(57)【要約】【課題】ティース及びヨークで発生する渦電流を低減することが目的とされる。【解決手段】電機子１００は、磁心１と巻線１３とを備える。磁心１は、ヨーク１１とティース１２とを備える。ヨーク１１は、所定の方向９１に沿う中心軸９２を中心として巻回される磁性体板１１１を有する。ティース１２は、中心軸９２の周りで周方向９３に沿って環状に、表面１１ａに配置される。ティース１２の各々は、それぞれの位置ごとに定まる軸９４を中心として巻回される磁性体板１２１を有する。軸９４は、所定の方向９１に略平行である。巻線１３は、ティース１２に配置される。【選択図】図１
2008079455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨーク（１１）と、
所定の方向（９１）に沿う中心軸（９２）の周りで周方向（９３）に沿って環状に、前記ヨークの所定の方向（９１）側の表面（１１ａ）に配置されるティース（１２）と
を備え、
前記ヨークは、前記中心軸を中心として巻回される第１の磁性体板（１１１）を有し、
前記ティースの各々は、それぞれの位置ごとに定まる軸（９４）を中心として巻回される第２の磁性体板（１２１）を有し、
前記軸は、前記所定の方向に略平行である、
磁心。
【請求項２】
前記第１の磁性体板（１１１）の前記所定の方向（９１）についての長さ（ｈ１）は、自身が巻回される方向において略同一である、請求項１記載の磁心。
【請求項３】
前記第２の磁性体板（１２１）の前記所定の方向（９１）についての長さ（ｈ２）は、自身が巻回される方向において略同一である、請求項１または請求項２記載の磁心。
【請求項４】
前記ティース（１２）は、前記軸（９４）の位置に配置され前記軸に沿って延びる芯（１２３）を有し、
前記第２の磁性体板（１２１）は、前記芯に巻回される、
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の磁心。
【請求項５】
前記所定の方向から見た前記第２の磁性体板の厚み（ｄ２）は均一である、請求項４記載の磁心。
【請求項６】
前記芯（１２３）は磁性体からなる、請求項４または請求項５記載の磁心。
【請求項７】
前記芯（１２３）の前記所定の方向（９１）側の端部（１２３２）は、前記所定の方向に垂直な面に沿って、当該芯に巻回された前記第２の磁性体板（１２１）に対して突出する、請求項６記載の磁心。
【請求項８】
前記ティース（１２）は、
巻回された前記第２の磁性体板（１２１）の、前記軸（９４）に対して外周側の側面（１２１ｂ）であって前記所定の方向（９１）側の端に設けられる鍔部（１２４）
を更に有し、
前記鍔部は磁性体からなり、前記軸（９４）を中心とする径方向へと前記側面に対して突出する、
請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の磁心。
【請求項９】
前記鍔部（１２４）は、前記軸（９４）の周りで前記第２の磁性体板（１２１）を芯として巻回される第３の磁性体板（１２４１）を有する、請求項８記載の磁心。
【請求項１０】
前記第３の磁性体板と第２の磁性体板（１２１）とは一枚の磁性体板からなる、請求項９記載の磁心。
【請求項１１】
前記ティース（１２）の最大透磁率は、前記ヨーク（１１）の最大透磁率よりも大きい、請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載の磁心。
【請求項１２】
前記ヨーク（１１）の飽和磁束密度は、前記ティース（１２）の飽和磁束密度よりも大きい、請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載の磁心。
【請求項１３】
前記所定の方向（９１）から見た前記第２の磁性体板（１２１）の厚み（ｄ２）は、当該所定の方向から見た前記第１の磁性体板の厚み（ｄ１）よりも小さい、請求項１乃至請求項１２のいずれか一つに記載の磁心。
【請求項１４】
前記第１の磁性体板（１１１）の前記厚み（ｄ１）は０．２ｍｍ以上である、請求項１３記載の磁心。
【請求項１５】
前記第１の磁性体板（１１１）は電磁鋼板である、請求項１４記載の磁心。
【請求項１６】
前記第２の磁性体板（１２１）の前記厚み（ｄ２）は０．２ｍｍ以下である、請求項１１乃至請求項１５のいずれか一つに記載の磁心。
【請求項１７】
前記第２の磁性体板（１２１）の材質には、アモルファス材料またはパーマロイが含まれる、請求項１６記載の磁心。
【請求項１８】
前記第２の磁性体板（１２１）は電磁鋼板である、請求項１６記載の磁心。
【請求項１９】
前記ティース（１２）について、第２の磁性体板（１２１）が前記軸（９４）を中心として巻回された後、当該ティースは焼鈍される、請求項１乃至請求項１８のいずれか一つに記載の磁心。
【請求項２０】
前記ヨーク（１１）について、前記第１の磁性体板（１１１）が前記中心軸（９２）を中心として巻回された後、当該ヨークは焼鈍される、請求項１乃至請求項１９のいずれか一つに記載の磁心。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項２０のいずれか一つに記載の磁心（１）と、
前記ティース（１２）に配置される巻線（１３）と
を備える、電機子。
【請求項２２】
請求項２１に記載の電機子（１００）と、
所定の方向（９１）側から前記電機子に対向して配置される界磁子と
を備える、回転電機。
【請求項２３】
前記界磁子は磁石を有する、請求項２２記載の回転電機。
【請求項２４】
前記界磁子の極数は４である、請求項２３記載の回転電機。
【請求項２５】
請求項２２または請求項２４に記載の回転電機を搭載する、圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁心及び電機子に関し、特にアキシャルギャップ型の回転電機に適用できる。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は、電機子及び界磁子を有する。特にアキシャルギャップ型の回転電機においては、回転軸に垂直な面に沿って拡がるエアギャップを介して、電機子と界磁子とが互いに対向する。
【０００３】
電機子は、ヨークと、当該ヨークに設けられるティースと、当該ティースに巻回される巻線とを有する。界磁子は、電機子で発生する回転磁界によって回転される。
【０００４】
ティース内では、磁束は回転軸に沿って流れる。よって、例えば回転軸に沿う方向へと積層された電磁鋼板がティースとして採用された場合には、磁束は、積層された電磁鋼板の界面を横切る。このため、ティースには渦電流が発生しやすい。
【０００５】
例えば、回転軸に垂直な方向へと積層された電磁鋼板をティースとして採用することで、電磁鋼板の界面を横切る磁束は減少し、以って渦電流が低減される。かかる技術は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００６】
例えば、ティースには圧粉鉄心を採用しても良い。かかる場合にも、ティースで発生する渦電流を低減をすることができる。かかる技術は、例えば特許文献２に開示されている。
【０００７】
その他、本発明に関連する技術が特許文献３に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】国際公開第０３／０４７０７０号パンフレット
【特許文献２】特開２００５−３４８４７２号公報
【特許文献３】特開２００４−７９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１の技術によれば、複雑な形状を有するティースを成形することが困難である。また、特許文献２の技術によれば、機械的強度が低下するおそれがある。
【００１０】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、ティース及びヨークで発生する渦電流を低減することが目的とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の請求項１にかかる磁心は、ヨーク（１１）と、所定の方向（９１）に沿う中心軸（９２）の周りで周方向（９３）に沿って環状に、前記ヨークの所定の方向（９１）側の表面（１１ａ）に配置されるティース（１２）とを備え、前記ヨークは、前記中心軸を中心として巻回される第１の磁性体板（１１１）を有し、前記ティースの各々は、それぞれの位置ごとに定まる軸（９４）を中心として巻回される第２の磁性体板（１２１）を有し、前記軸は、前記所定の方向に略平行である。
【００１２】
この発明の請求項２にかかる磁心は、請求項１記載の磁心であって、前記第１の磁性体板（１１１）の前記所定の方向（９１）についての長さ（ｈ１）は、自身が巻回される方向において略同一である。
【００１３】
この発明の請求項３にかかる磁心は、請求項１または請求項２記載の磁心であって、前記第２の磁性体板（１２１）の前記所定の方向（９１）についての長さ（ｈ２）は、自身が巻回される方向において略同一である。
【００１４】
この発明の請求項４にかかる磁心は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の磁心であって、前記ティース（１２）は、前記軸（９４）の位置に配置され前記軸に沿って延びる芯（１２３）を有し、前記第２の磁性体板（１２１）は、前記芯に巻回される。
【００１５】
この発明の請求項５にかかる磁心は、請求項４記載の磁心であって、前記所定の方向から見た前記第２の磁性体板の厚み（ｄ２）は均一である。
【００１６】
この発明の請求項６にかかる磁心は、請求項４または請求項５記載の磁心であって、前記芯（１２３）は磁性体からなる。
【００１７】
この発明の請求項７にかかる磁心は、請求項６記載の磁心であって、前記芯（１２３）の前記所定の方向（９１）側の端部（１２３２）は、前記所定の方向に垂直な面に沿って、当該芯に巻回された前記第２の磁性体板（１２１）に対して突出する。
【００１８】
この発明の請求項８にかかる磁心は、請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の磁心であって、前記ティース（１２）は、巻回された前記第２の磁性体板（１２１）の、前記軸（９４）に対して外周側の側面（１２１ｂ）であって前記所定の方向（９１）側の端に設けられる鍔部（１２４）を更に有し、前記鍔部は磁性体からなり、前記軸（９４）を中心とする径方向へと前記側面に対して突出する。
【００１９】
この発明の請求項９にかかる磁心は、請求項８記載の磁心であって、前記鍔部（１２４）は、前記軸（９４）の周りで前記第２の磁性体板（１２１）を芯として巻回される第３の磁性体板（１２４１）を有する。
【００２０】
この発明の請求項１０にかかる磁心は、請求項９記載の磁心であって、前記第３の磁性体板と第２の磁性体板（１２１）とは一枚の磁性体板からなる。
【００２１】
この発明の請求項１１にかかる磁心は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載の磁心であって、前記ティース（１２）の最大透磁率は、前記ヨーク（１１）の最大透磁率よりも大きい。
【００２２】
この発明の請求項１２にかかる磁心は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載の磁心であって、前記ヨーク（１１）の飽和磁束密度は、前記ティース（１２）の飽和磁束密度よりも大きい。
【００２３】
この発明の請求項１３にかかる磁心は、請求項１乃至請求項１２のいずれか一つに記載の磁心であって、前記所定の方向（９１）から見た前記第２の磁性体板（１２１）の厚み（ｄ２）は、当該所定の方向から見た前記第１の磁性体板の厚み（ｄ１）よりも小さい。
【００２４】
この発明の請求項１４にかかる磁心は、請求項１３記載の磁心であって、前記第１の磁性体板（１１１）の前記厚み（ｄ１）は０．２ｍｍ以上である。
【００２５】
この発明の請求項１５にかかる磁心は、請求項１４記載の磁心であって、前記第１の磁性体板（１１１）は電磁鋼板である。
【００２６】
この発明の請求項１６にかかる磁心は、請求項１１乃至請求項１５のいずれか一つに記載の磁心であって、前記第２の磁性体板（１２１）の前記厚み（ｄ２）は０．２ｍｍ以下である。
【００２７】
この発明の請求項１７にかかる磁心は、請求項１６記載の磁心であって、前記第２の磁性体板（１２１）の材質には、アモルファス材料またはパーマロイが含まれる。
【００２８】
この発明の請求項１８にかかる磁心は、請求項１６記載の磁心であって、前記第２の磁性体板（１２１）は電磁鋼板である。
【００２９】
この発明の請求項１９にかかる磁心は、請求項１乃至請求項１８のいずれか一つに記載の磁心であって、前記ティース（１２）について、第２の磁性体板（１２１）が前記軸（９４）を中心として巻回された後、当該ティースは焼鈍される。
【００３０】
この発明の請求項２０にかかる磁心は、請求項１乃至請求項１９のいずれか一つに記載の磁心であって、前記ヨーク（１１）について、前記第１の磁性体板（１１１）が前記中心軸（９２）を中心として巻回された後、当該ヨークは焼鈍される。
【００３１】
この発明の請求項２１にかかる電機子は、請求項１乃至請求項２０のいずれか一つに記載の磁心（１）と、前記ティース（１２）に配置される巻線（１３）とを備える。
【００３２】
この発明の請求項２２にかかる回転電機は、請求項２１に記載の電機子（１００）と、所定の方向（９１）側から前記電機子に対向して配置される界磁子とを備える。
【００３３】
この発明の請求項２３にかかる回転電機は、請求項２２記載の回転電機であって、前記界磁子は磁石を有する。
【００３４】
この発明の請求項２４にかかる回転電機は、請求項２３記載の回転電機であって、前記界磁子の極数は４である。
【００３５】
この発明の請求項２５にかかる圧縮機は、請求項２２または請求項２４に記載の回転電機を搭載する。
【発明の効果】
【００３６】
この発明の請求項１にかかる磁心によれば、ティースに巻線を配置して得られる電機子において、磁束は、ヨーク内では周方向に沿って流れ、ティース内では所定の方向に沿って流れる。よって、磁束の多くは、第１の磁性体板の巻回によって形成される中心軸側から渦状に拡がる界面、及び第２の磁性体板の巻回によって形成される軸側から渦状に拡がる界面のいずれをも殆ど横切らない。以って、磁心での渦電流の発生が低減される。
【００３７】
この発明の請求項２にかかる磁心によれば、巻回前の第１の磁性体板の形状として矩形が採用できる。よって、一枚の磁性体板からの当該第１の磁性体板の打ち抜きが容易である。
【００３８】
この発明の請求項３にかかる磁心によれば、巻回前の第２の磁性体板の形状として矩形が採用できる。よって、一枚の磁性体板からの当該第２の磁性体板の打ち抜きが容易である。
【００３９】
この発明の請求項４にかかる磁心によれば、第２の磁性体板の巻回が容易である。しかも、芯の所定の方向に対する断面に、ティースの所定の方向に対する断面についての所望の形状と相似の形状を採用し、かつ均一な厚みを有する第２の磁性体板を採用することで、芯への第２の磁性体板の巻回によって、ティースの断面について当該所望の形状が得られる。
【００４０】
この発明の請求項５にかかる磁心によれば、所定の方向に対する断面について、芯の形状と相似の形状を呈するティースが得られる。よって、芯の断面に、ティースの断面についての所望の形状と相似の形状を採用することで、ティースの断面を当該所望の形状にできる。
【００４１】
この発明の請求項６にかかる磁心によれば、ティースの所定の方向に対する断面について、磁性体からなる部分の面積が増大する。よって、ティースの所定の方向についての磁気抵抗が低減し、以ってティース内を所定の方向に沿って磁束が流れやすい。
【００４２】
この発明の請求項７または請求項８にかかる磁心によれば、ティースに巻線を巻回して得た電機子において、当該電機子の所定の方向側に流れる磁束の多くを巻線に鎖交させることができる。
【００４３】
この発明の請求項９にかかる磁心によれば、鍔部の形成が容易である。
【００４４】
この発明の請求項１０にかかる磁心によれば、一枚の磁性体板を巻回するだけで、鍔部を有するティースを形成することができる。
【００４５】
この発明の請求項１１にかかる磁心によれば、ヨークに比べて磁束密度の変化が大きいティースについて、鉄損を低減することができる。しかも、所定の方向についての磁気抵抗が小さいので、ティース内を当該所定の方向に沿って磁束が流れやすい。
【００４６】
この発明の請求項１２にかかる磁心によれば、ティースに比べて磁束密度が大きくなりやすいヨークにおいて、磁気飽和の発生が防止できる。
【００４７】
この発明の請求項１３にかかる磁心によれば、第１の磁性体板の第２の磁性体板との関係で言えば、第２の磁性体板よりも厚みが大きいので、ヨークの強度が高まる。第２の磁性体板の第１の磁性体板との関係で言えば、第１の磁性体板よりも厚みが小さいので、第２の磁性体板の巻回が容易である。
【００４８】
この発明の請求項１４にかかる磁心によれば、強度の高いヨークを得ることができる。
【００４９】
この発明の請求項１５にかかる磁心によれば、強度を低下させることなく、鉄損を低減することができる。
【００５０】
この発明の請求項１６にかかる磁心によれば、第２の磁性体板を巻回することが容易である。
【００５１】
この発明の請求項１７にかかる磁心によれば、第２の磁性体板の厚みを０．２ｍｍ以下にしやすい。
【００５２】
この発明の請求項１８にかかる磁心によれば、強度を低下させることなく、鉄損を低減することができる。
【００５３】
この発明の請求項１９にかかる磁心によれば、第２の磁性体板の巻回によって生じる残留応力を低減することができ、以って磁気特性の低下を防止することができる。
【００５４】
この発明の請求項２０にかかる磁心によれば、第１の磁性体板の巻回によって生じる残留応力を低減することができ、以って磁気特性の低下を防止することができる。
【００５５】
この発明の請求項２１にかかる電機子によれば、効率良く回転磁界を発生させることができる。
【００５６】
この発明の請求項２２にかかる回転電機によれば、効率良くトルクを発生させることができる。
【００５７】
この発明の請求項２３または請求項２４にかかる回転電機によれば、回転電機の出力を高めることができる。
【００５８】
この発明の請求項２５にかかる圧縮機によれば、冷媒を圧縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
１．電機子の構成について
図１は、本発明の形態にかかる電機子１００を概念的に示す。電機子１００は、磁心１と巻線１３とを備える。なお、図１では、磁心１と巻線１３とが所定の方向９１において分離して示されている。
【００６０】
磁心１は、ヨーク１１とティース１２とを備える。
【００６１】
図２は、ヨーク１１について所定の方向９１に対する断面を概念的に示す。ヨーク１１は、所定の方向９１に沿う中心軸９２を中心として巻回される磁性体板１１１を有し、所定の方向９１側に表面１１ａ（図１）を有する。なお、図２では、磁性体板１１１は中心軸９２近傍には巻回されておらず、ヨーク１１は環状を呈しているが、磁性体板１１１を中心軸９２近傍にも巻回して、ヨーク１１の形状を円盤状にしても良い。
【００６２】
磁性体板１１１の所定の方向９１についての長さｈ１（図１）は、自身が巻回される方向において略同一であることが望ましい。なぜなら、巻回前の磁性体板１１１の形状として矩形が採用でき、以って一枚の磁性体板からの磁性体板１１１の打ち抜きが容易になるからである。
【００６３】
ティース１２は、中心軸９２の周りで周方向９３に沿って環状に、表面１１ａに配置される。
【００６４】
図３は、ティース１２について所定の方向９１に対する断面を概念的に示す。ティース１２の各々は、それぞれの位置ごとに定まる軸９４を中心として巻回される磁性体板１２１を有する。軸９４は、所定の方向９１に略平行である。
【００６５】
磁性体板１２１についても磁性体板１１１と同様に、所定の方向９１についての長さｈ２（図１）は、自身が巻回される方向において略同一であることが望ましい。
【００６６】
磁性体板１１１，１２１はそれぞれ、巻回された後、焼鈍されることが望ましい。なぜなら、磁性体板１１１，１２１の巻回によって生じる残留応力を低減することができ、以って磁気特性の低下を防止することができるからである。
【００６７】
巻回された磁性体板１１１，１２１の緩みを防止するという観点からは、巻回された磁性体板１１１，１２１に例えば接着やモールドを施すことが望ましい。接着性のある被膜で表面が覆われた鋼板を磁性体板１１１，１２１として採用しても良い。さらに磁性体板１２１については、巻回したものをコイルボビンに嵌合したり、巻回したものに巻線１３を直接巻いても良い。
【００６８】
巻線１３は、ティース１２に配置される。図１では、巻線１３の巻回方式として集中巻が採用されている。かかる巻回方式によれば、巻線１３のティース１２への巻回が容易である。しかも、銅損を低減することができる。なお、巻線１３は分布巻や波巻で巻回されても良い。
【００６９】
かかる電機子によれば、磁束は、ヨーク１１内では周方向９３に沿って流れ、ティース１２内では所定の方向９１に沿って流れる。よって、磁束の多くは、磁性体板１１１の巻回によって形成される中心軸９２から渦状に拡がる界面１１１ａ（図２）、及び磁性体板１２１の巻回によって形成される、軸９４から渦状に延びる界面１２１ａ（図３）のいずれをも殆ど横切らない。以って、磁心１での渦電流の発生が低減される。しかも、電機子１００において効率良く回転磁界を発生させることができる。
【００７０】
図４及び図５は、図３とは態様の異なるティース１２について、所定の方向９１に対する断面を概念的に示す。ティース１２は芯１２３を有する。芯１２３は、軸９４の位置に配置され、軸９４に沿って延びる。磁性体板１２１は芯１２３に巻回される。
【００７１】
かかるティース１２によれば、磁性体板１２１の巻回が容易である。特に図５では、芯１２３に溝１２２３が設けられている。磁性体板１２１の芯１２３への巻き始めのおいて、溝１２２３には磁性体板１２１が引っ掛けられる。これにより、磁性体板１２１の芯１２３への巻回がより容易になる。しかも、引張り応力をかけながら、磁性体板１２１を芯１２３に巻回することができるので、コアの占積率が高まる。
【００７２】
芯１２３の所定の方向９１に対する断面には、ティース１２の所定の方向９１に対する断面についての所望の形状と相似の形状を採用することが望ましい。なぜなら、磁性体板１２１に所定の方向９１から見た厚みｄ２（図３）が均一なものを採用し、これを芯１２３に巻回することで、ティース１２の断面について当該所望の形状が得られるからである。かかる態様は、例えば図４に示されている。
【００７３】
芯１２３は磁性体からなることが、ティース１２の所定の方向９１についての磁気抵抗が低減され、以ってティース１２内を所定の方向９１に沿って磁束が流れやすくなる点で望ましい。なぜなら、ティース１２の所定の方向９１に対する断面について、磁性体からなる部分の面積が増大するからである。特に、芯１２３には強磁性体を用いることが望ましく、例えば鉄塊や圧粉鉄心が採用できる。
【００７４】
図６は、図４で示されるティース１２に磁性体板１２５を設けた場合を概念的に示す。磁性体板１２５は例えば圧粉鉄心からなる。なお、図６では、ヨーク１１についてはティース１２が設けられる部分だけが示されており、磁性体板１２５、ティース１２及びヨーク１１はそれぞれ、所定の方向９１において互いに分離して示されている。
【００７５】
磁性体板１２５は、ティース１２に対して所定の方向９１側、すなわちヨーク１１とは反対側から設けられる。このとき、磁性体板１２５は、芯１２３及び巻回された磁性体板１２１のいずれか一方にのみ固定しても良いし、それらの両方に固定しても良い。なお、磁性体板１２５にティース１２を嵌め込む溝を設けることで、磁性体板１２５のティース１２への固定が容易となる。
【００７６】
磁性体板１２５の所定の方向９１に対する断面の面積は、ティース１２の所定の方向９１に対する断面の面積よりも大きい。
【００７７】
この内容において、磁性体板１２５を芯１２３にのみ固定し、かつ芯１２３が磁性体からなる場合には、次のように把握することができる。つまり、芯１２３の所定の方向９１側の端部１２３２は、所定の方向９１に垂直な面に沿って、当該芯１２３に巻回された磁性体板１２１に対して突出する。
【００７８】
かかる態様によれば、電機子１００の所定の方向９１側に流れる磁束の多くを巻線１３に鎖交させることができる。しかも、ティース１２に巻回される巻線１３の占積率を高めることができる。さらには、電機子１００に界磁子を設けて得た回転電機において、トルクリプルを低減することが可能である。また、ティース１２は、所定の方向９１において両側から磁性体板１２５とヨーク１１とで挟まれるので、巻回された磁性体板１２１の緩みが防止される。磁性体板１２５は、例えば図３や図５に示されるティース１２に対して設けられても良く、同様の効果が得られる。
【００７９】
図７は、図４で示されるティース１２が鍔部１２４を有する場合を概念的に示す。鍔部１２４は、巻回された磁性体板１２１の、軸９４に対して外周側の側面１２１ｂであって所定の方向９１側の端に設けられる。鍔部１２４は磁性体からなり、軸９４を中心とする径方向へと側面１２１ｂから突出する。
【００８０】
かかる態様においても、電機子１００の所定の方向９１側に流れる磁束の多くを巻線１３に鎖交させることができる。
【００８１】
図７では特に、鍔部１２４が磁性体板１２４１からなる場合が示されている。具体的には、磁性体板１２４１は、軸９４の周りで磁性体板１２１を芯として巻回される。この内容は、巻回する方向に対する幅が当該方向において同じである部分ごとに、異なる磁性体板１２１，１２４１を用いると把握することができる。かかる態様によれば、鍔部の形成が容易である。
【００８２】
磁性体板１２１と磁性体板１２４１とは、図７に示されるように、一枚の磁性体板からなっても良い。なぜなら、一枚の磁性体板を巻回するだけで、鍔部１２４を有するティース１２を形成することができるからである。
【００８３】
２．ヨークとティースとの関係について
（１）材質について
ティース１２の最大透磁率は、ヨーク１１の最大透磁率よりも大きいことが望ましい。なぜなら、ティース１２で生じる磁気抵抗は小さく、以って磁束はティース１２内を流れやすいからである。
【００８４】
しかも、ヨーク１１に比べて磁束密度の変化が大きいティース１２において、渦電流を低減することができる。かかる磁束密度の変化は、例えば電機子１００に設けられた界磁子の回転や、電機子１００で実行されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御などによって生じる。なお、ＰＷＭ制御によって生じる渦電流は、磁束密度のキャリア周波数成分によって誘導されやすい。
【００８５】
図８は、ティース１２内を流れる磁束の磁束密度の、界磁子の回転角度に対する変化をグラフで示す。かかるグラフは、有限要素法を用いた計算で得られる。なお、界磁子は、電機子１００に対して所定の方向９１から設けられる。図８に示されるグラフによれば、当該グラフは三角波形状に近い波形を含むが、回転角度が１５°〜３０°及び６０°〜７５°の範囲においては、グラフの形状が三角波形状からずれていることがわかる。すなわち、磁束密度には、基本波に対して高次の周波数成分が多く含まれている。
【００８６】
ヨーク１１の飽和磁束密度は、ティース１２の飽和磁束密度よりも大きいことが望ましい。なぜなら、ティース１２に比べて磁束密度が大きくなりやすく、磁束密度の大きい状態が長く続くヨーク１１において、磁気飽和の発生が防止されるからである。
【００８７】
図９は、ヨーク１１内を流れる磁束の磁束密度の、界磁子の回転角度に対する実測値をグラフで示す。図９に示されるグラフによれば、回転角度が３０°〜６０°の範囲で１．０（Ｔ）以上の磁束密度が得られることがわかる。具体的には、当該範囲においてほぼ一定して１．２（Ｔ）の磁束密度が得られる。すなわち回転角度の広い範囲で、磁束密度が大きい。
【００８８】
よって、ティース１２内を流れる磁束に比べて、ヨーク１１内を流れる磁束のほうが、回転角度の広い範囲で磁束密度の高い状態を得ることができ、以って磁束密度に含まれる高次の周波数成分が少ない。
【００８９】
（２）磁性体板の厚みについて
所定の方向９１から見た磁性体板１１１，１２１の厚みｄ１，ｄ２（図２及び図３）は各々、小さいことが望ましい。なぜなら、弱い張りで磁性体板１１１，１２１を巻回することができるので、巻回する速度を高めることができ、以って巻回に要する工程時間を短くすることができるからである。
【００９０】
また、磁性体板１２１の厚みｄ２は、磁性体板１１１の厚みｄ１よりも小さいこと（態様Ａ）が望ましい。
【００９１】
磁性体板１１１の磁性体板１２１との関係で上記態様Ａを見れば、磁性体板１１１の厚みｄ１が磁性体板１２１の厚みｄ２よりも大きいので、ヨーク１１の強度が高まる。よって、例えば圧入や焼きばめ等により、密閉容器の内側にヨーク１１を固定しても、当該ヨーク１１は変形しにくい。
【００９２】
ヨーク１１の強度を高めるという観点からは、磁性体板１１１の厚みｄ１は０．２（ｍｍ）以上であることが望ましい。より望ましい厚みｄ１は０．３５（ｍｍ）以上である。例えば、カラマセによって磁性体板１１１同士を連結することも容易である。ただし、磁気特性の低下を防止するという観点からは厚みｄ１は０．５（ｍｍ）以下であることが望ましい。
【００９３】
そして、磁性体板１１１に電磁鋼板を採用することで、強度を低下させることなく、鉄損、特にヒステリシス損を低減することができる。鉄損を低減するという観点からは、当該電磁鋼板に珪素を含めることが望ましい。
【００９４】
また、磁性体板１２１の磁性体板１１１との関係で上記態様Ａを見れば、磁性体板１２１の厚みｄ２は磁性体板１１１の厚みｄ１よりも小さいので、磁性体板１２１の巻回が容易である。
【００９５】
詳細には次のとおりである。磁性体板１１１，１２１は、その巻き半径が小さくなるほど巻きにくくなる。ティース１２はヨーク１１よりも細いので、磁性体板１２１の巻き半径は、磁性体板１１１の巻き半径より小さい。そうすると、厚みｄ２が厚みｄ１と同程度またはそれ以上であれば、磁性体板１２１は磁性体板１１１よりも巻きにくい。しかし、厚みｄ２を厚みｄ１より小さくすることで、磁性体板１２１は巻きやすくなる。
【００９６】
しかも、磁束密度に高次の周波数成分を多く含むティース１２で生じる渦電流を低減することができる。特に、磁性体板１２１の厚みｄ２を小さくすることは、キャリア周波数成分による渦電流の誘導を抑制することができる点で望ましい。
【００９７】
磁性体板１２１の巻回を容易にするという観点、及び渦電流を低減するという観点からは、磁性体板１２１の厚みｄ２は０．２（ｍｍ）以下であることが望ましい。そして、磁性体板１２１の材質にアモルファス材料またはパーマロイを含めることで、厚みｄ２を０．２（ｍｍ）以下にすることができ、しかも渦電流損を顕著に低減することができる。具体的には、アモルファス材料で成形された磁性体板１２１は、０．０２５（ｍｍ）まで厚みｄ２を小さくすることができる。また、パーマロイで成形された磁性体板１２１は、０．０５（ｍｍ）まで厚みｄ２を小さくすることができる。
【００９８】
磁性体板１２１には電磁鋼板を採用しても良い。電磁鋼板は、アモルファスやパーマロイで成形された磁性体板に比べて硬度が低いので、曲げに対する強度が高い。さらには、鉄損、特にヒステリシス損を低減することができる。鉄損を低減するという観点からは、当該電磁鋼板に珪素を含めることが望ましい。なお、磁性体板１２１として採用した電磁鋼板の厚みｄ２は、０．１〜０．２（ｍｍ）であることが望ましい。
【００９９】
３．製造方法
図１０は、ティース１２が芯１２３を有する電機子１００の製造方法を例示する。図１０では、ヨーク１１についてはティース１２が設けられる部分だけが示されており、芯１２３、磁性体板１２１、巻線１３及びヨーク１１は、互いに分離して示されている。
【０１００】
芯１２３は、磁性体板１２１が巻回される部分１２３１ａと、当該部分１２３１ａを保持する部分１２３１ｂとで構成される。かかる態様によれば、芯１２３が複雑な形状を呈する場合であっても、芯１２３を容易に得ることができる。なお、部分１２３１ａと部分１２３１ｂとは、例えば圧入、接着、モールドなどにより結合することができる。
【０１０１】
部分１２３１ａを部分１２３１ｂに保持して芯１２３を得た後、芯１２３に磁性体板１２１を巻回することでティース１２を得る。
【０１０２】
ティース１２に巻線１３を巻回した後、ティース１２をヨーク１１の表面１１ａに固定する。例えば、ティース１２をヨーク１１の表面１１ａに固定した後、巻線１３をティース１２に巻回しても良い。
【０１０３】
図１１は、上述した製造方法とは異なる電機子１００の製造方法を概念的に示す。かかる電機子１００では、ヨーク１１は、磁性体板１１１と、磁性体板１１２とを有する。
【０１０４】
磁性体板１１２は、巻回された磁性体板１１１の所定の方向９１側の表面１１１ａに設けられ、周方向９３において２以上に分割されている。図１１では、ティース１２の個数と同じ個数に磁性体板１１２は分割されており（部分１１２１）、部分１１２１のいずれにも、ティース１２が設けられている。
【０１０５】
部分１１２１ごとに、ティース１２の当該部分１１２１への固定と、巻線１３の当該ティース１２への巻回とが行われる。
【０１０６】
そして、ティース１２と巻線１３とが設けられた部分１１２１は、中心軸９２の周りで周方向９３に沿って配置され、互いに連結される。例えば、部分１１２１は、ある部分１１２１に対して周方向９３側へと繰り返し連結されても良い。
【０１０７】
かかる製造方法によれば、部分１１２１ごとに巻線１３をティース１２に巻回できるので、巻線１３の巻回が容易である。
【０１０８】
部分１１２１同士の連結を容易にするという観点からは、部分１１２１同士が互いに連結される部分の一方を凸形状とし、他方を凹形状とすることが望ましい。かかる凹凸の形状は、部分１１２１を連結する際の位置決めにも用いることができる。なお、かかる凹凸の形状には例えばくさび形状が採用できる。
【０１０９】
かかる態様で電機子１００を製造することは、ティース１２に磁性体板１２５が設けられる場合（図６）に特に望ましい。なぜなら、部分１１２１に設けられたティース１２に、磁性体板１２５を部分１１２１とは反対側から設けた後であっても、巻線１３を巻回することが容易であるからである。同様に、ティース１２が鍔部１２４を有する場合（図７）にも望ましい。
【０１１０】
磁性体板１１２の所定の方向９１から見た面積は、巻回された磁性体板１１１の所定の方向９１から見た面積よりも大きいことが望ましい。なぜなら、巻回された磁性体板１１１が磁性体板１１２を介して容器に固定することができるので、巻回された磁性体板１１１の変形が防止されるからである。
【０１１１】
同様の観点からは、巻回された磁性体板１１１の磁性体板１１２とは反対側の表面１１１ｂに、磁性体板Ｂを設けても良い。当該磁性体板Ｂの所定の方向９１から見た面積は、巻回された磁性体板１１１の所定の方向９１から見た面積よりも大きい。なお、磁性体板１１２，Ｂは、その両方が磁性体板１１１に設けられても良いし、いずれか一方のみが磁性体板１１１に設けられても良い。
【０１１２】
磁性体板１１２，Ｂを介して磁性体板１１１を容器に固定する場合には、磁性体板１１２，Ｂの磁性体板１１１側の表面に、巻回された磁性体板１１１を嵌め込む溝を設けることが望ましい。なぜなら、巻回された磁性体板１１１を磁性体板１１２，Ｂに固定することができるからである。
【０１１３】
また、磁性体板１１２には軸受を保持するハウジングを設けることができる。かかる態様では、電機子１００に所定の方向９１から回転子を設けて得た回転電機において、回転子と電機子１００との間に引力が生じても、軸受が抜けない。
【０１１４】
図１２及び図１３はそれぞれ、部分１１２１ごとにティース１２及び巻線１３を設ける態様を概念的に示す。なお、図１２及び図１３は、芯１２３を有するティース１２を備えた電機子１００に関する。
【０１１５】
図１２では、芯１２３は、部分１２３１，１２３２を有する。部分１２３１には、磁性体板１２１が巻回される。部分１２３２は、所定の方向９１とは反対側から部分１２３１に設けられる。
【０１１６】
部分１１２１は、所定の方向９１側の表面１１２１ａに、部分１２３２を嵌め込む溝１１３を有する。溝１１３は部分１１２１を貫通していても良く、かかる態様が図１２に示されている。
【０１１７】
かかるティース１２によれば、部分１２３２を溝１１３に嵌め込むことで、ティース１２を部分１１２１に固定することができるので、製造が容易である。しかも、溝１１３をティース１２の位置決めとして用いることができる。
【０１１８】
なお、ティース１２の位置決めは次のような方法でも行うことができる。すなわち、ヨーク１１の表面１１ａにティース１２を所定の位置に設けた状態でモールドを施す方法や、ティース１２と巻線１３との間を絶縁する樹脂を所望の形状に成形したもの（樹脂成形物）をヨーク１１の表面１１ａに設けることで、樹脂成形物によって位置決めを行う方法などが採用できる。
【０１１９】
図１２では、特に部分１２３２が部分１２３１に比べて、所定の方向９１に垂直な面に沿って拡がっている場合が示されている。かかる形状によれば、部分１２３１に巻回された磁性体板１２１は、芯１２３の部分１２３２側からは抜けない。さらには、ティース１２からの巻線１３の抜けをも防止し得る。
【０１２０】
また図１２では、芯１２３に対して所定の方向９１から磁性体板１２５が設けられている。磁性体板１２５によれば、部分１２３１に巻回された磁性体板１２１は、芯１２３の磁性体板１２５側からも抜けない。
【０１２１】
部分１２３１は、磁性体板１２１が巻回される部分１２３１ａと、当該部分１２３１ａを保持する部分１２３１ｂとから構成されても良く、かかる態様は図１３に例示されている。かかる態様によれば、芯１２３が複雑な形状を呈する場合であっても、芯１２３を容易に成形することができる。なお、部分１２３１ａと部分１２３１ｂとは、例えば圧入、接着、モールドなどにより結合することができる。
【０１２２】
４．回転電機の構成について
上述した電機子１００と、界磁子とで回転電機を構成することができる。界磁子は、所定の方向９１側から電機子１００に対向して設けられる。かかる回転電機によれば、効率良くトルクを発生させることができる。
【０１２３】
界磁子は、例えば磁石を有して極を呈する。極数には例えば４が採用できる。界磁子には表面磁石型のものや、埋め込み磁石型のものが採用できる。かかる界磁子によれば、回転電機の出力を高めることができる。
【０１２４】
上述した回転電機は、例えば圧縮機に搭載することができる。かかる圧縮機によれば、冷媒を効率良く圧縮することができる。特に、所定の方向に流れる磁束について、飽和磁束密度及び透磁率が高く、鉄損が小さい材質を使用することで、従来の圧縮機と同程度またはそれ以上の運転効率が得られ、以って機器の省エネルギーに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明にかかる、電機子を概念的に示す斜視図である。
【図２】ヨーク１１の所定の方向９１に対する断面を概念的に示す図である。
【図３】ティース１２の所定の方向９１に対する断面を概念的に示す図である。
【図４】ティース１２の所定の方向９１に対する断面を概念的に示す図である。
【図５】ティース１２の所定の方向９１に対する断面を概念的に示す図である。
【図６】磁性体板１２５が設けられたティース１２を概念的に示す斜視図である。
【図７】鍔部１２４を設けられたティース１２を概念的に示す斜視図である。
【図８】ティース１２について、磁束密度の回転角度に対する変化を示す図である。
【図９】ヨーク１１について、磁束密度の回転角度に対する変化を示す図である。
【図１０】電機子の製造方法を概念的に示す図である。
【図１１】電機子の製造方法を概念的に示す図である。
【図１２】ティース及び巻線が設けられる部分１１２１の一を示す図である。
【図１３】ティース及び巻線が設けられる部分１１２１の一を示す図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１  磁心
１１  ヨーク
１１ａ  表面
１２  ティース
１３  巻線
９１  所定の方向
９２  中心軸
９３  周方向
９４  軸
１００  電機子
１１１，１２１，１２４１  磁性体板
１２１ｂ  側面
１２３  芯
１２４  鍔部
１２３２  端部
ｈ１，ｈ２  長さ
ｄ１，ｄ２  厚み
【図１】
2008079455.tif 000003
【図２】
2008079455.tif 000004
【図３】
2008079455.tif 000005
【図４】
2008079455.tif 000006
【図５】
2008079455.tif 000007
【図６】
2008079455.tif 000008
【図７】
2008079455.tif 000009
【図８】
2008079455.tif 000010
【図９】
2008079455.tif 000011
【図１０】
2008079455.tif 000012
【図１１】
2008079455.tif 000013
【図１２】
2008079455.tif 000014
【図１３】
2008079455.tif 000015