(57)【要約】【課題】ハウジングとステータコアとが両者間の熱膨張率の差に起因して締め具合がきつくなる方向に膨張又は収縮したとしても、ひび割れ等の不具合が発生することを防止可能な電動モータ、およびそれを用いた電動圧縮機を提供する。【解決手段】ハウジングの内側に、該ハウジングとは異なる熱膨張率を有する材質からなる環状のステータコアが固定されている電動モータにおいて、ハウジングの内周面とステータコアの外周面との間に環状の空隙部を形成するとともに、該空隙部に、その周方向に３個以上の固定用部材を配設し、該固定用部材を介してハウジングに対しステータコアを固定したことを特徴とする電動モータ、およびそれを用いた電動圧縮機。【選択図】図２
2008113492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内側に、該ハウジングとは異なる熱膨張率を有する材質からなる環状のステータコアが固定されている電動モータにおいて、ハウジングの内周面とステータコアの外周面との間に環状の空隙部を形成するとともに、該空隙部に、その周方向に３個以上の固定用部材を配設し、該固定用部材を介してハウジングに対しステータコアを固定したことを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
前記固定用部材が、横断面形状が円形の部材に形成されている、請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記固定用部材が、横断面形状が半月形の部材に形成されている、請求項１に記載の電動モータ。
【請求項４】
前記固定用部材が、板状の部材に形成されている、請求項１に記載の電動モータ。
【請求項５】
前記固定用部材が、周方向に１ヶ所切れ目を有するスプリングピンからなる、請求項１に記載の電動モータ。
【請求項６】
前記固定用部材が、中空の部材に形成されている、請求項１〜４のいずれかに記載の電動モータ。
【請求項７】
前記固定用部材の配設位置に対応させて、ステータコアの外周面または／およびハウジングの内周面に、固定用部材の一部が嵌合される溝が刻設されている、請求項１〜６のいずれかに記載の電動モータ。
【請求項８】
前記固定用部材が、ステンレスで構成されている、請求項１〜７のいずれかに記載の電動モータ。
【請求項９】
前記固定用部材が、ステータコアのティース部に対応する位置に配置されている、請求項１〜８のいずれかに記載の電動モータ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の電動モータを内蔵したことを特徴とする電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータおよびそれを用いた電動圧縮機に関し、とくに、異種材料間の熱膨張差に伴う問題の解消をはかった電動モータ、およびそれを用いて圧縮機構を駆動するようにした電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを内蔵し、その電動モータにより圧縮機構を駆動するようにした電動圧縮機は種々しられている。このような電動モータは、一般に、ハウジング（電動圧縮機の場合には、電動モータのハウジングと圧縮機のハウジングとは兼用型になっていることが多い）の内部にステータコアを固定し、ステータコアの内部にモータのロータを回転自在に配置する構造が採用されている。
【０００３】
ステータコアをハウジング内に固定するに際しては、例えば、ステータコアをハウジングに直接焼ばめする方法、中間環状部材を介在させて焼ばめ、あるいは圧入する方法（例えば、特許文献１）、ハウジング、ステータコア側圧力逃げ形状加工を施して焼ばめ、圧入する方法等が知られている。
【特許文献１】特開２００３−３４３４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、ステータコアをモータハウジングに固定する場合で、焼き嵌めあるいは圧入によって固定する場合には、雰囲気温度が低温から高温まで大きく変化するとき、次のような問題が生じる。例えば電動圧縮機、とくにカーエアコン用の電動圧縮機が設置される箇所の雰囲気温度は、低温から高温まで大きく変化するが、モータハウジングとステータコアが異種金属からなり、それらの線膨張率が異なる場合（例えば、熱膨張率：アルミニウム＞鉄）、雰囲気温度の高低により生じる両部材間の応力によって、モータハウジングの割れやモータ固定のゆるみを発生するおそれがある。
【０００５】
ハウジングとステータコアの締め代は、通常、電動圧縮機が高温となった場合でも緩まないように予め設定されている。このため、逆に電動圧縮機が低温となった場合には、締め具合が過大にきつくなって、両者のいずれかにひび割れ等の不具合が発生するおそれがあるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明の課題は、上記のようにとくにハウジングとステータコアとが両者間の熱膨張率の差に起因して締め具合がきつくなる方向に膨張又は収縮したとしても、ひび割れ等の不具合が発生することを防止可能な電動モータ、およびそれを用いた電動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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る電動モータは、ハウジングの内側に、該ハウジングとは異なる熱膨張率を有する材質からなる環状のステータコアが固定されている電動モータにおいて、ハウジングの内周面とステータコアの外周面との間に環状の空隙部を形成するとともに、該空隙部に、その周方向に３個以上の固定用部材を配設し、該固定用部材を介してハウジングに対しステータコアを固定したことを特徴とするものからなる。
【０００８】
このような構成とすることで、ハウジングとステータコアとは、周方向に断続的に配置された固定用部材を介して固定されることになり、各固定用部材間は、環状に延びる空隙部のままとされる。したがって、ハウジングとステータコアの材質間に熱膨張率の差があり、両部材に熱膨張量の差が生じたとしても、その差は大部分が空隙部によって吸収される。その結果、熱膨張率の差に起因して両部材の締め具合がきつくなる方向に膨張または収縮したとしても、ひび割れ等の不具合が発生することを防止可能となる。熱膨張率の差に起因して両部材間に発生する応力は、断続的に配置された固定用部材の部位のみに局部的に発生することになり、その応力発生部位の両側には空隙部が存在するから、空隙部による変形量の吸収により、発生した応力も大幅に緩和されることになり、この面からも、ひび割れ等の不具合が発生することを防止可能となる。
【０００９】
このような本発明に係る電動モータにおいては、上記固定用部材は、各種形態を採り得る。たとえば、横断面形状が円形の部材（ピン状部材）に形成することができる。あるいは、横断面形状が半月形の部材に形成することもできる。あるいは、平板（帯状平板）状あるいは円弧状に湾曲された板状等形状の、板状の部材に形成することもできる。また、これらの形状の固定用部材は、中空の部材に形成することもできる。中空の部材に形成すれば、固定用部材自身の弾性変形も期待できることから、固定用部材部位に発生する局部応力を大幅に緩和することが可能になる。
【００１０】
さらに、上記固定用部材を、周方向に１ヶ所切れ目を有するスプリングピンに形成することもできる。このようなスプリングピンの形態とすれば、やはり、固定用部材自身の弾性変形を期待できることから、固定用部材部位に発生する局部応力を大幅に緩和することが可能になる。
【００１１】
いずれの形態の固定用部材においても、モータ軸方向の固定用部材長についてはとくに限定されない。ステータコアの実質的に全長にわたって延びていてもよいし、軸方向に部分的に延びていてもよい。
【００１２】
また、固定用部材の配設位置に対応させて、ステータコアの外周面または／およびハウジングの内周面に、固定用部材の一部が嵌合される溝を刻設しておくこともできる。このようにすれば、固定用部材を確実に所望の位置に決めることができる。溝長と固定用部材長との大小関係や、溝延在方向における固定用部材配置位置などについてはとくに限定されず、適宜設定すればよい。
【００１３】
また、上記固定用部材は、ステンレスで構成されていることが好ましい。材質にステンレスを用いることで、ステータコアの磁路に影響を与えることなく、固定用部材を配置することが可能となる。
【００１４】
さらに、上記固定用部材は、ステータコアのティース部に対応する位置に配置されていることが好ましい。このティース部に対応するステータコアの外周位置は、固定用部材を設けても磁気的に影響を最小限に抑えることができる位置であるので、固定用部材配設により上述の如き望ましい固定状態を達成しつつ、モータ本来の性能を確実に維持できるようになる。
【００１５】
本発明は、上記のような電動モータを内蔵した電動圧縮機についても提供する。とくにカーエアコン等に使用される電動圧縮機は、温度が大きく変化する環境下に晒されるので、上記のような固定用部材を介在させたステータコアの固定構造の利点が最大限に発揮される。
【発明の効果】
【００１６】
このように本発明に係る電動モータおよびそれを用いた電動圧縮機によれば、ハウジングとステータコアの熱膨張率の差に起因して両部材の締め具合がきつくなる方向に膨張または収縮したとしても、ひび割れ等の不具合が発生することを確実に防止することが可能となる。また、固定用部材の材質や配設位置を最適化することで、固定用部材を設けても、いわゆるステータ鉄損の増加を防ぐことができ、モータ本来の性能を確実に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る電動モータの適用対象となる電動圧縮機の一例を示している。図１において、１は電動圧縮機全体を示しており、電動圧縮機１は、流体（例えば、冷媒）の圧縮部２とモータ部３を有している。圧縮部２は、本実施態様では、固定スクロール４と可動スクロール５からなる圧縮機構６を有しており、可動スクロール５は、ボールカップリング７を介して回転が阻止された状態で、ドライブベアリング８を介して、モータ軸と一体に構成された駆動軸９により、その先端に配置された偏心ブッシュ１０を介して旋回駆動される。駆動軸９は、ベアリング１１、１２によって回転自在に支持されている。圧縮機のリアハウジング側がモータハウジング１３に構成されており、このモータハウジング１３内に電動モータＤが内蔵されている。
【００１８】
電動モータＤは、ハウジング１３の内側に固定されるステータコア１４と、ステータコア１４内で回転されるロータ１５とを有しており、ロータ１５が駆動軸９に固定されて駆動軸９と一体に回転可能となっている。
【００１９】
この電動モータＤにおいては、図２に示すように、ハウジング１３の内周面とステータコア１４の外周面との間に、環状の空隙部１６が形成されている。空隙部１６の幅（内外径差）は、ハウジング１３とステータコア１４の熱膨張量の差を吸収できるだけの寸法に設定されている。この空隙部１６には、その周方向に、３個以上の固定用部材１７が配設されており、本実施態様では、３個の固定用部材１７が周方向に等配（１２０度毎の配置）されている。これら固定用部材１７を介して、ハウジング１３に対しステータコア１４が固定されている。さらに本実施態様では、固定用部材１７の配設位置に対応させて、ステータコア１４の外周面側に溝１８が刻設されており、各溝１８内に各固定用部材１７の一部が嵌合されて各固定用部材１７が所定の位置に位置決めされている。また、本実施態様では、固定用部材１７は、磁気的影響を与えることが少ないステンレス製で、かつ、丸棒状のピン部材に形成されており、最も磁気的影響の少ないステータコア１４のティース部１９に対応する位置に配置されている。
【００２０】
このように構成された電動モータＤにおいては、ハウジング１３とステータコア１４とは、周方向に断続的に配置された固定用部材１７を介して固定されることになり、各固定用部材１７間部位は、環状に延びる空隙部１６のまま残される。ハウジング１３とステータコア１４の材質間に熱膨張率の差があり、両部材に熱膨張量の差が生じたとしても、その差の大部分が空隙部１６によって吸収されることになり、熱膨張率の差に起因して両部材の締め具合がきつくなる方向に膨張または収縮したとしても、ひび割れ等の不具合が発生することが防止可能となる。熱膨張率の差に起因して両部材１３、１４間に発生する応力は、断続的に配置された固定用部材１７の部位のみに局部的に発生することになり、その応力発生部位の両側には必ず空隙部１６が存在するから、空隙部１６による変形量の吸収により、発生した応力も大幅に緩和されることになり、この面からも、ひび割れ等の不具合が発生することを防止可能となる。また、上述の如く、固定用部材１７をステンレスで構成し、最も磁気的影響の少ないステータコア１４のティース部１９に対応する位置に配置することにより、電動モータＤ本来の機能はそのまま良好に維持される。
【００２１】
固定用部材は、前述したように各種形状に形成可能である。例えば図２に別の実施態様を示すように、横断面形状が半月形の固定用部材２１とすることもできる。図２では、固定用部材２１用の溝を持たない形態を示してあるが、例えばハウジング１３の内周面側に溝を設けることも可能である。
【００２２】
さらに、図４に示すような、周方向に１ヶ所切れ目を有するスプリングピンからなる固定用部材３１とすることもできるし、図５に示すような、中空の横断面円形のピンからなる固定用部材４１とすることもできる。このような形状とすれば、固定用部材３１、４１の弾性変形を利用して、この部分に発生する局部応力をより効率よく吸収することが可能となる。ただし、固定用部材の形状は、必要に応じて、適宜、任意の形状を採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明に係る電動モータの構造は、ハウジング内にステータコアを固定するあらゆるモータに適用可能であり、とくに温度差の激しい環境下で使用されるカーエアコン用等の電動圧縮機に好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る電動モータの適用対象となる電動圧縮機の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１の電動圧縮機のモータ部の横断面図である。
【図３】電動圧縮機のモータ部の別の構造例を示す横断面図である。
【図４】固定用部材の別の形状例を示す斜視図である。
【図５】固定用部材のさらに別の形状例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  電動圧縮機
２  圧縮部
３  モータ部
４  固定スクロール
５  可動スクロール
６  圧縮機構
７  ボールカップリング
８  ドライブベアリング
９  駆動軸
１０  偏心ブッシュ
１１、１２  ベアリング
１３  ハウジング
１４  ステータコア
１５  ロータ
１６  空隙部
１７、２１、３１、４１  固定用部材
１８  溝
１９  ティース部
Ｄ  電動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008113492.tif 000006
【図５】
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