(57)【要約】  回動可能な連結部を有する分割鉄心を、連結部にて連結し、円筒形に構成した固定子鉄心において、分割鉄心（６０，６０Ａ，６０Ｂ）に、バックヨーク（３２ｂ）の周方向の端部の他方にティース（３２ｃ）側が円弧形状の突起（８２）と、バックヨーク（３２ｂ）の周方向の端部の一方に突起（８２）が配置された側とは反対側が円弧形状の穴（８１）と、を設け、連結部を、一つの分割鉄心（６０，６０Ａ，６０Ｂ）の穴（８１）に、隣接する他の分割鉄心（６０，６０Ａ，６０Ｂ）の突起（８２）を嵌め込み、突起（８２）の円弧形状の外周面（８２Ｃ）が穴（８１）の円弧形状の内壁（８１Ｃ）に接し、係合するように構成した。
2017134740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電磁鋼板を積層して形成され、ティースとバックヨークを有する分割鉄心の前記バックヨークを、前記バックヨークの連結部にて、周方向に、複数、連結し、円筒状に構成された固定子鉄心において、
前記分割鉄心は、前記バックヨークの周方向の端部の一方に前記ティース側が円弧形状の突起と、前記バックヨークの周方向の端部の他方に前記突起が配置されている側とは反対側が円弧形状の穴と、が設けられ、
前記連結部は、一つの前記分割鉄心の前記穴に、隣接する他の前記分割鉄心の前記突起が嵌め込まれ、前記突起の前記円弧形状の外周面が前記穴の前記円弧形状の内壁に接し、係合されるように構成されたことを特徴とする固定子鉄心。
【請求項２】
前記連結部は、連結された前記分割鉄心を回動させることを特徴とする請求項１に記載の固定子鉄心。
【請求項３】
前記穴の前記円弧形状の内壁の半径と前記突起の前記円弧形状の外周面の半径とは、一致することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固定子鉄心。
【請求項４】
前記分割鉄心は、第１の電磁鋼板と第２の電磁鋼板とが積み重ねられて構成され、
前記第１の電磁鋼板に前記穴が設けられ、前記第２の電磁鋼板に前記突起が設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の固定子鉄心。
【請求項５】
前記穴は、前記第１の電磁鋼板に対して垂直方向と直交する断面が扇形状であることを特徴とする請求項４に記載の固定子鉄心。
【請求項６】
前記分割鉄心は、前記突起が前記穴の扇形状の直線部に接することで、回動が制止されることを特徴とする請求項５に記載の固定子鉄心。
【請求項７】
前記第１の電磁鋼板の前記穴は、前記第１の電磁鋼板に対して垂直方向と直交する断面が円形状であり、前記円形状の中心に向かって、三角形状の凸部を有することを特徴とする請求項４に記載の固定子鉄心。
【請求項８】
前記分割鉄心は、前記突起が前記穴の前記凸部の直線部に接することで、回動が制止されることを特徴とする請求項７に記載の固定子鉄心。
【請求項９】
前記突起は、前記第２の電磁鋼板に対して垂直方向に弾性力を有し、前記弾性力によって、前記穴に嵌め込まれることを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載の固定子鉄心。
【請求項１０】
前記第１の電磁鋼板は、前記バックヨークの周方向の端部の一方に、積み重ねた前記第２の電磁鋼板より前記バックヨークの周方向に突き出された突出部分を有し、
前記第２の電磁鋼板は、前記バックヨークの周方向の端部の他方に、積み重ねた前記第１の電磁鋼板より前記バックヨークの周方向に突き出された突出部分を有し、
前記第１の電磁鋼板の突出部分に、前記穴が設けられ、
前記第２の電磁鋼板の突出部分に、前記突起が設けられたことを特徴とする請求項４から９のいずれかに記載の固定子鉄心。
【請求項１１】
前記分割鉄心は、前記バックヨークの円弧形状の軸方向の端面に、絶縁部材を備え、前記絶縁部材は、前記穴の軸方向に配置されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の固定子鉄心。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の固定子鉄心と、
内側に前記固定子鉄心が固定された密閉容器と、を備えた圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮機用電動機の固定子および圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
密閉型圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構部と、その圧縮機構部を駆動する電動機構部と、圧縮機構部および電動機構部を収納する密閉容器と、から構成される。電動機構部は、回転子と、その回転子の外側に設けられた円筒形の固定子と、から構成される。固定子は、電磁鋼板を積層した固定子鉄心と、固定子巻線と、から構成される。固定子鉄心は、外縁の円筒形部分を構成するバックヨークと、バックヨークの内側に設けられ固定子巻線を巻き回すティースと、から構成される。【０００３】
電動機構部の損失には、磁束の損失によって発生する鉄損と、固定子巻線に流れる電流によって発生する銅損と、がある。銅損は、固定子巻線に線径の太い電線を使用し、電気抵抗を減らすことによって、低減される。しかし、固定子の巻線空間は、固定子に巻線を巻き回すとき、巻線治具が固定子と接触、干渉しない大きさが必要である。固定子の巻線空間が十分ではない状態にて、線径の太い電線を固定子巻線として巻き回すと、必要な巻数を巻き回すことができない。その結果、電動機構部は、必要なトルクを発生することができなくなる。【０００４】
固定子の巻線空間を広げる方法として、例えば、固定子鉄心を分割する方法がある。円筒形の固定子鉄心を、バックヨークにて分割し、ティースに巻線を巻き回す。その後、分割した固定子鉄心を接合し、一つの固定子鉄心とする。【０００５】
分割した固定子鉄心どうしの接合方法は、接合部どうしを溶接にて接合する。溶接以外の接合方法には、例えば、特許文献１のように、固定子鉄心の接合部の一方に嵌合凹部と、もう一方に嵌合凸部と、を備え、嵌合凹部と嵌合凸部とを嵌合させて、円筒形の固定子鉄心を形成する。あるいは、特許文献２のように、固定子鉄心の接合部の一方に固定子鉄心の積層方向に突き出た矩形の係止片と、もう一方に固定子鉄心の積層方向に矩形穴状の係止溝と、を備え、その係止片と係止溝とを係止して、円筒形の固定子鉄心を形成する。これによって、分割した固定子鉄心を結合一体化させることができる。
また、特許文献３のように、分割した固定子鉄心のバックヨーク端部に凸部と凹部とを設け、凸部と凹部とで、予め分割した固定子鉄心どうしを回動可能に枢着して回動支持部を形成しながら、その回動支持部にて分割した固定子鉄心を連結するものもある。分割した固定子鉄心は連結されてから、円筒形に形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１８８６５０（第７、８頁、第１〜６図）
【特許文献２】特開２００９−１１８６７６（第４、５頁、第７〜１１図）
【特許文献３】特開２００１−９５１８１（第３、４頁、第１〜９図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
密閉型圧縮機の電動機構部の回転速度の速度むらは、騒音発生や効率低下の原因となる。電動機構部の回転速度の速度むらを抑制するためには、固定子が真円の円筒形に近く、ティースが等間隔に整列している方が良い。しかしながら、電動機構部は、密閉容器内に組み込むとき、圧入、溶接、焼き嵌め等にて固定するので、固定子が真円の円筒形から歪み、変形する。特に、固定子鉄心を分割し形成する場合、その接合部にて歪みが生じる。例えば、圧入は、密閉容器が固定子鉄心に荷重をかけるので、固定子鉄心を構成する部品が径方向、周方向に移動しようとする。あるいは、溶接などの加熱や冷却により、密閉容器の膨張と収縮とが、固定子鉄心に荷重をかけ、固定子鉄心を構成する部品が径方向、周方向に移動しようとする。焼き嵌めも同様である。このように、固定子鉄心を構成する部品が径方向、周方向に移動しようとする荷重により、電動機構部の固定子は変形し、騒音発生や効率低下が発生する。【０００８】
固定子鉄心を分割している場合には、分割した固定子鉄心どうしを接合するため、溶接するので、その熱によっても、固定子鉄心が変形する。【０００９】
分割した固定子鉄心どうしを、予め回動可能に連結し、円筒形に形成する方法もある。しかしながら、円筒形に環を閉じる部分は、溶接しなければならず、その熱による固定子鉄心の変形は抑制できない。
また、回動可能に連結した連結部と、溶接による連結部と、では、荷重に対する剛性がことなり、さらに、真円からの変形をおこしやすい。【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の電磁鋼板を積層して形成された分割鉄心を、周方向に、複数、連結し、円筒状に構成された固定子鉄心において、分割した固定子鉄心を溶接することなく円筒状に連結し、その連結部により、密閉容器に組み込むときの荷重や応力を緩和し、径方向、周方向への変形を抑制した固定子鉄心を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る固定子鉄心は、複数の電磁鋼板を積層して形成され、ティースとバックヨークを有する分割鉄心のバックヨークを、バックヨークの連結部にて、周方向に、複数、連結し、円筒状に構成された固定子鉄心において、
分割鉄心に、バックヨークの周方向の端部の一方にティース側が円弧形状の突起と、バックヨークの周方向の端部の他方に突起が配置されている側とは反対側が円弧形状の穴と、を設け、
連結部を、一つの分割鉄心の穴に、隣接する他の分割鉄心の突起を嵌め込み、突起の円弧形状の外周面が穴の円弧形状の内壁に接し、係合するように構成したものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る固定子鉄心は、その分割鉄心の連結部を、突起の円弧形状の外周面が穴の円弧形状の内壁と接し、係合するように構成したので、分割鉄心を溶接することなく、連結部にて連結、回動し、円筒状に構成できる。そして、その連結部によって、密閉容器に組み込むとき、固定子鉄心にかかる荷重や応力を緩和し、径方向、周方向への固定子鉄心の変形を抑制することができる。これにより、圧縮機用電動機の回転速度の速度むらを抑制し、騒音発生や効率低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の全体の説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１における圧縮機構部の説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１における冷凍回路の説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１における電動機構部の説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１における固定子の分割鉄心の説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１における固定子の説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１における固定子の組立説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１における固定子の組立説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１における分割鉄心を形成する電磁鋼板の平面図及び部分拡大図である。
【図１０】この発明の実施の形態１における分割鉄心を形成する電磁鋼板の平面図及び部分拡大図である。
【図１１】この発明の実施の形態１における分割鉄心の説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態１における分割鉄心の連結部分の部分拡大図である。
【図１３】この発明の実施の形態１における分割鉄心を連結する手順を示す部分拡大図である。
【図１４】この発明の実施の形態１における分割鉄心を連結する手順を示す部分拡大図である。
【図１５】この発明の実施の形態１における分割鉄心を連結する手順を示す部分拡大図である。
【図１６】この発明の実施の形態１における分割鉄心を連結する手順を示す部分拡大図である。
【図１７】この発明の実施の形態１における分割鉄心を連結する手順を示す部分拡大図である。
【図１８】この発明の実施の形態１における分割鉄心の連結部分の他の例の部分拡大図である。
【図１９】この発明の実施の形態２における分割鉄心の部分拡大図である。
【図２０】この発明の実施の形態２における分割鉄心の連結部の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１における密閉型の回転圧縮機の内部を示す縦方向の断面図、すなわちクランク軸の半径方向から見た図である。
【００１５】
密閉型圧縮機１００は、密閉容器１の内部に、圧縮機構部２と、電動機構部３と、が収納されている。密閉容器１は、上部容器１１と下部容器１２とで構成される。圧縮機構部２は密閉容器１の下部に配置され、電動機構部３は密閉容器１の上部に配置されている。圧縮機構部２と電動機構部３とは、クランクシャフト４にて連結されている。そして、圧縮機構部２は、クランクシャフト４を介して、電動機構部３にて、回転駆動される。密閉容器１の下部には、冷凍機油が貯油されており、圧縮機構部２の摺動箇所に供給されている。冷凍機油は、圧縮機構部２の摺動箇所の潤滑や隙間のシールに使用される。
【００１６】
クランクシャフト４は、主軸部４１と副軸部４２と偏芯軸部４３とから構成されている。そして、クランクシャフト４は、クランクシャフト４の軸方向に、主軸部４１、偏芯軸部４３、副軸部４２の順に設けられている。主軸部４１と副軸部４２との軸の中心は、一致するように、すなわち同軸上に、設けられている。偏芯軸部４３の軸の中心は、主軸部４１、副軸部４２の軸の中心から、ずらされて設けられている。したがって、主軸部４１、副軸部４２が軸の中心を中心に回転すると、偏芯軸部４３は偏芯回転をする。クランクシャフト４は、２つの軸受にて回転自在に支持されている。
【００１７】
圧縮機構部２について、図１および図２にて説明する。
圧縮機構部２は、シリンダ２１と、ローリングピストン２２と、主軸受２３と、副軸受２４と、ベーン２５と、で構成されている。シリンダ２１には、円筒状の内部空間、すなわちシリンダ室２６が設けられている。シリンダ室２６の軸方向の両端は、シリンダ２１の外部に開口している。シリンダ室２６の一方の開口部には、主軸受２３が取り付けられている。そして、その開口部は主軸受２３が閉塞している。シリンダ室２６のもう一方の開口部には、副軸受２４が取り付けられている。そして、その開口部は副軸受２４が閉塞している。主軸受２３、副軸受２４はシリンダ２１にボルトなどで固定されている。シリンダ室２６には、クランクシャフト４の偏芯軸部４３と、ローリングピストン２２と、ベーン２５が収納されている。
【００１８】
図２は、圧縮機構部２を、クランクシャフト４に垂直な平面に沿って、切断した断面図である。
シリンダ２１には、シリンダ室２６の中心から径方向にベーン溝２７が設けられている。ベーン溝２７は、シリンダ室２６に開口している。ベーン溝２７には、ベーン２５が収納されている。
【００１９】
ベーン２５は、ほぼ直方体状の形状である。ベーン溝２７のシリンダ室２６の開口部と反対側には、背圧室２８が設けられている。背圧室２８には、スプリングが備えられている。スプリングの一方はベーンの端面に当接されている。ベーン２５は、そのスプリングによりベーン溝２７からシリンダ室２６に押し出されている。そして、ベーン２５の先端は、ローリングピストン２２の外周面に当接、押圧されている。これにより、シリンダ室２６の内径の内周面と、ローリングピストン２２の外径の外周面と、主軸受２３と、副軸受２４と、で形成される空間は、ベーン２５によって、２つの作動室に分割している。
【００２０】
ローリングピストン２２は、リング状であり、偏芯軸部４３に回転自在に装着されている。ローリングピストン２２は、クランクシャフト４が回転することによって、シリンダ室２６内を、偏芯軸部４３とともに、偏芯回転する。これにより、ローリングピストン２２に当接されているベーン２５は、ベーン溝２７を往復運動する。
なお、ローリングピストン２２とベーン２５は、別体のものを説明したが、一体のものでも良く、動作もほぼ同じである。
【００２１】
主軸受２３と副軸受２４とは、どちらも、円筒状の軸受部と、軸受部と直行する平板状の端板部と、から構成される。主軸受２３の軸受部には、クランクシャフト４の主軸部４１が挿入されている。そして、主軸受２３の軸受部は、主軸部４１を支持する。副軸受２４の軸受部には、クランクシャフト４の副軸部４２が挿入されている。そして、副軸受２４の軸受部は、副軸部４２を支持する。シリンダ室２６の一方の開口部は主軸受２３の端板部が閉塞している。そして、シリンダ室２６のもう一方の開口部は副軸受２４の端板部が閉塞している。
【００２２】
シリンダ２１には、密閉容器１の外部とシリンダ室２６と連通する流路、すなわち、吸入ポートが設けられている。一般的に、吸入ポートは、シリンダ２１に設けられた穴である。吸入ポートは、ベーン２５によってシリンダ室２６を分割した一方の作動室と連通している。シリンダ２１は、吸入ポートによって、密閉容器１の外部から冷媒ガスを一方の作動室に吸入する。
【００２３】
また、シリンダ２１には、シリンダ２１の外部とシリンダ室２６と連通する流路、すなわち、吐出ポートが設けられている。一般的に、吐出ポートも、シリンダ２１に設けられた穴である。吐出ポートは、ベーン２５によってシリンダ室２６を分割したもう一方の作動室と連通している。主軸受２３には、吐出ポートと連通する流路および開口部、すなわち、吐出口が設けられている。吐出口は、吐出ポートを介して、シリンダ２１の作動室と、シリンダ２１の外部空間と、を連通する。吐出口には、吐出弁が設けられている。吐出弁は、作動室内の冷媒が所定の圧力となるまで閉塞し、作動室内の冷媒が所定の圧力以上となると開口する。
【００２４】
主軸受２３には、主軸受２３を覆う吐出マフラ２９が設けられている。吐出マフラ２９は主軸受２３にボルトなどで取り付けられている。主軸受２３と吐出マフラ２９との間には、空間、すなわち、マフラ室が設けられている。主軸受２３の吐出口から吐出された冷媒ガスは、マフラ室に拡散する。シリンダ２１内で圧縮された冷媒ガスを、一旦、マフラ室に拡散することによって、吐出音を抑制している。なお、吐出口が副軸受２４にある場合は、吐出マフラ２９も副軸受２４に設けられている。また、両方に吐出口がある場合は、主軸受２３、副軸受２４の両方に設けられている。
【００２５】
吐出マフラ２９には、開口部３０が設けられている。開口部３０は、マフラ室と、吐出マフラ２９と密閉容器１との間の空間と、を連通する。これにより、シリンダ室２６内で圧縮された冷媒ガスは、吐出マフラ２９を介して密閉容器１内へ吐出する。
【００２６】
吐出マフラ２９から密閉容器１内に吐出された冷媒ガスは、密閉容器１の上方に送られる。そのとき、冷媒ガスは、電動機構部２の空隙を通過する。密閉容器１の上部容器１１には、吐出管５が設けられている。その吐出管５には、密閉容器１の外部に設けられた冷媒回路が接続されている。圧縮機構部３にて圧縮された冷媒ガスが、吐出管５から、密閉容器１の外部にある冷媒回路に吐出される。
【００２７】
密閉容器１の外部には、吸入マフラ１０１が備えられている。吸入マフラ１０１とシリンダ２１の吸入ポートは、吸入管６によって、接続されている。吸入マフラ１０１は、配管１０２を介して、密閉容器１の外部に設けられた冷媒回路が接続されている。吸入マフラ１０１は、内部が中空である。その中空空間と、配管１０２ならびに吸入管６とは、連通している。配管１０２から吸入された冷媒ガスは、吸入マフラ１０１の中空空間に拡散され、冷媒ガスのみ吸入管６からシリンダ２１に吸入される。これにより、冷媒ガスから液冷媒を分離し、冷媒ガスのみシリンダ２１に吸入させる。
【００２８】
密閉型圧縮機１００を空調機に適用する場合は、密閉型圧縮機１００の外部に、凝縮器１０３、膨張弁１０４、蒸発器１０５が設けられ、冷凍回路を形成する。それは、図３に示す。すなわち、空調機では、密閉型圧縮機１００の吐出管５から、凝縮器１０３、膨張弁１０４、蒸発器１０５を経て、吸入マフラ１０１に接続される。吐出管５、凝縮器１０３、膨張弁１０４、蒸発器１０５、吸入マフラ１０１の間は、それぞれ配管にて接続されている。配管は、銅管である。この回路内には、冷媒が循環する。冷媒は、凝縮器１０３および蒸発器１０５にて、空気や水などと、熱交換を行い、吸熱や放熱を行う。すなわち、蒸発器１０５にて吸熱した冷媒は、凝縮器１０３に運ばれ、凝縮器１０３で放熱される。凝縮器１０３で放熱された冷媒は、蒸発器１０５に運ばれ、再び、吸熱される。このように回路内を循環することで、熱エネルギーが搬送される。
なお、１０６は、四方弁であり、冷媒が循環する順路を逆転させる。すなわち、密閉型圧縮機１００から出た冷媒が、凝縮器１０３、膨張弁１０４、蒸発器１０５、吸入マフラ１０１の順に流れ、密閉型圧縮機１００に戻る順路を、四方弁１０６により、密閉型圧縮機１００から出た冷媒が、蒸発器１０５、膨張弁１０４、凝縮器１０３、吸入マフラ１０１の順に流れ、密閉型圧縮機１００に戻るように切り替える。空調機では、熱エネルギーの搬送を逆転させ、冷房と暖房を切り替える。順路を逆転させた場合、凝縮器１０３の機能が蒸発器となり、蒸発器１０５の機能が凝縮器となる。
【００２９】
次に、圧縮機構部２の動作について、説明する。
まず、初めに、吸入ポートと連通した作動室に、低圧低温の冷媒ガスが吸入される。冷媒ガスを吸入した作動室は、ローリングピストン２２、すなわち、偏芯軸部４３の偏芯回転により、シリンダ室２６内を移動して、吸入ポートとの連通が断たれる。さらに、ローリングピストン２２が偏芯回転していくと、その作動室の容積が縮小し、吸入した冷媒ガスを圧縮する。ローリングピストン２２の偏芯回転が進むにしたがって、作動室と吐出ポートが連通する。作動室と吐出ポートが連通し、冷媒ガスが所定の圧力に到達すると、吐出ポートを閉塞している吐出弁が開口する。吐出ポートを開口されたところで、作動室内の高圧高温の冷媒ガスは、吐出ポートを介して、吐出マフラ２９内に吐出される。吐出マフラ２９内に吐出された冷媒ガスは、吐出マフラ２９から密閉容器１内に、吐出される。ローリングピストン２２が偏芯回転していくと、吐出ポートとの連通が断たれ、再び、吸入ポートと連通される。一連の動作は、ローリングピストン２２がシリンダ室２６内を一回転する間に行われる。ベーン２５によって設けられた２つの作動室のうち、一方の作動室が、冷媒ガスを吸入しているときには、もう一方は、冷媒ガスを吐出するという動作となる。よって、作動室は、ベーン２５を挟んで、吸入ポートが連通し低圧冷媒ガスを吸入している作動室は低圧空間の吸入室、吐出ポートが連通し高圧冷媒ガスを吐出している作動室は高圧空間の圧縮室となる。
【００３０】
次に、電動機構部３について、図１および図４にて説明する。ローリングピストン２２、すなわち、クランクシャフト４の回転力は、電動機構部３から得られる。
電動機構部３は、回転子３１と、その回転子３１のその外側を囲むように設けられた固定子３２と、から構成される。
【００３１】
回転子３１は、円柱形状であり、クランクシャフト４の主軸部４１に固定されている。回転子３１は、回転子鉄心３１ａから構成されている。回転子鉄心３１ａは、薄板状の電磁鋼板が、クランクシャフト４の軸方向に積み重ねられたものである。電磁鋼板は、０．１ｍｍから１．５ｍｍの厚さである。電磁鋼板は、主に鉄でできている。回転子鉄心３１ａは、その電磁鋼板を一定の形状に打ち抜き、複数枚、軸方向に積み重ねて構成されている。積み重ねた電磁鋼板どうしは、かしめまたは溶接により固定される。
【００３２】
回転子鉄心３１ａの上部には、上部バランスウェイト３１ｂ、下部には下部バランスウェイト３１ｃが設けられている。上部バランスウェイト３１ｂ、下部バランスウェイト３１ｃは、クランクシャフト４の偏芯軸部４３が偏芯回転するときの荷重を打ち消すため、設けられている。上部バランスウェイト３１ｂと下部バランスウェイト３１ｃと回転子鉄心３１ａとは、リベット３１ｄによって固定されている。回転子鉄心３１ａには、軸方向に貫通するリベット穴が設けられている。上部バランスウェイト３１ｂ、下部バランスウェイト３１ｃにもリベット穴が設けられている。これらのリベット穴に、リベット３１ｄが挿入され、固定される。なお、クランクシャフト４の偏芯軸部４３が偏芯回転するときの荷重が小さく、打ち消す必要が無い場合には、上部バランスウェイト３１ｂ、下部バランスウェイト３１ｃの代わりに、端板が取り付けられている。
【００３３】
回転子３１は、回転子３１の中心軸上に、軸方向に貫通するシャフト穴が設けられている。クランクシャフト４の主軸部４１は、回転子３１のシャフト穴に挿入され、固定されている。
【００３４】
回転子３１は、電動機構部３の種類によって、異なる構造を有する。例えば、ＤＣモータの場合は永久磁石を有し、ＡＣモータの場合は二次巻線を有する。図１および図４は、ＤＣモータの例である。
【００３５】
図４は、電動機構部３を、クランクシャフト４に垂直な平面にて、切断した断面図である。
ＤＣモータの場合は、回転子３１は、シャフト穴を囲むように、軸方向に貫通する磁石穴が設けられている。その磁石穴に、永久磁石３１ｅが挿入され、固定されている。磁石穴および永久磁石３１ｅは、一般的に、偶数個、備えられている。また、磁石穴および永久磁石３１ｅは、回転子３１の半径方向の外縁部、すなわち、回転子３１の半径方向の外周面近傍に設けられている。永久磁石３１ｅには、フェライト磁石や希土類磁石が使用される。磁石形状は、その材料の特性に合わせて、円弧形状、平板形状などがある。また、磁石穴を有する構造のものについて説明してきたが、磁石が回転子３１の径方向の外周面に接着され、固定されている構造のものもある。
ＤＣモータの回転子３１は、永久磁石３１ｅによって、磁束を発生する。
【００３６】
図示しないが、ＡＣモータの場合は、固定子に、二次巻線が設けられている。二次巻線は、軸方向に貫通する複数の柱状の導電材と、その複数の導電材を軸方向の端面で接続するリング状の導電材と、で構成されている。柱状の導電材とリング状の導電材とは、アルミニウムにて一体生成される。生成された二次巻線は、籠のような形状となる。なお、上部バランスウェイト３１ｂ、下部バランスウェイト３１ｃは、リング状の導電部の端面に固定される。
ＡＣモータの回転子は、二次巻線に発生する誘導電流によって、磁束を発生する。
【００３７】
いずれの場合でも、回転子３１は、固定子３２が発生する磁束と回転子３１に発生する磁束によって、中心軸すなわちクランクシャフト４を中心に回転する。
【００３８】
また、圧縮機用の電動機構部３の場合、磁石穴とシャフト穴の間、あるいは、二次巻線とシャフト穴の間に、軸方向に貫通する連通穴３１ｆが設けられている。吐出マフラ２９から吐出された冷媒ガスは、回転子３１と固定子３２との空隙、固定子３２の巻線の隙間、そして、この連通穴３１ｆを使って、吐出管５に導かれる。
【００３９】
圧縮機構部２から吐出された冷媒ガスには、密閉容器１の下部に貯油される冷凍機油が含有、溶解している。冷凍機油が冷媒ガスに溶解したまま、密閉容器１の外に吐出されると、密閉容器１内の冷凍機油が枯渇し、圧縮機構部２へ冷凍機油が供給されなくなる。圧縮機構部２へ冷凍機油が供給されなくなると、圧縮機構部２の隙間のシールが不足し、冷媒ガスが漏れたり、圧縮機構部２の摺動部の潤滑性が低下し、故障が発生したりする。そのため、冷媒ガスから冷凍機油を分離して、密閉容器の下部に戻す。
【００４０】
図１のように、連通穴３１ｆの開口部と吐出管５との間には、油分離板３１ｇが備えられている。油分離板３１ｇは、クランクシャフト４に固定されている。油分離板３１ｇの中心部には、シャフト穴が設けられている。そのシャフト穴にクランクシャフト４の主軸部４１が挿入され、固定されている。油分離板３１ｇは、平板であり、一般的に円盤状である。しかし、方形でも、多角形でも構わない。油分離板３１ｇの円盤状の部分は、連通穴３１ｆの開口部の軸方向の上方を覆うように張り出され、固定されている。連通穴３１ｆの一方から吸入された冷媒ガスは、もう一方から吐出され、油分離板３１ｇに衝突する。
【００４１】
連通穴３１ｆ以外の隙間は、狭いので、その隙間を通過する冷媒ガスは、連通穴３１ｆと比べて流速が遅い。そのため、隙間を通過中に、冷媒ガスと冷凍機油とに分離される。一方、連通穴３１ｆを通過する冷媒ガスは、連通穴３１ｆ以外の隙間と比べて流速が速い。そのため、冷媒ガスと冷凍機油とに分離されないうちに、連通穴３１ｆを通過する。その冷媒ガスは、連通穴３１ｆから吐出される。冷媒ガスは、そのまま、吐出管５から送り出されると、冷凍機油は、密閉容器１の外に持ち出される。しかしながら、連通穴３１ｆから吐出された冷媒ガスは、油分離板３１ｇに衝突する。冷媒ガスは、油分離板３１ｇに衝突することにより、冷媒ガスと冷凍機油とに分離される。分離されたときに、比重が軽い冷媒ガスは上方に流れ、比重が重い冷凍機油は下方に戻される。このような動作により、油分離板３１ｇは、冷凍機油が、密閉容器１の外に持ち出される量を抑えている。
【００４２】
固定子３２は、図４のように、全体が円筒形であり、内側に回転子３１が備えられる。回転子３１と固定子３２とは、０．３ｍｍから１．０ｍｍの空隙を介して設置されている。固定子３２は、回転子３１同様、薄板状の電磁鋼板をクランクシャフト４の軸方向に積み重ねた固定子鉄心３２ａから構成されている。
【００４３】
固定子鉄心３２ａは、外縁の円筒形部分を構成するバックヨーク３２ｂと、バックヨーク３２ｂの内側に設けられた複数のティース３２ｃと、から構成される。ティース３２ｃは、固定子鉄心３２ａの中心軸、すなわち、クランクシャフト４に向かって延伸している。その先端は、回転子の外周面と対向するように、逆円弧状に広がっている。ティース３２ｃとティース３２ｃとの間には、固定子巻線３２ｄが占有するスロット３２ｅが形成される。
【００４４】
ティース３２ｃには、絶縁部材３２ｆを介して、固定子巻線３２ｄが巻き回されている。なお、固定子巻線３２ｄの巻き回す方式には、集中巻き方式と分布巻き方式とがある。集中巻き方式は、ティース３２ｃごとに固定子巻線３２ｄを巻き回す構成、方式である。一つのティース３２ｃに一つの磁極が形成される。分布巻きは、複数のティース３２ｃに跨り固定子巻線３２ｄを巻き回す構成、方式である。複数のティース３２ｃで一つの磁極を形成する。図４に示した方式は、集中巻き方式である。集中巻き方式を例に説明していく。
【００４５】
固定子巻線３２ｄは、芯線と、芯線を覆う少なくとも１層の被膜とからなる。芯線の材質は、主に銅であるが、アルミニウムであってもよい。被膜の材質は、ＡＩ（アミドイミド）／ＥＩ（エステルイミド）である。固定子３２は、固定子巻線３２ｄに電流を流すことによって、ティース３２ｃごとに磁束を発生する。
【００４６】
絶縁部材３２ｆは、主に鉄で構成された固定子鉄心３２ａと、銅で構成された固定子巻線３２ｄとを絶縁する。固定子鉄心３２ａと固定子巻線３２ｄとの間は、真空中や冷凍機油より誘電率が低い冷媒が通過するので、その間の誘電率が低下する。冷媒の密度が上昇するほど、誘電率が低下する。誘電率の低下は、固定子巻線３２ｄに電流を流したときの漏洩電流の増加の原因となる。そこで、固定子鉄心３２ａと固定子巻線３２ｄとの間には、絶縁部材３２ｆを配置する。絶縁部材３２ｆの材質は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、又は、フェノール樹脂などが使用される。
【００４７】
スロット３２ｅ内の絶縁部材３２ｆは、フィルム材を使用する場合もある。スロット３２ｅの軸方向の断面積は、限りがある。一方、固定子巻線３２ｄの電気抵抗を下げ、電動機構部３の効率を上げるためには、固定子巻線３２ｄの線径を太くし、断面積を広くする必要がある。したがって、スロット３２ｅの軸方向の断面積中に、線径の太い固定子巻線３２ｄをできるだけ多く通過させようとしたとき、絶縁部材３２ｆの肉厚が薄い方が有利である。絶縁部材３２ｆより、薄膜化できるフィルム材を使用する。フィルム材は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等のオリゴマ抽出量が少ない低オリゴマフィルムで構成される絶縁フィルムを用いる。オリゴマとは、有限個（一般的には１０個から１００個）のモノマーが結合した比較的分子量が低い重合体を指す。絶縁フィルムの２０時間のクロロホルム抽出量によるオリゴマ抽出量は、１．５％以下が好ましい。絶縁フィルムの厚さは、０．２ｍｍ以下が望ましい。
【００４８】
絶縁部材３２ｆには、固定子巻線３２ｄの末端を拘束する拘束部が設けられている。絶縁部材３２ｆが固定子鉄心３２ａに装着された状態では、拘束部は軸方向の端面に配置される。拘束部は、ティース３２ｃと同数設けられ、ティース３２ｃとつながるバックヨーク３２ｂの軸方向の端面に配置される。拘束部には、拘束溝が設けられている。拘束溝には、ティース３２ｃに巻き回された固定子巻線３２ｄの末端の一方が拘束される。固定子巻線３２ｄの末端のもう一方は、固定子巻線３２ｄの末端の一方が拘束された拘束部とは、別の拘束部の拘束溝に拘束する。このようにして、ティース３２ｃに巻き回された固定子巻線３２ｄは、一旦、拘束部に係止される。
なお、拘束部の拘束溝には、固定子巻線３２ｄの末端以外に、渡り線やリード線３３も、拘束される。拘束部には、圧接端子が組み込まれる。圧接端子にも、溝が設けられており、その溝が、それぞれの線を挟みこむ構造となっている。圧接端子は、真鍮などの導電性の金属でできている。そして、固定子巻線３２ｄ、渡り線、リード線３３を、電気的に接続する。すなわち、固定子巻線３２ｄは、拘束部と、拘束部に組み込まれる圧接端子とを介して、渡り線、リード線３３と接続される。
【００４９】
渡り線は、一つの固定子巻線３２ｄと別の固定子巻線３２ｄとを接続する。例えば、三相電動機の場合、３つのグループ（相）の巻線を作る。ティース部３２ｃが６個ある場合、２つの巻線で、一つのグループを構成する。その固定子巻線３２ｄどうしを、渡り線が接続する。また、３つのグループを構成した巻線の一方は、リード線３３を介して電源に接続されるが、もう一方は、３つとも結合され、中性点を構成する。その場合にも、渡り線が使用される。
【００５０】
リード線３３は、密閉容器１の外部の電源と接続する端子と接続する。密閉容器１の上部容器１１には、端子３４が設けられている。リード線３３は、その端子３４と接続されている。なお、端子３４は、下部容器１２に設けられていても構わない。
【００５１】
端子３４は、密閉型圧縮機の外部に設けられた電源、例えば、インバータ装置などに接続される。この電源から、電動機構部３に通電され、電動機構部３が動作する。すなわち、固定子３２が磁束を発生し、回転子３１が回転運動を行う。そして、クランクシャフト４を介して、圧縮機構部２を駆動する。
【００５２】
電動機構部３は、このように構成されている。しかし、固定子３２は、ティース３２ｃが中心軸に向かって延伸された構造のため、固定子巻線３２ｄを巻き回すための空間、および、巻線治具が固定子と接触や干渉しないようにするための空間が不足する。その解決方法として、固定子鉄心３２ａに、分割鉄心を使用した製造方法がある。
分割鉄心を用いた製造方法とは、円筒形の固定子鉄心を、バックヨークで分割し、ティースに固定子巻線を巻き回してから、バックヨークを接合して、円筒形に形成する方法である。分割数は、ティースの数に寄らず、いくつでも構わない。
【００５３】
固定子鉄心３２ａの分割鉄心の構造について、図５にて、説明する。
図５の分割鉄心６０は、円筒形の固定子鉄心３２ａに組み立てたときの軸方向に相当する方向から見た図である。軸方向とは、固定子鉄心３２ａを電動機構部３として組み立てたとき、回転子３１の回転軸、すなわち、クランクシャフト４の軸方向のことである。分割鉄心６０は、T字形状をしており、一つのティース３２ｃと、ティース３２ｃと繋がったバックヨーク３２ｂと、から構成される。バックヨーク３２ｂは円弧形状である。ティース３２ｃは、バックヨーク３２ｂの中央に、バックヨーク３２ｂに対して、ほぼ直角に設けられている。ティース３２ｃは、バックヨーク３２ｂの円弧形状の中心に向かって延伸し、設けられている。分割鉄心６０を固定子鉄心３２ａに組み立てたとき、バックヨーク３２ｂは環状すなわち円筒状となり、ティース３２ｃは、その環の中心を向く。ティース３２ｃの先端部、すなわち、ティース３２ｃのバックヨーク３２ｂと反対側の部分は、回転子３１と対向する面である。その面は、回転子３１の外周面に沿って、逆円弧状に広がった形状となっている。また、バックヨーク３２ｂが固定子鉄心３２ａの円筒形の外径の外周部分を構成する。したがって、後述する、密閉容器１と接触する部分は、バックヨーク３２ｂである。
【００５４】
分割鉄心６０は、それを形成するとき、薄板の電磁鋼板を重ね合わせ、重ね合わせ方向にかしめて、電磁鋼板どうしを固定する。６１は、かしめである。
【００５５】
分割鉄心６０の軸方向の端面には、絶縁部材３２ｆが固定される。絶縁部材３２ｆには、分割鉄心６０に係止する突起が設けられている。分割鉄心６０の軸方向の端面には、穴６２が設けられている。絶縁部材３２ｆに設けられた突起を分割鉄心６０の穴６２に挿入し、係止する。
【００５６】
分割鉄心６０は、ティース３２ｃとは直角方向、すなわち、バックヨーク３２ｂの円周方向に、バックヨーク３２ｂの端面６３、６４を有する。分割鉄心６０は、ティース３２ｃに巻線を巻き回した後、バックヨーク３２ｂの端面６３、６４にて、溶接し、分割鉄心６０どうしを接合する。
【００５７】
しかしながら、固定子鉄心３２ａは、分割鉄心６０を複数個繋ぎ合わせるので、固定子巻線３２ｄを巻き回した分割鉄心６０を環状に整列させるなどの作業および工程が多い。また、環状に整列させたとき、分割鉄心６０が半径方向にずれることが多い。環状に整列させる作業は、非常に高度な技術が必要である。
そこで、分割鉄心６０を予め連結してから、固定子巻線３２ｄを巻き回す方法がある。
【００５８】
図６は、分割鉄心を連結して、鎖状に一列に整列させた鉄心である。分割鉄心６０は、バックヨーク３２ｂを構成する電磁鋼板の一部を円周方向に伸ばし、隣接する分割鉄心のバックヨーク３２ｂの電磁鋼板の一部と重ね合わせることができるようにしたものである。その重ね合わせ部分は、電磁鋼板の積み重ね方向にリベットなどを打ち、回動可能に係合する。これにより、隣接する分割鉄心を連結することができる。係合部分は、連結部６５となる。連結された分割鉄心６０は、連結部６５を中心に回動させると、バックヨーク３２ｂの端面６３と６４とが接触あるいは押圧されて、回動が制止される。
【００５９】
固定子巻線３２ｄの巻き回し場合、図６のように、分割鉄心６０が一列に整列した状態で、固定子巻線３２ｄをティース３２ｃに巻き回す。これにより、巻線治具の固定子への接触や干渉を起さずに、固定子巻線３２ｄを巻き回すことができる。固定子鉄心３２ａは、固定子巻線３２ｄをティース３２ｃに巻き回した後、図７のように、各連結部６５を中心に回動させ、分割鉄心６０を環状に形成する。なお、環を閉じるための最後の接合面６６Ａ、６６Ｂは、溶接にて接合される。分割鉄心６０には絶縁部材３２ｆが装着される。絶縁部材３２ｆは、分割鉄心６０の電磁鋼板の積み重ね方向の端面に配置されるので、連結部の電磁鋼板の積み重ね方向の端面にも配置される。そのため、絶縁部材３２ｆが連結部にリベットを挿入する方向を塞ぐので、固定子巻線３２ｄを巻き回してから電磁鋼板の積み重ね方向にリベットなどを打つ接合は困難である。よって、溶接にて接合されることが一般的である。
【００６０】
図８は、分割鉄心６０どうしを接合した固定子鉄心３２ａの状態であり、環状に形成される。
環状に形成された固定子鉄心３２ａは、密閉容器１に圧入される。その後、密閉容器１に固定子鉄心３２ａを溶接して、固定する。すなわち、固定子鉄心３２ａは、密閉容器１の内壁に固定される。なお、固定子鉄心３２ａの外径の外周面には、突起が設けられている。その突起と、密閉容器１の内壁とが接触して、固定される。したがって、密閉容器１の内壁と固定子鉄心３２ａの外径の外周面との間には、隙間が設けられる。これにより、密閉容器１の変形の影響を緩和している。
【００６１】
電動機構部３の回転速度の速度むらは、騒音発生や効率低下の原因となる。電動機構部３の回転速度に速度むらを抑制するためには、固定子鉄心３２ａが、軸方向に垂直な断面が真円に近く、ティース３２ｃが等間隔に整列している方が良い。しかしながら、固定子鉄心３２ａは、分割鉄心６０を、溶接にて、繋ぎ合わせるので、熱作用による変形が生じる。さらに、密閉容器１に固定したとき、圧入、溶接、焼き嵌めなどにて発生する荷重により、固定子鉄心３２ａは変形する。例えば、密閉容器１に固定子３２を圧入する場合は、密閉容器１により固定子鉄心３２ａは締め付けられる荷重を受ける。また、密閉容器１に固定子３２を溶接する場合においても、密閉容器１の熱膨張と熱収縮によって、固定子鉄心３２ａは荷重を受ける。焼き嵌めも同様である。圧縮機では、高圧高温の冷媒ガスが電動機構部３を通過するため、密閉容器１と電動機構部３とはその熱作用も受け、固定子鉄心３２ａは荷重を受ける。それらの荷重によって、分割鉄心６０は径方向、周方向に移動しようとし、歪みや変形が生じ、固定子鉄心３２ａは真円から変形する。
【００６２】
分割鉄心を予め連結している場合でも、接合部６６が溶接されるので、その熱作用によって、真円から変形する。また、分割鉄心を予め連結した固定子鉄心３２ａでは、連結部６５と接合部６６とで、剛性の異なりから、変形あるいは歪みを発生する。連結部６５は、可動できるが、接合部６６は、可動できないので、固定子鉄心３２ａに荷重がかかれば、分割鉄心６０は径方向、周方向に移動しようとし、固定子鉄心３２ａは真円から変形する。
【００６３】
そこで、本実施の形態では、分割鉄心どうしの全ての接合部を溶接すること無く、回動可能な連結部にて連結し、その連結部に固定子鉄心３２ａを密閉容器１に組み込むときの荷重や応力を緩和させていく構造とした。すなわち、絶縁部材３２ｆが連結部にリベットを挿入する方向を塞いでも、連結部は連結可能な構造とした。図９、１０、１１、１２は、その連結構造の詳細を説明するものである。
【００６４】
図中の分割鉄心６０の電磁鋼板の構成から説明する。
分割鉄心６０は、第１の型の電磁鋼板７１と第２の型の電磁鋼板７２とが積み重ねられて構成されている。すなわち、固定子鉄心３２ａを形成したときの軸方向に積層されたものである。第１の型の電磁鋼板７１と第２の型の電磁鋼板７２とは、電磁鋼板に対し垂直方向すなわち積層方向から見た平面視でT字形状である。それぞれ、分割鉄心６０と、同じく、円弧形状のバックヨーク３２ｂを形成する部分と、バックヨーク３２ｂの中央にほぼ直角に設けられたティース３２ｃを形成する部分と、から構成される。分割鉄心６０は、第１の型の電磁鋼板７１と第２の型の電磁鋼板７２とが交互に積み重ねられ、配置された構造になっている。
図９は、第１の型の電磁鋼板７１の全体形状を示しているとともに、第１の型の電磁鋼板７１の連結部を拡大して示している。図９の４段中３段目が、第１の型の電磁鋼板７１の全体を電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、４段目は、第１の型の電磁鋼板７１のバックヨーク部分をバックヨークの周方向かつ電磁鋼板に対し垂直方向にて切断した断面を表したものである。２段目は、第１の型の電磁鋼板７１の連結部の拡大したものを電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、１段目は、２段目の拡大部分をバックヨークの周方向かつ電磁鋼板に対し垂直方向にて切断した断面を表したものである。
図１０は、第２の型の電磁鋼板７２の全体形状を示しているとともに、第２の型の電磁鋼板７２の連結部を拡大して示している。図１０も図９と同じく、４段中３段目が、第２の型の電磁鋼板７２の全体を電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、４段目は、第２の型の電磁鋼板７２のバックヨーク部分をバックヨークの周方向かつ電磁鋼板に対し垂直方向にて切断した断面を表したものである。２段目は、第２の型の電磁鋼板７２の連結部を拡大したものを電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、１段目は、２段目の拡大部分をバックヨークの周方向かつ電磁鋼板に対し垂直方向にて切断した断面を表したものである。
図１１は、第１の型の電磁鋼板７１と第２の型の電磁鋼板７２とを積み重ねたところを表し、分割鉄心の全体を示している。図１１の上段は、分割鉄心の全体を電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、下段は、分割鉄心のバックヨークをバックヨークの周方向かつ電磁鋼板に対し垂直方向にて切断した断面を表したものである。断面は、説明の便宜上、第１の型の電磁鋼板７１を１枚、第２の型の電磁鋼板７２を１枚、重ねたところを表しただけで、分割鉄心は、各電磁鋼板を複数枚、積層して、構成される。
図１２は、分割鉄心の任意の連続する４つの層Ｌ１〜Ｌ４における第１の型の電磁鋼板７１及び第２の型の電磁鋼板７２の連結部を示している。図１２は、図９、１０の拡大部分と同じく、電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものである。第１の型の電磁鋼板７１及び第２の型の電磁鋼板７２の積層数は、４つよりも多いことが望ましいが、ここでは、説明の便宜上、４つの層Ｌ１〜Ｌ４だけを示している。
また、図９、１０、１１、１２は、隣接する分割鉄心の、第１の型の電磁鋼板７１と、第２の型の電磁鋼板７２と、その積層体を表すものであるが、その説明の便宜上、図中、左側の電磁鋼板（７１，７２）を積層して左側に形成される分割鉄心を第１分割鉄心６０Ａ、右側の電磁鋼板（７１，７２）を積層して右側に形成される分割鉄心を第２分割鉄心６０Ｂ、と説明する。さらに、第１の型の電磁鋼板７１の右側拡大部分を電磁鋼板７３、第２の型の電磁鋼板７２の右側拡大部分を電磁鋼板７４、と説明する。同様に、第２の型の電磁鋼板７２の左側拡大部分を電磁鋼板７５、第１の型の電磁鋼板７１の左側拡大部分を電磁鋼板７６、と説明する。したがって、図中、拡大図の左側に配置した部品は、第１分割鉄心６０Ａのバックヨーク３２ｂの右側の端部の部分拡大図であり、拡大図の右側に配置した部品は、第２分割鉄心６０Ｂのバックヨーク３２ｂの左側の端部の部分拡大図である。第１分割鉄心６０Ａと第２分割鉄心６０Ｂとは、説明の便宜上の区別であり、隣接する同型の分割鉄心である。
【００６５】
電磁鋼板７３は、電磁鋼板７４と重なっている積層部分３Ａと、電磁鋼板７４よりもバックヨーク３２ｂの周方向の外側に突き出している突出部分３Ｂとを有する。穴８１は突き出している突出部分３Ｂに設けられている。分割鉄心６０Ａと分割鉄心６０Ｂとが連結されているとき、分割鉄心６０Ａの電磁鋼板７３の電磁鋼板７４よりもバックヨーク３２ｂの周方向の外側に突き出した先の端３Ｃが、連結された分割鉄心６０Ｂの電磁鋼板７６の端６Ｃと隣接する。
【００６６】
電磁鋼板７３の穴８１は、電磁鋼板７３に対して垂直方向と直行する断面が扇形状である。穴８１の円弧形状のバックヨーク３２ｂの内周側の内壁８１Ａと、穴８１の円弧形状のバックヨーク３２ｂの外周側の内壁８１Ｂとは、扇形状の直線部を構成する。すなわち、電磁鋼板７３に対し垂直方向から見た平面視で直線状の面である。穴８１の端３Ｃ側の内壁８１Ｃは、扇形状の円弧部を構成する。すなわち、電磁鋼板７３に対し垂直方向から見た平面視で円弧形状の面である。端３Ｃ側とは、電磁鋼板７４が積み重ねられている側とは反対側のことである。穴８１の端３Ｃとは反対側、すなわち、電磁鋼板７４側の内壁は、任意の形状で構わない。本実施の形態において、その内壁は、電磁鋼板７３に対し垂直方向から見た平面視で円弧形状の面で構成される。
【００６７】
電磁鋼板７５は、電磁鋼板７６と重なっている積層部分５Ａと、電磁鋼板７６よりもバックヨーク３２ｂの周方向の外側に突き出している突出部分５Ｂとを有する。突起８２は突き出している突出部分５Ｂに設けられている。分割鉄心６０Ａと分割鉄心６０Ｂとが連結されているとき、分割鉄心６０Ｂの電磁鋼板７５の電磁鋼板７６よりもバックヨーク３２ｂの周方向の外側に突き出した先の端５Ｃが、連結された分割鉄心６０Ａの電磁鋼板７４の端４Ｃと隣接する。
【００６８】
電磁鋼板７５の突起８２は、電磁鋼板を積み重ねた方向、すなわち、電磁鋼板７５に対して垂直方向に突き出しており、弾性を持っている。突起８２は、電磁鋼板７４側より、電磁鋼板７６側の方が、突き出した形状となっている。すなわち、電磁鋼板７４側から電磁鋼板７６の方向に傾斜を有する。突起８２の円弧形状のバックヨーク３２ｂの内周側の外周面８２Ａと、突起８２の円弧形状のバックヨーク３２ｂの外周側の外周面８２Ｂとは、互いに対向し、ほぼ平行な面である。そして、電磁鋼板７５に対し垂直方向から見た平面視で直線状の面である。突起８２の電磁鋼板７６が積み重ねられている側の外周面８２Ｃは、第３電磁鋼板７５に対し垂直方向から見た平面視で円弧形状である。電磁鋼板７６が積み重ねられている側とは、ティース３２ｃが配置されている側のことである。
したがって、突起８２の外周面８２Ｃは、穴８１が配置された側の外周面であり、穴８１の内壁８１Ｃは、突起８２が配置された側とは反対側の内壁である。
突起８２の外周面８２Ｃの円弧形状は、穴８１の内壁８１Ｃと同一半径、同一形状の円弧形状である。すなわち、突起８２の外周面８２Ｃの円弧形状の半径と、穴８１の内壁８１Ｃの円弧形状の半径とは、一致する。突起８２は、任意の方法で形成されてよいが、本実施の形態では、電磁鋼板７５の一部が切り起こされることで形成されている。
【００６９】
以上の構成により、分割鉄心６０Ａは、バックヨーク３２ｂの一方の端部に穴８１を備えている。分割鉄心６０Ｂは、バックヨーク３２ｂの一方の端部に突起８２を備えている。分割鉄心６０Ａと６０Ｂとは、説明の便宜上の区別なので、分割鉄心６０Ａと６０Ｂ、すなわち、分割鉄心６０は、バックヨーク３２ｂの一方の端部に穴８１を備え、もう一方の端部に突起８２を備えた構成である。
【００７０】
分割鉄心６０Ａと分割鉄心６０Ｂとが連結されているとき、電磁鋼板７１の穴８１には、電磁鋼板７２の突起８２が嵌っている。これにより、少なくとも突起８２が突き出している方向においては、電磁鋼板７２の枚数と同じ個数の突起８２によって、分割鉄心６０どうしが係合される。したがって、突起８２の個数が多いほど、分割鉄心６０どうしの係合力が強くなる。突起８２が穴８１に嵌ることで、分割鉄心６０Ａと分割鉄心６０Ｂとの連結部を構成する。
【００７１】
穴８１の形状と、突起８２の形状とについて、説明する。
穴８１の扇形状の中心をＰとすると、中心Ｐは穴８１より電磁鋼板７４側にある。穴８１の内壁８１Ｃは、Ｐを中心とする円弧形状で構成される。突起８２の外周面８２Ｃは、中心Ｐから穴８１の内壁８１Ｃまでと同一半径で描かれる円弧形状にて構成されている。突起８２が穴８１に嵌め込まれたとき、突起８２の外周面８２Ｃは、Ｐを中心とする円弧形状に配置される。すなわち、突起８２の外周面８２Ｃと、穴８１の内壁８１Ｃとは、面接触するように構成されている。なお、中心Ｐは、分割鉄心６０を回動させるときの中心となる。
【００７２】
Ｐを中心に分割鉄心６０を回動させるので、電磁鋼板７３の電磁鋼板７６側の端面と、電磁鋼板７４の電磁鋼板７５側の端面、電磁鋼板７５の電磁鋼板７４の端面、電磁鋼板７６の電磁鋼板７３側の端面も、Ｐを中心とする円弧形状に構成されることが好ましい。
【００７３】
次に、図１３、図１４、図１５、図１６及び図１７を参照して、固定子鉄心３２ａの構成を実現するための手順を説明する。具体的には、隣接する分割鉄心６０を鎖状に連結し、連結された鉄心を連結部から屈折させる。この手順は、本実施の形態に係る固定子鉄心３２ａの製造方法の一部の工程に相当する。なお、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７は、分割鉄心６０の連結部を拡大し、電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものであり、図中、Ｘは、分割鉄心６０Ａ、６０Ｂが固定子鉄心３２ａを形成したときの周方向を表わし、Ｙは、分割鉄心６０Ａ、６０Ｂが固定子鉄心３２ａを形成したときの半径方向を表わし、Ｚは、分割鉄心６０Ａ、６０Ｂが固定子鉄心３２ａを形成したときの軸方向を表わす。
【００７４】
まず、分割鉄心６０Ａと６０Ｂを連結する手順を説明する。
図１３に示すように、電磁鋼板７５および電磁鋼板７６が、電磁鋼板７３および電磁鋼板７４に向かって、移動される。すなわち、分割鉄心６０Ｂを、分割鉄心６０Ａに向かって、移動する。そのとき、分割鉄心６０Ａの電磁鋼板７３と、分割鉄心６０Ｂの電磁鋼板７６とが、同層となるように移動される。同様に、分割鉄心６０Ａの電磁鋼板７４と、分割鉄心６０Ｂの電磁鋼板７５とが、同層となるように移動される。
【００７５】
図１４に示すように、層Ｌ２の電磁鋼板７５は、１つ上の層Ｌ１の電磁鋼板７３の下に生じる隙間に挿入される。層Ｌ２の電磁鋼板７５が挿入される過程において、層Ｌ２の電磁鋼板７５の突起８２は、層Ｌ１の電磁鋼板７３の周方向端部により、軸方向の突起８２が突き出している側と逆側に力を受け、弾性変形する。具体的には、突起８２は、層Ｌ２の電磁鋼板７５が挿入されるに従い、突起８２の傾斜面に接触する層Ｌ１の電磁鋼板７３の周方向端部によって徐々に押しつぶされていく。この電磁鋼板７３の周方向端部は、図１２に示した層Ｌ１の電磁鋼板７３の端３Ｃに相当する。
【００７６】
層Ｌ４の電磁鋼板７５も、層Ｌ２の電磁鋼板７５と同じように、１つ上の層Ｌ３の電磁鋼板７３の下に生じる隙間に挿入される。
したがって、層Ｌ３の電磁鋼板７３は、１つ上の層Ｌ２の電磁鋼板７５の下に生じる隙間に挿入されることになる。
【００７７】
上記のように、本実施の形態では、電磁鋼板７５の突起８２が弾性変形するため、圧入等の他の方法に比べて容易に電磁鋼板７５を挿入することができる。
【００７８】
図１５に示すように、層Ｌ２の電磁鋼板７５の突起８２は、層Ｌ１の電磁鋼板７３の穴８１まで到達すると、弾性力によって元の形状に戻り、穴８１に嵌る。これにより、層Ｌ２の電磁鋼板７５と層Ｌ１の電磁鋼板７３とが係合される。層Ｌ４の電磁鋼板右側７５と層Ｌ３の電磁鋼板７３も、層Ｌ２の電磁鋼板７５と層Ｌ１の電磁鋼板７３と同じように係合される。
なお、穴８１と突起８２とが嵌め込まれたとき、突起８２の外周面８２Ｃと穴８１の内壁８１Ｃとが接触した状態、および、突起８２の外周面８２Ｂと穴８１の内壁８１Ｂとが接触した状態で、係合される。
【００７９】
以上のような仕組みにより、穴８１と突起８２とを係合し、分割鉄心６０Ａと分割鉄心６０Ｂとは連結される。このとき、穴８１と突起８２とにより、連結部６５が構成される。そして、連結部６５は、突起８２の外周面８２Ｃと穴８１の内壁８１Ｃとが接触した状態、および、突起８２の外周面８２Ｂと穴８１の内壁８１Ｂとが接触した状態で、係合されている。
以上のような手順をその他の分割鉄心６０にて繰り返すことで、その他の分割鉄心６０も順に連結させ、鎖状に連結された鉄心を形成することができる。
【００８０】
図１６に示すように、仮に連結された分割鉄心６０Ｂが、分割鉄心６０Ａから、移動してきた方向とは逆方向に向かって、引っ張られたとしても、分割鉄心６０Ｂの突起８２が、分割鉄心６０Ａの穴８１に嵌っているため、突起８２の外周面８２Ｃと穴８１の内壁８１Ｃとの間で接触力、すなわち、抗力が働き、分割鉄心６０Ａと６０Ｂが引き離されることはない。特に、突起８２の外周面８２Ｃと穴８１の内壁８１Ｃとは、同一中心、同一半径の円弧形状であるので、面と面との面接触にて、大きな接触力が働く。また、面接触のため、より大きな接触力が働いても、面全体に荷重が分散され、突起８２と穴８１を損傷させることなく、係合状態を保つことができる。
【００８１】
突起８２と穴８１とが、点接触あった場合、接触点に荷重が集中して、突起８２と穴８１を損傷させる可能性がある。例えば、突起８２が電磁鋼板７５の垂直方向と直行する断面において、方形の場合は、方形の頂点と、穴８１の内壁８１Ｃの円弧形状の面が点接触する。大きな接触力が働いた場合、突起８２あるいは穴８１を損傷させる可能性がある。しかし、本実施の形態では、面接触がそれを防止する。
【００８２】
なお、連結された分割鉄心６０Ｂが、分割鉄心６０Ａに対し、移動してきた方向に向かって、押されたとしても、電磁鋼板７３の端３Ｃと、電磁鋼板７６の端６Ｃとが押し合い、電磁鋼板７４の端４Ｃと、電磁鋼板７５の端５Ｃとが押し合うので、お互いに制止し合い、突起８２が穴８１から外れることはない。すなわち、分割鉄心６０Ａと６０Ｂの連結が外れることはない。
また、連結された分割鉄心６０Ａ、６０Ｂが、径方向にずれるような力が働いたとしても、突起８２の外周面８２Ｂと穴８１の内壁８１Ｂとの間の接触力により、径方向にずれることはない。この場合も、突起８２と穴８１との面接触により、面全体に荷重が分散され、突起８２と穴８１を損傷させることなく、係合状態を保つことができる。
【００８３】
次に、鎖状に連結された鉄心を連結部から屈折させる手順を説明する。具体的には、連結部６５を中心に分割鉄心６０Ｂを、分割鉄心６０Ａのティースに向かって移動させる。
【００８４】
分割鉄心６０Ａと６０Ｂが鎖状に連結されているとき、突起８２の外周面８２Ｂと穴８１の内壁８１Ｂとが接し、突起８２の外周面８２Ｃと穴８１の内壁８１Ｃとが接する状態で、係合されている。分割鉄心６０Ｂを分割鉄心６０Ａのティースに向かって移動させると、突起８２は、突起８２の外周面８２Ｃが穴８１の内壁８１Ｃに沿いながら、穴８１の内壁８１Ｂ側から穴８１の内壁８１Ａ側へ移動する。そして、図１７のように突起８２の外周面８２Ａと穴８１の内壁８１Ａとが接する状態で制止する。
これにより、連結された分割鉄心６０Ａと６０Ｂとが、連結部６５のＰ点を中心に回動し、屈折させることができる。このように回転することにより、分割鉄心６０Ｂは、回動の軌道を外れることなく、回動できる。
【００８５】
なお、分割鉄心６０が、連結部６５のＰ点を中心に回動すると、電磁鋼板７６の端６Ｃは、電磁鋼板７３の端３Ｃに沿って移動し、電磁鋼板７５の端５Ｃは、電磁鋼板７４の端４Ｃに沿って移動する。突起８２の外周面８２Ｃと穴８１の内壁８１Ｃとの接触力以外に、電磁鋼板７６の端６Ｃと電磁鋼板７３の端３Ｃとの接触力と、電磁鋼板７５の端５Ｃと電磁鋼板７４の端４Ｃとの接触力とを、加え、そして、利用しながら回動するので、回動の軌道を外れることなく、分割鉄心６０を回動させることができる。
【００８６】
なお、分割鉄心６０は、連結部６５のＰ点を中心に回動したとき、突き合わせ面どうしも接触あるいは押圧されて、回動を制止させる。
具体的に説明すると、第１の型の電磁鋼板７１は、図９のようにバックヨークの周方向の両端には、突き合わせ面８３、８４を有している。第２の型の電磁鋼板７２は、図１０のようにバックヨークの周方向の両端には、突き合わせ面８５、８６を有している。分割鉄心６０を環状にすると、分割鉄心６０Ａと分割鉄心６０Ｂは、分割鉄心６０Ｂの突き合わせ面８３と、分割鉄心６０Ａの突き合わせ面８４とが、接する状態となる。同様に、分割鉄心６０Ｂの突き合わせ面８５と、分割鉄心６０Ａの突き合わせ面８６とが、接する状態となる。
【００８７】
したがって、分割鉄心６０を回動させると、突起８２の外周面８２Ａと穴８１の内壁８１Ａとが接する以外に、一方の分割鉄心６０の電磁鋼板７１の突き合わせ面８３と、もう一方の分割鉄心６０の電磁鋼板７１の突き合わせ面８４とが接触あるいは押圧され、一方の分割鉄心６０の電磁鋼板７２の突き合わせ面８５と、もう一方の分割鉄心６０の電磁鋼板７２の突き合わせ面８６とが接触あるいは押圧されて、回動が制止される。
【００８８】
なお、突き合わせ面どうしが、確実に接触することによって、バックヨーク３２ｂを通過する磁束の磁路を狭めることなく、環状の固定子鉄心３２ａを形成することができる。固定子鉄心３２ａは、バックヨーク３２ｂの磁路を狭めないので、電動機構部３の効率を低下させることもなく、構成できる。
【００８９】
以上のような手順にて、隣接する分割鉄心どうしを鎖状に連結し、連結された鉄心を連結部から屈折させることができる。
屈折後も、鎖状に連結された状態と同様、分割鉄心６０Ｂが、分割鉄心６０Ａから、移動してきたとは逆側に向かって、引っ張られたとしても、突起８２の外周面８２Ｃと、穴８１の内壁８１Ｃとが、面と面との面接触にて、突起８２と穴８１の内壁との接触力が働き、分割鉄心６０Ａと６０Ｂが引き離されることはない。そして、突起８２と穴８１は、面接触しているので、接触力としての荷重は分散され、突起８２あるいは穴８１を損傷させることなく、係合状態を保つことができる。
分割鉄心６０Ａと６０Ｂとが、周方向に押されても、突き合わせ面８３と８４、８５と８６が、お互いに制止し合い、突起８２が穴８１から外れることはない。すなわち、分割鉄心６０Ａと６０Ｂの連結が外れることはない。
また、連結された分割鉄心６０Ａ、６０Ｂが、径方向にずれるような力が働いたとしても、突起８２の外周面８２Ａと穴８１の内壁８１Ａとの間の接触力により、径方向にずれることはない。この場合も、突起８２と穴８１との面接触により、面全体に荷重が分散され、突起８２と穴８１を損傷させることなく、係合状態を保つことができる。
【００９０】
なお、従来、最後に環を閉じる接合面６６Ａと６６Ｂとを溶接していたが、本実施の形態では、最後に環を閉じる部分にも、他の連結部と同様に、突起８２と穴８１を設け、突起８２が穴８１に嵌って、係合される構成とする。この構成を使用することによって、分割鉄心６０に絶縁部材３２ｆを装着した状態でも、隣接する分割鉄心６０どうしを連結することができる。なぜならば、電磁鋼板７５を、１つ上の層の電磁鋼板７３の下に生じる隙間に挿入することによって、突起８２が穴８１に嵌るので、電磁鋼板の積層方向にリベットを打ったり、かしめを行ったりする必要なく、連結できる。絶縁部材３２ｆが、連結部を覆っていても、分割鉄心６０の連結に支障をきたすことは無い。
【００９１】
ただし、最後に環を閉じるときの突起８２を穴８１に嵌める手順は、前述のように、連結後、回動させるという組立はできない。連結作業と回動作業とを、個別に行うことはできず、回動させながら連結する手順となる。しかしながら、係合の後の荷重に対する効果は、他の連結部と全く同じである。
【００９２】
以上により、固定子鉄心３２ａは、所定の環状の形状を得ることができる。
組み立て中に、連結された分割鉄心６０に荷重が加わっても、連結された分割鉄心６０どうしが引き離されることはない。特に、突起８２の外周面８２Ｃと、穴８１の内壁８１Ｃとが、面接触して、接触力が働き、分割鉄心６０どうしが引き離されることを抑制する。突起８２と穴８１は、面接触することにより、接触力としての荷重は分散され、突起８２あるいは穴８１を損傷させることもなく、係合状態を保つことができる。
また、連結された分割鉄心６０に逆方向の荷重が加わったとしても、突き合わせ面が、お互いに制止し合い、突起８２が穴８１から外れることはなく、係合状態を保つことができる。
また、連結された分割鉄心６０が、径方向にずれるような力が働いたとしても、突起８２の外周面８２Ａと穴８１の内壁８１Ａとの間の接触力により、径方向にずれることはない。この場合も、突起８２と穴８１との面接触により、面全体に荷重が分散され、突起８２と穴８１を損傷させることなく、係合状態を保つことができる。
【００９３】
また、最後に環を閉じる接合部を、溶接することなく、環状にすることができるので、工作性が良くなる。さらに、固定子鉄心３２ａの連結部を全て同じ構造のものにすることができるので、固定子鉄心３２ａの環の剛性も均等にすることができる。固定子鉄心３２ａの環の剛性を均等にすることができるので、固定子鉄心３２ａは固定子鉄心３２ａに加わる荷重に対する歪みにも強くなる。
【００９４】
一方、固定子鉄心３２ａが環状に組み立てられた後に、環形状から変形するような荷重がかかった場合には、連結部の回動構造、制止構造と、突き合わせ面の制止構造により、その荷重を分散させるとともに、分割鉄心の周方向、径方向のずれを制止する。
例えば、熱作用により、部品が膨張し、収縮しても、連結部の回動構造と制止構造、および、突き合わせ面の制止構造が、歪みに対する反発力を発生し、固定子鉄心３２ａの環形状を維持しようする。これにより、密閉容器１に圧入、溶接を行っても、真円度を維持することができる。
【００９５】
また、固定子鉄心３２ａを密閉容器１に組み込み、圧縮機として動作させたとき、高圧高温の冷媒ガスが通過する用い方をしても、固定子鉄心３２ａは、冷媒ガスの熱作用による歪みを吸収して、真円度を保つことができる。
【００９６】
以上のように、本実施の形態の固定子鉄心を密閉容器に組み込んだとき、歪みを吸収して、高い真円度を維持することができる。すなわち、密閉容器に組み込むときの荷重や応力を緩和し、固定子の変形を抑制した、回転むらを抑えた電動機構部が得られる。そして、その電動機構部を圧縮機に用いることにより、騒音や効率低下を抑制した圧縮機が得られる。
また、冷媒圧縮用の圧縮機として動作させたときも、高圧高温の冷媒ガスの熱作用による影響も抑制でき、騒音や効率低下を抑制した圧縮機が得られる。
【００９７】
また、圧縮機電動機の固定子として、従来と変わらず、分割鉄心に絶縁部材を装着し、固定巻線を巻き付けてから、環状に組み立てることができ、作業環境を変えることなく、製造することができる。
【００９８】
また、分割鉄心の連結部が絶縁部材にて覆われていて、連結部が目視できない状態であっても、穴と突起とは、面接触により、制止位置が定まっているので、係合されたときの係合位置と状態が、作業中に、把握しやすい。
【００９９】
また、従来とは作業環境が変わらない分割鉄心を用いることができるため、固定子巻線に線径の太い電線を使用しても、固定子の巻線空間の制約を受けずに、必要な巻数を巻き回すことができる。すなわち、電動機構部の必要なトルクを維持し、固定子巻線による損失を低減した、効率の良い圧縮機が得られる。
【０１００】
また、固定子が、周方向、径方向に荷重を受けても、分割鉄心が周方向、径方向にずれを制止、抑制しているので、分割鉄心のバックヨークの突き合わせ面の間に隙間が生まれることなく、突き合わせ面どうしが確実に接触し、環状に保つことができる。これにより、バックヨークを通過する磁路が狭め、電動機構部の効率を低下させることなく、効率の良い圧縮機が得られる。
【０１０１】
また、固定子鉄心の連結に溶接部を持たないことにより、固定子鉄心の連結部を全て同じ構造のものにすることができるので、固定子鉄心の環の剛性も均等にすることができる。固定子鉄心の環の剛性を均等にすることができるので、固定子鉄心は固定子鉄心に加わる荷重に対する歪みにも強くなる。さらに、溶接を行わないことにより、工作性も良くなる。
【０１０２】
また、固定子鉄心の連結に溶接部を持たないことにより、分割鉄心を構成する電磁鋼板は２種類で良くなり、プレスなどの打ち抜き型などが省設備化でき、生産装置が効率的に使用できるようになる。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、突起８２あるいは穴８１を有する電磁鋼板についてのみ、説明してきたが、積層される電磁鋼板は、全て、突起８２あるいは穴８１を有する必要はない。重ね合わせて行く途中の電磁鋼板に、突起８２および穴８１を持たない電磁鋼板を用いても良い。突起８２および穴８１を持たない電磁鋼板を用いることにより、電磁鋼板７５を、１つ上の層の電磁鋼板７３の下に生じる隙間に挿入するとき、電磁鋼板どうしの抵抗が少なくなり、挿入性が改善できる。
【０１０４】
穴８１の電磁鋼板７４側の内壁、すなわち、中心Ｐ側の内壁も、電磁鋼板７３に対し垂直方向から見た平面視で円弧形状の面としたが、必ずしも、円弧形状である必要はない。例えば、図１８に示すように、電磁鋼板を積層する方向すなわち電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で直線状であっても構わない。その直線状の内壁は、少なくとも、穴８１の内壁８１Ａおよび穴８１の内壁８１Ｂと直行する２辺で構成されていれば良い。そのような構成とすることにより、分割鉄心６０Ａと分割鉄心６０Ｂとを連結するとき、突起８２が穴８１に嵌ることを、突起８２と穴８１の中心Ｐ側の内壁とが、阻害はしない。さらに、分割鉄心６０Ｂを回動するとき、突起８２が穴８１の中を移動することを、突起８２と穴８１の中心Ｐ側の内壁とが、阻害はしない。
一方、穴８１の中心Ｐ側の内壁が円弧形状とすることに対し、穴８１の内壁８１Ａおよび穴８１の内壁８１Ｂと直行する内壁とすることにより、分割鉄心６０Ｂを回動する前の穴８１に対する突起８２の位置、および、分割鉄心６０Ｂを回動した後の穴８１に対する突起８２の位置が、決まりやすくなる。それにより、係合状態が安定し、さらに、連結が外れ難くなる。
【０１０５】
実施の形態２．
実施の形態１では、電磁鋼板７３の穴８１が、電磁鋼板を積層する方向すなわち電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で扇形状である例について説明した。この場合、扇形状の中心Ｐは、穴８１より電磁鋼板７４側にあり、Ｐ点が分割鉄心６０Ｂの回動の中心となる。しかしながら、電磁鋼板７３の穴は、必ずしも、扇形状である必要もなく、回動の中心も穴８１より電磁鋼板７４側にある必要はない。回動の中心が穴８１と同じ位置にある場合について、説明する。
【０１０６】
図１９は、分割鉄心６０の連結部を拡大し、電磁鋼板に対し垂直方向から見た平面視で表したものである。図２０は、図１９の穴部分を拡大したものである。電磁鋼板７３の穴をほぼ円形にし、突起をその形状に合わせた以外は、実施の形態１と同じであり、同一部品は同一符号で表す。
【０１０７】
電磁鋼板７３の穴８７は、電磁鋼板７３に対して垂直方向と直行する断面がほぼ円形状であって、その内壁に中心方向に向かって突出する２つの凸部９０、９１を有する。凸部９０、９１は、お互いに対向するように配置されている。さらに、凸部９０、９１は、同形状であり、電磁鋼板７３に対して垂直方向と直行する断面は、直線状の２辺からなる三角形状である。
凸部９０は、電磁鋼板７４側の１辺を構成する外周面９０Ｂと、電磁鋼板７６側の１辺を構成する外周面９０Ａと、から、構成されている。凸部９１は、電磁鋼板７４側の１辺を構成する外周面９１Ａと、電磁鋼板７６側の１辺を構成する外周面９１Ｂとから、構成されている。凸部９０の外周面９０Ａと、凸部９１の外周面９１Ａと、は、平行に配置されている。同じく、凸部９０の外周面９０Ｂと、凸部９１の外周面９１Ｂと、は、平行に配置されている。
凸部９０、９１以外の穴８７の内壁８７Ｃは、円形状の一部、すなわち、円弧形状である。
【０１０８】
電磁鋼板７５の突起８２は、実施の形態１と同じであり、電磁鋼板を積層する方向、すなわち、電磁鋼板７５に対して垂直方向に突き出している。弾性を有すること、電磁鋼板７４側から電磁鋼板７６の方向に傾斜を有すること、突起８２の円弧形状のバックヨーク３２ｂの内周側の外周面と、突起８２の円弧形状のバックヨーク３２ｂの外周側の外周面とは、互いに対向し、ほぼ平行な平面であること、突起８２の電磁鋼板７６の外周面８２Ｃは、電磁鋼板７５に対して垂直方向と直行する断面が円弧形状であることは、実施の形態１の突起８２と同じである。また、突起８２の形成方法も、任意の方法で形成されてよいが、電磁鋼板７２の一部が切り起こされることで形成できることも、実施の形態１と同じである。
【０１０９】
突起８２の外周面８２Ｃの円弧形状は、穴８７の半径と同一半径の円弧形状で形成されている。これにより、突起８２が穴８７に嵌め込まれたとき、突起８２の外周面８２Ｃは、穴８７の中心を中心とする円弧形状に配置される。すなわち、突起８２の外周面８２Ｃと、穴８７の内壁８７Ｃとは、同一中心、同一半径の円弧形状または円形状であり、面と面とが面接触するように構成される。なお、穴８７の中心は、分割鉄心６０Ｂを回動させるときの中心Ｐとなる。
【０１１０】
分割鉄心６０どうしを連結させる手順、および、分割鉄心６０を連結部から屈折させ、環状に成形していく手順も、実施の形態１と同じである。
具体的には、電磁鋼板７５を、１つ上の層の電磁鋼板７３の下に生じる隙間に挿入する。これにより、突起８２が穴８７に嵌り、係合される。突起８２と穴８７とは、突起８２の外周面８２Ｃと穴８７の内壁８７Ｃとが接触した状態、および、突起８２の外周面８２Ａと穴８７の凸部９０の外周面９０Ａとが接触した状態、および、突起８２の外周面８２Ｂと穴８７の凸部９１の外周面９１Ａとが接触した状態で、係合される。
以上の工程で、分割鉄心６０Ａと分割鉄心６０Ｂが連結され、連結部６５も構成される。
次に、分割鉄心６０Ｂを分割鉄心６０ＡのＢのティースに向かって移動させる。このとき、突起８２の外周面８２Ｃが、穴８７の内壁８７Ｃに沿って、移動することで、突起８７は移動される。そして、突起８２の外周面８２Ａと穴８７の凸部９０の外周面９０Ｂとが接触し、突起８２の外周面８２Ｂと穴８７の凸部９１の外周面９１Ｂとが接する状態で、制止し、移動が終了する。
これにより、連結部６５は、穴８９の中心Ｐを中心に回動することになり、突起８８は、穴８９の中で回転することになる。このように回転することにより、分割鉄心６０Ｂは、回動の軌道を外れることなく、回動できる。
【０１１１】
なお、分割鉄心６０Ｂが、連結部６５を中心に回動すると、電磁鋼板７６の端６Ｃは、電磁鋼板７３の端３Ｃに沿って移動し、電磁鋼板７５の端５Ｃは、電磁鋼板７４の端４Ｃに沿って移動すること、分割鉄心６０の突き合わせ面どうしが接触あるいは押圧されて、回動が制止することも、実施の形態１と同じである。
【０１１２】
しかしながら、穴８７を中心に回動するので、分割鉄心の回動半径が小さくなる。したがって、径の小さな固定子鉄心３２ａを形成するときには、有効な構成となる。
また、穴８７が凸部９０、９１を備えた穴であることで、突起８２が嵌め込まれたとき、その制止位置を決まる。これにより、分割鉄心の連結部が絶縁部材にて覆われていて、連結部が目視できない状態であっても、穴と突起とは、面接触により、制止位置が定まっているので、係合されたときの係合位置と状態が、作業中に、把握しやすい。
【０１１３】
組み立て中に、連結された分割鉄心６０に荷重が加わっても、突起８２の外周面８２Ｃと、穴８７の内壁８７Ｃとが、面と面とで面接触しているので、分割鉄心６０Ａと分割鉄心６０Ｂとが引き離されることを抑制すること、その接触力としての荷重は分散され、突起８８あるいは穴８７が損傷しないことも、実施の形態１と同じである。
【０１１４】
また、最後に環を閉じる接合部を、溶接することなく、環状にすることができることも、実施の形態１と同じである。したがって、固定子鉄心の環の剛性も均等にすることができ、固定子鉄心は固定子鉄心に加わる荷重に対する歪みにも強くなる。さらに、溶接を行わないことにより、工作性も良くなる。
【符号の説明】
【０１１５】
１  密閉容器、２  圧縮機構部、３  電動機構部、４  クランクシャフト、５  吐出管、６  吸入管、１１  上部容器、１２  下部容器、２１  シリンダ、２２  ローリングピストン、２３  主軸受、２４  副軸受、２５  ベーン、２６  シリンダ室、２７  ベーン溝、２８  背圧室、２９  吐出マフラ、３０  開口部、３１  回転子、３１ａ  回転子鉄心、３１ｂ  上部バランスウェイト、３１ｃ  下部バランスウェイト、３１ｄ  リベット、３１ｅ  永久磁石、３１ｆ  連通穴、３１ｇ  油分離板、３２  固定子、３２ａ  固定子鉄心、３２ｂ  バックヨーク、３２ｃ  ティース、３２ｄ  固定子巻線、３２ｅ  スロット、３２ｆ  絶縁部材、３３  リード線、３４  端子、４１  主軸部、４２  副軸部、
４３  偏芯軸部、６０，６０Ａ，６０Ｂ  分割鉄心、６１  かしめ、６２  穴、６３，６４  端面、６５  連結部、６６  接合部、６６Ａ，６６Ｂ  接合面、７１  第１の型の電磁鋼板、７２  第２の型の電磁鋼板、７３，７４，７５，７６  電磁鋼板、８１  穴、８２  突起、８３，８４，８５，８６  突き合わせ面、８７  穴、９０，９１  凸部、１００  密閉型圧縮機、１０１  吸入マフラ、１０２  配管、１０３  凝縮器、１０４  膨張弁、１０５  蒸発器、１０６  四方弁。
【図１】
2017134740.tif 000003
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月27日(2017.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の電磁鋼板を積層して形成された分割鉄心を、周方向に、複数、連結し、円筒状に構成された固定子において、分割鉄心を溶接することなく円筒状に連結し、その連結部により、密閉容器に組み込むときの荷重や応力を緩和し、径方向、周方向への変形を抑制した固定子鉄心を提供するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明に係る固定子は、複数の電磁鋼板を積層して形成され、ティースとバックヨークを有する分割鉄心を、バックヨークの連結部にて、周方向に、複数、連結し、円筒状に構成された固定子において、
分割鉄心に、バックヨークの周方向の端部の一方に突起と、バックヨークの周方向の端部の他方に穴と、を備え、
連結部は、一つの分割鉄心の穴に、隣接する他の分割鉄心の突起が嵌め込まれて、係合し、回動するように構成され、
分割鉄心は、分割鉄心の全ての連結箇所を、連結部にて連結するとともに、円筒状に閉じる連結箇所も連結部にて連結したものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この発明に係る固定子は、その分割鉄心の連結部を、一つの分割鉄心の穴に、隣接する他の分割鉄心の突起が嵌め込まれて、係合し、回動するように構成し、分割鉄心の全ての連結箇所を、連結部にて連結するとともに、円筒状に閉じる連結箇所も連結部にて連結したので、分割鉄心を溶接することなく、連結部にて連結、回動し、円筒状に構成できる。そして、その連結部によって、密閉容器に組み込むとき、固定子にかかる荷重や応力を緩和し、径方向、周方向への固定子の変形を抑制することができる。これにより、圧縮機用電動機の回転速度の速度むらを抑制し、騒音発生や効率低下を抑制することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電磁鋼板を積層して形成され、ティースとバックヨークを有する分割鉄心を、前記バックヨークの連結部にて、周方向に、複数、連結し、円筒状に構成された固定子において、
前記分割鉄心は、前記バックヨークの周方向の端部の一方に突起と、前記バックヨークの周方向の端部の他方に穴と、を備え、
前記連結部は、一つの前記分割鉄心の前記穴に、隣接する他の前記分割鉄心の前記突起が嵌め込まれて、係合し、回動するように構成され、
前記分割鉄心は、該分割鉄心の全ての連結箇所を、前記連結部にて連結するとともに、円筒状に閉じる連結箇所も前記連結部にて連結した固定子。
【請求項２】
前記突起は、弾性力と前記ティース側に円弧形状とを有し、
前記穴は、前記突起が配置されている側とは反対側に円弧形状を有し、
前記連結部は、前記穴に前記突起が、前記突起の弾性力によって嵌め込まれ、前記突起の前記円弧形状の外周面が前記穴の前記円弧形状の内壁に接し、係合され、前記突起の前記円弧形状の外周面が前記穴の前記円弧形状の内壁に沿って、回動する請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記穴の前記円弧形状の内壁の半径と前記突起の前記円弧形状の外周面の半径とは、一致する請求項２に記載の固定子。
【請求項４】
前記分割鉄心は、第１の電磁鋼板と第２の電磁鋼板とが積み重ねられて構成され、
前記第１の電磁鋼板に前記穴が設けられ、前記第２の電磁鋼板に前記突起が設けられた請求項１から３のいずれかに記載の固定子。
【請求項５】
前記穴は、前記第１の電磁鋼板に対して垂直方向と直交する断面が扇形状である請求項４に記載の固定子。
【請求項６】
前記分割鉄心は、前記突起が前記穴の扇形状の直線部に接することで、回動が制止される請求項５に記載の固定子。
【請求項７】
前記第１の電磁鋼板の前記穴は、前記第１の電磁鋼板に対して垂直方向と直交する断面が円形状であり、前記円形状の中心に向かって、三角形状の凸部を有する請求項４に記載の固定子。
【請求項８】
前記分割鉄心は、前記突起が前記穴の前記凸部の直線部に接することで、回動が制止される請求項７に記載の固定子。
【請求項９】
前記突起は、前記第２の電磁鋼板に対して垂直方向に弾性力を有し、前記弾性力によって、前記穴に嵌め込まれる請求項４から８のいずれかに記載の固定子。
【請求項１０】
前記第１の電磁鋼板は、前記バックヨークの周方向の端部の一方に、積み重ねた前記第２の電磁鋼板より前記バックヨークの周方向に突き出された突出部分を有し、
前記第２の電磁鋼板は、前記バックヨークの周方向の端部の他方に、積み重ねた前記第１の電磁鋼板より前記バックヨークの周方向に突き出された突出部分を有し、
前記第１の電磁鋼板の突出部分に、前記穴が設けられ、
前記第２の電磁鋼板の突出部分に、前記突起が設けられた請求項４から９のいずれかに記載の固定子。
【請求項１１】
前記分割鉄心は、前記バックヨークの円弧形状の軸方向の端面に、絶縁部材を備え、前記絶縁部材は、前記穴の軸方向に配置されている請求項１から１０のいずれかに記載の固定子。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の固定子と、
内側に前記固定子が固定された密閉容器と、を備えた圧縮機。
【国際調査報告】
2017134740.tif 000023
2017134740.tif 000024
2017134740.tif 000025