(57)【要約】【課題】積層鋼板からなる固定子が締り嵌めによりケーシングに固定される回転機械において、残留応力による鉄損の少ない、効率のよい回転機械を提供する。【解決手段】ロータリ圧縮機は、円筒状ハウジングとしての円筒部材と、固定子３１と、を備える。固定子は、積層された電磁鋼板３３からなり、円筒部材に締り嵌めにより固定される。固定子は、電磁鋼板の積層方向に対して中央側に配され、円筒部材の第１部により外方から圧せられ第１部と当接する中央当接部３１ａと、固定子の端の近傍に配され円筒部材の第２部により外方から圧せられ第２部と当接する端当接部３１ｂと、を有する。端当接部の平均外径は、中央当接部の平均外径よりも小さい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状ハウジング（２１）と、
前記円筒状ハウジングに締り嵌めにより固定される、積層鋼板（３３）からなる固定子（３１，１３１，２３１）と、
を備えた回転機械（１０）であって、
前記固定子は、前記積層鋼板の積層方向に対し中央側に配され、前記円筒状ハウジングの第１部（２１ａ）により外方から圧せられ前記第１部と当接する中央当接部（３１ａ）と、前記固定子の端の近傍に配され前記円筒状ハウジングの第２部（２１ｂ）により外方から圧せられ前記第２部と当接する端当接部（３１ｂ，１３１ｂ，２３１ｂ）と、を有し、
前記端当接部の平均外径は、前記中央当接部の平均外径よりも小さい、
回転機械。
【請求項２】
円筒状ハウジング（３２１）と、
前記円筒状ハウジングに締り嵌めにより固定される、積層鋼板（３３）からなる固定子（３３１）と、
を備えた回転機械（３１０）であって、
前記固定子は、前記積層鋼板の積層方向に対し中央側に配される中央当接部（３３１ａ）と、前記固定子の端の近傍に配される端当接部（３３１ｂ）と、を有し、
前記円筒状ハウジングは、前記中央当接部と当接し前記中央当接部を外方から圧する第１部（３２１ａ）と、前記端当接部と当接し前記端当接部を外方から圧する第２部（３２１ｂ）と、を有し、
前記第２部の平均内径は、前記第１部の平均内径よりも大きい、
回転機械。
【請求項３】
前記端当接部（３１ｂ，１３１ｂ，２３１ｂ，３３１ｂ）は、前記固定子（３１，１３１，２３１，３３１）の両端にそれぞれ設けられ、
前記第２部（２１ｂ，３２１ｂ）は、２つの前記端当接部それぞれに対して設けられる、
請求項１又は２に記載の回転機械（１０，３１０）。
【請求項４】
前記端当接部（３１ｂ，２３１ｂ）の外径は、前記固定子（３１，２３１）の末端に近づくほど小さくなる
請求項１に記載の回転機械。
【請求項５】
前記端当接部（３１ｂ）は、前記固定子（３１）の末端に近づくほど外径が小さくなるよう、一様な勾配をつけて形成されている、
請求項４に記載の回転機械。
【請求項６】
前記第１部及び前記第２部は、拡管する前の前記円筒状ハウジングを、前記第２部の内径が前記第１部の内径よりも大きくなるように拡管することで形成される、
請求項２に記載の回転機械。
【請求項７】
前記第２部は、加工する前の前記円筒状ハウジングの内部を、切削加工及び研削加工の少なくとも一方により加工することで形成される、
請求項２に記載の回転機械。
【請求項８】
前記端当接部は、加工する前の前記固定子を、切削加工及び研削加工の少なくとも一方により加工することで形成される、
請求項４又は５に記載の回転機械。
【請求項９】
円筒状ハウジング（４２１）と、
前記円筒状ハウジングに締り嵌めにより固定される、積層鋼板（３３）からなる固定子（４３１）と、
を備えた回転機械（４１０）であって、
前記固定子は、前記積層鋼板の積層方向に対し中央側に配され前記円筒状ハウジングの第１部（４２１ａ）により外方から圧せられ前記第１部と当接する中央当接部（４３１ａ）と、前記固定子の端の近傍に配され前記円筒状ハウジングの第２部（４２１ｂ）により外方から圧せられ前記第２部と当接する端当接部（４３１ｂ）と、を有し、
前記第２部の板厚は前記第１部の板厚より薄い、
回転機械。
【請求項１０】
前記第２部は、前記第２部の外径が前記第１部の外径よりも小さくなるように、加工する前の前記円筒状ハウジングを、切削加工及び研削加工の少なくとも一方により加工することで形成される、
請求項９に記載の回転機械。
【請求項１１】
前記積層鋼板の厚さは、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲である、
請求項１から１０のいずれかに記載の回転機械（１０，３１０，４１０）。
【請求項１２】
冷媒を圧縮する圧縮機構（５０）を更に備える、
請求項１から１１のいずれかに記載の回転機械（１０，３１０，４１０）。
【請求項１３】
前記冷媒は二酸化炭素である、
請求項１２に記載の回転機械。
【請求項１４】
前記冷媒はＲ３２である、
請求項１２に記載の回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の鋼板を積層した固定子を使用する回転機械が知られている。積層鋼板からなる固定子を、回転機械のケーシングに、焼嵌め、圧入等の締り嵌めにより固定することが一般的に行われている（例えば、特許文献１（特開２０１２−１１７４３４号公報））。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、積層鋼板を締り嵌めにより回転機械のケーシングに固定する場合には、固定子の上下端近傍に応力が集中しやすく、固定子の上下端近傍の鋼板の残留応力だけが、その他の部分の鋼板の残留応力よりも大きくなるという問題がある。一般に、鋼板の残留応力が高いと固定子鉄損が大きくなることが知られており、局所的に応力が大きな鋼板が存在するために、回転機械の損失が大きくなる。
【０００４】
本発明の課題は、積層鋼板からなる固定子が締り嵌めによりケーシングに固定される回転機械において、残留応力による鉄損の少ない、効率のよい回転機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１観点に係る回転機械は、円筒状ハウジングと、固定子と、を備える。固定子は、積層鋼板からなり、円筒状ハウジングに締り嵌めにより固定される。固定子は、積層鋼板の積層方向に対して中央側に配され、円筒状ハウジングの第１部により外方から圧せられ第１部と当接する中央当接部と、固定子の端の近傍に配され円筒状ハウジングの第２部により外方から圧せられ第２部と当接する端当接部と、を有する。端当接部の平均外径は、中央当接部の平均外径よりも小さい。
【０００６】
ここでは、端当接部の平均外径を、中央当接部の平均外径より小さくすることで、固定子の端近傍に作用する応力を低減できる。その結果、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、回転機械の効率を高めることができる。
【０００７】
本発明の第２観点に係る回転機械は、円筒状ハウジングと、固定子と、を備える。固定子は、積層鋼板からなり、円筒状ハウジングに締り嵌めにより固定される。固定子は、積層鋼板の積層方向に対して中央側に配される中央当接部と、固定子の端の近傍に配される端当接部と、を有する。円筒状ハウジングは、中央当接部と当接し中央当接部を外方から圧する第１部と、端当接部と当接し端当接部を外方から圧する第２部と、を有する。第２部の平均内径は、第１部の平均内径よりも大きい。
【０００８】
ここでは、端当接部と当接する円筒状ハウジングの第２部の平均内径を、中央当接部と当接する円筒状ハウジングの第１部の平均内径より大きくすることで、固定子の端近傍に作用する応力を低減できる。その結果、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、回転機械の効率を高めることができる。
【０００９】
本発明の第３観点に係る回転機械は、第１又は第２観点に係る回転機械であって、端当接部は、固定子の両端にそれぞれ設けられる。第２部は、２つの端当接部それぞれに対して設けられる。
【００１０】
これにより、固定子の両端の近傍に作用する応力を低減でき、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。その結果、回転機械の効率を高めることができる。
【００１１】
本発明の第４観点に係る回転機械は、第１観点に係る回転機械であって、端当接部の外径は、固定子の末端に近づくほど小さくなる。
【００１２】
ここでは、従来の固定子において大きな応力が作用しやすい固定子の末端側ほど端当接部の外径が小さくなるように形成されているため、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、回転機械の効率を高めることができる。
【００１３】
本発明の第５観点に係る回転機械は、第４観点に係る回転機械であって、端当接部は、固定子の末端に近づくほど外径が小さくなるよう、一様な勾配をつけて形成されている。
【００１４】
これにより、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、回転機械の効率を高めることができる。
【００１５】
本発明の第６観点に係る回転機械は、第２観点に係る回転機械であって、第１部及び第２部は、拡管する前の円筒状ハウジングを、第２部の内径が第１部の内径よりも大きくなるように拡管することで形成される。
【００１６】
これにより、円筒状ハウジングの成型作業と同時に、円筒状ハウジングの第１部及び第２部を形成することができる。つまり、円筒状ハウジングの第１部及び第２部を容易に形成することができる。
【００１７】
本発明の第７観点に係る回転機械は、第２観点に係る回転機械であって、第２部は、加工する前の円筒状ハウジングの内部を、切削加工及び研削加工の少なくとも一方により加工することで形成される。
【００１８】
これにより、容易な加工で円筒状ハウジングの第２部を形成することができる。
【００１９】
本発明の第８観点に係る回転機械は、第４又は第５観点に係る回転機械であって、端当接部は、加工する前の固定子を、切削加工及び研削加工の少なくとも一方により加工することで形成される。
【００２０】
これにより、容易な加工で端当接部を形成することができる。
【００２１】
本発明の第９観点に係る回転機械は、円筒状ハウジングと、固定子と、を備える。固定子は、積層鋼板からなり、円筒状ハウジングに締り嵌めにより固定される。固定子は、積層鋼板の積層方向に対して中央側に配され円筒状ハウジングの第１部により外方から圧せられ第１部と当接する中央当接部と、固定子の端の近傍に配され円筒状ハウジングの第２部により外方から圧せられ第２部と当接する端当接部と、を有する。第２部の板厚は第１部の板厚より薄い。
【００２２】
ここでは、円筒状ハウジングの第２部の板厚が第１部の板厚より薄いため、第２部近傍で局所的に固定子を圧縮する応力を低減できる。その結果、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、回転機械の効率を高めることができる。
【００２３】
本発明の第１０観点に係る回転機械は、第９観点に係る回転機械であって、第２部は、第２部の外径が第１部の外径よりも小さくなるように、加工する前の円筒状ハウジングを、切削加工及び研削加工の少なくとも一方により加工することで形成される。
【００２４】
これにより、第２部の外径が小さくなるように容易に加工できる。
【００２５】
本発明の第１１観点に係る回転機械は、第１観点から第１０観点のいずれかに係る回転機械であって、積層鋼板の厚さは、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲である。
【００２６】
ここでは、積層鋼板の厚みを０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲であっても、固定子の端近傍に作用する応力を低減でき、積層鋼板の変形を抑制し、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。
【００２７】
本発明の第１２観点に係る回転機械は、第１観点から第１１観点のいずれかに係る回転機械であって、冷媒を圧縮する圧縮機構を更に備える。
【００２８】
ここでは、一般用途の回転機械に比べて円筒状ハウジングと固定子との締め代が大きく設定されることの多い圧縮機構を備えた回転機械（圧縮機）においても、固定子の端近傍に作用する応力を低減でき、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。
【００２９】
本発明の第１３観点に係る回転機械は、第１２観点に係る回転機械であって、冷媒は二酸化炭素である。
【００３０】
ここでは、円筒状ハウジングと固定子との締め代が大きく設定されることの多い二酸化炭素を冷媒に用いた圧縮機においても、固定子の端近傍に作用する応力を低減でき、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。
【００３１】
本発明の第１４観点に係る回転機械は、第１２観点に係る回転機械であって、冷媒はＲ３２である。
【００３２】
ここでは、円筒状ハウジングと固定子との締め代が大きく設定されることの多いＲ３２を冷媒に用いた圧縮機においても、固定子の端近傍に作用する応力を低減でき、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の第１観点に係る回転機械では、端当接部の平均外径を、中央当接部の平均外径より小さくすることで、固定子の端近傍に作用する応力を低減できる。その結果、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、回転機械の効率を高めることができる。
【００３４】
本発明の第２観点に係る回転機械では、端当接部と当接する円筒状ハウジングの第２部の平均内径を、中央当接部と当接する円筒状ハウジングの第１部の平均内径より大きくすることで、固定子の端近傍に作用する応力を低減できる。その結果、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、回転機械の効率を高めることができる。
【００３５】
本発明の第３観点に係る回転機械では、固定子の両端近傍の残留応力を低減して鉄損を小さく抑えることができ、回転機械の効率を高めることができる。
【００３６】
本発明の第４観点及び第５観点に係る回転機械では、固定子の端近傍の残留応力を低減して鉄損を小さく抑えることができ、回転機械の効率を高めることができる。
【００３７】
本発明の第６観点及び第７観点に係る回転機械では、容易に円筒状ハウジングの第１部又は第２部を形成することができる。
【００３８】
本発明の第８観点に係る回転機械では、容易に端当接部を形成することができる。
【００３９】
本発明の第９観点に係る回転機械では、円筒状ハウジングの第２部の板厚が、第１部の板厚より薄いため、第２部近傍で局所的に固定子を圧縮する応力を低減できる。その結果、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、回転機械の効率を高めることができる。
【００４０】
本発明の第１０観点に係る回転機械では、容易に円筒状ハウジングの第２部を形成することができる。
【００４１】
本発明の第１１観点に係る回転機械では、積層鋼板の厚みが０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲であっても、積層鋼板の変形を抑制し、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。
【００４２】
本発明の第１２観点に係る回転機械では、一般用途の回転機械に比べて円筒状ハウジングと固定子との締め代が大きく設定されることの多い圧縮機においても、固定子の端近傍に作用する応力を低減でき、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。
【００４３】
本発明の第１３観点及び第１４観点に係る回転機械では、円筒状ハウジングと固定子との締め代が特に大きく設定されることの多い二酸化炭素及びＲ３２を冷媒として用いた圧縮機においても、固定子の端近傍に作用する応力を低減でき、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のロータリ圧縮機の固定子の平面図である。
【図３】図２の固定子の上端近傍のIII−III断面視である。中央当接部及び端当接部ついて説明するための概念図であり、実際の固定子の形状及び寸法を正確に反映したものではない。
【図４】端当接部を有さない固定子（従来の固定子）について、締り嵌め前と締り嵌め後との固定子内径の径方向の変位を概観したグラフである。横軸は、固定子下端から変位の測定点までの、電磁鋼板の積層方向の（駆動軸の軸方向の）距離を示している。縦軸は、固定子内径の径方向の変位量を示している。締り嵌め後の固定子は円筒部材により圧縮されるため、変位量はマイナスの値で表される。
【図５】変形例１Ａの、端当接部の第２外周面の円弧の径が同一に形成された固定子の上端近傍を示した図である。図３と同様に、固定子の図２におけるIII−III断面視を示している。端当接部について説明するための概念図であり、実際の固定子の形状及び寸法を正確に反映したものではない。
【図６】変形例１Ａの、端当接部の第２外周面の径が不連続に変化するように形成された固定子の上端近傍を示した図である。図３と同様に、固定子の図２におけるIII−III断面視を示している。端当接部について説明するための概念図であり、実際の固定子の形状及び寸法を正確に反映したものではない。
【図７】本発明の第２実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図８】図７のロータリ圧縮機の円筒部材のVIII部分を拡大した図である。円筒部材の第１部及び第２部ついて説明するための概念図であり、実際の円筒部材の形状や寸法を正確に反映したものではない。
【図９】本発明の第３実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図１０】図９のロータリ圧縮機のケーシングのX部分を拡大した図である。円筒部材の第１部及び第２部ついて説明するための概念図であり、実際の円筒部材の形状や寸法を正確に反映したものではない。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明の回転機械の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、下記の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機１０の断面図である。以下、本発明の第１実施形態に係るロータリ圧縮機１０について、図面を用いて説明する。
【００４７】
なお、以下の説明では、方向を説明するため、上下の語を用いる場合があるが、特に断りの無い場合、図１における矢印Ｕ１の方向を上とする。
【００４８】
（１）全体概要
ロータリ圧縮機１０は、図１に示すように、１シリンダ型のロータリ圧縮機である。ロータリ圧縮機１０は、円筒部材２１を含むケーシング２０と、固定子３１及び回転子４０を含む駆動機構３０と、圧縮機構５０とを備えている。
【００４９】
ケーシング２０には、駆動機構３０と、圧縮機構５０とが収納されている。圧縮機構５０は、駆動機構３０の下方に配されている。駆動機構３０の回転子４０は、上下方向に延びる駆動軸６０を介して圧縮機構５０と連結されている。駆動機構３０が駆動されると、回転子４０が回転し、駆動軸６０を介して圧縮機構５０が駆動される。圧縮機構５０は、後述する吸入管２４から供給された冷媒を圧縮機構５０内で圧縮し、圧縮された冷媒をケーシング２０内に形成された高圧空間Ｓ１に吐出する。圧縮機構５０から高圧空間Ｓ１に吐出された冷媒は、後述する吐出管２５からケーシング２０の外部に吐出される。
【００５０】
ロータリ圧縮機１０には、冷媒として二酸化炭素が使用される。ただし、これに限定されるものではなく、例えばＲ３２、Ｒ２２、Ｒ４１０Ａ等が使用される様に設計されてもよい。
【００５１】
（２）詳細説明
ロータリ圧縮機１０のケーシング２０及び駆動機構３０について詳しく説明する。
【００５２】
（２−１）ケーシング
ケーシング２０は、上下が開口した円筒状の円筒部材２１と、円筒部材２１の上端及び下端にそれぞれ設けられた上蓋２３ａ及び下蓋２３ｂと、を有する。円筒部材２１と、上蓋２３ａ及び下蓋２３ｂとは、気密を保つように溶接により固定されている。円筒部材２１は、その内径が同一（一様）になるように、また、その外径が同一（一様）になるように形成されている。
【００５３】
ケーシング２０内には、圧縮機構５０により圧縮された高圧の冷媒が吐出される高圧空間Ｓ１が形成される。高圧空間Ｓ１には、高圧の冷媒が吐出されるため、ロータリ圧縮機１０運転時には、円筒部材２１の内周面２２に圧力（内圧）が作用する。言い換えれば、後述するように駆動機構３０の固定子３１が締り嵌めされている円筒部材２１には、円筒部材２１を径方向外向きに広げる方向に圧力が作用する。
【００５４】
ケーシング２０の下部には、圧縮機構５０等を潤滑するための冷凍機油Ｏが貯留される。
【００５５】
円筒部材２１には、圧縮機構５０と連結され、図示しない冷媒回路から圧縮機構５０内に冷媒を供給する吸入管２４と、圧縮機構５０により圧縮された高圧の冷媒を図示しない冷媒回路に吐出する吐出管２５とが設けられている。
【００５６】
円筒部材２１には、後述する駆動機構３０の固定子３１が固定されている。具体的には、円筒部材２１の内部に、固定子３１が焼嵌め、圧入等の締り嵌めにより固定されている。円筒部材２１は、後述する固定子３１の中央当接部３１ａと当接する第１部２１ａと、後述する固定子３１の端当接部３１ｂと当接する第２部２１ｂとを有する。円筒部材２１の内周面２２のうち、第１部２１ａの第１内周面２２ａは、固定子３１の中央当接部３１ａの第１外周面３２ａと当接し、第１外周面３２ａを外方から圧する（圧縮する）。円筒部材２１の内周面２２のうち、第２部２１ｂの第２内周面２２ｂは、固定子３１の端当接部３１ｂの第２外周面３２ｂと当接し、第２外周面３２ｂを外方から圧する（圧縮する）。
【００５７】
（２−２）駆動機構
駆動機構３０は、駆動軸６０を介して、圧縮機構５０を駆動する。駆動機構３０は、ケーシング２０の上部側に収容されている。駆動機構３０は、主として、固定子３１と、回転子４０とを有する。
【００５８】
（２−２−１）固定子
固定子３１は、駆動軸６０の延びる方向、すなわち上下方向に積層された、複数の、環状の電磁鋼板３３（図３参照）からなる。つまり、固定子３１は、駆動軸６０の軸方向（電磁鋼板３３の積層方向）に延びる環状の部材である。
【００５９】
固定子３１に使用される電磁鋼板３３の厚さは、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲（ｔ０．２〜０．４の範囲）である。０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲の電磁鋼板３３を使用することで、従来使用されてきた厚みのある（例えば厚さ０．５ｍｍの）電磁鋼板を使用する場合に比べ、高効率、高出力を得ることができる。なお、電磁鋼板３３の厚さは、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲外であってもよいが、電磁鋼板の強度を確保しつつ、高効率、高出力を得るためには、電磁鋼板３３の厚さは、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲であることが望ましい。
【００６０】
固定子３１は、回転子４０を取り囲むように、回転子４０の径方向外側に配置される。固定子３１の内周面と回転子４０の外周面との間に僅かな隙間が形成される。
【００６１】
固定子３１の上方及び下方には、上端面及び下端面に近接してインシュレータ７０が配される。固定子３１には、インシュレータ７０を介して図示しない導線が巻き付けられる。インシュレータ７０は、固定子３１と導線とを絶縁するための部材である。駆動機構３０では、導線に電流が流されると固定子３１に回転磁界が発生し、回転磁界と後述する回転子４０に固定された永久磁石の磁界とにより発生する磁力によって、回転子４０が駆動軸６０と共に回転する。
【００６２】
固定子３１は、円筒部材２１に焼嵌め、圧入等の締り嵌めにより固定されている。固定子３１の外縁は、図２のように、平面視において複数の切り欠き３４が設けられた略円形状に形成されている。最外周に配される円弧状の外周面３２が円筒部材２１の内周面２２と当接している。外周面３２の円弧の中心は、固定子３１の中心（駆動軸６０の軸心）である。外周面３２は、円筒部材２１の内周面２２により外側から圧せられ、固定子３１には残留応力が作用している。
【００６３】
固定子３１についてより詳細に説明する。
【００６４】
固定子３１は、図１のように、中央当接部３１ａと端当接部３１ｂとを有する。端当接部３１ｂは、固定子３１の両端（上下端）の近傍に配される。中央当接部３１ａは、固定子３１の端当接部３１ｂ以外の部分全体であり、電磁鋼板３３の積層方向に対して中央側、言い換えれば駆動軸６０の延びる方向に対して中央側に配される。固定子３１の電磁鋼板３３の積層方向の長さは約９０ｍｍであり、軸方向の両端（上下端）に、それぞれ約１０ｍｍにわたり端当接部３１ｂが設けられる（図１参照）。
【００６５】
中央当接部３１ａの第１外周面３２ａは、円筒部材２１の第１部２１ａの第１内周面２２ａと当接し、第１部２１ａの第１内周面２２ａにより外方から圧せられる。端当接部３１ｂの第２外周面３２ｂは、円筒部材２１の第２部２１ｂの第２内周面２２ｂと当接し、第２部２１ｂの第２内周面２２ｂにより外方から圧せられる。言い換えれば、円筒部材２１の第１部２１ａの第１内周面２２ａは、中央当接部３１ａの第１外周面３２ａを外方から圧縮し、円筒部材２１の第２部２１ｂの第２内周面２２ｂは、端当接部３１ｂの第２外周面３２ｂを外方から圧縮する。
【００６６】
中央当接部３１ａにおいて、第１外周面３２ａの円弧の径（外径）は、中央当接部３１ａ全域で同一に（一様に）なるように形成されている。第１外周面３２ａの直径は、約１００ｍｍである。
【００６７】
端当接部３１ｂにおいては、第２外周面３２ｂの円弧の径（外径）の平均は、第１外周面３２ａの円弧の径の平均よりも小さく形成されている。具体的には、端当接部３１ｂにおいて、第２外周面３２ｂは、図３のように固定子３１の末端に近づくほど円弧の径が小さくなるように形成されている。つまり、固定子３１の上端側の端当接部３１ｂにおいては、第２外周面３２ｂは上方ほど径が小さくなるように形成される。固定子３１の下端側の端当接部３１ｂにおいては、第２外周面３２ｂは下方ほど径が小さくなるように形成されている。
【００６８】
なお、図３は概念図であり、第２外周面３２ｂの上端と下端との、固定子３１の中心に対する径方向の寸法差（図３のＢ部分の寸法）は、誇張して描画されている。実際には、第２外周面３２ｂの上端と下端との径方向の寸法差（図３のＢ部分の寸法）は１０μｍ程度であり、第２外周面３２ｂと、円筒部材２１の第２部２１ｂの第２内周面２２ｂとは当接している。
【００６９】
固定子３１は、以下のようにして製造される。
【００７０】
まず、同一の形状及び寸法の電磁鋼板３３が、カシメ部３５（図２参照）で固定されながら、所定枚数（電磁鋼板３３の積層高さが、完成品の固定子３１の電磁鋼板３３の積層方向の長さと同一になるように）積層される。カシメ部３５では、電磁鋼板３３が、隣接する他の電磁鋼板３３に向かってＶ字状に突出するように形成されている。
【００７１】
次に、積層された電磁鋼板３３の両端の近傍が、切削加工及び研削加工の少なくとも一方により加工されて、端当接部３１ｂが形成される。具体的には、積層された電磁鋼板３３から図３の二点破線で囲まれた部分が除去されて、第２外周面３２ｂを有する端当接部３１ｂが形成される。端当接部３１ｂの第２外周面３２ｂは、図３のように、固定子３１の末端に近づくほど第２外周面３２ｂの円弧の径が小さくなるよう、一様な勾配をつけて形成される。
【００７２】
固定子３１は、中央当接部３１ａよりも外周面の平均外径が小さな端当接部３１ｂを有することで、以下の効果が得られる。
【００７３】
外周面の平均外径が小さな端当接部３１ｂを有さず、外周面の径を同一にした固定子（従来の固定子）の場合、円筒部材２１に固定子を焼嵌め、圧入等の締り嵌めで固定すると、固定子は、締り嵌め前に比べ、固定子の中心に対して径方向に概ね図４のように変位することが本願発明者の実験により分かっている。図４から分かるように、固定子の上下端近傍（上下端から１０ｍｍ程度の部分）の径方向の変位量（ひずみ）は、他の部分の変位量（ひずみ）よりも１５〜２０μｍ程度大きい。これは、従来の固定子においては、固定子の上下端近傍の残留応力が、電磁鋼板の積層方向に対する中央側の残留応力よりも大きいことを示している。固定子の残留応力が大きくなると鉄損は増大するため、固定子の上下端近傍の残留応力が大きいことが、ロータリ圧縮機の効率に悪影響を及ぼす。
【００７４】
これに対し、本実施形態のように端当接部３１ｂを設け、端当接部３１ｂの第２外周面３２ｂの平均外径を、中央当接部３１ａの第１外周面３２ａの平均外径よりも小さくすることで、より具体的には、第２外周面３２ｂを固定子３１の末端に近づくほど径が小さくなるよう一様な勾配をつけて形成することで、径方向の変位量の平準化が図られ、固定子３１の上下端近傍の残留応力を低減できる。その結果、端当接部３１ｂを有しない場合に比べ、鉄損を低減することができる。
【００７５】
（２−２−２）回転子
回転子４０は、固定子３１の内部に、固定子３１と僅かな隙間を隔てて配置される。駆動機構３０が駆動されると、回転子４０は、固定子３１の内部で、駆動軸６０と共に駆動軸６０の軸心周りを回転する。回転子４０は、積層された複数の電磁鋼板からなる回転子鉄心４１と、図示しない複数の永久磁石とを有する。
【００７６】
回転子鉄心４１は筒状に形成されており、回転子鉄心４１の中央部には、駆動軸６０が挿入される貫通穴４２が形成されている。駆動軸６０は、貫通穴４２に挿入された状態で回転子鉄心４１に固定され、回転子４０と圧縮機構５０とを連結する。回転子鉄心４１には、駆動軸６０に沿う方向に延びるように複数のスリットが形成され、スリットには図示しない永久磁石が挿入され固定されている。
【００７７】
（３）特徴
第１実施形態に係るロータリ圧縮機１０は、以下の特徴を有する。
【００７８】
（３−１）
第１実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機１０は、円筒状ハウジングとしての円筒部材２１と、固定子３１と、を備える。固定子３１は、電磁鋼板３３からなり、円筒部材２１に締り嵌めにより固定される。固定子３１は、電磁鋼板３３の積層方向に対して中央側に配され、円筒部材２１の第１部２１ａにより外方から圧せられ第１部２１ａと当接する中央当接部３１ａと、固定子３１の端の近傍に配され円筒部材２１の第２部２１ｂにより外方から圧せられ第２部２１ｂと当接する端当接部３１ｂと、を有する。端当接部３１ｂの平均外径は、中央当接部３１ａの平均外径よりも小さい。
【００７９】
ここでは、端当接部３１ｂの第２外周面３２ｂの平均外径を、中央当接部３１ａの第１外周面３２ａの平均外径より小さくすることで、固定子３１の端近傍に作用する応力を低減できる。その結果、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、ロータリ圧縮機１０の効率を高めることができる。
【００８０】
（３−２）
第１実施形態に係るロータリ圧縮機１０では、端当接部３１ｂは、固定子３１の両端にそれぞれ設けられる。円筒部材２１の第２部２１ｂは、両端の２つの端当接部３１ｂそれぞれに対して設けられる。
【００８１】
これにより、固定子３１の両端の近傍に作用する応力を低減でき、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。その結果、ロータリ圧縮機１０の効率を高めることができる。
【００８２】
（３−３）
第１実施形態に係るロータリ圧縮機１０では、端当接部３１ｂの外径は、固定子３１の末端に近づくほど小さくなる。
【００８３】
ここでは、従来の固定子において大きな応力が作用しやすい固定子３１の末端側ほど端当接部３１ｂの外径が小さくなるように形成されているため、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、ロータリ圧縮機１０の効率を高めることができる。
【００８４】
（３−４）
第１実施形態に係るロータリ圧縮機１０では、さらに、端当接部３１ｂは、固定子３１の末端に近づくほど第２外周面３２ｂの外径が小さくなるよう、一様な勾配をつけて形成されている。
【００８５】
これにより、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、ロータリ圧縮機１０の効率を高めることができる。
【００８６】
（３−５）
第１実施形態に係るロータリ圧縮機１０では、端当接部３１ｂは、加工する前の固定子３１を、切削加工及び研削加工の少なくとも一方により加工することで形成される。
【００８７】
これにより、容易な加工で端当接部３１ｂを形成することができる。
【００８８】
（３−６）
第１実施形態に係るロータリ圧縮機１０では、電磁鋼板３３の厚さは、厚さ０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の範囲（ｔ０．２〜０．４の範囲）である。
【００８９】
従来、回転機械には、厚さが０．４ｍｍよりも厚い（例えば厚さ０．５ｍｍの）電磁鋼板が使用されることが多かったが、高出力、高効率な回転機械を実現するため、電磁鋼板の厚さは薄くされる傾向にある。しかし、従来は、厚さ０．４ｍｍより小さな（例えば０．３５ｍｍの）電磁鋼板を用いると、応力による損失発生や、固定子の変形が問題となる場合があった。
【００９０】
しかし、ここでは、上記の構成により固定子３１の端近傍に局所的に大きな応力が作用することを抑制できるため、応力による損失発生や固定子３１の変形を抑制できる。つまり、ここでは、電磁鋼板３３の変形を抑制し、応力による鉄損を小さく抑えることができるため、高出力、高効率を得るために電磁鋼板３３の厚みを厚さ０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とすることが可能となり、固定子３１の端近傍に局所的に大きな応力が作用することを抑制した効果が特に得られやすい。
【００９１】
（３−７）
第１実施形態に係るロータリ圧縮機１０は、冷媒を圧縮する圧縮機構５０を備える。
【００９２】
ロータリ圧縮機１０のような、圧縮機構５０を有する回転機械（圧縮機）においては、圧縮機構５０からケーシング２０内の高圧空間Ｓ１に高圧の冷媒が吐出される結果、固定子３１が締り嵌めされている円筒部材２１には、内側から外側に向かって（円筒部材２１を径方向に広げるように）圧力（内圧）が作用する。つまり、ロータリ圧縮機１０（圧縮機）では、一般用途の回転機械（固定子が締り嵌めにより固定される円筒部材に、内圧がほとんど作用しない回転機械）とは異なり、内圧により円筒部材２１が径方向に拡大しやすい。そこで、ロータリ圧縮機１０では、円筒部材２１からの固定子３１の脱落を防ぐため、一般用途の回転機械に比べ、製造時の円筒部材２１と固定子３１との締め代が大きく設定される。言い換えれば、ロータリ圧縮機１０では、一般用途の回転機械に比べ、固定子３１に作用する応力が大きく設定される。
【００９３】
これに対し、ロータリ圧縮機１０では、上記の構成により固定子３１の端近傍に局所的に大きな応力が作用することを抑制できるため、固定子３１の変形を抑制し、応力による鉄損を小さく抑え、ロータリ圧縮機１０の効率を高めることができる。つまり、ロータリ圧縮機１０では、固定子３１の端近傍に局所的に大きな応力が作用することを抑制した効果が特に大きい。
【００９４】
（３−８）
第１実施形態に係るロータリ圧縮機１０では、冷媒は二酸化炭素である。
【００９５】
冷媒として二酸化炭素が使用される場合、冷媒としてＲ２２やＲ４１０Ａを使用する場合に比べ、ケーシング２０内の高圧空間Ｓ１の圧力が高くなりやすい。そのため、二酸化炭素を冷媒として使用するロータリ圧縮機１０では、円筒部材２１からの固定子３１の脱落を防ぐため、冷媒としてＲ２２やＲ４１０Ａを使用する場合に比べ、円筒部材２１と固定子３１との締め代が大きく設定される。言い換えれば、二酸化炭素を冷媒として使用する場合には、冷媒としてＲ２２やＲ４１０Ａを使用する場合に比べ、固定子３１に作用する応力を大きく設定される。
【００９６】
しかし、ここでは、上記の構成により固定子３１の端近傍に局所的に大きな応力が作用することを抑制できるため、固定子３１の変形を抑制し、応力による鉄損を小さく抑え、ロータリ圧縮機１０の効率を高めることができる。つまり、冷媒として二酸化炭素を使用するロータリ圧縮機１０（圧縮機）では、固定子３１の端近傍に局所的に大きな応力が作用することを抑制した効果が特に大きい。
【００９７】
更に、二酸化炭素を冷媒として使用する場合には、冷媒としてＲ２２やＲ４１０Ａを使用する場合に比べ、粘度の高い冷凍機油Ｏが使用されるため、圧縮機構５０に冷凍機油Ｏを戻すには、固定子３１の外周部の油戻り穴（切り欠き３４）を大きく取る必要があり、固定子３１の剛性が小さくなりやすい。そのため、冷媒として二酸化炭素を使用するロータリ圧縮機１０では、固定子３１の端近傍に局所的に大きな応力が作用することを抑制した効果が特に大きい。
【００９８】
なお、本実施形態に係るロータリ圧縮機１０が、冷媒としてＲ３２を使用するように設計される場合にも、冷媒としてＲ２２やＲ４１０Ａを使用する場合と比較して、冷媒として二酸化炭素が使用される場合と同様の特徴を有する。つまり、冷媒としてＲ３２を使用するロータリ圧縮機１０では、固定子３１の端近傍に局所的に大きな応力が作用することを抑制した効果が特に大きい。
【００９９】
（４）変形例
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。
【０１００】
（４−１）変形例１Ａ
第１実施形態のロータリ圧縮機１０では、端当接部３１ｂの第２外周面３２ｂは、固定子３１の末端に近づくほど第２外周面３２ｂの円弧の径が小さくなるよう、一様な勾配をつけて加工されるが、これに限定されるものではなく、第２外周面３２ｂの平均径は、第１外周面３２ａの平均径よりも小さく形成されていればよい。
【０１０１】
例えば、図５の固定子１３１のように、第２外周面１３２ｂは、端当接部１３１ｂ全体にわたって同一の径（中央当接部３１ａより小さな径）になるように形成されていてもよい。また、図６の固定子２３１のように、端当接部２３１ｂの第２外周面２３２ｂは、径が不連続に（階段状に）変化するよう形成されてよい。
【０１０２】
ただし、端当接部３１ｂを有しない固定子の、締り嵌めによる径方向の変位量は、図４のように末端側ほど大きくなることから、固定子３１の径方向の変位量を平準化させて局所的に残留応力が大きくなることを抑制するため、端当接部３１ｂは、固定子３１の末端ほど第２外周面３２ｂの径が小さくなるように形成されていることが望ましい。
【０１０３】
（４−２）変形例１Ｂ
第１実施形態のロータリ圧縮機１０では、電磁鋼板３３の積層後に、切削加工及び研削加工の少なくともいずれか一方により加工されて端当接部３１ｂが形成されるが、これに限定されるものではない。例えば、中央当接部３１ａの電磁鋼板３３とは外周面３２の円弧の径が異なる電磁鋼板３３を積層することで、端当接部３１ｂが形成されてもよい。
【０１０４】
（４−３）変形例１Ｃ
第１実施形態の回転機械はロータリ圧縮機１０であるが、これに限定されるものではなく、その他の回転機械、例えばロータリ圧縮機以外のタイプの圧縮機やポンプ等であってもよい。
【０１０５】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機３１０の断面図である。図７中で、図１と同じ記号を用いた部分は、同様の構成であることを示す。
【０１０６】
以下、本発明の第２実施形態に係るロータリ圧縮機３１０について、図面を用いて説明する。ただし、ロータリ圧縮機３１０は、ケーシング３２０と、駆動機構３３０とを除き、第１実施形態のロータリ圧縮機１０と同様であるため、ケーシング３２０と、駆動機構３３０とについてのみ説明する。
【０１０７】
以下の説明では、方向を説明するため、上下の語を用いる場合があるが、特に断りの無い場合、図７における矢印Ｕ２の方向を上とする。
【０１０８】
（１）詳細説明
ロータリ圧縮機３１０のケーシング３２０及び駆動機構３３０について詳しく説明する。
【０１０９】
（１−１）ケーシング
ケーシング３２０は、上下が開口した円筒状の円筒部材３２１と、円筒部材３２１の上端及び下端にそれぞれ設けられた上蓋２３ａ及び下蓋２３ｂと、を有する。円筒部材３２１と、上蓋２３ａ及び下蓋２３ｂとは、気密を保つように溶接により固定されている。円筒部材３２１は、外径が同一（一様）になるように形成されている。
【０１１０】
ケーシング３２０内には、圧縮機構５０により圧縮された冷媒が吐出される高圧空間Ｓ１が形成される。高圧空間Ｓ１内には、高圧の冷媒が吐出されるため、ロータリ圧縮機３１０運転時には、円筒部材３２１の内側から外側に向かって圧力が作用する。言い換えれば、後述する駆動機構３３０の固定子３３１が締り嵌めされている円筒部材３２１には、円筒部材３２１を広げる方向に圧力が作用する。
【０１１１】
なお、ロータリ圧縮機３１０に使用される冷媒は、二酸化炭素である。ただし、これに限定されるものではなく、例えばＲ３２、Ｒ２２、Ｒ４１０Ａ等が使用される様にロータリ圧縮機３１０は設計されてもよい。
【０１１２】
ケーシング３２０の下部には、圧縮機構５０等を潤滑するための冷凍機油Ｏが貯留される。
【０１１３】
円筒部材３２１には、圧縮機構５０と連結され、図示しない冷媒回路から圧縮機構５０内に冷媒を供給する吸入管２４と、圧縮機構５０により圧縮された冷媒を図示しない冷媒回路に吐出する吐出管２５とが設けられている。
【０１１４】
円筒部材３２１には、後述する駆動機構３３０の固定子３３１が固定されている。具体的には、円筒部材３２１の内部に、固定子３３１が焼嵌め、圧入等の締り嵌めにより固定されている。
【０１１５】
円筒部材３２１は、後述する固定子３３１の中央当接部３３１ａと当接する第１部３２１ａと、後述する固定子３３１の端当接部３３１ｂと当接する第２部３２１ｂとを有する。円筒部材３２１の内周面３２２のうち、第１部３２１ａの第１内周面３２２ａは、固定子３３１の中央当接部３３１ａの第１外周面３３２ａと当接し、第１外周面３３２ａを外方から圧する（圧縮する）。円筒部材３２１の内周面３２２のうち、第２部３２１ｂの第２内周面３２２ｂは、固定子３３１の端当接部３３１ｂの第２外周面３３２ｂと当接し、第２外周面３３２ｂを外方から圧する（圧縮する）。
【０１１６】
第２内周面３２２ｂの平均内径は、図８のように、第１内周面３２２ａの平均内径よりも大きくなるように形成されている。なお、図８は概念図であり、第１内周面３２２ａと第２内周面３２２ｂとの内径差を、第２部３２１ｂの上下方向の高さ（駆動軸６０の軸方向の長さ）に対して誇張して描画している。実際には、第１内周面３２２ａと第２内周面３２２ｂとの平均内径の差は直径にして２０μｍ程度であり、第２内周面３２２ｂと、固定子３３１の端当接部３３１ｂの第２外周面３３２ｂとは当接している。
【０１１７】
円筒部材３２１には、以下のようにして第１部３２１ａ及び第２部３２１ｂが形成される。
【０１１８】
円筒部材３２１は、所定長さの円筒状の管材を加工して製造される。所定長さの円筒状の管材は、拡管機により拡管される。拡管は、管材を拡管用部材により内側から押し広げ、円筒部材３２１の真円度を高めるための加工である。拡管には、管材が円筒部材３２１として用いられる際に第２部３２１ｂが配される高さ位置（駆動軸６０の軸方向に対する位置）において、管材の内面を、全周にわたって径方向外側に均等に突出させるように形成された拡管用部材が用いられる。その結果、拡管により、管材の真円度が高められると同時に、円筒部材３２１として用いられる際に第２部３２１ｂが配される高さ位置において、管材の内径が他の高さ位置よりも拡張される。つまり、拡管により、第１部３２１ａと、第１部３２１ａ（第１内周面３２２ａ）よりも平均内径が大きい第２部３２１ｂ（第２内周面３２２ｂ）と、が形成される。
【０１１９】
（１−２）駆動機構
駆動機構３３０は、第１実施形態の駆動機構３０と、固定子３３１を除いて同様である。ここでは、固定子３３１についてのみ説明する。なお、固定子３３１は、第１実施形態の固定子３１と同様の点も多いため、主に相違点について説明する。
【０１２０】
（１−２−１）固定子
固定子３３１は、中央当接部３３１ａと端当接部３３１ｂとを有する。端当接部３３１ｂは、固定子３３１の両端（上下端）の近傍に配される。中央当接部３３１ａは、固定子３３１の端当接部３３１ｂ以外の部分全体であり、電磁鋼板３３の積層方向に対して中央側、つまり駆動軸６０の延びる方向に対して中央側に配される。固定子３３１の電磁鋼板３３の積層方向の長さは約９０ｍｍであり、軸方向の両端（上下端）に、それぞれ約１０ｍｍにわたり端当接部３３１ｂが設けられる。
【０１２１】
固定子３３１の外周面３３２のうち、中央当接部３３１ａの第１外周面３３２ａは、円筒部材３２１の第１部３２１ａの第１内周面３２２ａと当接し、第１部３２１ａの第１内周面３２２ａにより外方から圧せられる。固定子３３１の外周面３３２のうち、端当接部３３１ｂの第２外周面３３２ｂは、円筒部材３２１の第２部３２１ｂの第２内周面３２２ｂと当接し、第２部３２１ｂの第２内周面３２２ｂにより外方から圧せられる。言い換えれば、円筒部材３２１の第１部３２１ａの第１内周面３２２ａは、中央当接部３３１ａの第１外周面３３２ａを外方から圧縮し、円筒部材３２１の第２部３２１ｂの第２内周面３２２ｂは、端当接部３３１ｂの第２外周面３３２ｂを外方から圧縮する。
【０１２２】
固定子３３１は、第１実施形態の固定子３１とは異なり、第１外周面３３２ａ及び第２外周面３３２ｂの円弧の径は同一である。つまり、固定子３３１は、同一形状の電磁鋼板３３が、カシメ部３５で固定されながら、所定枚数積層されて形成されたものであり、その後に端当接部３３１ｂの第２外周面３３２ｂの径を小さくするための加工は行われない。
【０１２３】
以上のように、固定子３３１は、第１実施形態の固定子３１と異なり、中央当接部３３１ａよりも外周面の平均外径が小さな端当接部３３１ｂは有さない。しかし、円筒部材３２１の第２部３２１ｂの第２内周面３２２ｂの内径が、第１部３２１ａの第１内周面３２２ａの内径よりも大きいため、第１実施形態と同様、固定子３３１の径方向の変位量の平準化が図られ、固定子３３１の上下端の残留応力が低減される。その結果、第２部３２１ｂの第２内周面３２２ｂの内径を、第１部３２１ａの第１内周面３２２ａの内径より大きく形成しない場合に比べ、鉄損を低減することができる。
【０１２４】
固定子３３１のその他の点については、第１実施形態の固定子３１と同様であるので省略する。
【０１２５】
（２）特徴
第２実施形態に係るロータリ圧縮機３１０は、以下の特徴を有する。また、第２実施形態に係るロータリ圧縮機３１０は、第１実施形態の（３−６）から（３−８）と同様の特徴を有する。
【０１２６】
（２−１）
第２実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機３１０は、円筒状ハウジングとしての円筒部材３２１と、固定子３３１と、を備える。固定子３３１は、電磁鋼板３３からなり、円筒部材３２１に締り嵌めにより固定される。固定子３３１は、電磁鋼板３３の積層方向に対して中央側に配される中央当接部３３１ａと、固定子３１の端の近傍に配される端当接部３３１ｂと、を有する。円筒部材３２１は、中央当接部３３１ａと当接し中央当接部３３１ａを外方から圧する第１部３２１ａと、端当接部３３１ｂと当接し端当接部３３１ｂを外方から圧する第２部３２１ｂと、を有する。第２部３２１ｂの第２内周面３２２ｂの平均内径は、第１部３２１ａの第１内周面３２２ａの平均内径よりも大きい。
【０１２７】
ここでは、端当接部３３１ｂと当接する円筒部材３２１の第２部３２１ｂの第２内周面３２２ｂの平均内径を、中央当接部３３１ａと当接する円筒部材３２１の第１部３２１ａの第１内周面３２２ａの平均内径より大きくすることで、固定子３１の端近傍に作用する応力を低減できる。その結果、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、ロータリ圧縮機３１０の効率を高めることができる。
【０１２８】
（２−２）
第２実施形態に係るロータリ圧縮機３１０では、端当接部３３１ｂは、固定子３３１の両端にそれぞれ設けられる。円筒部材３２１の第２部３２１ｂは、両端の２つの端当接部３３１ｂそれぞれに対して設けられる。
【０１２９】
これにより、固定子３３１の両端の近傍に作用する応力を低減でき、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。その結果、ロータリ圧縮機３１０の効率を高めることができる。
【０１３０】
（２−３）
第２実施形態に係るロータリ圧縮機３１０では、円筒部材３２１の第１部３２１ａ及び第２部３２１ｂは、拡管する前の円筒部材３２１を、第２部３２１ｂの第２内周面３２２ｂの内径が第１部３２１ａの第１内周面３２２ａの内径よりも大きくなるように拡管することで形成される。
【０１３１】
これにより、円筒部材３２１の成型作業と同時に、円筒部材３２１の第１部３２１ａ及び第２部３２１ｂを形成することができる。つまり、工程を増やすことなく、円筒部材３２１の第１部３２１ａ及び第２部３２１ｂを容易に形成することができる。
【０１３２】
（３）変形例
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。
【０１３３】
（３−１）変形例２Ａ
第２実施形態のロータリ圧縮機３１０では、拡管機により円筒部材３２１の第１部３２１ａ及び第２部３２１ｂが形成されるが、これに限定されるものではない。例えば、拡管により真円度を向上させた、内径が同一になるように形成された管材に対し、管材が円筒部材３２１として用いられる際に第２部３２１ｂが配される高さ位置（駆動軸６０の軸方向に対する位置）において、管材の内面が全周にわたって径方向外側に均等に突出するように切削加工及び研削加工の少なくともいずれか一方により加工され、第２部３２１ｂが形成されてもよい。
【０１３４】
これにより、容易に円筒部材３２１の第２部３２１ｂを形成することができる。
【０１３５】
（３−２）変形例２Ｂ
第２実施形態のロータリ圧縮機３１０では、第２部３２１ｂの第２内周面３２２ｂは、図８のように、駆動軸６０の軸方向に対する中央部が最も突出するような形状に形成されるが、これに限定されるものではない。例えば、第２内周面３２２ｂ全体の内径が同一に形成されてもよい。また、第２内周面３２２ｂは、固定子３３１の末端側ほど内径が大きくなるように形成されてもよい。
【０１３６】
（３−３）変形例２Ｃ
第２実施形態の回転機械はロータリ圧縮機３１０であるが、これに限定されるものではなく、その他の回転機械、例えばロータリ圧縮機以外のタイプの圧縮機やポンプ等であってもよい。
【０１３７】
＜第３実施形態＞
図９は、本発明の第３実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機４１０の断面図である。図９中で、図１と同じ記号を用いた部分は、同様の構成であることを示す。
【０１３８】
以下、本発明の第３実施形態に係るロータリ圧縮機４１０について、図面を用いて説明する。ただし、ロータリ圧縮機４１０は、ケーシング４２０と、駆動機構４３０とを除き、第１実施形態のロータリ圧縮機１０と同様であるため、ケーシング４２０と、駆動機構４３０とについてのみ説明する。
【０１３９】
なお、以下の説明では、方向を説明するため、上下の語を用いる場合があるが、特に断りの無い場合、図９における矢印Ｕ３の方向を上とする。
【０１４０】
（１）詳細説明
ロータリ圧縮機４１０のケーシング４２０及び駆動機構４３０について詳しく説明する。
【０１４１】
（１−１）ケーシング
ケーシング４２０は、上下が開口した円筒状の円筒部材４２１と、円筒部材４２１の上端及び下端にそれぞれ設けられた上蓋２３ａ及び下蓋２３ｂと、を有する。円筒部材４２１と、上蓋２３ａ及び下蓋２３ｂとは、気密を保つように溶接により固定されている。円筒部材４２１は、内径が同一（一様）になるように形成されている。
【０１４２】
ケーシング４２０内には、圧縮機構５０により圧縮された冷媒が吐出される高圧空間Ｓ１が形成される。高圧空間Ｓ１内には、高圧の冷媒が吐出されるため、ロータリ圧縮機４１０運転時には、円筒部材４２１の内側から外側に向かって圧力が作用する。言い換えれば、後述する駆動機構４３０の固定子４３１が締り嵌めされている円筒部材４２１には、円筒部材４２１を広げる方向に圧力が作用する。
【０１４３】
なお、ロータリ圧縮機４１０に使用される冷媒は、二酸化炭素である。ただし、これに限定されるものではなく、例えばＲ３２、Ｒ２２、Ｒ４１０Ａ等が使用される様にロータリ圧縮機４１０は設計されてもよい。
【０１４４】
ケーシング４２０の下部には、圧縮機構５０等を潤滑するための冷凍機油Ｏが貯留される。
【０１４５】
円筒部材４２１には、圧縮機構５０と連結され、図示しない冷媒回路から圧縮機構５０内に冷媒を供給する吸入管２４と、圧縮機構５０により圧縮された冷媒を図示しない冷媒回路に吐出する吐出管２５とが設けられている。
【０１４６】
円筒部材４２１には、後述する駆動機構４３０の固定子４３１が固定されている。具体的には、円筒部材４２１の内部に、固定子４３１が焼嵌め、圧入等の締り嵌めにより固定されている。円筒部材４２１は、円筒部材４２１の内周面４２２が、後述する固定子４３１の中央当接部４３１ａと当接する第１部４２１ａと、後述する固定子４３１の端当接部４３１ｂと当接する第２部４２１ｂとを有する。円筒部材４２１の内周面４２２は、固定子４３１の中央当接部４３１ａの第１外周面４３２ａ及び固定子４３１の端当接部４３１ｂの第２外周面４３２ｂと当接し、第１外周面４３２ａ及び第２外周面４３２ｂを外方から圧する（圧縮する）。
【０１４７】
円筒部材４２１は、第２部４２１ｂの板厚が、第１部４２１ａの板圧よりも薄く形成されている。より具体的には、図１０のように、円筒部材４２１の外周面４２６が、第２部４２１ｂの高さ位置（駆動軸６０の軸方向に対する位置）において、内側に均等に凹むように切削加工及び研削加工の少なくとも一方により全周にわたって加工され、第２部４２１ｂが形成されている。つまり、第２部４２１ｂの第２外周面４２６ｂは、第１部４２１ａの第１外周面４２６ａよりも外径が小さく形成されている。なお、円筒部材４２１の外周面４２６の外径は、第２部４２１ｂの第２外周面４２６ｂを除き同一である。
【０１４８】
（１−２）駆動機構
駆動機構４３０は、第１実施形態の駆動機構３０と、固定子４３１を除いて同様である。ここでは、固定子４３１についてのみ説明する。なお、固定子４３１は、第１実施形態の固定子３１と同様の点も多いため、主に相違点について説明する。
【０１４９】
（１−２−１）固定子
固定子４３１は、中央当接部４３１ａと端当接部４３１ｂとを有する。端当接部４３１ｂは、固定子４３１の両端（上下端）の近傍に配される。中央当接部４３１ａは、固定子４３１の端当接部４３１ｂ以外の部分全体であり、電磁鋼板３３の積層方向に対して中央側、つまり駆動軸６０の延びる方向に対して中央側に配される。固定子４３１の電磁鋼板３３の積層方向の長さは約９０ｍｍであり、軸方向の両端（上下端）に、それぞれ約１０ｍｍにわたり端当接部４３１ｂが設けられる。
【０１５０】
中央当接部４３１ａの第１外周面４３２ａ及び端当接部４３１ｂの第２外周面４３２ｂは、円筒部材４２１の第１部４２１ａ及び第２部４２１ｂの内周面４２２とそれぞれ当接する。中央当接部４３１ａの第１外周面４３２ａは、円筒部材４２１の第１部４２１ａにより外方から圧せられ、端当接部４３１ｂの第２外周面４３２ｂは、円筒部材４２１の第２部４２１ｂにより外方から圧せられる。言い換えれば、円筒部材４２１の第１部４２１ａ及び第２部４２１ｂの内周面４２２は、それぞれ中央当接部４３１ａの第１外周面４３２ａ及び端当接部４３１ｂの第２外周面４３２ｂを外方から圧縮する。
【０１５１】
固定子４３１は、第１実施形態の固定子３１とは異なり、第１外周面４３２ａと第２外周面４３２ｂとは円弧の径が同一である。つまり、固定子４３１は、同一形状の電磁鋼板３３が、カシメ部３５で固定されながら、所定枚数積層されて形成されたものであり、その後に端当接部４３１ｂの第２外周面４３２ｂの径を小さくするための加工は行われない。
【０１５２】
以上のように、固定子４３１は、第１実施形態の固定子３１と異なり、中央当接部４３１ａよりも外周面の平均外径が小さな端当接部４３１ｂは有さない。
【０１５３】
しかし、端当接部４３１ｂを圧する第２部４２１ｂの板厚が、中央当接部４３１ａを圧する第１部４２１ａの板厚よりも薄く形成されているため、第２部４２１ｂの板厚が第１部４２１ａの板厚と同一である場合に比べ、端当接部４３１ｂを圧する応力が小さくなる。つまり、第１部４２１ａ及び第２部４２１ｂの板厚が同一である場合に比べ、鉄損を低減することができる。
【０１５４】
固定子４３１のその他の点については、第１実施形態の固定子３１と同様であるので省略する。
【０１５５】
（２）特徴
第３実施形態に係るロータリ圧縮機４１０は、以下の特徴を有する。また、第３実施形態に係るロータリ圧縮機４１０は、第１実施形態の（３−６）から（３−８）と同様の特徴を有する。
【０１５６】
（２−１）
第３実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機４１０は、円筒状ハウジングとしての円筒部材４２１と、固定子４３１と、を備える。固定子４３１は、電磁鋼板３３からなり、円筒部材４２１に締り嵌めにより固定される。固定子４３１は、電磁鋼板３３の積層方向に対して中央側に配され円筒部材４２１の第１部４２１ａにより外方から圧せられ第１部４２１ａと当接する中央当接部４３１ａと、固定子４３１の端の近傍に配され円筒部材４２１の第２部４２１ｂにより外方から圧せられ第２部４２１ｂと当接する端当接部４３１ｂと、を有する。円筒部材４２１の第２部４２１ｂの板厚は第１部４２１ａの板厚より薄い。
【０１５７】
ここでは、円筒部材４２１の第２部４２１ｂの板厚が第１部４２１ａの板厚より薄いため、第２部４２１ｂ近傍で局所的に固定子４３１を圧縮する応力を低減できる。その結果、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、ロータリ圧縮機４１０の効率を高めることができる。
【０１５８】
（２−２）
第３実施形態に係るロータリ圧縮機４１０では、第２部４２１ｂは、第２部４２１ｂの第２外周面４２６ｂの外径が第１部４２１ａの第１外周面４２６ａの外径よりも小さくなるように、加工する前の円筒部材４２１を、切削加工及び研削加工の少なくとも一方により加工することで形成される。
【０１５９】
これにより、第２部４２１ｂの第２外周面４２６ｂの外径が小さくなるように容易に加工できる。
【０１６０】
（２−３）
第３実施形態に係るロータリ圧縮機４１０では、端当接部４３１ｂは、固定子４３１の両端にそれぞれ設けられる。円筒部材４２１の第２部４２１ｂは、両端の２つの端当接部４３１ｂそれぞれに対して設けられる。
【０１６１】
これにより、固定子４３１の両端の近傍に作用する応力を低減でき、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。その結果、ロータリ圧縮機４１０の効率を高めることができる。
【０１６２】
（３）変形例
以下に本実施形態の変形例を示す。なお、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。
【０１６３】
（３−１）変形例３Ａ
第３実施形態のロータリ圧縮機４１０では、第２部４２１ｂの第２外周面４２６ｂは、図１０のように、第２部４２１ｂ全体にわたって外径が同一に形成されているが、これに限定されるものではなく、端当接部４３１ｂの残留応力が、中央当接部４３１ａの残留応力と同一になるように加工されればよい。言い換えれば、固定子４３１の端当接部４３１ｂの締り嵌め前と締り嵌め後との径方向の変位量が、中央当接部４３１ａの締り嵌め前と締り嵌め後との径方向の変位量と同一になるように加工されればよい。
【０１６４】
（３−２）変形例３Ｂ
第３実施形態の回転機械はロータリ圧縮機４１０であるが、これに限定されるものではなく、その他の回転機械、例えばロータリ圧縮機以外のタイプの圧縮機やポンプ等であってもよい。
【０１６５】
＜第４実施形態＞
図１１は、本発明の第４実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機５１０の断面図である。図１１中で、図１と同じ記号を用いた部分は、同様の構成であることを示す。
【０１６６】
以下、本発明の第４実施形態に係るロータリ圧縮機５１０について、図面を用いて説明する。ただし、ロータリ圧縮機５１０は、ケーシング５２０と、駆動機構５３０とを除き、第１実施形態のロータリ圧縮機１０と同様であるため、ケーシング５２０と、駆動機構５３０とについてのみ説明する。
【０１６７】
なお、以下の説明では、方向を説明するため、上下の語を用いる場合があるが、特に断りの無い場合、図１１における矢印Ｕ４の方向を上とする。
【０１６８】
（１）詳細説明
ロータリ圧縮機５１０のケーシング５２０及び駆動機構５３０について詳しく説明する。
【０１６９】
（１−１）ケーシング
ケーシング５２０は、上下が開口した円筒状の円筒部材５２１と、円筒部材５２１の上端及び下端にそれぞれ設けられた上蓋２３ａ及び下蓋２３ｂと、を有する。円筒部材５２１と、上蓋２３ａ及び下蓋２３ｂとは、気密を保つように溶接により固定されている。円筒部材２１は、その内径が同一（一様）になるように、また、その外径が同一（一様）になるように形成されている。
【０１７０】
ケーシング５２０内には、圧縮機構５０により圧縮された冷媒が吐出される高圧空間Ｓ１が形成される。高圧空間Ｓ１内には、高圧の冷媒が吐出されるため、ロータリ圧縮機５１０運転時には、円筒部材５２１の内側から外側に向かって圧力が作用する。言い換えれば、後述する駆動機構５３０の固定子５３１が締り嵌めされている円筒部材５２１には、円筒部材５２１を広げる方向に圧力が作用する。
【０１７１】
なお、ロータリ圧縮機５１０に使用される冷媒は、二酸化炭素である。ただし、これに限定されるものではなく、例えばＲ３２、Ｒ２２、Ｒ４１０Ａ等が使用される様にロータリ圧縮機５１０は設計されてもよい。
【０１７２】
ケーシング５２０の下部には、圧縮機構５０等を潤滑するための冷凍機油Ｏが貯留される。
【０１７３】
円筒部材５２１には、圧縮機構５０と連結され、図示しない冷媒回路から圧縮機構５０内に冷媒を供給する吸入管２４と、圧縮機構５０により圧縮された冷媒を図示しない冷媒回路に吐出する吐出管２５とが設けられている。
【０１７４】
円筒部材５２１には、後述する駆動機構５３０の固定子５３１が固定されている。具体的には、円筒部材５２１の内部に、固定子５３１が焼嵌め、圧入等の締り嵌めにより固定されている。円筒部材５２１は、円筒部材５２１の内周面５２２が、後述する固定子５３１の中央当接部５３１ａと当接する第１部５２１ａと、円筒部材５２１の内周面５２２が、後述する固定子５３１の端当接部５３１ｂと当接する第２部５２１ｂとを有する。円筒部材５２１の内周面５２２のうち、第１部５２１ａの第１内周面５２２ａは、固定子５３１の中央当接部５３１ａの第１外周面５３２ａと当接し、第１外周面５３２ａを外方から圧する（圧縮する）。円筒部材５２１の内周面５２２のうち、第２部５２１ｂの第２内周面５２２ｂは、固定子５３１の端当接部５３１ｂの第２外周面５３２ｂと当接し、第２外周面５３２ｂを外方から圧する（圧縮する）。
【０１７５】
円筒部材５２１に固定子５３１が焼嵌めされる際には、円筒部材５２１は、第２部５２１ｂだけが特に高温になるように加熱される。このような加熱は、例えば、円筒部材５２１を高周波誘導加熱により加熱して、固定子５３１を焼嵌めする際に、第１部５２１ａ周りを加熱するための加熱コイル及び／又は高周波電源と、第２部５２１ｂ周りのコイルを加熱するための加熱コイル及び／又は高周波電源と、を異ならせ、第１部５２１ａ周りと第２部５２１ｂ周りとの加熱条件を変えることで実現可能である。
【０１７６】
このように、第２部５２１ｂだけを特に高温になるように加熱することで、円筒部材５２１の第２部５２１ｂの弾性係数を、熱処理前の第２部５２１ｂの弾性係数より低下させることができる。このため、第２部５２１ｂから端当接部５３１ｂに作用する力が低減される。その結果、第２部５２１ｂにより端当接部５３１ｂを圧縮する力が、第１部５２１ａにより中央当接部５３１ａを圧縮する力に比べて大きくなることを抑制し、端当接部５３１ｂが中央当接部５３１ａよりも大きく変形することを抑制できる。
【０１７７】
また、円筒部材５２１に固定子５３１が圧入される際には、圧入後に、円筒部材５２１に対して、第２部５２１ｂだけに熱処理（残留応力の緩和処理）が行われる。このような熱処理は、例えば、第２部５２１ｂ周りだけを高周波誘導加熱し、その後、徐冷することで実現可能である。
【０１７８】
このように、第２部５２１ｂだけを熱処理（残留応力の緩和処理）することで、第２部５２１ｂにより端当接部５３１ｂを圧縮する力が、第１部５２１ａにより中央当接部５３１ａを圧縮する力に比べて大きくなることを抑制し、端当接部５３１ｂが中央当接部５３１ａよりも大きく変形することを抑制できる。
【０１７９】
なお、円筒部材５２１に固定子５３１が焼嵌めされる場合であっても、焼嵌め時の加熱条件は一様とし、焼嵌め後に第２部５２１ｂだけに熱処理（残留応力の緩和処理）を施してもよい。
【０１８０】
（１−２）駆動機構
駆動機構５３０は、第１実施形態の駆動機構３０と、固定子５３１を除いて同様である。ここでは、固定子５３１についてのみ説明する。なお、固定子５３１は、第１実施形態の固定子３１と同様の点も多いため、主に相違点について説明する。
【０１８１】
（１−２−１）固定子
固定子５３１は、中央当接部５３１ａと端当接部５３１ｂとを有する。端当接部５３１ｂは、固定子５３１の両端（上下端）の近傍に配される。中央当接部５３１ａは、固定子５３１の端当接部５３１ｂ以外の部分全体であり、電磁鋼板３３の積層方向に対して中央側、つまり駆動軸６０の延びる方向に対して中央側に配される。固定子５３１の電磁鋼板３３の積層方向の長さは約９０ｍｍであり、軸方向の両端（上下端）に、それぞれ約１０ｍｍにわたり端当接部５３１ｂが設けられる。
【０１８２】
中央当接部５３１ａの第１外周面５３２ａ及び端当接部５３１ｂの第２外周面５３２ｂは、円筒部材５２１の第１部５２１ａ及び第２部５２１ｂの内周面５２２とそれぞれ当接する。中央当接部５３１ａの第１外周面５３２ａは、円筒部材５２１の第１部５２１ａにより外方から圧せられ、端当接部５３１ｂの第２外周面５３２ｂは、円筒部材５２１の第２部５２１ｂにより外方から圧せられる。言い換えれば、円筒部材５２１の第１部５２１ａ及び第２部５２１ｂの内周面５２２は、それぞれ中央当接部５３１ａの第１外周面５３２ａ及び端当接部５３１ｂの第２外周面５３２ｂを外方から圧縮する。
【０１８３】
固定子５３１は、第１実施形態の固定子３１とは異なり、第１外周面５３２ａと第２外周面５３２ｂとは円弧の径が同一である。つまり、固定子５３１は、同一形状の電磁鋼板３３が、カシメ部３５で固定されながら、所定枚数積層されて形成されたものであり、その後に端当接部５３１ｂの第２外周面５３２ｂの径を小さくするための加工は行われない。
【０１８４】
以上のように、固定子５３１は、第１実施形態の固定子３１と異なり、中央当接部５３１ａよりも外周面の平均外径が小さな端当接部５３１ｂは有さない。
【０１８５】
しかし、上記のように、端当接部５３１ｂを外方から圧縮する第２部５２１ｂに熱処理を行い、端当接部５３１ｂに作用する力を低減させることで、端当接部５３１ｂが中央当接部５３１ａよりも大きく変形することを抑制できる。
【０１８６】
（２）特徴
第４実施形態に係るロータリ圧縮機５１０は、以下の特徴を有する。また、第４実施形態に係るロータリ圧縮機５１０は、第１実施形態の（３−６）から（３−８）と同様の特徴を有する。
【０１８７】
（２−１）
第４実施形態に係る回転機械としてのロータリ圧縮機５１０は、円筒状ハウジングとしての円筒部材５２１と、固定子５３１と、を備える。固定子５３１は、電磁鋼板３３からなり、円筒部材５２１に締り嵌めにより固定される。固定子５３１は、電磁鋼板３３の積層方向に対して中央側に配され円筒部材５２１の第１部５２１ａにより外方から圧せられ第１部５２１ａと当接する中央当接部５３１ａと、固定子５３１の端の近傍に配され円筒部材５２１の第２部５２１ｂにより外方から圧せられ第２部５２１ｂと当接する端当接部５３１ｂと、を有する。円筒部材５２１の第２部５２１ｂには、端当接部５３１ｂを圧縮する応力を低減するための熱処理が施されている。
【０１８８】
ここでは、円筒部材５２１の第２部５２１ｂに端当接部５３１ｂを圧縮する応力を低減するための熱処理が施されているため、第２部５２１ｂ近傍で、局所的に固定子５３１を圧縮する応力を低減できる。その結果、残留応力による鉄損を小さく抑えることができ、ロータリ圧縮機５１０の効率を高めることができる。
【０１８９】
（２−２）
第４実施形態に係るロータリ圧縮機５１０では、端当接部５３１ｂは、固定子５３１の両端にそれぞれ設けられる。円筒部材５２１の第２部５２１ｂは、両端の２つの端当接部５３１ｂそれぞれに対して設けられる。
【０１９０】
これにより、固定子５３１の両端の近傍に作用する応力を低減でき、残留応力による鉄損を小さく抑えることができる。その結果、ロータリ圧縮機５１０の効率を高めることができる。
【０１９１】
（３）変形例
以下に本実施形態の変形例を示す。
【０１９２】
（３−１）変形例４Ａ
第５実施形態の回転機械はロータリ圧縮機５１０であるが、これに限定されるものではなく、その他の回転機械、例えばロータリ圧縮機以外のタイプの圧縮機やポンプ等であってもよい。
【符号の説明】
【０１９３】
１０，３１０，４１０  ロータリ圧縮機（回転機械）
２１，３２１，４２１  円筒部材（円筒状ハウジング）
２１ａ，３２１ａ，４２１ａ  第１部
２１ｂ，３２１ｂ，４２１ｂ  第２部
３１，１３１，２３１，３３１，４３１  固定子
３１ａ，３３１ａ，４３１ａ  中央当接部
３１ｂ，１３１ｂ，２３１ｂ，３３１ｂ，４３１ｂ  端当接部
３３  電磁鋼板（積層鋼板）
５０  圧縮機構
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１９４】
【特許文献１】特開２０１２−１１７４３４号公報
【図１】
2014128150.tif 000003
【図２】
2014128150.tif 000004
【図３】
2014128150.tif 000005
【図４】
2014128150.tif 000006
【図５】
2014128150.tif 000007
【図６】
2014128150.tif 000008
【図７】
2014128150.tif 000009
【図８】
2014128150.tif 000010
【図９】
2014128150.tif 000011
【図１０】
2014128150.tif 000012
【図１１】
2014128150.tif 000013