JP2018088796A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの効率を低下させることなく、溶接時に絶縁部材が溶けてしまうことを適切に防止することができる技術を提供すること。
【解決手段】圧縮機は、シャフトと、シャフトに固定されるロータと、ロータを囲むステータとを有するモータと、シャフトが回転することにより冷媒を圧縮する圧縮部と、シャフト、モータ及び圧縮部を内部に収容するシェルとを備える。ステータは、シェルに溶接される外周面と、外周面とは反対側の内周面とを含む環状のバックヨーク部と、内周面から突出する複数のティース部と、互いに隣り合うティース部の間に形成されるスロットとを有するステータコアと、複数のティース部に巻回されるコイルと、スロットに配置され、ステータコアと前記コイルとの間に介在されてステータコアとコイルとを絶縁する絶縁部材と、バックヨーク部の内周面から突出し、内周面と絶縁部材との間に間隙を形成する少なくとも１以上の凸部とを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、圧縮部を駆動する駆動源としてのモータが、溶接によりシェルに対して固定される圧縮機に関する。

従来から、空気調和器や冷凍機などに用いられる圧縮機が広く知られている。この種の圧縮機は、一般的に、圧縮部と、圧縮部を駆動するモータと、圧縮部及びモータを内部に収容しつつ密閉空間を形成するシェルとを有している。

モータは、一般的にラジアルギャップ型のモータが用いられる。モータのステータは、バックヨーク部及びティース部を含むステータコアと、ティース部に巻回されるコイルとを有している。ステータにおいて、互いに隣り合うティース部の間には、スロットが形成され、このスロットには、ステータコアとコイルとを絶縁する絶縁部材としての絶縁フィルムが設けられる。

この種の圧縮機では、モータをシェル内部に固定する必要があり、この場合、ステータコアのバックヨーク部がスポット溶接などによりシェルに固定される。しかしながら、このとき、溶接時の熱がバックヨーク部を介して絶縁フィルムに伝わってしまい、絶縁フィルムが溶けてしまうといった問題がある。

このような問題を解決する技術として、下記特許文献１が開示されている。引用文献１に記載の技術では、バックヨーク部のスロットに面する部分に凹部を設けることによってバックヨーク部及び絶縁フィルム（スロットセル）の間に間隙を形成し、これにより、溶接時の熱によってスロットセルが溶けてしまうことを防止している。

特許第４６７０９８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、バックヨーク部に凹部を形成してしまうと、磁路が狭くかつ長くなって磁気抵抗が大きくなってしまい、モータの効率が低下してしまうとった問題がある。特に、特許文献１に記載の技術では、バックヨーク部のスロットに面する部分、つまり、バックヨーク部の内周側で磁束密度が高い部分において、磁路が狭まってしまっているため、特に問題である。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、モータの効率を低下させることなく、溶接時に絶縁部材が溶けてしまうことを適切に防止することができる技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る圧縮機は、シャフトと、モータと、圧縮部と、シェルとを備える。
前記モータは、前記シャフトに固定されるロータと、前記ロータを囲むステータとを有する。
前記圧縮部は、前記シャフトが回転することにより冷媒を圧縮する。
前記シェルは、前記シャフト、前記モータ及び前記圧縮部を内部に収容する。
前記ステータは、ステータコアと、コイルと、絶縁部材と、少なくとも１以上の凸部とを有する。
前記ステータコアは、前記シェルに溶接される外周面と、前記外周面とは反対側の内周面とを含む環状のバックヨーク部と、前記内周面から突出する複数のティース部と、互いに隣り合うティース部の間に形成されるスロットとを有する。
前記コイルは、前記複数のティース部に巻回される。
前記絶縁部材は、前記スロットに配置され、前記ステータコアと前記コイルとの間に介在されて前記ステータコアと前記コイルとを絶縁する。
前記凸部は、前記バックヨーク部の前記内周面から突出し、前記内周面と前記絶縁部材との間に間隙を形成する。

この圧縮機では、凸部によって、バックヨーク部の内周面と、絶縁部材との間に間隙が形成される。これにより、バックヨーク部の内周面と、絶縁部材とが密着してしまうことを防止することができ、溶接時において絶縁部材が溶けてしまうことを防止することができる。また、この圧縮機では、バックヨーク部の内周面には（凹部ではなく）凸部が形成されているため、磁路が狭くかつ長くなることがないので、モータの効率低下を防止することができる。

上記圧縮機において、前記バックヨーク部の前記内周面は、前記シェルと前記ステータコアの外周面との溶接個所の大きさに対応する大きさの対応領域を有していてもよい。この場合、前記凸部は、前記対応領域を外れた位置に設けられていてもよい。

この圧縮機のように、溶接箇所に対応する対応領域を外れた位置に凸部を設けることによって、溶接時における熱が凸部に伝達しにくくなるので、絶縁部材が溶けてしまうことを防止する効果を高めることができる。

上記圧縮機において、前記凸部は、周方向で前記対応領域を挟むように配置された第１の凸部と第２の凸部とを有していてもよい。

この圧縮機では、２つの凸部によって、溶接箇所に対して適切な位置に間隙を形成することができる。

上記圧縮機において、前記凸部は、軸方向で前記対応領域を挟むように配置された第１の凸部と第２の凸部とを有していてもよい。

この圧縮機では、２つの凸部によって、溶接箇所に対して適切な位置に間隙を形成することができる。

上記圧縮機において、前記凸部は、前記絶縁部材に接する先端側を細くしてもよい。

この圧縮機では、凸部の先端側が細いため、絶縁部材との接触面積を小さくして、溶接時における熱を絶縁部材に伝わりにくくすることができる。

本発明によれば、モータの効率を低下させることなく、溶接時に絶縁部材が溶けてしまうことを適切に防止することができる。

圧縮機を側方から見た部分断面図である。 図１に示すＡ方向からメインシェルを見た側面図である。 メインシェルからトップシェルを取り外し、モータを上方から見た図である。 図１に示すＢ―Ｂ'間の断面図であり、ステータを上方から見た図である。 モータの一部を構成するステータコアを示す上面図である。 第１実施形態に係るステータを上方から見た部分拡大図である。 第１実施形態に係る第１の凸部及び第２の凸部を径方向の内側から見た図である。 第２実施形態に係るステータを上方から見た部分拡大図である。 第２実施形態に係る第１の凸部及び第２の凸部を径方向の内側から見た図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

＜第１実施形態＞
［圧縮機１００の全体構成及び各部の構成］
図１は、圧縮機１００を側方から見た部分断面図である。図１では、シェル１０及び圧縮部５０の一部が部分的に断面として表示されている。

図１に示すように、圧縮機１００は、回転軸７０（シャフト）と、モータ２０と、モータ２０により回転軸７０を介して駆動される圧縮部５０と、回転軸７０、モータ２０及び圧縮部５０を内部に収容しつつ密閉空間を形成するシェル１０とを備えている。なお、図示は省略しているが、圧縮機１００は、シェル１０の側方に配置されるアキュムレータを備えている。このアキュムレータは、圧縮機１００の冷媒吸入側に配置されている。アキュムレータは、冷媒（例えば、Ｒ３２）を内部に収容して気体の冷媒と液体の冷媒とを分離しており、気体の冷媒を圧縮部５０へと供給する。

［シェル１０］
シェル１０は、上部及び下部が開放された、上下方向（回転軸７０に沿う方向（Ｚ軸方向）：本明細書中において軸方向ともいう）に長い円筒状のメインシェル１を有している。また、シェル１０は、メインシェル１の上部を封止するトップシェル２と、メインシェル１の下部を封止するボトムシェル３とを有している。

トップシェル２には、圧縮部５０で圧縮された冷媒をシェル１０の外部（例えば、空気調和器や冷凍機等）に吐出するための吐出管４が取り付けられている。また、トップシェル２には、モータ２０に電力を供給するための端子５を保持する端子台６が取り付けられている。

本実施形態では、メインシェル１の内部において、中央よりも上側の位置にモータ２０が配置されており、中央よりも下側の位置に圧縮部５０が配置されている。なお、メインシェル１の内部におけるモータ２０と圧縮部５０との配置位置はこれに限られず、適宜変更可能である。

図２は、図１に示すＡ方向からメインシェル１を見た側面図である。図２に示すように、圧縮機１００は、モータ２０が配置される位置（上側）に、モータ２０を溶接（アーク溶接、レーザー溶接等）により固定するための複数の溶接個所を有している。本実施形態では、溶接個所の一例として、メインシェル１に複数の溶接孔７が設けられている。この溶接孔７は、メインシェル１を径方向（回転軸７０に直交する方向）に貫通しており、本実施形態では、その形状が、径方向から見て円形とされている。

溶接孔７は、上下方向で上の段及び下の段の２段に分けてそれぞれ３つずつ形成されており、合計でその数が６つとされている。同じ段に位置する３つの溶接孔７は、周方向（θ方向：回転軸７０を中心とした回転方向）で１２０°の間隔（つまり等間隔）で設けられている（後述の図４も参照）。

なお、上の段に位置する３つの溶接孔７と、下の段に位置する３つの溶接孔７は、周方向で４０°ずれた位置に形成されている。このように２段に分けて溶接孔７を配置し、かつ、段ごとに周方向での位置をずらすことによって、モータ２０をシェル１０内部に強固に固定することができる。なお、溶接孔７が設けられる段数は、２段に限られず、１段、３段、４段・・などであってもよい。さらに、同じ段数に位置する溶接孔７の数は、３つに限られず、１つ、２つ、４つ・・とすることも可能である。

同様に、メインシェル１は、圧縮部５０が配置される位置（下側）に、圧縮部５０を溶接により固定するための３つの溶接孔８を有している。この溶接孔８は、同じ高さ位置に１２０度の間隔で設けられている。

さらに、メインシェル１は、圧縮部５０が配置される位置（下側）に、上下方向で並ぶように配置された２つの開口９を有している。この開口９には継手管１１が挿入され、この継手管１１には、アキュムレータからの冷媒を圧縮部５０に供給するための吸入管１２が接続される（図１参照）。

［圧縮部５０］
図１を参照して、圧縮部５０は、上下方向に並ぶようにして配置されたシリンダ５１ａ、５１ｂと、シリンダ５１ａ、５１ｂの内部に配置された環状ピストン５２ａ、５２ｂと、環状ピストン５２ａ、５２ｂの内部に配置された偏心クランク５３ａ、５３ｂとを有している。また、圧縮部５０は、環状ピストン５２ａ、５２ｂに当接するベーン５４ａ、５４ｂと、ベーン５４ａ、５４ｂを環状ピストン５２側（径方向の内側）に向けて付勢するバネ部材５５ａ、５５ｂとを有している。

また、圧縮部５０は、２つのシリンダ５１の間に介在された仕切り板５６と、上側のシリンダ５１ａの上部に配置された上板部材５７と、下側のシリンダ５１ｂの下側に配置された下板部材５８とを有している。また、圧縮部５０は、上板部材５７の上側に配置された上マフラーカバー５９と、下板部材５８の下側に配置された下マフラーカバー６０とを有している。

偏心クランク５３ａ、５３ｂは、モータ２０のロータコア２２（詳細は後述）に固定された回転軸７０の下端部に固定されており、ロータコア２２の回転に応じて回転可能とされている。なお、上側の偏心クランク５３ａ及び下側の偏心クランク５３ｂは、偏心の位相が１８０°ずれた状態で回転軸７０に固定されている。

シリンダ５１ａ、５１ｂは、回転軸７０と同心の内周面を有しており、この内周面に囲まれた空間に環状ピストン５２ａ、５２ｂが配置されている。シリンダ５１ａ、５１ｂの内周面及び環状ピストン５２ａ、５２ｂの外周面に挟まれた空間によりシリンダ室６６ａ、６６ｂが形成される。シリンダ５１ａ、５１ｂには、吸入管１２と嵌合する吸入口６１ａ、６１ｂが設けられており、この吸入口６１ａ、６１ｂを介して、冷媒が吸入される。さらに、シリンダ５１ａ、５１ｂには、シリンダ室６６ａ、６６ｂの中心から放射状に外方へ延びるベーン溝が設けられており、このベーン溝に沿ってベーン５４ａ、５４ｂが径方向に摺動可能とされている。

環状ピストン５２ａ、５２ｂは、偏心クランク５３ａ、５３ｂに回転自在に嵌合されている。この環状ピストン５２ａ、５２ｂは、偏心クランク５３ａ、５３ｂの回転に応じて、外周面の一部がシリンダ５１ａ、５１ｂの内周面に接触しながら偏心運動することが可能とされている。

ベーン５４ａ、５４ｂは、周方向に薄い板状の部材であり、バネ部材５５ａ、５５ｂの付勢力によって環状ピストン５２ａ、５２ｂ側に向けて付勢されている。ベーン５４ａ、５４ｂは、環状ピストン５２ａ、５２ｂ側に向けて付勢されているので、環状ピストン５２ａ、５２ｂが偏心運動したとしても、その先端（径方向内側）は、環状ピストン５２ａ、５２ｂの外周面に常に当接した状態とされる。すなわち、このベーン５４ａ、５４ｂは、環状ピストン５２ａ、５２ｂが偏心運動すると、この偏心運動に追従してベーン溝内を往復運動することが可能とされている。

シリンダ室６６ａ、６６ｂが、このベーン５４ａ、５４ｂによって仕切られ、シリンダ室６６ａ、６６ｂが吸入室と圧縮室の２つの部屋に分離される。環状ピストン５２ａ、５２ｂがシリンダ５１ａ、５１ｂ内を偏心運動すると、２つの部屋の体積が連続的に変化する（一方の部屋の体積が増えると他方の体積が減る）ため、この動作により、圧縮部５０は冷媒を吸入したり、圧縮したりすることが可能とされている。

上板部材５７は、上側のシリンダ５１ａを、仕切り板５６とともに閉塞する部材である。上板部材５７は、その中心においてモータ２０の回転軸７０を回転自在に軸支している。また、上板部材５７の外周面は、上述の３つの溶接孔８を介してメインシェル１と溶接される。なお、圧縮部５０を構成する各部材（上マフラーカバー５９、上板部材５７、上側のシリンダ５１ａ、仕切り板５６、下側のシリンダ５１ｂ、下板部材５８、下マフラーカバー６０）は、ボルト６２によって一体的に連結されている。従って、上板部材５７の外周面がメインシェル１に固定されることによって、圧縮部５０は一体的にシェル１０の内部に固定される。

上マフラーカバー５９は、上板部材５７との間に上マフラー室６３を形成するための部材である。この上マフラー室６３には、上側の圧縮室によって圧縮された冷媒が導かれる。

下板部材５８は、下側のシリンダ５１を、仕切り板５６とともに閉塞する部材である。下板部材５８は、その中心においてモータ２０の回転軸７０を回転自在に軸支している。

下マフラーカバー６０は、下板部材５８との間に下マフラー室６４を形成するための部材である。下マフラー室６４には、下側の圧縮室によって圧縮された冷媒が導かれる。なお、下マフラー室６４に導かれた冷媒は、下板部材５８、下側のシリンダ５１ｂ、仕切り板５６、上側のシリンダ５１ａ、及び上板部材５７を貫通する冷媒通路（図示せず）を介して、上マフラー室６３に導かれる。上マフラー室６３に導かれた冷媒は、シェル１０内部の空間へと放出される。

なお、メインシェル１内には、およそ上側のシリンダ５１ａの高さまで潤滑油が封入されている。この潤滑油は、回転軸７０の下部に挿入された羽根ポンプ（図示せず）により、回転軸７０の下端部に取付けられた給油パイプ６５から吸上げられ、圧縮部５０を循環する。これにより、潤滑油は、圧縮部５０における各部の動きを潤滑にしつつ、圧縮部５０の微小隙間をシールしている。

［モータ２０］
図３は、メインシェル１からトップシェル２を取り外し、モータ２０を上方から見た図である。図４は、図１に示すＢ―Ｂ'間の断面図であり、ステータ３０を上方から見た図である。図５は、モータ２０の一部を構成するステータコア３１を示す上面図である。

図１、３〜５を参照して、本実施形態に係るモータ２０は、例えばラジアルギャップ型のモータ２０であり、回転可能なロータ２１と、ロータ２１を囲むステータ３０とを有している。ロータ２１は、ロータコア２２と、複数の永久磁石２３とを有している。また、ステータ３０は、ステータコア３１と、複数のコイル４０と、複数の絶縁フィルム３９と、上側の絶縁端板４１と、下側の絶縁端板４２とを有している。

ロータコア２２は、軸方向に薄い、金属材料からなる薄板が軸方向に積層されて構成されている。ロータコア２２は、その中心に、軸方向に沿って貫通口２４が設けられた円柱状の部材である。ロータコア２２の貫通口２４には回転軸７０の上部が挿通されて固定されている。複数の永久磁石２３は、ロータコア２２内部において、周方向に沿って等間隔で配置されている。

ステータコア３１は、ロータコア２２と同様に、軸方向に薄い、金属材料からなる薄板が軸方向に積層されて構成されている。ステータコア３１は、環状のバックヨーク部３２と、バックヨーク部３２の内周面から径方向の内側に向かって突出する複数のティース部３５とを有している。複数のティース部３５の径方向の内側の位置（つまり、ステータコア３１の中心）には、径方向のギャップを介してロータ２１が配置されている。

複数のティース部３５は、周方向に沿って等間隔（４０°）で配置されており、本実施形態では、ティース部３５の数は９本とされている。コイル４０は、複数のティース部３５に対してそれぞれ巻回されている。

バックヨーク部３２は、回転軸７０と同心で形成された環状の部材であり、外周面と、内周面とを有している。バックヨーク部３２の外周面には、軸方向に沿って外周面がカットされたカット部３３が形成されている。このカット部３３は、ティース部３５が設けられた位置に対応する位置（径方向の外側の位置）に形成されており、本実施形態では、カット部３３は、周方向に等間隔（４０°）で、９個形成されている。このカット部３３と、メインシェル１との間には、間隙７１が形成される。この間隙７１は、軸方向でモータ２０を貫通している。この間隙７１は、冷媒とともに圧縮部５０からメインシェル１内の上方へ吐出された潤滑油をメインシェル内の下方へ戻す通路として使用される。

なお、バックヨーク部３２の外周面において、カット部３３が形成されていない部分であり、メインシェル１と接触する部分を接触部３４と呼ぶ。本実施形態では、接触部３４は、周方向に等間隔（４０°）で９個形成されている。

上述のメインシェル１の６つの溶接孔７の位置は、接触部３４の位置を考慮して設定されている。すなわち、メインシェル１において６つの溶接孔７のうち、１２０°間隔で配置された上段の３つの溶接孔７は、１２０°間隔の３つの接触部３４に対応する位置（径方向の外側の位置）に配置され、この３つの接触部３４において溶接が行われる（図５の○印参照）。同様に、６つの溶接孔７のうち、１２０°間隔で配置された下段の３つの溶接孔７は、１２０°間隔の３つの接触部３４に対応する位置（径方向の外側の位置）に配置され、この３つの接触部３４において溶接が行われる（図５の×印参照）。

上述のように、上段の３つの溶接孔７と、下段の３つの溶接孔７とは、周方向にそれぞれ４０°ずらして形成されている。従って、上段の３つ溶接孔７と溶接される３つの接触部３４（○印参照）と、下段の３つの溶接孔７と溶接される３つの接触部３４（×印参照）とは、その角度が４０°ずれる。なお、図４においては、６つの溶接孔７のうち上段の３つの溶接孔７が表示されている。

複数のティース部３５のうち、互いに隣り合う２つのティース部３５の間には、スロット３８が形成されている（本実施形態では９個）。このスロット３８には、樹脂材料で形成された絶縁フィルム３９が配置されている。

絶縁フィルム３９、上側の絶縁端板４１及び下側の絶縁端板４２は、ステータコア３１（ティース部３５及びバックヨーク部３２）と、コイル４０とを絶縁するための絶縁部材である。絶縁フィルム３９は、互いに隣り合う２つのティース部３５における互いに対向する一対の側面と、バックヨーク部３２の内周面とを覆うようにスロット３８内部に設けられている。また、この絶縁フィルム３９は、互いに隣り合う２つのティース部３５における、互いに対向する一対の側面と、コイル４０との間、並びに、バックヨーク部３２の内周面と、コイル４０との間に介在される。

上側の絶縁端板４１は、ティース部３５の上面を覆う、軸方向に短い環状の部材である。上側の絶縁端板４１は、ティース部３５の上面及びコイル４０との間に介在されて、ティース部３５及びコイル４０を絶縁する。同様に、下側の絶縁端板４２は、ティース部３５の下面を覆う、軸方向に短い環状の部材である。下側の絶縁端板４２は、ティース部３５の下面及びコイル４０との間に介在されて、ティース部３５及びコイル４０を絶縁する。

なお、本実施形態では絶縁部材は絶縁フィルム３９と絶縁端板４１、４２とで構成されているが、本発明はこれに限られない。すなわち、絶縁部材は、ステータコア３１とコイル４０とを絶縁することができる構造であればよく、例えば、絶縁フィルム３９だけで構成されていてもよいし、絶縁フィルム３９と絶縁端板４１および／または絶縁端板４２が一体に形成されていてもよい。

「第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂ」
次に、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂについて説明する。上述のように、本実施形態では、モータ２０をメインシェル１に固定するために６つの溶接孔７が設けられている。これに対応して、本実施形態では、溶接孔７に対応する６つのスロット３８の位置に第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂが設けられている（図４、図５参照）。これらの第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂは、各箇所で同様の構成であるため、それらのうちの１箇所に設けられた第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂを代表的に説明する。

図６は、図１に示すＢ−Ｂ'間の断面図であり、ステータ３０を上方から見た部分拡大図である。図７は、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂを径方向の内側から見た図である。図６及び図７に示すように、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂは、バックヨーク部３２の内周面（スロット３８に面する部分）から径方向の内側に向かって突出している。この第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂは、絶縁フィルム３９においてバックヨーク部３２の内周面を覆う部分を、径方向の内側に向けて突き出すことによって、バックヨーク部３２の内周面及び絶縁フィルム３９の間に間隙７２を形成する。

第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂは、軸方向に長く形成されている。また、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂは、絶縁フィルム３９に接する先端側が細くなっている。具体的には、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂは、絶縁フィルム３９に接する先端側が丸みを有するように形成されており、本実施形態では、図６に示すように、上方から見ると半円状に形成されている。

第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂは、軸方向に長く、かつ先端側が細く丸みを持って形成されているため、軸方向で長い線状（ある程度の幅はある）に絶縁フィルム３９に接触している。

ここで、本明細書中において、溶接孔７の径方向の内側に位置し、かつ、バックヨーク部３２の内周面上に位置する領域を対応領域４５と呼ぶ（図７の破線参照）。この対応領域４５は、溶接孔７の大きさに対応する大きさの領域とされる。すなわち、対応領域４５は、溶接孔７を径方向の内側に向けて投影させたときの、バックヨーク部３２の内周面上の領域である。

第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂは、対応領域４５を挟んで周方向で対称に形成されており、対応領域４５を外れた位置に設けられている。具体的には、第１の凸部３６ａは、周方向で対応領域４５を外れた位置に配置されており、第２の凸部３６ｂは、周方向で対応領域４５を挟んで第１の凸部３６ａとは反対側に配置されている。

周方向において、対応領域４５の中心Ｏから、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂの対応領域４５側の端部までの距離Ｄ_１は、対応領域４５の半径ｒ（溶接孔７の半径ｒ）に所定の距離αを足した値とされる（Ｄ_１＝ｒ＋α）。すなわち、対応領域４５の周囲には、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂが設けられない余白領域が設定されており、距離αは、この余白領域の大きさを決める値である。

ここで、所定の距離αが小さすぎる場合、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂを介して絶縁フィルム３９に熱が伝わってしまう可能性がある。一方、所定の距離αが大きすぎる場合、絶縁フィルム３９がバックヨーク部３２の内周面から適切に離れない可能性がある。また、所定の距離αが大きすぎる場合、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂがティース部３５に近づきすぎてしまう可能性がある。この場合、コイル４０の密度が高い位置に第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂが配置されてしまい、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂが、ティース部３５にコイル４０を巻回する際の邪魔になってしまう可能性がある。

これらのことを考慮して、所定の距離αは設定される。例えば、所定の距離αは、対応領域４５の半径ｒの０．２倍〜１．５倍程度とされる（Ｄ_１＝１．２ｒ〜２．５ｒ）。

第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂの軸方向の長さは、その長さがＬ_１に設定されている。この長さＬ_１は、短すぎると、間隙７２の軸方向の長さが短くなってしまい、バックヨーク部３２から絶縁フィルム３９を適切に離すことができない。一方、長さＬ_１は、長すぎても問題はないが、溶接時の熱が伝わりにくい部分にまで不必要に間隙７２を形成する必要はない。

これらのことを考慮して、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂの軸方向の長さＬ_１は設定される。例えば、この長さＬ_１は、溶接孔７の直径ａの８倍〜１６倍程度の長さとされる（８ａ≦Ｌ_１≦１６ａ）。

また、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂが径方向で突出する高さは、低すぎると、絶縁フィルム３９がバックヨーク部３２の内周面から適切に離れず、高すぎるとコイル４０の邪魔になってしまう。従って、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂが径方向で突出する高さは、これらの点を考慮して適宜設定される。例えば、この高さは、２ｍｍ〜５ｍｍ程度とされる。

なお、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂは、ステータコア３１と一体的に形成されている。ここで、上述のようにステータコア３１は、軸方向に薄い、金属材料の複数の薄板が軸方向に積層されて構成されている。ステータコア３１を製造する場合には、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂが形成された第１の薄板と、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂが形成されていない第２の薄板の２種類が用意される。そして、軸方向で第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂを形成する必要がある部分については、第１の薄板が積層され、それ以外の部分については、第２の薄板が積層される。

［作用等］
本実施形態では、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂが、絶縁フィルム３９を径方向の内側に向けて突き出すことによって、バックヨーク部３２の内周面と絶縁フィルム３９との間に間隙７２を形成している。この間隙７２によって、バックヨーク部３２の内周面と、絶縁フィルム３９とが密着してしまうことを防止することができるので、溶接時の熱で絶縁フィルム３９が溶けてしまうことを防止することができる。また、本実施形態では、バックヨーク部３２の内周面には、凹部ではなく凸部３６が形成されているため、磁路が狭くかつ長くなって磁気抵抗が増加してしまい、モータ２０の効率が低下してしまうことを防止することができる。

また、本実施形態では、バックヨーク部３２の内周面において溶接孔７に対応する対応領域４５を外れた位置に第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂが設けられている。従って、溶接時における熱が第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂに伝達しにくくなるので、絶縁フィルム３９が溶けてしまうことをさらに適切に防止することができる。

また、本実施形態では、バックヨーク部３２の内周面において、対応領域４５の周囲に、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂが設けられない余白領域（距離α）が設定されている。これにより、溶接時における熱が第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂにさらに伝達しにくくなり、絶縁フィルム３９が溶けてしまうことをさらに適切に防止することができる。

また、本実施形態では、第１の凸部３６ａが、周方向で対応領域４５を外れた位置に配置されており、また、第２の凸部３６ｂが、周方向で対応領域４５を挟んで第１の凸部３６ａとは反対側に配置されている。これにより溶接孔７に対して適切な位置に間隙７２を形成することができるので、絶縁フィルム３９が溶けてしまうことをさらに適切に防止することができる。

また、本実施形態では、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂの先端が細くなっているため、絶縁フィルム３９との接触面積を小さくすることができる。これにより、絶縁フィルム３９への熱の影響をより小さくすることができる。また、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂの先端が丸みを有しているため、凸部により絶縁部材が破損することを防ぐことができる。

また、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂの長さ（軸方向）が適切に設定されているため、絶縁フィルム３９が溶けてしまうことをさらに適切に防止することができる。また、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂの高さ（径方向）を適切に設定することによって、絶縁フィルム３９をバックヨーク部３２の内周面から適切に離しつつ、コイル４０の邪魔になってしまうことを防止することができる。なお、第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂの高さ（径方向）は、低くても十分効果がある。

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態以降の説明では、第１実施形態と同様の構成及び機能を有する部材については同一符号を付し、説明を簡略又は省略する。

第２実施形態では、第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄの構成が上述の第１実施形態と異なっている。従って、その点を中心に説明する。

図８は、第２実施形態に係るステータ３０を上方から見た部分拡大図である。図９は、第２実施形態に係る第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄを径方向の内側から見た図である。

これらの図に示すにように、第２実施形態に係る第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄは、第１実施形態と同様に、軸方向に長い形状を有しており、また、図８に示すように、上方から見ると半円状の形状を有している。

ここで、上述の第１実施形態では、対応領域４５を挟んで周方向で対称に形成されていたが、第２実施形態に係る第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄは、対応領域４５を挟んで軸方向で対称に形成されている。なお、第２実施形態においても第１実施形態と同様に、第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄは、対応領域４５を外れた位置に設けられている。

具体的には、第１の凸部３６ｃは、軸方向で対応領域４５を外れた位置に配置されており、第２の凸部３６ｄは、軸方向で対応領域４５を挟んで第１の凸部３６ｃとは反対側に配置されている。なお、この第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄは、軸方向に伸びた１本の凸部３６が対応領域４５近傍において切り欠かれるようにして形成されており、軸方向で直線状に配置されている。

軸方向において、対応領域４５の中心Ｏから、第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄの対応領域４５側の端部までの距離Ｄ_２は、対応領域４５の半径ｒ（溶接孔７の半径ｒ）に所定の距離βを足した値とされる（Ｄ_２＝ｒ＋β）。すなわち、対応領域４５の周囲には、第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄが設けられない余白領域が設定されており、距離βは、この余白領域の大きさを決める値である。

距離βの考え方については、上述の距離αと基本的に同じである。但し、距離αは、大きすぎると第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂがティース部３５に近づきすぎてコイル４０の邪魔になってしまう可能性があったが、距離βを大きくしても第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄがティース部３５には近づかないのでこの点については考慮されない。

例えば、所定の距離βは、所定の距離αと同様に、対応領域４５の半径ｒの０．２倍〜１．５倍程度とされる（Ｄ_２＝１．２ｒ〜２．５ｒ）。

ここで、ステータコア３１は、軸方向に薄い薄板が軸方向に積層されて構成されているので、溶接時の熱は、周方向よりも軸方向の方が伝わりにくいと考えられる。従って、所定の距離βは、所定の距離αよりも小さくてもよい。この場合、例えば、所定の距離βは、対応領域４５の半径ｒの０．１倍〜１倍程度とされる（Ｄ_２＝１．１ｒ〜２．０ｒ）。

なお、距離βが距離αと同じ場合には、対応領域の周囲の余白領域は、円形であるが、距離βが距離αよりも小さい場合には、その余白領域は、軸方向に短い楕円形である。

第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄの長さＬ_２（軸方向）についての考え方は、第１実施形態と基本的に同様である。なお、第２実施形態に係る第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄの長さＬ_２は、例えば、２つの凸部３６の合計の長さに２つの凸部の間隔（２×Ｄ_２）を加えた値が、第１実施形態に係る第１の凸部３６ａ及び第２の凸部３６ｂの長さＬ_１に等しい程度とされる。この場合、この長さＬ_２は、溶接孔７の直径ａの３倍〜７倍の長さとされる（３ａ≦Ｌ_２≦７ａ）。

第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄの高さ（径方向）についての考え方も基本的に第１実施形態と同じである。但し、２実施形態における第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄは、互いに隣り合う２つのコイル４０の中間の位置、つまり、コイル４０の密度が疎である位置に設けられている。従って、第２実施形態では、例えば、第１実施形態よりも凸部３６ｃ、３６ｄの高さを高くすることができ、これにより、絶縁フィルム３９が溶けてしまうことをさらに適切に防止することができる。例えば、第２実施形態に係る第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄの高さは、２ｍｍ〜１０ｍｍ程度とされる。

ここで、凸部３６は、軸方向で対応領域４５（あるいは、対応領域＋距離β）において一部が切りかかれるように形成される。

この第２実施形態についても上述の第１実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、第２実施形態では、第１の凸部３６ｃ及び第２の凸部３６ｄがコイル４０の邪魔になりにくいというメリットがある。

＜各種変形例＞
以上の説明では、凸部３６の数が２つである場合について説明した。一方、凸部３６の数は、１つであってもよい。例えば、第１実施形態に係る第２の凸部３６ｂを省略してもよい。この場合、第１実施形態に係る第１の凸部３６ａの高さを高くすれば、バックヨーク部３２の内周面と絶縁フィルム３９との間に適切に間隙７２を形成することができる。

また、凸部３６の数は、３以上であっても構わない。例えば、第１実施形態において、対応領域４５の右側及び左側にそれぞれ２つずつ、合計で４つの凸部が設けられていてもよい。あるいは、第２実施形態において、対応領域４５の上側及び下側にそれぞれ２つずつ、合計で４つの凸部が設けられていてもよい。あるいは、第１実施形態の２つの凸部３６及び第２実施形態の２つの凸部３６の合計で４つの凸部３６が設けられていてもよい。

以上の説明では、凸部３６の先端側が丸みをもって形成されている場合について説明した。しかしながら、凸部３６の先端は必ずしも丸みをもって形成されていなくてもよい。例えば、凸部３６は、例えば、図６、８のように上方から見たときに矩形とされていてもよい。

以上の説明では、凸部３６が軸方向に長い形状である場合について説明した。一方、凸部３６は、周方向に長い形状であってもよい。あるいは、凸部３６は、径方向から見て対応領域４５を囲むように環状に形成されていれていてもよい。あるいは、凸部３６は、点在するような形状であってもよい。

典型的には、凸部３６は、少なくとも対応領域４５の近傍において、バックヨーク部３２の内周面と絶縁フィルム３９との間に適切に間隙７２を形成することができる形状であればよい。

以上の説明では、所定の距離α、β、長さＬ_１、Ｌ_２、凸部３６の高さが所定範囲に設定されている場合について説明した。一方で、溶接時の熱は対応領域４５の中心Ｏから離れるほど絶縁フィルム３９への影響は低くなると考えられる。従って、凸部３６が対応領域４５の領域内に設けられていてもよく、少なくとも絶縁フィルム３９が対応領域４５の中心Ｏで接触していない状態であればよい。

以上の説明では、溶接孔７が円形である場合について説明したが、溶接孔７の形状は、正多角形や星形などであってもよく、形状については特に限定されない。以上の説明では、溶接個所の一例として溶接孔７を例に挙げて説明した。一方、溶接個所は、必ずしも孔が設けられている必要はない（例えば、レーザー溶接の場合）。また、溶接個所の形状は、円形や正多角形などである必要はなく、一方向に長い形状であっても構わない（例えば、レーザー溶接の場合）。

７…溶接孔
１０…シェル
２０…モータ
２１…ロータ
３０…ステータ
３１…ステータコア
３２…バックヨーク部
３５…ティース部
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６…凸部
３８…スロット
３９…絶縁フィルム
４０…コイル
４５…対応領域
７０…回転軸
１００…圧縮機

Claims (5)

1. シャフトと、
   前記シャフトに固定されるロータと、前記ロータを囲むステータとを有するモータと、
   前記シャフトが回転することにより冷媒を圧縮する圧縮部と、
   前記シャフト、前記モータ及び前記圧縮部を内部に収容するシェルとを備え、
   前記ステータは、
   前記シェルに溶接される外周面と、前記外周面とは反対側の内周面とを含む環状のバックヨーク部と、前記内周面から突出する複数のティース部と、互いに隣り合うティース部の間に形成されるスロットとを有するステータコアと、
   前記複数のティース部に巻回されるコイルと、
   前記スロットに配置され、前記ステータコアと前記コイルとの間に介在されて前記ステータコアと前記コイルとを絶縁する絶縁部材と、
   前記バックヨーク部の前記内周面から突出し、前記内周面と前記絶縁部材との間に間隙を形成する少なくとも１以上の凸部とを有する
   圧縮機。
2. 請求項１に記載の圧縮機であって、
   前記バックヨーク部の前記内周面は、前記シェルと前記ステータコアの外周面との溶接個所の大きさに対応する大きさの対応領域を有し、
   前記凸部は、前記対応領域を外れた位置に設けられる
   圧縮機。
3. 請求項２に記載の圧縮機であって、
   前記凸部は、周方向で前記対応領域を挟むように配置された第１の凸部と第２の凸部とを有する
   圧縮機。
4. 請求項２に記載の圧縮機であって、
   前記凸部は、軸方向で前記対応領域を挟むように配置された第１の凸部と第２の凸部とを有する
   圧縮機。
5. 請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の圧縮機であって、
   前記凸部は、前記絶縁部材に接する先端側が細い
   圧縮機。

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