CN115039320A - 转子、电动机、送风机以及空调装置 - Google Patents

Abstract

转子具有：转子芯，其具有在以轴线为中心的周向上延伸的外周，并具有磁铁插入孔；以及永久磁铁，其配置于磁铁插入孔。由永久磁铁构成磁铁磁极，由转子芯的一部分构成虚拟磁极。虚拟磁极的周向的宽度比永久磁铁的周向的宽度窄。转子芯在虚拟磁极具有至少一个狭缝。

Description

转子、电动机、送风机以及空调装置

技术领域

本公开涉及转子、电动机、送风机以及空调装置。

背景技术

在电动机的转子中，存在具备由永久磁铁构成的磁铁磁极和由转子芯构成的虚拟磁极的交替极(consequent pole)型的转子(例如，参照专利文献1)。交替极型的转子由于永久磁铁的数量是通常的转子的一半，因此具有能够减少制造成本的优点。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-131376号公报(参照图14)

发明内容

发明要解决的课题

然而，由于虚拟磁极不具有永久磁铁，因此，与磁铁磁极相比磁通密度低，磁通的流动方向也容易变动。因此，在磁铁磁极和虚拟磁极之间磁通产生不平衡，由此产生振动及噪音。

本公开是为了解决上述课题而完成的，其目的在于减少交替极型的转子中的振动及噪音。

用于解决课题的手段

本公开的转子具有：转子芯，其具有在以轴线为中心的周向上延伸的外周，并具有磁铁插入孔；以及永久磁铁，其配置于磁铁插入孔。由永久磁铁构成磁铁磁极，由转子芯的一部分构成虚拟磁极。虚拟磁极的周向的宽度比永久磁铁的周向的宽度窄。转子芯在虚拟磁极具有至少一个狭缝。

发明的效果

根据本发明，由于虚拟磁极的宽度比永久磁铁的宽度窄，因此，磁通容易集中于虚拟磁极，磁通密度变高。另外，由于在虚拟磁极设置有至少一个狭缝，因此，能够矫正通过虚拟磁极的磁通的方向。由此，能够抑制磁铁磁极和虚拟磁极的磁通的不平衡，减少振动及噪音。

附图说明

图1是表示实施方式1的电动机的剖视图。

图2是表示实施方式1的转子的剖视图。

图3是表示实施方式1的转子芯以及永久磁铁的剖视图。

图4是用于说明实施方式1的磁铁磁极的宽度和虚拟磁极的宽度的剖视图。

图5是表示实施方式1的转子芯中的磁铁插入孔和狭缝的示意图。

图6是表示实施方式1的转子中的磁通的流动的模拟结果的磁通线图。

图7是表示实施方式1的转子的表面磁通分布的曲线图(A)和表示磁铁磁极P1及虚拟磁极P2的位置的示意图(B)。

图8是表示从转子的磁铁磁极出来的磁通的流动的示意图。

图9是表示通过转子的虚拟磁极的磁通的流动的示意线图。

图10是表示实施方式1的虚拟磁极中的狭缝的配置的示意图。

图11是用于说明实施方式1的虚拟磁极中的狭缝的作用的示意图。

图12是表示非交替极型的转子的剖视图。

图13是表示在延长狭缝与转子芯外周的距离的情况下的磁通的流动的示意图。

图14是表示在磁铁插入孔的径向内侧未设置空隙部的情况下的磁通的流动的示意图。

图15是用于说明实施方式1的空隙部的作用的示意图。

图16是用于说明实施方式1的狭缝及空隙部的径向的长度的示意图。

图17是表示使狭缝的径向的长度比空隙部的径向的长度长的例子的示意图。

图18是用于说明图17的例子中的磁通的流动的示意图。

图19是用于说明实施方式1的铆接部的配置的示意图。

图20是表示实施方式1的电动机中的磁通的流动的模拟结果的磁通线图。

图21是表示实施方式2的转子的剖视图。

图22是用于说明实施方式2的磁铁插入孔、狭缝、空隙部以及铆接部的配置的示意图。

图23是用于说明实施方式2的铆接部的其他例子的示意图。

图24是表示应用了各实施方式的电动机的空调装置的主视图(A)和表示其室外机的剖视图(B)。

具体实施方式

实施方式1

＜电动机的结构＞

图1是表示实施方式1的电动机100的剖视图。电动机100是具备能够旋转的转子1和以包围转子1的方式设置的环状的定子5的内转子型的电动机。另外，电动机100也是在转子1中嵌入有永久磁铁20的永久磁铁嵌入型电动机。在定子5与转子1之间设置有例如0.4mm的气隙。

以下，将转子1的旋转中心轴设为轴线C1。将轴线C1的方向称为“轴向”。将以轴线C1为中心的周向(图1中箭头R1所示)称为“周向”。将以轴线C1为中心的半径方向称为“径向”。此外，图1是与转子1的轴线C1正交的面的剖视图。

＜定子的结构＞

定子5具有定子芯50和卷绕于定子芯50的线圈55。定子芯50是将多个电磁钢板在轴向上层叠并通过铆接等固定而成的。电磁钢板的板厚例如为0.1mm～0.7mm。

定子芯50具有以轴线C1为中心的环状的磁轭51和从磁轭51向径向内侧延伸的多个齿52。齿52在周向上等间隔地配置。齿52的数量在此为12个，但并不限定于12个。在相邻的齿52之间形成有作为收纳线圈55的空间的槽。

齿52的径向内侧的前端部52a的周向的宽度比齿52的其他部分的周向的宽度宽。齿52的前端部52a隔着上述的气隙与转子1的外周相向。

在定子芯50安装有作为绝缘部的绝缘体53。绝缘体53夹设在定子芯50与线圈55之间，使定子芯50与线圈55绝缘。

绝缘体53例如由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等绝缘性的树脂构成。绝缘体53通过将树脂与定子芯50一体成形、或者将作为其他部件成形的树脂成形体组装于定子芯50而形成。

线圈55经由绝缘体53卷绕于齿52。线圈55由铜或铝构成。线圈55可以卷绕于每个齿52(集中卷绕)，或者也可以跨越多个齿52地卷绕(分布卷绕)。

＜转子的结构＞

图2是表示转子1的剖视图。图3是表示转子1的转子芯10及永久磁铁20的图。如图2所示，转子1具有作为旋转轴的轴25、设置在轴25的径向外侧的转子芯10、嵌入到转子芯10中的多个永久磁铁20、以及设置在轴25与转子芯10之间的树脂部30。

如图3所示，转子芯10是以轴线C1为中心的环状的构件。转子芯10具有外周16和内周17。外周16和内周17均在以轴线C1为中心的周向上延伸。

转子芯10是将多个电磁钢板在轴向上层叠并通过铆接部14固定而成的。电磁钢板的板厚例如为0.1mm～0.7mm。

转子芯10具有多个磁铁插入孔11。磁铁插入孔11在周向上等间隔且距轴线C1等距离地配置。磁铁插入孔11的数量在此为5个。磁铁插入孔11沿着转子芯10的外周形成。

磁铁插入孔11在与通过其周向中心的径向的直线(磁极中心线)正交的方向上直线状地延伸。但是，磁铁插入孔11不限定于这样的形状，例如也可以是V字形状。

在磁铁插入孔11的周向的两侧形成有作为孔部的磁通屏障12。磁通屏障12与转子芯10的外周16之间的铁芯部分成为薄壁部(也称为桥部)。为了抑制相邻的磁极间的漏磁通，薄壁部的厚度优选与构成转子芯10的电磁钢板的板厚相同。

在各磁铁插入孔11中插入有永久磁铁20。永久磁铁20是平板状，与轴向正交的截面形状是矩形形状。

永久磁铁20例如由稀土类磁铁构成。更具体而言，永久磁铁20由含有Nd(钕)-Fe(铁)-B(硼)的钕烧结磁铁构成。

5个永久磁铁20在径向外侧具有彼此相同的磁极(例如N极)。在转子芯10中，在周向上相邻的永久磁铁20之间形成与上述磁极相反的磁极(例如S极)。

因此，在转子1形成由永久磁铁20构成的5个磁铁磁极P1和由转子芯10构成的5个虚拟磁极P2。将这样的结构称为交替极型。以下，在仅称为“磁极”的情况下，包括磁铁磁极P1和虚拟磁极P2双方。在此，转子1具有10个磁极。

磁铁磁极P1和虚拟磁极P2均是周向中心成为极中心。将通过磁铁磁极P1的极中心的径向的直线设为磁极中心线M1。将通过虚拟磁极P2的极中心的径向的直线设为磁极中心线M2。

转子芯10的外周16在与轴向正交的截面中具有所谓的花圆形状。更具体而言，转子芯10的外周16具有如下形状：在磁极P1、P2各自的极中心处外径最大，在极间处外径最小，从极中心到极间为弧状。转子芯10的外周16不限于花圆形状，也可以是圆形形状。

在交替极型的转子1中，与相同极数的非交替极型的转子相比，能够将永久磁铁20的数量减半。由于永久磁铁20的数量少，因此，转子1的制造成本减少。

在此，将转子1的极数设为10，但极数只要是4以上的偶数即可。另外，在此，在1个磁铁插入孔11中配置有1个永久磁铁20，但也可以在1个磁铁插入孔11中配置有2个以上的永久磁铁20。也可以将磁铁磁极P1设为S极，将虚拟磁极P2设为N极。

如图2所示，在轴25与转子芯10之间设置有非磁性的树脂部30。树脂部30将轴25与转子芯10连结。树脂部30例如由PBT等热塑性树脂形成。

树脂部30具有与轴25的外周接触的环状的内筒部31、与转子芯10的内周17接触的环状的外筒部33、以及将内筒部31与外筒部33连结的多个肋32。

轴25在轴向上贯通树脂部30的内筒部31。肋32在周向上等间隔地配置，从内筒部31向径向外侧放射状地延伸。在周向上相邻的肋32之间形成空洞部。

肋32的数量为极数的一半，各个肋32的周向位置与虚拟磁极P2的极中心一致。但是，肋32的数量并不限定于极数的一半。另外，肋32的周向位置也可以与磁铁磁极P1的极中心一致。

如图3所示，转子芯10在虚拟磁极P2具有至少一个狭缝13。在此，形成有配置在磁极中心线M2的周向两侧的2个狭缝13a和配置在2个狭缝13a的周向两侧的2个狭缝13b。

狭缝13a、13b均在径向上延伸，更具体而言与磁极中心线M2平行地延伸。即，狭缝13a、13b均是径向的长度比周向的宽度长。

2个狭缝13a具有彼此相同的形状，且在周向上距磁极中心线M2等距离地配置。同样地，2个狭缝13b具有彼此相同的形状，且在周向上距磁极中心线M2等距离地配置。即，4个狭缝13a、13b相对于磁极中心线M2对称地配置。

狭缝13a的径向的长度比狭缝13b的径向的长度短。狭缝13a的周向的宽度比狭缝13b的周向的宽度窄。狭缝13a的径向外侧的端部位于比狭缝13b的径向外侧的端部靠径向外侧的位置。

此外，在此，虚拟磁极P2具有4个狭缝13a、13b，但只要设置至少一个狭缝13即可。以下，在不需要区分狭缝13a、13b的情况下，将它们称为狭缝13。

转子芯10在磁铁插入孔11的径向内侧具有空隙部15。空隙部15位于磁铁磁极P1的磁极中心线M1上。空隙部15在与轴向正交的面上具有圆形形状。但是，空隙部15的形状不限于圆形形状，也可以是狭缝状(参照图21)。

在转子芯10的内周17中，在形成有空隙部15的部分形成有向径向内侧突出的突出部分17a。内周17的突出部分17a沿着空隙部15的内周圆弧状地延伸。突出部分17a作为转子芯10相对于树脂部30的止转件发挥功能。但是，也可以在内周17不形成这样的突出部分17a。

铆接部14用于将构成转子芯10的多个电磁钢板一体固定。铆接部14优选在虚拟磁极P2的磁极中心线M2上形成在比狭缝13靠径向内侧的位置。但是，也可以将铆接部14形成于其他部分。

铆接部14在与轴向正交的面上具有圆形形状。即，铆接部14是圆形铆接部。但是，铆接部14的形状不限于圆形形状，也可以是矩形形状。即，铆接部14也可以是V铆接部(参照图21)。

图4是用于说明永久磁铁20的周向的宽度和虚拟磁极P2的周向的宽度的剖视图。在此，永久磁铁20的周向的宽度W1是永久磁铁20的径向外侧的面的周向的长度(从周向的一端到另一端的距离)。

虚拟磁极P2的周向的宽度W2是从位于该虚拟磁极P2的周向的一侧的磁通屏障12到位于该虚拟磁极P2的周向的另一侧的磁通屏障12的距离。

虚拟磁极P2的周向的宽度W2比永久磁铁20的周向的宽度W1窄。即，W2＜W1成立。

当使虚拟磁极P2的宽度W2相对于永久磁铁20的宽度W1变窄时，从永久磁铁20出来的大量磁通通过较窄的虚拟磁极P2，因此，虚拟磁极P2处的磁通密度变高。即，通过使虚拟磁极P2的宽度W2变窄，能够补偿因虚拟磁极P2不具有永久磁铁而导致的磁通密度的降低。

此外，宽度W1、W2并不限定于周向的宽度。即，可以将永久磁铁20的宽度W1设为与磁极中心线M1(图3)正交的方向的宽度，也可以将虚拟磁极P2的宽度W2设为与磁极中心线M2(图3)正交的方向的宽度。在该情况下，W2＜W1也成立。

图5是表示转子芯10中的磁铁插入孔11及狭缝13的配置的示意图。极中心处的从磁铁插入孔11到转子芯10的外周16的距离L1比从狭缝13到转子芯10的外周16的最短距离L2短。在该例中，最短距离L2是从狭缝13a、13b中的更位于外周16侧的狭缝13a到转子芯10的外周16的距离。

＜作用＞

下面，对实施方式1的作用进行说明。图6是表示转子1中的磁通的流动的模拟结果的磁通线图。

如图6所示，从磁铁磁极P1的永久磁铁20出来的磁通以磁极中心线M1为中心对称地扩展。该磁通在径向上通过邻接的虚拟磁极P2，返回到磁铁磁极P1的永久磁铁20。

由于从永久磁铁20出来的磁通通过虚拟磁极P2，因此，当使虚拟磁极P2的宽度W2相对于永久磁铁20的宽度W1变窄时，相应地磁通集中于虚拟磁极P2，虚拟磁极P2处的磁通密度变高。

图7(A)是表示通过磁通密度的实测求出的转子1的外周的磁通密度分布的曲线图。纵轴是磁通密度[mT]，横轴是周向位置、即以轴线C1为中心的角度[度]。

图7(B)是表示与图7(A)的磁通密度分布对应的磁铁磁极P1和虚拟磁极P2的位置的示意图。

在图7(A)中，转子1的外周的磁通密度(即表面磁通密度)在磁铁磁极P1处显现为正，在虚拟磁极P2处显现为负。表面磁通密度在相当于磁通屏障12的位置过零。此外，在磁铁磁极P1及虚拟磁极P2各自的极中心处表面磁通密度降低是因为磁通相对于磁极中心线对称地扩展(参照图6)。

如上所述，磁铁磁极P1具有永久磁铁20，但虚拟磁极P2不具有永久磁铁。因此，若与磁铁磁极P1处的表面磁通密度相比，则虚拟磁极P2处的表面磁通密度低。

虚拟磁极P2处的表面磁通密度比磁铁磁极P1处的表面磁通密度低成为转子1的振动及噪音的原因。这是因为，作用于虚拟磁极P2和齿52之间的磁吸引力小于作用于磁铁磁极P1和齿52之间的磁吸引力，因此，施加于转子1的径向的力变得不平衡，径向激振力作用于转子1。

另外，在转子1旋转时，磁铁磁极P1从旋转方向的前方的齿52和后方的齿52受到的周向的力与虚拟磁极P2从旋转方向的前方的齿52和后方的齿52受到的周向的力不同。因此，施加于转子1的周向的力变得不平衡，在转子1产生转矩脉动。

因此，相对于磁铁磁极P1处的表面磁通密度，虚拟磁极P2处的表面磁通密度越低，作用于转子1的径向激振力及转矩脉动越大，成为振动及噪音的原因。

如参照图4说明的那样，通过使虚拟磁极P2的宽度W2相对于永久磁铁20的宽度W1变窄，促进磁通向虚拟磁极P2集中，因此，虚拟磁极P2处的表面磁通密度变高。因此，能够减少上述的径向激振力及转矩脉动，减少振动及噪音。

下面，对狭缝13的作用进行说明。即使如上所述使虚拟磁极P2的宽度W2比永久磁铁20的宽度W1窄，虚拟磁极P2处的磁通密度也达不到磁铁磁极P1处的磁通密度，因此，如以下说明的那样，通过虚拟磁极P2的磁通容易在周向上弯曲。

图8是表示来自磁铁磁极P1的永久磁铁20的磁通的流动的示意图。在此，将永久磁铁20的径向外侧设为N极。如图8所示，在磁铁磁极P1处，磁通密度高，因此，从磁铁磁极P1出来的磁通如箭头F所示，容易向径向外侧行进。

图9是表示在虚拟磁极P2未设置狭缝13的情况下的虚拟磁极P2处的磁通的流动的示意图。在此，将永久磁铁20的径向内侧设为N极。因此，在虚拟磁极P2处，磁通从径向内侧朝向径向内外侧流动。

但是，由于虚拟磁极P2处的磁通密度低，因此，流过虚拟磁极P2的磁通容易根据与虚拟磁极P2相向的齿52的位置而如箭头F所示向周向弯曲。若产生这样的磁通的弯曲，则上述的径向激振力及转矩脉动变大，成为振动及噪音的原因。

图10是表示实施方式1的虚拟磁极P2中的狭缝13的配置的示意图。如上所述，实施方式1的转子芯10在虚拟磁极P2具有至少一个狭缝13。另外，极中心处的从磁铁插入孔11到转子芯10的外周16的距离L1比从狭缝13到转子芯10的外周16的最短距离L2短。

在磁铁磁极P1的磁铁插入孔11与转子芯10的外周16之间形成供磁通流动的芯区域101。在虚拟磁极P2的狭缝13与转子芯10的外周16之间形成供磁通流动的芯区域102。

图11是用于说明实施方式1的虚拟磁极P2中的狭缝13的作用的示意图。流过虚拟磁极P2的磁通根据与虚拟磁极P2相向的齿52(图9)的位置而要向周向弯曲。

然而，由于在虚拟磁极P2形成有狭缝13，因此，能够抑制磁通向周向弯曲，使磁通的流动方向接近径向。换言之，能够对虚拟磁极P2中的磁通的流动进行整流。由此，能够减少磁铁磁极P1和虚拟磁极P2的表面磁通密度之差，能够减少上述的振动及噪音。

图12是表示非交替极型的转子1C的剖视图。转子1C具备具有磁铁插入孔111的转子芯110和插入到磁铁插入孔111中的永久磁铁120。在转子芯110的中心孔117中插入有未图示的轴。相邻的永久磁铁120在径向外侧具有彼此相反的磁极面。即，转子1C的全部磁极由磁铁磁极P形成。从磁铁插入孔111到转子芯110的外周116的距离L1在全部磁极中是恒定的。

图13表示在交替极型的转子中使从狭缝13到外周16的最短距离与极中心处的从磁铁插入孔11到外周16的距离L1相同的结构例。此外，狭缝13针对各虚拟磁极P2逐个示出。

在图13所示的结构例中，从狭缝13到外周16的最短距离与极中心处的从磁铁插入孔11到外周16的距离L1相同，因此，狭缝13的径向外侧的芯区域102变宽。因此，从永久磁铁20出来的磁通如箭头F所示容易在虚拟磁极P2的芯区域102中向周向流动。

与此相对，在实施方式1中，从狭缝13到转子芯10的外周16的最短距离L2比极中心处的从磁铁插入孔11到转子芯10的外周16的距离L1短。因此，如图11所示，狭缝13的径向外侧的芯区域102变窄，磁通难以在芯区域102内向周向流动。因此，能够提高使虚拟磁极P2处的磁通的流动接近径向的效果，即能够提高对磁通的流动进行整流的效果。

此外，为了提高对磁通的流动进行整流的效果，优选从狭缝13到外周16的最短距离L2越短越好，但使该距离L2小于电磁钢板的板厚在加工上是困难的。因此，该距离L2的下限值为转子芯10的电磁钢板的板厚。

下面，对空隙部15的作用进行说明。图14是表示在磁铁插入孔11的径向内侧未形成空隙部15的情况下的磁通的流动的示意图。从磁铁磁极P1的永久磁铁20的径向内侧出来的磁通通过周向两侧的2个虚拟磁极P2而流向齿52。

此时，在一方的虚拟磁极P2的与齿52的相向面积比另一方的虚拟磁极P2大的情况下，容易在与齿52的相向面积较大的一方的齿52中流过较多的磁通。若产生这样的磁通的偏差，则成为振动及噪音的原因。

在实施方式1中，如图15所示，在磁铁插入孔11的径向内侧形成有空隙部15。通过空隙部15，从永久磁铁20的径向内侧出来的磁通被均等地分流到周向的两侧。由此，不管齿52的位置如何，从永久磁铁20出来的磁通都在周向上均等地流动。

为了提高将从永久磁铁20出来的磁通均等地分流的效果，优选空隙部15位于磁极中心线M1上。

另外，为了进一步提高将从永久磁铁20出来的磁通均等地分流的效果，优选空隙部15与磁铁插入孔11的间隔T1、以及空隙部15与内周17的间隔T2均越窄越好。但是，使间隔T1、T2小于电磁钢板的板厚在加工上是困难的。因此，该间隔T1、T2的下限值均为电磁钢板的板厚。

在此，对从永久磁铁20的径向内侧出来的磁通的分流进行了说明，但在永久磁铁20的径向内侧为S极的情况下，从永久磁铁20的周向两侧流过来的磁通通过空隙部15而在周向上均等地流入永久磁铁20。即，通过空隙部15，能够抑制从永久磁铁20出来的磁通以及流入永久磁铁20的磁通的偏差。

图16是用于说明转子芯10的狭缝13以及空隙部15的径向的长度的示意图。狭缝13具有径向的最大长度L3。在此，由于狭缝13b比狭缝13a长，因此，将狭缝13b的径向的长度设为最大长度L3。

空隙部15具有径向的最大长度L4。在此，由于空隙部15为圆形，因此，空隙部15的最大长度L4为空隙部15的直径。狭缝13的最大长度L3比空隙部15的最大长度L4短。

图17是表示使狭缝13的径向的最大长度L3比空隙部15的径向的最大长度L4长的例子的示意图。如图17所示，当使狭缝13的径向的最大长度L3比空隙部15的径向的最大长度L4长时，狭缝13向径向内侧延伸。

因此，如图18所示，从永久磁铁20出来的磁通通过虚拟磁极P2而朝向齿52流动的磁路变长。转子芯10内的磁路变长会导致铁损的增加，因此，成为电动机效率降低的一个原因。

与此相对，如图16所示，如果狭缝13的径向的最大长度L3比空隙部15的径向的最大长度L4短，则能够缩短从永久磁铁20通过虚拟磁极P2朝向齿52流动的磁路，能够抑制铁损的增加。

下面，对铆接部14的配置所产生的作用进行说明。图19是用于说明转子芯10中的铆接部14的配置的示意图。如上所述，构成转子芯10的多个电磁钢板通过铆接部14一体固定。

铆接部14通过将铆接用金属件按压到电磁钢板的表面上而形成。电磁钢板在被施加应力时磁特性发生变化，铁损增加。因此，若在磁路中形成铆接部14，则成为铁损增加的原因。

因此，在实施方式1中，如图19所示，将铆接部14配置于将空隙部15的径向外侧的端部15e连结而成的圆18(虚拟圆)的内侧。

从磁铁磁极P1的永久磁铁20出来的磁通通过空隙部15向周向两侧分流，朝向虚拟磁极P2流动。因此，在由空隙部15的径向外侧的端部15e规定的圆18的内侧的区域中，磁通的流动量较少。

因此，如果将铆接部14配置在圆18的内侧的区域，则通过铆接部14的磁通较少。即，能够抑制因磁通流过铆接部14而导致的铁损的增加。

另外，铆接部14越形成于靠近内周17的位置，通过铆接部14的磁通越少，因此，能够提高抑制铁损增加的效果。因此，优选铆接部14与内周17的距离D2比铆接部14与圆18的距离D1短。

此外，铆接部14在图19中形成在虚拟磁极P2的径向内侧，但只要在圆18的内侧，也可以形成在其他位置。另外，铆接部14在图19中是圆形铆接部，但也可以是V铆接部(图21)或其他形状的铆接部。

图20是表示实施方式1的电动机100中的磁通的流动的模拟结果的磁通线图。从图20可知，流过虚拟磁极P2的磁通根据齿52的位置而要向周向弯曲，但通过狭缝13进行整流以使磁通的流动接近径向。

另外，可知由于从狭缝13到外周16的最短距离L2比极中心处的从磁铁插入孔11到外周16的距离L1短，因此，在虚拟磁极P2中，磁通向周向流动的情况得到抑制。

另外，可知从永久磁铁20出来的磁通通过空隙部15而在周向上均等地分流，抑制了磁通的偏差。另外，还可知通过铆接部14的磁通较少。

下面，对树脂部30的作用进行说明。在交替极型的转子1中，通过了虚拟磁极P2的磁通容易流向轴25。

即，在非交替极型的转子1C(图12)中，径向内侧为N极的永久磁铁20与径向内侧为S极的永久磁铁20在周向上相邻，因此，从某个永久磁铁20的N极出来的磁通流向邻接的永久磁铁20的S极。

与此相对，在交替极型的转子1中，所有的永久磁铁20的径向内侧为相同的磁极，例如N极。因此，从永久磁铁20的径向内侧的N极出来的磁通除了流动到虚拟磁极P2的磁通以外，容易朝向转子芯10的中心流动。这样的磁通流入固定于转子芯10的中心的轴25，成为漏磁通。

因此，在实施方式1中，在转子芯10与轴25之间设置有非磁性的树脂部30。通过在转子芯10与轴25之间夹设非磁性的树脂部30，能够抑制磁通从转子芯10流入轴25，减少漏磁通。

＜实施方式的效果＞

如以上说明的那样，实施方式1的转子1具备具有磁铁插入孔11的转子芯10和配置于磁铁插入孔11的永久磁铁20，由永久磁铁20构成磁铁磁极P1，由转子芯10的一部分构成虚拟磁极P2。虚拟磁极P2的周向的宽度W2比永久磁铁20的周向的宽度W1窄，在虚拟磁极P2形成有至少一个狭缝13。

通过使虚拟磁极P2的宽度W2比永久磁铁20的宽度W1窄，能够使磁通集中于虚拟磁极P2，提高虚拟磁极P2处的磁通密度。另外，通过设置于虚拟磁极P2的一个狭缝13，能够使流过虚拟磁极P2的磁通的方向接近径向，因此，能够减少磁铁磁极P1和虚拟磁极P2的磁通的不平衡。结果，能够减少振动及噪音。

另外，由于从狭缝13到转子芯10的外周16的最短距离L2比从磁铁插入孔11的周向中心到转子芯10的外周16的距离L1短，因此，使流过虚拟磁极P2的磁通的方向接近径向的效果进一步提高，能够提高振动及噪音的减少效果。

另外，由于在磁铁插入孔11的径向内侧形成有空隙部15，因此，能够抑制从永久磁铁20出来的磁通以及流入永久磁铁20的磁通的偏差，进一步提高振动及噪音的减少效果。

另外，由于狭缝13的径向的最大长度L3比空隙部15的径向的最大长度L4短，因此，能够缩短通过虚拟磁极P2的磁路，能够抑制铁损的增加。

另外，由于铆接部14形成在通过空隙部15的径向外侧的端部15e的圆18的内侧，因此，能够抑制因磁通通过铆接部14而导致的铁损的增加。

另外，由于狭缝13在径向上延伸，因此，能够提高使流过虚拟磁极P2的磁通的方向接近径向的效果。此外，由于多个狭缝13a、13b相对于磁极中心线M2对称地形成，因此，能够进一步提高使流过虚拟磁极P2的磁通的方向接近径向的效果。

另外，由于在转子芯10与轴25之间设置有非磁性的树脂部30，因此，能够有效地抑制交替极型的转子特有的、从转子芯10向轴25的漏磁通。

实施方式2

下面，对实施方式2进行说明。图21是表示实施方式2的转子1A的转子芯10A以及永久磁铁20的剖视图。实施方式2的转子1A的转子芯10A的狭缝13、空隙部15A以及铆接部14A的形状及配置与实施方式1的转子1不同。

在实施方式2中，在各虚拟磁极P2形成有在径向上长的2个狭缝13。2个狭缝13具有彼此相同的形状，在磁极中心线M2的周向两侧，距磁极中心线M2等距离地形成。此外，各虚拟磁极P2的狭缝13的数量不限于2个，也可以是1个(图22)，或者也可以是3个以上。

另外，形成于磁铁插入孔11的径向内侧的空隙部15A为在径向上长的狭缝状。空隙部15A优选形成在磁极中心线M1上。

铆接部14A形成在将空隙部15A的径向外侧的端部连结的圆18的内侧。铆接部14A是V铆接部。V铆接部是将V字形的铆接用金属件按压到电磁钢板的表面上而形成的。因此，铆接部14A在与轴向正交的面内为长方形状。

铆接部14A优选以长度方向与径向一致的方式形成在虚拟磁极P2的磁极中心线M2上。这是因为如果这样配置铆接部14A，则通过铆接部14A的磁通最少(参照图20)，能够有效地抑制铁损的增加。

转子芯10A的外周16及内周17均是以轴线C1为中心的圆形。但是，外周16也可以是实施方式1的转子芯10的外周16那样的花圆形状(图4)。内周17也可以如实施方式1的转子芯10的内周17那样具有突出部分17a(图4)。

图22是用于说明实施方式2的狭缝13、空隙部15A以及铆接部14A的配置的示意图。从狭缝13到转子芯10A的外周16的最短距离L2比极中心处的从磁铁插入孔11到转子芯10A的外周16的距离L1短。另外，狭缝13的径向的最大长度L3比空隙部15A的径向的最大长度L4短。

实施方式2的转子1A除了狭缝13、空隙部15A以及铆接部14A的形状及配置之外，与实施方式1的转子1同样地构成。

在实施方式2的转子1A中，由于在虚拟磁极P2形成有狭缝13，因此，也能够使流过虚拟磁极P2的磁通的方向接近径向。由此，能够减少磁铁磁极P1和虚拟磁极P2的磁通的不平衡，能够减少振动及噪音。

另外，由于从狭缝13到转子芯10A的外周16的最短距离L2比极中心处的从磁铁插入孔11到转子芯10A的外周16的距离L1短，因此，磁通难以在虚拟磁极P2处向周向流动，能够进一步提高振动及噪音的减少效果。

另外，由于在磁铁插入孔11的径向内侧形成有空隙部15A，因此，从永久磁铁20出来的磁通在周向上均等地流动，抑制了磁通的不平衡，能够进一步提高振动及噪音的减少效果。

此外，也可以将实施方式2的转子1A的一部分与实施方式1的转子1组合。例如，也可以代替实施方式1的转子1的圆形的空隙部15而设置实施方式2的转子1A的狭缝状的空隙部15A。另外，也可以代替实施方式1的转子1的铆接部14(圆铆接部)而设置实施方式2的转子1A的铆接部14A(V铆接部)。

另外，如图23所示，也可以在转子芯10A的比圆18(图21)靠内侧的位置形成与轴向正交的面内的形状为三角形状的铆接部14B。图23所示的铆接部14B的配置与图21、22所示的铆接部14A相同。

＜空调装置＞

下面，对应用了上述的各实施方式的电动机的空调装置进行说明。图24(A)是表示应用了实施方式1的电动机100的空调装置500的结构的图。空调装置500具备室外机501、室内机502、以及连接它们的制冷剂配管503。

室外机501例如具备作为螺旋桨式风扇的室外送风机510，室内机502例如具有作为横流风扇的室内送风机520。室外送风机510具有叶轮505和驱动叶轮505的电动机100A。

室内送风机520具有叶轮521和驱动叶轮521的电动机100B。电动机100A、100B由实施方式1中说明的电动机100构成。此外，在图24(A)中，还示出了压缩制冷剂的压缩机504。

图24(B)是室外机501的剖视图。电动机100A由配置在室外机501的外壳508内的框架509支承。在电动机100A的轴25经由轮毂506安装有叶轮505。

在室外送风机510中，通过电动机100A的转子1的旋转，叶轮505旋转，向热交换器(未图示)输送空气。在空调装置500的制冷运转时，将由压缩机504压缩后的制冷剂在热交换器(冷凝器)中冷凝时放出的热通过室外送风机510的送风放出到室外。

在室内送风机520(图24(A))中，通过电动机100B的转子1的旋转，叶轮521旋转，向室内送风。在空调装置500的制冷运转时，将制冷剂在蒸发器(未图示)中蒸发时被吸热的空气通过室内送风机520的送风而向室内送风。

由于在上述的实施方式1中说明的电动机100的振动及噪音小，因此，能够提高送风机510、520的静音性。由此，能够提高空调装置500的静音性。

在此，室外送风机510的电动机100A和室内送风机520的电动机100B使用了实施方式1的电动机100，但电动机100A、100B中的至少一方使用实施方式1的电动机100即可。另外，也可以使用实施方式2的具备转子1A(图21)的电动机来代替实施方式1的电动机100。

另外，在实施方式1和实施方式2中说明的电动机100也可以搭载于空调装置的送风机以外的电气设备。

以上，具体说明了本公开的优选实施方式，但本公开不限定于上述实施方式，能够在不脱离本公开的主旨的范围内进行各种改进或变形。

附图标记说明

1、1A转子；5定子；10、10A转子芯；11磁铁插入孔；12磁通屏障(孔部)；13、13a、13b狭缝；14、14A铆接部；15、15A空隙部；15e端部；16外周；17内周；17a突出部分；18圆；20永久磁铁；25轴；30树脂部；31内筒部；32肋；33外筒部；50定子芯；51磁轭；52齿；52a前端部；53绝缘体(绝缘部)；55线圈；100、100A、100B电动机；101、102芯区域；500空调装置；501室外机；502室内机；503制冷剂配管；504压缩机；505叶轮；508外壳；510室外送风机(送风机)；520室内送风机(送风机)；521叶轮；M1、M2磁极中心线；P1磁铁磁极；P2虚拟磁极；W1、W2周向的宽度。

Claims (14)

1.一种转子，其中，具有：

转子芯，其具有在以轴线为中心的周向上延伸的外周，并具有磁铁插入孔；以及

永久磁铁，其配置于所述磁铁插入孔，

由所述永久磁铁构成磁铁磁极，由所述转子芯的一部分构成虚拟磁极，

所述虚拟磁极的所述周向的宽度比所述永久磁铁的所述周向的宽度窄，

所述转子芯在所述虚拟磁极具有至少一个狭缝。

2.如权利要求1所述的转子，其中，

从所述磁铁插入孔的所述周向的中心到所述外周的距离L1和从所述至少一个狭缝到所述外周的最短距离L2满足L1＞L2。

3.如权利要求1或2所述的转子，其中，

所述转子芯在比所述磁铁插入孔靠所述轴线的一侧具有空隙部。

4.如权利要求3所述的转子，其中，

所述至少一个狭缝的以所述轴线为中心的径向的最大长度L3和所述空隙部的所述径向的最大长度L4满足L3＜L4。

5.如权利要求3或4所述的转子，其中，

所述转子芯具有铆接部，

所述铆接部形成在通过所述空隙部中最远离所述轴线的端部且以所述轴线为中心的圆的内侧。

6.如权利要求5所述的转子，其中，

从所述铆接部到所述圆的距离比从所述铆接部到所述转子芯的内周的距离长。

7.如权利要求3至6中任一项所述的转子，其中，

所述空隙部为圆形形状或狭缝状。

8.如权利要求3至7中任一项所述的转子，其中，

所述空隙部位于将所述磁铁插入孔的所述周向的中心与所述轴线连结的直线上。

9.如权利要求1至8中任一项所述的转子，其中，

所述至少一个狭缝在以所述轴线为中心的径向上长。

10.如权利要求9所述的转子，其中，

所述至少一个狭缝具有相对于通过所述虚拟磁极的所述周向的中心的所述径向的直线对称地配置的多个狭缝。

11.如权利要求1至10中任一项所述的转子，其中，

还具有以所述轴线为中心的轴和设置在所述轴与所述转子芯之间的非磁性的树脂部。

12.一种电动机，其中，具备：

权利要求1至11中任一项所述的转子；以及

定子，其从以所述轴线为中心的径向的外侧包围所述转子。

13.一种送风机，其中，具备：

权利要求12所述的电动机；以及

叶轮，其通过所述电动机进行旋转。

14.一种空调装置，其中，

具备室外机和通过制冷剂配管与所述室外机连接的室内机，

所述室外机和所述室内机中的至少一方具有权利要求13所述的送风机。

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