JP2020054188A - ロータ、モータおよび圧縮機 - Google Patents

ロータ、モータおよび圧縮機 Download PDF

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清隆 西嶋
Kiyotaka Nishijima
清隆 西嶋
明宣 石嵜
Akinobu Ishizaki
明宣 石嵜
久人 住友
Hisato SUMITOMO
久人 住友
亮介 高山
Ryosuke Takayama
亮介 高山
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Abstract

【課題】磁気特性のバラツキを低減できるロータ、モータおよび圧縮機を提供する。【解決手段】ロータ(6)は、積層された複数の電磁鋼板を有するロータコア(610)を備える。ロータコア(610)は、ロータコア(610)の周方向において隣り合うスロット(612A,612B,…,612F)の一端部同士の間に設けられた仕切部(618A,618B,…,618F)を有する。各電磁鋼板の圧延方向はロータコア(610)のq軸方向と平行であり、かつ、リベット孔(614A,614B,…,614F)は仕切部(618A,618B,…,618F)に関してロータコア(610)の径方向内側に配置されている。【選択図】図3

Description

本開示は、ロータ、モータおよび圧縮機に関する。
従来、ロータとしては、特開平7−99744号公報(特許文献1)に開示されたものがある。このロータは、珪素鋼板からなる薄板状の鉄板を多数枚積層して形成される回転子鉄心を備える。この回転子鉄心の内部には、断面円弧形状の永久磁石が4つ配設されている。ここで、各永久磁石の各部の磁気方向は、回転子鉄心の鉄板の圧延方向と約45度の角度をなしている。
特開平7−99744号公報
ところで、上記従来のロータでは、回転子鉄心の鉄板同士の締結にリベットを使用することの記載が全くない。
したがって、上記従来のロータには、リベットが挿通されるリベット孔を回転子鉄心に設けたとき、磁気特性のバラツキが大きいとう問題がある。
そこで、本開示の課題は、磁気特性のバラツキを低減できるロータ、モータおよび圧縮機を提供することにある。
本開示のロータは、
積層された複数の電磁鋼板を有するロータコアと、
上記ロータコアに、上記ロータコアの軸方向に延在するように設けられると共に、上記ロータコアの周方向に間隔をあけて配列された複数のスロットと、
上記スロットに挿入された磁石と、
上記ロータコアを上記ロータコアの軸方向に貫通するリベット孔と、
上記リベット孔に挿通されるリベットと、
上記スロットの両端部に設けられ、上記磁石の磁束の短絡を防止する磁束短絡防止部と
を備え、
上記ロータコアは、
上記ロータコアの周方向において隣り合う上記スロットの一端部同士の間に設けられた仕切部と、
上記仕切部に関して上記ロータコアの径方向外側に設けられ、上記磁石の短絡磁束が通過するブリッジ部と
を有し、
上記各電磁鋼板の圧延方向は上記ロータコアのq軸方向と平行であり、かつ、上記リベット孔は上記仕切部に関して上記ロータコアの径方向内側に配置されている。
上記構成によれば、上記各電磁鋼板の圧延方向をロータコアのq軸方向と平行にし、かつ、リベット孔を仕切部に関してロータコアの径方向内側に配置することにより、磁気特性のバラツキを低減できる。
一態様のロータでは、
上記磁束短絡防止部は空隙である。
上記態様によれば、上記磁束短絡防止部は空隙であるので、磁束短絡防止部の形成に伴う製造コストの増加を抑制することができる。
一態様のロータでは、
上記ブリッジ部は、上記隣り合う上記スロットの一端部のうちの一方の端部に関して上記ロータコアの径方向外側から、上記隣り合う上記スロットの一端部のうちの他方の端部に関して上記ロータコアの径方向外側まで延びている。
上記態様によれば、上記隣り合うスロットの一端部のうちの一方の端部に関して上記ロータコアの径方向外側から、上記隣り合うスロットの一端部のうちの他方の端部に関してロータコアの径方向外側まで延びているので、ブリッジ部を通過する短絡磁束を減衰させることができる。
一態様のロータでは、
上記ロータコアの外周縁は、上記ロータコアの径方向において上記ブリッジ部と隣り合うと共に、上記ロータコアの軸方向視で直線形状を呈する直線部を有する。
上記態様によれば、例えばステータと組み合わせたとき、ロータコアの外周縁の一部である直線部は、ロータコアの径方向においてブリッジ部と隣り合うと共に、ロータコアの軸方向視で直線形状を呈するので、その直線部とステータとの間の距離を広げることができる。したがって、上記直線部に関してロータコアの径方向外側に生じる磁束を減らすことができる。
一態様のロータでは、
上記ロータコアの外周縁は、上記直線部に関して上記ロータコアの周方向両側に設けられ、上記ロータコアの軸方向視で円弧形状を呈する円弧部を有する。
上記態様によれば、例えばステータと組み合わせたとき、ロータコアの外周縁の一部である円弧部は、直線部に関してロータコアの周方向両側に設けられ、ロータコアの軸方向視で円弧形状を呈するので、その円弧部とステータとの間の距離を縮めることができる。したがって、上記円弧部に関してロータの径方向外側に生じる磁束を増やすことができる。
一態様のロータは、
上記リベット孔は、複数あり、
上記複数のリベット孔は、上記リベットが挿通された第1の上記リベット孔と、上記リベットが挿通されない第2の上記リベット孔とを含む。
上記態様によれば、上記第2のリベット孔にはリベットが挿通されていないので、リベットの使用数を減らして、製造コストの増大を抑制することができる。
一態様のロータでは、
上記ロータコアの軸方向の端面には、端板を介してバランスウェイトが取り付けられている。
上記態様によれば、上記ロータコアの軸方向の端面に、端板を介してバランスウェイトを取り付けることにより、ロータの振れ回りを抑制することができる。
本開示の一態様のモータは、
上述した一態様のうちの一つのロータと、
このロータの外周面を囲むように配置されたステータと
を備える。
上記構成によれば、上記ロータを備えるので、コギングトルクを低減することができる。その結果、上記モータの出力効率を改善することができると共に、騒音および振動を低減することができる。
本開示の一態様の圧縮機は、
密閉容器と、
この密閉容器内に配置された圧縮機構部と、
上記密閉容器内に配置されて、上記圧縮機構部を回転軸を介して駆動すると共に、上述した一態様のモータと
を備える。
上記構成によれば、上記モータを備えるので、品質を向上させることができる。
本開示の一実施形態の圧縮機の模式縦断面図である。 上記圧縮機のモータの横断面図である。 図2のロータの拡大図である。 上記ロータのブリッジ部と磁束密度との関係を示すグラフである。 比較例のロータの断面図である。 上記比較例のロータのブリッジ部と磁束密度との関係を示すグラフである。 上記実施形態のロータの変形例のブリッジ部と磁束密度との関係を示すグラフである。 上記比較例のロータの変形例のブリッジ部と磁束密度との関係を示すグラフである。
以下、本開示を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図1は、本開示の実施形態の圧縮機を鉛直面で切ったときの断面を模式的に示す。
上記圧縮機は、密閉容器1と、この密閉容器1内に配置された圧縮機構部2と、密閉容器1内に配置され、圧縮機構部2をシャフト12を介して駆動するモータ3とを備え、例えば空気調和機に使用可能である。
上記圧縮機は、いわゆる縦型の高圧ドーム型のロータリ圧縮機であって、密閉容器1内の下側に、圧縮機構部2を配置し、その圧縮機構部2の上側にモータ3を配置している。このモータ3のロータ6によって、シャフト12を介して圧縮機構部2を駆動するようにしている。
上記圧縮機構部2は、上記圧縮機が空気調和器に使用されるとき、アキュームレータ10から吸入管11を通して冷媒ガスを吸入する。この冷媒ガスは、この圧縮機と一緒に、冷凍システムの一例としての空気調和機を構成する図示しない凝縮器、膨張機構、蒸発器を制御することによって得られる。
また、上記圧縮機は、圧縮した高温高圧の冷媒ガスを、圧縮機構部2から吐出して密閉容器1の内部に満たす。この冷媒ガスは、モータ3のステータ5とロータ6との間の隙間などを通って、モータ3の上側に設けられた吐出管13から外部に吐出するようになっている。また、密閉容器1内の高圧領域の下部には、潤滑油が溜められた油溜まり部9が形成されている。
圧縮機構部2は、密閉容器1の内面に取り付けられるシリンダ21と、このシリンダ21の上下の開口端のそれぞれに取り付けられている上側の端板部材50および下側の端板部材60とを備える。シリンダ21と上側の端板部材50と下側の端板部材60によって、シリンダ室22を形成する。
上側の端板部材50は、円板状の本体部51と、この本体部51の中央領域から上方へ設けられたボス部52とを有する。この本体部51およびボス部52は、シャフト12が挿通されている。
本体部51には、シリンダ室22に連通する吐出口51aが設けられている。この本体部51に関してシリンダ21と反対側に位置するように、本体部51に、吐出口51aを開閉する吐出弁31が取り付けられている。
また、本体部51には、シリンダ21と反対側に、吐出弁31を覆うようにカップ型のマフラカバー40が取り付けられている。このマフラカバー40は、ボス部52が挿通され、ボルト35などによって本体部51に固定されている。このマフラカバー40および上側の端板部材50によって、マフラ室42を形成する。マフラ室42とシリンダ室22とは、吐出口51aを介して連通されている。また、マフラカバー40は、マフラ室42とマフラカバー40の外側とを連通する孔部43を有する。
下側の端板部材60は、円板状の本体部61と、この本体部61の中央領域に下方へ設けられたボス部62とを有する。この本体部61およびボス部62は、シャフト12が挿通されている。
シャフト12の支持端側には、圧縮機構部2側のシリンダ室22内に位置するように、偏心ピン26を設けている。この偏心ピン26は、ローラ27に嵌合している。このローラ27は、シリンダ室22内で、公転可能に配置され、このローラ27の公転運動で冷媒の圧縮が行われる。
また、上記圧縮機のモータ3は、いわゆる6極9スロットのインナーロータ型である。密閉容器1内に取り付けられたモータ3は、ロータ6と、このロータ6の外周面を囲むように配置されたステータ5とを有する。このステータ5とロータ6との間には、ロータ6の周方向において不均一なエアギャップ(いわゆる不等ギャップ)が設けられている。
ステータ5は、ステータコア510と、ステータコア510の軸方向の上側の端面に取り付けられた上側のインシュレータ520と、ステータコア510の軸方向の下側の端面に取り付けられた下側のインシュレータ530と、コイル540とを有する。このコイル540は、ステータコア510、上側のインシュレータ520および下側のインシュレータ530に巻回されている。コイル540に電流を流したとき、ステータ5に発生する電磁力によって、シャフト12と一緒にロータ6が回転する。なお、シャフト12は回転軸の一例である。
上側のインシュレータ520および下側のインシュレータ530は、絶縁性を有する樹脂で形成されている。この樹脂としては、例えば、LCP(Liquid Crystalline Polymer:液晶ポリマ)、PBT(Polybutylene Terephthalate:ポリブチレンテレフタレート)、PPS(Polyphenylene Sulfide:ポリフェニレンサルファイド)などがある。
ロータ6は、円柱状のロータコア610と、このロータコア610の上側の端面に上端板640を介して取り付けられた上バランスウェイト620と、ロータコアの610の下側の端面に下端板650を介して取り付けられた下バランスウェイト630とを有する。なお、上バランスウェイト620および下バランスウェイト630は、バランスウェイトの一例である。また、上端板640および下端板650は、端板の一例である。
図2は、モータ3を水平面(ロータ6の軸方向に対して垂直な面)で切ったときの断面をに示す。なお、図2では、図を見やすくするため、コイル540の図示を省略している。また、図2おいて、図1の構成部と同一構成部には、図1の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。
ステータコア510は、環状のバックヨーク511と、このバックヨーク511の内周面から径方向内側に突出する複数のティース512とを有する。ステータコア510の周方向において隣り合うティース512の間の空間であるスロット部514内には、ティース512の側面とおよびバックヨーク511の内周面とに沿って、ステータコア510とコイル540(図1に示す)とを絶縁するスロットセル(図示せず)が設けられている。このスロットセルの材料としては、樹脂製の絶縁フィルムや樹脂成形物などのシート状の樹脂材料(例えばポリエチレンテレフタレート(PET))などが用いられる。
ロータコア610は、複数の電磁鋼板を積層された積層体である。この電磁鋼板は、例えば、軟磁性体を厚さ0.2〜1.0mm程度(好ましくは、0.3〜0.5mm程度)の薄板状に圧延した後、圧延後の軟磁性体の表面に絶縁処理を施して得られる。また、上記複数の電磁鋼板の積層は、圧延方向が揃うように行われる。すなわち、上記複数の電磁鋼板は、圧延方向が互いに一致している。
ロータコア610は、ロータコア610を軸方向に貫通する貫通孔611を中央部に有する。この貫通孔611には、シャフト12(図1に示す)の上側の部分が嵌合する。
ロータコア610には、ロータコア610の周方向に等間隔をあけて配列された6個のスロット612A,612B,…,612Fが設けられている。別の言い方をすると、スロット612A,612B,…,612Fは、ロータコア610の軸方向視で、六角形を描くように設けられている。このスロット612A,612B,…,612Fは、それぞれ、ロータコア610を軸方向に貫通する。また、スロット612A,612B,…,612Fには、板形状の磁石613A,613B,…,613Fが挿入されている。
磁石613A,613B,…,613Fは、例えば、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とする希土類磁石、または、磁性粉末および樹脂バインダを含む磁石材料を用いて形成されたボンド磁石である。また、ロータコア610の周方向で隣り合う磁石613A,613B,…,613Fは、磁極が互いに異なっている。例えば、磁石613Aの磁極がN極に設定されるとき、磁石613B,613Fの磁極がS極に設定される。また、磁石613A,613B,…,613Fの軸方向視の形状は長方形状となっている。
また、ロータコア610は、スロット612A,612B,…,612Fよりもロータコア610の径方向内側に位置する6個のリベット孔614A,614B,…,614Fを有する。このリベット孔614A,614B,…,614Fは、ロータコア610の周方向に等間隔をあけて配列されている。リベット孔614A,614B,…,614Fのそれぞれは、ロータコア610を軸方向に貫通する円柱形状の貫通孔となっている。また、リベット孔614A,614B,…,614Fは、互いに同じ径または略同じ径を有する。ロータコア610を軸方向から見たとき、リベット孔614A,614B,…,614Fは、ロータコア610の中心軸回りの方向においてに60度間隔をあけて配列されている。すなわち、リベット孔614A,614B,…,614Fの周方向の配列間隔は、60度に設定されている。このようなリベット孔614A,614B,…,614Fのうち、リベット孔614A,614C,614Eにだけ、リベット615A,615C,615Eが挿通されている。なお、リベット孔614A,614C,614Eは第1のリベット孔の一例である。また、リベット孔614B,614D,614Fは第2のリベット孔の一例である。
リベット615A,615C,615Eのそれぞれは、両端部がかしめられて、ロータコア610の軸方向両端の電磁鋼板に固定されている。リベット615A,615C,615Eの周方向の配列間隔は、リベット孔614A,614B,…,614Fの周方向の配列間隔よりも大きい120度となっている。
また、ロータコア610は、圧縮機構部2からの高温高圧の冷媒ガスが通過する6個の風孔616A,616B,…,616Fを有する。この風孔616A,616B,…,616Fも、リベット孔614A,614B,…,614Fと同様に、ロータコア610の周方向に等間隔をあけて配列されて、それぞれが、ロータコア610を軸方向に貫通する円柱形状の貫通孔である。また、風孔616A,616B,…,616Fは、互いに同じ径または略同じ径を有する。この風孔616A,616B,…,616Fの径は、リベット孔614A,614B,…,614Fの径よりも大きい。また、風孔616A,616B,…,616Fのそれぞれの一部は、ロータコア610の周方向において互いに隣り合うリベット孔614A,614B,…,614Fの間に位置している。より詳しく言うと、ロータコア610を軸方向から見たとき、リベット孔614A,614B,…,614Fの中心を通る第1仮想円に比べて、風孔616A,616B,…,616Fの中心を通る第2仮想円の方が、小径となっている。このとき、上記第1仮想円の中心点は第2仮想円の中心点と一致し、ロータコア610の中心軸が上記第1,第2仮想円の中心点を通る。
図3は、図2のロータ6の拡大図である。なお、図3の太矢印は、ロータコア610の電磁鋼板の圧延方向を示している。また、図3おいて、図2の構成部と同一構成部には、図2の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。
スロット612A,612B,…,612Fの両端部には、磁石613A,613B,…,613Fの磁束の短絡を防止する磁束短絡防止部617A,617B,…,617Kが設けられている。磁束短絡防止部617A,617B,…,617Kは、スロット612A,612B,…,612F内において磁石613A,613B,…,613Fが配置されていない空間である。すなわち、磁束短絡防止部617A,617B,…,617Kは、スロット612A,612B,…,612Fの両端部の空隙である。
スロット612Aの一端部とスロット612Fの一端部との間は、仕切部618Aで仕切られている。この仕切部618Aよりも、ロータコア610の径方向外側には、磁石613A,613Fの短絡磁束が通過するブリッジ部619Aが設けられている。一方、仕切部618Aよりも、ロータコア610の径方向内側には、リベット孔614Aが設けられている。すなわち、ロータコア610の径方向において、リベット孔614A、仕切部618Aおよびブリッジ部619Aが、一直線上に並んでいる。なお、仕切部618Aおよびブリッジ部619Aは、電磁鋼板の一部からなっている。
また、ロータコア610には、仕切部618Aおよびブリッジ部619Aと同様に、仕切部618B,618C,…,618Fおよびブリッジ部619B,619C,…,619Fが設けられている。
また、ロータコア610は、磁石613Eの長手方向の中点とロータコア610の軸心と結ぶ線に相当するd軸を有する。ロータコア610の軸心方向視において、d軸は、磁石613Eを二等分する線とも言える。また、d軸の方向は、磁束が流れ難い方向と言える。なお、d軸は、後述するq軸に対して30度を成す方向に延びている。
また、ロータコア610は、スロット612D,612Eの一端部(短絡防止部617H,617I)間の中点とロータコア610の軸心と結ぶ線に相当するq軸も有する。このq軸は、各電磁鋼板の圧延方向と平行に設定されている。また、q軸上において、リベット孔614E、仕切部618Eおよびブリッジ部619Eが、この順でロータコア610の径方向内側から径方向外側に向かって並んでいる。また、q軸の方向は、磁束が流れ易い方向と言える。
ブリッジ部619Aは、スロット612Aの一端部(磁束短絡防止部617A)よりもロータコア610の径方向外側の領域から、スロット612Fの一端部(磁束短絡防止部617K)よりもロータコア610の径方向外側の領域まで延びている。別の言い方をすれば、ブリッジ部619Aは、ロータコア610の径方向とロータコア610の軸方向とに直交する方向に延びている。
また、ブリッジ部619B,619C,…,619Fも、ブリッジ部619Aと同様に、ロータコア610の径方向とロータコア610の軸方向とに直交する方向に延びている。
また、ロータコア610の外周縁は、ロータコア610の径方向においてブリッジ部619A,619B,…,619Fと隣り合うと共に、ロータコア610の軸方向視で直線形状を呈する直線部610a,610b,…,610fを有する。より詳しく言うと、ロータコア610の軸方向から見たとき、直線部610a,610b,…,610fの延在方向は、ロータコア610の径方向と直交する。
また、ロータコア610の外周縁は、直線部610a,610b,…,610fに関してロータコア610の周方向両側に設けられ、ロータコア610の軸方向視で円弧形状を呈する円弧部610g,610h,…,610lを有する。別の言い方をすれば、円弧部610g,610h,…,610lは、直線部610a,610b,…,610f同士の間に設けられている。
上記構成の圧縮機によれば、ロータコア610の各電磁鋼板の圧延方向をロータコア610のq軸方向と平行にし、かつ、仕切部618A,618B,…,618Fに対してリベット孔614A,614B,…,614Fをロータコア610の径方向内側に配置しているので、ブリッジ部619A,619C,…,619Fの磁気特性のバラツキを小さくすることができる。
また、磁束短絡防止部617A,617B,…,617Kは、スロット612A,612B,…,612Fの両端部の空隙であるので、磁束短絡防止部617A,617B,…,617Kの形成に伴う製造コストの増加を抑制することができる。
また、ブリッジ部619Aは、磁束短絡防止部617Aよりもロータコア610の径方向外側の領域から、スロット612Fの磁束短絡防止部617Kよりもロータコア610の径方向外側の領域まで延びているので、ブリッジ部619Aの延在距離が大きくなる。したがって、ブリッジ部619Aを通過する短絡磁束を減衰させることができる。
また、ブリッジ部619B,619C,…,619Fもブリッジ部619Aと同様に形成されているので、ブリッジ部619B,619C,…,619Fを通過する短絡磁束を減衰させることができる。
また、ロータコア610の外周縁の直線部610a,610b,…,610fが、ロータコア610の径方向においてブリッジ部619A,619B,…,619Fと隣り合うので、その直線部610a,610b,…,610fとステータ5との間の距離を広げることができる。したがって、直線部610a,610b,…,610fに関してロータコア610の径方向外側の磁束を減らすことができる。
また、ロータコア610の外周縁の直線部610a,610b,…,610f同士の間に円弧部610g,610h,…,610lを設けるので、円弧部610g,610h,…,610lとステータ5との間の距離を縮めることができる。したがって、円弧部610g,610h,…,610lに関してロータコア610の径方向外側に生じる磁束を増やすことができる。
また、リベット孔614B,614D,614Fにはリベットは挿通されていないので、リベットの使用数を減らして、製造コストの増大を抑制することができる。
また、リベット孔614B,614D,614Fにはリベットは挿通されていないので、リベット孔614B,614D,614Fを風孔として使用することができる。
また、ロータコア610の軸方向の上端面には、上端板640を介して上バランスウェイト620を取り付ける一方、ロータコア610の軸方向の下端面には、下端板650を介して下バランスウェイト630を取り付けるので、ロータ6の振れ回りを抑制することができる。
また、モータ3はロータ6を備えるので、コギングトルクを低減することができる。その結果、モータ3の出力効率を改善することができると共に、騒音および振動を低減することができる。
また、上記圧縮機は、例えば空気調和機などの冷媒回路で使用可能なものであって、モータ3を備えるので、品質を向上させることができる。
図4は、ブリッジ部619A,619C,…,619Fと、磁束密度(磁石613A,613B,…,613Fの短絡磁束の密度)との関係を示すグラフである。ここで、図4の横軸の角度は、ブリッジ部619A,619C,…,619Fの延在方向が電磁鋼板の圧延方向に対して成す角度である。例えば、ブリッジ部619Aの延在方向が電磁鋼板の圧延方向に対して成す角度は30度であるので、ブリッジ部619Aの磁束密度をAの△で示している。すなわち、A,C,Eの△はブリッジ部619A,619C,619Eに対応し、B,D,Fの○はブリッジ部619B,619D,619Fに対応する。
図4から明かなように、ブリッジ部619Aの磁束密度がブリッジ部619Fの磁束密度よりも下がっている。これは、リベット615Aのカシメで生じた応力が、ブリッジ部619Aに伝わって、ブリッジ部619Aの磁気特性を悪化させたからである。ブリッジ部619C,619Eの磁束密度がブリッジ部619D,619Bの磁束密度よりも下がっている理由も、ブリッジ部619Aの磁束密度が下がっている理由と同じでる。
このように、リベット615A,615C,615Eのカシメによってブリッジ部619A,619C,619Eの磁束密度が下がっているが、ブリッジ部619A,619B,…,619Fの磁束密度の最大値と、上記磁束密度の最小値との差が、約0.04Tと非常に小さくなっている。したがって、上記ロータ6の磁気特性のばらつきはかなり小さいことを確認することができる。
図5は、比較例のロータ1006を水平面(ロータ1006の軸方向に垂直な面)で切ったときの断面を示す。なお、図5の太矢印は、ロータコア1610の電磁鋼板の圧延方向を示している。
上記比較例のロータ1006は、ロータコア1610のd軸,q軸とロータコア1610の電磁鋼板の圧延方向との関係だけが、図3のロータ6と異なっている。より詳しく言うと、上記比較例のロータ1006では、ロータコア1610のd軸と、ロータコア1610の各電磁鋼板の圧延方向とが、互いに平行になっている。
なお、図5において、1613A,1613B,…,1613Fは、図3の磁石613A,613B,…,613Fに対応する磁石である。
図6は、上記比較例のロータ1006のブリッジ部1619A,1619C,…,1619Fと、磁束密度(磁石1613A,1613B,…,1613Fの短絡磁束の密度)との関係を示すグラフである。ここで、図6の横軸の角度の意味は、図4の横軸の角度の意味と同様である。また、A,C,Eの△はブリッジ部1619A,1619C,1619Eに対応し、B,D,Fの○はブリッジ部619B,619D,619Fに対応する。
図6から明かなように、比較例のロータ1006では、ブリッジ部1619A,1619B,…,1619Eの磁束密度の最大値と、上記磁束密度の最小値との差は、図4のときよりも一桁大きい約0.1Tとなっている。したがって、比較例のロータ1006の磁気特性は、上記実施形態のロータの磁気特性よりも、相当大きくばらついてしまう。
上記実施形態では、リベット孔614A,614C,614Eにリベット615A,615C,615Eを挿通していたが、リベット615A,615C,615Eにリベット615A,615C,615Eを挿通せずに、リベット615B,615D,615Fにリベットを挿通してもよい。このようにした場合も、図7に示すように、ブリッジ部619A,619B,…,619Fの磁束密度の最大値と、上記磁束密度の最小値との差は、図4のときと同様に、約0.04Tとなる。
これに対して、上記比較例のロータ1006において、上記場合と同様にリベット位置を変更した場合、図8に示すように、ブリッジ部1619A,1619B,…,1619Fの磁束密度の最大値と、上記磁束密度の最小値との差は、図6のときと同様に、約0.1Tとなってしまう。
上記実施形態では、ステータ5とロータ6との間には、ロータ6の周方向において不均一なエアギャップを設けていたが、ロータ6の周方向において均一なエアギャップを設けてもよい。すなわち、ロータコア610を軸方向から見たとき、ロータコア610の外周縁の形状は、円形に近い形であったが、円形にしてもよい。
上記実施形態では、スロット612A,612B,…,612Fの個数は、6個であったが、6個以外の複数としてもよい。これと同様に、磁石613A,613B,…,613F、リベット孔614A,614B,…,614Fおよび風孔616A,616B,…,616Fの個数も、6個以外の複数個としてもよい。
上記実施形態では、ロータ6は、風孔616A,616B,…,616Fを有していたが、風孔616A,616B,…,616Fを有さないようにしてもよい。
上記実施形態では、風孔616A,616B,…,616Fの軸方向視の形状は、円形状であったが、円形状以外の形状(例えば楕円形状)としてもよい。
上記実施形態では、リベットの数は、3本であったが、3本を超えるようにしてもよいし、3本未満にしてもよい。すなわち、リベットの本数および配置箇所は、上記実施形態と異なるようにしてもよい。例えば、リベット孔614A,614B,…,614Fの全てに、リベットを挿通するようにしてもよい。あるいは、リベット孔614A,614C,614Eにリベット615A,615C,615Eを挿通すると共に、残りのリベット孔614B,614D,614Fのうちの1つまたは2つにリベットを挿通してもよい。あるいは、リベット615A,615C,615Eのうちの1つまたは2つを挿通しないようにしてもよい。あるいは、リベット孔614A,614B,…,614Fの複数に複数のリベットを挿通する場合、リベット同士の周方向の間隔は、同じになるようにしてもよいし、異なるようにしてもよい。
上記実施形態では、磁束短絡防止部617A,617B,…,617Kは、空隙からなっていたが、例えば、磁束を通過し難い部材からなるようにしてもよい。
てもよい。
上記実施形態では、ロータコア610の外周縁は、周方向において互い隣り合う2つの直線部610a,610b,…,610fの間に、円弧部610g,610h,…,610lを有していたが、円弧部610g,610h,…,610lのそれぞれは、例えば、互いに異なる曲率が異なる複数の円弧部から構成されるようにしてもよい。このようにすることにより、ロータコア610の外周面が滑らかになることによって、ロータコア610の回転時、ロータコア610の周囲の流体とロータコア610との抵抗を低減することができる。
本開示の具体的な実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記実施形態の変形例同士の一部を適宜組み合わせたものを、本開示の一実施形態としてもよい。
1 密閉容器
2 圧縮機構部
3 モータ
5 ステータ
6 ロータ
12 シャフト
610 ロータコア
610a,610b,…,610f 直線部
610g,610h,…,610l 円弧部
611 貫通孔
612A,612B,…,612F スロット
613A,613B,…,613F 磁石
614A,614B,…,614F リベット孔
615A,615C,615E リベット
616A,616B,…,616F 風孔
620 上バランスウェイト
630 下バランスウェイト
640 上端板
650 下端板
617A,617B,…,617K 磁束短絡防止部
618A,618B,…,618F 仕切部
619A,619B,…,619F ブリッジ部

Claims (9)

  1. 積層された複数の電磁鋼板を有するロータコア(610)と、
    上記ロータコア(610)に、上記ロータコア(610)の軸方向に延在するように設けられると共に、上記ロータコア(610)の周方向に間隔をあけて配列された複数のスロット(612A,612B,…,612F)と、
    上記スロット(612A,612B,…,612F)に挿入された磁石(613A,613B,…,613F)と、
    上記ロータコア(610)を上記ロータコア(610)の軸方向に貫通するリベット孔(614A,614B,…,614F)と、
    上記リベット孔(614A,614B,…,614F)に挿通されるリベット(615A,615C,615E)と、
    上記スロット(612A,612B,…,612F)の両端部に設けられ、上記磁石(613A,613B,…,613F)の磁束の短絡を防止する磁束短絡防止部(617A,617B,…,617K)と
    を備え、
    上記ロータコア(610)は、
    上記ロータコア(610)の周方向において隣り合う上記スロット(612A,612B,…,612F)の一端部同士の間に設けられた仕切部(618A,618B,…,618F)と、
    上記仕切部(618A,618B,…,618F)に関して上記ロータコア(610)の径方向外側に設けられ、上記磁石(613A,613B,…,613F)の短絡磁束が通過するブリッジ部(619A,619B,…,619F)と
    を有し、
    上記各電磁鋼板の圧延方向は上記ロータコア(610)のq軸方向と平行であり、かつ、上記リベット孔(614A,614B,…,614F)は上記仕切部(618A,618B,…,618F)に関して上記ロータコア(610)の径方向内側に配置されていることを特徴とするロータ(6)。
  2. 請求項1に記載のロータ(6)において、
    上記磁束短絡防止部(617A,617B,…,617K)は空隙であることを特徴とするロータ(6)。
  3. 請求項1または2に記載のロータ(6)において、
    上記ブリッジ部(619A,619B,…,619F)は、上記隣り合う上記スロット(612A,612B,…,612F)の一端部のうちの一方の端部に関して上記ロータコア(610)の径方向外側から、上記隣り合う上記スロット(612A,612B,…,612F)の一端部のうちの他方の端部に関して上記ロータコア(610)の径方向外側まで延びていることを特徴とするロータ(6)。
  4. 請求項1から3までのいずれか一項に記載のロータ(6)において、
    上記ロータコア(610)の外周縁は、上記ロータコア(610)の径方向において上記ブリッジ部(619A,619B,…,619F)と隣り合うと共に、上記ロータコア(610)の軸方向視で直線形状を呈する直線部(610a,610b,…,610f)を有することを特徴とするロータ(6)。
  5. 請求項4に記載のロータ(6)において、
    上記ロータコア(610)の外周縁は、上記直線部(610a,610b,…,610f)に関して上記ロータコア(610)の周方向両側に設けられ、上記ロータコア(610)の軸方向視で円弧形状を呈する円弧部(610g,610h,…,610l)を有することを特徴とするロータ(6)。
  6. 請求項1から5までのいずれか一項に記載のロータ(6)において、
    上記リベット孔(614A,614B,…,614F)は、複数あり、
    上記複数のリベット孔(614A,614B,…,614F)は、上記リベット(615A,615C,615E)が挿通された第1の上記リベット孔(614A,614C,614E,614B,614D,614F)と、上記リベット(615A,615C,615E)が挿通されない第2の上記リベット孔(614B,614D,614F,614A,614C,614E)とを含むことを特徴とするロータ(6)。
  7. 請求項1から6までのいずれか一項に記載のロータ(6)において、
    上記ロータコア(610)の軸方向の端面には、端板(640,650)を介してバランスウェイト(620,630)が取り付けられていることを特徴とするロータ(6)。
  8. 請求項1から6までのいずれか一項に記載のロータ(6)と、
    このロータ(6)の外周面を囲むように配置されたステータ(5)と
    を備えたことを特徴とするモータ。
  9. 密閉容器(1)と、
    この密閉容器(1)内に配置された圧縮機構部(2)と、
    上記密閉容器(1)内に配置されて、上記圧縮機構部(2)を回転軸を介して駆動すると共に、請求項8に記載されたモータ(3)と
    を備えたことを特徴とする圧縮機。
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