(57)【要約】  固定子（３）は、ステータコア（３１）と、ステータコア（３１）に分布巻きで取り付けられた３相コイル（３２）と、第１相のコイル（３２１）及び第２相のコイル（３２２）を保持する第１のレーシング材（３３１）と、第２相のコイル（３２２）及び第３相のコイル（３２３）を保持する第２のレーシング材（３３２）と、第３相のコイル（３２３）及び第１相のコイル（３２１）を保持する第３のレーシング材（３３３）とを有する。３相コイル（３２）のコイルエンド（３２ａ）において、第１相のコイル（３２１）、第２相のコイル（３２２）、及び第３相のコイル（３２３）は、ステータコア（３１）の周方向においてこの順に配列されている。コイルエンド（３２ａ）において、第３相のコイル（３２３）は、第１相のコイル（３２１）に比べてステータコア（３１）の中心の近くに位置している。第２のレーシング材（３３２）は、第１のレーシング材（３３１）及び第３のレーシング材（３３３）のうちの少なくとも一方よりも多く３相コイル（３２）に巻かれている。
2020188733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、
前記ステータコアに分布巻きで取り付けられており、第１相のコイル、第２相のコイル、及び第３相のコイルを有する３相コイルと
前記３相コイルに巻かれた第１のレーシング材と、
前記３相コイルに巻かれた第２のレーシング材と、
前記３相コイルに巻かれた第３のレーシング材と
を備え、
前記３相コイルのコイルエンドにおいて、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルは、前記ステータコアの周方向においてこの順に配列されており、
前記コイルエンドにおいて、前記第３相のコイルは、前記第１相のコイルに比べて前記ステータコアの中心の近くに位置しており、
前記第１のレーシング材は、前記第１相のコイル及び前記第２相のコイルを保持しており、
前記第２のレーシング材は、前記第２相のコイル及び前記第３相のコイルを保持しており、
前記第３のレーシング材は、前記第３相のコイル及び前記第１相のコイルを保持しており、
前記第２のレーシング材は、前記第１のレーシング材及び前記第３のレーシング材のうちの少なくとも一方よりも多く前記３相コイルに巻かれている
固定子。
【請求項２】
前記第２のレーシング材は、前記第３のレーシング材よりも多く前記３相コイルに巻かれている請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記第２のレーシング材及び前記第３のレーシング材の各々が、前記第１のレーシング材よりも多く前記３相コイルに巻かれている請求項１又は２に記載の固定子。
【請求項４】
前記第１のレーシング材、前記第２のレーシング材、及び前記第３のレーシング材に付着しているワニスをさらに備え、
前記第２のレーシング材に付着している前記ワニスの量は、前記第１のレーシング材に付着している前記ワニスの量及び前記第３のレーシング材に付着している前記ワニスの量のうちの少なくとも一方よりも多い
請求項１から３のいずれか１項に記載の固定子。
【請求項５】
前記第２のレーシング材に付着している前記ワニスの量は、前記第３のレーシング材に付着している前記ワニスの量よりも多い請求項４に記載の固定子。
【請求項６】
前記第２のレーシング材に付着している前記ワニスの量及び前記第３のレーシング材に付着している前記ワニスの量の各々は、前記第１のレーシング材に付着している前記ワニスの量よりも多い請求項４又は５に記載の固定子。
【請求項７】
前記３相コイルは、Ｙ結線で接続されている請求項１から６のいずれか１項に記載の固定子。
【請求項８】
前記３相コイルは、デルタ結線で接続されている請求項１から６のいずれか１項に記載の固定子。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項に記載の固定子と、
前記固定子の内側に配置されており、永久磁石を有する回転子と
を備える電動機。
【請求項１０】
電源から前記３相コイルに電流を流して前記永久磁石を着磁するとき、前記電源から供給される電流が前記第２相のコイルを流れ、前記第２相のコイルからの前記電流が前記第１相のコイル及び前記第３相のコイルに分岐するように、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルがＹ結線で接続されている
請求項９に記載の電動機。
【請求項１１】
電源から前記３相コイルに電流を流して前記永久磁石を着磁するとき、前記電源から供給される電流が前記第３相のコイルを流れ、前記第３相のコイルからの前記電流が前記第１相のコイル及び前記第２相のコイルに分岐するように、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルがＹ結線で接続されている
請求項９に記載の電動機。
【請求項１２】
電源から前記３相コイルに電流を流して前記永久磁石を着磁するとき、前記電源から前記第２相のコイルに流れる電流が、前記第１相のコイルに流れる電流及び前記第３相のコイルに流れる電流の各々よりも大きくなるように、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルがデルタ結線で接続されている
請求項９に記載の電動機。
【請求項１３】
電源から前記３相コイルに電流を流して前記永久磁石を着磁するとき、前記電源から前記第３相のコイルに流れる電流が、前記第１相のコイルに流れる電流及び前記第２相のコイルに流れる電流の各々よりも大きくなるように、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルがデルタ結線で接続されている
請求項９に記載の電動機。
【請求項１４】
密閉容器と、
前記密閉容器内に配置された圧縮装置と、
前記圧縮装置を駆動する、請求項９から１３のいずれか１項に記載の電動機と
を備える圧縮機。
【請求項１５】
請求項１４に記載の圧縮機と、
熱交換器と
を備える空気調和機。
【請求項１６】
ステータコアと、前記ステータコアに分布巻きで取り付けられており、第１相のコイル、第２相のコイル、及び第３相のコイルを有する３相コイルとを有する固定子の製造方法であって、
前記３相コイルのコイルエンドにおいて、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルが前記ステータコアの周方向においてこの順に配列されるように、且つ前記コイルエンドにおいて、前記第３相のコイルが前記第１相のコイルに比べて前記ステータコアの中心の近くに位置するように、前記３相コイルを前記ステータコアに取り付けることと、
第１のレーシング材、第２のレーシング材、及び第３のレーシング材を前記３相コイルに巻きつけることと
を備え、
前記第２のレーシング材及び前記第３のレーシング材のうちの少なくとも一方は、前記第１のレーシング材よりも多く前記３相コイルに巻きつけられている
固定子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の固定子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ステータコアに取り付けられた３相コイルを利用して、回転子の永久磁石を着磁する着磁方法が知られている。この着磁方法では、３相コイルに着磁用の電流が流れたときに電磁力が生じ、この電磁力が３相コイルの変形を引き起こすことがある。そのため、特許文献１に記載の固定子では、３相コイルの変形を防ぐため、３相コイルに紐が巻きつけられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０３−１１８７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、回転子を固定子の内側に配置した状態で回転子の永久磁石を着磁するときに、３相コイルの結線状態によっては、固定子の３相コイルの著しい変形を防ぐことができない。【０００５】
本発明の目的は、回転子を固定子の内側に配置した状態で回転子の永久磁石を着磁するときに、３相コイルの結線状態に関わらず、固定子の３相コイルの著しい変形を防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る固定子は、
ステータコアと、
前記ステータコアに分布巻きで取り付けられており、第１相のコイル、第２相のコイル、及び第３相のコイルを有する３相コイルと
前記３相コイルに巻かれた第１のレーシング材と、
前記３相コイルに巻かれた第２のレーシング材と、
前記３相コイルに巻かれた第３のレーシング材と
を備え、
前記３相コイルのコイルエンドにおいて、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルは、前記ステータコアの周方向においてこの順に配列されており、
前記コイルエンドにおいて、前記第３相のコイルは、前記第１相のコイルに比べて前記ステータコアの中心の近くに位置しており、
前記第１のレーシング材は、前記第１相のコイル及び前記第２相のコイルを保持しており、
前記第２のレーシング材は、前記第２相のコイル及び前記第３相のコイルを保持しており、
前記第３のレーシング材は、前記第３相のコイル及び前記第１相のコイルを保持しており、
前記第２のレーシング材は、前記第１のレーシング材及び前記第３のレーシング材のうちの少なくとも一方よりも多く前記３相コイルに巻かれている。
本発明の他の態様に係る電動機は、
前記固定子と、
前記固定子の内側に配置された回転子と
を備える。
本発明の他の態様に係る圧縮機は、
密閉容器と、
前記密閉容器内に配置された圧縮装置と、
前記圧縮装置を駆動する前記電動機と
を備える。
本発明の他の態様に係る空気調和機は、
前記圧縮機と、
熱交換器と
を備える。
本発明の他の態様に係る固定子の製造方法は、
ステータコアと、前記ステータコアに分布巻きで取り付けられており、第１相のコイル、第２相のコイル、及び第３相のコイルを有する３相コイルとを有する固定子の製造方法であって、
前記３相コイルのコイルエンドにおいて、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルが前記ステータコアの周方向においてこの順に配列されるように、且つ前記コイルエンドにおいて、前記第３相のコイルが前記第１相のコイルに比べて前記ステータコアの中心の近くに位置するように、前記３相コイルを前記ステータコアに取り付けることと、
第１のレーシング材、第２のレーシング材、及び第３のレーシング材を前記３相コイルに巻きつけることと
を備え、
前記第２のレーシング材及び前記第３のレーシング材のうちの少なくとも一方は、前記第１のレーシング材よりも多く前記３相コイルに巻きつけられている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転子を固定子の内側に配置した状態で回転子の永久磁石を着磁するときに、固定子の３相コイルの著しい変形を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る固定子の構造を概略的に示す平面図である。
【図２】３相コイルの構造を概略的に示す図である。
【図３】３相コイルの構造の他の例を示す図である。
【図４】３相コイルにおける結線方法の一例を示す模式図である。
【図５】３相コイルにおける結線方法の他の例を示す模式図である。
【図６】固定子の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図７】固定子の製造工程における第１相のコイルの挿入工程を示す図である。
【図８】固定子の製造工程における第２相のコイルの挿入工程を示す図である。
【図９】固定子の製造工程における第３相のコイルの挿入工程を示す図である。
【図１０】変形例に係る固定子の構造の例を概略的に示す平面図である。
【図１１】回転子の永久磁石の着磁工程の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１に示される固定子３において、Ｙ結線で接続された３相コイルと着磁用の電源との接続状態の一例を示す図である。
【図１３】図１に示される固定子３において、デルタ結線で接続された３相コイルと着磁用の電源との接続状態の一例を示す図である。
【図１４】図１０に示される固定子３において、Ｙ結線で接続された３相コイルと着磁用の電源との接続状態の一例を示す図である。
【図１５】図１０に示される固定子３において、デルタ結線で接続された３相コイルと着磁用の電源との接続状態の一例を示す図である。
【図１６】永久磁石の着磁工程において、図１４及び図１５に示される３相コイルに通電したとき、３相コイルのコイルエンドに生じる径方向における電磁力の例を示す図である。
【図１７】永久磁石の着磁工程において、図１４及び図１５に示される３相コイルに通電したとき、３相コイルのコイルエンドに生じる軸方向における電磁力の例を示す図である。
【図１８】電動機内の回転子の永久磁石を着磁するときの、３相コイルにおける結線パターンごとの径方向における電磁力の大きさの違いを示すグラフである。
【図１９】電動機内の回転子の永久磁石を着磁するときの、３相コイルにおける結線パターンごとの軸方向における電磁力の大きさの違いを示すグラフである。
【図２０】本発明の実施の形態２に係る電動機の構造を概略的に示す部分断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態３に係る圧縮機の構造を概略的に示す断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態４に係る冷凍空調装置の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
各図に示されるｘｙｚ直交座標系において、ｚ軸方向（ｚ軸）は、後述する電動機１の軸線Ａｘと平行な方向を示し、ｘ軸方向（ｘ軸）は、ｚ軸方向（ｚ軸）に直交する方向を示し、ｙ軸方向（ｙ軸）は、ｚ軸方向及びｘ軸方向の両方に直交する方向を示す。軸線Ａｘは、固定子３の中心であり、後述する回転子２の回転中心でもある。軸線Ａｘと平行な方向は、「回転子２の軸方向」又は単に「軸方向」ともいう。径方向は、回転子２又は固定子３の半径方向であり、軸線Ａｘと直交する方向である。ｘｙ平面は、軸方向と直交する平面である。矢印Ｄ１は、軸線Ａｘを中心とする周方向を示す。回転子２又は固定子３の周方向を、単に「周方向」ともいう。
【００１０】
〈固定子３の構造〉
図１は、本発明の実施の形態１に係る固定子３の構造を概略的に示す平面図である。
固定子３は、電動機（例えば、後述する電動機１）に用いられる。
【００１１】
固定子３は、ステータコア３１と、３相コイル３２と、少なくとも１つの第１のレーシング材３３１と、少なくとも１つの第２のレーシング材３３２と、少なくとも１つの第３のレーシング材３３３と、ワニス３４とを有する。本実施の形態では、３相コイル３２は、６極を持つ。
【００１２】
ステータコア３１は、３相コイル３２が配置される複数のスロット３１１を有する。図１に示される例では、ステータコア３１は、１８個のスロット３１１を有する。したがって、毎極毎相スロット数は、１である。
【００１３】
図２は、３相コイル３２の構造を概略的に示す図である。
３相コイル３２は、ステータコア３１に分布巻きで取り付けられている。図２に示されるように、３相コイル３２は、スロット３１１内に配置されたコイルサイド３２ｂと、スロット３１１内に配置されていないコイルエンド３２ａとを持つ。各コイルエンド３２ａは、３相コイル３２の軸方向における端部である。
【００１４】
本実施の形態では、３相コイル３２は、３個の第１相のコイル３２１と、３個の第２相のコイル３２２と、３個の第３相のコイル３２３とを有する。ただし、第１相のコイル３２１の数、第２相のコイル３２２の数、及び第３相のコイル３２３の数は、本実施の形態に限定されない。本実施の形態では、固定子３は、２つのコイルエンド３２ａにおいて、図１に示される構造を持っている。ただし、固定子３は、２つのコイルエンド３２ａの一方において、図１に示される構造を持っていればよい。
【００１５】
図３は、３相コイル３２の構造の他の例を示す図である。
図３に示される３相コイル３２は、１個の第１相のコイル３２１と、１個の第２相のコイル３２２と、１個の第３相のコイル３２３とを有する。この場合、３相コイル３２は、ステータコア３１に波巻きで取り付けられている。
【００１６】
３相コイル３２は、第１相、第２相、及び第３相を持つ。例えば、第１相はＵ相であり、第２相はＶ相であり、第３相はＷ相である。本実施の形態では、３相コイル３２に電流が流れたとき、３相コイル３２は、６極を形成する。
【００１７】
図４は、３相コイル３２における結線方法の一例を示す模式図である。
３相コイル３２における結線方法は、例えば、Ｙ結線である。言い換えると、３相コイル３２は、例えば、Ｙ結線で接続されている。この場合、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３は、Ｙ結線で接続されている。
【００１８】
図５は、３相コイル３２における結線方法の他の例を示す模式図である。
３相コイル３２における結線方法は、図５に示されるように、デルタ結線でもよい。言い換えると、３相コイル３２は、例えば、デルタ結線で接続されていてもよい。この場合、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３は、デルタ結線で接続されている。
【００１９】
図１に示されるように、３相コイル３２は、第１相に対応する複数の部分３２１ａ、第２相に対応する複数の部分３２２ａ、及び第３相に対応する複数の部分３２３ａを有する。
【００２０】
図１に示される例では、３相コイル３２の各コイルエンド３２ａにおいて（すなわち、ｘｙ平面において）、３相コイル３２のうちの、第１相に対応する部分３２１ａ、第２相に対応する部分３２２ａ、及び第３相に対応する部分３２３ａは、ステータコア３１の周方向においてこの順に配列されている。すなわち、３相コイル３２の各コイルエンド３２ａにおいて、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３は、ステータコア３１の周方向においてこの順に配列されている。
【００２１】
各コイルエンド３２ａにおいて、３相コイル３２のうちの第１相に対応する部分３２１ａを、「第１相部分３２１ａ」と称する。各コイルエンド３２ａにおいて、３相コイル３２のうちの第２相に対応する部分３２２ａを、「第２相部分３２２ａ」と称する。各コイルエンド３２ａにおいて、３相コイル３２のうちの第３相に対応する部分３２３ａを、「第３相部分３２３ａ」と称する。
【００２２】
すなわち、第１相のコイル３２１は、複数の第１相部分３２１ａを持ち、第２相のコイル３２２は、複数の第２相部分３２２ａを持ち、第３相のコイル３２３は、複数の第３相部分３３３ａを持つ。
【００２３】
言い換えると、各第１相部分３２１ａは、３相コイル３２におけるコイルエンド３２ａにおける第１相のコイル３２１の一部であり、各第２相部分３２２ａは、３相コイル３２におけるコイルエンド３２ａにおける第２相のコイル３２２の一部であり、各第３相部分３２３ａは、３相コイル３２におけるコイルエンド３２ａにおける第３相のコイル３２３の一部である。
【００２４】
すなわち、各コイルエンド３２ａにおいて、３相コイル３２のうちの、第１相部分３２１ａ、第２相部分３２２ａ、及び第３相部分３２３ａは、ステータコア３１の周方向においてこの順に配列されている。
【００２５】
図１に示されるように、３相コイル３２の各コイルエンド３２ａにおいて（すなわち、ｘｙ平面において）、第３相のコイル３２３は、第１相のコイル３２１に比べてステータコア３１の中心の近くに位置している。具体的には、３相コイル３２の各コイルエンド３２ａにおいて、３相コイル３２のうちの第３相に対応する部分、すなわち、第３相部分３２３ａは、３相コイル３２のうちの第１相に対応する部分、すなわち、第１相部分３２１ａに比べてステータコア３１の中心の近くに位置している。言い換えると、３相コイル３２の各コイルエンド３２ａにおいて、第３相のコイル３２３は、第１相のコイル３２１に比べて軸線Ａｘの近くに位置している。
【００２６】
少なくとも１つの第１のレーシング材３３１、少なくとも１つの第２のレーシング材３３２、及び少なくとも１つの第３のレーシング材３３３は、３相コイル３２に巻かれている。
【００２７】
第１のレーシング材３３１、第２のレーシング材３３２、及び第３のレーシング材３３３は、例えば、紐である。
【００２８】
第１のレーシング材３３１は、３相コイル３２の第１相部分３２１ａ及び３相コイル３２の第２相部分３２２ａを保持している。すなわち、第１のレーシング材３３１は、第１相のコイル３２１及び第２相のコイル３２２を保持している。言い換えると、第１のレーシング材３３１は、第１相のコイル３２１及び第２相のコイル３２２に巻かれている。これにより、第１相のコイル３２１及び第２相のコイル３２２は、第１のレーシング材３３１で留められている。
【００２９】
第２のレーシング材３３２は、３相コイル３２の第２相部分３２２ａ及び３相コイル３２の第３相部分３２３ａを保持している。すなわち、第２のレーシング材３３２は、第２相のコイル３２２及び第３相のコイル３２３を保持している。言い換えると、第２のレーシング材３３２は、第２相のコイル３２２及び第３相のコイル３２３に巻かれている。これにより、第２相のコイル３２２及び第３相のコイル３２３は、第２のレーシング材３３２で留められている。
【００３０】
第３のレーシング材３３３は、３相コイル３２の第３相部分３２３ａ及び３相コイル３２の第１相部分３２１ａを保持している。すなわち、第３のレーシング材３３３は、第３相のコイル３２３及び第１相のコイル３２１を保持している。言い換えると、第３のレーシング材３３３は、第３相のコイル３２３及び第１相のコイル３２１に巻かれている。これにより、第３相のコイル３２３及び第１相のコイル３２１は、第３のレーシング材３３３で留められている。
【００３１】
第１のレーシング材３３１には、ワニス３４が付着している。これにより、第１のレーシング材３３１が３相コイル３２に固定されている。同様に、第２のレーシング材３３２には、ワニス３４が付着している。これにより、第２のレーシング材３３２が３相コイル３２に固定されている。同様に、第３のレーシング材３３３には、ワニス３４が付着している。これにより、第３のレーシング材３３３が３相コイル３２に固定されている。
【００３２】
第２のレーシング材３３２及び第３のレーシング材３３３のうちの少なくとも一方は、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれている。言い換えると、第２のレーシング材３３２の巻回数及び第３のレーシング材３３３の巻回数のうちの少なくとも一方は、第１のレーシング材３３１の巻回数よりも多い。
【００３３】
図１に示される例では、第２のレーシング材３３２は、第１のレーシング材３３１及び第３のレーシング材３３３のうちの少なくとも一方よりも多く３相コイル３２に巻かれている。言い換えると、第２のレーシング材３３２の巻回数は、第１のレーシング材３３１の巻回数及び第３のレーシング材３３３の巻回数のうちの少なくとも一方よりも多い。図１に示される例では、第２のレーシング材３３２は、第３のレーシング材３３３よりも多く３相コイル３２に巻かれている。具体的には、第２のレーシング材３３２の巻回数は、第３のレーシング材３３３の巻回数よりも多く、第１のレーシング材３３１の巻回数と同じである。
【００３４】
ただし、第２のレーシング材３３２は、第１のレーシング材３３１及び第３のレーシング材３３３の両方よりも多く３相コイル３２に巻かれていてもよい。すなわち、第２のレーシング材３３２の巻回数は、第１のレーシング材３３１の巻回数及び第３のレーシング材３３３の巻回数の両方よりも多くてもよい。
【００３５】
第２のレーシング材３３２に付着しているワニス３４の量は、第１のレーシング材３３１に付着しているワニス３４の量及び第３のレーシング材３３３に付着しているワニス３４の量のうちの少なくとも一方よりも多い。図１に示される例では、第２のレーシング材３３２に付着しているワニス３４の量は、第３のレーシング材３３３に付着しているワニス３４の量よりも多く、第１のレーシング材３３１に付着しているワニス３４の量と同じである。第２のレーシング材３３２に付着しているワニス３４の量は、第１のレーシング材３３１に付着しているワニス３４の量及び第３のレーシング材３３３に付着しているワニス３４の量の両方よりも多くてもよい。
【００３６】
〈固定子３の製造方法〉
固定子３の製造方法の一例について説明する。
図６は、固定子３の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【００３７】
図７は、ステップＳ１１における第１相のコイル３２１の挿入工程を示す図である。
ステップＳ１１では、図７に示されるように、予め作製されたステータコア３１に、第１相のコイル３２１を分布巻きで取り付ける。具体的には、ステータコア３１のスロット３１１内に、第１相のコイル３２１を挿入器具で挿入する。
【００３８】
図８は、ステップＳ１２における第２相のコイル３２２の挿入工程を示す図である。
ステップＳ１２では、図８に示されるように、第２相のコイル３２２を分布巻きで取り付ける。具体的には、ステータコア３１のスロット３１１内に、第２相のコイル３２２を挿入器具で挿入する。
【００３９】
図９は、ステップＳ１３における第３相のコイル３２３の挿入工程を示す図である。
ステップＳ１３では、図９に示されるように、第３相のコイル３２３を分布巻きで取り付ける。具体的には、ステータコア３１のスロット３１１内に、第３相のコイル３２３を挿入器具で挿入する。
【００４０】
ステップＳ１１からステップＳ１３では、３相コイル３２の各コイルエンド３２ａにおいて、３相コイル３２のうちの、第１相に対応する部分３２１ａ、第２相に対応する部分３２２ａ、及び第３相に対応する部分３２３ａがステータコア３１の周方向においてこの順に配列されるように、３相コイル３２がステータコア３１に取り付けられる。すなわち、ステップＳ１１からステップＳ１３では、３相コイル３２の各コイルエンド３２ａにおいて、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３がステータコア３１の周方向においてこの順に配列されるように、３相コイル３２がステータコア３１に取り付けられる。
【００４１】
さらに、ステップＳ１１からステップＳ１３では、３相コイル３２の各コイルエンド３２ａにおいて、３相コイル３２のうちの第３相に対応する部分、すなわち、第３相部分３２３ａが、３相コイル３２のうちの第１相に対応する部分、すなわち、第１相部分３２１ａに比べてステータコア３１の中心の近くに位置するように、３相コイル３２がステータコア３１に取り付けられる。すなわち、ステップＳ１１からステップＳ１３では、３相コイル３２の各コイルエンド３２ａにおいて、第３相のコイル３２３が第１相のコイル３２１に比べてステータコア３１の中心の近くに位置するように、３相コイル３２がステータコア３１に取り付けられる。
【００４２】
ステップＳ１４では、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３を接続する。例えば、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３は、Ｙ結線又はデルタ結線で接続される。
【００４３】
ステップＳ１５では、第１のレーシング材３３１、第２のレーシング材３３２、及び第３のレーシング材３３３を３相コイル３２に取り付ける。
【００４４】
具体的には、第１のレーシング材３３１を、第１相のコイル３２１及び第２相のコイル３２２に巻きつける。より具体的には、第１のレーシング材３３１を、第１相部分３２１ａ及び第２相部分３２２ａに巻きつける。これにより、第１相のコイル３２１及び第２相のコイル３２２は、第１のレーシング材３３１で留められる。
【００４５】
同様に、第２のレーシング材３３２を、第２相のコイル３２２及び第３相のコイル３２３に巻きつける。より具体的には、第２のレーシング材３３２を、第２相部分３２２ａ及び第３相部分３２３ａに巻きつける。これにより、第２相のコイル３２２及び第３相のコイル３２３は、第２のレーシング材３３２で留められる。
【００４６】
同様に、第３のレーシング材３３３を、第３相のコイル３２３及び第１相のコイル３２１に巻きつける。より具体的には、第３のレーシング材３３３を、第３相部分３２３ａ及び第１相部分３２１ａに巻きつける。これにより、第３相のコイル３２３及び第１相のコイル３２１は、第３のレーシング材３３３で留められる。
【００４７】
ステップＳ１５において、第２のレーシング材３３２及び第３のレーシング材３３３のうちの少なくとも一方が、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻きつけられる。本実施の形態では、第２のレーシング材３３２が、第１のレーシング材３３１及び第３のレーシング材３３３のうちの少なくとも一方よりも多く３相コイル３２に巻きつけられる。言い換えると、第２のレーシング材３３２の巻回数が第１のレーシング材３３１の巻回数及び第３のレーシング材３３３の巻回数のうちの少なくとも一方よりも多くなるように、第２のレーシング材３３２が、３相コイル３２（具体的には、第２相部分３２２ａ及び第３相部分３２３ａ）に巻きつけられる。例えば、第２のレーシング材３３２が、第３のレーシング材３３３よりも多く３相コイル３２に巻きつけられる。第２のレーシング材３３２が、第１のレーシング材３３１及び第３のレーシング材３３３の両方よりも多く３相コイル３２に巻かれてもよい。
【００４８】
ステップＳ１６では、ワニス３４を、第１のレーシング材３３１、第２のレーシング材３３２、及び第３のレーシング材３３３に付着させる。例えば、第１のレーシング材３３１、第２のレーシング材３３２、及び第３のレーシング材３３３をワニス３４に含侵させる。
【００４９】
第２のレーシング材３３２は、第１のレーシング材３３１及び第３のレーシング材３３３のうちの少なくとも一方よりも多く３相コイル３２に巻かれているので、第２のレーシング材３３２に付着しているワニス３４の量は、第１のレーシング材３３１に付着しているワニス３４の量及び第３のレーシング材３３３に付着しているワニス３４の量のうちの少なくとも一方よりも多い。これにより、第２のレーシング材３３２の保持力が強化される。その結果、第２相のコイル３２２及び第３相のコイル３２３をしっかり固定することができ、固定子３におけるワニス３４の量を低減することができる。
【００５０】
ステップＳ１７では、第１のレーシング材３３１、第２のレーシング材３３２、及び第３のレーシング材３３３に付着されたワニス３４を硬化させる。例えば、第１のレーシング材３３１、第２のレーシング材３３２、及び第３のレーシング材３３３に付着されたワニス３４を加熱器で加熱すると、ワニス３４が硬化する。これにより、３相コイル３２は、第１のレーシング材３３１、第２のレーシング材３３２、及び第３のレーシング材３３３で固定され、図１に示される固定子３が得られる。
【００５１】
変形例．
図１０は、変形例に係る固定子３の構造の例を概略的に示す平面図である。
変形例に係る固定子３は、２つのコイルエンド３２ａにおいて、図１０に示される構造を持つ。ただし、変形例に係る固定子３は、２つのコイルエンド３２ａの一方において、図１０に示される構造を持っていればよい。
【００５２】
以下、変形例に係る固定子３に関し、実施の形態１に係る固定子３と異なる点を主に説明する。
【００５３】
変形例に係る固定子３では、第３のレーシング材３３３は、第１のレーシング材３３１及び第２のレーシング材３３２のうちの少なくとも一方よりも多く３相コイル３２に巻かれている。図１０に示される例では、第３のレーシング材３３３は、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれている。より具体的には、図１０に示される例では、第２のレーシング材３３２及び第３のレーシング材３３３の各々が、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれている。第３のレーシング材３３３は、第１のレーシング材３３１及び第２のレーシング材３３２の両方よりも多く３相コイル３２に巻かれていてもよい。
【００５４】
言い換えると、第３のレーシング材３３３の巻回数は、第１のレーシング材３３１の巻回数及び第２のレーシング材３３２の巻回数のうちの少なくとも一方よりも多い。図１０に示される例では、第２のレーシング材３３２の巻回数及び第３のレーシング材３３３の巻回数の各々は、第１のレーシング材３３１の巻回数よりも多い。より具体的には、図１０に示される例では、第３のレーシング材３３３の巻回数は、第１のレーシング材３３１の巻回数よりも多く、第２のレーシング材３３２の巻回数と同じである。第３のレーシング材３３３の巻回数は、第１のレーシング材３３１の巻回数及び第２のレーシング材３３２の巻回数の両方よりも多くてもよい。
【００５５】
第３のレーシング材３３３に付着しているワニス３４の量は、第１のレーシング材３３１に付着しているワニス３４の量及び第２のレーシング材３３２に付着しているワニス３４の量のうちの少なくとも一方よりも多い。図１０に示される例では、第２のレーシング材３３２に付着しているワニス３４の量及び第３のレーシング材３３３に付着しているワニス３４の量の各々は、第１のレーシング材３３１に付着しているワニス３４の量よりも多い。より具体的には、図１０に示される例では、第３のレーシング材３３３に付着しているワニス３４の量は、第１のレーシング材３３１に付着しているワニス３４の量よりも多く、第２のレーシング材３３２に付着しているワニス３４の量と同じである。第３のレーシング材３３３に付着しているワニス３４の量は、第１のレーシング材３３１に付着しているワニス３４の量及び第２のレーシング材３３２に付着しているワニス３４の量の両方よりも多くてもよい。
【００５６】
変形例に係る固定子３は、実施の形態１に係る固定子３の製造方法と同じ方法で製造できる。すなわち、図１０に示される固定子３は、図６に示されるステップＳ１１からステップＳ１７までの製造工程と同じ工程に従って製造できる。
【００５７】
ただし、変形例において、ステップＳ１５における処理は、実施の形態１に係る固定子３の製造方法の、ステップＳ１５における処理と異なる。
【００５８】
具体的には、ステップＳ１５において、第３のレーシング材３３３を、第１のレーシング材３３１及び第２のレーシング材３３２のうちの少なくとも一方よりも多く３相コイル３２に巻きつける。言い換えると、第３のレーシング材３３３の巻回数が第１のレーシング材３３１の巻回数及び第２のレーシング材３３２の巻回数のうちの少なくとも一方よりも多くなるように、第３のレーシング材３３３を、３相コイル３２（具体的には、第３相部分３２３ａ及び第１相部分３２１ａ）に巻きつける。例えば、第３のレーシング材３３３を、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻きつける。第３のレーシング材３３３を、第１のレーシング材３３１及び第２のレーシング材３３２の両方よりも多く３相コイル３２に巻いてもよい。
【００５９】
〈固定子３を利用した、回転子の永久磁石の着磁方法〉
固定子３を利用した、回転子の永久磁石の着磁方法について説明する。
図１１は、回転子の永久磁石の着磁工程の一例を示すフローチャートである。
【００６０】
ステップＳ２１では、固定子３を固定する。例えば、固定子３を圧縮機又は電動機内に、圧入又は焼き嵌めなどの固定方法で固定する。
【００６１】
ステップＳ２２では、固定子３の内側に回転子を配置する。この回転子には、少なくとも１つの永久磁石が取り付けられている。
【００６２】
ステップＳ２３では、着磁用の電源（単に電源ともいう）に３相コイル３２を接続する。
図１２は、実施の形態１に係る固定子３、すなわち、図１に示される固定子３において、Ｙ結線で接続された３相コイル３２と着磁用の電源との接続状態の一例を示す図である。
図１３は、実施の形態１に係る固定子３、すなわち、図１に示される固定子３において、デルタ結線で接続された３相コイル３２と着磁用の電源との接続状態の一例を示す図である。
【００６３】
図１２に示される例では、電源のプラス側が第２相のコイル３２２に接続されており、電源のマイナス側が第１相のコイル３２１及び第３相のコイル３２３に接続されている。図１３に示される例では、電源のプラス側が第１相のコイル３２１及び第２相のコイル３２２に接続されており、電源のマイナス側が第２相のコイル３２２及び第３相のコイル３２３に接続されている。
【００６４】
図１４は、変形例に係る固定子３、すなわち、図１０に示される固定子３において、Ｙ結線で接続された３相コイル３２と着磁用の電源との接続状態の一例を示す図である。
図１５は、変形例に係る固定子３、すなわち、図１０に示される固定子３において、デルタ結線で接続された３相コイル３２と着磁用の電源との接続状態の一例を示す図である。
【００６５】
図１４に示される例では、電源のプラス側が第３相のコイル３２３に接続されており、電源のマイナス側が第１相のコイル３２１及び第２相のコイル３２２に接続されている。図１５に示される例では、電源のプラス側が第２相のコイル３２２及び第３相のコイル３２３に接続されており、電源のマイナス側が第１相のコイル３２１及び第３相のコイル３２３に接続されている。
【００６６】
ステップＳ２４では、少なくとも１つの永久磁石を有する回転子の位置（具体的には、回転子の位相）を治具で固定する。
【００６７】
ステップＳ２５では、永久磁石を着磁させる。具体的には、電源から３相コイル３２に大きな電流を供給する。
【００６８】
図１２に示される例では、電源から大きな電流が第２相のコイル３２２に流れ、第２相のコイル３２２からの電流が第１相のコイル３２１及び第３相のコイル３２３に分岐する。第２相のコイル３２２に流れる電流は、第１相のコイル３２１に流れる電流及び第３相のコイル３２３に流れる電流の各々よりも大きい。
【００６９】
図１３に示される例では、電源から大きな電流が第２相のコイル３２２に流れる。言い換えると、第２相のコイル３２２に流れる電流は、第１相のコイル３２１に流れる電流及び第３相のコイル３２３に流れる電流の各々よりも大きい。
【００７０】
図１４に示される例では、電源から大きな電流が第３相のコイル３２３に流れ、第３相のコイル３２３からの電流が第１相のコイル３２１及び第２相のコイル３２２に分岐する。第３相のコイル３２３に流れる電流は、第１相のコイル３２１に流れる電流及び第２相のコイル３２２に流れる電流の各々よりも大きい。
【００７１】
図１５に示される例では、電源から大きな電流が第３相のコイル３２３に流れる。言い換えると、第３相のコイル３２３に流れる電流は、第１相のコイル３２１に流れる電流及び第２相のコイル３２２に流れる電流の各々よりも大きい。
【００７２】
図１２から図１５に示されるように、電源から３相コイル３２に流れる電流によって磁場が生じ、回転子の永久磁石が着磁される。
【００７３】
ステップＳ２６では、ステップＳ２４で用いた治具を回転子から取り外す。
【００７４】
〈固定子３の利点〉
実施の形態１に係る固定子３（変形例を含む）の利点を説明する。
【００７５】
上述のように、実施の形態１に係る固定子３は、例えば、永久磁石を持つ回転子を有する電動機に適用される。例えば、電動機の製造工程、具体的には、永久磁石の着磁工程において、固定子３の内側にその回転子を配置した状態で、固定子３の３相コイル３２に大きな電流を流し、回転子の永久磁石を着磁する。
【００７６】
図１６は、電動機の製造工程、具体的には、永久磁石の着磁工程において、図１４及び図１５に示される３相コイル３２に通電したとき、３相コイル３２のコイルエンド３２ａに生じる径方向における電磁力Ｆ１の例を示す図である。
図１４及び図１５に示される例では、着磁用の電源から電流が３相コイル３２に流れると、図１６に示されるように、第２相のコイル３２２と第３相のコイル３２３との間で、互いに反発する径方向における電磁力Ｆ１が生じ、第１相のコイル３２１と第３相のコイル３２３との間で、互いに反発する径方向における電磁力Ｆ１が生じる。この電磁力Ｆ１は、ローレンツ力ともいう。
【００７７】
図１７は、電動機の製造工程、具体的には、永久磁石の着磁工程において、図１４及び図１５に示される３相コイル３２に通電したとき、３相コイル３２のコイルエンド３２ａに生じる軸方向における電磁力Ｆ２の例を示す図である。
【００７８】
一般に、コイルエンドのような湾曲した経路に電流が流れる場合、湾曲した部分における内側と外側との間で電流によって生じる磁束密度に差が生じ、これらの磁束密度が均等になるようにコイルに力が生じる。これにより、コイルエンドにおいて、コイルエンドが直線状に変形しようとする力が生じる。コイルエンドの両端は、ステータコアに固定されているため、コイルエンドにおいて軸方向に力が働く。したがって、着磁用の電源から３相コイル３２に電流が流れると、図１７に示されるように、軸方向における電磁力Ｆ２が３相コイル３２に生じる。
【００７９】
図１８は、電動機内の回転子の永久磁石を着磁するときの、３相コイル３２における結線パターンごとの径方向における電磁力Ｆ１の大きさの違いを示すグラフである。図１８に示されるデータは、電磁界解析で解析した結果である。
【００８０】
結線パターンＣ１では、着磁用の電源から大きな電流が第１相のコイル３２１に流れ、第１相のコイル３２１に流れる電流は、第２相のコイル３２２に流れる電流及び第３相のコイル３２３に流れる電流の各々よりも大きい。
【００８１】
結線パターンＣ２では、着磁用の電源から大きな電流が第２相のコイル３２２に流れ、第２相のコイル３２２に流れる電流は、第１相のコイル３２１に流れる電流及び第３相のコイル３２３に流れる電流の各々よりも大きい。結線パターンＣ２は、例えば、図１２及び図１３に示される結線状態に対応する。
【００８２】
結線パターンＣ３では、着磁用の電源から大きな電流が第３相のコイル３２３に流れ、第３相のコイル３２３に流れる電流は、第１相のコイル３２１に流れる電流及び第２相のコイル３２２に流れる電流の各々よりも大きい。結線パターンＣ３は、例えば、図１４及び図１５に示される結線状態に対応する。
【００８３】
３相コイル３２の各コイルエンド３２ａにおいて、第３相のコイル３２３は、第１相のコイル３２１に比べて軸線Ａｘの近くに位置している。そのため、電動機内の回転子の永久磁石を着磁するとき、第３相のコイル３２３がステータコア３１から外れる可能性がある。図１８に示されるように、特に、結線パターンＣ１では、電動機内の回転子の永久磁石を着磁するとき、第１相のコイル３２１に生じる径方向における電磁力Ｆ１が非常に大きい。すなわち、第３相のコイル３２３は、第１相のコイル３２１と第３相のコイル３２３との間で生じる反発力を受けやすいため、この反発力により第３相のコイル３２３がステータコア３１から外れる可能性がある。
【００８４】
そこで、本実施の形態では、第２のレーシング材３３２及び第３のレーシング材３３３のうちの少なくとも一方は、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれている。すなわち、第３相のコイル３２３は、第２のレーシング材３３２及び第３のレーシング材３３３のうちの少なくとも一方でしっかり保持されている。これにより、３相コイル３２における結線パターンに関わらず、第２のレーシング材３３２及び第３のレーシング材３３３のうちの少なくとも一方で３相コイル３２、特に第３相のコイル３２３をしっかり固定することができ、回転子を固定子３の内側に配置した状態で回転子の永久磁石を着磁するときに、３相コイルの結線状態に関わらず、固定子３の３相コイル３２の著しい変形を防ぐことができる。その結果、固定子３の品質を改善することができる。
【００８５】
さらに、第２のレーシング材３３２及び第３のレーシング材３３３のうちの少なくとも一方が、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれていればよいので、レーシング材の数を低減することができ、固定子３のコストを低減することができる。これにより、３相コイル３２の著しい変形を効率的に防ぐことができる。
【００８６】
さらに、第２のレーシング材３３２に付着しているワニス３４の量は、第１のレーシング材３３１に付着しているワニス３４の量及び第３のレーシング材３３３に付着しているワニス３４の量のうちの少なくとも一方よりも多い。これにより、第２のレーシング材３３２の保持力が強化され、第２相のコイル３２２及び第３相のコイル３２３、特に第３相のコイル３２３をしっかり固定することができる。その結果、３相コイル３２の著しい変形を防ぐことができる。
【００８７】
第２のレーシング材３３２に付着しているワニス３４の量は、第３のレーシング材３３３に付着しているワニス３４の量よりも多くてもよい。この場合、固定子３におけるワニス３４の量を低減することができ、固定子３のコストを低減することができる。これにより、３相コイル３２の著しい変形を効率的に防ぐことができる。
【００８８】
第２のレーシング材３３２及び第３のレーシング材３３３の各々が、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれている場合、第３相のコイル３２３をさらにしっかり固定することができる。その結果、３相コイル３２の著しい変形を防ぐことができる。
【００８９】
さらに、第２のレーシング材３３２に付着しているワニス３４の量及び第３のレーシング材３３３に付着しているワニス３４の量の各々が、第１のレーシング材３３１に付着しているワニス３４の量よりも多い場合、第３相のコイル３２３をさらにしっかり固定することができる。その結果、３相コイル３２の著しい変形を防ぐことができる。
【００９０】
図１９は、電動機内の回転子の永久磁石を着磁するときの、３相コイル３２における結線パターンごとの軸方向における電磁力Ｆ２の大きさの違いを示すグラフである。図１９に示されるデータは、電磁界解析で解析した結果である。図１９において、結線パターンＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、図１８における結線パターンＣ１，Ｃ２，Ｃ３にそれぞれ対応する。
【００９１】
図１９に示されるように、軸方向における電磁力Ｆ２に関して、結線パターンに関わらず、３相コイル３２のうちの１つのコイルに大きな軸方向における電磁力Ｆ２が生じる。具体的には、結線パターンＣ１では、第１相のコイル３２１に電源から大きな電流が流れ、第１相のコイル３２１に軸方向における大きな電磁力Ｆ２が生じる。結線パターンＣ２では、第２相のコイル３２２に電源から大きな電流が流れ、第２相のコイル３２２に軸方向における大きな電磁力Ｆ２が生じる。結線パターンＣ３では、第３相のコイル３２３に電源から大きな電流が流れ、第３相のコイル３２３に軸方向における大きな電磁力Ｆ２が生じる。
【００９２】
したがって、固定子３の望ましい例では、電源から３相コイル３２に電流を流して永久磁石を着磁するとき、電源から供給される電流が第２相のコイル３２２を流れ、第２相のコイル３２２からの電流が第１相のコイル３２１及び第３相のコイル３２３に分岐するように、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３がＹ結線で接続されている（結線パターンＣ２）。この場合、第２のレーシング材３３２は、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれていることが望ましい。これにより、上述のように、第１相のコイル３２１に生じる径方向における電磁力Ｆ１に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。さらに、第２相のコイル３２２に生じる軸方向における電磁力Ｆ２に対して第２相のコイル３２２を保持する保持力を高めることができる。その結果、レーシング材の数を低減することができ、３相コイル３２の著しい変形を効率的に防ぐことができる。
【００９３】
固定子３の望ましい他の例では、電源から３相コイル３２に電流を流して永久磁石を着磁するとき、電源から供給される電流が第３相のコイル３２３を流れ、第３相のコイル３２３からの電流が第１相のコイル３２１及び第２相のコイル３２２に分岐するように、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３がＹ結線で接続されている（結線パターンＣ３）。この場合、第３のレーシング材３３３は、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれていることが望ましい。これにより、上述のように、第１相のコイル３２１に生じる径方向における電磁力Ｆ１に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。さらに、第３相のコイル３２３に生じる軸方向における電磁力Ｆ２に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。その結果、レーシング材の数を低減することができ、３相コイル３２の著しい変形を効率的に防ぐことができる。
【００９４】
固定子３の望ましいさらに他の例では、電源から３相コイル３２に電流を流して永久磁石を着磁するとき、電源から第２相のコイル３２２に流れる電流が、第１相のコイル３２１に流れる電流及び第３相のコイル３２３に流れる電流の各々よりも大きくなるように、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３がデルタ結線で接続されている。この場合、第２のレーシング材３３２は、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれていることが望ましい。これにより、上述のように、第１相のコイル３２１に生じる径方向における電磁力Ｆ１に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。さらに、第２相のコイル３２２に生じる軸方向における電磁力Ｆ２に対して第２相のコイル３２２を保持する保持力を高めることができる。その結果、レーシング材の数を低減することができ、３相コイル３２の著しい変形を効率的に防ぐことができる。
【００９５】
固定子３の望ましいさらに他の例では、電源から３相コイル３２に電流を流して永久磁石を着磁するとき、電源から第３相のコイル３２に流れる電流が、第１相のコイル３２１に流れる電流及び第２相のコイル３２２に流れる電流の各々よりも大きくなるように、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３がデルタ結線で接続されている。この場合、第３のレーシング材３３３は、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれていることが望ましい。これにより、上述のように、第１相のコイル３２１に生じる径方向における電磁力Ｆ１に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。さらに、第３相のコイル３２３に生じる軸方向における電磁力Ｆ２に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。その結果、レーシング材の数を低減することができ、３相コイル３２の著しい変形を効率的に防ぐことができる。
【００９６】
実施の形態２．
図２０は、本発明の実施の形態２に係る電動機１の構造を概略的に示す部分断面図である。
【００９７】
電動機１は、回転子２と、実施の形態１に係る固定子３（変形例を含む）と、ベアリング１４ａ及び１４ｂと、回転子２に固定されたシャフト１６とを有する。図２０に示されるように、電動機１は、さらにブラケット１３（フレームとも称する）を有してもよい。電動機１は、例えば、永久磁石同期電動機である。
【００９８】
回転子２は、固定子３の内側に回転可能に配置されている。回転子２は、少なくとも１つの永久磁石２１を有する。回転子２と固定子３との間には、エアギャップが存在する。回転子２は、軸線Ａｘを中心として回転する。
【００９９】
実施の形態２に係る電動機１は、実施の形態１に係る固定子３を有するので、実施の形態１で説明した利点を持つ。
【０１００】
例えば、電動機１の望ましい例では、電源から３相コイル３２に電流を流して永久磁石２１を着磁するとき、電源から供給される電流が第２相のコイル３２２を流れ、第２相のコイル３２２からの電流が第１相のコイル３２１及び第３相のコイル３２３に分岐するように、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３がＹ結線で接続されている（結線パターンＣ２）。この場合、第２のレーシング材３３２は、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれていることが望ましい。これにより、上述のように、第１相のコイル３２１に生じる径方向における電磁力Ｆ１に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。さらに、第２相のコイル３２２に生じる軸方向における電磁力Ｆ２に対して第２相のコイル３２２を保持する保持力を高めることができる。その結果、レーシング材の数を低減することができ、３相コイル３２の著しい変形を効率的に防ぐことができる。
【０１０１】
電動機１の望ましい他の例では、電源から３相コイル３２に電流を流して永久磁石２１を着磁するとき、電源から供給される電流が第３相のコイル３２３を流れ、第３相のコイル３２３からの電流が第１相のコイル３２１及び第２相のコイル３２２に分岐するように、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３がＹ結線で接続されている（結線パターンＣ３）。この場合、第３のレーシング材３３３は、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれていることが望ましい。これにより、上述のように、第１相のコイル３２１に生じる径方向における電磁力Ｆ１に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。さらに、第３相のコイル３２３に生じる軸方向における電磁力Ｆ２に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。その結果、レーシング材の数を低減することができ、３相コイル３２の著しい変形を効率的に防ぐことができる。
【０１０２】
電動機１の望ましいさらに他の例では、電源から３相コイル３２に電流を流して永久磁石２１を着磁するとき、電源から第２相のコイル３２２に流れる電流が、第１相のコイル３２１に流れる電流及び第３相のコイル３２３に流れる電流の各々よりも大きくなるように、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３がデルタ結線で接続されている。この場合、第２のレーシング材３３２は、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれていることが望ましい。これにより、上述のように、第１相のコイル３２１に生じる径方向における電磁力Ｆ１に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。さらに、第２相のコイル３２２に生じる軸方向における電磁力Ｆ２に対して第２相のコイル３２２を保持する保持力を高めることができる。その結果、レーシング材の数を低減することができ、３相コイル３２の著しい変形を効率的に防ぐことができる。
【０１０３】
電動機１の望ましいさらに他の例では、電源から３相コイル３２に電流を流して永久磁石２１を着磁するとき、電源から第３相のコイル３２に流れる電流が、第１相のコイル３２１に流れる電流及び第２相のコイル３２２に流れる電流の各々よりも大きくなるように、第１相のコイル３２１、第２相のコイル３２２、及び第３相のコイル３２３がデルタ結線で接続されている。この場合、第３のレーシング材３３３は、第１のレーシング材３３１よりも多く３相コイル３２に巻かれていることが望ましい。これにより、上述のように、第１相のコイル３２１に生じる径方向における電磁力Ｆ１に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。さらに、第３相のコイル３２３に生じる軸方向における電磁力Ｆ２に対して第３相のコイル３２３を保持する保持力を高めることができる。その結果、レーシング材の数を低減することができ、３相コイル３２の著しい変形を効率的に防ぐことができる。
【０１０４】
実施の形態２に係る電動機１は、実施の形態１に係る固定子３を有するので、電動機１のコストを低減することができ、電動機１の品質を改善することができる。
【０１０５】
さらに、実施の形態２に係る電動機１は、実施の形態１で説明した着磁工程を用いて製造することができる。これにより、電動機１内で回転子２の永久磁石２１を着磁することができるので、電動機１の外で着磁を行う方法に比べて、電動機１を容易に組み立てることができる。
【０１０６】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る圧縮機６について説明する。
図２１は、実施の形態３に係る圧縮機６の構造を概略的に示す断面図である。
【０１０７】
圧縮機６は、電動要素としての電動機１と、ハウジングとしての密閉容器６１と、圧縮要素（圧縮装置ともいう）としての圧縮機構６２とを有する。本実施の形態では、圧縮機６は、ロータリー圧縮機である。ただし、圧縮機６は、ロータリー圧縮機に限定されない。
【０１０８】
圧縮機６内の電動機１は、実施の形態２で説明した電動機１である。電動機１は、圧縮機構６２を駆動する。
【０１０９】
密閉容器６１は、電動機１及び圧縮機構６２を覆う。密閉容器６１は、円筒状の容器である。密閉容器６１の底部には、圧縮機構６２の摺動部分を潤滑する冷凍機油が貯留されている。
【０１１０】
圧縮機６は、さらに、密閉容器６１に固定されたガラス端子６３と、アキュムレータ６４と、吸入パイプ６５と、吐出パイプ６６とを有する。
【０１１１】
圧縮機構６２は、シリンダ６２ａと、ピストン６２ｂと、上部フレーム６２ｃ（第１のフレームとも称する）と、下部フレーム６２ｄ（第２のフレームとも称する）と、上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄに取り付けられた複数のマフラ６２ｅとを有する。圧縮機構６２は、さらに、シリンダ６２ａ内を吸入側と圧縮側とに分けるベーンを有する。圧縮機構６２は、密閉容器６１内に配置されている。圧縮機構６２は、電動機１によって駆動される。
【０１１２】
電動機１は、圧入又は焼き嵌めで密閉容器６１内に固定されている。圧入及び焼き嵌めの代わりに溶接で電動機１を密閉容器６１に直接取り付けてもよい。
【０１１３】
電動機１のコイル（例えば、実施の形態１で説明した３相コイル３２）には、ガラス端子６３を通して電力が供給される。
【０１１４】
電動機１の回転子２（具体的には、シャフト１６の片側）は、上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄの各々に備えられた軸受けによって回転自在に支持されている。
【０１１５】
ピストン６２ｂには、シャフト１６が挿通されている。上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄには、シャフト１６が回転自在に挿通されている。上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄは、シリンダ６２ａの端面を閉塞する。アキュムレータ６４は、吸入パイプ６５を通して冷媒（例えば、冷媒ガス）をシリンダ６２ａに供給する。
【０１１６】
次に、圧縮機６の動作について説明する。アキュムレータ６４から供給された冷媒は、密閉容器６１に固定された吸入パイプ６５からシリンダ６２ａ内へ吸入される。電動機１が回転することにより、シャフト１６に嵌合されたピストン６２ｂがシリンダ６２ａ内で回転する。これにより、シリンダ６２ａ内で冷媒が圧縮される。
【０１１７】
圧縮された冷媒は、マフラ６２ｅを通り、密閉容器６１内を上昇する。このようにして、圧縮された冷媒が、吐出パイプ６６を通って冷凍サイクルの高圧側へ供給される。
【０１１８】
圧縮機６の冷媒として、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、又はＲ２２等を用いることができる。ただし、圧縮機６の冷媒は、これらの種類に限られない。圧縮機６の冷媒として、ＧＷＰ（地球温暖化係数）が小さい冷媒、例えば、下記の冷媒を用いることができる。
【０１１９】
（１）組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素、例えばＨＦＯ（Ｈｙｄｒｏ−Ｆｌｕｏｒｏ−Ｏｒｅｆｉｎ）−１２３４ｙｆ（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２）を用いることができる。ＨＦＯ−１２３４ｙｆのＧＷＰは４である。
（２）組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素、例えばＲ１２７０（プロピレン）を用いてもよい。Ｒ１２７０のＧＷＰは３であり、ＨＦＯ−１２３４ｙｆより低いが、可燃性はＨＦＯ−１２３４ｙｆより高い。
（３）組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素又は組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素の少なくとも何れかを含む混合物、例えばＨＦＯ−１２３４ｙｆとＲ３２との混合物を用いてもよい。上述したＨＦＯ−１２３４ｙｆは低圧冷媒のため圧損が大きくなる傾向があり、冷凍サイクル（特に蒸発器）の性能低下を招く可能性がある。そのため、ＨＦＯ−１２３４ｙｆよりも高圧冷媒であるＲ３２又はＲ４１との混合物を用いることが実用上は望ましい。
【０１２０】
実施の形態３に係る圧縮機６は、実施の形態１及び２で説明した利点を持つ。
【０１２１】
さらに、実施の形態３に係る圧縮機６は、実施の形態２に係る電動機１を有するので、圧縮機のコストを低減することができ、圧縮機６の品質を改善することができる。
【０１２２】
さらに、実施の形態３に係る圧縮機６は、実施の形態１で説明した着磁工程を用いて製造することができる。これにより、圧縮機６内で回転子２の永久磁石２１を着磁することができるので、圧縮機６の外で着磁を行う方法に比べて、圧縮機６を容易に組み立てることができる。
【０１２３】
実施の形態４．
実施の形態３に係る圧縮機６を有する、空気調和機としての冷凍空調装置７について説明する。
図２２は、本発明の実施の形態４に係る冷凍空調装置７の構成を概略的に示す図である。
【０１２４】
冷凍空調装置７は、例えば、冷暖房運転が可能である。図２２に示される冷媒回路図は、冷房運転が可能な空気調和機の冷媒回路図の一例である。
【０１２５】
実施の形態４に係る冷凍空調装置７は、室外機７１と、室内機７２と、室外機７１及び室内機７２を接続する冷媒配管７３とを有する。
【０１２６】
室外機７１は、圧縮機６と、熱交換器としての凝縮器７４と、絞り装置７５と、室外送風機７６（第１の送風機）とを有する。凝縮器７４は、圧縮機６によって圧縮された冷媒を凝縮する。絞り装置７５は、凝縮器７４によって凝縮された冷媒を減圧し、冷媒の流量を調節する。絞り装置７５は、減圧装置とも言う。
【０１２７】
室内機７２は、熱交換器としての蒸発器７７と、室内送風機７８（第２の送風機）とを有する。蒸発器７７は、絞り装置７５によって減圧された冷媒を蒸発させ、室内空気を冷却する。
【０１２８】
冷凍空調装置７における冷房運転の基本的な動作について以下に説明する。冷房運転では、冷媒は、圧縮機６によって圧縮され、凝縮器７４に流入する。凝縮器７４によって冷媒が凝縮され、凝縮された冷媒が絞り装置７５に流入する。絞り装置７５によって冷媒が減圧され、減圧された冷媒が蒸発器７７に流入する。蒸発器７７において冷媒は蒸発し、冷媒（具体的には、冷媒ガス）が再び室外機７１の圧縮機６へ流入する。室外送風機７６によって空気が凝縮器７４に送られると冷媒と空気との間で熱が移動し、同様に、室内送風機７８によって空気が蒸発器７７に送られると冷媒と空気との間で熱が移動する。
【０１２９】
以上に説明した冷凍空調装置７の構成及び動作は、一例であり、上述した例に限定されない。
【０１３０】
実施の形態４に係る冷凍空調装置７によれば、実施の形態１から３で説明した利点を持つ。
【０１３１】
さらに、実施の形態４に係る冷凍空調装置７は、実施の形態３に係る圧縮機６を有するので、冷凍空調装置７のコストを低減することができ、冷凍空調装置７の品質を改善することができる。
【０１３２】
以上に説明したように、好ましい実施の形態を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【０１３３】
以上に説明した各実施の形態における特徴は、互いに適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１  電動機、  ２  回転子、  ３  固定子、  ６  圧縮機、  ７  冷凍空調装置、  ３１  ステータコア、  ３２  ３相コイル、  ３２ａ  コイルエンド、  ３４  ワニス、  ６１  密閉容器、  ６２  圧縮機構、  ７４  凝縮器、  ７７  蒸発器、  ３２１  第１相のコイル、  ３２２  第２相のコイル、  ３２３  第３相のコイル、  ３３１  第１のレーシング材、  ３３２  第２のレーシング材、  ３３３  第３のレーシング材。
【図１】
2020188733.tif 000003
【図２】
2020188733.tif 000004
【図３】
2020188733.tif 000005
【図４】
2020188733.tif 000006
【図５】
2020188733.tif 000007
【図６】
2020188733.tif 000008
【図７】
2020188733.tif 000009
【図８】
2020188733.tif 000010
【図９】
2020188733.tif 000011
【図１０】
2020188733.tif 000012
【図１１】
2020188733.tif 000013
【図１２】
2020188733.tif 000014
【図１３】
2020188733.tif 000015
【図１４】
2020188733.tif 000016
【図１５】
2020188733.tif 000017
【図１６】
2020188733.tif 000018
【図１７】
2020188733.tif 000019
【図１８】
2020188733.tif 000020
【図１９】
2020188733.tif 000021
【図２０】
2020188733.tif 000022
【図２１】
2020188733.tif 000023
【図２２】
2020188733.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】令和3年3月10日(2021.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、
前記ステータコアに分布巻きで取り付けられており、第１相のコイル、第２相のコイル、及び第３相のコイルを有する３相コイルと、
前記３相コイルに巻かれた第１のレーシング材と、
前記３相コイルに巻かれた第２のレーシング材と、
前記３相コイルに巻かれた第３のレーシング材と
を備え、
前記３相コイルのコイルエンドにおいて、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルは、前記ステータコアの周方向においてこの順に配列されており、
前記コイルエンドにおいて、前記第３相のコイルは、前記第１相のコイルに比べて前記ステータコアの中心の近くに位置しており、
前記第１のレーシング材は、前記第１相のコイル及び前記第２相のコイルを保持しており、
前記第２のレーシング材は、前記第２相のコイル及び前記第３相のコイルを保持しており、
前記第３のレーシング材は、前記第３相のコイル及び前記第１相のコイルを保持しており、
前記第２のレーシング材は、前記第１のレーシング材及び前記第３のレーシング材のうちの少なくとも一方よりも多く前記３相コイルに巻かれており、
毎極毎相スロット数は１である
固定子。
【請求項２】
前記第２のレーシング材は、前記第３のレーシング材よりも多く前記３相コイルに巻かれている請求項１に記載の固定子。
【請求項３】
前記第２のレーシング材及び前記第３のレーシング材の各々が、前記第１のレーシング材よりも多く前記３相コイルに巻かれている請求項１又は２に記載の固定子。
【請求項４】
前記第１のレーシング材、前記第２のレーシング材、及び前記第３のレーシング材に付着しているワニスをさらに備え、
前記第２のレーシング材に付着している前記ワニスの量は、前記第１のレーシング材に付着している前記ワニスの量及び前記第３のレーシング材に付着している前記ワニスの量のうちの少なくとも一方よりも多い
請求項１から３のいずれか１項に記載の固定子。
【請求項５】
前記第２のレーシング材に付着している前記ワニスの量は、前記第３のレーシング材に付着している前記ワニスの量よりも多い請求項４に記載の固定子。
【請求項６】
前記第２のレーシング材に付着している前記ワニスの量及び前記第３のレーシング材に付着している前記ワニスの量の各々は、前記第１のレーシング材に付着している前記ワニスの量よりも多い請求項４又は５に記載の固定子。
【請求項７】
前記３相コイルは、Ｙ結線で接続されている請求項１から６のいずれか１項に記載の固定子。
【請求項８】
前記３相コイルは、デルタ結線で接続されている請求項１から６のいずれか１項に記載の固定子。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項に記載の固定子と、
前記固定子の内側に配置されており、永久磁石を有する回転子と
を備える電動機。
【請求項１０】
電源から前記３相コイルに電流を流して前記永久磁石を着磁するとき、前記電源から供給される電流が前記第２相のコイルを流れ、前記第２相のコイルからの前記電流が前記第１相のコイル及び前記第３相のコイルに分岐するように、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルがＹ結線で接続されている
請求項９に記載の電動機。
【請求項１１】
電源から前記３相コイルに電流を流して前記永久磁石を着磁するとき、前記電源から供給される電流が前記第３相のコイルを流れ、前記第３相のコイルからの前記電流が前記第１相のコイル及び前記第２相のコイルに分岐するように、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルがＹ結線で接続されている
請求項９に記載の電動機。
【請求項１２】
電源から前記３相コイルに電流を流して前記永久磁石を着磁するとき、前記電源から前記第２相のコイルに流れる電流が、前記第１相のコイルに流れる電流及び前記第３相のコイルに流れる電流の各々よりも大きくなるように、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルがデルタ結線で接続されている
請求項９に記載の電動機。
【請求項１３】
電源から前記３相コイルに電流を流して前記永久磁石を着磁するとき、前記電源から前記第３相のコイルに流れる電流が、前記第１相のコイルに流れる電流及び前記第２相のコイルに流れる電流の各々よりも大きくなるように、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルがデルタ結線で接続されている
請求項９に記載の電動機。
【請求項１４】
密閉容器と、
前記密閉容器内に配置された圧縮装置と、
前記圧縮装置を駆動する、請求項９から１３のいずれか１項に記載の電動機と
を備える圧縮機。
【請求項１５】
請求項１４に記載の圧縮機と、
熱交換器と
を備える空気調和機。
【請求項１６】
ステータコアと、前記ステータコアに分布巻きで取り付けられており、第１相のコイル、第２相のコイル、及び第３相のコイルを有する３相コイルとを有する固定子の製造方法であって、
前記３相コイルのコイルエンドにおいて、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルが前記ステータコアの周方向においてこの順に配列されるように、且つ前記コイルエンドにおいて、前記第３相のコイルが前記第１相のコイルに比べて前記ステータコアの中心の近くに位置するように、前記３相コイルを前記ステータコアに取り付けることと、
第１のレーシング材、第２のレーシング材、及び第３のレーシング材を前記３相コイルに巻きつけることと
を備え、
前記第２のレーシング材及び前記第３のレーシング材のうちの少なくとも一方は、前記第１のレーシング材よりも多く前記３相コイルに巻きつけられており、
毎極毎相スロット数は１である
固定子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一態様に係る固定子は、
ステータコアと、
前記ステータコアに分布巻きで取り付けられており、第１相のコイル、第２相のコイル、及び第３相のコイルを有する３相コイルと、
前記３相コイルに巻かれた第１のレーシング材と、
前記３相コイルに巻かれた第２のレーシング材と、
前記３相コイルに巻かれた第３のレーシング材と
を備え、
前記３相コイルのコイルエンドにおいて、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルは、前記ステータコアの周方向においてこの順に配列されており、
前記コイルエンドにおいて、前記第３相のコイルは、前記第１相のコイルに比べて前記ステータコアの中心の近くに位置しており、
前記第１のレーシング材は、前記第１相のコイル及び前記第２相のコイルを保持しており、
前記第２のレーシング材は、前記第２相のコイル及び前記第３相のコイルを保持しており、
前記第３のレーシング材は、前記第３相のコイル及び前記第１相のコイルを保持しており、
前記第２のレーシング材は、前記第１のレーシング材及び前記第３のレーシング材のうちの少なくとも一方よりも多く前記３相コイルに巻かれており、
毎極毎相スロット数は１である。
本発明の他の態様に係る電動機は、
前記固定子と、
前記固定子の内側に配置された回転子と
を備える。
本発明の他の態様に係る圧縮機は、
密閉容器と、
前記密閉容器内に配置された圧縮装置と、
前記圧縮装置を駆動する前記電動機と
を備える。
本発明の他の態様に係る空気調和機は、
前記圧縮機と、
熱交換器と
を備える。
本発明の他の態様に係る固定子の製造方法は、
ステータコアと、前記ステータコアに分布巻きで取り付けられており、第１相のコイル、第２相のコイル、及び第３相のコイルを有する３相コイルとを有する固定子の製造方法であって、
前記３相コイルのコイルエンドにおいて、前記第１相のコイル、前記第２相のコイル、及び前記第３相のコイルが前記ステータコアの周方向においてこの順に配列されるように、且つ前記コイルエンドにおいて、前記第３相のコイルが前記第１相のコイルに比べて前記ステータコアの中心の近くに位置するように、前記３相コイルを前記ステータコアに取り付けることと、
第１のレーシング材、第２のレーシング材、及び第３のレーシング材を前記３相コイルに巻きつけることと
を備え、
前記第２のレーシング材及び前記第３のレーシング材のうちの少なくとも一方は、前記第１のレーシング材よりも多く前記３相コイルに巻きつけられており、
毎極毎相スロット数は１である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2020188733.tif 000025
【国際調査報告】
2020188733.tif 000026
2020188733.tif 000027
2020188733.tif 000028
2020188733.tif 000029