(57)【要約】【課題】本発明に係るコア及びそれを用いた回転電機では、回転子と固定子とのギャップを均一に保つことができるコア及びそれを用いた回転電機を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るコアの一例は、回転電機において、回転軸の方向たる軸方向にギャップを隔て相互に対向配置される回転子５又は固定子３に用いられる。固定子３に採用される当該コアは、回転軸を中心として巻かれ、回転軸に平行に複数の薄板が積層され、回転軸のギャップ側において第１面３１ａを呈し、ギャップとは反対側に第２面３１ｂを呈する鉄心３１と、第２面３１ｂを少なくとも保持する保持部材３０とを備える。保持部材３０を介して、鉄心３１の第２面３１ｂと保持部材３０とは、溶接で接合されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機において、回転軸の方向たる軸方向にギャップを隔て相互に対向配置される回転子（５）及び固定子（３）の少なくともいずれか一方に用いられるコアであって、
前記回転軸を中心として巻かれ、前記回転軸に平行に複数の薄板が積層され、前記回転軸の前記ギャップ側において第１面を呈し、前記ギャップとは反対側に第２面を呈する鉄心（３１，５１）と、
前記第２面を少なくとも保持する保持部材（３０，５０）とを備え、
前記保持部材（３０，５０）を介して、前記鉄心（３１，５１）の前記第２面と前記保持部材（３０，５０）とが溶接で接合されたことを特徴とするコア。
【請求項２】
請求項１に記載のコアであって、
前記保持部材（３０，５０）は、前記鉄心（３１，５１）の前記第２面と溶接する部分に第１孔（３２，５２）を有していることを特徴とするコア。
【請求項３】
請求項２に記載のコアであって、
前記第１孔（３２，５２）は、前記鉄心（３１，５１）の積層された前記薄板の間の溶接位置を含む位置に設けられていることを特徴とするコア。
【請求項４】
請求項３に記載のコアであって、
前記第１孔（３２，５２）における前記保持部材（３０，５０）と前記鉄心（３１，５１）との溶接、及び前記鉄心（３１，５１）の積層された前記薄板の間の溶接が連続していることを特徴とするコア。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のコアであって、
前記第１孔（３２，５２）は、自身の位置における前記回転軸に対する径方向からずれた方向で、且つ前記保持部材（３０，５０）の内径から外径に至る形状を有していることを特徴とするコア。
【請求項６】
請求項３又は請求項４に記載のコアであって、
前記第１孔（３２，５２）は複数設けられ、第１の前記第１孔の位置における前記回転軸に対する径方向の位置と、第２の前記第２孔の位置における前記回転軸に対する径方向の位置とが異なることを特徴とするコア。
【請求項７】
請求項２に記載のコアであって、
前記保持部材（３０，５０）は、前記第１孔（３２，５２）とは異なる位置で、且つ前記鉄心（３１，５１）の積層された前記薄板の間の溶接位置に第２孔（３５，５５）を有していることを特徴とするコア。
【請求項８】
請求項１に記載のコアであって、
前記保持部材（３０，５０）は、前記鉄心（３１，５１）の前記第２面と溶接する部分に肉薄部（３０Ｃ１，５０ｃ１）を有していることを特徴とするコア。
【請求項９】
請求項８に記載のコアであって、
前記肉薄部（３０Ｃ１，５０ｃ１）は、前記鉄心（３１，５１）の積層された前記薄板の間の溶接位置を含む位置に設けられていることを特徴とするコア。
【請求項１０】
請求項９に記載のコアであって、
前記肉薄部（３０Ｃ１，５０ｃ１）における前記保持部材（３０，５０）と前記鉄心（３１，５１）との溶接、及び前記鉄心（３１，５１）の積層された前記薄板の間の溶接が兼用していることを特徴とするコア。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載のコアであって、
前記溶接は、レーザ溶接であることを特徴とするコア。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか１つに記載のコアを有する第１回転子（５）と、
前記第１回転子（５）と前記軸方向に前記ギャップを隔て対向配置される固定子（３）と、
前記軸方向で、前記固定子（３）に対して前記第１回転子（５）の反対側の位置に他のギャップを隔て対向配置され、且つ磁界発生部を有し、前記第１回転子と前記軸方向に連結された第２回転子（５）と、
を備える回転電機。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１１のいずれか１つに記載のコアを有する第１固定子（３）と、
前記第１固定子（３）と前記軸方向に前記ギャップを隔て対向配置される回転子（５）と、
前記軸方向で、前記回転子（５）に対して前記第１固定子（３）の反対側の位置に他のギャップを隔て対向配置され、且つ磁界発生部を有する第２固定子（３）と、
を備える回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸の方向たる軸方向にギャップを隔て相互に対向配置される回転子及び固定子の少なくともいずれか一方に用いられるコア及び、それを用いた回転電機に係る発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸の方向たる軸方向にギャップを隔て相互に対向配置される回転子及び固定子の少なくともいずれか一方に用いられるコアが、薄板の鋼板を渦巻状に巻回して形成される構成について開示されている。例えば、特許文献１では、アキシャルギャップ型のモータのステータについて、電磁鋼板をロール状に巻き込んで積層体のコアを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５７３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転子又は固定子に用いられる従来のコアにおいて、回転軸に平行に複数の薄板が積層される鉄心が、ギャップの反対側を保持部材で保持する場合、薄板の積層間の接合及び鉄心と保持部材との接合を溶接で行うには、ギャップ側の面で行う必要があった。この場合、コアのギャップ面には、溶接による凹凸が形成されるため、回転子と固定子とのギャップ幅を均一に保つことができない問題があった。
【０００５】
当該溶接を避けるべく、薄板の積層間の接合及び鉄心と保持部材との接合に接着剤を用いることも考えられる。しかし例えば回転電機を密閉型圧縮機において使用する場合、冷媒の雰囲気中にコアが配置されるので、接着剤を用いることは望ましくないし、耐熱性の問題も発生する。また、鉄心の積層間をリベットで接合することも可能であるが、別の部材を追加したり、作業が増加したりするためコストが高くなる問題があった。
【０００６】
そこで、本発明に係るコア及びそれを用いた回転電機では、溶接を採用しつつも回転子と固定子とのギャップ幅を均一に保つことができるコア及びそれを用いた回転電機を提供することを目的とする。当該回転電機は例えば密閉型圧縮機において使用する場合に好適である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明のコアは、回転電機において、回転軸の方向たる軸方向にギャップを隔て相互に対向配置される回転子及び固定子の少なくともいずれか一方に用いられる。当該コアは、回転軸を中心として巻かれ、回転軸に平行に複数の薄板が積層され、回転軸のギャップ側において第１面を呈し、ギャップとは反対側に第２面を呈する鉄心と、第２面を少なくとも保持する保持部材とを備える。保持部材を介して、鉄心の第２面と保持部材とは、溶接で接合されている。
【０００８】
また、保持部材は、鉄心の第２面と溶接する部分に第１孔を有しても良い。
【０００９】
また、第１孔は、鉄心の積層された薄板の間の溶接位置を含む位置に設けられても良い。
【００１０】
また、第１孔における保持部材と鉄心との溶接、及び鉄心の積層された薄板の間の溶接が連続しても良い。
【００１１】
また、第１孔は、自身の位置における回転軸に対する径方向からずれた方向で、且つ保持部材の内径から外径に至る形状を有しても良い。
【００１２】
また、第１孔は複数設けられ、第１の第１孔の位置における回転軸に対する径方向の位置と、第２の第２孔の位置における回転軸に対する径方向の位置とが異なっても良い。
【００１３】
また、保持部材は、第１孔とは異なる位置で、且つ鉄心の積層された薄板の間の溶接位置に第２孔を有しても良い。
【００１４】
また、保持部材は、鉄心の第２面と溶接する部分に肉薄部を有しても良い。
【００１５】
また、肉薄部は、鉄心の積層された薄板の間の溶接位置を含む位置に設けられても良い。
【００１６】
肉薄部における保持部材と鉄心との溶接、及び鉄心の積層された薄板の間の溶接が兼用しても良い。
【００１７】
また、溶接は、レーザ溶接であっても良い。
【００１８】
上記課題を解決するため、この発明の回転電機は、上記に記載のコアを有する第１回転子と、第１回転子と軸方向にギャップを隔て対向配置される固定子と、軸方向で、固定子に対して第１回転子の反対側の位置に他のギャップを隔て対向配置され、且つ磁界発生部を有し、第１回転子と軸方向に連結された第２回転子とを備える。
【００１９】
上記課題を解決するため、別の発明の回転電機は、上記に記載のコアを有する第１固定子と、第１固定子と軸方向にギャップを隔て対向配置される回転子と、軸方向で、回転子に対して第１固定子の反対側の位置に他のギャップを隔て対向配置され、且つ磁界発生部を有する第２固定子とを備える。
【発明の効果】
【００２０】
このコアによると、鉄心が保持部材と第２面で溶接されているので、第１面側で溶接する必要がなく、対向配置される回転子と固定子との間のギャップ幅を均等にすることができる。
【００２１】
また、第１孔を利用して、鉄心の第２面と保持部材とを容易に溶接することができる。
【００２２】
また、第１孔を利用して、鉄心の積層された薄板の間を容易に溶接することができる。
【００２３】
また、第１孔を利用して、保持部材と鉄心との溶接と、鉄心の積層された薄板の間の溶接とを同時に行うことができ、製造コストを低減できる。
【００２４】
また、第１孔を利用して、保持部材の径より長い範囲で鉄心の積層された薄板の間を溶接することで、鉄心の強度を向上できる。
【００２５】
また、第１孔を利用して、保持部材の周方向により広い範囲で鉄心の積層された薄板の間を溶接することで、鉄心の強度を向上できる。
【００２６】
また、第２孔を利用して、鉄心の積層された薄板の間を容易に溶接することができる。
【００２７】
また、肉薄部を溶接箇所とすることで、鉄心の第２面と保持部材、及び、鉄心の積層された薄板の間を同時に、かつ、容易に溶接することができる。
【００２８】
また、レーザ溶接を利用して、保持部材と鉄心との溶接と、鉄心の積層された薄板の間の溶接とを、少ない入熱で、溶接部の盛り上がりを最小にして容易行うことができる。また、孔がなくて、薄肉部であれば、レーザを貫通させることにより、鉄心の第２面と保持部材を容易に溶接することができる。
【００２９】
また、対向配置される第１回転子と固定子とのギャップ幅を均等にすることができるので、安定した動作が可能な回転電機を実現できる。
【００３０】
また、対向配置される第１固定子と回転子とのギャップ幅を均等にすることができるので、安定した動作が可能な回転電機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る回転電機の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る回転電機の第２ステータを説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る回転電機の第２ステータを説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る回転電機の変形例の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る回転電機の変形例の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る回転電機の第２ステータを説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る回転電機の第２ステータを説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る回転電機の第２ステータを説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係る回転電機の第２ステータを説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態６に係る回転電機の第２ステータを説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態７に係る回転電機の第２ステータを説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態８に係る回転電機の第２ステータを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態に係る回転電機の断面図を示す。図１に示す回転電機は、アキシャルギャップ型モータである。図１に示す回転電機は、回転軸Ｋを中心として回転するシャフト（多くの場合シャフトは回転軸方向に延在する）４に固定された回転子（以下「ロータ」とも称す）２が、回転軸の方向たる軸方向の一方側及び他方側から各々エアギャップを介して、第１固定子（以下「第１ステータ」とも称す１と第２固定子（以下「第２ステータ」とも称す）３とにより挟まれた状態で配置される。第２ステータ３の中央部はシャフト４が貫通するが、第１ステータ１の中央部はシャフト４が貫通していない。なお、本発明では、第１ステータ１の中央部をシャフト４が貫通しても良い。
【００３３】
第１ステータ１は、バックヨーク１０と、そのバックヨーク１０のロータ２側に立設されたティース１１と、ティース１１に巻回されたコイル１２とを有している。また、第２ステータ３は、回転軸Ｋを中心として巻かれ、回転軸Ｋに平行に複数の薄板が積層された鉄心３１と、当該鉄心３１を保持する保持部材３０とを備えるコアにより構成されている。より具体的には、鉄心３１は、薄い帯状の鋼板をバウムクウヘンのように巻回した巻鉄心である。もちろん、径方向に積層した長方形の鋼板を、軸に直交する面における形状を台形状とし、複数接合したものであっても良い。鉄心３１は、ギャップ側に第１面３１ａを、ギャップと反対側に第２面３１ｂをそれぞれ呈する。鉄心３１と保持部材３０との接合は、第２面３１ｂ側で保持部材３０に設けた孔３２を介して溶接することで行っている。なお、バックヨーク１０は円板形状を呈する。コイル１２は三相コイルである。
【００３４】
本実施の形態に係る回転電機では、第１ステータ１にのみコイル１２を有する構成であるとして説明を続けるが、本発明に係る回転電機はこれに限られない。第１ステータ１及び 第２ステータ３のいずれにもコイルを有する構成でも良い。なお、第２ステータ３に、コイルを巻き付けるティースを設ける場合、当該ティースは、鉄心３１と一体としても良いし、別体としても良い。なお、ティースと鉄心３１とを一体として設ける場合、鉄心３１を構成する薄板は、ティースに対応する位置で、回転軸Ｋ方向に凸形状となっている。そのため、当該薄板を、回転軸Ｋを中心として巻かれることで、回転軸Ｋ方向に凸形状のティースが鉄心３１と一体として形成される。またコイルの相数は三に限定されない。さらに、図１に示すように、第１ステータの底面が保持部材と溶接されない場合、第２ステータ３のような鉄心の第２面で保持部材と溶接されるならば、鉄心の軸方向の厚みは、鉄心の第２面で保持部材と溶接するステータの方が厚い構成が望ましい。溶接による磁気特性の劣化の影響を考慮するためである。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る回転電機のロータ２は、第１ステータ１及び第２ステータ３に対向する位置に配置され、軸方向に積層された磁性体板２１と磁石２２とをフレーム２０で保持している。磁石２２は、軸方向両側に互いに異なる極性を呈する第１磁極面及び第２磁極面を有する。例えば、第１磁極面はＮ極を呈し、第２磁極面はＳ極を呈する。
【００３６】
磁石２２には、磁束密度を大きくするため、焼結された希土類磁石を採用することが望ましい。この場合、希土類磁石、特に焼結した磁石は導電率が高く、電機子磁界に起因する渦電流損が生じやすい。そこで磁性体板２１に、希土類磁石に比べて導電率の小さい磁性材を用いることで、渦電流損の発生を抑制することができる。磁性体板２１には、磁気的に等方性を有する圧粉磁心を採用すること、特に圧粉鉄心を採用することにより、磁性体板２１で渦電流損が生じにくくできる。図１に示された構成では、電機子磁界はコイル１２を有する第１ステータ１から発生するので、磁性体板２１は第１ステータ１側に設けられることが望ましい。
【００３７】
さらに、図２に基づいて第２ステータ３の構成について説明する。図２（ａ）は、第２ステータ３を鉄心３１の第１面３１ａ側から見た斜視図である。図２（ｂ）は、第２ステータ３を鉄心３１の第２面３１ｂ側から見た斜視図である。図２（ｃ）は、第２ステータ３を鉄心３１の第２面３１ｂ側から見た平面図である。図２（ａ）（ｂ）に示すように、第２ステータ３は、鉄心３１を内径、外径及び底面の三方から保持部材３０が保持する構成である。そのため、保持部材３０は、内径側の壁３０ｂ、外径側の壁３０ａ及び底板３０ｃで構成されている。そして、保持部材３０は、底板３０ｃに孔３２を設けている。この孔３２は、保持部材３０の回転軸Ｋに対する径方向に、放射状に設けられている。なお、保持部材３０の中心に設けた孔３３には、シャフト４が通る。
【００３８】
保持部材３０の形状は、図２に示した形状に限られず、内径側の壁３０ｂや外径側の壁３０ａの有無等により様々な形状が考えられる。具体的に、保持部材３０の形状のバリエーションの例を、図３に示す。図３は、図２（ａ）のＡ−Ａ面の位置で保持部材３０を切断した場合の断面図である。なお、Ａ−Ａ面の位置では孔３２は現れていない。
【００３９】
図２（ａ）のＡ−Ａ面の断面図は図３（ａ）に対応する。つまり、図３（ａ）に示す保持部材３０は、底板３０ｃの他、鉄心３１の外径側の側面に設けられる外径側の壁３０ａと、鉄心３１の内径側の側面に設けられる内径側の壁３０ｂとを設けている。そのため、図３（ａ）に示す保持部材３０は、鉄心３１を内径側の壁３０ｂ、外径側の壁３０ａ及び底板３０ｃで保持する。例えば壁３０ａ，３０ｂと底板３０ｃとは連続する。
【００４０】
保持部材３０のバリエーションとして、図３（ｂ）では、外径側の壁３０ａ及び内径側の壁３０ｂを設けていない。そのため、図３（ｂ）に示す保持部材３０は、鉄心３１を底板３０ｃのみで保持する。
【００４１】
また、図３（ｃ）に示す保持部材３０では内径側の壁３０ｂを設けずに外径側の壁３０ａを設けている。そのため、図３（ｃ）に示す保持部材３０は、鉄心３１を外径側の壁３０ａ及び底板３０ｃで保持する。また、図３（ｄ）に示す保持部材３０では、底板３０ｃに対し、軸方向において鉄心３１とは反対側に外径側の壁３０ａを設けている。そのため、図３（ｄ）に示す保持部材３０は、鉄心３１を底板３０ｃのみで保持している。また、図３（ｅ）に示す保持部材３０では、底板３０ｃの外径側に外径側の壁３０ａを設け、壁３０ａは鉄心３１の外側面３１ｃの少なくとも一部と接触し、かつ軸方向において当該一部とは反対側にも延在する。そのため、図３（ｅ）に示す保持部材３０は、鉄心３１を外径側の壁３０ａ及び底板３０ｃで保持する。
【００４２】
さらに、図３（ｆ）に示す保持部材３０では、外径側の壁３０ａを設けずに内径側の壁３０ｂを設けている。そのため、図３（ｆ）に示す保持部材３０は、鉄心３１を内径側の壁３０ｂ及び底板３０ｃで保持する。また、図３（ｇ）に示す保持部材３０では、底板３０ｃに対し、軸方向において鉄心３１とは反対側に内径側の壁３０ｂを設けている。そのため、図３（ｇ）に示す保持部材３０は、鉄心３１を底板３０ｃのみで保持する。また、図３（ｈ）に示す保持部材３０では、底板３０ｃの内径側に内径側の壁３０ｂを設け、壁３０ａは鉄心３１の内側面３１ｄの少なくとも一部と接触し、かつ軸方向において当該一部とは反対側にも延在する。そのため、図３（ｈ）に示す保持部材３０は、鉄心３１を内径側の壁３０ｂ及び底板３０ｃで保持する。なお、保持部材３０のバリエーションとしては、図３（ａ）〜図３（ｈ）以外に、図３（ｃ）〜図３（ｈ）のそれぞれの構成を組み合わせたものでも良い。
【００４３】
保持部材３０は、図３（ａ），図３（ｃ）〜図３（ｈ）のように少なくとも外径側の壁３０ａ及び内径側の壁３０ｂのうちいずれか一方を備えていればリブ構造となるので、強度が向上する。また、保持部材３０は、図３（ｂ），図３（ｄ），図３（ｇ）のように鉄心３１と接する壁３０ａ，３０ｂを設けていない場合、鉄心３１から保持部材３０に流れる渦電流を低減できる。なお、保持部材３０の壁３０ａ，３０ｂが、鉄心３１の第１面３１ａよりも第２面３１ｂ側に少なくとも後退していれば、鉄心３１の第１面３１ａから保持部材３０に流れる渦電流を低減できる。
【００４４】
さらに、保持部材３０は、図３（ａ），図３（ｃ）〜図３（ｅ）のように少なくとも外径側の壁３０ａを備えていれば、回転電機の外枠フレームとの接触面積が大きくなり、第２ステータ３の保持が容易になる。また、保持部材３０は、図３（ａ），図３（ｆ）〜図３（ｈ）のように少なくとも内径側の壁３０ｂを備えていれば、第２ステータ３の内径の強度が増し、当該内径側の壁３０ｂを保持することで、第２ステータ３を容易に保持できる。
【００４５】
次に、鉄心３１と保持部材３０との接合について説明する。図２（ｂ）に示すように、保持部材３０は、底板３０ｃに孔３２を有している。この孔３２を介して鉄心３１の第２面３１ｂを、保持部材３０の底板３０ｃ側から確認することができる。そのため、本実施の形態に係る第２ステータ３では、この孔３２を利用して、鉄心３１と保持部材３０とを溶接により接合する。具体的に溶接する箇所は、図２（ｃ）に示すように、孔３２の、第２ステータ３の径方向に平行な辺３２ａをレーザ溶接する。当該辺３２ａを溶接すれば、鉄心３１と保持部材３０の溶接と同時に、鉄心３１の積層間の少なくとも一部も溶接することができる。そのため、当該辺３２ａを溶接すれば、製造時における溶接の作業工程を低減できる。特に孔３２が径方向における第２面３１ｂの両端（外径側端部及び内径側端部）を露出させている場合、当該両端の間で辺３２を溶接することとなり、鉄心３１の積層間を径方向の全体に亘って溶接することができる点で望ましい。なお、図２（ｃ）では、溶接箇所を１つの孔３２にのみ施してあるが、実際は同じような溶接を全ての孔３２について行うのが望ましい。
【００４６】
別の溶接箇所としては、図２（ｃ）に示すように、孔３２の、第２ステータ３の周方向に平行な辺３２ｂをレーザ溶接する。なお、図２（ｃ）では、内径側の辺３２ｂを溶接した箇所と、外径側の辺３２ｂを溶接した箇所とを結ぶ直線３２ｃ上を、鉄心３１の積層間を溶接する箇所としている。この直線３２ｃの溶接箇所と辺３２ｂの溶接箇所とを連続して同時に溶接することもできる。この場合、製造時における作業工程を低減できる。
【００４７】
なお、上記の例では、溶接方法としてレーザ溶接を用いると説明したが、本発明はこれに限られず、溶加棒を用いる溶接（例えば、ＴＩＧ溶接）を用いても良い。レーザ溶接を行えば、入熱が少ないため、鉄心３１の歪が小さく、また、磁気特性への影響も小さくできる。また、本実施の形態では、鉄心３１と保持部材３０とを溶接するため、鉄心３１と溶接可能な材料を保持部材３０に採用している。具体的に保持部材３０としては、鉄やステンレス等、鉄心３１と溶接可能な材料が考えられる。特に、保持部材３０にステンレスを採用する場合は、焼結で作成するのが最適である。また、保持部材３０にステンレスを採用する場合は、非磁性体のものを採用することで、磁束の漏れが少なく、漏洩磁束による過電流も低減できる。さらに、鉄で保持部材３０を形成する場合は、鋳物で作成しても、絞り加工作成しても良い。また、鉄心３１にワニス処理を行う場合、鉄心３１の積層間の溶接のみを行った後でも、鉄心３１と保持部材３０との溶接を含む全ての溶接を行った後でも良い。
【００４８】
以上のように、本実施の形態に係る第２ステータ３（コア）は、第２面３１ｂで鉄心３１と保持部材３０とを溶接し接合するので、鉄心３１の第１面３１ａに溶接を行う必要が無く、第１面３１ａとロータ２とのギャップを均一にすることが可能となる。なお、図１に示すように、保持部材３０をロータ２の磁石２２と軸方向において対向させないようにすることで、保持部材３０で発生する渦電流を低減することもできる。さらに、孔３２を設けることによる強度低下を補うために、図２（ｂ）に示しように、保持部材３０は、底板３０ｃにリブ３００又はリブ３０１を設けても良い。リブ３００は、隣接する孔３２の間で、且つ回転軸に対する径方向に設けられている。一方、リブ３０１は、孔３２の周辺部に設けられている。なお、リブ３００，３０１は例示であり、当該形状に限定されない。リブについても、１箇所のみ施してあるが、実際は同じようなリブを全周にわたって複数個設けるのが望ましい。
【００４９】
また、本実施の形態に係る第２ステータ３（コア）は、鉄心３１と保持部材３０との接合及び鉄心３１の積層間の接合に溶接を利用しているため、接着剤を使用した場合とは異なって冷媒雰囲気内でも使用可能であり、密閉型圧縮機の回転電機に好適な構成である。
【００５０】
さらに、本実施の形態に係る第２ステータ３の保持部材３０は、図４に示す回転電機のように外枠フレームとして利用しても良い。図４に示す回転電機は、外枠フレーム１００，１０１及び保持部材３０で、第１ステータ１及びロータ２を覆う構成である。
【００５１】
また、図１に示す回転電機では、鉄心３１の第２面３１ｂと保持部材３０とを溶接したコアをステータとして用いる例を説明した。しかし、本発明はこれに限られず、当該コアをロータとして用いる回転電機の構成でも良い。具体的に、図５に示す回転電機が考えられる。図５に示す回転電機は、回転軸Ｋを中心として回転するシャフト（多くの場合シャフトは回転軸方向に延在する）８に固定された第１回転子（以下「第１ロータ」とも称す）５と第２回転子（以下「第２ロータ」とも称す）７とが、各々エアギャップを介して、固定子（以下「ステータ」とも称す）６を挟む状態で配置される。ステータ６の中央部はシャフト８が貫通する。第１ロータ５は、回転軸Ｋを中心として巻かれ、回転軸Ｋに平行に複数の薄板が積層された鉄心５１と、当該鉄心５１を保持する保持部材５０とを備えるコアにより構成されている。鉄心５１は、ギャップ側に第１面５１ａを、ギャップと反対側に第２面５１ｂをそれぞれ呈する。鉄心５１と保持部材５０との接合は、第２面５１ｂ側で保持部材５０に設けた孔５２を介して溶接することで行っている。なお、第１ロータ５の詳細な構成は、図２に示す第２ステータ３と同じである。そのため、図２に示す第２ステータ３は、構成要素の番号を以下のように読み替えることで第１ロータ５と見なすことができる。保持部材３０を保持部材５０に、鉄心３１を鉄心５１に、孔３２，３３を孔５２，５３にそれぞれ読み替える。また、保持部材３０の壁３０ａ，３０ｂを保持部材５０の壁５０ａ，５０ｂに、保持部材３０の底板３０ｃを保持部材５０の底板５０ｃにそれぞれ読み替える。さらに、鉄心３１の第１面３１ａは、鉄心５１の第１面５１ａに、鉄心３１の第２面３１ｂは、鉄心５１の第２面５１ｂにそれぞれ読み替える。
【００５２】
ステータ６は、ティース６０と、ティース６０に巻回されたコイル６１とを有している。また、第２ロータ７は、薄板を積層したヨーク７１と、軸方向に対して当該ヨーク７１に積層する磁石７２と、ヨーク７１及び磁石７２を保持する保持部材７０とを備えている。既述の理由により、更に磁石７２にはヨーク７１とは反対側に、渦電流損を軽減するための磁性体板を設けることが望ましい。なお、第２ロータ７は、磁石７２に換えてコイルを用いても良い。第２ロータ７にコイルを用いる場合、コイルを巻回させる部分をヨーク７１と一体として形成しても良い。なお、コイルを巻回させる部分と鉄心３１とを一体として設ける場合、鉄心３１を構成する薄板は、コイルを巻回させる部分に対応する位置で、回転軸Ｋ方向に凸形状となっている。そのため、当該薄板を、回転軸Ｋを中心として巻かれることで、回転軸Ｋ方向に凸形状のコイルを巻回させる部分が鉄心３１と一体として形成される。
【００５３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、図１や図５に示した回転電機に採用可能な別の第２ステータ３や第１ロータ５について説明する。図６（ａ）に、本実施の形態に係る第２ステータ３や第１ロータ５を鉄心３１の第２面３１ｂ側から見た斜視図を示す。図６（ｂ）に、本実施の形態に係る第２ステータ３や第１ロータ５を図６（ａ）のＡ’−Ａ’面で切断した断面図を示す。なお、以下の説明では、第２ステータ３について説明するが、第１ロータ５の構成は、図６（ａ）（ｂ）に示す第２ステータ３と同じである。そのため、図６（ａ）（ｂ）に示す第２ステータ３は、構成要素の番号を以下のように読み替えることで第１ロータ５と見なすことができる。それにより、第１ロータ５の構成については詳細な説明を省略する。保持部材３０を保持部材５０に、肉薄部３０ｃ１を肉薄部５０ｃ１に、溶接されている部分３０ｃ２を溶接されている部分５０ｃ２に、鉄心３１を鉄心５１に、孔３２，３３を孔５２，５３に、溝３４を溝５４にそれぞれ読み替える。また、保持部材３０の壁３０ａ，３０ｂを保持部材５０の壁５０ａ，５０ｂに、保持部材３０の底板３０ｃを保持部材５０の底板５０ｃにそれぞれ読み替える。
【００５４】
図６（ａ）に示す第２ステータ３は、図２に示した第２ステータ３と異なり、保持部材３０の底板３０ｃに孔３２ではなく、溝３４を設けている。この溝３４も、保持部材３０の回転軸４に対する径方向に、放射状に設けられている。そして、溝３４の位置での底板３０ｃは、肉薄部３０ｃ１となっており、図６（ｂ）に示すように鉄心３１は、溝３４の肉薄部３０ｃ１と密着している。そのため、保持部材３０の底板３０ｃ側から、肉薄部３０ｃ１を介して鉄心３１と保持部材３０とのレーザ溶接が可能となっている。
【００５５】
図６（ａ）に示すように、保持部材３０に孔３２を設ける代わりに肉薄部３０ｃ１を有する溝３４を設ける場合、鉄心３１と保持部材３０とを溶接する場所が増えるメリットがある。つまり、図２に示した孔３２を採用する保持部材３０では、孔３２と鉄心３１との境界部分でのみ鉄心３１と保持部材３０との溶接が可能であった。しかし、図６に示す肉薄部３０ｃ１を有する溝３４を採用する保持部材３０では、肉薄部３０ｃ１であれば、どの位置でも鉄心３１と保持部材３０との溶接が可能であるし、鉄心３１と保持部材３０との溶接が、同時に行える。例えば、溶接は、径方向に、鉄心３１の最内周から、最外周に向って一直線に行うことが考えられる。図６（ｂ）では、レーザ光により肉薄部３０ｃ１が溶け鉄心３１と溶接されている部分３０ｃ２が図示されている。また、図６では、レーザ光を最内周から最外周に向かってレーザ光を走査することで、鉄心３１と保持部材３０との溶接と、鉄心３１の積層された薄板の間の溶接とを同時に行うことができる。
【００５６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、図１や図５に示した回転電機に採用可能な別の第２ステータ３や第１ロータ５について説明する。図７（ａ）に、本実施の形態に係る第２ステータ３や第１ロータ５を鉄心３１，５１の第２面３１ｂ，５１ｂ側から見た斜視図を示す。図７（ｂ）に、本実施の形態に係る第２ステータ３や第１ロータ５を鉄心３１，５１の第２面３１ｂ，５１ｂ側から見た平面図を示す。図７（ｃ）に、本実施の形態に係る第２ステータ３や第１ロータ５を図７（ａ）のＢ−Ｂ面で切断した断面図を示す。なお、以下の説明では、第２ステータ３について説明するが、第１ロータ５の構成は、図７（ａ）〜（ｃ）に示す第２ステータ３と同じである。そのため、図７（ａ）〜（ｃ）に示す第２ステータ３は、構成要素の番号を以下のように読み替えることで第１ロータ５と見なすことができる。それにより、第１ロータ５の構成については詳細な説明を省略する。保持部材３０を保持部材５０に、鉄心３１を鉄心５１に、孔３２，３３を孔５２，５３にそれぞれ読み替える。また、保持部材３０の壁３０ａ，３０ｂを保持部材５０の壁５０ａ，５０ｂに、保持部材３０の底板３０ｃを保持部材５０の底板５０ｃに、保持部材３０の段差面３０ｄを保持部材５０の段差面３０ｄに、保持部材３０の境界部３０ｅを保持部材５０の境界部５０ｅにそれぞれ読み替える。さらに、鉄心３１の第２面３１ｂは、鉄心５１の第２面５１ｂにそれぞれ読み替える。
【００５７】
図７（ａ）に示す第２ステータ３は、図２に示した第２ステータ３と異なり、保持部材３０の底板３０ｃに設けた孔３２の径方向の長さが鉄心３１の径方向の幅より長い。そのため、図７（ａ）の保持部材３０の孔３２には、底板３０ｃから鉄心３１の第２面３１ｂの方向に落ち込んだ段差面３０ｄを有することになる。図７（ｃ）では、この段差面３０ｄと鉄心３１の第２面３１ｂとが同一面である場合が例示されている。
【００５８】
このように、鉄心３１の第２面３１ｂと同一面の段差面３０ｄを保持部材３０が有していることで、鉄心３１と保持部材３０とを溶接する場合に、図７（ｂ）に示す鉄心３１の第２面３１ｂと段差面３０ｄとの境界部３０ｅで溶接が可能となる。図７（ｂ）では、境界部３０ｅで溶接を行った箇所を溶接箇所３０ｅ１として図示している。図２に示す保持部材３０では、孔３２と鉄心３１との境界部を溶接していたため、略直角となる部分を溶接しなければならなかった。しかし、図７に示す保持部材３０では、同一面上にある鉄心３１と段差面３０ｄとを溶接することができるので、溶接の作業が容易になるメリットを有している。なお、本実施の形態に係る第２ステータ３でも、鉄心３１の積層間の溶接は孔３２を利用して行うことができる。図７（ｂ）では、鉄心３１の積層間の溶接を行った箇所を溶接箇所３０ｅ２として図示している。なお、図７では、溶接の作業が容易になる点を考慮して、鉄心３１の第２面３１ｂと段差面３０ｄとが同一面に位置する場合を説明したが、本発明はこれに限られない。つまり、鉄心３１の第２面３１ｂと段差面３０ｄとが同一面に位置しない場合であっても良い。なお、図７（ｂ）では、溶接箇所を１つの０孔３２にのみ施してあるが、実際は同じような溶接を全ての孔３２について行うのが望ましい。
【００５９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、図１や図５に示した回転電機に採用可能な別の第２ステータ３や第１ロータ５について説明する。図８に、本実施の形態に係る第２ステータ３や第１ロータ５を鉄心３１，５１の第２面３１ｂ，５１ｂ側から見た斜視図を示す。なお、以下の説明では、第２ステータ３について説明するが、第１ロータ５の構成は、図８に示す第２ステータ３と同じである。そのため、図８に示す第２ステータ３は、構成要素の番号を以下のように読み替えることで第１ロータ５と見なすことができる。それにより、第１ロータ５の構成については詳細な説明を省略する。保持部材３０を保持部材５０に、鉄心３１を鉄心５１に、孔３２，３３を孔５２，５３にそれぞれ読み替える。また、保持部材３０の壁３０ａ，３０ｂを保持部材５０の壁５０ａ，５０ｂに、保持部材３０の底板３０ｃを保持部材５０の底板５０ｃに、保持部材３０の段差面３０ｄを保持部材５０の段差面３０ｄにそれぞれ読み替える。さらに、鉄心３１の第２面３１ｂは、鉄心５１の第２面５１ｂにそれぞれ読み替える。
【００６０】
図８に示す第２ステータ３は、図２に示した第２ステータ３と異なり、保持部材３０の底板３０ｃに設けた孔３２が自身の位置における回転軸に対する径方向からずれた方向で、且つ保持部材３０の内径から外径に至る形状を有している。図８に示す孔３２の形状にすることで、複数の薄板が積層された鉄心３１の層間を溶接することができる距離を長くするメリットを有している。鉄心３１の層間を溶接できる面積が大きくなることで、鉄心３１の強度が増す。また、溶接を、全て回転軸に対する径方向に行った場合、溶接による磁気特性が劣化した部分が、周方向に、特定の位置に集中することになる。本実施の形態のように、周方向に傾斜させた場合、ロータの位置によらず、第２ステータ３を通る磁路中には、溶接によって劣化した部分が必ず存在することになり、溶接部に起因する回転ムラや磁束分布のムラが低減される。その意味においては、図８に示すように、互いに隣接する孔３２の一方の最外周と、他方の最内周は、同一の径方向線上にあるとよい。なお、図８に示す保持部材３０でも、孔３２には、鉄心３１の第２面３１ｂと同一面に位置する段差面３０ｄを有している。そのため、図８に示す保持部材３０でも、同一面上にある鉄心３１と段差面３０ｄとを溶接する。
【００６１】
（実施の形態５）
本実施の形態では、図１や図５に示した回転電機に採用可能な別の第２ステータ３や第１ロータ５について説明する。図９に、本実施の形態に係る第２ステータ３や第１ロータ５を鉄心３１，５１の第２面３１ｂ，５１ｂ側から見た斜視図を示す。なお、以下の説明では、第２ステータ３について説明するが、第１ロータ５の構成は、図９に示す第２ステータ３と同じである。そのため、図９に示す第２ステータ３は、構成要素の番号を以下のように読み替えることで第１ロータ５と見なすことができる。それにより、第１ロータ５の構成については詳細な説明を省略する。保持部材３０を保持部材５０に、鉄心３１を鉄心５１に、孔３２，３２ａ，３２ｂ，３３を孔５２，５２ａ，５２ｂ，５３にそれぞれ読み替える。また、保持部材３０の底板３０ｃを保持部材５０の底板５０ｃに、保持部材３０の段差面３０ｄを保持部材５０の段差面３０ｄにそれぞれ読み替える。さらに、鉄心３１の第２面３１ｂは、鉄心５１の第２面５１ｂにそれぞれ読み替える。第１ロータ５については図９に符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
図９に示す第２ステータ３は、図２に示した第２ステータ３と異なり、保持部材３０の底板３０ｃに設けた孔３２が、保持部材３０の外径に設けられる孔３２ａと内径側に設けられる孔３２ｂとを有している。１つの孔３２ａと１つの孔３２ｂとの径方向の長さを合わせると、保持部材３０の内径から外径に至る長さより長い。図９に示す孔３２の形状にすることにより、鉄心３１の層間の溶接及び鉄心３１と保持部材３０との溶接を周方向に分散して行うことができるメリットを有している。溶接箇所を分散することで、鉄心３１と保持部材３０との接合強度、鉄心３１の層間の接合強度が増す。なお、図９に示す保持部材３０でも、孔３２には、鉄心３１の第２面３１ｂと同一面に位置する段差面３０ｄを有している。そのため、図９に示す保持部材３０でも、同一面上にある鉄心３１と段差面３０ｄとを溶接する。
【００６３】
また、保持部材３０の孔３２の数は、界磁磁石の極数以上であることが望ましい。保持部材３０の孔３２の数が極数以上であれば当該孔３２において鉄心３１の溶接を行うので、保持部材３０変形を抑えることができる。また、保持部材３０の孔３２の数と回転電機の極数とが互いに素であっても、保持部材の振動モードと、吸引力の分布が一致しないため、保持部材３０の上記変形を抑えることができる。
【００６４】
（実施の形態６）
本実施の形態では、図１や図５に示した回転電機に採用可能な別の第２ステータ３や第１ロータ５について説明する。図１０に、本実施の形態に係る第２ステータ３や第１ロータ５を鉄心３１，５１の第２面３１ｂ，５１ｂ側から見た斜視図を示す。なお、以下の説明では、第２ステータ３について説明するが、第１ロータ５の構成は、図１０に示す第２ステータ３と同じである。そのため、図１０に示す第２ステータ３は、構成要素の番号を以下のように読み替えることで第１ロータ５と見なすことができる。それにより、第１ロータ５の構成については詳細な説明を省略する。保持部材３０を保持部材５０に、鉄心３１を鉄心５１に、孔３２，３３，３５を孔５２，５３，５５にそれぞれ読み替える。また、保持部材３０の壁３０ａ，３０ｂを保持部材５０の壁５０ａ，５０ｂに、保持部材３０の底板３０ｃを保持部材５０の底板５０ｃに、保持部材３０の段差面３０ｄを保持部材５０の段差面３０ｄにそれぞれ読み替える。さらに、鉄心３１の第２面３１ｂは、鉄心５１の第２面５１ｂにそれぞれ読み替える。
【００６５】
図１０に示す第２ステータ３は、図２に示した第２ステータ３と異なり、保持部材３０の底板３０ｃに、底板３０ｃと鉄心３１とを接合するための孔３２と、当該孔３２と異なる位置で鉄心の３１の積層間を溶接するための孔３５とを有している。
【００６６】
図１０で示した孔３２は、保持部材３０の外径に設けられる孔３２ａと内径側に設けられる孔３２ｂとを有している。図１０に示す孔３２及び孔３５を設けることで、鉄心３１と保持部材３０との溶接と鉄心３１の積層間の溶接とを分離して行うことができる。そのため、それぞれの溶接に応じた孔３２，３５の形状にすることができる。なお、図１０に示す保持部材３０でも、孔３２には、鉄心３１の第２面３１ｂと同一面に位置する段差面３０ｄを有している。そのため、図１０に示す保持部材３０でも、同一面上にある鉄心３１と段差面３０ｄとを溶接する。
【００６７】
（実施の形態７）
本実施の形態では、図１に示した回転電機に採用可能な別の第２ステータ３について説明する。図１１に、本実施の形態に係る第２ステータ３を鉄心３１の第２面３１ｂ側から見た斜視図を示す。
【００６８】
図１１に示す第２ステータ３は、図２に示した第２ステータ３と異なり、保持部材３０の外径側の壁３０ａに凹部３６を備えている。この保持部材３０の凹部３６は、隣接する孔３２の間に設けられている。当該凹部３６は、密閉型の圧縮機に利用された場合に、冷媒が通過する経路を外枠フレームとの間で形成する。
【００６９】
なお、図１１に示す保持部材３０でも、孔３２には、鉄心３１の第２面３１ｂと同一面に位置する段差面３０ｄを有している。そのため、図１１に示す保持部材３０でも、同一面上にある鉄心３１と段差面３０ｄとを溶接する。
【００７０】
（実施の形態８）
本実施の形態では、図１や図５に示した回転電機に採用可能な別の第２ステータ３や第１ロータ５について説明する。図１２に、本実施の形態に係る第２ステータ３や第１ロータ５を鉄心３１，５１の第１面３１ａ，５１ａ側から見た斜視図を示す。なお、以下の説明では、第２ステータ３について説明するが、第１ロータ５の構成は、図１２に示す第２ステータ３と同じである。そのため、図１２に示す第２ステータ３は、構成要素の番号を以下のように読み替えることで第１ロータ５と見なすことができる。それにより、第１ロータ５の構成については詳細な説明を省略する。保持部材３０を保持部材５０に、鉄心３１を鉄心５１に、孔３３を孔５３にそれぞれ読み替える。また、保持部材３０の壁３０ａ，３０ｂを保持部材５０の壁５０ａ，５０ｂに、保持部材３０の突起部３０ａ１，３０ｂ１を保持部材５０の突起部５０ａ１，５０ｂ１にそれぞれ読み替える。さらに、鉄心３１の第１面３１ａは、鉄心５１の第１面５１ａにそれぞれ読み替える。第１ロータ５については図１２に符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７１】
図１２に示す第２ステータ３は、図２に示した第２ステータ３と異なり、保持部材３０の外径側の壁３０ａと鉄心３１及び保持部材３０の内径側の壁３０ｂと鉄心３１が面で接触していない。具体的には、保持部材３０の外径側の壁３０ａの内径方向に突起部３０ａ１を周方向に複数設けている。同様に、保持部材３０の内径側の壁３０ｂの外径方向に突起部３０ｂ１を周方向に複数も受けている。この突起部３０ａ１，３０ｂ１を介して保持部材３０が鉄心３１を保持している。つまり、図１２に示す第２ステータ３は、保持部材３０の外径側の壁３０ａと鉄心３１及び保持部材３０の内径側の壁３０ｂと鉄心３１が、それぞれ突起部３０ａ１，３０ｂ１でのみ接触している。なお、保持部材３０と鉄心３１との接合は、上述の実施の形態と同じように、保持部材３０の底板３０ｃに設けた孔３２等を介して溶接する。
【００７２】
以上のように、本実施の形態に係る第２ステータ３では、保持部材３０と鉄心３１とが径方向においては面接触していないため、仮に保持部材３０が磁性体であっても、鉄心３１の磁束が保持部材３０に流れるのを低減している。
【符号の説明】
【００７３】
１  第１ステータ
２  ロータ
３  第２ステータ
４，８  回転軸
５  第１ロータ
６  ステータ
７  第２ロータ
１０  バックヨーク
１１，６０  ティース
１２，６１  コイル
２０  フレーム
２１  磁性体板
２２，７２  磁石
３０，５０，７０  保持部材
３１，５１  鉄心
３２，３３，３５，５２  孔
３４  溝
３６  凹部
７１  ヨーク
【図１】
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【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】
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【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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