CN102754308A - 永久磁铁埋入型马达的转子及鼓风机和压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在永久磁铁插入孔的外周铁芯部设置狭缝的情况下，降低对容易消磁的永久磁铁端部施加的磁通，提高了抗消磁力的永久磁铁埋入型马达的转子。本发明的永久磁铁埋入型马达的转子的特征在于，包括：转子铁芯，将被冲裁为规定形状的电磁钢板层叠规定张数而形成；多个永久磁铁插入孔，沿转子铁芯的外周部形成，在两端部具有永久磁铁端部空隙；多个永久磁铁，插入到永久磁铁插入孔；以及多个狭缝，形成在永久磁铁插入孔的外侧的外周铁芯部，多个狭缝中的、存在于永久磁铁端部的径向的第一狭缝与同第一狭缝相邻的磁极中心侧的第二狭缝之间的间隔小于存在于永久磁铁插入孔的外周铁芯部的其他的狭缝与狭缝之间的间隔。

Description

永久磁铁埋入型马达的转子及鼓风机和压缩机

技术领域

本发明涉及永久磁铁埋入型马达的转子，尤其涉及在永久磁铁插入孔的外周铁芯部配置的狭缝形状。还涉及使用安装了该永久磁铁埋入型马达的转子的永久磁铁埋入型马达的鼓风机及压缩机。以下，有时将永久磁铁埋入型马达简称为电动机（马达）。

背景技术

以往，提出以下所示结构的永久磁铁埋入型马达的转子。即，该永久磁铁埋入型马达的转子包括：层叠多张电磁钢板而形成的转子铁芯；形成在该转子铁芯的轴向、且形成在与以轴心为中心的大致正多边形的各边对应的部位的永久磁铁插入孔；插入该永久磁铁插入孔的永久磁铁；形成于永久磁铁插入孔的外周铁芯部、且沿着永久磁铁插入孔间隔配置的多个狭缝；设于该狭缝的径向外侧端与转子铁芯的外周之间，且径向宽度自磁极中心向极间部去逐渐变大的外侧薄壁部。通过这样构成，由此能够降低极间部的磁通密度波形的高次谐波成分，降低感应电压的高次谐波、齿槽转矩（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2008－167583号公报

发明内容

如上述专利文献1所述，以往的永久磁铁埋入型马达的转子是通过在永久磁铁插入孔的外周铁芯部沿着永久磁铁插入孔设置多个狭缝来降低转矩波动、谋求低噪音化。但是，由于设置狭缝而导致永久磁铁的导磁率降低，来自定子的磁通集中而作用于永久磁铁，因此存在永久磁铁容易消磁的问题。

本发明是为了解决上述问题而做出的，其提供一种在永久磁铁插入孔的外周铁芯部设置狭缝的情况下、降低容易消磁的永久磁铁端部的磁通，提高了抗消磁力的永久磁铁埋入型马达的转子。

还提供安装了使用该永久磁铁埋入型马达的转子的永久磁铁埋入型马达的鼓风机及压缩机。

本发明的永久磁铁埋入型马达的转子，其特征在于，包括：

转子铁芯，将被冲裁为规定形状的电磁钢板层叠规定张数而形成；

多个永久磁铁插入孔，沿转子铁芯的外周部形成，在两端部具有永久磁铁端部空隙；

多个永久磁铁，插入到永久磁铁插入孔；以及

多个狭缝，形成在永久磁铁插入孔的外侧的外周铁芯部，

多个狭缝中的、存在于永久磁铁端部的径向的第一狭缝与同第一狭缝相邻的磁极中心侧的第二狭缝之间的间隔小于存在于永久磁铁插入孔的外周铁芯部的其他的狭缝与狭缝之间的间隔。

本发明的永久磁铁埋入型马达的转子中，存在于永久磁铁端部的径向的第一狭缝与同第一狭缝相邻的磁极中心侧的第二狭缝之间的间隔小于存在于永久磁铁插入孔的外周铁芯部的其他的狭缝与狭缝之间的间隔，能够降低容易消磁的永久磁铁端部的磁通，提高抗消磁力。

附图说明

图1是为了比较而表示的图，是一般的永久磁铁埋入型马达的转子500的横截面图。

图2是图1的转子铁芯501的横截面图。

图3是图1的永久磁铁插入孔502的放大图。

图4是为了比较而表示的图，是设有一般的狭缝607的永久磁铁埋入型马达的转子600的横截面图。

图5是图4的转子铁芯601的横截面图。

图6是图5的X部放大图。

图7是表示实施方式1的图，是永久磁铁埋入型马达的转子100的横截面图。

图8是图7的转子铁芯101的横截面图。

图9是图7的Y部放大图。

图10是图8的Z部放大图。

图11是表示实施方式1的图，是表示关于图7所示的转子100与在转子100不存在第二狭缝107b的情形，比较消磁率［％］相对于定子的磁通势（绕数×电流）［AT］的结果的图。

图12是表示图11的消磁率达到-2％的特性的图。

图13是表示实施方式1的图，是变形例1的永久磁铁埋入型马达的转子200的横截面图。

图14是图13的转子铁芯201的横截面图。

图15是图14的W部放大图。

图16是表示实施方式1的图，是变形例2的永久磁铁埋入型马达的转子300的横截面图。

图17是图16的转子铁芯301的横截面图。

图18是图17的V部放大图。

图19是图18的P部放大图。

图20是表示实施方式1的图，是变形例3的永久磁铁埋入型马达的转子400的局部横截面图。

图21是表示实施方式1的图，是图20的转子铁芯401的横截面图。

图22是图21的Q部放大图。

图23是表示实施方式1的图，是变形例4的永久磁铁埋入型马达的转子700的局部横截面图。

图24是表示实施方式1的图，是图23的转子铁芯701的横截面图。

图25是图24的局部放大图。

具体实施方式

实施方式1

图1~图6是为了比较而表示的图，图1是一般的永久磁铁埋入型马达的转子500的横截面图，图2是图1的转子铁芯501的横截面图，图3是图1的永久磁铁插入孔502的放大图，图4是设有一般的狭缝607的永久磁铁埋入型马达的转子600的横截面图，图5是图4的转子铁芯601的横截面图，图6是图5的X部放大图。

首先，说明一般的永久磁铁埋入型马达的转子500。图1所示的永久磁铁埋入型马达的转子500至少包括转子铁芯501、永久磁铁503和旋转轴504。

另外，有时将永久磁铁埋入型马达的转子500等简称为转子500或转子。

转子铁芯501整体的横截面形状为大致圆形，是通过用模具将薄板的电磁钢板（例如，板厚为0.1～1.0mm左右、无方向性电磁钢板（使各结晶的结晶轴方向尽可能随机配置，以使得不偏向钢板的特定方向而显示出磁特性的钢板））冲裁成规定形状，并层叠规定张数（多张）上述钢板而形成。

在转子铁芯501上沿周向大致等间隔地形成多个（六个）横截面为长方形的永久磁铁插入孔502（参照图2）。此外，在转子铁芯501的大致中心部形成供旋转轴504嵌合的轴孔505。

在永久磁铁插入孔502的磁铁插入部502a（参照图3）的内部插入N极和S极被交替磁化的六张平板形状的永久磁铁503，由此形成6极的转子500。

永久磁铁503使用例如以钕、铁、硼为主成分的稀土类等。

如图3所示，永久磁铁插入孔502在大致中央的磁铁插入部502a的两侧形成与磁铁插入部502a连结（连通）的永久磁铁端部空隙502b。永久磁铁端部空隙502b抑制极间（由永久磁铁503形成的磁极之间、永久磁铁插入孔502之间）的永久磁铁503的磁通泄漏。

图1的转子500中，由于在永久磁铁插入孔502与转子铁芯501的外周部之间的铁芯部不存在狭缝，因此由永久磁铁503产生的磁通能够在永久磁铁503的外周铁芯部中自由移动，从而磁通向容易流动一侧移动，在其影响下存在转矩波动变大的倾向。

对此，图4所示的永久磁铁埋入型马达的转子600在永久磁铁插入孔602的外周铁芯部沿周向以规定间隔形成有多个狭缝607。在图4的转子600中，在一个磁极形成10个狭缝607。

转子铁芯601与转子铁芯501（图2）同样，整体的横截面形状为大致圆形，是通过用模具将薄板的电磁钢板（例如，板厚为0.1～1.0mm左右、无方向性电磁钢板（使各结晶的结晶轴方向尽可能随机配置，以使得不偏向钢板的特定方向而显示出磁特性的钢板））冲裁成规定形状，并层叠规定张数（多张）上述钢板而形成。

在转子铁芯601上也沿周向大致等间隔地形成多个（六个）横截面为长方形的永久磁铁插入孔602（参照图5）。此外，在转子铁芯601的大致中心部形成供旋转轴604嵌合的轴孔605。在永久磁铁插入孔602的磁铁插入部602a（参照图6）的内部插入N极和S极被交替磁化的六张平板形状的永久磁铁603，由此形成6极的转子600。

永久磁铁603也使用例如以钕、铁、硼为主成分的稀土类等。

如图6所示，永久磁铁插入孔602在大致中央的磁铁插入部602a的两侧形成与磁铁插入部602a连结（连通）的永久磁铁端部空隙602b。永久磁铁端部空隙602b抑制极间（由永久磁铁603形成的磁极之间、永久磁铁插入孔602之间）的永久磁铁603的磁通泄漏。并且，如图6所示，在永久磁铁插入孔602的外周铁芯部沿周向以规定间隔形成多个狭缝607。如图6所示，在转子铁芯601，在一个磁极形成10个狭缝607，并且该10个狭缝607是相对于极中心对称地各形成5个。

图4的转子600中，通过在永久磁铁插入孔602的外周铁芯部配置多个狭缝607，由此降低转矩波动。以下，说明该狭缝607的效果。由转子600的永久磁铁603产生的磁通通过永久磁铁603的外周铁芯部流入定子（未图示）。此时，由永久磁铁603产生的磁通的磁路被限制在相邻的狭缝607之间的铁芯部。

由于图1的转子500不存在狭缝，因此由永久磁铁503产生的磁通能够在永久磁铁503的外周铁芯部中自由移动，从而磁通向容易流动一侧移动，在其影响下存在转矩波动变差。即，狭缝限制使得由永久磁铁产生的磁通不能在永久磁铁的外周铁芯部自由移动。

因此，通过改变狭缝的形状，从而能够自由改变转子的外周部的磁通。图4所示的转子600，与图1所示的无狭缝的转子500相比，能够降低转矩波动，能够构成低噪音的转子600。

但是，图4所示的转子600中，由于形成在永久磁铁插入孔602的外周铁芯部的狭缝607延伸到永久磁铁603附近，因此接近狭缝607的部分的永久磁铁603的导磁率降低，抗消磁力变差。而且由于永久磁铁603的容易消磁的部分是永久磁铁603的端部，因此尤其由于存在于永久磁铁603端部的狭缝607而抗消磁力进一步降低。

作为提高该抗消磁力的方法，只要使来自定子（未图示）的磁通不流入永久磁铁603的端部即可。

另外，旋转轴604与旋转轴504相同。

以往的与在永久磁铁插入孔的外周铁芯部形成的狭缝相关的发明，多是以降低感应电压的高次谐波成分、降低齿槽转矩、降低转矩波动为目的。本实施方式的目的在于提高在永久磁铁插入孔的外周铁芯部形成有狭缝时的抗消磁力，着眼于永久磁铁端部的狭缝与相邻的磁极中心侧的狭缝之间的间隔，并着眼于该间隔的磁特性，涉及难以从定子施加反磁场的形状。

图7至图19是表示实施方式1的图，图7是永久磁铁埋入型马达的转子100的横截面图，图8是图7的转子铁芯101的横截面图，图9是图7的Y部放大图，图10是图8的Z部放大图，图11是表示对于图7所示的转子100和在转子100不存在狭缝107的情形，比较消磁率［％］相对于定子的磁通势（绕数×电流）［AT］的结果的图，图12是图11的消磁率达到-2％的特性的图，图13是变形例1的永久磁铁埋入型马达的转子200的横截面图，图14是图13的转子铁芯201的横截面图，图15是图14的W部放大图，图16是变形例2的永久磁铁埋入型马达的转子300的横截面图，图17是图16的转子铁芯301的横截面图，图18是图17的V部放大图，图19是图18的P部放大图。

基于图7至图10说明实施方式1的永久磁铁埋入型马达的转子100。转子100至少包括转子铁芯101、永久磁铁103和旋转轴104。

另外，将永久磁铁埋入型马达的转子100等简称为转子100或转子。

转子铁芯101整体的横截面形状为大致圆形，是通过用模具将薄板的电磁钢板（例如，板厚为0.1～1.0mm左右、无方向性电磁钢板（使各结晶的结晶轴方向尽可能随机配置，以使得不偏向钢板的特定方向而显示出磁特性的钢板））冲裁成规定形状，并层叠规定张数（多张）上述钢板而形成。

在永久磁铁插入孔102的磁铁插入部102a（参照图10）的内部插入N极和S极被交替磁化的六张平板形状的永久磁铁103，由此形成6极的转子100。此外，在转子铁芯101的大致中心部形成有供旋转轴104嵌合的轴孔105。

永久磁铁103使用例如以钕、铁、硼为主成分的稀土类等。

如图10所示，永久磁铁插入孔102在大致中央的磁铁插入部102a的两侧形成与磁铁插入部102a连结（连通）的永久磁铁端部空隙102b。永久磁铁端部空隙102b抑制极间（由永久磁铁103形成的磁极之间、永久磁铁插入孔102之间）的永久磁铁103的磁通泄漏。

并且，如图10所示，在永久磁铁插入孔102的外周铁芯部形成有多个狭缝107（第一狭缝107a、第二狭缝107b、第三狭缝107c、第四狭缝107d相对于磁极中心线左右对称地配置）。另外，有时也将狭缝107等简称为狭缝。

关于多个狭缝107，如下这样定义。即，

（1）第一狭缝107a：位于永久磁铁103的端部侧（永久磁铁端部空隙102b侧、极间侧），存在于永久磁铁103端部的端面103a的径向；

（2）第二狭缝107b：位于从第一狭缝107a向磁极中心侧离开了间隔L1的位置；

（3）第三狭缝107c：位于从第二狭缝107b向磁极中心侧离开了间隔L2的位置；

（4）第四狭缝107d：位于从第三狭缝107c向磁极中心侧离开了间隔L3的位置。

在一磁极处，第一狭缝107a、第二狭缝107b、第三狭缝107c、第四狭缝107d左右对称地配置。两个第四狭缝107d之间的间隔是L4。

如图10所示，图7所示的转子100中，在永久磁铁103的端部（永久磁铁端部空隙102b侧、极间侧）不存在第一狭缝107a，因此如上所述，永久磁铁103端部的导磁率降低，抗消磁力变差。

转子铁芯101的结构是：在第一狭缝107a的磁极中心侧配置第二狭缝107b，并且使第一狭缝107a与第二狭缝107b的间隔L1小于第二狭缝107b与第三狭缝107c的间隔L2、小于第三狭缝107c与第四狭缝107d的间隔L3、小于两个第四狭缝107d之间的间隔L4。即，L1<L2、L3、L4。

此外，即使在狭缝107与狭缝107的间隔（第一狭缝107a与第二狭缝107b的间隔L1、第二狭缝107b与第三狭缝107c的间隔L2、第三狭缝107c与第四狭缝107d的间隔L3、两个第四狭缝107d之间的间隔L4）不均匀的情况下，也使第一狭缝107a与第二狭缝107b的间隔L1最小。

通过做成L1＜L2、L3、L4，从而关于狭缝与狭缝之间（第一狭缝107a与第二狭缝107b、第二狭缝107b与第三狭缝107c、第三狭缝107c与第四狭缝107d、两个第四狭缝107d之间）的磁通流动，第一狭缝107a与第二狭缝107b之间比其他部位窄，因此磁通最难通过。

这里指出的磁通难以通过，是指也能降低永久磁铁103的来自定子的磁场。因此，做成L1<L2、L3、L4的结果是，来自定子的磁场难以通过永久磁铁103的端部，抗消磁力提高。

图11、图12表示关于图7所示的转子100与在转子100不存在第二狭缝107b的情形，比较消磁率［％］相对于定子的磁通势（绕数×电流）［AT］的结果的图。为了方便看图，图12表示图11的一部分。

在此，“消磁率”是指相对于消磁前的永久磁铁的磁通量，施加了磁通势后的磁通量的降低量。例如，在图表（图11、图12）上-1％是指永久磁铁103的磁通量降低了1％。因此，在相同定子的磁通势（绕数×电流）时，消磁率越接近0，显示出抗消磁力越强。

根据图11、图12显示出，图7所示的转子100中，存在第二狭缝107b时的抗消磁力强。

通常，随着设于永久磁铁插入孔的外周铁芯部的狭缝的数量的增多，存在抗消磁力减弱的倾向，但是本实施方式的第二狭缝107b，相反地改善了永久磁铁103的抗消磁力。即，

（1）设第一狭缝107a与第二狭缝107b的间隔为Ll；

（2）设第二狭缝107b与第三狭缝107c的间隔为L2；

（3）设第三狭缝107c与第四狭缝107d的间隔为L3；

（4）设两个第四狭缝107d之间的间隔为L4，

则在L1<L2、L3、L4的部分设置狭缝，从而使来自定子的相反磁场难以施加到永久磁铁103的端部，由此提高抗消磁力。

通过以上可确认到，通过使永久磁铁103的端部的第一狭缝107a与相对于第一狭缝107a位于靠磁极中心侧的第二狭缝107b之间的间隔L1，小于其他的狭缝（第二狭缝107b、第三狭缝107c、第四狭缝107d）之间的间隔L2、L3、L4，从而即使在永久磁铁插入孔102的外周铁芯部设置多个狭缝107（第一狭缝107a、第二狭缝107b、第三狭缝107c、第四狭缝107d），也能提高抗消磁力。

此外，在永久磁铁103的径向存在的狭缝107（第一狭缝107a、第二狭缝107b、第三狭缝107c、第四狭缝107d）优选是相对于永久磁铁103大致垂直。若狭缝107倾斜，则有时狭缝107与狭缝107之间的周向间隔变窄，容易引起磁饱和。因此，通过使狭缝107相对于永久磁铁103大致垂直，从而狭缝107与狭缝107之间的间隔大致恒定，成为难以引起磁饱和的形状。

此外，在永久磁铁103的径向存在的狭缝107（第一狭缝107a、第二狭缝107b、第三狭缝107c、第四狭缝107d），即使相对于永久磁铁103不大致垂直，通过使永久磁铁103的端部附近的第一狭缝107a与第二狭缝107b的间隔L1为大致恒定，也能起到同样的效果。

永久磁铁103的端部附近的第一狭缝107a与第二狭缝107b的间隔L1优选是构成转子100的电磁钢板的板厚（例如，0.1～1.0mm左右）以上，且永久磁铁103的径向厚度T（参照图9）以下。即，电磁钢板的板厚≤L1≤T。

在制造转子铁芯101时，利用模具冲裁电磁钢板，但薄壁部通常优选是电磁钢板的板厚以上，永久磁铁103的端部附近的第一狭缝107a与第二狭缝107b的间隔L1也可以是电磁钢板的板厚以上。

而且，若使永久磁铁103的端部附近的第一狭缝107a与第二狭缝107b的间隔L1大于永久磁铁103的径向厚度T，则基于第二狭缝107b的对永久磁铁103端部的反磁场抑制效果变小，因此可以做成永久磁铁103的径向厚度T以下。

此外，本实施方式的狭缝107是以在永久磁铁103的径向存在的狭缝107为对象。即，狭缝107存在于如下范围，即，通过图7所示的转子100中心和永久磁铁103的一端部的直线、与通过转子100中心和永久磁铁103的另一端部的直线所成的角度α（参照图7）的范围。

通过以上可知，由于如下（1）~（4），则即使为了降低转矩波动、谋求低噪音化，而在永久磁铁插入孔102的外周铁芯部设置多个狭缝107（例如，第一狭缝107a，第二狭缝107b，第三狭缝107c，第四狭缝107d），也能提高抗消磁力。即，

（1）若设第一狭缝107a与第二狭缝107b的间隔为L1、第二狭缝107b与第三狭缝107c的间隔为L2、第三狭缝107c与第四狭缝107d的间隔为L3、两个第四狭缝107d之间的间隔为L4，则L1<L2、L3、L4

（2）若设永久磁铁103的径向厚度为T，则电磁钢板的板厚≤L1≤T

（3）狭缝107存在于如下范围，即通过图7所示的转子100中心和永久磁铁103的一端部的直线、与通过转子100中心和永久磁铁103的另一端部的直线所成的角度α的范围。

（4）狭缝107相对于永久磁铁103大致垂直，或者使第一狭缝107a与第二狭缝107b的间隔L1大致恒定。

此外，如图7所示，第一狭缝107a存在于永久磁铁103端部的端面103a的径向上，由此永久磁铁103端部的导磁率降低，但能够降低施加于永久磁铁103端部、尤其是角部的反磁场。因此，通过使第一狭缝107a存在于永久磁铁103端部的端面103a的径向，从而可提高抗消磁力，组合上述的L1＜L2、L3、L4，电磁钢板的板厚≤L1≤T，可显示出更好的效果。

此外，要降低对由于狭缝而容易消磁的永久磁铁103端部、尤其是角部施加的反磁场，只要使第一狭缝107a的仅永久磁铁插入孔侧的端部部分存在于永久磁铁103端部的端面103a的径向即可。即，即使第一狭缝107a存在于永久磁铁103端部的端面103a的径向，在第一狭缝107a接近永久磁铁插入孔的部分不存在于永久磁铁103端部的端面103a的径向、而仅第一狭缝107a的转子外周侧的部分存在于永久磁铁103端部的端面103a的情况下，不能降低对容易消磁的永久磁铁103的端部、尤其是角部施加的反磁场，不能最大限度地发挥抑制反磁场的效果。

根据图13至图15说明变形例1的永久磁铁埋入型马达的转子200。变形例1的转子200中，在永久磁铁插入孔102的外周铁芯部，在永久磁铁203的端部与极间之间设有大致四边形（例如，正方形）的第五狭缝207e（其他狭缝），这一点与图7的转子200不同。

变形例1的转子200至少包括转子铁芯201、永久磁铁203和旋转轴204。

另外，将永久磁铁埋入型马达的转子200等简称为转子200或转子。

转子铁芯201整体的横截面形状为大致圆形，是通过用模具将薄板的电磁钢板（例如，板厚为0.1～1.0mm左右、无方向性电磁钢板（使各结晶的结晶轴方向尽可能随机配置，以使得不偏向钢板的特定方向而显示出磁特性的钢板））冲裁成规定形状，并层叠规定张数（多张）上述钢板而形成。

在永久磁铁插入孔202的磁铁插入部202a（参照图15）的内部插入N极和S极被交替磁化的六张平板形状的永久磁铁203，由此形成6极的转子200。此外，在转子铁芯201的大致中心部形成供旋转轴204嵌合的轴孔205。

永久磁铁203使用例如以钕、铁、硼为主成分的稀土类等。

如图15所示，永久磁铁插入孔202在大致中央的磁铁插入部202a的两侧形成与磁铁插入部202a连结（连通）的永久磁铁端部空隙202b。永久磁铁端部空隙202b抑制极间（由永久磁铁203形成的磁极之间、永久磁铁插入孔202之间）的永久磁铁203的磁通泄漏。

并且，如图15所示，在永久磁铁插入孔202的外周铁芯部形成有多个狭缝207（第一狭缝207a、第二狭缝207b、第三狭缝2070、第四狭缝207d、第五狭缝207e相对于磁极中心线左右对称地配置）。

关于多个狭缝207，如下这样定义。即，

（1）第一狭缝207a：位于永久磁铁203的端部侧（永久磁铁端部空隙202b侧、极间侧），存在于永久磁铁203端部的端面203a的径向；

（2）第二狭缝207b：位于从第一狭缝207a向磁极中心侧离开了间隔L1的位置；

（3）第三狭缝207c：位于从第二狭缝207b向磁极中心侧离开了间隔L2的位置；

（4）第四狭缝207d：位于从第三狭缝207c向磁极中心侧离开了间隔L3的位置。

（5）第五狭缝207e：设于永久磁铁203的端部与极间之间，存在于如下范围，即，由通过转子200的中心与永久磁铁203端部的角的直线和通过转子200的中心与磁极间的直线所成的角度θ的范围内。

在一磁极处，第五狭缝207e、第一狭缝207a、第二狭缝207b、第三狭缝207c、第四狭缝207d左右对称地配置。两个第四狭缝207d之间的间隔是L4。

与转子铁芯101同样，转子铁芯201是如下结构，在第一狭缝207a的磁极中心侧配置第二狭缝207b，并且使第一狭缝207a与第二狭缝207b的间隔L1小于第二狭缝207b与第三狭缝207c的间隔L2、小于第三狭缝207c与第四狭缝207d的间隔L3、小于两个第四狭缝207d之间的间隔L4。即，L1<L2、L3、L4。

在图15所示的由通过转子200的中心与永久磁铁203端部的角的直线、和通过转子200的中心与磁极间的直线形成的角度θ的范围内存在的大致正方形的第五狭缝207e及永久磁铁端部空隙202b起到防止从永久磁铁203的磁通泄漏的作用。

在图10的转子铁芯101中，在该角度θ的范围仅存在永久磁铁端部空隙102b（但是，图10中未图示角度θ）。在图15中，通过在存在于角度θ内的铁芯部（转子铁芯201）除了设置永久磁铁端部空隙202b之外还设置第五狭缝207e，由此进一步防止磁通泄漏。

在角度θ的范围外，存在于永久磁铁203的径向的狭缝207（第一狭缝207a、第二狭缝207b、第三狭缝207c、第四狭缝207d）主要起到降低转矩波动的效果，存在于角度θ内的第五狭缝207e的降低磁通泄漏效果较大。

根据图16至图19说明变形例2的永久磁铁埋入型马达的转子300。与变形例1的永久磁铁埋入型马达的转子200相比，变形例2的转子300的第五狭缝307e（其他狭缝）的形状不同。使第五狭缝307e的形状为相对于变形例2的转子300的第五狭缝207e而在周向较长的形状。由此，永久磁铁303的降低磁通泄漏效果变大，起到更好的效果。

变形例2的转子300至少包括转子铁芯301、永久磁铁303和旋转轴304。

另外，将永久磁铁埋入型马达的转子300等简称为转子300或转子。

转子铁芯301整体的横截面形状为大致圆形，是通过用模具将薄板的电磁钢板（例如，板厚为0.1～1.0mm左右、无方向性电磁钢板（使各结晶的结晶轴方向尽可能随机配置，以使得不偏向钢板的特定方向而显示出磁特性的钢板））冲裁成规定形状，并层叠规定张数（多张）上述钢板而形成。此外，在转子铁芯301的大致中心部形成供旋转轴304嵌合的轴孔305。

在永久磁铁插入孔302的磁铁插入部302a（参照图18）的内部插入N极和S极被交替磁化的六张平板形状的永久磁铁303，由此形成6极的转子300。

永久磁铁303使用例如以钕、铁、硼为主成分的稀土类等。

如图18所示，永久磁铁插入孔302在大致中央的磁铁插入部302a的两侧形成与磁铁插入部302a连结（连通）的永久磁铁端部空隙302b。永久磁铁端部空隙302b抑制极间（由永久磁铁303形成的磁极之间、永久磁铁插入孔302之间）的永久磁铁303的磁通泄漏。

并且，如图18所示，在永久磁铁插入孔302的外周铁芯部形成有多个狭缝307（第一狭缝307a、第二狭缝307b、第三狭缝307c、第四狭缝307d、第五狭缝307e相对于磁极中心线左右对称地配置）。

关于多个狭缝307，如下这样定义。即，

（1）第一狭缝307a：位于永久磁铁303的端部侧（永久磁铁端部空隙302b侧、极间侧），存在于永久磁铁303端部的端面303a的径向；

（2）第二狭缝307b：位于从第一狭缝307a向磁极中心侧离开了间隔L1的位置；

（3）第三狭缝307c：位于从第二狭缝307b向磁极中心侧离开了间隔L2的位置；

（4）第四狭缝307d：位于从第三狭缝307c向磁极中心侧离开了间隔L3的位置。

（5）第五狭缝307e：设于永久磁铁303的端部与极间之间，存在于如下范围，即，由通过转子300的中心与永久磁铁303端部的角的直线和通过转子300的中心与磁极间的直线所成的角度θ的范围内。

在一磁极处，第五狭缝307e、第一狭缝307a、第二狭缝307b、第三狭缝307c、第四狭缝307d左右对称地配置。两个第四狭缝307d之间的间隔是L4。

与转子铁芯101同样，转子铁芯301是如下结构，在第一狭缝307a的磁极中心侧配置第二狭缝307b，并且使第一狭缝307a与第二狭缝307b的间隔L1小于第二狭缝307b与第三狭缝307c的间隔L2、小于第三狭缝307c与第四狭缝307d的间隔L3、小于两个第四狭缝307d之间的间隔L4。即，L1<L2、L3、L4。

在图18所示的由通过转子300的中心与永久磁铁303端部的角的直线、和通过转子300的中心与磁极间的直线形成的角度θ的范围内存在的截面为大致长方形（周向较长）的第五狭缝307e及永久磁铁端部空隙302b起到防止从永久磁铁303的磁通泄漏的作用。

在图10的转子铁芯101中，在该角度θ的范围仅存在永久磁铁端部空隙102b（但是，图10中未图示角度θ）。在图18中，通过在存在于角度θ内的铁芯部（转子铁芯301）除了设置永久磁铁端部空隙302b之外还设置截面为大致长方形（周向较长）第五狭缝207e，由此增加降低磁通泄漏的效果，进一步提高感应电压，有利于高效率化。

但是，在角度θ内设置狭缝（例如，第五狭缝307e），从另一方面而言，也是形成以下的狭缝形状，即，进一步防止来自定子的磁场泄漏并使磁场施加于永久磁铁303。即，由于角度θ内的狭缝，抗消磁力降低。

因此，在角度θ内设置狭缝的形状中，组合L1＜L2、L3、L4，电磁钢板的板厚≤L1≤T的形状，从而能够改善在角度θ内由于狭缝而降低的抗消磁力。而且，若角度θ内的狭缝（例如，第五狭缝307e）是周向较长的形状，则可以进一步防止磁通泄漏，抗消磁力进一步变差。因此，通过组合L1＜L2、L3、L4，电磁钢板的板厚≤L1≤T的形状，从而能够改善降低了的抗消磁力。另外，T是永久磁铁303的厚度（与图9的T相同）。

图20至图22是表示实施方式1的图，图20是变形例3的永久磁铁埋入型马达的转子400的局部横截面图，图21是图20的转子铁芯401的横截面图，图22是图21的Q部放大图。

根据图20至图22说明变形例3的永久磁铁埋入型马达的转子400。变形例3的转子400与变形例1的永久磁铁埋入型马达的转子200或变形例2的永久磁铁埋入型马达的转子300相比，存在于永久磁铁403的外周铁芯部（径向）的狭缝407不同。即，在由通过转子中心与永久磁铁403的一端部的直线、和通过转子中心与永久磁铁403的另一端部的直线所成的角度α（参照图7）的范围存在的狭缝407不同。

并且，如图20所示，在永久磁铁插入孔402的外周铁芯部形成有多个狭缝407（第一狭缝407a、第二狭缝407b、第三狭缝407c、第四狭缝407d、第五狭缝407e相对于磁极中心线左右对称地配置）。

关于多个狭缝407，如下这样定义。即，

（1）第一狭缝407a：位于永久磁铁403的端部侧（永久磁铁端部空隙402b侧、极间侧），存在于永久磁铁403端部的端面的径向；

（2）第二狭缝407b：位于从第一狭缝407a向磁极中心侧离开了间隔L1的位置；

（3）第三狭缝407c：位于从第二狭缝407b向磁极中心侧离开了间隔L2的位置；

（4）第四狭缝407d：位于从第三狭缝407c向磁极中心侧离开了间隔L3的位置。

（5）第五狭缝407e：设于永久磁铁403的端部与极间之间，存在于如下范围，即，由通过转子400的中心与永久磁铁403端部的角的直线和通过转子400的中心与磁极间的直线所成的角度θ的范围内（与图19相同）。

作为与变形例1的永久磁铁埋入型马达的转子200或变形例2的永久磁铁埋入型马达的转子300的不同点是，第一狭缝407a（除了第二狭缝407b～第五狭缝407e之外）与转子400外周的间隔D1大于第一狭缝407a与永久磁铁插入孔402的间隔D2。即，D1＞D2。

如上所述，永久磁铁403的消磁容易从端部引起。因此，由于第一狭缝407a使抗消磁力变差，但通过组合L1<L2、L3、L4，电磁钢板的板厚≤L1≤T的形状，由此能够改善降低了的抗消磁力。

图20至图22所示的变形例3的永久磁铁埋入型马达的转子400能够比变形例1的永久磁铁埋入型马达的转子200或变形例2的永久磁铁埋入型马达的转子300，进一步改善降低了的抗消磁力。

通过使第一狭缝407a（除了第二狭缝407b～第五狭缝407e）与转子400外周的间隔D1大于第一狭缝407a与永久磁铁插入孔402的间隔D2，从而施加于永久磁铁403的反磁场容易通过第一狭缝407a和转子400外周，因此难以对永久磁铁403施加反磁场。结果，应该施加于永久磁铁403的、来自定子的反磁场通过第一狭缝407a与转子400外周而不会施加于永久磁铁403，因此永久磁铁403的抗消磁力提高。

图23至图25是表示实施方式1的图，图23是变形例4的永久磁铁埋入型马达的转子700的局部横截面图，图24是图23的转子铁芯701的横截面图，图25是图24的局部放大图。

图23至图25表示第一狭缝707a～第四狭缝707d（除了第五狭缝707e）与转子700外周的间隔（D1a、D1b、D1c、D1d）大于第一狭缝707a～第四狭缝707d与永久磁铁插入孔702的间隔（D2a、D2b、D2c、D2d）的转子700。即，D1a＞D2a，D1b＞D2b，D1c＞D2c，D1d＞D2d。

永久磁铁703的消磁容易从端部引起，但在永久磁铁703中心部也存在狭缝701的部分，导磁率会降低，因此狭缝707比内部更容易引起消磁。因此，在永久磁铁703端部以外的狭缝707即第二狭缝707b～第四狭缝707d，也是与转子700外周的间隔大于与永久磁铁插入孔702的间隔，可改善抗消磁力。

此外，通过扩大狭缝707与转子700外周的间隔，能够缓和该部分的磁饱和。转子700外周部的磁通分布受狭缝707与转子700外周部之间的磁饱和的影响而成为含有高次谐波的波形，结果，感应电压的高次谐波成分增加，进而齿槽转矩增加，因此导致转矩波动变差，噪音增加。

为此，通过扩大狭缝707与转子700外周的间隔，缓和该部分的磁饱和，降低转子700外周部的磁通分布的高次谐波成分，因此，通过感应电压的高次谐波成分降低、齿槽转矩降低的效果，由此可实现转矩波动降低，结果，对于低噪音化也是有效的形状。

此外，作为本实施方式的效果，不仅是提高抗消磁力，也能够利用狭缝降低感应电压的高次谐波成分，并能降低高次谐波铁损，因此可得到高效率的转子。此外，作为消磁特性，在图12中表示消磁率达到-2％的特性。即，本实施方式的消磁特性改善示出抗消磁力改善了达到2％。

而且，由于也得到降低感应电压的高次谐波成分、降低齿槽转矩的效果，因此转矩波动降低，可得到低振动、低噪音的转子，进而谋求转子的长寿命化。

此外，以上说明的转子是极数为6极的转子，但对于6极以外的转子也能通过应用本实施方式的形状来提高抗消磁力，进而能够降低转矩波动，可得到高效率、低噪音的转子。

此外，以上说明的转子是对于一个磁极存在8个狭缝，但只要是对一个磁极存在4个以上的狭缝的形状，就能起到本实施方式的效果。

此外，未图示的定子的绕组可以是分布绕组、集中绕组的任一种。

此外，若永久磁铁使用烧结稀土类磁铁，则由于烧结稀土类磁铁是高磁力，因此转子的磁通密度比使用其他磁铁时变高，狭缝的影响变大。因此，在转子使用烧结稀土类磁铁时，能够起到更有效的效果。

此外，通过将使用实施方式1的转子的电动机（例如，永久磁铁埋入型马达）安装于制冷循环装置等的压缩机、空调机等的鼓风机上，从而可得到抗消磁力强、高效率、低成本且长寿命的压缩机、鼓风机。

尤其是压缩机内部多是高温（100℃以上），因此稀土类磁铁越高温，抗消磁力越降低。因此，使用稀土类磁铁的压缩机用电动机的转子中的抗消磁力成为问题。通过使用本实施方式的转子，即使使用狭缝形状也尽可能地改善抗消磁力，可构成抗消磁力强的转子及电动机、压缩机。

附图标记的说明

100转子、101转子铁芯、102永久磁铁插入孔、102a磁铁插入部、102b永久磁铁端部空隙、103永久磁铁、103a端面、104旋转轴、105轴孔、107狭缝、107a第一狭缝、107b第二狭缝、107c第三狭缝、107d第四狭缝、200转子、201转子铁芯、202永久磁铁插入孔、202a磁铁插入部、202b永久磁铁端部空隙、203永久磁铁、204旋转轴、205轴孔、207狭缝、207a第一狭缝、207b第二狭缝、207c第三狭缝、207d第四狭缝、207e第五狭缝、300转子、301转子铁芯、302永久磁铁插入孔、302a磁铁插入部、302b永久磁铁端部空隙、303永久磁铁、304旋转轴、305轴孔、307狭缝、307a第一狭缝、307b第二狭缝、307c第三狭缝、307d第四狭缝、307e第五狭缝、400转子、401转子铁芯、402永久磁铁插入孔、402a磁铁插入部、402b永久磁铁端部空隙、403永久磁铁、404旋转轴、407狭缝、407a第一狭缝、407b第二狭缝、407c第三狭缝、407d第四狭缝、407e第五狭缝、500转子、501转子铁芯、502永久磁铁插入孔、502a磁铁插入部、502b永久磁铁端部空隙、503永久磁铁、504旋转轴、600转子、601转子铁芯、602永久磁铁插入孔、602a磁铁插入部、602b永久磁铁端部空隙、603永久磁铁、604旋转轴、607狭缝、700转子、701转子铁芯、702永久磁铁插入孔、702a磁铁插入部、702b永久磁铁端部空隙、703永久磁铁、704旋转轴、707狭缝、707a第一狭缝、707b第二狭缝、707c第三狭缝、707d第四狭缝、707e第五狭缝。

Claims (11)

1.一种永久磁铁埋入型马达的转子，其特征在于，包括：

转子铁芯，将被冲裁为规定形状的电磁钢板层叠规定张数而形成；

多个永久磁铁插入孔，沿所述转子铁芯的外周部形成，在两端部具有永久磁铁端部空隙；

多个永久磁铁，插入到所述永久磁铁插入孔；以及

多个狭缝，形成在所述永久磁铁插入孔的外侧的外周铁芯部，

所述多个狭缝中的、存在于所述永久磁铁端部的径向的第一狭缝与同所述第一狭缝相邻的磁极中心侧的第二狭缝之间的间隔小于存在于所述永久磁铁插入孔的外周铁芯部的其他的所述狭缝与所述狭缝之间的间隔。

2.根据权利要求1所述的永久磁铁埋入型马达的转子，其特征在于，

存在于所述永久磁铁端部的径向的所述第一狭缝存在于所述永久磁铁端部的端面的径向上。

3.根据权利要求1或2所述的永久磁铁埋入型马达的转子，其特征在于，

在所述第一狭缝与极间之间设有不同的狭缝。

4.根据权利要求3所述的永久磁铁埋入型马达的转子，其特征在于，

所述不同的狭缝的截面形状是大致四边形。

5.根据权利要求3或4所述的永久磁铁埋入型马达的转子，其特征在于，

所述不同的狭缝的截面形状是周向长的形状。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的永久磁铁埋入型马达的转子，其特征在于，

存在于所述永久磁铁插入孔的所述永久磁铁径向的外周铁芯部的所述狭缝相对于所述永久磁铁大致垂直。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的永久磁铁埋入型马达的转子，其特征在于，

所述第一狭缝与所述第二狭缝之间的间隔大于构成所述转子铁芯的电磁钢板的厚度、且小于所述永久磁铁的径向厚度。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的永久磁铁埋入型马达的转子，其特征在于，

所述第一狭缝与所述转子的外周之间的间隔大于所述第一狭缝与所述永久磁铁插入孔之间的间隔。

9.根据权利要求1~8中任一项所述的永久磁铁埋入型马达的转子，其特征在于，

在所述永久磁铁所存在的部分的径向上存在的所述多个狭缝与所述转子的外周之间的间隔大于所述狭缝与所述永久磁铁插入孔之间的间隔。

10.一种鼓风机，其特征在于，具有权利要求1~9中任一项所述的永久磁铁埋入型马达的转子。

11.一种压缩机，其特征在于，具有权利要求1~9中任一项所述的永久磁铁埋入型马达的转子。

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