(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１のシートによって形成された第１の鉄心部と、前記第１の鉄心部の側面に備えられており、周方向に積層された複数の第２のシートによって形成された第２の鉄心部とを有するステータ鉄心と、
前記第１の鉄心部及び前記第２の鉄心部の外周に巻回された巻線と
を備え、
前記第１の鉄心部は、ヨーク部とティース部とを有し、
前記第２の鉄心部は、前記周方向において前記ティース部に隣接している
ステータ。
【請求項２】
前記第２の鉄心部は、前記周方向において前記第１の鉄心部に隣接している請求項１に記載のステータ。
【請求項３】
前記第２の鉄心部は、前記周方向における前記ティース部の一端側に備えられている請求項１又は２に記載のステータ。
【請求項４】
少なくとも１つの第１のシートによって形成された第１の鉄心部と、前記第１の鉄心部の側面に備えられており、少なくとも１つの第２のシートによって形成された第２の鉄心部とを有するステータ鉄心と、
前記第１の鉄心部及び前記第２の鉄心部の外周に巻回された巻線と
を備え、
前記第１の鉄心部は、ヨーク部とティース部とを有し、
前記第２の鉄心部は、周方向における前記ティース部の両側に備えられている
ステータ。
【請求項５】
前記第２の鉄心部はＵ字型に形成されている請求項４に記載のステータ。
【請求項６】
前記第２の鉄心部は円環状に形成されている請求項４に記載のステータ。
【請求項７】
前記ステータ鉄心は、前記周方向における前記第１の鉄心部の一方の側面に隣接する領域である第１の領域と、前記周方向における前記第１の鉄心部の他方の側面に隣接する領域である第２の領域とを有し、
前記ティース部は、軸方向に直交する方向に突出しており、
前記第１の領域に備えられた前記第２の鉄心部の前記軸方向に直交する面における面積は、前記第２の領域に備えられた前記第２の鉄心部の前記軸方向に直交する前記面における面積よりも大きい請求項４から６のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項８】
前記ヨーク部と前記ティース部との境界部分が円弧状に形成されており、前記境界部分に前記第２の鉄心部が隣接している請求項１から７のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項９】
前記ヨーク部は、径方向に凹んだ凹部を有し、前記第２の鉄心部の一部が前記凹部内に備えられている請求項１に記載のステータ。
【請求項１０】
少なくとも１つの第１のシートによって形成された第１の鉄心部と、前記第１の鉄心部の側面に備えられており、少なくとも１つの第２のシートによって形成された第２の鉄心部とを有するステータ鉄心と、
前記第１の鉄心部及び前記第２の鉄心部の外周に巻回された巻線と
を備え、
前記第１の鉄心部は、ヨーク部とティース部とを有し、
前記第２の鉄心部は、周方向において前記ティース部に隣接しており、
前記ティース部は、径方向に凹んだ保持部を有し、
前記径方向における前記第２の鉄心部の一端側は前記保持部内に配置されており、前記径方向における前記第２の鉄心部の他端側は前記第１の鉄心部の前記径方向における内側表面よりも前記径方向に突出している
ステータ。
【請求項１１】
前記第１の鉄心部は、径方向における前記第１の鉄心部の先端に形成された歯先部を有する請求項１から１０のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項１２】
前記第２の鉄心部は、前記周方向において前記歯先部に隣接している請求項１１に記載のステータ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの第１のシートは、電磁鋼板である請求項１から１２のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項１４】
前記第２のシートは、アモルファス金属又はナノ結晶合金によって形成された請求項１から１３のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの第１のシートは複数の第１のシートを含み、前記複数の第１のシートは軸方向に積層されている請求項１から１４のいずれか１項に記載のステータ。
【請求項１６】
ロータと、
請求項１から１５のいずれか１項に記載のステータと
を備えた電動機。
【請求項１７】
ロータと、
ステータと
を備え、
前記ステータは、
少なくとも１つの第１のシートによって形成された第１の鉄心部と、前記第１の鉄心部の側面に備えられており、少なくとも１つの第２のシートによって形成された第２の鉄心部とを有するステータ鉄心と、
前記第１の鉄心部及び前記第２の鉄心部の外周に巻回された巻線と
を有し、
前記第１の鉄心部は、ヨーク部とティース部とを有し、
前記第２の鉄心部は、周方向において前記ティース部に隣接しており、
前記ロータの回転方向における前記第１の鉄心部の下流側に備えられた前記第２の鉄心部の軸方向に直交する面における面積は、前記ロータの回転方向における前記第１の鉄心部の上流側に備えられた前記第２の鉄心部の前記軸方向に直交する前記面における面積よりも大きい
電動機。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の電動機と、
前記電動機を駆動する駆動回路と
を備えた
駆動装置。
【請求項１９】
請求項１６又は１７に記載の電動機と、
前記電動機によって駆動される圧縮機構と、
前記電動機を駆動する駆動回路と、
前記電動機及び前記圧縮機構を覆うハウジングと
を備えた
圧縮機。
【請求項２０】
室内機と、
前記室内機に接続された室外機と
を備え、
前記室内機及び前記室外機の少なくとも１つは請求項１６又は１７に記載の電動機を有する
冷凍空調装置。
【請求項２１】
ヨーク部とティース部を有する第１の鉄心部と第２の鉄心部とを有するステータ鉄心と、巻線とを有するステータの製造方法であって、
第１のシートによって前記第１の鉄心部を形成するステップと、
第２のシートによって前記第２の鉄心部を形成するステップと、
前記巻線を巻回することにより、前記第２の鉄心部を周方向において前記第１の鉄心部の前記ティース部の側面に固定するステップと
を備えるステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機に用いるステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
２種類の鉄心部を組み合わせて形成されたステータ鉄心において、各鉄心部の位置決めが適切に行われていないとき、鉄心部間に位置ずれが生じ、電動機の性能に影響を及ぼす可能性がある。このため、鉄心部間の嵌合部分（係合部又は凹凸部）には、高い寸法精度又は形状精度が要求され、これが製造コストを増加させる要因となっている。さらに、複数の鉄心部が組み合わされた構造を持つステータ鉄心では、振動又は外力に対する十分な組み付け強度が必要であり、これらの鉄心部の固定手段などを改善する余地がある。２種類の鉄心部（第１鉄心及び第２鉄心）を強固に組み合わせるため、例えば、特許文献１に開示されたステータでは、第１鉄心のティース部に形成された穴に、第２鉄心が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０７０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さらに、特許文献１は、磁気特性を向上させるため、互いに異なる圧延方向（磁気特性）を持つ第１鉄心及び第２鉄心を用いて、第２鉄心を第１鉄心の穴に配置することを提案している。しかしながら、第１鉄心に形成された穴に第２鉄心を配置すると、第１鉄心と第２鉄心との間に隙間が生じやすい。一方、第１鉄心と第２鉄心との間に隙間が生じないように第２鉄心を第１鉄心の穴に圧入すると、第１鉄心に圧縮応力が生じるため、ステータの磁気特性が劣化する。第１鉄心と第２鉄心との間に隙間が生じると、この隙間は、磁気抵抗（ステータ鉄心内を磁束が流れる妨げ）となり、ステータ鉄心における局所的な磁束集中又は巻線の鎖交磁束量の低下を引き起こす。局所的な磁束集中が生じると、磁束集中が生じた部分で鉄損が増加する。巻線の鎖交磁束量が低下すると、電動機のトルクを維持するために巻線に供給する電流が増加し、銅損が増加する。特に、互いに異なる材料（互いに異なる磁気特性を持つ材料）によって形成された鉄心部間では、透磁率が異なるため、その隙間によって透磁率の差が助長され、ステータ鉄心における局所的な磁束集中が生じやすい。そのため、第１鉄心と第２鉄心との間に隙間が生じた状態では、良好な磁気特性を得ることが困難という問題がある。【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、ステータの磁気特性の劣化を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るステータは、少なくとも１つの第１のシートによって形成された第１の鉄心部と、前記第１の鉄心部の側面に備えられており、周方向に積層された複数の第２のシートによって形成された第２の鉄心部とを有するステータ鉄心と、前記第１の鉄心部及び前記第２の鉄心部の外周に巻回された巻線とを有し、前記第１の鉄心部は、ヨーク部とティース部とを有し、前記第２の鉄心部は、前記周方向において前記ティース部に隣接している。
本発明の他の態様に係るステータは、少なくとも１つの第１のシートによって形成された第１の鉄心部と、前記第１の鉄心部の側面に備えられており、少なくとも１つの第２のシートによって形成された第２の鉄心部とを有するステータ鉄心と、前記第１の鉄心部及び前記第２の鉄心部の外周に巻回された巻線とを備え、前記第１の鉄心部は、ヨーク部とティース部とを有し、前記第２の鉄心部は、周方向における前記ティース部の両側に備えられている。
本発明のさらに他の態様に係るステータは、少なくとも１つの第１のシートによって形成された第１の鉄心部と、前記第１の鉄心部の側面に備えられており、少なくとも１つの第２のシートによって形成された第２の鉄心部とを有するステータ鉄心と、前記第１の鉄心部及び前記第２の鉄心部の外周に巻回された巻線とを備え、前記第１の鉄心部は、ヨーク部とティース部とを有し、前記第２の鉄心部は、周方向において前記ティース部に隣接しており、前記ティース部は、径方向に凹んだ保持部を有し、前記径方向における前記第２の鉄心部の一端側は前記保持部内に配置されており、前記径方向における前記第２の鉄心部の他端側は前記第１の鉄心部の前記径方向における内側表面よりも前記径方向に突出している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ステータの磁気特性の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るステータを備えた電動機の内部構造を概略的に示す断面図である。
【図２】ステータ鉄心の構造を概略的に示す斜視図である。
【図３】分割鉄心部の構造を概略的に示す断面図である。
【図４】分割ステータ鉄心の構造を概略的に示す斜視図である。
【図５】ロータの構造を概略的に示す断面図である。
【図６】電動機の他の例を概略的に示す断面図である。
【図７】ステータの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係るステータのステータ鉄心の構造を概略的に示す斜視図である。
【図９】実施の形態２に係るステータを形成する分割鉄心部の構造の一例を概略的に示す断面図である。
【図１０】実施の形態２に係るステータの分割ステータ鉄心の構造を概略的に示す斜視図である。
【図１１】実施の形態２に係るステータの分割鉄心部の構造の他の例を概略的に示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係るステータの分割ステータ鉄心の一例を概略的に示す斜視図である。
【図１３】実施の形態３に係るステータを形成する分割鉄心部の一例を概略的に示す断面図である。
【図１４】図１２に示される第１の鉄心部の構造を概略的に示す斜視図である。
【図１５】実施の形態３に係るステータの分割ステータ鉄心の他の例を概略的に示す斜視図である。
【図１６】第２の鉄心部の一例を概略的に示す斜視図である。
【図１７】第２の鉄心部の他の例を概略的に示す平面図である。
【図１８】比較例に係るステータを有する電動機の内部構造を概略的に示す断面図である。
【図１９】比較例に係るステータのステータ鉄心の構造を概略的に示す斜視図である。
【図２０】比較例に係るステータを形成する分割鉄心部の構造を概略的に示す断面図である。
【図２１】図２０に示される分割鉄心部の分割ステータ鉄心の構造を概略的に示す斜視図である。
【図２２】比較例に係るステータを有する電動機の駆動中でのステータ鉄心における鉄損密度を示す図である。
【図２３】実施の形態３に係るステータを有する電動機の駆動中でのステータ鉄心における鉄損密度を示す図である。
【図２４】図２２に示される状態におけるステータ（比較例）の鉄損に対する図２３に示される状態における実施の形態３に係るステータの鉄損の割合を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態４に係るステータの分割ステータ鉄心の一例を概略的に示す斜視図である。
【図２６】実施の形態４に係るステータを形成する分割鉄心部の一例を概略的に示す断面図である。
【図２７】実施の形態４に係るステータを形成する分割鉄心部の他の例を概略的に示す断面図である。
【図２８】本発明の実施の形態５に係るステータの分割ステータ鉄心の一例を概略的に示す斜視図である。
【図２９】実施の形態５に係るステータを形成する分割鉄心部の一例を概略的に示す断面図である。
【図３０】実施の形態５に係るステータを形成する分割鉄心部の他の例を概略的に示す断面図である。
【図３１】本発明の実施の形態６に係るステータを形成する分割鉄心部の一例を概略的に示す断面図である。
【図３２】本発明の実施の形態７に係る駆動装置の構成を概略的に示す図である。
【図３３】本発明の実施の形態８に係る圧縮機の構造を概略的に示す断面図である。
【図３４】本発明の実施の形態９に係る冷凍空調装置の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るステータ２を備えた電動機１の内部構造を概略的に示す断面図である。
矢印Ｄ１は、ステータ２、ステータ鉄心２ａ、及びロータ３の各々の外周に沿った方向（以下“周方向”という）を示す。各図に示されるｘｙｚ直交座標系において、ｚ軸方向（ｚ軸）は、電動機１のシャフト（後述するシャフト３２）の軸線Ａ１（軸心）と平行な方向（軸方向という）を示し、ｘ軸方向（ｘ軸）は、ｚ軸方向に直交する方向を示し、ｙ軸方向（ｙ軸）は、ｚ軸方向及びｘ軸方向の両方に直交する方向を示す。
【００１０】
電動機１は、ステータ２と、ロータ３とを有する。図１に示される例では、電動機１は、さらにフレーム４（ハウジング、シェル、又はモータフレームともいう）を有する。電動機１は、例えば、永久磁石埋込型電動機である。
【００１１】
ステータ２は、円環状に形成されたステータ鉄心２ａと、ステータ鉄心２ａに巻回された巻線２３とを有する。ステータ２は、軸線Ａ１（ロータ３の回転軸）を中心とする周方向に円環状に形成されている。ステータ２の内側に、ロータ３が回転自在に挿入されている。ステータ２の内側表面とロータ３の外側表面との間には、０．３ｍｍから１ｍｍのエアギャップが形成されている。ステータ２の巻線２３に、インバータから電流が供給されると、ロータ３が回転する。巻線２３に供給される電流は、指令回転数に同期した周波数を持つ電流である。
【００１２】
ステータ２（具体的には、ステータ鉄心２ａ）は、フレーム４によって保持されている。例えば、焼き嵌め又は圧入によって、ステータ２（具体的には、ステータ鉄心２ａ）がフレーム４に固定される。図１に示される例では、ステータ鉄心２ａの第１の鉄心部２１ａがフレーム４に接触しており、第２の鉄心部２２ａはフレーム４に接触していない。
【００１３】
ステータ２は、複数の分割鉄心部２５ａを有する。図１に示される例では、複数の分割鉄心部２５ａが、軸線Ａ１を中心とする周方向に円環状に配列されており、これによりステータ２を形成している。
【００１４】
図２は、ステータ鉄心２ａの構造を概略的に示す斜視図である。
【００１５】
ステータ鉄心２ａは、少なくとも１つの第１の鉄心部２１ａと、少なくとも１つの第２の鉄心部２２ａとを有する。ステータ鉄心２ａは、複数の分割されたステータ鉄心２０ａ（以下、“分割ステータ鉄心２０ａ”ともいう）によって形成されている。したがって、各分割ステータ鉄心２０ａは、第１の鉄心部２１ａ（分割された第１の鉄心部２１ａ）と、第２の鉄心部２２ａ（分割された第２の鉄心部２２ａ）とを有する。
【００１６】
ただし、ステータ２は、複数の分割ステータ鉄心２０ａによって形成されていなくてもよい。例えば、ステータ鉄心２ａは、円環状の複数の材料（例えば、電磁鋼板又はアモルファス金属など）を積層することによって形成されていてもよい。
【００１７】
図２に示されるように、ステータ鉄心２ａにおいて、分割ステータ鉄心２０ａのヨーク部２１１は、隣接する他の分割ステータ鉄心２０ａのヨーク部２１１と連結されている。２つのヨーク部２１１及び２つのステータ鉄心２ａのティース部（第１の鉄心部２１ａのティース部２１２及び第２の鉄心部２２ａによって形成される部分）によって囲まれた領域がスロット部２６である。
【００１８】
複数のスロット部２６は、周方向に等間隔に形成されている。図２に示される例では、ステータ鉄心２ａに、９個のスロット部２６が形成されている。
【００１９】
図２に示されるように、ステータ鉄心２ａは、複数のティース部（第１の鉄心部２１ａのティース部２１２及び第２の鉄心部２２ａによって形成される部分）を有し、各ティース部は、スロット部２６を介して隣接している。したがって、複数のティース部及び複数のスロット部２６は、周方向に、交互に配列されている。周方向における複数のティース部の配列ピッチ（すなわち、周方向におけるスロット部２６の幅）は等間隔である。
【００２０】
図３は、分割鉄心部２５ａの構造を概略的に示す断面図である。
各分割鉄心部２５ａは、第１の鉄心部２１ａ（分割された第１の鉄心部２１ａ）と、第２の鉄心部２２ａ（分割された第２の鉄心部２２ａ）と、巻線２３とを有する。
【００２１】
巻線２３は、ステータ鉄心２ａに巻回されており、回転磁界を発生させるコイルを形成する。具体的には、巻線２３は、第１の鉄心部２１ａのティース部２１２及び第２の鉄心部２２ａの外周に巻回されている。巻線２３は、第２の鉄心部２２ａを第１の鉄心部２１ａ（例えば、ティース部２１２）に押し付けるように巻回されていることが望ましい。さらに、ステータ鉄心２ａと巻線２３との間には、ステータ鉄心２ａを電気的に絶縁するインシュレータが配置されていることが望ましい。
【００２２】
巻線２３は、例えば、マグネットワイヤである。例えば、ステータ２は、３相であり、巻線２３（コイル）の結線は、Ｙ結線（スター結線）である。巻線２３（コイル）のターン数及び線径は、電動機１の回転数、トルク、電圧仕様、及びスロット部２６の断面積等に応じて定められる。巻線２３の線径は、例えば、１．０ｍｍである。ステータ鉄心２ａの各ティース部２１２には、巻線２３が、例えば、８０ターン巻回されている。ただし、巻線２３の線径及びターン数は、これらの例に限られない。
【００２３】
巻線２３（コイル）の巻線方式は、集中巻である。例えば、分割ステータ鉄心２０ａを円環状に配列する前の状態（例えば、分割ステータ鉄心２０ａが直線状に配列された状態）で、分割ステータ鉄心２０ａに巻線２３を巻回することができる。巻線２３が巻回された分割ステータ鉄心２０ａ（すなわち、分割鉄心部２５ａ）は、円環状に折り畳まれて、溶接等によって固定される。
【００２４】
ただし、巻線２３（コイル）の巻線方式は、集中巻に限られない。例えば、本発明は、周方向に形成されたコイル（例えば、円環状に形成されたコイル）であるトロイダルコイルを有するステータにも適用可能である。この場合、例えば、第２の鉄心部２２ａは、径方向における第１の鉄心部２１ａの側面に備えられる。
【００２５】
第１の鉄心部２１ａは、ヨーク部２１１と、ティース部２１２とを有する。ヨーク部２１１は、周方向に延びており、ティース部２１２は、ステータ鉄心２ａの径方向における内側（図３では、−ｙ方向）に向かって延びている。言い換えると、ティース部２１２は、ヨーク部２１１から軸線Ａ１に向けて突出している。第１の鉄心部２１ａは、さらに、径方向における第１の鉄心部２１ａの先端に形成された歯先部２１３を有する。図３に示される例では、ティース部２１２は、径方向に沿って等しい幅を有する。歯先部２１３は、周方向に延びており、周方向に向けて広がるように形成されている。
【００２６】
図４は、分割ステータ鉄心２０ａの構造を概略的に示す斜視図である。
第１の鉄心部２１ａは、少なくとも１つの第１のシート２１０ａ（第１のプレートともいう）によって形成されている。本実施の形態では、第１の鉄心部２１ａは、第１の方向に積層された複数の第１のシート２１０ａを有する。言い換えると、複数の第１のシート２１０ａは、第１の方向に垂直な面に対して平行に積層されている。図４に示される例では、第１の方向は、ｚ軸方向である。
【００２７】
第１のシート２１０ａは、打ち抜き処理（プレス打ち抜き加工）によって、予め定められた形状に形成されている。第１のシート２１０ａは、例えば、電磁鋼板である。第１のシート２１０ａとして用いられる電磁鋼板は、例えば、全方向に平均的な磁気特性を持つ無方向性電磁鋼板である。第１のシート２１０ａの厚さは、例えば、０．１ｍｍから０．７ｍｍである。本実施の形態では、第１のシート２１０ａの厚さは、０．３５ｍｍである。ただし、第１のシート２１０ａの形状及び厚さは本実施の形態に限定されない。第１のシート２１０ａは、カシメ２１４によって、隣接する他の第１のシート２１０ａと締結されている。
【００２８】
第２の鉄心部２２ａは、少なくとも１つの第２のシート２２０ａ（第２のプレートともいう）によって形成されている。本実施の形態では、第２の鉄心部２２ａは、第１の方向に直交する第２の方向に積層された複数の第２のシート２２０ａを有する。本実施の形態では、第２の鉄心部２２ａは、直方体である。第２の鉄心部２２ａは、第１の鉄心部２１ａの側面に備えられている。言い換えると、第２の鉄心部２２ａは、ヨーク部２１１と歯先部２１３との間に形成された窪みに配置されている。これにより、分割ステータ鉄心２０ａがＴ字状に形成されている。第２の鉄心部２２ａは、径方向における第１の鉄心部２１ａの側面に備えられてもよい。
【００２９】
本実施の形態では、第２の鉄心部２２ａは、周方向において第１の鉄心部２１ａに隣接している。具体的には、第２の鉄心部２２ａは、周方向においてティース部２１２（例えば、周方向におけるティース部２１２の外側）に隣接している。これにより、第１の鉄心部２１ａのティース部２１２及び第２の鉄心部２２ａが、巻線２３が巻回されるステータ鉄心２ａ（分割ステータ鉄心２０ａ）のティース部を形成する。図４に示される例では、第２の方向は、ｘ軸方向である。ただし、第２の方向は、ｘ軸方向に限定されない。
【００３０】
第２のシート２２０ａは、例えば、アモルファス金属又はナノ結晶合金によって形成されたシートである。ナノ結晶合金とは、ナノ結晶粒（粒径１００ｎｍ以下）組織を有する磁性材料である。
【００３１】
例えば、０．１ｍｍから０．７ｍｍ程度の厚さの電磁鋼板がステータ鉄心に用いられるのに対し、アモルファス金属及びナノ結晶合金は１５μｍから３０μｍ程度の厚さに形成することができる。ステータ鉄心２ａの材料としてアモルファス金属又はナノ結晶合金を用いるとき、ステータ鉄心２ａにおける鉄損密度を小さくすることができる。例えば、０．３５ｍｍの厚さの無方向性電磁鋼板の鉄損密度が０．９３Ｗ／ｋｇ（５０Ｈｚで磁束密度１．０Ｔ）であるのに対し、２５μｍの厚さのアモルファス金属の鉄損密度は、０．１７Ｗ／ｋｇ（５０Ｈｚで磁束密度１．０Ｔ）である。したがって、無方向性電磁鋼板に比べてアモルファス金属の鉄損密度は非常に小さい。
【００３２】
ただし、透磁率の点で、無方向性電磁鋼板はアモルファス金属よりも優れている。例えば、０．３５ｍｍの厚さの無方向性電磁鋼板の飽和磁束密度が２．０３Ｔであるのに対し、２５μｍの厚さのアモルファス金属の飽和磁束密度は１．５６Ｔである。
【００３３】
本実施の形態では、第２のシート２２０ａは、矩形である。第２のシート２２０ａの厚さは、例えば、５μｍから５０μｍである。第２のシート２２０ａは、第１のシート２１０ａよりも薄い。本実施の形態では、第２のシート２２０ａの厚さは、２５μｍである。これにより、ステータ鉄心２ａ（特に第２の鉄心部２２ａ）における鉄損を低減することができる。ただし、第２のシート２２０ａの形状及び厚さは本実施の形態に限定されない。各第２のシート２２０ａは、金型を用いた成形、接着剤、又は溶接によって、隣接する他の第２のシート２２０ａに固定されている。
【００３４】
一般に、アモルファス金属は、無方向性電磁鋼板と比較して３倍から６倍の硬度（例えば、ビッカース硬度）を持つため、加工性が悪い。例えば、無方向性電磁鋼板のビッカース硬度が２００ＧＮ／ｍ３程度であるのに対して、アモルファス金属のビッカース硬度は９００ＧＮ／ｍ３程度である。さらに、アモルファス金属は、圧縮応力による磁気特性の劣化が顕著であるため、例えば、電動機を圧縮機に用いる場合に、圧縮機の密閉容器によって生じる圧縮応力を軽減できる構造が望ましい。
【００３５】
上述のように、アモルファス金属は、一般的な電磁鋼板と比較して３倍から６倍の硬度（例えば、ビッカース硬度）を持つため、打ち抜き処理によって複雑な形状に加工することが困難である。さらに、第２のシート２２０ａとして用いられるアモルファス金属の厚さは薄いので、第２の鉄心部２２ａを形成するための多くの第２のシート２２０ａが必要とされる。そのため、打ち抜き処理を用いる場合、第２のシート２２０ａの加工工程及び接着工程が増加し、生産性の悪化及び刃物等の工具の早期劣化を引き起こす。そのため、例えば、シャー切断によってアモルファス金属を矩形に切断し、それをロール状又はブロック状に積層することにより、第２の鉄心部２２ａを容易に成形することができる。
【００３６】
ロータ３の構造について以下に説明する。
図５は、ロータ３の構造を概略的に示す断面図である。
【００３７】
ロータ３は、ロータ鉄心３１と、シャフト３２とを有する。ロータ３は、軸線Ａ１を中心として回転自在である。ロータ３は、ステータ２の内側に、エアギャップを介して回転自在に配置されている。軸線Ａ１は、ロータ３の回転中心であり、且つ、シャフト３２の軸線である。
【００３８】
本実施の形態では、ロータ３は、永久磁石埋込型である。ロータ鉄心３１には、ロータ３の周方向に複数の磁石挿入孔３４が形成されている。磁石挿入孔３４は、永久磁石３３が挿入される空隙である。各磁石挿入孔３４には、複数の永久磁石３３が配置されている。ただし、各磁石挿入孔３４に１つの永久磁石３３を配置してもよい。永久磁石３３は、ロータ３の径方向に磁化されるように着磁されている。磁石挿入孔３４の数は、ロータ３の磁極数に対応する。各磁極の位置関係は同じである。本実施の形態では、ロータ３の磁極数は、６極である。ただし、ロータ３の磁極数は、２極以上であればよい。
【００３９】
永久磁石３３には、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、及びボロン（Ｂ）を主成分とする希土類磁石が用いられる。
【００４０】
ロータ鉄心３１は、複数の電磁鋼板を積層することにより形成されている。ロータ鉄心３１の各電磁鋼板の厚さは、０．１ｍｍから０．７ｍｍである。本実施の形態では、ロータ鉄心３１の各電磁鋼板の厚さは、０．３５ｍｍである。ロータ鉄心３１の各電磁鋼板は、全方向に平均的な磁気特性を持つ無方向性電磁鋼板であることが望ましい。ただし、ロータ鉄心３１の各電磁鋼板の材料、形状、及び厚さは、本実施の形態に限定されない。ロータ鉄心３１の電磁鋼板は、カシメによって、隣接する他の電磁鋼板と締結されている。
【００４１】
シャフト３２は、ロータ鉄心３１と連結されている。例えば、シャフト３２は、ロータ鉄心３１に形成された軸穴３７に、焼き嵌め又は圧入などによって固定される。これにより、ロータ鉄心３１が回転することによって発生する回転エネルギーは、シャフト３２に伝達される。
【００４２】
フラックスバリア３５は、ロータ３の周方向において磁石挿入孔３４に隣接する位置に形成されている。フラックスバリア３５は、漏れ磁束を低減する。隣接する磁極間での磁束の短絡を防ぐため、フラックスバリア３５とロータ３の外側表面（外縁）との間の長さは短いことが望ましい。フラックスバリア３５とロータ３の外側表面との間の長さは、例えば、０．３５ｍｍである。風穴３６は、貫通孔である。例えば、圧縮機に電動機１を用いたとき、冷媒が風穴３６を通過することができる。
【００４３】
図６は、電動機１の他の例を概略的に示す断面図である。
電動機１において、分割鉄心部２５ａは、分割ステータ鉄心２０ａを電気的に絶縁するインシュレータを有してもよい。図６に示される例では、分割鉄心部２５ａは、分割ステータ鉄心２０ａと、巻線２３と、第１のインシュレータ２４ａと、第２のインシュレータ２４ｂとを有する。
【００４４】
第１のインシュレータ２４ａは、分割ステータ鉄心２０ａと組み合わされる。第１のインシュレータ２４ａは、軸方向における分割ステータ鉄心２０ａの両端部に備えられている。ただし、第１のインシュレータ２４ａは、軸方向における分割ステータ鉄心２０ａの一方の端部に備えられていてもよい。第１のインシュレータ２４ａは、例えば、絶縁性樹脂である。
【００４５】
第２のインシュレータ２４ｂは、例えば、薄いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムである。ＰＥＴフィルムの厚さは、例えば、０．１５ｍｍである。第２のインシュレータ２４ｂは、分割ステータ鉄心２０ａのティース部の側面を覆う。
【００４６】
巻線２３は、第１のインシュレータ２４ａ及び第２のインシュレータ２４ｂを介して分割ステータ鉄心２０ａ（第１の鉄心部２１ａ及び第２の鉄心部２２ａの外周）に巻回されており、回転磁界を発生させるコイルを形成する。
【００４７】
実施の形態１に係るステータ２の製造方法について以下に説明する。
図７は、ステータ２の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【００４８】
ステップＳ１では、予め定められた構造を持つ複数の第１のシート２１０ａを形成し、複数の第１のシート２１０ａを第１の方向に積層することにより第１の鉄心部２１ａを形成する。第１のシート２１０ａは、例えば、無方向性電磁鋼板などの電磁鋼板である。例えば、打ち抜き処理（プレス打ち抜き加工）によって予め定められた構造を持つように第１のシート２１０ａを形成する。複数の第１のシート２１０ａは、例えば、カシメ２１４によって締結しながら第１の方向に積層される。
【００４９】
ステップＳ２では、予め定められた構造を持つ複数の第２のシート２２０ａを形成し、複数の第２のシート２２０ａを第１の方向に直交する第２の方向に積層することにより第２の鉄心部２２ａを形成する。第２のシート２２０ａは、例えば、アモルファス金属又はナノ結晶合金によって形成される。例えば、シャー切断によってアモルファス材料又はナノ結晶材料を予め定められた形状に切断する。本実施の形態では、第２のシート２２０ａは矩形である。例えば、金型を用いた成形、接着剤、又は溶接によって複数の第２のシート２２０ａを固定し、複数の第２のシート２２０ａを第２の方向に積層することができる。
【００５０】
ステップＳ３では、複数の分割鉄心部２５ａを形成する。最初に、第２の鉄心部２２ａを第１の鉄心部２１ａと組み合わせ、分割ステータ鉄心２０ａを形成する。さらに、分割ステータ鉄心２０ａに巻線２３を巻回することにより、第２の鉄心部２２ａを第１の鉄心部２１ａの側面に固定する。これにより１つの分割鉄心部２５ａを形成することができる。例えば、巻線機を用いてフライヤー方式で巻線２３の巻回を行うことができる。ステップＳ３の工程を繰り返し行い、複数の分割鉄心部２５ａを形成する。
【００５１】
巻線２３の巻回を行うとき、第２の鉄心部２２ａを第１の鉄心部２１ａに押し付けるように巻線２３を巻回することが望ましい。これにより、第１の鉄心部２１ａと第２の鉄心部２２ａとの間の隙間を小さくすることができる。
【００５２】
図６に示されるように、第１のインシュレータ２４ａ又は第２のインシュレータ２４ｂなどのインシュレータを用いる場合、巻線２３の巻回を行う前に、インシュレータを分割ステータ鉄心２０ａと組み合わせる。さらに、インシュレータが取り付けられた分割ステータ鉄心２０ａに巻線２３を巻回する。
【００５３】
ステップＳ４では、複数の分割鉄心部２５ａを、円環状に折り畳み、溶接等によって固定する。
【００５４】
上述の各工程により、ステータ２を製造することができる。上述のステータ２の製造方法を、後述する他の実施の形態に係るステータの製造に適用してもよい。
【００５５】
実施の形態１に係るステータ２の効果について以下に説明する。
【００５６】
一般に、ステータ鉄心を通る磁束は、ティース部を通過してヨーク部で分離するため、ティース部で磁束密度が高くなり、鉄損が大きくなる場合が多い。そのため、ティース部は、磁気特性の良い材料（鉄損密度の小さい材料）、例えば、アモルファス金属又はナノ結晶合金などによって形成された薄いシートによって形成されていることが望ましい。
【００５７】
実施の形態１に係るステータ２において、第２の鉄心部２２ａは、第１の鉄心部２１ａの側面に備えられている。本実施の形態では、第２の鉄心部２２ａは、周方向においてティース部２１２に隣接している。これにより、第１の鉄心部２１ａのティース部２１２及び第２の鉄心部２２ａが、巻線２３が巻回されるステータ鉄心２ａ（分割ステータ鉄心２０ａ）のティース部を形成する。
【００５８】
上述のように、実施の形態１に係るステータ２は、ステータ鉄心２ａに、アモルファス金属又はナノ結晶合金を用いるのに適した構造を有する。そのため、第１の鉄心部２１ａに、透磁率の高い材料、例えば、電磁鋼板を用いることができ、第２の鉄心部２２ａに、アモルファス金属又はナノ結晶合金などの磁気特性の良い材料（鉄損密度の小さい材料）を用いることができ、ステータ鉄心２ａ（特に、ティース部）における透磁率の低下を抑えながら鉄損を低減することができる。したがって、ステータ２の磁気特性の劣化を防ぐことができる。電動機１にステータ２を用いることにより、高効率な電動機１を得ることができる。
【００５９】
さらに、第２の鉄心部２２ａの材料としてコストが高い材料を用いた場合でも、鉄損が発生しやすい部分、すなわち、ステータ鉄心２ａのティース部（第１の鉄心部２１ａのティース部２１２及び第２の鉄心部２２ａによって形成される部分）に第２の鉄心部２２ａが配置され、その他の部分にコストの低い材料、例えば、電磁鋼板を用いることができる。これにより、ステータ２のコストを低減することができる。
【００６０】
第１の鉄心部２１ａと第２の鉄心部２２ａとの間に隙間ができているとき、この隙間が磁気抵抗となり、磁束の通過を妨げる。この隙間は、ステータ鉄心２ａにおいて、局所的な磁束集中又は巻線２３の鎖交磁束量の低下の原因となり得る。例えば、ステータ鉄心２ａにおいて、局所的な磁束集中が生じると、その部分で鉄損が増加する。例えば、ステータ鉄心２ａにおいて、巻線２３の鎖交磁束量が低下すると、電動機１のトルクを維持するために巻線２３に供給する電流が増加し、銅損が増加する。特に、第１の鉄心部２１ａ及び第２の鉄心部２２ａが互いに異なる磁気特性を持つ材料（互いに異なる透磁率を持つ材料）によって形成されているとき、この隙間が透磁率の差を助長し、局所的な磁束集中が生じやすい。したがって、第１の鉄心部２１ａと第２の鉄心部２２ａとの間に隙間が形成されているとき、良好な磁気特性を得ることができない。
【００６１】
実施の形態１に係るステータ２によれば、ステータ鉄心２ａのティース部を形成する第１の鉄心部２１ａ及び第２の鉄心部２２ａの外周に巻線２３が巻回されている。これにより、第２の鉄心部２２ａが巻線２３によって第１の鉄心部２１ａに押さえつけられるので、第１の鉄心部２１ａと第２の鉄心部２２ａとの間の隙間を小さくすることができる。これにより、隙間の発生を起因とする局所的な磁束集中又は巻線２３の鎖交磁束量の低下を防止することができ、磁気特性の良いステータ２及び電動機１（高効率な電動機１）を得ることができる。
【００６２】
巻線２３が、集中巻によってステータ鉄心２ａに巻回されているとき、第２の鉄心部２２ａを強く第１の鉄心部２１ａに押さえつけることができるので、第１の鉄心部２１ａと第２の鉄心部２２ａとの間における隙間をより小さくすることができる。さらに、複数の分割鉄心部２５ａによってステータ２を形成するとき、巻線機を用いてフライヤー方式で巻線２３をステータ鉄心２ａに巻回することができる。したがって、円環状に形成されたステータ鉄心（分割されていないステータ鉄心）によって形成されたステータに比べて、巻線２３をステータ鉄心２ａに強く巻回することができ、第１の鉄心部２１ａと第２の鉄心部２２ａとの間における隙間をより小さくすることができる。
【００６３】
さらに、実施の形態１に係るステータ２によれば、第２のシート２２０ａは、第１の方向に直交する第２の方向に積層されている。本実施の形態では、第１の鉄心部２１ａのティース部２１２は、径方向に突出しており、第２のシート２２０ａは、周方向においてそのティース部２１２に隣接している。これにより、広い面積を持つ第２のシート２２０ａの表面を第１の鉄心部２１ａにしっかり接触させることができ、第１の鉄心部２１ａと第２の鉄心部２２ａとの間の隙間を小さくすることができる。したがって、隙間の発生を起因とする局所的な磁束集中又は巻線２３の鎖交磁束量の低下を防止することができ、磁気特性の良いステータ２及び電動機１（高効率な電動機１）を得ることができる。
【００６４】
アモルファス金属は、電磁鋼板（例えば、無方向性電磁鋼板）よりも鉄損密度が小さく、電磁鋼板は、アモルファス金属及びナノ結晶合金より透磁率が高い。したがって、第１のシート２１０ａとして電磁鋼板（例えば、無方向性電磁鋼板）を用い、第２のシート２２０ａとしてアモルファス金属又はナノ結晶合金を用いるとき、鉄損が発生しやすい部分、すなわち、ステータ鉄心２ａのティース部（第１の鉄心部２１ａのティース部２１２及び第２の鉄心部２２ａによって形成される部分）における透磁率の低下を抑えながら鉄損を低減することができる。その結果、電動機１にステータ２を用いることにより、高効率な電動機１を得ることができる。
【００６５】
実施の形態１に係るステータ２を有する電動機１は、上述の効果と同じ効果を有する。したがって、電動機１のステータとしてステータ２を用いることにより、磁気特性の良い電動機１（高効率な電動機１）を得ることができる。
【００６６】
さらに、本実施の形態では、ステータ２（具体的には、ステータ鉄心２ａ）は、フレーム４によって保持されている。この場合において、ステータ鉄心２ａの第１の鉄心部２１ａがフレーム４に接触しており、第２の鉄心部２２ａはフレーム４に接触していない。これにより、フレーム４によって生じる圧縮応力を、第２の鉄心部２２ａの代わりに第１の鉄心部２１ａに集中させることができる。したがって、鉄損密度が小さい材料（例えば、アモルファス金属又はナノ結晶合金）によって第２の鉄心部２２ａが形成されているとき、第２の鉄心部２２ａの磁気特性の劣化を防ぐことができ、第２の鉄心部２２ａの磁気特性を充分に発揮させることができる。その結果、磁気特性の良い電動機１（高効率な電動機１）を得ることができる。
【００６７】
実施の形態１に係るステータ２の製造方法によれば、上述の効果を持つステータ２を製造することができる。
【００６８】
さらに、実施の形態１に係るステータ２の製造方法によれば、巻線２３を第１の鉄心部２１ａ及び第２の鉄心部２２ａの外周に巻回することにより、第２の鉄心部２２ａを第１の鉄心部２１ａに押し付けるように第２の鉄心部２２ａを第１の鉄心部２１ａの側面に固定することができる。したがって、第１の鉄心部２１ａと第２の鉄心部２２ａとの間の隙間を小さくすることができる。これにより、隙間の発生を起因とする局所的な磁束集中又は巻線２３の鎖交磁束量の低下を防止することができ、磁気特性の良いステータ２を製造することができる。
【００６９】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係るステータのステータ鉄心２ｂの構造を概略的に示す斜視図である。
図９は、実施の形態２に係るステータを形成する分割鉄心部２５ｂの構造の一例を概略的に示す断面図である。矢印Ｄ２は電動機１におけるロータ３の回転方向（回転方向における下流側）を示し、矢印Ｄ３は電動機１におけるロータ３の回転方向における上流側を示す。
図１０は、分割ステータ鉄心２０ｂの構造を概略的に示す斜視図である。
【００７０】
実施の形態２において、実施の形態１で説明した要素と同一又は対応する要素の符号には、実施の形態１で説明した要素の符号と同じ符号を用いる。
【００７１】
実施の形態１に係るステータ２と比較して、実施の形態２に係るステータは、ステータ鉄心２ａの代わりにステータ鉄心２ｂを有する。具体的には、ステータ鉄心２ｂは、第１の鉄心部２１ａの代わりに第１の鉄心部２１ｂを有し、第２の鉄心部２２ａの代わりに第２の鉄心部２２ｂを有する。実施の形態２に係るステータのその他の点は、実施の形態１に係るステータ２と同じである。実施の形態２に係るステータは、実施の形態１に係るステータ２の代わりに電動機１に適用可能である。
【００７２】
第１の鉄心部２１ｂは、少なくとも１つの第１のシート２１０ｂによって形成されている。本実施の形態では、第１の鉄心部２１ｂは、第１の方向に積層された複数の第１のシート２１０ｂを有する。第１の鉄心部２１ｂの形状は、実施の形態１に係るステータ２の第１の鉄心部２１ａと異なるが、材料は互いに同じである。すなわち、第１のシート２１０ｂの材料は、実施の形態１に係るステータ２に用いられる第１のシート２１０ａと同じである。
【００７３】
第２の鉄心部２２ｂは、少なくとも１つの第２のシート２２０ｂによって形成されている。本実施の形態では、第２の鉄心部２２ｂは、第１の方向に直交する第２の方向に積層された複数の第２のシート２２０ｂを有する。第２の鉄心部２２ｂの形状は、実施の形態１に係るステータ２の第２の鉄心部２２ａと異なるが、材料は互いに同じである。すなわち、第２のシート２２０ｂの材料は、実施の形態１に係るステータ２に用いられる第２のシート２２０ａと同じである。
【００７４】
図１０に示されるように、第１の鉄心部２１ｂのティース部２１２は、軸方向に直交する方向に突出している。ステータ鉄心２ｂは、周方向における第１の鉄心部２１ｂの一方の側面に隣接する領域である第１の領域Ｒ１と、周方向における第１の鉄心部２１ｂの他方の側面に隣接する領域である第２の領域Ｒ２とを有する。第１の領域Ｒ１及び第２の領域Ｒ２は、各分割ステータ鉄心２０ｂにおいて形成されている。すなわち、ステータ鉄心２ｂは、複数の第１の領域Ｒ１及び複数の第２の領域Ｒ２を有する。
【００７５】
各分割ステータ鉄心２０ｂにおいて、第２の鉄心部２２ｂは、第１の鉄心部２１ｂのティース部２１２を中央として周方向において非対称に配置されている。図９及び１０に示される例では、第２の鉄心部２２ｂは、周方向における第１の鉄心部２１ｂのティース部２１２の一端側に備えられている。言い換えると、図９及び１０に示される例では、各分割ステータ鉄心２０ｂにおいて、第２の鉄心部２２ｂは、ロータ３の回転方向における第１の鉄心部２１ｂの下流側に配置されている。ヨーク部２１１とティース部２１２との境界部分は円弧状に形成されており、第２の鉄心部２２ｂは、その境界部分に隣接している。
【００７６】
図１１は、分割鉄心部２５ｂの構造の他の例を概略的に示す断面図である。
【００７７】
図１１に示される例では、第１の領域Ｒ１及び第２の領域Ｒ２に第２の鉄心部２２ｂが配置されている。すなわち、ロータ３の回転方向における第１の鉄心部２１ｂの上流側（第２の領域Ｒ２）及び下流側（第１の領域Ｒ１）に第２の鉄心部２２ｂが配置されている。この場合において、第１の領域Ｒ１に備えられた第２の鉄心部２２ｂの軸方向に直交する面（ｘｙ平面）における面積は、第２の領域Ｒ２に備えられた第２の鉄心部２２ｂの軸方向に直交する面における面積よりも大きい。
【００７８】
実施の形態２に係るステータによれば、実施の形態１に係るステータ２と同じ効果を有する。さらに、実施の形態２に係るステータは下記の効果を有する。
【００７９】
一般に、電動機の駆動中（ロータの回転中）に各分割ステータ鉄心の内部を通る磁束は、ロータの回転方向における下流側を通りやすい。この場合、電動機の駆動中（ロータの回転中）に各分割ステータ鉄心の内部を通る磁束は、周方向において非対称である。
【００８０】
実施の形態２に係るステータによれば、各分割ステータ鉄心２０ｂにおいて、第２の鉄心部２２ｂは、ロータ３の回転方向における第１の鉄心部２１ｂの下流側に配置されている。さらに、実施の形態２に係るステータの他の例では、第１の領域Ｒ１に備えられた第２の鉄心部２２ｂの軸方向に直交する面における面積は、第２の領域Ｒ２に備えられた第２の鉄心部２２ｂの軸方向に直交する面における面積よりも大きい。
【００８１】
これにより、磁気特性の良い（鉄損密度が小さい）材料（例えば、アモルファス金属又はナノ結晶合金）によって第２の鉄心部２２ｂが形成されているとき、鉄損が発生しやすい部分、すなわち、ステータ鉄心２ｂのティース部（第１の鉄心部２１ｂのティース部２１２及び第２の鉄心部２２ｂによって形成される部分）における鉄損を効果的に低減することができる。その結果、磁気特性の良い電動機１（高効率な電動機１）を得ることができる。
【００８２】
さらに、ヨーク部２１１とティース部２１２との境界部分は円弧状に形成されている。したがって、ステータ鉄心２ｂ内を通る磁束の磁路長を長くすることができる。これにより、ステータ鉄心２ｂにおける磁気抵抗を低減することができる。
【００８３】
例えば、ヨーク部２１１とティース部２１２との境界部分が直角に形成されているとき、第２の鉄心部２２ｂ（各第２のシート２２０ｂ）を直角に折り曲げる必要がある。各第２のシート２２０ｂが折り曲がった状態では、各第２のシート２２０ｂの歪みによって磁気特性が悪化する。本実施の形態では、ヨーク部２１１とティース部２１２との境界部分は円弧状に形成されているので、各第２のシート２２０ｂを僅かに曲げた状態でヨーク部２１１とティース部２１２との境界部分に配置することができ、ステータ鉄心２ｂにおける磁気特性の悪化を防止することができる。その結果、磁気特性の良い電動機１（高効率な電動機１）を得ることができる。
【００８４】
実施の形態３．
図１２は、本発明の実施の形態３に係るステータの分割ステータ鉄心２０ｃの一例を概略的に示す斜視図である。
図１３は、実施の形態３に係るステータを形成する分割鉄心部２５ｃの一例を概略的に示す断面図である。
図１４は、図１２に示される第１の鉄心部２１ｃの構造を概略的に示す斜視図である。
【００８５】
実施の形態３において、実施の形態１で説明した要素と同一又は対応する要素の符号には、実施の形態１で説明した要素の符号と同じ符号を用いる。
【００８６】
実施の形態１に係るステータ２と比較して、実施の形態３に係るステータは、分割ステータ鉄心２０ａの代わりに分割ステータ鉄心２０ｃを有する。具体的には、分割ステータ鉄心２０ｃは、第１の鉄心部２１ａの代わりに第１の鉄心部２１ｃを有し、第２の鉄心部２２ａの代わりに第２の鉄心部２２ｃを有する。実施の形態３に係るステータのその他の点は、実施の形態１に係るステータ２と同じである。実施の形態３に係るステータは、実施の形態１に係るステータ２の代わりに電動機１に適用可能である。
【００８７】
第１の鉄心部２１ｃは、少なくとも１つの第１のシート２１０ｃによって形成されている。本実施の形態では、第１の鉄心部２１ｃは、第１の方向に積層された複数の第１のシート２１０ｃを有する。第１の鉄心部２１ｃの形状は、実施の形態１に係るステータ２の第１の鉄心部２１ａと異なるが、材料は互いに同じである。すなわち、第１のシート２１０ｃの材料は、実施の形態１に係るステータ２に用いられる第１のシート２１０ａと同じである。
【００８８】
第２の鉄心部２２ｃは、少なくとも１つの第２のシート２２０ｃによって形成されている。第２の鉄心部２２ｃの形状は、実施の形態１に係るステータ２の第２の鉄心部２２ａと異なるが、材料は互いに同じである。すなわち、第２のシート２２０ｃの材料は、実施の形態１に係るステータ２に用いられる第２のシート２２０ａと同じである。
【００８９】
第２の鉄心部２２ｃは、周方向における第１の鉄心部２１ｃのティース部２１２の両側に備えられている。図１２に示される例では、各分割ステータ鉄心２０ｃは、互いに分離された２つの第２の鉄心部２２ｃを有する。
【００９０】
図１５は、実施の形態３に係るステータの分割ステータ鉄心２０ｃの他の例を概略的に示す斜視図である。
図１６は、第２の鉄心部２２ｃの一例を概略的に示す斜視図である。
図１７は、第２の鉄心部２２ｃの他の例を概略的に示す平面図である。
【００９１】
図１５に示される例では、第２の鉄心部２２ｃは一体的に形成されている。すなわち、図１５に示される例では、分割ステータ鉄心２０ｃの第２の鉄心部２２ｃは分離されていない。各分割ステータ鉄心２０ｃにおいて、一体に形成された第２の鉄心部２２ｃが、周方向における第１の鉄心部２１ｃのティース部２１２の両側に備えられている。
【００９２】
図１５に示される第２の鉄心部２２ｃは、例えば、図１６に示されるように、Ｕ字型に形成されている。図１６に示される複数の第２のシート２２０ｃは、Ｕ字型に曲がった状態で積層されている。例えば、Ｕ字型に形成された第２の鉄心部２２ｃは、軸方向における分割ステータ鉄心２０ｃの一端側から分割ステータ鉄心２０ｃの内部に挿入され、第１の鉄心部２１ｃのティース部２１２と組み合わされる。
【００９３】
図１５に示される第２の鉄心部２２ｃは、例えば、図１７に示されるように、円環状に形成されていてもよい。例えば、１枚の第２のシート２２０ｃを第１の鉄心部２１ｃのティース部２１２に巻回し、第２の鉄心部２２ｃを円環状に形成することができる。複数の第２のシート２２０ｃを円環状に積層することにより、第２の鉄心部２２ｃを円環状に形成してもよい。
【００９４】
実施の形態３に係るステータによれば、実施の形態１に係るステータ２と同じ効果を有する。さらに、実施の形態３に係るステータは下記の効果を有する。
【００９５】
図１８は、比較例に係るステータ１０２を有する電動機１０１の内部構造を概略的に示す断面図である。
図１９は、比較例に係るステータ１０２のステータ鉄心１０２ａの構造を概略的に示す斜視図である。
図２０は、比較例に係るステータ１０２を形成する分割鉄心部１２５ａの構造を概略的に示す断面図である。
図２１は、図２０に示される分割鉄心部１２５ａの分割ステータ鉄心１２０ａの構造を概略的に示す斜視図である。
【００９６】
比較例に係るステータ１０２は、ステータ鉄心２ｃの代わりに、ステータ鉄心１０２ａを有する。ステータ鉄心１０２ａは、複数の無方向性電磁鋼板が軸方向に積層されることにより形成されている。すなわち、ステータ鉄心１０２ａのティース部２１２は、無方向性電磁鋼板のみによって形成されている。比較例に係るステータ１０２のその他の点は、実施の形態３に係るステータと同じである。
【００９７】
図２２は、比較例に係るステータ１０２を有する電動機１０１の駆動中（ロータの回転中）でのステータ鉄心１０２ａにおける鉄損密度を示す図である。
図２３は、実施の形態３に係るステータを有する電動機１の駆動中（ロータ３の回転中）でのステータ鉄心２ｃにおける鉄損密度を示す図である。
【００９８】
図２３に示されるステータの第１の鉄心部２１ｃ（第１のシート２１０ｃ）は、無方向性電磁鋼板によって形成されており、第２の鉄心部２２ｃ（第２のシート２２０ｃ）は、アモルファス金属によって形成されている。
【００９９】
図２２に示されるように、比較例に係るステータ１０２のステータ鉄心１０２ａでは、ティース部２１２における鉄損密度が非常に大きい。これに対し、図２３に示されるように、実施の形態３に係るステータでは、ステータ鉄心２ｃのティース部（第１の鉄心部２１ｃのティース部２１２及び第２の鉄心部２２ｃによって形成される部分）における鉄損密度が小さい。特に、第２の鉄心部２２ｃにおける鉄損密度を小さくすることができる。
【０１００】
図２４は、図２２に示される状態におけるステータ１０２のステータ鉄心１０２ａ（比較例）の鉄損に対する図２３に示される状態における実施の形態３に係るステータのステータ鉄心２ｃの鉄損の割合を示す図である。
図２４に示されるように、ステータ１０２の鉄損を１００％としたとき、ステータ１０２に対する実施の形態３に係るステータの鉄損の割合は８３％である。したがって、実施の形態３に係るステータを用いた場合、比較例に対して鉄損を１７％低減することができる。
【０１０１】
上述のように、実施の形態３に係るステータは、鉄損を効果的に低減することができ、実施の形態３に係るステータを用いることにより電動機１の効率を改善することができる。
【０１０２】
さらに、実施の形態３に係るステータによれば、第２の鉄心部２２ｃがティース部２１２を挟み込み、第１の鉄心部２１ｃに固定される。すなわち、第２の鉄心部２２ｃは、ティース部２１２の両側に配置されるので、第２の鉄心部２２ｃの位置決めが容易になる。その結果、ステータ及び電動機１の製造を容易にすることができる。
【０１０３】
円環状に形成された第２の鉄心部２２ｃを用いるとき、第２の鉄心部２２ｃの位置決めが容易になる。特に、１枚の第２のシート２２０ｃを第１の鉄心部２１ｃのティース部２１２に巻回することにより、第２の鉄心部２２ｃの位置決めがより容易になり、その結果、実施の形態３に係るステータ及び電動機１の製造を容易にすることができる。
【０１０４】
実施の形態４．
図２５は、本発明の実施の形態４に係るステータの分割ステータ鉄心２０ｄの一例を概略的に示す斜視図である。
図２６は、実施の形態４に係るステータを形成する分割鉄心部２５ｄの一例を概略的に示す断面図である。
図２７は、実施の形態４に係るステータを形成する分割鉄心部２５ｄの他の例を概略的に示す断面図である。
【０１０５】
実施の形態４において、実施の形態１で説明した要素と同一又は対応する要素の符号には、実施の形態１で説明した要素の符号と同じ符号を用いる。
【０１０６】
実施の形態１に係るステータ２と比較して、実施の形態４に係るステータは、分割ステータ鉄心２０ａの代わりに分割ステータ鉄心２０ｄを有する。具体的には、分割ステータ鉄心２０ｄは、第１の鉄心部２１ａの代わりに第１の鉄心部２１ｄを有し、第２の鉄心部２２ａの代わりに第２の鉄心部２２ｄを有する。実施の形態４に係るステータのその他の点は、実施の形態１に係るステータ２と同じである。実施の形態４に係るステータは、実施の形態１に係るステータ２の代わりに電動機１に適用可能である。
【０１０７】
第１の鉄心部２１ｄは、少なくとも１つの第１のシート２１０ｄによって形成されている。本実施の形態では、第１の鉄心部２１ｄは、第１の方向に積層された複数の第１のシート２１０ｄを有する。第１の鉄心部２１ｄの形状は、実施の形態１に係るステータ２の第１の鉄心部２１ａと異なるが、材料は互いに同じである。すなわち、第１のシート２１０ｄの材料は、実施の形態１に係るステータ２に用いられる第１のシート２１０ａと同じである。
【０１０８】
第２の鉄心部２２ｄは、少なくとも１つの第２のシート２２０ｄによって形成されている。本実施の形態では、第２の鉄心部２２ｄは、第１の方向に直交する第２の方向に積層された複数の第２のシート２２０ｄを有する。第２の鉄心部２２ｄの形状は、実施の形態１に係るステータ２の第２の鉄心部２２ａと異なるが、材料は互いに同じである。すなわち、第２のシート２２０ｄの材料は、実施の形態１に係るステータ２に用いられる第２のシート２２０ａと同じである。
【０１０９】
第１の鉄心部２１ｄのヨーク部２１１は、径方向（図２５では、＋ｙ方向）に凹んだ凹部２１１ａを有する。凹部２１１ａは、周方向における分割ステータ鉄心２０ｄのヨーク部２１１の中央の領域に形成されている。第２の鉄心部２２ｄは、周方向における第１の鉄心部２１ｄ（具体的には、ティース部２１２）の一端側に備えられている。さらに、第２の鉄心部２２ｄの一部は、凹部２１１ａ内に備えられている。図２５及び２６に示される例では、凹部２１１ａ内において、第２の鉄心部２２ｄは、第１の鉄心部２１ｄから径方向に離れている。これにより、凹部２１１ａ内において、第２の鉄心部２２ｄと第１の鉄心部２１ｄとの間に空隙Ｇ１が形成されている。
【０１１０】
ただし、図２７に示されるように、凹部２１１ａ内において、第２の鉄心部２２ｄと第１の鉄心部２１ｄとの間に空隙Ｇ１が形成されていなくてもよい。
【０１１１】
実施の形態４に係るステータによれば、実施の形態１に係るステータ２と同じ効果を有する。さらに、実施の形態４に係るステータは下記の効果を有する。
【０１１２】
一般に、ステータのヨーク部を通る磁束量は、ステータのティース部を通る磁束量よりも少なく、特にヨーク部（分割ステータ鉄心のヨーク部）のうちの周方向における中央の領域は、ステータの磁気特性に対する影響（磁気特性の悪化）が少ない。
【０１１３】
分割ステータ鉄心２０ｄのティース部（第１の鉄心部２１ｄのティース部２１２及び第２の鉄心部２２ｄによって形成される部分）に巻線２３が巻回されているので、周方向における第１の鉄心部２１ｄと第２の鉄心部２２ｄとの間の隙間を小さくすることができる。ただし、凹部２１１ａ内において、第２の鉄心部２２ｄと第１の鉄心部２１ｄとの間に隙間（例えば、空隙Ｇ１）が形成されやすい。本実施の形態では、凹部２１１ａは、周方向における分割ステータ鉄心２０ｄのヨーク部２１１の中央の領域に形成されているので、第２の鉄心部２２ｄと第１の鉄心部２１ｄとの間に空隙Ｇ１が形成されている場合でも、実施の形態４に係るステータの磁気特性の悪化を防止することができる。
【０１１４】
さらに、凹部２１１ａは、径方向に凹んでいるので、第２の鉄心部２２ｄを径方向に長く形成することができる。これにより、磁気特性の良い（鉄損密度が小さい）材料（例えば、アモルファス金属又はナノ結晶合金）によって第２の鉄心部２２ｄが形成されているとき、鉄損が発生しやすい部分、すなわち、分割ステータ鉄心２０ｄのティース部（第１の鉄心部２１ｄのティース部２１２及び第２の鉄心部２２ｄによって形成される部分）における鉄損を効果的に低減することができる。その結果、磁気特性の良い電動機１（高効率な電動機１）を得ることができる。
【０１１５】
実施の形態５．
図２８は、本発明の実施の形態５に係るステータの分割ステータ鉄心２０ｅの一例を概略的に示す斜視図である。
図２９は、実施の形態５に係るステータを形成する分割鉄心部２５ｅの一例を概略的に示す断面図である。
図３０は、実施の形態５に係るステータを形成する分割鉄心部２５ｅの他の例を概略的に示す断面図である。
【０１１６】
実施の形態５において、実施の形態１で説明した要素と同一又は対応する要素の符号には、実施の形態１で説明した要素の符号と同じ符号を用いる。
【０１１７】
実施の形態１に係るステータ２と比較して、実施の形態５に係るステータは、分割ステータ鉄心２０ａの代わりに分割ステータ鉄心２０ｅを有する。具体的には、分割ステータ鉄心２０ｅは、第１の鉄心部２１ａの代わりに第１の鉄心部２１ｅを有し、第２の鉄心部２２ａの代わりに第２の鉄心部２２ｅを有する。実施の形態５に係るステータのその他の点は、実施の形態１に係るステータ２と同じである。実施の形態５に係るステータは、実施の形態１に係るステータ２の代わりに電動機１に適用可能である。
【０１１８】
第１の鉄心部２１ｅは、少なくとも１つの第１のシート２１０ｅによって形成されている。本実施の形態では、第１の鉄心部２１ｅは、第１の方向に積層された複数の第１のシート２１０ｅを有する。第１の鉄心部２１ｅの形状は、実施の形態１に係るステータ２の第１の鉄心部２１ａと異なるが、材料は互いに同じである。すなわち、第１のシート２１０ｅの材料は、実施の形態１に係るステータ２に用いられる第１のシート２１０ａと同じである。
【０１１９】
第２の鉄心部２２ｅは、少なくとも１つの第２のシート２２０ｅによって形成されている。本実施の形態では、第２の鉄心部２２ｅは、第１の方向に直交する第２の方向に積層された複数の第２のシート２２０ｅを有する。第２の鉄心部２２ｅの形状は、実施の形態１に係るステータ２の第２の鉄心部２２ａと異なるが、材料は互いに同じである。すなわち、第２のシート２２０ｅの材料は、実施の形態１に係るステータ２に用いられる第２のシート２２０ａと同じである。
【０１２０】
ティース部２１２は、径方向に凹んだ保持部２１２ａを有する。第２の鉄心部２２ｅは、周方向における第１の鉄心部２１ｅの側面に備えられている。具体的には、第２の鉄心部２２ｅの少なくとも一部が保持部２１２ａ内に備えられている。
【０１２１】
図２８及び２９に示される例では、径方向における第２の鉄心部２２ｅの一端側は保持部２１２ａ内に配置されており、径方向における第２の鉄心部２２ｅの他端側は第１の鉄心部２１ｅの径方向における内側表面２１６よりも径方向に突出している。図２８及び２９に示される例では、第２の鉄心部２２ｅの一部は、歯先部２１３よりも径方向に突出している。
【０１２２】
実施の形態５に係るステータによれば、実施の形態１に係るステータ２と同じ効果を有する。さらに、実施の形態５に係るステータは下記の効果を有する。
【０１２３】
実施の形態５に係るステータによれば、第２の鉄心部２２ｅの一部が第１の鉄心部２１ｅの径方向における内側表面２１６よりも径方向に突出しているので、第２の鉄心部２２ｅを保持部２１２ａ内に挿入するとき、第２の鉄心部２２ｅを径方向（図２８では、＋ｙ方向）に容易に押し込むことができる。これにより、実施の形態５に係るステータ及び電動機１の製造を容易にすることができる。
【０１２４】
実施の形態６．
図３１は、本発明の実施の形態６に係るステータを形成する分割鉄心部２５ｆの一例を概略的に示す断面図である。
【０１２５】
実施の形態６において、実施の形態１で説明した要素と同一又は対応する要素の符号には、実施の形態１で説明した要素の符号と同じ符号を用いる。
【０１２６】
実施の形態１に係るステータ２と比較して、実施の形態６に係るステータは、分割ステータ鉄心２０ａの代わりに分割ステータ鉄心２０ｆを有する。具体的には、分割ステータ鉄心２０ｆは、第１の鉄心部２１ａの代わりに第１の鉄心部２１ｆを有し、第２の鉄心部２２ａの代わりに第２の鉄心部２２ｆを有する。実施の形態６に係るステータのその他の点は、実施の形態１に係るステータ２と同じである。実施の形態６に係るステータは、実施の形態１に係るステータ２の代わりに電動機１に適用可能である。
【０１２７】
第１の鉄心部２１ｆは、少なくとも１つの第１のシート２１０ｆによって形成されている。本実施の形態では、第１の鉄心部２１ｆは、第１の方向に積層された複数の第１のシート２１０ｆを有する。第１の鉄心部２１ｆの形状は、実施の形態１に係るステータ２の第１の鉄心部２１ａと異なるが、材料は互いに同じである。すなわち、第１のシート２１０ｆの材料は、実施の形態１に係るステータ２に用いられる第１のシート２１０ａと同じである。
【０１２８】
第２の鉄心部２２ｆは、少なくとも１つの第２のシート２２０ｆによって形成されている。本実施の形態では、第２の鉄心部２２ｆは、第１の方向に直交する第２の方向に積層された複数の第２のシート２２０ｆを有する。第２の鉄心部２２ｆの形状は、実施の形態１に係るステータ２の第２の鉄心部２２ａと異なるが、材料は互いに同じである。すなわち、第２のシート２２０ｆの材料は、実施の形態１に係るステータ２に用いられる第２のシート２２０ａと同じである。
【０１２９】
実施の形態１では、第２の鉄心部２２ａが径方向において歯先部２１３に隣接しているのに対し、実施の形態６では、第２の鉄心部２２ｆは、周方向において歯先部２１３に隣接している。すなわち、実施の形態６では、第２の鉄心部２２ｆは、径方向において歯先部２１３に隣接していない。
【０１３０】
実施の形態６に係るステータによれば、実施の形態１に係るステータ２と同じ効果を有する。さらに、実施の形態６に係るステータは下記の効果を有する。
【０１３１】
実施の形態６に係るステータによれば、周方向において歯先部２１３に隣接するように第２の鉄心部２２ｆを配置することができるので、第２の鉄心部２２ｆの位置決めを容易にすることができる。その結果、実施の形態６に係るステータ及び電動機１の製造を容易にすることができる。
【０１３２】
実施の形態７．
本発明の実施の形態７に係る駆動装置５について説明する。
図３２は、駆動装置５の構成を概略的に示す図である。
【０１３３】
駆動装置５は、電動機５０と、電動機５０を駆動する駆動回路５１とを有する。電動機５０は、実施の形態１から６のうちのいずれかのステータを有する電動機（例えば、図１に示される電動機１）である。
【０１３４】
駆動回路５１は、電動機５０を駆動する回路である。電動機５０は、駆動回路５１によるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御に基づく可変速駆動を行う。
【０１３５】
外部電源としての商用交流電源Ｅから交流の電力が駆動回路５１に供給される。商用交流電源Ｅから供給された交流電圧は、整流回路５２で直流電圧に変換される。整流回路５２は、例えば、商用交流電源Ｅから印加される電圧を昇圧するチョッパー回路、及び直流電圧を平滑にする平滑コンデンサなどを有する。
【０１３６】
整流回路５２で変換された直流電圧は、インバータ回路５３で可変周波数の交流電圧に変換され、電動機５０（例えば、図１に示される巻線２３）に印加される。電動機５０は、インバータ回路５３から供給される可変周波数の交流電力により駆動される。
【０１３７】
インバータ回路５３は、例えば、３相ブリッジのインバータ回路である。インバータ回路５３は、インバータ主素子としての６個のＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）５３ａと、６個のＳｉＣ−ＳＢＤ（ショットキーバリアダイオード）５３ｂとを有する。各ＳｉＣ−ＳＢＤ５３ｂには、フライホイルダイオード（ＦＲＤ）としてシリコンカーバイド（ＳｉＣ）が用いられている。ＳｉＣ−ＳＢＤ５３ｂは、ＩＧＢＴ５３ａが電流をＯＮからＯＦＦに切り替えるときに生じる逆起電力を抑制する。
【０１３８】
回転子位置検出部５４は、インバータ回路５３の出力信号から電動機５０のロータ（例えば、図１に示されるロータ３）の位置を演算し、ロータの位置情報を出力電圧演算部５５に出力する。回転子位置検出部５４は、電動機５０の端子電圧を検出して、電動機５０のロータの位置を検出してもよい。
【０１３９】
回転子位置検出部５４によって検出されたロータの位置情報は、出力電圧演算部５５に出力される。出力電圧演算部５５は、駆動回路５１の外部から与えられる目標回転数Ｎ及び回転子位置検出部５４から入力されたロータの位置情報に基づいて、電動機５０に印加される最適なインバータ回路５３の出力電圧を演算する。出力電圧演算部５５は、演算結果（出力電圧）に関連付けられた信号をＰＷＭ信号生成部５６に出力する。
【０１４０】
ＰＷＭ信号生成部５６は、出力電圧演算部５５から入力された信号に基づくＰＷＭ信号を主素子駆動回路５７に出力する。主素子駆動回路５７は、インバータ回路５３の各ＩＧＢＴ５３ａを駆動する。各ＩＧＢＴ５３ａは、主素子駆動回路５７からのＰＷＭ信号に従ってスイッチングを行う。
【０１４１】
分圧抵抗５９ａ及び５９ｂは、整流回路５２とインバータ回路５３との間において、直列に接続されている。直流電圧検出部５８は、分圧抵抗５９ａ及び５９ｂによって低電圧に変換された電気信号を検出し、保持する。
【０１４２】
実施の形態７に係る駆動装置５によれば、実施の形態１から６で説明した効果に加えて、下記の効果を有する。
【０１４３】
一般に、インバータで駆動される電動機において、ステータに供給される電流には、ＰＷＭによるキャリア高周波成分が多く含まれるため、電動機に生じる鉄損のうち、特に渦電流損が占める割合が大きい。渦電流損を低減するために、ステータ鉄心を形成するシートの厚さを薄くすることが有効である。本実施の形態では、電動機５０のステータ鉄心を形成する第２のシート（例えば、実施の形態１で説明した第２のシート２２０ａ）を、第１のシート（例えば、実施の形態１で説明した第１のシート２１０ａ）よりも薄く形成することができる。例えば、実施の形態１で説明したように、電動機１のステータ２は、ステータ鉄心２ａに、アモルファス金属又はナノ結晶合金を用いるのに適した構造を有する。特に、第２のシートとしてアモルファス金属を用いることにより、第２のシートを薄く形成することができる。これにより、駆動装置５におけるインバータ駆動によって電動機５０に生じる過電流損の増加を抑制することができる。
【０１４４】
実施の形態８．
本発明の実施の形態８に係る圧縮機６について説明する。
図３３は、実施の形態８に係る圧縮機６の構造を概略的に示す断面図である。
【０１４５】
圧縮機６は、電動要素としての電動機６０と、ハウジングとしての密閉容器６１と、圧縮要素としての圧縮機構６２と、電動機６０を駆動する駆動回路５１とを有する。本実施の形態では、圧縮機６は、ロータリ圧縮機である。ただし、圧縮機６は、ロータリ圧縮機に限定されない。
【０１４６】
電動機６０は、実施の形態１から６のうちのいずれかのステータを有する電動機（図３３に示される例では、図１に示される電動機１）である。本実施の形態では、電動機６０は、永久磁石埋込型電動機であるが、これに限定されない。
【０１４７】
密閉容器６１は、電動機１及び圧縮機構６２を覆う。密閉容器６１の底部には、圧縮機構６２の摺動部分を潤滑する冷凍機油が貯留されている。駆動回路５１は、実施の形態７で説明した駆動回路である。すなわち、駆動回路５１はインバータ回路５３（図３２）を有する。
【０１４８】
圧縮機６は、さらに、密閉容器６１に固定されたガラス端子６３と、アキュムレータ６４と、吸入パイプ６５と、吐出パイプ６６とを有する。
【０１４９】
圧縮機構６２は、シリンダ６２ａと、ピストン６２ｂと、上部フレーム６２ｃ（第１のフレーム）と、下部フレーム６２ｄ（第２のフレーム）と、上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄにそれぞれ取り付けられた複数のマフラ６２ｅとを有する。圧縮機構６２は、さらに、シリンダ６２ａ内を吸入側と圧縮側とに分けるベーンを有する。圧縮機構６２は、電動機６０によって駆動される。
【０１５０】
電動機６０のステータ（例えば、図１に示されるステータ２）は、例えば、焼き嵌め又は溶接等の方法により、密閉容器６１に直接取り付けられている。したがって、例えば、電動機６０として実施の形態１で説明した電動機１を用いたとき、ステータ鉄心２ａの第１の鉄心部２１ａが密閉容器６１に接触しており、第２の鉄心部２２ａは密閉容器６１に接触していない。
【０１５１】
電動機６０のステータのコイル（例えば、図１に示される巻線２３）には、ガラス端子６３を介して電力が供給される。
【０１５２】
電動機６０のロータ（具体的には、図５に示されるロータ３のシャフト３２）は、上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄの各々に備えられた軸受部を介して回転自在に上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄに保持されている。
【０１５３】
ピストン６２ｂには、シャフト３２が挿通されている。上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄには、シャフト３２が回転自在に挿通されている。上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄは、シリンダ６２ａの端面を閉塞する。アキュムレータ６４は、吸入パイプ６５を介して冷媒（例えば、冷媒ガス）をシリンダ６２ａに供給する。
【０１５４】
次に、圧縮機６の動作について説明する。アキュムレータ６４から供給された冷媒は、密閉容器６１に固定された吸入パイプ６５からシリンダ６２ａ内へ吸入される。インバータ（例えば、図３２に示されるインバータ回路５３）の通電によって電動機６０が回転することにより、シャフト３２に嵌合されたピストン６２ｂがシリンダ６２ａ内で回転する。これにより、シリンダ６２ａ内で冷媒の圧縮が行われる。
【０１５５】
冷媒は、マフラ６２ｅを通り、密閉容器６１内を上昇する。このとき、圧縮された冷媒には、冷凍機油が混入されている。冷媒と冷凍機油との混合物は、ロータ鉄心３１に形成された風穴３６を通過する際に、冷媒と冷凍機油との分離が促進され、冷凍機油が吐出パイプ６６へ流入するのを防止できる。このようにして、圧縮された冷媒が、吐出パイプ６６を通って冷凍サイクルの高圧側へと供給される。
【０１５６】
圧縮機６の冷媒として、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、又はＲ２２等を用いることができる。ただし、圧縮機６の冷媒は、これらに限られない。例えば、圧縮機６の冷媒として、低ＧＷＰ（地球温暖化係数）の冷媒等を用いることができる。
【０１５７】
低ＧＷＰ冷媒の代表例として、以下の冷媒がある。
【０１５８】
（１）組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素は、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２）である。ＨＦＯは、Ｈｙｄｒｏ−Ｆｌｕｏｒｏ−Ｏｌｅｆｉｎの略称である。Ｏｌｅｆｉｎは、二重結合を１つ持つ不飽和炭化水素のことである。ＨＦＯ−１２３４ｙｆのＧＷＰは、４である。
【０１５９】
（２）組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素は、例えば、Ｒ１２７０（プロピレン）である。Ｒ１２７０のＧＷＰは３であり、ＨＦＯ−１２３４ｙｆのＧＷＰよりも小さいが、Ｒ１２７０の可燃性は、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの可燃性よりもよい。
【０１６０】
（３）組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素及び組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素の少なくとも１つを含む混合物は、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＲ３２との混合物である。ＨＦＯ−１２３４ｙｆは、低圧冷媒のため、圧損が大きくなり、冷凍サイクル（特に、蒸発器において）の性能が低下しやすい。そのため、高圧冷媒であるＲ３２又はＲ４１等との混合物を使用することが望ましい。
【０１６１】
実施の形態８に係る圧縮機６によれば、実施の形態１から７で説明した効果に加えて、下記の効果を有する。
【０１６２】
実施の形態８に係る圧縮機６によれば、効率の良い電動機６０を搭載しているので圧縮効率（冷媒を圧縮するのに必要な実際の仕事量と理論的に求められた仕事量との比）の高い圧縮機６を提供することができる。
【０１６３】
実施の形態９．
実施の形態８に係る圧縮機６を有する冷凍空調装置７について説明する。
図３４は、本発明の実施の形態９に係る冷凍空調装置７の構成を概略的に示す図である。
【０１６４】
冷凍空調装置７は、例えば、冷暖房運転が可能な空気調和機である。図３４に示される冷媒回路図は、冷房運転が可能な空気調和機の冷媒回路図の一例である。
【０１６５】
実施の形態９に係る冷凍空調装置７は、室外機７１と、室内機７２と、室外機７１及び室内機７２を接続して冷媒回路（冷凍回路）を構成する冷媒配管７３とを有する。
【０１６６】
室外機７１は、圧縮機６と、凝縮器７４と、絞り装置７５と、室外送風機７６（第１の送風機）とを有する。凝縮器７４は、圧縮機６によって圧縮された冷媒を凝縮する。絞り装置７５は、凝縮器７４によって凝縮された冷媒を減圧し、冷媒の流量を調節する。
【０１６７】
室内機７２は、蒸発器７７と、室内送風機７８（第２の送風機）とを有する。蒸発器７７は、絞り装置７５によって減圧された冷媒を蒸発させ、室内空気を冷却する。
【０１６８】
冷凍空調装置７における冷房運転の基本的な動作について以下に説明する。冷房運転では、冷媒は、圧縮機６によって圧縮され、凝縮器７４に流入する。凝縮器７４によって冷媒が凝縮され、凝縮された冷媒が絞り装置７５に流入する。絞り装置７５によって冷媒が減圧され、減圧された冷媒が蒸発器７７に流入する。蒸発器７７において冷媒は蒸発し、冷媒ガスとなり、再び室外機７１の圧縮機６へ流入する。室外送風機７６が室外空気を凝縮器７４に送り、且つ室内送風機７８が室内空気を蒸発器７７に送ることにより、冷媒と空気とが熱交換される。
【０１６９】
以上に説明した冷凍空調装置７の構成及び動作は、一例であり、上述した例に限定されない。
【０１７０】
実施の形態９に係る冷凍空調装置７によれば、実施の形態１から８で説明した効果に加えて、下記の効果を有する。
【０１７１】
実施の形態９に係る冷凍空調装置７によれば、圧縮効率の高い圧縮機６を有するので高効率な冷凍空調装置７を提供することができる。
【０１７２】
以上に説明した各実施の形態における特徴は、互いに適宜組み合わせることができる。
【０１７３】
以上に説明したように、好ましい実施の形態を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【０１７４】
１，５０，６０  電動機、  ２  ステータ、  ２ａ，２ｂ  ステータ鉄心、  ３  ロータ、  ４  フレーム、  ５  駆動装置、  ６  圧縮機、  ７  冷凍空調装置、  ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ  分割ステータ鉄心、  ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ  第１の鉄心部、  ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ  第２の鉄心部、  ２３  巻線、  ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ  分割鉄心部、  ５１  駆動回路、  ６１  密閉容器、  ６２  圧縮機構、  ７１  室外機、  ７２  室内機、  ２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄ，２１０ｅ  第１のシート、  ２１１  ヨーク部、  ２１１ａ  凹部、  ２１２  ティース部、  ２１２ａ  保持部、  ２１６  内側表面、  ２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ，２２０ｄ，２２０ｅ  第２のシート。
【図１】
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【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】
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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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