JP7122145B2 - ステータ、モータ、及び圧縮機 - Google Patents

ステータ、モータ、及び圧縮機 Download PDF

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Description

本発明は、ステータ、モータ、及び圧縮機に関する。
空調機に用いられる圧縮機の一種として、ロータリ圧縮機が知られている。ロータリ圧縮機は、外部電源によって駆動されるモータと、モータによって駆動される圧縮機構部と、をハウジング内に備えている。圧縮機構部は、モータによって回転駆動されるクランクシャフトと、クランクシャフトの回転に伴って偏心回転するピストンロータと、ピストンロータを覆うシリンダと、を有している。ピストンロータがシリンダ内でクランクシャフトに対して偏心回転することで、シリンダ内の冷媒が圧縮され、高圧の圧縮された冷媒が生成される。
例えば、特許文献1に記載されているロータリ圧縮機用のモータは、ロータと、ロータを外周側から覆う複数のコイルを有するステータと、これらロータ及びステータを覆うハウジングと、を有している。ステータは、環状のステータコアと、ステータコアに取り付けられたコイルと、を有している。ステータコアは、環状の外縁部(ヨーク)と、外縁部から内周側に向かって延びる複数の磁極歯(ティース)とを有している。互いに隣接する一対の磁極歯同士の間にはスロット(空間)が形成されている。磁極歯の周囲に巻線をまき付けることでコイルが形成されている。ステータコアの外縁部はハウジングの内周面に対して締まり嵌めによって固定されている。
特開2002-247790号公報
ところで、ステータコアにおけるヨークとティースとを平面で接続して鋭角な角部が形成された場合、ステータコアがハウジングに締まり嵌めされた状態において角部に応力集中が生じ、その応力集中部に磁束の飽和が起きやすくなり、モータの鉄損増加に繋がる。一方で、ヨークとティースとを曲面で接続した場合には、曲面が形成された領域の近傍において、ティースに巻かれた巻線の一周当たりの長さやテンションが一定にならないため、製造時に巻き崩れが生じる可能性がある。このためモータの性能と製造のしやすさはトレードオフの関係にあり、両立することが難しかった。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、安定した性能を確保しつつ、容易に製造することが可能なステータ、モータ、及び圧縮機を提供することを目的とする。
本発明の第一の態様によれば、ステータは、軸線を中心とする環状のヨーク、及び前記ヨークの内周面から前記軸線を中心とする径方向の内側に突出する複数のティースを有するステータコアと、前記ティースにおける前記軸線の延びる軸線方向の両側を向く主面に設けられたボビンと、前記ティース及び前記ボビンに巻回された巻線を有するコイルと、を備え、前記ティースは、前記径方向に向かうにしたがって前記軸線を中心とする周方向における寸法が変化している非定幅部を有し、前記ボビンは、前記軸線方向を向いて前記巻線を支持する支持面が形成された支持部を有し、前記支持部は、前記軸線方向から見た際に前記非定幅部に対応する位置に形成され、前記支持部に巻かれた前記巻線の長さである巻線長を、前記周方向における前記ティースの寸法が増加するにしたがって減少させるとともに、前記周方向における前記ティースの寸法が減少するにしたがって増加させる巻線長調整部を有し、一周当たりの前記巻線の長さを一定にし、前記巻線にかかるテンションが一定にされている
この構成によれば、周方向の寸法が変化する領域がティースに形成されている場合であっても、一周当たりの巻線の長さを一定にし、巻線にかかるテンションを一定にすることができる。これにより、ステータコアにおける応力集中を抑えつつ、巻線の長さを一定に保つことができる。
本発明の第二の態様によれば、前記巻線長調整部は、前記ティースの周方向の寸法が増加するにしたがって前記軸線方向における前記支持面と前記主面との間の寸法が減少し、前記ティースの寸法が減少するにしたがって前記軸線方向における前記支持面と前記主面との間の寸法が増加するように形成されていてもよい。
この構成によれば、主面に対する支持面の高さを変化させることのみによって、支持部に巻かれた部分の巻線の長さを一定にすることができる。
本発明の第三の態様によれば、前記巻線長調整部では、前記支持面が、前記ティースの周方向の寸法が増加するにしたがって前記主面に近づくように傾斜した傾斜面とされていてもよい。
この構成によれば、ボビンに傾斜面を形成する簡易な構造によって、ステータコアにおける応力集中を抑えつつ、巻線の長さを一定に保つことができる。
本発明の第四の態様によれば、前記ティースは、前記周方向の長さが一定とされ、前記径方向に延びるティース本体と、前記非定幅部であって、前記軸線方向から見た際に、前記ティース本体から前記ヨークに向かうにしたがって次第に前記周方向の寸法が増加する湾曲面で、前記ティース本体と前記ヨークとを接続する第一湾曲部とを有していてもよい。
この構成によれば、ステータコアにおけるティース本体とヨークとの接続部分においてティース本体とヨークとの接続部分における応力集中を抑えつつ、巻線の長さに変化を生じさせることを防ぐことができる。
本発明の第五の態様によれば、前記ティースは、前記ティース本体よりも前記径方向の内側に設けられ、前記周方向における寸法が前記ティース本体よりも長い鍔部と、前記非定幅部であって、前記軸線方向から見た際に、前記ティース本体から前記鍔部に向かうにしたがって次第に前記周方向の寸法が増加する湾曲面で、前記ティース本体と前記鍔部とを接続する第二湾曲部とを有していてもよい。
この構成によれば、ステータコアにおけるティース本体と鍔部との接続部分において、鍔部とティース本体との接続部分における応力集中を抑えつつ、巻線の長さに変化を生じさせることを防ぐことができる。
本発明の第六の態様によれば、モータは、軸線回りに回転可能なロータと、前記ロータを外周側から囲む第一態様から第五態様のいずれか一つのステータと、を備える。
この構成によれば、容易に製造することができ、かつ性能の向上したモータを提供することができる。
本発明の第七の態様によれば、圧縮機は、上記第六の態様に係るモータと、前記モータによって駆動されることで流体を圧縮する圧縮機構部と、前記モータ、及び前記圧縮機構部を覆うハウジングと、を備える。
この構成によれば、モータの効率向上に伴って、性能の向上した圧縮機を提供することができる。
本発明によれば、安定した性能を確保しつつ、容易に製造することができる。
本発明の実施形態に係る圧縮機、及びモータの構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るステータコアの平面図である。 本発明の実施形態に係るステータコアの形状とボビンの形状との対応関係を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るステータコアを軸線に対する径方向から見た断面図である。
本発明の一実施形態に係る圧縮機10について、図1から図4を参照して説明する。なお、以降で用いられる「同一」、「平行」との表現は、厳密な平行や同一のみを意味するものではなく、実質的な同一や平行を志向している限りにおいて、設計上の公差や製造上の誤差は許容される。
図1に示すように、本実施形態に係る圧縮機システム100は、アキュムレータ24と、吸入管26A,26B(第一吸入管26A、第二吸入管26B)と、圧縮機10と、を備えている。圧縮機10は、2気筒タイプのロータリ圧縮機である。圧縮機10は、外部電源によって駆動されるモータ18と、モータ18によって駆動されることで圧縮された冷媒(流体)を生成する圧縮機構部10Aと、モータ18及び圧縮機構部10Aを覆うハウジング11と、を有している。
圧縮機構部10Aは、モータ18によって回転されるクランクシャフト16と、クランクシャフト16の回転に伴って偏心回転するピストンロータ13A,13B(第一ピストンロータ13A、第二ピストンロータ13B)と、ピストンロータ13A,13Bを収容する圧縮室が内部に形成されたシリンダ12A、12B(第一シリンダ12A、第二シリンダ12B)と、を備えている。
圧縮機構部10Aは、円筒形状のハウジング11内に、ディスク状の第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bが上下2段に設けられている。ハウジング11は、第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bを囲うことで、圧縮された冷媒が排出される吐出空間Vを形成する。第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bの内部には、各々、その内壁面の内側よりも小さな外形を有する円筒状の第一ピストンロータ13A及び第二ピストンロータ13Bが配置されている。第一ピストンロータ13A及び第二ピストンロータ13Bは、各々、後述する偏心軸部14A、14Bに挿入固定されている。
上段側のシリンダの第一ピストンロータ13Aと、下段側の第二ピストンロータ13Bとは、その位相が互いに180°だけ異なっている。上下の第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bの間には、ディスク状の仕切板15が設けられている。仕切板15により、上段側の第一シリンダ12A内の空間Rと、下段側の第二シリンダ12B内の空間Rとが互いに連通せずに圧縮室R1と下段側の圧縮室R2とに仕切られている。
クランクシャフト16は、第一シリンダ12Aに固定された上部軸受部17A、及び第二シリンダ12Bに固定された下部軸受部17Bにより、軸線O回りに回転可能に支持されている。クランクシャフト16は、クランクシャフト16の中心線である軸線Oに直交する方向にオフセットした偏心軸部14A、14Bを有している。これら偏心軸部14A、14Bがクランクシャフト16の中心軸線回りに旋回することで、上下の第一ピストンロータ13A及び第二ピストンロータ13Bがこの旋回に追従して第一シリンダ12A及び第二シリンダ12B内で、それぞれ偏心回転する。
クランクシャフト16は、上部軸受部17Aから上方(すなわち、圧縮機構部10Aから見てモータ18が位置する方向)に突出している。クランクシャフト16の上部軸受部17Aから上方に突出している部分には、クランクシャフト16を回転駆動させるためのモータ18のロータ19Aが一体に設けられている。ロータ19Aの外周部に対向して、ステータ19Bが、ハウジング11の内周面に固定されて設けられている。
圧縮機10には、圧縮機10への供給に先立って冷媒を気液分離するアキュムレータ24がステー25を介してハウジング11に固定されている。アキュムレータ24には、圧縮前の冷媒が貯留されている。アキュムレータ24と圧縮機10との間には、アキュムレータ24内の冷媒を圧縮機10に吸入させるための第一吸入管26A及び第二吸入管26Bが設けられている。第一吸入管26A及び第二吸入管26Bの一端はアキュムレータ24の下部に接続されている。第一吸入管26A及び第二吸入管26Bの他端は、ハウジング11に形成された開口22A、22B(第一開口22A及び第二開口22B)を通して、第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bにそれぞれ形成された吸入ポート23A、23B(第一吸入ポート23A、第二吸入ポート23B)に接続されている。
圧縮機10は、アキュムレータ24の吸入口24aからアキュムレータ24の内部に冷媒を取り込む。具体的には、アキュムレータ24内で冷媒が気液分離される。分離された気相は、第一吸入管26A及び第二吸入管26Bから、第一吸入ポート23A及び第二吸入ポート23Bを介し、第一シリンダ12A及び第二シリンダ12Bの内部空間である圧縮室R1、R2に供給される。
第一ピストンロータ13A及び第二ピストンロータ13Bが偏心回転することにより、圧縮室R1、R2の容積が徐々に減少して冷媒が圧縮される。この冷媒は、モータ18の周囲を通過してから、上部に設けられた吐出口を経由して冷凍サイクルを構成する配管27に排出される。
モータ18は、軸線O回りに回転可能なロータ19Aと、軸線Oを中心としてロータ19Aを外周側から囲むステータ19Bと、を有している。ロータ19Aは、クランクシャフト16の上側の端部に設けられている。ロータ19Aは、内部に永久磁石を有し、その外形は軸線Oを中心とする略円筒状をなしている。
図2から図4に示すように、ステータ19Bは、ステータコア20と、ボビン30と、コイル40と、を備えている。ステータコア20は、軸線Oに直交する面内に広がる板状の電磁鋼板21が積層されることで形成されている。
図2に示すように、ステータコア20は、軸線Oを中心とする環状のヨーク20Aと、ヨーク20Aの内周面から突出するように複数(9つ)形成されたティース20Bと、を有する。ヨーク20Aは、軸線O方向から見て、正多角形状をなしている。本実施形態におけるヨーク20Aは、正九角形状をなしている。ヨーク20Aの各頂角は、ハウジング11の内周面になじむように円弧状に面取りされている。この面取りされた部分は、ハウジング11の内周面に対して締まり嵌めされている。
複数のティース20Bは、軸線Oを中心とする周方向に互いに間隔をあけてヨーク20Aの内周面からそれぞれ突出している。ティース20Bは、図2及び図3に示すように、ティース本体201Bと、鍔部202Bと、第一湾曲部203Bと、第二湾曲部204Bとを有している。
ティース本体201Bは、ヨーク20Aの内周面に対して、軸線Oを中心とする径方向の内側に向かって延びている。ティース本体201Bは、軸線O方向から見た際に、直線状をなすように周方向の寸法が一定とされている。
鍔部202Bは、ティース本体201Bよりも径方向の内側に設けられている。鍔部202Bは、軸線O方向から見た際に、周方向における寸法がティース本体201Bよりも長くされている。
第一湾曲部203Bは、ティース本体201Bとヨーク20Aとを接続している。第一湾曲部203Bは、軸線O方向から見た際に、ティース本体201Bからヨーク20Aに向かうにしたがって次第に周方向の寸法が増加するように湾曲する第一湾曲面S1を有している。第一湾曲部203Bによって、ティース本体201Bとヨーク20Aとは、角Rが形成された状態で接続されている。
第二湾曲部204Bは、ティース本体201Bと鍔部202Bとを接続している。第二湾曲部204Bは、軸線O方向から見た際に、ティース本体201Bから鍔部202Bに向かうにしたがって次第に周方向の寸法が増加する第二湾曲面S2を有している。第二湾曲面S2によって、ティース本体201Bと鍔部202Bとは、角Rが形成された状態で接続されている。
第一湾曲部203B及び第二湾曲部204Bは、ティース20Bにおける非定幅部である。非定幅部とは、ティース20Bにおいて、径方向に向かうにしたがって周方向における寸法が変化している領域である。一方、ティース本体201Bは、ティース20Bにおける定幅部である。定幅部とは、ティース20Bにおいて、径方向のいずれの位置でも周方向における寸法が一定の領域である。
ボビン30は、後述するコイル40を形成するに当たって、巻線をステータコア20に対して脱落不能に保持するために設けられた樹脂製の部材である。ボビン30は、ステータコア20の主面20aにそれぞれ設けられている。主面20aとは、ステータコア20の軸線O方向を向く面である。即ち、主面20aは、ステータコア20における軸線O方向の両側の面である。一対のボビン30は互いに同一の構成を有している。そのため、以下では軸線O方向の一方側(上側)に位置するボビン30のみについて説明する。
図3又は図4に示すように、ボビン30は、軸線Oを中心とする円弧状の外縁部30A及び内縁部30Bと、これら外縁部30Aと内縁部30Bとを径方向に接続する複数のボビン基部(支持部)30Cと、を有している。
外縁部30A及び内縁部30Bは、主面20aから軸線O方向の一方側に向かって延びる板状をなしている。外縁部30Aの径寸法は、内縁部30Bの径寸法よりも大きい。
ボビン基部30Cは、軸線O方向から見た際に、ティース20Bと対応するように径方向に延びている。ボビン基部30Cは、外縁部30A及び内縁部30Bを接続している。ボビン基部30Cの軸線O方向の一方側を向く面(軸線O方向において主面20a側を向く面と反対側の面)は、コイル40の巻線を支持する支持面30aとされている。つまり、ボビン基部30Cは、ボビン30において、巻線が巻かれる領域である。ボビン基部30Cは、基部本体35と、巻線長調整部36とを有している。
基部本体35は、軸線O方向から見た際に、ティース本体201Bに対応する(重なる)位置に形成されている。基部本体35は、巻線の一周当たりにおけるボビン基部30Cに巻かれた部分の巻線の長さである巻線長を、径方向のいずれの位置でも一定となるように形成されている。基部本体35は、軸線O方向における主面20aと支持面30aとの間の寸法が変化しないように形成されている。具体的には、基部本体35は、周方向及び軸線O方向の長さが一定で径方向に延びている。支持面30aとして、基部本体35には、主面20aと平行な基部面33aが形成されている。
巻線長調整部36は、軸線O方向から見た際に、第一湾曲部203B及び第二湾曲部204Bのそれぞれに対応する(重なる)位置に形成されている。つまり、巻線長調整部36は、基部本体35の両側に形成され、基部本体35と、外縁部30A及び内縁部30Bとを接続している。巻線長調整部36は、周方向におけるティース20Bの寸法が増加するにしたがって巻線長を減少させるとともに、周方向におけるティース20Bの寸法が減少するにしたがって巻線長を増加させるように形成されている。具体的には、巻線長調整部36は、周方向の長さが一定とされている。巻線長調整部36は、軸線O方向における主面20aと支持面30aとの間の寸法が変化させるように形成されている。
第一湾曲部203Bと径方向で対応する側の巻線長調整部36の支持面30aとして、主面20aに対して傾斜する第一傾斜面31aが形成されている。第一傾斜面31aは、径方向の外側から内側に向かうにしたがって、主面20aから次第に離間するように傾斜している。つまり、第一傾斜面31aは、周方向から見た際に、径方向の外側を向くように傾斜した平面である。
第二湾曲部204Bと径方向で対応する側の巻線長調整部36の支持面30aとして、主面20aに対して傾斜する第二傾斜面32aが形成されている。第二傾斜面32aは、径方向の外側から内側に向かうにしたがって、主面20aに次第に近接するように傾斜している。つまり、第二傾斜面32aは、周方向から見た際に、径方向の内側を向くように傾斜した平面である。
したがって、巻線長調整部36により、ボビン基部30Cでは、基部本体35から外縁部30Aや内縁部30Bにかけて、主面20aに対する支持面30aの高さが変化している。
コイル40は、上述の各ティース20Bと、一対のボビン30における各ボビン基部30Cに対して巻線を巻回することで形成されている。即ち、本実施形態では、9つのコイル40が周方向に間隔をあけて設けられている。より詳細には、コイル40は、ティース20Bの周方向の一方側を向く面、及び他方側を向く面と、一対のボビン基部30Cの支持面30aとを一周する周回部Crを複数有している。複数の周回部Crは連続する一の巻線で形成されている。複数の周回部Crは、ティース20B及びボビン基部30Cに対して、径方向に隙間なく隣接するように配列されることで、層状の巻線レイヤーを形成する。この巻線レイヤーをティース20B及び一対のボビン基部30Cに対して複数層設けることでコイル40が形成されている。
図4に示すように、第一湾曲部203B(第二湾曲部204B)では、ステータコア20の周方向の一方側を向く面から第一傾斜面31a(第二傾斜面32a)を経てステータコア20の周方向の他方側を向く面に至るように巻線が巻回されている。
ここで、図3に示すように、第一傾斜面31a上に巻回された複数の巻線(周回部Cr)のうち、径方向における最も外側に位置する第一外側周回部Cr1は、第一湾曲部203B(非定幅部)における周方向寸法が最も大きい部分を通過している。したがって、第一外側周回部Cr1は、第一傾斜面31a上で径方向における最も内側に位置する第一内側周回部Cr2に比べて、軸線O方向から見た際の周方向における巻線の長さが相対的に長い。しかしながら、第一湾曲部203B上の巻線長調整部36の径方向における最も外側では、第一傾斜面31aの主面20aに対する高さが最も小さい。また、第一湾曲部203B上の巻線長調整部36の径方向における最も内側では、第一傾斜面31aの主面20aに対する高さが最も大きい。したがって、第一外側周回部Cr1は、第一傾斜面31aの高さの差分だけ、第一内側周回部Cr2に比べて、周方向から見た際の軸線O方向における巻線の長さが短くなっている。その結果、第一外側周回部Cr1巻線長と、第一内側周回部Cr2の巻線長とが互いに同一とされている。
同様にして、第二傾斜面32a上に巻回された複数の巻線(周回部Cr)のうち、径方向における最も内側に位置する第二内側周回部Cr3は、第二湾曲部204B(非定幅部)における周方向寸法が最も大きい部分を通過している。したがって、第二内側周回部Cr3は、第二傾斜面32a上で径方向における最も外側に位置する第二外側周回部Cr4に比べて、軸線O方向から見た際の周方向における巻線の長さ長が相対的に長い。しかしながら、第二湾曲部204B上の巻線長調整部36の径方向における最も内側では、第二傾斜面32aの主面20aに対する高さが最も小さい。また、第二湾曲部204B上の巻線長調整部36の径方向における最も外側では、第二傾斜面32aの主面20aに対する高さが最も大きい。したがって、第二内側周回部Cr3は、第二傾斜面32aの高さの差分だけ、第二外側周回部Cr4に比べて、周方向から見た際の軸線O方向における巻線の長さが短くなっている。その結果、第二外側周回部Cr4の巻線長と、第二内側周回部Cr3の巻線長とが互いに同一とされている。
モータ18の効率を向上させるための対策の一つとして、ティース20Bに巻かれる巻線を増やすことが考えられる。そのための構造としては、例えば、ステータコア20におけるヨーク20Aとティース20Bとの接続部分に鋭角な角部を形成して、巻線を巻くことが可能なティース20Bの径方向の長さを増やす構造が挙げられる。ところが、このような角部を形成した場合、ステータコア20がハウジング11の内周面に締まり嵌めされた状態において角部に応力集中が生じてしまう。その結果、ステータコア20の損傷や、モータ18の鉄損が生じ、効率がかえって悪化してしまう可能性がある。一方で、ヨーク20Aとティース20Bとを第一湾曲面S1や第二湾曲面S2のような曲面状に接続した場合、角部での応力集中は低減できる。ところが、曲面状に形成された角部近傍では、ティース本体201Bに比べて周方向の長さが増加してしまう。その結果、巻線の周回当たりの長さやテンションが一定にならないため、製造時に巻き崩れが生じる可能性がある。
しかしながら、本実施形態では、第一湾曲部203B及び第二湾曲部204Bに対応して巻線長調整部36が形成されている。そのため、ティース20Bの周方向の寸法の変化に対応して、支持面30aと主面20aとの間の寸法(軸線O方向における寸法)が変化している。即ち、ティース20Bの周方向の寸法が相対的に大きい部分では主面20aに対する支持面30aの高さが相対的に小さくされている。一方で、ティース20Bの周方向の寸法が相対的に小さい部分では主面20aに対する支持面30aの高さが相対的に大きくされている。これにより、ティース20Bの周方向の寸法が増加する領域では、周回部Crの径方向の長さを減少させることができる。加えて、ティース20Bの周方向の寸法が減少する領域では、周回部Crの径方向の長さを増加させることができる。このように、主面20aに対する支持面30aの高さを変化させることのみによって、ボビン基部30Cに巻かれた部分の巻線の長さを一定にすることができる。
したがって、周方向の寸法が変化する領域がティース20Bに形成されている場合であっても、一周当たりの巻線の長さを一定に保ち、巻線にかかるテンションを一定にすることができる。これにより、巻線の巻き崩れが生じる可能性を低減することができ、ステータ19Bをより容易に製造することができる。さらに、第一湾曲部203Bや第二湾曲部204Bを形成したことによって応力集中の低減させることができる。これにより、ステータコア20の損傷防止と、巻線の巻き崩れを回避できることによる製造工程の簡便化とを両立することができる。したがって、安定した性能を確保しつつ、ステータ19Bを容易に製造することができる。
これにより、容易に製造することができ、かつ性能の向上したモータ18を提供することができる。さらに、モータ18の性能向上とこれに起因する圧縮機10の性能向上を実現することができる。
(実施形態の他の変形例)
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
巻線長調整部36は、本実施形態のように傾斜面によって巻線長を変化させる構造に限定されるものではない。巻線長調整部36は、巻線長を変化させることが可能な構造を有していれば、例えば、湾曲する面が形成されていてもよく、溝が形成されていてもよい。
また、上記実施形態では、ボビン基部30Cにおける第一傾斜面31a、及び第二傾斜面32aの角度が径方向全域にわたって一定である例について説明した。しかしながら、第一傾斜面31a及び第二傾斜面32aの態様は上記に限定されない。他の例として、第一傾斜面31aは、径方向の外側から内側に向かうにしたがって、傾斜角度が部分的に増加したり減少したりするように形成されていてもよい。同様に、第二傾斜面32aは、径方向の外側から内側に向かうにしたがって、傾斜角度が部分的に増加したり減少したりするように形成されていてもよい。さらに、第一傾斜面31a及び第二傾斜面32aは、径方向だけでなく、周方向の外側に向かうにしたがって、主面20aに近づくように三次元的に傾斜していてもよい。
また、上記実施形態では、ステータコア20におけるティース20Bが9つである例について説明した。しかしながら、ティース20Bの個数は上記に限定されず、8つ以下や10個以上であってもよい。
100・・・圧縮機システム
10・・・圧縮機
10A・・・圧縮機構部
11・・・ハウジング
12A・・・第一シリンダ(シリンダ)
12B・・・第二シリンダ(シリンダ)
R1、R2・・・圧縮室
13A・・・第一ピストンロータ(ピストンロータ)
13B・・・第二ピストンロータ(ピストンロータ)
14A,14B・・・偏心軸部
16・・・クランクシャフト
18・・・モータ
19A・・・ロータ
19B・・・ステータ
20・・・ステータコア
20a・・・主面
20A・・・ヨーク
20B・・・ティース
201B・・・ティース本体
202B・・・鍔部
203B・・・第一湾曲部
S1・・・第一湾曲面
204B・・・第二湾曲部
S2・・・第二湾曲面
40・・・コイル
22A・・・第一開口(開口)
22B・・・第二開口(開口)
23A・・・第一吸入ポート(吸込ポート)
23B・・・第二吸入ポート(吸込ポート)
24・・・アキュムレータ
25・・・ステー
26A・・・第一吸入管(吸入管)
26B・・・第二吸入管(吸入管)
27・・・配管
30・・・ボビン
30a・・・支持面
30A・・・外縁部
30B・・・内縁部
30C・・・ボビン基部
35・・・基部本体
36・・・巻線長調整部
31a・・・第一傾斜面
32a・・・第二傾斜面
Cr・・・周回部
Cr1・・・第一外側周回部
Cr2・・・第一内側周回部
Cr3・・・第二内側周回部
Cr4・・・第二外側周回部
O・・・軸線

Claims (7)

  1. 軸線を中心とする環状のヨーク、及び前記ヨークの内周面から前記軸線を中心とする径方向の内側に突出する複数のティースを有するステータコアと、
    前記ティースにおける前記軸線の延びる軸線方向の両側を向く主面に設けられたボビンと、
    前記ティース及び前記ボビンに巻回された巻線を有するコイルと、
    を備え、
    前記ティースは、前記径方向に向かうにしたがって前記軸線を中心とする周方向における寸法が変化している非定幅部を有し、
    前記ボビンは、前記軸線方向を向いて前記巻線を支持する支持面が形成された支持部を有し、
    前記支持部は、前記軸線方向から見た際に前記非定幅部に対応する位置に形成され、前記支持部に巻かれた前記巻線の長さである巻線長を、前記周方向における前記ティースの寸法が増加するにしたがって減少させるとともに、前記周方向における前記ティースの寸法が減少するにしたがって増加させる巻線長調整部を有し、
    一周当たりの前記巻線の長さを一定にし、前記巻線にかかるテンションが一定にされているステータ。
  2. 前記巻線長調整部は、前記ティースの周方向の寸法が増加するにしたがって前記軸線方向における前記支持面と前記主面との間の寸法が減少し、前記ティースの寸法が減少するにしたがって前記軸線方向における前記支持面と前記主面との間の寸法が増加するように形成されている請求項1に記載のステータ。
  3. 前記巻線長調整部では、前記支持面が、前記ティースの周方向の寸法が増加するにしたがって前記主面に近づくように傾斜した傾斜面とされている請求項2に記載のステータ。
  4. 前記ティースは、
    前記周方向の長さが一定とされ、前記径方向に延びるティース本体と、
    前記非定幅部であって、前記軸線方向から見た際に、前記ティース本体から前記ヨークに向かうにしたがって次第に前記周方向の寸法が増加する湾曲面で、前記ティース本体と前記ヨークとを接続する第一湾曲部とを有する請求項1から3のいずれか一項に記載のステータ。
  5. 前記ティースは、
    前記ティース本体よりも前記径方向の内側に設けられ、前記周方向における寸法が前記ティース本体よりも長い鍔部と、
    前記非定幅部であって、前記軸線方向から見た際に、前記ティース本体から前記鍔部に向かうにしたがって次第に前記周方向の寸法が増加する湾曲面で、前記ティース本体と前記鍔部とを接続する第二湾曲部とを有する請求項4に記載のステータ。
  6. 軸線回りに回転可能なロータと、
    前記ロータを外周側から囲む請求項1から5のいずれか一項に記載のステータと、
    を備えるモータ。
  7. 請求項6に記載のモータと、
    前記モータによって駆動されることで流体を圧縮する圧縮機構部と、
    前記モータ、及び前記圧縮機構部を覆うハウジングと、
    を備える圧縮機。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008061443A (ja) 2006-09-01 2008-03-13 Mitsuba Corp インシュレータ及び電動機
WO2015093157A1 (ja) 2013-12-20 2015-06-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002247790A (ja) 2001-02-21 2002-08-30 Moric Co Ltd 回転界磁型電気機器のステータコイル構造及びその製造方法
JP2003088026A (ja) * 2001-09-07 2003-03-20 Moric Co Ltd 回転電気機器の電機子のインシュレータ
JP4887656B2 (ja) * 2004-10-29 2012-02-29 トヨタ自動車株式会社 回転電機およびそれを搭載した自動車
US9172289B2 (en) * 2012-11-27 2015-10-27 Regal Beloit America, Inc. Wire guide for use in an electric machine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008061443A (ja) 2006-09-01 2008-03-13 Mitsuba Corp インシュレータ及び電動機
WO2015093157A1 (ja) 2013-12-20 2015-06-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機

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