JP2013212035A - モータ及び圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】ロータの磁石を減磁しにくくする。
【解決手段】ロータコア31には、磁石挿入孔52,53,54,55が周方向に並んで形成されており、磁石挿入孔52,53,54,55には磁石62,63,64,65が挿入されている。各磁極M1において、磁石挿入孔52及び磁石62は、ロータ10の軸方向からみて、内周側に向かって凸状となっている。磁石62の右端部62Rは、中心線側部分62aに切り欠きが形成されており、先端に向かって幅が狭くなっている。また、磁石62の左端部62Lも、中心線側部分62cに切り欠きが形成されており、先端に向かって幅が狭くなっている。
【選択図】図2
【解決手段】ロータコア31には、磁石挿入孔52,53,54,55が周方向に並んで形成されており、磁石挿入孔52,53,54,55には磁石62,63,64,65が挿入されている。各磁極M1において、磁石挿入孔52及び磁石62は、ロータ10の軸方向からみて、内周側に向かって凸状となっている。磁石62の右端部62Rは、中心線側部分62aに切り欠きが形成されており、先端に向かって幅が狭くなっている。また、磁石62の左端部62Lも、中心線側部分62cに切り欠きが形成されており、先端に向かって幅が狭くなっている。
【選択図】図2
Description
本発明は、磁石が埋設されたロータを有するモータ及びこのモータを備えた圧縮機に関する。
圧縮機は、ケーシングの内部に配置された圧縮機構及び駆動機構を備えているものが一般的である。駆動機構は、ケーシングに対して固定されるステータと、その径方向内側に配置されたロータとを有するモータを備えており、ロータには、磁石が埋設されている(特許文献1)。特許文献1のロータでは、磁石がロータの内周側に向かって凸状に配置されている(図3(b)参照)。
ところで、ステータに電流を流すことによって磁界が発生すると、該磁界がロータに埋設された磁石に逆磁界として加えられるため、磁石が減磁する。図3(b)には、特許文献1のロータを示しており、ステータ9に電流を流して磁石162に逆磁界が加えられたときのパーミアンス係数の分布を示している。図3(b)に示すように、磁石162の左右両端部において、磁極M11の中心線L11に近い位置に配置された中心線側部分162a,162cでは、パーミアンス係数が小さい領域が大きく、減磁していることがわかる。そして、このような磁石の減磁により、磁束のバラツキが大きくなって、モータ性能が不安定になる。
そこで、本発明は、磁石が減磁しにくいモータ及び圧縮機を提供することを目的とする。
第1の発明に係るモータは、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ており、前記ロータは、周方向に並んだ複数の磁極を有している。前記磁極は、磁石と、前記磁石がそれぞれ収容された孔を有しており、前記ロータの軸方向からみて、前記磁極のそれぞれにおいて、前記磁石及び前記孔が前記ロータの内周側に向かって凸状であって、前記磁石の端部が、先端に向かって幅が狭くなっており、前記磁石の端部において、前記磁極の中心線側部分に切り欠きが形成されている。ここで、磁極とは、ロータの中心及び凸形状を構成する孔の一端部を通る線と、ロータの中心及び凸形状を構成する孔の他端部を通る線と、ロータの外周とによって囲まれた範囲である。
このモータでは、凸状に配置された磁石の端部を、幅が狭くなるように中心線側部分に切り欠きを形成することによって、減磁しやすい部分を小さくすることができる。これにより、磁石を減磁しにくくすることができるので、磁束のバラツキが生じるのを抑制でき、ひいては、モータ性能の低下を抑制することができる。
第2の発明に係るモータは、第1の発明において、前記磁極の反中心線側部分に切り欠きが形成されており、前記中心線側部分の切り欠きが、前記反中心線側部分の切り欠きよりも大きい。
このモータでは、凸状に配置された磁石の端部において、減磁する領域が大きい中心線側部分では切り欠きを大きくし、減磁する領域が小さい反中心線側部分では切り欠きを小さくすることによって、磁石を減磁しにくい構成にしつつ磁石の表面積を大きい面積に維持できる。また、磁石端部の中心線側部分及び反中心線側部分に切り欠きを形成することにより、磁石を孔(磁石挿入孔)へ挿入しやすい構成にすることができる。
第3の発明に係るモータは、第1又は第2の発明において、前記磁石の両端部のそれぞれにおいて、前記中心線側部分に、切り欠きとして面取部が形成されており、前記磁石の一端部の第1面取部と、前記磁石の他端部の第2面取部とが、前記磁極の中心線に垂直な同一面上に配置される。
このモータでは、磁極の中心線に垂直な同一面上で磁石両端部を面取することによって、磁石両端部の中心線側部分に容易に面取部を形成できる。
第4の発明に係るモータは、第1〜第3のいずれかの発明において、前記磁石の端部において、前記孔の端部と前記磁石の端部との間に隙間が設けられている。
このモータでは、孔端部と磁石端部との間に隙間を設けることにより磁石端部をステータから離すことによって、ステータによる逆磁界の影響をより低減できる。また、孔端部と磁石端部との間に隙間が形成されるため、磁石を孔(磁石挿入孔)へ挿入しやすい構成にすることができる。
第5の発明に係るモータは、第1〜第4のいずれかの発明において、前記磁極のそれぞれにおいて、前記ロータの内周側に向かって凸状の前記磁石及び前記孔が複数配置される。
このモータでは、各磁極に磁石が複数層に配置されているため、ロータの突極性による磁気抵抗の差によって発生するトルク(リタクタンストルク)が増加する。よって、モータ性能を向上させることができる。
第6の発明に係るモータは、第1〜第5のいずれかの発明において、前記磁石が、フェライト磁石である。
このモータでは、磁力が弱く、減磁しやすいフェライト磁石を用いた場合でも、簡易な構成で減磁を抑制できる。
第7の発明に係る圧縮機は、第1〜第6のいずれか1項に記載のモータを備えている。
この圧縮機では、ロータに埋設された磁石の減磁しやすい部分を小さくすることができるため、磁石を減磁しにくくすることができる。これにより、磁束のバラツキが生じるのを抑制できるため、モータ性能の低下を抑制することができる。
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
第1の発明では、凸状に配置された磁石の端部を、幅が狭くなるように中心線側部分に切り欠きを形成することによって、減磁しやすい部分を小さくすることができる。これにより、磁石を減磁しにくくすることができるので、磁束のバラツキが生じるのを抑制でき、ひいては、モータ性能の低下を抑制することができる。
第2の発明では、凸状に配置された磁石の端部において、減磁する領域が大きい中心線側部分では切り欠きを大きくし、減磁する領域が小さい反中心線側部分では切り欠きを小さくすることによって、磁石を減磁しにくい構成にしつつ磁石の表面積を大きい面積に維持できる。また、磁石端部の中心線側部分及び反中心線側部分に切り欠きを形成することにより、磁石を孔(磁石挿入孔)へ挿入しやすい構成にすることができる。
第3の発明では、磁極の中心線に垂直な同一面上で磁石両端部を面取することによって、磁石両端部の中心線側部分に容易に面取部を形成できる。
第4の発明では、孔端部と磁石端部との間に隙間を設けることにより磁石端部をステータから離すことによって、ステータによる逆磁界の影響をより低減できる。また、孔端部と磁石端部との間に隙間が形成されるため、磁石を孔(磁石挿入孔)へ挿入しやすい構成にすることができる。
第5の発明では、各磁極に磁石が複数層に配置されているため、ロータの突極性による磁気抵抗の差によって発生するトルク(リタクタンストルク)が増加する。よって、モータ性能を向上させることができる。
第6の発明では、磁力が弱く、減磁しやすいフェライト磁石を用いた場合でも、簡易な構成で減磁を抑制できる。
第7の発明では、ロータに埋設された磁石の減磁しやすい部分を小さくすることができるため、磁石を減磁しにくくすることができる。これにより、磁束のバラツキが生じるのを抑制できるため、モータ性能の低下を抑制することができる。
〔第1実施形態〕
以下、図1〜3を参照しつつ、本発明の第1実施形態について説明する。
以下、図1〜3を参照しつつ、本発明の第1実施形態について説明する。
(圧縮機の構成)
図1に示すように、圧縮機1は、1シリンダ型のロータリ圧縮機であって、ケーシング2と、ケーシング2内に配置された駆動機構3及び圧縮機構4とを備えている。駆動機構3は、圧縮機構4の上方に配置されており、圧縮機構4を駆動する。また、圧縮機構4は、シリンダ41と、シリンダ41の上方に配置されたフロントヘッド42と、シリンダ41の下方に配置されたリアヘッド43とを有している。ケーシング2の側部には吸入管5が貫通しており、吸入管5からケーシング2内に導入された冷媒は、圧縮機構4で圧縮された後、ケーシング2の上端部に設けられた排出管6から排出される。
図1に示すように、圧縮機1は、1シリンダ型のロータリ圧縮機であって、ケーシング2と、ケーシング2内に配置された駆動機構3及び圧縮機構4とを備えている。駆動機構3は、圧縮機構4の上方に配置されており、圧縮機構4を駆動する。また、圧縮機構4は、シリンダ41と、シリンダ41の上方に配置されたフロントヘッド42と、シリンダ41の下方に配置されたリアヘッド43とを有している。ケーシング2の側部には吸入管5が貫通しており、吸入管5からケーシング2内に導入された冷媒は、圧縮機構4で圧縮された後、ケーシング2の上端部に設けられた排出管6から排出される。
[駆動機構]
駆動機構3は、駆動源となるモータ7と、モータ7によって駆動されるシャフト8とを有する。モータ7は、ステータ9と、その径方向内側に配置されたロータ10とを有する。シャフト8は、ロータ10の略中央部に形成された貫通穴10aに挿入されており、ロータ10と一体になっている。
駆動機構3は、駆動源となるモータ7と、モータ7によって駆動されるシャフト8とを有する。モータ7は、ステータ9と、その径方向内側に配置されたロータ10とを有する。シャフト8は、ロータ10の略中央部に形成された貫通穴10aに挿入されており、ロータ10と一体になっている。
[ステータ]
ステータ9は、略環状のコア21と、コア21の上端に配置されたインシュレータ22と、コア21の下端に配置されたインシュレータ23と、コア21及びインシュレータ22,23に巻回されたコイル24とを有している。
ステータ9は、略環状のコア21と、コア21の上端に配置されたインシュレータ22と、コア21の下端に配置されたインシュレータ23と、コア21及びインシュレータ22,23に巻回されたコイル24とを有している。
[ロータ]
図1に示すように、ロータ10は、磁石が埋設されたロータコア31と、ロータコア31の上端部に配置された端板部材32と、ロータコア31の下端部に配置された端板部材33とを有している。端板部材32,33は、ピンによってロータコア31に固定されている。
図1に示すように、ロータ10は、磁石が埋設されたロータコア31と、ロータコア31の上端部に配置された端板部材32と、ロータコア31の下端部に配置された端板部材33とを有している。端板部材32,33は、ピンによってロータコア31に固定されている。
ロータコア31は、金属材料からなる複数の薄板が積層された部材であって、図2(a)に示すように、略中央付近にシャフト8が挿入される貫通穴10aと、貫通穴10aの周囲に周方向に並んで配置された4つの磁石挿入孔52,53,54,55と、これらの外側にそれぞれ配置された4つの貫通穴56,57,58,59とが形成されている。貫通穴56,57,58,59には、端板部材32,33をロータコア31に固定するピンが挿入される。
ロータ10の軸方向からみて、磁石挿入孔52,53,54,55は、ロータコア31の内周側に向かって凸状となった円弧状に形成され、内部にそれぞれ磁石62,63,64,65が挿入されている。また、磁石62,63,64,65は、ロータ10の軸方向からみて、磁石挿入孔52,53,54,55に沿った円弧状に形成されている。磁石62,63,64,65は、上下両端部が端板部材32,33によって覆われていることにより(図1参照)、ロータ10の軸方向に脱落するのが防止されている。また、本実施形態では、磁石62,63,64,65にフェライト磁石を用いている。
そして、本実施形態では、ロータ10が、周方向に並んだ4つの磁極M1,M2,M3,M4を有している。ここで、磁極M1とは、「ロータ10の中心C及び磁石挿入孔52の周方向一端部52aを通る線l1」と、「ロータ10の中心C及び磁石挿入孔52の周方向他端部52bを通る線l2」と、「ロータ10の外周」とによって囲まれた略扇状の領域である。同様に、磁極M2,M3,M4も、「ロータ10の中心C及び磁石挿入孔53,54,55の周方向一端部を通る線」と、「ロータ10の中心C及び磁石挿入孔53,54,55の周方向他端部を通る線」と、「ロータ10の外周」とによって囲まれた略扇状の領域である。
ここで、図2(b)を参照しつつ、磁極M1について詳細に説明する。
磁極M1には、磁石挿入孔52及び磁石62が、ロータ10の内周側に向かって凸状になるように配置されており、磁極M1は、ロータ10の中心C及び磁極M1の中心を通る中心線L1によって2等分される。また、磁石62の右端部62Rの中心線L1に近い中心線側部分62aと、中心線L1と反対側に配置された反中心線側部分62bとには、直線状の切り欠きが形成されることによって面取部が形成されている。また、磁石62の左端部62Lにも、中心線L1に近い中心線側部分62cと、中心線L1と反対側に配置された反中心線側部分62dとに、直線状の切り欠きが形成されることによって面取部が形成されている。このように、磁石62の右端部62R及び左端部62Lは、切り欠きが形成されていることによって、先端に向かって幅が狭くなっている。ここで、磁石62の右端部62R及び左端部62Lとは、ロータ10の外周面に対向する端部である。
また、磁石62の右端部62Rでは、中心線側部分62aの切り欠きが、反中心線側部分62bの切り欠きよりも大きくなっている(中心線側部分62aの切り欠き>反中心線側部分62bの切り欠き)。また、左端部62Lでも、中心線側部分62cの切り欠きが、反中心線側部分62dの切り欠きよりも大きくなっている(中心線側部分62cの切り欠き>反中心線側部分62dの切り欠き)。
さらに、磁石の右端部62Rの中心線側部分62aの面取部と、磁石の左端部62Lの中心線側部分62cの面取部とは、磁極M1の中心線L1に垂直な同一面上に配置されている。これらの面取部は、磁極M1の中心線L1に垂直な同一面上で磁石の左右両端部62R,62Lを面取することによって形成されている。
そして、磁石挿入孔52の右端部と磁石62の右端部62Rとの間には、隙間S1が形成されている。また、磁石挿入孔52の左端部と磁石62の左端部62Lとの間にも、隙間S2が形成されている。
同様に、磁極M2,M3,M4でも、磁石挿入孔53,54,55及び磁石63,64,65が、磁極M1の磁石挿入孔52及び磁石62と同様な構成となっている。
続いて、図3を参照しつつ、ステータに電流を流して磁石に逆磁界が加えられたときのパーミアンス係数の分布について説明する。図3(a)には本実施形態のロータの一部拡大図を示し、図3(b)には、従来のロータの一部拡大図を示している。
従来のロータでは、図3(b)に示すように、磁石162と磁石挿入孔152とが略同じ大きさであり、磁石162の左右両端部に切り欠きが形成されていない。このような構成では、磁石162の左右両端部において、磁極M11の中心線L11に近い位置に配置された中心線側部分162a,162cでは、パーミアンス係数が小さい領域が大きく、減磁していることがわかる。また、磁極M11の中心線L11と反対側に配置された反中心線側部分162b,162dにもパーミアンス係数が小さい領域があり、減磁していることがわかる。このように、従来のロータでは、磁石162の左右両端部において中心線側部分162a,162cや反中心線側部分162b,162dが減磁し、これにより、磁束のバラツキが生じ、モータ性能が低下していた。
これに対して、本実施形態では、図3(a)に示すように、磁石62の中心線側部分62a,62cと反中心線側部分62b,62dとに切り欠きが形成されているため、パーミアンス係数が小さい領域が小さく、減磁しにくい。そのため、磁束のバラツキが生じるのを抑制でき、ひいては、モータ性能の低下を抑制できる。
また、従来の構成からわかるように(図3(b))、磁石162の右端部の中心線側部分162aでは、反中心線側部分162bよりもパーミアンス係数が小さい領域が大きい。同様に、磁石162の左端部の中心線側部分162cでは、反中心線側部分162dよりもパーミアンス係数が小さい領域が大きい。したがって、中心線側部分162a,162cでは、反中心線側部分162b,162dよりも減磁する領域が大きい。このため、本実施形態では、図3(a)に示すように、磁石162の右端部62Rの中心線側部分62aの切り欠き及び磁石162の左端部62Lの中心線側部分62cの切り欠きを大きくし、磁石162の右端部62Rの反中心線側部分62bの切り欠き及び磁石162の左端部62Lの反中心線側部分62dの切り欠きを小さくすることによって、パーミアンス係数が小さい領域を小さくしつつ、磁石62の表面積が小さくなることを抑制している。これにより、減磁しにくくしつつ、モータの出力低下を抑制できる。
また、図3(b)のパーミアンス係数の分布からわかるように、磁石162はステータ9に近い位置ほど、言い換えると、磁石162端部に近付くにしたがってパーミアンス係数が小さい傾向がある(減磁しやすい傾向がある)。そこで、減磁しにくくするために、磁石162の長さを短くすることによって、磁石162端部と磁石挿入孔152端部との間に大きな空間を形成し、磁石162をステータ9から遠ざけることが考えられるが、このような構成では、磁石162の表面積が小さくなるため、モータの出力が低下する。
これに対して、本実施形態では、図3(a)に示すように、磁石62の中心線側部分62a,62cや反中心線側部分62b,62dに切り欠きを形成するだけであるため、磁石の表面積を大きく維持できる。よって、本実施形態では、モータの出力向上を図りつつ、減磁を抑制できる。
以上のように、本実施形態の圧縮機1では、各磁極M1,M2,M3,M4において、凸状に配置された磁石62,63,64,65の端部を、幅が狭くなるように中心線側部分62a,62cに切り欠きを形成することによって、減磁しやすい部分を小さくすることができる。これにより、磁石62,63,64,65を減磁しにくくすることができるので、磁束のバラツキが生じるのを抑制でき、ひいては、モータ性能の低下を抑制することができる。
また、本実施形態の圧縮機1では、磁石62,63,64,65の端部において、減磁する領域が大きい中心線側部分62a,62cでは切り欠きを大きくし、減磁する領域が小さい反中心線側部分62b,62dでは切り欠きを小さくすることによって、減磁しにくい構成にしつつ磁石62,63,64,65の表面積を大きい面積に維持できる。また、磁石62,63,64,65の端部の中心線側部分62a,62c及び反中心線側部分62b,62dに切り欠きを形成することにより、磁石62,63,64,65を磁石挿入孔52,53,54,55へ挿入しやすい構成にすることができる。
さらに、本実施形態の圧縮機1では、磁極M1の中心線L1に垂直な同一面上で磁石62の左右両端部を面取することによって、磁石62の右端部62Rの中心線側部分62aと、左端部62Lの中心線側部分62cとに容易に面取部を形成できる。
加えて、本実施形態の圧縮機1では、各磁極M1,M2,M3,M4において、磁石挿入孔52,53,54,55の端部と、これらに挿入された磁石62,63,64,65の端部との間に隙間S1,S2を設けて、磁石62,63,64,65の周方向端部をステータ9から離している。これにより、磁石62,63,64,65への逆磁界の影響をより低減できる。また、隙間S1,S2が形成されていることにより、磁石62,63,64,65を磁石挿入孔52,53,54,55へ挿入しやすい構成にすることができる。
〔第2実施形態〕
次に、図4を参照しつつ、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態の圧縮機は、第1実施形態では各磁極(磁極M1)において、磁石62の左右両端部に直線状の切り欠きが形成されているのに対して、第2実施形態では各磁極(磁極M21)において、磁石262の左右両端部に曲線状の切り欠きが形成されている点において、第1実施形態に係る圧縮機と異なっている。なお、その他の構成は、上記第1実施形態と同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
次に、図4を参照しつつ、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態の圧縮機は、第1実施形態では各磁極(磁極M1)において、磁石62の左右両端部に直線状の切り欠きが形成されているのに対して、第2実施形態では各磁極(磁極M21)において、磁石262の左右両端部に曲線状の切り欠きが形成されている点において、第1実施形態に係る圧縮機と異なっている。なお、その他の構成は、上記第1実施形態と同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
図4(a)に示すように、磁石挿入孔52,53,54,55には、それぞれ、磁石262,263,264,265が挿入されている。磁石262,263,264,265は、ロータ210の軸方向からみて、ロータコア31の内周側に向かって凸状となった円弧状に形成されている。そして、ロータ210は、周方向に並んだ4つの磁極M21,M22,M23,M24を有している。
図4(b)に示すように、磁極M21において、磁石262の右端部262Rには、中心線L21に近い中心線側部分262aと、中心線L21と反対側に配置された反中心線側部分262bとに、曲線状の切り欠きが形成されることによって面取部が形成されている。また、磁石262の左端部262Lにも、中心線L21に近い中心線側部分262cと、中心線L21と反対側に配置された反中心線側部分262dとに、曲線状の切り欠きが形成されることによって面取部が形成されている。このように、磁石262の右端部262R及び左端部262Lは、切り欠きが形成されていることによって先端に向かって幅が狭くなっている。
また、磁石262の右端部262Rでは、中心線側部分262aの切り欠きが、反中心線側部分262bの切り欠きよりも大きくなっている(中心線側部分262aの切り欠き>反中心線側部分262bの切り欠き)。また、左端部262Lでも、中心線側部分262cの切り欠きが、反中心線側部分262dの切り欠きよりも大きくなっている(中心線側部分262cの切り欠き>反中心線側部分262dの切り欠き)。
そして、磁石62の右端部262Rの中心線側部分262aの面取部は、左端部262Lの中心線側部分262cの面取部が配置される面上(磁極M21の中心線L21に垂直な同一面上)と異なる面上に配置されている。
さらに、磁石挿入孔52の周方向右端部と磁石262の周方向右端部262Rとの間には、隙間S21が形成されている。また、磁石挿入孔52の周方向左端部と磁石262の周方向左端部262Lとの間にも、隙間S22が形成されている。
同様に、磁極M22,M23,M24でも、磁石挿入孔53,54,55及び磁石263,264,265が、磁極M21の磁石挿入孔52及び磁石262と同様な構成となっている。
以上のように、本実施形態の圧縮機では、第1実施形態の圧縮機1と同様に、磁石262,263,264,265の減磁しやすい部分を小さくすることができるため、磁石を減磁しにくくすることができる。
〔第3実施形態〕
次に、図5を参照しつつ、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態の圧縮機は、i)第1実施形態では、各磁極(磁極M1)において磁石挿入孔(52)及び磁石(62)が円弧状に形成されているのに対して、第3実施形態では、各磁極(磁極M31)において、磁石挿入孔(352)及び磁石(362)が略V字状に形成されている点、及び、ii)第1実施形態では、各磁極(磁極M1)の磁石(62)の左右両端部の中心線側部分と反中心線側部分とに切り欠きが形成されているのに対して、第3実施形態では、各磁極(磁極M31)の磁石(362)の両端部の中心線側部分にだけ切り欠きが形成されている点において、第1実施形態に係る圧縮機と異なっている。なお、その他の構成は、上記第1実施形態と同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
次に、図5を参照しつつ、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態の圧縮機は、i)第1実施形態では、各磁極(磁極M1)において磁石挿入孔(52)及び磁石(62)が円弧状に形成されているのに対して、第3実施形態では、各磁極(磁極M31)において、磁石挿入孔(352)及び磁石(362)が略V字状に形成されている点、及び、ii)第1実施形態では、各磁極(磁極M1)の磁石(62)の左右両端部の中心線側部分と反中心線側部分とに切り欠きが形成されているのに対して、第3実施形態では、各磁極(磁極M31)の磁石(362)の両端部の中心線側部分にだけ切り欠きが形成されている点において、第1実施形態に係る圧縮機と異なっている。なお、その他の構成は、上記第1実施形態と同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
図5に示すように、ロータコア331には、略中央付近にシャフト8が挿入される貫通穴51と、貫通穴51の周囲に周方向に並んで配置された6つの冷媒流路341と、その外側に周方向に並んで配置された6つの貫通穴371と、その外側に周方向に並んで配置された6つの磁石挿入孔352とが形成されている。貫通穴371には、端板部材32,33をロータコア31に固定するピンが挿入される。
そして、本実施形態では、図5(a)に示すように、ロータ310が、周方向に並んだ6つの磁極M31,M32,M33,M34,M35,M36を有している。
図5(b)に示すように、磁極M31において、磁石挿入孔352は、ロータ310の軸方向からみて、ロータコア331の内周側に向かって凸状となった略V字状に形成されており、内部に磁石362が挿入されている。磁石362は、ロータ310の軸方向からみて略矩形状の2つの磁石362A,362Bによって構成され、磁石362A,362Bが略V字状に配置されることによって、磁石362がロータコア331の内周側に向かって凸状となった略V字状となっている。また、図5(a)に示すように、磁石挿入孔352の左右両端部(ロータコア331の外周面側端部)には、短絡を防止するための短絡防止部352a,352bが形成されている。
図5(b)に示すように、磁石362Aのロータ310外周面側端部において、中心線L1に近い中心線側部分362aには、切り欠きが形成されることによって面取部が形成されている。また、磁石362Bのロータ310外周面側端部において、中心線L1に近い中心線側部分362bには、切り欠きが形成されることによって面取部が形成されている。そして、右側の中心線側部分362aの面取部は、左側の中心線側部分362bの面取部と異なる面上(磁極M31の中心線L31に垂直な面上)に配置されている。
また、磁石挿入孔352の右端部と磁石362Aのロータ310外周面側端部との間には、短絡防止部352bによって隙間S31が形成されている。さらに、磁石挿入孔352の左端部と磁石362Bのロータ310外周面側端部との間には、短絡防止部352bによって隙間S32が形成されている。
同様に、磁極M32,M33,M34,M35,M36も、磁極M31と同様な構成となっている。
以上のように、本実施形態の圧縮機では、第1実施形態の圧縮機1と同様に、磁石362の減磁しやすい部分を小さくすることができるため、磁石を減磁しにくくすることができる。
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上述の第1実施形態及び第2実施形態では、各磁極の磁石の左右両端部において、中心線側部分と反中心線側部分とに切り欠きを形成したが、中心線側部分だけに切り欠きを形成してもよい。また、上述の第3実施形態では、各磁極の磁石の左右両端部において、中心線側部分だけに切り欠きを形成したが、反中心線側部分にも切り欠きを形成してもよい。
また、第1実施形態及び第2実施形態では、中心線側部分の切り欠きが反中心線側部分の切り欠きよりも大きい場合について説明したが、中心線側部分の切り欠きは反中心線側部分の切り欠きと同じ大きさでもよく、中心線側部分の切り欠きが反中心線側部分の切り欠きより小さくてもよい。
さらに、上述の第1実施形態では、各磁極において、磁石右端部の中心線側部分と磁石左端部の中心線側部分とが、磁極の中心線に垂直な同一面上に配置されているが、右端部の中心線側部分と左端部の中心線側部分とは磁極の中心線に垂直な同一面上に配置されていなくてもよい。また、上述の第2実施形態及び第3実施形態では、各磁極の磁石右端部の中心線側部分と磁石左端部の中心線側部分とが、磁極の中心線に垂直な同一面上に配置されていないが、これらは磁極の中心線に垂直な同一面上に配置されてもよい。
そして、上述の第1〜第3実施形態では、各磁極において、磁石挿入孔端部と磁石端部との間に隙間(S1,S2等)が形成されているが、これらの間には隙間が形成されなくてもよい。また、磁石挿入孔端部と磁石端部とが近接してもよい。
また、上述の第1〜第3実施形態では、各磁極に1つの磁石挿入孔が形成されているが、各磁極に2つ以上の磁石挿入孔が形成され、2つ以上の磁石挿入孔により各磁極において磁石挿入孔がロータの内周側に向かって凸状となってもよい。例えば、図6に示すように、磁極M41において、2つの磁石挿入孔452A,452Bによって磁石挿入孔452が構成され、2つの磁石挿入孔452A,452BがV字状に配置されることにより、磁極M41において磁石挿入孔452がロータの内周側に向かって凸状となってもよい。
また、上述の第1〜第3実施形態では、各磁極に、ロータの内周側に向かって凸状の磁石及び磁石挿入孔が1つ配置されている場合について説明したが、図7に示すように、各磁極M61(M62,M63,M64)において、ロータの内周側に向かって凸状の磁石562,563及び磁石挿入孔552,553が2層状に配置されてもよい。また、各磁極に、ロータの内周側に向かって凸状の磁石及び磁石挿入孔が3層状以上配置されてもよい。これにより、ロータの突極性による磁気抵抗の差によって発生するトルク(リタクタンストルク)が増加するため、モータ性能を向上させることができる。
さらに、上述の第1〜第3実施形態では、磁石にフェライト磁石を用いたが、磁石はフェライト磁石に限られず、希土類磁石(ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とした希土類磁石等)を用いてもよい。
加えて、上述の第1〜第3実施形態では、各磁極が全て同じ構成である場合について説明したが、各磁極は同じ構成でなくてもよい。
本発明を利用すれば、磁石を減磁しにくくすることができる。
1 圧縮機
2 ケーシング(筒状部材)
3 駆動機構
4 圧縮機構
9 ステータ
10,210,310 ロータ
31,231,331 ロータコア
52,53,54,55,352,452,452A,452B,552,553 磁石挿入孔
62,63,64,65,262,263,264,265,362,362A,362B,562,563 磁石
62a,62c,162a,162c,262a,262c,362a,362b 中心線側部分
62b,62d,162b,162d 反中心線側部分
S1,S2,S21,S22,S31,S32 隙間
M1,M2,M3,M4,M11,M21,M22,M23,M24,M31,M32,M33,M34,M35,M36,M41,M42,M43,M44,M45,M46,M61,M62,M63,M64 磁極
2 ケーシング(筒状部材)
3 駆動機構
4 圧縮機構
9 ステータ
10,210,310 ロータ
31,231,331 ロータコア
52,53,54,55,352,452,452A,452B,552,553 磁石挿入孔
62,63,64,65,262,263,264,265,362,362A,362B,562,563 磁石
62a,62c,162a,162c,262a,262c,362a,362b 中心線側部分
62b,62d,162b,162d 反中心線側部分
S1,S2,S21,S22,S31,S32 隙間
M1,M2,M3,M4,M11,M21,M22,M23,M24,M31,M32,M33,M34,M35,M36,M41,M42,M43,M44,M45,M46,M61,M62,M63,M64 磁極
Claims (7)
- 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ており、
前記ロータは、周方向に並んだ複数の磁極を有しており、
前記磁極は、磁石と、前記磁石がそれぞれ収容された孔を有しており、
前記ロータの軸方向からみて、
前記磁極のそれぞれにおいて、前記磁石及び前記孔が前記ロータの内周側に向かって凸状であって、前記磁石の端部が、先端に向かって幅が狭くなっており、
前記磁石の端部において、前記磁極の中心線側部分に切り欠きが形成されていることを特徴とするモータ。 - 前記磁石の端部において、前記磁極の反中心線側部分に切り欠きが形成されており、
前記中心線側部分の切り欠きが、前記反中心線側部分の切り欠きよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のモータ。 - 前記磁石の両端部のそれぞれにおいて、前記中心線側部分に、切り欠きとして面取部が形成されており、
前記磁石の一端部の第1面取部と、前記磁石の他端部の第2面取部とが、前記磁極の中心線に垂直な同一面上に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ。 - 前記磁石の端部において、前記孔の端部と前記磁石の端部との間に隙間が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ。
- 前記磁極のそれぞれにおいて、前記ロータの内周側に向かって凸状の前記磁石及び前記孔が複数配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータ。
- 前記磁石が、フェライト磁石であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のモータ。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のモータを備えていることを特徴とする圧縮機。
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