特許 7626603 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-27

(45)【発行日】2025-02-04

(54)【発明の名称】電動機及び回転圧縮機

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/14 20060101AFI20250128BHJP

   H02K 1/16 20060101ALI20250128BHJP

   H02K 1/22 20060101ALI20250128BHJP

   H02K 1/2706 20220101ALI20250128BHJP

【ＦＩ】

H02K1/14 Z

H02K1/16 C

H02K1/22 A

H02K1/2706

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020176559

(22)【出願日】2020-10-21

(65)【公開番号】P2022067776

(43)【公開日】2022-05-09

【審査請求日】2023-07-07

【前置審査】

(73)【特許権者】

【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】100196069

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 高弘

(72)【発明者】

【氏名】後藤 太我

(72)【発明者】

【氏名】簗島 俊人

(72)【発明者】

【氏名】竹澤 正昭

(72)【発明者】

【氏名】中山 善友

【審査官】中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０４２８８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０８０６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５５５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３８５３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／００ － １／１６

Ｈ０２Ｋ １／１８ － １／２６

Ｈ０２Ｋ １／２８ － １／３４

Ｈ０２Ｋ １／２７０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータと、
ロータの外側に設けられるティースを含むステータと、
を備え、
ロータの回転方向正側に向かうに従い深く切り欠かれる第１切欠部が、ロータの外周面に形成され、
前記回転方向正側に向かうに従い深く切り欠かれる第２切欠部が、ティースにおける前記回転方向正側の内側端に形成され、
前記ティースは、本体部と、本体部の内端側に設けられる幅広部とを備え、
前記幅広部は、前記回転方向正側に延出する第１延出端部と、回転方向逆側に延出する第２延出端部を含み、
前記内側端は、第１延出端部の内側端に対応し、
前記第２延出端部には切欠部が形成されておらず、前記第１切欠部よりも前記ロータの回転方向逆側に配される第１外端部は、平面視において、前記ロータの回転中心を中心とする円弧を成し、前記ティースの前記第２切欠部よりも前記回転方向逆側に配される部分の内端面は、平面視において、前記円弧と同心円状の形状を成し、
更に、下式１の条件を満たす、
電動機。
（式１） ０．１≦Ａ／Ａ’≦０．９ 且つ ０．１≦Ｂ／Ｂ’≦０．７
式１におけるＡは、第２切欠部の奥行方向の寸法である。
式１におけるＡ’は、第２切欠部が設けられていないと仮定した場合の第１延出端部の奥行方向の寸法である。
式１におけるＢは、第２切欠部の回転方向の寸法である。
式１におけるＢ’は、第２切欠部が設けられていないと仮定した場合の第１延出端部の内側端から幅広部内端の中央に至るまでの寸法である。

【請求項2】

下式２の条件を満たす、
請求項１に記載の電動機。
（式２） ０．４≦Ａ／Ａ’≦０．６ 且つ ０．３≦Ｂ／Ｂ’≦０．７

【請求項3】

ロータに複数の磁極が設けられ、
ロータの外周面に沿う各磁極の外端は、平面視において、ロータの回転中心を中心とする円弧を成す第１外端部と、前記回転中心から径方向外側に所定距離離れた位置を中心とする円弧を成す第２外端部とを含み、
第２外端部が、第１外端部より前記回転方向正側に配される、
請求項１または２に記載の電動機。

【請求項4】

第１外端部に対応する前記円弧の径をＲ１し、第２外端部に対応する前記円弧の径をＲ２とするＲ１とＲ２との関係が、下式３の条件を満たす、
請求項３に記載の電動機。
（式３） ２≦Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）≦５

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動機を備える、
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、回転圧縮機が提供されている。回転圧縮機は、ステータ、ロータ、ロータの回転軸（クランク軸）を備える電動機と、回転軸を介して電動機と接続され、電動機の動作によって駆動される回転圧縮機構とを備える。

【0003】

電動機として、ＤＣモータが例示される。ＤＣモータにおいて、ステータのコイルに印加される交流電流の作用で生成される駆動磁界がロータを回転させ、回転トルクが得られる。一方、ＤＣモータのロータが高速回転する際、ステータの径方向側に大きな磁気吸引・反発力（以下、単に「吸引力」と言う。）が生じる。その結果、ステータ及びステータを収容する密閉容器が大きく振動し、回転圧縮機から騒音が生じる。このような、ＤＣモータを用いた回転圧縮機における課題を解決するための技術が、例えば、下記特許文献１に開示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－８０６３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示の技術は、永久磁石を含む磁極が周方向に所定間隔で配されるロータをステータの内側に備えるインナロータ型のＤＣモータであって、ロータの各磁極の外周面が、ロータの回転方向正側に向かうに従い漸次深くなるよう断面円弧状に切除された切欠部を有するＤＣモータに関する。ロータの外周面に前記形状の切欠部を設けることで、ロータとステータとの間のエアギャップ（間隙）における急激な磁束密度の変化が緩和され、ステータに作用する吸引力が低減される。これにより、ＤＣモータ動作時の騒音を抑えることができる。

【0006】

ところで、ＤＣモータにおけるロータの回転に伴い、ステータのコイルに誘起電圧が生成される。ロータが一定速度で回転する場合、一のコイルに生じる誘起電圧は、例えば、所定周波数の正弦波状に変化する。しかしながら、特許文献１のＤＣモータのように、前記形状の切欠部を含むロータを用いると、切欠部を備えない一般のロータに比べれば、誘起電圧の歪率が低減されるが、まだまだ多くの高調波成分が残されることが確認された。誘起電圧に高調波成分が残ることは、インバータによるコイル印加電流の制御性やモータ出力の効率向上を低減させる可能性がある点で好ましくない。

【0007】

ここで、誘起電圧に高調波成分が残される要因の一つとして、一般のロータを備えたＤＣモータに比べて、ステータに作用する吸引力や誘起電圧の歪率低減に寄与した前記ロータの外周面の形状（切欠部を設けた形状）に、ロータの外周面に対向するステータのティース先端面（内端面）の形状が対応していないことが挙げられる。

【0008】

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、ステータのティース内端面の形状を、切欠部が形成されるロータ外周面の形状に対応させることで、誘起電圧の歪率を更に低減可能な電動機の提供を目的とする。また、この電動機を備える回転圧縮機の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る電動機は、
ロータと、
ロータの外側に設けられるティースを含むステータと、
を備え、
ロータの回転方向正側に向かうに従い深く切り欠かれる第１切欠部が、ロータの外周面に形成され、
前記回転方向正側に向かうに従い深く切り欠かれる第２切欠部が、ティースにおける前記回転方向正側の内側端に形成され、
前記ティースは、本体部と、本体部の内端側に設けられる幅広部とを備え、
前記幅広部は、前記回転方向正側に延出する第１延出端部と、回転方向逆側に延出する第２延出端部を含み、
前記内側端は、第１延出端部の内側端に対応し、
更に、下式１の条件を満たす。
（式１） ０．１≦Ａ／Ａ’≦０．９ 且つ ０．１≦Ｂ／Ｂ’≦０．７
式１におけるＡは、第２切欠部の奥行方向の寸法である。
式１におけるＡ’は、第２切欠部が設けられていないと仮定した場合の第１延出端部の奥行方向の寸法である。
式１におけるＢは、第２切欠部の回転方向の寸法である。
式１におけるＢ’は、第２切欠部が設けられていないと仮定した場合の第１延出端部の内側端から幅広部内端の中央に至るまでの寸法である。

【0010】

本発明のこの態様によれば、ロータの回転方向正側に向かうに従い深く切り欠かれる第１切欠部が、ロータの外周面に形成されると共に、前記回転方向正側に向かうに従い深く切り欠かれる第２切欠部が、ティースにおける前記回転方向正側の内側端に形成されるため、ロータ回転の際にステータのコイルに生じる誘起電圧の歪率を更に低減できる。

【0011】

ここで、誘起電圧の歪率とは、ロータ回転角の変化に応じて得られる誘起電圧の波形から基本波成分（実効値：Ｖ_１）と各高調波成分（実効値：Ｖ_２，Ｖ_３，・・・，Ｖ_ｎ）とを分離し、これらの実効値を用いた下式によって算出される値である。

【0012】

【数1】

【0013】

なお、誘起電圧の波形から基本波成分と各高調波成分を分離する手段として、例えば、測定された誘起電圧の波形を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）し、基本波成分と他の高調波成分に対応する各周波数成分を分離するなどの手段が挙げられる。ただし、これに限定されない。

【0015】

更に、本発明に係る電動機は、下式２の条件を満たす、
ことが、更に誘起電圧の歪率を低減可能であるため好ましい。
（式２） ０．４≦Ａ／Ａ’≦０．６ 且つ ０．３≦Ｂ／Ｂ’≦０．７

【0016】

更に、本発明に係る電動機において、
ロータに複数の磁極が設けられ、
ロータの外周面に沿う各磁極の外端は、平面視において、ロータの回転中心を中心とする円弧を成す第１外端部と、第１円弧の中心から径方向外側に所定距離離れた位置を中心とする円弧を成す第２外端部とを含み、
第２外端部が、第１外端部より前記回転方向正側に配される、
ことが、更に誘起電圧の歪率を低減可能であるため好ましい。

【0017】

更に、本発明に係る電動機において、
第１外端部に対応する前記円弧の径をＲ１とし、第２外端部に対応する前記円弧の径をＲ２とするＲ１とＲ２との関係が、下式３の条件を満たす、
ことが、更に誘起電圧の歪率を低減可能であるため好ましい。
（式３） ２≦Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）≦５

【0018】

また、本発明に係る回転圧縮機は、前記電動機を備える。

【0019】

本発明のこの態様によれば、ロータ回転の際にステータのコイルに生じる誘起電圧の歪率を更に低減できる電動機を備えた回転圧縮機を提供できる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、ステータのティース内端面の形状を、切欠部が形成されるロータ外周面の形状に対応させることで、誘起電圧の歪率を更に低減できる。また、誘起電圧の歪率を更に低減した電動機を備える回転圧縮機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施形態に係る回転圧縮機の垂直断面図。

【図2】本実施形態における電動機の水平断面図。

【図3】本実施形態の電動機におけるロータの水平断面図。

【図4】図２で示される電動機の水平断面図におけるティース内端の拡大図。

【図5】図２で示される電動機の水平断面図におけるティース内端の拡大図。

【図6】（ａ）第１切欠部のカットレベルを変化させた際の誘起電圧歪率の推移を示すグラフ、（ｂ）第１切欠部のカットレベルを変化させた際の誘起電圧の推移を示すグラフ。

【図7】実施例１及び比較例１から比較例３のティース内端とロータ外端の構造を示す拡大図。

【図8】実施例１及び比較例１から比較例３の誘起電圧の波形を示すグラフ。

【図9】ロータを回転させた際のティース内端に作用する吸引力の変化を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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

【0023】

図１に示されるように、本実施形態に係る回転圧縮機１は、電動機１０、電動機１０によって駆動される回転圧縮機構部２０を備える。電動機１０及び回転圧縮機構部２０は、容器本体部３１、蓋部３２を備える鋼板製の密閉容器３０に収容される。なお、図示される回転圧縮機１は縦置型であるが、これに限られない。本発明に係る回転圧縮機は、横置型の回転圧縮機にも適用することもできる。

【0024】

電動機１０は、ステータ１１と、ロータ１２と、ロータ１２の回転軸（クランクシャフト）１３とを備えるブラシレスＤＣモータである。ここで、ステータ１１は、略円柱状の空域が内側に形成される平面視ドーナッツ形状の複数の電磁鋼板を高さ方向に積層したステータコア１１０を備える。ステータコア１１０は、筒状のヨーク１１１と、ヨーク１１１の内周から径方向内側に延出する複数のティース１１２を含む。また、コイル１１３は、各ティース１１２に集中巻き方式で巻着される。なお、ステータコア１１０の詳細については、図２等を参照して後述する。

【0025】

コイル１１３は、容器３０の蓋部３２に装着されるターミナル３３と電気的に接続される。ターミナル３３からコイル１１３に電力が供給されると、コイル１１３に電流が流れる。これにより、ロータ１２に作用する回転磁界が生成され、ロータ１２が回転する。

【0026】

ロータ１２は、平面視略円形の複数の電磁鋼板を高さ方向に積層したロータコア１２１と、ロータコア１２１内に設けられる永久磁石１２２とを備える。ロータコア１２１は、ステータ１１の内側に形成される円柱状の空域内に配設される。このとき、ステータ１１におけるティース１１２の内端とロータコア１２１の外周面との間に僅かな間隙（エアーギャップ）が形成される。更に、ロータコア１２１の中央に、高さ方向に貫通する貫通孔１２ｂが形成される。回転軸１３は、貫通孔１２ｂに挿嵌され、ロータ１２を支持する。

【0027】

次に、回転圧縮機構部２０は、図１に示されるように、シリンダ２１、偏芯部２２、ローラ２３、ベーン２４等を備える。ここで、図１に示されるように、シリンダ２１は、上下に貫通する圧縮室２１１を内部に備える。偏芯部２２は、圧縮室２１１内に収容されると共に、回転軸１３に一体形成される。更に、ローラ２３は、偏芯部２２の外側面に周設される。更に、シリンダ２１の上方側及び下方側の夫々に、回転軸１３の軸受部を含む枠体２６ａ，２６ｂが装着される。

【0028】

前記構造の回転圧縮機構部２０において、回転軸１３が回転すると、圧縮室２１１内で偏芯部２２及びローラ２３が偏芯回転する。このとき、ローラ２３は、圧縮室２１１の内側面に沿って偏芯回転する。また、ローラ２３の偏芯回転に伴い、ローラ２３の外側面に当接するベーン２４がシリンダ２１の外方側に押し込まれる。ローラ２３が偏芯回転を続けると、ベーン２４を付勢するスプリングの作用により、ベーン２４は、それまでとは逆方向にスライド移動し、元の位置に戻る。

【0029】

シリンダ２１に形成される冷媒吸入路２７を介して、アキュムレータ７０から圧縮室２１１に供給された冷媒は、偏芯部２２、ローラ２３、ベーン２４の前記動作によって圧縮される。また、圧縮された冷媒は、枠体２６ａ内の流路（図示しない）を介して容器３０に向けて吐出される。

【0030】

なお、図示される回転圧縮機構部２０は、２つのシリンダ２１を備えるものであるが、シリンダの個数はこれに限られない。すなわち、回転圧縮機構部２０は、シリンダ２１を１つ備えるものであってもよいし、２つ以上備えるものであってもよい。

【0031】

次に、図２から図５を参照して、本実施形態における電動機１０の詳細を説明する。ここで、図２は、電動機１０の水平断面図である。また、図３は、ロータ１２の水平断面図である。更に、図４及び図５は、図２で示される電動機１０の水平断面図において、ティース１１２の内端を拡大した図である。なお、図示される電動機１０は、６極９スロットの極数とスロットを有するものであるが、これに限られない。

【0032】

図２に示されるように、ステータコア１１０に備わるティース１１２の各々は、ヨーク１１１の内周から径方向内側に延出する本体部１１２ａと、本体部１１２ａの先端側（径方向内端側）に設けられる幅広部１１２ｂを備える。更に、幅広部１１２ｂは、矢印Ａで示されるロータ１２の回転方向の正側及び逆側のそれぞれに延出する第１延出端部１１２ｃと第２延出端部１１２ｄを含む。ただし、ティース１１２は、先端に至るまで略一様の幅を備えるものであってもよい（すなわち、ティース１１２は、幅広部１１２ｂを必ずしも備えなくてもよい）。

【0033】

次に、図３に示されるように、ロータ１２における複数の永久磁石１２２は、周方向に並べて配設される。本実施形態において、各永久磁石１２２は、ロータコア１２１の所定箇所に設けられるスロットに嵌め込まれる。なお、永久磁石１２２の種類は、特に限定されるものではなく、フェライト系磁石、ネオジム系磁石、サマリウムコバルト系磁石、プラセオジウム系磁石等が例示される。

【0034】

本実施形態における永久磁石１２２は、一連に配置される３つの磁石１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃの組を有する。また、永久磁石１２２と、磁石１２２ａに対向するロータコア１２１の外周面１２１ａとを含む領域によって、磁極１２３が形成される。図３に示される態様の場合、６つの磁極が形成される。外周面１２１ａは、磁極１２３の外端に対応する。

【0035】

また、本実施形態における磁極１２３の外端（外周面１２１ａ）は、平面視（図３に示されるロータ１２の水平断面視）において、ロータ１２の回転中心Ｏ１を中心とする円弧を成す第１外端部１２１ａ１と、第１円弧の中心から径方向外側に所定距離離れた位置Ｏ２を中心とする円弧を成す第２外端部１２１ａ２とを含む。更に、第２外端部１２１ａ２は、第１外端部１２１ａ１より回転方向正側に配される。これにより、ロータ１２の回転方向正側に向かうに従い深く切り欠かれる第１切欠部１２１ｂが、形成される。

【0036】

ところで、切欠量（カット量）が多いほど、ステータとロータとの間の磁気抵抗が増加し、コイル１１３に鎖交する磁束が減少する。そのため、コイル１１３に生じる誘起電圧は低くなる。このことから、誘起電圧の歪率だけでなく、誘起電圧の低下にも着目して、カット量を調整することが好ましい。ここで、第１外端部１２１ａ１に対応する円弧の径（回転中心Ｏ１と第１外端部１２１ａ１とを結ぶ線分の寸法）をＲ１とし、第２外端部１２１ａ２に対応する円弧の径（中心Ｏ２と第２外端部１２１ａ２とを結ぶ線分の寸法）をＲ２とする場合、Ｒ１とＲ２との関係が下式の条件を満たすことが、誘起電圧の低下を抑えつつ、誘起電圧の歪率を低減できる点で好ましい。
（式） ２≦Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）≦５

【0037】

また、Ｒ１とＲ２との関係が下式の条件を満たすことで、誘起電圧の低下を抑えつつ、更に誘起電圧の歪率低減効果が奏される。
（式） ２≦Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）≦３

【0038】

次に、図４及び図５を参照して、ステータコア１１０におけるティース１１２の内端側の構造を詳細に説明する。ティース１１２の内端に、第１延出端部１１２ｃと第２延出端部１１２ｄを備える幅広部１１２ｂが設けられる。また、ロータ１２の回転方向正側に延出する第１延出端部１１２ｃの内側端に、回転方向正側に向かうに従い深く切り欠かれる第２切欠部１１２ｃ１が形成される。

【0039】

ロータ１２の外端１２１ａとティース１１２の内端（幅広部１１２ｂ）との間のエアーギャップを介して、第１切欠部１２１ｂと第２切欠部１１２ｃ１とを略対称に配することで、誘起電圧の歪率を更に低減できる。第２切欠部１１２ｃ１の端縁１１２ｅは、特に限定されるものではないが、平面視直線状や曲線状であることが好ましい。

【0040】

ここで、図５に示されるように、第２切欠部１１２ｃ１の奥行方向の寸法をＡ、第２切欠部１１２ｃ１が設けられていないと仮定した場合の第１延出端部１１２ｃの奥行方向の寸法をＡ’とすると共に、第２切欠部１１２ｃ１の幅方向（回転方向）の寸法をＢ、第２切欠部１１２ｃ１が設けられていないと仮定した場合の第１延出端部１１２ｃの内側端（図５の符号１１２ｃ２）から幅広部内端の中央（図５の符号１１２ｃ３）に至るまでの寸法をＢ’とする場合、下式の条件を満たすよう、Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’の関係を調整する。これにより、誘起電圧の低下を抑えつつ、誘起電圧の歪率を更に低減可能である。
（式） ０．１≦Ａ／Ａ’≦０．９ 且つ ０．１≦Ｂ／Ｂ’≦０．７

【0041】

また、下式の条件を満たすよう、Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’の関係を調整する。これにより、誘起電圧の低下を抑えつつ、誘起電圧の歪率を更に低減可能である。
（式） ０．４≦Ａ／Ａ’≦０．６ 且つ ０．３≦Ｂ／Ｂ’≦０．７

【実施例】

【0042】

以上説明した回転圧縮機１及び電動機１０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。

【0043】

［第１切欠部のカットレベルと誘起電圧の歪率及び誘起電圧との関係］
本実施例において、ロータ１２の第１外端部１２１ａ１に対応する円弧の径Ｒ１、第２外端部１２１ａ２に対応する円弧の径Ｒ２を用いた［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］によって、第１切欠部１２１ｂのカット量（磁極１２３の外端１２１ａのカット量）の指標を表す。以下この指標を「カットレベル」と言う。［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］の値が減少する程、カットレベルが大きい（ロータ１２の外端１２１ａが深く切り欠かれる）。一方、［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］の値が増加する程、カットレベルが小さい（ロータ１２の外端１２１ａが浅く切り欠かれる）。

【0044】

カットレベル［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］を変化させた場合における誘起電圧の歪率を図６（ａ）に示す。図６の横軸は、カットレベル［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］を示す。また、図６（ａ）の縦軸は、誘起電圧の歪率を示す。ここで、図６の縦軸に示される誘起電圧の歪率は、ロータ１２側の切欠（第１切欠部１２１ｂ）およびステータ１１側の切欠（第２切欠部１１２ｃ１）が形成されていない電動機１０での誘起電圧の歪率との比率（％）を示す。また、カットレベル［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］を変化させた場合における誘起電圧を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）の横軸は、カットレベル［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］を示す。また、図６（ｂ）の縦軸は、誘起電圧を示す。ここで、図６（ｂ）の縦軸に示される誘起電圧は、ロータ１２側の切欠（第１切欠部１２１ｂ）およびステータ１１側の切欠（第２切欠部１１２ｃ１）が形成されていない電動機１０での誘起電圧との比率（％）を示す。

【0045】

図６（ａ）に示されるように、［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］＝１からカットレベルを減らす（［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］の数値を増加させる）と、［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］＝２で、誘起電圧の歪率は最小値に至る。カットレベルを更に減らすと、カットレベルの減少（［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］の数値の増加）に伴い、誘起電圧の歪率は増加する。これに対して、図６（ｂ）に示されるように、［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］＝１からカットレベルを減らす（［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］の数値を増加させる）に伴い、誘起電圧は増加する。

【0046】

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示される結果から、２≦Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）≦５、特に、２≦Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）≦３の範囲で、誘起電圧の低下を抑えつつ、誘起電圧の歪率を大きく低減できることが確認された。より詳しくは、［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］が２を下回る場合（例えば、１．５の場合）、誘起電圧の歪率は、ある程度低減されるが、誘起電圧は、（例えば、［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］＝２．５の場合と比べて）大きく低下している。これに対して、［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］＝５の場合、誘起電圧は高く、誘起電圧の歪率も、誘起電圧の歪率が最小である［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］＝２の場合に比べて、約１０％高い値に留まる。一方、［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］が５を上回る場合、誘起電圧の歪率が更に上昇する。従って、誘起電圧の低下を抑えつつ、誘起電圧の歪率の低減効果を奏する範囲として、２≦Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）≦５が望ましい。なお、各カットレベルでの誘起電圧の歪率は、ステータ１１のティース１１２における第２切欠部１１２ｃ１の奥行方向側のカット率［Ａ／Ａ’］（Ａ，Ａ’は前記の通り）、第２切欠部１１２ｃ１の回転方向側のカット率［Ｂ／Ｂ’］（Ｂ，Ｂ’は前記の通り）を種々変化させて得られた値の最小値に対応する。また、各カットレベルでの誘起電圧は、カット率［Ａ／Ａ’］、カット率［Ｂ／Ｂ’］を種々変化させて得られた値の最大値に対応する。

【0047】

［第２切欠部のカット率と誘起電圧の歪率との関係］
次に、ティース１１２の内側端に形成される第２切欠部１１２ｃ１において、奥行方向側のカット率［Ａ／Ａ’］及び回転方向側のカット率［Ｂ／Ｂ’］を変化させた際の誘起電圧の歪率を下表１から表３に示す。また、前記カット率［Ａ／Ａ’］及び［Ｂ／Ｂ’］を変化させた際の誘起電圧を下表４から表６に示す。なお、表１から表６に示される誘起電圧の歪率及び誘起電圧の値は、図６に示されるものと同様、第１切欠部１２１ｂおよび第２切欠部１１２ｃ１が形成されていない電動機１０で測定された誘起電圧の歪率及び誘起電圧との比率（％）に対応する。また、第１切欠部１２１ｂのカットレベル［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］は、各表に示される通りである。

【0048】

【表1】

【0049】

【表2】

【0050】

【表3】

【0051】

【表4】

【0052】

【表5】

【0053】

【表6】

【0054】

表１から表６に示されるように、誘起電圧の低下を抑えつつ、誘起電圧の歪率の低減効果を奏する範囲として、奥行方向側のカット率［Ａ／Ａ’］及び回転方向側のカット率［Ｂ／Ｂ’］が、［０．１≦Ａ／Ａ’≦０．９ 且つ ０．１≦Ｂ／Ｂ’≦０．７］の条件を満たす範囲が望ましい。これに対して、特に、［Ｂ／Ｂ’］が０．７を上回る場合、誘起電圧の歪率が高いことに加え誘起電圧も低いため好ましくない。また、誘起電圧の低下を抑えつつ、更に誘起電圧の歪率の低減効果を奏する範囲として、下式の条件を満たす範囲が望ましい。
（式） ０．４≦Ａ／Ａ’≦０．６ 且つ ０．３≦Ｂ／Ｂ’≦０．７

【0055】

［切欠部の形成箇所と誘起電圧の歪率との関係］
次に、実施例１及び比較例１から比較例３（図７参照）を用いて、切欠部（第１切欠部１２１ｂ、第２切欠部１１２ｃ１）の形成箇所と誘起電圧の歪率との関係を確認した。ここで、図８は、ロータ１２を回転させた際の実施例１及び比較例１から比較例３の誘起電圧の波形を示す。ここで、図８の縦軸は、比較例３の誘起電圧の基本波の振幅を１００％とした比率（％）に対応する。なお、実施例１において、［Ｒ２／（Ｒ１－Ｒ２）］＝２、［Ａ／Ａ’］＝０．５、［Ｂ／Ｂ’］＝０．７である。

【0056】

図７（ａ）に示される実施例１は、ロータ１２の磁極１２３外端の回転方向正側（第２外端部１２１ａ２）に第１切欠部１２１ａを備え、且つティース１１２内側端の回転方向正側（第１延出端部１１２ｃ）に第２切欠部１１２ｃ１を備える電動機である。これに対して、図７（ｂ）に示される比較例１は、ティース１１２内側端の回転方向逆側（第２延出端部１１２ｄ）にも切欠部を備える点で実施例１と異なる。それ以外は、実施例１と同じである。また、図７（ｃ）に示される比較例２は、ティース１１２内側端に切欠部が形成されない点で実施例１と異なる。それ以外は、実施例１と同じである。また、図７（ｄ）に示される比較例３は、ロータ１２の磁極１２３外端及びティース１１２内側端の双方に切欠部が形成されない電動機である。

【0057】

図８に示されるように、実施例１において、正弦波波形に近い誘起電圧が測定された。すなわち、誘起電圧を示す波形として、基本波成分以外の高調波成分が少ない波形が得られた。これに対して、比較例１から比較例３において、正弦波波形に対し幾つもの凹凸を含む波形が得られた。これより、比較例１から比較例３は、実施例１に比べて基本波成分以外の高調波成分が多く含まれることが示唆された。

【0058】

下表７に、実施例１、比較例１から比較例３における誘起電圧の歪率（比較例３との比率（％））を示す。表７に示される通り、実施例１における誘起電圧の歪率は、比較例１から比較例３に比べて大きく低減された。すなわち、実施例１のように、ロータ１２側の第１切欠部１２１ｂとティース１１２側の第２切欠部１１２ｃ１とを、エアーギャップを介して略対称に設けることで、誘起電圧の歪率を大きく低減できることが確認された。

【0059】

【表7】

【0060】

［ティース内端に作用する吸引力の比較］
図９（ａ）は、実施例１、比較例１から比較例３において、ロータ１２を回転させた際のティース内端に作用する吸引力の変化を示すグラフである。ここで、図９（ａ）の縦軸は、比較例３の吸引力の振幅を１００％とした比率（％）に対応する。また、比較例３の波形は、その振幅の中心が０になるようオフセットされている。更に、図９（ｂ）は、吸引力の正負を示す矢印を含んだ、ステータ１１（ティース１１２）の拡大図である。ここで、図９（ｂ）に示される矢印先端側が吸引力の正側（プラス側）に対応し、矢印基端側が吸引力の負側（マイナス側）に対応する。

【0061】

図９（ａ）に示されるように、実施例１のティース１１２に作用する吸引力は、比較例１及び比較例３のそれに比べて低減された。すなわち、実施例１のように、ロータ１２側の第１切欠部１２１ｂとティース１１２側の第２切欠部１１２ｃ１とを、エアーギャップを介して略対称に設けることで、ティース１１２の内端面に作用する吸引力を低減し、電動機１０の振動や回転圧縮機１からの騒音を抑制可能であることが確認された。

【0062】

本発明の実施形態について詳細に説明した。ただし、前述の説明は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定する趣旨で記載されたものではない。本発明には、その趣旨を逸脱することなく、前述の実施形態から変更、改良され得るものを含み得る。また、本発明にはその等価物が含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明に係る回転圧縮機は、例えば、家庭用・業務用空調装置等に用いられる。ただし、その用途は、これに限られない。

【符号の説明】

【0064】

１・・・・・・・・・・回転圧縮機
１０・・・・・・・・・電動機
１１・・・・・・・・ステータ
１１０・・・・・・ステータコア
１１１・・・・・・ヨーク
１１２・・・・・・ティース
１１２ａ・・・・・ティースの本体部
１１２ｂ・・・・・ティースの幅広部
１１２ｃ・・・回転方向正側に設けられる延出端部
１１２ｃ１・・第２切欠部
１１２ｄ・・・回転方向逆側に設けられる延出端部
１２・・・・・・・ロータ
１２１・・・・・ロータコア
１２１ｂ・・・第１切欠部
１２２・・・・・永久磁石
１２３・・・・・磁極
１３・・・・・・・ロータの回転軸
２０・・・・・・・・回転圧縮機構部
２１・・・・・・・シリンダ
２１１・・・・・圧縮室
２２・・・・・・・偏芯部
２３・・・・・・・ローラ
２４・・・・・・・ベーン
３０・・・・・・・・容器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】