JP6689394B2 - 電動機及びそれを備えた圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁性能を重視した電動機及びそれを備えた圧縮機に関する。

従来の電動機の駆動部は、円環状の固定子と、この固定子の内周側に回転自在に配置された回転子とで構成されている。固定子は磁性体である複数の鉄心で形成されており、鉄心には絶縁体である絶縁部材が係合される。絶縁部材には電流が流れる巻線が巻装される。

このような電動機は、回転子が回転することによって軸受等が摺動し、金属同士が擦れ合うことで摩耗粉等の異物が発生する。その異物が電動機の巻線や鉄心などの絶縁状態を低下させる。そのため、異物対策を行った電動機が提案されている。
異物対策機構を搭載した電動機の一例として、電動機の巻線にワニスを含浸させるものが一般的に知られている（たとえば、特許文献１を参照）。この電動機は、巻線をワニスでコーティングすることで、異物で巻線が傷つくのを防ぎ、表面の絶縁性を向上させている。
また、電動機の巻線をバランサカバーの係合凹部で覆っている構造が知られている（たとえば、特許文献２を参照）。特許文献２に記載の電動機は、樹脂でバランサカバーを形成することで巻線を覆うことができ、巻線への異物の付着を防いでいる。

特開２０１３−１７２５１８号公報 特開２０１４−１７３５２５号公報

このように従来、巻線等への異物の付着や堆積を防止する対策がとられているが、特許文献１に記載されているようなワニスによる巻線の保護では、巻線後にワニスを含浸し固着させるための時間や手間が余計にかかるため、加工費やワニスの材料費によりコストアップしてしまう。
また、特許文献２に記載されているようなバランサカバーを搭載した圧縮機の場合、形状が複雑であるため、電動機の冷却に影響を及ぼす可能性がある。
さらに、一般的に磁石などにより、金属摩耗粉を吸着させる構造をとることもあるが、アルミや銅などの非磁性金属では吸着することができず、電動機の絶縁性能が低下することもある。
本発明に係る電動機及びそれを備えた圧縮機は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電動機の軸受等の摺動部によって発生した異物が電動機の巻線や鉄心に付着することで絶縁性能が低下することを防止し、絶縁距離を確保して、電動機の故障を抑制することを目的とするものである。

本発明に係る電動機は、磁性体で形成された鉄心を有する複数の固定子を円環形状に配置した固定子ユニットと、前記固定子ユニットの軸方向で前記鉄心の端部に配置された絶縁部材と、前記絶縁部材に巻回される巻線と、前記鉄心と前記巻線とを絶縁する絶縁フィルムと、を有し、前記絶縁フィルムは、前記鉄心と前記絶縁部材との間に固定されており、前記鉄心は、前記絶縁部材が前記絶縁フィルムを介して係合する溝形状のスロット部を有し、前記絶縁部材は、前記巻線が巻回される基部と、前記スロット部に前記絶縁フィルムを介して係合する脚部と、を有し、前記脚部は、前記固定子ユニットの内周側に形成された内周脚部と、前記固定子ユニットの外周側に形成された外周脚部と、前記内周脚部の一端側と前記外周脚部の一端側とを接続する中央脚部と、により構成され、前記内周脚部と、前記中央脚部と、前記外周脚部とは、断面Ｕ字形状となるよう連続して形成され、前記内周脚部には、前記絶縁フィルムが挿通される溝部が形成され、前記内周脚部は、前記固定子ユニットの内周側に形成された内周面部と、前記固定子ユニットの周方向に形成された第１側面部と、を有し、前記溝部は、前記内周面部と前記第１側面部とを貫通するように形成されたものである。

本発明に係る電動機及びそれを備えた圧縮機によれば、鉄心や巻線の絶縁距離を保つことが可能となり、信頼性が向上する。

本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の概略構成を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態１に係る固定子ユニット３５を上側から見た上面図である。 本発明の実施の形態１に係る鉄心５０を示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る上部絶縁部材６０を示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る上部絶縁部材６０を固定子３１の内周面側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る下部絶縁部材７０を示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る下部絶縁部材７０を固定子３１の内周面側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る絶縁フィルム８０の平面図である。 本発明の実施の形態１に係る固定子３１の巻線５５を除いた状態の斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る固定子３１の斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る固定子３１を内周側から見た平面図である。 本発明の実施の形態１に係る固定子３１を上方側から見た上面図である。 本発明の実施の形態１に係る固定子３１の水平方向断面図（図１４におけるＢ−Ｂ断面図）である。 本発明の実施の形態１に係る固定子３１の鉛直方向断面図（図１３におけるＡ−Ａ断面図）である。 図１３のスロット部周りにおける部分拡大図である。 本発明の実施の形態１に係る固定子３１を固定子ユニット３５として組んだ際の部分斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る固定子３１を固定子ユニット３５として組んだ際の内周側から見た部分斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る固定子３１を固定子ユニット３５として組んだ際の部分上面図である。 本発明の実施の形態２に係る固定子３１の水平方向断面図である。 本発明の実施の形態２に係る上部絶縁部材６０の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る圧縮機１００の概略構成を示す縦断面図である。
本実施の形態に係る圧縮機１００は、たとえば、空気調和装置、冷蔵庫、冷凍機、自動販売機、給湯器などに用いられる冷凍サイクル装置の構成要素の一つとなるものである。 圧縮機１００は、冷凍サイクルを循環する冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して吐出する流体機械である。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係及び形状などが実際のものとは異なる場合がある。本実施の形態では、圧縮機１００として、スクロール圧縮機を例に挙げて説明する。また、図面におけるＸ方向及びＹ方向は、同一平面上（たとえば、水平面上）の方向であり、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向であり、たとえば鉛直方向を示している。

［圧縮機１００について］
図１に示すように、圧縮機１００は、冷媒を圧縮する圧縮室１１を含む圧縮機構部１０と、圧縮機構部１０を駆動する電動機部３０と、圧縮機構部１０及び電動機部３０を収容する圧力容器４０と、を備えている。圧縮機構部１０には、圧縮室１１で圧縮された冷媒を吐出する吐出口３が形成されている。圧力容器４０は、たとえば、円筒状の胴部４２、胴部４２の上側に開口に圧入される上部容器４１、及び、胴部４２の下側の開口に圧入される下部容器４３によって構成されている。圧力容器４０には、外部の冷媒を圧力容器４０内に吸入する吸入管４４と、圧縮された冷媒を圧力容器４０外に吐出する吐出管４５と、が接続されている。

圧縮機１００は、圧力容器４０内に設けられ、固定スクロール２１上に配置されたチャンバー４を備えている。チャンバー４には、圧縮機構部１０の吐出口３から吐出された冷媒が溜められる凹状部４Ａが形成されている。凹状部４Ａは、Ｚ方向における下側から上側に向かって凹むように形成されている。凹状部４Ａの中央部には、Ｚ方向に延びる吐出口４Ｂが形成されている。ここで、吐出口３と凹状部４Ａは連通し、凹状部４Ａと吐出口４Ｂとは連通している。このため、圧縮室１１で圧縮された冷媒は、吐出口３、凹状部４Ａ及び吐出口４Ｂを介して後述する吐出マフラー７Ａに吐出される。

また、圧縮機１００は、圧力容器４０内に設けられ、チャンバー４上に配置された吐出弁５及び弁押さえ６を備えている。なお、吐出弁５及び弁押さえ６は、その一端側の部分が、たとえばボルトなどで構成される固定部材８によってチャンバー４上に固定されている。以下では、吐出弁５、弁押さえ６及び固定部材８を吐出弁機構２０と総称する。つまり、吐出弁機構２０は、吐出弁５、弁押さえ６及び固定部材８を備えている。

圧縮機１００は、圧力容器４０内に配置され、チャンバー４上に配置された吐出マフラー７Ａ及び吐出マフラー７Ｂを備えている。吐出マフラー７Ａ及び吐出マフラー７Ｂは、吐出マフラー７Ａの上側に、吐出マフラー７Ｂがかぶさるように設けられている。吐出マフラー７Ａは、その下面及びチャンバー４の上面などの間に、吐出口４Ｂを介して冷媒が吐出される空間を形成している。吐出マフラー７Ａには、たとえば複数の穴（図示省略）が形成されており、この複数の穴を介して吐出マフラー７Ａ側から吐出マフラー７Ｂ側に冷媒が流出する。吐出マフラー７Ｂは、その下面及び吐出マフラー７Ａの上面などの間に、吐出マフラー７Ａ側から冷媒が流出する空間を形成している。また、吐出マフラー７Ｂにも、穴（図示省略）が形成されており、この穴を介して冷媒が圧力容器４０内の空間に流出する。吐出マフラー７Ｂから流出した冷媒は、吐出管４５を介して圧縮機１００から吐出される。

圧縮機構部１０は、電動機部３０により駆動されることで、吸入管４４から吸入したガス冷媒を圧縮室１１内で圧縮し、吐出口３を介して吐出マフラー７Ａ内の空間に吐出する機能を有している。圧縮機構部１０は、固定スクロール２１と、揺動スクロール２２とを有している。

固定スクロール２１は、圧力容器４０内に固定支持されている第１のフレーム４６にボルトなどによって固定されている。固定スクロール２１は、台板部２３と、台板部２３の一方の面（本実施の形態では、下面）に立設されたインボリュート曲線形状の突起である渦巻歯２５と、を有している。また、固定スクロール２１の中央部には、圧縮室１１内で圧縮されて高圧となったガス冷媒を吐出する吐出口３が形成されている。吐出口３の出口側（台板部２３の他方の面側）には、冷媒の吐出圧力に応じて吐出口３を開閉するとともに冷媒の逆流を防ぐ吐出弁機構２０が設けられている。

揺動スクロール２２は、第１のフレーム４６によって回転自在に支持されている。揺動スクロール２２は、図示省略のオルダム継手により、固定スクロール２１に対して自転運動することなく公転旋回運動（揺動運動）を行うようになっている。揺動スクロール２２は、台板部２４と、台板部２４の一方の面（本例では、上面）に立設されたインボリュート曲線形状の突起である渦巻歯２６と、を有している。また、台板部２４の他方の面（スラスト面）の略中心部には、中空円筒形状の揺動スクロールボス部２７が形成されている。揺動スクロールボス部２７には、後述する回転軸３３の上端に設けられた偏心軸部３３ａが嵌入される。

固定スクロール２１と揺動スクロール２２とは、渦巻歯２５と渦巻歯２６とを互いに噛み合わせるようにして嵌合し、圧力容器４０内に装着される。渦巻歯２５と渦巻歯２６との間には、圧縮室１１が形成される。圧縮室１１は、揺動スクロール２２が揺動運動することで渦巻歯２５と渦巻歯２６との相対的な位置関係が変わり、それによって容積が変化する。

第１のフレーム４６は、第１のフレーム４６内に設けられた図示省略のスラストプレート上で、揺動スクロール２２が摺動可能なように、揺動スクロール２２を支持するものである。第１のフレーム４６の上部は、固定スクロール２１により閉じられており、第１のフレーム４６の下部には、回転軸３３を回転自在に保持する軸受が設けられており、鉄系の磁性材料で構成されている。

電動機部３０は、圧力容器４０に固定された固定子３１と、固定子３１に対して回転自在に取り付けられ、固定子３１に通電されることにより回転駆動される回転子３２と、を有している。回転子３２の中心には、回転軸３３が取り付けられている。回転軸３３の上端には、揺動スクロールボス部２７と回転自在に嵌合する偏心軸部３３ａが形成されている。電動機部３０が回転軸３３を介して揺動スクロール２２を駆動することにより、圧縮機構部１０でガス冷媒が圧縮されるようになっている。

圧力容器４０内における電動機部３０の下方には、第２のフレーム４７が固定されている。第２のフレーム４７は、ボールベアリング４８を圧力容器４０内で支える機能を有している。第２のフレーム４７の中心部には、回転軸３３の下端を回転自在に支持するためのボールベアリング４８の外輪が圧入固定されている。

上記の構成を有する圧縮機１００において、電動機部３０の固定子３１に通電されると、回転子３２と回転子３２に取り付けられた回転軸３３とが回転する。回転軸３３が回転することによって、揺動スクロール２２が固定スクロール２１に対して揺動運動を行う。これにより、固定スクロール２１の渦巻歯２５と揺動スクロール２２の渦巻歯２６との間に形成された圧縮室１１の容積が連続的に変動する。この際、圧縮室１１の容積が増大すると、圧縮室１１内の圧力が圧力容器４０内（吸入空間内）の圧力よりも低下し、圧力容器４０内の冷媒が圧縮室１１に吸入される。その後、揺動スクロール２２の揺動運動によって圧縮室１１の容積が縮小していくと、圧縮室１１内に吸入された冷媒が圧縮され、圧縮室１１内の圧力が上昇する。圧縮室１１内の圧力が予め設定された圧力より高くなると、圧縮された冷媒は、吐出弁機構２０の吐出弁５を押し上げ、吐出マフラー７Ａ内の空間に吐出される。

[固定子３１及び鉄心５０の概略構成]
以下、固定子ユニット３５の中心軸ＪをＺ方向（鉛直方向）とした状態で説明する。
図２は、本発明の実施の形態１に係る固定子ユニット３５を上側から見た上面図である。
図３は、本発明の実施の形態１に係る鉄心５０を示した斜視図である。
図２に示すように、固定子ユニット３５は、複数の固定子３１を円環形状に連結することで構成されている。各固定子３１は、コアとなる複数個の鉄心５０と鉄心５０に集中巻された巻線５５とで概略構成されている。

この鉄心５０は、複数枚の鉄板を積層して構成されている。鉄心５０は、断面が略Ｔ字型形状をしており、外周部を構成する円弧状のコアバック部５１とコアバック部５１の内周面側から内周方向に突出した複数のティース部５２とで構成されている。更にティース部５２は、巻線５５が後述する上部絶縁部材６０及び下部絶縁部材７０を介して巻きつけられるティース基部５２ａと、鉄心５０の内周側でティース基部５２ａから周方向に突設された一対のティース先端部５２ｂとから構成されている。鉄心５０は、水平方向の断面において、コアバック部５１及びティース先端部５２ｂの幅寸法より狭く形成されたティース基部５２ａにより凹形状のスロット部５３を有している。

複数の鉄心５０のコアバック部５１を円周方向に連結することで、コアバック部５１同士が円環状に繋がり、固定子ユニット３５は円筒状に構成される。この状態において、隣り合うティース部５２の間に巻線５５が通過するスロット部５３が２つ連通して形成されることとなる。固定子ユニット３５は、円筒形状の中心軸ＪをＺ方向（鉛直方向）に向けた状態で圧力容器４０内に収納される。

[上部絶縁部材６０について]
図４は、本発明の実施の形態１に係る上部絶縁部材６０を示した斜視図である。
図５は、本発明の実施の形態１に係る上部絶縁部材６０を固定子３１の内周面側から見た斜視図である。
上部絶縁部材６０は、鉄心５０の上部に配置される部材である。上部絶縁部材６０は、巻線５５と鉄心５０との絶縁がなされるように、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）で構成されるものである。
上部絶縁部材６０は、巻線５５が巻回される基部６１と、基部６１の外周側に形成される外周壁部６２と、基部６１の内周側に形成される内周壁部６３とにより大きく構成されている。

基部６１は、水平方向に配置され、基部６１の両端部からＺ方向（鉛直方向）に垂下して形成される一対の中央脚部６９を有している。
内周壁部６３の下方には、一対の内周脚部６４がＺ方向（鉛直方向）に延設されている。
外周壁部６２には、上部に接続端子を圧入するためのスロット６２ａと、配線を挟持する配線挟持部６２ｂとが設けられている。また、外周壁部６２の下方には、一対の外周脚部６５がＺ方向（鉛直方向）に延設されている。
内周脚部６４と、中央脚部６９と、外周脚部６５とは、下面視において角度を有して接続され、略Ｕ字形状の断面となっている。内周脚部６４と、中央脚部６９と、外周脚部６５とは、本発明の脚部に相当する。

内周脚部６４は、互いに段差を有する第１内周脚部６４ａと第２内周脚部６４ｂとで構成されている。第１内周脚部６４ａは、内周壁部６３の下部から下方に延設されており、第２内周脚部６４ｂは、第１内周脚部６４ａの下部から下方に延設されている。第２内周脚部６４ｂは、第１内周脚部６４ａよりも薄肉に形成されており、段差部６６が水平方向に形成される。
また、中央脚部６９も同様に、互いに段差を有する第１中央脚部６９ａと第２中央脚部６９ｂとで構成されている。第１中央脚部６９ａは、基部６１の両端部から下方に延設されており、第２中央脚部６９ｂは、第１中央脚部６９ａの下部から下方に延設されている。第２中央脚部６９ｂは、第１中央脚部６９ａよりも薄肉に形成されており、段差部６６が水平方向に形成される。

外周脚部６５は、互いに段差を有する第１外周脚部６５ａと第２外周脚部６５ｂとで構成されている。第２外周脚部６５ｂは、第１外周脚部６５ａの下部から下方に延設されている。第２外周脚部６５ｂは、第１外周脚部６５ａよりも薄肉に形成されており、段差部６６が水平方向に形成される。
段差部６６は、内周脚部６４、中央脚部６９、外周脚部６５に渡って水平方向に連続して形成されている。よって、第２内周脚部６４ｂと第２中央脚部６９ｂと第２外周脚部６５ｂ（本発明の第１脚部に相当する）は、第１内周脚部６４ａと第１中央脚部６９ａと第１外周脚部６５ａと（本発明の第２脚部に相当する）に対して凹部形状を有している。
なお、巻線５５は、接続端子を介して配線に接続され、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の電源端子に接続される。また、Ｕ、Ｖ、Ｗ相はジャンパー線を介して電気的に接続されている。

[下部絶縁部材７０について]
図６は、本発明の実施の形態１に係る下部絶縁部材７０を示した斜視図である。
図７は、本発明の実施の形態１に係る下部絶縁部材７０を固定子３１の内周面側から見た斜視図である。
下部絶縁部材７０は、鉄心５０の下部に配置される部材である。下部絶縁部材７０は、巻線５５と鉄心５０との絶縁がなされるように、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）で構成されるものである。
下部絶縁部材７０は、巻線５５が巻回される基部７１と、基部７１の外周側に形成される外周壁部７２と、基部７１の内周側に形成される内周壁部７３とにより大きく構成されている。

基部７１は、水平方向に配置され、基部７１の両端からＺ方向（鉛直方向）に形成される一対の中央脚部７９を有している。
内周壁部７３の上方には、一対の内周脚部７４がＺ方向（鉛直方向）に延設されている。
外周壁部７２の上方には、一対の外周脚部７５がＺ方向（鉛直方向）に延設されている。
内周脚部７４と、中央脚部７９と、外周脚部７５とは、上面視において角度を有して接続され、略Ｕ字形状の断面となっている。内周脚部７４と、中央脚部７９と、外周脚部７５とは、本発明の脚部に相当する。

内周脚部７４は、互いに段差を有する第１内周脚部７４ａと第２内周脚部７４ｂとで構成されている。第１内周脚部７４ａは、内周壁部７３の上部から上方に延設されており、第２内周脚部７４ｂは、第１内周脚部７４ａの上部から上方に延設されている。第２内周脚部７４ｂは、第１内周脚部７４ａよりも薄肉に形成されており、段差部７６が水平方向に形成される。
また、中央脚部７９も同様に、互いに段差を有する第１中央脚部７９ａと第２中央脚部７９ｂとで構成されている。第１中央脚部７９ａは、基部７１の両端部から上方に延設されており、第２中央脚部７９ｂは、第１中央脚部７９ａの上部から上方に延設されている。第２中央脚部７９ｂは、第１中央脚部７９ａよりも薄肉に形成されており、段差部７６が水平方向に形成される。

外周脚部７５は、互いに段差を有する第１外周脚部７５ａと第２外周脚部７５ｂとで構成されている。第２外周脚部７５ｂは、第１外周脚部７５ａの上部から上方に延設されている。第２外周脚部７５ｂは、第１外周脚部７５ａよりも薄肉に形成されており、段差部７６が水平方向に形成される。
段差部７６は、内周脚部７４、中央脚部７９、外周脚部７５に渡って水平方向に連続して形成されている。

［絶縁フィルム８０について］
図８は、本発明の実施の形態１に係る絶縁フィルム８０の平面図である。
絶縁フィルム８０は、図８に示すように、四隅の同一方向に４つの突設部８１を有する略矩形形状の薄膜フィルムで形成されている。また、突設部８１の間に形成された一対の係合辺部８２を有している。絶縁フィルム８０は、上部絶縁部材６０と下部絶縁部材７０とによって鉄心５０に対し挟持されて固定される。そして、巻線５５と鉄心５０との絶縁がなされるように、例えば厚さ０．２５ｍｍのポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）で構成されるものである。

［固定子３１の構造］
図９は、本発明の実施の形態１に係る固定子３１の巻線５５を除いた状態の斜視図である。
図１０は、本発明の実施の形態１に係る固定子３１の斜視図である。
図１１は、本発明の実施の形態１に係る固定子３１を内周側から見た平面図である。
図１２は、本発明の実施の形態１に係る固定子３１を上方側から見た上面図である。
図９〜１２に示すように固定子３１は、上述した鉄心５０と、上部絶縁部材６０と、下部絶縁部材７０と、２枚の絶縁フィルム８０と、により構成されている。
鉄心５０の上部には、上部絶縁部材６０が取り付けられている。また、鉄心５０の下部には、下部絶縁部材７０が取り付けられている。
鉄心５０に、上部絶縁部材６０を取り付ける際には、上部絶縁部材６０の中央脚部６９と内周脚部６４と外周脚部６５とを、鉄心５０のスロット部５３に係合させる。
鉄心５０に、下部絶縁部材７０を取り付ける際には、下部絶縁部材７０の中央脚部６９と内周脚部７４と外周脚部７５とを、鉄心５０のスロット部５３に係合させる。
この際、ティース先端部５２ｂは、上部絶縁部材６０の第１内周脚部６４ａ、及び、下部絶縁部材７０の第１内周脚部７４ａに当接する。

絶縁フィルム８０は、鉄心５０と上部絶縁部材６０との間に一方の係合辺部８２が挟持された形状で固定される。また、絶縁フィルム８０は、鉄心５０と下部絶縁部材７０との間に他方の係合辺部８２が挟持された形状で固定される。
すると、２枚の絶縁フィルム８０における４箇所の両端部は、図１０、１１に示すようにティース部５２から水平方向に延設された形状で保持されることとなる。
よって、鉄心５０のティース部５２は、上面と下面とを上部絶縁部材６０と下部絶縁部材７０とで覆われ、さらに両側面を絶縁フィルム８０により覆われた状態となり、巻線５５と完全に絶縁される。

次に、固定子３１における断面構造について説明する。
図１３は、本発明の実施の形態１に係る固定子３１の水平方向断面図（図１４におけるＢ−Ｂ断面図）である。
図１４は、本発明の実施の形態１に係る固定子３１の鉛直方向断面図（図１３におけるＡ−Ａ断面図）である。
固定子３１は、鉄心５０のスロット部５３内に、上部絶縁部材６０の中央脚部６９と内周脚部６４と外周脚部６５とが係合した状態で鉄心５０と上部絶縁部材６０とが固定された構成となっている。そして、水平方向の断面で見ると、図１３に示すように、鉄心５０のスロット部５３内に、絶縁フィルム８０が配置されている。絶縁フィルム８０は、スロット部５３と上部絶縁部材６０の第２中央脚部６９ｂ、第２内周脚部６４ｂ、第２外周脚部６５ｂとの間に挟持されて固定されている。

絶縁フィルム８０は、図１４に示す鉛直方向の断面のように第１中央脚部６９ａと第２中央脚部６９ｂとの肉厚の差から生じる段差部６６の段差寸法と同一の厚さ寸法を有している。また、段差部６６は、内周脚部６４や、外周脚部６５にも連続して形成されている。よって、絶縁フィルム８０は、鉄心５０のスロット部５３と上部絶縁部材６０の第２中央脚部６９ｂ、第２内周脚部６４ｂ、第２外周脚部６５ｂとの間に係合し隙間なく配置されている。
また、絶縁フィルム８０には突設部８１が形成されているため、図１４に示すように巻線５５を超える位置まで絶縁フィルム８０が立ち上がり、隣り合う固定子３１の巻線５５同士が接触することを防止することができる。

絶縁フィルム８０は、可とう性を有するため、図１３に示すように鉄心５０のスロット部５３に沿う形状で折れ曲がり収納されている。また、隣接する鉄心５０の隙間では、４枚の絶縁フィルム８０が圧着して配置される。このとき、隣接する内周脚部６４間の距離寸法をＬ１とし、絶縁フィルム８０の厚さ寸法をｔとすると、Ｌ１＝４×ｔの関係となるように固定子ユニット３５が構成されている。また、隣接する外周脚部６５間の距離寸法をＬ２とし、絶縁フィルム８０の厚さ寸法をｔとすると、Ｌ２＝４×ｔの関係なるように固定子ユニット３５が構成されている。
なお、上部絶縁部材６０を例に絶縁フィルム８０の固定構造を説明したが、下部絶縁部材７０においても、同様の構造により絶縁フィルム８０を鉄心５０に固定している。

次に、上部絶縁部材６０及び下部絶縁部材７０の内周脚部６４、７４の断面形状について説明する。
図１５は、図１３のスロット部周りにおける部分拡大図である。
図１５に示すように、鉄心５０の周方向の第２側面部５０ａを通る第１仮想面Ｍ１と、ティース先端部５２ｂの外周側の外周面部５２ｃを通る第２仮想面Ｍ２との成す角度をθ１とする。また、上部絶縁部材６０の内周脚部６４における内周面部６４ｅを通る第３仮想面Ｍ３と、内周脚部６４における周方向の第１側面部６４ｆを通る第４仮想面Ｍ４との成す角度をθ２とする。第１仮想面Ｍ１は、固定子ユニット３５の中心軸Ｊを通過する仮想面である。
ここで、内周脚部６４の内周面部６４ｅと第１側面部６４ｆとの交線を、絶縁フィルム８０を折り曲げる際の支点の集合として折曲げ稜線部６７とし、上記角度θ２を折曲げ稜線の角度θ２と定義する。
また、上記角度θ１をティース先端角度θ１と定義する。

このとき、θ１とθ２との角度の差が５°以内（好ましくはθ１＝θ２）の関係が成り立つようにティース先端部５２ｂの外周側の外周面部５２ｃと、上部絶縁部材６０の内周脚部６４における内周面部６４ｅ及び第１側面部６４ｆとが構成されている。
例えば、θ１＝θ２となる場合、第２仮想面Ｍ２と第３仮想面Ｍ３とが平行になっていれば、第１仮想面Ｍ１と第４仮想面Ｍ４との配置も平行となる。
絶縁フィルム８０はこの折曲げ稜線部６７で折れ曲がり、一方はティース先端部５２ｂと第２内周脚部６４ｂとの間に挟持され、他方は第２内周脚部６４ｂに隣接する固定子３１の絶縁フィルム８０との間に挟持される構成となる。

このような絶縁フィルム８０の構成において、折曲げ稜線の角度θ２をティース先端角度θ１よりも大きくすると、絶縁フィルム８０の曲げによる反発力が弱くなり、上部絶縁部材６０の内周脚部６４と絶縁フィルム８０との間の隙間は小さくなるが、隣接する内周脚部６４同士が干渉してしまい、固定子３１を円環状に形成することができない。
一方、折曲げ稜線の角度θ２をティース先端角度θ１よりも小さくすると、絶縁フィルム８０の曲げによる反発力が強くなるとともに、上部絶縁部材６０の内周脚部６４とティース先端部５２ｂの外周面部５２ｃとの間の隙間が拡大することから、絶縁フィルム８０の周囲に隙間が形成される。

このことから、本発明では折曲げ稜線の角度θ２とティース先端角度θ１との角度の差が５°以内（好ましくはθ１＝θ２）となるように構成し、上部絶縁部材６０の内周脚部６４と絶縁フィルム８０との間に隙間が形成されないようにしている。
なお、折曲げ稜線部６７の先端にＲを付ける場合には、折曲げ稜線部６７の先端の曲率半径ｒを絶縁フィルム８０の厚さｔと同じになる（ｒ＝ｔ）ように構成すると折曲げ稜線部６７と絶縁フィルム８０との間に隙間が形成されにくくなる。

また、上述の説明では、固定子ユニット３５における隣接する内周脚部６４同士の距離Ｌを絶縁フィルム８０の厚さ寸法ｔの４倍の値としているが、４倍未満、たとえば絶縁フィルム８０の厚さ寸法ｔの１．６倍で構成してもよい。隣接する内周脚部６４同士の距離Ｌ１、及び、隣接する外周脚部６５間の距離寸法Ｌ２を短くし、絶縁フィルム８０をつぶすことで、上部絶縁部材６０や下部絶縁部材７０と絶縁フィルム８０との隙間を小さくし、より異物の滞留を抑制することが可能になる。
また、隣接する内周脚部６４同士の距離Ｌは、隣接する折曲げ稜線部６７同士の距離と定義してもよい。
なお、上部絶縁部材６０を例に絶縁フィルム８０の固定構造を説明したが、下部絶縁部材７０においても、同様の構造により絶縁フィルム８０を鉄心５０に固定している。

次に、隣接する固定子３１同士を固定子ユニット３５として組んだ際の絶縁フィルム８０の外観について説明する。
図１６は、本発明の実施の形態１に係る固定子３１を固定子ユニット３５として組んだ際の部分斜視図である。
図１７は、本発明の実施の形態１に係る固定子３１を固定子ユニット３５として組んだ際の内周側から見た部分斜視図である。
図１８は、本発明の実施の形態１に係る固定子３１を固定子ユニット３５として組んだ際の部分上面図である。
固定子３１を固定子ユニット３５として組んだ際には、図１６〜１８に示すように、絶縁フィルム８０が上部絶縁部材６０の内周脚部６４を支点として固定子ユニット３５の内周側から外周側に折れ曲がる形状となる。そして、隣接する固定子３１の絶縁フィルム８０同士が４枚重なって、それぞれの巻線５５の間に挟まり絶縁する。

以上のように、上部絶縁部材６０と絶縁フィルム８０との隙間、及び、下部絶縁部材７０と絶縁フィルム８０との隙間を小さくするように構成しているので、これらの隙間に異物が滞留することを抑制することができる。特に、回転子３２側に近い上部絶縁部材６０、及び、下部絶縁部材７０の内周側で絶縁フィルム８０と内周脚部６４、７４との間に隙間が発生しないように構成したため、回転子３２の回転によって固定子ユニット３５側に飛散する鉄粉等の異物が滞留することがない。よって、鉄心５０や巻線５５の絶縁距離を保つことが可能となり、信頼性の高い電動機を得ることができる。

実施の形態１に係る電動機は、
（１）磁性体で形成された鉄心５０を有する複数の固定子３１を円環形状に配置した固定子ユニット３５と、固定子ユニット３５の軸方向で鉄心５０の端部に配置された絶縁部材と、絶縁部材に巻回される巻線５５と、鉄心５０と巻線５５とを絶縁する絶縁フィルム８０と、を有し、絶縁フィルム８０は、鉄心５０と絶縁部材との間に固定されたものである。
このように電動機を構成することで、絶縁フィルム８０を鉄心５０と絶縁部材との間に隙間なく固定することができる。よって、異物が隙間に滞留することを抑制して鉄心５０や巻線５５の絶縁距離を保つことが可能となり、信頼性の高い電動機を得ることができる。

また、実施の形態１に係る電動機は、
（２）鉄心５０が、絶縁部材が絶縁フィルム８０を介して係合する溝形状のスロット部５３を有し、絶縁部材は、巻線５５が巻回される基部６１、７１と、スロット部５３に絶縁フィルム８０を介して係合する脚部をと、を有するものである。
また、実施の形態１に係る電動機は、
（３）脚部に、絶縁フィルム８０が当接する凹部が形成されるものである。
また、実施の形態１に係る電動機は、
（４）脚部として、鉄心５０が当接する第１脚部と、絶縁フィルム８０が当接し第１脚部よりも薄肉に形成された第２脚部とを有するものである。

また、実施の形態１に係る電動機は、
（５）第１脚部と第２脚部との肉厚寸法の差が、絶縁フィルム８０の厚さ寸法と同一となるように構成されるものである。
また、実施の形態１に係る電動機は、
（６）脚部が、固定子ユニット３５の内周側に形成された内周脚部６４、７４と、固定子ユニット３５の外周側に形成された外周脚部６５、７５と、内周脚部６４、７４の一端側と外周脚部６５、７５の一端側とを接続する中央脚部６９、７９と、により構成され、内周脚部６４、７４と、中央脚部６９、７９と、外周脚部６５、７５とは、断面Ｕ字形状となるよう連続して形成されたものである。

このように絶縁部材に脚部を形成することで、絶縁フィルム８０が絶縁部材の脚部と鉄心５０のスロット部５３との間に隙間なく係合する。よって、異物が隙間に滞留することを抑制して鉄心５０や巻線５５の絶縁距離を保つことが可能となり、信頼性の高い電動機を得ることができる。

また、実施の形態１に係る電動機は、
（７）内周脚部６４、７４が、固定子ユニット３５の内周側に形成された内周面部６４ｅ、７４ｅと、固定子ユニット３５の周方向に形成された第１側面部６４ｆ、７４ｆと、を有し、鉄心５０は、円弧形状のコアバック部５１と、コアバック部５１の内周側に形成されたティース部５２と、ティース部５２に形成され内周脚部６４、７４が係合するティース先端部５２ｂと、を有し、ティース先端部５２ｂは、固定子ユニット３５の外周側に形成された外周面部５２ｃを有し、コアバック部５１は、固定子ユニット３５の周方向に形成された第２側面部５０ａを有し、ティース先端部５２ｂの外周面部５２ｃとコアバック部５１の第２側面部５０ａとの成す角度をθ１とし、内周脚部６４、７４の内周面部６４ｅ、７４ｅと第１側面部６４ｆ、７４ｆとの成す角度をθ２とすると、θ１とθ２との角度の差は５°以内となるものである。

また、実施の形態１に係る電動機は、
（８）内周脚部６４、７４が、固定子ユニット３５の内周側に形成された内周面部６４ｅ、７４ｅと、固定子ユニット３５の周方向に形成された第１側面部６４ｆ、７４ｆと、を有し、鉄心５０は、円弧形状のコアバック部５１と、コアバック部５１の内周側に形成されたティース部５２と、ティース部５２に形成され内周脚部６４、７４が係合するティース先端部５２ｂと、を有し、ティース先端部５２ｂは、固定子ユニット３５の外周側に形成された外周面部５２ｃを有し、コアバック部５１は、固定子ユニット３５の周方向に形成された第２側面部５０ａを有し、ティース先端部５２ｂの外周面部５２ｃとコアバック部５１の第２側面部５０ａとの成す角度をθ１とし、内周脚部６４、７４の内周面部６４ｅ、７４ｅと第１側面部６４ｆ、７４ｆとの成す角度をθ２とすると、θ１とθ２とは同じ値となるものである。

このように固定子３１を構成することで、絶縁フィルム８０と絶縁部材の内周脚部６４、７４との間の隙間をさらに小さくすることが可能となる。よって、異物が隙間に滞留することを抑制して鉄心５０や巻線５５の絶縁距離を保つことが可能となり、信頼性の高い電動機を得ることができる。

また、実施の形態１に係る電動機は、
（９）隣接する複数の固定子３１の絶縁部材同士の距離が、絶縁フィルム８０の厚さの４倍となるものである。
また、実施の形態１に係る電動機は、
（１０）隣接する複数の固定子３１の絶縁部材同士の距離が、絶縁フィルム８０の厚さの４倍未満となるものである。
このように構成することで、絶縁部材同士の隙間に絶縁フィルム８０を２枚隙間なく配置することが可能となる。よって、異物が隙間に滞留することを抑制して鉄心５０や巻線５５の絶縁距離を保つことが可能となり、信頼性の高い電動機を得ることができる。

また、実施の形態１に係る電動機は、
（１１）絶縁フィルム８０が、固定子ユニット３５の周方向の両端部に軸方向に突設した突設部８１を有するものである。
このように構成することで、絶縁フィルム８０が固定子ユニット３５の軸方向に延設され、隣接する巻線５５同士が接触することを防止することができ、絶縁距離を保つことができる。

また、実施の形態１に係る圧縮機１００は、（１）〜（１１）における電動機を搭載したものである。
よって、電動機の鉄心５０や巻線５５の絶縁距離を保つことが可能となり、信頼性の高い圧縮機１００を得ることができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る電動機は、基本構造を実施の形態１に係る電動機と同一として構成されるが、上部絶縁部材６０及び下部絶縁部材７０の構造が異なる。
図１９は、本発明の実施の形態２に係る固定子３１の水平方向断面図である。
図２０は、本発明の実施の形態２に係る上部絶縁部材６０の斜視図である。
実施の形態２に係る上部絶縁部材６０では、内周脚部６４に絶縁フィルム８０を抑えるための抑え突起部６８が形成されている。
図１９、２０に示すように抑え突起部６８は内周脚部６４に絶縁フィルム８０を挿通させるための溝部６８ａを形成するために設けられた突起である。抑え突起部６８の形状は、たとえば水平方向の断面が三角形状となっている。溝部６８ａの幅寸法は、絶縁フィルム８０の厚さ寸法ｔと同一の長さとなっている。

また、内周脚部６４は、固定子ユニット３５の内周側に形成された内周面部６４ｅと、固定子ユニット３５の周方向に形成された第１側面部６４ｆと、を有し、溝部６８ａは、内周面部６４ｅと第１側面部６４ｆとを貫通するように形成されている。
このように内周脚部６４に絶縁フィルム８０を折り曲げた際に絶縁フィルム８０を抑えるための抑え突起部６８が形成されているため、絶縁フィルム８０と内周脚部６４との間に隙間が形成されることがない。実施の形態１と同様に、特に、回転子３２側に近い上部絶縁部材６０、及び、下部絶縁部材７０の内周側で絶縁フィルム８０と内周脚部６４、７４との間に隙間が発生しないように構成したため、回転子３２の回転によって固定子ユニット３５側に飛散する鉄粉等の異物が滞留することがない。よって、鉄心５０や巻線５５の絶縁距離を保つことが可能となり、信頼性の高い電動機を得ることができる。

実施の形態２に係る電動機は、
（１）磁性体で形成された鉄心５０を有する複数の固定子３１を円環形状に配置した固定子ユニット３５と、固定子ユニット３５の軸方向で鉄心５０の端部に配置された絶縁部材と、絶縁部材に巻回される巻線５５と、鉄心５０と巻線５５とを絶縁する絶縁フィルム８０と、を有し、絶縁フィルム８０は、鉄心５０と絶縁部材との間に挟まることで固定され、絶縁部材には、絶縁フィルム８０が挿通される溝部が形成されたものである。
また、実施の形態２に係る電動機は、
（２）磁性体で形成された鉄心５０を有する複数の固定子３１を円環形状に配置した固定子ユニット３５と、固定子ユニット３５の軸方向で鉄心５０の端部に配置された絶縁部材と、絶縁部材に巻回される巻線５５と、鉄心５０と巻線５５とを絶縁する絶縁フィルム８０と、を有し、絶縁フィルム８０は、鉄心５０と絶縁部材との間に挟まることで固定され、内周脚部６４、７４には、絶縁フィルム８０が挿通される溝部が形成されたものである。
また、実施の形態２に係る電動機は、
（３）内周脚部が、固定子ユニット３５の内周側に形成された内周面部６４ｅ、７４ｅと、固定子ユニット３５の周方向に形成された第１側面部６４ｆ、７４ｆと、を有し、溝部６８ａは、内周面部６４ｅ、７４ｅと第１側面部６４ｆ、７４ｆとを貫通するように形成されたものである。

このように電動機を構成することで、絶縁フィルム８０を鉄心５０と絶縁部材の内周脚部６４、７４との間に隙間なく固定することができる。よって、異物が隙間に滞留することを抑制して鉄心５０や巻線５５の絶縁距離を保つことが可能となり、信頼性の高い電動機を得ることができる。

３ 吐出口、４ チャンバー、４Ａ 凹状部、４Ｂ 吐出口、５ 吐出弁、６ 弁押さえ、７Ａ 吐出マフラー、７Ｂ 吐出マフラー、８ 固定部材、１０ 圧縮機構部、１１ 圧縮室、２０ 吐出弁機構、２１ 固定スクロール、２２ 揺動スクロール、２３ 台板部、２４ 台板部、２５ 渦巻歯、２６ 渦巻歯、２７ 揺動スクロールボス部、３０ 電動機部、３１ 固定子、３２ 回転子、３３ 回転軸、３３ａ 偏心軸部、３５ 固定子ユニット、４０ 圧力容器、４１ 上部容器、４２ 胴部、４３ 下部容器、４４ 吸入管、４５ 吐出管、４６ 第１のフレーム、４７ 第２のフレーム、４８ ボールベアリング、５０ 鉄心、５０ａ 第２側面部、５１ コアバック部、５２ ティース部、５２ａ ティース基部、５２ｂ ティース先端部、５２ｃ 外周面部、５３ スロット部、５５ 巻線、６０ 上部絶縁部材、６１ 基部、６２ 外周壁部、６２ａ スロット、６２ｂ 配線挟持部、６３ 内周壁部、６４ 内周脚部、６４ａ 第１内周脚部、６４ｂ 第２内周脚部、６４ｅ 内周面部、６４ｆ 第１側面部、６５ 外周脚部、６５ａ 第１外周脚部、６５ｂ 第２外周脚部、６６ 段差部、６７ 折曲げ稜線部、６８ 抑え突起部、６８ａ 溝部、６９ 中央脚部、６９ａ 第１中央脚部、６９ｂ 第２中央脚部、７０ 下部絶縁部材、７１ 基部、７２ 外周壁部、７３ 内周壁部、７４ 内周脚部、７４ａ 第１内周脚部、７４ｂ 第２内周脚部、７４ｅ 内周面部、７４ｆ 第１側面部、７５ 外周脚部、７５ａ 第１外周脚部、７５ｂ 第２外周脚部、７６ 段差部、７９ 中央脚部、７９ａ 第１中央脚部、７９ｂ 第２中央脚部、８０ 絶縁フィルム、８１ 突設部、８２ 係合辺部、１００ 圧縮機。

Claims (10)

1. 磁性体で形成された鉄心を有する複数の固定子を円環形状に配置した固定子ユニットと、
   前記固定子ユニットの軸方向で前記鉄心の端部に配置された絶縁部材と、
   前記絶縁部材に巻回される巻線と、
   前記鉄心と前記巻線とを絶縁する絶縁フィルムと、を有し、
   前記絶縁フィルムは、前記鉄心と前記絶縁部材との間に固定されており、
   前記鉄心は、前記絶縁部材が前記絶縁フィルムを介して係合する溝形状のスロット部を有し、
   前記絶縁部材は、前記巻線が巻回される基部と、前記スロット部に前記絶縁フィルムを介して係合する脚部と、を有し、
   前記脚部は、前記固定子ユニットの内周側に形成された内周脚部と、前記固定子ユニットの外周側に形成された外周脚部と、前記内周脚部の一端側と前記外周脚部の一端側とを接続する中央脚部と、により構成され、
   前記内周脚部と、前記中央脚部と、前記外周脚部とは、断面Ｕ字形状となるよう連続して形成され、
   前記内周脚部には、前記絶縁フィルムが挿通される溝部が形成され、
   前記内周脚部は、前記固定子ユニットの内周側に形成された内周面部と、前記固定子ユニットの周方向に形成された第１側面部と、を有し、
   前記溝部は、前記内周面部と前記第１側面部とを貫通するように形成された電動機。
2. 前記鉄心は、円弧形状のコアバック部と、該コアバック部の前記内周側に形成されたティース部と、該ティース部に形成され前記内周脚部が係合するティース先端部と、を有し、
   前記ティース先端部は、前記固定子ユニットの外周側に形成された外周面部を有し、
   前記コアバック部は、前記固定子ユニットの周方向に形成された第２側面部を有し、
   前記ティース先端部の前記外周面部と前記コアバック部の第２側面部との成す角度をθ１とし、前記内周脚部の前記内周面部と前記第１側面部との成す角度をθ２とすると、θ１とθ２との角度の差は５°以内となる請求項１に記載の電動機。
3. 前記鉄心は、円弧形状のコアバック部と、該コアバック部の前記内周側に形成されたティース部と、該ティース部に形成され前記内周脚部が係合するティース先端部と、を有し、
   前記ティース先端部は、前記固定子ユニットの外周側に形成された外周面部を有し、
   前記コアバック部は、前記固定子ユニットの周方向に形成された第２側面部を有し、
   前記ティース先端部の前記外周面部と前記コアバック部の第２側面部との成す角度をθ１とし、前記内周脚部の前記内周面部と前記第１側面部との成す角度をθ２とすると、θ１とθ２とは、同じ角度となる請求項１に記載の電動機。
4. 前記脚部には、前記絶縁フィルムが当接する凹部が形成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動機。
5. 前記脚部は、前記鉄心が当接する第１脚部と、前記絶縁フィルムが当接し前記第１脚部よりも薄肉に形成された第２脚部とを有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動機。
6. 前記第１脚部と前記第２脚部との肉厚寸法の差は、前記絶縁フィルムの厚さ寸法と同一となる請求項５に記載の電動機。
7. 隣接する前記複数の固定子の前記絶縁部材同士の距離は、前記絶縁フィルムの厚さの４倍となる請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動機。
8. 隣接する前記複数の固定子の前記絶縁部材同士の距離は、前記絶縁フィルムの厚さの４倍未満となる請求項１〜６のいずれか１項に記載の電動機。
9. 前記絶縁フィルムは、前記固定子ユニットの周方向の両端部において前記軸方向に突設した突設部を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の電動機。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電動機を搭載した圧縮機。

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