用于车辆的电动压缩机的制作方法
用于车辆的电动压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于车辆的电动压缩机。
【背景技术】
[0002]日本特许申请公报N0.2008-301688公开了一种用于车辆的电动压缩机。在上述公报的电动压缩机中，电动马达的定子呈环形形状并且包括具有由多个齿部形成的槽的定子芯以及缠绕在槽中的线圈。定子芯由多个层压芯板形成并且多个层压芯板由金属磁性材料制成。线圈通过波形绕法形成。U相线圈、V相线圈以及W相线圈分别设置在第一组槽、第二组槽以及第三组槽中。
[0003]在U相线圈的设置在第一组槽的外侧的线圈端部与V相线圈的设置在第二组槽的外侧的线圈端部之间放置有相间绝缘片。相似地，相间绝缘片放置在V相线圈的设置在第二组槽的外侧的线圈端部与W相线圈的设置在第三组槽的外侧的线圈端部之间。每个相线圈的线圈端部和相间绝缘片由线丝绑束。
[0004]在上述公报的电动压缩机中，每个相线圈的线圈端部和相间绝缘片由穿入形成在线圈端部与齿部之间的空间(下文称为齿部空间)的线丝绑束。钩针被用于通过线丝进行的绑束。钩针能够沿定子芯的径向方向在齿部空间中往复运动。
[0005]在通过层压多个芯板形成的定子芯中，定子芯板通过压接固定在一起以防止芯板分层。每个芯板在其两侧上在压接部处具有突出部和凹部。具体地，任意两个相邻芯板的突出部和凹部彼此接合从而将芯板固定在一起。通过芯板的突出部和凹部形成的压接部可以形成在以相等的间距间隔开并且与定子芯的外周相邻的多个位置处。所担心的是与定子芯的端表面中的不存在压接部的突出部的其他部分相比，钩针的运动可能被定子芯的端表面中的压接部的突出部阻碍。因此，压接部可以设置成不阻碍绑束用钩针的运动并且可以位于与槽的外周相邻的位置处。然而，在与槽的外周相邻的位置处设置压接部可能造成定子芯中的磁通的流动被阻碍的问题。此外，当电动压缩机是小型的或当马达的电极的数量增加时，齿部空间和轭状件的与槽的底部相邻的宽度变得更小，这使得绑束用钩针很难不与压接部的突出部干扰。
[0006]考虑到上述问题而做出的本发明涉及提供其中线圈端部可以由线丝紧固地绑束并且成功地防止钩针与压接部之间发生干扰的电动压缩机。
【发明内容】
[0007]提供了用于车辆的电动压缩机，该电动压缩机配备有具有定子的旋转电机。定子包括定子芯、多相线圈以及线丝。定子芯形成为环形形状并且具有环形轭状件和多个齿部，多个齿部从轭状件径向地延伸以在齿部之间限定多个槽。定子芯由多个层压芯板制成并且在轭状件与齿部的基部之间的边界中或在轭状件中具有多个压接部以将芯板固定在一起。压接部沿定子芯的周向方向以相等的间距间隔开。多相线圈分别布置在槽中。每个线圈具有从定子芯的一个端部延伸出的多个线圈端部。在每个线圈端部与定子芯之间限定有多个齿部空间并且每个齿部空间分别被设置用于齿部中的一个齿部。线圈端部由线丝以下述方式绑束:线丝不穿过具有沿定子芯的径向方向设置在齿部空间的外部的压接部的齿部空间，但是穿过相邻地位于具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的所述齿部空间中的每个齿部空间的两侧上的齿部空间并且还穿过任意两个相邻的齿部空间中的至少一个齿部空间。
[0008]根据通过与以示例的方式说明本发明的原理的结合附图的以下描述，本发明的其他方面和优点将变得明显。
【附图说明】
[0009]通过参照以下当前优选的实施方式的描述和附图，可以最佳地理解本发明和本发明的目的及优点。
[0010]图1是根据本发明的第一实施方式的用于车辆的电动压缩机的纵向截面图；
[0011]图2A是示出了设置在图1的压缩机的电动马达中的定子芯的主视图，而图2B是沿图2A的线A-A截取的截面图；
[0012]图3是示出了图1中的电动马达的定子芯的波形绕法的示意图；
[0013]图4A是示出了由线丝绑束的线圈端部的主视图，而图4B是沿图4A的线B-B截取的截面图，图4B示出了如何使用钩针进行绑束；
[0014]图5是示出了图1中的电动马达的定子芯和线圈端部的一部分的示意性平面图并且示出了如何通过线丝对线圈端部进行绑束；
[0015]图6是与图5相似的示意性平面图，图6示出了根据本发明的第二实施方式的用于车辆的电动压缩机的电动马达的定子芯和线圈端部的一部分，并且还示出了如何通过线丝对线圈端部进行绑束；以及
[0016]图7是示出了设置在根据本发明的第三实施方式的用于车辆的电动压缩机的电动马达中的定子芯的主视图。
【具体实施方式】
[0017]考虑到磁通的流动，理想的是压接部应该形成在与齿部空间相邻并且在齿部空间的径向外部的位置处。
[0018]在另一方面中，当压接部形成在与齿部空间相邻并且在齿部空间的径向外部的位置处时，可以构造成使得在不将线丝穿过所有齿部空间进行绑束的情况下线丝所穿过的齿部空间和线丝不穿过的齿部空间交替地设置。然而，钩针可能取决于压接部的数量被一些压接部的突出部钩住。此外，如果减少用于绑束线丝的齿部空间的数量以减少钩针与压接部中的突出部的干扰的机会，那么张紧线圈端部的力减小而线圈端部中的线圈可能因振动而移动，其结果是线圈与定子芯之间的绝缘可能劣化。附带地，下述构型对在定子芯中产生均衡的磁通来说是必须的，在该构型中，多个压接部形成在以相等间距隔开并且与定子芯的外周相邻的多个位置处。因而，在多个压接部形成在以相等间距隔开并且与定子芯的外周相邻的多个位置处的【背景技术】中，很难在通过线丝紧固地绑束线圈端部同时防止钩针在压接部中被钩住。第一实施方式
[0019]下面将参照附图描述应用于根据本发明的第一实施方式的用于车辆的电动压缩机的定子。根据第一实施方式的用于车辆的电动压缩机是待安装在混合动力车上的涡旋式电动压缩机，混合动力车将内燃机和电动马达作为驱动源。用于车辆的电动压缩机形成车辆空调器的制冷回路的一部分。尽管附图中未示出，车辆空调器还包括冷凝器、接收器、膨胀阀、蒸发器和与这些装置相互连接的管，以及电动压缩机。
[0020]参照附图1，以附图标记10指示的涡旋式压缩机(下文称为压缩机)包括壳体13、用于压缩作为流体的制冷剂的压缩机构11以及用于驱动压缩机构11的电动马达12。壳体13由金属制成。在第一实施方式中，壳体13由铝合金制成。壳体13包括第一壳体14和第二壳体15。第一壳体14和第二壳体15通过螺栓16固定地连接在第一壳体14和第二壳体15的端部处。附带地，根据第一实施方式的压缩机10安装在发动机室中的水平位置中。
[0021]压缩机10的第一壳体14在其中具有压缩机构11和电动马达12。压缩机构11包括固定涡旋件17和可动涡旋件18。在压缩机构11中通过固定涡旋件17和可动涡旋件18并且在固定涡旋件17与可动涡旋件18之间形成有多个压缩室19。固定涡旋件17固定至第一壳体14而可动涡旋件18以面对固定涡旋件17的关系与固定涡旋件17接合。第一壳体14在其上部中具有穿过第一壳体14的入口 20，入口 20连接至外部制冷回路(附图中未示出)以用于在外部制冷回路与第一壳体14的内部之间提供流体连通。在压缩机10的操作期间，低压制冷剂从外部制冷回路通过入口 20吸入至第一壳体14中。
[0022]第二壳体15在其中具有排出室21，排出室21能够与压缩室19流体连通。第二壳体15在其上 部具有出口 22以用于在排出室21与外部制冷回路之间提供流体连通。第二壳体15在其中具有在排出室21与出口 22之间提供流体连通的通道23。
[0023]在第一壳体14中、在固定涡旋件17与电动马达12之间设置有轴支承构件24。轴支承构件24形成压缩机构11的一部分并且在轴支承构件24中具有支承电动马达12的旋转轴25的一端的轴承26。旋转轴25的另一端由第一壳体14通过轴承27支承。轴支承构件24具有穿过其的吸入口 28，第一壳体14的内部通过吸入口 28与压缩室19连通。通过入口 20吸入第一壳体14的制冷剂通过吸入口 28引入至压缩室19中。轴支承构件24具有压配合在轴支承构件24中并且朝向可动涡旋件18突出的防旋转销29。防旋转销29形成防旋转机构以防止可动涡旋件18旋转。
[0024]偏心销30设置成从旋转轴25的与固定涡旋件17相邻的端部朝向固定涡旋件17突出。偏心销30的轴线相对于旋转轴25的轴线P偏心地定位，使得当驱动旋转轴25旋转时偏心销30相对于旋转轴25的轴线P偏心地旋转。驱动衬套31以可旋转的方式安装在偏心销30上。
[0025]可动涡旋件18通过轴承32以可旋转的方式安装在驱动衬套31的外周表面上，使得可动涡旋件18随着旋转轴25的旋转相对于固定涡旋件17绕转(orbit)。也就是说，可动涡旋件18设置成在不旋转的情况下围绕轴线P绕转。
[0026]制冷剂通过吸入口 28吸入至压缩室19中并且通过压缩室19的体积减小被压缩。固定涡旋件17在其中央具有排出口 33，排出口 33能够通过用于打开和闭合排出口 33的排出阀34与排出室21连通。被压缩的制冷剂通过排出口 33排入至排出室21中。
[0027]压缩机10包括壳盖35，壳盖35固定地连接至第一壳体14并且容置驱动电路36并对其进行保护。驱动电路36具有逆变器单元、各种电气部件、以及其上安装有逆变器单元和这些部件的电路板，并且驱动电路36控制对电动马达12的电力供给。逆变器单元具有开关装置。逆变器单元从外部电源接收电力供给并且将DC电转换成AC电以用于驱动压缩机10。壳盖35通过螺栓37固定至第一壳体14。第一壳体14形成布置有电连接至驱动电路36的气密端子38的密封空间。
[0028]在第一壳体14中设置有线束块(cluster block) 39。气密端子38电连接至线束块39，并且线束块39电连接至电动马达12。因而，电动马达12和驱动电路36彼此电连接。电动马达12在通过气密端子38从驱动电路36被供给AC电时被驱动，从而使旋转轴25旋转并且连接至旋转轴25的压缩机构11相应地被操作。
[0029]下面将详细地描述电动马达12。电动马达12是由驱动电路36驱动的三相AC马达。电动马达12包括定子44和转子40，其中，定子44固定至第一壳体14的内周，转子40插入至定子44中并且固定在旋转轴25上以用于随旋转轴25 —起旋转。转子40具有转子芯41，转子芯41在其中具有形成在旋转轴25的轴向方向P上的多个插入槽(附图中未示出)和插入相应插入槽中的永磁体42。转子芯41由多个层压芯板43制成，并且多个层压芯板43由金属磁性材料制成。转子芯41固定地安装在转子轴25上用于随转子轴25 —起旋转。
[0030]定子44具有固定在第一壳体14的内壁上的定子芯45。如图2A中所示，定子芯45具有在定子芯45的内部径向地延伸的多个齿部46并且在任意两个相邻齿部46之间形成有槽47。定子芯45的沿定子44的径向方向在齿部46的径向外部的部分是轭状件48。轭状件48的内周是轭状件48与齿部46的边界。在第一实施方式中，齿部46和槽47的数量是30。齿部46和槽47沿定子芯45的周向方向以相等的间距分别形成。如图2B中所示，转子芯41由多个层压芯板49制成并且多个层压芯板49由金属磁性材料制成，并且这些芯板49在压接部50处压接在一起。如图2A中所示，压接部50形成在轭状件48的沿定子芯45的周向方向以相等间距间隔开的六个不同位置处。在第一实施方式中，压接部50在轭状件48中定位成与齿部46的基部相邻。齿部46的基部是齿部的与轭状件48相邻的端部。如图2B中所示，芯板49在其一个表面上具有突出部51并且在其相反的表面上、与突出部51对应的位置处具有凹部52，该突出部51形成为截面是大致梯形形状。一个芯板49的突出部51配装在紧接位于所述一个芯板49上方的另一芯板49的凹部52中，正如图2B中所示，因而，这些芯板49连接在一起。预定数量的芯板49层压在一起以形成定子芯45。应该指出的是在定子芯45的一端位于突出部侧上的芯板49在其中具有孔53，该芯板49的相邻芯板49的突出部51以配装方式插入孔53中，正如图2B中所示。
[0031]如图3中所示，槽47包括用于U相的槽47U、用于V相的槽47V，以及用于W相的槽47W。在槽47U中，用于U相的线圈54U以波形绕法缠绕在定子44的径向最外部位置，波形绕法是分布式绕法中的一种。在槽47V中，用于V相的线圈54V以波形绕法缠绕在为U相线圈54U的径向内部的位置中。在槽47W中，用于W相的线圈54W以波形绕法缠绕在定子44的最内部位置。
[0032]定子芯45的线圈通过包括线圈54U、54V、54W的导电线圈54形成。导电线圈54由漆包铜线制成。绝缘片(附图中未示出)被插入每个槽47中以分别使线圈54U、54V、54W与槽47U、47V、47W的内表面电绝缘。
[0033]如图3中所示，由实线所示的相应线圈54U、54V、54W的部分形成位于槽47U、47V、47W的外侧并且在定子芯45的与压缩机构11相邻的一端处的线圈端部55。由虚线所示的相应线圈54U、54V、54W的部分形成位于槽47U、47V、47W的外侧并且在定子芯45的与驱动电路36相邻的另一端处的线圈端部56。其余的线圈54U、54V、54W设置在相应的槽47U、47V、47W中并且在附图中未示出。
[0034]如图3中所示，线圈54U、54V、54W的从线圈端部55拉出并且绑在一起的起始端部形成引线61以用于使线圈54U、54V、54W分别电连接至线束块39中的输入端子62U、62V、62ffo因而，插入U相槽47U中的U相线圈54U通过线束块39中的输入端子62U电连接至驱动电路36。插入V相槽47V中的V相线圈54V通过线束块39中的输入端子62V电连接至驱动电路36。插入W相槽47W的用于W相的W相线圈54W通过线束块39中的输入端子62W电连接至驱动电路36。
[0035]在另一方面中，线圈54U、54V、54W的从线圈端部55拉出并且绑在一起的末端端部形成引导部63。引导部63的线圈54U、54V、54W的末端端部通过焊接彼此电连接并且该连接用作电动马达12的中性点64。引导部63的端部用绝缘树脂薄膜(附图中未示出)缠绕并且中性点64的绝缘通过密封缠绕的绝缘树脂薄膜的端部来实现。引导部63的用绝缘树脂薄膜缠绕的端部在定子芯45中通过下面将描述的线丝65固定在定子芯45的与压缩机构11相邻的一端处。
[0036]下面将描述线圈端部55、56的绑束。参照图4A、图4B和图5，在定子芯45的与压缩机构11相邻的一端处的线圈端部55(55U、55V、55W)由线丝65绑束。如图5中所示，在定子芯45的另一端处的线圈端部56(56U、56 V、56W)也由另一线丝65绑束。应该指出的是引线61和与中性点64相邻的引导部63的说明在图4A中被省略。在图5中，为便于说明以平面图示出了定子芯45和线圈端部55、56的部分并且为便于区分以阴影线示出线圈端部 55U、56U。
[0037]如图4A中所示，在定子芯45的与压缩机构11相邻的一端上，第一相间绝缘片57沿定子芯45的周向方向放置在设置在槽47U的外侧的线圈端部55U与设置在槽47V的外侧的线圈端部55V之间。在定子芯45的与压缩机构11相邻的相同端上，第二相间绝缘片58沿定子芯45的周向方向放置在设置在槽47V的外侧的线圈端部55V与设置在槽47W的外侧的线圈端部55W之间。第一相间绝缘片57和第二相间绝缘片58是由树脂制成并且在其相对的端部处沿其延伸方向交叠的带状片。附带地，在定子芯45的与驱动电路36相邻的另一端上，第三相间绝缘片(附图中未示出)沿定子芯45的周向方向放置在设置在槽47U的外侧的线圈端部56U与设置在槽47V的外侧的线圈端部56V之间。在定子芯45的与驱动电路36相邻的相同端上，第四相间绝缘片(附图中未示出)沿定子芯45的周向方向放置在设置在槽47V的外侧的线圈端部56V与设置在槽47W的外侧的线圈端部56W之间。第三相间绝缘片和第四相间绝缘片是由树脂制成并且在其相对的端部处沿其延伸方向交叠的带状条。
[0038]如图5中所示，在线圈端部55U、55V、55W与定子芯45之间形成有齿部空间66。对于每个齿部46形成有齿部空间66，但为便于区分，齿部空间还以66A、66B、66C指示。齿部空间66A、66B、66C以所描述的顺序在定子芯45的周向方向上连续地设置。
[0039]在第一实施方式中，线圈端部55通过使用绑束用钩针69由线丝65绑束，正如图4B中所示。钩针69最初放置在与定子芯45的外周相邻的位置处并且能够通过驱动装置(附图中未示出)沿定子芯45的轴向方向和径向方向往复运动。钩针69在其末端处具有用于钩住线丝65的钩部70。线丝65由可移动地设置在与定子芯45的中央相邻的位置处的线丝供应机构(附图中未示出)供应。如图4B中所示，钩针69在齿部空间66中和与线圈端部55的端部相邻的区域中移动。尽管附图中未示出，还参照线圈端部55以与以上所述相同的方式设置了与线圈端部56相邻的钩针69和线丝供应机构以用于通过线丝65绑束线圈端部56。
[0040]如图4A和图5中所示，线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66。位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66的两侧上的齿部空间66分别具有穿过其中的线丝65。就除了具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66和位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66中的每个齿部空间的两侧上的齿部空间66之外的齿部空间而言，不存在下述两个相邻的齿部空间66:线丝65不穿过所述两个相邻的齿部空间66。也就是说，线丝65穿过任意两个相邻齿部空间66中的一个齿部空间。线圈端部55的绑束通过线丝穿过任意两个相邻齿部空间中的至少一个齿部空间的方式进行。
[0041]除了线丝穿过一些齿部空间66而不穿过其他齿部空间66之外，线丝65的绑束与已知绑束基本相同。在图5中，例如，在附图中的最下部处示出的线圈54U的线圈端部55U中，压接部50位于定位在线圈端部55的中央的齿部空间66B的径向外部。在图5中的最下部处示出的齿部空间66A中，环形的线丝65通过钩针69从与齿部空间66A的内周相邻的位置穿至与齿部空间66A的外周相邻的位置。穿至与齿部空间66A的外周相邻的位置的环形线丝65穿过由相同线丝65形成并且准备在线圈端部55的外侧的其他环而穿至与齿部空间66A的外周相邻的位置。为环形并且从线圈端部55的端部拉出的线丝65穿过穿至与齿部空间66A的外周相邻的位置的线丝65的环。为环形并且从线圈端部55的端部拉出的线丝65用于下一个绑束。在与具有设置在齿部空间66B的径向外部的压接部50的所述齿部空间66B相邻的齿部空间66C中，为环形并且从与齿部空间66C的内周相邻的位置穿至与齿部空间66C的外周相邻的位置的线丝65穿过为环形并且从线圈端部55的端部拉出的线丝65的环。因而，线丝65不穿过具有设置在齿部空间66B的径向外部的压接部50的所述齿部空间66B。线丝65穿过位于具有设置在齿部空间66B的径向外部的压接部50的所述齿部空间66B的两侧上的齿部空间66A、66C。
[0042]如上所述，线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66。线丝65穿过位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66的两侧上的齿部空间66。因而，线圈端部55在其外周上被线丝65绑束和编结。
[0043]在定子芯45的另一端部上的线圈端部56中，绑束以与线圈端部55中基本相同的方式进行。线丝不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66。线丝65穿过位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66的两侧上的齿部空间66。线圈端部56在其外周上被线丝65绑束和编结。
[0044]线圈端部55、56在绑束之前通过按压预先形成为圆形。在第一实施方式中，位于定子芯45的相反端部上的线圈端部55、56同时被绑束。
[0045]根据第一实施方式的压缩机10提供以下有益效果。
[0046](I)由于线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66，在绑束操作期间钩针69与压接部50之间不发生干扰。此外，由于线丝65穿过位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66的两侧上的齿部空间66，并且线圈端部55、56由线丝65以线丝穿过任意两个相邻齿部空间中的至少一个齿部空间的方式绑束，因此，线圈端部55、56被紧固地绑束。
[0047](2)线丝以下述方式穿过齿部空间，在所述方式中，不存在下述两个相邻的齿部空间:线丝65不穿过所述两个相邻的齿部空间66。因此，减少用于绑束的线丝65的量并且缩短绑束时间，使得与除了具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部的所述齿部空间66之外的齿部空间均由线丝65绑束的压缩机相比，提高了生产率。
[0048](3)多个压接部50在定子芯45中沿圆周方向形成在与齿部46的基部相邻的位置处并且以相等的间距间隔开以将相邻芯板49固定在一起。在这种构型下，与压接部形成在与槽47相邻并且在槽47的径向外部的位置处的压缩机相比，定子芯45中所产生的磁通有利地流动。(4)由于偶数个压接部50沿定子芯45的周向方向以相等的间距形成并且电动马达12的电极和槽的数量也是偶数个，与压接部的数量是奇数个的压缩机相比，磁通平稳地流动。
[0049](5)由于在绑束期间钩针69与线丝65之间不发生干扰，因此防止了钩针69的变形和损伤，这有助于改进绑束效率。
[0050](6)由于线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66，因此，减轻了对钩针69与压接部50之间发生干扰的担心。因此，确保了适用于缩小尺寸的电动马达中的压接部的设计的自由度。
[0051]第二实施方式
[0052]下面将参照图6描述根据本发明的第二实施方 式的用于车辆的电动压缩机。第二实施方式是其中线丝穿过除了具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的所述齿部空间之外的所有齿部空间的压缩机的示例。在第二实施方式中，线丝在线圈端部中编结的方法不同于第一实施方式。因此，在第二实施方式的描述中相同的附图标记用于指示相同或相似的部件或元件。
[0053]如图6中所示，线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66。线丝65穿过除了具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的所述齿部空间之外的所有齿部空间66，并且线丝65穿过位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部的所述齿部空间66的两侧上的齿部空间66。
[0054]根据第二实施方式的压缩机提供了在第一实施方式的段落(I)和段落(3)至(6)中描述的有益效果。在其中线丝65穿过除了具有设置在齿部空间的径向外部的压接部50的所述齿部空间之外的所有齿部空间66的第二实施方式中，线圈端部55、56被更紧固地绑束。
[0055]第三实施方式
[0056]下面将参照图7描述根据本发明的第三实施方式的用于车辆的电动压缩机。第三实施方式与第一实施方式的不同之处在于定子芯具有五个压接部。由于第三实施方式仅在压接部的数量上与第一实施方式不同，因此，在第三实施方式的描述中，相同的附图标记用于指示相同或相似的部件或元件。
[0057]参照图7，图7示出了用于第三实施方式的电动压缩机的电动马达的定子芯45，五个压接部50在定子芯45中沿定子芯45的周向方向形成在以相等的间距间隔开的位置处。数量为奇数个的压接部50或五个压接部50在轭状件48中设置在与齿部46的基部相邻的位置处。尽管，在附图中未示出形成在定子芯45的端部与线圈端部55、56之间的齿部空间66，线丝65的一部分在图7通过虚线示出于与线丝65所穿过的齿部空间66对应的齿部46中。线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66。在第三实施方式中，线丝65穿过除了具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66之外的所有齿部空间66。因此，线丝65穿过位于具有设置在齿部空间的径向外部的压接部50的上述齿部空间的两侧上的齿部空间66。
[0058]根据第三实施方式的压缩机呈现了在第一实施方式的段落(I)、(3)、(5)以及(6)中已经描述的有益效果。尽管设置有奇数个压接部，但是成功地防止了绑束用钩针69与压接部50之间的干扰并且线圈端部55、56由线丝65紧固地绑束。此外，线丝65穿过除具有设置在齿部空间的径向外部的压接部50的所述齿部空间之外的所有齿部空间。因此，线圈端部55、56被进一步紧固地绑束。
[0059]本发明不限于上述实施方式，而是可以在本发明的范围内修改或不同地实施为下面的例证。
[0060]尽管根据上述实施方式的压缩机具有包括固定涡旋件和可动涡旋件的涡旋式压缩机构，但是压缩机构的类型不受限制。例如，可以采用旋转叶片式压缩机构或使用活塞的往复式压缩机构。尽管在上述实施方式中的压缩机具有三相电动马达并且电动马达的定子芯具有10个电极和30个槽，但是定子芯的电极和槽的数量不受限制。例如电动马达的定子可以构造成具有形成6个电极和18个槽的定子芯。
[0061]尽管线圈通过波形绕法缠绕在定子芯的槽中，但是线圈可以通过作为分布式绕法中的一个分布式绕法的同心绕法形成在槽中。在这种情况下，线丝不穿过具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的齿部空间使得在绑束操作期间在钩针与压接部之间不发生干扰。尽管在上述实施方式中，压接部在轭状件中设置在与相应齿部的基部相邻的位置处，但是压接部的位置不受限制。例如，压接部可以形成在齿部的基部与轭状件之间的边界位置处。在这种情况下，压接部的在轭状件的周向方向上的长度可以设置成比齿部的在齿部基部处的在轭状件的周向方向上的尺寸更小。
[0062]尽管在第三实施方式中，线丝穿过除了具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的所述齿部空间之外的所有齿部空间，但是定子芯可以以其他方式构造。例如，可以构造成使得线丝不穿过具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的齿部空间并且线丝穿过位于具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的上述齿部空间的两侧上的齿部空间。就其余齿部空间而言，线丝所穿过的齿部空间和线丝不穿过的齿部空间可以以交替的方式布置。
【主权项】
1.一种用于车辆的电动压缩机(10)，所述电动压缩机(10)配备有包括定子(44)的旋转电机(12)，所述定子(44)包括: 定子芯(45)，所述定子芯(45)形成为环形并且具有环形的轭状件(48)和多个齿部(46)，所述多个齿部(46)从所述轭状件(48)径向地延伸以在所述齿部(46)之间限定多个槽(47)，所述定子芯(45)由多个层压芯板(43)形成并且在所述轭状件(48)与所述齿部(46)的基部之间的边界中或在所述轭状件(48)中具有多个压接部(50)以将所述芯板(43)固定在一起，所述压接部(50)沿所述定子芯(45)的周向方向以相等的间距间隔开； 多相线圈(54)，所述多相线圈(54)分别布置在所述槽(47)中，每个线圈具有从所述定子芯(45)的一个端部沿所述定子芯(45)的轴向方向延伸出的多个线圈端部(55)，其中，在每个线圈端部与定子芯(45)之间限定有多个齿部空间(66)并且每个齿部空间分别被设置用于所述齿部(46)中的一个齿部；以及 线丝(65)，所述线圈端部(55)由所述线丝(65)绑束， 其特征在于，所述线圈端部(55)由所述线丝(65)以下述方式绑束:所述线丝(65)不穿过具有沿所述定子芯(45)的径向方向设置在齿部空间￠6)的外部的所述压接部(50)的所述齿部空间(66)，但是穿过相邻地位于具有设置在其径向外部的压接部(50)的所述齿部空间￠6)中的每个齿部空间的两侧的齿部空间(66)，并且还穿过任意两个相邻的齿部空间(66)中的至少一个齿部空间。2.根据权利要求1所述的用于车辆的电动压缩机(10)，其中，所述线丝(65)穿过除了具有沿所述定子芯(45)的径向方向设置在齿部空间￠6)的外部的所述压接部(50)的所述齿部空间(66)之外的所有齿部空间(66)。3.根据权利要求1或2所述的用于车辆的电动压缩机(10)，其中，所述定子(44)具有偶数个所述压接部(50)。
【专利摘要】本发明提供了一种压缩机，该压缩机配备有具有定子的电动马达，定子包括定子芯、线圈以及线丝。定子芯由层压芯板形成并且在轭状件和齿部的基部之间的边界中具有压接部。压接部沿定子芯的周向方向以相等的间距间隔开。线圈端部由线丝以下述方式绑束：线丝不穿过具有沿定子芯的径向方向设置在齿部空间的外部的压接部的所述齿部空间，但是穿过相邻地位于具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的齿部空间中的每个齿部空间的两侧上的齿部空间并且还穿过任意两个相邻齿部空间中的至少一个齿部空间。
【IPC分类】H02K3/50, F04B35/04
【公开号】CN104895758
【申请号】CN201510090665
【发明人】深作博史, 奥山进一
【申请人】株式会社丰田自动织机
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年2月28日
【公告号】DE102015102933A1, US20150249373
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于车辆的电动压缩机。
【背景技术】
[0002]日本特许申请公报N0.2008-301688公开了一种用于车辆的电动压缩机。在上述公报的电动压缩机中，电动马达的定子呈环形形状并且包括具有由多个齿部形成的槽的定子芯以及缠绕在槽中的线圈。定子芯由多个层压芯板形成并且多个层压芯板由金属磁性材料制成。线圈通过波形绕法形成。U相线圈、V相线圈以及W相线圈分别设置在第一组槽、第二组槽以及第三组槽中。
[0003]在U相线圈的设置在第一组槽的外侧的线圈端部与V相线圈的设置在第二组槽的外侧的线圈端部之间放置有相间绝缘片。相似地，相间绝缘片放置在V相线圈的设置在第二组槽的外侧的线圈端部与W相线圈的设置在第三组槽的外侧的线圈端部之间。每个相线圈的线圈端部和相间绝缘片由线丝绑束。
[0004]在上述公报的电动压缩机中，每个相线圈的线圈端部和相间绝缘片由穿入形成在线圈端部与齿部之间的空间(下文称为齿部空间)的线丝绑束。钩针被用于通过线丝进行的绑束。钩针能够沿定子芯的径向方向在齿部空间中往复运动。
[0005]在通过层压多个芯板形成的定子芯中，定子芯板通过压接固定在一起以防止芯板分层。每个芯板在其两侧上在压接部处具有突出部和凹部。具体地，任意两个相邻芯板的突出部和凹部彼此接合从而将芯板固定在一起。通过芯板的突出部和凹部形成的压接部可以形成在以相等的间距间隔开并且与定子芯的外周相邻的多个位置处。所担心的是与定子芯的端表面中的不存在压接部的突出部的其他部分相比，钩针的运动可能被定子芯的端表面中的压接部的突出部阻碍。因此，压接部可以设置成不阻碍绑束用钩针的运动并且可以位于与槽的外周相邻的位置处。然而，在与槽的外周相邻的位置处设置压接部可能造成定子芯中的磁通的流动被阻碍的问题。此外，当电动压缩机是小型的或当马达的电极的数量增加时，齿部空间和轭状件的与槽的底部相邻的宽度变得更小，这使得绑束用钩针很难不与压接部的突出部干扰。
[0006]考虑到上述问题而做出的本发明涉及提供其中线圈端部可以由线丝紧固地绑束并且成功地防止钩针与压接部之间发生干扰的电动压缩机。
【发明内容】
[0007]提供了用于车辆的电动压缩机，该电动压缩机配备有具有定子的旋转电机。定子包括定子芯、多相线圈以及线丝。定子芯形成为环形形状并且具有环形轭状件和多个齿部，多个齿部从轭状件径向地延伸以在齿部之间限定多个槽。定子芯由多个层压芯板制成并且在轭状件与齿部的基部之间的边界中或在轭状件中具有多个压接部以将芯板固定在一起。压接部沿定子芯的周向方向以相等的间距间隔开。多相线圈分别布置在槽中。每个线圈具有从定子芯的一个端部延伸出的多个线圈端部。在每个线圈端部与定子芯之间限定有多个齿部空间并且每个齿部空间分别被设置用于齿部中的一个齿部。线圈端部由线丝以下述方式绑束:线丝不穿过具有沿定子芯的径向方向设置在齿部空间的外部的压接部的齿部空间，但是穿过相邻地位于具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的所述齿部空间中的每个齿部空间的两侧上的齿部空间并且还穿过任意两个相邻的齿部空间中的至少一个齿部空间。
[0008]根据通过与以示例的方式说明本发明的原理的结合附图的以下描述，本发明的其他方面和优点将变得明显。
【附图说明】
[0009]通过参照以下当前优选的实施方式的描述和附图，可以最佳地理解本发明和本发明的目的及优点。
[0010]图1是根据本发明的第一实施方式的用于车辆的电动压缩机的纵向截面图；
[0011]图2A是示出了设置在图1的压缩机的电动马达中的定子芯的主视图，而图2B是沿图2A的线A-A截取的截面图；
[0012]图3是示出了图1中的电动马达的定子芯的波形绕法的示意图；
[0013]图4A是示出了由线丝绑束的线圈端部的主视图，而图4B是沿图4A的线B-B截取的截面图，图4B示出了如何使用钩针进行绑束；
[0014]图5是示出了图1中的电动马达的定子芯和线圈端部的一部分的示意性平面图并且示出了如何通过线丝对线圈端部进行绑束；
[0015]图6是与图5相似的示意性平面图，图6示出了根据本发明的第二实施方式的用于车辆的电动压缩机的电动马达的定子芯和线圈端部的一部分，并且还示出了如何通过线丝对线圈端部进行绑束；以及
[0016]图7是示出了设置在根据本发明的第三实施方式的用于车辆的电动压缩机的电动马达中的定子芯的主视图。
【具体实施方式】
[0017]考虑到磁通的流动，理想的是压接部应该形成在与齿部空间相邻并且在齿部空间的径向外部的位置处。
[0018]在另一方面中，当压接部形成在与齿部空间相邻并且在齿部空间的径向外部的位置处时，可以构造成使得在不将线丝穿过所有齿部空间进行绑束的情况下线丝所穿过的齿部空间和线丝不穿过的齿部空间交替地设置。然而，钩针可能取决于压接部的数量被一些压接部的突出部钩住。此外，如果减少用于绑束线丝的齿部空间的数量以减少钩针与压接部中的突出部的干扰的机会，那么张紧线圈端部的力减小而线圈端部中的线圈可能因振动而移动，其结果是线圈与定子芯之间的绝缘可能劣化。附带地，下述构型对在定子芯中产生均衡的磁通来说是必须的，在该构型中，多个压接部形成在以相等间距隔开并且与定子芯的外周相邻的多个位置处。因而，在多个压接部形成在以相等间距隔开并且与定子芯的外周相邻的多个位置处的【背景技术】中，很难在通过线丝紧固地绑束线圈端部同时防止钩针在压接部中被钩住。第一实施方式
[0019]下面将参照附图描述应用于根据本发明的第一实施方式的用于车辆的电动压缩机的定子。根据第一实施方式的用于车辆的电动压缩机是待安装在混合动力车上的涡旋式电动压缩机，混合动力车将内燃机和电动马达作为驱动源。用于车辆的电动压缩机形成车辆空调器的制冷回路的一部分。尽管附图中未示出，车辆空调器还包括冷凝器、接收器、膨胀阀、蒸发器和与这些装置相互连接的管，以及电动压缩机。
[0020]参照附图1，以附图标记10指示的涡旋式压缩机(下文称为压缩机)包括壳体13、用于压缩作为流体的制冷剂的压缩机构11以及用于驱动压缩机构11的电动马达12。壳体13由金属制成。在第一实施方式中，壳体13由铝合金制成。壳体13包括第一壳体14和第二壳体15。第一壳体14和第二壳体15通过螺栓16固定地连接在第一壳体14和第二壳体15的端部处。附带地，根据第一实施方式的压缩机10安装在发动机室中的水平位置中。
[0021]压缩机10的第一壳体14在其中具有压缩机构11和电动马达12。压缩机构11包括固定涡旋件17和可动涡旋件18。在压缩机构11中通过固定涡旋件17和可动涡旋件18并且在固定涡旋件17与可动涡旋件18之间形成有多个压缩室19。固定涡旋件17固定至第一壳体14而可动涡旋件18以面对固定涡旋件17的关系与固定涡旋件17接合。第一壳体14在其上部中具有穿过第一壳体14的入口 20，入口 20连接至外部制冷回路(附图中未示出)以用于在外部制冷回路与第一壳体14的内部之间提供流体连通。在压缩机10的操作期间，低压制冷剂从外部制冷回路通过入口 20吸入至第一壳体14中。
[0022]第二壳体15在其中具有排出室21，排出室21能够与压缩室19流体连通。第二壳体15在其上 部具有出口 22以用于在排出室21与外部制冷回路之间提供流体连通。第二壳体15在其中具有在排出室21与出口 22之间提供流体连通的通道23。
[0023]在第一壳体14中、在固定涡旋件17与电动马达12之间设置有轴支承构件24。轴支承构件24形成压缩机构11的一部分并且在轴支承构件24中具有支承电动马达12的旋转轴25的一端的轴承26。旋转轴25的另一端由第一壳体14通过轴承27支承。轴支承构件24具有穿过其的吸入口 28，第一壳体14的内部通过吸入口 28与压缩室19连通。通过入口 20吸入第一壳体14的制冷剂通过吸入口 28引入至压缩室19中。轴支承构件24具有压配合在轴支承构件24中并且朝向可动涡旋件18突出的防旋转销29。防旋转销29形成防旋转机构以防止可动涡旋件18旋转。
[0024]偏心销30设置成从旋转轴25的与固定涡旋件17相邻的端部朝向固定涡旋件17突出。偏心销30的轴线相对于旋转轴25的轴线P偏心地定位，使得当驱动旋转轴25旋转时偏心销30相对于旋转轴25的轴线P偏心地旋转。驱动衬套31以可旋转的方式安装在偏心销30上。
[0025]可动涡旋件18通过轴承32以可旋转的方式安装在驱动衬套31的外周表面上，使得可动涡旋件18随着旋转轴25的旋转相对于固定涡旋件17绕转(orbit)。也就是说，可动涡旋件18设置成在不旋转的情况下围绕轴线P绕转。
[0026]制冷剂通过吸入口 28吸入至压缩室19中并且通过压缩室19的体积减小被压缩。固定涡旋件17在其中央具有排出口 33，排出口 33能够通过用于打开和闭合排出口 33的排出阀34与排出室21连通。被压缩的制冷剂通过排出口 33排入至排出室21中。
[0027]压缩机10包括壳盖35，壳盖35固定地连接至第一壳体14并且容置驱动电路36并对其进行保护。驱动电路36具有逆变器单元、各种电气部件、以及其上安装有逆变器单元和这些部件的电路板，并且驱动电路36控制对电动马达12的电力供给。逆变器单元具有开关装置。逆变器单元从外部电源接收电力供给并且将DC电转换成AC电以用于驱动压缩机10。壳盖35通过螺栓37固定至第一壳体14。第一壳体14形成布置有电连接至驱动电路36的气密端子38的密封空间。
[0028]在第一壳体14中设置有线束块(cluster block) 39。气密端子38电连接至线束块39，并且线束块39电连接至电动马达12。因而，电动马达12和驱动电路36彼此电连接。电动马达12在通过气密端子38从驱动电路36被供给AC电时被驱动，从而使旋转轴25旋转并且连接至旋转轴25的压缩机构11相应地被操作。
[0029]下面将详细地描述电动马达12。电动马达12是由驱动电路36驱动的三相AC马达。电动马达12包括定子44和转子40，其中，定子44固定至第一壳体14的内周，转子40插入至定子44中并且固定在旋转轴25上以用于随旋转轴25 —起旋转。转子40具有转子芯41，转子芯41在其中具有形成在旋转轴25的轴向方向P上的多个插入槽(附图中未示出)和插入相应插入槽中的永磁体42。转子芯41由多个层压芯板43制成，并且多个层压芯板43由金属磁性材料制成。转子芯41固定地安装在转子轴25上用于随转子轴25 —起旋转。
[0030]定子44具有固定在第一壳体14的内壁上的定子芯45。如图2A中所示，定子芯45具有在定子芯45的内部径向地延伸的多个齿部46并且在任意两个相邻齿部46之间形成有槽47。定子芯45的沿定子44的径向方向在齿部46的径向外部的部分是轭状件48。轭状件48的内周是轭状件48与齿部46的边界。在第一实施方式中，齿部46和槽47的数量是30。齿部46和槽47沿定子芯45的周向方向以相等的间距分别形成。如图2B中所示，转子芯41由多个层压芯板49制成并且多个层压芯板49由金属磁性材料制成，并且这些芯板49在压接部50处压接在一起。如图2A中所示，压接部50形成在轭状件48的沿定子芯45的周向方向以相等间距间隔开的六个不同位置处。在第一实施方式中，压接部50在轭状件48中定位成与齿部46的基部相邻。齿部46的基部是齿部的与轭状件48相邻的端部。如图2B中所示，芯板49在其一个表面上具有突出部51并且在其相反的表面上、与突出部51对应的位置处具有凹部52，该突出部51形成为截面是大致梯形形状。一个芯板49的突出部51配装在紧接位于所述一个芯板49上方的另一芯板49的凹部52中，正如图2B中所示，因而，这些芯板49连接在一起。预定数量的芯板49层压在一起以形成定子芯45。应该指出的是在定子芯45的一端位于突出部侧上的芯板49在其中具有孔53，该芯板49的相邻芯板49的突出部51以配装方式插入孔53中，正如图2B中所示。
[0031]如图3中所示，槽47包括用于U相的槽47U、用于V相的槽47V，以及用于W相的槽47W。在槽47U中，用于U相的线圈54U以波形绕法缠绕在定子44的径向最外部位置，波形绕法是分布式绕法中的一种。在槽47V中，用于V相的线圈54V以波形绕法缠绕在为U相线圈54U的径向内部的位置中。在槽47W中，用于W相的线圈54W以波形绕法缠绕在定子44的最内部位置。
[0032]定子芯45的线圈通过包括线圈54U、54V、54W的导电线圈54形成。导电线圈54由漆包铜线制成。绝缘片(附图中未示出)被插入每个槽47中以分别使线圈54U、54V、54W与槽47U、47V、47W的内表面电绝缘。
[0033]如图3中所示，由实线所示的相应线圈54U、54V、54W的部分形成位于槽47U、47V、47W的外侧并且在定子芯45的与压缩机构11相邻的一端处的线圈端部55。由虚线所示的相应线圈54U、54V、54W的部分形成位于槽47U、47V、47W的外侧并且在定子芯45的与驱动电路36相邻的另一端处的线圈端部56。其余的线圈54U、54V、54W设置在相应的槽47U、47V、47W中并且在附图中未示出。
[0034]如图3中所示，线圈54U、54V、54W的从线圈端部55拉出并且绑在一起的起始端部形成引线61以用于使线圈54U、54V、54W分别电连接至线束块39中的输入端子62U、62V、62ffo因而，插入U相槽47U中的U相线圈54U通过线束块39中的输入端子62U电连接至驱动电路36。插入V相槽47V中的V相线圈54V通过线束块39中的输入端子62V电连接至驱动电路36。插入W相槽47W的用于W相的W相线圈54W通过线束块39中的输入端子62W电连接至驱动电路36。
[0035]在另一方面中，线圈54U、54V、54W的从线圈端部55拉出并且绑在一起的末端端部形成引导部63。引导部63的线圈54U、54V、54W的末端端部通过焊接彼此电连接并且该连接用作电动马达12的中性点64。引导部63的端部用绝缘树脂薄膜(附图中未示出)缠绕并且中性点64的绝缘通过密封缠绕的绝缘树脂薄膜的端部来实现。引导部63的用绝缘树脂薄膜缠绕的端部在定子芯45中通过下面将描述的线丝65固定在定子芯45的与压缩机构11相邻的一端处。
[0036]下面将描述线圈端部55、56的绑束。参照图4A、图4B和图5，在定子芯45的与压缩机构11相邻的一端处的线圈端部55(55U、55V、55W)由线丝65绑束。如图5中所示，在定子芯45的另一端处的线圈端部56(56U、56 V、56W)也由另一线丝65绑束。应该指出的是引线61和与中性点64相邻的引导部63的说明在图4A中被省略。在图5中，为便于说明以平面图示出了定子芯45和线圈端部55、56的部分并且为便于区分以阴影线示出线圈端部 55U、56U。
[0037]如图4A中所示，在定子芯45的与压缩机构11相邻的一端上，第一相间绝缘片57沿定子芯45的周向方向放置在设置在槽47U的外侧的线圈端部55U与设置在槽47V的外侧的线圈端部55V之间。在定子芯45的与压缩机构11相邻的相同端上，第二相间绝缘片58沿定子芯45的周向方向放置在设置在槽47V的外侧的线圈端部55V与设置在槽47W的外侧的线圈端部55W之间。第一相间绝缘片57和第二相间绝缘片58是由树脂制成并且在其相对的端部处沿其延伸方向交叠的带状片。附带地，在定子芯45的与驱动电路36相邻的另一端上，第三相间绝缘片(附图中未示出)沿定子芯45的周向方向放置在设置在槽47U的外侧的线圈端部56U与设置在槽47V的外侧的线圈端部56V之间。在定子芯45的与驱动电路36相邻的相同端上，第四相间绝缘片(附图中未示出)沿定子芯45的周向方向放置在设置在槽47V的外侧的线圈端部56V与设置在槽47W的外侧的线圈端部56W之间。第三相间绝缘片和第四相间绝缘片是由树脂制成并且在其相对的端部处沿其延伸方向交叠的带状条。
[0038]如图5中所示，在线圈端部55U、55V、55W与定子芯45之间形成有齿部空间66。对于每个齿部46形成有齿部空间66，但为便于区分，齿部空间还以66A、66B、66C指示。齿部空间66A、66B、66C以所描述的顺序在定子芯45的周向方向上连续地设置。
[0039]在第一实施方式中，线圈端部55通过使用绑束用钩针69由线丝65绑束，正如图4B中所示。钩针69最初放置在与定子芯45的外周相邻的位置处并且能够通过驱动装置(附图中未示出)沿定子芯45的轴向方向和径向方向往复运动。钩针69在其末端处具有用于钩住线丝65的钩部70。线丝65由可移动地设置在与定子芯45的中央相邻的位置处的线丝供应机构(附图中未示出)供应。如图4B中所示，钩针69在齿部空间66中和与线圈端部55的端部相邻的区域中移动。尽管附图中未示出，还参照线圈端部55以与以上所述相同的方式设置了与线圈端部56相邻的钩针69和线丝供应机构以用于通过线丝65绑束线圈端部56。
[0040]如图4A和图5中所示，线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66。位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66的两侧上的齿部空间66分别具有穿过其中的线丝65。就除了具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66和位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66中的每个齿部空间的两侧上的齿部空间66之外的齿部空间而言，不存在下述两个相邻的齿部空间66:线丝65不穿过所述两个相邻的齿部空间66。也就是说，线丝65穿过任意两个相邻齿部空间66中的一个齿部空间。线圈端部55的绑束通过线丝穿过任意两个相邻齿部空间中的至少一个齿部空间的方式进行。
[0041]除了线丝穿过一些齿部空间66而不穿过其他齿部空间66之外，线丝65的绑束与已知绑束基本相同。在图5中，例如，在附图中的最下部处示出的线圈54U的线圈端部55U中，压接部50位于定位在线圈端部55的中央的齿部空间66B的径向外部。在图5中的最下部处示出的齿部空间66A中，环形的线丝65通过钩针69从与齿部空间66A的内周相邻的位置穿至与齿部空间66A的外周相邻的位置。穿至与齿部空间66A的外周相邻的位置的环形线丝65穿过由相同线丝65形成并且准备在线圈端部55的外侧的其他环而穿至与齿部空间66A的外周相邻的位置。为环形并且从线圈端部55的端部拉出的线丝65穿过穿至与齿部空间66A的外周相邻的位置的线丝65的环。为环形并且从线圈端部55的端部拉出的线丝65用于下一个绑束。在与具有设置在齿部空间66B的径向外部的压接部50的所述齿部空间66B相邻的齿部空间66C中，为环形并且从与齿部空间66C的内周相邻的位置穿至与齿部空间66C的外周相邻的位置的线丝65穿过为环形并且从线圈端部55的端部拉出的线丝65的环。因而，线丝65不穿过具有设置在齿部空间66B的径向外部的压接部50的所述齿部空间66B。线丝65穿过位于具有设置在齿部空间66B的径向外部的压接部50的所述齿部空间66B的两侧上的齿部空间66A、66C。
[0042]如上所述，线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66。线丝65穿过位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66的两侧上的齿部空间66。因而，线圈端部55在其外周上被线丝65绑束和编结。
[0043]在定子芯45的另一端部上的线圈端部56中，绑束以与线圈端部55中基本相同的方式进行。线丝不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66。线丝65穿过位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66的两侧上的齿部空间66。线圈端部56在其外周上被线丝65绑束和编结。
[0044]线圈端部55、56在绑束之前通过按压预先形成为圆形。在第一实施方式中，位于定子芯45的相反端部上的线圈端部55、56同时被绑束。
[0045]根据第一实施方式的压缩机10提供以下有益效果。
[0046](I)由于线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66，在绑束操作期间钩针69与压接部50之间不发生干扰。此外，由于线丝65穿过位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66的两侧上的齿部空间66，并且线圈端部55、56由线丝65以线丝穿过任意两个相邻齿部空间中的至少一个齿部空间的方式绑束，因此，线圈端部55、56被紧固地绑束。
[0047](2)线丝以下述方式穿过齿部空间，在所述方式中，不存在下述两个相邻的齿部空间:线丝65不穿过所述两个相邻的齿部空间66。因此，减少用于绑束的线丝65的量并且缩短绑束时间，使得与除了具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部的所述齿部空间66之外的齿部空间均由线丝65绑束的压缩机相比，提高了生产率。
[0048](3)多个压接部50在定子芯45中沿圆周方向形成在与齿部46的基部相邻的位置处并且以相等的间距间隔开以将相邻芯板49固定在一起。在这种构型下，与压接部形成在与槽47相邻并且在槽47的径向外部的位置处的压缩机相比，定子芯45中所产生的磁通有利地流动。(4)由于偶数个压接部50沿定子芯45的周向方向以相等的间距形成并且电动马达12的电极和槽的数量也是偶数个，与压接部的数量是奇数个的压缩机相比，磁通平稳地流动。
[0049](5)由于在绑束期间钩针69与线丝65之间不发生干扰，因此防止了钩针69的变形和损伤，这有助于改进绑束效率。
[0050](6)由于线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66，因此，减轻了对钩针69与压接部50之间发生干扰的担心。因此，确保了适用于缩小尺寸的电动马达中的压接部的设计的自由度。
[0051]第二实施方式
[0052]下面将参照图6描述根据本发明的第二实施方 式的用于车辆的电动压缩机。第二实施方式是其中线丝穿过除了具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的所述齿部空间之外的所有齿部空间的压缩机的示例。在第二实施方式中，线丝在线圈端部中编结的方法不同于第一实施方式。因此，在第二实施方式的描述中相同的附图标记用于指示相同或相似的部件或元件。
[0053]如图6中所示，线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66。线丝65穿过除了具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的所述齿部空间之外的所有齿部空间66，并且线丝65穿过位于具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部的所述齿部空间66的两侧上的齿部空间66。
[0054]根据第二实施方式的压缩机提供了在第一实施方式的段落(I)和段落(3)至(6)中描述的有益效果。在其中线丝65穿过除了具有设置在齿部空间的径向外部的压接部50的所述齿部空间之外的所有齿部空间66的第二实施方式中，线圈端部55、56被更紧固地绑束。
[0055]第三实施方式
[0056]下面将参照图7描述根据本发明的第三实施方式的用于车辆的电动压缩机。第三实施方式与第一实施方式的不同之处在于定子芯具有五个压接部。由于第三实施方式仅在压接部的数量上与第一实施方式不同，因此，在第三实施方式的描述中，相同的附图标记用于指示相同或相似的部件或元件。
[0057]参照图7，图7示出了用于第三实施方式的电动压缩机的电动马达的定子芯45，五个压接部50在定子芯45中沿定子芯45的周向方向形成在以相等的间距间隔开的位置处。数量为奇数个的压接部50或五个压接部50在轭状件48中设置在与齿部46的基部相邻的位置处。尽管，在附图中未示出形成在定子芯45的端部与线圈端部55、56之间的齿部空间66，线丝65的一部分在图7通过虚线示出于与线丝65所穿过的齿部空间66对应的齿部46中。线丝65不穿过具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66。在第三实施方式中，线丝65穿过除了具有设置在齿部空间66的径向外部的压接部50的所述齿部空间66之外的所有齿部空间66。因此，线丝65穿过位于具有设置在齿部空间的径向外部的压接部50的上述齿部空间的两侧上的齿部空间66。
[0058]根据第三实施方式的压缩机呈现了在第一实施方式的段落(I)、(3)、(5)以及(6)中已经描述的有益效果。尽管设置有奇数个压接部，但是成功地防止了绑束用钩针69与压接部50之间的干扰并且线圈端部55、56由线丝65紧固地绑束。此外，线丝65穿过除具有设置在齿部空间的径向外部的压接部50的所述齿部空间之外的所有齿部空间。因此，线圈端部55、56被进一步紧固地绑束。
[0059]本发明不限于上述实施方式，而是可以在本发明的范围内修改或不同地实施为下面的例证。
[0060]尽管根据上述实施方式的压缩机具有包括固定涡旋件和可动涡旋件的涡旋式压缩机构，但是压缩机构的类型不受限制。例如，可以采用旋转叶片式压缩机构或使用活塞的往复式压缩机构。尽管在上述实施方式中的压缩机具有三相电动马达并且电动马达的定子芯具有10个电极和30个槽，但是定子芯的电极和槽的数量不受限制。例如电动马达的定子可以构造成具有形成6个电极和18个槽的定子芯。
[0061]尽管线圈通过波形绕法缠绕在定子芯的槽中，但是线圈可以通过作为分布式绕法中的一个分布式绕法的同心绕法形成在槽中。在这种情况下，线丝不穿过具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的齿部空间使得在绑束操作期间在钩针与压接部之间不发生干扰。尽管在上述实施方式中，压接部在轭状件中设置在与相应齿部的基部相邻的位置处，但是压接部的位置不受限制。例如，压接部可以形成在齿部的基部与轭状件之间的边界位置处。在这种情况下，压接部的在轭状件的周向方向上的长度可以设置成比齿部的在齿部基部处的在轭状件的周向方向上的尺寸更小。
[0062]尽管在第三实施方式中，线丝穿过除了具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的所述齿部空间之外的所有齿部空间，但是定子芯可以以其他方式构造。例如，可以构造成使得线丝不穿过具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的齿部空间并且线丝穿过位于具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的上述齿部空间的两侧上的齿部空间。就其余齿部空间而言，线丝所穿过的齿部空间和线丝不穿过的齿部空间可以以交替的方式布置。
【主权项】
1.一种用于车辆的电动压缩机(10)，所述电动压缩机(10)配备有包括定子(44)的旋转电机(12)，所述定子(44)包括: 定子芯(45)，所述定子芯(45)形成为环形并且具有环形的轭状件(48)和多个齿部(46)，所述多个齿部(46)从所述轭状件(48)径向地延伸以在所述齿部(46)之间限定多个槽(47)，所述定子芯(45)由多个层压芯板(43)形成并且在所述轭状件(48)与所述齿部(46)的基部之间的边界中或在所述轭状件(48)中具有多个压接部(50)以将所述芯板(43)固定在一起，所述压接部(50)沿所述定子芯(45)的周向方向以相等的间距间隔开； 多相线圈(54)，所述多相线圈(54)分别布置在所述槽(47)中，每个线圈具有从所述定子芯(45)的一个端部沿所述定子芯(45)的轴向方向延伸出的多个线圈端部(55)，其中，在每个线圈端部与定子芯(45)之间限定有多个齿部空间(66)并且每个齿部空间分别被设置用于所述齿部(46)中的一个齿部；以及 线丝(65)，所述线圈端部(55)由所述线丝(65)绑束， 其特征在于，所述线圈端部(55)由所述线丝(65)以下述方式绑束:所述线丝(65)不穿过具有沿所述定子芯(45)的径向方向设置在齿部空间￠6)的外部的所述压接部(50)的所述齿部空间(66)，但是穿过相邻地位于具有设置在其径向外部的压接部(50)的所述齿部空间￠6)中的每个齿部空间的两侧的齿部空间(66)，并且还穿过任意两个相邻的齿部空间(66)中的至少一个齿部空间。2.根据权利要求1所述的用于车辆的电动压缩机(10)，其中，所述线丝(65)穿过除了具有沿所述定子芯(45)的径向方向设置在齿部空间￠6)的外部的所述压接部(50)的所述齿部空间(66)之外的所有齿部空间(66)。3.根据权利要求1或2所述的用于车辆的电动压缩机(10)，其中，所述定子(44)具有偶数个所述压接部(50)。
【专利摘要】本发明提供了一种压缩机，该压缩机配备有具有定子的电动马达，定子包括定子芯、线圈以及线丝。定子芯由层压芯板形成并且在轭状件和齿部的基部之间的边界中具有压接部。压接部沿定子芯的周向方向以相等的间距间隔开。线圈端部由线丝以下述方式绑束：线丝不穿过具有沿定子芯的径向方向设置在齿部空间的外部的压接部的所述齿部空间，但是穿过相邻地位于具有设置在齿部空间的径向外部的压接部的齿部空间中的每个齿部空间的两侧上的齿部空间并且还穿过任意两个相邻齿部空间中的至少一个齿部空间。
【IPC分类】H02K3/50, F04B35/04
【公开号】CN104895758
【申请号】CN201510090665
【发明人】深作博史, 奥山进一
【申请人】株式会社丰田自动织机
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年2月28日
【公告号】DE102015102933A1, US20150249373
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