(57)【要約】【課題】効率、騒音のバラツキを抑制した圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】積層鋼板１５１からなるコア１５２に巻線１５３を巻回してなる固定子１０３と永久磁石１５６を内蔵した回転子１０２からなる電動要素１０４と、電動要素１０４によって駆動される圧縮要素１０５を備え、圧縮要素１０５は、回転子１０２を固定したクランクシャフト１２０と、固定子１０３を固定する脚部１２６およびクランクシャフト１２０を軸支する軸受け部１２５を形成したシリンダーブロック１２３を有し、固定子１０３のコア１５２の脚部１２６との対応部位に高さ方法に切り欠いた切欠き部１５４を設けたもので、ボルトでコアを締め付けたときのコア１５２の高さ方向の変形を小さく抑えることができ、回転子１０２と固定子１０３との隙間を均一に保つことが容易になる。【選択図】図１
2006161704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層鋼板からなるコアに巻線を巻回してなる固定子と永久磁石を内蔵した回転子からなる電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を備え、前記圧縮要素は、前記回転子を固定したクランクシャフトと、前記固定子を固定する脚部および前記クランクシャフトを軸支する軸受け部を形成したシリンダーブロックとを有し、前記コアの前記脚部との対応部位に、高さ方法に切り欠いた切欠き部を設けた圧縮機。
【請求項２】
コアの形状は略方形をなし、その４隅に切欠き部を設けた請求項１記載の圧縮機。
【請求項３】
コアを構成する各鋼板に絡ませ機構を設けた請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
コアを構成する各鋼板の側面を溶接固定した請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項５】
回転子に内蔵される永久磁石を希土類材で構成した請求項１から４に記載の圧縮機。
【請求項６】
Ｒ６００ａ冷媒を使用した請求項１から５に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は家庭用冷蔵庫等の冷凍サイクルに使用される圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の圧縮機は、密閉容器内に固定子および回転子からなる電動要素と電動要素によって駆動される圧縮要素とを収納したものであり、近年、省エネルギーの観点から高効率化と、エコロジーの観点から高信頼性、長寿命化と、さらに省スペースの観点から小型化が求められている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の圧縮機について説明する。
【０００４】
図５は、特許文献１に記載された従来例の圧縮機の断面図である。
【０００５】
図５において、密閉容器１内に冷凍機油２が貯留されており、電動要素３と圧縮要素６はともに密閉容器１内に収納されている。電動要素３は、永久磁石（図示せず）を内蔵する回転子４と集中巻の固定子５よりなる。圧縮要素６は電動要素３の上方に構築され、電動要素３によって駆動されている。
【０００６】
クランクシャフト７は、回転子４を嵌合係止した主軸部８および主軸部８に対して偏芯して形成された偏芯部９を有する。シリンダーブロック１０は、略円筒形の圧縮室１１を有するとともに、主軸部８を軸支する軸受け部１２を有し、電動要素３の上方に形成されている。ピストン１３は圧縮室１１に嵌入され、偏芯部９と連結手段１４によって連結されている。
【０００７】
固定子５は、珪素鋼板を積層してなるコア１５に巻線１６を巻回した集中巻タイプの電動要素３を形成し、コア１５を介してボルト１７によりシリンダーブロック１０の脚部１８に回転子４と一定の隙間を設けて固定されている。回転子４は、珪素鋼板を積層してなり、永久磁石（図示せず）を内蔵しており、クランクシャフト７の主軸部８の下方に固定されている。
【０００８】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作を説明する。
【０００９】
集中巻の固定子５に通電がなされると、回転子４が回転し、クランクシャフト７を回転させる。クランクシャフト７の主軸部８は、軸受け部１２の内周面と摺動しながら回転し、クランクシャフト７の偏芯部９の偏芯運動が連結手段１４を介してピストン１３を駆動させることでピストン１３は、圧縮室１１内を往復運動し、冷媒ガス（図示せず）を連続して圧縮する。
【特許文献１】特開２００３−１５８８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上記従来の構成では、ボルト１７で脚部１８へ締め付けた時に、ボルト１７の締め付けトルクにばらつきが有るとコア１５が高さ方向にいびつに変形し、回転子４と固定子５との隙間が不均一になり効率及び騒音のばらつきが発生するといった課題を有していた。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、効率、騒音のバラツキを抑制した圧縮機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】
【００１２】
上記課題を解決する為に、本発明の圧縮機は、電動要素の固定子を構成する積層鋼板のコアにおいて、シリンダーブロックの脚部との対応部に高さ方向に切り欠いた切欠き部を設けたもので、ボルトでコアを締め付けたときのコアの高さ方向の変形を小さく抑えるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の圧縮機は、ボルトでコアを締め付けたときのコアの高さ方向の変形を小さく抑えることができ、回転子と固定子との隙間を均一に保つことが容易になり、効率、騒音のばらつきを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の請求項１に記載の発明は、積層鋼板からなるコアに巻線を巻回してなる固定子と永久磁石を内蔵した回転子からなる電動要素と、前記電動要素によって駆動される圧縮要素を備え、前記圧縮要素は、前記回転子を固定したクランクシャフトと、前記固定子を固定する脚部および前記クランクシャフトを軸支する軸受け部を形成したシリンダーブロックとを有し、前記コアの前記脚部との対応部位に、高さ方向に切り欠いた切欠き部を設けたもので、ボルトでコアを締め付けたときのコアの高さ方向の変形を小さく抑えることができ、回転子と固定子との隙間を均一に保つことが容易になり、効率、騒音のばらつきが少ない圧縮機を提供することができる。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、コアの形状は略方形をなし、その４隅に切欠き部を設けたもので、固定子の４隅は磁束密度が低いため、切欠き部を設けることによって生ずる鉄損の増加による効率低下が殆ど無くさらに高い効率を備えた圧縮機を提供することができる。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２の発明において、コアを構成する各鋼板に絡ませ機構を設けたもので、鋼板同士の固着力が増し、固定子の強度を向上させることができ、輸送及び起動停止時におけるコアのずれを防ぎ、更に高い信頼性を備えた圧縮機を提供することができる。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１または２の発明において、コアを構成する各鋼板の側面を溶接固定したもので、さらに鋼板同士の固着力が増し、固定子の強度をさらに向上させるため、輸送及び起動停止時におけるコアのずれを防ぎ、更に高い信頼性を備えた圧縮機を提供することができる。
【００１８】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１から４の発明において、回転子に内蔵される永久磁石を希土類材で構成したもので、磁束密度の向上に伴いモータトルクが向上し、コアの厚みを更に小さくすることができ、より効率、騒音のばらつきが少ない圧縮機を提供することができる。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１から５の発明において、Ｒ６００ａ冷媒を使用したもので、圧縮時の必要トルクが小さいためコアの厚みを更に小さくすることができ、より効率、騒音のばらつきが少ない圧縮機を提供することができる。
【００２０】
以下、本発明による圧縮機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による圧縮機の断面図、図２は同実施の形態におけるシリンダーブロックと固定子との組立斜視図、図３は同実施の形態における固定子のコアの平面図、図４は同実施の形態における絡ませ機構のA―A’断面図である。
【００２２】
図１から図４において、密閉容器１０１内には回転子１０２と固定子１０３よりなる電動要素１０４と、電動要素１０４の上方に構築されこの電動要素１０４によって駆動される圧縮要素１０５をスプリング１０６で支持されて収納するとともに、底部には潤滑油１０７が貯留されている。密閉容器１０１に固定したターミナル１０８は電気（図示せず）を連絡するものでリード線１０９を通して電動要素１０４に電気を供給する。圧縮機の冷媒はＲ６００ａが使用されている。
【００２３】
次に、圧縮要素１０５の詳細を以下に説明する。
【００２４】
クランクシャフト１２０は回転子１０２を圧入固定した主軸部１２１および主軸部１２１に対して偏芯して形成された偏芯部１２２を有する。シリンダーブロック１２３は略円筒形の圧縮室１２４を有するとともに主軸部１２１を軸支する軸受け部１２５を有し、電動要素１０４の上方に形成されている。固定子１０３は回転子１０２と均一の隙間を保つように、シリンダーブロック１２３の脚部１２６にボルト１２７で取り付け固定されている。ピストン１２８は圧縮室１２４に勘入され、偏芯部１２２と連結手段１２９によって連結されている。
【００２５】
次に電動要素１０４の詳細を以下に説明する。
【００２６】
固定子１０３は、鋼板１５１同士を固定する絡ませ機構２００を設けた略方形の鋼板１５１を積層して形成されるコア１５２に、巻線１５３を巻回して形成され、突極集中巻きの固定子１０３を形成している。また、コア１５２の側面は溶接で固定され、その４隅には高さ方向に切り欠いた切欠き部１５４が設けられており、この切欠き部１５４にシリンダーブロック１２３の脚部１２６が配置され、ボルト１２７で固定子５をシリンダーブロック１２３へ取り付け固定している。回転子１０２は鋼板１５５を積層した内部に希土類材の永久磁石１５６が内挿されて構成されている。
【００２７】
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２８】
ターミナル１０８に電気が供給されるとリード線１０９を介して突極集中巻の固定子１０３に通電され、それによって発生する磁界により回転子１０２が任意の回転数で回転する。回転子１０２は、クランクシャフト１２０を回転させ偏芯部１２２の偏芯運動が連結手段１２９を介してピストン１２８を駆動することでピストン１２８は圧縮室１２４内を往復運動し、冷媒を連続して圧縮する。
【００２９】
ここで、固定子１０３は回転子１０２と均一の隙間を保つように、シリンダーブロック１２３の脚部１２６にコア１５２をボルト１２７で固定しているが、切欠き部１５４の高さ方向分だけボルト１２７で締め付ける鋼板１５１の枚数が少なくなり、ボルト１２７の締め付けトルクにむらが有ってもコアの高さ方向の変形を小さく抑えることができる。
【００３０】
その結果、回転子と固定子との隙間をより均一に保つことができ、効率、騒音のばらつきを小さく抑えることができる。
【００３１】
また、固定子１０３のコア１５２の形状を略方形にしているが、磁束密度はコア１５２の内周部から放心円状に分布することから、４隅では極端に磁束密度は小さくなる。そして切欠き部１５４は磁束密度の小さい４隅に設けてあることで、磁束密度の低下は殆ど発生せず、鉄損の影響が殆どなくなり電動要素１０４のモータ効率低下はほとんど無い。
【００３２】
また、コア１５２を構成する各鋼板１５１に絡ませ機構２００を設けたことで、積層された鋼板１５１同士の強度が強くなり、コア１５２の強度が向上する。これにより、固定子１０３のコア１５２の、特にボルト１２７で固定されていない無固定積層鋼板領域２０１の強度が大きく向上し、輸送時及び起動停止時の衝撃によるコア１５２の変形を防止できる。
【００３３】
そして、コア１５２を構成する各鋼板１５１の側面を溶接２０２により固定することでさらにコア１５２の強度が向上し、コア１５２の変形防止をさらに高めることができる。
【００３４】
尚、コア１５２の固定方法として、絡ませ機構２００と溶接２０２を併用したがどちらか一方でも良い。
【００３５】
また、回転子１０２に内蔵される永久磁石１５６を希土類材で構成しているが、希土類の磁石を用いると回転子１０２の磁束密度が上昇しモータトルクが大きく上がため、一般的にコア１５２の厚みを薄くすることで必要モータトルクを得るが、その結果、さらにボルト１２７で締め付ける鋼板１５１の枚数が少なくなり、ボルト１２７の締め付けトルクのむらによるコア１５２の高さ方向の変形を小さく抑えることができる。
【００３６】
また、Ｒ６００ａ冷媒を使用することで、凝縮圧力が低下し、それに伴い圧縮時の必要トルクが低下する。一般的にコア１５２の厚みを薄くすることでモータトルクを下げることができるが、その結果、さらにボルト１２７で締め付ける鋼板１５１の枚数が少なくなり、ボルト１２７の締め付けトルクのむらによるコアの高さ方向の変形を小さく抑えることができ、より効率、騒音のばらつきが少ない圧縮機を提供することができる。
【００３７】
なお、本実施の形態においては  固定子１０３は、コア１５２に、巻線１５３を巻回した突極集中巻きの電動要素１０４を例示したが、突極集中巻きの電動要素１０４と分布巻きの電動要素を併用する場合にも有効である。
【００３８】
すなわち、突極集中巻きの電動要素１０４では巻線１５３の高さ方向の突出が小さく、シリンダーブロック１２３とコア１５２の隙間を小さくすることで圧縮機の全高を低く抑えることができる。一方、一般的な分布巻きの固定子は巻線の高さ方向の突出が大きく、シリンダーブロック１２３とコアとの隙間を大きく取る必要があり、結果的に脚部１２６の長さが異なったシリンダーブロック１２３が必要となる。
【００３９】
しかしながらシリンダーブロック１２３の加工及び搬送は通常、脚部１２６を基準にして行なっており、複数の脚部長が存在すると加工及び搬送設備の切り替えロスが大きなり、生産性が落ちてしまう。
【００４０】
こういったケースにおいて本実施の形態によるシリンダーブロック１２３の脚部長は、
切欠き部１５４高さ方向分長いので、切欠き部１５４を形成しない分布巻きの固定子を用いればシリンダーブロック１２３の脚部長を兼用でき、生産性の高い圧縮機が得られ、かつ突極集中巻きの電動要素１０４を備えた圧縮機の全高を犠牲にすることもない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、安価で信頼性が高く、効率低下のない全高の低い圧縮機を提供でき、家庭用冷蔵庫を初めとして、除湿機やショーケース、自動販売機、空調機器等の冷凍サイクル用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１による圧縮機の断面図
【図２】同実施の形態によるシリンダーブロックと固定子との組立斜視図
【図３】同実施の形態による固定子のコアの平面図
【図４】同実施の形態による絡ませ機構のA―A’断面図
【図５】従来例の圧縮機の断面図
【符号の説明】
【００４３】
１０２    回転子
１０３    固定子
１０４    電動要素
１０５    圧縮要素
１２０    クランクシャフト
１２３    シリンダーブロック
１２５    軸受け部
１２６    脚部
１５１    鋼板
１５２    コア
１５３    巻線
１５４    切欠き部
１５６    永久磁石
２００    絡ませ機構
２０２    溶接
【図１】
2006161704.tif 000003
【図２】
2006161704.tif 000004
【図３】
2006161704.tif 000005
【図４】
2006161704.tif 000006
【図５】
2006161704.tif 000007