(57)【要約】【課題】カシメ部による性能低下を抑え、かつ、カシメ部の強度を保持できるステータを提供する。【解決手段】積層された複数の電磁鋼板を含むステータコア４１を備える。このステータコア４１は、複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部４８と、内周側に開口すると共に周方向に配列された複数のスロット部４７とを有する。カシメ部４８の数をＱとし、スロット部４７の数をＳとし、ステータコア４１の重量をＷ（kg）としたとき、Ｓ＞Ｑ≧（Ｗ／３）×４を満たしている。【選択図】図２
2010081735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の電磁鋼板を含むステータコア（４１）を備え、
このステータコア（４１）は、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部（４８）と、内周側に開口すると共に周方向に配列された複数のスロット部（４７）とを有し、
上記カシメ部（４８）の数をＱとし、上記スロット部（４７）の数をＳとし、上記ステータコア（４１）の重量をＷ（kg）としたとき、
Ｓ＞Ｑ≧（Ｗ／３）×４を満たしていることを特徴とするステータ。
【請求項２】
請求項１に記載のステータにおいて、
隣り合う上記カシメ部（４８）の間の中心角度は、全て、等しいことを特徴とするステータ。
【請求項３】
ロータ（３０）と、
このロータ（３０）の外周側を囲むように配置された請求項１または２に記載のステータ（４０）と
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項４】
密閉容器（１）と、
この密閉容器（１）内に配置された圧縮機構部（２）と、
上記密閉容器（１）内に配置されると共に上記圧縮機構部（２）を駆動する請求項３に記載のモータ（３）と
を備えることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステータ、モータおよび圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステータとしては、積層された複数の電磁鋼板を含むステータコアを備えたものがある（特許第３５８６１４５号公報：特許文献１参照）。このステータコアは、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部を有し、また、内周側に開口すると共に周方向に配列された複数のスロット部を有している。上記カシメ部の数は、上記スロット部の数よりも多い。
【特許文献１】特許第３５８６１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のステータでは、上記カシメ部の数は、上記スロット部の数以上であるので、磁束通路に悪影響を与える上記カシメ部の数が多くなって、性能が低下する問題があった。一方、上記カシメ部の数を、単純に、少なくすると、カシメ部の強度が低下して、剛性低下や振動増加を引き起す問題があった。
【０００４】
そこで、この発明の課題は、カシメ部による性能低下を抑え、かつ、カシメ部の強度を保持できるステータ、このステータを用いたモータ、および、このモータを用いた圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、この発明のステータは、
積層された複数の電磁鋼板を含むステータコアを備え、
このステータコアは、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部と、内周側に開口すると共に周方向に配列された複数のスロット部とを有し、
上記カシメ部の数をＱとし、上記スロット部の数をＳとし、上記ステータコアの重量をＷ（kg）としたとき、
Ｓ＞Ｑ≧（Ｗ／３）×４を満たしていることを特徴としている。
【０００６】
この発明のステータによれば、上記カシメ部の数をＱとし、上記スロット部の数をＳとし、上記ステータコアの重量をＷ（kg）としたとき、Ｓ＞Ｑ≧（Ｗ／３）×４を満たしているので、カシメ部の数を減らすことにより、カシメ部による性能低下を防ぐと共に、必要なカシメ部の強度は保ったままなので、剛性低下や振動増加を引き起こさない。
【０００７】
また、一実施形態のステータでは、隣り合う上記カシメ部の間の中心角度は、全て、等しい。
【０００８】
この実施形態のステータによれば、隣り合う上記カシメ部の間の中心角度は、全て、等しいので、隣り合うカシメ部の間隔が偏って大きくなるのを防いで、より剛性の低下を防ぐことができる。
【０００９】
また、この発明のモータは、
ロータと、
このロータの外周側を囲むように配置された上記ステータと
を備えることを特徴としている。
【００１０】
この発明のモータによれば、上記ステータを備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。
【００１１】
また、この発明の圧縮機は、
密閉容器と、
この密閉容器内に配置された圧縮機構部と、
上記密閉容器内に配置されると共に上記圧縮機構部を駆動する上記モータと
を備えることを特徴としている。
【００１２】
この発明の圧縮機によれば、上記モータを備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のステータによれば、上記カシメ部の数をＱとし、上記スロット部の数をＳとし、上記ステータコアの重量をＷ（kg）としたとき、Ｓ＞Ｑ≧（Ｗ／３）×４を満たしているので、カシメ部の数を減らすことにより、カシメ部による性能低下を防ぐと共に、必要なカシメ部の強度は保ったままなので、剛性低下や振動増加を引き起こさない。
【００１４】
この発明のモータによれば、上記ステータを備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。
【００１５】
この発明の圧縮機によれば、上記モータを備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の圧縮機の一実施形態である縦断面図を示している。この圧縮機は、密閉容器１と、この密閉容器１内に配置された圧縮機構部２およびモータ３とを備えている。この圧縮機は、ロータリ圧縮機である。
【００１８】
上記密閉容器１の下側側方に、吸入管１１を接続する一方、密閉容器１の上側に吐出管１２を接続している。上記吸入管１１から供給される冷媒は、上記圧縮機構部２の吸込側に導かれる。この冷媒は、二酸化炭素であるが、Ｒ４１０ＡやＲ２２等であってもよい。
【００１９】
上記モータ３は、上記圧縮機構部２の上側に配置され、上記圧縮機構部２を回転軸４を介して駆動する。上記モータ３は、上記圧縮機構部２から吐出された高圧の冷媒が満たされる上記密閉容器１内の高圧領域に配置されている。
【００２０】
上記圧縮機構部２は、シリンダ状の本体部２０と、この本体部２０の上下の開口端のそれぞれに取り付けられた上端部８および下端部９とを備える。
【００２１】
上記回転軸４は、上端部８および下端部９を貫通して、本体部２０の内部に挿入されている。上記回転軸４は、圧縮機構部２の上端部８に設けられた軸受２１と、圧縮機構部２の下端部９に設けられた軸受２２により回転自在に支持されている。
【００２２】
上記本体部２０内の回転軸４にクランクピン５が設けられ、このクランクピン５に嵌合されて駆動されるピストン６とそれに対応するシリンダとの間に形成された圧縮室７により圧縮を行う。ピストン６は、偏芯した状態で回転し、または、公転運動を行い、圧縮室７の容積を変化させる。
【００２３】
上記モータ３は、上記回転軸４に固定された円筒形状のロータ３０と、上記ロータ３０の外周側を囲むように配置されたステータ４０とを有する。上記ステータ４０は、上記ロータ３０の径方向外側にエアギャップを介して配置されている。つまり、上記モータ３は、インナーロータ型のモータである。このモータは、６極のモータである。
【００２４】
上記ロータ３０は、ロータコア３１と、このロータコア３１に軸方向に埋め込まれると共に周方向に配列された磁石３２とを有する。この磁石３２は、６つ設けられている。
【００２５】
図１と図２に示すように、上記ステータ４０は、ステータコア４１と、このステータコア４１に巻回されたコイル４２とを有する。
【００２６】
上記ステータコア４１は、環状部４５と、この環状部４５の内周面から径方向内側に突出すると共に周方向に配列された９つのティース部４６とを有する。
【００２７】
上記コイル４２は、複数の上記ティース部４６に渡って巻かれておらず各ティース部４６に巻かれている集中巻きである。なお、図２では、上記コイル４２を一部のみ描いている。
【００２８】
上記ステータコア４１は、内周側に開口すると共に周方向に配列された９つのスロット部４７を有する。つまり、このスロット部４７は、隣り合う上記ティース部４６の間に形成される。
【００２９】
上記ステータコア４１は、積層された複数の電磁鋼板を含む。上記ステータコア４１は、上記複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部４８を有する。このカシメ部４８は、環状部４５に、６つ設けられている。上記カシメ部４８は、上記スロット部４７の径方向外側に位置している。
【００３０】
上記環状部４５には、上記ティース部４６の径方向外側に、外周面から切り欠かれた溝部４５ａを有する。この溝部４５ａは、上記ティース部４６に対応して、９つ設けられている。この溝部４５ａは、例えば、冷媒や油を通す通路や、冷却用通路に利用される。
【００３１】
上記カシメ部４８の数をＱとし、上記スロット部４７の数をＳとし、上記ステータコア４１の重量をＷ（kg）としたとき、Ｓ＞Ｑ≧（Ｗ／３）×４を満たしている。この実施形態では、Ｑ＝６、Ｓ＝９、Ｗ＝３．５kgであり、９＞Ｑ（＝６）＞４．７を満たしている。
【００３２】
したがって、Ｓ＞Ｑを満たしているので、上記カシメ部４８の数を減らすことにより、カシメ部４８による性能低下を防ぐことができる。これに対して、Ｑ≧Ｓであるとき、カシメ部４８の数が増えて、性能が低下する問題がある。
【００３３】
また、Ｑ≧（Ｗ／３）×４を満たしているので、必要なカシメ部４８の強度は保ったままなので、剛性低下や振動増加を引き起こさない。これに対して、（Ｗ／３）×４＞Ｑであるとき、カシメ部４８の強度が低下して、剛性低下や振動増加を引き起す問題がある。
【００３４】
つまり、図３に示すように、カシメ保持荷重３Ｑが、必要保持荷重４Ｗ以上であるとき、カシメ部４８の強度を保持できる一方、カシメ保持荷重３Ｑが、必要保持荷重４Ｗよりも小さいとき、カシメ部４８の強度を保持できない。
【００３５】
ここで、Ｑの下限値である（（Ｗ／３）×４）の数字の根拠について説明する。一般に、カシメ部４８の１個あたりの保持強度は、静荷重の場合、３ｋｇｆ程度である。実際の圧縮機の運転中には、動荷重がかかり、動荷重は、静荷重の３〜４倍程度になる。したがって、保持強度の確実性を考慮して、４倍としている。
【００３６】
このように、カシメ部４８の保持強度が確実となるため、ステータコア４１を、密閉容器１に対して、隙間嵌めとして、タック溶接などにより固定できる。したがって、締まり嵌めによるステータコア４１の応力変形を防止し、損失を低減できる。
【００３７】
また、コアの板厚は、例えば、0.35ｍｍの珪素鋼板を使用しており、応力や変形による鉄損の増加は、コア板厚が薄くなるほど深刻な問題になるが、カシメ部４８の数量を少なくしているので、応力や変形による鉄損の増加を防止できる。
【００３８】
また、近年は静音化の要求も厳しく、特に二酸化炭素の冷媒を用いた給湯器などの用途では、夜間電力を利用するなどの理由から、特に音を小さくするニーズが高い。本実施形態では、従来４極のＤＣモータではなく、例えば、６極のＤＣモータを採用し、回転むらを低減し、静音化を実現している。６極のモータは、従来の４極のモータに比べ、効率向上のために、ステータコア４１の環状部４５（継鉄）の幅を少なくするのが一般的であり、そうした場合、さらに、カシメ部分の鉄損増加が深刻な問題となるデメリットがあるが、カシメ部４８の数量を少なくしているので、効率低下を防ぐことができる。
【００３９】
また、上記構成のモータによれば、上記ステータ４０を備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。
【００４０】
また、上記構成の圧縮機によれば、上記モータ３を備えるので、騒音や振動を防止しつつ、性能の低下を防止できる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図４は、この発明のステータの第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、ステータコアの形状が相違する。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４２】
図４に示すように、第２実施形態のステータ１４０のステータコア１４１には、上記第１の実施形態（図２）の溝部４５ａがなくて、隣り合うカシメ部４８の間の中心角度は、全て、等しい。隣り合うカシメ部４８の間の中心角度は、６０°である。
【００４３】
上記構成のステータによれば、隣り合う上記カシメ部４８の間の中心角度は、全て、等しいので、隣り合うカシメ部４８の間隔が偏って大きくなるのを防いで、より剛性の低下を防ぐことができる。
【００４４】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、圧縮機構部として、ロータリタイプ以外に、スクロールタイプやレシプロタイプを用いてもよい。また、スロット部の数やティース部の数の増減は、自由である。
【００４５】
また、コイルは、各ティース部に巻かれておらず、複数のティース部に渡って巻かれている分布巻きであってもよい。
【００４６】
また、カシメ部を設ける位置は、ステータコアの環状部に限らず、ティース部に設けてもよい。
【００４７】
また、全てのカシメ部において、この全てのカシメ部における隣り合うカシメ部の間の中心角度のうち、少なくとも一つの中心角度が、その他の中心角度と異なっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の圧縮機の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】ステータの平面図である。
【図３】カシメ数と保持荷重との関係を示すグラフである。
【図４】他のステータの平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  密閉容器
２  圧縮機構部
３  モータ
４  回転軸
５  クランクピン
６  ピストン
７  圧縮室
８  上端部
９  下端部
１１  吸入管
１２  吐出管
２０  本体部
２１，２２  軸受
３０  ロータ
３１  ロータコア
３２  磁石
４０，１４０  ステータ
４１，１４１  ステータコア
４２  コイル
４５  環状部
４６  ティース部
４７  スロット部
４８  カシメ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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