JP2021136716A - モータ、及び、電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】二分割構造のステータを有するモータにおいて、効率の向上を図る。【解決手段】モータ４００は、駆動軸４２０と一体的に回転するロータ４４０の外周に配置されるステータ４６０を備える。ステータ４６０はインナーコア４６２とアウターコア４６４とを備える。インナーコア４６２は、第１円筒部４６２Ａと、第１円筒部４６２Ａの外周面から径方向外方に向かって延びる複数の突設部４６２Ｂとを備える。アウターコア４６４は、第２円筒部４６４Ａと、第２円筒部４６４Ａの内周面から径方向内方に向かって張り出す複数の張出部４６４Ｂとを備える。突設部４６２Ｂは、その先端に第１嵌合部４６２Ｃを有する。張出部４６４Ｂは、その先端に第２嵌合部４６４Ｃを有する。第１嵌合部４６２Ｃが第２嵌合部４６４Ｃに嵌合する。張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆが湾曲しつつ第２円筒部４６４Ａの内周面に滑らかに連続している。【選択図】図６

Description

本発明は、流体を圧縮する圧縮機などに使用されるモータ、及びこのモータを搭載した電動圧縮機に関する。

従来、モータのステータとして、インナーコアと、インナーコアに外嵌されるアウターコアとを有する二分割構造のものが種々提案されている。インナーコアは、例えば、円筒形状の第１円筒部と、この第１円筒部の外周面から径方向外方に向かって延びる複数の突設部と、を備える。また、アウターコアは、例えば、円筒形状の第２円筒部と、この第２円筒部の内周面に凹設されて前記突設部の先端が圧入嵌合される複数の溝部と、を備える。このような二分割構造のステータは特許文献１，２に開示されている。

特開２０１６−１１６３９１号公報 特開２０１７−１１８７４４号公報

しかしながら、前述のような二分割構造のステータでは、インナーコアとアウターコアとの接続部において、インナーコアの突設部の側面とアウターコアの第２円筒部の内周面とによって略直角の角部（いわゆるピン角）が形成されてしまう。この略直角の角部は、磁束が滑らかに流れること（換言すれば磁気が滑らかに流れること）を阻害するので、鉄損を増加させてモータの効率を低下させるという問題があった。

そこで、本発明は、前述の二分割構造のステータを有するモータにおいて、効率の向上を図ることを目的とする。

本発明の第１態様によると、モータは、回転駆動力を伝達する駆動軸と、駆動軸と一体的に回転するロータと、ロータの外周に配置されるステータと、を備える。ステータは、インナーコアと、インナーコアに外嵌されるアウターコアと、を備える。インナーコアは、円筒形状の第１円筒部と、第１円筒部の外周面から径方向外方に向かって延びる複数の突設部と、を備える。アウターコアは、円筒形状の第２円筒部と、第２円筒部の内周面から径方向内方に向かって張り出す複数の張出部と、を備える。突設部は、その先端に第１嵌合部を有する。張出部は、その先端に第２嵌合部を有する。第１嵌合部が第２嵌合部に嵌合する。張出部の側面が湾曲しつつ第２円筒部の内周面に滑らかに連続している。

本発明の第２態様によると、電動圧縮機は、前述の第１態様のモータを搭載している。

本発明によれば、アウターコアにおいて、張出部の側面が湾曲しつつ第２円筒部の内周面に滑らかに連続している。これにより、張出部と第２円筒部との間で磁束が滑らかに流れることができるので、モータの効率を向上させることができる。

スクロール型圧縮機の一例を示す縦断面図である。 気体冷媒及び潤滑油の流れを説明するブロック図である。 二分割構造のステータの一例を示す斜視図である。 ボビンを取り付けたステータの一例を示す斜視図である。 ステータの一例の平面図である。 図５の部分Ｐの部分拡大図である。 従来のステータの一例を示す部分拡大図である。 従来例及び実施例のモータの効率を示す図である。 従来例及び実施例のモータの運転時の振動加速度を示す図である。

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、本実施形態に係るモータが組み込まれた、スクロール型圧縮機１００の一例を示している。ここで、スクロール型圧縮機１００が電動圧縮機の一例として挙げられる。

スクロール型圧縮機１００は、例えば車両用空調機器の冷媒回路に組み込まれる。スクロール型圧縮機１００は、例えば冷媒回路の低圧側から吸入した気体冷媒（流体）を圧縮して吐出する。スクロール型圧縮機１００はハウジング２００とスクロールユニット３００とモータ４００とインバータ５００と支持部材６００とを備える。スクロールユニット３００は低圧の気体冷媒を圧縮する。モータ４００はスクロールユニット３００を駆動する。インバータ５００はモータ４００を制御する。支持部材６００は、モータ４００の前後方向に延びる駆動軸４２０の後部をベアリング７６０を介して回転自由に支持する。ここで、冷媒回路の冷媒としては、例えばＣＯ_２（二酸化炭素）冷媒を使用することができる。また、スクロール型圧縮機１００としては、インバータ一体型を一例として挙げるが、インバータ別体型であってもよい。

ハウジング２００はフロントハウジング２２０とリアハウジング２４０とインバータカバー２６０とを含んで構成される。フロントハウジング２２０は、スクロールユニット３００、モータ４００、インバータ５００及び支持部材６００を収容する。リアハウジング２４０は、フロントハウジング２２０の後端に連結される。インバータカバー２６０は、フロントハウジング２２０の前端に連結される。フロントハウジング２２０、リアハウジング２４０及びインバータカバー２６０は、複数の締結具（例えばボルト等）７００によって締結されて一体化され得る。

フロントハウジング２２０は円筒形状の周壁部２２２と円板形状の仕切壁部２２４とを含んで構成される。ここで、円筒形状とは、見た目で円筒形状であると認識できる程度でよく、例えば、その外周面に補強用のリブ、取付用のボスなどが形成されていてもよい（形状については以下同様）。フロントハウジング２２０の内部空間（周壁部２２２の内部空間）は、仕切壁部２２４により、第１の空間２２０Ａと第２の空間２２０Ｂとに仕切られている。すなわち、仕切壁部２２４は、周壁部２２２の内部空間を軸方向に２つに仕切る。第１の空間２２０Ａには、スクロールユニット３００、モータ４００及び支持部材６００が収容されている。第２の空間２２０Ｂにはインバータ５００が収容されている。

周壁部２２２の後端開口は、円板形状のリアハウジング２４０によって閉塞される。周壁部２２２の前端開口は、インバータカバー２６０によって閉塞される。仕切壁部２２４の後面の中央部には、そこから後方に延びる円筒形状の支持部２２４Ａが形成されている。支持部２２４Ａは、その内周面に圧入されたベアリング７２０を介して、モータ４００の駆動軸４２０の前端部を回転自由に支持する。

周壁部２２２には、気体冷媒の吸入ポートＰ１が形成されている。冷媒回路の低圧側からの気体冷媒は、吸入ポートＰ１を介してフロントハウジング２２０の第１の空間２２０Ａへと吸入される。従って、フロントハウジング２２０の第１の空間２２０Ａは、気体冷媒の吸入室Ｈ１として機能する。尚、吸入室Ｈ１において、気体冷媒がモータ４００の周囲を流通することにより、モータ４００が冷却される。吸入室Ｈ１において、気体冷媒は、微量の潤滑油を含む混合流体として流れている。

リアハウジング２４０には吐出ポートＰ２が形成されている。スクロールユニット３００で圧縮された気体冷媒は、吐出ポートＰ２から冷媒回路の高圧側へと吐出される。

リアハウジング２４０の内部にはオイルセパレータ７４０が組み込まれている。オイルセパレータ７４０は、スクロールユニット３００で圧縮された気体冷媒から潤滑油を分離する機能を有する。オイルセパレータ７４０にて潤滑油が分離された気体冷媒（微量の潤滑油が残存する気体冷媒も含む）は、吐出ポートＰ２を介して冷媒回路の高圧側へと吐出される。一方、オイルセパレータ７４０にて分離された潤滑油は、後述する背圧供給通路Ｌ１へと導かれる。

スクロールユニット３００は、フロントハウジング２２０の後側に収容されている。スクロールユニット３００は固定スクロール３２０と旋回スクロール３４０とを含んで構成される。固定スクロール３２０はリアハウジング２４０の前面に固定されている。旋回スクロール３４０は固定スクロール３２０の前側に配置されている。

固定スクロール３２０は、円板形状の底板３２２と、インボリュート曲線のラップ（渦巻き形状の羽根）３２４とを含んで構成される。底板３２２は、リアハウジング２４０の前面に固定されている。ラップ３２４は、底板３２２の前面から旋回スクロール３４０に向かって延びている。

旋回スクロール３４０は、円板形状の底板３４２と、インボリュート曲線のラップ（渦巻き形状の羽根）３４４とを含んで構成される。底板３４２は、固定スクロール３２０の底板３２２と対面するように配置されている。ラップ３４４は、底板３４２の後面から固定スクロール３２０に向かって延びている。

固定スクロール３２０及び旋回スクロール３４０は、ラップ３２４とラップ３４４との周方向の角度が互いにずれた状態で、ラップ３２４の側壁とラップ３４４の側壁とが互いに部分的に接触するように噛み合わされる。従って、スクロールユニット３００では、固定スクロール３２０と旋回スクロール３４０との間に、三日月形状の密閉空間、すなわち、気体冷媒を圧縮する圧縮室Ｈ２が区画される。

底板３２２の後面の中心部には吐出室Ｈ３が凹設されている。固定スクロール３２０の底板３２２の中心部には、圧縮室Ｈ２と吐出室Ｈ３とを連通可能な吐出通路Ｌ２が貫通形成されている。圧縮室Ｈ２で圧縮された気体冷媒は、吐出通路Ｌ２を介して吐出室Ｈ３に吐出されて吐出室Ｈ３にて一時的に貯留される。尚、吐出室Ｈ３（吐出通路Ｌ２の下流側開口端）には、例えばリードバルブからなる一方向弁３２６が設けられている。この一方向弁３２６は、圧縮室Ｈ２から吐出室Ｈ３への気体冷媒の流れを許容する一方、吐出室Ｈ３から圧縮室Ｈ２への気体冷媒の流れを阻止する。

モータ４００は、例えば三相交流モータである。モータ４００は駆動軸４２０とロータ４４０とステータ４６０とを含んで構成される。ステータ４６０は、ロータ４４０の外周（すなわち、ロータ４４０の径方向外方）に配置されている。例えば、車両のバッテリ（図示せず）からの直流電流が、インバータ５００によって交流電流に変換されて、モータ４００のステータ４６０に給電される。尚、ステータ４６０の一例の構造の詳細については、図３〜図６を用いて後述する。

駆動軸４２０は、後述するクランク機構を介して旋回スクロール３４０に連結されている。駆動軸４２０は、モータ４００の回転駆動力を旋回スクロール３４０に伝達する。

ロータ４４０の中心には前後方向（軸方向）に延びる軸孔が貫通形成されており、この軸孔に駆動軸４２０が圧入されている。この圧入により、ロータ４４０と駆動軸４２０とが一体化されている。ロータ４４０は、ステータ４６０の内周面と対面する外周部において周方向に複数の磁石（永久磁石）（図示せず）が埋め込まれている。インバータ５００からの給電によってステータ４６０に磁界が発生すると、ロータ４４０に回転力が作用して駆動軸４２０が回転駆動される。

支持部材６００は、固定スクロール３２０の底板３２２と同一外径の有底円筒形状をなして前後方向（軸方向）に延び、その後端の開口部側から前端の底壁に向かうにつれて２段階に縮径する段付円柱形状の内周面を有している。そして、スクロールユニット３００の旋回スクロール３４０が、支持部材６００の大径側の内周面によって区画される空間内に収容される。支持部材６００の後端開口部は、例えば、図示しない締結具によって、固定スクロール３２０の底板３２２に固定される。従って、支持部材６００の後端開口部は、固定スクロール３２０によって閉塞される。また、旋回スクロール３４０を固定スクロール３２０に押し付ける背圧室Ｈ４が支持部材６００によって区画される。

支持部材６００の小径側の内周面には、モータ４００の駆動軸４２０の後部を回転自由に支持するベアリング７６０が嵌合されている。支持部材６００の前端の底壁の径方向中央部には、駆動軸４２０を挿通するための貫通孔６００Ａが形成されている。ベアリング７６０と前述の底壁との間にはシール部材７８０が配設されており、これにより、背圧室Ｈ４の気密性が確保されている。

支持部材６００の大径側の内周面によって区画される空間内であって、小径部及び大径部の段部と旋回スクロール３４０の底板３４２との間には、環状のスラストプレート８００が配置される。支持部材６００の段部は、スラストプレート８００を介して、旋回スクロール３４０からのスラスト力を受ける。支持部材６００の段部及び旋回スクロール３４０の底板３４２のスラストプレート８００と当接する部位には、背圧室Ｈ４の気密性を確保するシール部材８２０がそれぞれ配設されている。

リアハウジング２４０、固定スクロール３２０及び支持部材６００には、背圧供給通路Ｌ１が形成されている。背圧供給通路Ｌ１は、オイルセパレータ７４０で分離された潤滑油を背圧室Ｈ４へと供給するためのものである。従って、オイルセパレータ７４０から背圧室Ｈ４へと供給された潤滑油は、旋回スクロール３４０を固定スクロール３２０に押し付ける背圧として利用される。背圧供給通路Ｌ１の途中には、潤滑油の流量を制限するオリフィス８４０が配設されている。

支持部材６００の小径部には、背圧制御弁８６０が取り付けられている。背圧制御弁８６０は、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍと吸入室Ｈ１の吸入圧Ｐｓとに応じて作動することで、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを調整する。具体的には、背圧制御弁８６０は、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍが目標圧より上昇すると開弁し、背圧室Ｈ４の潤滑油を吸入室Ｈ１へと排出することで、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを低下させる。一方、背圧制御弁８６０は、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍが目標圧より低下すると閉弁し、背圧室Ｈ４から吸入室Ｈ１への潤滑油の排出を中止することで、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを上昇させる。このようにして、背圧制御弁８６０は、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを目標圧に調整する。

フロントハウジング２２０の周壁部２２２の内周面と支持部材６００の外周面との間には冷媒導入通路Ｌ３が形成されている。冷媒導入通路Ｌ３は、吸入室Ｈ１と、スクロールユニット３００の外周部に位置する空間Ｈ５とを連通し、吸入室Ｈ１から空間Ｈ５へと気体冷媒を導入する。このため、空間Ｈ５の圧力は吸入室Ｈ１の圧力と等しくなっている。

クランク機構は、旋回スクロール３４０の底板３４２の前面に突出形成された円筒形状のボス部８８０と、駆動軸４２０の後端面に偏心状態で立設されたクランクピン８８２と、クランクピン８８２に偏心状態で取り付けられた偏心ブッシュ８８４と、ボス部８８０に嵌合されるすべり軸受８８６とを含んで構成される。偏心ブッシュ８８４はすべり軸受８８６を介してボス部８８０に相対回転可能に支持されている。駆動軸４２０の後端部には、旋回スクロール３４０の遠心力に対抗するバランサウェイト８８８が取り付けられている。尚、図示を省略するが、旋回スクロール３４０の自転を阻止する自転阻止機構が備えられている。従って、旋回スクロール３４０は、その自転が阻止された状態で、クランク機構を介して、固定スクロール３２０の軸心周りに公転旋回運動可能となっている。

図２は、気体冷媒及び潤滑油の流れを説明するブロック図である。冷媒回路の低圧側からの気体冷媒は、吸入ポートＰ１を介して吸入室Ｈ１に導入され、その後、冷媒導入通路Ｌ３を介してスクロールユニット３００の外周部に位置する空間Ｈ５へと導かれる。そして、空間Ｈ５へと導かれた気体冷媒は、スクロールユニット３００の圧縮室Ｈ２へと取り込まれ、圧縮室Ｈ２の容積変化によって圧縮される。圧縮室Ｈ２で圧縮された気体冷媒は、吐出通路Ｌ２及び一方向弁３２６を介して吐出室Ｈ３へと吐出され、その後、オイルセパレータ７４０へと導かれる。オイルセパレータ７４０で潤滑油が分離された気体冷媒は、吐出ポートＰ２を介して冷媒回路の高圧側へと吐出される。一方、オイルセパレータ７４０で分離された潤滑油は、オリフィス８４０により流量が制限された状態で、背圧供給通路Ｌ１を介して背圧室Ｈ４へと供給される。背圧室Ｈ４へと供給された潤滑油は、背圧制御弁８６０を介して吸入室Ｈ１へと排出される。

次に、ステータ４６０の一例の構造の詳細について、図３〜図６を用いて説明する。図３は、二分割構造のステータ４６０の一例を示す斜視図である。図４は、ボビン４６６を取り付けたステータ４６０の一例を示す斜視図である。図５は、ステータ４６０の一例の平面図である。図６は、図５の部分Ｐの部分拡大図である。ここで、図３及び図４は、アウターコア４６４にインナーコア４６２を圧入している途中の状態を示している。

モータ４００のステータ４６０は、例えば、巻線の占積率を向上させる目的で、図３〜図６に示すように、インナーコア４６２とアウターコア４６４とが圧入によって一体化される二分割構造が採用されている。インナーコア４６２とアウターコア４６４とは、それぞれ、積層された複数枚の鋼板（例えば電磁鋼板）によって構成されている。

インナーコア４６２は、円筒形状の第１円筒部４６２Ａと、第１円筒部４６２Ａの外周面から径方向外方に向かって放射状に延びる複数の突設部４６２Ｂとが一体化された鉄心である。第１円筒部４６２Ａの径方向内方には、所定間隔のエアギャップを隔てて回転可能にロータ４４０が内挿されている。

突設部４６２Ｂは、第１円筒部４６２Ａの中心軸の周りに等角度で配置される直方体形状の部材であって、その先端に、凸状嵌合部である第１嵌合部４６２Ｃを有する。第１嵌合部４６２Ｃは、突設部４６２Ｂの先端面４６２Ｄよりインナーコア４６２の径方向外方に向かって突出するほぞ部４６２Ｅを含んで構成される。ほぞ部４６２Ｅは、インナーコア４６２の軸方向の一面から他面にかけて形成されている。ほぞ部４６２Ｅの幅（第１円筒部４６２Ａの周方向での長さ）は、突設部４６２Ｂの先端面４６２Ｄの幅（第１円筒部４６２Ａの周方向での長さ）よりも短い。すなわち、第１嵌合部４６２Ｃは、突設部４６２Ｂの先端面４６２Ｄとほぞ部４６２Ｅとにより凸形状をなしている。また、第１嵌合部４６２Ｃは、凸形状の横断面形状を有して、インナーコア４６２の軸方向の一面から他面にかけて延在している。

図４に示すように、インナーコア４６２の突設部４６２Ｂについては、その先端（第１嵌合部４６２Ｃ）の外方から巻線が巻き回されたボビン４６６が挿入されて固定される。巻線は、ボビン４６６を使用せずに、突設部４６２Ｂに直接巻き回してもよい。尚、図示の例では、第１円筒部４６２Ａの外周面に１２個の突設部４６２Ｂが設けられているが、突設部４６２Ｂの個数は、例えば、要求されるモータ４００の特性などを考慮して任意に設定され得る。

インナーコア４６２に外嵌されるアウターコア４６４は、円筒形状の第２円筒部４６４Ａと、第２円筒部４６４Ａの内周面から径方向内方に向かって張り出す複数の張出部４６４Ｂとが一体化された鉄心である。張出部４６４Ｂは、アウターコア４６４の軸方向の一面から他面にかけて形成されている。ここで、張出部４６４Ｂの個数は、突設部４６２Ｂの個数と同じである。また、ステータ４６０の径方向における張出部４６４Ｂの長さ（張出量）は突設部４６２Ｂの延在長さよりも十分に短い。

張出部４６４Ｂは、第２円筒部４６４Ａの中心軸の周りに等角度で配置されており、その先端に、凹状嵌合部である第２嵌合部４６４Ｃを有する。第２嵌合部４６４Ｃは、張出部４６４Ｂの先端面４６４Ｄに形成された溝部（ほぞ溝部）４６４Ｅを含んで構成される。溝部４６４Ｅの幅（第２円筒部４６４Ａの周方向での長さ）は、張出部４６４Ｂの先端面４６４Ｄの幅（第２円筒部４６４Ａの周方向での長さ）よりも短い。すなわち、第２嵌合部４６４Ｃは、張出部４６４Ｂの先端面４６４Ｄと溝部４６４Ｅとにより凹形状をなしている。また、第２嵌合部４６４Ｃは、凹形状の横断面形状を有して、アウターコア４６４の軸方向の一面から他面にかけて延在している。

ここで、第２嵌合部４６４Ｃについては、第１嵌合部４６２Ｃが圧入嵌合されるべく、溝部４６４Ｅが、ほぞ部４６２Ｅの幅よりも若干小さな幅を有している。従って、インナーコア４６２及びアウターコア４６４は、突設部４６２Ｂの先端に設けられた第１嵌合部４６２Ｃが、張出部４６４Ｂの先端に設けられた第２嵌合部４６４Ｃに圧入嵌合することで、周方向への相対変位が抑制されて強固に一体化することができる。また、この圧入嵌合により、径方向での相対変位も抑制され得る。

本実施形態では、インナーコア４６２の突設部４６２Ｂの先端面４６２Ｄの幅（ステータ４６０の周方向での長さ）と、アウターコア４６４の張出部４６４Ｂの先端面４６４Ｄの幅（ステータ４６０の周方向での長さ）とが等しい。ゆえに、突設部４６２Ｂの側面４６２Ｆは、張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆと滑らかに（面一に）接続することができる。尚、本実施形態において、突設部４６２Ｂの側面４６２Ｆは、ステータ４６０の周方向に略直交する平面である。本実施形態では、突設部４６２Ｂにおける、ステータ４６０の周方向の両側の側面４６２Ｆ，４６２Ｆが、張出部４６４Ｂにおける、ステータ４６０の周方向の両側の側面４６４Ｆ，４６４Ｆと滑らかに（面一に）接続し得る。

本実施形態では、アウターコア４６４の張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆは、ステータ４６０の横断面において円弧状に湾曲しつつ第２円筒部４６４Ａの内周面に滑らかに（面一に）連続している。アウターコア４６４の張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆのうち湾曲している部分（つまり、張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆの湾曲部）はＲ形状である。この湾曲部は側面４６４Ｆの一部又は全部であり得る。この湾曲部のＲ形状の半径ｒは、以下の式（１）を満たすことが好ましい。

ｔ≦ｒ≦Ｗ／２ ・・・（１）

この式（１）において、「ｔ」は、アウターコア４６４を構成する鋼板（例えば電磁鋼板）の１枚分の厚みを示し、「Ｗ」は、インナーコア４６２の突設部４６２Ｂの幅を示す（図６参照）。

つまり、アウターコア４６４の張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆの湾曲部のＲ形状の半径ｒは、アウターコア４６４を構成する鋼板の１枚分の厚みｔ以上であり、かつ、インナーコア４６２の突設部４６２Ｂの幅Ｗの半分以下であることが好ましい。

また、アウターコア４６４の張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆの湾曲部のＲ形状の半径ｒは、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。

アウターコア４６４の張出部４６４Ｂは、ステータ４６０の横断面において、その基端側に向かうほど（換言すればアウターコア４６４の径方向外方に向かうほど）幅広になるように形成されている。

次に、本実施形態の効果について、前述の図１〜図６に加えて、図７〜図９を用いて説明する。図７は、従来のステータ４６０’の一例を示す部分拡大図である。図８は、従来のモータの効率と本実施形態におけるモータ４００の効率とを示す図である。図９は、従来のモータの運転時の振動加速度と本実施形態におけるモータ４００の運転時の振動加速度とを示す図である。ここで、図７は図６に対応するものである。また、例えばモータのハウジングに取り付けられた振動センサで、図９に示す振動加速度が測定され得る。この点、図９は、モータのハウジングに振動センサを取り付けて測定した結果の２０ｋＨｚまでのオーバーオール値を示している。

尚、モータの効率は、モータの消費電力と出力トルクと回転数とを測定し、以下の式（２）によって計算した。

モータの効率［％］＝（２π×モータの出力トルク［Ｎ・ｍ］×モータの回転数［ｒｐｍ］／６０）／（モータの消費電力［Ｗ］）×１００ ・・・（２）

従来のステータ４６０’については、本実施形態におけるほぞ部４６２Ｅを含む第１嵌合部４６２Ｃが無く、また、溝部４６４Ｅを含む第２嵌合部４６４Ｃの代わりに溝部４６４Ｇが形成されている。溝部４６４Ｇは、アウターコア４６４の軸方向の一面から他面にかけて形成されており、ここにインナーコア４６２の突設部４６２Ｂの先端が圧入嵌合される。この従来のステータ４６０’では、インナーコア４６２の突設部４６２Ｂの側面４６２Ｆとアウターコア４６４の第２円筒部４６４Ａの内周面とによって形成される角部Ｃが略直角（いわゆるピン角）になる。この略直角の角部Ｃは、磁束が滑らかに流れることを阻害する。

この点、本実施形態では、アウターコア４６４の張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆは、円弧状に湾曲しつつ第２円筒部４６４Ａの内周面に滑らかに連続している。ゆえに、張出部４６４Ｂと第２円筒部４６４Ａとの間で磁束が滑らかに流れることができる。この結果、本実施形態におけるモータ４００は、従来のモータに比べて、効率が向上し、また、運転時の振動が抑制され得る（図８及び図９参照）。

ここで、図８及び図９において、「従来例１」及び「従来例２」は、従来のステータ４６０’と同様の構成を含む従来のモータであり、「従来例１」は８極１２スロットのモータであり、「従来例２」は６極９スロットのモータである。同じく図８及び図９において、「実施例１」及び「実施例２」は、本実施形態のモータ４００であり、「実施例１」は８極１２スロットのモータであり、「実施例２」は６極９スロットのモータである。

図８に示すように、８極１２スロットのモータの効率に関しては、「従来例１」で８３．２％であり、「実施例１」で８４．７％であった。ゆえに、効率が１．５ポイント改善した。また、６極９スロットのモータの効率に関しては、「従来例２」で８５．５％であり、「実施例２」で８７．５％であった。ゆえに、効率が２．０ポイント改善した。

図９に示すように、８極１２スロットのモータの振動加速度に関しては、「従来例１」と「実施例１」とを比較することで、モータ運転時の振動が従来よりも減少していることが容易に理解されよう。同様に、６極９スロットのモータの振動加速度に関しても、「従来例２」と「実施例２」とを比較することで、モータ運転時の振動が従来よりも減少していることが容易に理解されよう。

本実施形態によれば、電動圧縮機の一例であるスクロール型圧縮機１００に搭載されるモータ４００は、回転駆動力を伝達する駆動軸４２０と、駆動軸４２０と一体的に回転するロータ４４０と、ロータ４４０の外周に配置されるステータ４６０と、を備える。ステータ４６０は、インナーコア４６２と、インナーコア４６２に外嵌されるアウターコア４６４と、を備える。インナーコア４６２は、円筒形状の第１円筒部４６２Ａと、第１円筒部４６２Ａの外周面から径方向外方に向かって延びる複数の突設部４６２Ｂと、を備える。アウターコア４６４は、円筒形状の第２円筒部４６４Ａと、第２円筒部４６４Ａの内周面から径方向内方に向かって張り出す複数の張出部４６４Ｂと、を備える。突設部４６２Ｂは、その先端に第１嵌合部４６２Ｃを有する。張出部４６４Ｂは、その先端に第２嵌合部４６４Ｃを有する。第１嵌合部４６２Ｃが第２嵌合部４６４Ｃに嵌合する。張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆが湾曲しつつ第２円筒部４６４Ａの内周面に滑らかに連続している。これにより、張出部４６４Ｂと第２円筒部４６４Ａとの間で磁束が滑らかに流れることができるので、モータ４００の効率を向上させることができる。

また本実施形態によれば、張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆの湾曲部はＲ形状である。これにより、簡素な構成で、張出部４６４Ｂと第２円筒部４６４Ａとの間で磁束が滑らかに流れることができる。

また本実施形態によれば、アウターコア４６４は、積層された複数枚の鋼板により構成されている。張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆの湾曲部のＲ形状の半径ｒは、前記鋼板の１枚分の厚みｔ以上である。これにより、プレスで前記鋼板を精度よく打ち抜いてアウターコア４６４を製作することができる。

また本実施形態によれば、張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆの湾曲部のＲ形状の半径ｒは、ステータ４６０の横断面における突設部４６２Ｂの幅Ｗの半分以下である。これにより、巻線の設置スペースを十分に確保することができる。

また本実施形態によれば、突設部４６２Ｂの側面４６２Ｆと張出部４６４Ｂの側面４６４Ｆとが滑らかに連続している。ゆえに、インナーコア４６２とアウターコア４６４との接続部をスリムな構成とすることができるので、巻線の設置スペースを十分に確保することができる。

また本実施形態によれば、第１嵌合部４６２Ｃが凸状嵌合部であり、第２嵌合部４６４Ｃが凹状嵌合部である。しかしながら、これとは逆に、第１嵌合部４６２Ｃが凹状嵌合部であり、第２嵌合部４６４Ｃが凸状嵌合部であってもよい。つまり、第１嵌合部４６２Ｃと第２嵌合部４６４Ｃとが相互に嵌合可能な任意の形状であり得る。

以上、本発明を実施するための実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、下記に一例を列挙するように、技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。

電動圧縮機は、スクロール型圧縮機１００に限らず、例えば、遠心式圧縮機、軸流式圧縮機、レシプロ圧縮機、斜板式圧縮機、ダイアフラム式圧縮機、スクリュー圧縮機、ロータリー圧縮機、ロータリーピストン型圧縮機、スライドベーン型圧縮機などであってもよい。また、背圧制御弁８６０は、背圧室Ｈ４へと供給される潤滑油の流量を増減することで、背圧室Ｈ４の背圧Ｐｍを目標圧に調整するようにしてもよい。

１００…スクロール型圧縮機（電動圧縮機）、４００…モータ、４２０…駆動軸、４４０…ロータ、４６０，４６０’…ステータ、４６２…インナーコア、４６２Ａ…第１円筒部、４６２Ｂ…突設部、４６２Ｃ…第１嵌合部、４６２Ｄ…先端面、４６２Ｅ…ほぞ部、４６２Ｆ…側面、４６４…アウターコア、４６４Ａ…第２円筒部、４６４Ｂ…張出部、４６４Ｃ…第２嵌合部、４６４Ｄ…先端面、４６４Ｅ…溝部、４６４Ｆ…側面、４６４Ｇ…溝部、４６６…ボビン、ｒ…半径、Ｗ…幅

Claims (7)

1. 回転駆動力を伝達する駆動軸と、前記駆動軸と一体的に回転するロータと、前記ロータの外周に配置されるステータと、を備えるモータであって、
   前記ステータは、インナーコアと、前記インナーコアに外嵌されるアウターコアと、を備え、
   前記インナーコアは、円筒形状の第１円筒部と、前記第１円筒部の外周面から径方向外方に向かって延びる複数の突設部と、を備え、
   前記アウターコアは、円筒形状の第２円筒部と、前記第２円筒部の内周面から径方向内方に向かって張り出す複数の張出部と、を備え、
   前記突設部は、その先端に第１嵌合部を有し、
   前記張出部は、その先端に第２嵌合部を有し、
   前記第１嵌合部が前記第２嵌合部に嵌合し、
   前記張出部の側面が湾曲しつつ前記第２円筒部の内周面に滑らかに連続している、
   モータ。
2. 前記張出部の側面の湾曲部はＲ形状である、請求項１に記載のモータ。
3. 前記アウターコアは、積層された複数枚の鋼板により構成されており、
   前記Ｒ形状の半径は、前記鋼板の１枚分の厚み以上である、請求項２に記載のモータ。
4. 前記Ｒ形状の半径は、前記ステータの横断面における前記突設部の幅の半分以下である、請求項２又は請求項３に記載のモータ。
5. 前記突設部の側面と前記張出部の側面とが滑らかに連続している、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のモータ。
6. 前記第１嵌合部が凸状嵌合部であり、前記第２嵌合部が凹状嵌合部である、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載のモータ。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載のモータを搭載した電動圧縮機。

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