(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックヨーク部と、当該バックヨーク部から突出した複数のティース部とを有する固定子鉄心において、
前記ティース部は、ティース側面のティース側面部辺と、当該ティース側面部辺に対してティースの先端側に位置するティース先端部辺を有し、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保し、
前記ティース部は、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺とを有し、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心領域を確保したことを特徴とする固定子鉄心。
【請求項２】
バックヨーク部、当該バックヨーク部から突出した複数のティース部を有する固定子鉄心と、前記ティース部の表面を覆う絶縁部材と、当該絶縁部材を介して前記ティース部に巻装された巻線とを有する固定子において、
前記ティース部は固定子の横断面においてティース側面のティース側面部辺と、当該ティース側面部辺に対してティースの先端側に位置するティース先端部辺と、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺とを有し、
前記ティース部は、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保し、
前記ティース部は、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心部領域を確保し、
前記絶縁部材は固定子の横断面において前記ティース側面部辺を覆う第１の辺と、前記ティース先端部辺を覆う第２の辺と前記ティース根元部辺を覆う第３の辺とを有し、前記第１の辺と前記第２の辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とするとともに、前記第２の辺と前記第３の辺の挟角を固定子の横断面において略１２０°としたことを特徴とする固定子。
【請求項３】
バックヨーク部、当該バックヨーク部から突出した複数のティース部を有する固定子鉄心と、前記ティース部の表面を覆う絶縁部材と、当該絶縁部材を介して前記ティース部に巻装された巻線とを有する固定子において、
前記ティース部はティース側面のティース側面部辺と、当該ティース側面部辺に対してティースの先端側に位置するティース先端部辺とを有し、
前記ティース部は、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保し、
前記ティース部は、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺とを有し、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心領域を確保し、
前記絶縁部材は前記ティース側面部辺を覆う第１の辺と、前記ティース先端部辺を覆う第２の辺とを有し、前記第１の辺と前記第２の辺の挟角を略１２０°とし、
前記絶縁部材の前記第１の辺の長さＬは、前記巻線の直径をｄとすると、
Ｌ＝ｄ（ｎ−１＋ｔａｎ３０°）（ｎは任意の自然数）
の関係を有することを特徴とする固定子。
【請求項４】
バックヨーク部、当該バックヨーク部から突出した複数のティース部を有する固定子鉄心と、前記ティース部の表面を覆う絶縁部材と、当該絶縁部材を介して前記ティース部に巻装された巻線とを有する固定子において、
前記ティース部は固定子の横断面においてティース側面のティース側面部辺と、当該ティース側面部辺に対してティースの先端側に位置するティース先端部辺とを有し、
前記絶縁部材は固定子の横断面において前記ティース側面部辺を覆う第１の辺と、前記ティース先端部辺を覆う第２の辺とを有し、前記第１の辺と前記第２の辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、
前記絶縁部材は、前記ティースの突出方向に平行な縦断面においてティース表面を覆う第４の辺と当該第４の辺に対してティース先端側に位置するティース先端側曲面上の第５の辺の挟角が略１２０°であることを特徴とする固定子。
【請求項５】
請求項２〜４に記載された固定子を有する電動機を備え、前記電動機により冷媒の圧縮を行なう圧縮機。
【請求項６】
請求項５に記載された圧縮機であって、前記絶縁部材をポリフェニレンサルファイド樹脂により成形したことを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
バックヨーク部、当該バックヨーク部から突出した複数のティース部を有する固定子鉄心と、前記ティース部の表面を覆う絶縁部材と、当該絶縁部材を介して前記ティース部に巻装された巻線とを有し、
前記ティース部は、ティース側面のティース側面部辺と、当該ティース側面部辺に対してティースの先端側に位置するティース先端部辺を有し、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保し、
前記ティース部は、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺を有し、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心領域を確保し、
前記絶縁部材は前記固定子鉄心の横断面において、前記ティース部の側面を覆う第１の辺と、当該第１の辺に対して前記ティース部の先端側に位置する第２の辺とを有し、前記第１の辺と前記第２の辺との挟角を略１２０°とした固定子製造方法であって、
前記バックヨーク部、前記複数のティース部、当該複数のティース部間を繋ぐ連結部を有し、当該連結部において折り曲げ可能な固定子鉄心を作成する第１ステップと、
前記第１ステップの後、前記固定子鉄心の前記複数のティース部を互いに平行に又は平行よりも前記複数のティース部が互いに広げた状態で保持し、前記絶縁部材を前記ティース部に取り付ける第２ステップと、
前記第２ステップの後、前記固定子鉄心の前記複数のティース部を互いに平行に又は平行よりも前記複数のティース部が互いに広げた状態で、前記絶縁部材を介して前記ティース部に前記巻線を集中的に巻装する第３ステップと、
前記第３ステップの後、前記連結部において前記固定子鉄心を環状に折り曲げる第４ステップとを有することを特徴とする固定子製造方法。
【請求項８】
前記連結部は、前記ティース部を繋ぐバックヨーク部に設けられた薄肉部であり、当該薄肉部にて前記固定子鉄心を環状に折り曲げることを特徴とする請求項７記載の固定子製造方法。
【請求項９】
前記固定子鉄心は凸部および凹部を有する複数のコア片を積層して形成され、積層方向に相隣るコア片の前記凸部と凹部とを嵌合させて前記連結部を形成することを特徴とする請求項７記載の固定子製造方法。
【請求項１０】
前記固定子鉄心は凸部および凹部を有する複数のコア片を積層して形成され、同一層において相隣るコア片の前記凸部と凹部とを嵌合させて前記連結部を形成することを特徴とする請求項７記載の固定子製造方法。
【請求項１１】
貫通穴を有する複数のコア片を積層して前記固定子鉄心を形成し、前記複数のコア片に設けられた貫通穴にピンを挿入することにより前記連結部を形成することを特徴とする請求項７記載の固定子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧縮機などに用いられる電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年冷蔵庫やエアコンの圧縮機用電動機などには、コイルエンドが縮小でき巻線抵抗が小さくできる集中巻型電動機が高効率化とコンパクト化の目的で検討されている。以下、冷蔵庫やエアコンの圧縮機用電動機として用いられている従来の集中巻型電動機について説明する。ここで、集中巻とは、複数のティースにまたがらずに１つのティースの回りに集中的に巻線を巻くことをいう。
【０００３】
図１４は、従来の一般的な集中巻型電動機の固定子コアおよび回転子の断面図である。
１は固定子、３は絶縁部材としてのインシュレータであり一点鎖線で示している、４は固定子コアである。この固定子コア４は、図１４に示した断面形状の磁性材料が複数枚積層されて形成されている。図示していないが巻線は固定子コア４の内径側よりインシュレータ３を介してティース６に直巻きされる。５は固定子に対向して配置された回転子であり、固定子コア４に巻回された巻線に電流を通電することによって回転子５にトルクが発生し、回転子５が回転する。６は固定子コアに形成されたティースであり、このティースは図１４における奥行き方向に厚みを有している。
【０００４】
固定子コア４は、ティース６、ティース６の根元側に設けられたバックヨーク部４１、ティース６先端のロータ対向部４２とから構成される。また、ティースとティースの間の巻線が収納されている空間をスロットと呼び、このスロットはティース側面部辺７とティース先端側辺８およびバックヨーク側辺１３という３つの辺で囲まれる。
【０００５】
従来の一般的な集中巻型電動機では、巻線のし易さから、ティース側面部辺７とティース先端側辺８とがなす角度およびティース側面部辺７とバックヨーク側辺１３がなす角度は９０度か９０度に近いものが一般的であった。
【０００６】
従来例２．
また、集中巻型ではないが、特開平８−１０３０４３号には電機掃除機の送風電動機の電機子鉄心が記載されている。
図１７は、電機子鉄心の斜視図であり、図１７（ａ）は電機子コイルが巻装される前の電機子鉄心の斜視図、図１７（ｂ）は電機子コイルが巻装されている電機子鉄心の斜視図である。図１８はコイルスロットの形状を示す図である。
【０００７】
図１７、図１８において、１７１は回転子、１７２は回転子鉄心、１７６は回転子鉄心１７２に形成されている複数のコイルスロット、１７７はコイルスロット１７６の外周開口を閉じるコイル抜け止め用の蓋である。１７８は後述の電磁線１７９が回転子鉄心１７２に直に触らないように設けられる絶縁板であり、１７９は絶縁板１７８上に巻かれる電磁線である。蓋１７７は電磁線１７９が全部巻装した後にコイルスロット１７６の開口部側に取り付けられ、電磁線１７９が開口部から抜け出ないようにしている。
そして、一番上側の電磁線１７９と蓋１７７との隙間を０．２２ｍｍと大きく確保することにより、蓋１７７の取り付けをしやすくしている。
但し、この送風電動機は図１７（ｂ）に示すように集中巻ではなく、分布巻きの電送機の例である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来例１の集中巻型電動機、および従来例２の送風電動機では次のような問題点があった。
電動機はなるべく少ない電動機損失で駆動できれば高効率となるが、従来の電動機は損失が多いものであった。この電動機の損失は銅損と鉄損とに分離される。
【０００９】
銅損は電流をＩ、巻線抵抗をＲとすると、
銅損＝Ｉ2・Ｒ
で表される。また電動機のトルクは、アンペアターン＝Ｉ・ｎ（ｎは巻数）に比例するため、ｎが多くなれば少ない電流Ｉでトルクを発生できる。ここで、巻線の線径を変えずに巻数ｎを増やすと巻線抵抗Ｒがｎに比例して大きくなるが、その分電流は減少できるため、２乗で効く電流の効果で銅損が低減される。また巻数ｎは同じで巻線の線径だけ大きくした場合には電流Ｉは同じで、巻線抵抗Ｒが減少するために同じく銅損は低減する。即ち、巻数ｎを増やすか、線径を大きくし、巻線の総断面積を増やしてやれば銅損は低減できる。
【００１０】
一方鉄損は磁束密度に関係し、磁束密度が大きい程鉄損が大きくなる。磁束密度は単位体積あたりの磁束量であるため、磁束の通過する箇所の体積を増やせば低減できる。
【００１１】
銅損と鉄損は相反するもので、銅損を低減しようと巻線を多く巻く（又は太い巻線を巻く）ためにスロットを大きくすれば、磁束が通過する固定子鉄心の体積が減少し、鉄損が増加する。また、鉄損を低減しようとスロットを小さくして固定子鉄心の体積を増加させれば、巻線を巻くスペースが減少して銅損が増加する。
【００１２】
図１９は、従来例１の電動機の鉄損を示す鉄損解析図である。図１９において、図の黒い部分は磁束密度が高く鉄損が高い箇所を示している。この図から、ティース側面部辺７とティース先端側辺８との交差部分の形状が鉄損に大きく影響する部分であることがわかる。そして、従来例１の電動機のティース側面部辺とティース先端側辺との交差部分の形状では、鉄損が集中する形状であることがわかる。
【００１３】
従来例２で示した特開平８−１０３０４３号公報に記載された電動機の回転子は、ティース根元部分とティース側面との間の挟角を１２０°としているものの、ティース側面部辺とティース先端側辺の交差部の形状は従来のものと変わっていない。そのため、従来例２で示した電動機についても、依然としてティース側面部辺とティース先端側辺との交差部分に鉄損が集中しており、鉄損を低減させる構造ではなかった。
【００１４】
また、この電動機の回転子ではティース先端部側面付近まで巻線を形成することはできなかった。そのため、銅損の低減という観点からも十分なものではなかった。
【００１５】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、銅損と鉄損の相反する損失を両方低減、またはどちらかの損失を大きくすることなく、もう一方の損失を大幅に低減し、高効率な集中巻型電動機を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明の固定子鉄心は、バックヨーク部と、当該バックヨーク部から突出した複数のティース部とを有する固定子鉄心において、前記ティース部は、ティース側面のティース側面部辺と、当該ティース側面部辺に対してティースの先端側に位置するティース先端部辺とを有し、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保したものである。
【００１７】
また、前記ティース部は、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺とを有し、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心領域を確保したものである。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
さらに、前記ティース部は、前記ティース部は固定子の横断面においてティース側面のティース側面部辺と、当該ティース側面部辺に対してティースの先端側に位置するティース先端部辺と、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺とを有し、前記ティース部は、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保し、前記ティース部は、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心部領域を確保し、前記絶縁部材は、前記ティース根元部辺を覆う第３の辺を有し、前記第２の辺と前記第３の辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°としたものである。
【００２３】
さらにまた、前記ティース部は、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保し、前記ティース部は、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺とを有し、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心領域を確保し、前記絶縁部材の前記第１の辺の長さＬは、前記巻線の直径をｄとすると、  Ｌ＝ｄ（ｎ−１＋ｔａｎ３０°）（ｎは任意の自然数）
の関係を有することを特徴とするものである。
【００２４】
また、前記絶縁部材は、固定子鉄心の端部においてティースの表面を覆う部分を有し、ティースの突出方向に平行な縦断面においてティース表面を覆う第４の辺と当該第４の辺に対してティース先端側に位置するティース先端側曲面上の第５の辺の挟角が略１２０°であることを特徴とするものである。ここで、第４の辺は以下の実施の形態における辺３５に対応し、第５の辺は以下の実施の形態における辺３６に対応する。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
また、この発明の圧縮機は、前記の固定子を有する電動機を備え、前記電動機により冷媒の圧縮を行なうものであって、前記絶縁部材をポリフェニレンサルファイド樹脂により成形したものである。
【００２９】
この発明の固定子製造方法は、バックヨーク部、当該バックヨーク部から突出した複数のティース部を有する固定子鉄心と、前記ティース部の表面を覆う絶縁部材と、当該絶縁部材を介して前記ティース部に巻装された巻線とを有し、前記ティース部は、ティース側面のティース側面部辺と、当該ティース側面部辺に対してティースの先端側に位置するティース先端部辺を有し、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保し、前記ティース部は、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺を有し、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心領域を確保し、前記絶縁部材は前記固定子鉄心の横断面において、前記ティース部の側面を覆う第１の辺と、当該第１の辺に対して前記ティース部の先端側に位置する第２の辺とを有し、前記第１の辺と前記第２の辺との挟角を略１２０°とした固定子製造方法であって、前記バックヨーク部、前記複数のティース部、当該複数のティース部間を繋ぐ連結部を有し、当該連結部において折り曲げ可能な固定子鉄心を作成する第１ステップと、前記第１ステップの後、前記固定子鉄心の前記複数のティース部を互いに平行に又は平行よりも前記複数のティース部が互いに広げた状態で保持し、前記絶縁部材を前記ティース部に取り付ける第２ステップと、前記第２ステップの後、前記固定子鉄心の前記複数のティース部を互いに平行に又は平行よりも前記複数のティース部が互いに広げた状態で、前記絶縁部材を介して前記ティース部に前記巻線を集中的に巻装する第３ステップと、前記第３ステップの後、前記連結部において前記固定子鉄心を環状に折り曲げる第４ステップとを有する。
【００３０】
また、前記連結部は、前記ティース部を繋ぐバックヨーク部に設けられた薄肉部であり、当該薄肉部で固定子鉄心を環状に折り曲げる。
【００３１】
さらに、前記固定子鉄心は凸部および凹部を有する複数のコア片を積層して形成され、積層方向に相隣るコア片の前記凸部と凹部とを嵌合させて前記連結部を形成する。
【００３２】
さらに、前記固定子鉄心は凸部および凹部を有する複数のコア片を積層して形成され、同一層において相隣るコア片の前記凸部と凹部とを嵌合させて前記連結部を形成する。
【００３３】
さらにまた、貫通穴を有する複数のコア片を積層して前記固定子鉄心を形成し、前記複数のコア片に設けられた貫通穴にピンを挿入することにより前記連結部を形成する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下の実施の形態では、圧縮機に用いられる集中巻型電動機について説明する。
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態１における集中巻型電動機の横断面図である。また、図２は図１のスロット部分を拡大した図である。
１は固定子、２は巻線、３は絶縁部材としてのインシュレータであり、４は固定子コアである。巻線２は固定子コア４の内径側から巻線機のノズルが挿入されて、このノズルを動かすことによりインシュレータ３を介してティース６に直巻きされる。巻線２はティース６に対していわゆる集中巻で巻装される。５は固定子に対向して配置された回転子であり、６は固定子コアに形成されたティースである。
【００３５】
インシュレータ３は、巻線２と固定子コア４との間の絶縁を行なうために設けられるものである。圧縮機に用いるインシュレータ３としては、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド）を用いる。このＰＰＳ樹脂とは、パラジクロルベンゼンと硫化アルカリを高温高圧下で反応させて得られる[−Pｈ−Ｓ−]の繰り返し構造からなる熱可塑性の結晶性エンプラである。このＰＰＳ樹脂は従来のインシュレータ材料に比べ、耐熱性に優れ、加水分解の心配がない、耐熱性が高い、成形性が良い、強度、剛性が高いという特性を有している。
【００３６】
そのため、従来の冷媒（ＨＣＦＣ冷媒、ＣＦＣ冷媒）、またそれに変わる新冷媒（ＨＦＣ冷媒）、冷凍機油いずれに対しても安定性が高く、圧縮機電動機のインシュレータとして適している。また、本実施の形態に記載したインシュレータ材料は、後述するように辺３１と辺３２の挟角、辺３２と辺３３の挟角を１２０°に成形する必要があり、この材料を用いることで成形後のインシュレータ形状が適切な形状で作成できる点で有効である。また、集中巻きは分散巻きに対してインシュレータにかなりのテンションがかかる。そのため、インシュレータ自体の剛性が必要不可欠となり、ＰＰＳ樹脂が有効である。
【００３７】
固定子コア４は、ティース６、ティース６の根元側に設けられるバックヨーク部４１、ティース６先端に設けられ回転子５と対向するロータ対向部４２とから構成される。また、ティース６に巻線２が巻き回されている領域をスロット１０と呼び、このスロット１０はティース側面部辺７、ティース先端側辺８、ティース根元部辺９およびバックヨーク側辺１３という４つの辺で囲まれる領域である。
【００３８】
ティース側面部辺７とはティース６の側面上の辺であり、ティース先端側辺８とはティース６の側面に対して先端側に位置するティース先端側面上の辺であり、ティース根元部辺９とはティース６の側面に対してティースの根元側に位置するティース根元側面上の辺である。
【００３９】
この実施の形態における集中巻型電動機では、ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１と、ティース側面部辺７とティース根元部辺９の挟角θ２の角度がいずれも１２０°である。また、バックヨーク側辺１３はティース側面部辺７に対して９０°の角度を有している。そのため、ティース根元部辺９とバックヨーク側辺１３の挟角θ３は１５０°となっている。さらに、互いに隣接するバックヨーク側辺１３同士の挟角θ４についても１８０°よりも小さい角度となっている。
【００４０】
第１層の巻線２はティース先端側辺８、ティース側面部辺７、ティース根元部辺９と接して配置され、巻線２同士も接して配置される。ティース根元部辺９とバックヨーク側辺１３との交差部、ティース根元部辺９とティース側面部辺７との交差部、さらにティース側面部辺７とティース先端側辺８との交差部すべてにおいて、隣接する２つの辺に接するように巻線２が配置される。このような配置は、ティース先端部辺８からティース根本部辺９にかけて巻線２をティースに安定して整列させるのに有効である。
【００４１】
また、インシュレータ３は、ティース６のティース先端側辺８、ティース側面部辺７、ティース根元部辺９、バックヨーク側辺１３に対応する辺３１、３２、３３、３４を有している。このインシュレータ３は、ティース６の形状と同様な形状となっている。即ち、この実施の形態では辺３１と辺３２の挟角、辺３２と辺３３の挟角は１２０°となっている。また、辺３３と辺３４との挟角はθ３と一致し、１５０°であり。互いに隣接する辺３４の挟角もθ４と一致している。実施の形態におけるインシュレータ３は一定の肉厚を有している。只、肉厚は箇所に応じて変更してもよい。
【００４２】
インシュレータ３の辺３２の距離Ｌ１、辺３３の距離Ｌ２は、以下の距離に設定される。
Ｌ１＝ｄ（ｎ−１＋ｔａｎ３０°）
Ｌ２＝ｄ（ｎ−１＋ｔａｎ３０°／２＋ｔａｎ１５°／２）
ここで、ｎは任意の自然数、ｄは巻線の直径である。巻装等の際に巻線が伸びることがあるため、巻線の直径ｄは巻装の伸びも考慮した値とすることが望ましい。この場合、巻線の直径ｄは初期の値よりも小さくなる。
このような距離に設定されるのは、辺３２は両端が１２０°になっているのに対し、辺３３は一端が１２０°に他端が１５０°に設定されているためである。
【００４３】
固定子コアの辺７、９およびインシュレータの辺３２、３３が以上のような距離に設定されることにより、第１層の巻線２は辺３１、辺３２、辺３３と接して配置され、巻線２同士も接して配置される。辺３３と辺３４との交差部、辺３３と辺３２との交差部、さらに辺３２と辺３１との交差部すべてにおいて、隣接する２つの辺に接するように巻線２が配置される。このような配置は、ティース先端部辺８からティース根本部辺９にかけて巻線２をティースに安定して整列させるのに有効である。
【００４４】
この実施の形態における集中巻型電動機は、ティース側面部辺７とティース先端側辺８とで形成される角θ１、ティース側面部辺７とティース根元部辺９とで形成される角θ２を１２０°にしている。従来形状品の鉄損解析図である図１９に示したように、ティース側面部辺７とティース先端側辺８とが交わる部分は鉄損が集中する部分であり、この部分の形状が鉄損低減に大きく影響するが、この実施の形態では角θ１を１２０°に形成しているため、この部分の磁束が流れ易くなり従来に比べて鉄損が大幅に低減される。
【００４５】
また、ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１を１２０°とすることは、鉄損低減だけではなく銅損低減にもつながる。この実施の形態における集中巻型電動機は、ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１、ティース側面部辺７とティース根元部辺９の挟角θ２を１２０°としているため、巻線２を俵積みすることが可能である。
【００４６】
ここで俵積みとは１層目の巻線と２層目の巻線を３０°ずらして積層するものであり、このようにしてティース６の回りに巻線２を巻くことにより巻線と巻線の隙間（デッドスペース）を小さくすることができる。この巻き方の場合、ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１、ティース側面部辺７とティース根元部辺９の挟角θ２を１２０°にすれば最もスロット１０内のデッドスペースを低減することができる。
【００４７】
図１５は、ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１、ティース側面部辺７とティース根元部辺９の挟角θ２が９０°の場合の巻線積層例を示したものである。挟角θ１、挟角θ２が９０°の場合に、１層目と２層目を両端辺に沿って巻線すれば、図から明らかなようにデッドスペース１１が多いものとなってしまう。
【００４８】
図１６は、ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１、ティース側面部辺７とティース根元部辺９の挟角θ２が９０°の場合の他の巻線積層例を示したものである。この図に示したように、１層目の巻線の間に２層目を配置するように積層しても、ティース先端側辺８とティース根元部辺９と巻線２との間にデッドスペース１１が大きく空いてしまう。
【００４９】
図１５、図１６と本実施の形態とを比較してわかるように、この実施の形態における集中巻型電動機では、ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１、ティース側面部辺７とティース根元部辺９の挟角θ２を両方１２０°にすることで、１層目の巻線と２層目の巻線を３０°ずらして積層する理想的な俵巻きを行なうことが可能となり、かつスロット１０内のデッドスペースを低減することができる。これにより銅損の低減が可能となる。
【００５０】
以上説明したように、この実施の形態における集中巻型電動機ではティース側面部辺７とティース先端側辺８とで形成される角θ１、ティース側面部辺７とティース根元部辺９とで形成される角θ２を１２０°にすることにより、磁束が流れ易く鉄損を低減することが可能となるとともに、巻線デッドスペースを小さくすることが可能となり小さいスロット面積内に図１２、１３と同量の巻線を巻くことが可能である。
【００５１】
したがって、銅損を大きくすることなく、鉄損を低減できており、高効率な電動機が達成可能な形状となっている。またスロット面積の大きさと鉄心の大きさのバランスから、鉄損同等、銅損低減ということも可能で、電動機の要求スペックに応じて、さまざまな高効率電動機の提供が可能となる。このように、この実施の形態における集中巻電動機は相反する鉄損・銅損を低減させることが可能となる。
【００５２】
さらに、この実施の形態においては隣接する複数のティースに対応するティース根元部辺９ａ，９ｂとの間にはバックヨーク側辺１３ａ，１３ｂが配置されている。またティース根元部辺９ａとバックヨーク側辺１３ａの挟角θ３、ティース根元部辺９ｂとバックヨーク側辺１３ｂの挟角θ３は１８０°よりも小さい角度、ここでは１５０°としている。このような構造により、挟角θ２の角度を１２０°としたまま、従来の巻線機に比べティース間隔を広げることができる。また、このような構造により、バックヨークの厚さを確保したまま固定子のコアの小型化を可能としている。
【００５３】
圧縮機全体の大きさは、固定子コアの直径によって大きく左右されることになるため、上記構造は圧縮機の小型化に大きく貢献する。
【００５４】
さらにまた、この実施の形態においては，ティース側面部辺７に対してティース先端側辺８、ティース根元部辺９の双方が１２０°の角度を有していることにより、巻線２の位置ずれを低減できる。巻線２は俵積みされた状態でティース側面部辺７に対してティース先端側辺８、ティース根元部辺９で囲まれた極めて安定した状態で配置される。
【００５５】
さらに、この実施の形態においては、ティースの数（ティース数）を９本としているが、この数はθ２を１２０°としている場合に有効な極数である。一般的に圧縮機のティース数としては、６本、９本、１２本が使用されるが、例えば６本のティースで本実施の形態のθ２、θ３の角度を確保するには図２０に示すように固定子コアの直径が大きくなる。固定子コアの直径をより小さくするように設計するには、バックヨークの厚みを薄くすることで対応せざるを得ないため圧縮機の性能悪化につながる。
本実施の形態ではティース数を９本としているため、本実施の形態のようにθ２を１２０°、θ３を１５０°とした場合でも、バックヨークの厚みを確保することができるとともに固定子コアの直径を小さくすることができる。
【００５６】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２における集中巻型電動機の固定子のスロット拡大図である。本実施の形態では固定子のスロットを構成する各辺のうち、ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１のみを１２０°にしたものである。ティース側面部辺７とティース根元部辺９の挟角θ２は、１２０°以下の角度、例えば９０°としている。
【００５７】
また絶縁部材としてのインシュレータ３もコア形状に合わせ、ティース側面部辺７に対応する辺３２とティース先端側辺８に対応する辺３１の挟角を１２０°とし、ティース側面部辺７に対応する辺３２とティース根元部辺９に対応する辺３３の挟角を１２０°以下の角度、ここでは９０°とした。インシュレータ３はＰＰＳ樹脂が成形されたものである。
【００５８】
図１９の鉄損解析図からわかるように、ティース側面部辺７とティース先端側辺８との交点部分が鉄損に大きく影響するため、ここを１２０°にすれば従来の電動機と比較して鉄損改善が図られる。
ティース側面部辺７とバックヨーク側辺１３の挟角は１２０°にはせず、例えば９０°にするとその分だけ鉄損は若干大きくなってしまうが、ティース側部辺７とティース先端側辺１２の交点部分に比べて影響が少ない。その代わりスロット１０が大きくなり巻線２が多く巻き込めるようになる。
【００５９】
つまり本実施の形態は実施の形態１に対し鉄損は幾分大きくなるが銅損は小さくできるので、鉄損よりも銅損を低減させたいときには有効な形状である。
【００６０】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３における集中巻型電動機の固定子のスロット部拡大図である。この図では、特にティース６の先端部を拡大して示している。
実施の形態１、２に示した集中巻型電動機のコアは、プレス打ち抜きした磁性材料を複数枚積層することによって形成される。プレス打ち抜きの際、コアは金型で打抜かれるが、金型の寿命上、コア角部は曲面とするのが普通である。
【００６１】
図４のようにコア角部が巻線２の半径ｒ１よりも小さいｒ２の曲面で構成されていれば、コアの曲面部１４に巻線２が当たることがなく２つの辺８、９によって支持されるため巻線２が安定した状態で配置される。しかし、コア角部が巻線２の半径よりも大きな半径の曲面で構成されていると巻線２の位置が不安定になり巻き込める巻線量が減少する。
【００６２】
よって本実施の形態は巻線性に影響するティース側面部辺７とティース先端側辺８の交差部（コア角部）、ティース側面部辺７とティース根元部辺９の交差部（コア角部）を、巻線２の半径よりも小さな半径の曲面で形成したものである。その他の構成については、実施の形態１、２に記載したものと同じである。
この時インシュレータ３はコアの曲面に合わせ厚みが均一になるよう曲面形状とするのが最も無駄が少ないが、多少曲面半径が大小しても巻線半径よりも小さければ問題ない。
【００６３】
この実施の形態の形態における集中巻型電動機は、ティース側面部辺７とティース先端側辺８とで形成される交差部（コア角部）、ティース側面部辺７とティース根元部辺９とで形成される交差部（コア角部）を巻線２の半径よりも小さな半径の曲面で構成したので、これら交差部に巻線２を安定して配置することが可能となり、スロット内に整列して巻線２を配置することができる。
【００６４】
この実施の形態では実施の形態１において、ティース側面部辺７とティース先端側辺８とで形成される交差部（コア角部）、ティース側面部辺７とティース根元部辺９とで形成される交差部（コア角部）を巻線２の半径よりも小さな半径の曲面で構成した場合を示したが、実施の形態２に適用することも可能である。
【００６５】
さらに、ティース根元部辺９とティースコアバック辺１３とで形成されるコア角部も巻線２の半径よりも小さな半径の曲面とすることが望ましい。
【００６６】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４における集中巻型電動機の固定子のスロット部拡大図である。
【００６７】
この実施の形態は、固定子コア４のティース側面部辺７とティース根元部辺９とのコア角部の形状と、当該部分を覆う絶縁部材としてのインシュレータ３の形状とが異なるものである。即ち、固定子コア４のティース側面部辺７とティース根元部辺９とのコア角部は巻線２の半径よりも大きな半径の曲面で形成されているが、ティース側面部辺７とティース根元部辺９のコア角部を覆うインシュレータ３の辺３２と辺３３の挟角を１２０°としたものである。その他の構造については、実施の形態１および２と同様である。この実施の形態で用いるインシュレータ３もＰＰＳ樹脂で成形される。
【００６８】
この実施の形態の構造であれば、コアの曲面よりも小さな線径の巻線を使用せねばならない場合でも、インシュレータ３のティース側面部辺７とティース根元部辺９に対応する３２、３３の挟角を１２０°としているので、巻線位置が安定することで巻き乱れがなく巻線できるので結果的に巻線の長さが短くなり、銅損低減がはかれる。
【００６９】
尚、この実施の形態では固定子コア４のティース側面部辺７とティース根元部辺９とのコア角部を巻線２の半径よりも大きな半径の曲面で形成し、ティース側面部辺７とティース根元部辺９のコア角部を覆うインシュレータ３の辺３２、３３の挟角を１２０°としたが、ティース側面部辺７とティース先端側辺８のコア角部を巻線２の半径よりも大きな半径の曲面で形成し、この部分を覆うインシュレータ３の辺３１、３２の挟角を１２０°としても良い。
【００７０】
実施の形態５．
図６は、実施の形態５における集中巻型電動機の固定子のスロット部拡大図である。
ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１、ティース側面部辺７とティース根元部辺９の挟角θ２が１２０°以上で形成されている固定子において、ティース側面部辺７とティース先端側辺８のコア角部およびティース側面部辺７とティース根元部辺９のコア角部を覆うインシュレータ３の形状を１２０°の角度を持った直線構造としたものである。即ち、ティース６のティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１、ティース側面部辺７とティース根元部辺９の挟角θ２は１２０°よりも大きい角度に設定されているが、インシュレータ３の辺３１、３２の挟角を１２０°に設定している。また、インシュレータはＰＰＳ樹脂にて成形される。
【００７１】
ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１を１２０°よりも大きい角度に設定することにより、この部分に磁束密度が集中するのを低減することができ、鉄損をより低減することが可能となる。さらに、インシュレータ３の辺３１、辺３２の挟角を１２０°とすることにより、巻線２を最適な俵積みで積層することは可能となり、銅損の低減をも行なうことが可能となる。
【００７２】
一般に、ティース先端部１５と隣のティース先端部との隙間であるスロットオープニング１６が狭い場合に、このスロットオープニング１６を介して磁束が漏れるのが問題となる場合がある。この漏れ磁束はモータトルクに対し無効な磁束であるため、効率悪化の原因となる。
【００７３】
このスロットオープニング１６を介して磁束が漏れるのを低減するための方策として、例えばティース先端部１５のスロットオープニング部高さ１７を小さくことが考えられる。しかし、スロットオープニング部高さ１７を小さくすると図６に示すようにティース側面部辺７とティース先端側辺８とで形成される角度θ１は１２０°以上の角度となってしまう。そこで、ティース側面部辺７とティース先端側辺８とで形成される角度θ１は１２０°以上の角度とし、巻線の整列性を確保するためにインシュレータ３は１２０°としておく。本構造にすることによって、巻線の整列性を崩すことなく、ティース先端部間の漏れ磁束を減少させることができる。
【００７４】
尚本実施の形態では、θ２の角度を１２０°以上とし、この部分を覆うインシュレータの辺の挟角はθ２と同じ角度としているが、インシュレータの辺の挟角を１２０°とするようにしてもよい。
【００７５】
実施の形態６．
従来の電動機において、ティース側面部辺７とティース先端部８との挟角を９０°としていた。その理由の一つは、固定子コアへの巻線のし易さのためである。従来は固定子コア４の内径側からノズルを挿入して巻線を行なっていたので、この狭い領域でノズルを移動させて巻線を行うためには、固定子コアの形状をシンプルな形状とする必要があった。特に、インナーロータの場合にはティースが中心軸に向かって突出するため、内径側のティース間の距離が狭くなり、巻線機のノズルを挿入するスペースを確保する要求が強い。
【００７６】
また、従来においてティース側面部辺７とティース先端部８との挟角を９０°としていたのは、従来は固定子コア４の内径側からノズルを挿入して集中巻きを行なった場合に整列巻きが困難であったためでもある。整列巻きが困難であったために、俵巻きを行なうことが難しく、ティース側面部辺７とティース先端部８との挟角を１２０°とする要求がなかった。
【００７７】
この実施の形態では、実施の形態１〜５に示した集中巻型電動機の固定子コアを製造するのに適した製造方法を以下説明する。図７は、この実施の形態６における固定子コアの製造方法を示す図、図８は最終的に製造された固定子コアの構造図である。
【００７８】
まず、図７（ａ）に示すような磁性材料をプレス打ち抜きする。この磁性材料はコア１８が薄肉部１９を介して連結されたものである。またコア１８にはティース６が形成されている。このティース６の形状については、実施の形態１〜５において説明したものと同一である。
次に、図７（ｂ）に示すように磁性材料を複数枚積層して固定子コア４を形成する。
【００７９】
その後、図７（ｃ）に示すように固定子コア４を直線状（帯状）に保持した状態で、絶縁部材としてのインシュレータ３をティース６周辺に取り付ける。このインシュレータの形状は、先の実施の形態にて説明したものと同様である。さらに、固定子コア４を直線状（帯状）に保持した状態でインシュレータ３を介してティース６の回りに巻線を施す。直線状に保持した状態でティース６の回りに巻線を施すため、ティース間隔６を確保することができ、ティース側面部辺７とティース先端部辺８との挟角を１２０°とした場合でもこの部分に巻線を施すことが可能となる。
巻線完了後、固定子コア４の薄肉部１９で折り曲げることにより最終的に固定子コア４を図８のように環状に形成する。
【００８０】
この実施の形態におけるインシュレータとしてもＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド）を用いる。このＰＰＳ樹脂は、従来のインシュレータ材料に比べ、耐熱性に優れ、加水分解の心配がない、耐熱性が高い、成形性が良い、強度、剛性が高いという特性を有している。上述のような集中巻き行なうと、巻線の際にインシュレータにかなりのテンションがかかる。そのため、インシュレータ自体の剛性が必要不可欠となり、ＰＰＳ樹脂が有効である。また、剛性を有するため、インシュレータの辺の角度を巻線後においても１２０°に保つことも可能となる。これにより巻線の整列性を高めることができる。
【００８１】
このように磁性材料を直線状に保持した状態でティース６の回りに巻線を施すことにより巻線の整列巻きが可能となるため、ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１、ティース側側面部辺７とティース根元部辺９の挟角θ２、又はインシュレータ３で形成される角度が１２０°であった場合にも俵積みを行いながらティース６の回りに集中巻きすることができる。そのため、効率的に集中巻型電動機を製造することが可能となる。
【００８２】
また、バックヨーク側辺１３はティース側面部辺７に対して９０°の角度を有するようにθ３が１５０°に設定されている。そのため、ティースを互いに平行に保持した状態で、隣接するティースコアバック辺１３ａ，１３ｂが平行（図では、同一面上に位置している）となっている。そのため、複数のティースに巻線を施す際のノズルの軌跡を単純化することができ、巻線が容易になる点で有利である。
【００８３】
尚、この実施の形態においては、直線状の磁性材料をプレス打ち抜きしているが、複数のコア１８が薄肉部１９で順次連結された環状の磁性材料をプレス打ち抜きし、積層して、巻線を行なう際に薄肉部１９を折り曲げて直線状に保持し、巻線後には再度薄肉部１９を折り曲げて環状に形成することも可能である。この場合には磁性材料が予め環状にプレス打ち抜きされているため、巻線後に固定子コア４を環状に形成した時の真円度を高めることができる。
【００８４】
また尚、この実施の形態ではティース６の回りに巻線を集中巻きする際に、コアを直線状に保持した状態で巻いているが、ティース６が広がる方向にさらに曲げた状態で巻線を行ってもよい。このようにすることによりティース６同士の間隔をより広く確保することが可能となり、更に巻線が容易になる。特に、ティース側面部辺７とティース先端側辺８の挟角θ１を１２０°よりも大きくした場合には、有効である。
【００８５】
実施の形態７．
この実施の形態では、実施の形態１〜５に示した集中巻型電動機の固定子コアの製造方法の他の例について説明する。
図９は この実施の形態における固定子コアの製造方法を示す図、図１０は最終的に製造された固定子コアの構造を示す図である。これら図９、１０を用いて固定子コアの製造方法を以下説明する。
【００８６】
まず、図９（ａ）に示すような２種類のコア片２０ａ，２０ｂを形成する。例えば、磁性材料をプレス打ち抜きして２種類のコア片２０ａ，２０ｂを形成する。このコア片２０ａ、２０ｂには連結部２２として、表面に凸部を裏面に凹部を設けている。
【００８７】
次に、図９（ｂ）に示すように２種類のコア片２０ａ，２０ｂを積層する。積層は次のように行なう。まず、同じ種類のコア片２０ａを複数個の直線状（帯状）に配列することによりコア部材２１ａを形成する。次に、コア部材２１ａの上に他の種類のコア片２０ｂを帯状に配列して層を形成する。この時、コア片２０ｂの裏面の凹部がコア片２０ａの表面の凸部に嵌合するように積層する。すなわち、積層方向に相隣るコア片の凸部と凹部とが嵌合される。さらにコア片２０ｂからなるコア部材２１ｂの上にコア片２０ａを帯状に配列する。この時もコア片２０ａの裏面の凹部がコア片２０ｂの表面の凸部に嵌合するように積層する。このようにコア片２０ａからなるコア部材２１ａとコア片２０ｂからなるコア部材２１ｂとを互い違いに積層していき、固定子コア４を形成する。
【００８８】
このように形成された固定子コア４は、コア片２０ａ，２０ｂにそれぞれ設けられた凸部・凹部の連結部２２を中心に、回転可能となる。その後、この固定子コア４のティースに絶縁部材としてのインシュレータ３を取り付ける。このインシュレータ３もＰＰＳ樹脂にて成形されたものである。
インシュレータ３を取り付けた後、固定子コア４を直線状（帯状）に保持した状態で、インシュレータ３を介してティース６の回りに巻線２を施す。その後、連結部２２を回転することにより環状に形成する。このようにして最終的に図１０に示す固定子を製造する。
【００８９】
実施の形態１〜５の固定子の製造方法として、この実施の形態に示したような製造方法を採用することにより、実施の形態６と同様の効果を有する。そして、巻線性が良く、より高効率な集中巻型電動機を提供できる。
尚、この実施の形態では、コア片２０ａ，２０ｂを形成してから、積層する手順で説明しているが、コア片２０ａを形成して積層し、その後コア片２０ｂを形成して積層するというようにコア片の形成と積層を繰り返して行なうことで、固定子鉄心を形成するようにしてもよい。
【００９０】
尚、この実施の形態においては、コア片２０ａ，２０ｂに設けた凸部および凹部とにより、連結して回転可能としているが、図１１に示すようにコア片２０ａ，２０ｂに貫通穴を設け、この貫通穴にピン２２１を通して回転可能とすることも可能である。また、コア片２０に凹部および凸部を設け、図１２に示すように同じ層の複数のコア片２０の凹部及び凸部同士をはめ込んで関節部を形成し、この関節部を中心に回転可能としてもよい。即ち、同一層において相隣るコア片の前記凸部と凹部とを嵌合させて前記連結部を形成する。これらピン２２１、関節部は、いずれも連結部２２の一例である。
【００９１】
実施の形態８．
図１３は、この実施の形態８における集中巻型電動機のインシュレータの構造図であり、特にティース部分を拡大して示している。図１３はインシュレータ３がティース６に装着された状態を示している。
【００９２】
図１３（ａ）は、インシュレータ３を取り付けた固定子コアの上面図である。  図１３（ａ）において、一点鎖線は透過線であり、インシュレータ３に覆われたティース６の輪郭を示している。
【００９３】
図１３（ｂ）は、インシュレータ３を取り付けた固定子コアの側面図である。図１３（ｂ）は、固定子コアの端部を特に拡大して示しており、一点鎖線は透過線でありインシュレータ３の輪郭を示している。圧縮機の電動機の固定子は通常円筒状であり、固定子コアの端部とは円筒の端面部を意味する。
図１３（ｃ）は、ティース６の突出方向に平行な縦断面Ａ−Ａの縦断面図であり、図１３（ｄ）及び図１３（ｅ）は、縦断面Ａ−Ａに対して傾斜した断面Ｂ−ＢおよびＣ−Ｃの断面図である。
【００９４】
集中巻きにおいて巻線２は１本のティースの回りに集中的に巻き回されるため、ティースの側面およびティースの表面を覆うようにして巻装される。そのため、絶縁部材としてのインシュレータ３はティースの側面およびティースの表面を覆うように取り付けられることになる。図１３（ａ）における辺３１、辺３２、辺３３の部分がティースの側面を覆う部分であり、図１３（ｃ）における辺３５、３６、３７の部分がティースの表面を覆う部分である。
【００９５】
図１３（ａ）（ｂ）の滑らかな曲面であるティース側曲面３１１は、図１３（ａ）のインシュレータ３の辺３２から図１３（ｃ）の辺３５を通り、さらに反対側の辺３２に至る。ティース側曲面３１１をコア横断面で切ったときの辺が辺３２であり、縦断面Ａ−Ａで切ったときの辺が辺３５である。
【００９６】
図１３（ｂ）における斜線で示した部分はティース先端側曲面３１０であり、このティース先端側曲面３１０は、図１３（ａ）における辺３１から図１３（ｃ）の辺３６を通り、さらに反対側の辺３１に至る。ティース先端側曲面３１０をコア横断面で切ったときの辺が辺３１であり、縦断面Ａ−Ａで切ったときの辺が辺３６である。
【００９７】
図１３（ａ）におけるティース根元曲面３１２は、図１３（ａ）における辺３３から図１３（ｃ）の辺３７を通り、反対側の辺３３に至る。ティース根元曲面３１２をコア横断面で切ったときの辺が辺３３であり、縦断面Ａ−Ａで切ったときの辺が辺３７である。
【００９８】
この実施の形態においては、コア横断面において辺３１と辺３２との挟角、辺３２と辺３３との挟角、縦断面Ａ−Ａにおいて辺３５と辺３６の挟角、辺３５と辺３７の挟角がいずれも１２０°である。巻線はインシュレータ３を介してティース６に３次元的に巻かれているため、横断面に加えて縦断面でも辺３５と辺３６の挟角を１２０°とすることでさらに整列性が改善される。
【００９９】
この実施の形態では、ティース先端側曲面３１０とティース側曲面３１１との間の角度は、縦断面であるＡ−Ａ断面だけでなく全ての断面でも１２０°が保たれるようにしている。即ち、Ｂ−Ｂ断面およびＣ−Ｃ断面でも１２０°が保たれるようにしている。このようにすることにより、横断面と縦断面のみを１２０°とする場合に比べてより整列性良く巻線を行なうことができる。さらに、すべての断面で１２０°とすればさらに整列性が良くなる。
【０１００】
インシュレータ３は一般に樹脂成形されるものであるため、３次元成形を比較的簡単に行なうことができる。特に、インシュレータの材料としてＰＰＳ樹脂を用いることが剛性、および成形性の面で有効である。
【０１０１】
以上説明した実施の形態では挟角を１２０°にした場合について述べたが、この角度に近似するものにも本発明は適用可能である。そのため、１２０°およびこの角度に近似するものを含めてほぼ１２０°と表記する。
また、この実施の形態では特に圧縮機に採用する電動機について説明しているため、すべてインナーロータ型であるが、アウターロータ型の電動機においても本発明は適用可能である。さらに、圧縮機以外の電動機に適用することも可能である。
【０１０２】
【発明の効果】
【０１０３】
この発明の固定子鉄心は、バックヨーク部と、当該バックヨーク部から突出した複数のティース部とを有する固定子鉄心において、前記ティース部は、ティース側面のティース側面部辺と、当該ティース側面部辺に対してティースの先端側に位置するティース先端部辺とを有し、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保し、前記ティース部は、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺とを有し、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心領域を確保したため、さらに銅損の低減を図ることができる。
【０１０４】
【０１０５】
【０１０６】
【０１０７】
【０１０８】
さらに、前記ティース部は、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺とを有し、前記ティース部は、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保し、前記ティース部は、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心部領域を確保し、前記絶縁部材は、前記ティース根元部辺を覆う第３の辺を有し、前記第２の辺と前記第３の辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°としたので、さらに銅損の低減を図ることができる。
【０１０９】
さらにまた、前記ティース部は、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保し、前記ティース部は、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺とを有し、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心領域を確保し、前記絶縁部材の前記第１の辺の長さＬは、前記巻線の直径をｄとすると、  Ｌ＝ｄ（ｎ−１＋ｔａｎ３０°）（ｎは任意の自然数）の関係を有するので、前記第２の辺に巻線を敷き詰めることが可能となり、より効率的な巻線配置が可能となる。
【０１１０】
また、前記絶縁部材は、固定子鉄心の端部においてティースの表面を覆う部分を有し、ティースの突出方向に平行な縦断面においてティース表面を覆う第４の辺と当該第４の辺に対してティース先端側に位置するティース先端側曲面上の第５の辺の挟角が略１２０°であるため、固定子鉄心の端部での巻線の整列性を高めることができる。
【０１１１】
【０１１２】
【０１１３】
【０１１４】
この発明の圧縮機は、前記の固定子を有する電動機を備え、前記電動機により冷媒の圧縮を行なうものであって、前記絶縁部材をポリフェニレンサルファイド樹脂により成形したため、従来の冷媒（ＨＣＦＣ冷媒、ＣＦＣ冷媒）および新冷媒（ＨＦＣ冷媒）のいずれにも適した圧縮機を得ることができる。
【０１１５】
この発明の固定子製造方法は、バックヨーク部、当該バックヨーク部から突出した複数のティース部を有する固定子鉄心と、前記ティース部の表面を覆う絶縁部材と、当該絶縁部材を介して前記ティース部に巻装された巻線とを有し、前記ティース部は、ティース側面のティース側面部辺と、当該ティース側面部辺に対してティースの先端側に位置するティース先端部辺を有し、前記ティース側面部辺と前記ティース先端部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース先端部辺と前記ティースの先端側との間に固定子鉄心領域を確保し、前記ティース部は、前記ティース側面部辺に対して前記ティースの根元側に位置するティース根元部辺を有し、前記ティース側面部辺と前記ティース根元部辺の挟角を固定子鉄心の横断面において略１２０°とし、前記ティース根元部辺と前記ティースの根元側との間に固定子鉄心領域を確保し、前記絶縁部材は前記固定子鉄心の横断面において、前記ティース部の側面を覆う第１の辺と、当該第１の辺に対して前記ティース部の先端側に位置する第２の辺とを有し、前記第１の辺と前記第２の辺との挟角を略１２０°とした固定子製造方法であって、前記バックヨーク部、前記複数のティース部、当該複数のティース部間を繋ぐ連結部を有し、当該連結部において折り曲げ可能な固定子鉄心を作成する第１ステップと、前記第１ステップの後、前記固定子鉄心の前記複数のティース部を互いに平行に又は平行よりも前記複数のティース部が互いに広げた状態で保持し、前記絶縁部材を前記ティース部に取り付ける第２ステップと、前記第２ステップの後、前記固定子鉄心の前記複数のティース部を互いに平行に又は平行よりも前記複数のティース部が互いに広げた状態で、前記絶縁部材を介して前記ティース部に前記巻線を集中的に巻装する第３ステップと、前記第３ステップの後、前記連結部において前記固定子鉄心を環状に折り曲げる第４ステップとを有するため、効率的な集中巻きの固定子を得ることができる。
【０１１６】
また、前記連結部は、前記ティース部を繋ぐバックヨーク部に設けられた薄肉部であり、当該薄肉部で固定子鉄心を環状に折り曲げるため、固定子鉄心を簡単な構造で作成することができる。
【０１１７】
さらに、前記固定子鉄心は凸部および凹部を有する複数のコア片を積層して形成され、積層方向に相隣るコア片の前記凸部と凹部とを嵌合させて前記連結部を形成するため、薄肉に比べ連結部での折り曲げ回数、折り曲げ角度等の制約が低減される。
【０１１８】
さらに、前記固定子鉄心は凸部および凹部を有する複数のコア片を積層して形成され、同一層において相隣るコア片の前記凸部と凹部とを嵌合させて前記連結部を形成するため、薄肉に比べ連結部での折り曲げ回数、折り曲げ角度等の制約が低減される。
【０１１９】
さらにまた、貫通穴を有する複数のコア片を積層して前記固定子鉄心を形成し、前記複数のコア片に設けられた貫通穴にピンを挿入することにより前記連結部を形成するため、薄肉に比べ連結部での折り曲げ回数、折り曲げ角度等の制約が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１における集中巻型電動機の横断面図である。
【図２】  図１のスロット部分を拡大した図である。
【図３】  実施の形態２における集中巻型電動機の固定子のスロット拡大図である。
【図４】  実施の形態３における集中巻型電動機の固定子のスロット部拡大図である。
【図５】  実施の形態４における集中巻型電動機の固定子のスロット部拡大図である。
【図６】  実施の形態５における集中巻型電動機の固定子のスロット部拡大図である。
【図７】  実施の形態６における固定子の製造方法を示す図である。
【図８】  実施の形態６の製造方法によって製造された固定子コアの構造図である。
【図９】  実施の形態７における固定子の製造方法を示す図である。
【図１０】  実施の形態７における製造方法によって製造された固定子コアの構造図である。
【図１１】  連結部の他の構造例を示す図である。
【図１２】  連結部の他の構造例を示す図である。
【図１３】  実施の形態８における集中巻型電動機のインシュレータの構造図である。
【図１４】  従来例１の集中巻型電動機の固定子コアおよび回転子の断面図である。
【図１５】  巻線積層例を示した図である。
【図１６】  他の巻線積層例を示した図である。
【図１７】  従来例２の電機子鉄心の斜視図である。
【図１８】  従来例２のコイルスロットの形状を示す図である。
【図１９】  従来例１の固定子鉄心の鉄損解析図である。
【図２０】  ティース本数を６とした場合の固定子コアを示す図である。
【符号の説明】
１  固定子、２  巻線、３  インシュレータ、４  固定子コア、５  回転子、６  ティース、４１  バックヨーク部、ロータ対向部４２、７  ティース側面部辺、８  ティース先端側辺、９  ティース根元部辺、１３  バックヨーク側辺、１６  スロットオープニング、１８  コア、１９  薄肉部、２０ａ，２０ｂ
コア片、２１  コア部材、２２  連結部。
【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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