WO2023112078A1 - ステータ、モータ、圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

ステータ、モータ、圧縮機および冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2023112078A1
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stator
corner portion
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shell
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Inventor
優樹 東
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings

Definitions

  • the present disclosure relates to stators, motors, compressors, and refrigeration cycle devices.
  • the stator has a stator core and coils wound around the stator core.
  • the stator core has an annular core back and teeth extending radially inward from the core back.
  • the core back fits inside the cylindrical shell by shrink fitting or the like.
  • Patent Literature 1 proposes a stator in which the area of the contact portion that contacts the shell in the outer periphery of the core back is larger than the area of the non-contact portion that does not contact the shell.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to suppress stress concentration in the stator.
  • a stator according to the present disclosure includes a stator core that has an annular core-back centered on an axis and a plurality of teeth that extend inward in a radial direction centered on the axis from the core-back and that fits inside a shell. have.
  • the core back has an outer periphery facing the shell, and the outer periphery has a first contact portion and a second contact portion that contact the shell, and a non-contact portion that does not contact the shell.
  • the first contact portion is located on the first side of the non-contact portion and the second contact portion is located on the second side of the non-contact portion.
  • a plurality of teeth has a first tooth.
  • the first tooth has a root portion connected to the core-back, and the root portion has a first corner portion on the first side and a second corner portion on the second side.
  • the shortest distance La from the first corner portion to the outer circumference and the shortest distance Lb from the second corner portion to the outer circumference satisfy La ⁇ Lb.
  • the shortest distance Da from the first corner portion to the first contact portion and the shortest distance Db from the second corner portion to the second contact portion satisfy Da>Db.
  • a curvature radius Ra of the first corner portion and a curvature radius Rb of the second corner portion satisfy Ra ⁇ Rb.
  • the curvature radius Rb of the second corner portion is larger than the curvature radius Ra of the first corner portion, it is possible to suppress the stress concentration on the second corner portion where the stress is most likely to concentrate in the stator core. can. Therefore, stress concentration in the stator can be suppressed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a motor according to Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the rotor of Embodiment 1;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the stator core of Embodiment 1;
  • FIG. 3 is a diagram showing part of the motor of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing part of the motor of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 shows a stator core and shell according to Embodiment 1;
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing stress concentration in the stator core of the first embodiment;
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing stress concentration in a stator core of a comparative example; 4 is a diagram showing the relationship between Lb/La and stress at each corner portion in Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between (Lb/La)/(Db/Da) and the stress of each corner portion in Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing slots and coils of the stator core of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the slot and coil of the stator core in a comparative example.
  • FIG. 3 is a diagram showing an electromagnetic steel sheet from which stator cores and rotor cores are punched;
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining deformation states of a stator core and a shell;
  • FIG. 10 is an enlarged view of a tooth of Embodiment 2; It is a figure (A) and (B) which show two examples of the formation method of the shell of each embodiment. It is a longitudinal section showing a compressor to which the motor of each embodiment can be applied.
  • FIG. 18 is a diagram showing a refrigeration cycle device to which the compressor of FIG. 17 can be applied;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing motor 100 of Embodiment 1.
  • FIG. A motor 100 shown in FIG. 1 is a motor called an inner rotor type, and is used, for example, in the compressor 8 (FIG. 17).
  • the motor 100 has a rotor 3 having a shaft 41 which is a rotating shaft, and a stator 1 provided so as to surround the rotor 3 .
  • An air gap of 0.3 to 1.0 mm is formed between the stator 1 and the rotor 3, for example.
  • the stator 1 is incorporated inside a shell 25, which is a cylindrical casing of a compressor 8 (FIG. 17), which will be described later.
  • the direction of the axis Ax which is the center of rotation of the shaft 41, will be referred to as the "axial direction”.
  • a radial direction centered on the axis Ax is defined as a “radial direction”.
  • a circumferential direction about the axis Ax is defined as a “circumferential direction”.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the rotor 3.
  • the rotor 3 has a cylindrical rotor core 30 centered on the axis Ax and permanent magnets 40 attached to the rotor core 30 .
  • the rotor core 30 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets in the axial direction and fixing them by caulking or the like.
  • the plate thickness of the electromagnetic steel plate is 0.1 to 0.7 mm, here it is 0.35 mm.
  • a center hole 34 is formed in the radial center of the rotor core 30 .
  • the shaft 41 is fixed to the center hole 34 of the rotor core 30 by shrink fitting, press fitting, bonding, or the like.
  • Rotor core 30 has an annular outer periphery 35 .
  • a plurality of magnet insertion holes 31 into which the permanent magnets 40 are inserted are formed along the outer circumference 35 of the rotor core 30 .
  • One magnet insertion hole 31 corresponds to one magnetic pole.
  • the center of the magnet insertion hole 31 in the circumferential direction is the pole center P.
  • An interpolar portion M is formed between adjacent magnet insertion holes 31 .
  • the number of magnet insertion holes 31 is six here. In other words, the number of poles is six. However, the number of poles is not limited to six, and may be two or more.
  • the magnet insertion hole 31 is formed in a V shape that protrudes radially inward in a plane perpendicular to the axial direction.
  • a single permanent magnet 40 is inserted into each magnet insertion hole 31 .
  • the permanent magnet 40 has a flat plate shape, has a width in the circumferential direction of the rotor core 30, and has a thickness in the radial direction. Each permanent magnet 40 is magnetized in the thickness direction.
  • the permanent magnet 40 is composed of, for example, a rare earth magnet.
  • Rare earth magnets are, for example, neodymium magnets containing neodymium (Nd), iron (Fe) and boron (B).
  • the shape of each magnet insertion hole 31 may be linear, for example, and the number of permanent magnets 40 inserted into each magnet insertion hole 31 may be one or more.
  • flux barriers 32 which are holes, are formed at both ends of the magnet insertion hole 31 in the circumferential direction.
  • a thin portion is formed between the flux barrier 32 and the outer circumference 35 of the rotor core 30 .
  • the width of the thin portion is set to the extent that short-circuit magnetic flux flowing between adjacent magnetic poles can be suppressed.
  • the width of the thin portion is set, for example, to be the same as the thickness of the electromagnetic steel sheet.
  • a slit 33 is formed between the magnet insertion hole 31 and the outer circumference 35 in the rotor core 30 .
  • the slit 33 is formed to arrange the distribution of magnetic flux emitted from the permanent magnet 40 .
  • seven slits 33 are formed symmetrically with respect to the circumferential center (that is, pole center) of the magnet insertion hole 31 .
  • the number and arrangement of the slits 33 are not limited to the example described here.
  • the rotor core 30 does not necessarily have the slits 33 .
  • Holes 36 and 37 are formed radially inward of the magnet insertion hole 31 in the rotor core 30 .
  • the holes 36 and 37 are used as air holes through which the refrigerant passes or holes through which jigs are inserted. Both holes 36 and 37 are formed in the same number as the number of poles.
  • the circumferential position of each hole portion 36 coincides with the circumferential center of the magnet insertion hole 31 .
  • the circumferential position of each hole portion 37 coincides with the interpolar portion M. As shown in FIG.
  • the number and arrangement of the holes 36 and 37 are not limited to the example described here.
  • the rotor core 30 does not necessarily have the holes 36 and 37 .
  • a crimped portion 38 for fixing the electromagnetic steel plate of the rotor core 30 is formed on the radially outer side of each hole portion 37 .
  • the arrangement of the crimped portion 38 is not limited to the example described here.
  • the electromagnetic steel sheets of the rotor core 30 may be fixed by a method other than caulking.
  • the stator 1 has a stator core 10 surrounding a rotor core 30 from the outside in the radial direction, and windings 20 wound around the stator core 10 .
  • the stator core 10 is formed by laminating a plurality of magnetic steel sheets in the axial direction and fixing them by caulking or the like.
  • the plate thickness of the electromagnetic steel plate is 0.1 to 0.7 mm, here it is 0.35 mm.
  • the stator core 10 has an annular core back 11 centered on the axis Ax and a plurality of teeth 12 extending radially inward from the core back 11 .
  • the teeth 12 are arranged at regular intervals in the circumferential direction.
  • the number of teeth 12 is nine here. However, the number of teeth 12 is not limited to nine, and may be two or more.
  • Slots 13, which are spaces for accommodating windings 20, are formed between teeth 12 adjacent in the circumferential direction.
  • the number of slots 13 is nine, which is the same as the number of teeth 12 .
  • the winding 20 is formed of a magnet wire as a coil, and is wound around each tooth 12 by concentrated winding.
  • the outer diameter of the magnet wire, that is, the coil diameter is, for example, 1.0 mm.
  • the number of turns of the winding 20 on one tooth 12 is, for example, 80 turns.
  • an insulating section (not shown) made of resin such as polybutylene terephthalate (PBT) is provided.
  • the insulating portion is formed by attaching a molded resin body to the stator core 10 or integrally molding the stator core 10 with resin.
  • an insulating film made of resin such as polyethylene terephthalate (PET) may be provided on the inner surface of the slot 13 .
  • FIG. 3 is a plan view showing the stator core 10.
  • the teeth 12 extend radially inward from the core back 11 as described above. Teeth 12 have a pair of side portions 121 on both sides in the circumferential direction.
  • the tooth 12 also has a tooth tip portion 120 facing the rotor 3 (FIGS. 1 and 2).
  • the tip portion 120 is formed to protrude to both sides in the circumferential direction from the side portion 121 of the tooth 12 .
  • the inner periphery 111 of the core back 11 and the side portions 121 of the teeth 12 face the slots 13 .
  • a slot opening 130 is formed between adjacent tooth tips 120 .
  • contact portions 14 and non-contact portions 15 are alternately formed in the circumferential direction.
  • the contact portion 14 forms part of a cylindrical surface centered on the axis Ax.
  • the non-contact portion 15 forms a plane parallel to the axis Ax.
  • the contact portion 14 is also called an arc portion, and the non-contact portion 15 is also called a notch portion.
  • non-contact portions 15 are formed at intervals of 90 degrees around the axis Ax.
  • the stator core 10 fits within a square range, which is advantageous in that the yield is improved when the electromagnetic steel sheet is punched.
  • the positional relationship between the teeth 12 and the contact portion 14 and the non-contact portion 15 will be described. Since the number of the non-contact portions 15 is four and the number of the teeth 12 is nine, the relative positions with respect to the non-contact portions 15 differ depending on the teeth 12 .
  • the nine teeth 12 are designated teeth 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G, 12H, and 12I clockwise from the upper tooth 12 in the figure.
  • Teeth 12A are also referred to as first teeth.
  • the tooth center line T of the tooth 12A passes through the non-contact portion 15.
  • a tooth center line of the tooth 12B passes through the contact portion 14 .
  • a tooth center line of the tooth 12 ⁇ /b>C passes through the non-contact portion 15 .
  • a tooth center line of the tooth 12 ⁇ /b>D passes through the contact portion 14 .
  • a tooth center line of the tooth 12 ⁇ /b>E passes through the non-contact portion 15 .
  • a tooth center line of the tooth 12 ⁇ /b>F passes through the contact portion 14 .
  • a tooth center line of the tooth 12 ⁇ /b>G passes through the boundary between the contact portion 14 and the non-contact portion 15 .
  • a tooth center line of the tooth 12 ⁇ /b>H passes through the boundary between the contact portion 14 and the non-contact portion 15 .
  • a tooth center line of the tooth 12I passes through the contact portion 14 .
  • the tooth center line of the tooth 12C passes through the center of the non-contact portion 15 in the circumferential direction.
  • the other teeth 12A, 12B, 12D to 12I pass through the contact portion 14 or the non-contact portion 15 at positions deviated from the center in the circumferential direction.
  • the teeth 12A and 12E in which the tooth center line T passes through a position deviated from the center of the non-contact portion 15 in the circumferential direction will be described. Since the teeth 12A and 12E are symmetrical to each other with respect to a plane (a straight line in FIG. 3) including the axis Ax, the teeth 12A will be described.
  • FIG. 4 is a diagram showing a portion including teeth 12A of stator core 10, shell 25, and rotor 3. As shown in FIG. Note that only the outer circumference of the rotor 3 is shown. A non-contact portion 15 is positioned radially outside the teeth 12A.
  • the left side is the first side and the right side is the second side.
  • the edge part of the 1st side be the 1st edge part 151 among the both ends of the circumferential direction of the non-contact part 15, and let the edge part of the 2nd side be the 2nd edge part 152. As shown in FIG. 4, the left side is the first side and the right side is the second side.
  • the contact portion 14 positioned on the first side of the non-contact portion 15 is referred to as a first contact portion 14a.
  • the contact portion 14 positioned on the second side of the non-contact portion 15 is referred to as a second contact portion 14b.
  • the root portion of the tooth 12A connected to the core back 11 has a first corner portion 5a on the first side and a second corner portion 5b on the second side.
  • Both the corner portions 5a and 5b are formed between the side portion 121 of the tooth 12 and the inner circumference 111 of the core back 11.
  • the angle formed by the side portions 121 of the teeth 12 and the inner circumference 111 of the core back 11 is 90 degrees, but may be less than 90 degrees or greater than 90 degrees.
  • the first corner portion 5a has a curved shape with a radius of curvature Ra.
  • the second corner portion 5b has a curved shape with a radius of curvature Rb.
  • the radius of curvature Ra of the first corner portion 5a and the radius of curvature Rb of the second corner portion 5b satisfy Ra ⁇ Rb.
  • the shortest distance from the first corner portion 5a to the outer circumference of the stator core 10 be the distance La.
  • the shortest distance from the second corner portion 5b to the outer circumference of the stator core 10 is defined as a distance Lb.
  • the distances La and Lb correspond to the width of the core back 11 at the circumferential positions of the corner portions 5a and 5b.
  • the distance La is the shortest distance from the first corner portion 5a to the non-contact portion
  • the distance Lb is the shortest distance from the second corner portion 5b to the non-contact portion 15.
  • the shortest distance from the first corner portion 5a to the first contact portion 14a be the distance Da.
  • the shortest distance from the second corner portion 5b to the second contact portion 14b is defined as a distance Db.
  • Distances Da and Db correspond to the shortest distances from corner portions 5 a and 5 b to positions where stator core 10 receives stress from shell 25 .
  • the distance Da can also be said to be the distance from the first corner portion 5 a to the first end portion 151 of the non-contact portion 15 .
  • the distance Db can also be said to be the distance from the second corner portion 5 b to the second end portion 152 of the non-contact portion 15 .
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the shape of the portion of the stator core 10 including the teeth 12A.
  • a straight line passing through the circumferential center of the slot 13 facing the first corner portion 5a of the two slots 13 on both sides in the circumferential direction of the tooth 12A and the axis Ax is defined as a slot center line Sa.
  • a straight line passing through the circumferential center of the slot 13 facing the second corner portion 5b and the axis Ax is defined as a slot centerline Sb.
  • a portion of the stator core 10 sandwiched between the tooth center line T and the slot center line Sa is defined as a first region Wa.
  • a portion of the stator core 10 sandwiched between the tooth center line T and the slot center line Sb is defined as a second region Wb.
  • the first region Wa and the second region Wb are formed asymmetrically with respect to the tooth center line T. As shown in FIG.
  • Embodiment 1 Next, the operation of Embodiment 1 will be described. A stress acting on the stator core 10 will be described.
  • the stator core 10 is fixed to the rigid shell 25 by shrink fitting. At the time of shrink fitting, the stator core 10 is inserted inside the shell 25 whose inner diameter has been expanded by heating in advance. When shell 25 is air-cooled and returns to its original inner diameter, stress from shell 25 acts on stator core 10 .
  • a portion of the stator core 10 including the teeth 12A has an asymmetrical shape with respect to the tooth center line T as described above. That is, as shown in FIG. 4, the distance La from the first corner portion 5a to the outer circumference of the stator core 10 and the distance Lb from the second corner portion 5b to the outer circumference of the stator core 10 satisfy La ⁇ Lb. do. A distance Da from the first corner portion 5a to the first contact portion 14a and a distance Db from the second corner portion 5b to the second contact portion 14b satisfy Da>Db.
  • the electromagnetic steel sheet which is the core material, increases its magnetic resistance when stress is concentrated. Since the second corner portion 5b is positioned in the magnetic path from the tooth 12A to the core back 11, an increase in magnetic resistance leads to a decrease in motor efficiency.
  • the teeth 12 are deformed and the gap between the tooth tip portion 120 and the rotor 3 becomes narrower, causing vibration and noise when the rotor 3 rotates.
  • the radius of curvature Rb of the second corner portion 5b where stress tends to concentrate is made larger than the radius of curvature Ra of the first corner portion 5a. In other words, Ra ⁇ Rb is established.
  • the stress concentration at the second corner portion 5b can be reduced, and the decrease in motor efficiency and the generation of vibration and noise can be suppressed.
  • FIG. 6 shows the stator core 10 together with the shell 25.
  • FIG. 7 is a diagram showing the stress analysis results of the portion indicated by square VII in FIG. 6 in stator core 10 of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing stress analysis results of a portion indicated by a rectangle VII in FIG. 6 in the stator core 10C of the comparative example.
  • the stator core 10C of the comparative example has the curvature radius Ra of the first corner portion 5a equal to the curvature radius Rb of the second corner portion 5b', and is otherwise the same as the stator core 10 of the first embodiment. configured similarly.
  • the stress concentration at the first corner portion 5 is equivalent to that of the comparative example, but the stress concentration at the second corner portion 5b is greatly alleviated. ing.
  • stress concentration is also seen in the portion including the second end portion 152 of the non-contact portion 15 . This is because the second end 152 is a boundary between the contact portion 14 that contacts the shell 25 and the non-contact portion 15 that does not contact the shell 25 . However, since the flow of magnetic flux is small in this portion, it is unlikely to lead to a decrease in motor efficiency.
  • FIG. 9 shows the relationship between Lb/La and the stress of the corner portions 5a and 5b.
  • the horizontal axis indicates Lb/La
  • the vertical axis indicates stress [MPa].
  • the stress in the first corner portion 5a decreases as Lb/La increases
  • the stress in the second corner portion 5b increases as Lb/La increases.
  • the stress in the second corner portion 5b is equal to and slightly smaller than the stress in the first corner portion 5a. This is because the shape of the core back 11 on the outer peripheral side of the tooth 12A becomes closer to symmetrical, and the stress at the second corner portion 5b converges to a constant value.
  • the distances Da and Db also change as the distances La and Lb change.
  • the distance Da changes linearly with the change in the distance La, while the distance Db becomes the minimum value when the distance Lb has a certain value. Therefore, the relationship between (Lb/La)/(Db/Da), which is the ratio of Db/Da and Lb/La, and stress changes in the corner portions 5a and 5b will be described below.
  • FIG. 10 shows the relationship between (Lb/La)/(Db/Da) and the stress of the corner portions 5a and 5b.
  • the horizontal axis indicates (Lb/La)/(Db/Da), and the vertical axis indicates stress [MPa].
  • the stress at the first corner portion 5a decreases as (Lb/La)/(Db/Da) increases, and the stress at the second corner portion 5b decreases (Lb/La)/( It increases as Db/Da) increases.
  • the effect of alleviating the stress concentration at the second corner portion 5b due to the curvature radii Ra and Rb of the corner portions 5a and 5b satisfying Ra ⁇ Rb is such that (Lb/La)/(Db/Da) is 1 It is found to be particularly effective in the range greater than 0.95.
  • a coil 21 forming the winding 20 is a conductor made of copper or aluminum covered with an insulating film. Coil 21 has an outer diameter D.
  • FIG. 11 shows a configuration example in which the radius of curvature Rb of the second corner portion 5b is equal to or less than the radius D/2 of the coil 21.
  • FIG. FIG. 12 shows a configuration example in which the curvature radius Rb of the second corner portion 5b is larger than the radius D/2 of the coil 21. As shown in FIG. 11 and 12, the curvature radius Rb of the second corner portion 5b and the outer diameter D of the coil 21 are shown enlarged.
  • the radius of curvature Rb of the second corner portion 5b is large.
  • the radius of curvature Rb of the second corner portion 5b is larger than the radius D/2 of the coil 21 as shown in FIG. A gap G is generated between and between the coil 21 and the inner circumference 111 of the core back 11 .
  • the curvature radii Ra and Rb of the corner portions 5a and 5b satisfy Ra ⁇ Rb ⁇ D/2. If the radii of curvature Ra and Rb are within this range, it is possible to suppress the decrease in space factor in the slot 13 while suppressing stress concentration.
  • FIG. 13 is a diagram showing the electromagnetic steel sheet 103 from which the stator core 10 and rotor core 30 are punched.
  • the electromagnetic steel sheet forming stator core 10 is referred to as core sheet 101
  • the electromagnetic steel sheet forming rotor core 30 is referred to as core sheet 301 .
  • the core sheet 101 and core sheet 301 are punched out from a common electromagnetic steel sheet 103 by a press machine. Since the circular core sheet 301 is punched from the inner region of the annular core sheet 101, the electromagnetic steel sheet 103 can be effectively used.
  • the core sheet 101 can be punched out in rows and columns as shown in the X and Y directions in FIG. Since the core sheet 101 has four non-contact portions 15 at regular intervals in the circumferential direction, it fits within a square area. Therefore, the X-direction spacing and the Y-direction spacing of the core sheets 101 can be narrowed, the waste of the magnetic steel sheets 103 can be reduced, and the magnetic steel sheets 103 can be used more effectively.
  • the radius of curvature Ra of the first corner portion 5a of the stator core 10 is smaller than the radius of curvature Rb of the second corner portion 5b, but the radius of curvature Ra is greater than the plate thickness of the electromagnetic steel sheet 103. If it is less than H, chipping of the punch or die of the press machine may occur. If the punch of the press machine or the chipping of the die occurs, burrs are generated at the first corner portion 5a, and there is a possibility that the insulating coating of the coil 21 that constitutes the winding 20 will be damaged.
  • the curvature radii Ra and Rb of the corner portions 5a and 5b satisfy H ⁇ Ra ⁇ Rb. If the radii of curvature Ra and Rb are within this range, the reliability of the winding 20 can be improved by suppressing the occurrence of burrs at the first corner portion 5a while suppressing stress concentration.
  • the above-described features of the curvature radii Ra and Rb of the corner portions 5a and 5b are not limited to the teeth 12A and 12E, and the distances La and Lb satisfy La ⁇ Lb and the distances Da and Db satisfy Da>Db. It may be applied to other teeth 12 as long as they are teeth.
  • the stator 1 of the first embodiment has the annular core back 11 and the plurality of teeth 12 extending radially inward from the core back 11 , and the stator core 10 is fitted to the shell 25 .
  • the outer circumference of the core back 11 has contact portions 14 a and 14 b that contact the shell 25 and a non-contact portion 15 that does not contact the shell 25 .
  • the root portion of the tooth 12A has a first corner portion 5a on the first side and a second corner portion 5b on the second side.
  • the shortest distance La from the first corner portion 5a to the outer circumference of the core back 11 and the shortest distance Lb from the second corner portion 5b to the outer circumference of the core back 11 satisfy La ⁇ Lb.
  • the shortest distance Da from the first corner portion 5a to the first contact portion 14a and the shortest distance Db from the second corner portion 5b to the second contact portion 14b satisfy Da>Db.
  • the radius of curvature Ra of the first corner portion 5a and the radius of curvature Rb of the second corner portion 5b satisfy Ra ⁇ Rb.
  • first corner portion 5a and the second corner portion 5b are arranged radially inside the non-contact portion 15, when the curvature radii Ra and Rb are equal, the second corner portion 5b is particularly stressed. is easy to concentrate. Therefore, if the curvature radii Ra and Rb of the corner portions 5a and 5b satisfy Ra ⁇ Rb, the effect of alleviating stress concentration is particularly large.
  • the curvature radii Ra and Rb of the corner portions 5a and 5b satisfy Ra ⁇ Rb ⁇ D/2. A decrease in space factor can be suppressed, and copper loss can be reduced.
  • the radii of curvature Ra and Rb satisfy H ⁇ Ra ⁇ Rb. can be prevented from occurring. As a result, burrs can be prevented from occurring in the first corner portion 5a, and damage to the winding 20 can be prevented.
  • stator core 10 is fixed to the shell 25 by shrink fitting and receives stress from the shell 25 after shrink fitting. Therefore, if the radii of curvature Ra and Rb are equal, the stress tends to concentrate on the second corner portion 5b. This stress concentration can be alleviated by satisfying Ra ⁇ Rb for the curvature radii Ra and Rb of the corner portions 5a and 5b.
  • Embodiment 2 Next, Embodiment 2 will be described.
  • the stator 1 of the second embodiment differs from that of the first embodiment in the shape of the tooth tip portion 120 of the tooth 12 .
  • 14A and 14B are schematic diagrams for explaining deformation states of the stator core 10 and the shell 25.
  • FIG. 14A and 14B are schematic diagrams for explaining deformation states of the stator core 10 and the shell 25.
  • the shell 25 shrinks radially inward as the temperature drops.
  • the portion of the shell 25 corresponding to the non-contact portion 15 shrinks greatly, but the portion corresponding to the contact portion 14 receives resistance from the contact portion 14 and does not shrink much.
  • the shape of the shell 25 is the shape shown by hatching in FIG. In FIG. 14, the shape of the shell 25 is shown to expand radially outward from the stator core 10 in order to make it easier to understand. It is in contact with the stator core 10.
  • the stator core 10 receives stress from the shell 25 and deforms radially inward as indicated by the dashed line in FIG.
  • the contact portion 14 of the core back 11 receives a large stress from the shell 25 , but the non-contact portion 15 receives a small stress from the shell 25 . Therefore, the radially inward displacement amount E2 of the non-contact portion 15 is smaller than the radially inward displacement amount E1 of the contact portion 14 .
  • the teeth 12 of the teeth 12B, 12D, 12F, and 12I located radially inward of the contact portion 14 are largely deformed radially inward.
  • the teeth 12 of the teeth 12A, 12C, and 12F positioned radially inward of the non-contact portion 15 are relatively little deformed radially inward.
  • the radial positions may differ at both circumferential ends of the tooth tip portion 120 . That is, there is a possibility that the distance from the rotor 3 will be narrowed at one end in the circumferential direction of the tooth tip portion 120 and the distance from the rotor 3 will be widened at the other end in the circumferential direction.
  • FIG. 15 is a diagram showing the shape of teeth 12 of the second embodiment.
  • Teeth 12 of Embodiment 2 have retracted portions 123 at both ends of tooth tip portion 120 in the circumferential direction, the distance from outer periphery of rotor 3 (that is, outer periphery 35 of rotor core 30 shown in FIG. 2 ) increasing.
  • the tooth top portion 120 of the tooth 12 has a tooth top surface 122 that extends in an arc shape along the outer circumference of the rotor 3 .
  • retraction portions 123 that are inclined surfaces with respect to the crest 122 are formed.
  • the interval between the tooth tip portion 120 and the rotor 3 at the circumferential end portion E of the tooth tip portion 120 is defined as the interval C1.
  • the interval between the tooth tip portion 120 and the rotor 3 at the center of the tooth tip portion 120 in the circumferential direction (that is, on the tooth center line T) is defined as the interval C2. Since the tip portion 120 has the retracted portion 123, the gaps C1 and C2 satisfy C1>C2.
  • the tip portion 120 has such a shape, interference with the rotor 3 can be prevented even if one circumferential end of the tip portion 120 protrudes radially inward. Therefore, vibration and noise during rotation of the rotor 3 can be suppressed.
  • the tip portions 120 of all the teeth 12 of the stator core 10 have the retraction portions 123, but the configuration is not limited to this.
  • the retraction portions 123 may be provided only in the teeth 12 (for example, the teeth 12A and 12F) having an asymmetric core back 11 on the outer peripheral side.
  • the distance C1 from the tooth tip 120 to the rotor 3 at the circumferential end E of the tooth tip 120 is the distance from the tooth tip 120 to the rotor 3 at the circumferential center. Longer than C2. Therefore, even if the tooth tip portion 120 of the tooth 12 deforms asymmetrically, interference between the tooth tip portion 120 and the rotor 3 can be prevented. As a result, vibration and noise during rotation of the rotor 3 can be suppressed.
  • the shell 25 to which the motor 100 of Embodiments 1 and 2 is attached will be described.
  • the shell 25 is formed, for example, by deep drawing a steel plate.
  • a pressing machine 70 having a die 71, a presser plate 72 and a punch 73 is used for deep drawing.
  • the steel sheet is plastically deformed by the die 71 and the punch 73 to obtain the shape of the shell 25a, so the shell 25a is seamless and highly rigid.
  • the die 71 and the punch 73 is required, which increases the manufacturing cost.
  • FIG. 16(B) it is desirable to form the shell 25b by rolling the steel plate into a cylindrical shape and welding the joining portion 29. In this case, since maintenance of the press machine is unnecessary, the manufacturing cost can be reduced. However, since the shell 25b has a joint portion 29, its rigidity is lower than that of the shell 25a formed by deep drawing (FIG. 16(A)).
  • the shell 25b formed by welding has a smaller holding force for the stator core 10.
  • the shrink-fitting allowance can be increased by using the shell 25b formed by welding, and the stator core 10 can be firmly fixed to the shell 25b. can be done.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing the configuration of the compressor 8.
  • the compressor 8 is a rotary compressor here, and includes a shell 80, a compression mechanism 9 disposed within the shell 80, a motor 100 that drives the compression mechanism 9, and power transmission between the motor 100 and the compression mechanism 9. and a shaft 90 in operable connection.
  • the shaft 90 is the shaft 41 shown in FIG. 1 and the like, and fits into the center hole 34 of the rotor 3 of the motor 100.
  • the shell 80 is a closed container made of steel, for example, and covers the motor 100 and the compression mechanism 9 .
  • the shell 80 has an upper shell 80a and a lower shell 80b.
  • the upper shell 80a has a glass terminal 81 as a terminal portion for supplying electric power to the motor 100 from the outside of the compressor 8, and a discharge pipe 85 for discharging the refrigerant compressed in the compressor 8 to the outside. is installed.
  • the lower shell 80b is the shell 25 shown in FIG. 1 etc., and accommodates the motor 100 and the compression mechanism 9 therein.
  • the compression mechanism 9 has annular first and second cylinders 91 and 92 along the shaft 90 .
  • the first cylinder 91 and the second cylinder 92 are fixed to the inner circumference of the shell 80 (lower shell 80b).
  • An annular first piston 93 is arranged on the inner peripheral side of the first cylinder 91
  • an annular second piston 94 is arranged on the inner peripheral side of the second cylinder 92 .
  • the first piston 93 and the second piston 94 are rotary pistons that rotate together with the shaft 90 .
  • a partition plate 97 is provided between the first cylinder 91 and the second cylinder 92 .
  • the partition plate 97 is a disc-shaped member having a through hole in the center.
  • the cylinder chambers of the first cylinder 91 and the second cylinder 92 are provided with vanes (not shown) that divide the cylinder chambers into a suction side and a compression side.
  • the first cylinder 91 , the second cylinder 92 and the partition plate 97 are integrally fixed with bolts 98 .
  • An upper frame 95 is arranged above the first cylinder 91 so as to block the upper side of the cylinder chamber of the first cylinder 91 .
  • a lower frame 96 is arranged below the second cylinder 92 so as to block the lower side of the cylinder chamber of the second cylinder 92 .
  • Upper frame 95 and lower frame 96 rotatably support shaft 90 .
  • Refrigerant oil (not shown) that lubricates the sliding parts of the compression mechanism 9 is stored in the bottom of the lower shell 80b of the shell 80 .
  • Refrigerant oil rises through holes 90a formed in the shaft 90 in the axial direction, and is supplied to each sliding portion through oil supply holes 90b formed at a plurality of locations in the shaft 90. As shown in FIG.
  • the stator 1 of the motor 100 is attached inside the shell 80 by shrink fitting.
  • the windings 20 of the stator 1 are powered from glass terminals 81 attached to the upper shell 80a.
  • a shaft 90 is fixed in the center hole 34 ( FIG. 1 ) of the rotor 3 .
  • An accumulator 87 that stores refrigerant gas is attached to the shell 80 .
  • the accumulator 87 is held, for example, by a holding portion 80c provided outside the lower shell 80b.
  • a pair of suction pipes 88, 89 are attached to the shell 80, and refrigerant gas is supplied from the accumulator 87 to the cylinders 91, 92 through the suction pipes 88, 89.
  • refrigerant for example, R410A, R407C, R22, or the like may be used, but from the viewpoint of global warming prevention, it is desirable to use a refrigerant with a low GWP (global warming potential).
  • GWP global warming potential
  • the low GWP refrigerant for example, the following refrigerants can be used.
  • HFO-1234yf has a GWP of 4.
  • Hydrocarbons having carbon double bonds in their composition such as R1270 (propylene) may also be used.
  • R1270 has a GWP of 3, which is lower than HFO-1234yf, but more flammable than HFO-1234yf.
  • a mixture containing at least either a halogenated hydrocarbon having a carbon double bond in its composition or a hydrocarbon having a carbon double bond in its composition, such as a mixture of HFO-1234yf and R32 may be used. Since HFO-1234yf described above is a low-pressure refrigerant, pressure loss tends to increase, which may lead to deterioration in the performance of the refrigeration cycle (especially the evaporator). Therefore, it is practically desirable to use a mixture with R32 or R41, which is a higher pressure refrigerant than HFO-1234yf.
  • the basic operation of the compressor 8 is as follows. Refrigerant gas supplied from the accumulator 87 is supplied to each cylinder chamber of the first cylinder 91 and the second cylinder 92 through the intake pipes 88 and 89 .
  • the shaft 90 rotates together with the rotor 3 .
  • a first piston 93 and a second piston 94 fitted to the shaft 90 rotate eccentrically in each cylinder chamber, compressing the refrigerant in each cylinder chamber.
  • the compressed refrigerant rises inside the shell 80 through the holes 36 and 37 (FIG. 2) of the rotor 3 and is discharged from the discharge pipe 85 to the outside.
  • the compressor that uses the motor 100 is not limited to a rotary compressor, and may be, for example, a scroll compressor.
  • the motor 100 of each embodiment has high motor efficiency by suppressing stress concentration in the stator 1, and reduces vibration and noise by preventing contact between the rotor 3 and the stator 1. Therefore, quietness and operating efficiency of the compressor 8 can be improved.
  • FIG. 18 is a diagram showing a refrigeration cycle device 400.
  • the refrigeration cycle device 400 is, for example, an air conditioner, but is not limited to this, and may be, for example, a refrigerator.
  • a refrigeration cycle device 400 shown in FIG. 18 includes a compressor 401, a condenser 402 that condenses the refrigerant, a decompression device 403 that decompresses the refrigerant, and an evaporator 404 that evaporates the refrigerant.
  • Compressor 401 , condenser 402 and decompression device 403 are provided in outdoor unit 410
  • evaporator 404 is provided in indoor unit 420 .
  • the compressor 401, the condenser 402, the decompression device 403 and the evaporator 404 are connected by a refrigerant pipe 407 to form a refrigerant circuit.
  • Compressor 401 is composed of compressor 8 shown in FIG.
  • the refrigerating cycle device 400 also includes an outdoor fan 405 facing the condenser 402 and an indoor fan 406 facing the evaporator 404 .
  • the operation of the refrigeration cycle device 400 is as follows.
  • the compressor 401 compresses the sucked refrigerant and sends it out as a high-temperature, high-pressure refrigerant gas.
  • the condenser 402 exchanges heat between the refrigerant sent from the compressor 401 and the outdoor air sent by the outdoor fan 405, condenses the refrigerant, and sends it out as a liquid refrigerant.
  • the decompression device 403 expands the liquid refrigerant sent from the condenser 402 and sends it out as a low-temperature, low-pressure liquid refrigerant.
  • the evaporator 404 exchanges heat between the low-temperature, low-pressure liquid refrigerant sent out from the decompression device 403 and the indoor air, evaporates (vaporizes) the refrigerant, and sends it out as refrigerant gas.
  • the air from which heat has been removed by the evaporator 404 is supplied by the indoor blower 406 into the room, which is the space to be air-conditioned.
  • the motor 100 described in each embodiment can be applied to the compressor 401 of the refrigerating cycle device 400, the refrigerating cycle device 400 can be made quieter and the operating efficiency can be improved.
  • stator 3 rotor, 5a first corner portion, 5b second corner portion, 8 compressor, 9 compression mechanism, 10 stator core, 11 core back, 12 teeth, 12A teeth (first teeth), 13 slots, 14 arc portion (contact portion), 14a (first contact portion), 14b contact portion (second contact portion), 15 notch portion (non-contact portion), 20 winding, 21 coil, 25 shell (rigid body) 30 rotor core 31 magnet insertion hole 32 flux barrier 34 center hole 35 outer periphery 40 permanent magnet 41 shaft 80 shell 90 shaft 100 motor 101 core sheet 103 electromagnetic steel plate 111 inner periphery 120 teeth Front part, 121 side part, 151 first end part, 152 second end part, 301 core sheet, 400 refrigeration cycle device, 401 compressor, 402 condenser, 403 decompression device, 404 evaporator, 410 indoor unit, 420 outdoor Machine, Da, Db Shortest distance, G Gap, H Board thickness, La, Lb Shortest distance, Ra, Rb Curvature radius, Sa, Sb Slot center line

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

ステータのステータコアは、環状のコアバックと、コアバックから径方向の内側に延在する複数のティースとを有し、シェルの内側に嵌合する。コアバックの外周は、シェルと接触する第１の接触部および第２の接触部と、シェルと接触しない非接触部とを有する。周方向において、第１の接触部は非接触部の第１の側に位置し、第２の接触部は非接触部の第２の側に位置する。複数のティースのうち、第１のティースの根元部は、第１の側に第１のコーナー部を有し、第２の側に第２のコーナー部を有する。第１のコーナー部から外周までの最短距離Ｌａと、第２のコーナー部から外周までの最短距離Ｌｂとは、Ｌａ＜Ｌｂを満足する。第１のコーナー部から第１の接触部までの最短距離Ｄａと、第２のコーナー部から第２の接触部までの最短距離Ｄｂとは、Ｄａ＞Ｄｂを満足する。第１のコーナー部の曲率半径Ｒａと、第２のコーナー部の曲率半径Ｒｂとは、Ｒａ＜Ｒｂを満足する。

Description

ステータ、モータ、圧縮機および冷凍サイクル装置
　本開示は、ステータ、モータ、圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。
　ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻かれたコイルとを有する。ステータコアは、環状のコアバックと、コアバックから径方向内側に延在するティースとを有する。コアバックは、焼嵌め等により、円筒状のシェルの内側に嵌合する。特許文献１には、コアバックの外周のうち、シェルに接触する接触部の面積を、シェルに接触しない非接触部の面積よりも大きくしたステータが提案されている。
特開２００８－１９３７７８号公報（要約参照）
　しかしながら、従来のステータでは、ティースの根元のコーナー部に応力が集中する可能性がある。このような応力集中が生じると、ステータ内の磁気抵抗が局所的に増加し、モータ効率の低下の原因となる。また、応力集中によってステータの変形が生じると、ステータとロータとの間隔が狭くなり、振動および騒音発生の原因となる。
　本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ステータにおける応力集中を抑制することを目的とする。
　本開示によるステータは、軸線を中心とする環状のコアバックと、コアバックから軸線を中心とする径方向の内側に延在する複数のティースとを有し、シェルの内側に嵌合するステータコアを有する。コアバックは、シェルに対向する外周を有し、外周は、シェルと接触する第１の接触部および第２の接触部と、シェルと接触しない非接触部とを有する。軸線を中心とする周方向において、第１の接触部は非接触部の第１の側に位置し、第２の接触部は非接触部の第２の側に位置する。複数のティースは、第１のティースを有する。第１のティースは、コアバックにつながる根元部を有し、根元部は、第１の側に第１のコーナー部を有し、第２の側に第２のコーナー部を有する。第１のコーナー部から外周までの最短距離Ｌａと、第２のコーナー部から外周までの最短距離Ｌｂとは、Ｌａ＜Ｌｂを満足する。第１のコーナー部から第１の接触部までの最短距離Ｄａと、第２のコーナー部から第２の接触部までの最短距離Ｄｂとは、Ｄａ＞Ｄｂを満足する。第１のコーナー部の曲率半径Ｒａと、第２のコーナー部の曲率半径Ｒｂとは、Ｒａ＜Ｒｂを満足する。
　本開示では、第２のコーナー部の曲率半径Ｒｂが第１のコーナー部の曲率半径Ｒａよりも大きいため、ステータコアにおいて最も応力が集中しやすい第２のコーナー部への応力集中を抑制することができる。そのため、ステータにおける応力集中を抑制することができる。
実施の形態１のモータを示す断面図である。 実施の形態１のロータを示す断面図である。 実施の形態１のステータコアを示す断面図である。 実施の形態１のモータの一部を示す図である。 実施の形態１のモータの一部を示す図である。 実施の形態１のステータコアおよびシェルを示す図である。 実施の形態１のステータコアにおける応力の集中状態を示す模式図である。 比較例のステータコアにおける応力の集中状態を示す模式図である。 実施の形態１におけるＬｂ／Ｌａと各コーナー部の応力との関係を示す図である。 実施の形態１における（Ｌｂ／Ｌａ）／（Ｄｂ／Ｄａ）と各コーナー部の応力との関係を示す図である。 実施の形態１のステータコアのスロットとコイルとを示す図である。 比較例におけるステータコアのスロットとコイルとを示す図である。 ステータコアおよびロータコアが打ち抜かれる電磁鋼板を示す図である。 ステータコアおよびシェルの変形状態を説明するための模式図である。 実施の形態２のティースを拡大して示す図である。 各実施の形態のシェルの形成方法の２つの例を示す図（Ａ），（Ｂ）である。 各実施の形態のモータが適用可能な圧縮機を示す縦断面図である。 図１７の圧縮機が適用可能な冷凍サイクル装置を示す図である。
実施の形態１．
＜モータの構成＞
　まず、実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１のモータ１００を示す断面図である。図１に示すモータ１００は、インナロータ型と呼ばれるモータであり、例えば圧縮機８（図１７）に用いられる。
　モータ１００は、回転軸であるシャフト４１を有するロータ３と、ロータ３を囲むように設けられたステータ１とを有する。ステータ１とロータ３との間には、例えば０．３～１．０ｍｍのエアギャップが形成されている。ステータ１は、後述する圧縮機８（図１７）の円筒状の筐体であるシェル２５の内側に組み込まれている。
　以下では、シャフト４１の回転中心である軸線Ａｘの方向を「軸方向」とする。軸線Ａｘを中心とする径方向を「径方向」とする。軸線Ａｘを中心とする周方向を「周方向」とする。
＜ロータの構成＞
　図２は、ロータ３を示す断面図である。図２に示すように、ロータ３は、軸線Ａｘを中心とする円筒状のロータコア３０と、ロータコア３０に取り付けられた永久磁石４０とを有する。ロータコア３０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により固定したものである。
　電磁鋼板の板厚は０．１～０．７ｍｍであり、ここでは０．３５ｍｍである。ロータコア３０の径方向中心には中心孔３４が形成されている。ロータコア３０の中心孔３４には、上記のシャフト４１が、焼嵌め、圧入または接着等により固定されている。ロータコア３０は、環状の外周３５を有する。
　ロータコア３０の外周３５に沿って、永久磁石４０が挿入される複数の磁石挿入孔３１が形成されている。１つの磁石挿入孔３１は、１磁極に相当する。磁石挿入孔３１の周方向中心は極中心Ｐとなる。隣り合う磁石挿入孔３１の間は極間部Ｍとなる。磁石挿入孔３１の数は、ここでは６である。言い換えると、極数は６である。但し、極数は６に限定されるものではなく、２以上であればよい。磁石挿入孔３１は、軸方向に直交する面内において、径方向内側に凸となるＶ字状に形成されている。
　各磁石挿入孔３１には、１つの永久磁石４０が挿入されている。永久磁石４０は、平板状であり、ロータコア３０の周方向に幅を有し、径方向に厚さを有する。各永久磁石４０は、厚さ方向に着磁されている。
　永久磁石４０は、例えば、希土類磁石で構成される。希土類磁石は、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびボロン（Ｂ）を含有するネオジム磁石である。なお、各磁石挿入孔３１の形状は例えば直線状であってもよく、各磁石挿入孔３１に挿入される永久磁石４０の数は１つ以上であればよい。
　ロータコア３０において、磁石挿入孔３１の周方向両端部には、穴部であるフラックスバリア３２が形成されている。フラックスバリア３２とロータコア３０の外周３５との間には、薄肉部が形成される。薄肉部の幅は、隣り合う磁極間を流れる短絡磁束を抑制できる程度に設定される。薄肉部の幅は、例えば、電磁鋼板の板厚と同じに設定される。
　ロータコア３０において、磁石挿入孔３１と外周３５との間には、スリット３３が形成されている。スリット３３は、永久磁石４０から出た磁束の分布を整えるために形成される。ここでは７つのスリット３３が、磁石挿入孔３１の周方向中心（すなわち極中心）に対して対称に形成されている。但し、スリット３３の数および配置はここで説明した例には限定されない。また、ロータコア３０は必ずしもスリット３３を有さなくてもよい。
　ロータコア３０において、磁石挿入孔３１よりも径方向内側には、穴部３６，３７が形成されている。穴部３６，３７は、冷媒を通過させる風穴または治具を挿通する穴として用いられる。穴部３６，３７はいずれも、極数と同数だけ形成されている。各穴部３６の周方向位置は、磁石挿入孔３１の周方向中心と一致している。各穴部３７の周方向位置は、極間部Ｍと一致している。但し、穴部３６，３７の数および配置はここで説明した例には限定されない。また、ロータコア３０は必ずしも穴部３６，３７を有さなくてもよい。
　また、各穴部３７の径方向外側には、ロータコア３０の電磁鋼板を固定するカシメ部３８が形成されている。但し、カシメ部３８の配置はここで説明した例には限定されない。また、ロータコア３０の電磁鋼板は、カシメ以外の方法で固定されていてもよい。
＜ステータの構成＞
　図１に示すように、ステータ１は、ロータコア３０を径方向外側から囲むステータコア１０と、ステータコア１０に巻き付けられた巻線２０とを有する。ステータコア１０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により固定したものである。電磁鋼板の板厚は０．１～０．７ｍｍであり、ここでは０．３５ｍｍである。
　ステータコア１０は、軸線Ａｘを中心とする環状のコアバック１１と、コアバック１１から径方向内側に延在する複数のティース１２とを有する。ティース１２は、周方向に一定間隔で配置されている。ティース１２の数は、ここでは９である。但し、ティース１２の数は９に限定されるものではなく、２以上であればよい。周方向に隣り合うティース１２の間には、巻線２０を収容する空間であるスロット１３が形成される。スロット１３の数は、ティース１２の数と同じ９である。
　巻線２０は、コイルとしてのマグネットワイヤで形成されており、各ティース１２に集中巻きで巻かれている。マグネットワイヤの外径すなわちコイル径は、例えば１．０ｍｍである。１つのティース１２への巻線２０の巻き数は、例えば８０ターンである。
　ステータコア１０と巻線２０との間には、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂で構成された図示しない絶縁部が設けられている。絶縁部は、樹脂の成形体をステータコア１０に取り付けるか、またはステータコア１０を樹脂で一体成形することで形成される。また、スロット１３の内面に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂で構成された絶縁フィルムを設けてもよい。
　図３は、ステータコア１０を示す平面図である。ティース１２は、上記の通り、コアバック１１から径方向内側に延在している。ティース１２は、その周方向の両側に一対の側部１２１を有する。
　ティース１２は、また、ロータ３（図１，２）に対向する歯先部１２０を有する。歯先部１２０は、ティース１２の側部１２１よりも周方向両側に突出するように形成されている。コアバック１１の内周１１１とティース１２の側部１２１とは、スロット１３に面している。隣り合う歯先部１２０の間に、スロット開口部１３０が形成される。
　ステータコア１０のコアバック１１の外周には、接触部１４と非接触部１５とが周方向に交互に形成されている。接触部１４は、軸線Ａｘを中心とする円筒面の一部をなしている。非接触部１５は、軸線Ａｘと平行な平面をなしている。接触部１４は円弧部とも称し、非接触部１５は切欠き部とも称する。
　軸線Ａｘを中心とした９０度間隔で、４つの非接触部１５が形成されている。４つの非接触部１５を形成することで、ステータコア１０が正方形の範囲に収まり、電磁鋼板を打ち抜き加工する際の歩留まりが向上するという利点がある。
　次に、ティース１２と接触部１４および非接触部１５との位置関係について説明する。非接触部１５の数は４であり、ティース１２の数は９であるため、ティース１２によって非接触部１５との相対位置が異なる。図３において、９個のティース１２を、図中上側のティース１２から時計回りに、ティース１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉとする。
　ティース１２の周方向中心と軸線Ａｘとを通る直線を、ティース中心線と称する。図３では、ティース１２Ａのティース中心線を符号Ｔで示す。ティース１２Ｂ～１２Ｉのティース中心線は破線で示す。ティース１２Ａは、第１のティースとも称する。
　ティース１２Ａのティース中心線Ｔは、非接触部１５を通る。ティース１２Ｂのティース中心線は、接触部１４を通る。ティース１２Ｃのティース中心線は、非接触部１５を通る。ティース１２Ｄのティース中心線は、接触部１４を通る。ティース１２Ｅのティース中心線は、非接触部１５を通る。ティース１２Ｆのティース中心線は、接触部１４を通る。ティース１２Ｇのティース中心線は、接触部１４と非接触部１５との境界を通る。ティース１２Ｈのティース中心線は、接触部１４と非接触部１５との境界を通る。ティース１２Ｉのティース中心線は、接触部１４を通る。
　ティース１２Ｃのティース中心線は、非接触部１５の周方向中心を通る。それ以外のティース１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｄ～１２Ｉは、接触部１４あるいは非接触部１５の、周方向中心からずれた位置を通る。
　ここでは、ティース中心線Ｔが非接触部１５の周方向中心からずれた位置を通るティース１２Ａ，１２Ｅについて説明する。なお、ティース１２Ａ，１２Ｅは、軸線Ａｘを含む平面（図３では直線）に対して互いに対称であるため、ティース１２Ａについて説明する。
　図４は、ステータコア１０のティース１２Ａを含む部分と、シェル２５と、ロータ３とを示す図である。なお、ロータ３は、その外周のみを示している。ティース１２Ａの径方向外側には、非接触部１５が位置している。
　図４において左側を第１の側とし、右側を第２の側とする。非接触部１５の周方向の両端部のうち、第１の側の端部を第１端部１５１とし、第２の側の端部を第２端部１５２とする。
　また、非接触部１５を挟んで周方向両側の接触部１４のうち、非接触部１５の第１の側に位置する接触部１４を、第１の接触部１４ａと称する。また、非接触部１５の第２の側に位置する接触部１４を、第２の接触部１４ｂと称する。
　ティース１２Ａのコアバック１１につながる根元部は、第１の側に第１のコーナー部５ａを有し、第２の側に第２のコーナー部５ｂを有する。
　コーナー部５ａ，５ｂはいずれも、ティース１２の側部１２１とコアバック１１の内周１１１との間に形成される。なお、ティース１２の側部１２１とコアバック１１の内周１１１とのなす角は９０度であるが、９０度未満でもよく、９０度より大きくてもよい。
　第１のコーナー部５ａは、曲率半径Ｒａの湾曲形状を有している。第２のコーナー部５ｂは、曲率半径Ｒｂの湾曲形状を有している。第１のコーナー部５ａの曲率半径Ｒａと、第２のコーナー部５ｂの曲率半径Ｒｂとは、Ｒａ＜Ｒｂを満足する。
　第１のコーナー部５ａからステータコア１０の外周までの最短距離を、距離Ｌａとする。第２のコーナー部５ｂからステータコア１０の外周までの最短距離を、距離Ｌｂとする。距離Ｌａ，Ｌｂは、コーナー部５ａ，５ｂの周方向位置におけるコアバック１１の幅に相当する。
　ここでは、距離Ｌａは第１のコーナー部５ａから非接触部１５までの最短距離であり、距離Ｌｂは第２のコーナー部５ｂから非接触部１５までの最短距離である。
　また、第１のコーナー部５ａから第１の接触部１４ａまでの最短距離を、距離Ｄａとする。第２のコーナー部５ｂから第２の接触部１４ｂまでの最短距離を、距離Ｄｂとする。距離Ｄａ，Ｄｂは、コーナー部５ａ，５ｂから、ステータコア１０がシェル２５から応力を受ける位置までの最短距離に相当する。
　なお、距離Ｄａは、第１のコーナー部５ａから非接触部１５の第１端部１５１までの距離ということもできる。距離Ｄｂは、第２のコーナー部５ｂから非接触部１５の第２端部１５２までの距離ということもできる。
　図５は、ステータコア１０のティース１２Ａを含む部分の形状を説明するための模式図である。ティース１２Ａの周方向両側の２つのスロット１３のうち、第１のコーナー部５ａが面するスロット１３の周方向中心と軸線Ａｘとを通る直線を、スロット中心線Ｓａとする。第２のコーナー部５ｂが面するスロット１３の周方向中心と軸線Ａｘとを通る直線を、スロット中心線Ｓｂとする。
　ステータコア１０のうち、ティース中心線Ｔとスロット中心線Ｓａとの間に挟まれた部分を、第１領域Ｗａとする。ステータコア１０のうち、ティース中心線Ｔとスロット中心線Ｓｂとの間に挟まれた部分を、第２領域Ｗｂとする。第１領域Ｗａと第２領域Ｗｂとは、ティース中心線Ｔに対して非対称に形成されている。
＜作用＞
　次に、実施の形態１の作用について説明する。ステータコア１０に作用する応力について説明する。ステータコア１０は、焼き嵌めによって剛体であるシェル２５に固定される。焼き嵌めの際には、予め加熱して内径を拡大したシェル２５の内側にステータコア１０を挿入する。シェル２５が空冷されて元の内径に戻ると、ステータコア１０にはシェル２５からの応力が作用する。
　ステータコア１０のティース１２Ａを含む部分は、上記の通り、ティース中心線Ｔに対して非対称な形状を有する。すなわち、図４に示したように、第１のコーナー部５ａからステータコア１０の外周までの距離Ｌａと、第２のコーナー部５ｂからステータコア１０の外周までの距離Ｌｂとが、Ｌａ＜Ｌｂを満足する。また、第１のコーナー部５ａから第１の接触部１４ａまでの距離Ｄａと、第２のコーナー部５ｂから第２の接触部１４ｂまでの距離Ｄｂとが、Ｄａ＞Ｄｂを満足する。
　そのため、第２のコーナー部５ｂには第１のコーナー部５ａよりも大きな応力が集中する。コア材料である電磁鋼板は、応力が集中すると磁気抵抗が増加する。第２のコーナー部５ｂはティース１２Ａからコアバック１１への磁路中に位置するため、磁気抵抗の増加はモータ効率の低下につながる。
　また、第２のコーナー部５ｂに応力が集中すると、ティース１２が変形し、歯先部１２０とロータ３との間隔が狭くなり、ロータ３の回転時に振動および騒音が発生する原因となる。
　そこで、本実施の形態では、応力が集中しやすい第２のコーナー部５ｂの曲率半径Ｒｂを、第１のコーナー部５ａの曲率半径Ｒａよりも大きくしている。言い換えると、Ｒａ＜Ｒｂが成立するようにしている。
　これにより、第２のコーナー部５ｂでの応力集中を低減し、モータ効率の低下、並びに振動および騒音の発生を抑制することができる。
　ここで、応力分布の解析結果について説明する。図６は、ステータコア１０をシェル２５と共に示す図である。図７は、実施の形態１のステータコア１０において、図６に四角形ＶＩＩで示した部分の応力解析結果を示す図である。図８は、比較例のステータコア１０Ｃにおいて、図６に四角形ＶＩＩで示した部分の応力解析結果を示す図である。
　比較例のステータコア１０Ｃは、第１のコーナー部５ａの曲率半径Ｒａと第２のコーナー部５ｂ’の曲率半径Ｒｂとを等しくしたものであり、それ以外の点では実施の形態１のステータコア１０と同様に構成されている。
　図８に示すように、比較例のステータコア１０では、第１のコーナー部５ａの応力集中は僅かであるが、第２のコーナー部５ｂ’に大きな応力集中が見られる。
　一方、図７に示すように、実施の形態１のステータコア１０では、第１のコーナー部５の応力集中は比較例と同等であるが、第２のコーナー部５ｂにおける応力集中が大幅に緩和されている。
　なお、図７，８では、非接触部１５の第２端部１５２を含む部分でも応力集中が見られる。第２端部１５２は、シェル２５に接触する接触部１４とシェル２５に接触しない非接触部１５との境界であるためである。但し、この部分は磁束の流れが少ないため、モータ効率の低下にはつながりにくい。
　次に、距離Ｌａ，Ｌｂの比であるＬｂ／Ｌａを変化させ、第１のコーナー部５ａおよび第２のコーナー部５ｂの応力を解析した結果について説明する。
　図９には、Ｌｂ／Ｌａとコーナー部５ａ，５ｂの応力との関係を示す。横軸はＬｂ／Ｌａを示し、縦軸は応力［ＭＰａ］を示す。図９に示すように、第１のコーナー部５ａの応力はＬｂ／Ｌａが増加するほど低下し、第２のコーナー部５ｂの応力はＬｂ／Ｌａが増加するほど上昇する。
　これは、Ｌｂ／Ｌａが大きいほど、ティース１２Ａの外周側のコアバック１１の形状の非対称性が増すため、第２のコーナー部５ｂでの応力集中が大きくなることによるものである。特に、Ｌｂ／Ｌａが１．１６より大きい範囲では、第２のコーナー部５ｂの応力が第１のコーナー部５ａの応力よりも大きい。
　一方、Ｌｂ／Ｌａが１．１６より小さい範囲では、第２のコーナー部５ｂの応力は第１のコーナー部５ａの応力と同等で僅かに小さい。これは、ティース１２Ａの外周側のコアバック１１の形状が対称に近づき、第２のコーナー部５ｂでの応力が一定値に収束するためである。
　そのため、コーナー部５ａ，５ｂの曲率半径Ｒａ，ＲｂがＲａ＜Ｒｂを満足することによる第２のコーナー部５ｂでの応力集中の緩和効果は、Ｌｂ／Ｌａが１．１６よりも大きい範囲で特に有効であることが分かる。
　上記の解析では、距離Ｌａ，Ｌｂの変化に伴って距離Ｄａ，Ｄｂも変化している。距離Ｄａは距離Ｌａの変化に対して一次関数的に変化するのに対し、距離Ｄｂは距離Ｌｂがある値で最小値となる。そのため、以下では、Ｄｂ／ＤａとＬｂ／Ｌａとの比である（Ｌｂ／Ｌａ）／（Ｄｂ／Ｄａ）と、コーナー部５ａ，５ｂの応力変化との関係について説明する。
　図１０には、（Ｌｂ／Ｌａ）／（Ｄｂ／Ｄａ）とコーナー部５ａ，５ｂの応力との関係を示す。横軸は（Ｌｂ／Ｌａ）／（Ｄｂ／Ｄａ）を示し、縦軸は応力［ＭＰａ］を示す。図１０に示すように、第１のコーナー部５ａの応力は（Ｌｂ／Ｌａ）／（Ｄｂ／Ｄａ）が増加するほど低下し、第２のコーナー部５ｂの応力は（Ｌｂ／Ｌａ）／（Ｄｂ／Ｄａ）が増加するほど上昇する。
　また、（Ｌｂ／Ｌａ）／（Ｄｂ／Ｄａ）が１．９５より大きい範囲では、第２のコーナー部５ｂの応力が第１のコーナー部５ａの応力よりも大きい。（Ｌｂ／Ｌａ）／（Ｄｂ／Ｄａ）が１．９５より小さい範囲では、第１のコーナー部５ａの応力が第２のコーナー部５ｂの応力よりも大きい。
　そのため、コーナー部５ａ，５ｂの曲率半径Ｒａ，ＲｂがＲａ＜Ｒｂを満足することによる第２のコーナー部５ｂでの応力集中の緩和効果は、（Ｌｂ／Ｌａ）／（Ｄｂ／Ｄａ）が１．９５より大きい範囲で特に有効であることが分かる。
　次に、第２のコーナー部５ｂの曲率半径Ｒｂと、巻線２０のコイル径との関係について説明する。図１１および図１２は、ステータコア１０の第２のコーナー部５ｂを含む部分を拡大して示す図である。巻線２０を構成するコイル２１は、銅またはアルミニウムで形成された導体を絶縁被膜で覆ったものである。コイル２１は、外径Ｄを有する。
　図１１は、第２のコーナー部５ｂの曲率半径Ｒｂがコイル２１の半径Ｄ／２以下である構成例を示す。図１２は、第２のコーナー部５ｂの曲率半径Ｒｂがコイル２１の半径Ｄ／２より大きい構成例を示す。なお、図１１，１２では、第２のコーナー部５ｂの曲率半径Ｒｂおよびコイル２１の外径Ｄを大きく図示している。
　上記の通り、第２のコーナー部５ｂの応力集中を抑制するためには、第２のコーナー部５ｂの曲率半径Ｒｂが大きいことが望ましい。一方、図１２に示すように第２のコーナー部５ｂの曲率半径Ｒｂがコイル２１の半径Ｄ／２より大きい場合、第２のコーナー部５ｂに配置されたコイル２１とティース１２の側部１２１との間に隙間Ｇが生じ、当該コイル２１とコアバック１１の内周１１１との間にも隙間Ｇが生じる。
　このような隙間Ｇが生じると、ティース１２に巻かれる１層目のコイル２１が直線状に並ばず、２層目以降のコイル２１を整列させて巻き付けることが難しくなる。その結果、スロット１３における占積率の低下を招く。スロット１３における占積率の低下は銅損の増加につながる。
　これに対し、図１１に示すように第２のコーナー部５ｂの曲率半径Ｒｂがコイル２１の半径Ｄ／２以下である場合には、第２のコーナー部５ｂに配置されたコイル２１とティース１２の側部１２１との間にも、当該コイル２１とコアバック１１の内周１１１との間にも隙間Ｇが生じない。そのため、ティース１２にコイル２１を整列させて巻き付けることができ、スロット１３における占積率の低下を抑制することができる。
　そのため、コーナー部５ａ，５ｂの曲率半径Ｒａ，Ｒｂは、Ｒａ＜Ｒｂ≦Ｄ／２を満足することが望ましい。曲率半径Ｒａ，Ｒｂがこの範囲内にあれば、応力集中を抑制しつつ、スロット１３内の占積率低下を抑制することができる。
　図１３は、ステータコア１０およびロータコア３０が打ち抜かれる電磁鋼板１０３を示す図である。図１３において、ステータコア１０を構成する電磁鋼板をコアシート１０１と称し、ロータコア３０を構成する電磁鋼板をコアシート３０１と称する。
　コアシート１０１およびコアシート３０１は、共通の電磁鋼板１０３からプレス加工機によって打ち抜かれる。環状のコアシート１０１の内側の領域から円形のコアシート３０１が打ち抜かれるため、電磁鋼板１０３を有効に利用することができる。
　コアシート１０１は、図１３にＸ方向およびＹ方向で示すように行列に打ち抜くことができる。コアシート１０１は、周方向に等間隔に４つの非接触部１５を有するため、正方形の領域に収まる。そのため、コアシート１０１のＸ方向の間隔およびＹ方向の間隔を狭くすることができ、電磁鋼板１０３の無駄が少なくなり、電磁鋼板１０３をさらに有効に利用することができる。
　図４を参照して説明したように、ステータコア１０の第１のコーナー部５ａの曲率半径Ｒａは第２のコーナー部５ｂの曲率半径Ｒｂよりも小さいが、曲率半径Ｒａが電磁鋼板１０３の板厚Ｈ未満の場合、プレス加工機のパンチあるいはダイのチッピングが生じる可能性がある。プレス加工機のパンチあるいはダイのチッピングが生じると、第１のコーナー部５ａにバリが生じ、巻線２０を構成するコイル２１の絶縁被膜の損傷を招く可能性がある。
　そのため、コーナー部５ａ，５ｂの曲率半径Ｒａ，Ｒｂは、Ｈ≦Ｒａ＜Ｒｂを満足することが望ましい。曲率半径Ｒａ，Ｒｂがこの範囲内にあれば、応力集中を抑制しつつ、第１のコーナー部５ａでのバリの発生を抑制して巻線２０の信頼性を向上することができる。
　なお、コーナー部５ａ，５ｂの曲率半径Ｒａ，Ｒｂに関する上記各特徴は、ティース１２Ａ，１２Ｅに限らず、距離Ｌａ，ＬｂがＬａ＜Ｌｂを満足し且つ距離Ｄａ，ＤｂがＤａ＞Ｄｂを満足するティースであれば、他のティース１２に適用してもよい。
＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、実施の形態１のステータ１は、環状のコアバック１１と、コアバック１１から径方向内側に延在する複数のティース１２とを有し、シェル２５に嵌合するステータコア１０を有する。コアバック１１の外周は、シェル２５と接触する接触部１４ａ，１４ｂと、シェル２５と接触しない非接触部１５とを有する。ティース１２Ａの根元部は、第１の側に第１のコーナー部５ａを有し、第２の側に第２のコーナー部５ｂを有する。第１のコーナー部５ａからコアバック１１の外周までの最短距離Ｌａと、第２のコーナー部５ｂからコアバック１１の外周までの最短距離Ｌｂとは、Ｌａ＜Ｌｂを満足する。第１のコーナー部５ａから第１の接触部１４ａまでの最短距離Ｄａと、第２のコーナー部５ｂから第２の接触部１４ｂまでの最短距離Ｄｂとは、Ｄａ＞Ｄｂを満足する。第１のコーナー部５ａの曲率半径Ｒａと、第２のコーナー部５ｂの曲率半径Ｒｂとは、Ｒａ＜Ｒｂを満足する。
　このように最短距離Ｌａ，ＬｂがＬａ＜Ｌｂを満足し、最短距離Ｄａ，ＤｂがＤａ＞Ｄｂを満足するため、コーナー部５ａ，５ｂの曲率半径Ｒａ，Ｒｂが等しければ第２のコーナー部５ｂに応力が集中するが、上記のようにＲａ＜Ｒｂの関係にあるため第２のコーナー部５ｂにおける応力集中を抑制することができる。ステータコア１０における応力集中の抑制により、磁気抵抗の局所的な増加が抑えられ、モータ効率を向上することができる。
　また、最短距離Ｌａ，ＬｂがＬｂ／Ｌａ≧１．１６を満足するため、コーナー部５ａ，５ｂの曲率半径Ｒａ，ＲｂがＲａ＜Ｒｂを満足することによる応力集中の緩和効果が特に大きい。
　また、最短距離Ｌａ，Ｌｂ，Ｄａ，Ｄｂが、（Ｌｂ／Ｌａ）／（Ｄｂ／Ｄａ）≧１．９５を満足するため、コーナー部５ａ，５ｂの曲率半径Ｒａ，ＲｂがＲａ＜Ｒｂを満足することによる応力集中の緩和効果が特に大きい。
　また、第１のコーナー部５ａおよび第２のコーナー部５ｂが非接触部１５の径方向内側に配置されているため、曲率半径Ｒａ，Ｒｂが等しい場合には第２のコーナー部５ｂに特に応力が集中し易い。そのため、コーナー部５ａ，５ｂの曲率半径Ｒａ，ＲｂがＲａ＜Ｒｂを満足することによる応力集中の緩和効果が特に大きい。
　また、巻線２０を構成するコイル２１の外径をＤとすると、コーナー部５ａ，５ｂの曲率半径Ｒａ，ＲｂがＲａ＜Ｒｂ≦Ｄ／２を満足するため、スロット１３内における巻線２０の占積率の低下を抑制し、銅損を低減することができる。
　また、ステータコア１０を構成する電磁鋼板１０３の板厚をＨとすると、曲率半径Ｒａ，ＲｂがＨ≦Ｒａ＜Ｒｂを満足するため、電磁鋼板１０３の打ち抜き加工時におけるプレス加工機のパンチ等のチッピングの発生を防止することができる。これにより、第１のコーナー部５ａにバリが生じることを防止し、巻線２０の損傷を防止することができる。
　また、ステータコア１０は焼嵌めによってシェル２５に固定されており、焼嵌め後にシェル２５から応力を受けるため、曲率半径Ｒａ，Ｒｂが等しい場合には第２のコーナー部５ｂに応力が集中し易い。コーナー部５ａ，５ｂの曲率半径Ｒａ，ＲｂがＲａ＜Ｒｂを満足することにより、この応力集中を緩和することができる。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２のステータ１は、ティース１２の歯先部１２０の形状が実施の形態１と異なる。図１４は、ステータコア１０およびシェル２５の変形状態を説明するための模式図である。
　実施の形態１で説明したように、ステータコア１０をシェル２５に焼嵌めした後、シェル２５は温度低下に伴って径方向内側に収縮する。シェル２５が収縮すると、シェル２５のうち、非接触部１５に対応する部分は大きく収縮するが、接触部１４に対応する部分は接触部１４からの抵抗を受けてあまり収縮しない。
　そのため、シェル２５の形状は図１４にハッチングで示したような形状となる。なお、図１４ではシェル２５の形状を分かり易く示すため、ステータコア１０よりも径方向外側に膨らんでいるように示しているが、実際にはシェル２５は径方向内側に収縮し、接触部１４でステータコア１０に接触している。
　ステータコア１０は、シェル２５からの応力を受けて、図１４に破線で示すように径方向内側に変形する。コアバック１１の接触部１４がシェル２５から受ける応力は大きいが、非接触部１５がシェル２５から受ける応力は小さい。そのため、接触部１４の径方向内側への変位量Ｅ１に対し、非接触部１５の径方向内側への変位量Ｅ２は小さい。
　そのため、接触部１４の径方向内側に位置するティース１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｆ，１２Ｉのティース１２は径方向内側に大きく変形する。一方、非接触部１５の径方向内側に位置するティース１２Ａ，１２Ｃ，１２Ｆのティース１２は、径方向内側への変形が比較的小さい。
　このようにティース１２によって変形量が異なるため、歯先部１２０の周方向両端で径方向位置が異なる可能性がある。すなわち、歯先部１２０の周方向一端でロータ３との間隔が近くなり、周方向他端でロータ３との間隔が広くなる可能性がある。
　図１５は、実施の形態２のティース１２の形状を示す図である。実施の形態２のティース１２は、歯先部１２０の周方向両端に、ロータ３の外周（すなわち図２に示したロータコア３０の外周３５）からの距離が広がる退避部１２３を有する。
　具体的には、ティース１２の歯先部１２０は、ロータ３の外周に沿って円弧状に延在する歯先面１２２を有する。この歯先面１２２の周方向両側には、歯先面１２２に対して傾斜した傾斜面である退避部１２３が形成されている。
　歯先部１２０の周方向端部Ｅにおける歯先部１２０とロータ３との間隔を、間隔Ｃ１とする。歯先部１２０の周方向中心（すなわちティース中心線Ｔ上）における歯先部１２０とロータ３との間隔を、間隔Ｃ２とする。歯先部１２０が退避部１２３を有しているため、間隔Ｃ１，Ｃ２は、Ｃ１＞Ｃ２を満足する。
　歯先部１２０がこのような形状を有するため、歯先部１２０の周方向一端が径方向内側に突出した場合であっても、ロータ３との干渉を防止することができる。そのため、ロータ３の回転時の振動および騒音を抑制することができる。
　ここでは、ステータコア１０の全てのティース１２の歯先部１２０が退避部１２３を有しているが、このような構成には限定されない。例えば、ステータコア１０のティース１２のうちで、外周側のコアバック１１の形状が非対称なティース１２（例えば、ティース１２Ａ，１２Ｆ）にのみ退避部１２３を設けてもよい。
　以上説明したように、実施の形態２では、歯先部１２０の周方向端部Ｅにおける歯先部１２０からロータ３までの距離Ｃ１が、周方向中心における歯先部１２０からロータ３までの距離Ｃ２よりも長い。そのため、ティース１２の歯先部１２０が非対称に変形した場合であっても、歯先部１２０とロータ３との干渉を防止することができる。その結果、ロータ３の回転時の振動および騒音を抑制することができる。
＜シェルの構成＞
　次に、実施の形態１，２のモータ１００が取り付けられるシェル２５について説明する。シェル２５は、例えば、鋼板の深絞り成形によって形成される。図１６（Ａ）に示すように、深絞り成形には、ダイ７１と押え板７２とパンチ７３とを備えたプレス加工機７０を用いる。
　深絞り成形では、鋼板をダイ７１とパンチ７３とで塑性変形させてシェル２５ａの形状を得るため、継ぎ目がなく剛性の高いシェル２５ａが得られる。しかしながら、シェル２５ａの内径を高精度に管理するためには、ダイ７１およびパンチ７３のメンテナンスが必要であり、製造コストが高くなる。
　そこで、図１６（Ｂ）に示したように、鋼板を円筒状に丸めて接合部分２９を溶接することでシェル２５ｂを形成することが望ましい。この場合、プレス加工機のメンテナンスが不要であるため、製造コストを低減することができる。しかしながら、シェル２５ｂには接合部分２９が存在するため、深絞り成形で形成されたシェル２５ａ（図１６（Ａ））と比較して剛性が低い。
　そのため、深絞り成形で形成したシェル２５ａと溶接加工で形成したシェル２５ｂに、同一の焼き嵌め代でステータコア１０を固定した場合、溶接加工で形成したシェル２５ｂの方がステータコア１０の保持力が小さくなる。
　溶接加工で形成したシェル２５ｂを用い、深絞り成形で形成したシェル２５ａと同様の保持力を得るためには、焼き嵌め代を大きくする必要があるが、その場合には、ステータコア１０がシェル２５ｂから受ける応力が増加する。
　実施の形態１，２では、ステータコア１０における応力集中が緩和されるため、溶接加工で形成したシェル２５ｂを用いて焼嵌め代を大きくすることができ、ステータコア１０をシェル２５ｂに強固に固定することができる。
＜圧縮機＞
　次に、モータ１００を用いた圧縮機８について説明する。図１７は、圧縮機８の構成を示す断面図である。圧縮機８は、ここではロータリー圧縮機であり、シェル８０と、シェル８０内に配設された圧縮機構９と、圧縮機構９を駆動するモータ１００と、モータ１００と圧縮機構９とを動力伝達可能に連結するシャフト９０とを有する。シャフト９０は、図１等に示したシャフト４１であり、モータ１００のロータ３の中心孔３４に嵌合する。
　シェル８０は、例えば鋼板で形成された密閉容器であり、モータ１００および圧縮機構９を覆う。シェル８０は、上部シェル８０ａと下部シェル８０ｂとを有している。上部シェル８０ａには、圧縮機８の外部からモータ１００に電力を供給するための端子部としてのガラス端子８１と、圧縮機８内で圧縮された冷媒を外部に吐出するための吐出管８５とが取り付けられている。下部シェル８０ｂは、図１等に示したシェル２５であり、モータ１００および圧縮機構９が収容されている。
　圧縮機構９は、シャフト９０に沿って、円環状の第１シリンダ９１および第２シリンダ９２を有している。第１シリンダ９１および第２シリンダ９２は、シェル８０（下部シェル８０ｂ）の内周部に固定されている。第１シリンダ９１の内周側には、円環状の第１ピストン９３が配置され、第２シリンダ９２の内周側には、円環状の第２ピストン９４が配置されている。第１ピストン９３および第２ピストン９４は、シャフト９０と共に回転するロータリーピストンである。
　第１シリンダ９１と第２シリンダ９２との間には、仕切板９７が設けられている。仕切板９７は、中央に貫通穴を有する円板状の部材である。第１シリンダ９１および第２シリンダ９２のシリンダ室には、シリンダ室を吸入側と圧縮側とに分けるベーン（図示せず）が設けられている。第１シリンダ９１、第２シリンダ９２および仕切板９７は、ボルト９８によって一体に固定されている。
　第１シリンダ９１の上側には、第１シリンダ９１のシリンダ室の上側を塞ぐように、上部フレーム９５が配置されている。第２シリンダ９２の下側には、第２シリンダ９２のシリンダ室の下側を塞ぐように、下部フレーム９６が配置されている。上部フレーム９５および下部フレーム９６は、シャフト９０を回転可能に支持している。
　シェル８０の下部シェル８０ｂの底部には、圧縮機構９の各摺動部を潤滑する冷凍機油（図示せず）が貯留されている。冷凍機油は、シャフト９０の内部に軸方向に形成された孔９０ａ内を上昇し、シャフト９０の複数箇所に形成された給油孔９０ｂから各摺動部に供給される。
　モータ１００のステータ１は、焼き嵌めによりシェル８０の内側に取り付けられている。ステータ１の巻線２０には、上部シェル８０ａに取り付けられたガラス端子８１から電力が供給される。ロータ３の中心孔３４（図１）には、シャフト９０が固定されている。
　シェル８０には、冷媒ガスを貯蔵するアキュムレータ８７が取り付けられている。アキュムレータ８７は、例えば、下部シェル８０ｂの外側に設けられた保持部８０ｃによって保持されている。シェル８０には、一対の吸入パイプ８８，８９が取り付けられ、この吸入パイプ８８，８９を介してアキュムレータ８７からシリンダ９１，９２に冷媒ガスが供給される。
　冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７ＣまたはＲ２２等を用いてもよいが、地球温暖化防止の観点からは、低ＧＷＰ（地球温暖化係数）の冷媒を用いることが望ましい。低ＧＷＰの冷媒としては、例えば、以下の冷媒を用いることができる。
（１）まず、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素、例えばＨＦＯ（Ｈｙｄｒｏ－Ｆｌｕｏｒｏ－Ｏｒｅｆｉｎ）－１２３４ｙｆ（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２）を用いることができる。ＨＦＯ－１２３４ｙｆのＧＷＰは４である。
（２）また、組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素、例えばＲ１２７０（プロピレン）を用いてもよい。Ｒ１２７０のＧＷＰは３であり、ＨＦＯ－１２３４ｙｆより低いが、可燃性はＨＦＯ－１２３４ｙｆより高い。
（３）また、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素または組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素の少なくとも何れかを含む混合物、例えばＨＦＯ－１２３４ｙｆとＲ３２との混合物を用いてもよい。上述したＨＦＯ－１２３４ｙｆは低圧冷媒のため圧損が大きくなる傾向があり、冷凍サイクル（特に蒸発器）の性能低下を招く可能性がある。そのため、ＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも高圧冷媒であるＲ３２またはＲ４１との混合物を用いることが実用上は望ましい。
　圧縮機８の基本動作は、以下の通りである。アキュムレータ８７から供給された冷媒ガスは、吸入パイプ８８，８９を通って第１シリンダ９１および第２シリンダ９２の各シリンダ室に供給される。モータ１００が駆動されてロータ３が回転すると、ロータ３と共にシャフト９０が回転する。そして、シャフト９０に嵌合する第１ピストン９３および第２ピストン９４が各シリンダ室内で偏心回転し、各シリンダ室内で冷媒を圧縮する。圧縮された冷媒は、ロータ３の穴部３６，３７（図２）を通ってシェル８０内を上昇し、吐出管８５から外部に吐出される。
　なお、モータ１００が用いられる圧縮機は、ロータリー圧縮機に限定されるものではなく、例えばスクロール圧縮機等であってもよい。
　各実施の形態のモータ１００は、ステータ１の応力集中の抑制により高いモータ効率を有し、またロータ３とステータ１との接触防止により振動および騒音を低減している。そのため、圧縮機８の静音性および運転効率を向上することができる。
＜冷凍サイクル装置＞
　次に、図１７に示した圧縮機８を有する冷凍サイクル装置４００について説明する。図１８は、冷凍サイクル装置４００を示す図である。冷凍サイクル装置４００は、例えば空気調和装置であるが、これには限定されず、例えば冷蔵庫であってもよい。
　図１８に示した冷凍サイクル装置４００は、圧縮機４０１と、冷媒を凝縮する凝縮器４０２と、冷媒を減圧する減圧装置４０３と、冷媒を蒸発させる蒸発器４０４とを備える。圧縮機４０１、凝縮器４０２および減圧装置４０３は室外機４１０に設けられ、蒸発器４０４は室内機４２０に設けられる。
　圧縮機４０１、凝縮器４０２、減圧装置４０３および蒸発器４０４は、冷媒配管４０７によって連結され、冷媒回路を構成している。圧縮機４０１は、図１７に示した圧縮機８で構成される。冷凍サイクル装置４００は、また、凝縮器４０２に対向する室外送風機４０５と、蒸発器４０４に対向する室内送風機４０６とを備える。
　冷凍サイクル装置４００の動作は、次の通りである。圧縮機４０１は、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒ガスとして送り出す。凝縮器４０２は、圧縮機４０１から送り出された冷媒と、室外送風機４０５により送られた室外空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液冷媒として送り出す。減圧装置４０３は、凝縮器４０２から送り出された液冷媒を膨張させて、低温低圧の液冷媒として送り出す。
　蒸発器４０４は、減圧装置４０３から送り出された低温低圧の液冷媒と室内空気との熱交換を行い、冷媒を蒸発（気化）させ、冷媒ガスとして送り出す。蒸発器４０４で熱が奪われた空気は、室内送風機４０６により、空調対象空間である室内に供給される。
　冷凍サイクル装置４００の圧縮機４０１には、各実施の形態で説明したモータ１００が適用可能であるため、冷凍サイクル装置４００の静音性をよび運転効率を向上することができる。
　以上、望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではなく、各種の改良または変形を行なうことができる。
　１　ステータ、　３　ロータ、　５ａ　第１のコーナー部、　５ｂ　第２のコーナー部、　８　圧縮機、　９　圧縮機構、　１０　ステータコア、　１１　コアバック、　１２　ティース、　１２Ａ　ティース（第１のティース）、　１３　スロット、　１４　円弧部（接触部）、　１４ａ　（第１の接触部）、　１４ｂ　接触部（第２の接触部）、　１５　切欠き部（非接触部）、　２０　巻線、　２１　コイル、　２５　シェル（剛体）、　３０　ロータコア、　３１　磁石挿入孔、　３２　フラックスバリア、　３４　中心孔、　３５　外周、　４０　永久磁石、　４１　シャフト、　８０　シェル、　９０　シャフト、　１００　モータ、　１０１　コアシート、　１０３　電磁鋼板、　１１１　内周、　１２０　歯先部、　１２１　側部、　１５１　第１端部、　１５２　第２端部、　３０１　コアシート、　４００　冷凍サイクル装置、　４０１　圧縮機、　４０２　凝縮器、　４０３　減圧装置、　４０４　蒸発器、　４１０　室内機、　４２０　室外機、　Ｄａ，Ｄｂ　最短距離、　Ｇ　隙間、　Ｈ　板厚、　Ｌａ，Ｌｂ　最短距離、　Ｒａ，Ｒｂ　曲率半径、　Ｓａ，Ｓｂ　スロット中心線、　Ｔ　ティース中心線、　Ｗａ　第１領域、　Ｗｂ　第２領域。

Claims (13)

  1. 　軸線を中心とする環状のコアバックと、前記コアバックから前記軸線を中心とする径方向の内側に延在する複数のティースとを有し、シェルの内側に嵌合するステータコアを有し、
    　前記コアバックは、前記シェルに対向する外周を有し、前記外周は、前記シェルと接触する第１の接触部および第２の接触部と、前記シェルと接触しない非接触部とを有し、
    　前記軸線を中心とする周方向において、前記第１の接触部は前記非接触部の第１の側に位置し、前記第２の接触部は前記非接触部の第２の側に位置し、
    　前記複数のティースは、第１のティースを有し、
    　前記第１のティースは、前記コアバックにつながる根元部を有し、前記根元部は、前記第１の側に第１のコーナー部を有し、前記第２の側に第２のコーナー部を有し、
    　前記第１のコーナー部から前記外周までの最短距離Ｌａと、前記第２のコーナー部から前記外周までの最短距離Ｌｂとが、Ｌａ＜Ｌｂを満足し、
    　前記第１のコーナー部から前記第１の接触部までの最短距離Ｄａと、前記第２のコーナー部から前記第２の接触部までの最短距離Ｄｂとが、Ｄａ＞Ｄｂを満足し、
    　前記第１のコーナー部の曲率半径Ｒａと、前記第２のコーナー部の曲率半径Ｒｂとが、Ｒａ＜Ｒｂを満足する
    　ステータ。
  2. 　前記最短距離Ｌａと前記最短距離Ｌｂとが、Ｌｂ／Ｌａ≧１．１６を満足する
    　請求項１に記載のステータ。
  3. 　前記最短距離Ｌａ、前記最短距離Ｌｂ、前記最短距離Ｄａおよび前記最短距離ｄｂが、
    　（Ｌｂ／Ｌａ）／（Ｄｂ／Ｄａ）≧１．９５を満足する
    　請求項１または２に記載のステータ。
  4. 　前記第１のコーナー部および前記第２のコーナー部は、前記非接触部の前記径方向の内側に配置されている
    　請求項１から３までのいずれか１項に記載のステータ。
  5. 　前記ステータに巻かれた巻線をさらに有し、
    　前記巻線を構成するコイルの外径をＤとすると、前記曲率半径Ｒａおよび前記曲率半径Ｒｂが、Ｒａ＜Ｒｂ≦Ｄ／２を満足する
    　請求項１から４までのいずれか１項に記載のステータ。
  6. 　前記ステータコアを構成する電磁鋼板の板厚をＨとすると、前記曲率半径Ｒａおよび前記曲率半径Ｒｂが、Ｈ≦Ｒａ＜Ｒｂを満足する
    　請求項１から５までのいずれか１項に記載のステータ。
  7. 　前記ステータコアは、焼嵌めにより前記シェルに固定されている
    　請求項１から６までのいずれか１項に記載のステータ。
  8. 　前記シェルは、金属板を円筒状に曲げ加工して溶接したものである
    　請求項１から７までのいずれか１項に記載のステータ。
  9. 　前記複数のティースの少なくとも１つは、歯先部を有し、
    　前記歯先部の前記周方向の両端部には、前記軸線から離間する方向に傾斜した傾斜部が形成されている
    　請求項１から８までのいずれか１項に記載のステータ。
  10. 　請求項１から９までのいずれか１項に記載のステータと、
    　前記ステータの内側に配置されたロータと
    　を備えたモータ。
  11. 　前記複数のティースの少なくとも１つは、前記ロータに対向する歯先部を有し、
    　前記歯先部の前記周方向の端部から前記ロータまでの距離Ｃ１は、前記歯先部の前記周方向の中心から前記ロータまでの距離Ｃ２よりも長い
    　請求項１０に記載のモータ。
  12. 　請求項１１に記載のモータと、
    　前記モータによって駆動される圧縮機構と
    　を備えた圧縮機。
  13. 　請求項１２に記載の圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを備えた
    　冷凍サイクル装置。
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