(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）であって、
前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、
前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、
前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口し、
前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）は前記電機子用磁芯の前記第１の方向（Ｃ１）及び前記第２の方向（Ｐ）と平行な一の端面と薄肉部（１８）を介して対向する、電機子用磁芯。
【請求項２】
電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）であって、
前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、
前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、
前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口し、
前記電機子用磁芯は２つの前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、
一の前記貫通孔（１２Ａ）は前記電機子用磁芯の前記第１の方向（Ｃ１）及び前記第２の方向（Ｐ）と平行な一の端面に沿って貫通し、
他の前記貫通孔（１２Ｂ）は前記一の前記端面と対向する前記電機子用磁芯の他の端面に沿って貫通し、
前記一の前記貫通孔（１２Ａ）の前記一の開口部（１４Ａ）と、前記他の前記貫通孔（１２Ｂ）の前記一の開口部（１４Ｂ）とを結ぶ第３の方向（Ｌ１）は、前記第１の方向（Ｃ１）と斜交し、
前記一の前記貫通孔の前記他の開口部（１６Ａ）と、前記他の前記貫通孔の前記他の開口部（１６Ｂ）とを結ぶ第４の方向（Ｌ２）は、前記第１の方向と斜交する、電機子用磁芯。
【請求項３】
電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）であって、
前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、
前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、
前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口し、
前記電機子用磁芯は２つの前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、
一の前記貫通孔（１２Ａ）は前記電機子用磁芯の前記第１の方向（Ｃ１）及び前記第２の方向（Ｐ）と平行な一の端面に沿って貫通し、
他の前記貫通孔（１２Ｂ）は前記一の前記端面と対向する前記電機子用磁芯の他の端面に沿って貫通し、
前記貫通孔（１２）は前記一の端面とは反対側で前記第２の方向（Ｐ）を法線とする面内での断面視で弧状を呈している部位を含む、電機子用磁芯。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載の電機子用磁芯（１０）であって、
前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）は前記電機子用磁芯の前記第１の方向（Ｃ１）及び前記第２の方向（Ｐ）と平行な一の端面と薄肉部（１８）を介して対向する、電機子用磁芯。
【請求項５】
請求項１記載の電機子用磁芯（１０）であって、
前記貫通孔（１２）は前記一の端面とは反対側で前記第２の方向（Ｐ）を法線とする面内での断面視で弧状を呈している部位を含む、電機子用磁芯。
【請求項６】
請求項３又は請求項５記載の電機子用磁芯（１０）であって、
前記貫通孔（１２）は前記一の端面側が略平坦である、電機子用磁芯。
【請求項７】
請求項６記載の電機子用磁芯（１０）であって、
前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）は前記電機子用磁芯の前記第１の方向（Ｃ１）及び前記第２の方向（Ｐ）と平行な一の端面と薄肉部（１８）を介して対向する、電機子用磁芯。
【請求項８】
電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）であって、
前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、
前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、
前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口し、
前記電機子用磁芯は、前記巻回軸（Ｃ）と平行な面内に延在して予め定められた位置に孔部（１２Ｐ）を有する複数の板状部材（２２）を積層した構造を呈し、
前記複数の前記板状部材が有する前記孔部が隣接して前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を呈し、
前記板状部材（２２）の厚さは相互に等しく、
相互に隣接する一対の前記板状部材の各々が有する前記孔部（１２Ｐ）同士の間隔（ｄ）は、いずれの一対についても等しい、電機子用磁芯。
【請求項９】
電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）であって、
前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、
前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、
前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口し、
前記電機子用磁芯は、前記巻回軸（Ｃ）と平行な面内に延在して予め定められた位置に孔部（１２Ｐ）を有する複数の板状部材（２２）を積層した構造を呈し、
前記複数の前記板状部材が有する前記孔部が隣接して前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を呈し、
複数の前記電機子用磁芯は所定の軸（Ｑ）の周囲で連結されて環状を呈し、
複数の前記電機子用磁芯の各々は個別に前記板状部材（２２）が積層される、電機子用磁芯。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項８のいずれか一つに記載の電機子用磁芯（１０）の複数と、前記電機子巻線（３０）とを備える、電機子（４０，４０ａ）であって、
前記電機子用磁芯は所定の軸（Ｑ）の周囲で環状に配置され、
前記電機子巻線（３０）の巻線方式として集中巻方式が採用される、電機子。
【請求項１１】
請求項１０記載の電機子（４０，４０ａ）であって、
前記電機子巻線（３０）は、前記電機子用磁芯（１０）に対して直巻で巻回される、電機子。
【請求項１２】
所定の軸（Ｑ）の周囲で環状に配置され、電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）の複数と、
前記電機子巻線（３０）と、
前記電機子巻線と前記電機子用磁芯との間に配置され、高熱伝導樹脂で形成されたコイル絶縁部材（３２）を有する電機子であって、
前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、
前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、
前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口し、
環状に複数配置された前記電機子用磁芯（１０）は、前記電機子巻線（３０）が巻回される位置に対して前記所定の軸（Ｑ）側でかつ、前記一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）に対して前記所定の軸とは反対側で、前記巻回軸（Ｃ）と平行な端面から屹立する略円筒形の壁（３４）を更に備える、電機子（４０，４０ａ）。
【請求項１３】
電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）の複数と、前記電機子巻線（３０）とを備える電機子（４０，４０ａ）であって、
前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、
前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、
前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口し、
前記電機子用磁芯は所定の軸（Ｑ）の周囲で環状に配置され、
前記電機子巻線（３０）の巻線方式として集中巻方式が採用され、
環状に複数配置された前記電機子用磁芯（１０）は、前記電機子巻線（３０）が巻回される位置に対して前記所定の軸（Ｑ）側でかつ、前記一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）に対して前記所定の軸とは反対側で、前記巻回軸（Ｃ）と平行な端面から屹立する略円筒形の壁（３４）を更に備える、電機子。
【請求項１４】
所定の軸（Ｑ）の周囲で環状に配置され、電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）の複数と、
前記電機子巻線（３０）と、
前記電機子巻線と前記電機子用磁芯との間に配置されたコイル絶縁部材（３２）を備え、
前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、
前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、
前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口し、
前記コイル絶縁部材は前記一の開口部（１４Ａ）側で前記電機子用磁芯と反対側へと屹立する壁（３６）を有し、当該壁の前記所定の軸（Ｑ）に平行な第５の方向（Ｑ１）の端部は前記所定の軸へと向かって前記第２の方向に斜交する傾斜を呈し、
前記壁は環状に連結された状態で、前記第５の方向において前記電機子用磁芯を仮想的な足とする漏斗状を呈する、電機子（４０，４０ａ）。
【請求項１５】
請求項１０ないし請求項１４のいずれか一つに記載の電機子（４０，４０ａ）を備える、回転電機（５０）。
【請求項１６】
請求項１５記載の回転電機（５０）を備える、圧縮機（６０）。
【請求項１７】
請求項１６記載の圧縮機（６０）であって、
前記一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線（３０）が巻回される位置に対して前記所定の軸（Ｑ）側で開口し、
前記他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記所定の軸とは反対側で開口し、
冷媒は前記一の開口部から流入して前記他の開口部から流出する、圧縮機。
【請求項１８】
請求項１６又は請求項１７記載の圧縮機（６０）であって、
冷媒の吐出ポート（６２）と、前記貫通孔の前記一の開口部（１４Ａ，１４Ｂ）とを結ぶ方向は、前記第５の方向（Ｑ１）と略平行を呈する、圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機子用磁芯及び電機子に関する。特に冷媒を使用する圧縮機に採用される電機子用磁芯及びモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は例えば、所定の回転軸を中心とするロータと、当該回転軸を中心とする同心円で当該ロータよりも外側に設けられるステータとを備える構成のものが実用化されており、当該ステータは鋼材を芯としてコイルを巻回したものがある。
【０００３】
回転電機の稼働時にはコイルが発熱するため、特に冷却を目的とする空気調和機等の装置に適用される回転電機においては、発熱するコイルの冷却機構が提案され、特許文献１等に開示されている。特許文献１では、ステータ部材を構成する第１の鋼部材に設けられたスリットにより冷却媒体の通路を形成し、当該スリットの端部近傍に連なる第２の鋼部材及び第３の鋼部材に貫通穴によって冷却媒体を導き、ステータ及びコイルを冷却している。
【０００４】
ステータにスリットを設けたものとしては、特許文献２にも開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５９６５１４号公報
【特許文献２】特開２００２−１０１５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７はステータの冷却効率を示すグラフであり、雰囲気温度に対する冷却効率を、異なる運転定格条件Ａ〜Ｄで通常運転したときの冷却効率を示している。
【０００７】
上記特許文献１に開示されている技術では、形状が異なる鋼板が複数種類必要であり、強度を犠牲にする必要があり、さらに磁気抵抗が上昇するという問題がある。また、冷媒通路の出入口の大きさが一定でかつ、冷媒通路の中央部の断面積が大きく形成されているため、流路抵抗が大きく、冷媒がまばらに流れることとなって冷却効率が低い。上記特許文献２に開示されている技術は騒音低減を目的としているために、スリットを冷媒通路として捉えたときに流路抵抗が大きく冷却には不適である。
【０００８】
コイルの高占積率化が進むに従って発熱量が増加し、モータ効率が低下するが巻線を直接冷却することは困難になるので、冷却効率の向上を図ることが必要である。また、ステータの冷却用パイプラインが提案されているが、当該パイプラインは軸方向に平行な直線上に配設されているために熱伝導効率が低いという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、高効率でコイルを冷却する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決すべく、第１の発明、第２の発明、第３の発明、第８の発明、第９の発明は、電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）であって、前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口する、電機子用磁芯である。
【００１１】
第１の発明は、前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）は前記電機子用磁芯の前記第１の方向（Ｃ１）及び前記第２の方向（Ｐ）と平行な一の端面と薄肉部（１８）を介して対向する。
【００１２】
第２、第３の発明は、前記電機子用磁芯は２つの前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、一の前記貫通孔（１２Ａ）は前記電機子用磁芯の前記第１の方向（Ｃ１）及び前記第２の方向（Ｐ）と平行な一の端面に沿って貫通し、他の前記貫通孔（１２Ｂ）は前記一の前記端面と対向する前記電機子用磁芯の他の端面に沿って貫通する。
【００１３】
第２の発明では、前記一の前記貫通孔（１２Ａ）の前記一の開口部（１４Ａ）と、前記他の前記貫通孔（１２Ｂ）の前記一の開口部（１４Ｂ）とを結ぶ第３の方向（Ｌ１）は、前記第１の方向（Ｃ１）と斜交し、前記一の前記貫通孔の前記他の開口部（１６Ａ）と、前記他の前記貫通孔の前記他の開口部（１６Ｂ）とを結ぶ第４の方向（Ｌ２）は、前記第１の方向と斜交する。
【００１４】
第３の発明では、前記貫通孔（１２）は前記一の端面とは反対側で前記第２の方向（Ｐ）を法線とする面内での断面視で弧状を呈している部位を含む。
第４の発明は、第２の発明、または第３の発明であって、前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）は前記電機子用磁芯の前記第１の方向（Ｃ１）及び前記第２の方向（Ｐ）と平行な一の端面と薄肉部（１８）を介して対向する。
第５の発明は、第１の発明であって、前記貫通孔（１２）は前記一の端面とは反対側で前記第２の方向（Ｐ）を法線とする面内での断面視で弧状を呈している部位を含む。
【００１５】
第６の発明は、第３の発明又は第５の発明であって、前記貫通孔（１２）は前記一の端面側が略平坦である。
【００１６】
第７の発明は、第６の発明であって、前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）は前記電機子用磁芯の前記第１の方向（Ｃ１）及び前記第２の方向（Ｐ）と平行な一の端面と薄肉部（１８）を介して対向する。
【００１７】
第８の発明では、前記電機子用磁芯は、前記巻回軸（Ｃ）と平行な面内に延在して予め定められた位置に孔部（１２Ｐ）を有する複数の板状部材（２２）を積層した構造を呈し、前記複数の前記板状部材が有する前記孔部が隣接して前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を呈する。そして、前記板状部材（２２）の厚さは相互に等しく、相互に隣接する一対の前記板状部材の各々が有する前記孔部（１２Ｐ）同士の間隔（ｄ）は、いずれの一対についても等しい。
【００１８】
第９の発明では、前記電機子用磁芯は、前記巻回軸（Ｃ）と平行な面内に延在して予め定められた位置に孔部（１２Ｐ）を有する複数の板状部材（２２）を積層した構造を呈し、前記複数の前記板状部材が有する前記孔部が隣接して前記貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を呈する。そして、複数の前記電機子用磁芯は所定の軸（Ｑ）の周囲で連結されて環状を呈し、複数の前記電機子用磁芯の各々は個別に前記板状部材（２２）が積層される。
【００１９】
第１０の発明は、第１ないし第８の発明のいずれか一つの電機子用磁芯（１０）の複数と、前記電機子巻線（３０）とを備える、電機子（４０，４０ａ）であって、前記電機子用磁芯は所定の軸（Ｑ）の周囲で環状に配置され、前記電機子巻線（３０）の巻線方式として集中巻方式が採用される、電機子である。
【００２０】
第１１の発明は、第１０の発明であって、前記電機子巻線（３０）は前記電機子用磁芯（１０）に対して直巻で巻回される、電機子である。
【００２１】
第１２の発明は、所定の軸（Ｑ）の周囲で環状に配置され、電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）の複数と、前記電機子巻線（３０）と、前記電機子巻線と前記電機子用磁芯との間に配置され、高熱伝導樹脂で形成されたコイル絶縁部材（３２）を有する、電機子（４０，４０ａ）である。
そして前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口する。
環状に複数配置された前記電機子用磁芯（１０）は、前記電機子巻線（３０）が巻回される位置に対して前記所定の軸（Ｑ）側でかつ、前記一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）に対して前記所定の軸とは反対側で、前記巻回軸（Ｃ）と平行な端面から屹立する略円筒形の壁（３４）を更に備える。
【００２２】
第１３の発明は、電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）の複数と、前記電機子巻線（３０）とを備える電機子（４０，４０ａ）である。
そして前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口し、前記電機子用磁芯は所定の軸（Ｑ）の周囲で環状に配置され、前記電機子巻線（３０）の巻線方式として集中巻方式が採用される。環状に複数配置された前記電機子用磁芯（１０）は、前記電機子巻線（３０）が巻回される位置に対して前記所定の軸（Ｑ）側でかつ、前記一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）に対して前記所定の軸とは反対側で、前記巻回軸（Ｃ）と平行な端面から屹立する略円筒形の壁（３４）を更に備える。
【００２３】
第１４の発明は、所定の軸（Ｑ）の周囲で環状に配置され、電機子巻線（３０）を巻回する芯として機能する電機子用磁芯（１０）の複数と、前記電機子巻線（３０）と、前記電機子巻線と前記電機子用磁芯との間に配置されたコイル絶縁部材（３２）を備える電機子（４０，４０ａ）である。
前記電機子用磁芯は前記電機子巻線の巻回軸（Ｃ）と平行な第１の方向（Ｃ１）に斜交する第２の方向（Ｐ）に沿って貫通する貫通孔（１２；１２Ａ，１２Ｂ）を有し、前記貫通孔の一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の一方側で開口し、前記貫通孔の他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記巻回軸の他方側で開口する。
前記コイル絶縁部材は前記一の開口部（１４Ａ）側で前記電機子用磁芯と反対側へと屹立する壁（３６）を有し、当該壁の前記所定の軸（Ｑ）に平行な第５の方向（Ｑ１）の端部は前記所定の軸へと向かって前記第２の方向に斜交する傾斜を呈する。そして前記壁は環状に連結された状態で、前記第５の方向において前記電機子用磁芯を仮想的な足とする漏斗状を呈する。
【００２４】
第１５の発明は、第１０ないし第１４の発明のいずれか一つの電機子（４０，４０ａ）を備える、回転電機（５０）である。
【００２５】
第１６の発明は、第１５の発明の回転電機（５０）を備える、圧縮機（６０）である。
【００２６】
第１７の発明は、第１６の発明であって、前記一の開口部（１４；１４Ａ，１４Ｂ）は前記電機子巻線（３０）が巻回される位置に対して前記所定の軸（Ｑ）側で開口し、前記他の開口部（１６；１６Ａ，１６Ｂ）は前記電機子巻線が巻回される位置に対して前記所定の軸とは反対側で開口し、冷媒は前記一の開口部から流入して前記他の開口部から流出する。
【００２７】
第１８の発明は、第１６又は第１７の発明であって、冷媒の吐出ポート（６２）と、前記貫通孔の前記一の開口部（１４Ａ，１４Ｂ）とを結ぶ方向は、前記第５の方向（Ｑ１）と略平行を呈する。
【発明の効果】
【００２８】
第１の発明によれば、電機子用磁芯のうち電機子巻線によって囲まれる部分に貫通孔が設けられるので、貫通孔に冷媒を通すことで電機子巻線を効率良く冷却する。また、電機子巻線を巻回した電機子用磁芯を環状に複数配置する場合に、隣接する電機子巻線同士の間には冷媒を流すための空隙を設ける必要がないので、占積率を向上できる。
【００２９】
第２の発明によれば、貫通孔が端面に露出することなく電機子巻線に近く設けられるので、効率的に冷却できる。
【００３０】
第３の発明によれば、電機子巻線の冷却効率が向上する。
【００３１】
第４の発明によれば、磁気飽和の防止に資する。
【００３２】
第５の発明によれば、貫通孔周囲の磁束の流れを妨げない。
【００３３】
第６の発明によれば、磁束の流れを妨げることなく冷媒通路を大きく確保できるので冷却効率が増大する。
【００３４】
第７の発明によれば、渦電流を抑制しつつ冷却できる。
【００３５】
第８の発明によれば、貫通孔を直線状に設けることができるので、磁気飽和を防止しつつ、冷媒を流れ易くして圧損を低減できる。
【００３６】
第９の発明によれば、板状部材を用いて複数のティースが環状に配置した電機子用磁芯の生産性が向上する。
【００３７】
第１０の発明によれば、効率的に冷却できる。
【００３８】
第１１の発明によれば、効率的に冷却できる。
【００３９】
第１２の発明によれば、効率的に冷却できる。
【００４０】
第１３の発明によれば、冷媒の流路を規制でき、冷却効率が向上する。
【００４１】
第１４の発明によれば、冷媒の流路を規制して冷媒を貫通孔に流れ易くして圧損を低減でき、冷却効率が向上する。
【００４２】
第１５の発明によれば、回転電機の出力が高まる。
【００４３】
第１６の発明によれば、冷媒を圧縮する際の損失が小さい。
【００４４】
第１７の発明によれば、冷媒を遠心力に従って貫通孔に導くことができ、効率的に冷却できる。
【００４５】
第１８の発明によれば、冷媒を貫通孔に流れ易くして圧損を低減でき、冷却効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図１を初めとする以下の図には、本発明に関係する要素のみを示す。
【００４７】
〈電機子用磁芯〉
図１は本発明の実施形態に係る電機子用磁芯１０を適用した回転電機５０の一部を例示する断面図であり、予め定められた軸Ｑに沿った断面を示している。図２及び図４は共に電機子用磁芯１０の一部を例示する分解斜視図であり、図２では板状部材２２を積層方向に沿って分解した図を例示しており、図４では板状部材２２を貫通孔１２の貫通方向Ｐに沿って仮想的に分解した図を例示している。また、図３は電機子用磁芯１０を例示する部分拡大図であり、軸Ｑ方向とは反対側からの仰視図を示している。
【００４８】
図１に示す如く電機子用磁芯１０は、例えば軸Ｑ方向の厚み（図示省略）が一定の板状部材２２が軸Ｑ方向に積層されて形成され、積層された板状部材１２には貫通孔１２が板状部材２２の延在方向に斜交する貫通方向Ｐに沿って形成されている。このような貫通孔１２を有する電機子用磁芯１０は例えば次のように作成する。
【００４９】
すなわち図２に示す如く、軸Ｑ方向の厚みが相互に等しい複数の板状部材２２に対して、相互に隣接するいずれの一対についても等しい間隔ｄで形成された孔部１２Ｐを有する板状部材２２を軸Ｑ方向に積層する（図２参照）。これにより孔部１２Ｐが連接されて貫通孔１２を呈する電機子用磁芯１０を得る。
【００５０】
また、板状部材２２の延在方向の１つを巻回軸Ｃとして電機子巻線３０が巻回されている。すなわち、貫通孔１２の貫通方向Ｐは巻回軸Ｃと平行な方向Ｃ１に斜交している。
【００５１】
貫通孔１２が有する一対の開口部のうち一の開口部１４は電機子巻線３０が巻回される位置に対して巻回軸Ｃの一方側で開口し、他の開口部１６は電機子巻線３０が巻回される位置に対して巻回軸Ｃの他方側で開口している。つまり、電機子用磁芯１０のうち電機子巻線３０によって囲まれる部分において、巻回軸Ｃに斜交する貫通孔１２が設けられる。
【００５２】
貫通孔１２は電機子巻線３０で発生する熱の冷却に資するため、図３に示す如く、軸Ｑ及び巻回軸Ｃのいずれにも直行する方向を法線とする端面１１Ａ，１１Ｂに沿ってそれぞれ設けられていることが望ましい。ここで、端面１１Ａ側に設けられる貫通孔１２を貫通孔１２Ａ、端面１１Ｂ側に設けられる貫通孔１２を貫通孔１２Ｂとし、貫通孔１２Ａの開口部１４，１６を開口部１４Ａ，１６Ａ、貫通孔１２Ｂの開口部１４，１６を開口部１４Ｂ，１６Ｂとする。
【００５３】
貫通孔１２Ａ（及び貫通孔１２Ｂ）は方向Ｃ１及び貫通方向Ｐと平行な一の端面と、薄肉部１８を介して対向している。換言すれば、貫通孔１２Ａ（貫通孔１２Ｂ）は軸Ｑを法線とする面内でかつ巻回軸Ｃに垂直な方向の端面と薄肉部１８を介して対向している。
【００５４】
図３に示す如く、電機子用磁芯１０に流れる磁束の磁路を確保する観点から、貫通孔１２Ａと貫通孔１２Ｂとは、軸Ｑ及び方向Ｃ１のいずれにも直交する方向Ｅに対して斜向かいになっている。すなわち、貫通孔１２Ａの一の開口部１４Ａ及び貫通孔１２Ｂの一の開口部１４Ｂの中心同士を結ぶ方向Ｌ１と、貫通孔１２Ａの他の開口部１６Ａ及び貫通孔１２Ｂの他の開口部１６Ｂの中心同士を結ぶ方向Ｌ２とは、いずれも方向Ｃ１と斜交する。これにより、貫通孔１２Ａ，１２Ｂが軸Ｑ及び方向Ｃ１のいずれにも直交する方向に並ぶときよりも磁路を広く確保することができる。
【００５５】
また、貫通孔１２Ａ，１２Ｂは磁束を流れ易くし、かつ電機子巻線３０を効率的に冷却するためにそれぞれ端面１１Ａ，１１Ｂ側が略平坦に形成され、当該端面とは反対側で弧状を呈している部位を含む。具体的には貫通孔１２Ａについてのみ例示すると図４に示す如く、貫通孔１２Ａを構成する孔部１２Ｐｉは端面１１Ａと薄肉部１８を介して略平坦な部位を有し、当該部位のうち貫通方向Ｐを法線とする面２２ｉと横切る部位を弦として面２２ｉ内で略円弧状を呈する部位を有している。貫通孔１２Ｂを構成する孔部（図示省略）についても同様に、端面１１Ｂと薄肉部１８を介して略平坦な部位を有し、端面１１Ｂとは反対側で当該平坦な部位を弦として略円弧状を呈する部位を有している。
【００５６】
〈電機子用磁芯としての効果〉
以上のように、電機子用磁芯１０のうち電機子巻線３０によって囲まれる部分に貫通孔１２Ａ，１２Ｂが設けられるので、電機子用磁芯１０を圧縮機に適用した場合、貫通孔１２Ａ，１２Ｂに冷媒を通すことで電機子巻線３０を効率良く冷却できる。また、電機子巻線３０を巻回した電機子用磁芯１０を環状に複数配置する場合に、隣接する電機子巻線３０同士の間には冷媒を通すための空隙を設ける必要がないので、電機子巻線３０のいわゆる占積率を向上できる。
【００５７】
また、貫通孔１２Ａ，１２Ｂは電機子用磁芯１０の巻回軸Ｃに平行な方向Ｃ１及び貫通方向Ｐと平行な一の端面１１Ａ，１１Ｂと薄肉部１８を介して対向するので、貫通孔１２Ａ，１２Ｂが端面１１Ａ，１１Ｂに露出することなく電機子巻線３０に近く設けることができ、もって冷却効率を向上できる。
【００５８】
また、電機子用磁芯１０は２つの貫通孔１２Ａ，１２Ｂを有し、一の貫通孔１２Ａは電機子用磁芯１０の巻回軸Ｃと平行な方向Ｃ１及び貫通方向Ｐと平行な一の端面１１Ａに沿って貫通し、他の貫通孔１２Ｂは当該端面１１Ａと対向する他の端面１１Ｂに沿って貫通するので、電機子巻線３０の冷却効率が向上する。
【００５９】
また、貫通孔１２Ａの一の開口部１４Ａと貫通孔１２Ｂの一の開口部１４Ｂとを結ぶ方向Ｌ１は、巻回軸Ｃと平行な方向Ｃ１と斜交し、貫通孔１２Ａの他の開口部１６Ａと貫通孔１２Ｂの他の開口部１６Ｂとを結ぶ方向Ｌ２は、方向Ｃ１と斜交するので、磁路を確保することができ、もって磁気飽和の防止に資する。
【００６０】
また、貫通孔１２Ａ，１２Ｂは端面１１Ａ，１１Ｂとは反対側で貫通方向Ｐを法線とする面内での断面視で弧状を呈している部位を含むので、貫通孔１２Ａ，１２Ｂ周囲の磁束の流れを妨げない。
【００６１】
また、貫通孔１２Ａ，１２Ｂは端面１１Ａ，１１Ｂ側が略平坦であるので、磁束の流れを妨げることなく冷媒通路を大きく確保でき、冷却効率が増大する。
【００６２】
また、電機子用磁芯１０は、巻回軸Ｃと平行な面内に延在して予め定められた位置に孔部１２Ｐを有する複数の板状部材２２を積層した構造を呈し、複数の板状部材２２が有する孔部１２Ｐが隣接して貫通孔１２Ａ，１２Ｂを呈するので、渦電流を抑制しつつ冷却できる。
【００６３】
また、板状部材２２の厚さは相互に等しく、相互に隣接する一対の板状部材２２の各々が有する孔部１２Ｐ同士の間隔ｄはいずれの一対についても等しいので、貫通孔１２Ａ，１２Ｂを直線状に設けることができ、磁気飽和を防止しつつ、冷媒を流れ易くして圧損を低減できる。
【００６４】
〈回転電機〉
図５は回転電機５０を例示する断面図であり、軸Ｑ方向に沿って見た仰視図を示している。
【００６５】
図５に示す如く回転電機５０は、上述の電機子用磁芯１０の複数を軸Ｑの周囲で環状に連結し、電機子巻線３０が集中巻方式で巻回されている。なお、電機子巻線３０は電機子用磁芯１０に対して直巻で巻回されることが望ましい。ここで、直巻方式とは集中巻に適しており、電機子用磁芯１０と電機子巻線３０との間に予め定められた絶縁物（例えば、インシュレータ３１，３２）のみが配設されており、電機子用磁芯１０と電機子巻線３０との間の熱抵抗が最も小さく、両者の間の空隙がほとんどない巻線方式である。そのため、電機子巻線３０を冷却する効率が向上する。環状に複数連結した電機子用磁芯１０の内周側には磁石４２を有する回転子４４が配設されている。具体的には、電機子用磁芯１０はその外周側において周方向に延びた連結部１９が形成されており、一の電機子用磁芯１０が有する連結部１９と他の電機子用磁芯１０が有する連結部１９とが連結することによって、ヨーク２０として機能する。
【００６６】
ここで、各電機子用磁芯１０と、各電機子用磁芯１０に巻回される電機子巻線３０との間、具体的には例えば電機子用磁芯１０の軸Ｑ方向の端面と電機子巻線３０との間には高熱伝導性樹脂で形成されたインシュレータ３２（課題を解決する手段における「コイル絶縁部材」）が配設されている。インシュレータ３２の軸Ｑに沿った電機子用磁芯１０の反対側には、図１に示されたインシュレータ３１が設けられ、これも高熱伝導性樹脂で形成される。
【００６７】
各電機子用磁芯１０が有するインシュレータ３２は、電機子用磁芯１０の複数が環状に連結された状態で端面１３Ｂから屹立する略円筒形の壁３４を呈する。なお、壁３４は図５に示す如く、環状に連結された状態で略円筒形を呈しても良いし、別途に略円筒形の壁（図示省略）を配設しても良い。
【００６８】
図１に示す如く、インシュレータ３１は電機子用磁芯１０の軸Ｑ方向の一の端面１３Ａ側において、軸Ｑ及び巻回軸Ｃのいずれにも直交する方向の断面視で電機子用磁芯１０と反対側に開口する略筺状を呈しており、インシュレータ３２は他の端面１３Ｂ側において、同断面視で略筺状を呈してかつ、インシュレータ３２の内周側の端部は軸Ｑへと向かって軸Ｑ及び貫通方向Ｐのいずれにも斜交する傾斜３８を呈する壁３６を有している。この壁３６は環状に連結された状態で、軸Ｑ方向において電機子用磁芯１０側を仮想的な足とする漏斗状を呈する。
【００６９】
〈回転電機としての効果〉
以上のように、電機子用磁芯１０を軸Ｑの周囲で連結して環状を呈し、各電機子用磁芯１０は個別に板状部材２２が積層されているので、全ての電機子用磁芯１０が環状に連結された形状をもって板状部材２２に対する場合と比較して、孔部１２Ｐを穿孔し易い。よって複数のティースが環状に配置した電機子用磁芯１０の生産性が向上する。
【００７０】
また、電機子巻線３０の巻線方式として集中巻方式、又は直巻方式が採用されれば、効率的に電機子用磁芯１０を冷却できる。
【００７１】
また、電機子用磁芯１０の複数と電機子巻線３０との間に高熱伝導性樹脂で形成されたインシュレータ３２を有しているので、電機子用磁芯１０を効率的に冷却できる。
【００７２】
また、環状に複数配置された電機子用磁芯１０が、電機子巻線３０が巻回される位置に対して軸Ｑ側でかつ、一の開口部１４Ａ，１４Ｂに対して軸Ｑとは反対側で、巻回軸Ｃと平行な端面１３Ｂから屹立する略円筒形の壁３４を有しているので、貫通孔１２Ａ，１２Ｂに流す冷媒の流路を規制でき、冷却効率が向上する。
【００７３】
また、インシュレータ３２の内周側で、軸Ｑ及び貫通方向Ｐのいずれにも斜交する傾斜を呈する壁３６を呈しているので、冷媒の流路を規制して冷媒を貫通孔１２Ａ，１２Ｂに流れ易くして圧損を低減でき、冷却効率が向上する。
【００７４】
また、上述のような電機子用磁芯１０を回転電機５０に採用することにより、回転電機５０の出力が高まる。
【００７５】
〈圧縮機〉
図６は上述の回転電機５０を搭載した圧縮機６０を例示する縦断面図である。上述した回転電機５０は、例えば圧縮機６０に搭載できる。
【００７６】
圧縮機６０は密閉容器６２と、圧縮機構部６４と、ラジアルギャップ型モータ４０とを備えている。圧縮機構部６４は密閉容器６２内に配設され、密閉容器６２内でかつ圧縮機構部６４の上側にラジアルギャップ型モータ４０が配設される。そして、圧縮機構部６４は、回転シャフト６６を介してラジアルギャップ型モータ５０によって駆動される。ここで、上述した電機子４０が固定子として機能する。本実施形態ではインナーロータ型のラジアルギャップ型モータ５０について説明するが、アウターロータ型のラジアルギャップ型モータ（図示省略）についても適用可能である。
【００７７】
圧縮機構部６４は側方には吸入ポート７０を有し、密閉容器６２の側面を介して外部から吸入管６８が接続される。また圧縮機構部６４はその上方に、圧縮機構部６４で圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出ポート７２を有する。密閉容器６２の上側には吐出管７４が接続されている。吸入管６８から供給される冷媒ガスは、圧縮機構部６４の吸入ポート７０に導かれる。密閉容器６２内側にはヨーク２０の外周側が固定されて、ラジアルギャップ型モータ５０が固定される。また、回転シャフト６６の下端側が圧縮機構部６４に連結されている。
【００７８】
ここで、電機子用磁芯１０の端面１３Ｂは密閉容器６２の下側に面し、端面１３Ａが密閉容器６２の上側に面している。したがって、端面１３Ｂに設けられる開口部１４が密閉容器６２の下側で開口し、端面１３Ａに設けられる開口部１６が密閉容器６２の上側で開口する。換言すれば、一の開口部１４は電機子巻線３０が巻回される位置に対して軸Ｑ側の下端で開口し、他の開口部１６は電機子巻線３０が巻回される位置に対して軸Ｑとは反対側の上端で開口する。
【００７９】
圧縮された冷媒ガスは吐出ポート７２から密閉容器６２の下側でかつ内周側に設けられる開口部１４へと流入して、密閉容器６２の上側でかつ外周側に設けられる開口部１６から流出する。したがって、冷媒ガスは回転電機５０の回転によって生じる遠心力に従って貫通孔１２内を下側から上側へと向かって流れる。貫通孔１２を通過した冷媒ガスはラジアルギャップ型モータ５０の上部空間に運ばれた後に、吐出管７４を介して密閉容器６２の外部に吐出される。
【００８０】
当該冷媒ガスに巻き込まれた潤滑油の油滴（オイルミスト）はヨーク２０とインシュレータ３１，３２との間に形成される空隙２２を伝って密閉容器６２下側の冷媒油溜まり部７６に落下する。なお、圧縮された冷媒ガスが吐出ポート７２から回転子４４に当たり、その一部は遠心力によって貫通孔１２に入ることなく径方向へと流れる可能性がある。このような冷媒の流れは油溜まり部７６へのオイルミストの落下を阻害する原因ともなる。かかる阻害を排除するためにも、円筒形の壁３４が設けられていることが望ましい。
【００８１】
圧縮機構部６４は、シリンダ状の本体部７８と、上端板８０及び下端板８２とを有している。上端板８０及び下端板８２は、それぞれ本体部７８の開口端の上側と下側に取付けられている。そして、回転シャフト６６は上端板８０及び下端板８２を貫通して、本体部７８の内部に挿入されている。
【００８２】
回転シャフト６６は、圧縮機構部６４の上端板８０に設けられた軸受８４と、圧縮機構部６４の下端板８２に設けられた軸受８６により回転自在に支持されている。本体部７８内の回転シャフト６６にはクランクピン８８が設けられている。クランクピン８８にはピストン９０が嵌合して駆動される。ピストン９０及びこれに対応するシリンダとの間に形成された圧縮室９２において、冷媒ガスが圧縮される。ピストン９０は偏芯した状態で回転子、又は公転運動を行い、圧縮室９２の容積を変化させる。
【００８３】
ラジアルギャップ型モータ５０が回転することにより、圧縮機構部６４が駆動されると、吸入管６８から圧縮機構部６４に冷媒ガスが供給され、圧縮機構部６４（特に圧縮室９２）で冷媒ガスを圧縮する。圧縮機構部６４で圧縮された高圧冷媒ガスは、圧縮機構部６４の吐出ポート７２から密閉容器６２内に吐出される。
【００８４】
吐出ポート７２と貫通孔１２の一の開口部１４とを結ぶ方向は、軸Ｑと平行な方向Ｑ１と略平行を呈している。したがって、吐出ポート７２から吐出された冷媒ガスを貫通孔１２Ａ，１２Ｂの開口部１４Ａ，１４Ｂに導き易い。もって電機子用磁芯１０の効率的な冷却に資する。
【００８５】
〈圧縮機に適用した場合の効果〉
以上のように、上述の回転電機５０を圧縮機６０に適用すれば、冷媒を圧縮する際の損失が小さい。
【００８６】
また、一の開口部１４Ａ，１４Ｂが電機子巻線３０が巻回される位置に対して軸Ｑ側の下端で開口し、他の開口部１６Ａ，１６Ｂが電機子巻線３０が巻回される位置に対して軸Ｑとは反対側の上端で開口し、冷媒ガスは一の開口部１４Ａ，１４Ｂから流入して他の開口部１６Ａ，１６Ｂから流出するので、冷媒ガスを遠心力に従って貫通孔１２Ａ，１２Ｂ内に導くことができ、効率的に冷却できる。
【００８７】
また、冷媒の吐出ポート７２と、貫通孔１２Ａ，１２Ｂの一の開口部１４Ａ，１４Ｂとを結ぶ方向は、軸Ｑと平行な方向Ｑ１と略平行を呈しているので、冷媒ガスを貫通孔１２Ａ，１２Ｂ内に流れ易くして圧損を低減でき、冷却効率が向上する。
【００８８】
〈変形例〉
以上、本発明の好適な態様について説明したが、本発明は上述の態様に限定されるものではない。例えば一の開口部１４Ａ，１４Ｂを電機子巻線３０が巻回される位置に対して軸Ｑとは反対側に設け、他の開口部１６Ａ，１６Ｂを電機子巻線３０が巻回される位置に対して軸Ｑ側に設けても良い。この場合、冷媒ガスは遠心力に逆らって貫通孔１２Ａ，１２Ｂ内を通過することになるので、冷媒ガスが貫通孔１２Ａ，１２Ｂ内に留まる時間が上記態様の場合に比べて長くなるので、電機子用磁芯１０、ひいては電機子巻線３０を十分に冷却できる。
【００８９】
また、板状部材２２の積層方向は巻回軸Ｃと平行な面の法線方向に一致している必要はなく、当該法線方向に対して斜交していても良い。
【００９０】
また、上述の回転電機５０を搭載する圧縮機としては、必ずしも図６に示したように軸Ｑ方向の下方から吸入管、圧縮機構部、モータの順に配置される必要はなく、軸Ｑ方向の下方から吸入管、モータ、圧縮機構部の順に配置（図示省略）されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施形態に係る電機子用磁芯を適用した回転電機の一部を例示する断面図である。
【図２】電機子用磁芯を例示する分解斜視図である。
【図３】電機子用磁芯を例示する部分拡大図である。
【図４】電機子用磁芯を例示する分解斜視図である。
【図５】回転電機を例示する断面図である。
【図６】圧縮機を例示する縦断面図である。
【図７】ステータの冷却効率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９２】
Ｃ  巻回軸
Ｃ１  第１の方向
Ｐ  第２の方向
Ｌ１  第３の方向
Ｌ２  第４の方向
ｄ  間隔
Ｑ  軸
Ｑ１  第５の方向
１０  電機子用磁芯
１２；１２Ａ，１２Ｂ  貫通孔
１２Ｐ  孔部
１４；１４Ａ，１４Ｂ  開口部
１６；１６Ａ，１６Ｂ  開口部
１８  薄肉部
２２  板状部材
３０  電機子巻線
３２  コイル絶縁部材
３４  壁
３６  壁
４０，４０ａ  電機子
５０  回転電機
６０  圧縮機
６２  吐出ポート
【図１】
0005256775.tif 000002
【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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