JP2012244739A - Motor - Google Patents

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Nobuyuki Kifuji
敦之 木藤
Akira Hara
洸 原
Yoshinari Asano
能成 浅野
Toshinari Kondo
俊成 近藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor that effectively utilizes magnetic properties of magnetic steel sheets in a rolling direction thereof, and to provide a motor unit having the motor.SOLUTION: A motor includes: a plurality of split cores (65) having circumferentially split back yokes (66) and teeth (53) which project, parallel to a rolling direction of magnetic steel sheets, from the respective back yokes (66); and a rotor (70) that is arranged on an inner side of the split cores (65) and has a plurality of permanent magnets (72) facing the respective teeth (53). The teeth (53) of the split cores (65) have respective gaps (80) formed therein that extend in directions in which the respective teeth (53) project.

Description

本発明は、分割コアを備えた電動機に関し、特にこの電動機のモータの効率の向上対策に係るものである。   The present invention relates to an electric motor having a split core, and particularly relates to measures for improving the efficiency of the motor of the electric motor.

従来より、ステータ及びロータを有する電動機が知られており、圧縮機やファン等に広く適用されている。この種の電動機として、ロータに永久磁石が取り付けられる、永久磁石式のブラシレスDCモータがある。この種の電動機として、モータ効率の向上や、加工性の向上を図るために、いわゆる分割コア式の電動機が用いられることがある。   Conventionally, an electric motor having a stator and a rotor is known and widely applied to a compressor, a fan, and the like. As this type of electric motor, there is a permanent magnet type brushless DC motor in which a permanent magnet is attached to a rotor. As this type of electric motor, a so-called split core type electric motor may be used in order to improve motor efficiency and workability.

特許文献1には、この種の分割コア式の電動機が開示されている。この電動機の分割コアは、周方向に分割されたバックヨーク部と、該バックヨーク部から径方向内方に突出するティース部とを備えている。分割コアでは、ティース部が電磁鋼板の圧延方向に延びるように形成されている。これにより、ティース部の磁路は、磁気特性に優れた圧延方向に沿うように形成されるため、モータ効率の向上が図られる。   Patent Document 1 discloses a split core type electric motor of this type. The split core of the electric motor includes a back yoke portion that is divided in the circumferential direction and a teeth portion that protrudes radially inward from the back yoke portion. In the split core, the tooth portion is formed to extend in the rolling direction of the electromagnetic steel sheet. Thereby, since the magnetic path of a teeth part is formed so that the rolling direction excellent in the magnetic characteristic may be followed, the improvement of motor efficiency is achieved.

特開2011−6731号公報JP 2011-6731 A

ところで、上記のような分割コア式の電動機において、ティース部を流れる磁束の方向は、必ずしも圧延方向になるとは限らず、厳密には、圧延方向と異なるベクトルを有する磁束が混在する状態となる。従って、この種の分割コア式の電動機においても、電磁鋼板の磁気特性を十分に有効に利用することができないことがある。すなわち、この種の電動機において、モータ効率の更なる改善が望まれる。   By the way, in the split core type electric motor as described above, the direction of the magnetic flux flowing through the tooth portion is not necessarily the rolling direction, and strictly speaking, magnetic fluxes having vectors different from the rolling direction are mixed. Therefore, even in this type of split core type electric motor, the magnetic properties of the electromagnetic steel sheet may not be used sufficiently effectively. That is, in this type of electric motor, further improvement in motor efficiency is desired.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁鋼板の圧延方向の磁気特性を有効に活用できる電動機を提供することである。   This invention is made | formed in view of this point, The objective is to provide the electric motor which can utilize effectively the magnetic characteristic of the rolling direction of an electromagnetic steel plate.

第1の発明は、周方向に分割されたバックヨーク部(66)と、該バックヨーク部(66)から電磁鋼板の圧延方向に平行に突出するティース部(53)とを有する複数の分割コア(65)と、該複数の分割コア(65)の内側に配置され、上記ティース部(53)に対向する複数の永久磁石(72)を有するロータ(70)とを備えた電動機を対象とする。そして、この電動機は、上記分割コア(65)のティース部(53)には、該ティース部(53)の突出方向に延びる空隙部(80)が形成されていることを特徴とする。   1st invention is the some split core which has the back yoke part (66) divided | segmented into the circumferential direction, and the teeth part (53) which protrudes in parallel with the rolling direction of an electromagnetic steel plate from this back yoke part (66). (65) and an electric motor including a rotor (70) disposed inside the plurality of split cores (65) and having a plurality of permanent magnets (72) facing the teeth portion (53). . The electric motor is characterized in that a gap portion (80) extending in the protruding direction of the tooth portion (53) is formed in the tooth portion (53) of the split core (65).

第1の発明の分割コア(65)では、電磁鋼板の圧延方向に沿うようにティース部(53)が突出して形成される。このティース部(53)には、該ティース部(53)の突出方向(即ち、善事鋼板の圧延方向)に延びる空隙部(80)が形成される。このため、ティース部(53)では、圧延方向以外への磁束の流れが、空隙部(80)によって阻止され、圧延方向における磁束の流れが、空隙部(80)によって許容される。その結果、ティース部(53)では、主として圧延方向の磁束の流れが多くなる。これにより、ティース部(53)では、電磁鋼板の磁気特性が有効に利用される。   In the split core (65) of the first invention, the teeth portion (53) is formed so as to protrude along the rolling direction of the electromagnetic steel sheet. In the tooth portion (53), a void portion (80) extending in the protruding direction of the tooth portion (53) (that is, the rolling direction of the good steel plate) is formed. For this reason, in the teeth part (53), the flow of magnetic flux in directions other than the rolling direction is blocked by the gap part (80), and the flow of magnetic flux in the rolling direction is allowed by the gap part (80). As a result, in the teeth portion (53), the flow of magnetic flux mainly in the rolling direction increases. Thereby, in a teeth part (53), the magnetic characteristic of an electromagnetic steel plate is utilized effectively.

第2の発明は、第1の発明において、上記永久磁石(72)は、上記ロータ(70)の内部に埋設されていることを特徴とする。   In a second aspect based on the first aspect, the permanent magnet (72) is embedded in the rotor (70).

第2の発明の電動機は、いわゆる埋込磁石形の電動機で構成される。これにより、ティース部(53)の突出端と永久磁石(72)との間には、ロータ(70)の一部が介在することになる。ところで、ティース部(53)に上記のような空隙部(80)を形成すると、ティース部(53)では、空隙部(80)を挟んで幅方向(周方向)の両側にそれぞれ磁束の流路が形成される。このような構成で、仮に表面磁石形の電動機を用いると、永久磁石と2つの流路との間に磁束が流れるための十分な領域を形成できず、一方の流路に磁束が偏流してしまうことがある。その結果、一方の流路での磁束密度が増大し、いわゆる磁気飽和が生じて効率の低下を招く虞がある。   The electric motor of the second invention is constituted by a so-called embedded magnet type electric motor. Thus, a part of the rotor (70) is interposed between the protruding end of the teeth portion (53) and the permanent magnet (72). By the way, when the gap portion (80) as described above is formed in the teeth portion (53), in the teeth portion (53), the flow path of the magnetic flux is arranged on both sides in the width direction (circumferential direction) with the gap portion (80) interposed therebetween. Is formed. With such a configuration, if a surface magnet type electric motor is used, a sufficient area for the magnetic flux to flow between the permanent magnet and the two flow paths cannot be formed, and the magnetic flux drifts in one flow path. May end up. As a result, the magnetic flux density in one channel increases, so-called magnetic saturation may occur, leading to a decrease in efficiency.

これに対し、本発明のように埋込磁石形の電動機を用いると、永久磁石と2つの流路との間に磁束の流れを許容する領域を十分に確保できる。このため、2つの流路を均一に磁束が流れ易くなり、2つの流路での磁束密度も均一化される。その結果、これらの流路での磁気飽和を回避できる。   On the other hand, when an embedded magnet type electric motor is used as in the present invention, a region allowing the flow of magnetic flux between the permanent magnet and the two flow paths can be sufficiently secured. For this reason, the magnetic flux easily flows through the two flow paths uniformly, and the magnetic flux density in the two flow paths is also made uniform. As a result, magnetic saturation in these flow paths can be avoided.

本発明によれば、ティース部(53)の突出方向に延びるように、該ティース部(53)に空隙部(80)を形成している。このため、ティース部(53)では、電磁鋼板の圧延方向に沿う磁束の流れを促すことができ、圧延方向の磁気特性を有効に活用できる。これにより、鉄損を低減してモータの効率を向上できる。   According to the present invention, the gap portion (80) is formed in the teeth portion (53) so as to extend in the protruding direction of the teeth portion (53). For this reason, in a teeth part (53), the flow of the magnetic flux along the rolling direction of an electromagnetic steel sheet can be promoted, and the magnetic characteristic of a rolling direction can be utilized effectively. Thereby, an iron loss can be reduced and the efficiency of a motor can be improved.

特に、第2の発明のように埋込磁石形の電動機を用いると、空隙部(80)の両側の磁路における磁気飽和をそれぞれ回避できる。これにより、モータの効率を更に向上できる。   In particular, when an embedded magnet type electric motor is used as in the second invention, magnetic saturation in the magnetic path on both sides of the gap (80) can be avoided. Thereby, the efficiency of the motor can be further improved.

図1は、実施形態に係る圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of a compressor according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る電力変換装置の概略構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of the power conversion device according to the embodiment. 図3は、実施形態に係る電動機の横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the electric motor according to the embodiment. 図4は、実施形態に係る分割コアの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the split core according to the embodiment. 図5は、図3のA−A断面に対応した1つのティース部の縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of one tooth portion corresponding to the AA cross section of FIG. 3. 図6は、実施形態に係るロータの平面図である。FIG. 6 is a plan view of the rotor according to the embodiment. 図7は、実施形態のステータコアを軸方向から視た平面図である。FIG. 7 is a plan view of the stator core according to the embodiment as viewed from the axial direction. 図8は、実施形態の電動機の要部を拡大した横断面図であり、磁束線の一例を付与したものである。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electric motor according to the embodiment, to which an example of magnetic flux lines is given. 図9は、変形例1に係るステータコアの要部を拡大した平面図である。FIG. 9 is an enlarged plan view of a main part of the stator core according to the first modification. 図10は、変形例2に係るステータコアの要部を拡大した平面図である。FIG. 10 is an enlarged plan view of the main part of the stator core according to the second modification. 図11は、変形例3に係るステータコアの要部を拡大した平面図である。FIG. 11 is an enlarged plan view of the main part of the stator core according to the third modification. 図12は、変形例4に係るステータコアの要部を拡大した平面図である。FIG. 12 is an enlarged plan view of the main part of the stator core according to the fourth modification. 図13は、変形例5に係るティース本体の縦断面図である。FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a tooth body according to Modification 5. 図14は、変形例5に係る他の例のティース本体の縦断面図である。FIG. 14 is a vertical cross-sectional view of another example of a teeth body according to Modification 5. 図15は、変形例6に係るステータコアの要部を拡大した平面図である。FIG. 15 is an enlarged plan view of a main part of a stator core according to Modification 6. 図16は、変形例7に係るステータコアの概略の分解斜視図である。FIG. 16 is a schematic exploded perspective view of a stator core according to Modification 7. 図17は、その他の実施形態の第1の例に係る図5相当図である。FIG. 17 is a diagram corresponding to FIG. 5 according to a first example of another embodiment. 図18は、その他の実施形態の第2の例に係る図5相当図である。FIG. 18 is a diagram corresponding to FIG. 5 according to a second example of the other embodiment. 図19は、その他の実施形態の第3の例に係る図5相当図である。FIG. 19 is a view corresponding to FIG. 5 according to a third example of the other embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、或いはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.

《発明の実施形態》
本発明の実施形態に係る電動機ユニット(10)は、電動式の圧縮機(1)に適用されている。圧縮機(1)は、例えば空気調和機等の冷媒回路に接続されている(図示省略)。図1に示すように、圧縮機(1)は、ケーシング(20)、圧縮機構(25)、及び電動機(40)を備えている。電動機ユニット(10)は、電動機(40)と電力変換装置(30)とによって構成されている。
<< Embodiment of the Invention >>
The electric motor unit (10) according to the embodiment of the present invention is applied to an electric compressor (1). The compressor (1) is connected to a refrigerant circuit such as an air conditioner (not shown). As shown in FIG. 1, the compressor (1) includes a casing (20), a compression mechanism (25), and an electric motor (40). The electric motor unit (10) includes an electric motor (40) and a power converter (30).

〈圧縮機の全体構成〉
ケーシング(20)は、円筒縦長の密閉状の容器である。ケーシング(20)の内部には、圧縮機構(25)で圧縮された後の高圧冷媒が満たされる。この高圧冷媒は、吐出管(21)を経由して冷媒回路へ送られる。ケーシング(20)内の冷媒中には、圧縮機構(25)の各摺動部を潤滑するための潤滑油が含まれる。この潤滑油は、ケーシング(20)の底部の油溜まり(22)に貯留される。
<Overall configuration of compressor>
The casing (20) is a cylindrical vertically long sealed container. The casing (20) is filled with high-pressure refrigerant after being compressed by the compression mechanism (25). This high-pressure refrigerant is sent to the refrigerant circuit via the discharge pipe (21). The refrigerant in the casing (20) contains lubricating oil for lubricating the sliding portions of the compression mechanism (25). This lubricating oil is stored in an oil sump (22) at the bottom of the casing (20).

圧縮機構(25)は、容積型の圧縮機構である。圧縮機構(25)は、シリンダ(26)の内部でピストン(27)が偏心回転する回転式の圧縮機構である。圧縮機構(25)の方式は、これに限らず、例えばスクロール式、揺動ピストン式等であってもよい。圧縮機構(25)は、駆動軸(28)を介して電動機(40)と連結している。   The compression mechanism (25) is a positive displacement compression mechanism. The compression mechanism (25) is a rotary compression mechanism in which the piston (27) rotates eccentrically inside the cylinder (26). The method of the compression mechanism (25) is not limited to this, and may be, for example, a scroll type, a swinging piston type, or the like. The compression mechanism (25) is connected to the electric motor (40) via the drive shaft (28).

電動機(40)は、ブラシレスDCモータである。電動機(40)は、ケーシング(20)の内周壁に固定される固定子(ステータ(50))と、該ステータ(50)の内側に挿通される回転子(ロータ(70))とを有している。電動機(40)は、ロータ(70)の内部に複数の永久磁石(72)が埋設される、埋め込み磁石形の電動機である(図6を参照)。電動機(40)には、電力変換装置(30)から出力される所定周波数の交流電力が供給される。即ち、電動機(40)は、いわゆるインバータ制御により、回転速度(即ち、運転周波数)が可変となっている。電動機(40)の詳細は後述する。   The electric motor (40) is a brushless DC motor. The electric motor (40) has a stator (stator (50)) fixed to the inner peripheral wall of the casing (20) and a rotor (rotor (70)) inserted inside the stator (50). ing. The electric motor (40) is an embedded magnet type electric motor in which a plurality of permanent magnets (72) are embedded in the rotor (70) (see FIG. 6). The electric motor (40) is supplied with AC power having a predetermined frequency output from the power converter (30). That is, the rotation speed (that is, the operating frequency) of the electric motor (40) is variable by so-called inverter control. Details of the electric motor (40) will be described later.

〈電力変換装置の構成〉
図2に示すように、電力変換装置(30)は、コンバータ回路(31)、直流リンク部(32)、インバータ回路(33)、及び制御部(34)を有している。電力変換装置(30)は、単相の交流電源(5)から供給された交流電力を所定の周波数の電力に変換して電動機(40)に供給する。なお、電力変換装置(30)は、三相の交流電源に対応するものであってもよい。
<Configuration of power converter>
As shown in FIG. 2, the power conversion device (30) includes a converter circuit (31), a DC link unit (32), an inverter circuit (33), and a control unit (34). The power conversion device (30) converts AC power supplied from the single-phase AC power supply (5) into power having a predetermined frequency and supplies the power to the motor (40). The power conversion device (30) may correspond to a three-phase AC power source.

コンバータ回路(31)は、交流電源(5)に接続されている。コンバータ回路(31)は、複数のダイオード(D1〜D4)がブリッジ状に結線された、いわゆるダイオードブリッジ回路である。コンバータ回路(31)は、交流電源(5)から出力された交流を直流に全波整流する全波整流回路である。   The converter circuit (31) is connected to the AC power source (5). The converter circuit (31) is a so-called diode bridge circuit in which a plurality of diodes (D1 to D4) are connected in a bridge shape. The converter circuit (31) is a full-wave rectifier circuit that full-wave rectifies the alternating current output from the alternating-current power supply (5) into direct current.

直流リンク部(32)は、コンバータ回路(31)の出力側に並列に接続されている。コンバータ回路(31)と直流リンク部(32)との間には、リアクタ(35)が接続されている。直流リンク部(32)は、コンデンサ(36)を有している。コンデンサ(36)は、フィルムコンデンサによって構成されている。コンデンサ(36)は、その静電容量が比較的小さい容量(例えば数十μF)に設定されている。具体的に、コンデンサ(36)は、インバータ回路(33)のスイッチング素子(Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz)が動作する際、このスイッチング動作の周波数に対応して生じるリプル電圧(電圧変動)を平滑化可能な静電容量を有している。一方で、コンデンサ(36)は、コンバータ回路(31)によって整流された電圧(電源電圧に起因する電圧変動)を平滑化できない静電容量を有している。このことに起因して、インバータ回路(33)には、電源電圧の2倍の周波数の脈動を有する直流電圧が入力される。この直流電圧は、その最大値が最小値の2倍以上となるような、大きな脈動を有している。   The DC link part (32) is connected in parallel to the output side of the converter circuit (31). A reactor (35) is connected between the converter circuit (31) and the DC link part (32). The DC link part (32) has a capacitor (36). The capacitor (36) is a film capacitor. The capacitor (36) is set to have a relatively small capacitance (for example, several tens of μF). Specifically, the capacitor (36) has a ripple voltage (voltage) generated corresponding to the frequency of the switching operation when the switching element (Su, Sv, Sw, Sx, Sy, Sz) of the inverter circuit (33) operates. (Capacitance) can be smoothed. On the other hand, the capacitor (36) has a capacitance that cannot smooth the voltage rectified by the converter circuit (31) (voltage fluctuation caused by the power supply voltage). Due to this, a DC voltage having a pulsation with a frequency twice as high as the power supply voltage is input to the inverter circuit (33). This DC voltage has a large pulsation such that the maximum value is twice or more the minimum value.

インバータ回路(33)は、直流リンク部(32)の出力電圧を三相交流に変換する変換部を構成している。インバータ回路(33)には、6個のスイッチング素子(Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz)を備えている。各スイッチング素子(Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz)には、還流ダイオード(Du,Dv,Dw,Dx,Dy,Dz)が逆並列に接続されている。インバータ回路(33)は、これらのスイッチング素子(Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz)のオンオフ動作によって、直流リンク部(15)からの出力電圧を三相交流電圧に変換し、電動機(40)へ供給する。   The inverter circuit (33) constitutes a conversion unit that converts the output voltage of the DC link unit (32) into a three-phase AC. The inverter circuit (33) includes six switching elements (Su, Sv, Sw, Sx, Sy, Sz). A free-wheeling diode (Du, Dv, Dw, Dx, Dy, Dz) is connected in antiparallel to each switching element (Su, Sv, Sw, Sx, Sy, Sz). The inverter circuit (33) converts the output voltage from the DC link unit (15) into a three-phase AC voltage by turning on and off these switching elements (Su, Sv, Sw, Sx, Sy, Sz) and 40).

制御部(34)は、インバータ回路(33)のスイッチング(オンオフ動作)をPWM制御するゲート信号(G)をインバータ回路(33)に出力する。制御部(34)は、例えば電動機(40)の負荷トルクに応じて電動機(40)の出力トルクを変動させる、トルク制御動作を行う。   The control unit (34) outputs a gate signal (G) for PWM control of switching (on / off operation) of the inverter circuit (33) to the inverter circuit (33). A control part (34) performs torque control operation which fluctuates the output torque of an electric motor (40) according to the load torque of an electric motor (40), for example.

〈電動機の詳細な構成〉
電動機(40)の詳細な構成について図3〜図7を参照しながら詳細に説明する。
<Detailed configuration of the motor>
The detailed configuration of the electric motor (40) will be described in detail with reference to FIGS.

〈ステータ〉
ステータ(50)は、略筒状のステータコア(51)と、該ステータコア(51)の周囲に巻回されるコイル(60)と、一対のインシュレータ(61)とを備えている。
<Stator>
The stator (50) includes a substantially cylindrical stator core (51), a coil (60) wound around the stator core (51), and a pair of insulators (61).

図3及び図4にも示すように、ステータコア(51)は、環状のバックヨーク部(52)と、該バックヨーク部(52)から径方向内側に突出した複数(本実施形態では6つ)のティース部(53)とを有している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the stator core (51) has an annular back yoke portion (52) and a plurality (six in this embodiment) protruding radially inward from the back yoke portion (52). Teeth portion (53).

バックヨーク部(52)は、円環状に形成されている。バックヨーク部(52)の外周縁部は、複数の円弧部(54)と、隣り合う円弧部(54)の間に形成される平坦状のコアカット部(55)とによって構成される。バックヨーク部(52)の円弧部(54)は、ケーシング(20)の内壁面に固定される。コアカット部(55)は、ケーシング(20)の内壁面と離間している。これにより、ケーシング(20)とコアカット部(55)との間に、冷媒が流通可能な冷媒通路(56)が形成される。この冷媒通路(56)は、電動機(40)の上側の空間と下側の空間とを連通する。   The back yoke portion (52) is formed in an annular shape. The outer peripheral edge portion of the back yoke portion (52) includes a plurality of arc portions (54) and a flat core cut portion (55) formed between adjacent arc portions (54). The arc portion (54) of the back yoke portion (52) is fixed to the inner wall surface of the casing (20). The core cut part (55) is separated from the inner wall surface of the casing (20). Thereby, the refrigerant path (56) through which a refrigerant can flow is formed between the casing (20) and the core cut part (55). The refrigerant passage (56) communicates the upper space and the lower space of the electric motor (40).

ティース部(53)は、ステータ(50)の径方向に直線状に延びるティース本体(53a)と、該ティース本体(53a)の径方向内側端部に形成されるツバ部(53b)とで構成される。ティース本体(53a)は、幅方向(ステータ(50)の周方向)の長さが、ティース本体(53a)の突出方向の全域に亘って概ね均一になっている。ツバ部(53b)は、ティース本体(53a)から幅方向の両側に張り出すような傘状に形成されている。ツバ部(53b)のうちステータ(50)の径方向内方の側辺部(内辺(53c))は、ステータ(50)の軸直角断面視において略円弧状に形成されている。ツバ部(53b)のうちステータ(50)の径方向外側辺(外辺(53d))は、ステータ(50)の軸直角断面視において直線状に形成されている。   The teeth portion (53) includes a teeth body (53a) extending linearly in the radial direction of the stator (50) and a flange portion (53b) formed at the radially inner end of the teeth body (53a). Is done. The length of the teeth body (53a) in the width direction (the circumferential direction of the stator (50)) is substantially uniform over the entire region in the protruding direction of the teeth body (53a). The brim portion (53b) is formed in an umbrella shape so as to protrude from the teeth body (53a) to both sides in the width direction. Of the flange portion (53b), the radially inner side portion (inner side (53c)) of the stator (50) is formed in a substantially arc shape in a cross-sectional view perpendicular to the axis of the stator (50). Of the flange portion (53b), the radially outer side (outer side (53d)) of the stator (50) is formed in a straight line in a cross-sectional view perpendicular to the axis of the stator (50).

各ティース部(53)には、集中巻方式によって、それぞれコイル(60)が巻回されている。隣り合うティース本体(53a)の間には、それぞれコイル(60)が収容されるスロット(57)が形成される。コイル(60)とティース部(53)との間には、PET(ポリエチレンテレフタレート)材料から成る絶縁フィルム(図示省略)が設けられている。   A coil (60) is wound around each tooth portion (53) by a concentrated winding method. Slots (57) for accommodating the coils (60) are formed between the adjacent tooth bodies (53a). An insulating film (not shown) made of a PET (polyethylene terephthalate) material is provided between the coil (60) and the tooth portion (53).

本実施形態のステータ(50)は、分割式のステータコアを構成している。即ち、ステータ(50)は、複数(本実施形態では6つ)の分割コア(65)が一体的に組み付けられて構成されている。各分割コア(65)は、バックヨーク部(66)の一部をなす分割バックヨーク部(66)と、各分割バックヨーク部(66)の周方向の中間部位から径方向内方に突出する上記ティース部(53)とを備えている。各分割コア(65)は、多数の積層板(電磁鋼板(51a))が厚さ方向に積層される積層式のコアである。積層板(51a)は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて作成される。分割コア(65)では、ティース部(53)が電磁鋼板(51a)の圧延方向(図7の矢印aで示す方向)に沿うように突出し、且つ分割バックヨーク部(66)が電磁鋼板(51a)の圧延方向と略直角な方向(図7の矢印bで示す方向)に沿うように周方向に延びている。なお、各分割コア(65)としては、圧延方向における磁化特性に優れ、鉄損も小さい無方向性電磁鋼板を用いるのが好ましいが、方向性電磁鋼板を用いてもよい。   The stator (50) of the present embodiment constitutes a split stator core. That is, the stator (50) is configured by integrally assembling a plurality (six in this embodiment) of split cores (65). Each split core (65) protrudes radially inward from a split back yoke portion (66) forming a part of the back yoke portion (66) and a circumferential intermediate portion of each split back yoke portion (66). And the teeth portion (53). Each divided core (65) is a laminated core in which a number of laminated plates (magnetic steel plates (51a)) are laminated in the thickness direction. The laminated plate (51a) is created by punching an electromagnetic steel plate by press working. In the split core (65), the teeth portion (53) protrudes along the rolling direction of the electromagnetic steel plate (51a) (the direction indicated by the arrow a in FIG. 7), and the split back yoke portion (66) has the electromagnetic steel plate (51a). ) In the circumferential direction so as to be along a direction substantially perpendicular to the rolling direction (direction indicated by arrow b in FIG. 7). As each divided core (65), it is preferable to use a non-oriented electrical steel sheet having excellent magnetization characteristics in the rolling direction and small iron loss, but a directional electrical steel sheet may also be used.

図4に示すように、インシュレータ(61)は、分割コア(65)の上端部と下端部とにそれぞれ1つずつ積層されている。図5に示すように、インシュレータ(61)は、コイル(60)とティース部(53)とを絶縁する絶縁部材である。本実施形態のインシュレータ(61)は、コイル(60)の巻き付け力に起因するステータコア(51)の変形を防止するための、補強部材を兼ねている。インシュレータ(61)におけるコイル(60)の巻きつけ力(圧縮応力)に対する強度は、ステータコア(51)におけるコイル(60)の圧縮応力に対する強度よりも大きくなっている。   As shown in FIG. 4, one insulator (61) is stacked on each of the upper end portion and the lower end portion of the split core (65). As shown in FIG. 5, the insulator (61) is an insulating member that insulates the coil (60) and the tooth portion (53). The insulator (61) of the present embodiment also serves as a reinforcing member for preventing deformation of the stator core (51) due to the winding force of the coil (60). The strength against the winding force (compressive stress) of the coil (60) in the insulator (61) is larger than the strength against the compressive stress of the coil (60) in the stator core (51).

〈ロータ〉
図6に示すように、ロータ(70)は、略円筒状のロータコア(71)と、該ロータコア(71)の内部に埋設される複数の永久磁石(72)とを備えている。本実施形態のロータ(70)は、4つの永久磁石(72)を備える4極ロータである。
<Rotor>
As shown in FIG. 6, the rotor (70) includes a substantially cylindrical rotor core (71) and a plurality of permanent magnets (72) embedded in the rotor core (71). The rotor (70) of the present embodiment is a four-pole rotor including four permanent magnets (72).

ロータコア(71)は、多数の積層板(71a)が厚さ方向に積層される積層式のコアである。積層板(71a)は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて作成される。   The rotor core (71) is a laminated core in which a large number of laminated plates (71a) are laminated in the thickness direction. The laminated plate (71a) is created by punching an electromagnetic steel plate by press working.

ロータコア(71)には、永久磁石(72)が装填される、複数の磁石用スロット(73)が形成されている。磁石用スロット(73)は、ロータコア(71)の軸心回りに90°ピッチで4つ配列されている。磁石用スロット(73)は、軸方向視において概ねU字状の穴形状を有し、ロータコア(71)を軸方向に貫通している。磁石用スロット(73)は、ロータコア(71)の半径と直交する磁石挿入部(74)と、該磁石挿入部(74)から外周側に延びる2つのバリア部(75,75)とで構成されている。磁石挿入部(74)は、永久磁石(72)が内嵌する長方形状に形成されている。ロータコア(71)には、4つのボルト穴(76)が貫通している。ロータコア(71)には、駆動軸(28)が挿通されて焼き嵌めされる軸穴(77)が形成されている。   The rotor core (71) is formed with a plurality of magnet slots (73) in which the permanent magnets (72) are loaded. Four magnet slots (73) are arranged at a 90 ° pitch around the axis of the rotor core (71). The magnet slot (73) has a generally U-shaped hole shape when viewed in the axial direction, and penetrates the rotor core (71) in the axial direction. The magnet slot (73) is composed of a magnet insertion portion (74) orthogonal to the radius of the rotor core (71) and two barrier portions (75, 75) extending from the magnet insertion portion (74) to the outer peripheral side. ing. The magnet insertion part (74) is formed in a rectangular shape into which the permanent magnet (72) is fitted. Four bolt holes (76) pass through the rotor core (71). The rotor core (71) is formed with a shaft hole (77) into which the drive shaft (28) is inserted and shrink-fitted.

〈スリット部の構成〉
本実施形態のステータ(50)には、空隙部をなすスリット部(80)が形成されている。このスリット部(80)の詳細について説明する。
<Slit configuration>
The stator (50) of the present embodiment is formed with a slit portion (80) that forms a gap. Details of the slit (80) will be described.

図3及び図7に示すように、本実施形態のステータ(50)では、ステータコア(51)の積層板(51a)にそれぞれスリット部(80)が形成されている。積層板(51a)では、6つのティース部(53)に1つずつスリット部(80)が形成される。スリット部(80)は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて積層板(51a)を形成する際に成型される。本実施形態のスリット部(80)は、積層板(51a)を厚さ方向に貫通している。   As shown in FIG.3 and FIG.7, in the stator (50) of this embodiment, the slit part (80) is formed in the laminated plate (51a) of a stator core (51), respectively. In the laminated plate (51a), one slit portion (80) is formed in each of the six tooth portions (53). A slit part (80) is shape | molded when punching an electromagnetic steel plate by press work and forming a laminated board (51a). The slit part (80) of this embodiment has penetrated the laminated board (51a) in the thickness direction.

スリット部(80)は、ティース部(53)において、ティース本体(53a)の突出方向に延びる空隙部を構成している。即ち、スリット部(80)は、ティース部(53)の電磁鋼板(51a)の圧延方向に沿うように延びている。スリット部(80)は、ティース本体(53a)に形成される主スリット部(81)と、ツバ部(53b)に形成される屈曲部(82)とを有している。   The slit part (80) constitutes a gap part extending in the protruding direction of the teeth body (53a) in the tooth part (53). That is, the slit part (80) extends along the rolling direction of the electromagnetic steel sheet (51a) of the tooth part (53). The slit part (80) has a main slit part (81) formed in the teeth body (53a) and a bent part (82) formed in the brim part (53b).

主スリット部(81)は、ティース本体(53a)の径方向の外側端部から内側端部に亘ってティース部(53)の突出方向に延びており、主空隙部を構成している。本実施形態の主スリット部(81)は、ティース本体(53a)の幅方向(ステータ(50)の周方向)の中間線(図7に示す一点鎖線M)よりもロータ(70)の回転方向(図7に示す白抜きの矢印)側に、該中間線と平行となるように偏倚している。   The main slit portion (81) extends in the protruding direction of the teeth portion (53) from the radially outer end portion to the inner end portion of the teeth body (53a), and constitutes a main gap portion. The main slit portion (81) of the present embodiment is configured so that the rotation direction of the rotor (70) is more than the intermediate line (dashed line M shown in FIG. 7) in the width direction (circumferential direction of the stator (50)) of the teeth body (53a) It is biased so as to be parallel to the intermediate line (on the white arrow shown in FIG. 7).

屈曲部(82)は、主スリット部(81)に対してロータ(70)の回転方向と逆側に所定の角度θ1をなすように屈曲している。屈曲部(82)の径方向外側端部は、主スリット部(81)と繋がっている。屈曲部(82)の径方向内側端部は、ツバ部(53b)の内辺(53c)に至っている。主スリット部(81)と屈曲部(82)との間の鋭角側の角度θ1は、ティース本体(53a)の長辺(53e)とツバ部(53b)の外辺(53d)との間の鋭角側の角度θ2よりも小さくなっている(図7を参照)。   The bent portion (82) is bent so as to form a predetermined angle θ1 on the opposite side to the rotation direction of the rotor (70) with respect to the main slit portion (81). The radially outer end portion of the bent portion (82) is connected to the main slit portion (81). The radially inner end of the bent portion (82) reaches the inner side (53c) of the flange portion (53b). The acute angle θ1 between the main slit portion (81) and the bent portion (82) is between the long side (53e) of the teeth body (53a) and the outer side (53d) of the collar portion (53b). It is smaller than the angle θ2 on the acute angle side (see FIG. 7).

ティース部(53)は、スリット部(80)を挟んで幅方向(周方向)に2つの領域に区画される。つまり、ティース部(53)において、スリット部(80)よりもロータ(70)の回転方向側には、第1領域(84)が形成され、スリット部(80)よりもロータ(70)の逆回転方向側には、第2領域(85)が形成されている。ロータ(70)の回転中心Oを基準とした場合に、第1領域(84)の径方向内側端部の角度範囲θs1は、第2領域(85)の径方向内側端部の角度範囲θs2よりも小さくなっている。また、これらの角度範囲θs1及びθs2は、図6に示すロータ(70)において互いに隣接する一対のバリア部(75,75)の角度範囲θrよりも小さくなっている。   The teeth portion (53) is divided into two regions in the width direction (circumferential direction) with the slit portion (80) interposed therebetween. That is, in the teeth part (53), the first region (84) is formed on the rotation direction side of the rotor (70) with respect to the slit part (80), and the rotor (70) is opposite to the slit part (80). A second region (85) is formed on the rotation direction side. When the rotation center O of the rotor (70) is used as a reference, the angular range θs1 of the radially inner end of the first region (84) is greater than the angular range θs2 of the radially inner end of the second region (85). Is also getting smaller. Further, these angular ranges θs1 and θs2 are smaller than the angular range θr of the pair of adjacent barrier portions (75, 75) in the rotor (70) shown in FIG.

〈運転動作〉
圧縮機(1)の運転時には、電力変換装置(30)のインバータ回路(33)から電動機(40)に電力が供給される。インバータ回路(33)では、PWM制御によってスイッチング素子がON/OFFされ、所定の周波数の交流電力が生成される。電動機(40)が通電状態になると、ステータ(50)によって回転磁界が形成され、この回転磁界によってロータ(70)が回転駆動される。ロータ(70)の回転に伴い駆動軸(28)が回転すると、圧縮機構(25)のピストン(27)が駆動されて冷媒が圧縮される。圧縮機構(25)で圧縮された冷媒は、ケーシング(20)の内部空間を介して吐出管(21)へ送られ、冷媒回路の冷凍サイクルに利用される。
<Driving operation>
During operation of the compressor (1), electric power is supplied from the inverter circuit (33) of the power converter (30) to the electric motor (40). In the inverter circuit (33), the switching element is turned ON / OFF by PWM control, and AC power having a predetermined frequency is generated. When the electric motor (40) is energized, a rotating magnetic field is formed by the stator (50), and the rotor (70) is rotationally driven by the rotating magnetic field. When the drive shaft (28) rotates with the rotation of the rotor (70), the piston (27) of the compression mechanism (25) is driven to compress the refrigerant. The refrigerant compressed by the compression mechanism (25) is sent to the discharge pipe (21) through the internal space of the casing (20) and used for the refrigeration cycle of the refrigerant circuit.

〈スリット部の作用〉
本実施形態では、上述のように、ティース部(53)が電磁鋼板(51a)の圧延方向に延びている。そして、電磁鋼板(51a)は、圧延方向における磁気特性に優れている。このため、ティース部(53)の突出方向に流れる磁束に対する鉄損の低減が図られている。
<Operation of slit part>
In the present embodiment, as described above, the tooth portion (53) extends in the rolling direction of the electromagnetic steel sheet (51a). The electromagnetic steel sheet (51a) is excellent in magnetic properties in the rolling direction. For this reason, reduction of the iron loss with respect to the magnetic flux which flows in the protrusion direction of the teeth part (53) is achieved.

ところで、ティース部(53)を流れる磁束は、必ずしもティース部(53)の突出方向(即ち、電磁鋼板(51a)の圧延方向)のみを指向しておらず、厳密には、この方向とは異なる多数のベクトルを有する磁束が混在した状態となっている。そこで、本実施形態では、ティース部(53)の電磁鋼板(51a)の圧延方向における磁束の流れを促すために、スリット部(80)を形成している。   By the way, the magnetic flux flowing through the tooth part (53) is not necessarily directed only in the protruding direction of the tooth part (53) (that is, the rolling direction of the electromagnetic steel sheet (51a)), strictly speaking, different from this direction. A magnetic flux having a large number of vectors is mixed. Therefore, in this embodiment, the slit portion (80) is formed in order to promote the flow of magnetic flux in the rolling direction of the electromagnetic steel plate (51a) of the tooth portion (53).

具体的に、本実施形態では、ティース部(53)の突出方向に沿うようにスリット部(80)を形成し、このスリット部(80)によって電磁鋼板(51a)の圧延方向に延びる空隙部を構成している。このため、ティース部(53)を流れる磁束は、スリット部(80)に沿うように流れるベクトル成分が多くなる。その結果、電磁鋼板(51a)の磁気特性を有効に活用でき、鉄損の更なる低減、ひいてはモータ効率の更なる向上を図ることができる。   Specifically, in the present embodiment, the slit portion (80) is formed along the protruding direction of the teeth portion (53), and the gap portion extending in the rolling direction of the electrical steel sheet (51a) is formed by the slit portion (80). It is composed. For this reason, the vector component which flows along the slit part (80) increases in the magnetic flux which flows through the teeth part (53). As a result, the magnetic properties of the electromagnetic steel sheet (51a) can be effectively utilized, and the iron loss can be further reduced, and further the motor efficiency can be further improved.

また、本実施形態では、スリット部(80)をロータ(70)の回転方向側に偏倚させているため、第1領域(84)と比較して第2領域(85)を広くすることができる。ここで、ティース部(53)では、ロータ(70)の逆回転側寄りの領域(即ち、第2領域(85))に流入する磁束量が大きくなる。このため、第2領域(85)を広げることで、第2領域(85)での磁束密度の増大を防止して、磁気飽和を回避できる。   Moreover, in this embodiment, since the slit part (80) is biased to the rotation direction side of the rotor (70), the second region (85) can be made wider than the first region (84). . Here, in the teeth part (53), the amount of magnetic flux flowing into the region closer to the reverse rotation side of the rotor (70) (that is, the second region (85)) becomes large. For this reason, by expanding the second region (85), an increase in magnetic flux density in the second region (85) can be prevented, and magnetic saturation can be avoided.

更に、スリット部(80)では、主スリット部(81)の径方向内側端部に屈曲部(82)を形成し、この屈曲部(82)を主スリット部(81)に対してロータ(70)の逆回転方向にθ1だけ屈曲させている。これにより、第2領域(85)では、屈曲部(82)によってq軸方向の電流の磁路が阻害されることがない。このため、q軸方向の磁束が大きくなり、q軸インダクタンスLqを十分に得ることができる。その結果、電動機(40)のおけるリラクタンストルクを増大できる。   Further, in the slit portion (80), a bent portion (82) is formed at the radially inner end of the main slit portion (81), and this bent portion (82) is connected to the rotor (70) with respect to the main slit portion (81). ) Is bent by θ1 in the reverse rotation direction. Thereby, in the second region (85), the magnetic path of the current in the q-axis direction is not obstructed by the bent portion (82). For this reason, the magnetic flux in the q-axis direction is increased, and the q-axis inductance Lq can be sufficiently obtained. As a result, the reluctance torque in the electric motor (40) can be increased.

更に、主スリット部(81)と屈曲部(82)との間の鋭角側の角度θ1を、ティース本体(53a)の長辺(53e)とツバ部(53b)の外辺(53d)との間の鋭角側の角度θ2よりも小さくすると、第2領域(85)の径方向内側端部が狭くなってしまうことがない。このため、第2領域(85)側へ流入する磁束が飽和してしまうのを確実に回避できる。   Further, an acute angle θ1 between the main slit portion (81) and the bent portion (82) is set between the long side (53e) of the teeth body (53a) and the outer side (53d) of the brim portion (53b). If it is smaller than the angle θ2 on the acute angle side, the radially inner end of the second region (85) will not be narrowed. For this reason, it can avoid reliably that the magnetic flux which flows in into the 2nd field (85) side will be saturated.

また、本実施形態では、電動機(40)として埋め込み磁石形(IPM式)の電動機を用いている。これにより、第1領域(84)と第2領域(85)での磁束密度を均一化できる。この点について、図8を参照しながら説明する。図8は、本実施形態の電動機(40)における磁束線の一例を表したものである。   In the present embodiment, an embedded magnet type (IPM type) electric motor is used as the electric motor (40). Thereby, the magnetic flux density in the first region (84) and the second region (85) can be made uniform. This point will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows an example of magnetic flux lines in the electric motor (40) of the present embodiment.

埋込磁石形の電動機(40)では、ロータ(70)の永久磁石(72)とティース部(53)のツバ部(53b)との間に、ロータコア(71)の電磁鋼板(71a)の一部が介在し、この部位に磁束が流通可能な領域(図8の破線で囲んだ領域S)が形成される。このため、ティース部(53)と永久磁石(72)との間では、第1領域(84)と第2領域(85)との双方を比較的均等に磁束が流れる。その結果、第1領域(84)と第2領域(85)との磁束密度が平均化される。   In the embedded magnet type electric motor (40), the electromagnetic steel plate (71a) of the rotor core (71) is interposed between the permanent magnet (72) of the rotor (70) and the flange portion (53b) of the teeth portion (53). A region (region S surrounded by a broken line in FIG. 8) where the magnetic flux can flow is formed in this portion. For this reason, between the teeth part (53) and a permanent magnet (72), a magnetic flux flows comparatively equally in both the 1st field (84) and the 2nd field (85). As a result, the magnetic flux density in the first region (84) and the second region (85) is averaged.

これに対し、表面磁石形(SPM式)の電動機では、永久磁石がロータの外周表面に固定されるため、ティース部のツバ部と永久磁石との間に磁束の流れを許容するための十分な領域が確保できない。このため、SPM式の電動機に本実施形態のスリット部(80)を採用すると、磁束が流れ易い第2領域(85)の磁束密度が高くなってしまい、磁気飽和を招く可能性が高くなってしまう。   On the other hand, in the surface magnet type (SPM type) electric motor, since the permanent magnet is fixed to the outer peripheral surface of the rotor, it is sufficient to allow the flow of magnetic flux between the brim portion of the tooth portion and the permanent magnet. An area cannot be secured. For this reason, when the slit part (80) of the present embodiment is adopted in the SPM type electric motor, the magnetic flux density in the second region (85) where the magnetic flux easily flows is increased, and the possibility of causing magnetic saturation is increased. End up.

−実施形態の効果−
上記実施形態では、ティース部(53)の突出方向に延びるように、該ティース部(53)にスリット部(80)を形成している。このため、ティース部(53)では、電磁鋼板の圧延方向に沿う磁束の流れを促すことができ、圧延方向の磁気特性を有効に活用できる。これにより、鉄損を低減してモータの効率を向上できる。
-Effect of the embodiment-
In the said embodiment, the slit part (80) is formed in this teeth part (53) so that it may extend in the protrusion direction of a teeth part (53). For this reason, in a teeth part (53), the flow of the magnetic flux along the rolling direction of an electromagnetic steel sheet can be promoted, and the magnetic characteristic of a rolling direction can be utilized effectively. Thereby, an iron loss can be reduced and the efficiency of a motor can be improved.

また、図8にも示すように、埋込磁石形の電動機(40)を用いると、スリット部(80)の両側の領域(84,85)における磁束密度を均一化できる。更に、スリット部(80)をロータ(70)の回転方向側に偏倚させることで、第2領域(85)の面積を広げることができる。以上により、第2領域(85)での磁気飽和を回避してモータの効率を更に向上できる。   Further, as shown in FIG. 8, when the embedded magnet type electric motor (40) is used, the magnetic flux density in the regions (84, 85) on both sides of the slit portion (80) can be made uniform. Furthermore, the area of the second region (85) can be increased by biasing the slit (80) toward the rotational direction of the rotor (70). As described above, magnetic saturation in the second region (85) can be avoided and the motor efficiency can be further improved.

また、屈曲部(82)は、q軸方向の磁束を許容するように逆回転方向に屈曲しているため、スリット部(80)を形成してもq軸方向の磁束が阻害されることを回避できる。その結果、q軸方向のインダクタンスを低減してリラクタンストルクを増大できる。   Further, since the bent portion (82) is bent in the reverse rotation direction so as to allow the magnetic flux in the q-axis direction, the magnetic flux in the q-axis direction is inhibited even if the slit portion (80) is formed. Can be avoided. As a result, the reluctance torque can be increased by reducing the inductance in the q-axis direction.

また、上述した電力変換装置(30)は、コンバータ回路(31)からインバータ回路(33)へ脈動する直流電圧が出力される、いわゆるコンデンサレス式の電力変換装置で構成される。このため、電力変換装置(30)の小型化、低コスト化を図ることができる。また、このようにしてコンデンサレス式とすると、電動機(40)の全体的な電流値の変動幅(振幅)が大きくなる。一方、上記のリラクタンストルクは、概ね電動機(40)の電流値の2乗に比例して大きくなるため、このようにして電流値が大きくなると、リラクタンストルクを更に増大できる。   The power converter (30) described above is configured by a so-called capacitorless power converter that outputs a pulsating DC voltage from the converter circuit (31) to the inverter circuit (33). For this reason, size reduction and cost reduction of a power converter device (30) can be achieved. Further, when the capacitorless type is used in this way, the fluctuation range (amplitude) of the overall current value of the electric motor (40) becomes large. On the other hand, the reluctance torque increases in proportion to the square of the current value of the electric motor (40). Therefore, when the current value increases in this way, the reluctance torque can be further increased.

また、上記実施形態では、図4及び図5に示すように、ステータコア(51)の上端部と下端部とにそれぞれインシュレータ(61)を配置している。このインシュレータ(61)により、コイル(60)の巻き付け力に起因してステータコア(51)が変形してしまうのを防止できる。特に、本実施形態では、各ティース部(53)にそれぞれスリット部(80)を形成しているため、ティース部(53)の強度が小さくなり易い。しかしながら、このようにティース部(53)の上端部と下端部とにそれぞれ肉厚(少なくとも積層板(71a)よりも大きな厚み)のインシュレータ(61)を形成することで、ティース部(53)の変形を効果的に抑制できる。   Moreover, in the said embodiment, as shown in FIG.4 and FIG.5, the insulator (61) is arrange | positioned at the upper end part and lower end part of the stator core (51), respectively. The insulator (61) can prevent the stator core (51) from being deformed due to the winding force of the coil (60). In particular, in this embodiment, since the slit part (80) is formed in each teeth part (53), the intensity | strength of a teeth part (53) tends to become small. However, by forming the insulator (61) having a thickness (at least greater than the thickness of the laminated plate (71a)) on the upper end and the lower end of the teeth (53) in this way, the teeth (53) Deformation can be effectively suppressed.

《実施形態の変形例》
上記実施形態については、以下のような各変形例の構成としてもよい。また、以下に示す各変形例やその他の例の構成を適宜組み合わせてもよい。
<< Modification of Embodiment >>
About the said embodiment, it is good also as a structure of each modification as follows. Moreover, you may combine suitably the structure of each modification shown below and another example.

−スリット部(空隙部)の形状−
〈変形例1〉
上記実施形態では、図7に示すように、屈曲部(82)の径方向内側端部が、ツバ部(53b)の内辺(53c)にまで至っている。しかしながら、例えば図9に示すように、スリット部(80)(屈曲部(82))の径方向内側端部を、ツバ部(53b)の内辺(53c)よりも径方向外方寄りに形成してもよい。つまり、図9の例では、ツバ部(53b)の内辺(53c)が、スリット部(80)によって周方向に分断されてない。この構成では、実施形態と比較して各ティース部(53)の強度が向上するため、例えばコイル(60)の巻き付けに起因するティース部(53)の変形を防止できる。なお、スリット部(80)の径方向内側端部と、内辺(53c)との間の厚みは、第1領域(84)と第2領域(85)との間での磁束の短絡を防止できる程度の厚みに設定されており、例えば電磁鋼板を構成する積層板(51a)の厚み(例えば0.5mm)よりも小さく設定されている。
-Shape of slit (void)-
<Modification 1>
In the said embodiment, as shown in FIG. 7, the radial direction inner side edge part of the bending part (82) has reached the inner side (53c) of the collar part (53b). However, for example, as shown in FIG. 9, the radially inner end of the slit (80) (bent portion (82)) is formed more radially outward than the inner side (53c) of the flange (53b). May be. That is, in the example of FIG. 9, the inner side (53c) of the brim portion (53b) is not divided in the circumferential direction by the slit portion (80). In this configuration, since the strength of each tooth portion (53) is improved as compared with the embodiment, deformation of the tooth portion (53) due to, for example, winding of the coil (60) can be prevented. The thickness between the radially inner end of the slit (80) and the inner side (53c) prevents magnetic flux short-circuiting between the first region (84) and the second region (85). For example, the thickness is set to be smaller than the thickness (for example, 0.5 mm) of the laminated plate (51a) constituting the electromagnetic steel plate.

〈変形例2〉
上記実施形態では、図7に示すように、1つのティース部(53)に対応するスリット部(80)が1本のスリット部で構成されている。しかしながら、例えば図10に示すように、スリット部(80)を互いに別体に形成される複数のスリット(81a,81b,82a)で構成してもよい。具体的に、図10の例では、スリット部(80)が、外側スリット(81a)、中間スリット(81b)、及び内側スリット(82a)で構成される。外側スリット(81a)、中間スリット(81b)は、ティース本体(53a)に形成され、内側スリット(82a)は、ツバ部(53b)に形成されている。
<Modification 2>
In the said embodiment, as shown in FIG. 7, the slit part (80) corresponding to one teeth part (53) is comprised by one slit part. However, for example, as shown in FIG. 10, the slit portion (80) may be constituted by a plurality of slits (81a, 81b, 82a) formed separately from each other. Specifically, in the example of FIG. 10, the slit portion (80) includes an outer slit (81a), an intermediate slit (81b), and an inner slit (82a). The outer slit (81a) and the intermediate slit (81b) are formed in the teeth body (53a), and the inner slit (82a) is formed in the brim portion (53b).

外側スリット(81a)と中間スリット(81b)とは、互いに連なるようにティース部(53)の突出方向に延びている。外側スリット(81a)と中間スリット(81b)とは、実施形態と同様、ティース部(53)の幅方向の中間線よりもロータ(70)の回転方向側に偏倚している。内側スリット(82a)は、中間スリット(81b)に対してロータ(70)の逆回転方向に屈曲している。内側スリット(82a)と中間スリット(81b)との間の厚みは、第1領域(84)と第2領域(85)との間での磁束の短絡を防止できる程度の厚みに設定されており、例えば電磁鋼板を構成する積層板(51a)の厚み(例えば0.5mm)よりも小さく設定されている。同様に、中間スリット(81b)と内側スリット(82a)との間の厚みは、第1領域(84)と第2領域(85)との間での磁束の短絡を防止できる程度の厚みに設定されており、例えば電磁鋼板を構成する積層板(51a)の厚み(例えば0.5mm)よりも小さく設定されている。   The outer slit (81a) and the intermediate slit (81b) extend in the protruding direction of the tooth portion (53) so as to be continuous with each other. The outer slit (81a) and the intermediate slit (81b) are biased toward the rotational direction side of the rotor (70) with respect to the intermediate line in the width direction of the tooth portion (53), as in the embodiment. The inner slit (82a) is bent in the reverse rotation direction of the rotor (70) with respect to the intermediate slit (81b). The thickness between the inner slit (82a) and the intermediate slit (81b) is set to a thickness that can prevent short-circuiting of magnetic flux between the first region (84) and the second region (85). For example, it is set smaller than the thickness (for example, 0.5 mm) of the laminated plate (51a) which comprises an electromagnetic steel plate. Similarly, the thickness between the intermediate slit (81b) and the inner slit (82a) is set to a thickness that can prevent short-circuiting of the magnetic flux between the first region (84) and the second region (85). For example, it is set smaller than the thickness (for example, 0.5 mm) of the laminated plate (51a) which comprises an electromagnetic steel plate.

この構成では、ティース本体(53a)に非分断箇所を2つ形成しているため、ティース本体(53a)の強度を更に向上できる。その結果、コイル(60)の巻きつけに起因してティース部(53)が変形してしまうことを確実に防止できる。   In this configuration, since the two unseparated portions are formed in the teeth body (53a), the strength of the teeth body (53a) can be further improved. As a result, it is possible to reliably prevent the teeth portion (53) from being deformed due to the winding of the coil (60).

〈変形例3〉
上記実施形態では、図7に示すように、スリット部(80)をティース本体(53a)の幅方向の中間線Mよりもロータ(70)の回転方向側に偏倚させている。しかしながら、例えば図11に示すように、スリット部(80)の少なくとも一部を中間線Mと一致させてもよい。この場合には、屈曲部(82)の少なくとも一部が中間線Mよりも逆回転側に至るように、屈曲部(82)を屈曲させるとよい。この構成においても、d軸方向の磁束を飽和させてd軸インダクタンスLdを低減させるとともに、q軸方向の磁束を許容してq軸インダクタンスLqを増大できる。
<Modification 3>
In the said embodiment, as shown in FIG. 7, the slit part (80) is biased in the rotation direction side of the rotor (70) rather than the intermediate line M of the width direction of the teeth main body (53a). However, for example, as shown in FIG. 11, at least a part of the slit portion (80) may coincide with the intermediate line M. In this case, the bent portion (82) may be bent so that at least a part of the bent portion (82) reaches the reverse rotation side with respect to the intermediate line M. Even in this configuration, the d-axis inductance Ld can be reduced by saturating the magnetic flux in the d-axis direction, and the q-axis inductance Lq can be increased by allowing the magnetic flux in the q-axis direction.

〈変形例4〉
上記実施形態の屈曲部(82)を必ずしも形成しなくてもよい。例えば図12のスリット部(80)は、バックヨーク部(52)からティース部(53)の内辺(53c)に至るまで、ティース部(53)の突出方向に直線状に延びている。このスリット部(80)は、中間線Mよりも回転側に偏倚している。この構成においても、d軸方向の磁束を飽和させてd軸インダクタンスLdを低減させるとともに、q軸方向の磁束を許容してq軸インダクタンスLqを増大できる。なお、この例のスリット部(80)をティース本体(53a)の幅方向の中間部に形成してもよい。
<Modification 4>
The bent portion (82) of the above embodiment is not necessarily formed. For example, the slit portion (80) in FIG. 12 extends linearly in the protruding direction of the teeth portion (53) from the back yoke portion (52) to the inner side (53c) of the teeth portion (53). The slit portion (80) is biased toward the rotation side with respect to the intermediate line M. Even in this configuration, the d-axis inductance Ld can be reduced by saturating the magnetic flux in the d-axis direction, and the q-axis inductance Lq can be increased by allowing the magnetic flux in the q-axis direction. In addition, you may form the slit part (80) of this example in the intermediate part of the width direction of the teeth main body (53a).

〈変形例5〉
上記実施形態の空隙部(80)は、ティース本体(53a)の積層板(51a)を板厚方向に貫通するスリット部によって形成されている。しかしながら、例えば図13に示すように、積層板(51a)の厚さ方向の一部に溝部(86)を形成し、この溝部(86)内に空隙部(80)を形成してもよい。この構成では、実施形態と比較してティース部(53)の強度が向上する。なお、図14に示すように、積層板(51a)の表面と裏面との双方にそれぞれ溝部(86a,86b)を形成し、これらの溝部(86a,86b)の内部に空隙部(80)を形成してもよい。なお、スリット部(80)や溝部(86)は、金属加工以外にも、例えばレーザー加工によって成形することができる。また、溝部(86)の縦断面形状は、矩形状、三角形状、円弧溝状等如何なる形状であってもよい。
<Modification 5>
The gap portion (80) of the above embodiment is formed by a slit portion that penetrates the laminated plate (51a) of the teeth body (53a) in the plate thickness direction. However, for example, as shown in FIG. 13, a groove portion (86) may be formed in a part of the laminated plate (51a) in the thickness direction, and a void portion (80) may be formed in the groove portion (86). In this configuration, the strength of the tooth portion (53) is improved as compared with the embodiment. As shown in FIG. 14, groove portions (86a, 86b) are formed on both the front surface and the back surface of the laminate (51a), and the gap portion (80) is formed inside these groove portions (86a, 86b). It may be formed. The slit part (80) and the groove part (86) can be formed by, for example, laser processing in addition to metal processing. Further, the longitudinal cross-sectional shape of the groove portion (86) may be any shape such as a rectangular shape, a triangular shape, or an arc groove shape.

〈変形例6〉
図15に示すように、ツバ部(53b)の内辺(53c)からティース本体(53a)に亘って2本の切り込み(87,87)を加工し、両者の切り込み(87,87)に介在する部位(88)(図15において網掛け線を付した領域)を板厚方向に僅かに曲げるようにしてもよい。この場合にも、2本の切り込み(87,87)の間に空隙部(80)を形成することができる。
<Modification 6>
As shown in FIG. 15, two cuts (87,87) are processed from the inner side (53c) of the brim portion (53b) to the teeth body (53a), and they are interposed in both cuts (87,87). The part (88) to be performed (the area indicated by the shaded line in FIG. 15) may be slightly bent in the thickness direction. In this case as well, the gap (80) can be formed between the two cuts (87, 87).

−スリット部(空隙部)の配列パターン−
〈変形例7〉
図16に示すように、分割コア(65)の積層板(51a)の一部を、スリット部(80)が形成されていない非スリット積層板(90)で構成してもよい。図16の例では、ステータコア(51)の最も上側と下側の積層板が、それぞれ非スリット積層板(90)で構成されている。これにより、ステータコア(51)(即ち、分割コア(65))の上端部と下端部の強度が向上するため、コイル(60)の巻きつけに伴うステータコア(51)の変形を防止できる。なお、非スリット積層板(90)の枚数や積層箇所はこれに限らず、種々のパターンを採用することができる。
-Slit (space) arrangement pattern-
<Modification 7>
As shown in FIG. 16, you may comprise a part of laminated board (51a) of a split core (65) with the non-slit laminated board (90) in which the slit part (80) is not formed. In the example of FIG. 16, the uppermost and lower laminated plates of the stator core (51) are each composed of a non-slit laminated plate (90). Thereby, since the strength of the upper end portion and the lower end portion of the stator core (51) (that is, the split core (65)) is improved, the deformation of the stator core (51) accompanying the winding of the coil (60) can be prevented. In addition, the number of non-slit laminated plates (90) and the lamination location are not limited to this, and various patterns can be employed.

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.

実施形態では、ステータコア(51)の上端部と下端部とにそれぞれインシュレータ(61)を積層し、このインシュレータ(61)を補強部材として利用している。しかしながら、図17に示すように、このインシュレータ(61)におけるロータ(70)の回転方向の幅を、ティース部(53)の幅よりも大きくしてもよい。これにより、コイル(60)の巻回時にティース部(53)に作用するテンションを更に軽減でき、ステータコア(51)の変形を防止できる。    In the embodiment, the insulator (61) is laminated on the upper end portion and the lower end portion of the stator core (51), respectively, and the insulator (61) is used as a reinforcing member. However, as shown in FIG. 17, the width of the insulator (61) in the rotational direction of the rotor (70) may be larger than the width of the tooth portion (53). Thereby, the tension which acts on the teeth part (53) when the coil (60) is wound can be further reduced, and the deformation of the stator core (51) can be prevented.

また、図18に示すように、コイル(60)とティース部(53)との間に介設される絶縁材(92)とインシュレータ(61)とを一体に形成してもよい。   Further, as shown in FIG. 18, the insulator (92) and the insulator (61) interposed between the coil (60) and the tooth portion (53) may be integrally formed.

更に、図19に示すよう、スリット部(80)の一部に非磁性の補強部材(93)を設けてもよい。図19の例では、インシュレータ(61)と一体となるように板状の補強部材(93)がスリット部(80)の内部に挿通される。これにより、インシュレータの位置決めや、固定が容易になるとともに、ステータコア(51)の強度を向上できる。   Furthermore, as shown in FIG. 19, a nonmagnetic reinforcing member (93) may be provided in a part of the slit portion (80). In the example of FIG. 19, a plate-like reinforcing member (93) is inserted into the slit portion (80) so as to be integrated with the insulator (61). As a result, the insulator can be easily positioned and fixed, and the strength of the stator core (51) can be improved.

更に、複数のスリット部(80)の一部、及びステータコア(51)の外側に樹脂材を一体的にモールド成型してもよい。   Further, a resin material may be integrally molded on a part of the plurality of slit portions (80) and the outside of the stator core (51).

また、本実施形態の電動機(40)は、圧縮機構(25)の駆動源であるが、例えばファンやポンプ等の駆動源として、電動機(40)を用いてもよい。   Moreover, although the electric motor (40) of this embodiment is a drive source of a compression mechanism (25), you may use an electric motor (40) as drive sources, such as a fan and a pump, for example.

また、本実施形態の電動機(40)は、埋込磁石形の電動機であるが、これを表面磁石形の電動機として本発明を適用することもできる。   Moreover, although the electric motor (40) of this embodiment is an interior magnet type electric motor, this invention can also be applied by making this into a surface magnet type electric motor.

以上説明したように、本発明は、ステータ、及び永久磁石を有するロータを備えた電動機、及び該電動機を有する電動機ユニットについて有用である。   As described above, the present invention is useful for an electric motor including a stator and a rotor having a permanent magnet, and an electric motor unit having the electric motor.

40 電動機
53 ティース部
65 分割コア
66 分割ヨーク部(バックヨーク部)
50 ステータ(固定子)
70 ロータ(回転子)
72 永久磁石
80 スリット部(空隙部)
81 主スリット部(主空隙部)
82 屈曲部
40 electric motor
53 Teeth
65 split core
66 Divided yoke (back yoke)
50 Stator
70 Rotor
72 Permanent magnet
80 Slit (gap)
81 Main slit (main air gap)
82 Bend

Claims (2)

周方向に分割されたバックヨーク部(66)と、該バックヨーク部(66)から電磁鋼板の圧延方向に平行に突出するティース部(53)とを有する複数の分割コア(65)と、該複数の分割コア(65)の内側に配置され、上記ティース部(53)に対向する複数の永久磁石(72)を有するロータ(70)とを備えた電動機であって、
上記分割コア(65)のティース部(53)には、該ティース部(53)の突出方向に延びる空隙部(80)が形成されていることを特徴とする電動機。
A plurality of split cores (65) having a back yoke portion (66) divided in the circumferential direction and a teeth portion (53) projecting parallel to the rolling direction of the electromagnetic steel sheet from the back yoke portion (66); An electric motor including a rotor (70) disposed inside a plurality of split cores (65) and having a plurality of permanent magnets (72) facing the teeth portion (53),
An electric motor characterized in that a gap portion (80) extending in a protruding direction of the teeth portion (53) is formed in the teeth portion (53) of the split core (65).
請求項1において、
上記永久磁石(72)は、上記ロータ(70)の内部に埋設されていることを特徴とする電動機。
In claim 1,
The electric motor, wherein the permanent magnet (72) is embedded in the rotor (70).
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