压缩机用电动机及包括该压缩机用电动机的压缩机的制作方法

本实用新型涉及一种压缩机用电动机及包括该压缩机用电动机的压缩机，其中，上述压缩机用电动机收纳在压缩机的容器内，并对同样收纳在容器内的压缩元件进行驱动。

背景技术：

一直以来，制冷循环中使用的制冷剂压缩用的压缩机构成为将涡盘式等的压缩元件和对该压缩元件进行驱动的电动机收纳在容器内(例如，参照专利文献1)。在图10中示出了现有的压缩机用电动机的定子铁芯的局部俯视图(例如，参照专利文献2)。图11是图10的圆C部分的放大图。现有的电动机由图10所示的定子100及在定子100内侧旋转的未图示的转子构成，并通过供上述转子固定的转轴，对压缩元件进行驱动。

图10的定子100的铁芯101采用极齿构件102和轭铁构件103分开的一分为二的结构(日文：二分割构成)，极齿构件102的相邻的各极齿104、 104的前端部104A、104A相互连续。藉此，极齿构件102的切槽106采用向外侧开放、中心方向封闭的形状。

此外，在各极齿104从外侧安装有未图示的绕组，并位于各切槽106 内。轭铁构件103与安装绕组后的极齿构件102的极齿104的外端结合，藉此，构成定子100。

这样，在极齿104的前端部104A连续的结构的定子100中，与将喷嘴从极齿前端部的间隙插入以将绕组拉直的电动机相比，能增大绕组的密度，实现性能的提高。此外，通过使极齿104的前端部104A连续，从而使定子 100的刚性提高，因此，存在定子100的铁芯101因伴随着转子的旋转的反作用力而产生的变形量也减小，存在振动的产生也受到抑制这样的优点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011－64099号公报

专利文献2：日本专利特许第4147600号公报

技术实现要素：

实用新型所要解决的技术问题

然而，通过使极齿104的前端部104A连续，从而原本应该经过供轭铁构件103穿过的磁路的磁通会经过上述连续部分，导致短路(即，产生漏磁通)。尤其，在以往，如图11所示，由于是前端部104A的连续部分(在图11中用符号X表示)的径向的宽度(极齿构件102的径向的宽度)局部变小这样的形状，因此，漏磁通容易经过，存在因经过上述连续部分X的漏磁通而在上述定子100中产生转矩降低的问题。

本实用新型为解决上述现有的技术问题而作，提供一种压缩机用电动机及包括该压缩机用电动机的压缩机，其中，上述压缩机用电动机能在维持定子的刚性的同时，抑制因漏磁通而导致转矩降低。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案1的压缩机用电动机收纳在容器内，并对压缩元件进行驱动，其特征是，上述压缩机用电动机包括：定子；以及转子，该转子固定于对压缩元件进行驱动的转轴，并在定子的内侧旋转，定子由极齿构件和轭铁构件构成，其中，上述极齿构件的相邻的极齿的前端连续，并施加有绕组，上述轭铁构件与上述极齿构件的外侧结合，以形成磁路，极齿构件包括将相邻的极齿的前端间连接的桥部，该桥部的在极齿构件的径向上的宽度比在极齿的前端的径向上的宽度小，且在周向上具有规定的长度尺寸。

本实用新型的技术方案2的压缩机用电动机在上述技术方案的基础上，其特征是，桥部的在极齿构件的径向上的宽度设为恒定。

本实用新型的技术方案3的压缩机用电动机在上述技术方案的基础上，其特征是，在将桥部的长度尺寸设为Lb，宽度尺寸设为Wb的情况下，将上述长度尺寸Lb与宽度尺寸Wb之比Lb/Wb设为5.7≤Lb/Wb≤18.6。

本实用新型的技术方案4的压缩机用电动机在上述各技术方案的基础上，其特征是，桥部设为沿极齿构件的圆弧而成的圆弧形状。

本实用新型的技术方案5的压缩机用电动机在本实用新型的技术方案 1至技术方案3的基础上，其特征是，桥部为直线形状。

本实用新型的技术方案6的压缩机用电动机在上述各技术方案的基础上，其特征是，在与相邻的极齿连续的桥部的两端部外侧实施弯曲的倒角加工。

本实用新型的技术方案7的压缩机用电动机在上述各技术方案的基础上，其特征是，定子是将多块电磁钢板层叠构成的。

本实用新型的技术方案8的压缩机用电动机在上述各技术方案的基础上，其特征是，包括卷绕有绕组的绕线管，通过将上述绕线管从外侧安装于极齿，从而将绕组施加于极齿构件。

本实用新型的技术方案9的压缩机的特征是，该压缩机是将技术方案 1至技术方案8中的任一技术方案的电动机和压缩元件收纳在容器内而成的。

实用新型的效果

根据本实用新型，由于在收纳于容器内，并对压缩元件进行驱动的压缩机用电动机中，包括：定子；以及转子，该转子固定于对压缩元件进行驱动的转轴，并在定子的内侧旋转，由极齿构件和轭铁构件构成定子，其中，上述极齿构件的相邻的极齿的前端连续，并施加有绕组，上述轭铁构件与上述极齿构件的外侧结合，以形成磁路，因此，能增大绕组的密度，实现性能的提高。此外，由于极齿的前端连续，定子的刚性提高，因此，定子因伴随着转子的旋转的反作用力而产生的变形量也减小，振动的产生也受到抑制。

尤其在本实用新型中，在极齿构件设置将相邻的极齿的前端间连接的桥部，上述桥部的在极齿构件的径向上的宽度比在极齿的前端的径向上的宽度小，且在周向上具有规定的长度尺寸，因此，磁通不易经过桥部，从而使极齿的前端间短路的磁通的泄漏显著减少，并能有效地抑制由漏磁通导致的转矩降低。

在这种情况下，通过像本实用新型的技术方案2那样将桥部的在极齿构件的径向上的宽度设为恒定，从而还能消除由应力集中导致的刚性降低。

此外，像本实用新型的技术方案3那样在将桥部的长度尺寸设为Lb，宽度尺寸设为Wb的情况下，通过将上述长度尺寸Lb与宽度尺寸Wb之比Lb/Wb设为5.7≤Lb/Wb≤18.6，从而能在维持定子的刚性的同时，有效地抑制由漏磁通导致的转矩降低。

上述桥部既可以像本实用新型的技术方案4那样设为沿极齿构件的圆弧而成的圆弧形状，也可以像本实用新型的技术方案5那样设为直线形状。其中，若像技术方案4那样设为圆弧形状，则能在极齿的前端和桥部处，使它们与转子间的间隙均匀化。

此外，像本实用新型的技术方案6那样，通过在与相邻的极齿连续的桥部的两端部外侧实施弯曲的倒角加工，从而还能抑制应力集中于桥部的两端部，能进一步实现刚性的提高。

在像本实用新型的技术方案7那样将多块电磁钢板层叠构成的定子中，上述结构对于定子的刚性的提高尤为有效。

此外，像本实用新型的技术方案8那样通过将卷绕有绕组的绕线管从外侧安装于极齿，从而只要将绕组施加于极齿构件，便能使绕组向极齿构件的卷装变得极为容易。

此外，像本实用新型的技术方案9那样通过将上述各技术方案的电动机和压缩元件收纳在容器内，以构成压缩机，从而能成为小型且振动也少的高性能的压缩机。

附图说明

图1是适用本实用新型的一实施方式的压缩机的纵剖侧视图。

图2是构成图1的压缩机的电动机的定子的分解立体图。

图3是图2的定子的主要部分放大俯视剖视图。

图4是图2的定子的铁芯的俯视图。

图5是图4的铁芯的主要部分放大俯视图。

图6是图5的圆A部分的放大图。

图7是图5的圆B部分的放大图。

图8是对图4的铁芯的磁路进行说明的图。

图9是对使图4的铁芯的桥部的长度尺寸与宽度尺寸之比发生变化时的磁通泄漏和铁芯的变形量进行说明的图。

图10是现有的定子的铁芯的局部俯视图。

图11是图10的圆C部分的放大图。

具体实施方式

以下，对本实用新型的实施方式进行详细说明。在图1中，实施例的压缩机1是将涡盘压缩元件3和本实用新型的电动机4收纳于容器2内的涡盘压缩机。涡盘压缩元件3由定涡盘6和动涡盘7构成，其中，上述定涡盘6固定于容器2，上述定涡盘7通过电动机4的转轴8相对于定涡盘6 不发生旋转，而是进行公转运动，涡盘压缩元件3配置成形成于定涡盘6 的涡卷状的环绕件11与形成于动涡盘7的涡卷状的环绕件12啮合。

制冷剂从未图示的制冷剂导入通路导入容器2内，并从外侧吸入到在两个环绕件11、12之间构成的压缩室。由于上述压缩室因动涡盘7的公转运动而朝向中心变小，因此，吸入的制冷剂被压缩，并从中心部经由排出室14、未图示的制冷剂排出通路而排出。此外，由于容器2内处于低压，因此，制冷剂会经过电动机4的周围，通过上述制冷剂而使电动机4处于受到冷却的形态。

接着，对本实用新型的电动机4进行说明。实施例的电动机4是永久性磁铁同步电动机，上述电动机4由定子21和磁铁内置型的转子24(由多块电磁钢板层叠而成)构成，其中，上述定子21由铁芯22和绕组23构成，上述转子24固定于转轴8，并在定子21的内侧旋转。

定子21的铁芯22采用具有多个(与极数相应的数量，在实施例中为十二个)极齿27的极齿构件26(内侧铁芯)与轭铁构件28(外侧铁芯) 分开的一分为二的结构，并采用极齿构件26的相邻的极齿27、27的各前端部27A、27A通过桥部29相互连续的结构。藉此，极齿构件26的各极齿 27间的切槽31采用向外开放、中心方向封闭的形状。

上述极齿构件26及轭铁构件28构成为将多块电磁钢板层叠并结合。此外，在轭铁构件28的内侧形成有与极齿构件26的极齿27相同数量的嵌合凹坑32。另一方面，绕组23卷绕在预先由绝缘体形成的绕线管33上，在上述绕线管33形成有安装孔34，该安装孔34供极齿构件26的极齿27 插入。

此外，在组装定子21时，首先，通过将电磁钢板层叠结合，从而构成极齿构件26和轭铁构件28。接着，将绕组23卷绕于绕线管33，并准备十二个。接着，以将极齿构件26的极齿27插入卷绕有绕组23的各绕线管33 的安装孔34内的形态，将绕线管33从外侧安装于所有的极齿27上(共计安装十二个)。

通过这样，在极齿构件26上卷装有绕组23。接着，将带有绕组23的极齿构件26嵌入轭铁构件28内。此时，通过将极齿构件26的各极齿27 的外端部嵌接到轭铁构件28的各嵌合凹坑32内，从而使极齿构件26和轭铁构件28一体化(图7)。另外，各绕线管33的绕组23以构成规定的电路的方式配线。此外，在图4之后，省略上述绕线管33和绕组23的表示。

这样，由于定子21的极齿27的前端部27A连续，将绕组23从外侧安装于朝外侧开放的切槽31，因此，与将喷嘴从极齿前端部的间隙插入以将绕组拉直的电动机相比，能增大绕组的密度，并能实现性能的提高。

接着，参照图6、图8、图9，对定子21的极齿构件26的桥部29进行说明。极齿构件26的各极齿27的前端部27A通过桥部29连续，从而使定子21的刚性提高，因此，存在定子21的铁芯22因伴随着转子24的旋转的反作用力而产生的变形量也减小，振动的产生也受到抑制这样的优点，但因经过各极齿27的连续部分的漏磁通导致的转矩降低会成为问题。

上述磁通泄漏根据桥部29的形状或尺寸而发生变化。只要简单地将桥部29的宽度(极齿构件26的径向的宽度)减小，磁通便不易经过，但这样的话，桥部29的刚性及强度会降低。因而，在本实用新型中，对桥部29 的形状和尺寸进行了验证。图8是示意性地表示由极齿构件26和轭铁构件 28构成的铁芯22的图。在图中，Wt是极齿构件26的极齿27的宽度尺寸， Lt是经过极齿构件26的极齿27和轭铁构件28的磁路的长度尺寸，Lb是桥部的周向(极齿构件26的周向)的长度尺寸，Wb是桥部的径向(极齿构件26的径向)的宽度尺寸。

首先，桥部29的宽度尺寸Wb设为比极齿27的前端部27A的径向的宽度小得多的尺寸。此外，桥部29的内侧(转子24一侧)的表面与极齿27 的前端部27A的内侧(转子24一侧)的表面连续。此外，极齿27的前端部27A以使与转子24间的间隙恒定的方式设为圆弧形状，但桥部29也采用沿前端部27A的圆弧而成的圆弧形状。

另外，由于桥部29的宽度尺寸Wb比极齿27的前端部27A的宽度小，因此，桥部29的外侧的表面(切槽31一侧的表面)比前端部27A的外侧的表面更靠内侧(转子24一侧)。因而，在与极齿27的前端部27A连续的桥部29的两端部外侧与前端部27A的侧面(桥部29一侧的表面)相交的部位形成角(在图6中用R表示)。在实施例中，对上述角R实施弯曲的倒角加工。

此外，遍及极齿27的周向以规定的长度(长度尺寸Lb)构成桥部29，且将桥部29的宽度尺寸Wb在遍及全长(Lb)的范围内设为恒定。藉此，桥部29的内侧的表面(转子24一侧的表面)与外侧的表面(切槽31一侧的表面)平行。在上述条件下，接着，在使桥部29的长度尺寸Lb与宽度尺寸Wb之比Lb/Wb发生变化的情况下，对铁芯22的变形量ΔL和经过桥部 29的磁通泄漏以何种方式变化进行测量。

在这种情况下，磁通泄漏根据经过桥部29的磁通量Φb、与经过供极齿27和轭铁构件28穿过的磁路(长度Lt)磁通量Φt之比Φb/Φt来判断。上述磁通量比Φb/Φt通过下述数学式(1)计算。

Φb/Φt＝(Wb×Lt)/(Wt×Lb)×γ…(1)

其中，γ是等效电路系数(根据磁场分析计算)。

此外，铁芯22的变化量ΔL通过下述数学式(2)计算。

ΔL＝(P/E)×(Lb/(Wb×T))…(2)

其中，P是铁芯22的载荷，E是铁芯22的弹性系数，T是铁芯22的层叠厚度。

图9表示所述磁通泄漏(磁通量比Φb/Φt)和变化量ΔL相对于桥部 29的长度尺寸Lb与宽度尺寸Wb之比Lb/Wb的值的变化。当增加桥部29 的长度尺寸Lb而使比Lb/Wb变大时，磁通不易流过桥部29，因此，磁通泄漏(磁通量比Φb/Φt)减小。然而，由于刚性降低，因此，变形量ΔL变大。

另一方面，当增加桥部29的宽度尺寸Wb而使Lb/Wb变小时，由于刚性提高，因此，变形量ΔL变小，但由于磁通容易流过桥部29，因此，磁通泄漏(磁通量比Φb/Φt)增大。另一方面，当将这种压缩机的铁芯22 的变形量ΔL的最大允许量设为0.00062，将桥部29的磁通泄漏的最大允许量(磁通量比Φb/Φt的最大允许值)设为0.145时，通过将桥部29的长度尺寸Lb与宽度尺寸Wb之比Lb/Wb设为5.7≤Lb/Wb≤18.6，从而能将变形量ΔL和磁通泄漏两方均控制在允许范围内。因而，在实施例中，将比 Lb/Wb确定在5.7≤Lb/Wb≤18.6的范围内。

这样，由于在极齿构件26上设置将相邻的极齿27、27的前端部27A、 27A间连接的桥部29，并将上述桥部29设置成在极齿构件26的径向上的宽度比在极齿27的前端部27A的径向上的宽度小，且在周向上具有规定的长度尺寸，因此，磁通不易经过桥部29，从而使极齿27的前端部27A间短路的磁通的泄漏显著减少，并能有效地抑制由漏磁通导致的转矩降低。

在这种情况下，由于将桥部29的在极齿构件26的径向上的宽度Wb设为恒定，因此，还能消除由应力集中导致的刚性降低。此外，由于将桥部 29的长度尺寸Lb与宽度尺寸Wb之比Lb/Wb设为5.7≤Lb/Wb≤18.6，因此，能在维持定子21的铁芯22的刚性的同时，有效地抑制由漏磁通导致的转矩降低。

此外，由于桥部29采用沿极齿构件26的极齿27的前端部27A的圆弧而成的圆弧形状，因此，能在极齿27的前端部27A和桥部29处，使它们与转子24间的间隙均匀化。

此外，由于对与相邻的极齿27、27的前端部27A、27A连续的桥部29 的两端部外侧实施弯曲的倒角加工(R)，因此，还能抑制应力集中于桥部 29的两端部，从而能进一步实现刚性的提高。

在如实施例那样将多块电磁钢板层叠构成的定子21中，上述结构对于刚性的提高特别有效。此外，由于在实施例中，通过将卷绕有绕组23的绕线管33从外侧安装于极齿27，从而将绕组23施加于极齿构件26，因此，绕组23向极齿构件26的卷装也变得极为容易。

此外，以将上述结构的电动机4和涡盘压缩元件3收纳在容器2内的方式构成的实施例的压缩机1成为小型且振动也少的高性能的压缩机。

另外，在实施例中，将桥部29设为圆弧形状，但也可以为直线形状。此外，在实施例中，在涡盘压缩机中采用了本实用新型，但并不局限于此，本实用新型的电动机4适合于回转式压缩机等各种压缩机。

(符号说明)

1 压缩机；

2 容器；

3 涡盘压缩元件；

4 电动机；

8 转轴；

21 定子；

22 铁芯；

23 绕组；

24 转子；

26 极齿构件；

27 极齿；

27A 前端部；

28 轭铁构件；

29 桥部；

31 切槽。