特許 7166117 電動機、圧縮機、および冷凍サイクル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-27

(45)【発行日】2022-11-07

(54)【発明の名称】電動機、圧縮機、および冷凍サイクル装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/46 20060101AFI20221028BHJP

【ＦＩ】

H02K3/46 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018179666

(22)【出願日】2018-09-26

(65)【公開番号】P2020054075

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-09-13

(73)【特許権者】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】東芝キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉山 裕太郎

(72)【発明者】

【氏名】妙摩 欣弘

【審査官】尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１７５９９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１３８５８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／００－ ３／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の固定子と、
前記固定子の内側に配置される回転子と、を備え、
前記固定子は、
筒状のヨーク、および前記ヨークの内側へ突出し、かつ間隔を隔てて周方向へ並ぶ複数のティースを有する鉄心と、
前記鉄心のそれぞれの端面に設けられる複数の絶縁端板と、
前記ティースのそれぞれと前記絶縁端板との間に巻き付けられる巻線と、を有し、
前記絶縁端板は、前記鉄心の端面側に突出する突起を有し、
前記鉄心は、前記突起が嵌め込まれる収容部を有し、
前記絶縁端板の前記突起は、前記突起の突出方向に延びる細隙で分割され、
前記鉄心の前記収容部は、一方の端面から他方の端面まで貫通する貫通孔であり、
前記突起は、前記鉄心の前記貫通孔に通じる第二孔を有している電動機。

【請求項2】

前記第二孔の開口径は、前記細隙の幅よりも大きい請求項１に記載の電動機。

【請求項3】

前記鉄心は、前記ヨークの内周面、かつ隣り合う前記ティースの間の部分に、前記鉄心の径方向外側へ向かって窪む凹部を有し、
隣り合う前記ティースおよび前記凹部に倣う絶縁シートを備える請求項１または２に記載の電動機。

【請求項4】

密閉容器と、
前記密閉容器に収容され、冷媒を圧縮可能な圧縮機構部と、
前記密閉容器に収容され、かつ前記圧縮機構部を駆動させる前記請求項１から３のいずれか１項に記載される電動機と、を備える圧縮機。

【請求項5】

請求項４に記載される圧縮機と、放熱器と、膨張装置と、吸熱器と、前記圧縮機、前記放熱器、前記膨張装置、および前記吸熱器を接続して冷媒を流通させる冷媒配管と、を備える冷凍サイクル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動機、圧縮機、および冷凍サイクル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄心に設けられる凹部と、絶縁部材に設けられて固定子の凹部に嵌め込み可能な凸部と、を備える電動機が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１７２８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

鉄心の凹部と絶縁部材の凸部との嵌め合いは、凹部に凸部を挿入する際に必要になる挿入力と、凹部に嵌め込まれた凸部によって一体化された鉄心と絶縁部材との保持力と、に影響する。挿入力が小さいほど鉄心と絶縁部材との組立は容易であり、保持力が大きいほど一体化された鉄心と絶縁部材とに巻線を容易に巻き付けられる。

【0005】

しかしながら、挿入力が小さすぎれば、巻線の巻き付けに支障のない保持力を得ることが難しくなり、挿入力が大きすぎれば、鉄心の凹部によって絶縁部材の凸部が削られてしまう（凸部が細くなる）。削られた凸部の屑は、電動機や圧縮機の動作に好ましくない。

【0006】

換言すると、従来の電動機の凹部と凸部との組合せでは、挿入力と保持力とを両立させることが困難だった。

【0007】

そこで、本発明は、鉄心と絶縁部材とを組み合わせる凹部と凸部との挿入力と保持力とを適宜に両立可能な電動機、圧縮機、および冷凍サイクル装置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】

【0008】

前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る電動機は、筒状の固定子と、前記固定子の内側に配置される回転子と、を備え、前記固定子は、筒状のヨーク、および前記ヨークの内側へ突出し、かつ間隔を隔てて周方向へ並ぶ複数のティースを有する鉄心と、前記鉄心のそれぞれの端面に設けられる複数の絶縁端板と、前記ティースのそれぞれと前記絶縁端板との間に巻き付けられる巻線とを有し、前記絶縁端板は、前記鉄心の端面側に突出する突起を有し、前記鉄心は、前記突起が嵌め込まれる収容部を有し、前記絶縁端板の前記突起は、前記突起の突出方向に延びる細隙で分割され、前記鉄心の前記収容部は、一方の端面から他方の端面まで貫通する貫通孔であり、前記突起は、前記鉄心の前記貫通孔に通じる第二孔を有している。

【0009】

また、本発明の実施形態に係る圧縮機は、密閉容器と、前記密閉容器に収容され、冷媒を圧縮可能な圧縮機構部と、前記密閉容器に収容され、かつ前記圧縮機構部を駆動させる前記電動機と、を備えている。

【0010】

さらに、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置は、前記圧縮機と、放熱器と、膨張装置と、吸熱器と、前記圧縮機、前記放熱器、前記膨張装置、および前記吸熱器を接続して冷媒を流通させる冷媒配管とを備えている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略的な図。

【図2】本発明の実施形態に係る電動機の固定子の分解斜視図。

【図3】本発明の実施形態に係る電動機の固定子の平面図。

【図4】本発明の実施形態に係る電動機の突起を径方向外側から見た図。

【図5】本発明の実施形態に係る電動機の突起を軸方向から見た図。

【図6】本発明の実施形態に係る電動機の鉄心のスロットおよび絶縁シートを軸方向から見た図。

【図7】本発明の実施形態に係る電動機の鉄心のスロットおよび絶縁シートを軸方向から見た図。

【図8】本発明の実施形態に係る電動機の固定子の部分的な断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明に係る電動機、圧縮機、および冷凍サイクル装置の実施形態について図１から図８を参照して説明する。なお、複数の図面中、同じまたは相当する構成には同一の符号が付されている。

【0013】

図１は、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の概略的な図である。

【0014】

図１に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１は、密閉型の圧縮機２と、放熱器３と、膨張装置５と、吸熱器６と、アキュームレーター７と、冷媒配管８と、を備えている。冷媒配管８は、圧縮機２と放熱器３と膨張装置５と吸熱器６とアキュームレーター７とを順次に接続して冷媒を流通させる。

【0015】

圧縮機２は、冷媒配管８を通じて吸熱器６を通過した冷媒を吸い込み、圧縮し、冷媒配管８を通じて高温高圧の冷媒を放熱器３へ吐き出す。

【0016】

圧縮機２は、縦置きされる円筒状の密閉容器１１と、密閉容器１１内の上半部に配置される電動機１２と、密閉容器１１内の下半部に配置される圧縮機構部１３と、電動機１２の回転駆動力を圧縮機構部１３へ伝達する回転軸１５と、回転軸１５を回転自在に支持する主軸受１６と、主軸受１６と協働して回転軸１５を回転自在に支持する副軸受１７と、を備えている。

【0017】

密閉容器１１は、上下方向に延びる円筒形状の胴部１１ａと、胴部の上端部を塞ぐ半球状または楕円状の鏡板１１ｂと、胴部の下端部を塞ぐ半球状または楕円状の鏡板１１ｃと、を備えている。

【0018】

密閉容器１１の上側の鏡板１１ｂには、冷媒の吐出用の吐出管８ａが接続されている。吐出管８ａは冷媒配管８に繋がれている。また、密閉容器１１の上側の鏡板１１ｂには、電力供給用の密封端子部１８が設けられている。

【0019】

電動機１２は、圧縮機構部１３を回転させる駆動力を発生させる。電動機１２は、例えばＤＣブラシレスモーターである。電動機１２は密閉容器１１の内壁に固定される筒状の固定子２１と、固定子２１の内側に配置され、かつ回転軸１５に固定される回転子２２と、固定子２１から引き出されて密封端子部１８に接続される複数の口出し線２３と、を備えている。

【0020】

回転子２２は、磁石収容孔（図示省略）を有する回転子鉄心２５と、磁石収容孔に収容される永久磁石と、を備えている。回転子２２は、固定子２１に対して回転可能であり、かつ回転軸１５に支持されている。回転子２２および回転軸１５の回転中心線Ｃは、実質的に固定子２１の中心線Ｐに一致している。

【0021】

複数の口出し線２３は、密封端子部１８を通じて固定子２１に電力を供給する配線であり、いわゆるリード線である。口出し線２３は、電動機１２の種類に応じて複数配線される。本実施形態では３本の口出し線２３が配線されている。

【0022】

回転軸１５は、電動機１２と圧縮機構部１３とを連結している。回転軸１５は、電動機１２が発生させる回転駆動力を圧縮機構部１３に伝達する。

【0023】

回転軸１５の中間部分１５ａは、電動機１２と圧縮機構部１３とを繋ぎ、主軸受１６によって回転可能に支持されている。回転軸１５の下端部分１５ｂは、副軸受１７によって回転可能に支持されている。主軸受１６および副軸受１７は、圧縮機構部１３の一部でもある。換言すると、回転軸１５は、圧縮機構部１３を貫通している。

【0024】

また、回転軸１５は、主軸受１６に支持されている中間部分１５ａと副軸受１７に支持されている下端部分１５ｂとの間に、偏心部２６を備えている。偏心部２６は、回転軸１５の回転中心線に不一致な中心を有する円盤、あるいは円柱である。

【0025】

圧縮機構部１３は、冷媒、つまり単一冷媒または混合冷媒を圧縮することができる。電動機１２が回転軸１５を回転駆動することによって、圧縮機構部１３は、冷媒配管８からガス状の冷媒を吸込んで圧縮し、かつ密閉容器１１内に吐出する。

【0026】

圧縮機構部１３は、円形のシリンダー室３１を有するシリンダー３２と、シリンダー室３１内に配置される環状のローラー３３と、を備えている。

【0027】

シリンダー３２は、密閉容器１１に複数箇所で溶接、例えばスポット溶接によって固定されている。シリンダー３２は、密閉容器１１内に圧縮機構部１３の全体を支えている。

【0028】

シリンダー室３１は、シリンダー３２の内側の空間であって、主軸受１６および副軸受１７によって閉鎖されている。シリンダー室３１は、回転軸１５の偏心部２６を収容している。

【0029】

主軸受１６は、ボルトなどの締結部材３４によってシリンダー３２に固定されている。主軸受１６には、シリンダー室３１内で圧縮された冷媒を吐出する吐出弁機構（図示省略）と、吐出弁機構に覆い被さる吐出マフラー３５と、が設けられている。吐出弁機構は、シリンダー室３１に接続されている。吐出弁機構は、圧縮機構部１３の圧縮作用にともないシリンダー室３１内の圧力と吐出マフラー３５内の圧力との圧力差が所定値に達したときに吐出ポートを開放して、圧縮された冷媒を吐出マフラー３５内に吐出する。吐出マフラー３５は、吐出マフラー３５の内外を繋ぐ吐出孔（図示省略）を有している。吐出マフラー３５内に吐出された圧縮冷媒は、吐出孔を通じて密閉容器１１内へ吐出される。

【0030】

副軸受１７は、ボルトなどの締結部材３６によってシリンダー３２に固定されている。

【0031】

ローラー３３は、偏心部２６の周面に嵌合されてシリンダー室３１内に収容され、外周面の一部をシリンダー室３１の内周面に線接触させている。ローラー３３は、回転軸１５の回転にともなって、外周面の一部をシリンダー室３１の内周面に線接触させながら偏心運動する。

【0032】

なお、ローラー３３とシリンダー３２との接触は直接的な接触ではなく、潤滑油３９の油膜（図示省略）を介在させた間接的なものであるが、説明の便宜のために、これら油膜を介した接触を単に「接触」と表現する。ローラー３３と偏心部２６との間、ローラー３３と主軸受１６との間、およびローラー３３と副軸受１７との間も同じである。

【0033】

吸込管７ａは、密閉容器１１を貫いて、シリンダー３２のシリンダー室３１に接続されている。シリンダー３２には、吸込管７ａに繋がってシリンダー室３１に到達する吸込孔（図示省略）が設けられている。

【0034】

圧縮機構部１３は、密閉容器１１に収容され、密閉容器１１の下部に配置されている。密閉容器１１の下部は潤滑油３９で満たされている。そして、圧縮機構部１３の大部分は、密閉容器１１内の潤滑油３９中に浸されている。

【0035】

次いで、電動機１２の固定子２１について詳しく説明する。

【0036】

図２は、本発明の実施形態に係る電動機の固定子の分解斜視図である。

【0037】

図３は、本発明の実施形態に係る電動機の固定子の平面図である。

【0038】

図２および図３に示すように本実施形態に係る電動機１２の固定子２１は、筒状のヨーク４１（いわゆる継鉄）、およびヨーク４１の内側へ突出し、かつ間隔を隔てて周方向へ並ぶ複数のティース４２を有する固定子鉄心４３と、固定子鉄心４３のそれぞれの端面４３ａ、４３ｂに設けられる複数の絶縁端板４５Ａ、４５Ｂと、複数の絶縁シート４７と、ティース４２のそれぞれと絶縁端板４５Ａ、４５Ｂとの間に巻き付けられる巻線４８と、を備えている。

【0039】

固定子２１は、例えば３相、９スロットの固定子である。巻線４８は、ティース４２毎に集中的に巻き付けられている。つまり、巻線４８は、いわゆる集中巻きである。

【0040】

なお、図２では、巻線４８が省略されている。

【0041】

また、固定子２１の中心線Ｐ（実質的に回転子２２の回転中心線Ｃに一致している）の方向を「軸方向」と呼ぶ。また、固定子２１の中心線Ｐに直行する平面において、固定子２１の中心線Ｐを通る方向を「径方向」と呼び、固定子２１の中心線Ｐを中心とする円周方向を「周方向」と呼ぶ。

【0042】

固定子鉄心４３は、軸方向に積層され、かつ一体化された複数の薄板（図示省略）を有している。薄板は、プレス等で打ち抜かれた電磁鋼板である。固定子鉄心４３は、軸方向の両端に平行な一対の端面４３ａ、４３ｂを有している。一方の端面４３ａには、絶縁端板４５Ａが設けられ、他方の端面４３ｂには、絶縁端板４５Ｂが設けられている。

【0043】

筒状のヨーク４１の中心線は、固定子２１の中心線Ｐに一致している。

【0044】

それぞれのティース４２は、ヨーク４１から径方向内側に延びている。それぞれのティース４２は、ヨーク４１から径方向内側へ向かって延びるティース基部４２ａと、ティース基部４２ａの先端側に設けられて周方向へ延びるティース先端部４２ｂと、を有している、ティース先端部４２ｂは、ヨーク４１の内側、つまり固定子２１を臨むティース先端面４２ｃを有している。

【0045】

ティース先端面４２ｃは、固定子２１の中心線Ｐを中心とする円弧形状に形成されている。回転子２２は、複数のティース先端面４２ｃによって画定される回転子収容空間４３ａ内に配置されている。回転子２２の外周面とティース先端面４２ｃとの間には、空隙が隔てられている。

【0046】

ヨーク４１、および周方向に隣接する２つのティース４２は、スロット４３ｂを画定している。スロット４３ｂは、隣接する２つのティース４２のティース先端部４２ｂの間にスロット開口部を有している。

【0047】

また、固定子鉄心４３は、固定子鉄心４３の一方の端面４３ａから他方の端面４３ｂまで貫通する貫通孔である第一孔４９を有している。第一孔４９は、固定子鉄心４３の外周縁部、かつティース４２の根元部分に配置されている。第一孔４９は、固定子２１の中心線Ｐに実質的に平行に延びている。

【0048】

絶縁シート４７は、スロット４３ｂに挿入されている。絶縁シート４７は、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）をシート状に形成したものである。絶縁シート４７は、固定子鉄心４３の端面４３ａ、４３ｂから軸方向に突出している。そのため、絶縁シート４７は、固定子鉄心４３の端面４３ａと絶縁端板４５Ａとの境界部分、および固定子鉄心４３の端面４３ｂと絶縁端板４５Ｂとの境界部分における絶縁不良を防止することができる。

【0049】

なお、図２では、ある１つのスロット４３ｂに設けられた絶縁シート４７が代表して図示され、他のスロット４３ｂに設けられた絶縁シート４７は省略されている。

【0050】

絶縁端板４５Ａ、４５Ｂは、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、液晶ポリマー（Liquid Crystal Polymer、Liquid Crystal Plastic、ＬＣＰ、半・全芳香族ポリエステル）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）の一体成型品である。絶縁端板４５Ａ、４５Ｂは同じ構成を有している。そこで、以下の説明では絶縁端板４５Ｂの説明は省略し、絶縁端板４５Ａについて説明する。

【0051】

絶縁端板４５Ａは、環状の外壁部材５１と、外壁部材５１の内側に配置され、かつ間隔を空けて周方向へ並ぶ複数の内壁部材５２と、外壁部材５１とそれぞれの内壁部材５２を連結する複数の連結部材５３と、を備えている。

【0052】

外壁部材５１は、径方向に薄く、軸方向に延び、かつ周方向にひと続きのリングである。

【0053】

それぞれの内壁部材５２は、径方向に薄く、軸方向および周方向へ延びる円弧状の板体である。複数の内壁部材５２は、環状に並んでいる。

【0054】

連結部材５３は、外壁部材５１の内周面と内壁部材５２の径方向外側の面との間に架け渡されている。

【0055】

外壁部材５１、内壁部材５２、連結部材５３は、巻線４８の端部を収容する空間を区画している。

【0056】

また、絶縁端板４５Ａは、固定子鉄心４３の端面４３ａに接する端面（図示省略）を有している。絶縁端板４５Ａの端面は、外壁部材５１、内壁部材５２、および連結部材５３に跨がっている。

【0057】

複数の内壁部材５２の径方向内側の面５２ａ（内周面５２ａ）に画定される空間４５ａは、固定子鉄心４３の回転子収容空間４３ａに対向している。外壁部材５１、隣接する２つの内壁部材５２および連結部材５３によって画定される空間４５ｂは、固定子鉄心４３のスロット４３ｂに対向している。

【0058】

絶縁端板４５Ａの外壁部材５１、内壁部材５２、および連結部材５３は、それぞれ固定子鉄心４３のヨーク４１、ティース４２のティース先端部４２ｂ、およびティース基部４２ａに隣合わさるように配置される。

【0059】

なお、内壁部材５２の内周面５２ａは、ティース４２のティース先端面４２ｃより回転子２２側、つまり径方向内側に突出しない。また、外壁部材５１の径方向外側の面５１ａ（外周面５１ａ）は、ヨーク４１の外周面４１ａより外側、つまり径方向外側突出しない。

【0060】

ティース４２のティース先端面４２ｃは、固定子鉄心４３の内周面に対応する。ヨーク４１の外周面４１ａは、固定子鉄心４３の外周面に対応する。内壁部材５２の内周面５２ａは、絶縁端板４５Ａの内周面に対応する。外壁部材５１の外周面５１ａは、絶縁端板４５Ａの外周面に対応する。

【0061】

巻線４８は、集中巻き方式により、固定子鉄心４３のティース４２のティース基部４２ａと絶縁端板４５Ａの連結部材５３、絶縁端板４５Ｂの連結部材５３に巻き付けられている。

【0062】

また、固定子２１は、絶縁端板４５Ａを固定子鉄心４３に位置決めする位置決機構５５を備えている。

【0063】

位置決め機構５５は、絶縁端板４５Ａの外壁部材５１、内壁部材５２、および連結部材５３が、固定子鉄心４３のヨーク４１、ティース先端部４２ｂ、およびティース基部４２ａに隣り合うように、絶縁端板４５Ａを固定子鉄心４３に位置決めする。

【0064】

位置決め機構５５は、絶縁端板４５Ａ、４５Ｂのそれぞれに設けられ、絶縁端板４５Ａ、４５Ｂのそれぞれと固定子鉄心４３との位置関係を定める突起６１と、固定子鉄心４３に設けられて、絶縁端板４５Ａ、４５Ｂの突起６１が嵌め込まれる収容部である第一孔４９と、を備えている。なお、固定子鉄心４３の収容部である第一孔４９は、貫通孔でなくても良い。

【0065】

第一孔４９と突起６１との形状は、突起６１を第一孔４９に嵌合可能な限り、種々の形状に設定することができる。位置決め機構５５は、複数あれば良い。

【0066】

第一孔４９が固定子鉄心４３における磁束の流れを妨げないよう、位置決め機構５５が配置されていることが好ましい。例えば、第一孔４９は、ヨーク４１を貫通していることが好ましい。また、第一孔４９の中心は、ティース４２を周方向へ二等分する仮想的な面に配置されていることが好ましい。

【0067】

突起６１は、絶縁端板４５Ａの外壁部材５１の外周面に設けられ、径方向外側へ延びる片持ち状の支持部６２（いわゆるブラケット）から突出している。支持部６２は、絶縁端板４５Ａの外壁部材５１に一体成形されている。突起６１は、絶縁端板４５Ａの端面４５ｃから軸方向に突出している。

【0068】

次いで、絶縁端板４５Ａ、４５Ｂの突起６１について詳しく説明する。

【0069】

図４は、本発明の実施形態に係る電動機の突起を径方向外側から見た図である。

【0070】

図５は、本発明の実施形態に係る電動機の突起を軸方向から見た図である。

【0071】

なお、図４は、図２における実線矢印Ａの方向へ突起６１を見た図である。図５は、図４における実線矢印Ｂの方向へ突起６１を見た図である。

【0072】

図４および図５に示すように、本実施形態に係る電動機１２の突起６１は、突起６１の突出方向に延びる細隙６３で複数に分割されている。

【0073】

本実施形態に係る突起６１は、細隙６３によって二等分されている。細隙６３は、突起６１を固定子２１の周方向へ分割している。つまり、細隙６３は、突起６１の突出長さの全長に渡り、かつ固定子２１の径方向に延びている。

【0074】

なお、突起６１は、３つ以上に分割されていても良い。このとき、突起６１の分割の態様は、固定子鉄心４３と絶縁端板４５Ａ、４５Ｂとの周方向における位置ずれよりも、固定子鉄心４３と絶縁端板４５Ａ、４５Ｂとの同心度を優先することが好ましい。

【0075】

突起６１は、細隙６３によって軸径を弾性的に変化させることができる。つまり、突起６１は、固定子鉄心４３の第一孔４９に嵌め込まれる際に、挿入に無理のない軸径に変形することができる。また、突起６１は、固定子鉄心４３の第一孔４９に嵌め込まれた後には、挿入時に生じた変形に起因する復元力を第一孔４９から突起６１が抜け出すことを防ぐ抵抗力に変換させ、固定子鉄心４３と絶縁端板４５Ａとの結合力を向上させる。換言すると、細隙６３を有する突起６１は、突起６１の第一孔４９への挿入力を低減し、かつ位置決め機構５５の保持力を向上させる。

【0076】

さらに、位置決め機構５５は、第一孔４９に挿入される突起６１の屑（樹脂の屑、絶縁端板４５Ａの屑）の発生を抑制できる。

【0077】

支持部６２は、突起６１の根元部６１ａの周りに、絶縁端板４５Ａの端面４５ｃよりも窪んだ凹部６５を有している。凹部６５は、第一孔４９の開口縁（エッジ）と突起６１の根元部６１ａとの接触に起因する絶縁端板４５Ａと固定子２１との間の隙間の発生を防止する。

【0078】

凹部６５は、突起６１の径方向に、実質的に一様な隙間を隔てる環状溝である。そのため、凹部６５は、突起６１を支持する支持部６２の強度および剛性に実質的な影響を及ぼさない。

【0079】

突起６１の細隙６３は、凹部６５に達している。そのため、突起６１は、固定子鉄心４３の第一孔４９に嵌め込まれる部分、つまり凹部６５の外側に突出している部分を、第一孔４９に適合するように突起６１の軸径を容易に変化させることができる。

【0080】

突起６１は、固定子鉄心４３の第一孔４９に通じる第二孔６７を有している。第二孔６７は、突起６１を突出方向に貫き、突起６１の中心を通っている。第二孔６７は、突起６１および支持部６２を貫いている。つまり、密閉容器１１の下方側から順に、絶縁端板４５Ｂの第二孔６７、固定子鉄心４３の第一孔４９、および絶縁端板４５Ａの第二孔６７は、固定子２１の下方領域（圧縮機構部１３が配置されている領域）と固定子２１の上方領域（密閉容器１１の上側の鏡板１１ｂの内面を望む領域）とを繋いでいる。

【0081】

ところで、第二孔６７は、固定子２１の下方領域と上方領域とを繋ぐ冷媒の流通路の一部である一方、突起６１を貫く構造上、突起６１が嵌め込まれる固定子鉄心４３の第一孔４９よりも流路断面積（開口径）が小さくならざるを得ない。そこで、第二孔６７の開口径ｄは、細隙６３の幅Ｗよりも大きい。そのため、第二孔６７は、固定子２１の下方領域と上方領域との間の圧力損失を低減させて、圧縮機構部１３から吐出された冷媒を、圧縮機２の吐出管８ａへより多く流通させることができる。

【0082】

なお、突起６１の先端部は、先細ったテーパ形状を有している。そのため、突起６１を固定子鉄心４３の第一孔４９に嵌め込む際に、突起６１を第一孔４９に容易に差し込むことができる。

【0083】

また、絶縁端板４５Ａが樹脂の一体成型品の場合には、突起６１は、その全長に渡って先細っていることが好ましい。

【0084】

次いで、固定子鉄心４３および絶縁シート４７について詳しく説明する。

【0085】

図６および図７は、本発明の実施形態に係る電動機の鉄心のスロットおよび絶縁シートを軸方向から見た図である。

【0086】

図６は、固定子２１に巻線４８が巻き付けられる前の状態を概略的に示し、図７は、固定子２１に巻線４８が巻き付けられた後の状態を概略的に示している。

【0087】

図６および図７に示すように、本実施形態に係る電動機１２の固定子鉄心４３は、ヨーク４１の内周面４１ｂ、かつ隣り合うティース４２の間の部分に、固定子鉄心４３の径方向外側へ向かって窪む凹部７１を有している。つまり、凹部７１は、スロット４３ｂを画定する壁面のうち、ヨーク４１の内周面４１ｂに設けられている。凹部７１は、スロット４３ｂのスロット開口部へ向かって開放されている。また、凹部７１を周方向へ二等分する仮想的な線分は、スロット４３ｂを周方向へ二等分する仮想的な線分に一致している。換言すると、軸方向から見た凹部７１は、スロット４３ｂを周方向へ二等分する仮想的な線分を中心にして、両脇のティース４２へ向かって窪んでいる。

【0088】

また、凹部７１は、固定子鉄心４３の一方の端面４３ａから他方の端面４３ｂに達している。

【0089】

絶縁シート４７は、隣り合うティース４２、および凹部７１を含むヨーク４１の内周面４１ｂに倣っている。

【0090】

ここで、固定子２１に巻線４８が巻き付けられる前の状態（図６）では、絶縁シート４７は、凹部７１の壁面に接触するように、極力、凹部７１の奥（底）へ倣った状態で配置される。

【0091】

そして、固定子２１に巻線４８を巻き付けると（図７）、絶縁シート４７には、ティース４２へ引き付けられる、または押し付けられるような力Ｆが作用する（図７中の実線矢印Ｆ）。この力Ｆの分力Ｆｙは、ある１つの絶縁シート４７を、径方向内側（スロット４３ｂのスロット開口部の方向）へ引き込むように作用する。

【0092】

このとき、凹部７１のない従来の電動機では、絶縁シートのうち、巻線に押さえ付けられていない部位、つまりヨークの内周面に倣っている部位は、径方向内側（スロットのスロット開口部の方向）へ引き込まれてヨークの内周面から離れてしまう（図７中に二点鎖線で示す絶縁シートＰＡ）。ヨークの内周面から離れた絶縁シートＰＡは、巻線の巻き付けに用いられる工具、例えば巻線ノズルの移動を妨げ、巻線の品質を低下させる。また、ヨークの内周面から離れた絶縁シートＰＡは、巻線から作用する力Ｆによって引き伸ばされて薄くなる可能性がある。薄くなった絶縁シートＰＡは、絶縁耐力を低下させる。

【0093】

そこで、本実施形態に係る固定子２１は、凹部７１と、凹部７１に倣う絶縁シート４７を備えている。換言すると、本実施形態に係る絶縁シート４７は、凹部７１に倣う部分を、いわゆる弛みを備えている。この絶縁シート４７の弛み（凹部に倣う部分）は、巻線４８をティース４２に巻き付けることで絶縁シート４７に作用する力Ｆによって、絶縁シート４７がヨーク４１の内周面４１ｂから離れてしまうことを防ぐ。また、絶縁シート４７の弛み（凹部に倣う部分）は、力Ｆによって絶縁シート４７が引き伸ばされて薄肉化してしまうことを防いでいる。つまり、本実施形態に係る固定子２１では、ヨーク４１の内周面４１ｂから離れた絶縁シート４７が、巻線４８を巻き付けに用いられる工具（図示省略）、例えば巻線ノズルの移動を妨げることがない。また、絶縁シート４７が薄くなって、絶縁耐力が低下することもない。

【0094】

なお、ヨーク４１における磁束の流れを妨げないよう、径方向における凹部７１の深さは、小さい（浅い）ことが好ましい。凹部７１は、力Ｆによって絶縁シート４７の弛み部分が凹部７１の外側へ移動することのない深さ寸法を有していることが好ましい。

【0095】

次いで、絶縁端板４５Ａ、４５Ｂおよび絶縁シート４７について詳しく説明する。

【0096】

図８は、図３のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における、本発明の実施形態に係る電動機の固定子の部分的な断面図である。

【0097】

図８に示すように、本実施形態に係る電動機１２の絶縁端板４５Ａは、絶縁シート４７を保持する保持部７２を備えている。

【0098】

保持部７２は、固定子鉄心４３の端面４３ａから突出している絶縁シート４７の突出部分４７ａを保持している。具体的には、保持部７２は、突出部分４７ａを差し込む凹部７５を有している。凹部７５は、絶縁端板４５Ａの端面４５ｃ（固定子鉄心４３の端面４３ａ）に開口し、軸方向へ固定子鉄心４３から離れるように窪んでいる。

【0099】

また、保持部７２は、固定子鉄心４３のヨーク４１に設けられる凹部７１の軸方向における延長上に配置されている。周方向における保持部７２の幅、つまり、凹部７１で保持する絶縁シート４７の幅は、凹部７１の幅と実質的に同じであっても良いし、凹部７１よりも幅広であっても良いし、凹部７１よりも幅狭であっても良い。

【0100】

保持部７２は、巻線４８をティース４２に巻き付けることで絶縁シート４７に作用する力Ｆによって、絶縁シート４７がヨーク４１の内周面４１ｂから離れてしまうことを防ぐ。特に、保持部７２は、絶縁シート４７の突出部分４７ａを保持しておくことで、絶縁シート４７に作用する力Ｆによって、絶縁シート４７が固定子鉄心４３の凹部７１の外側へ移動することを妨げる。

【0101】

このように本実施形態に係る冷凍サイクル装置１、圧縮機２、および電動機１２は、一方の端面４３ａから他方の端面４３ｂへ達する第一孔４９を有する固定子鉄心４３と、第一孔４９に挿入されて絶縁端板４５Ａ、４５Ｂと固定子鉄心４３との位置関係を定める突起６１を有する絶縁端板４５Ａ、４５Ｂと、を備えている。そして、突起６１は、突起６１の突出方向に延びる細隙６３で分割されている。細隙６３で分割された突起６１は、弾性的に軸径を変形させることができる。そのため、軸径を弾性的に変化させることができない従来の突起と比べて、本実施形態に係る突起６１は、第一孔４９に嵌め込まれる際に必要な力（挿入力）を低下させ、かつ第一孔４９に対する保持力を向上させることができる。また、軸径を弾性的に変化させることができない従来の突起と比べて、突起６１は、第一孔４９に嵌め込まれる際に軸径を適宜に変形させるため、屑（削れ屑）が発生しにくい。

【0102】

また、冷凍サイクル装置１、圧縮機２、および電動機１２は、固定子鉄心４３の第一孔４９に通じる第二孔６７を有する突起６１を備えている。そのため、冷凍サイクル装置１、圧縮機２、および電動機１２は、固定子２１の軸方向の両端面４３ａ、４３ｂ間で通気のための通路断面積を増大させることができる。このことは、電動機１２を圧縮機２に適用する際には、圧縮機構部１３と吐出管８ａとの間の圧力損失を低減させることに寄与する。

【0103】

さらに、冷凍サイクル装置１、圧縮機２、および電動機１２は、細隙６３の幅よりも大きい開口径の第二孔６７を有している。そのため、冷凍サイクル装置１、圧縮機２、および電動機１２は、固定子２１の軸方向の両端面４３ａ、４３ｂ間で通気のための通路断面積をさらに増大させることができる。

【0104】

また、冷凍サイクル装置１、圧縮機２、および電動機１２は、ヨーク４１の内周面４１ｂ、かつ相互に隣り合うティース４２の間の部分に、固定子鉄心４３の径方向外側へ向かって窪む凹部７１と、隣り合うティース４２および凹部７１に倣う絶縁シート４７と、を備えている。そのため、冷凍サイクル装置１、圧縮機２、および電動機１２は、巻線４８をティース４２に巻き付けることによって生じる力Ｆによる、径方向内側向きの絶縁シート４７の変形を低減する。つまり、冷凍サイクル装置１、圧縮機２、および電動機１２は、巻線４８の品質の低下、および絶縁耐力の低下を防ぐことができる。

【0105】

したがって、本実施形態に係る冷凍サイクル装置１、圧縮機２、および電動機１２によれば、固定子鉄心４３と絶縁端板４５Ａ、４５Ｂとを組み合わせる第一孔４９と突起６１との挿入力と保持力とを適宜に両立できる。

【0106】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0107】

１…冷凍サイクル装置、２…圧縮機、３…放熱器、５…膨張装置、６…吸熱器、７…アキュームレーター、７ａ…吸込管、８…冷媒配管、８ａ…吐出管、１１…密閉容器、１１ａ…胴部、１１ｂ…鏡板、１１ｃ…鏡板、１２…電動機、１３…圧縮機構部、１５…回転軸、１５ａ…中間部分、１５ｂ…下端部分、１６…主軸受、１７…副軸受、１８…密封端子部、２１…固定子、２２…回転子、２３…口出し線、２５…回転子鉄心、２６…偏心部、３１…シリンダー室、３２…シリンダー、３３…ローラー、３４…締結部材、３５…吐出マフラー、３６…締結部材、３９…潤滑油、４１…ヨーク、４１ａ…ヨークの外周面、４１ｂ…ヨークの内周面、４２…ティース、４２ａ…ティース基部、４２ｂ…ティース先端部、４２ｃ…ティース先端面、４３…固定子鉄心、４３ａ…回転子収容空間、４３ｂ…スロット、４４ａ、４４ｂ…固定子鉄心の端面、４５Ａ、４５Ｂ…絶縁端板、４５ａ…空間、４５ｂ…空間、４５ｃ…端面、４７…絶縁シート、４７ａ…突出部分、４８…巻線、４９…第一孔、５１…外壁部材、５１ａ…外周面、５２…内壁部材、５２ａ…内周面、５３…連結部材、５５…位置決め機構、６１…突起、６１ａ…根元部、６２…支持部、６３…細隙、６５…突起の根元の凹部、６７…第二孔、７１…スロットの凹部、７２…保持部、７５…保持部の凹部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】