(57)【要約】  固定子（１００）は、挿入孔（３０，４０）を有する第１の鉄心（１０）と、挿入孔（３０，４０）内に配置された第２の鉄心（２１，２２）とを備える。第２の鉄心（２１，２２）は、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されている。
2017208290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入孔を有する第１の鉄心と、
前記挿入孔内に配置され、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心と
を備える固定子。
【請求項２】
前記第１の鉄心は、
軸線を中心とする周方向に延在するヨークと、
前記ヨークから前記軸線に向かう方向に延在するティースと
を有し、
前記挿入孔は、前記ティースおよび前記ヨークの少なくとも一方に形成されている、
請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記挿入孔は、前記ティースに形成された第１の挿入孔と、前記ヨークに形成された第２の挿入孔とを有し、
前記第２の鉄心は、前記第１の挿入孔内に配置される第１の部分と、前記第２の挿入孔内に配置される第２の部分とを有する、
請求項２に記載の固定子。
【請求項４】
前記第１の挿入孔は、前記軸線に直交する面内において、前記周方向の長さが前記周方向に直交する方向の長さよりも短く、
前記第２の挿入孔は、前記軸線に直交する面内において、前記周方向の長さが前記周方向に直交する方向の長さよりも長い、
請求項３に記載の固定子。
【請求項５】
前記ティースは、前記第１の挿入孔に対して前記周方向の両側に、側壁を有する、
請求項３または４に記載の固定子。
【請求項６】
前記側壁は、前記第２の鉄心の前記第１の部分を露出させる第１の開口部を有する、
請求項５に記載の固定子。
【請求項７】
前記第１の開口部は、前記側壁の前記軸線の方向の中央部に形成されている、
請求項６に記載の固定子。
【請求項８】
前記第１の開口部は、前記側壁の前記軸線の方向の両端部に形成されている、
請求項６に記載の固定子。
【請求項９】
前記第１の開口部に配置される絶縁部をさらに備えた、
請求項６から８までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１０】
前記ヨークは、前記第２の挿入孔に対して前記軸線の側に、内周壁を有する、
請求項３から９までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１１】
前記内周壁は、前記第２の鉄心の前記第２の部分を露出させる第２の開口部を有する、
請求項１０に記載の固定子。
【請求項１２】
前記第２の開口部は、前記内周壁の前記軸線の方向の中央部に形成されている、
請求項１１に記載の固定子。
【請求項１３】
前記第２の開口部は、前記内周壁の前記軸線の方向の両端部に形成されている、
請求項１１に記載の固定子。
【請求項１４】
前記第２の開口部に配置される絶縁部をさらに備えた、
請求項１１から１３までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１５】
前記ヨークは、前記第２の挿入孔を挟んで前記内周壁と反対側に、前記内周壁よりも厚い外周壁を有する、
請求項１０から１４までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１６】
前記第１の鉄心は、前記第１の挿入孔と前記第２の挿入孔との間に、仕切り壁を有する、
請求項３から１５までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１７】
前記第１の挿入孔は、周方向に複数の部分に分割されており、
前記第１の鉄心は、前記第１の挿入孔の前記複数の部分を互いに隔てる分離壁を有する、
請求項１６に記載の固定子。
【請求項１８】
前記第２の挿入孔が、前記軸線に直交する面内において、四角形の四隅を面取りし、または湾曲させた形状を有する、
請求項３から１７までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１９】
前記第１の挿入孔と前記第２の挿入孔とは、連続して形成されている、
請求項３から１５までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項２０】
前記第２の鉄心の前記第１の部分と前記第２の部分とは、一体に構成されている
請求項１９に記載の固定子。
【請求項２１】
前記第２の鉄心の前記第１の部分は、前記第１の挿入孔から前記第２の挿入孔内に延在し、
前記第２の鉄心の前記第２の部分は、前記第２の挿入孔内において、前記第２の鉄心の前記第１の部分に周方向に隣接するように配置されている、
請求項１９に記載の固定子。
【請求項２２】
前記第２の鉄心の前記第１の部分と前記第２の部分とは、互いに別体である
請求項３から２１までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項２３】
前記第２の鉄心の前記第１の部分と前記第２の部分とは、互いに異なる材料で構成されている
請求項２２に記載の固定子。
【請求項２４】
前記第１の鉄心は、複数の電磁鋼板が積層された積層体で構成されている、
請求項２から２３までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項２５】
前記ティースおよび前記ヨークは、いずれもカシメ部を有し、
前記ティースの前記カシメ部および前記ヨークの前記カシメ部によって、前記複数の電磁鋼板が互いに固定されている、
請求項２４に記載の固定子。
【請求項２６】
前記第２の鉄心は、複数の薄帯が積層された積層体で構成され、
前記複数の薄帯のそれぞれの厚さは、０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍである、
請求項１から２５までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項２７】
前記複数の薄帯の間に接着剤が介在している、
請求項２６に記載の固定子。
【請求項２８】
前記第２の鉄心は、粉体の成形体で構成されている、
請求項１から２５までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項２９】
前記複数の薄帯は、アモルファス金属の薄帯であり、
前記第２の鉄心は、前記複数の薄帯の前記積層体を焼鈍したものである、
請求項２６または２７に記載の固定子。
【請求項３０】
固定子と、前記固定子の内側に設けられた回転子とを備えた電動機であって、
前記固定子は、
挿入孔を有する第１の鉄心と、
前記挿入孔内に配置され、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心とを備える、
電動機。
【請求項３１】
前記固定子が内側に嵌合する円筒状のフレームをさらに備える、
請求項３０に記載の電動機。
【請求項３２】
電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮要素とを備え、
前記電動機は、固定子と、前記固定子の内側に設けられた回転子とを備え
前記固定子は、
挿入孔を有する第１の鉄心と、
前記挿入孔内に配置され、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心とを備える、
圧縮機。
【請求項３３】
圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を備え、
前記圧縮機は、電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮要素とを備え、
前記電動機は、固定子と、前記固定子の内側に設けられた回転子とを備え
前記固定子は、
挿入孔を有する第１の鉄心と、
前記挿入孔内に配置され、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心とを備える、
冷凍空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子、電動機、圧縮機、および冷凍空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機における鉄損を低減するために、固定子鉄心を、電磁鋼板よりも鉄損の小さいアモルファス金属またはナノ結晶金属で構成したものが開発されている（特許文献１）。また、固定子鉄心を、圧延方向の異なる２種類の電磁鋼板を組み合わせて構成したもの（特許文献２）、および、固定子鉄心の空隙に磁性材料を充填したものも開発されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１３−５４６３０１号公報（図１参照）
【特許文献２】特開２０１０−２０７０２８号公報（図６参照）
【特許文献３】特開２０１１−２４３６６号公報（図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鉄損を効果的に低減するためには、特許文献１のように、固定子鉄心をアモルファス金属またはナノ結晶金属で構成することが最も望ましい。しかしながら、アモルファス金属およびナノ結晶金属は、圧縮応力を受けた際に磁気抵抗が増加する性質を有している。そのため、固定子鉄心をアモルファス金属またはナノ結晶金属で構成すると、固定子鉄心を焼嵌め等によりフレームの内側に組み込む際に、圧縮応力を受けて磁気抵抗が増加し、鉄損の増加を招く可能性がある。【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、アモルファス金属またはナノ結晶金属を用い、且つ圧縮応力に対する磁気抵抗の増加を抑制することができる固定子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の固定子は、挿入孔を有する第１の鉄心と、当該挿入孔内に配置され、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、第１の鉄心の挿入孔内に、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心が配置されるため、圧縮応力が主に第１の鉄心に加わる。そのため、第２の鉄心に加わる圧縮応力を低減し、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における電動機の構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態１における固定子鉄心の第１の鉄心の構成を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１における固定子鉄心の第２の鉄心の構成を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１における固定子鉄心の構成を示す斜視図である。
【図５】実施の形態２における固定子鉄心の構成を示す斜視図である。
【図６】実施の形態２における第１の鉄心を製造するための第１の電磁鋼板（Ａ）および第２の電磁鋼板（Ｂ）を示す平面図である。
【図７】実施の形態３における固定子鉄心の構成を示す斜視図である。
【図８】実施の形態４における固定子鉄心の構成を示す斜視図である。
【図９】実施の形態５における固定子鉄心の構成を示す斜視図である。
【図１０】実施の形態６における固定子鉄心の構成を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態７における固定子鉄心の構成を示す斜視図である。
【図１２】実施の形態８における固定子鉄心の構成を示す斜視図である。
【図１３】インシュレータの構成例を示す斜視図である。
【図１４】インシュレータの構成例を示す側面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
【図１５】変形例の電動機の構成を示す断面図である。
【図１６】各実施の形態の電動機が適用されるロータリ圧縮機の構成を示す断面図である。
【図１７】図１６のロータリ圧縮機を備えた冷凍空調装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
＜電動機の構成＞
本発明の実施の形態１の電動機３００について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における電動機３００の構成を示す断面図である。この電動機３００は、回転子２００に永久磁石２０２を埋め込んだ永久磁石埋込型電動機であり、例えばロータリ圧縮機５００（図１６参照）に用いられる。なお、図１は、回転子２００の回転軸（軸線ＣＬ）に直交する面における断面図である。
【００１０】
電動機３００は、インナーロータ型と呼ばれる電動機であり、固定子１００と、固定子１００の内側に回転可能に設けられた回転子２００とを有する。固定子１００と回転子２００との間には、例えば０．３〜１．０ｍｍのエアギャップ９が形成されている。
【００１１】
以下では、回転子２００の回転軸である軸線ＣＬの方向を、単に「軸方向」と称する。また。軸線ＣＬを中心とする周方向を、単に「周方向」と称する。また、軸線ＣＬを中心とする固定子１００および回転子２００の半径方向を、単に「径方向」と称する。後述する図２〜５、７〜１３において、矢印ＣＬは軸方向を示し、矢印Ｒ１は周方向を示す。
【００１２】
固定子１００は、固定子鉄心１と、固定子鉄心１に巻き付けられた巻線２とを有する。固定子鉄心１は、電磁鋼板で構成される第１の鉄心１０と、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成される第２の鉄心２１，２２とを有している。
【００１３】
第１の鉄心１０は、上記の軸線ＣＬを中心とする環状のヨーク４と、ヨーク４から径方向内側（すなわち軸線ＣＬに向かう方向）に延在する複数のティース３とを有している。ここでは、９つのティース３が周方向に一定間隔で配置されているが、ティース３の数は２以上であればよい。周方向に隣り合うティース３の間には、巻線２を収容する空間であるスロット８が形成される。
【００１４】
固定子鉄心１は、ティース３毎の複数（ここでは９つ）の分割コア６（図４）が周方向に連結された構成を有している。各分割コア６は、ヨーク４の周方向端部に設けられた連結部４８で互いに連結されている。これにより、複数の分割コア６を帯状に展開し、また環状に組み合わせることができる。
【００１５】
回転磁界を発生させる巻線２は、例えばマグネットワイヤを、後述するインシュレータ５（図１３）を介してティース３に巻き付けたものである。巻線２の巻き数および直径（線径）は、要求される特性（回転数、トルク等）、印加電圧およびスロット８の断面積に応じて決定される。巻線２は、集中巻きで巻かれ、Ｙ結線により結線されている。なお、インシュレータ５は、図１では省略されている。
【００１６】
巻線２の巻き付けは、上述した複数の分割コア６を帯状に展開した状態で行う。各ティース３に、例えば直径１．０ｍｍのマグネットワイヤを、例えば８０ターン巻回したのち、複数の分割コア６を環状に曲げて両端部を溶接する。
【００１７】
第１の鉄心１０は、電動機３００の円筒状のフレーム７内に、焼き嵌め、圧入または溶接等によって組み込まれている。このフレーム７は、例えば、ロータリ圧縮機５００（図１６）の密閉容器の一部である。第２の鉄心２１，２２は、第１の鉄心１０に形成された後述する挿入孔３０，４０内に配置されている。
【００１８】
回転子２００は、円筒状の回転子鉄心２０１と、回転子鉄心２０１に取り付けられた永久磁石２０２と、回転子鉄心２０１の中央部に配置されたシャフト２０４とを有する。シャフト２０４は、例えば、ロータリ圧縮機５００（図１６）のシャフトである。回転子鉄心２０１は、厚さ０．１ｍｍ〜０．７ｍｍの電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメにより締結したものである。
【００１９】
回転子鉄心２０１の外周面に沿って、永久磁石２０２が挿入される複数（ここでは６つ）の磁石挿入孔２０３が形成されている。磁石挿入孔２０３は、回転子鉄心２０１を軸方向に貫通する貫通孔である。磁石挿入孔２０３の数（すなわち磁極数）は６に限らず、２以上であればよい。隣り合う磁石挿入孔２０３の間は、極間となる。
【００２０】
永久磁石２０２は、軸方向に長い平板状の部材であり、回転子鉄心２０１の周方向に幅を有し、径方向に厚さを有している。永久磁石２０２の厚さは、例えば２ｍｍである。永久磁石２０２は、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびボロン（Ｂ）を主成分とする希土類磁石で構成されている。永久磁石２０２は、厚さ方向に着磁されている。
【００２１】
ここでは、１つの磁石挿入孔２０３に１つの永久磁石２０２を配置しているが、１つの磁石挿入孔２０３に複数の永久磁石２０２を周方向に並べて配置してもよい。この場合、同じ磁石挿入孔２０３内の複数の永久磁石２０２は、互いに同一の極が径方向外側を向くように着磁される。
【００２２】
磁石挿入孔２０３の周方向両端部には、フラックスバリア（漏れ磁束抑制穴）２０５が形成されている。フラックスバリア２０５は、隣り合う永久磁石２０２の間の漏れ磁束を抑制するものである。フラックスバリア２０５と回転子鉄心２０１の外周との間の鉄心部分は、隣り合う永久磁石２０２の間の磁束の短絡を抑制するため、薄肉部となっている。薄肉部の厚さは、回転子鉄心２０１を構成する電磁鋼板の厚さと同じであることが望ましい。
【００２３】
＜第１の鉄心の構成＞
次に、第１の鉄心１０について説明する。図２は、第１の鉄心１０の構成を示す斜視図であり、一つの分割コア６に含まれる第１の鉄心１０を示している。第１の鉄心１０は、厚さ０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの電磁鋼板を軸方向に積層した積層体で構成される。電磁鋼板としては、例えば無方向性電磁鋼板が用いられるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
第１の鉄心１０は、上記の通り、環状のヨーク４と、ヨーク４から径方向内側に延在するティース３とを有している。ティース３は、径方向内側の端部に、ティース３の他の部分よりも周方向長さ（幅）の広いティース先端部３２を有している。ティース先端部３２は、回転子２００（図１）の外周面に対向している。
【００２５】
ティース先端部３２には、複数の電磁鋼板を軸方向に固定するためのカシメ部（ティースカシメ部）３６が形成されている。なお、カシメ部３６は、図２に示すようにティース先端部３２の周方向両端にそれぞれ設けてもよく、あるいは、図１に示すようにティース先端部３２の周方向中央に設けてもよい。
【００２６】
ティース３は、軸方向の貫通穴である挿入孔（第１の挿入孔）３０を有している。挿入孔３０は、軸方向に直交する面内において、径方向（ティース３の延在方向）の長さが周方向（ティース３の幅方向）の長さよりも長い長方形の断面形状を有している。但し、挿入孔３０の断面形状は、長方形に限らず、例えば楕円形であってもよい。
【００２７】
ティース３は、挿入孔３０の周方向両側に、薄肉部である一対の側壁３１を有している。側壁３１の厚さは、強度が確保できる範囲でできるだけ薄いことが望ましく、例えば、０．２ｍｍ〜１ｍｍの範囲にあることが望ましい。ティース３は、また、挿入孔３０の径方向内側（回転子２００側）に、内周壁３３を有している。
【００２８】
ヨーク４は、周方向の中央部（ヨーク中央部４７）でティース３と連続しており、ヨーク中央部４７から周方向両側に延在している。ヨーク４は、軸方向の貫通穴である挿入孔（第２の挿入孔）４０を有している。挿入孔４０は、軸方向に直交する面内において、周方向（ヨーク４の延在方向）の長さが径方向（ヨーク４の幅方向）の長さよりも長い長方形の断面形状を有している。但し、挿入孔４０の断面形状は、長方形に限らず、例えば楕円形であってもよい。
【００２９】
ヨーク４は、挿入孔４０の径方向内側に内周壁４１を有し、挿入孔４０の径方向外側に外周壁４２を有している。外周壁４２は、内周壁４１よりも厚い。また、挿入孔４０の周方向両側に、一対の側壁４３を有している。
【００３０】
ヨーク４の挿入孔４０とティース３の挿入孔３０との間には、薄肉部である仕切り壁４５が形成されている。仕切り壁４５の厚さは、上述したティース３の側壁３１と同様、強度が確保できる範囲で、できるだけ薄いことが望ましく、例えば０．２ｍｍ〜１ｍｍの範囲にあることが望ましい。
【００３１】
側壁３１および仕切り壁４５の厚さを薄くすることにより、第１の鉄心１０に流れる磁束の量を抑制し、第２の鉄心２１，２２に流れる磁束の量を増加させることができる。これにより、後述するように鉄損を低減することができる。
【００３２】
一方、ティース３の内周壁３３、並びにヨーク４の内周壁４１、外周壁４２および側壁４３は、ティース３の側壁３１および仕切り壁４５よりも厚く形成されており、これにより固定子鉄心１の強度を確保している。
【００３３】
ヨーク中央部４７における外周壁４２の外周面には、切欠き部が形成されている。この切り欠きの周方向両側には、複数の電磁鋼板を軸方向に固定するためのカシメ部４６が形成されている。ティース３のカシメ部３６およびヨーク４のカシメ部４６によって複数の電磁鋼板が互いに固定されるため、第１の鉄心１０（ティース３およびヨーク４）の高い寸法精度および高い剛性が得られる。
【００３４】
また、ヨーク４の周方向の一端部には、周方向に隣接する分割コア６のヨーク４と連結される連結部４８が形成されている。この連結部４８は、支軸であってもよく、塑性変形可能な薄肉部であってもよい。
【００３５】
＜第２の鉄心の構成＞
次に、第２の鉄心２１，２２の構成について説明する。図３は、第２の鉄心２１，２２の構成を示す斜視図であり、一つの分割コア６に含まれる第２の鉄心２１，２２を示している。第２の鉄心２１は、ティース３の挿入孔３０内に配置されるものであり、「第１の部分」とも称する。第２の鉄心２２は、ヨーク４の挿入孔４０内に配置されるものであり、「第２の部分」とも称する。
【００３６】
第２の鉄心２１，２２は、いずれも、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されている。また、第２の鉄心２１，２２は、いずれも、厚さが０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍの薄帯を軸方向に積層した積層体、または粉体を圧縮成形した成形体によって構成されている。
【００３７】
アモルファス金属またはナノ結晶金属の薄帯を積層する場合には、電磁鋼板のようなカシメ部による固定は難しいため、積層する薄帯の間に接着剤（樹脂）を供給することで、複数の薄帯を互いに固定する。この場合、積層される薄帯の間に接着剤が介在するため、渦電流損を抑制する効果も得られる。
【００３８】
なお、第２の鉄心２１，２２を、アモルファス金属の薄帯によって形成する場合、成形時に生じた歪の除去と磁気特性の向上のため、第２の鉄心２１，２２を焼鈍してもよい。第２の鉄心２１，２２の焼鈍は、ティース３およびヨーク４の挿入孔３０，４０への挿入前に行ってもよく、挿入後に行ってもよい。第２の鉄心２１，２２を挿入後に焼鈍すれば、機械的強度が低下する前に挿入孔３０，４０に挿入できるため、第２の鉄心２１，２２の挿入時の割れを防止することができる。
【００３９】
第２の鉄心２１（第１の部分）は、ティース３の挿入孔３０内に配置される。第２の鉄心２１は直方体形状を有し、軸方向に直交する面内において、径方向の長さが周方向の長さよりも長い長方形の断面形状を有している。具体的には、第２の鉄心２１は、径方向外側の外側端面２１ａと、径方向内側の内側端面２１ｂと、周方向両側の一対の側端面２１ｃと、軸方向両側の一対の端面とを有している。但し、第２の鉄心２１の形状は直方体に限らず、ティース３の挿入孔３０に嵌合する形状であればよい。
【００４０】
第２の鉄心２２（第２の部分）は、ヨーク４の挿入孔４０内に配置される。第２の鉄心２１は直方体形状を有し、軸方向に直交する面内において、周方向の長さが径方向の長さよりも長い長方形の断面形状を有している。具体的には、第２の鉄心２２は、径方向内側の内側端面２２ａと、径方向外側の外側端面２２ｂと、周方向両側の一対の側端面２２ｃと、軸方向両側の一対の端面とを有している。但し、第２の鉄心２２の形状は直方体に限らず、ヨーク４の挿入孔４０に嵌合する形状であればよい。
【００４１】
第２の鉄心２１，２２は、上記の通り、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されている。アモルファス金属は原子が非晶質で方向性を持たず、ナノ結晶金属は結晶粒が１０μｍオーダーまで微細化されているため、いずれも磁気特性に優れ、磁気抵抗が小さい。そのため、固定子鉄心１において、回転子２００の永久磁石２０２からの磁束が最も多く流れる領域に第２の鉄心２１，２２を配置することで、鉄損を抑制することができる。
【００４２】
＜固定子鉄心の構成および作用＞
図４は、第１の鉄心１０に第２の鉄心２１，２２を取り付けた固定子鉄心１を示す斜視図である。第２の鉄心２１は、例えば隙間嵌め、締り嵌め、または中間嵌め等の嵌め合いによって、ティース３の挿入孔３０に嵌め込まれている。同様に、第２の鉄心２２は、例えば隙間嵌め、締り嵌め、または中間嵌め等の嵌め合いによって、ヨーク４の挿入孔４０に嵌め込まれている。
【００４３】
回転子２００の永久磁石２０２（図１）からの磁束は、ティース先端部３２からティース３に流入し、ティース３内を径方向外側に向かって流れ、仕切り壁４５を通過してヨーク４に流入する。ヨーク４に流入した磁束は、ヨーク中央部４７から周方向両側に向けて流れる。このようにティース３およびヨーク４を通る磁束の通路が形成され、当該磁束と巻線２を流れる電流との作用により、回転子２００を回転させるトルクが発生する。
【００４４】
このとき、ティース３内を流れる磁束は、側壁３１内を流れる磁束を除き、第２の鉄心２１内を流れる。第２の鉄心２１は、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されており磁気抵抗が小さいため、ティース３における鉄損を低減することができる。
【００４５】
また、側壁３１は厚さ０．２ｍｍ〜１ｍｍの薄肉部であるため、ティース３を流れる磁束の大部分が第２の鉄心２１を通って流れる。そのため、ティース３における鉄損をさらに低減することができる。
【００４６】
また、ヨーク４に流入した磁束は、ヨーク中央部４７で向きを変え、周方向両側に向けて流れる。このとき、ヨーク４内を流れる磁束は、内周壁４１内を流れる磁束を除き、第２の鉄心２２内を流れる（外周壁４２内を流れる磁束はごく僅かである）。そのため、ヨーク４における鉄損を低減することができる。
【００４７】
また、第２の鉄心２１，２２の間には仕切り壁４５が配置されているが、仕切り壁４５は厚さ０．２ｍｍ〜１ｍｍの薄肉部であるため、磁束が仕切り壁４５を通過することによる磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【００４８】
また、図２に示すように、ティース３のカシメ部３６を第２の鉄心２１の周方向両側に配置した場合には、内周壁３３の厚さを特に薄くすることができる。これにより、磁束が内周壁３３を通過することによる磁気抵抗の増加を抑制し、鉄損を低減することができる。
【００４９】
ここで、第２の鉄心２１，２２を構成するアモルファス金属またはナノ結晶金属は、圧縮応力を受けた際に磁気特性が低下し、磁気抵抗が増加する性質を有している。また、固定子鉄心１には、電動機３００を焼嵌め等によってフレーム７（図１）に組み込む際に、外周側から圧縮応力が作用する。
【００５０】
しかしながら、第２の鉄心２１，２２は第１の鉄心１０の挿入孔３０，４０に挿入されている（すなわち第１の鉄心１０によって外側から囲まれている）ため、第２の鉄心２１，２２に加わる圧縮応力を低減することができる。従って、圧縮応力に起因する第２の鉄心２１，２２の磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【００５１】
また、上記のように第２の鉄心２１，２２をアモルファス金属の薄帯で構成し、焼鈍を行った場合には、第２の鉄心２１，２２の機械的強度が低下し、損傷し易くなる可能性がある。しかしながら、この実施の形態１では、第２の鉄心２１，２２が第１の鉄心１０によって外側から囲まれているため、第２の鉄心２１，２２を焼鈍した場合であっても、損傷を抑制することができる。
【００５２】
第１の鉄心１０のうち、ティース３の内周壁３３、ヨーク４の内周壁４１、外周壁４２および側壁４３は比較的厚いが、磁束が最も多く流れる領域の外側に位置しているため、鉄損への影響は少ない。これらの壁３３，４１，４２，４３が圧縮応力を受けることにより、第２の鉄心２１，２２に加わる圧縮応力を低減することができる。
【００５３】
＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、本発明の実施の形態１によれば、第１の鉄心１０の挿入孔３０，４０内に、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心２１，２２が配置されている。そのため、永久磁石２０２から第１の鉄心１０に流入した磁束を、第２の鉄心２１，２２に流すことができ、鉄損を低減することができる。また、第２の鉄心２１，２２に加わる圧縮応力を低減し、圧縮応力に起因する第２の鉄心２１，２２の磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【００５４】
また、ティース３の挿入孔３０内に第２の鉄心２１が配置され、ヨーク４の挿入孔４０内に第２の鉄心２２が配置されているため、永久磁石２０２からの磁束の大部分が第２の鉄心２１，２２を通って流れる。そのため、鉄損を効果的に低減することができる。
【００５５】
また、ティース３の挿入孔３０が径方向に長い形状を有し、ヨーク４の挿入孔４０が周方向に長い形状を有しているため、ティース３内の磁路に沿って第２の鉄心２１を配置し、ヨーク４内の磁路に沿って第２の鉄心２２を配置することができる。これにより、鉄損を効果的に低減することができる。特に、第２の鉄心２１，２２が、軸方向に直交する面内において四角形の断面形状を有しているため、第２の鉄心２１，２２の製造が容易になり、製造コストを低減することができる。
【００５６】
また、ティース３が挿入孔３０の周方向両側に側壁３１を有し、ヨーク４が挿入孔４０の径方向両側に内周壁４１および外周壁４２を有しているため、鉄損を低減しながら、ティース３およびヨーク４の強度を確保することができる。
【００５７】
また、ティース３の挿入孔３０とヨーク４の挿入孔４０との間に、仕切り壁４５が形成されているため、例えば直方体形状の第２の鉄心２１，２２を、仕切り壁４５を挟んで対向させて配置することができる。
【００５８】
また、第１の鉄心１０は、複数の電磁鋼板を積層した積層体で構成されているため、固定子鉄心１の強度を向上することができる。さらに、ティース３およびヨーク４は、複数の電磁鋼板を互いに固定するカシメ部３６，４６をそれぞれ有しているため、複数の電磁鋼板を強固に一体化することができる。
【００５９】
また、第２の鉄心２１，２２が、複数の薄帯を積層した積層体、または粉体の圧縮成形体で構成されているため、第２の鉄心２１，２２の製造が容易になる。また、複数の薄帯の間に接着剤を介在させることで、第２の鉄心２１，２２をそれぞれ強固に一体化させ、また、渦電流損を低減することができる。また、アモルファス金属の薄帯を焼鈍することで、成形時に生じた歪を除去し、磁気特性を向上することができる。
【００６０】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図５は、実施の形態２の固定子鉄心１Ａを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。この実施の形態２は、ティース３Ａの側壁３１およびヨーク４Ａの内周壁４１の形状において、実施の形態１と異なっている。
【００６１】
図５に示すように、実施の形態２の固定子鉄心１Ａは、ティース３Ａおよびヨーク４Ａを有する第１の鉄心１０Ａと、ティース３Ａおよびヨーク４Ａの挿入孔３０，４０内に配置された第２の鉄心２１，２２とを有している。
【００６２】
ティース３Ａの側壁３１は、軸方向の一端に位置する側壁部３１ａと、軸方向の他端に位置する側壁部３１ｂとを有している。軸方向において側壁部３１ａ，３１ｂの間には、側壁部３１ａ側から順に、側壁部３１ｃおよび側壁部３１ｄが形成されている。
【００６３】
側壁部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、厚さが０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの薄肉部であり、互いに同じ幅（軸方向の長さ）を有し、互いに平行に延在している。側壁部３１ａ，３１ｃの間には開口部３１ｅが形成され、側壁部３１ｃ，３１ｄの間には開口部３１ｆが形成され、側壁部３１ｄ，３１ｂの間には開口部３１ｇが形成されている。開口部３１ｅ，３１ｆ，３１ｇは、互いに同じ幅を有し、互いに平行に延在している。
【００６４】
また、ヨーク４Ａの内周壁４１は、軸方向の一端に位置する内周壁部４１ａと、軸方向の他端に位置する内周壁部４１ｂとを有している。軸方向において内周壁部４１ａ，４１ｂの間には、内周壁部４１ａ側から順に、内周壁部４１ｃおよび内周壁部４１ｄが形成されている。
【００６５】
内周壁部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは、互いに同じ幅（軸方向の長さ）を有し、互いに平行に延在している。内周壁部４１ａ，４１ｃの間には開口部４１ｅが形成され、内周壁部４１ｃ，４１ｄの間には開口部４１ｆが形成され、内周壁部４１ｄ，４１ｂの間には開口部４１ｇが形成されている。開口部４１ｅ，４１ｆ，４１ｇは、互いに同じ幅を有し、互いに平行に延在している。
【００６６】
第１の鉄心１０Ａを製造する際には、図６（Ａ）に示す第１の電磁鋼板６１と、図６（Ｂ）に示す第２の電磁鋼板６２とを積層する。なお、図６（Ａ）および（Ｂ）は、いずれも、環状の電磁鋼板のうち１つの分割コア６に対応する部分を示している。
【００６７】
図６（Ａ）に示す第１の電磁鋼板６１は、側壁３１（側壁部３１ａまたは側壁部３１ｂ）とティース先端部３２（内周壁３３を含む）とを有するティース３Ａと、ヨーク４Ａとを有している。なお、上述した実施の形態１の第１の鉄心１０（図２）は、この第１の電磁鋼板６１のみを軸方向に積層することによって形成される。
【００６８】
図６（Ｂ）に示す第２の電磁鋼板６２は、ティース３Ａのうちティース先端部３２（内周壁３３を含む）とヨーク４Ａとを有している。ティース３Ａの側壁３１が存在しないため、ティース先端部３２とヨーク４Ａとは互いに離れている。しかしながら、積層されるティース先端部３２は、カシメ部３６によって互いに固定される。同様に、積層されるヨーク４Ａは、カシメ部４６によって互いに固定される。
【００６９】
第１の鉄心１０Ａを形成する際には、第１の電磁鋼板６１を枚数Ａ１（図５）だけ積層し、その上に、第２の電磁鋼板６２を枚数Ａ２だけ積層する。さらに、第１の電磁鋼板６１を枚数Ａ３だけ積層し、その上に、第２の電磁鋼板６２を枚数Ａ４だけ積層する。さらに、第１の電磁鋼板６１を枚数Ａ５だけ積層し、第２の電磁鋼板６２を枚数Ａ６だけ積層し、その上に、第１の電磁鋼板６１を枚数Ａ７だけ積層する。ここでは、枚数Ａ１〜Ａ７は同じ枚数であるが、互いに異なる枚数であってもよい。
【００７０】
これにより、ティース３Ａの側壁３１に開口部３１ｅ，３１ｆ，３１ｇを有し、ヨーク４Ａの内周壁４１に開口部４１ｅ，４１ｆ，４１ｇを有する第１の鉄心１０Ａが形成される。
【００７１】
なお、ここでは、ティース３Ａの側壁３１が軸方向に４つの側壁部３１ａ〜３１ｄを有し、ヨーク４の内周壁４１が軸方向に４つの内周壁部４１ａ〜４１ｄを有しているが、側壁部の数および内周壁部の数は４に限定されるものではなく、２，３または５以上でもよい。また、側壁３１の数と内周壁４１の数とが異なっていてもよい。また、側壁３１および内周壁４１のいずれか一方のみが開口部を有していてもよい。また、側壁部３１ａ〜３１ｄが互いに異なる幅を有していてもよく、内周壁部４１ａ〜４１ｄが互いに異なる幅を有していてもよい。
【００７２】
第２の鉄心２１，２２の構成は、実施の形態１で説明したとおりである。なお、第２の鉄心２１の側端面２１ｃは、ティース３Ａの開口部３１ｅ，３１ｆ，３１ｇから露出している。また、第２の鉄心２２の内側端面２２ａは、ヨーク４Ａの開口部４１ｅ，４１ｆ，４１ｇから露出している。
【００７３】
永久磁石２０２からティース３Ａに流入した磁束は、大部分が第２の鉄心２１内を流れるが、一部はティース３Ａの側壁３１にも流れる。ティース３Ａの側壁３１が開口部３１ｅ，３１ｆ，３１ｇを有しているため、ティース３Ａの側壁３１に流れる磁束の量を抑制し、第２の鉄心２１内を流れる磁束の量を増加させることができる。
【００７４】
また、ティース３Ａからヨーク４Ａに流入した磁束は、大部分が第２の鉄心２２内を流れるが、一部はヨーク４Ａの内周壁４１にも流れる。ヨーク４Ａの内周壁４１が開口部４１ｅ，４１ｆ，４１ｇを有しているため、ヨーク４Ａの内周壁４１に流れる磁束の量を抑制し、第２の鉄心２２内を流れる磁束の量を増加させることができる。
【００７５】
なお、ティース３Ａの側壁３１およびヨーク４Ａの内周壁４１は、後述するインシュレータ５（図１３）によって覆われる。側壁３１の開口部３１ｅ〜３１ｇおよび内周壁４１の開口部４１ｅ〜４１ｇは、空間のままであってもよいが、樹脂を配置してもよい。例えば、インシュレータ５に、開口部３１ｅ〜３１ｇおよび開口部４１ｅ〜４１ｇに嵌合する凸部（絶縁部）を設けてもよい。このようにすれば、第２の鉄心２１，２２を強固に保持し、がたつきを防止し、振動および騒音の発生を抑制することができる。
【００７６】
また、側壁３１と内周壁４１の全体をインシュレータ５で覆うことによって、上記効果に加えて、第１の鉄心１０と巻線２との間の絶縁性を改善することができる。
【００７７】
実施の形態２の固定子の他の構成および回転子の構成は、実施の形態１と同様である。また、実施の形態２の固定子および回転子を有する電動機３００（図１参照）は、例えばロータリ圧縮機５００（図１６参照）に用いられる。
【００７８】
以上説明したように、この実施の形態２では、ティース３Ａの側壁３１が開口部（第１の開口部）３１ｅ〜３１ｇを有し、ヨーク４Ａの内周壁４１が開口部（第２の開口部）４１ｅ〜４１ｇを有しているため、側壁３１および内周壁４１を流れる磁束の量を抑制し、第２の鉄心２１，２２に流れる磁束の量を増加させることができる。そのため、鉄損をさらに低減することができる。
【００７９】
また、ティース３Ａの軸方向両端に側壁部３１ａ，３１ｂが配置され、ヨーク４Ａの軸方向両端に内周壁部４１ａ，４１ｂが配置されているため、第２の鉄心２１，２２を安定した状態で保持することができる。
【００８０】
また、側壁３１の開口部３１ｅ〜３１ｇおよび内周壁４１の開口部４１ｅ〜４１ｇに絶縁部を配置することにより、第２の鉄心２１，２２を強固に保持し、振動および騒音の発生を抑制することができる。
【００８１】
なお、第２の鉄心２１，２２はアモルファス金属またはナノ結晶金属に限定されるものではなく、第１の鉄心１０よりも鉄損の小さい材料であればよい。また、第１の鉄心１０は、第２の鉄心２１、２２よりも高強度の材料であればよい。
【００８２】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図７は、実施の形態３の固定子鉄心１Ｂを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。この実施の形態３は、第２の鉄心２３が一体化されている点で、実施の形態１と異なっている。ティース３Ｂの側壁３１およびヨーク４Ｂの内周壁４１の形状においても、実施の形態１と異なっている。
【００８３】
図７に示すように、実施の形態３の固定子鉄心１Ｂは、ティース３Ｂおよびヨーク４Ｂを有する第１の鉄心１０Ｂと、ティース３Ｂおよびヨーク４Ｂの挿入孔３０，４０に挿入された第２の鉄心２３とを有している。
【００８４】
ティース３Ｂの挿入孔３０とヨーク４Ｂの挿入孔４０とは、互いに連続しており、軸方向に見てＴ字形状の一つの挿入孔をなしている。この挿入孔３０，４０には、軸方向に見てＴ字形状の第２の鉄心２３が挿入されている。第２の鉄心２３は、ティース３Ｂの挿入孔３０に挿入される鉄心部２３Ａと、ヨーク４Ｂの挿入孔４０に挿入される鉄心部２３Ｂとを有している。
【００８５】
鉄心部２３Ａは、図３に示した第２の鉄心２１と同様の形状を有している。但し、鉄心部２３Ａの径方向の長さは、図３に示した第２の鉄心２１よりも、実施の形態１で説明した仕切り壁４５（図２）の分だけ長い。鉄心部２３Ｂは、図３に示した第２の鉄心２２と同様の形状を有している。第２の鉄心２３（鉄心部２３Ａ，２３Ｂ）は、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されている。
【００８６】
このように、鉄心部２３Ａと鉄心部２３Ｂとが互いに一体化されており、挿入孔３０，４０に仕切り壁４５（図２）が存在しないため、磁束が鉄心部２３Ａから鉄心部２３Ｂに流入する際に仕切り壁４５を通過することによる磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【００８７】
ティース３Ｂの側壁３１は、軸方向の一端に位置する側壁部３１ａと、軸方向の他端に位置する側壁部３１ｂとを有している。側壁部３１ａ，３１ｂは、厚さが０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの薄肉部であり、ここでは互いに同じ幅（軸方向の長さ）を有し、互いに平行に延在している。但し、側壁部３１ａ，３１ｂが異なる幅を有していてもよい。側壁部３１ａ，３１ｂの間には、開口部３１ｈが設けられている。開口部３１ｈは、側壁３１の軸方向中央に配置されている。
【００８８】
ヨーク４Ｂの内周壁４１は、軸方向の一端に位置する内周壁部４１ａと、軸方向の他端に位置する内周壁部４１ｂとを有している。内周壁部４１ａ，４１ｂは、互いに同じ幅（軸方向の長さ）を有し、互いに平行に延在している。但し、内周壁部４１ａ，４１ｂが異なる幅を有していてもよい。内周壁部４１ａ，４１ｂの間には、開口部４１ｈが設けられている。開口部４１ｈは、内周壁４１の軸方向中央に配置されている。
【００８９】
ティース３Ｂの側壁３１およびヨーク４Ｂの内周壁４１は、後述するインシュレータ５（図１３）によって覆われる。開口部３１ｈおよび開口部４１ｈは、空洞のままであってもよいし、インシュレータ５に、開口部３１ｈおよび開口部４１ｈに嵌合する凸部（絶縁部）を設けてもよい。
【００９０】
第１の鉄心１０Ｂを製造する際には、図６（Ａ）および（Ｂ）を参照して説明した第１の電磁鋼板６１および第２の電磁鋼板６２から仕切り壁４５を取り除いたものを用いる。まず第１の電磁鋼板６１を枚数Ｂ１枚だけ積層し、その上に、第２の電磁鋼板６２を枚数Ｂ２枚だけ積層し、その上に、第１の電磁鋼板６１を枚数Ｂ３枚だけ積層する。ここでは、枚数Ｂ１，Ｂ３が互いに同一であり、枚数Ｂ２は枚数Ｂ１，Ｂ３よりも多い。但し、枚数は、この例に限定されるものではない。
【００９１】
このように、ティース３Ｂの側壁３１に開口部３１ｈが形成されているため、側壁３１に流れる磁束の量を抑制し、第２の鉄心２３の鉄心部２３Ａに流れる磁束の量を増加させることができる。また、ヨーク４Ｂの内周壁４１に開口部４１ｈが形成されているため、内周壁４１に流れる磁束の量を抑制し、第２の鉄心２３の鉄心部２３Ｂに流れる磁束の量を増加させることができる。
【００９２】
実施の形態３の固定子の他の構成および回転子の構成は、実施の形態１と同様である。また、実施の形態３の固定子および回転子を有する電動機３００（図１参照）は、例えばロータリ圧縮機５００（図１６参照）に用いられる。
【００９３】
以上説明したように、この実施の形態３では、ティース３Ｂの挿入孔３０とヨーク４Ｂの挿入孔４０とが連続して形成され、鉄心部２３Ａ，２３Ｂが一体化した第２の鉄心２３が配置されているため、鉄損をさらに低減することができる。
【００９４】
また、ティース３Ｂの側壁３１の軸方向中央部に開口部３１ｈを形成し、ヨーク４Ｂの内周壁４１の軸方向中央部に開口部４１ｈを形成しているため、第２の鉄心２３（鉄心部２３Ａ，２３Ｂ）に流れる磁束をより多くすることができる。そのため、鉄損をさらに低減することができる。
【００９５】
また、ティース３の軸方向両端に側壁部３１ａ，３１ｂが配置され、ヨーク４の軸方向両端に内周壁部４１ａ，４１ｂが配置されているため、第２の鉄心２１，２２を安定した状態で保持することができる。
【００９６】
なお、第２の鉄心２３はアモルファス金属またはナノ結晶金属に限定されるものではなく、第１の鉄心１０よりも鉄損の小さい材料であればよい。また、第１の鉄心１０は、第２の鉄心２３よりも高強度の材料であればよい。
【００９７】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４について説明する。図８は、実施の形態４の固定子鉄心１Ｃを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。実施の形態３は、ティース３Ｃの側壁３１およびヨーク４Ｃの内周壁４１の形状において、実施の形態１と異なっている。また、第２の鉄心２４，２５が異なる材料で形成されている点でも、実施の形態１と異なっている。
【００９８】
図８に示すように、実施の形態４の固定子鉄心１Ｃは、ティース３Ｃおよびヨーク４Ｃを有する第１の鉄心１０Ｃと、ティース３Ｃおよびヨーク４Ｃの挿入孔３０，４０に挿入された第２の鉄心２４，２５とを有している。
【００９９】
ティース３Ｃの側壁３１は、軸方向の一端に位置する開口部３１ｊと、軸方向の他端に位置する開口部３１ｋと、開口部３１ｊ，３１ｋの間に形成された側壁部３１ｉとを有している。側壁部３１ｉは、側壁３１の軸方向の中央部に位置している。側壁部３１ｉは、厚さが０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの薄肉部である。
【０１００】
ヨーク４Ｃの内周壁４１は、軸方向の一端に位置する開口部４１ｊと、軸方向の他端に位置する開口部４１ｋと、開口部４１ｊ，４１ｋの間に形成された内周壁部４１ｉとを有している。内周壁部４１ｉは、内周壁４１の軸方向の中央部に位置している。
【０１０１】
ティース３Ｃの側壁３１およびヨーク４Ｃの内周壁４１は、後述するインシュレータ５（図１３）によって覆われる。開口部３１ｊ，３１ｋおよび開口部４１ｊ，４１ｋは、空洞のままであってもよいし、インシュレータ５に、開口部３１ｊ，３１ｋおよび開口部４１ｊ，４１ｋに嵌合する凸部（絶縁部）を設けてもよい。
【０１０２】
第１の鉄心１０Ｃを製造する際には、図６（Ａ）および（Ｂ）を参照して説明した第１の電磁鋼板６１および第２の電磁鋼板６２から仕切り壁４５を取り除いたものを用いる。まず第２の電磁鋼板６２を枚数Ｃ１枚だけ積層し、その上に、第１の電磁鋼板６１を枚数Ｃ２枚だけ積層し、その上に、第２の電磁鋼板６２を枚数Ｃ３枚だけ積層する。ここでは、枚数Ｃ１，Ｃ３が互いに同一であり、枚数Ｃ２は枚数Ｃ１，Ｃ３よりも少ない。但し、枚数は、この例に限定されるものではない。
【０１０３】
ティース３Ｃの挿入孔３０およびヨーク４Ｃの挿入孔４０は、実施の形態２で説明したように、互いに連続して形成されている。また、実施の形態１で説明した仕切り壁４５（図２）は設けられていない。
【０１０４】
この実施の形態４では、ティース３Ｃの挿入孔３０に挿入される第２の鉄心２４と、ヨーク４Ｃの挿入孔４０に挿入される第２の鉄心２５とが、互いに異なる材料で構成されている。ここでは、ティース３Ｃの挿入孔３０に挿入される第２の鉄心２４は、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されている。一方、ヨーク４Ｃの挿入孔４０に挿入される第２の鉄心２５は、例えば、磁化容易方向を周方向とする電磁鋼板で形成されている。
【０１０５】
第２の鉄心２４は、実施の形態１で説明した第２の鉄心２１と同様の形状を有し、第２の鉄心２５は、実施の形態１で説明した第２の鉄心２２と同様の形状を有している。但し、第２の鉄心２４の径方向の長さは、実施の形態１で説明した第２の鉄心２１よりも、実施の形態１の仕切り壁４５（図２）の分だけ長い。
【０１０６】
電磁鋼板は、アモルファス金属またはナノ結晶金属よりも強度が高い。そのため、電磁鋼板で構成された第２の鉄心２５を、ティース３Ｃよりも圧縮応力を受け易いヨーク４Ｃ内に配置することで、ティース３Ｃ内の第２の鉄心２４に加わる圧縮応力をさらに低減し、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【０１０７】
また、第２の鉄心２４の外側端面２４ａと第２の鉄心２５の内側端面２５ａとは、互いに接している。そのため、磁束が第２の鉄心２４から第２の鉄心２５に流入する際の磁気抵抗の増加を抑え、鉄損を低減することができる。
【０１０８】
なお、ここでは、互いに別体で材料の異なる第２の鉄心２４，２５を用いたが、第２の鉄心２４，２５の代わりに、実施の形態３のような一体化した第２の鉄心２３（図７）を用いてもよい。このようにすれば、第２の鉄心内に磁気抵抗を増加させる境界部分がなくなるため、鉄損をさらに低減することができる。
【０１０９】
また、ティース３Ｃの挿入孔３０とヨーク４Ｃの挿入孔４０との間に、実施の形態１で説明した仕切り壁４５（図２）を配置することにより、強度を向上してもよい。
【０１１０】
実施の形態４の固定子の他の構成および回転子の構成は、実施の形態１と同様である。また、実施の形態４の固定子および回転子を有する電動機３００（図１参照）は、例えばロータリ圧縮機５００（図１６参照）に用いられる。
【０１１１】
以上説明したように、この実施の形態４では、ティース３Ｃの側壁３１の軸方向両端に開口部３１ｊ，３１ｋが形成され、ヨーク４Ｃの内周壁４１の軸方向両端に開口部４１ｊ，４１ｋが形成されている。そのため、側壁３１および内周壁４１を流れる磁束の量を抑制し、第２の鉄心２４に流れる磁束の量を増加させることができる。そのため、鉄損をさらに低減することができる。
【０１１２】
また、ティース３Ｃに配置される第２の鉄心２４がアモルファス金属またはナノ結晶合金で形成され、ヨーク４Ｃに配置される第２の鉄心２５が第２の鉄心２４よりも高強度の材料で構成されているため、鉄損を抑制し、且つ、第２の鉄心２４に加わる圧縮応力を低減することができる。また、第２の鉄心２４，２５が互いに接しているため、鉄損をさらに低減することができる。
【０１１３】
なお、上述した実施の形態１（図４）において、ティース３の挿入孔３０に挿入される第２の鉄心２１とヨーク４の挿入孔４０に挿入される第２の鉄心２２とを、互いに異なる材料で構成してもよい。また、実施の形態２（図５）において、ティース３Ａの挿入孔３０に挿入される第２の鉄心２１とヨーク４Ａの挿入孔４０に挿入される第２の鉄心２２とを、互いに異なる材料で構成してもよい。
【０１１４】
また、第２の鉄心２４はアモルファス金属またはナノ結晶金属に限定されるものではなく、第２の鉄心２５も電磁鋼板に限定されるものではない。ヨーク４Ｃに配置される第２の鉄心２５の強度が、ティース３Ｃに配置される第２の鉄心２４の強度よりも高ければ、どのような材料の組み合わせであってもよい。
【０１１５】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５について説明する。図９は、実施の形態５の固定子鉄心１Ｄを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。この実施の形態５は、ヨーク４Ｄの挿入孔４０の形状において、実施の形態１と異なっている。
【０１１６】
図９に示すように、実施の形態５の固定子鉄心１Ｄは、ティース３Ｄおよびヨーク４Ｄを有する第１の鉄心１０Ｄと、ティース３Ｄおよびヨーク４Ｄの挿入孔３０，４０内に配置された第２の鉄心２１，２２Ａとを有している。
【０１１７】
第２の鉄心２２Ａは、軸方向に直交する面内において四角形（例えば長方形）の断面形状を有し、四隅に面取り部２２１を有している。また、ヨーク４Ｄの挿入孔４０は、第２の鉄心２２Ａの面取り部２２１に対向する位置に、傾斜面４０１を有している。挿入孔４０の傾斜面４０１は、第２の鉄心２２Ａの面取り部２２１に接するように形成されている。
【０１１８】
実施の形態５では、ティース３Ｄの挿入孔３０とヨーク４Ｄの挿入孔４０との間に、実施の形態１と同様の仕切り壁４５が形成されている。但し、仕切り壁４５を設けずに、第２の鉄心２１，２２Ａを一体化してもよいし、あるいは第２の鉄心２１，２２Ａを互いに接するように配置してもよい。また、第２の鉄心２１，２２Ａを互いに異なる材料で構成してもよい。
【０１１９】
ティース３Ｄの側壁３１は、実施の形態３と同様、軸方向両端に側壁部３１ａ，３１ｂを有し、側壁部３１ａ，３１ｂの間に開口部３１ｈを有している。ヨーク４Ｄの内周壁４１は、実施の形態３と同様、軸方向両端に内周壁部４１ａ，４１ｂを有し、内周壁部４１ａ，４１ｂの間に開口部４１ｈを有している。電磁鋼板の積層方法は、実施の形態３で説明したとおりである。
【０１２０】
但し、実施の形態１のように側壁３１および内周壁４１が開口部を有さない構成も可能である。また、実施の形態２のように、各側壁３１および各内周壁４１が、それぞれ複数の開口部を有する構成も可能である。また、実施の形態４のように、側壁３１および内周壁４１が、それぞれの軸方向両端に開口部を有する構成も可能である。
【０１２１】
実施の形態５の固定子の他の構成および回転子の構成は、実施の形態１と同様である。また、実施の形態５の固定子および回転子を有する電動機３００（図１参照）は、例えばロータリ圧縮機５００（図１６参照）に用いられる。
【０１２２】
以上説明したように、この実施の形態５では、第２の鉄心２２Ａが角部に面取り部２２１を有し、挿入孔４０が面取り部２２１に対応する傾斜面４０１を有しているため、第２の鉄心２２Ａの角部への圧縮応力の集中を緩和することができる。これにより、第２の鉄心２２Ａに加わる圧縮応力を低減し、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【０１２３】
なお、第２の鉄心２１，２２Ａはアモルファス金属またはナノ結晶金属に限定されるものではなく、第１の鉄心１０よりも鉄損の小さい材料であればよい。また、第１の鉄心１０は、第２の鉄心２１，２２Ａよりも高強度の材料であればよい。
【０１２４】
実施の形態６．
次に、本発明の実施の形態６について説明する。図１０は、実施の形態６の固定子鉄心１Ｅを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。この実施の形態６は、ヨーク４Ｅの挿入孔４０の形状において、実施の形態１と異なっている。
【０１２５】
図１０に示すように、実施の形態６の固定子鉄心１Ｅは、ティース３Ｅおよびヨーク４Ｅを有する第１の鉄心１０Ｅと、ティース３Ｅおよびヨーク４Ｅの挿入孔３０，４０内に配置された第２の鉄心２１，２２Ｂとを有している。
【０１２６】
第２の鉄心２２Ｂは、周方向両端に湾曲面２２２を有している。湾曲面２２２は、周方向外側に向けて凸となるように湾曲した面であり、例えば円筒面である。ヨーク４Ｅの挿入孔４０は、第２の鉄心２２Ｂの湾曲面２２２に対向する位置、すなわち周方向両端に、湾曲面４０２を有している。挿入孔４０の湾曲面４０２は、第２の鉄心２２Ａの湾曲面２２２に接するように形成されている。
【０１２７】
なお、ここでは、第２の鉄心２２Ｂの周方向両端の全体に湾曲面２２２が形成されているが、第２の鉄心２２Ｂの四隅に湾曲面が形成されていればよい。同様に、挿入孔４０の四隅に湾曲面が形成されていればよい。
【０１２８】
実施の形態６では、ティース３Ｅの挿入孔３０とヨーク４Ｅの挿入孔４０との間に、実施の形態１と同様の仕切り壁４５が形成されている。但し、仕切り壁４５を設けずに、第２の鉄心２１，２２Ｂを一体化してもよいし、あるいは第２の鉄心２１，２２Ｂを互いに接するように配置してもよい。
【０１２９】
ティース３Ｅの側壁３１は、実施の形態３と同様、軸方向両端に側壁部３１ａ，３１ｂを有し、その間に開口部３１ｈが形成されている。また、ヨーク４Ｅの内周壁４１は、実施の形態３と同様、軸方向両端に内周壁部４１ａ，４１ｂを有し、その間に開口部４１ｈが形成されている。電磁鋼板の積層方法は、実施の形態３で説明したとおりである。
【０１３０】
但し、実施の形態１のように、側壁３１および内周壁４１が開口部を有さない構成も可能である。また、実施の形態２のように、各側壁３１および各内周壁４１が、それぞれ複数の開口部を有する構成も可能である。また、実施の形態４のように、側壁３１および内周壁４１が、それぞれの軸方向両端に開口部を有する構成も可能である。また、第２の鉄心２１，２２Ｂが、互いに異なる材料で構成されていてもよい。
【０１３１】
実施の形態６の固定子の他の構成および回転子の構成は、実施の形態１と同様である。また、実施の形態６の固定子および回転子を有する電動機３００（図１参照）は、例えばロータリ圧縮機５００（図１６参照）に用いられる。
【０１３２】
以上説明したように、この実施の形態６では、ヨーク４Ｅの第２の鉄心２２Ｂが周方向両端（四隅を含む部分）に湾曲面２２２を有し、挿入孔４０が湾曲面２２２に対応する湾曲面４０２を有しているため、第２の鉄心２２Ｂの両端への圧縮応力の集中を緩和することができる。これにより、第２の鉄心２２Ｂに加わる圧縮応力を低減し、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【０１３３】
なお、第２の鉄心２１，２２Ｂはアモルファス金属またはナノ結晶金属に限定されるものではなく、第１の鉄心１０よりも鉄損の小さい材料であればよい。また、第１の鉄心１０は、第２の鉄心２１，２２Ｂよりも高強度の材料であればよい。
【０１３４】
実施の形態７．
次に、本発明の実施の形態７について説明する。図１１は、実施の形態７の固定子鉄心１Ｆを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。実施の形態７は、第２の鉄心２７，２６の構成において、実施の形態１と異なっている。
【０１３５】
図１１に示すように、実施の形態７の固定子鉄心１Ｆは、ティース３Ｆおよびヨーク４Ｆを有する第１の鉄心１０Ｆと、ティース３Ｆおよびヨーク４Ｆの挿入孔３０，４０内に配置された第２の鉄心２７，２６とを有している。
【０１３６】
ティース３Ｆの挿入孔３０とヨーク４Ｆの挿入孔４０とは、実施の形態３と同様に、互いに連続して形成されている。ティース３Ｆの挿入孔３０内に配置された第２の鉄心２７は、さらにヨーク４Ｆの挿入孔４０内に侵入し、外周壁４２まで達している。また、ヨーク４Ｆの挿入孔４０内には、第２の鉄心２７の周方向両側に位置するように、一対の第２の鉄心２６が配置されている。
【０１３７】
第２の鉄心２７は直方体形状を有し、軸方向に直交する面内において、径方向の長さが周方向の長さよりも長い長方形の断面形状を有している。具体的には、第２の鉄心２７は、径方向外側の外側端面２７ａと、径方向内側の内側端面２７ｂと、周方向両側の一対の側端面２７ｃと、軸方向両側の一対の端面とを有している。第２の鉄心２７の外側端面２７ａは、ヨーク４Ｆの外周壁４２に接している。内側端面２７ｂは、ティース３Ｆの内周壁３３に接している。各側端面２７ｃは、ティース３Ｆの側壁３１と第２の鉄心２６とに接している。
【０１３８】
第２の鉄心２６は直方体形状を有し、軸方向に直交する面内において、周方向の長さが径方向の長さよりも長い長方形の断面形状を有している。具体的には、第２の鉄心２６は、径方向内側の内側端面２６ａと、径方向外側の外側端面２６ｂと、周方向両側の一対の側端面２６ｃと、軸方向両側の一対の端面とを有している。外側端面２６ｂはヨーク４Ｆの外周壁４２に接し、内側端面２６ａは内周壁４１に接している。一対の側端面２６ｃは、ヨーク４Ｆの側壁４３と第２の鉄心２５の側端面２７ｃとにそれぞれ接している。
【０１３９】
第１の鉄心１０は、例えば電磁鋼板で構成され、第２の鉄心２７，２６は、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されている。但し、第２の鉄心２７をアモルファス金属またはナノ結晶金属で構成し、第２の鉄心２６をより強度の高い材料（例えば電磁鋼板）で構成してもよい。第２の鉄心２７，２６が側端面２７ｃ，２６ｃで互いに接しているため、磁気抵抗を低減することができる。
【０１４０】
ティース３Ｆの側壁３１は、実施の形態２と同様、側壁部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄおよび開口部３１ｅ，３１ｆ，３１ｇを有している。ヨーク４Ｆの内周壁４１は、実施の形態２と同様、内周壁部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄおよび開口部４１ｅ，４１ｆ，４１ｇを有している。電磁鋼板の積層方法は、実施の形態２で説明したとおりである。
【０１４１】
但し、実施の形態１のように、側壁３１および内周壁４１が開口部を有さない構成も可能である。また、実施の形態３のように、各側壁３１および各内周壁４１が、それぞれ単一の開口部を有する構成も可能である。また、実施の形態４のように、側壁３１および内周壁４１が、それぞれの軸方向両端に開口部を有する構成も可能である。
【０１４２】
また、実施の形態５のように、第２の鉄心２６に面取り部２２１（図９）を設け、挿入孔４０に傾斜面４０１（図９）を設けてもよい。あるいは、実施の形態６のように、第２の鉄心２６に湾曲面２２２（図１０）を設け、挿入孔４０に湾曲面４０２（図１０）を設けてもよい。また、実施の形態４のように、第２の鉄心２７，２６を互いに異なる材料で構成してもよい。
【０１４３】
実施の形態７の固定子の他の構成および回転子の構成は、実施の形態１と同様である。また、実施の形態７の固定子および回転子を有する電動機３００（図１参照）は、例えばロータリ圧縮機５００（図１６参照）に用いられる。
【０１４４】
以上説明したように、この実施の形態７では、ヨーク４Ｆの挿入孔４０内で第２の鉄心２７，２６が接するように配置されているため、第２の鉄心２７，２６の間に第１の鉄心１０を介在させた場合と比較して、磁気抵抗を低減し、磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【０１４５】
また、ティース３Ｆの挿入孔３０からヨーク４Ｆの挿入孔４０に延在する第２の鉄心２７をアモルファス金属またはナノ結晶金属で構成することにより、鉄損をさらに低減することができる。
【０１４６】
なお、第２の鉄心２７，２６はアモルファス金属またはナノ結晶金属に限定されるものではなく、第１の鉄心１０よりも鉄損の小さい材料であればよい。また、第１の鉄心１０は、第２の鉄心２７，２６よりも高強度の材料であればよい。
【０１４７】
実施の形態８．
次に、本発明の実施の形態８について説明する。図１２は、実施の形態８の固定子鉄心１Ｇを示す斜視図であり、一つの分割コアを構成する部分を示している。この実施の形態８は、ティース３Ｇの挿入孔３０の形状において、実施の形態１と異なっている。
【０１４８】
図１２に示すように、実施の形態８の固定子鉄心１Ｇは、ティース３Ｇおよびヨーク４Ｇを有する第１の鉄心１０Ｇと、ティース３Ｇおよびヨーク４Ｇの挿入孔３４，４０内に配置された第２の鉄心２８，２９とを有している。
【０１４９】
ティース３Ｇには、周方向に２つの挿入孔３４が形成されている。２つの挿入孔３４は、互いに同一の形状を有している。各挿入孔３４は、軸方向に直交する断面において、径方向の長さが周方向よりも長い、例えば長方形の断面形状を有している。
【０１５０】
ティース３Ｇの周方向中央には、２つの挿入孔３４を互いに隔てる分離壁３５が設けられている。各挿入孔３４とヨーク４Ｇの挿入孔４０との間には、実施の形態１と同様の仕切り壁４５が形成されている。分離壁３５は、ティース３Ｇの周方向中央部に形成され、仕切り壁４５から内周壁３３まで径方向に延在している。
【０１５１】
各挿入孔３４内には、第２の鉄心２８がそれぞれ配置されている。第２の鉄心２８は直方体形状を有し、軸方向に直交する面内において、径方向の長さが周方向の長さよりも長い長方形の断面形状を有している。具体的には、第２の鉄心２８は、径方向外側の外側端面２８ａと、径方向内側の内側端面２８ｂと、周方向両側の一対の側端面２８ｃと、軸方向両側の一対の端面とを有している。第２の鉄心２８の外側端面２８ａは、仕切り壁４５に接している。内側端面２８ｂは、ティース３Ｇの内周壁３３に接している。一対の側端面２８ｃは、側壁３１および分離壁３５に接している。
【０１５２】
実施の形態８のティース３Ｇでは、２つの第２の鉄心２８の間に分離壁３５が配置されているため、固定子鉄心１Ｇの剛性が向上する。特に、電動機３００の駆動時（回転子２００の回転時）のティース３Ｇの周方向の変形に対する剛性が向上し、振動および騒音が抑制される。なお、ここでは、各ティース３Ｇに周方向に２つの第２の鉄心２８が配置されているが、周方向に３つ以上の第２の鉄心２８が配置されていてもよい。
【０１５３】
分離壁３５は、側壁３１と同様の薄肉部であることが望ましい。具体的には、分離壁３５の厚さは、例えば、０．２ｍｍ〜１ｍｍの範囲にあることが望ましい。このように構成すれば、ティース３に流入した磁束の大部分が第２の鉄心２８に流れるため、鉄損を低減することができる。
【０１５４】
ティース３Ｇの側壁３１は、実施の形態３と同様、軸方向両端に側壁部３１ａ，３１ｂを有し、その間に開口部３１ｈが形成されている。また、ヨーク４Ｇの内周壁４１は、実施の形態３と同様、軸方向両端に内周壁部４１ａ，４１ｂを有し、その間に開口部４１ｈが形成されている。電磁鋼板の積層方法は、実施の形態３で説明したとおりである。
【０１５５】
但し、実施の形態１のように、側壁３１および内周壁４１が開口部を有さない構成も可能である。また、実施の形態２のように、各側壁３１および各内周壁４１が、それぞれ複数の開口部を有する構成も可能である。また、実施の形態４のように、側壁３１および内周壁４１が、それぞれの軸方向両端に開口部を有する構成も可能である。
【０１５６】
ティース３Ｇ内の第２の鉄心２９は、実施の形態５で説明した第２の鉄心２２Ａと同様に、面取り部２２１を有している。また、ヨーク４Ｇの挿入孔４０は、第２の鉄心２９の面取り部２２１に対向する位置に、傾斜面４０１を有している。挿入孔４０の傾斜面４０１は、第２の鉄心２９の面取り部２２１に接するように形成されている。
【０１５７】
但し、実施の形態１のように、第２の鉄心２９に面取り部を設けず、挿入孔４０に傾斜面を設けなくてもよい。また、実施の形態６のように、第２の鉄心２９に湾曲面２２２（図１０）を設け、挿入孔４０に湾曲面４０２（図１０）を設けてもよい。また、実施の形態４のように、第２の鉄心２８，２９を互いに異なる材料で構成してもよい。
【０１５８】
第１の鉄心１０は、例えば電磁鋼板で構成され、第２の鉄心２８，２９は、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されている。但し、第２の鉄心２８をアモルファス金属またはナノ結晶金属で構成し、第２の鉄心２９をより高強度の材料（例えば電磁鋼板）で構成してもよい。
【０１５９】
実施の形態８の固定子の他の構成および回転子の構成は、実施の形態１と同様である。また、実施の形態８の固定子および回転子を有する電動機３００（図１参照）は、例えばロータリ圧縮機５００（図１６参照）に用いられる。
【０１６０】
以上説明したように、この実施の形態８では、ティース３Ｇ内に周方向に複数の第２の鉄心２８が配置され、その間に分離壁３５が配置されている。そのため、固定子鉄心１Ｇの剛性、特にティース３Ｇの周方向の変形に対する剛性を向上し、振動および騒音を抑制することができる。
【０１６１】
また、分離壁３５の厚さを０．２ｍｍ〜１ｍｍとすることにより、ティース３内に流入した磁束の大部分が第２の鉄心２８を通って流れるため、鉄損を低減することができる。
【０１６２】
なお、第２の鉄心２８，２９はアモルファス金属またはナノ結晶金属に限定されるものではなく、第１の鉄心１０よりも鉄損の小さい材料であればよい。また、第１の鉄心１０は、第２の鉄心２８，２９よりも高強度の材料であればよい。
【０１６３】
＜インシュレータの構成＞
次に、固定子鉄心に取り付けるインシュレータ５の構成について説明する。ここでは、実施の形態４の固定子鉄心１Ｃ（図８）に取り付けるインシュレータ５を例にとって説明する。
【０１６４】
インシュレータ５は、ティース３Ｃを囲むように配置された巻き付け部５１を有している。巻き付け部５１は、ティース３Ｃの周方向両側に配置された（すなわち一対の側壁３１に対向する）一対の壁部５１ａと、ティース３Ｃの軸方向両側に配置された一対の壁部５１ｂとを有している。この巻き付け部５１には、巻線２が巻き付けられる。
【０１６５】
巻き付け部５１の径方向内側（軸線ＣＬ側）の端部には、ティース先端部３２の周囲を囲むように配置された第１のフランジ部５２が形成されている。第１のフランジ部５２は、ティース先端部３２の周方向両側および軸方向両側に延在している。第１のフランジ部５２は、巻き付け部５１に巻き付けられる巻線２に対し、径方向内側のガイドとなる。
【０１６６】
巻き付け部５１の径方向外側（軸線ＣＬと反対側）の端部には、第１のフランジ部５２と平行な第２のフランジ部５３が形成されている。第２のフランジ部５３は、ヨーク４Ｃ（図８）の第２の鉄心２５の内側端面２５ａを覆い、さらに周方向両側および軸方向両側に延在している。第２のフランジ部５３は、巻き付け部５１に巻き付けられる巻線２に対し、径方向外側のガイドとなる。
【０１６７】
図１４（Ａ）は、インシュレータ５を側方から見た側面図である。図１４（Ｂ）は、インシュレータ５を、図１４（Ａ）に矢印１４Ａで示した矢視方向の断面図である。図１４（Ａ）に示すように、巻き付け部５１の周囲において、第１のフランジ部５２と第２のフランジ部５３との間には、巻線２の巻き付け領域が形成される。
【０１６８】
第２のフランジ部５３の径方向外側（ヨーク４Ｃ側）の面には、ヨーク４Ｃの開口部４１ｊ，４１ｋ（図８）に嵌合する凸部５３ａ，５３ｂと、ヨーク４Ｃの内周壁部４１ｉ（図８）に嵌合する凹部５３ｃとが形成されている。また、図１４（Ｂ）に示すように、巻き付け部５１の壁部５１ａの内面には、ティース３Ｃの開口部３１ｊ，３１ｋ（図８）に嵌合する凸部５１ｃ，５１ｄと、側壁部３１ｉ（図８）に嵌合する凹部５１ｅとが形成されている。
【０１６９】
このように、インシュレータ５が、ティース３の開口部３１ｊ，３１ｋに嵌合する凸部（絶縁部）５１ｃ，５１ｄと、ヨーク４Ｃの開口部４１ｊ，４１ｋに嵌合する凸部（絶縁部）５３ａ，５３ｂとを有しているため、第２の鉄心２４，２５を強固に保持することができる。すなわち、がたつきを防止し、振動および騒音の発生を抑制することができる。
【０１７０】
インシュレータ５は、例えば、射出成型機のキャビティ内に固定子鉄心１Ｃを設置し、固定子鉄心１Ｃの周囲に樹脂を注入することによって形成することができる。また、インシュレータ５を軸方向に２分割し、固定子鉄心１Ｃに軸方向両側から嵌め込んでもよい。
【０１７１】
ここでは、実施の形態４の固定子鉄心１Ｃに取り付けるインシュレータ５について説明したが、実施の形態１〜３，５〜８の固定子鉄心に取り付けるインシュレータも、それぞれの固定子鉄心の形状に合わせて形成することができる。
【０１７２】
＜変形例＞
上述した実施の形態１〜８では、ティースおよびヨークの両方に第２の鉄心を配置したが、ティースおよびヨークのいずれか一方にのみ第２の鉄心を配置してもよい。
【０１７３】
図１５は、実施の形態１〜８の変形例の電動機３００を示す断面図である。図１５に示した電動機３００では、第１の鉄心１０Ｈのティース３には第２の鉄心２１を配置しているが、ヨーク４Ｈには第２の鉄心を配置していない。すなわち、ティース３は第２の鉄心２１を挿入する挿入孔３０を有しているが、ヨーク４Ｈは挿入孔４０（図２）を有していない。
【０１７４】
第１の鉄心１０Ｈは、例えば電磁鋼板で構成され、第２の鉄心２１は、例えばアモルファス金属またはナノ結晶金属で構成されている。但し、第２の鉄心２１は、アモルファス金属またはナノ結晶金属に限らず、できるだけ鉄損が小さい材料であればよい。第１の鉄心１０Ｈは、第２の鉄心２１よりも高強度の材料であればよい。
【０１７５】
図１５に示した構成においても、ティース３内に流入した磁束の多くが第２の鉄心２１を流れるため、鉄損を低減することができる。また、第２の鉄心２１が、強度の高い第１の鉄心１０Ｈに囲まれているため、第２の鉄心２１に加わる圧縮応力を低下させ、圧縮応力に起因する磁気抵抗の増加を抑制することができる。
【０１７６】
＜ロータリ圧縮機＞
次に、実施の形態１〜８の電動機３００が適用可能なロータリ圧縮機５００について説明する。図１６は、ロータリ圧縮機５００の構成を示す断面図である。ロータリ圧縮機５００は、密閉容器５０７と、密閉容器５０７内に配設された圧縮要素５０１と、圧縮要素５０１を駆動する電動機３００とを備えている。
【０１７７】
圧縮要素５０１は、シリンダ室５０３を有するシリンダ５０２と、電動機３００によって回転するシャフト２０４（図１）と、シャフト２０４に固定されたローリングピストン５０４と、シリンダ室５０３内を吸入側と圧縮側に分けるベーン（図示せず）と、シャフト２０４が挿入されてシリンダ室５０３の軸方向端面を閉鎖する上部フレーム５０５および下部フレーム５０６とを有する。上部フレーム５０５および下部フレーム５０６には、上部吐出マフラ５０８および下部吐出マフラ５０９がそれぞれ装着されている。
【０１７８】
密閉容器５０７は、例えば厚さ３ｍｍの鋼板を絞り加工して形成された円筒状の容器である。密閉容器５０７の底部には、圧縮要素５０１の各摺動部を潤滑する冷凍機油（図示せず）が貯留されている。シャフト２０４は、軸受部としての上部フレーム５０５および下部フレーム５０６によって回転可能に保持されている。
【０１７９】
シリンダ５０２は、内部にシリンダ室５０３を備えている。ローリングピストン５０４は、シリンダ室５０３内で偏心回転する。シャフト２０４は偏心軸部を有しており、その偏心軸部にローリングピストン５０４が嵌合している。
【０１８０】
密閉容器５０７は、円筒状のフレーム７を有している。電動機３００の固定子１００は、焼き嵌めまたは溶接等の方法により、フレーム７の内側に取り付けられている。固定子１００の巻線２には、密閉容器５０７に固定されたガラス端子５１１から電力が供給される。シャフト２０４は、回転子２００の回転子鉄心２０１（図１）の中央に形成されたシャフト孔に固定されている。
【０１８１】
密閉容器５０７の外部には、冷媒ガスを貯蔵するアキュムレータ５１０が取り付けられている。密閉容器５０７には吸入パイプ５１３が固定され、この吸入パイプ５１３を介してアキュムレータ５１０からシリンダ５０２に冷媒ガスが供給される。また、密閉容器５０７の上部には、冷媒を外部に吐出する吐出パイプ５１２が設けられている。
【０１８２】
冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７ＣまたはＲ２２等を用いることができる。また、地球温暖化防止の観点からは、低ＧＷＰ（地球温暖化係数）の冷媒を用いることが望ましい。
【０１８３】
ロータリ圧縮機５００の動作は、以下の通りである。アキュムレータ５１０から供給された冷媒ガスは、吸入パイプ５１３を通ってシリンダ５０２のシリンダ室５０３内に供給される。インバータの通電によって電動機３００が駆動されて回転子２００が回転すると、回転子２００と共にシャフト２０４が回転する。そして、シャフト２０４に嵌合するローリングピストン５０４がシリンダ室５０３内で偏心回転し、シリンダ室５０３内で冷媒が圧縮される。シリンダ室５０３で圧縮された冷媒は、吐出マフラ５０８，５０９を通り、さらに回転子鉄心２０１に設けられた穴（図示せず）を通って密閉容器５０７内を上昇する。密閉容器５０７内を上昇した冷媒は、吐出パイプ５１２から吐出され、冷凍サイクルの高圧側に供給される。
【０１８４】
なお、シリンダ室５０３で圧縮された冷媒には冷凍機油が混入しているが、回転子鉄心２０１に設けられた穴を通過する際に、冷媒と冷凍機油との分離が促進され、冷凍機油の吐出パイプ５１２への流入が防止される。
【０１８５】
このロータリ圧縮機５００は、各実施の形態で説明した電動機３００が適用可能であり、電動機３００は鉄損が小さく十分な強度を有している。そのため、ロータリ圧縮機５００のエネルギー効率および信頼性を向上することができる。
【０１８６】
なお、実施の形態１〜８で説明した電動機３００は、ロータリ圧縮機５００に限らず、他の種類の圧縮機にも利用することができる。
【０１８７】
＜冷凍空調装置＞
次に、上述したロータリ圧縮機５００を備えた冷凍空調装置６００について説明する。図１７は、冷凍空調装置６００の構成を示す図である。図１７に示した冷凍空調装置６００は、圧縮機（ロータリ圧縮機）５００と、四方弁６０１と、凝縮器６０２と、減圧装置（膨張器）６０３と、蒸発器６０４と、冷媒配管６０５と、制御部６０６とを備えている。圧縮機５００、凝縮器６０２、減圧装置６０３および蒸発器６０４は、冷媒配管６０５によって連結され、冷凍サイクルを構成している。
【０１８８】
冷凍空調装置６００の動作は、次の通りである。圧縮機５００は、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒として送り出す。四方弁６０１は、冷媒の流れ方向を切り換えるものであるが、図１７に示した状態では、圧縮機５００から送り出された冷媒を凝縮器６０２に流す。凝縮器６０２は、圧縮機５００から送り出された冷媒と空気（例えば、室外の空気）との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させて送り出す。減圧装置６０３は、凝縮器６０２から送り出された液冷媒を膨張させて、低温低圧の液冷媒として送り出す。
【０１８９】
蒸発器６０４は、減圧装置６０３から送り出された低温低圧の液冷媒と空気（例えば、室内の空気）との熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発（気化）させ、ガス冷媒として送り出す。蒸発器６０４で熱が奪われた空気は、図示しない送風機により、対象空間（例えば室内）に供給される。なお、四方弁６０１および圧縮機５００の動作は、制御部６０６によって制御される。
【０１９０】
冷凍空調装置６００の圧縮機５００は、各実施の形態で説明した電動機３００が適用可能であり、電動機３００は鉄損が小さく十分な強度を有している。そのため、冷凍空調装置６００のエネルギー効率および信頼性を向上することができる。
【０１９１】
なお、冷凍空調装置６００における圧縮機５００以外の構成要素は、上述した構成例に限定されるものではない。
【０１９２】
以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。
【符号の説明】
【０１９３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｆ，１Ｇ  固定子鉄心、  ２  巻線、  ３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｆ，３Ｇ  ティース、  ４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ  ヨーク、  ５  インシュレータ、  ７  フレーム、  １０  第１の鉄心、  ２１，２３，２４，２７，２８  第２の鉄心（第１の部分）、  ２２，２２Ａ，２２Ｂ，２３，２５，２６，２９  第２の鉄心（第２の部分）、  ２３Ａ  鉄心部（第１の部分）、  ２３Ｂ  （第２の部分）、  ３０，３４  挿入孔（第１の挿入孔）、  ３１  側壁、  ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｉ  側壁部、  ３１ｅ，３１ｆ，３１ｇ，３１ｈ  開口部、  ３２  ティース先端部、  ３３  内周壁、  ３５  仕切り壁、  ３６  カシメ部、  ４０  挿入孔（第２の挿入孔）、  ４１  内周壁、  ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｉ  内周壁部、  ４１ｅ，４１ｆ，４１ｇ，４１ｈ  開口部、  ４２  外周壁、  ４３  側端、  ４５  仕切り壁、  ４６  カシメ部、  ５１  巻き付け部、  ５２  第１のフランジ部、  ５３  第２のフランジ部、  ６１，６２  電磁鋼板、  １００  固定子、  ２００  回転子、  ２０１  回転子鉄心、  ２０２  永久磁石、  ３００  電動機、  ５００  圧縮機、  ６００  冷凍空調装置。
【図１】
2017208290.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】
2017208290.tif 000013
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年5月2日(2018.5.2)
【手続補正１】
【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】
軸線を中心とする周方向に延在し、第１の挿入孔を有するヨークと、前記ヨークから前記軸線に向かう方向に延在し、第２の挿入孔を有するティースとを有する第１の鉄心と、
前記第１の挿入孔内に配置された第１の部分と、前記第２の挿入孔内に配置された第２の部分とを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心と
を備える固定子。
【請求項２】
前記第１の挿入孔は、前記軸線に直交する面内において、前記周方向の長さが前記周方向に直交する方向の長さよりも短く、
前記第２の挿入孔は、前記軸線に直交する面内において、前記周方向の長さが前記周方向に直交する方向の長さよりも長い、
請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記ティースは、前記第１の挿入孔に対して前記周方向の両側に、側壁を有する、
請求項１または２に記載の固定子。
【請求項４】
前記側壁は、前記第２の鉄心の前記第１の部分を露出させる第１の開口部を有する、
請求項３に記載の固定子。
【請求項５】
前記第１の開口部は、前記側壁の前記軸線の方向の中央部に形成されている、
請求項４に記載の固定子。
【請求項６】
前記第１の開口部は、前記側壁の前記軸線の方向の両端部に形成されている、
請求項４に記載の固定子。
【請求項７】
前記第１の開口部に配置される絶縁部をさらに備えた、
請求項４から６までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項８】
前記ヨークは、前記第２の挿入孔に対して前記軸線の側に、内周壁を有する、
請求項１から７までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項９】
前記内周壁は、前記第２の鉄心の前記第２の部分を露出させる第２の開口部を有する、
請求項８に記載の固定子。
【請求項１０】
前記第２の開口部は、前記内周壁の前記軸線の方向の中央部に形成されている、
請求項９に記載の固定子。
【請求項１１】
前記第２の開口部は、前記内周壁の前記軸線の方向の両端部に形成されている、
請求項９に記載の固定子。
【請求項１２】
前記第２の開口部に配置される絶縁部をさらに備えた、
請求項９から１１までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１３】
前記ヨークは、前記第２の挿入孔を挟んで前記内周壁と反対側に、前記内周壁よりも厚い外周壁を有する、
請求項９から１２までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１４】
前記第１の鉄心は、前記第１の挿入孔と前記第２の挿入孔との間に、仕切り壁を有する、
請求項１から１３までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１５】
前記第１の挿入孔は、周方向に複数の部分に分割されており、
前記第１の鉄心は、前記第１の挿入孔の前記複数の部分を互いに隔てる分離壁を有する、
請求項１４に記載の固定子。
【請求項１６】
前記第２の挿入孔が、前記軸線に直交する面内において、四角形の四隅を面取りし、または湾曲させた形状を有する、
請求項１から１５までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１７】
前記第１の挿入孔と前記第２の挿入孔とは、連続して形成されている、
請求項１から１３までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項１８】
前記第２の鉄心の前記第１の部分と前記第２の部分とは、一体に構成されている
請求項１７に記載の固定子。
【請求項１９】
前記第２の鉄心の前記第１の部分は、前記第１の挿入孔から前記第２の挿入孔内に延在し、
前記第２の鉄心の前記第２の部分は、前記第２の挿入孔内において、前記第２の鉄心の前記第１の部分に周方向に隣接するように配置されている、
請求項１７に記載の固定子。
【請求項２０】
前記第２の鉄心の前記第１の部分と前記第２の部分とは、互いに別体である
請求項１から１９までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項２１】
前記第２の鉄心の前記第１の部分と前記第２の部分とは、互いに異なる材料で構成されている
請求項２０に記載の固定子。
【請求項２２】
前記第１の鉄心は、複数の電磁鋼板が積層された積層体で構成されている、
請求項１から２１までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項２３】
前記ティースおよび前記ヨークは、いずれもカシメ部を有し、
前記ティースの前記カシメ部および前記ヨークの前記カシメ部によって、前記複数の電磁鋼板が互いに固定されている、
請求項２２に記載の固定子。
【請求項２４】
前記第２の鉄心は、複数の薄帯が積層された積層体で構成され、
前記複数の薄帯のそれぞれの厚さは、０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍである、
請求項１から２３までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項２５】
前記複数の薄帯の間に接着剤が介在している、
請求項２４に記載の固定子。
【請求項２６】
前記第２の鉄心は、粉体の成形体で構成されている、
請求項１から２３までの何れか１項に記載の固定子。
【請求項２７】
前記複数の薄帯は、アモルファス金属の薄帯であり、
前記第２の鉄心は、前記複数の薄帯の前記積層体を焼鈍したものである、
請求項２４または２５に記載の固定子。
【請求項２８】
固定子と、前記固定子の内側に設けられた回転子とを備えた電動機であって、
前記固定子は、
軸線を中心とする周方向に延在し、第１の挿入孔を有するヨークと、前記ヨークから前記軸線に向かう方向に延在し、第２の挿入孔を有するティースとを有する第１の鉄心と、
前記第１の挿入孔内に配置された第１の部分と、前記第２の挿入孔内に配置された第２の部分とを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心と
を備える、
電動機。
【請求項２９】
前記固定子が内側に嵌合する円筒状のフレームをさらに備える、
請求項２８に記載の電動機。
【請求項３０】
電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮要素とを備え、
前記電動機は、固定子と、前記固定子の内側に設けられた回転子とを備え
前記固定子は、
軸線を中心とする周方向に延在し、第１の挿入孔を有するヨークと、前記ヨークから前記軸線に向かう方向に延在し、第２の挿入孔を有するティースとを有する第１の鉄心と、
前記第１の挿入孔内に配置された第１の部分と、前記第２の挿入孔内に配置された第２の部分とを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心と
を備える、
圧縮機。
【請求項３１】
圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を備え、
前記圧縮機は、電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮要素とを備え、
前記電動機は、固定子と、前記固定子の内側に設けられた回転子とを備え
前記固定子は、
軸線を中心とする周方向に延在し、第１の挿入孔を有するヨークと、前記ヨークから前記軸線に向かう方向に延在し、第２の挿入孔を有するティースとを有する第１の鉄心と、
前記第１の挿入孔内に配置された第１の部分と、前記第２の挿入孔内に配置された第２の部分とを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心と
を備える、
冷凍空調装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の固定子は、軸線を中心とする周方向に延在し、第１の挿入孔を有するヨークと、ヨークから軸線に向かう方向に延在し、第２の挿入孔を有するティースとを有する第１の鉄心と、第１の挿入孔内に配置された第１の部分と、第２の挿入孔内に配置された第２の部分とを有し、アモルファス金属またはナノ結晶金属で構成された第２の鉄心とを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2017208290.tif 000020
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2017208290.tif 000021
【国際調査報告】
2017208290.tif 000022
2017208290.tif 000023
2017208290.tif 000024
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