CN107534342B - 旋转电动机以及压缩机 - Google Patents

Abstract

安装于压缩机的旋转电动机具有：主轴；转子，所述转子供主轴插入；以及定子，所述定子以圆环状设于转子的外周侧，定子具有：芯，所述芯是层叠多个电磁钢板而形成的；绝缘子，所述绝缘子分别设于芯的轴向上的一端以及另一端；以及线圈，所述线圈是将导线在一端的绝缘子与另一端的绝缘子之间经由芯绕线而形成的，各绝缘子具有：绕线部，所述绕线部在径向上被导线绕线；以及外壁部，所述外壁部设于绕线部的外径侧，在绕线之前的状态下，所述外壁部的内表面相对于轴向向外径侧倾斜设定的外倾斜角度。

Description

旋转电动机以及压缩机

技术领域

本发明涉及具有定子的旋转电动机以及压缩机，所述定子具备由层叠钢板构成的芯。

背景技术

近年来，作为旋转电动机，为了实现小型高性能化，大量使用了无刷DC马达的串励式电动机。旋转电动机在供主轴插入的转子的外周侧具有定子，所述定子具备由层叠钢板构成的芯。对于将旋转电动机作为动力源的压缩机而言，从更高性能化、耐热性的强化以及针对冷冻机油及制冷剂的耐油性及耐制冷剂性的强化这样的观点出发，提高可靠性的必要性增加。对于压缩机的可靠性的提高，普遍已知提高线圈的占空系数是有效的。作为提高占空系数的方法，已知将构成线圈的导线整齐地排列并绕线于绝缘子的校正绕组(例如参照专利文献1～4)。

在进行校正绕组的情况下，为了确保生产率，精度良好地控制高速地旋转的导线以及层叠钢板的运动是重要的。在专利文献1中，公开了一种卷绕方法，在所述卷绕方法中，在绝缘子设有作为绕线引导件的引导槽以限制导线的运动。在专利文献2中，公开了将导线重叠卷绕于定子铁芯的手法。

另外，专利文献3所记载的绝缘子在向内径侧突出的突出部的与芯面对的面设有凹部，从而形成于突出部的内径侧端部的内壁部构成为在绕线时向外径侧倾斜。还已知如下技术：通过如专利文献4那样调整绕线时的张力，从而抑制绕线中的导线与绝缘子的接触力，降低对导线绝缘被膜的破坏，从而欲实现可靠性的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006－115565号公报

专利文献2：日本专利第478888号公报

专利文献3：日本特开2013－162619号公报

专利文献4：日本特开2010－200396号公报

发明内容

发明要解决的课题

此外，定子的芯由于如上述那样由层叠钢板构成，所以在线圈的绕线中施加的张力的作用下产生芯的层叠厚度在轴向上收缩的卷绕紧缩(日文：巻締り)。但是，在专利文献1～4所记载的结构中，追随于卷绕紧缩所致的芯的层叠厚度变化，绝缘子的外壁部会比与径向正交的平面向内径侧倾斜。因此，当构成线圈的导线卷绕在外壁部的周边时，导线与外壁部冲突或者接触，发生妨碍校正绕组的事态或者损伤导线的绝缘被膜这样的事态。因此，期望抑制绝缘子的外壁部妨碍线圈的绕线。

本发明是鉴于上述课题而作出的，其目的在于提供抑制绝缘子的外壁部妨碍线圈的绕线的旋转电动机以及压缩机。

用于解决课题的方案

本发明的旋转电动机具有：主轴；转子，所述转子插入有主轴；以及定子，所述定子以圆环状设于转子的外周侧，定子具有：芯，所述芯是层叠多个电磁钢板而形成的；绝缘子，所述绝缘子分别设于芯的轴向上的一端以及另一端；以及线圈，所述线圈是在一端的绝缘子与另一端的绝缘子之间经由芯对导线进行绕线而形成的，各绝缘子具有：绕线部，所述绕线部在径向上被导线绕线；以及外壁部，所述外壁部设于绕线部的外径侧，在进行绕线之前的状态下，所述外壁部的内表面相对于轴向向外径侧以设定的外倾斜角度倾斜。

发明效果

根据本发明，多个绝缘子具有外壁部，所述外壁部在进行绕线之前，从轴向向外径侧以预先设定的外倾斜角度倾斜，所以即使绝缘子追随于卷绕紧缩所致的芯的层叠厚度变化而向内径侧倾斜，由于外壁部以外倾斜角度的量向外径侧倾斜，所以能够抑制绝缘子的外壁部妨碍线圈的绕线。

附图说明

图1是示意地表示本发明的实施方式1的压缩机的纵剖视图。

图2是示意地表示图1的压缩机具有的旋转电动机的纵剖视图。

图3是沿着图2的A－A线的横剖视图。

图4是示意地表示图1的旋转电动机具有的定子的构造中的绕线前的状态的纵剖视图。

图5是示意地表示图1的旋转电动机具有的定子的构造中的绕线后的状态的纵剖视图。

图6是示意地表示本发明的实施方式2的压缩机含有的定子的构造中的绕线前的状态的纵剖视图。

图7是示意地表示本发明的实施方式2的压缩机含有的定子的构造中的绕线后的状态的纵剖视图。

图8是示意地表示本发明的实施方式3的压缩机含有的定子的构造中的绕线前的状态的纵剖视图。

图9是示意地表示本发明的实施方式3的压缩机含有的定子的构造中的绕线后的状态的纵剖视图。

图10是示意地表示本发明的实施方式4的压缩机含有的定子的构造中的绕线前的状态的纵剖视图。

图11是示意地表示本发明的实施方式4的压缩机含有的定子的构造中的绕线后的状态的纵剖视图。

图12是示意地表示本发明的实施方式5的压缩机含有的定子的构造中的绕线前的状态的纵剖视图。

图13是示意地表示本发明的实施方式5的压缩机含有的定子的构造中的绕线后的状态的纵剖视图。

图14是示意地表示以往的压缩机含有的定子的构造中的绕线前的状态的纵剖视图。

图15是示意地表示以往的压缩机含有的定子的构造中的绕线后的状态的纵剖视图。

图16是用于说明图15的转子的内壁部以及外壁部所涉及的课题的纵剖视图。

图17是用于说明图15的转子的绕线部所涉及的课题的纵剖视图。

具体实施方式

[实施方式1]

图1是示意地表示本实施方式1的压缩机的纵剖视图。压缩机10例如由涡旋压缩机构成，是用于电冰箱、冷冻库、空调装置、制冷设施以及热水器等各种工业机器的制冷循环的构成要素之一。压缩机10吸入在制冷循环中循环的制冷剂，进行压缩而使其作为高温高压的状态而排出。

如图1所示，压缩机10具有：密闭容器20，所述密闭容器20构成压缩机10的外部轮廓；吸入管30，所述吸入管30将制冷剂气体吸入到密闭容器20；以及排出管40，所述排出管40将压缩后的制冷剂气体排出。压缩机10在密闭容器20内具有：压缩机构部50，所述压缩机构部50压缩制冷剂；旋转电动机60，所述旋转电动机60使主轴21旋转驱动，从而驱动压缩机构部50；以及油泵22，所述油泵22设于主轴21的旋转电动机60侧的端部，浸渍于润滑油22a。密闭容器20由密闭型的壳体或者箱体构成，收容压缩机构部50以及旋转电动机60。主轴21由旋转电动机60旋转驱动。

压缩机构部50具有：固定涡旋件51，所述固定涡旋件51设有固定涡卷体51a；以及摆动涡旋件52，所述摆动涡旋件52设有摆动涡卷体52a。旋转电动机60具有：转子61，所述转子61供主轴21插入；以及定子70，所述定子70以圆环状设于转子61的外周侧。定子70具有：芯71，所述芯71是层叠多个电磁钢板而形成的；绝缘子80，所述绝缘子80分别设于芯71的轴向上的一端以及另一端；以及线圈72，所述线圈72是在一端的绝缘子80与另一端的绝缘子80之间经由芯71对导线进行绕线而形成的。芯71为层叠钢板，是层叠多张电磁钢板而构成的。构成线圈72的导线例如由电磁线构成，其表面被绝缘被膜(未图示)覆盖。

另外，压缩机10具有密封端子24，所述密封端子24被焊接于密闭容器20，用于将引线23从旋转电动机60的定子70取出到密闭容器20的外侧，与外部电源电连接。此外，在图1中，作为压缩机10，例示了纵置型的密闭型涡旋压缩机，但也可以采用横置型的密闭型涡旋压缩机。另外，作为压缩机10，也可以采用叶片型压缩机。

接下来，对压缩机10的动作进行说明。当通电到密封端子24时，定子70和转子61产生转矩，主轴21旋转。当主轴21旋转时，与主轴21结合的摆动涡旋件52开始旋转，与固定涡旋件51协同动作而开始制冷剂气体的压缩。此时，制冷剂气体从吸入管30被吸引，流入到密闭容器20内，被由固定涡旋件51和摆动涡旋件52形成的压缩机构部50吸入而被压缩，之后经由排出管40排出到密闭容器20的外部的制冷剂回路。另外，当主轴21旋转时，驱动油泵22吸引润滑油22a，经过设于主轴21内的供油通路21a，供油到各轴承等而进行润滑，之后再次返回到密闭容器20的底部。

接下来，参照图2以及图3，对构成旋转电动机60的转子61以及定子70更详细地进行说明。图2是示意地表示压缩机10具有的旋转电动机60的纵剖视图。图3是沿着图2的A－A线的横剖视图。定子70具有环状的芯71，所述环状的芯71是将由铁等高导磁率材料构成的电磁钢板层叠而成的。芯71具有：环状的背轭部71a；以及多个齿部71b，所述多个齿部71b从背轭部71a向内径侧突出。多个齿部71b沿着周向配置。在齿部71b的轴向的一端以及另一端分别配置有绝缘子80，所述绝缘子80是由树脂成形而成的。在绝缘子80卷绕有线圈72，引线23连接于线圈72，所述引线23是与电源连接的连接线。线圈72经由绝缘子80的绕线部81(参照图4)绕线于齿部71b。

转子61具有：凸台61a，所述凸台61a是将由铁等高导磁率材料构成的钢板层叠而成的；磁铁插入孔61b，所述磁铁插入孔61b沿着凸台61a的外周在圆周方向上设有与磁极相当的数量；永磁体61c，埋设于磁铁插入孔61b内，构成旋转电动机60的磁场的磁极；以及端板61d，所述端板61d由非磁性体构成，设于凸台61a的轴向的两端部。另外，转子61具有：平衡配重61e，所述平衡配重61e配设于凸台61a的轴向上的一端部或者两端部的端板61d上；以及铆钉61f，所述铆钉61f贯通凸台61a、端板61d以及平衡配重61e。即，在转子61中，端板61d、凸台61a以及平衡配重61e由铆钉61f紧固。

接下来，参照图4以及图5，具体地说明绝缘子80的结构。图4是示意地表示旋转电动机60具有的定子70的构造中的绕线前的状态的纵剖视图。绝缘子80具有绕线部(绝缘子齿部)81，所述绕线部81使线圈72与齿部71b绝缘，构成线圈72的导线在径向上绕线于该绕线部81。另外，在绝缘子80处，向从芯71离开的方向延伸的内壁部82和外壁部83分别设于齿部71b的内径侧和外径侧。在本实施方式1中，绕线部81与内壁部82相互相接，绕线部81与外壁部83也相互相接。

内壁部82防止线圈73向内径侧崩溃(日文：崩れる)，外壁部83防止线圈73向外径侧崩溃。因此，内壁部82以及外壁部83的轴向高度比绕线部81的轴向高度高。另外，对于内壁部82以及外壁部83的高度而言，一般将外壁部83设定成比内壁部82高的情况较多，在图4以及图5中也表示了同样的结构，但并非限定于此。即，例如，也可以将内壁部82和外壁部83设定为相等的高度，也可以将内壁部82设定成比外壁部83高。外壁部83设于绕线部81的外径侧，在进行绕线之前的状态(绕线前)下，相对于轴向向外径侧以预先设定的外倾斜角度θ_o倾斜。即，外壁部83相对于与径向正交的平面S以外倾斜角度θ_o倾斜。外倾斜角度θ_o构成为基准倾斜角度θ_MAX以上，所述基准倾斜角度θ_MAX是根据芯71的层叠厚度以及层叠张数、和定子70的外径以及内径来计算而得到的。

图5是示意地表示旋转电动机60具有的定子70的构造中的绕线后的状态的纵剖视图。被绕线之后的芯71由于绕线时的卷绕紧缩使得层叠厚度随着朝向内径侧去而减少，相对于与轴向正交的平面T(绕线前的芯71与绝缘子80的接触面)形成倾斜角度θ。

此处，对倾斜角度θ以及基准倾斜角度θ_MAX进行说明。由于芯71的卷绕紧缩的量不会成为由层叠钢板构成的芯71的层叠间间隙的总和以上，所以作为倾斜角度θ的最大值的基准倾斜角度θ_MAX能够由下述式1求出。

[式1]

在上述式1中，H[mm]为作为层叠钢板的芯71的层叠厚度。X[张]为构成芯71的电磁钢板的层叠张数。δ[mm]为层叠的电磁钢板之间的间隙(层叠间间隙)。为定子70的外径，为定子70的内径。对于本实施方式1的外倾斜角度θ_o而言，为了避免构成线圈72的导线与绝缘子80接触，而成为将由式1求出的基准倾斜角度θ_MAX作为下限值的设定(θ_o≥θ_MAX)。此外，倾斜角度θ成为基准倾斜角度θ_MAX以下(θ≤θ_MAX)。

当芯71由于卷绕紧缩而倾斜倾斜角度θ时，外壁部83也追随于芯71的倾斜而向内径侧倾斜倾斜角度θ。但是，本实施方式1中的外壁部83是在绕线前在外径侧具有作为基准倾斜角度θ_MAX以上的外倾斜角度θ_o量的倾斜的形状，所以外壁部83不会位于导线的旋转轨道上。也就是说，如图5所示，与轴向正交的平面T和外壁部83的内径侧的侧面(内表面)所成的角度为90度以下。因此，能够避免在基于校正绕组的绕线时，在外壁部83的附近卷绕的导线与外壁部83接触。

如以上那样，旋转电动机60的多个绝缘子80具有外壁部83，在进行绕线之前，所述外壁部83相对于轴向向外径侧倾斜外倾斜角度θ_o。因此，即使绝缘子80追随于卷绕紧缩所致的芯的层叠厚度变化而向内径侧倾斜，由于外壁部83向外径侧倾斜外倾斜角度θ_o的量，所以能够抑制外壁部83妨碍线圈72的绕线。因此，根据旋转电动机60，能够避免以卷绕于绕线部81的导线与外壁部83的冲突为主要原因的卷绕乱线以及导线的表面的绝缘被膜的损伤。

即，根据旋转电动机60以及压缩机10，能够实现高精度的校正绕组，所以能够实现马达效率的提高。另外，由于导线与外壁部83不接触，所以能够使绕线速度高速化，所以能够实现生产率的提高。还能够抑制导线的绝缘被膜的制造劣化，所以能够实现可靠性的提高。

在搭载旋转电动机60的压缩机10中，压缩机10内的温度环境受到制冷剂气体或者定子70的发热等的影响。因此，根据运转条件，压缩机10内的温度可能为－50℃～150℃，所以需要在宽的温度带确保可靠性。对于由以树脂材料为主的绝缘被膜覆盖的线圈72的导线而言，特别是必须确保高温时的可靠性，必须避免绕线时的绝缘被膜的损伤。

特别是，根据最近的制冷剂动向，在使用包含HFO－1123的混合制冷剂、例如HFC－32制冷剂时，要求应对压缩机10内的温度上升，要求通过高精度的校正绕组提高马达效率，通过降低绕线时的绝缘被膜的损伤提高可靠性，所述HFO－1123具有压缩时的温度以及压力上升比以往使用的R410A、R407C、R404A制冷剂等高的性质。

对于这一点，在本实施方式1中的旋转电动机60以及压缩机10中，考虑绕线所致的芯71的变形，使外壁部83预先倾斜外倾斜角度θ_o，所以能够精度良好地进行校正绕组，所以能够实现马达效率的提高。另外，能够防止绕线时的绝缘被膜损伤，所以提高了可靠性。因此，压缩机10能够使用由HFO－1123构成的单一制冷剂或者包含HFO－1123的混合制冷剂等，来作为在制冷循环中循环的制冷剂。

此外，在图4以及图5的例子中，构成为外壁部83的整体呈外倾斜角度θ_o，但也可以构成为仅外壁部83的内径侧的侧面(与线圈72的接触面)呈外倾斜角度θ_o。即，外壁部83的剖面例如也可以为锥状。另外，外壁部83的内径侧的侧面也可以是向外径侧弯曲的曲面。即使采用上述各结构，也能够防止构成线圈72的导线与绝缘子80接触。

另外，也可以构成为外壁部83的内径侧的侧面的仅与构成线圈72的导线冲突的一部分呈外倾斜角度θ_o。即，例如外壁部83的前端部、和该外壁部83与线圈72的接触部也可以呈不同的倾斜角度，另外，外壁部83的内径侧以及外径侧的侧面也可以是曲面。这样也能够防止导线与绝缘子80冲突。但是，外壁部83的厚度需要在考虑能够承受绕线时的张力的强度、和成型时的脱模性以及烧伤等的基础上设定。

[实施方式2]

接着，基于图6以及图7，对本实施方式2的旋转电动机进行说明。图6以及图7分别是示意地表示本实施方式2的压缩机含有的定子的构造中的绕线前以及绕线后的状态的纵剖视图。对于与实施方式1相同的结构部件而言，使用相同的附图标记，省略说明。

本实施方式2的绝缘子180具有：绕线部181，所述绕线部181被构成线圈72的导线绕线；内壁部182，所述内壁部182设于绕线部181的内径侧，在绕线前，相对于轴向向外径侧倾斜预先设定的内倾斜角度θ_i；外壁部83，所述外壁部83设于绕线部181的外径侧，相对于与径向正交的平面S倾斜外倾斜角度θ_o。内壁部182的内表面具有位于芯71侧的内内下边缘部182a和位于前端的内内前端部182b。

内壁部182的内倾斜角度θ_i只要为将能够避免与转子61接触的避免角度θd作为下限值且将由上述式1求出的基准倾斜角度θ_MAX作为上限值的设定(θd≤θ_i≤θ_MAX)即可。此外，在将基准倾斜角度θ_MAX作为下限值而设定内倾斜角度θ_i的情况(θ_i>θ_MAX)下，内壁部182成为突出到在其附近绕线的导线的旋转轨道上的状态，所以无法避免导线与绝缘子180冲突。

另外，设定能够避免与转子61接触的避免角度θd，使得绕线之前的内壁部182的内内下边缘部182a与内内前端部182b的径向的距离即内壁内径倾斜量D_i为转子61与内内下边缘部182a的距离(与转子61的最短距离)D_min以上(D_min≤D_i)即可。如果这样设定，绕线后的转子61与内内前端部182b的径向的距离就成为0以上，所以能够防止内壁部182向内径侧突出，避免转子61与内壁部182接触。

如上所述，对于本实施方式2中的绝缘子180而言，在进行绕线之前，内壁部182向外径方向预先倾斜内倾斜角度θ_i，外壁部83向外径方向倾斜外倾斜角度θ_o。因此，能够避免内壁部182以及外壁部83、与在它们附近绕线的导线接触。也就是说，如图7所示，与轴向正交的平面T与内壁部182的外径侧的侧面以及外壁部83的内径侧的侧面所成的角度成为90度以下。另外，绝缘子180构成为内壁内径倾斜量D_i为转子61与内内下边缘部182a的距离D_min以上，所以能够避免转子61与内壁部182接触。

因此，根据本实施方式2中的旋转电动机以及压缩机，能够实现更高精度的校正绕组，所以能够实现马达效率的提高。另外，导线与内壁部182以及外壁部83不接触，所以能够实现基于绕线速度的高速化的生产率的提高。而且，能够抑制导线的绝缘被膜的制造劣化，所以伴随能够避免转子61与内壁部182接触这样的效果，能够实现可靠性的提高。

此外，在图6以及图7的例子中，采用了内壁部182的整体呈内倾斜角度θ_i这样的结构，但也可以单独地设定内壁部182的外径侧的侧面的倾斜和内壁部182的内径侧的侧面的倾斜。即，内壁部182的内径侧的侧面的倾斜角度只要设定成在绕线后使内内前端部182b不与转子61接触即可。另外，内壁部182的外径侧的侧面的倾斜角度只要设定成能够在θ_i<θ的范围内避免与绕线时的导线接触即可。

另外，也可以构成为内壁部182的外径侧的侧面的仅与构成线圈72的导线冲突的一部分呈内倾斜角度θ_i。即，例如，内壁部182的前端部与线圈72的接触部也可以呈不同的倾斜角度，另外，内壁部182的内径侧以及外径侧的侧面也可以是曲面。这样也能够防止导线与绝缘子80冲突，且能够避免转子61与内壁部182接触。但是，在如上所述构成的情况下，内壁部182的厚度需要在考虑能够承受绕线时的张力的强度和成型时的脱模性以及烧伤等的基础上设定。

[实施方式3]

接着，基于图8以及图9，对本实施方式3的旋转电动机进行说明。图8以及图9分别是示意地表示本实施方式3的压缩机含有的定子的构造中的绕线前以及绕线后的状态的纵剖视图。对于与实施方式1以及2相同的结构部件而言，使用相同的附图标记，省略说明。

本实施方式3的绝缘子280具有：绕线部281，所述绕线部281被导线绕线；内壁部182，所述内壁部182设于绕线部281的内径侧，在绕线前，相对于轴向向外径侧倾斜内倾斜角度θ_i；以及外壁部83，所述外壁部83设于绕线部281的外径侧，相对于与径向正交的平面S倾斜外倾斜角度θ_o。此外，对于内壁部182的内倾斜角度θ_i以及外壁部83的外倾斜角度θ_o的设定而言，与上述实施方式1以及2相同。

另外，在本实施方式3中，构成为绕线部281的厚度朝向内径侧变厚。即，绕线部281的轴向的绕线面281a相对于与轴向正交的平面T形成预先设定的绕线面倾斜角度θt。在本实施方式3中，为了不产生绕线时的张力在径向上的分力，设定成绕线面倾斜角度θt与基准倾斜角度θ_MAX相等(θt＝θ_MAX)。

如上所述，对于本实施方式3中的绝缘子280而言，在进行绕线之前，内壁部182向外径方向倾斜内倾斜角度θ_i，外壁部83向外径方向倾斜外倾斜角度θ_o，所以能够避免内壁部182以及外壁部83与在它们附近绕线的导线接触。另外，绝缘子280构成为内壁内径倾斜量Di为转子61与内内下边缘部182a的距离D_min以上，所以还能够避免转子61与内壁部182接触。

在本实施方式3中，绕线部281的轴向的绕线面281a相对于与轴向正交的平面T呈绕线面倾斜角度θt。因此，能够如图9所示构成为在绕线后绕线面281a和与轴向正交的平面T平行。即，绕线部281追随于绕线时的芯71的收缩而倾斜，从而在绕线后绕线面倾斜角度θt被抵消，绕线面281a成为与平面T平行的状态。此外，绕线时的卷绕紧缩的量在缠绕线圈72的第一层的时间点稳定，在绕线第二层以后的层时大致不变化。也就是说，在绕线第一层的时间点，绕线面281a成为与平面T大致平行的状态。因此，根据本实施方式3的旋转电动机，能够在绕线面281a与平面T大致平行的状态下，绕线第二层以后的层，所以能够防止在径向上产生绕线时的张力的分力，能够防止绕线打滑而发生绕线崩溃这样的事态。

以上，根据本实施方式3中的旋转电动机以及压缩机，能够实现更高精度的校正绕组，所以能够实现马达效率的提高。另外，由于导线与内壁部182以及外壁部83不接触，所以能够实现基于绕线速度的高速化的生产率的提高。而且，能够抑制导线的绝缘被膜的制造劣化，还能够避免与转子61接触，所以能够实现可靠性的提高。此外，可知由层叠钢板构成的芯71的层叠厚度不限于在绕线后收缩全部层叠间间隙δ的量，芯71的外径侧也会收缩。因此，绕线面倾斜角度θt也可以设定成比基准倾斜角度θ_MAX小预先设定的恒定角度。

[实施方式4]

接着，基于图10以及图11，对本实施方式4的旋转电动机进行说明。图10以及图11分别是示意地表示本实施方式4的压缩机含有的定子的构造中的绕线前以及绕线后的状态的纵剖视图。本实施方式4的旋转电动机具有以下特征：满足绝缘子与绕线时的导线的冲突幅度为导线的线径的一半以下这样的校正绕组的必要条件。对于与实施方式1～3相同的结构部件而言，使用相同的附图标记，省略说明。

本实施方式4的绝缘子380具有：绕线部381，所述绕线部381被导线绕线；内壁部82，所述内壁部82设于绕线部381的内径侧；以及外壁部383，所述外壁部383设于绕线部381的外径侧，相对于与径向正交的平面S倾斜预先设定的外倾斜角度θ_o。外壁部83的内表面具有位于芯71侧的外内下边缘部383a、和位于前端的外内前端部383b。绕线之后的芯71由于绕线时的卷绕紧缩的张力的影响，层叠厚度随着朝向内径侧去而减少，相对于与轴向正交的平面T呈倾斜角度θ。

外倾斜角度θ_o比根据芯71的层叠厚度以及层叠张数、和定子的外径以及内径来计算而得到的基准倾斜角度θ_MAX(θ₀<θ_MAX)小，并且，绕线后的外壁部383的外内下边缘部383a与外内前端部383b的径向的距离即外壁内径倾斜量D_o设定为导线的半径以下。

此处，当将外壁部383的内径侧的侧面(与线圈72的接触面)的高度设为L₀时，外壁内径倾斜量D_O能够表示成L₀×sin(θ－θ₀)。即，在本实施方式4中，在将导线的半径设为时，设定外倾斜角度θ_o以使这样的关系成立，从而能够将外壁内径倾斜量D_O设为导线的半径以下。因此，能够将绝缘子与绕线时的绕线的冲突幅度抑制到导线的线径的一半以下，所以能够实现绕线性的提高，并且确保导线的绝缘被膜的可靠性。

[实施方式5]

接着，基于图12以及图13，对本实施方式5的旋转电动机进行说明。图12以及图13分别是示意地表示本实施方式5的压缩机含有的定子的构造中的绕线前的状态以及绕线后的状态的纵剖视图。对于与实施方式1～4相同的结构部件而言，使用相同的附图标记，省略说明。

本实施方式5的绝缘子480具有：绕线部481，所述绕线部481被导线绕线；内壁部482，所述内壁部482设于绕线部381的内径侧，在绕线前，相对于轴向向外径侧倾斜预先设定的内倾斜角度θ_i；以及外壁部83，所述外壁部83设于绕线部481的外径侧。内壁部482的外表面具有位于芯71侧的内外下边缘部482a、和位于前端的内外前端部482b。绕线之后的芯71由于绕线时的卷绕紧缩的张力的影响，层叠厚度随着朝向内径侧去而减少，相对于与轴向正交的平面T呈倾斜角度θ。

内倾斜角度θ_i比根据芯71的层叠厚度以及层叠张数和定子的外径以及内径来计算而得到的基准倾斜角度θ_MAX大(θ_i>θ_MAX)，并且，绕线后的内壁部482的内外下边缘部482a与内外前端部482b的径向的距离即内壁外径倾斜量Dio设定为导线的半径以下。

此处，当将内壁部482的外径侧的侧面(与线圈72的接触面)的高度设为L_i时，内壁外径倾斜量Dio能够表示成L_i×sin(θ_i－θ)。即，在实施方式5中，设定内倾斜角度θ_i以使这样的关系成立，从而能够将内壁外径倾斜量Dio设为导线的半径以下。因此，能够将绝缘子与绕线时的绕线的冲突幅度抑制到导线的线径的一半以下，所以能够实现绕线性的提高，并且确保导线的绝缘被膜的可靠性。

(实施方式1～5的效果)

此处，参照图14～图17，更详细地说明由上述实施方式1～5中的旋转电动机以及压缩机得到的效果。图14以及图15分别是示意地表示以往的压缩机含有的定子的构造中的绕线前以及绕线后的状态的纵剖视图。图16是用于说明图15的转子的内壁部以及外壁部所涉及的课题的纵剖视图。图17是用于说明图15的转子的绕线部所涉及的课题的纵剖视图。

首先，对卷绕紧缩进行说明。由层叠钢板构成的芯71是将多张电磁钢板进行层叠而构成的，所以在各电磁钢板间产生若干层叠间间隙δ。在绕线时，施加于导线的张力作为在轴向上压缩芯71的外力发挥作用，所以层叠间间隙δ变窄，所以，以芯71的总间隙量为上限，在芯71发生收缩。该收缩即为卷绕紧缩。另外，线圈72仅被施加于芯71的齿部71b，所以卷绕紧缩量从背轭部71a至齿部71b的前端变大，所以芯71成为向内径方向倾斜的形状。此外，如上述那样，在卷绕紧缩具有在绕线第一层的时间点卷绕紧缩量稳定、第二层以后大致不变化这样的特征。

作为抑制芯71的卷绕紧缩的方法，已知如下方法：在构成芯71的电磁钢板设有几个点的圆形或者V字形的敛缝(日文：カシメ)部，在层叠时通过冲压等施加压力来进行敛缝，从而在径向以及轴向这两个方向上进行固定。但是，即使利用上述方法，由于压力释放后的回弹，所以难以使卷绕紧缩成为0。另外，还已知通过增加敛缝部的压入量或者数量，从而提高敛缝力，抑制回弹，降低层叠间间隙的方法，但在增加了敛缝部的压入量或者数量的情况下，会产生增大在旋转电动机的驱动中在层叠钢板内产生的轴向的涡电流，马达效率下降这样的课题。因此，期望减轻卷绕紧缩的影响的上述实施方式1～5那样的旋转电动机。

此外，绝缘子980的外壁部983优选与绕线时的旋转轨道R平行。因此，以往，如图14所示，在绕线前的状态下，以使外壁部983与旋转轨道R平行的方式形成有绝缘子980。但是，在绕线工序中，如上所述产生卷绕紧缩，对于芯71的收缩量而言，内径侧比外径侧大。因此，在芯71的一端以及另一端作为卷绕架而设置的绝缘子980的姿势也随之在径向上倾斜。即，如图15所示，绕线部981、内壁部982以及外壁部983也倾斜芯71的轴向端面相对于与轴向正交的平面T所呈的倾斜角度θ的量。

因此，在以往的结构中，在绕线中，在构成线圈72的导线72a经过外壁部983的附近时(参照图16)，导线72a高速地与绝缘子980冲突，所以无法控制绕线的运动，无法进行校正绕组。另外，由于导线72a与外壁部983冲突而会损伤导线72a的绝缘被膜，所以存在生产率、可靠性这两方面的课题。再有，在以往的结构中，内壁部982以定子70的内径以上突出而与转子61接触。另外，如图17所示，绕线部981追随于芯的卷绕紧缩而倾斜，所以产生绕线时的向轴向的张力TS、和向绕线滑落的方向的分力TSd。因此，绕线的导线72a向分力TSd的方向打滑，发生绕线崩溃。

对于这一点，根据上述各实施方式中的旋转电动机以及压缩机，由于多个绝缘子80、180、280、380以及480具有外壁部，在绕线前，该外壁部相对于轴向向外径侧倾斜预先设定的外倾斜角度θ_o，所以即使绝缘子80、180、280、380以及480追随于卷绕紧缩所致的芯71的层叠厚度变化而向内径侧倾斜，外壁部83以及383也向外径侧倾斜外倾斜角度θ_o的量，所以能够抑制外壁部起因于卷绕紧缩而向内径侧倾斜，能够防止构成线圈72的导线72a的损伤等。

此外，上述各实施方式是旋转电动机以及压缩机中的优选的具体例，本发明的保护范围并非限定于这些方式。例如，在上述各实施方式中，以基准倾斜角度θ_MAX为基准，设定了外倾斜角度θ_o以及内倾斜角度θ_i，但不限定于此，也可以以对基准倾斜角度θ_MAX加上或者减去规定的阈值(根据层叠间间隙δ的收缩量等而决定的阈值)而得到的值为基准，设定外倾斜角度θ_o以及内倾斜角度θ_i。

附图标记说明

10：压缩机；20：密闭容器；21：主轴；21a：供油通路；22：油泵；22a：润滑油；23：引线；24：密封端子；30：吸入管；40：排出管；50：压缩机构部；51：固定涡旋件；51a：固定涡卷体；52：摆动涡旋件；52a：摆动涡卷体；60：旋转电动机；61：转子；61a：凸台；61b：磁铁插入孔；61c：永磁体；61d：端板；61e：平衡配重；61f：铆钉；70：定子；71：芯；71a：背轭部；71b：齿部；72：线圈；72a：导线；73：线圈；80、180、280、380、480、980：绝缘子；81、181、281、381、481、981：绕线部；82、182、482、982：内壁部；83、383、983：外壁部；182a：内内下边缘部；182b：内内前端部；281a：绕线面；383a：外内下边缘部；383b：外内前端部；482a：内外下边缘部；482b：内外前端部；Di：内壁内径倾斜量；Dio：内壁外径倾斜量；D_min：距离；Do：外壁内径倾斜量；R：旋转轨道；S：平面；T：平面；TS：张力；TSd：分力；δ：层叠间间隙；θ：倾斜角度；θ_MAX：基准倾斜角度；θd：避免角度；θi：内倾斜角度；θo：外倾斜角度；θt：绕线面倾斜角度。

Claims (23)

1.一种旋转电动机，其中，

所述旋转电动机具有：主轴；转子，所述转子供所述主轴插入；以及定子，所述定子以圆环状设于所述转子的外周侧，

所述定子具有：芯，所述芯是层叠多个电磁钢板而形成的；绝缘子，所述绝缘子分别设于所述芯的轴向上的一端以及另一端；以及线圈，所述线圈是将导线在一端的所述绝缘子与另一端的所述绝缘子之间经由所述芯绕线而形成的，

所述各绝缘子具有：绕线部，所述绕线部在径向上被所述导线绕线；以及外壁部，所述外壁部设于所述绕线部的外径侧，在进行所述绕线之前的状态下，所述外壁部的内表面相对于轴向向外径侧倾斜设定的外倾斜角度，

与所述绕线之前相比，所述绕线之后的所述芯随着朝向内径侧去而层叠厚度减少，相对于与轴向正交的平面呈倾斜角度，

所述外倾斜角度为所述倾斜角度以上。

2.根据权利要求1所述的旋转电动机，其中，

所述倾斜角度为基准倾斜角度，所述基准倾斜角度是根据所述芯的层叠厚度以及层叠张数和所述定子的外径以及内径来计算而得到的。

3.一种旋转电动机，其中，

所述旋转电动机具有：主轴；转子，所述转子供所述主轴插入；以及定子，所述定子以圆环状设于所述转子的外周侧，

所述定子具有：芯，所述芯是层叠多个电磁钢板而形成的；绝缘子，所述绝缘子分别设于所述芯的轴向上的一端以及另一端；以及线圈，所述线圈是将导线在一端的所述绝缘子与另一端的所述绝缘子之间经由所述芯绕线而形成的，

所述各绝缘子具有：绕线部，所述绕线部在径向上被所述导线绕线；以及外壁部，所述外壁部设于所述绕线部的外径侧，在进行所述绕线之前的状态下，所述外壁部的内表面相对于轴向向外径侧倾斜设定的外倾斜角度，

所述外倾斜角度小于根据所述芯的层叠厚度以及层叠张数和所述定子的外径以及内径来计算而得到的基准倾斜角度，

所述外壁部的内表面具有位于所述芯侧的外内下边缘部、和位于前端的外内前端部，

所述绕线之后的所述外内下边缘部与所述外内前端部的径向的距离即外壁倾斜量，为所述导线的半径以下。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的旋转电动机，其中，

多个所述绝缘子还具有内壁部，所述内壁部设于所述绕线部的内径侧，在所述绕线之前的状态下，所述内壁部的外表面相对于轴向向外径侧倾斜设定的内倾斜角度。

5.根据权利要求4所述的旋转电动机，其中，

所述内倾斜角度为根据所述芯的层叠厚度以及层叠张数和所述定子的外径以及内径来计算而得到的基准倾斜角度以下。

6.根据权利要求5所述的旋转电动机，其中，

所述内壁部的内表面具有位于所述芯侧的内内下边缘部、和位于前端的内内前端部，

所述绕线之前的所述内内下边缘部与所述内内前端部的径向的距离即内壁内径倾斜量，为所述转子与所述内内下边缘部的距离以上。

7.根据权利要求4所述的旋转电动机，其中，

所述内倾斜角度大于根据所述芯的层叠厚度以及层叠张数和所述定子的外径以及内径来计算而得到的基准倾斜角度，

所述内壁部的外表面具有位于所述芯侧的内外下边缘部、和位于前端的内外前端部，

所述绕线之后的所述内外下边缘部与内外前端部的径向的距离即内壁外径倾斜量，为所述导线的半径以下。

8.根据权利要求4所述的旋转电动机，其中，

所述内壁部的整体具有所述内倾斜角度。

9.根据权利要求1～3中的任意一项所述的旋转电动机，其中，

所述外壁部的整体具有所述外倾斜角度。

10.根据权利要求1～3中的任意一项所述的旋转电动机，其中，

所述绕线部的轴向的绕线面相对于与轴向正交的平面呈预先设定的绕线面倾斜角度。

11.根据权利要求10所述的旋转电动机，其中，

所述绕线面倾斜角度等于根据所述芯的层叠厚度以及层叠张数和所述定子的外径以及内径来计算而得到的基准倾斜角度。

12.一种压缩机，其中，

所述压缩机具有：密闭容器，所述密闭容器构成外壳；压缩机构部，所述压缩机构部配置于所述密闭容器内，对流体进行压缩；以及旋转电动机，所述旋转电动机配置于所述密闭容器内，使所述主轴旋转驱动，从而驱动所述压缩机构部，

作为所述旋转电动机，安装有权利要求1～11中的任意一项所述的旋转电动机。

13.根据权利要求12所述的压缩机，其中，

所述压缩机使用由HFO－1123构成的单一制冷剂或者包含HFO－1123的混合制冷剂。

14.一种旋转电动机，其中，

所述旋转电动机具有：主轴；转子，所述转子供所述主轴插入；以及定子，所述定子以圆环状设于所述转子的外周侧，

所述定子具有：芯，所述芯是层叠多个电磁钢板而形成的；绝缘子，所述绝缘子分别设于所述芯的轴向上的一端以及另一端；以及线圈，所述线圈是将导线在一端的所述绝缘子与另一端的所述绝缘子之间经由所述芯绕线而形成的，

所述各绝缘子具有：绕线部，所述绕线部在径向上被所述导线绕线；以及外壁部，所述外壁部设于所述绕线部的外径侧，在进行所述绕线之前的状态下，所述外壁部的内表面相对于轴向向外径侧倾斜设定的外倾斜角度，

多个所述绝缘子还具有内壁部，所述内壁部设于所述绕线部的内径侧，在所述绕线之前的状态下，所述内壁部的外表面相对于轴向向外径侧倾斜设定的内倾斜角度。

15.根据权利要求14所述的旋转电动机，其中，

所述内倾斜角度为根据所述芯的层叠厚度以及层叠张数和所述定子的外径以及内径来计算而得到的基准倾斜角度以下。

16.根据权利要求15所述的旋转电动机，其中，

所述内壁部的内表面具有位于所述芯侧的内内下边缘部、和位于前端的内内前端部，

所述绕线之前的所述内内下边缘部与所述内内前端部的径向的距离即内壁内径倾斜量，为所述转子与所述内内下边缘部的距离以上。

17.根据权利要求14所述的旋转电动机，其中，

所述内倾斜角度大于根据所述芯的层叠厚度以及层叠张数和所述定子的外径以及内径来计算而得到的基准倾斜角度，

所述内壁部的外表面具有位于所述芯侧的内外下边缘部、和位于前端的内外前端部，

所述绕线之后的所述内外下边缘部与内外前端部的径向的距离即内壁外径倾斜量，为所述导线的半径以下。

18.根据权利要求14～17中的任意一项所述的旋转电动机，其中，

所述内壁部的整体具有所述内倾斜角度。

19.根据权利要求14～17中的任意一项所述的旋转电动机，其中，

所述外壁部的整体具有所述外倾斜角度。

20.根据权利要求14～17中的任意一项所述的旋转电动机，其中，

所述绕线部的轴向的绕线面相对于与轴向正交的平面呈预先设定的绕线面倾斜角度。

21.根据权利要求20所述的旋转电动机，其中，

所述绕线面倾斜角度等于根据所述芯的层叠厚度以及层叠张数和所述定子的外径以及内径来计算而得到的基准倾斜角度。

22.一种压缩机，其中，

所述压缩机具有：密闭容器，所述密闭容器构成外壳；压缩机构部，所述压缩机构部配置于所述密闭容器内，对流体进行压缩；以及旋转电动机，所述旋转电动机配置于所述密闭容器内，使所述主轴旋转驱动，从而驱动所述压缩机构部，

作为所述旋转电动机，安装有权利要求14～21中的任意一项所述的旋转电动机。

23.根据权利要求22所述的压缩机，其中，

所述压缩机使用由HFO－1123构成的单一制冷剂或者包含HFO－1123的混合制冷剂。