(57)【要約】  ３本の銅線を含む第１電線束（８１）の端部がねじられ、第１電線束（８１）の長尺方向に沿って複数の谷部（７３）が形成される。３本のアルミニウム線のそれぞれである第２電線（８２）の一部を、第１電線束（８１）のねじられた部分に第１電線束（８１）の長尺方向に沿って形成された複数の谷部（７３）の少なくとも１つに嵌めながら、第２電線（８２）の端部が第１電線束（８１）のねじられた部分に螺旋状に巻き付けられる。第１電線束（８１）のねじられた部分と第２電線（８２）の螺旋状に巻かれた部分とが接合材（７５）によって接合される。第１電線束（８１）と第２電線（８２）との接合材（７５）によって接合された部分が絶縁材（７１）によって包まれる。
2017130288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本以上の第１電線を含み、端部がねじられ、長尺方向に沿って複数の谷部が形成された第１電線束と、
端部が前記第１電線束のねじられた部分に螺旋状に巻かれ、一部が前記複数の谷部の少なくとも１つに嵌められた第２電線と、
前記第１電線束のねじられた部分と前記第２電線の螺旋状に巻かれた部分とを接合する接合材と
を備える電動機。
【請求項２】
前記第１電線束は、前記２本以上の第１電線として、２本以上の銅線を含み、
前記第２電線は、１本以上のアルミニウム線である請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記第２電線は、２つ以上の部分が前記複数の谷部のうち互いに異なる谷部に嵌められている請求項１又は２に記載の電動機。
【請求項４】
前記第１電線束と前記第２電線との前記接合材によって接合された部分を包む絶縁材
をさらに備え、
前記接合材は、フラックスを含有するロウ材であり、
前記絶縁材は、前記ロウ材の表面に前記フラックスの残渣が付着した状態で前記第１電線束と前記第２電線との接合された部分を包み、内面が前記ロウ材の表面に接触する請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項５】
前記第２電線の端部は、前記第１電線束の長さ方向に隙間をあけて螺旋状に巻かれている請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機と、前記電動機により駆動される圧縮機構とを備える圧縮機。
【請求項７】
請求項６に記載の圧縮機を備える冷凍サイクル装置。
【請求項８】
２本以上の第１電線を含む第１電線束の端部をねじり、
第２電線の一部を、前記第１電線束のねじられた部分に前記第１電線束の長尺方向に沿って形成された複数の谷部の少なくとも１つに嵌めながら、第２電線の端部を前記第１電線束のねじられた部分に螺旋状に巻き付け、
前記第１電線束のねじられた部分と前記第２電線の螺旋状に巻かれた部分とを接合材によって接合する電動機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機、圧縮機、冷凍サイクル装置及び電動機の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動機の電線を接合する技術として、銅線と銅線に巻き付けられたアルミニウム線とをロウ材によって接合するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２１６７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、２本以上の銅線とアルミニウム線とを接合する場合、アルミニウム線を巻き付ける力が弱いと、電線間の隙間が大きくなる。電線間の隙間が大きいと、摩擦力が小さくなる。また、ロウ材が浸透しにくくなり、接合が不十分になる場合がある。よって、電動機の製造工程で電線が引っ張られた際に、電線が抜けたり、電線同士の接触不良が発生したりするおそれがある。【０００５】
本発明は、電動機の電線の抜け及び電線同士の接触不良を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る電動機は、
２本以上の第１電線を含み、端部がねじられ、長尺方向に沿って複数の谷部が形成された第１電線束と、
端部が前記第１電線束のねじられた部分に螺旋状に巻かれ、一部が前記複数の谷部の少なくとも１つに嵌められた第２電線と、
前記第１電線束のねじられた部分と前記第２電線の螺旋状に巻かれた部分とを接合する接合材とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、第１電線束のねじられた部分と第２電線の螺旋状に巻かれた部分とが接合される際に、第２電線の螺旋状に巻かれた部分の一部が、第１電線束のねじられた部分に形成された少なくとも１つの谷部に嵌められている。このため、接合された電線が抜けにくくなる。また、接合された電線同士の接触不良が発生しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路図。
【図２】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の回路図。
【図３】実施の形態１に係る圧縮機の縦断面図。
【図４】実施の形態１に係る圧縮機構のＡ−Ａ断面図。
【図５】実施の形態１に係る電動機の固定子の平面図。
【図６】実施の形態１に係る電動機の固定子の巻線配置図。
【図７】実施の形態１に係る電動機の固定子の巻線結線図。
【図８】実施の形態１に係る電動機の電線接合部と絶縁紙とを示す側面図。
【図９】実施の形態１に係る電動機の第１電線束を示す側面図。
【図１０】実施の形態１に係る電動機の第１電線束と第１電線束に巻き付けられた第２電線とを示す側面図。
【図１１】実施の形態１に係る電動機の電線接合部を示す側面図。
【図１２】実施の形態１に係る電動機の電線の接合及び絶縁の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一又は相当する部分については、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった配置や向き等は、説明の便宜上、そのように記しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。装置、器具、部品等の構成について、その材質、形状、大きさ等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。
【００１０】
実施の形態１．
本実施の形態に係る装置及び機器の構成、本実施の形態に係る機器の動作、本実施の形態に係る機器の構成要素の詳細な構成、本実施の形態の効果を順番に説明する。
【００１１】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る装置である冷凍サイクル装置１０の構成を説明する。
【００１２】
図１は、冷房運転時の冷媒回路１１を示している。図２は、暖房運転時の冷媒回路１１を示している。
【００１３】
冷凍サイクル装置１０は、本実施の形態では、空気調和機であるが、冷蔵庫、ヒートポンプサイクル装置といった空気調和機以外の装置であってもよい。
【００１４】
冷凍サイクル装置１０は、冷媒が循環する冷媒回路１１を備える。冷凍サイクル装置１０は、さらに、圧縮機１２と、四方弁１３と、室外熱交換器である第１熱交換器１４と、膨張弁である膨張機構１５と、室内熱交換器である第２熱交換器１６とを備える。圧縮機１２と、四方弁１３と、第１熱交換器１４と、膨張機構１５と、第２熱交換器１６は、冷媒回路１１に接続されている。
【００１５】
圧縮機１２は、冷媒を圧縮する。四方弁１３は、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流れる方向を切り換える。第１熱交換器１４は、冷房運転時には凝縮器として動作し、圧縮機１２により圧縮された冷媒を放熱させる。すなわち、第１熱交換器１４は、圧縮機１２により圧縮された冷媒を用いて熱交換を行う。第１熱交換器１４は、暖房運転時には蒸発器として動作し、室外空気と膨張機構１５で膨張した冷媒との間で熱交換を行って冷媒を加熱する。膨張機構１５は、凝縮器で放熱した冷媒を膨張させる。第２熱交換器１６は、暖房運転時には凝縮器として動作し、圧縮機１２により圧縮された冷媒を放熱させる。すなわち、第２熱交換器１６は、圧縮機１２により圧縮された冷媒を用いて熱交換を行う。第２熱交換器１６は、冷房運転時には蒸発器として動作し、室内空気と膨張機構１５で膨張した冷媒との間で熱交換を行って冷媒を加熱する。
【００１６】
冷凍サイクル装置１０は、さらに、制御装置１７を備える。
【００１７】
制御装置１７は、具体的には、マイクロコンピュータである。図１及び図２では、制御装置１７と圧縮機１２との接続しか示していないが、制御装置１７は、圧縮機１２だけでなく、冷媒回路１１に接続された圧縮機１２以外の要素に接続されてもよい。制御装置１７は、接続されている要素の状態を監視したり、制御したりする。
【００１８】
冷媒回路１１を循環する冷媒としては、Ｒ３２、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４１０Ａ等のＨＦＣ（ＨｙｄｒｏＦｌｕｏｒｏＣａｒｂｏｎ）系冷媒が使用される。或いは、Ｒ１１２３、Ｒ１１３２（Ｅ）、Ｒ１１３２（Ｚ）、Ｒ１１３２ａ、Ｒ１１４１、Ｒ１２３４ｙｆ、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｅ）、Ｒ１２３４ｚｅ（Ｚ）等のＨＦＯ（ＨｙｄｒｏＦｌｕｏｒｏＯｌｅｆｉｎ）系冷媒が使用される。或いは、Ｒ２９０（プロパン）、Ｒ６００ａ（イソブタン）、Ｒ７４４（二酸化炭素）、Ｒ７１７（アンモニア）等の自然冷媒が使用される。或いは、その他の冷媒が使用される。或いは、これらの冷媒のうち２種類以上の混合物が使用される。
【００１９】
図３を参照して、本実施の形態に係る機器である圧縮機１２の構成を説明する。
【００２０】
図３は、圧縮機１２の縦断面を示している。なお、図３において、断面を表すハッチングは省略している。
【００２１】
圧縮機１２は、本実施の形態では、密閉型圧縮機である。圧縮機１２は、具体的には、１シリンダのロータリ圧縮機であるが、２シリンダ以上のロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、或いは、レシプロ圧縮機であってもよい。
【００２２】
圧縮機１２は、容器２０と、圧縮機構３０と、電動機４０と、クランク軸５０とを備える。
【００２３】
容器２０は、具体的には、密閉容器である。容器２０の底部には、冷凍機油２５が貯留されている。容器２０には、冷媒を吸入するための吸入管２１と、冷媒を吐出するための吐出管２２とが取り付けられている。
【００２４】
電動機４０は、容器２０に収納されている。具体的には、電動機４０は、容器２０の内側上部に設置されている。
【００２５】
圧縮機構３０は、容器２０に収納されている。具体的には、圧縮機構３０は、容器２０の内側下部に設置されている。すなわち、圧縮機構３０は、容器２０の内部で電動機４０の下方に配置されている。
【００２６】
電動機４０と圧縮機構３０は、クランク軸５０によって連結されている。クランク軸５０は、冷凍機油２５の給油路と電動機４０の回転軸とを形成している。
【００２７】
冷凍機油２５は、クランク軸５０の回転に伴い、クランク軸５０の下部に設けられたオイルポンプによって汲み上げられ、圧縮機構３０の各摺動部へ供給され、圧縮機構３０の各摺動部を潤滑する。冷凍機油２５としては、合成油であるＰＯＥ（ポリオールエステル）、ＰＶＥ（ポリビニルエーテル）、ＡＢ（アルキルベンゼン）等が使用される。
【００２８】
圧縮機構３０は、クランク軸５０を介して伝達される電動機４０の回転力によって駆動されることで冷媒を圧縮する。この冷媒は、具体的には、吸入管２１に吸入された低圧のガス冷媒である。圧縮機構３０で圧縮された高温かつ高圧のガス冷媒は、圧縮機構３０から容器２０内に吐出される。
【００２９】
クランク軸５０は、偏心軸部５１と、主軸部５２と、副軸部５３とからなる。これらは、軸方向において主軸部５２、偏心軸部５１、副軸部５３の順に設けられている。すなわち、偏心軸部５１の軸方向一端側に主軸部５２、偏心軸部５１の軸方向他端側に副軸部５３が設けられている。偏心軸部５１、主軸部５２及び副軸部５３は、それぞれ円柱状である。主軸部５２と副軸部５３は、互いの中心軸が一致するように、すなわち、同軸に設けられている。偏心軸部５１は、中心軸が主軸部５２及び副軸部５３の中心軸からずれるように設けられている。主軸部５２及び副軸部５３が中心軸周りに回転すると、偏心軸部５１は偏心回転する。
【００３０】
以下では、電動機４０の詳細を説明する。
【００３１】
電動機４０は、本実施の形態では、誘導電動機であるが、ブラシレスＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）モータ等、誘導電動機以外のモータであってもよい。
【００３２】
電動機４０は、固定子４１と、回転子４２とを備える。
【００３３】
固定子４１は、円筒状であり、容器２０の内周面に接するように固定されている。回転子４２は、円柱状であり、固定子４１の内側に幅が０．３ミリメートル以上１．０ミリメートル以下の空隙を介して設置されている。
【００３４】
固定子４１は、固定子鉄心４３と、巻線４４とを備える。固定子鉄心４３は、鉄を主成分とする、厚さが０．１ミリメートル以上１．５ミリメートル以下の複数枚の電磁鋼板を一定の形状に打ち抜き、軸方向に積層し、カシメ又は溶接等により固定して製作される。固定子鉄心４３は、外径が容器２０の中間部の内径よりも大きく、容器２０の内側に焼き嵌めされて固定されている。巻線４４は、固定子鉄心４３に巻かれている。具体的には、巻線４４は、固定子鉄心４３に絶縁部材を介して巻かれている。巻線４４は、芯線と、芯線を覆う少なくとも１層の被膜とからなる。本実施の形態において、芯線の材質は、後述するように、銅とアルミニウムとのいずれかである。被膜の材質は、ＡＩ（アミドイミド）／ＥＩ（エステルイミド）である。絶縁部材の材質は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）である。なお、絶縁部材の材質は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、又は、フェノール樹脂であってもよい。巻線４４には、リード線４５の一端が接続されている。
【００３５】
固定子鉄心４３の外周には、周方向に等間隔に複数の切欠が形成されている。それぞれの切欠は、後述する吐出マフラ３５から容器２０内の空間へ放出されるガス冷媒の通路となる。それぞれの切欠は、電動機４０の上から容器２０の底部に戻る冷凍機油２５の通路にもなる。
【００３６】
回転子４２は、アルミダイキャスト製のかご形ロータである。回転子４２は、回転子鉄心４６と、図示していない導体と、エンドリング４７とを備える。回転子鉄心４６は、固定子鉄心４３と同じように、鉄を主成分とする、厚さが０．１ミリメートル以上１．５ミリメートル以下の複数枚の電磁鋼板を一定の形状に打ち抜き、軸方向に積層し、カシメ又は溶接等により固定して製作される。導体は、アルミニウム又は銅等で形成される。導体は、回転子鉄心４６に形成される複数のスロットに充填又は挿入される。エンドリング４７は、導体の両端を短絡する。これにより、かご形巻線が形成される。
【００３７】
回転子鉄心４６の平面視中心には、クランク軸５０の主軸部５２が焼き嵌め又は圧入される軸孔が形成されている。図示していないが、回転子鉄心４６の軸孔の周囲には、軸方向に貫通する複数の貫通孔が形成されている。それぞれの貫通孔は、固定子鉄心４３の切欠と同じように、後述する吐出マフラ３５から容器２０内の空間へ放出されるガス冷媒の通路となる。
【００３８】
図示していないが、電動機４０がブラシレスＤＣモータとして構成される場合には、回転子鉄心４６に形成された複数の挿入孔に永久磁石が挿入される。永久磁石は、磁極を形成する。永久磁石としては、フェライト磁石、又は、希土類磁石が使用される。永久磁石が軸方向に抜けないようにするために、回転子４２の軸方向両端には、それぞれ上端板及び下端板が設けられる。上端板及び下端板は、回転バランサを兼ねる。上端板及び下端板は、固定用リベット等の固定具により回転子鉄心４６に固定される。
【００３９】
容器２０の頂部には、インバータ装置等の外部電源と接続する端子２４が取り付けられている。端子２４は、具体的には、ガラス端子である。本実施の形態において、端子２４は、溶接により容器２０に固定されている。端子２４には、リード線４５の他端が接続されている。これにより、端子２４と電動機４０の巻線４４とが電気的に接続されている。
【００４０】
容器２０の頂部には、さらに、軸方向両端が開口した吐出管２２が取り付けられている。圧縮機構３０から吐出されるガス冷媒は、容器２０内の空間から吐出管２２を通って外部の冷媒回路１１へ吐出される。
【００４１】
以下では、図３だけでなく図４も参照して、圧縮機構３０の詳細を説明する。
【００４２】
図４は、図１のＡ−Ａ線、すなわち、クランク軸５０の軸方向と垂直な平面で圧縮機構３０を切断した場合の切断面を示している。なお、図４において、断面を表すハッチングは省略している。
【００４３】
圧縮機構３０は、シリンダ３１と、ローリングピストン３２と、主軸受３３と、副軸受３４と、吐出マフラ３５とを備える。
【００４４】
シリンダ３１の内周は、平面視円形である。シリンダ３１の内部には、平面視円形の空間であるシリンダ室９１が形成されている。シリンダ３１の外周面には、冷媒回路１１からガス冷媒を吸入するための吸入口が設けられている。吸入口から吸入された冷媒は、シリンダ室９１で圧縮される。シリンダ３１は、軸方向両端が開口している。
【００４５】
ローリングピストン３２は、リング状である。よって、ローリングピストン３２の内周及び外周は、平面視円形である。ローリングピストン３２は、シリンダ室９１内で偏心回転する。ローリングピストン３２は、ローリングピストン３２の回転軸となるクランク軸５０の偏心軸部５１に摺動自在に嵌められている。
【００４６】
シリンダ３１には、シリンダ室９１につながり、半径方向に延びるベーン溝９２が設けられている。ベーン溝９２の外側には、ベーン溝９２につながる平面視円形の空間である背圧室９３が形成されている。ベーン溝９２内には、シリンダ室９１を低圧の作動室である吸入室と高圧の作動室である圧縮室とに仕切るためのベーン９４が設置されている。ベーン９４は、先端が丸まった板状である。ベーン９４は、ベーン溝９２内で摺動しながら往復運動する。ベーン９４は、背圧室９３に設けられたベーンスプリングによって常にローリングピストン３２に押し付けられている。容器２０内が高圧であるため、圧縮機１２の運転が開始すると、ベーン９４の背圧室９３側の面であるベーン背面に容器２０内の圧力とシリンダ室９１内の圧力との差による力が作用する。このため、ベーンスプリングは、主に容器２０内とシリンダ室９１内の圧力に差がない圧縮機１２の起動時に、ベーン９４をローリングピストン３２に押し付ける目的で使用される。
【００４７】
主軸受３３は、側面視逆Ｔ字状である。主軸受３３は、クランク軸５０の偏心軸部５１よりも上の部分である主軸部５２に摺動自在に嵌められている。クランク軸５０の内部には、給油路となる貫通孔５４が軸方向に沿って設けられており、主軸受３３と主軸部５２との間には、この貫通孔５４を介して吸い上げられた冷凍機油２５が供給されることで油膜が形成されている。主軸受３３は、シリンダ３１のシリンダ室９１及びベーン溝９２の上側を閉塞している。すなわち、主軸受３３は、シリンダ３１内の２つの作動室の上側を閉塞している。
【００４８】
副軸受３４は、側面視Ｔ字状である。副軸受３４は、クランク軸５０の偏心軸部５１よりも下の部分である副軸部５３に摺動自在に嵌められている。副軸受３４と副軸部５３との間には、クランク軸５０の貫通孔５４を介して吸い上げられた冷凍機油２５が供給されることで油膜が形成されている。副軸受３４は、シリンダ３１のシリンダ室９１及びベーン溝９２の下側を閉塞している。すなわち、副軸受３４は、シリンダ３１内の２つの作動室の下側を閉塞している。
【００４９】
主軸受３３と副軸受３４は、それぞれボルト等の締結具３６によってシリンダ３１に固定され、ローリングピストン３２の回転軸であるクランク軸５０を支持している。主軸受３３は、主軸受３３と主軸部５２との間の油膜の流体潤滑によって主軸部５２に接触せずに主軸部５２を支持している。副軸受３４は、主軸受３３と同様に、副軸受３４と副軸部５３との間の油膜の流体潤滑によって副軸部５３に接触せずに副軸部５３を支持している。
【００５０】
図示していないが、主軸受３３には、シリンダ室９１で圧縮された冷媒を冷媒回路１１に吐出するための吐出口が設けられている。吐出口は、シリンダ室９１がベーン９４によって吸入室と圧縮室とに仕切られているときに圧縮室につながる位置にある。主軸受３３には、吐出口を開閉自在に閉塞する吐出弁が取り付けられている。吐出弁は、圧縮室内のガス冷媒が所望の圧力になるまで閉じ、圧縮室内のガス冷媒が所望の圧力になると開く。これにより、シリンダ３１からのガス冷媒の吐出タイミングが制御される。
【００５１】
吐出マフラ３５は、主軸受３３の外側に取り付けられている。吐出弁が開いたときに吐出される高温かつ高圧のガス冷媒は、一旦吐出マフラ３５に入り、その後吐出マフラ３５から容器２０内の空間に放出される。なお、吐出口及び吐出弁は、副軸受３４、或いは、主軸受３３と副軸受３４との両方に設けられていてもよい。吐出マフラ３５は、吐出口及び吐出弁が設けられている軸受の外側に取り付けられる。
【００５２】
容器２０の横には、吸入マフラ２３が設けられている。吸入マフラ２３は、冷媒回路１１から低圧のガス冷媒を吸入する。吸入マフラ２３は、液冷媒が戻る場合に液冷媒が直接シリンダ３１のシリンダ室９１に入り込むことを抑制する。吸入マフラ２３は、シリンダ３１の外周面に設けられた吸入口に吸入管２１を介して接続されている。吸入口は、シリンダ室９１がベーン９４によって吸入室と圧縮室とに仕切られているときに吸入室につながる位置にある。吸入マフラ２３の本体は、溶接等により容器２０の側面に固定されている。
【００５３】
本実施の形態において、シリンダ３１、主軸受３３及び副軸受３４の材質は、焼結鋼であるが、ねずみ鋳鉄又は炭素鋼であってもよい。ローリングピストン３２の材質は、クロム等を含有する合金鋼である。ベーン９４の材質は、高速度工具鋼である。
【００５４】
図示していないが、圧縮機１２がスイング式のロータリ圧縮機として構成される場合には、ベーン９４が、ローリングピストン３２と一体に設けられる。クランク軸５０が駆動されると、ベーン９４は、ローリングピストン３２に回転自在に取り付けられた支持体の溝に沿って往復運動する。ベーン９４は、ローリングピストン３２の回転に従って揺動しながら半径方向へ進退することによって、シリンダ室９１の内部を圧縮室と吸入室とに区画する。支持体は、横断面が半円形状の２個の柱状部材で構成される。支持体は、シリンダ３１の吸入口と吐出口との中間部に形成された円形状の保持孔に回転自在に嵌められる。
【００５５】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３及び図４を参照して、本実施の形態に係る機器である圧縮機１２の動作を説明する。圧縮機１２の動作は、本実施の形態に係る冷媒圧縮方法に相当する。
【００５６】
端子２４からリード線４５を介して電動機４０の固定子４１に電力が供給される。これにより、固定子４１の巻線４４に電流が流れ、巻線４４から磁束が発生する。電動機４０の回転子４２は、巻線４４から発生する磁束と、回転子４２のかご形巻線から発生する磁束との作用によって回転する。回転子４２の回転によって、回転子４２に固定されたクランク軸５０が回転する。クランク軸５０の回転に伴い、圧縮機構３０のローリングピストン３２が圧縮機構３０のシリンダ３１のシリンダ室９１内で偏心回転する。シリンダ３１とローリングピストン３２との間の空間であるシリンダ室９１は、ベーン９４によって吸入室と圧縮室とに分割されている。クランク軸５０の回転に伴い、吸入室の容積と圧縮室の容積とが変化する。吸入室では、徐々に容積が拡大することにより、吸入マフラ２３から低圧のガス冷媒が吸入される。圧縮室では、徐々に容積が縮小することにより、中のガス冷媒が圧縮される。圧縮され、高圧かつ高温となったガス冷媒は、吐出マフラ３５から容器２０内の空間に吐出される。吐出されたガス冷媒は、さらに、電動機４０を通過して容器２０の頂部にある吐出管２２から容器２０の外へ吐出される。容器２０の外へ吐出された冷媒は、冷媒回路１１を通って、再び吸入マフラ２３に戻ってくる。
【００５７】
＊＊＊詳細な構成の説明＊＊＊
図５から図８を参照して、本実施の形態に係る機器の構成要素である電動機４０の固定子４１の詳細な構成を説明する。
【００５８】
図５は、固定子４１を上から見た図である。
【００５９】
固定子４１は、前述したように、固定子鉄心４３と、巻線４４とを備えている。巻線４４には、３本のリード線４５が接続されている。それぞれのリード線４５は、巻線４４と、容器２０に取り付けられた端子２４とを接続するために使用される。巻線４４は、アルミニウム線と銅線とを組み合わせて構成されている。
【００６０】
図６及び図７に示すように、本実施の形態において、巻線４４は、三相電動機の２本巻の固定子巻線である。２本巻のうち、一方は銅線で構成され、他方はアルミニウム線で構成されている。
【００６１】
巻線４４は、３つの独立した巻線集合体から構成されている。具体的には、巻線４４は、Ｕ相巻線部６１、Ｖ相巻線部６２及びＷ相巻線部６３から構成されている。それぞれの巻線集合体は、１本の銅線と、１本のアルミニウム線との２本巻である。具体的には、Ｕ相巻線部６１は、銅線で構成されたＵ相第１巻線部６４と、アルミニウム線で構成されたＵ相第２巻線部６５とで構成されている。Ｖ相巻線部６２は、銅線で構成されたＶ相第１巻線部６６と、アルミニウム線で構成されたＶ相第２巻線部６７とで構成されている。Ｗ相巻線部６３は、銅線で構成されたＷ相第１巻線部６８と、アルミニウム線で構成されたＷ相第２巻線部６９とで構成されている。
【００６２】
Ｕ相第１巻線部６４とＵ相第２巻線部６５は、それぞれ４コイルからなる。具体的には、Ｕ相第１巻線部６４は、Ｕ相第１コイル６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄからなる。Ｕ相第２巻線部６５は、Ｕ相第２コイル６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄからなる。Ｖ相第１巻線部６６とＶ相第２巻線部６７も、それぞれ４コイルからなる。具体的には、Ｖ相第１巻線部６６は、Ｖ相第１コイル６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄからなる。Ｖ相第２巻線部６７は、Ｖ相第２コイル６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄからなる。Ｗ相第１巻線部６８とＷ相第２巻線部６９も、それぞれ４コイルからなる。具体的には、Ｗ相第１巻線部６８は、Ｗ相第１コイル６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄからなる。Ｗ相第２巻線部６９は、Ｗ相第２コイル６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄからなる。
【００６３】
本実施の形態では、３本の銅線と３本のアルミニウム線とが１箇所に集められ、互いに接続されることで、中性点７０が形成される。すなわち、Ｕ相第１コイル６４ｄの端末の一方であるＵ相第１端末線６４ｅと、Ｕ相第２コイル６５ｄの端末の一方であるＵ相第２端末線６５ｅは、中性点７０に接続される。Ｖ相第１コイル６６ｄの端末の一方であるＶ相第１端末線６６ｅと、Ｖ相第２コイル６７ｄの端末の一方であるＶ相第２端末線６７ｅも、中性点７０に接続される。Ｗ相第１コイル６８ｄの端末の一方であるＷ相第１端末線６８ｅと、Ｗ相第２コイル６９ｄの端末の一方であるＷ相第２端末線６９ｅも、中性点７０に接続される。
【００６４】
図８に示すように、Ｕ相第１端末線６４ｅとＶ相第１端末線６６ｅとＷ相第１端末線６８ｅは、長さ方向にねじられることで、ねじり接続部７２を形成している。Ｕ相第２端末線６５ｅとＶ相第２端末線６７ｅとＷ相第２端末線６９ｅは、長さ方向に隙間Ｄをあけてねじり接続部７２の谷部７３に巻き付けられることで、巻き付け接続部７４を形成している。ねじり接続部７２と巻き付け接続部７４は、接合材７５によって接合されることで、中性点７０に該当する電線接合部７６を形成している。電線接合部７６には、絶縁材７１が装着されている。絶縁材７１が装着された電線接合部７６は、巻線４４の隙間に埋め込まれて固定される。
【００６５】
絶縁材７１は、チューブでもよいが、本実施の形態では、絶縁紙である。そのため、チューブを収縮させて電線接合部７６に密着させる作業が不要であり、作業の効率性が高まる。本実施の形態において、絶縁紙の材質は、ＰＥＴである。なお、絶縁紙の代わりに、絶縁シートを用いてもよい。
【００６６】
接合材７５は、具体的には、フラックスを含有するロウ材である。そのため、電線接合部７６のロウ材の表面にフラックスの残渣が付着しており、電線接合部７６の表面が滑らかではなく、ざらつきのある面となる。本実施の形態では、ロウ材にフラックスが含有されているため、ロウ付けの前に、電線接合部７６をフラックス槽に浸漬する作業が不要であり、作業の効率性が高まる。
【００６７】
ロウ材には、融点が母材の融点よりも十分に低いロウを用いる必要がある。よって、本実施の形態では、ロウ材に、融点が銅線とアルミニウム線とのいずれの融点よりも１５０℃以上低いロウが用いられることが望ましい。
【００６８】
また、ロウ材には、融点が圧縮機１２の容器２０内の温度よりも十分に高いロウを用いる必要がある。よって、本実施の形態では、ロウ材に、融点が４００℃以上のロウが用いられることが望ましい。圧縮機１２の運転時、巻線４４の温度が瞬間的に２００℃程度まで上昇することがあるが、融点が４００℃以上のロウを用いることで、電線接合部７６の溶融を防止することができる。
【００６９】
融点が銅線とアルミニウム線とのいずれの融点よりも１５０℃以上低く、かつ、融点が４００℃以上のロウの具体例として、Ｚｎ−Ａｌ系ロウを用いることができる。
【００７０】
ロウ材に含まれるフラックスの具体例として、フッ化セシウム、或いは、フッ化アルミニウムとフッ化セシウムとの混合物を用いることができる。
【００７１】
本実施の形態では、銅線がねじって接続され、アルミニウム線がねじり接続部７２の谷部７３に巻き付けて接続されている。そのため、電線間の摩擦力が向上し、電線同士の接合強度が増す。よって、電線が引っ張られた際に電線接合部７６から電線が抜けにくい。すなわち、本実施の形態によれば、電動機４０の巻線４４の接合不良を防止することができる。
【００７２】
本実施の形態では、アルミニウム線が長さ方向に隙間Ｄをあけてねじり接続部７２の谷部７３に巻き付けられてロウ付けされる。そのため、隙間Ｄに対応する位置にロウ材である接合材７５が浸透しやすく、銅線とアルミニウム線との接合状態が良好となる。
【００７３】
絶縁材７１は、電線接合部７６を包むように電線接合部７６に装着される。絶縁材７１の内面は、電線接合部７６の表面に接触する。電線接合部７６の表面にはざらつきがあるため、絶縁材７１と電線接合部７６との接触面に摩擦力が働く。よって、電線接合部７６が絶縁材７１から抜けにくくなる。すなわち、本実施の形態によれば、電動機４０の巻線４４の絶縁不良を防止することができる。本実施の形態では、電線接合部７６の表面に付着したフラックスの残渣を利用して電線接合部７６を絶縁材７１から抜けにくくするため、フラックスを洗浄する作業が不要であり、作業の効率性が高まる。
【００７４】
電線接合部７６と絶縁材７１は、ワニスによって互いに固着されてもよい。そうすることで、より一層、電線接合部７６が絶縁材７１から抜けにくくなる。
【００７５】
図８から図１２を参照して、本実施の形態に係る電線の接合及び絶縁の手順を説明する。この手順は、電動機４０の製造方法の一部である電線接合方法に相当する。
【００７６】
図１２のステップＳ１では、図９に示すように、３本の第１電線を含む第１電線束８１の端部がねじられ、第１電線束８１の長尺方向に沿って複数の谷部７３が形成される。それぞれの第１電線は、任意の電線でよいが、前述したように、本実施の形態では銅線である。
【００７７】
具体的には、ステップＳ１では、Ｕ相第１端末線６４ｅ、Ｖ相第１端末線６６ｅ及びＷ相第１端末線６８ｅの端部の絶縁皮膜が機械剥離又はその他の方法により除去される。その後、図９に示すように、Ｕ相第１端末線６４ｅとＶ相第１端末線６６ｅとＷ相第１端末線６８ｅが束ねられてねじられ、ねじり接続部７２が作られる。ねじり回数は、２回以上５回以下であることが望ましく、３回であることがより望ましい。ねじり接続部７２には、ねじり回数とねじられた電線の本数とに応じた数の谷部７３が形成される。
【００７８】
図１２のステップＳ２では、図１０に示すように、第２電線８２の一部を、第１電線束８１のねじられた部分に第１電線束８１の長尺方向に沿って形成された複数の谷部７３の少なくとも１つに嵌めながら、第２電線８２の端部が第１電線束８１のねじられた部分に螺旋状に巻き付けられる。本実施の形態では、第２電線８２の端部が、第１電線束８１の長さ方向に隙間Ｄをあけて螺旋状に巻き付けられる。第２電線８２は、任意の電線でよいが、前述したように、本実施の形態ではアルミニウム線である。第２電線８２の数は、本実施の形態では２本以上、具体的には３本である。
【００７９】
具体的には、ステップＳ２では、Ｕ相第２端末線６５ｅ、Ｖ相第２端末線６７ｅ及びＷ相第２端末線６９ｅの端部の絶縁皮膜が機械剥離又はその他の方法により除去される。その後、図１０に示すように、Ｕ相第２端末線６５ｅとＶ相第２端末線６７ｅとＷ相第２端末線６９ｅが束ねられてねじり接続部７２の谷部７３に巻き付けられ、巻き付け接続部７４が作られる。巻き付け接続部７４において長さ方向に形成される隙間Ｄは、１ミリメートル以上４ミリメートル以下の隙間であることが望ましく、２ミリメートル以上３ミリメートル以下の隙間であることがより望ましい。
【００８０】
本実施の形態では、第２電線８２の２つ以上の部分が、複数の谷部７３のうち互いに異なる谷部７３に嵌められている。具体的には、Ｕ相第２端末線６５ｅとＶ相第２端末線６７ｅとＷ相第２端末線６９ｅが、それぞれ２回ずつねじり接続部７２に巻き付けられており、１回目の巻き付け部分と２回目の巻き付け部分とが別々の谷部７３に嵌められている。
【００８１】
図１２のステップＳ３では、図１１に示すように、第１電線束８１のねじられた部分と第２電線８２の螺旋状に巻かれた部分とが接合材７５によって接合される。具体的には、ねじり接続部７２と巻き付け接続部７４とが、接合材７５である、フラックスを含有するロウ材によって接合され、電線接合部７６が作られる。
【００８２】
図１２のステップＳ４では、図８に示すように、第１電線束８１と第２電線８２との接合材７５によって接合された部分が絶縁材７１によって包まれる。具体的には、電線接合部７６に、絶縁材７１である、少なくとも一端が開口した絶縁紙が装着される。
【００８３】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態では、第１電線束８１のねじられた部分と第２電線８２の螺旋状に巻かれた部分とが接合される際に、第２電線８２の螺旋状に巻かれた部分の一部が、第１電線束８１のねじられた部分に形成された少なくとも１つの谷部７３に嵌められている。このため、接合された電線が抜けにくくなる。また、接合された電線同士の接触不良が発生しにくくなる。
【００８４】
本実施の形態では、絶縁材７１が、接合材７５であるロウ材の表面にフラックスの残渣が付着した状態で第１電線束８１と第２電線８２との接合された部分を包み、絶縁材７１の内面がロウ材の表面に接触する。そのため、第１電線束８１と第２電線８２との接合された部分が絶縁材７１から抜けにくくなる。
【００８５】
アルミニウムは、銅よりも柔らかい。本実施の形態では、銅線とアルミニウム線とを接合する際に、アルミニウム線が銅線に螺旋状に巻き付けられる。このため、巻き付けの作業性が向上する。また、電線接合部７６におけるアルミニウム線の表面積を大きくとることができるため、活性化したフラックスによってアルミニウム線の表面の酸化膜が除去され、流れ性が改善されたロウが電線の接続部全体に浸透しやすくなる。
【００８６】
本実施の形態によれば、電線間の摩擦力向上により、電線の引っ張り強度が向上し、製造不良のない、信頼性の高い圧縮機１２が得られる。
【００８７】
また、本実施の形態によれば、摩擦が大きいフラックス残渣成分が電線接合部７６の表面に付着することで、絶縁材７１が滑りにくくなり、電線接合部７６が露出してしまう事態を回避できる。したがって、絶縁不良のない、信頼性の高い圧縮機１２が得られる。
【００８８】
＊＊＊他の構成＊＊＊
本実施の形態では、第１電線束８１に含まれる第１電線の本数が３本であるが、第１電線束８１が２本以上の第１電線を含んでいれば、前述したような効果が得られる。また、本実施の形態では、第２電線８２の本数が３本であるが、１本以上の第２電線８２があれば、前述したような効果が得られる。
【００８９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この実施の形態を部分的に実施しても構わない。なお、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  冷凍サイクル装置、１１  冷媒回路、１２  圧縮機、１３  四方弁、１４  第１熱交換器、１５  膨張機構、１６  第２熱交換器、１７  制御装置、２０  容器、２１  吸入管、２２  吐出管、２３  吸入マフラ、２４  端子、２５  冷凍機油、３０  圧縮機構、３１  シリンダ、３２  ローリングピストン、３３  主軸受、３４  副軸受、３５  吐出マフラ、３６  締結具、４０  電動機、４１  固定子、４２  回転子、４３  固定子鉄心、４４  巻線、４５  リード線、４６  回転子鉄心、４７  エンドリング、５０  クランク軸、５１  偏心軸部、５２  主軸部、５３  副軸部、５４  貫通孔、６１  Ｕ相巻線部、６２  Ｖ相巻線部、６３  Ｗ相巻線部、６４  Ｕ相第１巻線部、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ  Ｕ相第１コイル、６４ｅ  Ｕ相第１端末線、６５  Ｕ相第２巻線部、６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ  Ｕ相第２コイル、６５ｅ  Ｕ相第２端末線、６６  Ｖ相第１巻線部、６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ  Ｖ相第１コイル、６６ｅ  Ｖ相第１端末線、６７  Ｖ相第２巻線部、６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ  Ｖ相第２コイル、６８  Ｗ相第１巻線部、６７ｅ  Ｖ相第２端末線、６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ  Ｗ相第１コイル、６８ｅ  Ｗ相第１端末線、６９  Ｗ相第２巻線部、６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄ  Ｗ相第２コイル、６９ｅ  Ｗ相第２端末線、７０  中性点、７１  絶縁材、７２  ねじり接続部、７３  谷部、７４  巻き付け接続部、７５  接合材、７６  電線接合部、８１  第１電線束、８２  第２電線、９１  シリンダ室、９２  ベーン溝、９３  背圧室、９４  ベーン。
【図１】
2017130288.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017130288.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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