特開 2019-115157 電動機用ステータ、電動機、及び回転圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-115157(P2019-115157A)

(43)【公開日】2019年7月11日

(54)【発明の名称】電動機用ステータ、電動機、及び回転圧縮機

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/18 20060101AFI20190621BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/18 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-246412(P2017-246412)

(22)【出願日】2017年12月22日

(71)【出願人】

【識別番号】517403558

【氏名又は名称】瀋陽中航機電三洋制冷設備有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100062225

【弁理士】

【氏名又は名称】秋元 輝雄

(74)【代理人】

【識別番号】100186060

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】100145458

【弁理士】

【氏名又は名称】秋元 正哉

(72)【発明者】

【氏名】竹澤 正昭

【テーマコード（参考）】

5H601

【Ｆターム（参考）】

5H601AA08

5H601AA26

5H601BB11

5H601CC01

5H601CC15

5H601DD01

5H601DD09

5H601DD11

5H601DD18

5H601DD31

5H601DD41

5H601DD48

5H601EE18

5H601FF04

5H601GA02

5H601GA37

5H601GA40

5H601GB05

5H601GB12

5H601GB33

5H601GB48

5H601GC02

5H601GC12

5H601JJ04

5H601KK15

(57)【要約】

【課題】本発明は、ケーシングによって強く焼嵌めされた場合であっても、ステータコア内に生じる圧縮応力を大きく低減できる電動機用ステータを提供する。
【解決手段】本発明に係る電動機用ステータ１１０は、ステータコア１２０と、ステータコアのティース部１２２に巻着されるコイル１３０とを備え、ステータコアのヨーク部外周面１２１Ｂから径方向内側に窪む溝部１２３を更に備え、筒状ケーシング３０に焼嵌めされることで生じるステータコア内の圧縮応力を有効に低減するよう、溝部１２３の底壁１２３Ａ、側壁１２３Ｂの寸法、形状、位置関係等を適切に設定する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のヨーク部と、このヨーク部の内周面から径方向内側に突出する複数のティース部と、を備えるステータコアと、前記ティース部に巻着されるコイルと、を備える電動機用ステータであって、
前記ヨーク部の外周面に、軸方向に沿って形成された複数の溝部と、
を更に備え、
この溝部の各々は、
底壁と、
前記底壁の側端辺から前記ヨーク部の径方向外側に向けて立ち上がる側壁とからなり、
下記式（１）で定義される、前記溝部の角占有率Ｒが、０．５０〜０．７０である、
電動機用ステータ。

Ｒ＝（Ａ°／３６０°）×Ｐ×１．５ （１）

前記式（１）において、
Ａ：前記ステータの水平断面視において、前記底壁の一端と前記ステータの中心点とを結ぶ線分と、前記底壁の他端と前記ステータの中心点とを結ぶ線分間の角度（°）
Ｐ：前記ステータに形成される極数

【請求項2】

前記溝部の前記角占有率Ｒが、０．５５〜０．６０である、
請求項１に記載の電動機用ステータ。

【請求項3】

下記式（２）で定義される、前記溝部の面積占有率Ｓが、０．０３６〜０．０４２である、
請求項１又は２に記載の電動機用ステータ。

Ｓ＝Ｓ１／Ｓ２ （２）

前記式（２）において、
Ｓ１：前記ステータの断面における全溝部の合計面積（ｍｍ^２）
Ｓ２：Ｓ１における場合と同一断面での前記ステータコア外径を直径とする円の面積（ｍｍ^２）

【請求項4】

水平断面視、前記底壁の幅は、前記ティース部の幅より広い、
請求項１から３のいずれか一項に記載の電動機用ステータ。

【請求項5】

水平断面視において、前記底壁の前記側端辺と、前記ヨーク部の内周面との最少距離を結ぶ線分の垂線が、前記底壁の幅方向と平行である、
請求項１から４のいずれか一項に記載の電動機用ステータ。

【請求項6】

水平断面視において、前記底壁の輪郭が、直線状である、
請求項１から５のいずれか一項に記載の電動機用ステータ。

【請求項7】

水平断面視において、前記底壁の輪郭が、前記ヨーク部外周面の輪郭と略同一の曲率を有するよう径方向外側に湾曲する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の電動機用ステータ。

【請求項8】

水平断面視において、前記側壁は、前記底壁の前記側端辺から略垂直に立ち上がる、
請求項１から７のいずれか一項に記載の電動機用ステータ。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一項に記載の電動機用ステータと、
前記電動機用ステータを収容する筒型ケーシングと、
前記電動機用ステータ内に配置され、前記電動機用ステータに対して回動可能に支持されるロータと、
を備える、
電動機。

【請求項10】

請求項９に記載の電動機と、
冷媒を圧縮するための圧縮機構と、
を備え、
前記電動機は、前記圧縮機構の回転要素を回動させる、
回転圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動機用ステータ、電動機、及び回転圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば空調機器用の圧縮機として、特許文献１に開示されるような回転圧縮機が用いられている。回転圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構とシャフト等で接続され、圧縮機構の回転要素を回動するための電動機と、圧縮機構及び電動機を密閉的に収容する筒型ケーシングとを備える。更に、回転圧縮機は、圧縮前の冷媒を導入する冷媒導入管と、回転圧縮機で圧縮された冷媒を吐出する冷媒吐出管とを備える。

【0003】

圧縮機構及び電動機（以下、「電動機等」と記す。）は、これらとほぼ同径の金属製の筒型ケーシングに焼嵌めされる。これにより、電動機の例えばステータコアの外側周面（及び圧縮機構の外側周面）と筒型ケーシングの内側周面とが接触し、電動機等が回転圧縮機に収容される。

【0004】

電動機等の動作時の静音性向上を図る目的や、衝撃が加わってもこれらを保持可能とするため、電動機等は、筒型ケーシングから強く加締められる。その結果、電動機等に強い圧縮応力が生じる。当該圧縮応力は、電動機のステータコアの鉄損を増大させる。鉄損が増大すれば、電動機の効率の低下を招くこととなる。この課題を解決するものとして、特許文献２に記載の技術が挙げられる。

【0005】

特許文献２に記載の技術は、本体ケーシングと、電動機とを備え、本体ケーシングと電動機のステータとの間に所定の隙間が設けられ、ステータの平面視において、ステータのティースの本数以上の溶接ポイントを筒状ヨーク部の外周面に設ける構造を備える。これにより、ケーシングからの強い圧縮応力を緩和させ、更に、ケーシングの剛性低下と、電動機を含む圧縮機の騒音の抑制を図る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００３−２５４２７０号公報

【特許文献2】特開２０１１−１０２５４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、電動機用ステータコアの外周面には、その軸方向に沿った溝部が形成される。この溝部は、圧縮機構で圧力を高められた冷媒の通路として機能する。特許文献２に記載のステータコアは、水平断面視において、円弧状に窪む溝部を備える。図５に、このような円弧状に窪む溝部を備えた電動機用ステータのケーシングからの圧縮応力シミュレーション結果を示す（なお、本願に添付の図５は、グレースケールであるため、別途物件提出書で提出する図５のカラー図も併せて参照されたい。）。

【0008】

図５に示されるように、円弧状溝部の底面中央付近、筒状ヨーク部内周のティース近傍領域、ケーシングとステータコアとの接触箇所の夫々に、強い局所応力が加わっていることが示された。このような局所応力は、ステータコアの鉄損を増大させることはもちろん、薄い電磁鋼板が積層されたステータコアに積層方向（以下、この方向を「回転軸方向」又は「軸方向」と言う場合がある。）の形状歪を発生させる。

【0009】

また、特許文献２に記載の技術において、前述のケーシングとステータコアの接触箇所は、溶接ポイント箇所と対応する。従って、溶接ポイントにも過度な応力が加わるため、溶接ポイントと電動機との係合強度に懸念が生じる。

【0010】

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、溶接ポイント等を用いずケーシングによって強く焼嵌めされた場合であっても、ステータコア内に生じる圧縮応力を大きく低減させる電動機用ステータを提供することを目的とする。また、当該電動機用ステータを備える電動機、及び回転圧縮機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明に係る電動機用ステータは、
筒状のヨーク部と、このヨーク部の内周面から径方向内側に突出する複数のティース部と、を備えるステータコアと、前記ティース部に巻着されるコイルと、を備える電動機用ステータであって、
前記ヨーク部の外周面に、軸方向に沿って形成された複数の溝部と、
を更に備え、
この溝部の各々は、
底壁と、
前記底壁の側端辺から前記ヨーク部の径方向外側に向けて立ち上がる側壁と、
を備え、
前記溝部の角占有率が、０．５０〜０．７０であることを特徴とする。
ここで、上記角占有率は、下式（１）により算出される値である。
式（１）：（Ａ°／３６０°）×Ｐ×１．５
ここで、Ａは、前記ステータの水平断面視において、前記溝部底壁の一端と前記ステータの中心点とを結ぶ線分と、前記底壁の他端と前記ステータの中心点とを結ぶ線分との間の角度（°）であり、Ｐは、ステータの極数である。
また、前記溝部の角占有率が、０．５５〜０．６０であることが、より好ましい。

【0012】

また、本発明に係る電動機用ステータは、
前記溝部の面積占有率が、０．０３６〜０．０４２であることが好ましい。
ここで、上記面積占有率は、下式（２）により算出される値である。
式（２）：面積Ｓ１ ｍｍ^２／面積Ｓ２ ｍｍ^２
ここで、Ｓ１は、ステータの任意の断面における全溝部の合計面積であり、Ｓ２は、同じ断面におけるステータコア外径を直径とする円の面積である。

【0013】

更に、本発明に係る電動機用ステータは、
水平断面視において、前記底壁の幅が、前記ティース部の幅より広いことが好ましい。

【0014】

更に、本発明に係る電動機用ステータは、
水平断面視において、前記底壁の前記側端辺と、前記ヨーク部の内周面との最少距離を結ぶ線分（狭小線）の垂線が、前記底壁の幅方向と平行であることが好ましい。

【0015】

更に、本発明に係る電動機用ステータは、
水平断面視において、前記底壁の輪郭が、直線状である、
又は、水平断面視において、前記底壁の輪郭が、前記ヨーク部外周面の輪郭と略同一の曲率を有するよう、前記ヨーク部の径方向外側に湾曲することが好ましい。

【0016】

更に、本発明に係る電動機用ステータは、
水平断面視において、前記側壁が、前記底壁の前記側端辺から略垂直に立ち上がることが好ましい。

【0017】

また、本発明に係る電動機は、
前記電動機用ステータと、
前記電動機用ステータを収容する筒型ケーシングと、
前記電動機用ステータ内に配置され、前記電動機用ステータに対して回動可能に支持されるロータと、
を備える。

【0018】

また、本発明に係る回転圧縮機は、
前記電動機と、
冷媒を圧縮するための圧縮機構と、
を備え、
前記電動機は、前記圧縮機構の回転要素を回動させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

本発明に係る電動機用ステータは、ステータコアの外周面から径方向内側に窪む溝部において、（１）角占有率：０．５０〜０．７０（より好ましくは、０．５５〜０．６０）、（２）面積占有率：０．０３６〜０．０４２、（３）水平断面視、ティース部の幅より広い底壁幅となるよう設計が施されている。そのため、ケーシングによって強く焼嵌めされた（圧縮された）場合であっても、ステータコア内の圧縮応力を大きく低減させることができる。従って、圧縮応力に起因するステータコアの鉄損を減少させることができる。また、圧縮応力が低減されるため、ステータコアに発生する積層方向の形状歪を防止することができる。また、本発明に係る電動機及び回転圧縮機は、前記電動機用ステータを備えるものであり、同様の技術的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係る回転圧縮機の垂直断面図。

【図2】本発明に係る電動機の水平断面図。

【図3】本発明に係る電動機ステータに加わる圧縮応力シミュレーション結果を示す図（図３をカラーで示したものを本願の物件提出書で提出する。）。

【図4】本発明に係る電動機ステータの部分拡大図。

【図5】従来の電動機用ステータに加わる圧縮応力シミュレーション結果を示す図（図５をカラーで示したものを本願の物件提出書で提出する。）。

【発明を実施するための形態】

【0021】

＜回転圧縮機＞
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。まず、図１を参照して、本実施形態に係る回転圧縮機１の全体構成を説明する。図１は、回転圧縮機１の垂直断面図である。

【0022】

図１に示されるように、回転圧縮機１は、電動機１０、圧縮機構２０、筒型ケーシング３０を備える。更に、回転圧縮機１は、圧縮前の冷媒を導入する冷媒導入管４０と、回転圧縮機１で圧縮された冷媒を吐出する冷媒吐出管５０を備える。本実施形態において、冷媒導入管４０は、アキュムレータ６０と接続される。

【0023】

電動機１０と圧縮機構２０とは、回転圧縮機１の軸方向上下に並んで配置される。このとき、電動機１０のロータ１４０と、圧縮機構２０の回転要素２１０（例えば、シリンダ２１１内で偏心回動する偏芯ローラ２１２等）とが連結され、電動機１０の回転運動が、圧縮機構２０の回転要素２１０に伝達される。その結果、回転要素２１０が回動し、圧縮機構２０に導入された冷媒の圧縮が行なわれる。

【0024】

電動機１０と圧縮機構２０の双方は、筒型ケーシング３０内に収容される。前述のように、電動機１０と圧縮機構２０とは、筒型ケーシング３０に焼嵌めされる。すなわち、電動機１０は、筒型ケーシング３０（胴部３１０）に接触した状態で収容される。

【0025】

圧縮機構２０で圧縮された冷媒は、後述する電動機用ステータ１１０とロータ１４０との間隙領域や、ステータ１１０の外周面に形成される溝部（後述する）と筒型ケーシング３０との間隙領域等を通過し、更に冷媒吐出管５０に向けて上昇する。これによって、冷媒導入管４０から筒型ケーシング３０に導入された冷媒が圧縮され、冷媒吐出管５０から排出される機構が実現される。

【0026】

筒型ケーシング３０は、有底で上部開口の胴部３１０と、胴部３１０の上部開口を覆う蓋部３２０を備える。蓋部３２０が胴部３１０に被せられることで、筒型ケーシング３０が、密閉される。本実施形態において、前述の冷媒吐出管５０は、蓋部３２０を貫通するよう、その中央部に設けられる。

【0027】

＜電動機＞
次に、図２を参照して、本実施形態に係る電動機１０を詳細に説明する。ここで、図２は、電動機１０の水平断面図である。本実施形態に係る電動機１０は、集中巻線型のモータである。図２に示されるように、電動機１０は、ステータ１１０、ロータ１４０等を備える。ステータ１１０は、複数の電磁鋼板を上下積層したものである。また、ロータ１４０も同様に、複数の電磁鋼板を上下積層したものである。また、ロータ１４０は、シャフト１４１に回転可能な状態で軸支される。ただし、ステータ１１０、ロータ１４０の素材や構成は、これに限られるものではない。

【0028】

ステータ１１０は、ステータコア１２０に加えて、ステータコア内に磁束を生じさせるコイル１３０を備える。図２に示されるように、ステータコア１２０は、筒状のヨーク部１２１と、ティース部１２２を備え、ティース部１２２にコイル１３０が巻着される。

【0029】

ステータコア１２０は、複数のティース部１２２を備える。複数のティース部１２２は、全て筒状ヨーク部１２１の内周面１２１Ａから径方向内側に伸びるよう設けられる。また、複数のティース部１２２は、ヨーク部内周面１２１Ａの周方向に沿い、各々所定間隔を隔てて配設される。

【0030】

本実施形態における各ティース部１２２は、図２に示されるような、コイル１３０が巻着される長尺のコイル巻着部１２２Ａと、コイル巻着部１２２Ａの幅ＴＷよりも幅広形状を有する扁平の先端部１２２Ｂとを備えている。先端部１２２Ｂが、ロータ１４０の外周面１４２と相対する。

【0031】

ステータ１１０に備わるコイル１３０は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３相であり、互いに星型結線されており、同時に３相中の２相が通電して駆動される１２０°矩形波通電である。もしくは３相が通電される１８０°正弦波通電である。図２に示されるように、本実施形態に係るステータ１１０は、１２個のティース部１２２の各々に巻着される合計１２個のコイル１３０を備える。従って、このステータ１１０を含む電動機１０の極数Ｐは、８である。

【0032】

ただし、電動機１０の極数Ｐは、これに限られるものではない。ティース部１２２の数を増やして、コイル数をこれより多くすることで、１０極以上の極を備えることができる。これに対して、ティース部１２２の数を減らして、コイル数をこれより少なくすることで、６極以下の極を備えることができる。

【0033】

ヨーク部１２１の外周面１２１Ｂには、その軸方向に沿って形成される複数の溝部１２３が設けられる。溝部１２３の各々は、ヨーク部１２１の径方向内側に窪むよう形成される。また、図２に示されるように、本実施形態における溝部１２３の各々は、ヨーク部１２１を挟んでティース部１２２と相対するよう配置される。更に、溝部１２３の各々は、ヨーク部１２１の上面側から底面側に渡って形成される。

【0034】

このように溝部１２３が設けられることにより、電動機１０が筒型ケーシング３０に収容される際、ヨーク部１２１と筒型ケーシング３０との間に貫通路が形成される。前述のように、圧縮機構２０で圧縮された冷媒は、貫通路としての溝部１２３を通過し、冷媒吐出管５０に向けて上昇する。

【0035】

溝部１２３の各々は、底壁１２３Ａと、底壁１２３Ａの側端辺１２３１から前記ヨーク部１２１の径方向外側に向けて立ち上がる側壁１２３Ｂを２つ備える。底壁１２３Ａと側壁１２３Ｂとの接合箇所は、角張るような形状や適切なＲ形状であってもよいし、丸みを帯びた形状であってもよい。

【0036】

ここで、水平断面視（すなわち図２）において、底壁１２３Ａの一端（すなわち、底壁１２３Ａと側壁１２３Ｂ１との接合箇所）とステータ１１０の中心点Ｏとを結ぶ線分と、底壁１２３Ａの他端（すなわち、底壁１２３Ａと側壁１２３Ｂ２との接合箇所）とステータ１１０の中心点Ｏとを結ぶ線分との間の角度をＡ°とし、ステータ１１０に形成される極数をＰ（本実施形態における極数は８個）とする場合、溝部１２３の角占有率Ｒを下記式（１）で定義する。

Ｒ＝（Ａ°／３６０°）×Ｐ×１．５ （１）

【0037】

上記角占有率Ｒが、０．５０〜０．７０である場合、ステータコア１２０内に生成される筒型ケーシング３０からの圧縮応力が大きく低減される。詳細は後述するが、溝部１２３の角占有率Ｒが、０．５０を下回る場合、溝部底壁１２３Ａに加えて、ヨーク部内周面１２１Ａにおいて隣り合うティース部１２２間の領域に、強い圧縮応力が広範に生じる。

【0038】

また、溝部１２３の角占有率Ｒが、０．７０を上回る場合、ヨーク部外周面１２１Ｂと筒型ケーシング３０との接触面積が少なくなり、筒型ケーシング３０とステータコア１２０との嵌合が解除され易い状態が生じ得る。それに加えて、角占有率Ｒが、０．７０を上回る場合、ヨーク部外周面１２１Ｂの筒型ケーシング３０との接触箇所１２４に強い圧縮応力が生じる。これにより、当該接触箇所１２４が破損する危険性が高まり、筒型ケーシング３０がステータコア１２０を安定に保持できない事態が生じ得る。

【0039】

これに対して、溝部１２３の角占有率Ｒが、０．５０〜０．７０の範囲内にある場合、溝部底壁１２３Ａに加わる圧縮応力が、上記の場合と比べて著しく低減される。また、ステータコア１２０の他の箇所にも、強い圧縮応力は生じない。従って、角占有率Ｒがこの数値範囲内にあることにより、ステータコア１２０内の圧縮応力を大きく低減させ、その結果、ステータコア１２０の鉄損の増大、ひいては電動機１０の動作効率低減を防ぐことができる。また、このようにステータコア１２０内に加わる圧縮応力を低減可能であるため、ステータコア１２０の積層方向の形状歪を防ぐことができる。

【0040】

更に、上記角占有率Ｒが、０．５５〜０．６０である場合、ステータコア１２０内に生成される筒型ケーシング３０からの圧縮応力が、上記数値範囲の条件（Ｒ：０．５０〜０．７０）に比べて、より大きく低減される。

【0041】

更に、水平断面視（すなわち図２）において、ステータ１１０の任意の断面における溝部１２３全ての合計面積（ｍｍ^２）をＳ１とし、これと同一断面におけるステータ１１０の面積（ｍｍ^２）をＳ２とする場合、溝部１２３の面積占有率Ｓを下記式（２）で定義する。

Ｓ＝Ｓ１／Ｓ２ （２）

【0042】

このとき、Ｓ２は、ステータ１１０の外径（中心点Ｏを通過するヨーク部外周面１２１Ｂの２点間の距離）φを直径とする円の面積である（例えば、ステータ１１０の外径φが１５０ｍｍの場合、Ｓ２は、１７，６６３ｍｍ^２である。ただし、円周率を３．１４として計算した。）。

【0043】

上記面積占有率Ｓが、０．０３６〜０．０４２である場合、筒型ケーシング３０によるステータコア１２０の安定保持、及びロータ１４０に十分な回転エネルギーを付与可能な磁界の生成能力を維持しながら、ステータコア１２０内に加わる圧縮応力を大きく低減させることができる。

【0044】

更に、上記面積占有率Ｓが、０．０３９〜０．０４１であることがより好ましい。面積占有率Ｓが、この数値範囲内であることで、ステータコア１２０内の圧縮応力低減効果が、より有効に発揮される。

【0045】

また、水平断面視における溝部底壁１２３Ａの幅ＢＷ（溝部側壁の一方１２３Ｂ１から他方１２３Ｂ２の距離）が、ティース部コイル巻着部１２２Ａの幅ＴＷに比べて長い程、特に、溝部底壁１２３Ａ近傍に生じる圧縮応力が大きく低減される。ただし、底壁１２３Ａの幅ＢＷが長すぎると、ステータコア外周面１２１Ｂと筒型ケーシング３０との接触領域が少なくなり、ステータコア１２０が筒型ケーシング３０から外れ易くなる。

【0046】

更に、図２に示されるように、水平断面視における溝部底壁１２３Ａの輪郭は、直線状であるか、又はヨーク部外周面１２１Ｂの輪郭と略同一の曲率を有するよう径方向外側に湾曲する形状であることが好ましい。

【0047】

底壁１２３Ａの輪郭形状を上記のようにすることで、ステータコア１２０に生じる圧縮応力、特に、底壁１２３Ａ近傍に生じる圧縮応力を大きく低減することができる。更に、底壁１２３Ａの輪郭が、ヨーク部外周面１２１Ｂの輪郭と略同一の曲率を有するよう径方向外側に湾曲する場合の方が、当該輪郭が直線状である場合と比べて、底壁１２３Ａ近傍に生じる圧縮応力をより低減させることができる。

【0048】

また、溝部側壁１２３Ｂの双方（１２３Ｂ１、１２３Ｂ２）が、底壁１２３Ａの側端辺１２３１から、ヨーク部１２１の径方向外側に向かって垂直に立ち上がることが好ましい。側壁１２３Ｂが底壁１２３Ａから垂直に立ち上がる構造とすることで、ステータコア１２０における溝部１２３の形成作業を容易に行え、且つステータコア１２０に生じる圧縮応力を低減させることができる。すなわち、複雑な形状を採用せずとも、ステータコア１２０に生じる圧縮応力を有効に低減させることができる。

【0049】

なお、上記において、ステータ１１０（ステータコア１２０）が、筒型ケーシング３０の胴部３１０に焼嵌められる態様を説明した。ただし、ステータ１１０（ステータコア１２０）と、筒型ケーシング３０との嵌合方法は、筒型ケーシング３０に対してステータ１１０が適切に保持されるものであれば、これに限られない。また、電動機１０として、モータが想定されるが、発電機であってもよい。モータの種類も特に限定されるものではない。

【実施例1】

【0050】

以上説明した電動機（モータ）用ステータに関して、具体的な実施の例を以下に記す。ただし、本発明は、下記の実施例により限定及び制限されるものではない。

【0051】

まず、図３及び図４を参照して、本発明に係る電動機用ステータの実施例及び比較例の詳細を説明する。ここで、図３は、各実施例及び比較例において、筒型ケーシング３０の胴部３１０に焼嵌めされたステータコア１２０に生じる圧縮応力のシミュレーション結果を示す。ここで、表示色が赤い領域程、応力が強く加わっており、表示色が青い領域程、応力が弱い。赤色と青色の間の色に関しては、橙、黄、緑、水色の順に圧縮応力が弱まる（なお、本願に添付の図３は、グレースケールであるため、別途物件提出書で提出する図３のカラー図も併せて参照されたい。図３（グレースケール）において、青色表示領域（圧縮応力が弱い領域）と赤色表示領域（圧縮応力が強い領域）の双方とも、区別の付かない状態で表示される。ここで、ティース部１２２の全域は青色で表示されている。また、筒型ケーシング３０の全域は赤色で表示されている。ヨーク部１２１には、濃淡が現れており、濃く表示される領域程、圧縮応力が強いことを示す。）。

【0052】

また、図４は、各実施例及び比較例に係るステータコア１２０の部分拡大図を示す。より詳しくは、ステータコア１２０の水平断面における、溝部底壁１２３Ａとヨーク部内周面１２１Ａとの最少距離を示す狭小線と、狭小線の垂線とを示す図である。ここで、上記狭小線とは、同一断面において、底壁側端辺１２３１と、前記ヨーク部内周面１２１Ａとの最小距離を結ぶ線分である。

【0053】

なお、各実施例及び比較例に関する、角占有率Ｒ、個々の溝部１２３の寸法（単位：ｍｍ）、ステータコア１２０に形成される全ての溝部１２３の合計面積（単位：ｍｍ^２）、面積占有率Ｓの値は、下表１の通りである。ここで、全ての実施例、比較例で用いられるステータコア１２０は、外径１５０ｍｍの断面円形状を有する。また、極数は８個である。

【0054】

【表1】

【0055】

図３に示されるように、角占有率Ｒが、０．５０〜０．７０の範囲内（より正確には、０．５５〜０．６０の範囲内）に収まる実施例１及び実施例２において、加わる圧縮応力が比較例に比べて大きく低減された。特に、溝部底壁１２３Ａ近傍に生じる圧縮応力の低減が顕著に現れた。このことから、ステータコア１２０において、角占有率Ｒの条件を前記数値範囲内にすることで、筒型ケーシング３０に焼嵌めされたステータコアに生じる圧縮応力を大きく低減可能であることが見出された。

【0056】

なお、比較例５において、溝部底壁１２３Ａに生じる圧縮応力は、実施例１及び実施例２に比べて少ない。しかしながら、ヨーク部１２１と筒型ケーシング３０との接触箇所１２４や、ヨーク部内周面１２１Ａのティース部１２２近傍箇所等の複数箇所に局所的で強い圧縮応力が生じている。接触箇所１２４にこのような局所的な圧縮応力が生ずれば、筒型ケーシング３０との係合が容易に解除される状態が形成されてしまう。また、局所的な圧縮応力は、ステータコア１２０の積層方向の形状（変形）歪を誘発しやすい。これに対して、実施例１、実施例２において、そのような局所的な圧縮応力は生じていない。

【0057】

ここで、図４に示される実施例１及び実施例２を参照すると、水平断面において、溝部底壁１２３Ａの側端辺１２３１と、ヨーク部内周面１２１Ａとの最少距離を結ぶ線分（狭小線）の垂線が、底壁１２３Ａの幅方向に略平行である場合に圧縮応力が低減されていることが分かる。これに対して、上記垂線が、底壁１２３Ａの幅方向と平行でない場合、それより強い圧縮応力が加わっている。従って、角占有率Ｒが、前述の数値範囲内にある場合であって、更に、狭小線が上記条件を満たす場合、ステータコア１２０に生じる圧縮応力を大きく低減可能であることが示唆された。

【0058】

また、図３を参照して、実施例１と実施例２とを比較すると、実施例１における溝部底壁１２３Ａ近傍の圧縮応力が、実施例２のそれに比べて低減されるというシミュレーション結果が得られた。実施例１は、ステータコア外周面１２１Ｂに対応するよう湾曲する溝部底壁１２３Ａを備えるものである。これに対して、実施例２は、直線状の底壁１２３Ａを備えるものである。従って、角占有率Ｒが０．５０〜０．７０の範囲内（より正確には、０．５５〜０．６０の範囲内）にある溝部１２３において、底壁１２３Ａの形状がステータコア外周面１２１Ｂに対応するよう湾曲する場合、底壁１２３Ａの形状が直線状である場合に比べて、より圧縮応力低減効果を発揮することが示唆された。

【0059】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

【符号の説明】

【0060】

１・・・・・・・回転圧縮機
１０・・・・・・電動機
１１０・・・・・ステータ
１２０・・・・・ステータコア
１２１・・・・・ヨーク部
１２２・・・・・ティース部
１２３・・・・・溝部
１２３Ａ・・・・溝部の底壁
１２３Ｂ・・・・溝部の側壁
１３０・・・・・コイル
１４０・・・・・ロータ
２０・・・・・・圧縮機構
２１０・・・・・回転要素
３０・・・・・・筒型ケーシング
３１０・・・・・筒型ケーシングの胴部
３２０・・・・・筒型ケーシングの蓋部
４０・・・・・・冷媒導入管
５０・・・・・・冷媒吐出管
６０・・・・・・アキュムレータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】