CN100370682C - 线圈***方法及装置,电动机,旋转压缩机及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题是获得一种不会使线圈的绝缘被膜恶化、并且可以将线圈周长短的线圈***到定子铁心内的线圈***方法以及线圈***装置。本发明的解决方案为，在利用对应于圆筒状的定子铁心(30)的内齿(31)配置且与顶料器(1)同步移动的第一可动叶片(5)，以及能够与顶料器(1)相对移动的第二可动叶片(6)夹持线圈(40)，导入到定子铁心的槽(32)内，利用顶料器的推压突起(1a)推压线圈，将其***槽内的线圈***装置(100)中，其特征在于，沿着前述定子铁心的内齿将前述第一、第二可动叶片配置在周向方向上，以便将卷绕量多的第一线圈(40a)夹持在前述第一、第二可动叶片之间，将卷绕量少的第二线圈(40b)夹持在前述第二可动叶片之间。

Description

线圈***方法及装置，电动机，旋转压缩机及制冷循环装置

技术领域

本发明涉及将线圈***感应电动机等的定子铁心用的线圈***方法及线圈***装置，以及配备有利用该线圈***方法制造的电动机、旋转压缩机、制冷循环。

背景技术

作为将从电动机定子铁心端部突出的线圈端部的长度压制得很短，同时减轻由于和叶片摩擦引起的线圈电线被膜损伤用的线圈***方法，存在下述方法：将线圈保持在对应于定子铁心的内齿交互地配置且可沿轴线方向相互相对移动的第一、第二可动叶片上，利用顶料器推压该线圈，并将其***到形成在内齿之间的槽内，在该线圈方法中，从线圈由定子铁心的端面突出的状态***至直到***完毕的规定位置为止，使第一、第二可动叶片与顶料器一起前进后，在使第一可动叶片和顶料器一起进一步前进的同时，使第二可动叶片后退(例如，参照专利文献1)。

根据上述线圈***方法，由于一直到基本上将线圈***完毕的范围为止，使保持线圈的第一、第二可动叶片与顶料器一起前进，所以，在减轻叶片与线圈之间的摩擦的同时，通过使第二可动叶片后退，形成环形的线圈的前端被第二可动叶片的前端释放，所以缩短了线圈的周长。

【专利文献1】特开2000-125521号公报(权利要求书、第5～页、图1～8)

发明的内容

但是，在专利文献1公开的线圈***方法中，由于第一可动叶片和第二可动叶片交替地配置，所以，在将分布在多个槽上的线圈同时***的情况下，由于在***线圈的前端侧，第一可动叶片从定子铁心***的相反侧端面突出很长，所以，线圈不被从第一可动叶片上释放，原封不动地被拉入定子铁心的中心方向，存在着必须相应地将周长加长的问题。

例如，利用同心分布线圈，分两个工序将线圈***到使单相机型的主线圈和辅助线圈混合存在的槽，或者***使三相机型的不同相的线圈混合存在的槽中的情况下，先***的线圈的槽的填充系数，在对混合存在其它的线圈的槽与不混合存在其它线圈的槽进行比较时，在大多数情况下，前者的填充系数极低。在这种情况下，在专利文献1的方法中，由于第一可动叶片妨碍线圈的释放，所以，不管槽的填充系数的高低，都不能缩短从定子铁心的端面突出的线圈的长度。因此，线圈的周长变长，增大电线材料的浪费，以及由于线圈端部的环增大，所以磁通泄漏增大，由于效率降低导致电动机性能的降低。

此外，由于从顶料器的上表面至第一可动叶片的前端部的距离很长，所以，在***动作后一半的第一可动叶片后退时的后退量增多，后退时，在第一可动叶片与线圈之间产生摩擦，存在着使线圈的绝缘被膜恶化的问题。

进而，在结构上，由于叶片的整个长度很长，所以存在叶片的刚性低，线圈***时叶片弯曲，相邻叶片间的距离发生变化，不能确保与线圈的恰当的间隙，在***时，发生叶片与线圈的摩擦，使线圈绝缘被膜发生损伤，并使定子铁心的内齿变形等，降低质量的问题。

本发明鉴于上述情况，其目的是，获得一种不使线圈的绝缘被膜恶化，并且可以将周长短的线圈***定子铁心的线圈***方法，及线圈***装置，以及，配备有利用该线圈***方法制造的定子的电动机，装载该电动机的旋转压缩机以及装载该旋转压缩机的制冷循环。

为了达到解决上述课题的目的，本发明的线圈***方法，利用对应于圆筒状定子铁心的内齿配置且与顶料器同步移动的第一可动叶片、以及能够与顶料器相对移动的第二可动叶片夹持线圈，并导入到定子铁心的槽内，利用顶料器的推压突起推压线圈，将其***槽内，所述线圈***方法，其特征在于，它包括以下步骤：将卷绕量多的第一线圈夹持在前述第一、第二可动叶片之间、将卷绕量少的第二线圈夹持在前述第二可动叶片之间的步骤；将前述第一、第二可动叶片以及前述顶料器从前述定子铁心***端***，并使它们同步地前进，用顶料器的推压突起推压前述第一、第二线圈并***到前述槽内，同时使第一、第二线圈的前端前进到与定子铁心的***端的相反端附近的步骤；使前述第一可动叶片及顶料器进一步前进，同时使前述第二可动叶片后退，使顶料器的前端前进到与前述定子铁心的***端的相反端附近，完成前述第一、第二线圈的***，使第二可动叶片的前端后退到定子铁心的***端的相反端附近，解除第一、第二线圈的夹持的步骤。

根据本发明，在使第一可动叶片及顶料器进一步前进的同时，使第二可动叶片后退，使顶料器的前端前进到定子铁心的***端的相反端附近，完成第一、第二线圈的***，使第二可动叶片的前端后退到定子铁心的***端的相反端附近，释放第一、第二线圈的夹持利用这一步骤，使夹持在第二可动叶片间的第二线圈的前端被完全释放，因此，线圈前端不会被向定子铁心的中心方向拉入，即使用线圈周长短的线圈，也可以***到定子铁心内。

附图说明

图1是本发明的实施形式1的线圈***装置的纵剖视图。

图2是沿图1的A-A线的剖视图。

图3是表示顶料器、叶片及线圈形状的透视图。

图4是表示将线圈置于线圈***装置中的状态的正视图。

图5是表示线圈的前端被***到定子铁心的***端的相反端附近的状态的线圈***装置的纵剖视图。

图6是图5的状态的正视图。

图7是表示线圈***完毕状态的线圈***装置的纵剖视图。

图8是与图7的状态相同的正视图。

图9是表示一般的单相感应电动机的定子线圈的配置的图示。

图10是表示备有利用本发明的线圈***方法制造的定子的实施形式3的电动机、以及装载该电动机的旋转压缩机的纵剖视图。

图11是表示装载图10所示的实施形式3的旋转压缩机的制冷循环的结构图。

具体实施方式

下面，基于附图详细说明根据本发明的线圈***方法及线圈***装置，以及配备有利用该线圈***方法制造的定子的电动机、旋转压缩机、制冷循环的实施形式。此外，本发明并不受所述实施形式的限制。

实施形式1.

图1是本发明的实施形式1的线圈***装置的纵剖视图，图2是图1的A-A线的剖视图，图3是表示顶料器、叶片及线圈形状的透视图，图4是表示将线圈置于线圈***装置中的状态的正视图，图5是表示线圈的前端被***到定子铁心的***端的相反端附近的状态的线圈***装置的纵剖视图，图6是图5的状态的正视图，图7是表示线圈***完毕的状态的线圈***装置的纵剖视图，图8是图7的状态的正视图，图9是表示一般的单相感应电动机的定子线圈的配置的图示。

在图中，将铁心片叠层循环圆筒状的定子铁心30，在内周面上备有多个内齿31，在该内齿31的相互之间形成将线圈40***的槽32。

线圈***装置100，包括：具有下凸缘的圆筒状的外壳11，安装在外壳11下端的底板7，***外壳11、支承在底板7上的圆筒状的楔形导向件10。楔形导向件10，用其上端支承定子铁心30的线圈***端30a，在其内周形成楔形导向槽。

尽管图中没有示出，但沿着该楔形导向槽从槽32的开口部侧覆盖***到槽32内之后的线圈40、将该线圈40保持在槽32内用的楔，被推压到追随顶料器1移动的楔形推进器上，并***到槽32内。

在楔形导向件10内，容纳有叶片保持器2，该叶片保持器2可以利用保持器驱动轴9上下移动，在其上方，容纳有具有推压线圈40以便将其***槽32的推压突起1a的顶料器1，利用顶料器驱动轴8可以上下移动该顶料器1。叶片驱动轴9及顶料器驱动轴8分别连接到驱动机构(图中未示出)上，可以使顶料器1及叶片保持器2同步移动或反向移动(相对移动)。

此外，顶料器1及叶片保持器2，可以分别相对于顶料器驱动轴8、叶片保持器驱动轴9自由地拆装。

对应于固定铁心30的内齿31的多个第一可动叶片5的基部，利用螺钉安装到顶料器1的外周的推压1a、1a之间的凹部1b上，与对应于第一可动叶片5的内齿之外的内齿31对应的多个第二可动叶片6的基部，用螺钉安装到叶片保持器2上，第一、第二可叶片5、6，作为一个整体，沿内齿31配置成环状。

第二可动叶片6，通过顶料器1的凹部1b的内部向顶料器1的上方突出。由于第一可动叶片5安装在顶料器1上，所以，与顶料器1同步移动，由于第二可动叶片6安装在叶片保持器2上，所以，能够与顶料器1同步移动及进行相对移动。第一、第二可动叶片5、6的各自的前端5a、6a，在顶料器1的后端与叶片保持器2的前端连接的状态下，具有相同的高度。

配备有对准块20的定子导向件21安装到第一、第二可动叶片5、6的前端5a、6a上。对准块20，通过将可动叶片5、6的前端5a、6a***，将可动叶片5、6沿周向方向等间距地排列成圆筒状。定子导向件21，***到借助图中未示出的夹紧机构保持的定子铁心30内，并进行导向，以便将第一、第二可动叶片5、6分别以与内齿31对向的状态***到定子铁心30内。

其次，参照图2及图9，对利用上述线圈***装置100***定子铁心30内的线圈40进行说明。定子铁心30，例如，是单相感应电动机的定子铁心，将第一主线圈41～第五主线圈45***到形成在定子铁心30上的槽32的底侧，将第一辅助线圈46～第三辅助线圈48***到槽32的开口侧。

主线圈和辅助线圈分成不同的工序***，但是，在先***的主线圈中，与后***的第三辅助线圈48及第二辅助线圈47分别***同一个槽内的第四主线圈44及第五主线圈45，与其它的第一主线圈41～第三主线圈43相比，线圈的卷绕量少。下面，将卷绕量多的第一主线圈41～第三主线圈43称之为第一线圈40a，将卷绕量少的第四主线圈44及第五主线圈45称之为第二线圈40b。

其次，说明第一、第二可动叶片5、6的配置方法。如图2、图4、图8所示，分别将第一可动叶片5、5配置在第一主线圈41及第三主线圈43的环形前端41a、43a的外侧，将第二可动叶片6、6配置在第二主线圈42及第四主线圈45的环形前端42a、44a的外侧，进而，将第二可动叶片6、6配置在第五主线圈45的环形前端45a的外侧和内侧。这样配置第一、第二可动叶片5、6，以将卷绕量多的第一线圈40a夹持在第一和第二叶片5、6之间，将卷绕量少的第二线圈40b夹持在第二叶片6、6之间的方式设置线圈***装置100。这样，顶料器1及叶片保持器2，根据第一、第二线圈40a、40b的配置形式，分别将第一、第二可动叶片5、6安装在周向方向的任意位置上。

如图1所示，第一、第二可动叶片5、6从顶料器1的前端1c突出的部分的长度，是由线圈的厚度t1以及向对准块的***距离t2决定的最小长度。

这样，与专利文献1描述的线圈***装置相比，通过缩短第一、第二可动叶片5、6，提高了叶片5、6的刚性。从而，减少***线圈时由于提升顶料器1引起的叶片5、6的弯曲，减少邻接叶片之间的距离变化，可以保持与线圈的恰当的间隙，防止线圈的绝缘被膜损伤及定子铁心30的内齿31变形。此外，将线圈***定子铁心30后，可以减少第一、第二可动叶片5、6后退时的移动量，具有减少与线圈的摩擦的优点。

其次，对于如上面所述地配置第一、第二可动叶片5、6，利用夹持第一、第二线圈40a、40b的线圈***装置100，将第一、第二线圈40a、40b***到定子铁心30的槽32内的方法进行说明。

如图1、图2及图4所示，在使顶料器1及叶片保持器2后退的状态下，将卷绕量多的第一线圈4a夹持在第一、第二可动叶片5、6之间，将卷绕量少的第二线圈40b夹持在第二可动叶片6、6之间。

接着，将备有对准块20的定子导向件21安装到第一、第二可动叶片5、6的前端5a、6a上，将定子导向件21从用图中未示出的夹紧机构保持的定子铁心30的***端30a***到定子铁心30内。第一、第二可动叶片5、6及顶料器1，被定子导向件21引导从***端***到定子30内。

其次，使顶料器驱动轴8及叶片保持器驱动轴9动作，通过使顶料器1及叶片保持器2同步前进，使得第一、第二可动叶片5、6同步前进。第一、第二线圈40a、40b，被第一、第二可动叶片导向，向槽32内引导，被顶料器1的前端1c推向前方移动，被推压突起1a推压***到槽32内。如图5及图6所示，将该***作业(前进作业)一直进行到第一、第二线圈40a、40b的前端40c、40d到达定子铁心30的***端的相反端30b附近为止。这里，所谓***端的相反端附近，包括***端的相反的内侧和外侧。

在第一、第二线圈40a、40b的前端40c、40d到达定子铁心30的***端的相反端30b的附近的时刻，使叶片保持器驱动轴9反向动作，使叶片保持器2及第二可动叶片6后退，使顶料器1及第一可动叶片5原封不动地继续前进。如图7及图8所示，使第二可动叶片6后退，直到其前端6a从定子铁心30的***端的相反端30b稍稍露出的高度为止，即，直到其到达***端的相反端30b附近为止，使之停止，并且，使顶料器1前进，一直到其前端1c从定子铁心30的***端的相反端30b稍稍露出的高度为止，即，直到其到达***的端的相反端30b附近为止，完成第一线圈、第二线圈40a、40b向槽32内的***，并使之停止。使第二可动叶片的前端6a及顶料器的前端1c停止的高度位置，可以是和***端的相反端30b相同的位置，也可以是比其稍低的位置。

当顶料器1的前端1c到达定子铁心30的***端的相反端30b的附近时，可以使第二可叶片6的前端6a到达定子铁心30的***端的相反端30b的附近。

通过第二可动叶片6的前端6a后退到***端的相反端30b附近，第一、第二线圈40a、40b解除被第二可动叶片6进行的夹持，缓和将其环形前端41a～45a向定子铁心30中心方向的牵引。

然后，将备有对准块20的定子铁心导向件21从第一可动叶片5上卸下，使顶料器驱动轴8及叶片保持器驱动轴9进行后退动作，将线圈***装置100返回到图1所示的最初的状态。在该状态，卸下***有第一、第二线圈40a、40b的定子铁心30，第一、第二线圈40a、40b的***作业结束。辅助线圈的***作业，只用第二可动叶片6夹持辅助线圈，进行下一个工序。

如上面说明的，根据实施形式1的线圈***方法，由于使夹持第一、第二线圈40a、40b的第一、第二可动线圈5、6同步地与顶料器1一起前进到定子铁心30的槽32内的规定的位置，所以，一直到规定的位置为止，在第一、第二线圈40a、40b与第一、第二可动叶片5、6之间不会发生摩擦，第一、第二线圈40a、40b的电线的绝缘被膜不会恶化，提高对线圈的绝缘的可靠性。此外，能够利用绝缘被膜薄的价格低廉的电线材料，可以提高线圈的填充系数。

在与使第一可动叶片5及顶料器1进一步前进的同时，使第二可动叶片6后退，使顶料器1的前端1c前进到定子铁心30的***端的相反端30b附近，完成第一、第二线圈40a、40b的***，使第二可动叶片6的前端6a后退到定子铁心***端的相反端30b附近，解除对第一、第二线圈40a、40b的夹持，在上述这样的步骤中，当第一、第二线圈40a、40b的前端40c、40d从***端的相反端30b突出并前进时，第二可动叶片6的前端6a后退到定子铁心的***端的相反端30b附近，夹持在第一、第二可动叶片5、6间的第一、第二线圈40a，从叶片间的夹持中被释放，所以，将其环形状前端41a～43a向定子铁心30的中心方向的牵引被缓和，将其周长缩短，可以减少电线材料的浪费。

进而，由于第二可动叶片6、6会退到定子铁心30的***端的相反端30b附近，所以，夹持在第二可动叶片6、6之间的第二线圈40b，完全解除了由叶片进行的夹持，只通过顶料器1的前进***到槽32内。由于第二线圈40b的卷绕量少，所以向槽32的***阻力小，容易进行***作业，同时，由于被完全地从两侧的叶片6、6上释放，所以不存在将其环形前端44a、45a向定子铁心30的中心方向的牵引，使其周长更短，可以减少电线材料的浪费。

实施形式2.

上述实施形式1的线圈***方法，如图6所示，当顶料器1的前端1c到达定子铁心30的***端的相反端30b附近时，使第二可动叶片6的前端6a到达相同的高度位置，但实施形式2的线圈***方法，在顶料器1的前端1c到达定子铁心30的***端的相反端30b附近之前，使第二可动叶片6的前端6a迅速地从图5所示的高度位置后退到图7所示的***端的相反端30b附近的高度位置。

由于使第二可动叶片6的前端6a迅速地后退到***端的相反端30b附近的高度位置，所以从定子铁心30的***端的相反端30b向前方突出的第一、第二线圈40a、40b的环形前端41a～45a，立即从第二可动叶片6的夹持中释放，所以，进一步减少对其环形前端41a～45a向定子铁心30的中心方向的牵引，进一步缩短线圈的周长，可以降低电线材料的浪费。

实施形式3.

图10是表示配备有利用本发明的线圈***方法制造的定子的电动机，以及装载有该电动机的旋转压缩机的纵剖视图，图11是装载图10所示的实施形式3的旋转压缩机的制冷循环的结构图。

作为实施形式3的冷藏库及空调机等的制冷剂的旋转压缩机400，如图10所示，包括：备有利用实施形式1或2的线圈***方法制造的定子(在本说明书中，将已***线圈的定子铁心称之为“定子”)60的电动机200，以及压缩部件300。压缩部件300，由以下部分构成：吸入制冷剂的吸入管301，缸体302，上轴承303，下轴承304，作为旋转轴的曲轴305，旋转柱塞306及风扇307等，利用润滑油308进行润滑。此外，电动机200由利用实施形式1或2的线圈***方法制造的定子60，端子板40c，转子50及永磁铁50a等构成。压缩部件300及电动机200，利用焊接及热压配合等方法加以固定的密闭容器308中。电动机200和压缩部件300由轴305连接，电动机200呈装载到旋转压缩机400上的状态。图10中箭头表示制冷剂流。作为电动机200的结构部件的定子60，在其外周部上备有切口部30c。

其次，对于该旋转压缩机400的动作进行说明。由电动机200发生的旋转运动，利用曲轴305传动给压缩部件300，压缩部件300进行压缩动作。同时，由该压缩动作获得的高压制冷剂，从压缩部件300的制冷剂排出口309排出到密闭容器308内。该高压制冷剂通过切口部30c及定子60与转子50之间的空隙201等移动到电动机200的上侧空间内，借助安装到密封容器308上部的排出管310送往旋转压缩机400的外部。

根据实施形式3的电动机200及旋转压缩机400，由于备有利用实施形式1或2的线圈***方法制造的定子60，所以，环形线圈端被小型化，可以获得抑制磁通泄漏、减少铜损、效率高的电动机以及旋转压缩机。

此外，压缩制冷剂的旋转压缩机，由于电动机的温度变成高温，所以，要求定子线圈的绝缘被膜不容易恶化，而根据实施形式3的电动机200及旋转压缩机400，可以防止因高温引起的定子线圈40的绝缘被膜的恶化，可以获得绝缘性能高的电动机及旋转压缩机。

进而，在利用带有升压功能的变换器驱动电动机及旋转压缩机的情况下，制冷剂中的气氛与空气中相比，绝缘电阻降低，所以，要求定子线圈具有高的绝缘性能，而实施形式4的电动机200及旋转压缩机400的线圈40，由于其绝缘性能不会恶化，所以可以满足该要求。

其次，对于实施形式3的制冷循环进行说明。图11是装载本发明的实施形式3的旋转压缩机400的空气调节机的制冷循环的结构图。空气调节机500由室内机500a、室外机500b构成，用连接配管501、502将它们连接起来。图11是表示利用R410A制冷剂的蒸气压缩机式制冷循环，图11表示的是供暖运转状态。制冷剂回路依次连接有旋转压缩机400、四通阀503、连接配管501、室内热交换器504、连接液配管502、膨胀阀505、室外热交换器506。此外，为了与空气进行热交换，设置室内鼓风机507(在本实施形式中为直流式风机)、室外鼓风机508、室内风机马达509、室外风机马达510。

制冷剂反复进行循环，即，被旋转压缩机400压缩变成高温压缩气体，在室内热交换器504中散热变成冷凝液，用膨胀阀505进行膨胀变成低温的膨胀气体，用室外热交换器506吸收热量，并吸入旋转压缩机400。

根据实施形式3的制冷循环500，由于装载有旋转压缩机400，所以可以获得效率高、并且耐久性高的制冷循环。

如上所述，根据本发明的线圈***方法及线圈***装置，由于可以将线圈的绝缘被膜不会被恶化、并且线圈周长短的线圈***定子铁心，所以备有利用该线圈***方法制造的定子的电动机、装载该电动机的旋转压缩机及装载该旋转压缩机的制冷循环，其效率高，并且耐久性高，特别适用于冷藏库及空调机。

Claims (8)

1.一种线圈***方法，该方法利用对应于圆筒状定子铁心的内齿配置且与顶料器同步移动的第一可动叶片、以及能够与顶料器相对移动的第二可动叶片夹持线圈，并导入到定子铁心的槽内，利用顶料器的推压突起推压线圈，将其***槽内，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将卷绕量多的第一线圈夹持在前述第一、第二可动叶片之间、将卷绕量少的第二线圈夹持在前述第二可动叶片之间的步骤，

将前述第一、第二可动叶片以及前述顶料器从前述定子铁心***端***，并使它们同步地前进，用顶料器的推压突起推压前述第一、第二线圈并***到前述槽内，同时使第一、第二线圈的前端前进到与定子铁心的***端的相反端附近的步骤，

使前述第一可动叶片及顶料器进一步前进，同时使前述第二可动叶片后退，使顶料器的前端前进到与前述定子铁心的***端的相反端附近，完成前述第一、第二线圈的***，使第二可动叶片的前端后退到定子铁心的***端的相反端附近，解除第一、第二线圈的夹持的步骤。

2.如权利要求1所述的线圈***方法，其特征在于，在前述顶料器的前端到达前述固定铁心的***端的相反端附近之前，使前述第二可动叶片的前端到达固定铁心的***端的相反端附近。

3.如权利要求1所述的线圈***方法，其特征在于，在前述顶料器的前端到达前述固定铁心的***端的相反端附近之前，使前述第二可动叶片迅速后退，使其前端到达固定铁心的***端的相反端附近。

4.一种线圈***装置，该装置利用对应于圆筒状定子铁心的内齿配置且与顶料器同步移动的第一可动叶片、以及能够与顶料器相对移动的第二可动叶片夹持线圈，导入到定子铁心的槽内，利用顶料器的推压突起推压线圈，将其***槽内，其特征在于，

在周向方向上沿着前述定子铁心的内齿配置前述第一、第二可动叶片，以便将卷绕量多的第一线圈夹持在前述第一、第二可动叶片之间，将卷绕量少的第二线圈夹持在前述第二可动叶片之间。

5.如权利要求4所述的线圈***装置，其特征在于，前述第一、第二可动叶片从前述顶料器前端突出的部分的长度，是由前述线圈的厚度和该可动叶片向所述可动叶片的前端***其中的对准块的***距离决定的最小长度。

6.一种电动机，该电动机配备有利用权利要求1至3中任何一项所述的线圈***方法制造的定子。

7.一种旋转压缩机，该旋转压缩机装载有权利要求6所述的电动机，进行制冷剂的压缩。

8.一种制冷循环装置，该制冷循环装置装载有权利要求7所述的旋转压缩机。

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