 7a side of the upper end portion of the tooth covering portion 7b is arranged in this gap. and pressed against the tooth 10b side of the split core 10 .
  • the end portion 2d1 of the stepped portion 2d presses the boundary portion between the teeth covering portion 7b and the back yoke covering portion 7a in the slot insulating member 7 toward the split core 10 side.
  • the end portion 2d1 of the stepped portion 2d may be referred to as a pressing portion.
  • the inclined surface portion 2e has an inclined shape such that the outer diameter increases from the tooth end surface covering portion 2c toward the inner flange 2b.
  • the slope portion 2e has a substantially U-shape along the tooth end surface covering portion 2c, and both ends 2e1 in the circumferential direction of the slope portion 2e extend downward.
  • the downwardly extending end 2e1 of the slanted surface 2e is positioned in the slit 2b1 so that the insertion of the shoe covering portion 7c into the slit 2b1 formed in the lower portion of the inner collar 2b is not hindered. is not provided at the height position where is formed.
  • the lower end surface insulating member 3 has substantially the same structure as the upper end surface insulating member 2 which is vertically symmetrical. It has a collar 3b, a tooth end surface covering portion 3c, a step portion (not shown), and a slope portion 3e (FIG. 9).
  • a slit 3b1 is formed in the inner flange 3b of the lower end surface insulating member 3.
  • the outer flange 3a of the lower end surface insulating member 3 is formed with a wiring groove 3f. An end portion of a conductor wire forming the coil 5 is arranged in the wiring groove 3f.
  • FIG. 13 is a secondary sectional view of the split stator 50 of FIG. In FIG. 13, the winding order is given to the plurality of windings that constitute the coil 5 .
  • FIG. 14 is a perspective view showing the positional relationship between the stator 34 and the winding nozzle 20 when the stator 34 of FIG. 1 is wound.
  • FIG. 15 is a partial configuration diagram of the stator 34 and winding nozzles 20 of FIG. A winding process in manufacturing the stator 34 will be described with reference to FIGS. 13 to 15.
  • a slot insulating member 7 is attached to the inner peripheral wall of each slot, and a pair of end surface insulating members 4 are attached to the end surfaces of each split core 10 on both sides in the axial direction. process is performed.
  • the coil 5 is wound while the plurality of split cores 10 are linearly developed.
  • the plurality of split cores 10 to which the insulating members 8 are attached are held by a jig 21 or the like so that the back yokes 10a thereof are arranged in a straight line.
  • a plurality of winding nozzles 20 are provided at regular intervals, and the coil 5 is wound around each of the plurality of teeth 10 b while the plurality of split cores 10 are held by jigs 21 .
  • the conducting wire 5a from each winding nozzle 20 is wound around the tooth 10b corresponding to the winding nozzle 20 .
  • the winding nozzles 20 pass inside, above and below the slots 6 on both sides of the corresponding split core 10 .
  • the winding starts from the stepped portion 2d side of the upper end face insulating member 2.
  • the first winding is made at the position where it contacts the inner surface of the first stage in the stepped portion 2d of the upper end surface insulating member 2, and in the tooth end surface covering portion 2c, from the stepped portion 2d side toward the inner collar 2b, in the direction of the arrow D1.
  • the conductors of the first layer are sequentially wound. After the first layer is wound a predetermined number of times, the conductor wire of the second layer is sequentially wound in the direction of the arrow D2 toward the outer collar 2a.
  • Conductive wires in the second layer are placed in a baled positional relationship so as to be in contact with adjacent conductive wires in the first layer. Thereafter, the third and subsequent layers are similarly wound so as to have the positional relationship of bale stacking with the conductor wire of the layer immediately below. After winding a predetermined number of times, the terminal end of the conductor wire 5a is arranged in the wiring groove 3f formed in the outer flange 3a of the lower end face insulating member 3. As shown in FIG.
  • the windings of the lower layers are arranged between the stepped portion 2d and the sloped portion 2e in the upper end surface insulating member 2, and are arranged in the radial direction by the stepped portion 2d and the sloped portion 2e. position is restricted. Specifically, in each layer of the lower layer portion, the winding closest to the outer collar 2a contacts the inner surface of the stepped portion 2d, and the winding closest to the inner collar 2b contacts the slope portion 2e in each lower layer. ing.
  • the winding closest to the outer collar 2a is in contact with the inner surface of the first stage of the stepped portion 2d, and the winding closest to the outer collar 2a of the second layer of winding contacts the stepped portion. At 2d, it comes into contact with the inner surface of the second step which is higher than the first step and formed on the side of the outer collar 2a.
  • the stator 34 is composed of a plurality of divided stators 50 divided for each tooth 10b. , the width between the teeth 10b is increased. Therefore, it is also possible to increase the width of the winding nozzle 20 and wind a thicker conductor.
  • the connecting covering portion 70 of the slot insulating member 7 has no structure protruding into the slot 6 at both ends in the axial direction of the connecting covering portion 70, and the shape is stabilized by the projecting portion 71. It is configured as Therefore, winding of the slot insulating member 7 during winding is suppressed, and alignment of the windings is ensured.
  • the back yoke covering portion 7a of the slot insulating member 7 has a shape along the inner surface 10ai of the back yoke 10a. Therefore, since the connecting covering portion 70 is located radially outside the track of the conductor wire 5a during winding, the slot insulating member 7 is further suppressed from being caught in the winding.
  • the stator 34 of the electric motor according to Embodiment 1 insulates the stator core composed of the plurality of split cores 10 connected in an annular shape, the coil 5, and the split core 10 and the coil 5. and an insulating member 8 .
  • Each split core 10 has an arcuate back yoke 10a and teeth 10b extending from the center of the inner surface 10ai of the back yoke 10a in the circumferential direction toward the central axis O. It is wound around ten teeth 10b.
  • Slots 6 in which coils 5 are arranged are formed between two adjacent teeth 10b in the stator core.
  • the insulating member 8 has a continuous slot insulating member 7 covering the surface of the inner peripheral wall of the slot in the stator core.
  • the slot insulating member 7 includes a connecting covering portion 70 covering a connecting portion 10r where two back yokes 10a are connected in the inner peripheral wall of the slot.
  • a protruding portion 71 protruding toward the central axis O is formed only on the portion 70c.
  • the connecting covering portion 70 of the slot insulating member 7 As a result, in the connecting covering portion 70 of the slot insulating member 7, the shape of the connecting covering portion 70 is stabilized by the protruding portion 71 provided at the central portion 70c in the axial direction (the direction of the arrow Z). There is no protruding structure at the end. Therefore, when the winding nozzle 20 changes direction at the end of the tooth 10b during winding, the connecting covering portion 70 of the slot insulating member 7 is suppressed from being caught, and the alignment of the winding can be ensured. Therefore, it is possible to provide the motor stator 34 that suppresses the reduction in the space factor of the coils 5 due to the disarrangement of the windings.
  • the insulating member 8 has a pair of end face insulating members 4 attached to both end faces in the axial direction (arrow Z direction) of the split core 10 .
  • the upper and lower end surfaces of the split core 10 can be insulated from the coil 5, and the vertical position of the slot insulating member 7 can be regulated.
  • the stator core has shoes 10c protruding from both circumferential ends of the tips 10b1 of the teeth 10b.
  • the slot insulating member 7 includes a shoe covering portion 7c covering the shoe 10c of the inner peripheral wall of the slot.
  • a pair of end surface insulating members 4 are formed with slits (slits 2b1 and 3b1) for fixing both ends in the axial direction of the shoe covering portion 7c.
  • the shoe covering portion 7c of the slot insulating member 7 is aligned with the shoe 10c of the split core 10 to suppress slackness, and the winding of the shoe covering portion 7c during winding can be suppressed. Therefore, it is possible to more reliably prevent the alignment of the windings from collapsing.
  • the slot insulating member 7 includes a back yoke covering portion 7a covering the back yoke 10a of the slot inner peripheral wall, and a tooth covering portion 7b covering the teeth 10b of the slot inner peripheral wall.
  • One end face insulating member (upper end face insulating member 2) of the pair of end face insulating members 4 is provided with a boundary portion between the tooth covering portion 7b and the back yoke covering portion 7a in the slot insulating member 7, which is directed toward the split core 10 side.
  • a pressing portion (end portion 2d1 of stepped portion 2d) for pressing is formed.
  • the shape of the slot insulating member 7 can be maintained so that the tooth covering portions 7b and the back yoke covering portion 7a are aligned with the split core 10, and entanglement of the tooth covering portions 7b and the back yoke covering portion 7a during winding is suppressed. be able to. Therefore, it is possible to more reliably prevent the alignment of the windings from collapsing.
  • FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing a compressor provided with the stator of FIG. 1.
  • FIG. A rotary compressor 300 to which the stator 34 described above is applied will be described below with reference to FIG. 16 .
  • a rotary compressor 300 is used, for example, in an air conditioner, and includes a closed container 307 , a compression element 301 arranged in the closed container 307 , and an electric motor 100 that drives the compression element 301 .
  • the electric motor 100 includes the stator 34 described above, a rotor 33 provided rotatably with respect to the stator 34, and the like.
  • the compression element 301 compresses the refrigerant.
  • the compression element 301 has a cylinder 302 having a cylinder chamber 303 , a shaft 37 rotated by the electric motor 100 , and a rolling piston 304 fitted on the shaft 37 .
  • the compression element 301 includes a vane (not shown) that divides the inside of the cylinder chamber 303 into a refrigerant suction side and a refrigerant compression side, and an upper frame 305 into which the shaft 37 is inserted to close the axial end face of the cylinder chamber 303. and a lower frame 306 .
  • An upper discharge muffler 308 is attached to the upper frame 305 and a lower discharge muffler 309 is attached to the lower frame 306 .
  • Refrigerant is discharged into the internal space of the sealed container 307 through the upper discharge muffler 308 and the lower discharge muffler 309 .
  • the closed container 307 is a cylindrical container having a lid and a bottom.
  • a glass terminal 311 is fixed to the lid of the sealed container 307 .
  • Refrigerating machine oil (not shown) that lubricates the sliding portions of the compression element 301 is stored in the bottom of the sealed container 307 .
  • the shaft 37 is rotatably held by an upper frame 305 and a lower frame 306 serving as bearings.
  • the rolling piston 304 rotates eccentrically within the cylinder chamber 303 inside the cylinder 302 .
  • the shaft 37 has an eccentric shaft portion, and the rolling piston 304 is fitted to the eccentric shaft portion.
  • the stator 34 of the electric motor 100 is incorporated in the closed container 307 and fixed to the inner peripheral surface of the closed container 307 by shrink fitting, press fitting, welding, or the like. Power is supplied to the coils 5 of the stator 34 through the glass terminals 311 .
  • a rotor 33 of the electric motor 100 has permanent magnets 35 and a rotor core 36 , and a shaft hole is formed in the center of the rotor core 36 .
  • the shaft 37 is fixed to the shaft hole of the rotor 33 .
  • the rotor is arranged inside the stator 34, and the shaft 37 is arranged along the central axis O (FIG. 1) of the stator 34 by being inserted into the shaft hole of the rotor 33. .
  • an accumulator 310 that stores refrigerant gas is attached to the outside of the sealed container 307 .
  • a suction pipe 313 connected to an accumulator 310 is fixed to the sealed container 307 , and refrigerant gas is supplied from the accumulator 310 to the cylinder 302 inside the sealed container 307 via the suction pipe 313 .
  • a discharge pipe 312 for discharging the refrigerant to the outside is provided on the cover of the sealed container 307 .
  • Refrigerant gas supplied from accumulator 310 is supplied into cylinder chamber 303 of cylinder 302 through suction pipe 313 .
  • the shaft 37 rotates together with the rotation of the rotor 33 .
  • a rolling piston 304 fitted to the shaft 37 rotates eccentrically within the cylinder chamber 303, and the refrigerant is compressed within the cylinder chamber 303. As shown in FIG.
  • the refrigerant compressed in the cylinder chamber 303 passes through the upper discharge muffler 308 or the lower discharge muffler 309 , passes through air holes (not shown) of the rotor core 36 , and rises in the sealed container 307 . Refrigerant that rises in the sealed container 307 is discharged from the discharge pipe 312 .
  • the plurality of split cores 10 are laid out in a straight line during winding. Therefore, during winding, the width of the slots 6 formed between the teeth 10b is larger than the width of the slots 6 when the plurality of split cores 10 are annularly closed, so the width of the winding nozzle 20 is reduced. It can be expanded and can be wound with thick wire windings. Thereby, the motor efficiency of the electric motor 100 can be improved and the output can be increased. Therefore, by applying the electric motor 100 to the rotary compressor 300, the operation efficiency of the rotary compressor 300 can be improved and the output can be increased.
  • the electric motor 100 having the stator 34 can be applied not only to the rotary compressor 300 described above, but also to other types of compressors.
  • FIG. 17 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigeration cycle device 400 equipped with the compressor of FIG.
  • a refrigeration cycle apparatus 400 including the above-described rotary compressor 300 will be described below with reference to FIG. 17 .
  • the configuration of the refrigerating cycle device 400 will be described assuming that the refrigerating cycle device 400 is an air conditioner.
  • the refrigeration cycle device 400 includes a refrigerant circuit including the rotary compressor 300 described above and a control section 406 that controls the operation of the refrigeration cycle device 400 .
  • a refrigerant circuit is formed by connecting a rotary compressor 300, a four-way valve 401, a first heat exchanger 402, a pressure reducing device 403, and a second heat exchanger 404 through a refrigerant pipe 405. .
  • the second heat exchanger 404 is installed, for example, indoors, which is the space to be air-conditioned, and the first heat exchanger 402 is installed, for example, outdoors.
  • the control unit 406 is composed of, for example, a microcomputer or the like, and controls operations of the four-way valve 401 and the rotary compressor 300 .
  • the four-way valve 401 switches the flow direction of the refrigerant.
  • the rotary compressor 300 compresses the sucked refrigerant and sends it out as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant.
  • the four-way valve 401 allows the refrigerant sent out from the rotary compressor 300 to flow to the first heat exchanger 402 in the first connection state indicated by solid lines in FIG. 17 .
  • the first heat exchanger 402 functions as a condenser.
  • the first heat exchanger 402 performs heat exchange between the refrigerant sent out from the rotary compressor 300 and air (for example, outdoor air) and sends the refrigerant.
  • the refrigerant condenses and liquefies by releasing heat to the air.
  • the decompression device 403 expands the liquid refrigerant delivered from the first heat exchanger 402 and delivers it as a low-temperature, low-pressure liquid refrigerant.
  • the second heat exchanger 404 functions as an evaporator.
  • the second heat exchanger 404 exchanges heat between the low-temperature, low-pressure liquid refrigerant sent from the decompression device 403 and air (for example, the air in the space to be air-conditioned), and sends the air.
  • the refrigerant is sucked from the air and evaporates.
  • the air that has exchanged heat with the refrigerant in the second heat exchanger 404 is cooled.
  • the cooled air is supplied to an air-conditioned space (for example, a room) by a blower (not shown) to cool the air-conditioned space.
  • the gas refrigerant sent out from the second heat exchanger 404 is sent to the rotary compressor 300 via the four-way valve 401 and compressed again in the rotary compressor 300 . A similar cycle is repeated thereafter.
  • the refrigerant sent out from the rotary compressor 300 is sent to the second heat exchanger 404, and the second heat exchanger 404 functions as a condenser. function, and the first heat exchanger 402 functions as an evaporator.
  • the air-conditioned space is heated.
  • the compressor (rotary compressor 300) includes the electric motor 100 including the stator 34 and the rotor 33 provided rotatably with respect to the stator 34; and a compression element 301 that is driven to compress the refrigerant.
  • the operating efficiency can be improved and the output can be increased.
  • a compressor rotary compressor 300
  • a first heat exchanger 402 a pressure reducing device 403, and a second heat exchanger 404 are connected by a refrigerant pipe 405.
  • a refrigerant circuit is provided. Accordingly, since the refrigeration cycle device 400 includes the rotary compressor 300 with increased output, it is possible to improve the operating efficiency and improve the energy efficiency.
  • the refrigeration cycle device 400 including the rotary compressor 300 is not limited to the air conditioner described above.
  • the refrigerant circuit of the refrigeration cycle device 400 is not limited to the refrigerant circuit described above, and can be changed as appropriate.
  • the four-way valve 401 can be omitted from the refrigeration cycle device 400 .
  • FIG. 18 is a partial configuration diagram of the unfolded state of the stator before the winding according to the second embodiment, viewed from the tooth side to the outside.
  • FIG. 19 is a sectional view showing the CC section of the stator in FIG. 18.
  • FIG. 20 is a sectional view showing the DD section of the stator in FIG. 18.
  • the stator 34 of the second embodiment differs from the stator 34 of the first embodiment in the configuration of the connecting covering portion 70 in the back yoke covering portion 7a of the slot insulating member 7.
  • FIG. Hereinafter, with reference to FIGS. 18 to 20, the stator 34 of the second embodiment will be described with respect to the differences from the first embodiment.
  • a protruding portion 71 protruding toward the shaft is formed in the central portion 70c of the connecting covering portion 70 of the slot insulating member 7 in the axial direction. No protruding portions 71 were formed at both ends in the axial direction of the portion 70 .
  • the connecting covering portion 70 of the back yoke covering portion 7a of the slot insulating member 7 has a projecting portion 72. formed.
  • the projecting direction of the projecting portion 72 provided in the central portion 70c in the axial direction and the position where the projecting portion 72 is provided are different from those of the first embodiment.
  • the connecting covering portion 70 covering the connecting portion 10r in the back yoke covering portion 7a of the slot insulating member 7 has a protrusion extending in the axial direction (the direction of the arrow Z) and forming a peak radially outward. 72 are formed.
  • the connecting covering portion 70 of each slot insulating member 7 is formed with two protruding portions 72 having a certain length in the axial direction (direction of arrow Z).
  • the protruding portion 72 forming a mountain on the outside in the radial direction is formed only at the upper end portion 70a and the lower end portion 70b of the connecting covering portion 70 of the back yoke covering portion 7a, and the axial direction (arrow Z direction) of the connecting covering portion 70 is It is not formed in the central portion 70c.
  • the central portion 70c in the axial direction (direction of arrow Z) of the connecting covering portion 70 has a substantially planar shape along the inner surface 10ai of the back yoke 10a.
  • the stator 34 of the electric motor according to Embodiment 2 insulates the stator core composed of the plurality of split cores 10 connected in an annular shape, the coil 5, and the split core 10 and the coil 5. and an insulating member 8 .
  • Each split core 10 has an arcuate back yoke 10a and teeth 10b extending from the center of the inner surface 10ai of the back yoke 10a in the circumferential direction toward the central axis O. It is wound around ten teeth 10b.
  • Slots 6 in which coils 5 are arranged are formed between two adjacent teeth 10b in the stator core.
  • the insulating member 8 has a continuous slot insulating member 7 covering the surface of the inner peripheral wall of the slot in the stator core.
  • the slot insulating member 7 includes a connecting covering portion 70 covering a connecting portion 10r of the slot inner peripheral wall where the two back yokes 10a are connected.
  • a protruding portion 72 protruding radially outward is formed only at the end of the .
  • the shape of the connecting covering portion 70 of the slot insulating member 7 is stabilized by the projecting portions 72 protruding radially outward provided at both ends in the axial direction (arrow Z direction) of the connecting covering portion 70 .
  • axially opposite ends and the central portion 70c do not have a structure protruding into the slot 6.
  • the connecting covering portion 70 of the slot insulating member 7 Entanglement is suppressed, and alignment of windings can be ensured. Therefore, it is possible to provide the motor stator 34 that suppresses the reduction in the space factor of the coils 5 due to the disarrangement of the windings.
  • the stator 34 of the second embodiment can be applied to the rotary compressor 300 as in the case of the first embodiment. can be increased. Further, as in the case of the first embodiment, the compressor (rotary compressor 300 ) to which the stator 34 of the second embodiment is applied can also be applied to the refrigeration cycle device 400 . In this case, the energy efficiency of the refrigeration cycle device 400 can be improved.
  • Embodiments 1 and 2 the stator 34 has been described as being composed of nine split stators, but the number of split stators forming the stator 34 is not limited to this.

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Abstract

電動機の固定子、圧縮機および冷凍サイクル装置は、円弧状のバックヨークと、バックヨークの内面における周方向中央から中心軸側へ延出したティースと、を有する分割コアが円環状に複数つながった固定子コアと、分割コアのティースに巻線されたコイルと、分割コアとコイルとを絶縁する絶縁部材と、を備え、固定子コアにおいて隣り合う2つのティースの間には、コイルが配置されるスロットが形成されており、絶縁部材は、スロットに配置され、固定子コアにおけるスロット内周壁の表面を覆う一続きのスロット絶縁部材を有し、スロット絶縁部材は、スロット内周壁のうち2つのバックヨークがつながる連結部を被覆する連結被覆部を含むものであり、連結被覆部には、軸方向の中央部にのみ、中心軸側に突出する突出部が形成されている、又は、軸方向の両側の端部にのみ、径方向外側へ突出する突出部が形成されている。

Description

電動機の固定子、圧縮機および冷凍サイクル装置
 本開示は、電動機の固定子、圧縮機および冷凍サイクル装置に関し、特に、電動機の固定子の構造に関する。
 一般に、圧縮機等に用いられる電動機の固定子は、固定子コアと、コイルと、固定子コアとコイルとを絶縁する絶縁部材と、を備えている。固定子コアは、円筒状のバックヨークと、バックヨークから中心軸側へ延びた複数のティースと、を有し、各ティースには絶縁部材を介してコイルが巻線され、隣り合うティース間に形成されたスロットにコイルが配置されている。電動機の固定子では、電動機の性能を向上させるために、コイルの占積率(巻線密度)を上げることが望まれている。そこで、固定子コアを円弧状の複数の分割コアで構成することにより、スロットのデッドスペースを最小限としつつ、巻線時には、複数の分割コアを直線状に配置した展開状態にすることでスロットを拡張し、巻線し易くした技術がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1において、固定子コアの展開状態では、隣り合う分割コアのバックヨーク同士はそれらの周方向端部の外周側において互いに連結されており、連結部の内周側にはV字状の隙間が形成されている。巻線後に複数の分割コアが環状に変形されると、連結部の内周側の隙間が閉じる。特許文献1の電動機の固定子は、絶縁部材として、絶縁樹脂材で形成されたコイルエンド部の巻枠と、スロット絶縁部材とを有している。スロット絶縁部材には、バックヨークの連結部と対向する部分(以下、連結被覆部という)に、固定子コアとコイルとの絶縁を容易に得るための折り曲げ部が設けられている。また、巻線可能面積をより広く確保するために、スロット絶縁部材としてフィルム状の絶縁材が使用されている。また、特許文献1の固定子では、複数の分割コアが環状に変形されるときに、隣り合う分割コアのバックヨーク間にスロット絶縁部材が挟み込まれることを防止するために、折り曲げ部は、内側すなわち中心軸側が山となる形状とされている。折り曲げ部は、バックヨークの連結部を覆う連結被覆部において軸方向の一端から他端まで形成されている。
特開平9-191588号公報
 特許文献1に示されるように、ティースへの巻線時において、巻線ノズルは、ティース間のスロット内、ティースの上方及びティースの下方を通る。したがって、特許文献1のスロット絶縁部材のように、折り曲げ部が連結被覆部における軸方向の一端から他端まで形成された構成では、巻線時に、ティースの端部において巻線ノズルが方向転換をする際、連結被覆部の折り曲げ部が巻線に巻き込まれることがある。スロット絶縁部材が巻線に巻き込まれた場合、巻線の配列が崩れてしまい、スロット内におけるコイルの占積率(巻線密度)が低下する。
 なお、スロット絶縁部材の巻込みを回避するために、仮に、スロット絶縁部材の連結被覆部に折り曲げ部を設けず、連結被覆部をストレート形状とする場合には、固定子コアの展開状態において連結被覆部の形状を保持する構造が無く、連結被覆部の形状が安定しない。したがって、この場合においても、スロット絶縁部材が巻き込まれることがあり、巻線の配列が崩れてしまい、スロット内におけるコイルの占積率が低下する。
 本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、巻線の配列が崩れることによるコイルの占積率の低下を抑制した電動機の固定子、圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
 本開示に係る電動機の固定子は、円弧状のバックヨークと、前記バックヨークの内面における周方向中央から中心軸側へ延出したティースと、を有する分割コアが円環状に複数つながった固定子コアと、前記分割コアの前記ティースに巻線されたコイルと、前記分割コアと前記コイルとを絶縁する絶縁部材と、を備え、前記固定子コアにおいて隣り合う2つの前記ティースの間には、前記コイルが配置されるスロットが形成されており、前記絶縁部材は、前記スロットに配置され、前記固定子コアにおけるスロット内周壁の表面を覆う一続きのスロット絶縁部材を有し、前記スロット絶縁部材は、前記スロット内周壁のうち2つの前記バックヨークがつながる連結部を被覆する連結被覆部を含むものであり、前記連結被覆部には、軸方向の中央部にのみ、前記中心軸側に突出する突出部が形成されている、又は、前記軸方向の両側の端部にのみ、径方向外側へ突出する突出部が形成されている。
 また、本開示に係る圧縮機は、上記の電動機の固定子と、前記電動機の固定子に対して回転自在に設けられた回転子と、を有する電動機と、前記電動機に駆動され、冷媒を圧縮する圧縮要素と、備えている。
 また、本開示に係る冷凍サイクル装置は、上記の圧縮機と、第1熱交換器と、減圧装置と、第2熱交換器と、が冷媒配管により接続されて構成される冷媒回路を備えている。
 本開示によれば、スロット絶縁部材の連結被覆部には、軸方向の中央部にのみ、中心軸側に突出する突出部が形成されている、又は、軸方向の両側の端部にのみ、径方向外側へ突出する突出部が形成されている。いずれの場合においても、スロット絶縁部材の連結被覆部にはいずれかの突起部が形成されているので連結被覆部の形状が安定する。また、いずれの場合においても、スロット絶縁部材の連結被覆部における軸方向の両側の端部には、スロット内へ突出する構造が無い。したがって、巻線時におけるスロット絶縁部材の巻き込みが抑制されるので、巻線の配列が崩れることによるコイルの占積率の低下を抑制した電動機の固定子、圧縮機、及び冷凍サイクル装置が提供できる。
実施の形態1に係る電動機の固定子の構成を示す斜視図である。 図1の固定子の構成を示す平面図である。 図1の固定子における分割コアを内側から見た斜視図である。 図1の固定子における分割コアを外側から見た斜視図である。 図1の固定子の部分断面図である。 図1の固定子における分割固定子を内側から見た斜視図である。 図5の固定子の巻線前の展開状態を示す説明図である。 図1の固定子における絶縁部材を装着した隣り合う分割コアの巻線前の展開状態を内側から見た斜視図である。 図8の隣り合う分割コア10の一つを外側から見た斜視図である。 図1の固定子における巻線前の展開状態をティース側から外側へ見た部分構成図である。 図10の固定子のA-A断面を示す断面図である。 図10の固定子のB-B断面を示す断面図である。 図6の分割固定子の従断面図である。 図1の固定子の巻線時における固定子と巻線ノズルとの位置関係を示す斜視図である。 図14の固定子及び巻線ノズルを分割固定子の下側から見た部分構成図である。 図1の固定子を備えた圧縮機を示す縦断面図である。 図16の圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を示す冷媒回路図である。 実施の形態2に係る固定子における巻線前の展開状態をティース側から外側へ見た部分構成図である。 図18の固定子のC-C断面を示す断面図である。 図18の固定子のD-D断面を示す断面図である。
 以下、図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ及び配置等は、適宜変更することができる。
実施の形態1.
(固定子)
 図1は、実施の形態1に係る電動機の固定子の構成を示す斜視図である。図2は、図1の固定子の構成を示す平面図である。図1に示されるように、固定子34は、円筒形状を有している。また固定子34は、図2に示されるように、平面視において円環状に配置された複数の分割固定子50により構成されている。後述するが、固定子34は、固定子34に対して回転自在に設けられる回転子とともに電動機100を構成する(図16)。図1には、固定子34の中心軸Oが示されている。以下、中心軸Oの軸方向(矢印Z方向)が固定子34の上下方向であるものとして、固定子34の構成について説明する。
(分割固定子50)
 図1に示される例では、9つの分割固定子50が円環状に連結されて固定子34が形成されている。図1に示されるように、分割固定子50は、分割コア10と、分割コア10に設けられた絶縁部材8と、分割コア10に巻き付けられた導線で構成されたコイル5と、を有している。
(分割コア10)
 図3は、図1の固定子における分割コアを内側から見た斜視図である。図4は、図1の固定子における分割コアを外側から見た斜視図である。図3に示されるように、分割コア10は、複数の鉄心片1を有している。鉄心片1は、磁性を有する板状の部材で構成され、例えば軟磁性材料である電磁鋼板を金型で打ち抜いて形成されている。複数の鉄心片1が、上下方向(矢印Z方向)に積層されてカシメ等で一体化されることで、上下方向(矢印Z方向)に厚みをもったブロック状の分割コア10が形成されている。以降の説明において、固定子34における複数の分割コア10を、まとめて固定子コアと称する場合がある。
 分割コア10は、固定子34の外周部を構成する円弧状のバックヨーク10aと、バックヨーク10aの内面10aiから中心軸O(図1)側へ延びたティース10bと、ティース10bの先端部10b1の周方向両側に設けられたシュー10cと、を有している。バックヨーク10aは、図4に示されるように、平面視で円弧状の外周面10aoと、図3に示されるように、平面視で直線状の内面10aiと、外周面10ao(図4)と内面10aiとを周方向の両端で接続する2つの側面10asと、を有している。分割コア10は、バックヨーク10aの周方向両側の端部において、隣り合う分割コア10と連結している。
 図5は、図1の固定子34の部分断面図である。図5に示されるように、隣り合う分割固定子50において、バックヨーク10aの側面10asの外周面10ao側がつながっている。以下、隣り合う分割コア10のバックヨーク10aにおいて互いにつながる部分を、連結部と称する場合がある。
 ティース10bは、バックヨーク10aの内面10aiにおける周方向中央から中心軸O側へ延出している。図3に示される例では、ティース10bは、周方向において、バックヨーク10a側と中心軸O(図1)側とで一定の厚みを有しており、バックヨーク10aの内面10aiとティース10bの側面10bsとは直角につながっている。なお、本実施の形態では、バックヨーク10aの内面10aiとティース10bの側面10bsとは直角につながっているが、直角でなくてもよい。
 図3に示されるように、シュー10cは、中心軸O側の内面10ciと、バックヨーク10a側の外面10co(図4)とを有し、先細り形状を有している。シュー10cの内面10ciとティース10bの内面10biとは、滑らかにつながって分割コア10の内面10iを形成している。分割コア10の内面10iは円弧状を有している。
 図2に示されるように複数の分割固定子50が環状に配置された状態では、図4に示される分割コア10のバックヨーク10aの2つの側面10asが、隣り合う他の2つの分割コア10におけるバックヨーク10aの側面10asと接触する。以下、複数の分割固定子50が環状に配置された状態を、固定子コアが閉じた状態と称する場合がある。
 図2に示されるように、固定子34において隣り合う分割コア10間にはスロット6が形成されており、スロット6には、ティース10b(図4)に巻かれたコイル5が絶縁部材8を介して配置されている。すなわち、スロット6は、隣り合う分割コア10において互いに対向したティース10bの側面10bs、互いに対向したシュー10cの外面10co、及び隣り合うバックヨーク10aの内面10aiによって囲まれた空間である。以下、隣り合う分割コア10においてスロット6を形成するこれらの面を、スロット内周壁と称する場合がある。
(コイル5)
 図6は、図1の固定子における分割固定子50を内側から見た斜視図である。図6に示されるように、コイル5は、導体である芯線と、芯線を覆う絶縁性の被覆とから構成された導線である。芯線は、例えば、銅、アルミニウム、又は導通性のある合金で構成される。コイル5を構成する導線は、絶縁部材8を介して分割コア10のティース10bに複数回巻かれており、コイル5は、上下方向(矢印Z方向)に長い環状を有している。コイル5は、ティース10bに導線が巻かれることで磁極を形成する。このため、コイルの導線に電流が流れているときには、ティース10bごとに磁束が発生する構成とされている。バックヨーク10aとシュー10cとの間においてティース10b(図3)に複数回巻かれた巻線は、分割固定子50の上端部では、複数の層が設けられており、各層には、一列に配列された複数の巻線が含まれている。
(絶縁部材8)
 図7は、図5の固定子34の巻線前の展開状態を示す説明図である。図7に示されるように、固定子34の製造段階において、巻線は、複数の分割コア10が直線状に配置された状態で行われる。以下、複数の分割コア10が直線状に配置された状態を、展開状態と称する場合がある。展開状態では、連結部10rでつながった隣り合う分割コア10において、バックヨーク10aの側面10asにおける内面10ai側にはV字状の隙間10gが形成される。
 図8は、図1の固定子における絶縁部材8を装着した隣り合う分割コア10の巻線前の展開状態を内側から見た斜視図である。図9は、図8の隣り合う分割コア10の一つを外側から見た斜視図である。図8に示されるように、絶縁部材8は、鉄等で構成された分割コア10と、銅などで構成されたコイル5とを絶縁するものである。絶縁部材8は、分割コア10の軸方向(矢印Z方向)両側の端面に装着された一組の端面絶縁部材4と、固定子コアのスロット6に配置され、スロット内周壁の表面を覆う一続きのスロット絶縁部材7と、を有する。
 図10は、図1の固定子における巻線前の展開状態をティース側から外側へ見た部分構成図である。図11は、図10の固定子のA-A断面を示す断面図である。図12は、図10の固定子のB-B断面を示す断面図である。以下、図7~図12を参照しつつ、スロット絶縁部材7及び一組の端面絶縁部材4の構成について説明する。
(スロット絶縁部材7)
 図7に示されるように、スロット絶縁部材7は、固定子34の各スロット6に設けられる。スロット絶縁部材7は、その厚さ分の絶縁距離を、コイル5と、隣り合う分割コア10のスロット内周壁との間に確保し、互いを絶縁する。
 図8に示されるように、各スロット6に配置されるスロット絶縁部材7は、一枚のフィルム状の絶縁材で構成される。スロット絶縁部材7は、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムで構成することができる。
 図7に示されるように、スロット絶縁部材7は、スロット6を構成している隣接した分割コア10のスロット内周壁を継ぎ目無く覆っており、隣接した分割コア10の連結部10rもスロット絶縁部材7により覆われている。スロット絶縁部材7は、スロット内周壁のうち隣り合うバックヨーク10aを被覆するバックヨーク被覆部7aと、2つのティース10bを被覆する2つのティース被覆部7bと、2つのシュー10cを被覆する2つのシュー被覆部7cと、を含むものである。以下、バックヨーク被覆部7aにおいて、隣り合うバックヨーク10aの連結部10rを覆っている、周方向中央の領域を、連結被覆部70(図10参照)と称する場合がある。
 図8に示されるように、隣り合うバックヨーク10aが直線状に配置された展開状態において、バックヨーク被覆部7aの上端部7a1及び下端部7a2は、一組の端面絶縁部材4によって、バックヨーク10aの内面10aiに沿うように配置されている。ただし、一組の端面絶縁部材4には、スロット絶縁部材7の連結被覆部70を直接保持する構造は設けられていない。
 図12に示されるように、スロット絶縁部材7のバックヨーク被覆部7aにおいて連結部10rを覆う連結被覆部70には、軸方向(矢印Z方向)に延び、中心軸O側が山となる突出部71が形成されている。図10に示されるように、各スロット絶縁部材7の連結被覆部70には、軸方向(矢印Z方向)に一定の長さを有する突出部71が形成されている。中心軸O側が山となる突出部71は、バックヨーク被覆部7aの連結被覆部70において軸方向(矢印Z方向)の中央部70cにのみ形成されており、連結被覆部70の上端部70a及び下端部70bには形成されていない。図11に示されるように、固定子コアの展開状態では、連結被覆部70の上端部70a及び下端部70b、すなわち連結被覆部70における軸方向(矢印Z方向)両側の端部は、バックヨーク10aの内面10aiに沿うような略平面形状となっている。
 このように、連結被覆部70における軸方向の中央部70cに突出部71が形成されていることにより連結被覆部70の形状が安定しており、また、連結被覆部70の端部にはスロット6内に突出する構造が設けられていない。よって、巻線時におけるスロット絶縁部材の巻き込みが抑制されるので、巻線の配列が崩れることが抑制できる。
 なお、図11に示される例では連結被覆部70における軸方向両側の端部は略平面形状とされているが、連結被覆部70の端部に径方向外側が山となる別の突出部が形成されていてもよい。図1に示されるように固定子コアが閉じた状態では、隣り合う分割固定子50の一組の端面絶縁部材4同士は、バックヨーク被覆部7aよりも外周側において互いに離間している。よって、連結被覆部70の端部に径方向外側が山となる別の突出部が形成される場合であっても、巻線後に固定子コアが環状に変形されるときに、固定子コアの変形が阻害されることはない。
(一組の端面絶縁部材4)
 図8に示されるように、一組の端面絶縁部材4は、各分割コア10に設けられている。一組の端面絶縁部材4は、分割コア10の上端面に装着される上端面絶縁部材2と、分割コア10の下端面に装着される下端面絶縁部材3と、により構成されている。上端面絶縁部材2は、その厚さ分の絶縁距離をコイル5と分割コア10の上端面との間に確保し、互いを絶縁する。また、下端面絶縁部材3は、その厚さ分の絶縁距離をコイル5と分割コア10の下端面との間に確保し、互いを絶縁する。また、分割コア10に装着された一組の端面絶縁部材4は、コイル5の巻枠としても機能する。
(上端面絶縁部材2)
 上端面絶縁部材2は、外鍔2aと、外鍔2aよりも径方向内側に設けられた内鍔2bと、外鍔2aと内鍔2bとの間に設けられたティース端面被覆部2cと、を有している。また上端面絶縁部材2は、ティース端面被覆部2cと外鍔2aとを接続する段部2dと、ティース端面被覆部2cと内鍔2bとを接続する斜面部2e(図9)と、を有している。外鍔2aと内鍔2bとは、コイル5を構成する複数層の巻線のうち上層の巻線の配列を規制する。また、段部2dと斜面部2e(図9)とは、コイル5を構成する複数層の巻線のうち下層の巻線の配列を規制する。
 外鍔2aは、直方体形状を有しており、外鍔2aの下面は、バックヨーク10aの上面における中心軸O側と接触している。外鍔2aの内面がバックヨーク10aの内面10ai(図3)と面一となるように、バックヨーク10aの上に外鍔2aが配置される。外鍔2aの内面における周方向両側の下部には、スロット絶縁部材7のバックヨーク被覆部7aの一部、具体的には、バックヨーク被覆部7aの上端部7a1が沿うように配置される。外鍔2aの周方向の幅は、バックヨーク10aの周方向の幅よりも短く、隣り合う分割固定子50の外鍔2a同士は離間している。
 内鍔2bは、中心軸O側の内面2biが円弧状とされた略直方体形状を有している。内鍔2bの内面2biは、分割コア10の内面10iとほぼ同じ曲率の円弧状に形成されており、内鍔2bの内面2biと分割コア10の内面10iとが面一となるように、シュー10cの上に内鍔2bが配置される。内鍔2bにおける周方向両側の下部には、スリット2b1が形成されている。各スリット2b1は、周方向において斜面部2eから内鍔2bの側面にわたり形成されており、各スリット2b1の周方向の両側は開口している。スリット2b1には、スロット絶縁部材7のシュー被覆部7cの一部が配置される。具体的には、スリット2b1に、シュー被覆部7cの上端部が下方から差し込まれて、シュー被覆部7cの上端部の位置が規制されている。
 ティース端面被覆部2cは、外鍔2aの下部、及び内鍔2bの下部と接続されている。ティース端面被覆部2cは、例えばU字形状に曲げられた板状部材で構成され、ティース端面被覆部2cにおける周方向両側の端部2c1は下方へ延びている。ティース端面被覆部2cは、ティース10bの上面と、ティース10bの2つの側面10bs(図4)の上端部と、を覆っている。
 段部2dは、ティース端面被覆部2cから外鍔2aに向かうに従い上段となる構成とされている。すなわち、段部2dにおいて外鍔2a側の段ほど外径が大きくなる。段部2dは、ティース端面被覆部2cに沿うように略U字状を有し、段部2dにおける周方向両側の端部2d1は下方へ延びている。
 段部2dの端部2d1と外鍔2aの内面との間には隙間が形成されており、この隙間に、バックヨーク被覆部7aの上端部7a1におけるティース被覆部7b側が配置され、分割コア10のバックヨーク10a側へ押さえられている。また、段部2dの端部2d1とティース端面被覆部2cの端部2c1との間には隙間が形成されており、この隙間に、ティース被覆部7bの上端部におけるバックヨーク被覆部7a側が配置され、分割コア10のティース10b側へ押さえられる。換言すると、段部2dの端部2d1は、スロット絶縁部材7におけるティース被覆部7bとバックヨーク被覆部7aとの境界部を、分割コア10側へ押さえるものである。以下、段部2dの端部2d1を、押さえ部と称する場合がある。
 図9に示されるように、斜面部2eは、ティース端面被覆部2cから内鍔2bに向かうに従い外径が大きくなるように傾斜した形状を有している。斜面部2eは、ティース端面被覆部2cに沿うように略U字状を有し、斜面部2eにおける周方向両側の端部2e1は下方へ延びている。ただし、図9に示される例では、内鍔2bの下部に形成されたスリット2b1へのシュー被覆部7cの挿入が阻害されないように、斜面部2eにおいて下方へ延びた端部2e1は、スリット2b1が形成される高さ位置には設けられていない。
(下端面絶縁部材3)
 図8に示されるように、下端面絶縁部材3は、上端面絶縁部材2を上下対象にした場合とほぼ同じ構成をしており、上端面絶縁部材2と同様に、外鍔3aと、内鍔3bと、ティース端面被覆部3cと、段部(不図示)と、斜面部3e(図9)と、を有している。また、下端面絶縁部材3の内鍔3bにはスリット3b1が形成されている。ただし、下端面絶縁部材3の外鍔3aには、上端面絶縁部材2の外鍔2aの場合と異なり、配線溝3fが形成されている。配線溝3fには、コイル5を構成する導線の終端部が配置される。
 図13は、図6の分割固定子50の従断面図である。図13には、コイル5を構成する複数の巻線に、巻かれる順番が付されている。図14は、図1の固定子34の巻線時における固定子34と巻線ノズル20との位置関係を示す斜視図である。図15は、図14の固定子34及び巻線ノズル20を分割固定子50の下側から見た部分構成図である。図13~図15を参照しつつ、固定子34の製造時における巻線工程について説明する。
 図14に示されるように、各スロット内周壁にスロット絶縁部材7が装着され、且つ、各分割コア10の軸方向両側の端面に一組の端面絶縁部材4が装着された状態で、巻線工程が行われる。巻線工程において、複数の分割コア10を直線状に展開した状態で、コイル5が巻線される。具体的には、巻線工程が行われるとき、絶縁部材8が装着された複数の分割コア10は、それらのバックヨーク10aが直線状に配置されるように、治具21等により保持されている。巻線ノズル20は、一定の間隔で複数設けられており、複数の分割コア10が治具21により保持された状態で、複数のティース10bそれぞれにコイル5が巻線される。複数の巻線ノズル20が一定の間隔を保持した状態で治具21に対して移動することで、各巻線ノズル20からの導線5aが、巻線ノズル20に対応するティース10bに巻かれる。このとき、巻線ノズル20は、対応する分割コア10の両側のスロット6内、上方及び下方を通る。
 図13に示される例では、分割コア10の上端面において、巻線は、上端面絶縁部材2の段部2d側から開始されている。上端面絶縁部材2の段部2dにおける第1段目の内面と接触する位置で1回目の巻線がされ、ティース端面被覆部2cにおいて段部2d側から内鍔2bに向かって矢印D1方向に、一層目の導線が順次巻線される。一層目について決まった回数の巻線がされた後、外鍔2aに向かって矢印D2方向に、二層目の導線が順次巻線される。二層目の導線は、一層目において隣り合う導線に接するように俵積みの位置関係で行われる。以降、三層目以降においても、同様に、直下の層の導線と俵積みの位置関係となるように巻線される。予め決められた回数の巻線が終わると、導線5aの終端部は、下端面絶縁部材3の外鍔3aに形成された配線溝3fに配置される。
 コイル5において、例えば一層目及び二層目といった下層部の巻線は、上端面絶縁部材2において段部2dと斜面部2eとの間に配置され、段部2d及び斜面部2eによって径方向の位置が規制されている。具体的には、下層部の各層において最も外鍔2a側の巻線は段部2dの内面と接触し、また、下層部の各層において最も内鍔2b側の巻線は斜面部2eと接触している。一層目の巻線のうち最も外鍔2a側の巻線は、段部2dの第一段の内面と接触し、二層目の巻線のうち最も外鍔2a側の巻線は、段部2dにおいて、第一段よりも高く且つ外鍔2a側に形成された第二段の内面と接触する。このような構成により、コイル5の下層部の巻線が径方向に離れてしまうことが抑制され、コイル5の下層部の巻線、及び上層部(例えば、三層目以上の層)の巻線を整列して配置することができる。
 図15に示されるように、固定子34は、ティース10bごとに分割された複数の分割固定子50で構成されているので、巻線時における展開状態では固定子コアが閉じているときよりも、ティース10b間の幅が拡大される。よって、巻線ノズル20の幅を拡大してより太い導線を巻き回すことも可能である。
 また、スロット絶縁部材7の連結被覆部70は、上述したように、連結被覆部70における軸方向両側の端部にはスロット6内に突出する構造が無く、且つ、突出部71により形状が安定した構成とされている。よって、巻線時におけるスロット絶縁部材7の巻き込みが抑制され、巻線の整列が確保される。
 また、図15に示されるように、巻線時において、スロット絶縁部材7のバックヨーク被覆部7aは、バックヨーク10aの内面10aiに沿う形状とされている。よって、連結被覆部70は巻線時における導線5aの軌道よりも径方向外側に位置するので、巻線時におけるスロット絶縁部材7の巻き込みがさらに抑制される。
 以上のように、実施の形態1の電動機の固定子34は、円環状につながった複数の分割コア10で構成された固定子コアと、コイル5と、分割コア10とコイル5とを絶縁する絶縁部材8と、を備えている。各分割コア10は、円弧状のバックヨーク10aと、バックヨーク10aの内面10aiにおける周方向中央から中心軸O側へ延出したティース10bと、を有しており、コイル5は、各分割コア10のティース10bに巻線されている。固定子コアにおいて隣り合う2つのティース10bの間には、コイル5が配置されるスロット6が形成されている。絶縁部材8は、固定子コアにおけるスロット内周壁の表面を覆う一続きのスロット絶縁部材7を有している。スロット絶縁部材7は、スロット内周壁のうち2つのバックヨーク10aがつながる連結部10rを被覆する連結被覆部70を含むものであり、連結被覆部70には、軸方向(矢印Z方向)の中央部70cにのみ、中心軸O側に突出する突出部71が形成されている。
 これにより、スロット絶縁部材7の連結被覆部70において、軸方向(矢印Z方向)の中央部70cに設けられた突出部71により連結被覆部70の形状が安定し、また、軸方向の両側の端部には突出する構造が無い構成となっている。したがって、巻線時に、ティース10bの端部において巻線ノズル20が方向転換をする際、スロット絶縁部材7の連結被覆部70の巻き込みが抑制され、巻線の整列性が確保できる。よって、巻線の配列が崩れることによるコイル5の占積率の低下を抑制した電動機の固定子34が提供できる。
 また、絶縁部材8は、分割コア10における軸方向(矢印Z方向)両側の端面に装着される一組の端面絶縁部材4を有する。これにより、分割コア10の上端面及び下端面をコイル5と絶縁しつつ、スロット絶縁部材7の上下の位置を規制することができる。
 また、固定子コアは、ティース10bの先端部10b1における周方向の両端から突出したシュー10cを有する。スロット絶縁部材7は、スロット内周壁のうちシュー10cを被覆するシュー被覆部7cを含むものである。一組の端面絶縁部材4には、シュー被覆部7cにける軸方向両側の端部を固定するスリット(スリット2b1及びスリット3b1)が形成されている。
 これにより、スロット絶縁部材7のシュー被覆部7cを分割コア10のシュー10cに沿わせて弛みを抑制し、巻線時におけるシュー被覆部7cの巻き込みを抑制することができる。よって、巻線の整列が崩れることをより確実に抑制することができる。
 また、スロット絶縁部材7は、スロット内周壁のうちバックヨーク10aを被覆するバックヨーク被覆部7aと、スロット内周壁のうちティース10bを被覆するティース被覆部7bと、を含むものである。一組の端面絶縁部材4のうち一方の端面絶縁部材(上端面絶縁部材2)には、スロット絶縁部材7におけるティース被覆部7bとバックヨーク被覆部7aとの境界部を、分割コア10側へ押さえる押さえ部(段部2dの端部2d1)が形成されている。
 これにより、ティース被覆部7b及びバックヨーク被覆部7aが分割コア10に沿うようにスロット絶縁部材7の形状を保持でき、巻線時におけるティース被覆部7b及びバックヨーク被覆部7aの巻き込みを抑制することができる。よって、巻線の整列が崩れることをより確実に抑制することができる。
<ロータリ圧縮機>
 図16は、図1の固定子を備えた圧縮機を示す縦断面図である。以下、図16に基づき、上述した固定子34が適用されたロータリ圧縮機300について説明する。ロータリ圧縮機300は、例えば空気調和装置に用いられるものであり、密閉容器307と、密閉容器307内に配置された圧縮要素301と、圧縮要素301を駆動する電動機100と、を備えている。電動機100は、上述した固定子34と、固定子34に対して回転自在に設けられる回転子33等とにより構成されている。
 圧縮要素301は、冷媒を圧縮するものである。圧縮要素301は、シリンダ室303を有するシリンダ302と、電動機100によって回転するシャフト37と、シャフト37に嵌合されたローリングピストン304と、を有している。また圧縮要素301は、シリンダ室303内を冷媒の吸入側と冷媒の圧縮側とに分けるベーン(図示せず)と、シャフト37が挿入されてシリンダ室303の軸方向端面を閉鎖する上部フレーム305及び下部フレーム306と、を有している。上部フレーム305には、上部吐出マフラ308が装着され、また、下部フレーム306には、下部吐出マフラ309が装着されている。上部吐出マフラ308及び下部吐出マフラ309を介して冷媒が密閉容器307の内部空間に放出される。
 密閉容器307は、蓋部及び底部を有する円筒状の容器である。密閉容器307の蓋部には、ガラス端子311が固定されている。密閉容器307の底部には、圧縮要素301の各摺動部を潤滑する冷凍機油(図示せず)が貯留されている。シャフト37は、軸受部となる上部フレーム305及び下部フレーム306によって回転可能に保持されている。ローリングピストン304は、シリンダ302内部のシリンダ室303内で偏心回転する。シャフト37は偏心軸部を有し、その偏心軸部にローリングピストン304が嵌合している。
 電動機100の固定子34は、焼き嵌め、圧入又は溶接等により、密閉容器307内に組み込まれ、且つ密閉容器307の内周面に固定されている。固定子34のコイル5には、ガラス端子311を介して電力が供給される。電動機100の回転子33は、永久磁石35及び回転子コア36を有し、回転子コア36の中央には軸孔が形成されている。シャフト37は、回転子33の軸孔に固定されている。電動機100において固定子34の内側に回転子が配置され、シャフト37は、回転子33の軸孔に挿入されることにより、固定子34の中心軸O(図1)に沿うように配置される。
 また、密閉容器307の外部には、冷媒ガスを貯蔵するアキュムレータ310が取り付けられている。密閉容器307には、アキュムレータ310とつながる吸入パイプ313が固定されており、吸入パイプ313を介して、アキュムレータ310から密閉容器307内のシリンダ302に冷媒ガスが供給される。また、密閉容器307の蓋部には、冷媒を外部に吐出する吐出パイプ312が設けられている。
 次に、ロータリ圧縮機300の動作について説明する。アキュムレータ310から供給された冷媒ガスは、吸入パイプ313を通ってシリンダ302のシリンダ室303内に供給される。インバータ(図示せず)の通電によって電動機100が駆動されることで回転子33が回転すると、回転子33の回転とともにシャフト37が回転する。そして、シャフト37に嵌合するローリングピストン304がシリンダ室303内で偏心回転し、シリンダ室303内において冷媒が圧縮される。シリンダ室303で圧縮された冷媒は、上部吐出マフラ308又は下部吐出マフラ309を通り、さらに回転子コア36の風穴等(図示せず)を通って密閉容器307内を上昇する。密閉容器307内を上昇した冷媒は、吐出パイプ312から吐出される。
 上述した固定子34を有する電動機100では、巻線時には複数の分割コア10が直線状に配置された展開状態とされる。よって、巻線時には、ティース10b間に形成されるスロット6の幅が、複数の分割コア10が環状に閉じられた状態におけるスロット6の幅よりも拡大されるので、巻線ノズル20の幅を拡大することができ、太線巻線を巻き回すことができる。これにより、電動機100のモータ効率を向上させ、出力を増大させることができる。そのため、電動機100をロータリ圧縮機300に適用することにより、ロータリ圧縮機300の運転効率を向上させ、出力を増大させることができる。
 なお、固定子34を有する電動機100は、上述したロータリ圧縮機300に限らず、他の種類の圧縮機に適用することができる。
<冷凍サイクル装置>
 図17は、図16の圧縮機を備えた冷凍サイクル装置400を示す冷媒回路図である。以下、図17に基づき、上述したロータリ圧縮機300を備えた冷凍サイクル装置400について説明する。以下、冷凍サイクル装置400が空気調和装置であるものとして、冷凍サイクル装置400の構成について説明する。
 図17に示されるように、冷凍サイクル装置400は、上述したロータリ圧縮機300を含む冷媒回路と、冷凍サイクル装置400の動作を制御する制御部406と、を備えている。冷媒回路は、ロータリ圧縮機300と、四方弁401と、第1熱交換器402と、減圧装置403と、第2熱交換器404と、が冷媒配管405により接続されることで形成されている。第2熱交換器404は、例えば、空調対象空間である室内に設置され、第1熱交換器402は、例えば室外に設置されている。制御部406は、例えばマイクロコンピュータ等で構成され、四方弁401及びロータリ圧縮機300の動作を制御する。四方弁401は、冷媒の流れ方向を切り換えるものである。
 次に、冷凍サイクル装置400の動作について説明する。ロータリ圧縮機300は、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒として送り出す。四方弁401は、図17に実線で示される第1接続状態では、ロータリ圧縮機300から送り出された冷媒を第1熱交換器402に流す。四方弁401が第1接続状態であるとき、第1熱交換器402は凝縮機として機能する。第1熱交換器402は、ロータリ圧縮機300から送り出された冷媒と空気(例えば、室外の空気)との熱交換を行って送り出す。第1熱交換器402において、冷媒は空気へ放熱することにより凝縮し、液化する。減圧装置403は、第1熱交換器402から送り出された液冷媒を膨張させて、低温低圧の液冷媒として送り出す。四方弁401が第1接続状態であるとき、第2熱交換器404は蒸発器として機能する。第2熱交換器404は、減圧装置403から送り出された低温低圧の液冷媒と空気(例えば、空調対象空間の空気)との熱交換を行って送り出す。第2熱交換器404において、冷媒は空気から吸入することにより蒸発し、気化する。このとき、第2熱交換器404において、冷媒と熱交換を行った空気は冷却される。冷却された空気は、図示しない送風機により空調対象空間(例えば、室内)へ供給され、空調対象空間の冷房が行われる。第2熱交換器404から送り出されたガス冷媒は、四方弁401を介してロータリ圧縮機300へ送られ、ロータリ圧縮機300において再び圧縮される。以降、同様のサイクルが繰り返される。
 四方弁401が、図17に破線で示される第2接続状態であるときには、ロータリ圧縮機300から送り出された冷媒は第2熱交換器404に送られ、第2熱交換器404が凝縮機として機能し、第1熱交換器402が蒸発器として機能する。これにより、四方弁401が第2接続状態であるときには、空調対象空間の暖房が行われる。
 以上のように、本開示に係る圧縮機(ロータリ圧縮機300)は、固定子34と、固定子34に対して回転自在に設けられた回転子33と、を有する電動機100と、電動機100に駆動され、冷媒を圧縮する圧縮要素301とを備えている。これにより、圧縮機(ロータリ圧縮機300)において、運転効率を向上させ、出力を増大させることができる。
 また、本開示に係る冷凍サイクル装置400は、圧縮機(ロータリ圧縮機300)と、第1熱交換器402と、減圧装置403と、第2熱交換器404と、が冷媒配管405により接続されて構成される冷媒回路を備えている。これにより、冷凍サイクル装置400は、出力を増大させたロータリ圧縮機300を備えているので、運転効率を向上させることができ、エネルギー効率の向上を図ることができる。
 なお、ロータリ圧縮機300を備えた冷凍サイクル装置400は、上述した空気調和装置に限定されない。また、冷凍サイクル装置400の冷媒回路は、上述した冷媒回路に限定されず、適宜変更することができる。例えば、冷凍サイクル装置400において四方弁401は省略することができる。
実施の形態2.
 図18は、実施の形態2に係る固定子における巻線前の展開状態をティース側から外側へ見た部分構成図である。図19は、図18の固定子のC-C断面を示す断面図である。図20は、図18の固定子のD-D断面を示す断面図である。実施の形態2の固定子34では、スロット絶縁部材7のバックヨーク被覆部7aにおける連結被覆部70の構成が、実施の形態1の固定子34の場合と異なる。以下、図18~20を参照しつつ、実施の形態2の固定子34において、実施の形態1の場合と異なる点について説明する。
 上述した実施の形態1では、図10~12に示されるように、スロット絶縁部材7の連結被覆部70において軸方向の中央部70cに、軸側へ突出する突出部71が形成され、連結被覆部70における軸方向両側の端部には突出部71が形成されていなかった。図18に示されるように、実施の形態2の固定子34においても、実施の形態1の場合と同様に、スロット絶縁部材7のバックヨーク被覆部7aにおける連結被覆部70には突出部72が形成されている。ただし、実施の形態2の固定子では、軸方向の中央部70cに設けられる突出部72の突出する方向、及び突出部72が設けられる位置が、実施の形態1の場合と異なる。
 図19に示されるように、スロット絶縁部材7のバックヨーク被覆部7aにおいて連結部10rを覆う連結被覆部70には、軸方向(矢印Z方向)に延び、径方向外側に山となる突出部72が形成されている。図18に示されるように、各スロット絶縁部材7の連結被覆部70には、軸方向(矢印Z方向)に一定の長さを有する突出部72が2つ形成されている。径方向外側に山となる突出部72は、バックヨーク被覆部7aの連結被覆部70の上端部70a及び下端部70bにのみ形成されており、連結被覆部70における軸方向(矢印Z方向)の中央部70cには形成されていない。図20に示されるように、展開状態では、連結被覆部70における軸方向(矢印Z方向)の中央部70cは、バックヨーク10aの内面10aiに沿うような略平面形状となっている。
 以上のように、実施の形態2の電動機の固定子34は、円環状につながった複数の分割コア10で構成された固定子コアと、コイル5と、分割コア10とコイル5とを絶縁する絶縁部材8と、を備えている。各分割コア10は、円弧状のバックヨーク10aと、バックヨーク10aの内面10aiにおける周方向中央から中心軸O側へ延出したティース10bと、を有しており、コイル5は、各分割コア10のティース10bに巻線されている。固定子コアにおいて隣り合う2つのティース10bの間には、コイル5が配置されるスロット6が形成されている。絶縁部材8は、固定子コアにおけるスロット内周壁の表面を覆う一続きのスロット絶縁部材7を有している。スロット絶縁部材7は、スロット内周壁のうち2つのバックヨーク10aがつながる連結部10rを被覆する連結被覆部70を含むものであり、連結被覆部70には、軸方向(矢印Z方向)の両側の端部にのみ、径方向外側へ突出する突出部72が形成されている。
 これにより、スロット絶縁部材7の連結被覆部70において、軸方向(矢印Z方向)両側の端部に設けられた径方向外側へ突出する突出部72により連結被覆部70の形状が安定し、また、軸方向両側の端部及び中央部70cにはスロット6内に突出する構造が無い。したがって、実施の形態2においても、実施の形態1の場合と同様に、巻線時に、ティース10bの端部において巻線ノズル20が方向転換をする際、スロット絶縁部材7の連結被覆部70の巻き込みが抑制され、巻線の整列性が確保できる。よって、巻線の配列が崩れることによるコイル5の占積率の低下を抑制した電動機の固定子34が提供できる。
 実施の形態2の固定子34は、実施の形態1の場合と同様に、ロータリ圧縮機300に適用することができ、この場合においても、ロータリ圧縮機300において、運転効率を向上させ、出力を増大させることができる。また、実施の形態1の場合と同様に、実施の形態2の固定子34を適用した圧縮機(ロータリ圧縮機300)を、冷凍サイクル装置400に適用することもできる。この場合において、冷凍サイクル装置400におけるエネルギー効率の向上を図ることができる。
 なお、各実施の形態を適宜、変形、又は省略したりすることができる。例えば、実施の形態1及び2では、固定子34が9つの分割固定子で構成されるものとして説明したが、固定子34を構成する分割固定子の数は、これに限定されない。
 1 鉄心片、2 上端面絶縁部材、2a 外鍔、2b 内鍔、2b1 スリット、2bi 内面、2c ティース端面被覆部、2c1 端部、2d 段部、2d1 端部、2e 斜面部、2e1 端部、3 下端面絶縁部材、3a 外鍔、3b 内鍔、3b1 スリット、3c ティース端面被覆部、3e 斜面部、3f 配線溝、4 端面絶縁部材、5 コイル、5a 導線、6 スロット、7 スロット絶縁部材、7a バックヨーク被覆部、7b ティース被覆部、7c シュー被覆部、8 絶縁部材、10 分割コア、10a バックヨーク、10b ティース、10c シュー、10g 隙間、10i 内面、10r 連結部、20 巻線ノズル、21 治具、33 回転子、34 固定子、35 永久磁石、36 回転子コア、37 シャフト、50 分割固定子、70 連結被覆部、71 突出部、72 突出部、100 電動機、300 ロータリ圧縮機、301 圧縮要素、302 シリンダ、303 シリンダ室、304 ローリングピストン、305 上部フレーム、306 下部フレーム、307 密閉容器、308 上部吐出マフラ、309 下部吐出マフラ、310 アキュムレータ、311 ガラス端子、312 吐出パイプ、313 吸入パイプ、400 冷凍サイクル装置、401 四方弁、402 第1熱交換器、403 減圧装置、404 第2熱交換器、405 冷媒配管、406 制御部、O 中心軸。

Claims (6)

  1.  円弧状のバックヨークと、前記バックヨークの内面における周方向中央から中心軸側へ延出したティースと、を有する分割コアが円環状に複数つながった固定子コアと、
     前記分割コアの前記ティースに巻線されたコイルと、
     前記分割コアと前記コイルとを絶縁する絶縁部材と、を備え、
     前記固定子コアにおいて隣り合う2つの前記ティースの間には、前記コイルが配置されるスロットが形成されており、
     前記絶縁部材は、
     前記スロットに配置され、前記固定子コアにおけるスロット内周壁の表面を覆う一続きのスロット絶縁部材を有し、
     前記スロット絶縁部材は、前記スロット内周壁のうち2つの前記バックヨークがつながる連結部を被覆する連結被覆部を含むものであり、
     前記連結被覆部には、軸方向の中央部にのみ、前記中心軸側に突出する突出部が形成されている、又は、前記軸方向の両側の端部にのみ、径方向外側へ突出する突出部が形成されている
     電動機の固定子。
  2.  前記絶縁部材は、
     前記分割コアにおける前記軸方向の両側の端面に装着される一組の端面絶縁部材を有する
     請求項1に記載の電動機の固定子。
  3.  前記固定子コアは、前記ティースの先端部における周方向の両端から突出したシューを有し、
     前記スロット絶縁部材は、前記スロット内周壁のうち前記シューを被覆するシュー被覆部を含むものであり、
     前記一組の端面絶縁部材には、前記シュー被覆部における前記軸方向の両側の端部を固定するスリットが形成されている
     請求項2に記載の電動機の固定子。
  4.  前記スロット絶縁部材は、前記スロット内周壁のうち前記バックヨークを被覆するバックヨーク被覆部と、前記スロット内周壁のうち前記ティースを被覆するティース被覆部と、を含むものであり、
     前記一組の端面絶縁部材のうち少なくとも一方の端面絶縁部材には、前記スロット絶縁部材における前記ティース被覆部と前記バックヨーク被覆部との境界部を、前記分割コア側へ押さえる押さえ部が形成されている
     請求項2又は3に記載の電動機の固定子。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の電動機の固定子と、前記電動機の固定子に対して回転自在に設けられた回転子と、を有する前記電動機と、
     前記電動機に駆動され、冷媒を圧縮する圧縮要素と、備えた
     圧縮機。
  6.  請求項5に記載の圧縮機と、第1熱交換器と、減圧装置と、第2熱交換器と、が冷媒配管により接続されて構成される冷媒回路を備えた
     冷凍サイクル装置。
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