(57)【要約】【課題】ケーシングの剛性を向上させ、圧縮機の騒音を抑制することが可能な圧縮機を提供する。【解決手段】圧縮機１は、本体ケーシング２と、電動機３とを備えている、電動機３は、ステータ８と、ロータ９とを有している。ステータ８は、環状のヨーク部４０と、複数のティース３７とを有する。ティース３７は、ヨーク部４０の内周面から内向きに延びる。ロータ９は、ステータ８に対して回転可能に配置されている。本体ケーシング２とステータ８の外周面との間は、所定の隙間が設けられた状態で溶接されている。ステータ８における平面視において、ティース３７の本数以上の複数の溶接ポイント７が、ヨーク部４０の外周面に設けられている。【選択図】図３
2011102543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケーシング（２）と、
環状のヨーク部（４０）と、前記ヨーク部（４０）の内周面から内向きに延びる複数のティース（３７）とを有するステータ（８）、および前記ステータ（８）に対して回転可能に配置されたロータ（９）を有する電動機（３）と、
を備えており、
前記本体ケーシング（２）と前記ステータ（８）の外周面との間は、所定の隙間が設けられた状態で溶接されている圧縮機（１）において、
前記ステータ（８）における平面視において、前記ティース（３７）の本数以上の複数の溶接ポイント（７）が前記ヨーク部（４０）の外周面に設けられている、
圧縮機（１）。
【請求項２】
前記溶接ポイント（７）は、前記ステータ（８）における平面視において、前記ヨーク部（４０）の外周面に略等ピッチに配置されている、
請求項１に記載の圧縮機（１）。
【請求項３】
前記溶接ポイント（７）は、前記ステータ（８）における平面視において、隣接する２本の前記ティース（３７）の間に少なくとも１つ設けられている、
請求項１または２に記載の圧縮機（１）。
【請求項４】
前記溶接ポイント（７）は、隣接する２つの前記溶接ポイント（７）が互いに異なる高さになるように、それぞれ複数個設けられている、
請求項１から３のいずれかに記載の圧縮機（１）。
【請求項５】
前記ステータ（８）は、複数の鋼鈑を積層し、隣接する２つの前記溶接ポイント（７）の間でかしめることにより製造されている、
請求項１から４のいずれかに記載の圧縮機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機のステータが本体ケーシングに溶接によって固定された圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮機に用いる電動機のステータ（固定子）に関して、ケーシング胴部のパイプへの取付方法は焼嵌めが行なわれている。焼嵌めの保持力は、モータの回転トルク及び落下時の衝撃荷重に対して、十分な保持力をもつように焼嵌め代を決定している。
【０００３】
一方で、ステータの本体部分であるステータコアは、圧縮応力下では鉄損が増大する性質を持っており、焼嵌め時の圧縮応力による損失増大により、モータ効率が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、外部からの圧縮応力がステータに影響しないように、ステータの環状のヨーク部の外周面とケーシング胴部のパイプを複数の溶接箇所でタッグ（ＴＡＧ）溶接などで等間隔に３点程度の点状の溶接された構造がある。
【０００５】
例えば、特許文献１（特許第３９６０３４７号公報）、および特許文献２（特許第４２４１８４９号公報）には、ステータの環状のヨーク部、および圧縮機構などのメカ部分が、それぞれケーシング胴部のパイプに３点程度の溶接箇所で溶接されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ステータとケーシング胴部のパイプとを従来のような溶接箇所で点状の溶接を行う場合、焼嵌めの場合と比較して、ケーシング胴部のパイプは、ステータとの間の固定状態が弱くなるので、パイプの剛性が低くなる傾向にあり、これによって圧縮機の騒音を抑制することが困難になるおそれがある。
【０００７】
とくに、現在空調用に主に用いられるフロン冷媒Ｒ４１０Ａ等を使用する圧縮機の場合には、二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒と比較して設計圧力が低いため、用いられるケーシング材の厚みが薄くなっており、ケーシング胴部のパイプ自体の剛性が低い。そのため、ケーシング胴部のパイプの変形による高周波数域での振動モードの発生が起こりやすくなっている。また、溶接時に加わる応力によるステータの変形により、ステータとロータとの間の隙間、すなわちエアギャップを形成するティース内周面が不均一に変形し、エアギャップに偏りが発生するおそれがある。
【０００８】
本発明の課題は、ケーシングの剛性を向上させ、圧縮機の騒音を抑制することが可能な圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明の圧縮機は、本体ケーシングと、電動機とを備えており、電動機は、ステータと、ロータとを有している。ステータは、環状のヨーク部と、複数のティースとを有する。ティースは、ヨーク部の内周面から内向きに延びる。ロータは、ステータに対して回転可能に配置されている。本体ケーシングとステータの外周面との間は、所定の隙間が設けられた状態で溶接されている。ステータにおける平面視において、ティースの本数以上の複数の溶接ポイントが、ヨーク部の外周面に設けられている。
【００１０】
ここでは、ステータにおける平面視において、ティースの本数以上の複数の溶接ポイントが、ヨーク部の外周面に設けられているので、溶接によって本体ケーシングの拘束力を高めて、振動、騒音を抑制することが可能である。
【００１１】
第２発明の圧縮機は、第１発明の圧縮機であって、溶接ポイントは、ステータにおける平面視において、ヨーク部の外周面に略等ピッチに配置されている。
【００１２】
ここでは、溶接ポイントが、ステータにおける平面視において、ヨーク部の外周面に略等ピッチに配置されているので、溶接によって本体ケーシングの拘束力を全周にわたって均等に高めることが可能となり、振動、騒音をより効果的に抑制することが可能である。
【００１３】
第３発明の圧縮機は、第１発明または第２発明の圧縮機であって、溶接ポイントは、ステータにおける平面視において、隣接する２本のティースの間に少なくとも１つ設けられている。
【００１４】
ここでは、溶接ポイントが、ステータにおける平面視において、隣接する２本のティースの間に少なくとも１つ設けられているので、溶接による引張り応力がティースの内周面のロータとの隙間であるエアギャップ隙間に影響を与えない。
【００１５】
第４発明の圧縮機は、第１発明から第３発明のいずれかの圧縮機であって、溶接ポイントは、隣接する２つの溶接ポイントが互いに異なる高さになるように、それぞれ複数個設けられている。
【００１６】
ここでは、溶接ポイントが、隣接する２つの溶接ポイントが互いに異なる高さになるように、それぞれ複数個設けられているので、溶接によって本体ケーシングの拘束力を高さ方向にわたって高めることが可能となり、振動、騒音をより効果的に抑制することが可能である。
【００１７】
第５発明の圧縮機は、第１発明から第４発明のいずれかの圧縮機であって、ステータは、複数の鋼鈑を積層し、隣接する２つの溶接ポイントの間でかしめることにより製造されている。
【００１８】
ここでは、ステータが、複数の鋼鈑を積層し、隣接する２つの溶接ポイントの間でかしめることにより製造されているので、溶接による引張り応力がティースの内周面に伝えにくくすることが可能である。また、ステータの高周波領域における振動を抑制することが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
第１発明によれば、溶接によって本体ケーシングの拘束力を高めて、振動、騒音を抑制することができる。
【００２０】
第２発明によれば、溶接によって本体ケーシングの拘束力を全周にわたって均等に高めることができ、それにより、振動、騒音をより効果的に抑制することができる。
【００２１】
第３発明によれば、溶接による引張り応力がティースの内周面のロータとの隙間であるエアギャップ隙間に影響を与えない。
【００２２】
第４発明によれば、溶接によって本体ケーシングの拘束力を高さ方向にわたって高めることができ、それにより、振動、騒音をより効果的に抑制することができる。
【００２３】
第５発明によれば、溶接による引張り応力がティースの内周面に伝えにくくすることができる。また、ステータの高周波領域における振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の圧縮機の実施形態に係わる密閉型圧縮機の縦断面図。
【図２】図１の密閉型圧縮機のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】図１のステータおよび溶接ポイントを示す平面図。
【図４】図１の圧縮機構の内部を示す水平断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
つぎに本発明の圧縮機の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２６】
〔実施形態〕
図１〜２示される密閉型圧縮機１は、空気調和機の冷媒を圧縮するために用いられるものであり、ケーシング２と、電動機３と、圧縮機構４と、アキュームレータ５と、シャフト６とを備えている。電動機３、圧縮機構４およびシャフト６は、ケーシング２の内部に収納されている。
【００２７】
密閉された筒状のケーシング２は、筒状部１０と、筒状部１０の上下の開口端を閉じる一対の鏡板１１、１２とを有している。ケーシング２の筒状部１０は、後述する電動機３のステータ８およびロータ９を収納している。なお、筒状のケーシング２において、筒状部１０と上下の開口端を閉じる鏡板１１，１２のどちらかとは、一体であってもよい（すなわち、筒状部と上側鏡板とが一体であるか、筒状部と下側鏡板とが一体であって、ケーシング２が二部品で構成されてもよい）。
【００２８】
＜電動機３の構成＞
電動機３は、環状のステータ８（固定子）と、ステータ８の内部空間８ａに回転自在に配置されたロータ９（回転子）と、複数のコイル３８と、複数の磁石３５とを備えている。たとえば、電動機３はステータ８にインシュレータ５０ａ、５０ｂを介してコイル３８を設けた集中巻方式の電動機である。
【００２９】
ロータ９は、シャフト６に連結され、シャフト６とともに回転することが可能であり、ステータ８に対して回転可能に配置されている。
【００３０】
図１〜２に示されるように、磁石３５は、ロータ９の軸方向に延びる複数（例えば６箇所）のスロット９ａに挿入されており、コイル３８から発生する磁界に対向するように配置されている。
【００３１】
＜ステータの説明＞
図１〜３に示されるステータ８は、環状のヨーク部４０と、ヨーク部４０の内周面から内向きに延びる複数（例えば９本）のティース３７とを有している。複数のコイル３８は、ステータ８のヨーク部４０から内向きに伸びる複数（例えば９本）のティース３７に巻かれて固定されている。複数のコイル３８に通電されることにより磁界が発生する。
【００３２】
ステータ８は、複数の鋼鈑を積層した状態でかしめることによりヨーク部４０とティース３７とが一体になるように製造されている。図３に示されるステータ８では、各ティース３７の根元（背部）付近にかしめ部４２が形成されている。
【００３３】
ケーシング２とステータ８の外周面との間は、所定の隙間が設けられた状態（いわゆる隙間嵌めの状態）で溶接されている。
【００３４】
図３に示されるステータ８における平面視において、ティース３７の本数（図３では９本）以上の複数の溶接ポイント７（図３では９箇所）がヨーク部４０の外周面に設けられている。すなわち、本実施形態の電動機３は、図２〜３に示されるように、磁石３５が６個、ティース３７が９本ある、いわゆる６極９スロットの電動機であり、ティース３７の本数が９本あることに対応して９点の溶接ポイント７を設けている。これにより、ケーシング２の拘束力を高めて、振動、騒音を抑制することが可能である。
【００３５】
また、溶接ポイント７は、図３におけるステータ８における平面視において、ヨーク部４０の外周面に略等ピッチ（略等間隔に４０度ごと）に配置されている。
【００３６】
さらに、図１〜３における溶接ポイント７は、ステータ８における平面視において、隣接する２本のティース３７の間に同じ高さに１個ずつ設けられている。
【００３７】
しかも、溶接ポイント７は、隣接する２つの溶接ポイント７が互いに異なる高さになるように、それぞれ複数個設けられている。
【００３８】
すなわち、図１に示される溶接ポイント７は、隣接する２本のティース３７の間にそれぞれ上下２段設けられている。なお、溶接ポイント７は、３段以上設けてもよい。たとえば、溶接ポイントが３段の場合は、そのうちの１段をステータの高さ中央に溶接ポイントを設け、残り２段はステータ高さ中央に対して、対称の高さ位置に設ける。
【００３９】
ここで、溶接ポイント７を異なる高さに複数個配置する場合、例えば、近隣の溶接ポイント７と三角形をなすように上下に隣接する溶接ポイント７を互いにずらして千鳥状に配置にしてもよい。
【００４０】
ステータ８は、複数の鋼鈑を積層し、隣接する２つの溶接ポイント７の間でかしめることにより製造されている。このように、ティース３７の背部にかしめ部４２を設けることにより、溶接による引張り応力がティース３７の内周面に伝えにくくすることが可能である。
【００４１】
＜圧縮機構４の構成＞
圧縮機構４は、図１および図４に示されるように、ブレード２２を有する揺動ピストン２１と、ブレード２２を揺動可能に支持するブッシュ２３と、シリンダ２７とを有している。シリンダ２７は、揺動ピストン２１を収納するシリンダ室２４、およびブッシュ２３が回転自在に挿入されたブッシュ孔２５を有している。
【００４２】
揺動ピストン２１は、電動機３の回転駆動力を受けてシャフト６の偏心部６ａが偏心して回転することによって、シリンダ室２４の内部で揺動し、これによって、吸入管２８から吸入された冷媒をシリンダ室２４内部で圧縮する。圧縮された冷媒は、ケーシング２の内部を通って上昇し、吐出管２９から吐出される。
【００４３】
シリンダ２７は、下部ブロック２７ａと、上部ブロック２７ｂとを有している。シリンダ２７は、マウンティングプレート３０にネジ止めされている。マウンティングプレート３０は、マウンティングプレート接合部３１によってケーシング２の筒状部１０に固定されている。マウンティングプレート接合部３１は、スポット溶接により形成されている。
【００４４】
＜特徴＞
（１）
本実施形態の密閉型圧縮機１では、図３に示されるステータ８における平面視において、ティース３７の本数（図３では９本）以上の複数の溶接ポイント７（図３では９箇所）がヨーク部４０の外周面に設けられているので、溶接によってケーシング２の拘束力を高めて、振動、騒音を抑制することが可能である。
【００４５】
とくにフロン冷媒（Ｒ４１０Ａなど）対応の薄肉のケーシング２は振動が発生しやすいが、９点の溶接ポイント７を設けることにより、ケーシングの剛性を向上させ、振動、騒音の抑制を達成することが可能である。
【００４６】
（２）
すなわち、本実施形態では、ティース３７の個数（９個）と同数以上の９個の溶接ポイント７で隣接する２本のティース３７の間でステータ８とケーシング２の胴部の筒状部１０との間の溶接を行なうことにより、周方向に略等ピッチに９個のステータ８−筒状部１０間の接合部を有している。これらの接合部により筒状部１０はステータ８に拘束されるため、筒状部１０の変形による高周波数域での振動モードの発生を抑制することが可能であり、低騒音の圧縮機を実現することが可能である。
【００４７】
また、これらの接合部によりステータ８を構成する積層された鋼板も筒状部１０に拘束されるため、各鋼板（およびステータ８全体）の変形による高周波数域での振動モードの発生を抑制することも可能である。
【００４８】
（３）
また、本実施形態の密閉型圧縮機１では、溶接ポイント７がステータ８における平面視においてヨーク部４０の外周面に略等ピッチ（略等間隔に４０度ごと）に配置されているので、溶接によってケーシング２の拘束力を全周にわたって均等に高めることが可能であり、振動、騒音をより効果的に抑制することが可能である。
【００４９】
（４）
さらに、本実施形態の密閉型圧縮機１では、図１〜３における溶接ポイント７は、ステータ８における平面視において、隣接する２本のティース３７の間に同じ高さに１個ずつ設けられているので、溶接による引張り応力がティース３７の内周面のロータ９との隙間であるエアギャップ隙間４４に影響を与えない。
【００５０】
（５）
さらに、本実施形態の密閉型圧縮機１では、溶接ポイント７は、隣接する２つの溶接ポイント７が互いに異なる高さになるように、それぞれ複数個設けられているので、溶接によってケーシング２の拘束力を高さ方向（シャフト６の軸方向）にわたって高めることが可能であり、振動、騒音をより効果的に抑制することが可能である。
【００５１】
（６）
さらに、本実施形態の密閉型圧縮機１では、ステータ８は、複数の鋼鈑を積層し、隣接する２つの溶接ポイント７の間でかしめることにより製造されているので、溶接による引張り応力がティース３７の内周面に伝えにくくすることが可能である。また、ステータ８の高周波領域における振動を抑制することが可能である。
【００５２】
また、ティース３７背部にかしめ部４２を設け、ティース３７間に溶接を行なうことで、ステータ８の上下方向の剛性の弱い部分を溶接固定により補うことができる。これにより、ステータ８の上下方向の剛性が弱い部分に発生する高周波数域でのステータ８の変形モードの発生を抑制することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、電動機のステータが本体ケーシングに溶接によって固定された圧縮機に種々適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  密閉型圧縮機
２  ケーシング
３  電動機
６  シャフト
７  溶接ポイント
８  ステータ
９  ロータ
３５  磁石
３７  ティース
３８  コイル
４０  ヨーク
４２  かしめ部
４３  溝
５０ａ、５０ｂ  インシュレータ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５５】
【特許文献１】特許第３９６０３４７号公報
【特許文献２】特許第４２４１８４９号公報
【図１】
2011102543.tif 000003
【図２】
2011102543.tif 000004
【図３】
2011102543.tif 000005
【図４】
2011102543.tif 000006