(57)【要約】【課題】モータが備える鉄心において、厚みの小さい電磁鋼板が座屈・変形することを防止する。【解決手段】モータ１は、固定子１０と回転子３０、ケース２、軸３とを備える。固定子１０は、モータの回転軸Ｚ方向に電磁鋼板１３１を積層してなる部位１３と、回転軸Ｚ方向に電磁鋼板１４１を積層してなる部位１４とを有する。部位１３，１４は互いに隣接し、かつ部位１４は部位１３の両端に位置する。電磁鋼板１４１の厚み１４２は電磁鋼板１３１の厚み１３２よりも大きい。回転子３０も同様である。軸３は、回転軸Ｚ方向に伸びる。ケース２は、筒状に回転軸Ｚ方向に伸び、固定子１０の外周部に位置する。ケース２は固定子１０に、軸３は回転子３０にそれぞれ接続される。このとき、ケース２及び軸３がそれぞれ伸びる方向は、固定子１０及び回転子３０をそれぞれ形成する電磁鋼板の積層方向とほぼ一致する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心（１０，３０；１０ａ，３０ａ；１０ｂ，３０ｂ；２０，４０）を備えるモータであって、
前記鉄心は、
前記モータの回転軸（Ｚ）方向に第一の電磁鋼板（１３１，３４１；２３１，４４１）を積層してなる、少なくとも一つの第一部位（１３，３４；２３，４４）と、
少なくとも一つの第二の電磁鋼板（１４１，３５１；２４１，４５１）を持つ、少なくとも一つの第二部位（１４，３５；２４，４５）と
を互いに隣接して有し、
前記第二の電磁鋼板の厚み（１４２，３５２）が前記第一の電磁鋼板の厚み（１３２，３４２）よりも大きい、モータ。
【請求項２】
前記第二部位（１４，３５；２４，４５）は、二つ以上の前記第二の電磁鋼板（１４１，３５１；２４１，４５１）を持つ場合には、前記モータの回転軸（Ｚ）方向に前記第二の電磁鋼板を積層してなる、請求項１記載のモータ。
【請求項３】
前記モータは、前記鉄心（１０，３０；１０ａ，３０ａ；１０ｂ，３０ｂ；２０，４０）に接続される被接続部（２，３）を更に備える、請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載のモータ。
【請求項４】
前記第二部位（１４，３５；２４，４５）は、前記第一部位（１３，３４；２３，４４）の両端に位置する、請求項３記載のモータ。
【請求項５】
前記第二部位（１４，３５）は、前記被接続部（２，３）に対して締代（１４ａ，３５ａ）を有し、
前記回転軸（Ｚ）と直交する平面に前記第二部位を投射してなる投射部の前記被接続部側の周囲（１４３，３５３）のうち、被接続部と締代をもって締結される部分が、前記平面（Ｄ）に前記第一部位（１３，３４）を投射してなる投射部（１３３，３４３）と交わらない、請求項３及び請求項４のいずれか一つに記載のモータ。
【請求項６】
前記第一部位（１３，３４）は、前記被接続部（２，３）に対して締代（１３ａ，３４ａ）を有し、
前記回転軸（Ｚ）と直交する平面（Ｄ）に前記第一部位を投射してなる投射部の前記被接続部側の周囲（１３４，３４４）のうち、被接続部と締代をもって締結される部分が、前記平面に前記第二部位（１４，３５）を投射してなる投射部（１４４，３５４）と交わらない、請求項４記載のモータ。
【請求項７】
前記第一の電磁鋼板（３４１）同士と、
前記第二部位（３５）が二つ以上の前記第二部の電磁鋼板（３５１）を有する場合には、前記第二の電磁鋼板同士と、
前記第一部位（３４）と前記第二部位同士と
を締結する締結手段（３８，３９）を更に備える、請求項４乃至請求項６のいずれか一つに記載のモータ。
【請求項８】
前記第二部位（２４，４５）は、前記被接続部（２，３）周辺に位置し、
前記回転軸（Ｚ）と直交する平面（Ｄ）に前記第二部位を投射してなる投射部（２４３，４５３）の面積が、前記平面に前記第一部位（２３，４４）を投射してなる投射部（２３３，４４３）の面積より小さい、請求項４乃至請求項７のいずれか一つに記載のモータ。
【請求項９】
前記モータは、もう一つの前記鉄心を更に備え、
各々の前記鉄心の前記第一部位は、前記回転軸（Ｚ）方向の厚みがほぼ同一であり、互いに略対向している、請求項４乃至請求項８のいずれか一つに記載のモータ。
【請求項１０】
前記回転軸方向への前記第一の電磁鋼板の厚みと、前記回転軸方向への前記第二の電磁鋼板の厚みとの間に閾値を有し、その閾値が０．３ｍｍである、請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載のモータ。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載のモータと、前記モータを駆動するインバータとを有する、駆動装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載のモータを搭載する、圧縮機（２０３）。
【請求項１３】
請求項１２に記載の圧縮機を搭載する、移動体。
【請求項１４】
前記鉄心を作製する際には、
前記回転軸（Ｚ）方向に伸びる筒（５０１）を前記被接続部とは反対側に設け、
前記第一の電磁鋼板及び第二の電磁鋼板を、前記筒を基準として積層する、請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載のモータを製造するモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ及びモータの製造方法並びに駆動装置、圧縮機、移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータは、直流モータ・同期モータ・誘導モータに大別される。これらのモータは、主に固定子と回転子とを備え、回転子が固定子に対して空隙を介して回動自在に設けられている。特に同期モータ、例えばインバータ駆動の永久磁石同期モータでは、スイッチング素子により交流化された電流を流すこと等により回転磁場を発生させる固定子と、永久磁石の埋め込み等が施された回転子とを備えている。
【０００３】
いずれのモータにおいても、鉄心を固定子や回転子に採用することができる。鉄心は、モータの回転軸方向に積層された複数の電磁鋼板を含んでいる。これらの電磁鋼板は、固定子にあっては例えば外枠に、回転子にあっては例えば回転軸に、それぞれヤキバメ等により接続されることがある。
【０００４】
なお、電磁鋼板を積層したことを特徴とする永久磁石モータが特許文献１に、また電磁鋼板を積層する技術が特許文献２に開示されている。また、電磁鋼板を薄くしたときの電磁鋼板の特性、例えば鉄損等が非特許文献１に紹介されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３０８１４６号公報
【特許文献２】特開２００２−１９１１４１号公報
【非特許文献１】有田吉宏、他２名，「薄手無方向性電磁鋼板シリーズの開発」，回転機研究会資料，２００３年７月，ＲＭ−０３−４６，ｐ．７３−ｐ．７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
モータの鉄損は、ヒステリシス損と渦電流損とを含む。ヒステリシス損は、鉄心を磁化する際に呈するヒステリシスによって生じ、鉄心に生じる磁束の変化の周波数に比例する。渦電流損は、電磁鋼板の内部に発生する渦電流によって生じ、鉄心に生じる磁束の変化の周波数の２乗に比例し、更に電磁鋼板の厚みの２乗にも比例する。
【０００７】
インバータにより制御されるモータは、高周波で運転される場合が多く、モータの鉄損が増加する。このとき、モータの鉄損のうち周波数の２乗に比例する渦電流損が占める割合が、ヒステリシス損に比べて大きくなる。
【０００８】
鉄損の増加、特に渦電流損の増加を防止するために、電磁鋼板の厚みを薄くすることが採用できる。すなわち、渦電流損は電磁鋼板の厚みの２乗に比例して小さくなるため、モータが高周波で運転される場合であっても鉄損の増加を防止することが可能となる。
【０００９】
しかし、鉄心を作製する過程で、すなわちヤキバメ等により電磁鋼板を外枠もしくは回転軸に接続する際に、厚みが小さい電磁鋼板を用いると電磁鋼板が座屈・変形しやすくなる。電磁鋼板の座屈・変形を防止するために、非磁性体を材料とする端板等の構造部材を、積層された電磁鋼板の両端に設けることが考えられる。しかし、モータの寸法が大きくなるためあまり望ましくない。
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、鉄心を回転子に採用する場合であればその回転軸に、鉄心を固定子に採用する場合であればその外枠に、それぞれ接続する際に、厚みの小さい電磁鋼板が座屈・変形することを防止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にかかるモータは、鉄心（１０，３０；１０ａ，３０ａ；１０ｂ，３０ｂ；２０，４０）を備えるモータであって、前記鉄心は、前記モータの回転軸（Ｚ）方向に第一の電磁鋼板（１３１，３４１；２３１，４４１）を積層してなる、少なくとも一つの第一部位（１３，３４；２３，４４）と、少なくとも一つの第二の電磁鋼板（１４１，３５１；２４１，４５１）を持つ、少なくとも一つの第二部位（１４，３５；２４，４５）とを互いに隣接して有し、前記第二の電磁鋼板の厚み（１４２，３５２；２４２，４５２）が前記第一の電磁鋼板の厚み（１３２，３４２；２３２，４４２）よりも大きい。
【００１２】
この発明の請求項２にかかるモータは、請求項１に記載のモータであって、前記第二部位（１４，３５；２４，４５）は、二つ以上の前記第二の電磁鋼板（１４１，３５１；２４１，４５１）を持つ場合には、前記モータの回転軸（Ｚ）方向に前記第二の電磁鋼板を積層してなる。
【００１３】
この発明の請求項３にかかるモータは、請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載のモータであって、前記モータは、前記鉄心（１０，３０；１０ａ，３０ａ；１０ｂ，３０ｂ；２０，４０）に接続される被接続部（２，３）を更に備える。
【００１４】
この発明の請求項４にかかるモータは、請求項３に記載のモータであって、前記第二部位（１４，３５；２４，４５）は、前記第一部位（１３，３４；２３，４４）の両端に位置する。
【００１５】
この発明の請求項５にかかるモータは、請求項３及び請求項４のいずれか一つに記載のモータであって、前記第二部位（１４，３５）は、前記被接続部（２，３）に対して締代（１４ａ，３５ａ）を有し、前記回転軸（Ｚ）と直交する平面に前記第二部位を投射してなる投射部の前記被接続部側の周囲（１４３，３５３）のうち、被接続部と締代をもって締結される部分が、前記平面（Ｄ）に前記第一部位（１３，３４）を投射してなる投射部（１３３，３４３）と交わらない。
【００１６】
この発明の請求項６にかかるモータは、請求項４に記載のモータであって、前記第一部位（１３，３４）は、前記被接続部（２，３）に対して締代（１３ａ，３４ａ）を有し、前記回転軸（Ｚ）と直交する平面（Ｄ）に前記第一部位を投射してなる投射部の前記被接続部側の周囲（１３４，３４４）のうち、被接続部と締代をもって締結される部分が、前記平面に前記第二部位（１４，３５）を投射してなる投射部（１４４，３５４）と交わらない。
【００１７】
この発明の請求項７にかかるモータは、請求項４乃至請求項６のいずれか一つに記載のモータであって、前記第一の電磁鋼板（３４１）同士と、前記第二部位（３５）が二つ以上の前記第二部の電磁鋼板（３５１）を有する場合には、前記第二の電磁鋼板同士と、前記第一部位（３４）と前記第二部位同士とを締結する締結手段（３９）を更に備える。
【００１８】
この発明の請求項８にかかるモータは、請求項４乃至請求項７のいずれか一つに記載のモータであって、前記第二部位（２４，４５）は、前記被接続部（２，３）周辺に位置し、前記回転軸（Ｚ）と直交する平面（Ｄ）に前記第二部位を投射してなる投射部（２４３，４５３）の面積が、前記平面に前記第一部位（２３，４４）を投射してなる投射部（２３３，４４３）の面積より小さい。
【００１９】
この発明の請求項９にかかるモータは、請求項４乃至請求項８のいずれか一つに記載のモータであって、前記モータは、もう一つの前記鉄心を更に備え、各々の前記鉄心の前記第一部位は、前記回転軸（Ｚ）方向の厚みがほぼ同一であり、互いに略対向している。
【００２０】
この発明の請求項１０にかかるモータは、請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載のモータであって、前記回転軸方向への前記第一の電磁鋼板の厚みと、前記回転軸方向への前記第二の電磁鋼板の厚みとの間に閾値を有し、その閾値が０．３ｍｍである。
【００２１】
この発明の請求項１１にかかる駆動装置は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載のモータと、前記モータを駆動するインバータとを有する。
【００２２】
この発明の請求項１２にかかる圧縮機は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載のモータを搭載する。
【００２３】
この発明の請求項１３にかかる移動体は、請求項１２に記載の圧縮機を搭載する。
【００２４】
この発明の請求項１４にかかるモータの製造方法は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載のモータを製造するモータの製造方法であって、前記鉄心を作製する際には、前記回転軸（Ｚ）方向に伸びる筒を前記被接続部とは反対側に設け、前記第一の電磁鋼板及び第二の電磁鋼板を、前記筒を基準として積層する。
【発明の効果】
【００２５】
この発明の請求項１若しくは請求項２にかかるモータによれば、鉄心を固定子に採用する場合であればその外枠に、鉄心を回転子に採用する場合であればその回転軸に、それぞれ接続する際に、第一の電磁鋼板が変形することを第二部位によって防ぐことができる。また、第二の電磁鋼板は、第一の電磁鋼板よりも厚みが大きいので、変形を防止する目的で従来設けていた非磁性体からなる構造部材を必要としない。
【００２６】
この発明の請求項３にかかるモータによれば、被接続部に接続された鉄心の特に第一の電磁鋼板が座屈することを防ぐことができる。
【００２７】
この発明の請求項４にかかるモータによれば、第二の電磁鋼板が鉄心の両端での透磁率を高めるので、磁束が漏れ易い鉄心の両端部での磁束の漏れを小さくすることができる。
【００２８】
この発明の請求項５にかかるモータによれば、鉄心を被接続部に接続する際に、第二部位に比して第一部位にかかる応力の方が小さいので、第一の電磁鋼板が座屈することを防ぐことができる。
【００２９】
この発明の請求項６にかかるモータによれば、第二部位に比して第一部位にかかる応力の方が大きいが、第一部位の両端に第二部位が位置するので、第一の電磁鋼板が座屈することを防ぐことができる。また第二の電磁鋼板が座屈する可能性を低減することもできる。
【００３０】
この発明の請求項７にかかるモータによれば、電磁鋼板間に生ずる圧力が増すため、特に第一の電磁鋼板が座屈することをより良く防ぐことができる。また、鉄心全体が締結手段により締結されるため、鉄心の変形を防ぐこともできる。
【００３１】
この発明の請求項８にかかるモータによれば、第二部位の体積が小さくなるので、第二部位でのエネルギー損失を小さくすることができる。
【００３２】
この発明の請求項９にかかるモータによれば、第一の電磁鋼板に主に磁束が流れるので、第一部位でのエネルギー損失を小さくすることができる。
【００３３】
この発明の請求項１０にかかるモータによれば、第二の電磁鋼板が座屈もしくは変形する可能性を低減しつつも、第一部位でのエネルギー損失を小さくすることができる。
【００３４】
この発明の請求項１１にかかる駆動装置によれば、モータの高速回転時での基本周波数の増大に伴うエネルギー損失の増加を抑制することができる。また、モータの低速回転時での低デューティーにより発生する磁束のキャリア周波数成分に伴うエネルギー損失を低減することもできる。
【００３５】
この発明の請求項１２にかかる圧縮機若しくは請求項１３にかかる移動体によれば、圧縮機の使用時において効率性を向上することができる。
【００３６】
この発明の請求項１４にかかるモータの製造方法によれば、電磁鋼板の積層時に生じるズレを小さくすることができ、よって特性の低下や騒音の増大を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
第１の実施の形態．
図１は、本実施の形態にかかるモータ１を概念的に示す断面図であり、図２及び図３で示される位置Ａ−Ａに対応する。図２及び図３は、図１に示されるモータ１が備える固定子１０及び回転子３０をそれぞれ示す斜視図である。
【００３８】
モータ１は、固定子１０と回転子３０、ケース２、軸３とを備える。軸３は、回転軸Ｚ方向に伸び、回転子３０を貫く。ケース２は、筒状に回転軸Ｚ方向に伸び、固定子１０の外周部に位置する。
【００３９】
固定子１０は、モータの回転軸Ｚ方向に電磁鋼板１３１を積層してなる部位１３と、回転軸Ｚ方向に電磁鋼板１４１を積層してなる部位１４とを有する。部位１３，１４は互いに隣接し、かつ部位１４は部位１３の両端に位置する。電磁鋼板１４１の厚み１４２は電磁鋼板１３１の厚み１３２よりも大きい。
【００４０】
ここで電磁鋼板とは主として、鉄心用に用いられる珪素鋼板を示すことが多いが、ここでは広く鉄心に用いられるアモルファス導板等も含むものとする。また、第一の電磁鋼板の材質と第二の電磁鋼板の材質とは同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００４１】
回転子３０は、モータの回転軸Ｚ方向に電磁鋼板３４１を積層してなる部位３４と、回転軸Ｚ方向に電磁鋼板３５１を積層してなる部位３５とを有する。部位３４，３５は互いに隣接し、かつ部位３５は部位３４の両端に位置する。電磁鋼板３５１の厚み３５２は電磁鋼板３４１の厚み３４２よりも大きい。
【００４２】
図１では、電磁鋼板の厚み１４２，１３２、３４２，３５２は、厚みの大小関係が明確になるようにデフォルメして表されている。よって、実際の電磁鋼板の厚みは、図に示されているよりも薄くなっている場合がほとんどである。以下のいずれの実施の形態においても、説明に用いられる図に示される電磁鋼板について同様のことが言える。
【００４３】
固定子１０は、例えば図２に示されるように内側に突極部１１を有し、隣接する突極部１１の間に空隙が設けられている。これにより、例えば突極部１１へコイル等を巻きつけることができ、固定子１０の特に突極部１１に磁界を発生させることが可能になる。このとき、後述するインバータ等を用いることで回転磁界を発生されることもできる。
【００４４】
また回転子３０は、例えば図３に示されるように埋め込み用の穴３２を有し、永久磁石３３が穴３２に埋め込まれている。永久磁石３３は、上記磁界と相互に作用しあいマグネットトルクを発生する。穴３２は、永久磁石３３の埋め込みのためだけでなく、ｄ軸インダクタンスとｑ軸インダクタンスとに差を生じる効果もある。これによりリラクタンストルクが発生する。穴３２に永久磁石を埋め込まず、空隙のまま、若しくは非磁性体を埋め込んでもよい。この場合、回転子３０は、リラクタンストルクのみで回転するシンクロナスリラクタンスモータの回転子となる。
【００４５】
ケース２は固定子１０に、軸３は回転子３０にそれぞれ接続される。このとき、ケース２が伸びる方向は、固定子１０を形成する電磁鋼板の積層方向とほぼ一致し、軸３が伸びる方向は、回転子３０を形成する電磁鋼板の積層方向とほぼ一致する。接続の際には、例えばヤキバメや圧入の方法を用いることができる。これらの方法は、部位１４，３５等がケース２や軸３に対して締代を有する場合に、特に望ましい。
【００４６】
上述の内容において、固定子１０及び回転心３０は鉄心と把握することもできる。また、電磁鋼板１３１，３４１は第一の電磁鋼板、電磁鋼板１４１，３５１は第二の電磁鋼板、部位１３，３４は第一部位、部位１４，３５は第二部位、ケース２や軸３は被接続部とそれぞれ把握することもできる。
【００４７】
第二部位１４，３５は、必ずしも複数の第二の電磁鋼板１４１，３５１が積層される必要はなく、単一の第二の電磁鋼板を持っていてもよい。
【００４８】
このように本実施の形態によれば、鉄心を固定子１０に採用する場合であればケース２に、鉄心を回転子３０に採用する場合であれば軸３にそれぞれ接続する際に、第一の電磁鋼板１３１，３４１が変形することを第二部位１４，３５によって防ぐことができる。また、第二の電磁鋼板１４１，３５１は第一の電磁鋼板１３１，３４１よりも厚みが大きいので、変形を防止する目的で従来設けていた非磁性体からなる構造部材を必要としない。
【００４９】
さらに、第二の電磁鋼板１４１，３５１の表面が、表面酸化を防止する等のために、非磁性の絶縁被膜により覆われている場合には、第二の電磁鋼板１４１，３５１の厚みが大きいほど、第二部位１４，３５における単位体積あたりの非磁性の絶縁被膜の占める割合が小さくなって、第二部位１４，３５の透磁率が大きくなる。よって、第二部位１４，３５は、磁束が漏れ易い鉄心の両端部での透磁率を高めて、磁束の漏れを小さくすることができる。そして、第二部位１４，３５が、それぞれ厚みの大きい単一の第二の電磁鋼板１４１，３５１だけを持つ場合には、より大きな透磁率を得ることとなり、より効率的に磁束の漏れを小さくすることができる。
【００５０】
本実施の形態において、回転子３０に穴３２及び永久磁石３３を設けない場合も考えられるが、大きなトルクを発生させるためには、回転子３０に穴３２及び永久磁石３３を設けることが有効である。そして、永久磁石３３を設けた場合には、鉄心を貫く磁束密度が大きくなるため鉄損も大きくなるので、本実施の形態を適用することが特に望ましい。
【００５１】
本実施の形態及び後述の実施の形態において、第二部位１４，３５は、鉄心１０，３０を被接続部２，３に接続する際に第一の電磁鋼板１３１，３４１が変形することを防止できる、十分な厚みを有することが望ましい。
【００５２】
第２の実施の形態．
本実施の形態では、第１の実施の形態において、鉄心を被接続部に接続する前の鉄心の状態が説明される。図４は、本実施の形態にかかる固定子１０ａ及び回転子３０ａを概念的に示す断面図であり、第１の実施の形態と同様に、図２及び図３で示される位置Ａ−Ａに対応する。図４において図１と同じ符号を付しているものは、第１の実施の形態に対応する。
【００５３】
固定子１０ａ及び回転子３０ａは、第１の実施の形態で説明された固定子１０及び回転子３０がケース２及び軸３のそれぞれへ接続される前の状態を示している。図４では、固定子１０ａ及び回転子３０ａと、ケース２及び軸３とのそれぞれの位置関係が明確になるように、被接続部２，３が点線で示されている。
【００５４】
固定子１０ａは、部位１４がケース２に対して締代１４ａを有する。そして、回転軸Ｚと直交する平面Ｄに部位１４を投射してなる投射部のケース２側の周囲１４３のうち、ケース２と締代をもって締結される部分が、平面Ｄに部位１３を投射してなる投射部１３３と交わらない。このとき部位１３は、ケース２に対して締代を有しても有さなくてもよい。図４では、特に周囲１４３のうちケース２と締代をもって締結される部分が示されている。また、部位１３がケース２に対して締代を有さない場合も示されている。
【００５５】
このような固定子１０ａがケース２に接続された場合、部位１４のケース２に対する嵌め合いは締りバメとなる。また、部位１３のケース２に対する嵌め合いは、部位１３がケース２に対して締代を有するか有さないか、またはその中間かによって、締りバメ、隙間バメ、中間バメとなる。
【００５６】
回転子３０ａは、部位３５が軸３に対して締代３５ａを有する。そして、回転軸Ｚと直交する平面Ｄに部位３５を投射してなる投射部の軸３側の周囲３５３のうち、軸３と締代をもって締結される部分が、平面Ｄに部位３４を投射してなる投射部３４３と交わらない。このとき部位３４は、軸３に対して締代を有しても有さなくてもよい。図４では、特に周囲３５３のうち軸３と締代をもって締結される部分が示されている。また、部位３４が軸３に対して締代を有さない場合も示されている。このような回転子３０ａが軸３に接続された場合、部位３４，３５の嵌め合いは、上述した固定子１０ａの場合と同様である。
【００５７】
上述の内容において、固定子１０ａ及び回転子３０ａは鉄心と把握することもできる。また、部位１３，３４は第一部位、部位１４，３５は第二部位、ケース２及び軸３は被接続部とそれぞれ把握することもできる。
【００５８】
図４では、締代１４ａ，３５ａや、部位１３とケース２との隙間及び部位３４と軸３との隙間は、それぞれの存在を示すためにデフォルメして表されている。よって、締代１４ａ，３５ａや前記隙間は、図に示されているよりも小さくなっている場合がほとんどである。第３の実施の形態において用いされる図５及び図６に示される締代及び隙間についても同様のことが言える。
【００５９】
このように本実施の形態によれば、鉄心１０ａ，３０ａを被接続部２，３に接続する際に、第二部位１４，３５に比して第一部位１３，３４にかかる応力の方が小さいので、第一の電磁鋼板１３１，３４１が座屈することを防ぐことができる。
【００６０】
図４では、固定子１０ａと回転子３０ａのどちらにも本実施の形態を適用しているが、どちらか一方にだけ本実施の形態を適用してもよい。
【００６１】
本実施の形態において、特に第一部位１３，３４が被接続部２，３に対して締代を有さない場合には、鉄心を被接続部２，３に接続する際に第一の電磁鋼板１３１，３４１が座屈する可能性がほとんどない。このため、第二部位１４，３５を第一部位１３，３４の両端に位置しなくてもよい。
【００６２】
第３の実施の形態．
本実施の形態では、第２の実施の形態とは異なる、鉄心を被接続部に接続する前の鉄心の状態が説明される。図５は、本実施の形態にかかる固定子１０ｂ及び回転子３０ｂを概念的に示す断面図であり、第１の実施の形態と同様に、図２及び図３で示される位置Ａ−Ａに対応する。図５において図１と同じ符号を付しているものは、第１の実施の形態に対応する。
【００６３】
固定子１０ｂ及び回転子３０ｂは、第１の実施の形態で説明された固定子１０及び回転子３０がケース２及び軸３のそれぞれへ接続される前の状態を示している。図５では、図４と同様に被接続部２，３が点線で示されている。
【００６４】
固定子１０ｂは、部位１３がケース２に対して締代１３ａを有する。そして、回転軸Ｚと直交する平面Ｄに部位１３を投射してなる投射部のケース２側の周囲１３４のうち、ケース２と締代をもって締結される部分が、平面Ｄに部位１４を投射してなる投射部１４４と交わらない。このとき部位１４は、ケース２に対して締代を有しても有さなくてもよい。図５では、特に周囲１３４のうちケース２と締代をもって締結される部分が示されている。また、部位１４がケース２に対して締代を有さない場合も示されている。
【００６５】
このような固定子１０ｂがケース２に接続された場合、部位１３のケース２に対する嵌め合いは締りバメとなる。また、部位１４のケース２に対する嵌め合いは、部位１４がケース２に対して締代を有するか有さないか、またはその中間かによって、締りバメ、隙間バメ、中間バメとなる。
【００６６】
回転子３０ｂは、部位３４が軸３に対して締代３４ａを有する。そして、回転軸Ｚと直交する平面Ｄに部位３４を投射してなる投射部の軸３側の周囲３４４のうち、軸３と締代をもって締結される部分が、平面Ｄに部位３５を投射してなる投射部３５４と交わらない。このとき部位３５は、軸３に対して締代を有しても有さなくてもよい。図５では、特に周囲３４４のうち軸３と締代をもって締結される部分が示されている。また、部位３５が軸３に対して締代を有さない場合も示されている。このような回転子３０ｂが軸３に接続された場合、部位３４，３５の嵌め合いは、上述した固定子１０ｂの場合と同様である。
【００６７】
上述の内容において、固定子１０ｂ及び回転子３０ｂは鉄心と把握することもできる。また、部位１３，３４は第一部位、部位１４，３５は第二部位、ケース２及び軸３は被接続部とそれぞれ把握することもできる。
【００６８】
このように本実施の形態によれば、鉄心１０ｂ，３０ｂを被接続部２，３に接続する際に、第二部位１４，３５に比して第一部位１３，３４にかかる応力の方が大きいが、第一部位１３，３４の両端には、厚い第二の電磁鋼板１４１，３５１を有する第二部位１４，３５が位置し、これが第一部位１３，３４の回転軸Ｚ方向への変形を妨げる。よって、第一の電磁鋼板１３１，３４１が座屈することを防ぐことができる。また、第二の電磁鋼板１４１，３５１が座屈する可能性を低減することもできる。
【００６９】
図５では、固定子１０ｂと回転子３０ｂのどちらにも本実施の形態を適用しているが、どちらか一方にだけ本実施の形態を適用してもよい。また、一方の鉄心（固定子又は回転子）には第２の実施の形態を、他方の鉄心（回転子又は固定子）には第３の実施の形態を適用してもよい。
【００７０】
本実施の形態では、第二部位１４，３５にかかる応力は第一部位１３，３４に比べて小さいため、第二部位１４，３５が第一部位１３，３４の両端に位置する場合であっても、接続の際に第一部位１３，３４の座屈を防ぐだけの力を、第二部位１４，３５が発生できない可能性もある。特に図５に示されるように、第二部位１４，３５が被接続部２，３に対して締め代を有さない場合には、第二部位１４，３５は被接続部２，３に接続されないため、上記可能性が著しく高くなる。
【００７１】
そこで図６に示されるように、回転子３０ｂにおいて、第一の電磁鋼板３４１同士と、第二の電磁鋼板３５１同士と、第一部位３４と第二部位３５同士とを、例えばボルト３９及びナット３８等の締結手段により締結してもよい。図７には、ボルト３９及び図示しないナットを用いて締結した回転子３０ｂの斜視図が示されている。図６は、図７で示される位置Ｂ−Ｂに対応する断面図である。同様に、締結手段により固定子１０ｂを締結することもできる。
【００７２】
上述の締結手段３９を用いることにより、電磁鋼板間に生ずる圧力が増すため、特に第一の電磁鋼板３４１が座屈することをより良く防ぐことができる。また、鉄心３０ｂ全体が締結手段３９により締結されるため、鉄心３０ｂの変形を防ぐこともできる。
【００７３】
第４の実施の形態．
本実施の形態では、第１乃至第３の実施の形態で説明される第二部位において、エネルギー損失を小さくする。図８は、本実施の形態にかかるモータ１００を概念的に示す断面図であり、図９及び図１０で示される位置Ｃ−Ｃに対応する。図９及び図１０は、図８に示されるモータ１００が備える固定子２０及び回転子４０をそれぞれ示す斜視図である。
【００７４】
モータ１００は、固定子２０と回転子４０、ケース２、軸３とを備える。軸３及びケース２は第１の実施の形態と同様である。
【００７５】
固定子２０及び回転子４０は鉄心と把握し、電磁鋼板２３１，４４１を第一の電磁鋼板、電磁鋼板２４１，４５１を第二の電磁鋼板、部位２３，４４を第一部位、部位２４，４５を第二部位、ケース２及び軸３は被接続部と把握することができる。そして、このような把握の下では、鉄心２０，４０は第１の実施の形態と同様に形成され、また被接続部２，３に接続される。
【００７６】
このとき、固定子２０が有する第二部位２４は、ケース２周辺に位置する。そして、回転軸Ｚと直交する平面Ｄに第二部位２４を投射してなる投射部２４３の面積が、平面Ｄに第一部位２３を投射してなる投射部２３３の面積より小さい。
【００７７】
同様に、回転子４０が有する第二部位４５は、軸３周辺に位置する。そして、回転軸Ｚと直交する平面Ｄに第二部位４５を投射してなる投射部４５３の面積が、平面Ｄに第一部位４４を投射してなる投射部４４３の面積より小さい。
【００７８】
第二部位２４，４５は、必ずしも複数の第二の電磁鋼板２４１，４５１が積層される必要はなく、単一の第二の電磁鋼板を持っていてもよい。
【００７９】
このように本実施の形態によれば、第二部位２４，４５の体積が小さくなるので、第二部位でのエネルギー損失を小さくすることができる。すなわち、第一の電磁鋼板２３１，４４１より厚みの大きい第二の電磁鋼板２４１，４５１では単位体積あたりのエネルギー損失が大きいため、第二部位１４，４５の体積を小さくすることで、全体のエネルギー損失を小さくすることができる。
【００８０】
また、固定子の突極部１１にコイルを巻きつける場合には、例えば図２に示される固定子１０においては、図１１に示されるようにコイル５１を巻きつけた分５１ａだけ固定子全体の回転軸Ｚ方向への寸法が大きくなる。しかし、本実施の形態で採用した図９で示される固定子２０においては、突極部１１が第一部位２３にのみ形成されているため、図１２に示されるようにコイル５２を巻きつけた分５２ａが第二部位２４の厚みよりも大きくならない限りは、固定子２０全体の回転軸Ｚ方向への寸法が大きくならない。よって、モータの小型化が可能になる。
【００８１】
本実施の形態は、第１乃至第３の実施の形態において特に第二部位が第一部位の両端に位置する場合に適用することができる。この場合においても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
上述のいずれの実施の形態においても、特に第二部位が第一部位の両端に位置する場合において、例えば図１に示されるように、固定子１０の第一部位１３と回転子３０の第一部位３４とは、回転軸Ｚ方向の厚みがほぼ同一であり、互いに略対向している。このときには、第一部位、すなわち第二の電磁鋼板１４１，３５１よりも厚みが小さい第一の電磁鋼板１３１，３４１に、主に磁束が流れるため、第一部位１３，３４でのエネルギー損失を小さくすることができる。
【００８３】
固定子と回転子のそれぞれの第一部位が上述の関係にない場合も考えられるが、特に上述の関係にある場合には、第一部位でのエネルギー損失を低減できる。
【００８４】
上述のいずれの実施の形態においても、第一の電磁鋼板１３１，３４１，２３１，４４１の厚みと、第二の電磁鋼板１４１，３５１，２４１，４５１の厚みとの間に閾値を有し、その閾値として０．３ｍｍを採用することもできる。
【００８５】
家庭用又は業務用の空調機に用いられる圧縮機が備えるモータにおいて、体格、使用される温度条件等を考慮することで、経験的に閾値が０．３ｍｍとなる。そして、鉄心の固定に耐え得るだけの締代を設けて行うヤキバメに対して、この閾値よりも大きい厚みを持つ第二の電磁鋼板１４１，３５１，２４１，４５１は屈曲しにくく、この閾値よりも小さい厚みを持つ第一の電磁鋼板１３１，３４１，２３１，４４１は屈曲しやすい。ただし、第一の電磁鋼板１３１，３４１，２３１，４４１は、厚みが小さくなることでエネルギーの損失が小さくなる。
【００８６】
閾値を０．３ｍｍとすることで、第二の電磁鋼板１４１，３５１，２４１，４５１が座屈もしくは変形することを低減しつつも、第一の電磁鋼板１３１，３４１，２３１，４４１でのエネルギー損失を小さくすることができる。閾値は、必要に応じて変更することも可能である。
【００８７】
上述のいずれか一つの実施の形態を適用したモータを、駆動装置が有するモータに採用してもよい。駆動装置は、そのモータを駆動するインバータを更に有する。このとき、駆動装置は、モータの高速回転時での基本周波数の増大に伴うエネルギー損失の増加を抑制することができる。またモータの低速回転時での低デューティーにより発生する磁束のキャリア周波数成分に伴うエネルギー損失を低減することもできる。
【００８８】
また、上述のいずれか一つの実施の形態を適用したモータを、圧縮機に搭載してもよい。圧縮機には、例えばスクロール圧縮機などがある。図１３には、スクロール圧縮機２０３の概念的な断面図が示されている。
【００８９】
スクロール圧縮機２０３は、主にケーシング２１０と圧縮機構２２０、電動機２３０、軸２３３、吸入管２１４、排出管２１５とを備える。電動機２３０には、図１２で示されるモータが採用されており、ケース２としてケーシング２１０が、回転軸３として軸２３３が対応している。圧縮機構２２０は、固定スクロール２７１と可動スクロール２７２を有し、固定スクロールは鏡板２７１ａとラップ２７１ｂを、可動スクロール２７２は鏡板２７２ａとラップ２７２ｂをそれぞれ持つ。固定スクロール２７１と可動スクロール２７２はラップ２７１ｂ、２７２ｂが交互に配列されているように配置されている。
【００９０】
電動機２３０と圧縮機構２２０は軸２４０を介して接続される。軸２４０の中心軸は、軸２３３の回転軸Ｚと一致しない。よって軸２３３の回転に伴って軸２４０を介して可動スクロールが動作すると、ラップ２７２ｂが、隣接する二つのラップ２７２ａの間を交互に移動する。これにより、吸入管２１４から入った物質は圧縮されて、排出管２１５から出される。
【００９１】
さらには、上述した圧縮機を、移動体に搭載してもよい。
【００９２】
上述した圧縮機及び移動体のいずれにおいても、エネルギー損失が低減されたモータを採用した圧縮機を搭載するので、圧縮機の使用時において効率性を向上することできる。圧縮機のうちで、特に長時間の運転を必要とする空調機や冷凍機等においては、長時間で累積するエネルギー損失を低減することができるので有効である。また。移動体のうちで、特にバッテリーにより駆動する圧縮機を搭載する移動体においては、バッテリーに充電された電気の使用量を低減することができるので有効である。
【００９３】
上述のいずれの実施の形態においても、固定子や回転子の鉄心の第一部位を作製する際は、例えば次のような方法を採用することができる。まず、第一の電磁鋼板の所定位置をそれぞれ厚み方向に半抜きして、第一の電磁鋼板の一方の面に凹部を、他方の面に凸部を形成する。そして、第一の電磁鋼板の凹部と、他の第一の電磁鋼板の凸部とを嵌め込むこと（例えば、カラマセと呼ばれることがある）で積層する。
【００９４】
上記した電磁鋼板の半抜きによるカラマセの方法は、第二部位を作製する場合にも同様に適用することができる。ただし、第二部位は、単一の第二の電磁鋼板を持っていてもよい。
【００９５】
上述のいずれの実施の形態においても、固定子や回転子等の鉄心を作製する際には、回転軸Ｚ方向に伸びる筒を被接続部とは反対側に設け、第一の電磁鋼板及び第二の電磁鋼板を、筒を基準として積層してもよい。例えば図１４には、図４に示される回転子３０ａが、第一の電磁鋼板３４１及び第二の電磁鋼板３５１を、筒５０１を基準として積層することにより作製された場合が示されている。積層後には筒５０１は外される。
【００９６】
また、上述した電磁鋼板の半抜きによるカラマセの方法で作製された第一部位と第二部位とを積層する場合にも、筒５０１を基準としてもよい。このときも、積層後には筒５０１は外される。
【００９７】
このように筒５０１を用いて積層することで、電磁鋼板の積層時に生じるズレを小さくすることができ、よって特性の低下や騒音の増大を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】第１の実施の形態で説明される、モータを概念的に示す断面図である。
【図２】図１で示される固定子１０を概念的に示す斜視図である。
【図３】図１で示される回転子３０を概念的に示す斜視図である。
【図４】第２の実施の形態で説明される、鉄心の接続前の状態を示す断面図である。
【図５】第３の実施の形態で説明される、鉄心の接続前の状態を示す断面図である。
【図６】締結手段であるボルトで締結された回転子を示す断面図である。
【図７】図６で示される回転子３０ｂを概念的に示す斜視図である。
【図８】第４の実施の形態で説明される、モータを概念的に示す断面図である。
【図９】図８で示される固定子２０を概念的に示す斜視図である。
【図１０】図８で示される回転子４０を概念的に示す斜視図である。
【図１１】コイルを巻きつけたモータを概念的に示す断面図である。
【図１２】コイルを巻きつけたモータを概念的に示す断面図である。
【図１３】スクロール圧縮機を概念的に示す断面図である。
【図１４】筒を基準に積層して作製された回転子を概念的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０；１０ａ；１０ｂ；２０  固定子（鉄心）
３０；３０ａ；３０ｂ；４０  回転子（鉄心）
１３１，３４１；２３１，４４１  第一の電磁鋼板
１４１，３５１；２４１，４５１  第二の電磁鋼板
１３，３４；２３，４４  第一部位
１４，３５；２４，４５  第二部位
１３２，３４２  第一の電磁鋼板の厚み
１４２，３５２  第二の電磁鋼板の厚み
２  ケース（接続部）
３  軸（接続部）
１４ａ，３５ａ；１３ａ，３４ａ  締代
１４３，３５３；１３４，３４４  周囲
１３３，３４３；１４４，３５４；２３３，２４３，４４３，４５３  投射部
３８  ナット（締結手段）
３９  ボルト（締結手段）
２０３  スクロール圧縮機
５０１  筒
Ｚ  回転軸
Ｄ  平面
【図１】
2005151648.tif 000003
【図２】
2005151648.tif 000004
【図３】
2005151648.tif 000005
【図４】
2005151648.tif 000006
【図５】
2005151648.tif 000007
【図６】
2005151648.tif 000008
【図７】
2005151648.tif 000009
【図８】
2005151648.tif 000010
【図９】
2005151648.tif 000011
【図１０】
2005151648.tif 000012
【図１１】
2005151648.tif 000013
【図１２】
2005151648.tif 000014
【図１３】
2005151648.tif 000015
【図１４】
2005151648.tif 000016