(57)【要約】【課題】ハウジングに溶接固定された状態においても、溶接による鉄損増加を低減でき高効率化を図ることの出来る電動機を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の電動機は固定子１０と回転子２０からなり、固定子１０は、環状のヨーク１４と前記ヨークの内周部に配置された複数のティース１２を有し、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、３相集中巻線の巻線１３が施されている。環状のヨーク１４とハウジング３０は溶接固定されており、溶接は、ティースの外周側に位置するティース外周側のヨーク１１に施されている。【選択図】図１
2012161126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のヨークと前記ヨークの内周部に配置された複数のティースとを有し、複数の前記ティースに巻線を施してなる固定子と、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、回転子鉄心内部あるいは表面に永久磁石を設けてなる回転子により構成され、前記固定子鉄心の外周の一部が溶接によってハウジングに固定されている電動機において、前記溶接を施す位置が、磁束密度の低いヨーク部である構成を具備する電動機。
【請求項２】
前記巻線が、集中巻線であり、前記溶接の位置が、前記ティースの外周側に位置するヨーク部である構成を具備する請求項１記載の電動機。
【請求項３】
前記溶接による固定と共に、補助的に前記ヨーク部と前記ハウジング部が焼きばめ又は圧入固定されている構成を具備する請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項４】
前記ティース部の外周側に位置するヨーク部に、軸方向に貫通する孔を具備する請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項５】
前記孔の形状が、略三角形である請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項６】
前記孔の形状を構成するブリッジの厚みの下限値が、前記ハウジングの溶接孔の直径の１／２である請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項７】
前記孔の両端に、真円の孔を設けた請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の電動機。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電動機を備えた圧縮機。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電動機を備えた機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高効率な電動機およびこれを搭載した圧縮機またはその他機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機とハウジングの固定方法としては、焼ばめが周知技術として知られている。焼ばめによって固定される電動機の一例としては、電動機の鉄損増加を抑制して高効率化を図ったものが提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の場合では、固定子ヨーク部には、焼ばめを施したことによって生じる応力の影響で鉄損が増加することを抑制するために、ハウジングと接触しない構成部を設けて、応力の影響を緩和することによって、高効率化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０１４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動機の工程において焼ばめによる固定を用いる場合は、応力によって鉄損が増加し効率が低下してしまう。そのため、特許文献１では、磁束が多く流れる固定子のヨークとハウジングが接触しないようにすることで、応力による鉄損の増加を抑制し高効率化を図っている。しかしながら、焼ばめによる応力を、完全に無くすには相当な困難を伴ない、限界があると考察される。
【０００５】
例えば、ハウジングの厚みが厚い場合は、焼ばめによる応力が大きいため鉄損増加の抑制効果は小さくなってしまう。また、焼ばめのしめしろが、ばらつきなどによって大きくなった場合も、鉄損増加の抑制効果は小さくなってしまい効率が低下する。さらに、磁束が多く流れる固定子のヨークにハウジングと接触しないようにするためのヨーク溝１７を設けなければならず、ヨーク部の磁束密度が高くなり鉄損増加の原因となってしまう。
【０００６】
本発明は、上述の従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、焼ばめによる固定を選択せず、溶接固定にすることで、固定による鉄損増加を抑制するものであり、高効率な電動機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来の課題を解決するために、本件出願に係る第１の発明は、環状のヨークと前記ヨークの内周部に配置された複数のティースとを有し、複数の前記ティースに巻線を施してなる固定子と、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、回転子鉄心内部あるいは表面に永久磁石を設けてなる回転子により構成され、前記固定子鉄心の外周の一部が溶接によってハウジングに固定されている電動機において、前記溶接の位置が、磁束密度の低いヨーク部である構成を具備する電動機である。上記発明により、前記溶接の位置を、磁束密度の低いヨーク部にすることで、固定による鉄損増加を抑制することができる。
【０００８】
また、本件出願に係る第２の発明は、第１の発明において、前記巻線が、集中巻線であり、前記溶接の位置が、前記ティースの外周側に位置するヨーク部である構成を具備する電動機である。上記発明により、前記溶接の位置が、前記ティースの外周側に位置するヨーク部にすることで、固定による鉄損増加を抑制することができる。
【０００９】
また、本件出願に係る第３の発明は、第１及び第２の発明において、前記溶接による固定と共に、補助的に前記ヨーク部と前記ハウジング部が焼ばめ又は圧入固定されている構成を具備する電動機である。上記発明により、固定子ヨーク部とハウジングのガタを防ぐことができ、固定精度が向上する。また、補助的に焼きばめ、または圧入するため、応力による鉄損増加を抑制できる。
【００１０】
また、本件出願に係る第４の発明は、第１乃至第３の発明において、前記ティース部の外周側に位置するヨーク部に、軸方向に貫通する孔を具備する電動機である。上記発明により、前記ティース部の外周側に位置するヨーク部に、軸方向に貫通する孔を設けることで、溶接時の熱が前記ティース部に伝わらなくなり、ティース部の熱変形を抑制することができる。
【００１１】
また、本件出願に係る第５の発明は、第１乃至第４の発明において、前記孔の形状が、略三角形である電動機である。上記発明により、前記孔の形状を略三角形とすることで、磁束の流れを妨げることが無くなり、鉄損増加を抑制できる。
【００１２】
また、本件出願に係る第６の発明は、第１乃至第５の発明において、前記孔の形状を構成するブリッジの厚みの下限値が、前記ハウジングの溶接孔の直径の１／２である構成を具備する電動機である。上記発明により、前記孔の形状を構成するブリッジの厚みが、前記ハウジングの溶接孔の直径の１／２以上にすることで、溶接時のスパッタを防ぐことが出来る。
【００１３】
また、本件出願に係る第７の発明は、第１乃至第６の発明において、前記孔の両端に、真円の孔を設けた電動機である。上記発明により、前記孔の両端に、真円の孔を設けることで、やきばめ応力が加わった場合でも、応力による鉄損増加を抑制できる。
【００１４】
また、本件出願に係る第８の発明は、第１乃至第７発明の電動機を備えた圧縮機である。上記発明により、圧縮機は、対応する第１から第７のいずれかの発明の作用、効果を奏する。
【００１５】
また、本件出願に係る第９の発明は、第１乃至第７の発明の電動機を備えた機器である。上記発明により、機器は、対応する第１から第７のいずれかの発明の作用、効果を奏する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、固定子ヨーク部とハウジング部を固定する際の鉄損増加を小さくすることができ、高効率な電動機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態を示す径方向の断面図
【図２】一実施形態を示す溶接の施される貫通孔の模式図
【図３】一実施形態を示す貫通孔を構成するブリッジとハウジングの溶接孔の関係を現した模式図
【図４】一実施形態を示す貫通孔の両端に真円孔を設けた模式図
【図５】従来技術を示す径方向の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明における発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例であり、径方向の断面図である。この図に示すように、本発明の電動機は固定子１０と回転子２０からなり、固定子１０は、環状のヨーク１４と前記ヨークの内周部に配置された複数のティース１２を有し、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、３相集中巻線の巻線１３が施されている。環状のヨーク１４とハウジング３０は溶接固定されており、溶接は、ティースの外周側に位置するティース外周側のヨーク１１に施されている。環状のヨーク１４（ティース１２の外周側に位置するヨーク部以外）は、磁束密度が高く、環状のヨーク１４部を溶接した場合は、溶接部での鉄損が増加する。しかし、ティースの外周側に位置するティース外周側のヨーク１１は、流れる磁束量が少なく磁束密度が低いため、溶接による鉄損増加は小さい。従って、外周側に位置するティース外周側のヨーク１１を溶接固定すれば、鉄損増加は小さく、高効率な電動機を得ることができる。
【００２０】
なお、上記形態は、集中巻線での形態であるが、分布巻線の場合も、磁束密度の低いヨーク部を溶接を施す位置とすれば、同様の効果が得られる。
【００２１】
また、環状のヨーク１４とハウジング３０を補助的に焼ばめまたは圧入し、溶接固定することで、環状のヨーク１４とハウジング３０の固定精度が良化され、完成時の回転子２０と固定子１０の不等ＧＡＰに起因する騒音等が低減され、低騒音で高効率な電動機を得ることができる。
【００２２】
図２は、本発明の一実施例であり、貫通孔の形状を示した図である。ティース部外周側に位置するティース外周側のヨーク１１に、軸方向に貫通する貫通孔１５を設けている。貫通孔を設けることによって、溶接時の熱が、ティース１２に伝わりにくくなり、ティース１２の熱変形を抑制することができる。結果、ＧＡＰの精度を確保することができ、ＧＡＰ不同に起因する騒音等が低減され、低騒音で高効率な電動機を得ることができる。また、ティースの外周側に位置するティース外周側のヨーク１１は、流れる磁束量が少なく、貫通孔を設けても高効率を維持することができる。また、この貫通孔を有する本発明の電動機を圧縮機に適用した場合、貫通孔を冷媒が流れる通路にすることができ、更に、高効率な圧縮機を実現できる。また、この貫通孔を有する本発明の電動機を機器に適用した場合、貫通孔を放熱用孔にすることができ、温度上昇が抑制され、高効率な機器を実現できる。
【００２３】
貫通孔を設計する場合、磁束の流れを考慮して、貫通孔の１５ａ部を環状のヨーク１４を構成するスロット１４ａ部の同心円弧またはそれ相当にし、形状を慨三角形にすることで、磁束の流れを妨げることがなくなり、更なる高効率化が可能となる。
図３は、一実施形態を示した、貫通孔を構成するブリッジとハウジングの溶接孔の関係を現した模式図である。貫通孔を構成するブリッジ１６の厚みＢｔを、ハウジングの溶接孔４０の直径Ｙｔの１／２以上にすることで、溶接時のスパッタを防ぐことができ、品質の良い電動機を得ることができる。
【００２４】
図４は、一実施形態を示した、貫通孔の両端に真円孔を設けた模式図である。固定子１０とハウジング３０が、補助的であっても、焼ばめ又は圧入された場合は、ヨーク１４に応力が加わり、鉄損が増加してしまう。この対策として貫通孔の両端に真円孔を設け応力を緩和させることで、高効率な電動機を得ることができる。更に、本発明の電動機は、圧縮機およびその他の機器に搭載されている。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
電動機の固定子を回転子の着磁ヨークとして使用しても着磁ストレスに強い、低価格で絶縁性能の高い電動機の固定子、及び固定子巻線の絶縁方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０  固定子
１１  ティース外周側のヨーク
１２  ティース
１３  巻線
１４  ヨーク
１５  貫通孔
１６  ブリッジ
１７  ヨーク溝
２０  回転子
３０  ハウジング
４０  溶接孔
【図１】
2012161126.tif 000003
【図２】
2012161126.tif 000004
【図３】
2012161126.tif 000005
【図４】
2012161126.tif 000006
【図５】
2012161126.tif 000007