感应电动机及密闭型压缩机的制作方法

专利名称：感应电动机及密闭型压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有由双笼形状构成的转子的感应电动机及密闭型压缩机。
背景技术：
已知有如下现有的感应电动机，即，在转子铁心的内径部设置两个位置的切口，将 切口作为润滑油通过用切口使用，高精度地制作压铸转子(例如，参照专利文献1)。另外，在现有的其他感应电动机中，使端环延伸到转子铁心的内周区域后，在端环 和转子铁心上形成通风孔，由此能够不在端环内部产生气孔地改善机械强度(例如，参照 专利文献2)。专利文献1 日本特开昭59-10159号公报专利文献2 日本特开昭61-M4248号公报在现有的感应电动机中，由于在两个位置具有转子铁心的内径部的切口，所以在 通过热压配合使转子铁心和旋转轴嵌合的情况下，存在转子铁心的变形增大且不能得到足 够的嵌合强度的课题。另外，在现有的其他感应电动机中，在端环的压铸后，使用穿孔装置切削端环和转 子铁心的一部分，存在加工费高的课题。

发明内容
本发明是为解决上述课题而研发的，其目的是得到不使热压配合的嵌合强度恶化 且起动转矩提高、高效率的感应电动机，并且得到抑制了冷冻机油的溢油量的可靠性高的 密闭型压缩机。本发明的感应电动机的特征在于，具有定子，其具有冲压成规定形状电磁钢板后 以规定片数层叠而制作的定子铁心、沿所述定子铁心的内周缘形成的多个定子槽、被插入 所述定子槽的绕组；转子，隔开空隙配置在所述定子的内侧，所述转子具有转子铁心，所述转子铁心是将电磁钢板冲压成规定形状后以规定片数层叠而制作 的；双笼型的多个转子槽，所述转子槽沿所述转子铁心外周缘形成且填充有导电性材 料；三处以上的风孔部，所述风孔部设置在旋转轴嵌合的所述转子铁心的旋转轴孔的 周围且向所述旋转轴孔开口，将端环的内径部配置成在至少一侧的所述端环上接近所述风孔部，所述端环使填 充在所述双笼型的转子槽中的所述导电性材料的两端短路。另外，本发明的感应电动机的特征在于通过热压配合嵌合所述转子和所述旋转
轴ο
另外，所述风孔部是大致半圆形状。另外，所述风孔部是长孔形状。另外，本发明的感应电动机的特征在于，在与设置于所述转子的所述风孔部对应 的位置，设置有在所述旋转轴的大致轴向全长范围内形成的切口，由所述风孔部和所述切 口形成风孔。另外，本发明的感应电动机的特征在于，在所述旋转轴的大致轴向全长范围内形 成的切口成为长孔形状。另外，本发明的感应电动机的特征在于，所述转子铁心被歪斜地层叠，以对应于所 述转子铁心的歪斜角度而使所述切口倾斜的方式设置。另外，本发明的感应电动机的特征在于，所述风孔部大致等间隔地配置于三处，在 设一个所述风孔部的两端和所述旋转轴的中心所成的角度为α、设邻接的两个所述风孔部 的接近侧的两个端部和所述旋转轴的中心所成的角度为β的情况下，2α+β <180度。另外，本发明的感应电动机与压缩制冷剂的压缩元件一起被收纳在密闭容器的内 部，通过所述旋转轴驱动所述压缩元件，其特征在于，所述压缩元件具有排出被压缩的制冷 剂的排出孔，使所述排出孔和所述风孔部的个数与位置相匹配，而且在从所述排出孔排出 高压的排出气体时，所述排出孔和所述风孔部的位置大致一致。另外，本发明的密闭型压缩机的特征在于，具有所述感应电动机；被所述感应电 动机驱动的压缩元件。发明的效果本发明的感应电动机通过以接近风孔部的方式配置设置于旋转轴嵌合的转子铁 心的旋转轴孔的周围且向旋转轴孔开口的三处以上的风孔部、以及使填充在双笼型的转子 槽中的导电性材料的两端短路的端环的内径部，能够得到提高起动转矩且通常运转时高效 率的感应电动机。


图1是表示实施方式1的图，是感应电动机100的横剖视图。图2是表示实施方式1的图，是填充了铝棒30的转子槽40的横剖视图。图3是表示实施方式1的图，是感应电动机100的转子11的立体图。图4是表示实施方式1的图，是感应电动机100的转子11的俯视图。图5是表示实施方式1的图，是感应电动机100的转子铁心Ila的俯视图。图6是表示实施方式1的图，是变形例的感应电动机100的转子11的俯视图。图7是表示实施方式1的图，是变形例的感应电动机100的转子铁心Ila的俯视 图。图8是表示实施方式2的图，是感应电动机100的转子11的俯视图。图9是表示实施方式2的图，是旋转轴50的一部分(与转子11的层叠方向长度 相当的部分)的立体图。图10是表示实施方式2的图，是旋转轴50的一部分(与转子11的层叠方向长度 相当的部分)的立体图。图11是表示实施方式2的图，是感应电动机100的转子11的俯视图。
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图12是表示实施方式3的图，是感应电动机100的转子11 (除旋转轴50以外) 的俯视图。图13是表示实施方式3的图，是感应电动机100的转子11 (除旋转轴50以外) 的俯视图。图14是表示实施方式4的图，是旋转式压缩机300(密闭型压缩机的一例)的纵 剖视图。图15是表示实施方式4的图，是旋转式压缩机300的横剖视图。图16是表示实施方式4的图，是旋转式压缩机300的横剖视图。附图标记的说明1主体部，2上盘容器，3下盘容器，4密闭容器，5汽缸，6上轴承，7下轴承，8排出 消声器，8a排出孔，9旋转柱塞，11转子，Ila转子铁心，lib风孔部，12定子，12a定子铁心， 12b定子槽，12c定子切口，20绕组，20a辅助绕组，20b主绕组，30铝棒，30a外层铝棒，30b 内层铝棒，30c连结铝棒，31旋转轴孔，32端环，40转子槽，40a外层槽，40b内层槽，40c连结 槽，50旋转轴，50a切口，50b主轴部，50c副轴部，50d偏心轴部，60空隙，70排出管，100感 应电动机，200压缩元件，300旋转式压缩机。
具体实施例方式实施方式1以下，参照

实施方式1。图1至图7是表示实施方式1的图，图1是感应 电动机100的横剖视图，图2是填充了铝棒30的转子槽40的横剖视图，图3是感应电动机 100的转子11的立体图，图4是感应电动机100的转子11的俯视图，图5是感应电动机100 的转子铁心Ila的俯视图，图6是变形例的感应电动机100的转子11的俯视图，图7是变 形例的感应电动机100的转子铁心Ila的俯视图。图1所示的感应电动机100是双极单相感应电动机。感应电动机100具有定子12 和转子11。定子12具有定子铁心12a、插入定子铁心12a的定子槽12b的主绕组20b和辅助 绕组20a。此外，在定子槽12b中，为确保绕组(主绕组20b及辅助绕组20a)和定子铁心1 之间绝缘，而插入绝缘材料(例如，槽孔(slot cell)、楔块(wedge)等)，但这里省略图示。定子铁心1 是在冲压成规定形状板厚为0. 1 1. 5mm的电磁钢板后，在轴向层 叠规定片数，并通过冲压铆接或焊接等固定而制作的。在定子铁心1 上沿内周缘形成有定子槽12b。定子槽12b在周方向上大致等间 隔配置。定子槽12b在半径方向上延伸。定子槽12b在内周缘开口。该开口部称为槽开口。 从该槽开口插入绕组(主绕组20b及辅助绕组20a)。在图1的例子中，定子铁心1 具有 24个定子槽12b。主绕组20b是同心卷绕式的绕组。在图1的例子中，在定子槽12b内的内周侧(接 近转子11的一侧)配置有主绕组20b。这里，同心卷绕方式的主绕组20b由大小(尤其周 方向的长度)不同的五个线圈构成。而且，这五个线圈以中心位于相同位置的方式被插入定子槽12b。因此，被称为同心卷绕方式。虽然表示了五个线圈的主绕组20b，但只是一例， 其个数是任意的。主绕组20b的五个线圈从大的一侧(槽距为11的一方)开始依次作为M1、M2、M3、 M4、M5。其分布以大致成为正弦波的方式被选择。这是因为在电流流过主绕组20b时产生 的主绕组磁通成为正弦波。主绕组20b也可以配置在定子槽12b内的内周侧和外周侧的任意一侧。将主绕组 20b配置在定子槽12b内的内周侧时，与配置在定子槽12b内的外周侧的情况相比，绕组周 长变短。另外，将主绕组20b配置在定子槽12b内的内周侧时，与配置在定子槽12b内的外 周侧的情况相比，漏磁通变少。因此，将主绕组20b配置在定子槽12b内的内周侧时，与配 置在定子槽12b内的外周侧的情况相比，主绕组20b的阻抗(电阻值、漏抗)变小。由此， 感应电动机100的特性变好。电流流过主绕组20b，由此产生主绕组磁通。该主绕组磁通的方向是图1的上下方 向。如前所述，以使该主绕组磁通的波形尽量成为正弦波的方式，选择主绕组20b的五个线 圈(M1、M2、M3、M4、M5)的匝数。由于流过主绕组20b的电流是交流，所以主绕组磁通也根 据流动的电流而改变大小和方向。另外，在定子槽12b中插入与主绕组20b同样的同心卷绕方式的辅助绕组20a。在 图1中，辅助绕组20a配置在定子槽12b内的外侧。电流流过辅助绕组20a，由此产生辅助 绕组磁通。该辅助绕组磁通的方向与主绕组磁通的方向正交(图1的左右方向)。由于流 过辅助绕组20a的电流是交流，所以辅助绕组磁通也根据电流改变大小和方向。一般地，以主绕组磁通和辅助绕组磁通所成的角度是电角度为90度(这里，由于 极数是双极，所以机械角也是90度)的方式，将主绕组20b和辅助绕组20a插入定子槽12b。在图1的例子中，辅助绕组20a由大小(尤其周方向的长度)不同的三个线圈构 成。将辅助绕组20a的三个线圈从大的一侧(槽距为11的一侧)开始依次作为A1、A2、A3。 其分布以大致成为正弦波的方式被选择。这是因为电流流过辅助绕组20a时产生的辅助绕 组磁通成为正弦波。而且，这三个线圈(A1、A2、A3)以中心位于相同位置的方式插入定子槽12b。在与辅助绕组20a串联地连接运转电容器(未图示)的装置上并联地连接主绕组 20b。在其两端与单相交流电源连接。通过将运转电容器串联地与辅助绕组20a连接，能够 使流过辅助绕组20a的电流的相位比流过主绕组20b的电流的相位超前约90度。使主绕组20b和辅助绕组20a的定子铁心1 的位置以电角度90度偏移，并且使 主绕组20b和辅助绕组20a的电流的相位相差约90度，由此产生双极旋转磁场。在定子铁心12a的外周面，定子切口 12c设置在四个位置，该定子切口 12c将外周 圆形状切成大致直线状并成为大致直线部。四个位置的定子切口 12c中，相邻的定子切口 彼此之间以大致直角配置。但是，这只是一例，定子切口 12c的个数、配置可以是任意的。在密闭型压缩机使用图1的感应电动机100的情况下，定子12被热压配合在密 闭型压缩机的圆筒状的密闭容器的内周。在密闭型压缩机的内部，制冷剂通过感应电动机 100。由此，在感应电动机100中，需要制冷剂的通路。通过设置定子切口 12c，在定子12和 密闭容器之间形成制冷剂的通路。在感应电动机100的制冷剂的通路中，除了由该定子铁 心12a的外周面的定子切口 12c形成的通路以外，例如，还包括转子11的风孔部lib、定子12和转子11之间的空隙60。另外，转子11具有转子铁心Ila和笼形二次导体。转子铁心Ila与定子铁心1 同样，通过将板厚为0. 1 1. 5mm的电磁钢板冲压成规定形状并在轴向上层叠而制作。通 常，利用定子铁心1 的内侧的部分的电磁钢板。一般地，转子铁心Ila大多由与定子铁心1 相同的材料冲压而成，但转子铁心 Ila也可以由与定子铁心12a不同的材料构成。在转子铁心Ila上，在半径方向外周侧具有双笼形状的转子槽40，其由如下部件 构成沿转子铁心Ila的外周缘设置的外层槽40a ；设置在外层槽40a的内周侧的内层槽 40b ；连结外层槽40a和内层槽40b的连结槽40c (参照图2)。在图1的例子中，转子槽40的个数是30。结果，图1的感应电动机100是定子铁 心12a的槽数为M和转子铁心Ila的槽数为30的组合。但是，这只是一例，定子铁心1 的槽数和转子铁心Ila的槽数的组合不限于此。笼形感应电动机公知具有同步转矩、非同步转矩、振动 噪音等异常现象。笼形感 应电动机的异常现象公知是由空隙磁通密度中的空间谐波引起的，但作为该空间谐波产生 的原因是以下两方面。一方面是因绕组的配置产生的起磁力自身中包含的谐波，另一方面 是因槽的存在而导致空隙的磁导(磁阻的倒数)不一样所引起的空隙磁通密度中包含的谐 波。这样，在笼形感应电动机中，定子的槽数和转子的槽数的组合与同步转矩、非同步 转矩、振动·噪音等异常现象紧密相关。由此，慎重选择定子的槽数和转子的槽数的组合。
在外层槽40a、内层槽40b及连结槽40c中，都铸入作为导电性材料的铝，形成由外 层铝棒30a、内层铝棒30b及连结铝棒30c构成的铝棒30。导电性材料一般是铝，但也可以 是铜。另外，除压铸以外，还有将棒插入槽后将端环接合于棒的方法。与设置于转子11的层叠方向端面的端环32(参照图幻一起形成双笼型二次导 体。一般地，铝棒30和端环32通过压铸同时铸入铝而被制作。如图1、图4、图5所示，在转子铁心Ila的圆形的旋转轴孔31的周围，设置有与旋 转轴孔31连通的大致半圆形的风孔部lib。大致半圆形的风孔部lib向旋转轴孔31开口。 在图1、图4、图5的例子中，设置有六个大致半圆形的风孔部lib。风孔部lib也可以是三 个(三处)以上。在密闭型压缩机上搭载转子11的情况下，转子11通过热压配合被固定在旋转轴 50上，风孔部lib与旋转轴之间形成空洞。该空洞被作为制冷剂的流路的一部分使用。一 般地，为确保密闭型压缩机的性能，在电动机中需要一定的制冷剂的流路。具有双笼形状的转子11的感应电动机100—般具有以下所述的特征。即，起动时， 差频(旋转磁场的频率和转子11的转速之差)变高。内层铝棒30b的漏磁通变得比外层 铝棒30a的漏磁通多。在差频大的起动时，通过电抗的量决定电流分布，二次电流主要在外 层铝棒30a流动。由此，通过使二次电阻变大，起动转矩增大，起动特性改善。另外，在平常运转时，由于差频低，所以二次电流流过铝棒30整体，因此铝截面积 变大，二次电阻变小。所以，二次铜损变低，由此具有能够实现高效率化的特性。另外，由单相交流电源驱动的单相感应电动机与由三相交流电源驱动的三相感应 电动机相比，存在起动转矩变低的倾向。
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作为使二次电阻减小的方法，有使端环32的体积增大的方法，作为使体积扩大的 方法，有扩大高度方向(轴向)的方法和向内径侧扩大的方法。在扩大端环32的高度方向的情况下，转子11的层叠方向(轴向)的长度变大，从 而电动机全长变长，存在导致电动机的大型化的课题。另外，在将使端环32向内径侧扩大的转子11搭载在密闭型压缩机上的情况下，存 在转子11上没有设置风孔的场所的课题。本实施方式的感应电动机100的转子11通过在转子铁心Ila的圆形的旋转轴孔 31的周围设置与旋转轴孔31连通的大致半圆形的风孔部11b，从而能够使端环32向内径 侧扩大。通过扩大端环32，二次电阻变低，得到高效率的感应电动机100，并且在将该感应 电动机100搭载在密闭型压缩机上的情况下，能够得到确保制冷剂的流路的高性能的密闭 型压缩机。另外，对转子11没有设置风孔的情况进行考察。在将没有风孔的转子11搭载在 密闭型压缩机上的情况下，设置于定子12的外周的定子切口 12c、和定子12与转子11之间 的空隙60成为制冷剂的流路。在密闭型压缩机中，压缩机构部的各滑动部的润滑所必须的冷冻机油与制冷剂一 起被存储在密闭容器的下部，冷冻机油的一部分有时与制冷剂一起从密闭容器流出，并流 入冷冻循环装置的制冷剂回路。除了被压缩的制冷剂以外，当过度的冷冻机油流入冷冻循环装置的制冷剂回路 (溢油量增加)时，冷冻循环装置的性能恶化，并且压缩机构的各滑动部的润滑恶化(不 足)，由此，存在密闭型压缩机发生故障等可靠性降低的可能性。在转子11上没有风孔的情况下，由于制冷剂的流路面积小，所以制冷剂的流速变 快，冷冻机油有与制冷剂一起通过定子12的定子切口 12c流出的倾向。通过使定子切口 12c变大，能够抑制流速，但定子切口 12c变大时，相反地，定子铁心1 的磁路面积变小，定 子铁心1 的磁通密度变大。磁通密度变大时，励磁电流或铁损增加，感应电动机100的输 入变大，效率降低。在本实施方式中，在转子铁心Ila的圆形的旋转轴孔31的周围，设置与旋转轴孔 31连通的大致半圆形的风孔部11b，使端环32向内径侧扩大并使二次电阻减小。因此，得 到抑制了冷冻机油的溢油量的可靠性高的密闭型压缩机，并且能够得到搭载了低损失的感 应电动机100的高效率的密闭型压缩机。此外，使端环32向内径侧扩大的情况，也可以只 在一侧的端环32实施。在转子铁心Ila的圆形的旋转轴孔31的周围，设置与旋转轴孔31连通的大致半 圆形的风孔部11b，使端环32向内径侧扩大并使二次电阻减小，由铝棒30的电阻Rbar、端 环32的电阻Rring简化地表示二次电阻R2如下式。R2 = kl X (Rbar+Rring) (1)这里，kl是电阻系数。另外，端环32的电阻Rring与端环32的平均直径Dr成正比，与端环32的截面积 Ar成反比。即，Rring = k2 X Dr/Ar (2)
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这里，k2是系数。因此，若使端环32向内径侧扩大，则端环32的平均直径Dr减小，并且端环32的 截面积Ar变大，所以，端环32的电阻Rring减小。即使端环32向内径侧扩大，铝棒30的电阻Rbar也没有变化，通过使端环32的电 阻Rring变小，能够减小二次电阻R2。在使用具有不是双笼形状(普通笼形)的一般的转子槽形状的转子，使端环的截 面积增大的情况下，二次电阻变低，由此，能够改善通常运转时的效率，但存在感应电动机 的起动转矩降低的课题。感应电动机的起动转矩变低时，为得到相同的起动转矩，需要高的电源电压。在因 某种原因电源电压降低的情况下，存在感应电动机不能起动的情况。在本实施方式中，使用具有双笼型的转子槽40的转子11。因此，能够得到确保了 起动转矩的可靠性高的感应电动机100，并且得到通常运转时高效率的感应电动机100。尤 其是在由单相交流电源驱动的单相感应电动机中，起到更大的效果。这是因为单相感应电 动机与三相感应电动机相比，起动转矩/停动转矩(最大转矩)小。作为单纯提升起动转矩的其他方式，有增大与单相感应电动机的辅助绕组20a串 联地连接的运转电容器的容量的方式。另外，还有与运转电容器并联地设置起动电容器和 继电器等、利用单相感应电动机的外置电路进行应对的方式。但是，不论哪一种方式都会带 来成本提高。在本实施方式中，由于使用具有双笼型的转子槽40的转子11来提升起动转矩，所 以可以不使用专门的外置电路。因此，作为包含运转电容器等电路的运转系统能够得到低 成本的感应电动机100。以下，对转子铁心Ila的风孔部lib的变形例进行说明。图6、图7所示的转子铁 心Ila的风孔部lib成为长孔(大致椭圆)形状。使长孔(大致椭圆)形状的风孔部lib 在周方向上大致等间隔地配置三个。但是，风孔部lib的个数不限于三个。风孔部lib的 个数、周方向的长度、半径方向的长度能够任意选择。通过使风孔部lib为长孔形状，与图4的大致半圆形的风孔部lib相比，在整体的 风孔面积相同的情况下，能够缩短长孔形状的风孔部lib的径向尺寸，能够使端环32向内 径侧扩大上述缩短的量。长孔形状的风孔部lib与图4的大致半圆形的风孔部lib相比，能够使端环32向 内径侧扩大。因此，能够进一步降低二次电阻，能够得到更高效率的感应电动机100。在本实施方式中，作为二次导体的材质使用铝，但只要是导电性材料即可，而且还 可以使用低电阻的材料即铜等。或者，也可以在将棒状的铜材插入内层槽40b后，通过压铸铸入铝。被插入定子槽12b的绕组20 (主绕组20b、辅助绕组20a)为同心式的绕组，但通过 叠绕法或波状绕法也能够得到同样的效果。另外，虽然对由单相交流电源驱动的单相感应电动机进行了说明，但在定子槽12b 插入三相绕组并由三相交流电源驱动的三相感应电动机中，也能够得到同样的效果。另外，作为双笼形状说明了由外层槽40a、内层槽40b、连结槽40c构成的结构，但 也可以不设置连结槽40c，构成通过转子铁心1 Ia使外层槽40a和内层槽40b分离的双笼形状的转子槽40，也能够得到同样的效果。如上所述，根据本实施方式，在感应电动机100的转子铁心Ila的圆形的旋转轴孔 31的周围，设置有与旋转轴孔31连通的大致半圆形的风孔部11b，由此，能够使端环32向 内径侧扩大，通过扩大端环32，二次电阻降低，得到高效率的感应电动机100，并且，在将该 感应电动机100搭载在密闭型压缩机上的情况下，能够得到确保了制冷剂流路的高性能的 密闭型压缩机。另外，在感应电动机100的转子铁心Ila的圆形的旋转轴孔31的周围，设置与旋 转轴孔31连通的大致半圆形的风孔部11b，由此，不需要将定子12的定子切口 12c设定成 冷冻机油能够与制冷剂一起通过定子12的定子切口 12c流出的大小，所以，能够得到抑制 了冷冻机油的溢油量的可靠性高的密闭型压缩机，并且能够得到搭载了低损耗的感应电动 机100的高效率的密闭型压缩机。另外，通过使风孔部lib为长孔形状，与大致半圆形的风孔部lib相比，在整体的 风孔面积相同的情况下，能够缩短长孔形状的风孔部lib的径向尺寸，能够使端环32向内 径侧扩大上述缩短的量，能够进一步降低二次电阻，得到更高效率的感应电动机100。另外，由于使用具有双笼型的转子槽40的转子11提升起动转矩，所以可以不使用 专门的外置电路，因此，能够得到作为包含运转电容器等电路在内的运转系统的低成本的 感应电动机100。实施方式2以下，参照

实施方式2。图8至图11是表示实施方式2的图，图8是感应 电动机100的转子11的俯视图，图9及图10是旋转轴50的一部分(与转子11的层叠方 向长度相当的部分)的立体图，图11是感应电动机100的转子11的俯视图。在图8中，在与设置于转子11的旋转轴孔31的风孔部lib对应的位置，在旋转轴 50上设置切口 50a。切口 50a形成在旋转轴50的大致轴向全长范围内。旋转轴50的切口 50a与设置于转子11的旋转轴孔31的风孔部lib对应地配置。 而且，由旋转轴50的一个切口 50a和一个风孔部lib形成一个风孔。在图8的例子中，形 成六个风孔。在将感应电动机100搭载在密闭型压缩机上的情况下，转子11被热压配合固定于 旋转轴50。在转子11的旋转轴孔31中具有风孔部lib的情况下，与旋转轴50热压配合的 是风孔部lib以外的圆弧部的位置，风孔部lib不被热压配合。如图9所示，通过在与风孔部lib对应的位置，在旋转轴50上设置切口 50a，能够 不使热压配合的嵌合强度降低地使制冷剂的流路面积增加切口 50a的量。在与旋转轴50上没有设置切口 50a的图4的情况具有相同流路面积的情况下，能 够使风孔部lib的面积减小在旋转轴50上设置切口 50a的量。通过使风孔部lib的面积变小，能够使端环32的截面积增加，二次电阻变小，能够 得到高效率的感应电动机100。另外，图10表示沿旋转轴50的圆周方向扭转地设置切口 50a。感应电动机100 的转子铁心Ila —般施加歪斜地层叠。已知感应电动机100存在同步转矩、非同步转矩、振 动·噪音等异常现象，已经说明了感应电动机100的异常现象是由空隙磁通密度中的空间 谐波引起的，为使因空隙磁通密度中的空间谐波中的大的槽谐波引起的谐波感应电压不与转子11的铝棒30 ( 二次导体)感应，使感应电动机100的转子铁心Ila歪斜地层叠。因此，风孔部lib不配置在相对于层叠方向垂直的方向上，而沿圆周方向扭转地配置。与转子铁心Ila的歪斜方向对应地，扭转地配置切口 50a，由此，能够不使热压配 合的嵌合强度恶化地使制冷剂流路面积增加，从而得到高性能的密闭型压缩机。图11所示的感应电动机100的转子11的旋转轴50的切口 50a的形状与长孔(大 致椭圆)形状的风孔部lib对应地成为长孔(大致椭圆)形状。由一个长孔(大致椭圆)形状的风孔部lib和一个长孔(大致椭圆)形状的切口 50a形成一个风孔。图11的情况下，三个风孔沿周方向大致等间隔地形成。但是，风孔的个 数不限于三个。风孔的个数、周方向的长度、半径方向的长度任意选择。通过使风孔部lib为长孔形状，与图8的大致半圆形的风孔部lib相比，在整体的 风孔面积相同的情况下，能够缩短长孔(大致椭圆)形状的风孔部lib的径向尺寸，能够使 端环32向内径侧扩大上述缩短的量。在作为制冷剂的流路的风孔面积相同的情况下，当设置长孔(大致椭圆)形状的 切口 50a时，切口深度(半径方向深度)变小，能够抑制旋转轴50的刚性降低。因此，能够 得到旋转轴50的强度不降低且可靠性高的密闭型压缩机。如上所述，如图9所示地在与风孔部lib对应的位置，通过在旋转轴50上设置切 口 50a，能够不使热压配合的嵌合强度降低地使制冷剂的流路面积增加切口 50a的量。另外，在使流路面积与旋转轴50上未设置切口 50a的图4的情况相同的情况下， 能够使风孔部lib的面积减小在旋转轴50设置了切口 50a的量，通过减小风孔部lib的面 积，能够使端环32的截面积增加，二次电阻变小，能够得到高效率的感应电动机100。另外，通过与转子铁心Ila的歪斜方向对应地扭转配置切口 50a，能够不使热压配 合的嵌合强度恶化地使制冷剂流路面积增加，从而得到高性能的密闭型压缩机。另外，通过使风孔部lib为长孔形状，与图8的大致半圆形的风孔部lib相比，在 整体的风孔面积相同的情况下，能够缩短长孔(大致椭圆)形状的风孔部lib的径向尺寸， 能够使端环32向内径侧扩大上述缩短的量。另外，在制冷剂的流路即风孔面积相同的情况下，当设置长孔(大致椭圆)形状的 切口 50a时，切口深度(径向深度)变小，能够抑制旋转轴50的刚性降低。由此，能够得到 旋转轴50的强度不降低且可靠性高的密闭型压缩机。实施方式3以下，参照

实施方式3。图12及图13是表示实施方式3的图，是感应电 动机100的转子11 (除旋转轴50以外)的俯视图。在图12中，在转子11的外径尺寸为A、转子11的内径和端环32的内径的距离为 B的情况下，在转子11的旋转轴孔31中设置风孔部11b，并且以B < 0. IA的方式使端环32 的内径尺寸向内周侧扩大。在将转子11搭载在密闭型压缩机上的情况下，由于在旋转轴孔31中设置有风孔 部lib，所以制冷剂的流路被确保，因此能够得到高性能的密闭型压缩机。另外，能够得到抑 制了冷冻机油的溢油量的可靠性高的密闭型压缩机。在图13中，在旋转轴孔31上设置了三个风孔部lib(这里是长孔(大致椭圆)形状)，在设连结旋转轴50的中心和风孔部lib的两端部(与旋转轴孔31的弧的交点)的线 所成的角度为α、设邻接的两个风孔部lib的接近侧的两个端部和旋转轴50的中心所成的 角度为β的情况下，α+β 120(度)，并且2 α+β < 180(度)。大致等间隔地设置三个风孔部lib时，α + β 120(度)，当相对于β，α变大 时，存在即使热压配合固定旋转轴50和转子11，嵌合强度也会降低的课题。另外，当2 α + β成为180度以上时，通过旋转轴孔31中心的直线不通过旋转轴孔 31的圆弧部的两点。即，通过旋转轴孔31中心和旋转轴孔31的圆弧部的直线在旋转轴孔 31的圆弧部的相反侧(180度)通过风孔部lib。由此，在对与旋转轴50嵌合的尺寸进行 管理时，难以容易地进行转子11的旋转轴孔31的内径的测定。在本实施方式中，能够得到如下感应电动机100的转子11，即，通过设定成2 α + β < 180(度)，旋转轴孔31的内径测定变得容易，与旋转轴50嵌合的尺寸的管理变得简单。实施方式4以下，参照

实施方式4。图14至图16是表示实施方式4的图，图14是旋 转式压缩机300 (密闭型压缩机的一例)的纵剖视图，图15及图16是旋转式压缩机300的 横剖视图。除了旋转式压缩机300的感应电动机100的构造以外，其他都是公知的结构。因 此，边参照图14边简单地说明单汽缸的旋转式压缩机300的结构。如图14所示，旋转式压缩机300在密闭容器4内收纳有压缩元件200、作为电动元 件的感应电动机100和未图示的冷冻机油。冷冻机油存储在密闭容器4内的底部。冷冻机 油主要对压缩元件200的滑动部进行润滑。密闭容器4由主体部1、上盘容器2和下盘容器 3构成。压缩元件200由汽缸5、上轴承6 (轴承的一例)、下轴承7 (轴承的一例)、旋转轴 50、旋转柱塞9、排出消声器8、叶片(未图示)等构成。内部形成有压缩室的汽缸5的外周俯视大致为圆形，内部具有俯视大致为圆形的 空间即汽缸室。汽缸室的轴向两端开口。汽缸5从侧面观察具有规定的轴向高度。与汽缸5的大致圆形的空间即汽缸室连通并沿半径方向延伸的平行的叶片槽(未 图示)沿轴向贯通地设置。另外，在叶片槽的背面(外侧)，设置有与叶片槽连通的俯视大致为圆形的空间即 背压室(未图示)。在汽缸5上，来自冷冻循环的吸入气体通过的吸入端口(未图示)从汽缸5的外 周面贯通到汽缸室。在汽缸5上，设置有大致形成为圆形的空间即汽缸室的、在圆的缘部附近(感应电 动机100侧的端面)切口的排出端口(未图示)。旋转柱塞9在汽缸室内偏心旋转。旋转柱塞9为环状，旋转柱塞9的内周以能够 自由滑动的方式嵌合在旋转轴50的偏心轴部50d。叶片被收纳在汽缸5的叶片槽内，通过设置于背压室的叶片弹簧(未图示)，总是 将叶片推压在旋转柱塞9上。旋转式压缩机300由于密闭容器4内为高压，所以当开始运 转时，在叶片的背面(背压室侧)作用有密闭容器4内的高压和汽缸室的压力间的压差所 产生的力，因此，叶片弹簧主要用于在旋转式压缩机300的起动时(密闭容器4内和汽缸室
12的压力没有差值的状态)，将叶片推压在旋转柱塞9上。叶片的形状是平坦的(周方向的厚度比径向及轴向的长度小)大致长方体。上轴承6能够自由滑动地嵌合于旋转轴50的主轴部50b (偏心轴部50d上方的部 分)，并且封闭汽缸5的汽缸室(也包含叶片槽)的一个端面(感应电动机100侧)。排出阀安装于上轴承6 (未图示)。上轴承6侧面观察大致为倒T字形。下轴承7能够自由滑动地嵌合于旋转轴50的副轴部50c (偏心轴部50d下方的部 分)，并且封闭汽缸5的汽缸室(也包含叶片槽)的另一个端面(冷冻机油侧)。下轴承7 侧面观察大致为T字状。在上轴承6上，在其外侧(感应电动机100侧)安装有排出消声器8。从上轴承6 的排出阀排出的高温 高压的排出气体进入一端排出消声器8，之后从排出消声器8的排出 孔8a被放出到密闭容器4内。在密闭容器4的横向设置有吸入消声器(未图示)，其吸入来自冷冻循环的低压的 制冷剂气体，在液体制冷剂返回的情况下，抑制液体制冷剂被直接吸入汽缸5的汽缸室的 情况。吸入消声器经由吸入管22连接于汽缸5的吸入端口。吸入消声器通过焊接等固定 在密闭容器4的侧面。被压缩元件200压缩的高温·高压的气体制冷剂从排出消声器8的排出孔8a通 过感应电动机100，从排出管70向外部的制冷剂回路(未图示)排出。使用图15及图16，对作为压缩元件200的一部分的排出孔8a、和作为感应电动机 100的一部分的转子11的风孔部lib之间的位置关系进行说明。在这里，对排出消声器8 的排出孔8a的个数是三个、转子11的风孔部lib的个数也是三个的情况进行说明。排出 消声器8的排出孔8a与转子11的风孔部lib同样地，沿周方向大致等间隔地配置。如前所述，由压缩元件200压缩的气体制冷剂的一部分从排出孔8a通过风孔部 11b，但由于气体制冷剂为高压，所以流速也会变快。在本实施方式中，排出孔8a和风孔部 lib的个数与位置关系相匹配，而且在从排出孔8a排出高压的排出气体时，使排出孔8a和 风孔部lib的位置大致一致，更有效果地使制冷剂从风孔部lib通过。感应电动机100的转子11每旋转一周，在压缩元件200中进行一次压缩·排出， 在排出孔8a和风孔部lib的位置大致一致时，从排出孔8a排出高压的排出气体。在排出孔8a和风孔部lib的个数与位置关系相匹配，而且从排出孔8a排出高压 的排出气体时，使排出孔8a和风孔部lib的位置大致一致，能够更有效果地使气体制冷剂 从风孔部lib通过，能够得到效率高的旋转式压缩机300。在这里，对排出孔8a和风孔部lib的个数相同的情况进行了说明，但由于相位匹 配也能得到同样的效果，所以，各自的个数为整数倍的关系即可，例如，排出孔8a为三个， 风孔部lib的个数为六个也可。另外，为使气体制冷剂向风孔部lib的通过量增加，将排出孔8a设置在旋转轴50 的中心附近更为优选，但没有限制。
1权利要求
1.一种感应电动机，其特征在于，具有定子，其具有将电磁钢板冲压成规定的形状后以规定片数层叠而制作的定子铁心、沿 所述定子铁心的内周缘形成的多个定子槽、插入所述定子槽的绕组；转子，其隔开空隙配置在所述定子的内侧，所述转子具有转子铁心，所述转子铁心是将电磁钢板冲压成规定的形状后以规定片数层叠而制作的；双笼型的多个转子槽，所述转子槽沿所述转子铁心外周缘形成且填充有导电性材料；三处以上的风孔部，所述风孔部设置在旋转轴嵌合的所述转子铁心的旋转轴孔的周围 且在所述旋转轴孔开口，端环的内径部配置成在至少一侧的所述端环上接近所述风孔部，所述端环使填充在所 述双笼型的转子槽中的所述导电性材料的两端短路。
2.如权利要求1所述的感应电动机，其特征在于，所述转子和所述旋转轴通过热压配 合进行嵌合。
3.如权利要求1所述的感应电动机，其特征在于，所述风孔部为大致半圆形。
4.如权利要求1所述的感应电动机，其特征在于，所述风孔部为长孔形状。
5.如权利要求1所述的感应电动机，其特征在于，在与设置于所述转子的所述风孔部 对应的位置，设置有在所述旋转轴的大致轴向全长的范围内形成的切口，由所述风孔部和 所述切口形成风孔。
6.如权利要求5所述的感应电动机，其特征在于，在所述旋转轴的大致轴向全长范围 内形成的切口为长孔形状。
7.如权利要求5所述的感应电动机，其特征在于，所述转子铁心被歪斜地层叠，与所述 转子铁心的歪斜角度对应地使所述切口倾斜地设置。
8.如权利要求4所述的感应电动机，其特征在于，所述风孔部大致等间隔地配置于三 处，在设一个所述风孔部的两端和所述旋转轴的中心所成的角度为α、设邻接的两个所述 风孔部的接近侧的两个端部和所述旋转轴的中心所成的角度为β的情况下，2α+β <180 度。
9.如权利要求1所述的感应电动机，其特征在于，所述感应电动机与压缩制冷剂的压 缩元件一起被收纳在密闭容器的内部，通过所述旋转轴驱动所述压缩元件，所述压缩元件具有排出被压缩了的制冷剂的排出孔，使所述排出孔和所述风孔部的个 数与位置关系相匹配，并且在从所述排出孔排出高压的排出气体时，使所述排出孔和所述 风孔部的位置大致一致。
10.一种密闭型压缩机，其特征在于，具有权利要求1所述的感应电动机；被所述感应 电动机驱动的压缩元件。
全文摘要
本发明的目的是得到不使热压配合的嵌合强度恶化并且使起动转矩提高的、高效率的感应电动机，还得到抑制了冷冻机油的溢油量的可靠性高的密闭型压缩机。本发明的感应电动机具有定子，其具有插入沿定子铁心的内周缘形成的多个定子槽中的绕组；转子，隔开空隙地配置在定子的内侧。转子具有沿转子铁心的外周缘形成且填充了导电性材料的双笼型的多个转子槽；设置在旋转轴嵌合的转子铁心的旋转轴孔的周围且在旋转轴孔开口的三处以上的风孔部。以在至少一侧的端环接近风孔部的方式，配置使被填充在双笼型的转子槽中的导电性材料的两端短路的端环的内径部。
文档编号H02K17/18GK102099987SQ20088013045
公开日2011年6月15日 申请日期2008年8月5日 优先权日2008年8月5日
发明者及川智明, 吉野勇人, 堤贵弘, 矢部浩二, 藤末义和, 马场和彦 申请人:三菱电机株式会社