(57)【要約】【課題】焼きばめ圧入による固定子鉄心への応力集中による鉄損増加と変形による空隙の不均一化を抑制して高効率で低振動、低騒音な電動機を提供することを目的とする。【解決手段】電動機の固定子鉄心１１の径方向断面形状において外周のハウジング３１と接触している部分をハウジング内径よりも小さいアーチ形状１８とする。軸方向の形状において外周のハウジング３１と接触している部分を直線でなくアーチ形状１８とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に複数の切欠きを設けた環状の固定子と前記固定子の内周に僅かな空隙を介して対向し、回転自在に保持された回転子と、前記固定子の外周の切欠きを除く円周部でハウジングに圧入固定されてなる電動機において、前記固定子の外周の前記ハウジングと接触している部分の径方向断面形状が前記ハウジング内径よりも小さいアーチ形状とし切欠きとの境界付近の圧入しろを中央の部分よりも小さくしたことを特徴とする電動機。
【請求項２】
外周に複数の切欠きを設けた環状の固定子と前記固定子の内周に僅かな空隙を介して対向し、回転自在に保持された回転子と、前記固定子の外周の切欠きを除く円周部でハウジングに圧入固定されてなる電動機において、前記固定子の外周の前記ハウジングと接触している部分の軸方向断面形状が直線でなくアーチ形状とし前記固定子の両端面付近の圧入しろを中央の部分よりも小さくしたことを特徴とする電動機。
【請求項３】
請求項１か請求項２のいずれか１項に記載の電動機を搭載したことを特徴とした機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高効率で、かつ低振動、低騒音を可能とする電動機、およびこれを搭載した高効率で、かつ低騒音、低振動な機器、例えば、密閉型圧縮機、冷凍機器（冷蔵庫、冷凍庫、製氷機、ショーケース、自販機）、空気調和機（エアーコンディショナー、除湿機）もしくは電子回路冷却システムまたはカーアクチュエータおよびこれを搭載した自動車等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般にエアーコンディショナーや冷蔵庫の圧縮機等に使用される電動機は、図８に示すように固定子１０と回転子２０から構成されている。
【０００３】
固定子１０は、固定子鉄心１１に設けられたティース１２と、スロット１３を有する。ティース１２には、固定子鉄心１１との間に絶縁物（絶縁フィルム、インシュレータ等：図示せず）を介して巻線１４が施されている。
【０００４】
また、回転子２０は、固定子１０の内側に、固定子１０と同心円状に、回転自在に保持されている。
【０００５】
このような構成の電動機は圧縮機のハウジング３１に焼きばめ固定され固定子鉄心１１の外周に設けられた切欠き部１５とハウジング３１との間に冷媒通路３２が形成される。この冷媒通路３２は圧縮機内の圧力損失を極力小さくするためできるだけ断面積を大きく取る必要がある。また更に固定子鉄心１１からハウジング３１に極力振動、騒音を伝えないようにする必要がある。
【０００６】
このために例えば、従来の圧縮機では図８に示したようにティース１２の外周側に位置するヨーク１６に切欠き１５を設けてハウジング３１に接触しないようにし、ティース１２に発生するラジアル力による振動が直接ハウジング３１に伝わらない構造としている。更にヨーク１６の巾をスロット１３の深さよりも狭くすることで剛性を小さくしヨーク１６が変形してもティース１２への影響を少なくしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−７８３７５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の電動機においては、その構造上、固定子鉄心をハウジングに焼きばめ圧入した場合、ヨークにハウジングからの応力が加わるために、径方向では特に切欠きとの境界付近に応力集中による鉄損が発生し、また軸方向では特に固定子鉄心の端面付近に応力集中による鉄損が発生する。またヨークの巾を狭くすることは磁気通路が狭くなることになり鉄損に対し不利である。鉄損はそのまま電動機特性に影響し効率低下をもたらす。固定子鉄心の特に端面付近の応力集中による内径側への変形は空隙の不均一による振動や騒音の増大をひきおこすものとなる。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点に鑑み、固定子鉄心のハウジングへの圧入による応力を緩和することで、鉄損を抑制しまた内径側への変形を防ぐことにより高効率で振動および騒音を低減する電動機、およびこれを搭載した高効率で、かつ低振動、低騒音な機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、固定子鉄心の外周のハウジングと接触している部分の径方向断面形状がハウジング内径よりも小さいアーチ形状とし切欠きとの境界付近の圧入しろを中央の部分よりも小さくしたものである。
【００１１】
また固定子鉄心の外周のハウジングと接触している部分の軸方向断面形状が直線でなくアーチ形状とし固定子鉄心の両端面付近の圧入しろを中央の部分よりも小さくしたものである。
【００１２】
これにより固定子鉄心のハウジングへの圧入による応力を緩和することで、鉄損を抑制しまた内径側への変形を防ぐことにより高効率で振動および騒音を低減する電動機を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の電動機は固定子鉄心の外周のハウジングと接触している部分の径方向断面形状がハウジング内径よりも小さいアーチ形状とし切欠きとの境界付近の圧入しろを中央の部分よりも小さくしたため切欠きとの境界付近の応力集中を緩和し鉄損を抑制できるので高効率で振動、騒音が低い電動機を得ることができる。
【００１４】
また請求項２に記載の電動機の固定子鉄心は、電磁鋼板を積層して形成する際固定子鉄心の外径寸法を適宜変更し積層することで形成される。外周のハウジングと接触している部分の軸方向断面形状を直線でなくアーチ形状とし固定子鉄心の両端面付近の圧入しろを中央の部分よりも小さくしたことで端面付近での応力集中を抑制できるため鉄損の増加を防ぎ更には、内径側への変形すなわち内径が部分的に小さくなることを防ぐことでき高効率で振動、騒音が低い電動機を得ることができる。
【００１５】
また請求項３に記載の発明は、請求項１か請求項２のいずれか１項に記載の電動機を搭載したことを特徴とする機器であり、機器の高効率や低振動、低騒音を図ることができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【００１７】
（実施例１）
図１は本発明の一実施例であり径方向断面図である。この図に示すようにエアコンや冷蔵庫の圧縮機等に使用される電動機は、固定子１０と回転子２０からなり、固定子１０は、固定子鉄心１１に設けられたティース１２とスロット１３を有する。ティース１２には、固定子鉄心１１との間に絶縁物（絶縁フィルム、インシュレータ等：図示せず）を介して巻線１４を施す。さらに固定子鉄心１１には外周に切欠き１５を設けており固定子鉄心１１がハウジング３１に焼きばめ圧入されたとき貫通孔が形成され冷媒通路３２となる。この圧入により固定子鉄心に応力が加わり鉄損が発生することとなる。このため本実施例では固定子鉄心のハウジング３１と接触している部分の径方向断面形状をハウジング内径よりも小さいアーチ形状１８としている（図２参照）。このことで切欠き１５との境界付近の圧入しろを中央の部分よりも小さくしたため切欠き１５との境界付近の応力集中を緩和し鉄損を抑制できるので高効率で振動、騒音が低い電動機を得ることができる。
【００１８】
図５は、電動機の軸方向断面図である。径方向で実施したと同様に固定子１０の外周のハウジング３１と接触している部分の軸方向断面形状を直線でなく、図４に示すようにアーチ形状１８とし、固定子鉄心１１の両端面付近の圧入しろを中央の部分よりも小さくしたため、ヨーク１６に加わる応力を低減でき固定子鉄心１１の端面付近での応力集中を抑制できるため鉄損の増加を防ぎ更には、内径側への変形すなわち内径が部分的に小さくなることを防ぐことでき高効率で振動、騒音が低い電動機を得ることができる。
【００１９】
（実施例２）
図３は本発明の電動機を搭載した密閉型圧縮機を示している。図３において、密閉型圧縮機３０は、圧縮機内部を外部に対して密閉状態とするためのハウジング３１と圧縮を行うメカ部３３と固定子１０および回転子２０から構成されている。固定子１０は圧縮機ハウジング３１に対して焼きばめ圧入によって固定されており、冷媒通路３２が形成される。回転子２０は、メカ部３３から伸びている軸３４に対して焼きばめあるいは圧入によって固定されている。
【００２０】
使用される冷媒の種類には関わらず、機器の高効率、低振動、低騒音化を実現することが可能だが、対環境について考慮すれば、ＨＦＣや自然冷媒（ＣＯ２、アンモニアなど）などが好適である。
【００２１】
また、カーアクチュエータに用いた場合も同様に、機器の高効率、低振動、低騒音化を実現することが可能であり、このカーアクチュエータを自動車に用いることで、自動車の高効率、低振動、低騒音化を実現できる。
【００２２】
さらに、図６は前記密閉型圧縮機を具備する冷凍サイクルを示すものであり、密閉型圧縮機、凝縮器および蒸発器から構成されており、各種機器に搭載される。冷凍機器（冷蔵庫、冷凍庫、製氷機、ショーケース、自販機）、空気調和機（エアーコンディショナー、除湿機）もしくは電子回路冷却システム等に搭載されている。
【００２３】
（実施例３）
図７に従来品と本発明の一実施例の応力解析比較を示す。固定子鉄心がハウジング圧入によって受ける応力について比較したもので色の薄い部分が応力の高い部分を示す。従来品と比較して本発明の一実施例は明らかに接触部の応力が緩和されているのが分かる。
【００２４】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば固定子鉄心のハウジングと接触している部分の径方向断面形状がハウジング内径よりも小さいアーチ形状とし、切欠きとの境界付近の圧入しろを中央の部分よりも小さくしたため切欠きとの境界付近の応力集中を緩和し鉄損を抑制できるので高効率で振動、騒音が低い電動機を得ることができる。
【００２５】
請求項２に記載の発明によれば、固定子の外周のハウジングと接触している部分の軸方向断面形状が直線でなくアーチ形状とし、固定子鉄心の両端面付近の圧入しろを中央の部分よりも小さくしたため、ヨークに加わる応力を低減でき固定子鉄心の端面付近での応力集中を抑制できるため鉄損の増加を防ぎ更には、内径側への変形すなわち内径が部分的に小さくなることを防ぐことでき高効率で振動、騒音が低い電動機を得ることができる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば、前記特有の効果を有する電動機を密閉型圧縮機、冷凍機器、空気調和機もしくは電子回路冷却システムまたはカーアクチュエータおよびこれを搭載した自動車等に搭載することで、これら機器の高効率、低振動、低騒音化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における電動機の径方向断面図
【図２】本発明の図１のアーチ形状Ａ部拡大図
【図３】本発明の実施例１における電動機の軸方向断面図
【図４】本発明の図３のアーチ形状Ｂ部拡大図
【図５】本発明の電動機を搭載した密閉型圧縮機を示す図
【図６】本発明の密閉型圧縮機を具備した冷凍サイクル図
【図７】本発明の固定子鉄心の応力解析比較図
【図８】従来の電動機の径方向断面図
【符号の説明】
１０  固定子
１１  固定子鉄心
１２  ティース
１３  スロット
１４  巻線
１５  切欠き
１６  ヨーク
１７  空隙
１８  アーチ形状
２０  回転子
３０  圧縮機
３１  ハウジング
３２  冷媒通路
３３  メカ部
３４  軸
【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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