(57)【要約】【課題】ロータコアとステータコアとの間に立体ギャップを採用した回転電気機械において、積層鋼板同士を固定する溶接部に流れる積層方向の磁束を低減する。【解決手段】ティース（34）の径方向内側面とロータコア（41）の外周面とのそれぞれには、ギャップ（G）の軸方向の形状が凹凸形状となるように凸部（21,51）及び凹部（22,52）が形成されている。ティース（34）の径方向内側面と、前記ロータコア（41）の外周面との一方又は両方に、凸部（21,51）を周方向に分断するように軸方向に延びる溝部（23,53）を形成する。この溝部（23,53）の底面（23a,53a）は、相手側の凸部（21,51）の先端（38a,46a）よりも径方向に陥没した位置に形成され、積層鋼板（33,43）を互いに溶接するための溶接面（23a,53a）を構成する。【選択図】図２
2013051770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のティース（34）を有するステータコア（30）と、該ティース（34）の径方向内側面にギャップ（G）を介して対向するロータコア（41）と、該ロータコア（41）に連結する駆動軸（60）とを備え、
前記ティース（34）の径方向内側面と前記ロータコア（41）の外周面とのそれぞれには、前記ギャップ（G）の軸方向の形状が凹凸形状となるように、相手側のコア（30,41）に対して突出する凸部（21,51）及び相手側のコアの凸部（21,51）が嵌り込む凹部（22,52）が形成される回転電気機械であって、
前記ティース（34）の径方向内側面と、前記ロータコア（41）の外周面との一方又は両方には、前記凸部（21,51）を周方向に分断するように軸方向に延びる溝部（23,53）が形成され、
前記溝部（23,53）の底面（23a,53a）は、相手側の凸部（21,51）の先端（38a,46a）よりも径方向に陥没した位置に形成され、積層鋼板（33,43）を互いに溶接するための溶接面（23a,53a）を構成することを特徴とする回転電気機械。
【請求項２】
請求項１において、
前記溶接面（23a,53a）は、軸方向において同一面上に形成されることを特徴とする回転電気機械。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記溝部（23,53）の底面（23a,53a）は、前記凹部（22,52）の底面（38c,46c）よりも陥没する位置に形成されることを特徴とする回転電気機械。
【請求項４】
請求項１から３のうちいずれか１つにおいて、
前記溝部（23）は、前記ティース（34）の径方向内側面に形成されることを特徴とする回転電気機械。
【請求項５】
請求項１から３のうちいずれか１つにおいて、
前記ロータコア（41）には、軸方向視で径方向内方へ膨出する略弓状の磁石挿入孔（44）が形成され、
前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面のうち前記磁石挿入孔（44）に囲まれる部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
【請求項６】
請求項１から３のうちいずれか１つにおいて、
前記ロータコア（41）には、永久磁石（42）が埋設され、
前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面における前記永久磁石（42）の対向部のうち、該ロータコア（41）の回転方向の逆側に偏倚した部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
【請求項７】
請求項１から３のうちいずれか１つにおいて、
前記ロータコア（41）には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア（41）の外周面に向かって延びる磁気障壁部（44c,64a）が形成され、
前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面のうち前記磁気障壁部（44c,64a）に対して周方向に偏倚した部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
【請求項８】
請求項１から３のうちいずれか１つにおいて、
前記ロータコア（41）には、軸方向視で径方向内方に膨出する略弓状の磁気障壁（64）が形成され、
前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面における前記磁気障壁（64）で囲まれる部位のうち、該ロータコア（41）の回転方向の逆側に偏倚した部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
【請求項９】
請求項１から３のうちいずれか１つにおいて、
前記ロータコア（41）には、複数の永久磁石（42）が周方向に配列されて埋設され、
前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面のうち互いに隣接する２つの永久磁石（42）の間の部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
【請求項１０】
請求項１から３のうちいずれか１つにおいて、
前記ロータコア（41）には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア（41）の外周面に向かって延びる複数の磁気障壁部（44c,64a）が形成され、
前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面のうち互いに隣接する２つの磁気障壁部（44c,64a）の間の部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
【請求項１１】
請求項１から３のうちいずれか１つにおいて、
前記ロータコア（41）には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア（41）の外周面に向かって延びる磁気障壁部（44c,64a）が形成され、
前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面のうち前記磁気障壁部（44c,64a）の径方向外方端部に対向する部位に形成されることを特徴とする回転電気機械。
【請求項１２】
請求項１から１１のうちいずれか１つにおいて、
前記ティース（34）と前記ロータコア（41）との一方又は両方には、複数の前記溶接面（23a,53a）が周方向に配列される溶接面群（25,55）が形成され、
前記溶接面群（25,55）には、隣り合う積層鋼板（33,43）の接触部をそれぞれ固定する複数の溶接点（W）が形成され、
軸方向に連続する２つの溶接点（W,W）は、互いに異なる溶接面（23a,53a）に形成されることを特徴とする回転電気機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアとステータコアとの間に立体ギャップが形成されたモータ等の回転電気機械に関し、特に渦電流による熱損失を低減するための対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータ等の回転電気機械では、ロータとステータの間のギャップを、所謂立体ギャップ構造とすることで、等価的にギャップ長を短縮したのと同等の特性となる効果（等価狭ギャップ効果）を期待できることが知られている。この等価狭ギャップ効果によって、トルクを代表とするモータの各種特性の改善を期待できることが知られている（例えば、下記非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】真田雅之、伊藤圭祐、森本茂雄、”等価狭ギャップ効果の高い立体ギャップ構造の開発”、２００９年、電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌）Ｖｏｌ．１２９（２００９），Ｎｏ．１２  ｐ．１２２８−１２２９
【発明の概要】
【０００４】
ところで、回転電気機械のロータやステータを構成するコアには、鋼板を軸方向に積層した積層構造を有しているものがある。このような積層構造のコアに上述の立体ギャップ構造を採用すると、径方向だけでなく軸方向、即ち積層鋼板の積層方向にもロータコアとステータコアとが対向する部分が形成される。そしてこの部分には、主に積層鋼板の積層方向に磁束が流れる。つまり、立体ギャップには、軸方向と径方向の双方の磁束が流れる。
【０００５】
また、積層鋼板を互いに固定するために、該積層鋼板同士を互いに溶接することがある。しかしこうすると、溶接部が立体ギャップに曝される場合があり、この溶接部に侵入する磁束の密度が高くなると、該溶接部や該溶接部が形成された積層鋼板に渦電流が発生しやすくなる。その結果、該渦電流による熱損失によってモータの効率が低下する虞がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータコアとステータコアとの間に立体ギャップを採用した回転電気機械において、積層鋼板同士を固定する溶接部に侵入する磁束を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、複数のティース（34）を有するステータコア（30）と、該ティース（34）の径方向内側面にギャップ（G）を介して対向するロータコア（41）と、該ロータコア（41）に連結する駆動軸（60）とを備え、前記ティース（34）の径方向内側面と前記ロータコア（41）の外周面とのそれぞれには、前記ギャップ（G）の軸方向の形状が凹凸形状となるように、相手側のコア（30,41）に対して突出する凸部（21,51）及び相手側のコアの凸部（21,51）が嵌り込む凹部（22,52）が形成される回転電気機械を対象とし、前記ティース（34）の径方向内側面と、前記ロータコア（41）の外周面との一方又は両方には、前記凸部（21,51）を周方向に分断するように軸方向に延びる溝部（23,53）が形成され、前記溝部（23,53）の底面（23a,53a）は、相手側の凸部（21,51）の先端（38a,46a）よりも径方向に陥没した位置に形成され、積層鋼板（33,43）を互いに溶接するための溶接面（23a,53a）を構成することを特徴とする。
【０００８】
第１の発明では、ステータコア（30）とロータコア（41）との一方又は両方は、複数の積層鋼板（33,43）が駆動軸（60）の軸方向に積層されることによって形成されている。このように形成されたステータコア（30）及びロータコア（41）の少なくとも一方には、積層鋼板（33,43）を互いに溶接するための溶接面が形成されている。この溶接面を溶接して溶接部を形成することにより、積層鋼板（33,43）同士が互いに固定される。
【０００９】
例えば、この溶接面が、該溶接面が形成されるコア（30,41）の相手側のコア（30,41）に近い部分に形成されていると、該溶接面と相手側のコア（30,41）との間を流れる磁束の密度は、比較的高くなる。この溶接面に溶接部を形成すると、該溶接部に多くの磁束が侵入するため、該溶接部や、該溶接部が形成された積層鋼板（33,43）に渦電流が流れやすくなり、回転電気機械の熱損失が増大してしまう。
【００１０】
これに対して、第１の発明では、溝部（23,53）の底面（23a,53a）で構成される溶接面（23a,53a）を、相手側のコア（30,41）から比較的離れた位置に形成している。具体的には、複数の積層鋼板（33,43）が積層されて形成されたコア（30,41）の少なくとも一方の凸部（21,51）に軸方向に延びる溝部（23,53）を形成し、この溝部（23,53）の底面（23a,53a）を溶接面としている。そしてこの溝部（23）の底面（23a）を、相手側のコア（30,41）に形成される凸部（21,51）の先端（38a,46a）よりも径方向に陥没した位置に形成している。
【００１１】
このように溶接面（23a,53a）を形成すると、溶接面（23a,53a）は、双方のコア（30,41）が軸方向に対向している部分（主に軸方向の磁束が流れる部分）から径方向に離れた位置に形成される。これにより、溶接部（23a,53a）には、軸方向の磁束が流れにくくなる。
【００１２】
また、上述のように溶接面（23a,53a）を形成すると、溶接面（23a,53a）は、相手側のコア（30,41）のうち該溶接面（23a,53a）に対向する面（相手側のコア（30,41）の凹部（22,52）の底面）から比較的離れた位置に形成される。これにより、溶接面に形成される溶接部には、径方向の磁束が流れにくくなる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、前記溶接面（23a,53a）は、軸方向において同一面上に形成されることを特徴とする。
【００１４】
第２の発明では、積層鋼板（33,43）の溶接が、軸方向において同一面上に形成される溶接面（23a,53a）に対して行われる。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明において前記溝部（23,53）の底面（23a,53a）は、前記凹部（22,52）の底面（38c,46c）よりも陥没する位置に形成されることを特徴とする。
【００１６】
第３の発明では、第１の発明の場合と比べて、溶接面（23a,53a）は、相手側のコア（30,41）から更に離れた位置に形成される。
【００１７】
第４の発明は、第１から第３の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記溝部（23）は、前記ティース（34）の径方向内側面に形成されることを特徴とする。
【００１８】
回転電気機械には、ロータの回転時におけるトルクの変動、いわゆるコギングが発生するものがある。このコギングが発生する原因としては、ステータコア（30）における径方向内周側の部分に、複数のティース（34）と、隣接するティース（34）間に形成されるスロットとが配列されているため、ティース（34）とロータコア（41）との間の磁気吸引力が、ロータコア（41）の回転位置によって異なることが挙げられる。このコギングが大きくなると、トルク脈動や騒音が大きくなってしまう。
【００１９】
第４の発明では、溝部（23）を、ティース（34）の径方向内側面に形成している。これにより、ステータコア（30）とロータコア（41）との間の磁気吸引力が変化する。
【００２０】
第５の発明は、第１から第３の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記ロータコア（41）には、軸方向視で径方向内方へ膨出する略弓状の磁石挿入孔（44）が形成され、前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面のうち前記磁石挿入孔（44）に囲まれる部位に形成されることを特徴とする。
【００２１】
第５の発明では、ロータコア（41）において、磁石挿入孔（44）より径方向外方の部分は、磁石挿入孔（44）の端部より径方向外方の部分と比べると、領域が広い。第５の発明では、このロータコア（41）における領域の広い部分に溝部（53）が形成される。
【００２２】
第６の発明は、第１から第３の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記ロータコア（41）には、永久磁石（42）が埋設され、前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面における前記永久磁石（42）の対向部のうち、該ロータコア（41）の回転方向の逆側に偏倚した部位に形成されることを特徴とする。
【００２３】
第６の発明では、ロータコア（41）は、ステータコア（30）内に形成される回転磁界に引き寄せられるように回転する。その結果、ロータコア（41）の外周面における前記永久磁石（42）の対向部において、磁束は、ロータコア（41）の回転方向側に集中する。つまり、前記対向部のうちロータコア（41）の回転方向の逆側の部位は、磁束密度が比較的低い。第６の発明では、このような磁束密度が比較的低い部分に溝部（53）が形成される。
【００２４】
第７の発明は、第１から第３の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記ロータコア（41）には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア（41）の外周面に向かって延びる磁気障壁部（44c,64a）が形成され、前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面のうち前記磁気障壁部（44c,64a）に対して周方向に偏倚した部位に形成されることを特徴とする。
【００２５】
第７の発明では、ロータコア（41）において、磁気障壁部（44c,64a）の端部とロータコア（41）の外周面との間の距離は、比較的短いため、該磁気障壁部（44c,64a）の端部とロータコア（41）の外周面との間の部分は、比較的剛性が低くなる。この部分に溝部を形成すると、磁気障壁部（44c,64a）の端部と溝部の底面との間の部分の剛性は更に低くなり、例えば、該溝部の底面に形成される溶接部が支点となって、該部分が軸方向に変形しやすくなる。
【００２６】
これに対して、第７の発明では、溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面のうち前記磁気障壁部（44c,64a）に対して周方向に偏倚した部位に形成されている。こうすると、溝部（53）の底面と磁気障壁部（44c,64a）との距離が十分に保たれるため、該溝部（53）の底面と磁気障壁部（44c,64a）との間の部分の剛性が確保される。
【００２７】
第８の発明は、第１から第３の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記ロータコア（41）には、軸方向視で径方向内方に膨出する略弓状の磁気障壁（64）が形成され、前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面における前記磁気障壁（64）で囲まれる部位のうち、該ロータコア（41）の回転方向の逆側に偏倚した部位に形成されることを特徴とする。
【００２８】
第８の発明では、第６の発明と同じように、ロータコア（41）がステータコア（30）内に形成される回転磁界に引き寄せられるように回転する。よって、ロータコア（41）の外周面における磁気障壁（64）で囲まれる部位のうち、該ロータコア（41）の回転方向の逆側に偏倚した部位は、磁束密度が比較的低い。第８の発明では、このように磁束密度が比較的低い部分に溝部（53）を形成している。
【００２９】
第９の発明は、第１から第３の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記ロータコア（41）には、複数の永久磁石（42）が周方向に配列されて埋設され、前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面のうち互いに隣接する２つの永久磁石（42）の間の部位に形成されることを特徴とする。
【００３０】
第９の発明では、溝部（53）は、ロータコア（41）の外周面のうち互いに隣接する２つの永久磁石（42）の双方から比較的離れた部分、つまり、比較的磁束密度が低い部分に形成される。
【００３１】
第１０の発明は、第１から第３の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記ロータコア（41）には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア（41）の外周面に向かって延びる複数の磁気障壁部（44c,64a）が形成され、前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面のうち互いに隣接する２つの磁気障壁部（44c,64a）の間の部位に形成されることを特徴とする。
【００３２】
第１０の発明では、ロータコア（41）の外周面のうち互いに隣接する２つの磁気障壁部（44c,64a）の間の部位は、比較的磁束密度が低くなる。第１０の発明では、このように磁束密度が比較的低い部分に溝部（53）が形成される。
【００３３】
第１１の発明は、第１から第３の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記ロータコア（41）には、磁束を径方向に案内するように該ロータコア（41）の外周面に向かって延びる磁気障壁部（44c,64a）が形成され、前記溝部（53）は、前記ロータコア（41）の外周面のうち前記磁気障壁部（44c,64a）の径方向外方端部に対向する部位に形成されることを特徴とする。
【００３４】
第１１の発明では、ロータコア（41）の磁束は、磁気障壁部（44c,64a）と、該磁気障壁部（44c,64a）の径方向外方端部と連なるように形成された溝部（53）とによって、径方向に案内される。
【００３５】
第１２の発明は、第１から第３の発明のうちのいずれか１つにおいて、前記ティース（34）と前記ロータコア（41）との一方又は両方には、複数の前記溶接面（23a,53a）が周方向に配列される溶接面群（25,55）が形成され、前記溶接面群（25,55）には、隣り合う積層鋼板（33,43）の接触部をそれぞれ固定する複数の溶接点（W,W,…）が形成され、軸方向に連続する２つの溶接点（W,W）は、互いに異なる溶接面（23a,53a）に形成されることを特徴とする。
【００３６】
第１２の発明では、隣り合う積層鋼板（33,43）同士が各溶接点（W）によって互いに固定される。
【００３７】
例えば、１つの溶接面において軸方向に並ぶ複数の接触部に対して、溶接点（W）が軸方向に連続して形成されると、該溶接面のうち溶接点（W）が連続して形成された部分では、多数（具体的には３つ以上）の積層鋼板（33,43）が短絡する。この部分に径方向の磁束が侵入すると、前記溶接点（W）によって短絡した多数の積層鋼板（33,43）の溶接面における、該溶接点（W）が形成された部分に渦電流が流れる。そうなると、回転電気機械の熱損失が大きくなってしまう。
【００３８】
これに対して、第１２の発明では、１つの溶接面（23a,53a）において軸方向に並ぶ複数の接触部に対して、溶接点（W）が少なくとも１つおきに形成される。こうすると、各溶接面（23a,53a）において、多数の積層鋼板（33,43）が短絡するのが抑制される。その結果、溶接面（23a,53a）や溶接点（W）に径方向の磁束が侵入しても、溶接面における軸方向の広範囲に亘って渦電流が流れるのが抑制される。
【発明の効果】
【００３９】
第１の発明によれば、溝部（23,53）の底面（23a,53a）で構成される溶接面（23a,53a）を、ステータコア（30）とロータコア（41）とが軸方向に対向する部分から離れた位置に形成している。これにより、溶接部に軸方向の磁束が侵入するのを抑制できるため、該溶接部が形成された積層鋼板（33,43）に流れる渦電流を低減できる。その結果、回転電気機械の熱損失を低減できる。
【００４０】
また、第１の発明によれば、溝部（23,53）の底面（23a,53a）で構成される溶接面（23a,53a）を、相手側のコア（30,41）の凹部（22,52）の底面から離れた位置に形成している。これにより、溶接部に径方向の磁束が侵入するのを抑制できるため、該溶接部によって短絡された積層鋼板（33,43）に流れる渦電流を低減できる。その結果、回転電気機械の熱損失を低減できる。
【００４１】
また、第２の発明によれば、溶接面（23a,53a）の軸方向の形状が凹凸形状である場合と比べて、容易に溶接を行うことができる。
【００４２】
また、第３の発明によれば、溝部（23,53）の底面（23a,53a）は、相手側のコア（30,41）から離れた位置に形成されるため、溝部（23,53）の底面（23a,53a）に形成される溶接部に侵入する磁束の密度を確実に低減できる。従って、回転電気機械における熱損失を一層低減できる。
【００４３】
また、第４の発明によれば、溝部（23）をティース（34）に形成することで、ステータコア（30）とロータコア（41）との間の磁気吸引力を調整できる。これにより、回転電気機械のコギングを低減することが可能になる。
【００４４】
また、第５の発明によれば、ステータコア（30）における比較的広い領域に溝部（23）を配置できるため、溝部（53）の配置の自由度を向上させることができる。
【００４５】
また、第６の発明によれば、ロータコア（41）における比較的磁束密度の低い部位に溝部（53）が形成されているため、ロータコア（41）における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。
【００４６】
また、第７の発明によれば、溝部（53）の底面（53a）と磁気障壁部（44c,64a）との間の部分の剛性が確保されるため、磁気障壁部（44c,64a）が軸方向に変形するのを抑制できる。
【００４７】
また、第８から第１０の発明によれば、第６の発明と同様、ロータコア（41）において比較的磁束密度の低い部位に溝部（53）が形成されているため、ロータコア（41）における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。
【００４８】
また、第１１の発明によれば、溝部（53）を、磁気障壁部（44c,64a）の径方向外方端部と連なるように形成することで、該溝部（53）によってロータコア（41）の磁束を所望の方向へ案内できる。
【００４９】
また、第１２の発明によれば、溶接面（23a,53a）における軸方向の広範囲に亘って渦電流が流れるのを抑制できるため、回転電気機械の熱損失を一層低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係るモータを適用した電動圧縮機の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図２は、実施形態１のモータの構成を示す平面図である。
【図３】図３は、分割ステータコアの構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、ステータコアの１つのティースを拡大して示す破断斜視図である。
【図５】図５は、ステータコアのティースの１つの凸部を径方向内方から視た図である。
【図６】図６は、ロータの斜視図である。
【図７】図７は、ロータの平面図である。
【図８】図８は、ロータの側面図である。
【図９】図９は、ステータ及びロータの組み合わせ部分を拡大して示す縦断面図であって、
【図１０】図１０は、ステータ及びロータの組み合わせ部分を拡大して示す縦断面図であって、第１ギャップの軸方向の形状を説明するための図である。
【図１１】図１１は、ステータ及びロータの組み合わせ部分を拡大して示す縦断面図であって、第２ギャップの軸方向の形状を説明するための図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態２に係るモータのロータの平面図である。
【図１３】図１３は、変形例１に係るモータの１つのティースの平面図である。
【図１４】図１４は、変形例１に係るモータのステータ及びロータの組み合わせ部分を拡大して示す縦断面図である。
【図１５】図１５は、変形例２に係るモータのロータの一部を示す平面図である。
【図１６】図１６は、変形例２に係るモータのステータ及びロータの組み合わせ部分を拡大して示す縦断面図である。
【図１７】図１７は、変形例３に係るモータの１つのティースの平面図である。
【図１８】図１８は、変形例３のティースの１つの凸部を径方向内方から視た図である。
【図１９】図１９は、変形例４に係るモータのロータの一部を示す平面図である。
【図２０】図２０は、変形例５に係るモータのロータの一部を示す平面図である。
【図２１】図２１は、図２０におけるＡ方向から視た矢視図である。
【図２２】図２２は、変形例６に係るモータのロータの一部を示す平面図である。
【図２３】図２３は、変形例７に係るモータのロータの一部を示す平面図である。
【図２４】図２４は、変形例８に係るモータのロータの一部を示す平面図である。
【図２５】図２５は、変形例９に係るモータのロータの一部を示す平面図である。
【図２６】図２６は、変形例１０に係るモータのロータの一部を示す平面図である。
【図２７】図２７は、変形例１１に係るモータのロータの一部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００５２】
《発明の実施形態１》
−概要−
図１は、実施形態１に係る回転電気機械としてのモータ（1）を適用した電動圧縮機（100）の構成を模式的に示す縦断面図である。前記モータ（1）は、ステータ（20）、ロータ（40）、及び駆動軸（60）を備え、空気調和機に用いる電動圧縮機（100）のケーシング（70）に収容されている。前記モータ（1）は、所謂ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータであり、前記駆動軸（60）に連結された圧縮機構（80）を回転駆動する。なお、以下の説明において、軸方向とは駆動軸（60）の軸心が延びる方向をいい、径方向とは前記軸心と直交する方向をいう。また、外周側とは前記軸心から離れる側をいい、内周側とは前記軸心から近づく側をいう。また、積層位置とは、後述する鋼板の軸方向の位置をいう。
【００５３】
−ステータ−
図２に示すように、前記ステータ（20）は、ステータコア（30）と、コイルを略矩形状に複数回巻いて形成されたコイル部（32）とを備えている。図３に示すように、ステータコア（30）は、複数の鋼板（33）を軸方向に積層した積層コアに構成されている。
【００５４】
ステータコア（30）は、図２に示すように、略円筒形状のコアバック（35）と、該コアバック（35）から径方向内側向きに突出する複数のティース（34）とを備えている。また、ステータコア（30）は、周方向に並ぶ複数の部材からなる。具体的には、本実施形態１では、ステータコア（30）は、１２０°間隔で分割された３つの円弧形状の分割ステータコア（31）からなる。該３つの分割ステータコア（31）は、周方向に隣り合う分割ステータコア（31）の端面同士が当接するように配置されている。
【００５５】
また、前記各ティース（34）は、本実施形態１では３６つ設けられ、各ティース（34）の間には同数の空間が形成されている。該空間は前記コイル部（32）を収容するスロット（37）を構成している。具体的には、１つの分割ステータコア（31）には、１２個のスロット（37）が形成されている。つまり、ステータコア（30）には、３６つのスロット（37）が周方向に配列されている。
【００５６】
また、前記各ティース（34）の先端部は、軸方向視が四辺形で基端部側（コアバック（35）側）の本体よりも周方向の幅が広い歯先部（36）に構成されている。各歯先部（36）は、図３及び図４に示すように、軸方向断面において径方向内側の端面が凹凸状に構成されている。以下では、各歯先部（36）の凹凸状の部分をステータ側凹凸部（38）と称し、該ステータ側凹凸部（38）の径方向内側の端面のうち、最も外周側の面を底面、その他の面を頂面と称する。具体的には、このステータ側凹凸部（38）は、第１頂面（38a）、第２頂面（38b）、及び底面（38c）を有している。
【００５７】
前記ステータ側凹凸部（38）は、鋼板（33）の積層位置に応じて、歯先部（36）を形成する鋼板（33）の径方向長さ（歯先長さ）を変化させることで形成することができる。具体的には、前記第１頂面（38a）を形成する同じ径方向長さに形成された複数の鋼板（33）の内側端部（第２頂面（38b）より内周側の部分）によって、第１凸部（38A）が構成されている。また、前記第２頂面（38b）を形成する同じ径方向長さに形成された複数枚の鋼板（33）の内側端部（底面（38c）より内周側の部分）によって、第２凸部（38B）が構成されている。この第１凸部（38A）と第２凸部（38B）とによって、ステータコア（30）の凸部（21）が形成される。また、軸方向に隣接する前記凸部（21）同士の間に、ステータコア（30）の凹部（22）が形成される。
【００５８】
また、前記各凸部（21）には、図３及び図４に示すように、該凸部（21）を周方向に分断するように軸方向に延びるステータ側溝部（23）が形成されている。このステータ側溝部（23）については、詳しくは後述する。
【００５９】
また、図２に示すように、前記コイル部（32）は、本実施形態１では、各分割ステータコア（31）に対して６つずつ計１８つ設けられている。また、各コイル部（32）は、それぞれ複数のティース（34）に跨るように巻回され、所謂分布巻きに構成されている。この各コイル部（32）のコイルに所定の電力を供給することで、ステータ（20）に回転磁界を発生させることができる。
【００６０】
−ロータ−
図６から図８に示すように、前記ロータ（40）は、ロータコア（41）と、複数の永久磁石（42）とを備えている。前記ロータコア（41）は、複数の鋼板（43）を軸方向に積層した積層コアであり、円筒状に形成されている。
【００６１】
前記ロータコア（41）の中心には、駆動軸（60）を挿入する軸穴（47）が形成されている。また、ロータコア（41）には、前記複数の永久磁石（42）をそれぞれ収容する複数の磁石挿入孔（44）が形成されている。各磁石挿入孔（44）は、軸穴（47）の軸心に回りに６０°ピッチで配置されている。つまり、各磁石挿入孔（44）は、軸穴（47）の軸心に対して軸対称に設けられている。
【００６２】
各磁石挿入孔（44）は、軸方向視において略弓状に形成され、該ロータコア（41）を軸方向に貫通している。具体的には、磁石挿入孔（44）は、ロータコア（41）の周方向に概ね沿うように直線状に延びる直線部（44a）と、該直線部（44a）の両端部からロータコア（41）の外周縁付近まで延びる一対の延出部（44b）とで構成されている。一対の延出部（44b）は、それぞれ、相手側の延出部（44b）に対して徐々に離反するように、ロータコア（41）の外周縁へ向けて直線状に延びている。延出部（44b）を含む磁石挿入孔の端部（44c）は、磁束を径方向へ案内するための磁気障壁部を構成している。
【００６３】
図８に示すように、ロータコア（41）は、軸方向断面において径方向外側の端面が凹凸状に構成されている。以下では、ロータコア（41）の凹凸状の部分をロータ側凹凸部（46）と称し、該ロータ側凹凸部（46）の径方向外側の端面のうち、最も内周側の面を底面、その他の面を頂面と称する。具体的には、このロータ側凹凸部（46）は、図８に示すように、第１頂面（46a）、第２頂面（46b）、底面（46c）を有している。
【００６４】
前記ロータ側凹凸部（46）は、鋼板（43）の積層位置に応じて、鋼板（43）の直径を変化させることで形成することができる。具体的には、第１頂面（46a）を形成する同径の複数の鋼板（43）の外側端部（第２頂面（46b）より外周側の部分）によって、第１凸部（46A）が構成されている。また、第２頂面（46b）を形成する同径の複数の鋼板（43）の外側端部（底面（46c）より外周側の部分）によって、第２凸部（46B）が構成されている。この第１凸部（46A）と第２凸部（46B）とによって、ロータコア（41）の凸部（51）が形成される。また、軸方向に隣接する凸部（51）同士の間に、ロータコア（41）の凹部（52）が形成される。
【００６５】
また、図６から図８に示すように、前記各凸部（51）には、該凸部（51）を周方向に分断するように軸方向に延びるロータ側溝部（53）が形成されている。このロータ側溝部（53）の形状については、詳しくは後述する。
【００６６】
−ステータ側溝部及びロータ側溝部−
ステータ側溝部（23）は、図２から図４に示すように、各ティース（34）の歯先部（36）の径方向内側面に形成されている。ステータ側溝部（23）は、軸方向視で径方向内方へ開口するスリット状に形成されている。ステータ側溝部（23）は、軸方向視で、周方向に隣接するスロット（37）の周方向における中心線（L,L）同士の間を等間隔に分割する位置に形成されている。本実施形態１では、図２に示すように、前記中心線（L,L）同士の間を２等分する位置、すなわち各ティース（34）の周方向における中央部分に形成されている。
【００６７】
ステータ側溝部（23）は、図９に示すように、ティース（34）の各凸部（21）において、その底面（23a）がロータコア（41）の凸部（51）の先端（第１頂面（46a））よりも径方向外側に陥没した位置に形成されている。本実施形態１では、ステータ側溝部（23）は、その底面（23a）が凹部（22）の底面（38c）と面一となるように形成される。このステータ側溝部（23）の底面（23a）と、凹部（22）の底面（38c）のうちステータ側溝部（23）の底面（23a）と軸方向に連続する部分とによって、ステータ側溶接面（24）が形成される。このステータ側溶接面（24）は、軸方向において同一面上に形成されている。このステータ側溶接面（24）には、図５に示すように、隣り合う鋼板（33）の接触部をそれぞれ固定する複数の溶接点（W,W,…）が、レーザー溶接によって形成される。なお、積層鋼板（33）同士を固定する溶接部は、このようなドット状のものに限らず、例えば、溶接部を、ステータ側溶接面（24）の軸方向両端部に亘って一続きとなるように形成してもよい。
【００６８】
ロータ側溝部（53）は、図６から図８に示すように、ロータコア（41）の外周面に形成されている。ロータ側溝部（53）は、軸方向視で径方向外方へ開口するスリット状に形成されている。ロータ側溝部（53）は、軸方向視で、ロータコア（41）の外周面のうち各永久磁石（42）の周方向における中央部分に形成されている。この部分は、磁石挿入孔（44）の端部（44c）から比較的離れているため、磁石挿入孔（44）の端部（44c）近傍と比べて剛性が高い。このような部分にロータ側溝部（53）を形成することで、磁石挿入孔（44）が軸方向に変形するのを抑制できる。
【００６９】
ロータ側溝部（53）は、図９に示すように、ロータコア（41）の凸部（51）において、その底面（53a）が、ティース（34）の凸部（21）の先端（第１頂面（38a））よりも径方向内側に陥没した位置に形成されている。本実施形態１では、ロータ側溝部（53）は、その底面（53a）が凹部（52）の底面（46c）と面一となるように形成される。このロータ側溝部（53）の底面（53a）と、凹部（52）の底面（38c）のうちロータ側溝部（53）の底面（53a）と軸方向に連続する部分とによって、ロータ側溶接面（54）が形成される。このロータ側溶接面（54）には、図８に示すように、隣り合う鋼板（43）の接触部をそれぞれ固定する複数の溶接点（W,W,…）が、レーザー溶接によって形成される。なお、積層鋼板（43）同士を固定する溶接部は、このようなドット状のものに限らず、例えば、溶接部を、ロータ側溶接面（54）の軸方向両端部に亘って一続きとなるように形成してもよい。
【００７０】
−立体ギャップ−
図９に示すように、ステータ（20）とロータ（40）を組み合わせた状態において、ステータコア（30）の凸部（21）がロータコア（41）の凹部（52）に嵌り込み、ロータコア（41）の凸部（51）がステータコア（30）の凹部（22）に嵌り込んでいる。この状態において、ステータ（20）とロータ（40）との間には隙間（ギャップ（G））が形成されている。
【００７１】
ギャップ（G）は、軸方向に延びる垂直ギャップ（Gv）と、径方向に延びる水平ギャップ（Gh）とを含んでいる。垂直ギャップ（Gv）は、ロータ側凹凸部（46）の第１凸部（46A）の軸方向端面とステータ側凹凸部（38）の第２凸部（38B）の軸方向端面との間、及び、ロータ側凹凸部（46）の第２凸部（46B）の軸方向端面とステータ側凹凸部（38）の第１凸部（38A）の軸方向端面との間に形成されている。また、水平ギャップ（Gh）は、ロータ側凹凸部（46）の第１凸部（46A）の第１頂面（46a）とステータ側凹凸部（38）の底面（38c）との間、ロータ側凹凸部（46）の第２凸部（46B）の第２頂面（46b）とステータ側凹凸部（38）の第２凸部（38B）の第２頂面（38b）との間、及び、ロータ側凹凸部（46）の底面（46c）とステータ側凹凸部（38）の第１凸部（38A）の第１頂面（38a）との間に形成されている。垂直ギャップ（Gv）及び水平ギャップ（Gh）の大きさは、ともに０．３ｍｍと、比較的小さい。
【００７２】
また、ギャップ（G）は、第１ギャップ（G1a,G1b）と第２ギャップ（G2a,G2b）とを含んでいる。第１ギャップ（G1a,G1b）は、図１０に示すように、ステータ側溝部（23）の底面（23a）とロータ側凹凸部（46）の第２凸部（46B）の第２頂面（46b）との間、及び、ステータ側溝部（23）の底面（23a）とロータ側凹凸部（46）の底面（46c）との間に形成されている。また、第２ギャップ（G2a,G2b）は、図１１に示すように、ロータ側溝部（53）の底面（53a）とステータ側凹凸部（38）の第２凸部（38B）の第２頂面（38b）との間、及び、ロータ側溝部（53）の底面（53a）とステータ側凹凸部（38）の底面（38c）との間に形成されている。第１ギャップ（G1a,G1b）及び第２ギャップ（G2a,G2b）は、共に垂直ギャップ（Gv）及び水平ギャップ（Gh）よりも大きくなるように形成される。
【００７３】
−モータの動作、及び磁束の流れ−
モータが起動されると、各コイル部（32）のコイルに所定の電力が供給され、ステータ（20）内に回転磁界が発生する。ロータ（40）は、該ロータ（40）の永久磁石（42）が前記回転磁界に引き寄せられることにより、ステータ（20）内で回転する。
【００７４】
上述のように、ロータ（40）は、永久磁石（42）が回転磁界に引き寄せられることにより回転するため、ロータコア（41）を流れる磁束は、ロータ（40）の回転方向側に集中する。つまり、ロータコア（41）の外周面における永久磁石（42）の対向部のうちロータコア（41）の回転方向側の部位は、比較的磁束密度が高くなる。本実施形態１では、ロータ側溝部（53）を、ロータコア（41）の外周面における永久磁石（42）の対向部のうち永久磁石（42）の周方向の中央部分、すなわち磁束密度が比較的低い部位に形成している。従って、ロータコア（41）における磁束密度が比較的高い部位にロータ側溝部を形成する場合と比べると、ロータコア（41）における空間的な磁束分布の乱れを低減できる。
【００７５】
各コイル部（32）のコイルに所定の電力が供給されると、ギャップ（G）に磁束が流れる。特に、ギャップの大きさが小さい垂直ギャップ（Gv）及び水平ギャップ（Gh）では、磁束密度が高くなる。このような磁束密度が高い場所に溶接点が形成されると、該溶接点に侵入する磁束の密度が高くなり、該溶接点や、該溶接点が形成された鋼板（33,43）に渦電流が発生しやすくなる。そうなると、該渦電流による熱損失によってモータの効率が低下してしまう。
【００７６】
これに対して、本実施形態１では、溶接点（W）が形成されるステータ側溶接面（24）は、図９に示すように、ステータコア（30）の凹部（22）の底面（38c）と面一となるように形成されている。こうすると、ステータ側溶接面（24）は、水平ギャップ（Gh）から径方向外側へ離れた位置に形成される。その結果、ステータ側溶接面（24）に形成された溶接点（W）に軸方向の磁束が流れにくくなるため、該磁束に起因して鋼板（33）に渦電流が流れてしまうのを抑制できる。従って、モータの熱損失を低減できる。
【００７７】
更に、ステータ側溶接面（24）のうちステータ側溝部（23）の底面（23a）によって構成される部分は、径方向に対向する面（ロータコア（41）の第２凸部（46B）の第２頂面（46b）、及び、ロータコア（41）の底面（46c））から比較的離れた位置に形成されている。その結果、ステータ側溝部（23）の底面（23a）に形成される溶接点（W）には径方向の磁束が流れにくくなるため、該溶接点（W）や該溶接点（W）が形成される鋼板（33）に渦電流が発生しにくくなる。その結果、モータの熱損失を低減できる。
【００７８】
また、ロータ側溶接面（54）も、図９に示すように、ロータコア（41）の凹部（52）の底面（46c）と面一となるように形成されている。こうすると、ロータ側溶接面（54）は、水平ギャップ（Gh）から径方向内側へ離れた位置に形成される。その結果、ロータ側溶接面（54）に形成された溶接点（W）に軸方向の磁束が流れにくくなるため、該磁束に起因して鋼板（43）に渦電流が流れてしまうのを抑制できる。従って、モータの熱損失を低減できる。
【００７９】
更に、ロータ側溶接面（54）のうちロータ側溝部（53）の底面（53a）によって構成される部分は、径方向に対向する面（ステータコア（30）の第２凸部（38B）の第２頂面（38b）、及び、ステータコア（30）の底面（38c））から比較的離れた位置に形成されている。その結果、ロータ側溝部（53）の底面（53a）に形成される溶接点（W）には径方向の磁束が流れにくくなるため、該溶接点（W）や該溶接点（W）が形成される鋼板（43）に渦電流が発生しにくくなる。その結果、モータの熱損失を低減できる。
【００８０】
また、ステータ側溶接面（24）及びロータ側溶接面（54）は、それぞれ、軸方向において同一面上となるように形成されている。こうすると、レーザー溶接の際、これらの溶接面（24,54）に対してレーザーを平行移動させる際に該レーザーの焦点距離をその都度調整する必要がなくなるため、容易に溶接面（24,54）を溶接できる。
【００８１】
また、本実施形態１のような、コイル部（32）を収容するためのスロット（37）が形成されたステータコア（30）を備えるモータでは、ロータ（40）の回転時におけるトルク変動、いわゆるコギングが発生する。コギングが発生する原因としては、ステータコア（30）における径方向内側の部分に、比較的磁気抵抗の低いティース（34）と、比較的磁気抵抗の高いスロット（37）とが配列されているため、ステータ（20）とロータ（40）との間の磁気吸引力が、ロータ（40）の回転位置に応じて変動することが挙げられる。このコギングが大きくなると、トルク脈動や騒音が大きくなってしまう。
【００８２】
ロータ１回転当たりのコギングの回数は、一般的に、スロット及び永久磁石がともに周方向において等間隔に配列されている場合、スロット数と永久磁石の数との最小公倍数だけ発生する。例えば６極３６スロットのモータの場合、コギングは、ロータ１回転当たり３６回発生する。
【００８３】
本実施形態１では、ステータ側溝部（23）を、ティース（34）の径方向内側面に、周方向に隣接するスロット（37,37）の周方向における中心線（L,L）同士の間を２等分する位置に形成している。ステータ側溝部（23）の内部の空間は、磁気的にスロット（37）と同じ空隙で形成されているため、擬似的にスロットとして機能する。よって、本実施形態では、スロット（37）及び擬似的なスロットが、周方向に等間隔で７２箇所に形成される。従って、本実施形態１では、コギングは、ロータ１回転当たり７２回発生する。一般的に、コギングの回数が増えればコギングの振幅の大きさ（コギング力）が低減するため、上述のようにしてコギングの回数を増やすことにより、モータにおけるコギング力が低減する。
【００８４】
ステータ側溝部（23）は、Ｎｔをステータにおけるティースの数、Ｎｒをロータの極数、Ｎｓをティース毎のステータ側溝部（23）の数、とした場合、（１＋Ｎｓ）×ＮｔとＮｒとの最小公倍数（スロット数とステータ側溝部の数とを加えた数と、ロータの極数との最小公倍数）が、ＮｔとＮｒとの最小公倍数（スロット数とロータの極数との最小公倍数）を上回るように形成される。これにより、ステータ側溝部（23）を形成しない場合と比べて、コギング力を低減できる。
【００８５】
−実施形態１の効果−
以上のように、実施形態１に係るモータでは、複数の鋼板（33,43）が積層されて形成されるステータコア（30）やロータコア（41）の溶接面（24,54）を、相手側のコア（30,41）から比較的離れた位置に形成している。これにより、溶接点（W）に磁束が流れるのを抑制できるため、該溶接点（W）が形成される鋼板（33,43）に渦電流が発生するのを抑制できる。従って、該渦電流に起因するモータの熱損失を低減できる。
【００８６】
また、実施形態１では、ステータ側溶接面（24）及びロータ側溶接面（54）を、軸方向において同一面上に形成しているため、レーザー溶接を容易に行うことができる。
【００８７】
また、実施形態１では、ティース（34）の径方向内側面に、底面がステータ側溶接面（24）で構成されるステータ側溝部（23）を形成している。このステータ側溝部（23）は、コギングを低減するための疑似スロットとして機能する。これにより、ステータ側溝部（23）によってモータのコギングを低減できる。
【００８８】
また、実施形態１では、ロータ側溝部（53）が、磁束密度の高い部分を避けて形成されているため、ロータコア（41）における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。
【００８９】
《発明の実施形態２》
実施形態２に係る電動圧縮機（100）は、実施形態１に係る電動圧縮機（100）と比べて、モータの構成が異なる。具体的には、実施形態２では、モータとして所謂リラクタンスモータが用いられているため、実施形態１とはロータの形状が大きく異なる。以下では、ロータのうち、実施形態１のロータと異なる部分について主に説明する。
【００９０】
−ロータ−
図１２に示すように、実施形態２に係るリラクタンスモータのロータ（40）は、ロータコア（41）を備えている。このロータコア（41）は、実施形態１のロータコアと同様、複数の鋼板（43）を軸方向に積層した積層コアであり、円筒状に形成されている。ロータコア（41）の中心には、駆動軸（60）を挿入する軸穴（47）が形成されている。このロータコア（41）の軸方向断面における径方向外側の端面は、前記実施形態１と同様の凹凸状に形成されている。
【００９１】
本実施形態２では、ロータコア（41）には、磁気障壁としての１８つのフラックスバリア（64）が形成されている。フラックスバリア（64）は、ロータコア（41）を軸方向に貫通して形成されている。
【００９２】
フラックスバリア（64）は、それぞれ、軸方向視で径方向内方へ膨出する弓状に形成され、径方向に３つ配列されたものを１組として、軸穴（47）の軸心に回りに６０°ピッチで配置されている。各フラックスバリア（64）の端部（64a）は、外周面付近まで延びている。各フラックスバリア（64）の端部（64a）は、磁気障壁部を構成している。
【００９３】
実施形態２でも、実施形態１の場合と同様、ロータ側溝部（53）が形成されている。このロータ側溝部（53）は、ロータコア（41）の外周面に、軸方向視で径方向外方に開口するスリット状に形成されている。ロータ側溝部（53）は、ロータコア（41）の外周面のうち、径方向に配列される３つのフラックスバリア（64,64,64）のうち最も径方向外側に位置するフラックスバリア（64）の周方向における中央部分に形成されている。
【００９４】
また、実施形態２でも、実施形態１の場合と同様、ロータ側溝部（53）の底面（53a）は、ロータコア（41）の凹部（52）の底面（46c）と面一となるように形成される。このロータ側溝部（53）の底面（53a）と、凹部（52）の底面（38c）のうちロータ側溝部（53）の底面（53a）と軸方向に連続する部分とによって、ロータ側溶接面（54）が形成される。このロータ側溶接面（54）には、隣り合う鋼板（43）の接触部をそれぞれ固定する複数の溶接点（W,W,…）が、レーザー溶接によって形成される。
【００９５】
−モータの動作、及び磁束の流れ−
モータが起動されると、各コイル部（32）のコイルに所定の電力が供給され、ステータ（20）内に回転磁界が発生する。ロータ（40）は、この回転磁界に引き寄せられるように、ステータ（20）内で回転する。
【００９６】
上述のように、ロータ（40）は、回転磁界に引き寄せられるように回転するため、ロータコア（41）を流れる磁束は、ロータ（40）の回転方向側に集中する。つまり、ロータコア（41）の外周面におけるフラックスバリア（64）で囲まれる部位のうち、該ロータコア（41）の回転方向側の部位は、比較的磁束密度が高くなる。
【００９７】
これに対して、実施形態２では、ロータ側溝部（53）を、ロータコア（41）の外周面におけるフラックスバリア（64）で囲まれる部位のうち、フラックスバリア（64）の周方向の中央部分、すなわち磁束密度が比較的低い部位に形成している。従って、ロータコア（41）における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。
【００９８】
また、実施形態２でも、実施形態１の場合と同様、ロータ側溶接面（54）が、ロータコア（41）の凹部（52）の底面（46c）と面一となるように形成されている。これにより、ロータ側溶接面（54）は、水平ギャップ（Gh）から径方向外側へ離れた位置に形成されるため、該溶接面（54）に形成される溶接点（W）に軸方向の磁束が流れにくくなる。従って、該磁束に起因する渦電流を低減できるため、モータの熱損失を低減できる。更に、ロータ側溶接面（54）のうちロータ側溝部（53）の底面（53a）によって構成される部分は、径方向に対向する面から比較的離れた位置に形成されるため、該部分に形成される溶接点（W）には径方向の磁束が流れにくくなる。その結果、該磁束に起因する渦電流を低減できるため、モータの熱損失を低減できる。
【００９９】
−実施形態２の効果−
以上のように、実施形態２に係るモータでは、ロータ側溶接面（54）を、ステータコア（30）から比較的離れた位置に形成している。これにより、溶接点（W）に磁束が流れるのを抑制できるため、該溶接点（W）が形成される鋼板（43）に渦電流が発生するのを抑制できる。従って、該渦電流に起因するモータの熱損失を低減できる。
【０１００】
また、実施形態２では、ロータ側溝部（53）が、磁束密度の高い部分を避けて形成されているため、ロータコア（41）における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。
【０１０１】
−その他の実施形態−
前記実施形態については、以下のような構成にしてもよい。
【０１０２】
前記実施形態では、ステータ側溝部（23）の底面（23a）を、ステータコア（30）の凹部（22）の底面（38c）と面一となるように形成しているが、この限りでなく、例えば図１３及び図１４に示す例（変形例１）のように、ステータ側溝部（23）の底面（23a）を、凹部（22）の底面（38c）よりも陥没する位置に形成してもよい。こうすると、実施形態１の場合と比べて、ステータ側溶接面（24）に形成される溶接点（W）を、ロータコア（41）から更に離して形成することができる。従って、溶接点（W）に軸方向及び径方向の磁束が侵入するのを確実に抑制できるため、モータの熱損失を一層低減できる。
【０１０３】
また、前記実施形態では、ロータ側溝部（53）の底面（53a）を、ロータコア（41）の凹部（52）の底面（46c）と面一となるように形成しているが、この限りでなく、例えば図１５及び図１６に示す例（変形例２）のように、ロータ側溝部（53）の底面（53a）を、凹部（52）の底面（46c）よりも陥没する位置に形成してもよい。これにより、上述の場合と同様、ロータ側溶接面（54）に形成される溶接点（W）への磁束の侵入を一層低減できる。
【０１０４】
また、前記実施形態では、ステータ側溝部（23）を、ティース毎に１つずつ形成しているが、この限りでなく、例えば図１７に示す例（変形例３）のように２つずつ形成してもよく、或いは３つ以上ずつ形成してもよい。この場合、ステータ側溝部（23）を、周方向に隣接するスロット（37）の周方向における中心線（L,L）同士の間を等間隔に分割する位置に形成し、且つ、ＮｔとＮｒとの最小公倍数が、（１＋Ｎｓ）×ＮｔとＮｒとの最小公倍数未満（但し、Ｎｔをステータにおけるティースの数、Ｎｒをロータの極数、Ｎｓをティース毎のステータ側溝部（23）の数とする）となるように形成することで、コギングを更に抑制できる。なお、コギング力を低減できれば、ティース（34）におけるステータ側溝部（23）の配列や形状は、どのようなものであってもよい。
【０１０５】
また、上述のようにティース毎に複数のステータ側溝部（23）が形成されている場合において、複数の溶接点（W,W,…）を図１８に示すように形成してもよい。図１８では、各ティース（34）には、２つのステータ側溶接面（24,24）が周方向に配列されるステータ側溶接面群（25）が形成されている。このステータ側溶接面群（25）において、軸方向に連続する２つの溶接点（W,W）は、互いに異なるステータ側溶接面（24）に形成されている。これにより、溶接点（W）は、各ステータ側溶接面（24）において軸方向に連続する鋼板同士の接触部に対して、１つ置きに形成される。こうすると、例えば１つのステータ側溶接面（24）に対して溶接点（W）を軸方向に連続して形成する場合と比べて、該ステータ側溶接面（24）の軸方向の広範囲に亘って渦電流が流れるのが抑制される。従って、モータの熱損失を低減できる。
【０１０６】
また、実施形態１では、ロータ側溝部（53）を、ロータコア（41）の外周面における永久磁石（42）の対向部のうち永久磁石（42）の周方向の中央部分に形成しているが、この限りでなく、例えば図１９に示す例（変形例４）のように、前記対向部のうち回転方向の逆側に偏倚した部位に形成してもよい。この部分は、比較的磁束密度が低い部分であるため、ロータコア（41）における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。さらに、これに限らず、ロータ側溝部（53）を、ロータコア（41）の外周面のうち磁石挿入孔（44）に囲まれる部位であれば、どこに形成してもよい。この部位は、比較的スペースが広いため、ロータ側溝部（53）の配置自由度が高い。従って、例えば、ロータ側溝部（53）を、図２０に示す例（変形例５）のように、ロータコア（41）の外周面のうち磁石挿入孔（44）に囲まれる部位に、２つのロータ側溶接面（54,54）を有するロータ側溶接面群（55）を形成することができる。
【０１０７】
また、変形例５のようにロータコア（41）の外周面のうち各磁石挿入孔（44）に囲まれる部位にロータ側溶接面群（55）を形成する場合、複数の溶接点（W,W,…）を図２１に示すように形成してもよい。図２１では、ロータ側溶接面群（55）において、軸方向に連続する２つの溶接点（W,W）は、互いに異なるロータ側溶接面（54）に形成されている。これにより、溶接点（W）は、各ロータ側溶接面（54）において軸方向に連続する鋼板同士の接触部に対して、１つ置きに形成される。こうすると、図１８に示す例（変形例４）の場合と同様、ロータ側溶接面（54）の軸方向の広範囲に亘って渦電流が流れるのが抑制される。従って、モータの熱損失を低減できる。
【０１０８】
また、実施形態２では、ロータ側溝部（53）を、ロータコア（41）の外周面におけるフラックスバリア（64）で囲まれる部位のうち、該フラックスバリア（64）の周方向における中央部分に形成しているが、この限りでなく、例えば図２２に示す例（変形例６）のように、ロータコア（41）の外周面におけるフラックスバリア（64）で囲まれる部位のうち、ロータコア（41）の回転方向の逆側に変位した部位に形成してもよい。この部分は、比較的磁束密度が低い部分であるため、ロータコア（41）における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。さらに、これに限らず、ロータ側溝部（53）を、前記ロータコア（41）の外周面のうち、フラックスバリア（64）の端部（64a）に対して周方向に偏倚した部位であれば、どこに形成してもよい。この部位は、比較的スペースが広いため、ロータ側溝部（53）の配置自由度が高い。従って、例えば、ロータ側溝部（53）を、図２３に示す例（変形例７）のように、２箇所に形成することができる。
【０１０９】
また、ロータ側溝部（53）を、例えば図２４に示す例（変形例８）のように、ロータコア（41）の外周面のうち互いに隣接する２つの磁気障壁部としての端部（44c,44c）の間の部位に形成してもよい。この部位は、比較的磁束密度が低いため、ロータコア（41）における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。
【０１１０】
また、ロータ側溝部（53）を、例えば図２５に示す例（変形例９）や、図２６に示す例（変形例１０）のように、軸方向視でロータ側溝部（53）が磁石挿入孔（44）の端部（44c）と連なるように形成されていてもよい。
【０１１１】
変形例９では、各鋼板（43）に形成される磁石挿入孔（44）の端部（44c）の径方向外方端部は、鋼板（43）が重ねられた状態において、軸方向に重なるように形成されている。
【０１１２】
そして、変形例９では、ロータ側溝部（53）は、ロータコア（41）の外周面のうち磁石挿入孔（44）の端部（44c）に対向する部位に形成されている。これにより、軸方向から視て、ロータ側溝部（53）が磁石挿入孔（44）と連なるように形成される。こうすると、ロータコア（41）を流れる磁束は、磁石挿入孔（44）の端部（44c）とロータ側溝部（53）とによって、ステータコア（30）側へ案内される。
【０１１３】
変形例１０のロータコア（41）の磁石挿入孔（44）は、実施形態１のロータコア（41）の磁石挿入孔（44）と比べて、延出部（44b）が省略された構成となっている。変形例１の磁石挿入孔（44）の磁気障壁部（44c）は、磁石挿入孔（44）の端部よって構成される。各鋼板（43）に形成される磁石挿入孔（44）の径方向外方の端部（44c）は、鋼板（43）が重ねられた状態において、軸方向に重なるように形成されている。
【０１１４】
そして、変形例１０では、ロータ側溝部（53）は、ロータコア（41）の外周面のうち磁石挿入孔（44）の端部（44c）に対向する部位に形成されている。これにより、軸方向視で、ロータ側溝部（53）が磁石挿入孔（44）と連なるように形成される。こうすると、ロータコア（41）を流れる磁束は、磁石挿入孔（44）の延出部（44b）とロータ側溝部（53）とによって、ステータコア（30）側へ案内される。
【０１１５】
また、実施形態１では、ロータコア（41）には、磁束を径方向に案内するための延出部（44b）を有する磁石挿入孔（44）が形成されているが、この限りでなく、例えば図２７に示す例（変形例１１）のように、延出部（44b）が省略された形状であってもよい。具体的には、磁石挿入孔（44）を、永久磁石（42）が挿入可能な程度の直方体の穴状に形成してもよい。図２７では、ロータ側溝部は、ロータコア（41）の外周面のうち周方向に隣接する永久磁石（42,42）の間の部位に形成されている。この部位は、周方向に隣接する永久磁石（42,42）の双方から比較的離れているため、比較的磁束密度が低い。従って、ロータコア（41）における空間的な磁束分布の乱れを抑制できる。
【０１１６】
また、前記実施形態及び変形例では、回転電気機械の例としてモータについて説明したが、この回転電気機械は、前記実施形態及び各変形例と同様のステータ（20）及びロータ（40）を備えた発電機であってもよい。
【０１１７】
さらに、前記実施形態及び変形例では、分布巻きの回転電気機械について説明したが、本発明は、所謂集中巻きの回転電気機械に適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
以上説明したように、本発明は、ロータコア及びステータコアの少なくとも一方が積層構造を有し、これらのコア間に立体ギャップが形成されたモータ等の回転電気機械について有用である。
【符号の説明】
【０１１９】
１    モータ（回転電気機械）
２１    凸部
２２    凹部
２３    ステータ側溝部（溝部）
２３ａ    底面、溶接面
２４    ステータ側溶接面
２５    ステータ側溶接面群（溶接面群）
３０    ステータコア
３３    鋼板（積層鋼板）
３４    ティース
３８ａ    第１頂面（先端）
４１    ロータコア
４２    永久磁石
４３    鋼板（積層鋼板）
４４    磁石挿入孔
４４ｃ    端部（磁気障壁部）
４６ａ    第１頂面（先端）
５１    凸部
５２    凹部
５３    ロータ側溝部（溝部）
５３ａ    底面、溶接面
５４    ロータ側溶接面
５５    ロータ側溶接面群（溶接面群）
６０    駆動軸
６４    フラックスバリア（磁気障壁）
６４ａ    端部（磁気障壁部）
Ｇ    ギャップ
Ｗ    溶接点
【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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