JP2020167746A - Motor and hermetic electric compressor and freezer with the same - Google Patents

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誠吾 柳瀬
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Abstract

To provide a motor capable of fixing a permanent magnet without positional deviation while ensuring high productivity, and a hermetic electric compressor and a freezer with the same.SOLUTION: A motor has a positioning part 27 for fitting a permanent magnet 22 on the inner peripheral surface of a back yoke 21 of a rotor 18 and is constructed to fit the permanent magnet 22 on the positioning part 27 to position it. Thereby, the permanent magnet is regulated in its position by the positioning part on the inner peripheral surface of the back yoke and can be fixed at a regular position without positional deviation, and measurement of a fixation position of the magnet and positioning using a jig are not necessary, thus productivity is improved, and the loss of dynamic balance of the rotor caused by positional deviation of the permanent magnet can be prevented to suppress and reduce increase of rotation vibration.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電動機及びそれを用いた密閉型電動圧縮機、冷凍装置に関するものである。 The present invention relates to an electric motor, a closed electric compressor using the electric motor, and a refrigerating device.

一般に電動機は回転駆動する部品等を備えた各種装置に使用されており、使用される装置に応じて種々のものが用いられている。例えば冷凍冷蔵庫のような冷凍装置では冷媒を圧縮する密閉型電動圧縮機を備えており、その密閉型電動圧縮機の駆動源として電動機が用いられている。 Generally, an electric motor is used in various devices including parts that are driven to rotate, and various devices are used depending on the device used. For example, a freezing device such as a freezer / refrigerator is provided with a closed electric compressor that compresses a refrigerant, and the electric motor is used as a drive source of the closed electric compressor.

前記冷凍冷蔵庫は、食材の多様化にともない冷蔵庫本体の大容量化要望が強まっており、そのため冷蔵庫本体の外観寸法はそのままで庫内容積を広げるべくその回転駆動部品となる密閉型電動圧縮機は、小型、低背化が進められている。 With the diversification of foodstuffs, there is a growing demand for larger capacity refrigerators, so the closed electric compressor, which is a rotary drive component for expanding the internal volume of the refrigerator while keeping the external dimensions of the refrigerator, is , Smaller size and lower height are being promoted.

このような密閉型電動圧縮機の小型、低背化に適する電動機としては、固定子の外側を回転子が回るアウターロータ型モータがある(例えば、特許文献1参照)。 As an electric motor suitable for reducing the size and height of such a closed electric compressor, there is an outer rotor type motor in which a rotor rotates outside the stator (see, for example, Patent Document 1).

図9は、特許文献1に記載された密閉型電動圧縮機を示し、この密閉型電動圧縮機は、アウターロータ型モータの電動機要素110とこれによって駆動される圧縮要素120とを密閉容器100内に組み込んで構成してある。 FIG. 9 shows a closed electric compressor described in Patent Document 1. In this closed electric compressor, an electric motor element 110 of an outer rotor type motor and a compression element 120 driven by the electric motor element 120 are placed in a closed container 100. It is configured by incorporating it in.

圧縮要素120は、シリンダブロック121と、シリンダブロック121のシリンダ122内に往復動自在に配置したピストン123と、ピストン123にコンロッド124を介して連係させ、コンロッド124を介してピストン123を往復動させるクランクシャフト125とから構成され、クランクシャフト125は、電動機要素110により駆動される。 The compression element 120 links the cylinder block 121, the piston 123 reciprocally arranged in the cylinder 122 of the cylinder block 121, and the piston 123 via the connecting rod 124, and reciprocates the piston 123 via the connecting rod 124. It is composed of a crankshaft 125, and the crankshaft 125 is driven by an electric motor element 110.

電動機要素110は、固定子111と固定子111の外周を回る回転子112とで構成されており、いわゆるアウターロータ型モータとなっている。 The electric motor element 110 is composed of a stator 111 and a rotor 112 that rotates around the outer circumference of the stator 111, and is a so-called outer rotor type motor.

回転子112は、フランジプレート113を介してクランクシャフト125に連結された筒状のバックヨーク114と、このバックヨーク114の内周面に均等に接着固定された複数の永久磁石115とから構成されている。 The rotor 112 is composed of a tubular back yoke 114 connected to the crankshaft 125 via a flange plate 113, and a plurality of permanent magnets 115 evenly adhered and fixed to the inner peripheral surface of the back yoke 114. ing.

一方、固定子111は、シリンダブロック121の軸受部126に固定されたコア116とコア116に巻回されたコイル117とから構成されている。そして、固定子111のコイル117への通電によって磁界を発生させ、永久磁石115を介しバックヨーク114を回転させ、このバックヨーク114と一体のクランクシャフト125を介してピストン123を往復動させることにより、冷媒を圧縮し冷却に供するようになっている。 On the other hand, the stator 111 is composed of a core 116 fixed to the bearing portion 126 of the cylinder block 121 and a coil 117 wound around the core 116. Then, a magnetic field is generated by energizing the coil 117 of the stator 111, the back yoke 114 is rotated via the permanent magnet 115, and the piston 123 is reciprocated via the crankshaft 125 integrated with the back yoke 114. , The refrigerant is compressed and used for cooling.

特開2016−6303号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-6303

上記特許文献1に記載されている密閉型電動圧縮機の電動機要素110は、小型、低背化に適したものではあるが、生産性が悪く、かつ、回転子112を構成する複数の永久磁
石115のバックヨーク114内周面に対する固定位置がずれやすく、この磁石位置ずれにより回転子112の動バランスが崩れて回転振動が大きくなるという課題があった。
The electric motor element 110 of the sealed electric compressor described in Patent Document 1 is suitable for small size and low profile, but has poor productivity and has a plurality of permanent magnets constituting the rotor 112. There is a problem that the fixed position of the 115 with respect to the inner peripheral surface of the back yoke 114 is easily displaced, and the dynamic balance of the rotor 112 is lost due to the displacement of the magnet position, and the rotational vibration becomes large.

すなわち、上記回転子112を構成する複数の永久磁石115は、バックヨーク114内周面への固定に際し、まず1個目の永久磁石を接着固定した後、この永久磁石を基準に次の永久磁石の固定位置を計測しながら順次接着固定していくため、接着固定に時間がかかり、生産性が悪くなるのであった。 That is, when the plurality of permanent magnets 115 constituting the rotor 112 are fixed to the inner peripheral surface of the back yoke 114, the first permanent magnet is first adhered and fixed, and then the next permanent magnet is used as a reference. Since the magnets are fixed in sequence while measuring the fixing position of the magnets, it takes time to bond and fix the magnets, resulting in poor productivity.

更にこれに加え、順次接着固定していく各永久磁石は計測しながら順次固定していくため計測バラツキによって正規の位置から位置ずれしやすく、その結果、回転子112の動バランスが崩れ、回転振動が大きくなるのであった。 Furthermore, in addition to this, since each permanent magnet that is adhesively fixed in sequence is fixed in sequence while measuring, it is easy for the position to shift from the regular position due to measurement variation, and as a result, the dynamic balance of the rotor 112 is lost and rotational vibration occurs. Was getting bigger.

この各永久磁石の位置ずれは治具を用いて位置合わせしながら各永久磁石を接着固定することによって解消することが提案されているが、これによると別途冶具を必要とする上に治具をセットする時間が余分に必要となって益々生産性が低下するという課題があった。 It has been proposed that the misalignment of each permanent magnet be eliminated by adhering and fixing each permanent magnet while aligning them with a jig. According to this, a jig is required separately and the jig is required. There is a problem that extra time is required for setting and the productivity is further reduced.

本発明はこのような点に鑑みてされたもので、高い生産性を確保しつつ永久磁石の位置ずれを確実に防止できる電動機とそれを用いた密閉型電動圧縮機、冷凍装置の提供を目的としたものである。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an electric motor capable of surely preventing the displacement of permanent magnets while ensuring high productivity, a closed electric compressor using the electric motor, and a freezing device. It is the one.

本発明は、上記目的を達成するため、バックヨークの内周面に永久磁石を嵌め込む位置決め部を設け、この位置決め部に永久磁石を嵌め込んで固定した構成としてある。 In order to achieve the above object, the present invention has a configuration in which a positioning portion for fitting a permanent magnet is provided on the inner peripheral surface of the back yoke, and the permanent magnet is fitted and fixed in the positioning portion.

これにより、永久磁石はバックヨーク内周面の位置決め部によって位置規制され位置ずれすることなく正規の位置に固定でき、磁石の固定位置を計測したり治具を用いて位置決めしたりする必要がなくなって生産性が向上するとともに、永久磁石の位置ずれにより生じる回転子の動バランスの崩れを防止して回転振動を抑制しこれを低減することができる。 As a result, the permanent magnet can be fixed in the regular position without being displaced by the positioning part on the inner peripheral surface of the back yoke, and there is no need to measure the fixed position of the magnet or position it with a jig. This can improve productivity, prevent the rotor from losing its dynamic balance due to the displacement of the permanent magnets, suppress rotational vibration, and reduce it.

本発明は、上記構成により、安価でかつ回転振動の少ない電動機とそれを用いた密閉型電動圧縮機、冷凍装置とすることができる。 According to the above configuration, the present invention can provide an inexpensive electric motor with less rotational vibration, a closed electric compressor using the electric motor, and a refrigerating apparatus.

本発明の実施の形態1における電動機を用いた密閉型電動圧縮機の縦断面図Longitudinal sectional view of a closed electric compressor using an electric motor according to the first embodiment of the present invention. 同実施の形態1における密閉型電動圧縮機の電動機要素を示す断面図Sectional drawing which shows the electric motor element of the closed type electric compressor according to Embodiment 1. 同実施の形態1における電動機要素を示す図2のA−A断面図AA sectional view of FIG. 2 showing an electric motor element according to the first embodiment. 同実施の形態1の電動機要素におけるバックヨークの磁石固定部を示す拡大断面図An enlarged cross-sectional view showing a magnet fixing portion of the back yoke in the electric motor element of the first embodiment. 同実施の形態2の電動機要素におけるバックヨークの磁石固定部を示す拡大断面図An enlarged cross-sectional view showing a magnet fixing portion of the back yoke in the electric motor element of the second embodiment. 同実施の形態3の電動機要素におけるバックヨークの磁石固定部を示す拡大断面図An enlarged cross-sectional view showing a magnet fixing portion of the back yoke in the electric motor element of the third embodiment. 同実施の形態4の電動機要素におけるバックヨークの磁石固定部を示す拡大断面図An enlarged cross-sectional view showing a magnet fixing portion of the back yoke in the electric motor element of the fourth embodiment. 同本発明の実施の形態5における冷凍装置の模式図Schematic diagram of the refrigerating apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. 従来の電動機を用いた密閉型電動圧縮機の縦断面図Longitudinal section of a closed electric compressor using a conventional electric motor

第1の発明は、コイルを巻装して構成した固定子と、前記固定子の外周を回転するバックヨークの内周面に複数の永久磁石を固定して構成した回転子とからなるアウターロータ型の電動機であって、前記回転子はそのバックヨーク内周面に前記複数の永久磁石を嵌め込む位置決め部を設け、この位置決め部に永久磁石を嵌め込んで固定した構成としてある。 The first invention is an outer rotor composed of a stator formed by winding a coil and a rotor formed by fixing a plurality of permanent magnets to the inner peripheral surface of a back yoke that rotates the outer circumference of the stator. The rotor is a type electric motor, and the rotor is provided with a positioning portion for fitting the plurality of permanent magnets on the inner peripheral surface of the back yoke, and the permanent magnets are fitted and fixed in the positioning portion.

これにより、永久磁石はバックヨーク内周面の位置決め部によって位置規制され位置ずれすることなく正規の位置に固定でき、磁石の固定位置を計測したり治具を用いて位置決めしたりする必要がなくなって生産性が向上するとともに、永久磁石の位置ずれにより生じる回転子の動バランス崩れを防止して回転振動を抑制しこれを低減することができる。 As a result, the permanent magnet can be fixed in the regular position without being displaced by the positioning part on the inner peripheral surface of the back yoke, and there is no need to measure the fixed position of the magnet or position it with a jig. In addition to improving productivity, it is possible to prevent the rotor from losing its dynamic balance caused by the displacement of the permanent magnets, suppress rotational vibration, and reduce this.

第2の発明は、特に、第1の発明において、前記位置決め部はバックヨークの内周面に一体形成した構成としてある。 In the second invention, in particular, in the first invention, the positioning portion is integrally formed on the inner peripheral surface of the back yoke.

これにより、バックヨークとは別の位置決め用部材を別途バックヨーク内周面に装着して位置決め部を構成するような必要がなくなり、位置決め用部材の材料費削減と位置決め用部材装着工数の削減によるさらなる生産性の向上が可能となり、より安価に永久磁石の位置ずれ防止による回転振動抑制効果を実現できる。 As a result, it is not necessary to separately mount a positioning member different from the back yoke on the inner peripheral surface of the back yoke to form a positioning portion, which reduces the material cost of the positioning member and the man-hours for mounting the positioning member. It is possible to further improve productivity, and it is possible to realize the effect of suppressing rotational vibration by preventing the displacement of the permanent magnet at a lower cost.

第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、前記位置決め部はバックヨークの内周面に凹所を形成して構成してある。 In the third invention, particularly in the first or second invention, the positioning portion is configured by forming a recess on the inner peripheral surface of the back yoke.

これにより、前記第2の各発明と同様、より高い生産性を確保しつつ永久磁石の位置ずれによる磁気バランスの崩れも防止できて回転振動を抑制しこれを低減することができる。 As a result, as in the second inventions, it is possible to prevent the magnetic balance from being lost due to the displacement of the permanent magnets while ensuring higher productivity, and to suppress and reduce the rotational vibration.

第4の発明は、特に、第1または第2の発明において、前記位置決め部はバックヨークの内周面と永久磁石の外周面のいずれか一方に突起を設けるとともに他方に前記突起に嵌り込む凹部を設けて構成してある。 The fourth invention, in particular, in the first or second invention, is that the positioning portion is provided with a protrusion on either the inner peripheral surface of the back yoke or the outer peripheral surface of the permanent magnet, and the other is a recess that fits into the protrusion. Is provided and configured.

これにより、位置決め部を設けることによって生じるバックヨークの板厚減少を抑制することができ、位置決め部を設けることにより生じる弊害、すなわち、位置決め部を設けてバックヨーク板厚が減少することにより生じる磁束密度飽和レベルの低下による回転性能の低下を抑制することができる。したがって、回転性能の低下を抑制しつつ永久磁石の位置ずれ防止による回転振動抑制を実現することができる。つまり、回転性能低下防止と回転振動抑制とを両立することができる。 As a result, it is possible to suppress the decrease in the plate thickness of the back yoke caused by providing the positioning portion, and the adverse effect caused by providing the positioning portion, that is, the magnetic flux generated by providing the positioning portion and reducing the plate thickness of the back yoke. It is possible to suppress a decrease in rotational performance due to a decrease in the density saturation level. Therefore, it is possible to suppress rotational vibration by preventing the displacement of the permanent magnet while suppressing deterioration of rotational performance. That is, it is possible to both prevent deterioration of rotational performance and suppress rotational vibration.

第5の発明は、特に、第1または第2の発明において、前記位置決め部はバックヨーク内周面に各永久磁石の両端縁に当接して位置規制する凸部を突出形成して構成してある。 A fifth aspect of the present invention, particularly in the first or second invention, is such that the positioning portion is formed by projecting a convex portion on the inner peripheral surface of the back yoke that abuts on both end edges of each permanent magnet to regulate the position. is there.

これにより、位置規制部を設けることによって生じるバックヨーク板厚の減少をゼロにすることができ、磁束密度飽和レベルの低下による回転性能の低下を抑制しつつ永久磁石の位置ずれ防止による回転振動抑制を実現することができる。つまり、回転性能の低下防止と回転振動抑制の両立を前記第4の発明よりもより高いレベルで実現し、高性能且つ低振動な電動機とすることができる。 As a result, the reduction in the back yoke plate thickness caused by the provision of the position regulating portion can be eliminated, and the rotational vibration is suppressed by preventing the permanent magnet from being displaced while suppressing the deterioration of the rotational performance due to the decrease in the magnetic flux density saturation level. Can be realized. That is, it is possible to realize both prevention of deterioration of rotational performance and suppression of rotational vibration at a higher level than that of the fourth invention, and it is possible to obtain a high-performance and low-vibration electric motor.

第6の発明は、特に、第1または第2の発明において、前記位置決め部はその中央部分のバックヨーク板厚が両端部分のバックヨーク板厚よりも厚くなるような断面形状とした構成としてある。 The sixth invention, in particular, in the first or second invention, has a cross-sectional shape such that the back yoke plate thickness of the central portion thereof is thicker than the back yoke plate thickness of both end portions. ..

これにより、バックヨークは位置決め部の両端部分でその板厚が薄くなっても中央部分の板厚が厚いのでバックヨークに形成される磁束の磁束密度飽和レベルは位置決め部を設けない場合と略同様のレベルとすることができ、回転性能の低下を抑制しつつ永久磁石の位置ずれ防止による回転振動抑制を実現することができる。つまり、回転性能の低下防止と回転振動抑制の両立を前記第4の発明よりもより高いレベルで実現し、高性能且つ低振動な電動機とすることができる。 As a result, even if the plate thickness of the back yoke is thin at both ends of the positioning portion, the plate thickness of the central portion is thick, so that the magnetic flux density saturation level of the magnetic flux formed in the back yoke is substantially the same as when the positioning portion is not provided. It is possible to suppress the rotational vibration by preventing the displacement of the permanent magnet while suppressing the deterioration of the rotational performance. That is, it is possible to realize both prevention of deterioration of rotational performance and suppression of rotational vibration at a higher level than that of the fourth invention, and it is possible to obtain a high-performance and low-vibration electric motor.

第7の発明は前記各発明の電動機を用いた密閉型電動圧縮機であり、この密閉型電動圧縮機は、圧縮要素と、この圧縮要素を駆動する電動機要素からなり、上記電動機要素は前記第1〜第6の発明のいずれかの電動機で構成してある。 A seventh invention is a closed-type electric compressor using the electric motors of the respective inventions. The closed-type electric compressor comprises a compression element and an electric motor element for driving the compression element, and the electric motor element is the first. It is composed of an electric motor according to any one of the first to sixth inventions.

これにより、前記第1〜第6の発明の電動機が持つ高い生産性と回転振動抑制効果によって、安価でかつ振動の少ない密閉型電動圧縮機とすることができる。 As a result, due to the high productivity and rotational vibration suppressing effect of the electric motors of the first to sixth inventions, it is possible to obtain an inexpensive and less vibrating sealed electric compressor.

第8の発明は上記密閉型電動圧縮機を用いた冷凍装置であり、この冷凍装置は、圧縮機、放熱器、減圧装置、吸熱器を配管によって環状に連結した冷媒回路を有し、前記圧縮機を第7の発明の密閉型電動圧縮機としてある。 The eighth invention is a refrigerating device using the sealed electric compressor, and the refrigerating device has a refrigerant circuit in which a compressor, a radiator, a depressurizing device, and a heat absorber are connected in a ring shape by a pipe, and the compression is performed. The machine is a closed electric compressor of the seventh invention.

これにより、密閉型電動圧縮機が持つ効果によって安価でかつ振動騒音の少ない冷凍装置とすることができる。 As a result, it is possible to obtain a refrigerating device that is inexpensive and has less vibration noise due to the effect of the closed electric compressor.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における電動機を用いた密閉型電動圧縮機の縦断面図、図2は同実施の形態1における密閉型電動圧縮機の電動機要素を示す断面図、図3は同実施の形態1における図2のA−A断面図、図4は同実施の形態1の電動機要素におけるバックヨークの磁石固定部を示す拡大断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a vertical sectional view of a closed electric compressor using an electric motor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an electric motor element of the closed electric compressor according to the first embodiment, and FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA of the first embodiment, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a magnet fixing portion of the back yoke in the motor element of the first embodiment.

図1〜図4において、本実施の形態1における密閉型電動圧縮機は、鉄板の絞り成型によって形成された密閉容器1内に、インバータ電源(図示せず)によって駆動される電動機要素2と、この電動機要素2によって駆動される圧縮要素3とがそれぞれ収納され、密閉容器1の底部には、オイル4が貯留されている。さらに、密閉容器1内には、例えば、地球温暖化係数の低い炭化水素系のR600a等の冷媒ガス5が、冷凍装置(図示せず)の低圧側と同等圧力で、比較的低温の状態で封入されている。 In FIGS. 1 to 4, the closed electric compressor according to the first embodiment includes an electric motor element 2 driven by an inverter power supply (not shown) in a closed container 1 formed by drawing and molding an iron plate. A compression element 3 driven by the electric motor element 2 is housed in each, and oil 4 is stored in the bottom of the closed container 1. Further, in the closed container 1, for example, a refrigerant gas 5 such as a hydrocarbon-based R600a having a low global warming potential is at a pressure equivalent to that of the low pressure side of a refrigerating apparatus (not shown) at a relatively low temperature. It is enclosed.

電動機要素2と圧縮要素3は、一体に組み立てられて圧縮機本体6を構成し、この圧縮機本体6は、コイルばね7によって密閉容器1内に弾性的に支持されている。 The electric motor element 2 and the compression element 3 are integrally assembled to form a compressor main body 6, and the compressor main body 6 is elastically supported in the closed container 1 by a coil spring 7.

圧縮要素3はシリンダブロック8を主体に構成されており、そのシリンダブロック8には円筒状のシリンダ9が形成され、ピストン10が往復自在に嵌入されている。そして、シリンダ9はその開口端にバルブプレート11が取り付けられており圧縮室12を形成している。さらに、バルブプレート11を覆って蓋をするようにシリンダヘッド13が固定されている。 The compression element 3 is mainly composed of a cylinder block 8, and a cylindrical cylinder 9 is formed in the cylinder block 8 and a piston 10 is reciprocally fitted therein. A valve plate 11 is attached to the open end of the cylinder 9 to form a compression chamber 12. Further, the cylinder head 13 is fixed so as to cover the valve plate 11 and cover it.

また、シリンダブロック8はその下部に主軸受部14が形成されており、回転軸となるクランクシャフト15を軸支している。 A main bearing portion 14 is formed in the lower portion of the cylinder block 8, and the crankshaft 15 serving as a rotation shaft is pivotally supported.

クランクシャフト15は、主軸受部14に軸支される主軸部15aとツバ部15bを介して形成された偏芯軸部15cとから構成されると共に、主軸部15aの下端から偏芯軸部15cの上端まで連通する給油通路16を備えている。さらに、主軸部15aの下端は、密閉容器1内に貯留したオイル4に浸漬すると共に、偏芯軸部15cの上端部は、密閉容器1内の上部に開口している。そして、偏芯軸部15cは、コンロッド17を介してピストン10と連結されている。 The crankshaft 15 is composed of a spindle portion 15a pivotally supported by the spindle portion 14 and an eccentric shaft portion 15c formed via a brim portion 15b, and the eccentric shaft portion 15c is formed from the lower end of the spindle portion 15a. It is provided with a refueling passage 16 that communicates with the upper end of the. Further, the lower end of the spindle portion 15a is immersed in the oil 4 stored in the closed container 1, and the upper end of the eccentric shaft portion 15c is opened to the upper part in the closed container 1. The eccentric shaft portion 15c is connected to the piston 10 via a connecting rod 17.

電動機要素2は、回転子18と固定子19とからなり、回転子18が固定子19の外側を回り、小型化、薄型化に適したインバータ駆動のアウターロータ型モータとなっている。 The electric motor element 2 includes a rotor 18 and a stator 19, and the rotor 18 rotates outside the stator 19 to form an inverter-driven outer rotor type motor suitable for miniaturization and thinning.

回転子18は、主軸部15aに固定された円板状のフランジプレート20と、このフランジプレート20の端部に溶接等で固定されたリング状のバックヨーク21と、このバックヨーク21の内周面に密着して固定された複数の永久磁石22とから構成されている。上記永久磁石22はこの実施の形態では接着剤23によってバックヨーク21の内周面に接着固定してあるが、これに限られるものではなく、例えば両面テープ等によって固定してもよく、その他適切な固定手段を用いて固定すればよい。 The rotor 18 includes a disk-shaped flange plate 20 fixed to the spindle portion 15a, a ring-shaped back yoke 21 fixed to the end of the flange plate 20 by welding or the like, and an inner circumference of the back yoke 21. It is composed of a plurality of permanent magnets 22 fixed in close contact with the surface. In this embodiment, the permanent magnet 22 is adhesively fixed to the inner peripheral surface of the back yoke 21 by an adhesive 23, but the present invention is not limited to this, and for example, it may be fixed by double-sided tape or the like. It may be fixed by using various fixing means.

一方、固定子19は、コア24とこのコア24に巻回されたコイル25とから構成されている。そして、上記固定子19は、回転子18の永久磁石22によって外周を囲まれるように配置され、コイル25とシリンダブロック8との間に絶縁距離を確保しつつ、回転子18と同軸になるように、固定ボルト26によってシリンダブロック8の下側に固定されている。 On the other hand, the stator 19 is composed of a core 24 and a coil 25 wound around the core 24. The stator 19 is arranged so as to be surrounded by a permanent magnet 22 of the rotor 18 so as to be coaxial with the rotor 18 while ensuring an insulating distance between the coil 25 and the cylinder block 8. It is fixed to the lower side of the cylinder block 8 by a fixing bolt 26.

ここで、上記回転子18は図3、図4に示すようにそのバックヨーク21の内周面に永久磁石22と同数の位置決め部27が形成してある。この例ではバックヨーク21の内面に上下短冊状の凹所28を切削加工によって一体形成して位置決め部27としてある。 Here, as shown in FIGS. 3 and 4, the rotor 18 has the same number of positioning portions 27 as the permanent magnets 22 formed on the inner peripheral surface of the back yoke 21. In this example, upper and lower strip-shaped recesses 28 are integrally formed on the inner surface of the back yoke 21 by cutting to form a positioning portion 27.

そして、上記位置決め部27に各永久磁石22を嵌め込み、接着剤23によって位置決め部27に接着固定してある。この永久磁石22の位置決め部27への固定は、この実施の形態では接着剤23を用いているが、これに限られるものではなく、例えば両面テープ等によって固定してもよく、適切な固定手段を用いて固定すればよい。 Then, each permanent magnet 22 is fitted into the positioning portion 27, and is adhesively fixed to the positioning portion 27 with an adhesive 23. Adhesive 23 is used for fixing the permanent magnet 22 to the positioning portion 27 in this embodiment, but the present invention is not limited to this, and for example, it may be fixed with double-sided tape or the like, and an appropriate fixing means. It may be fixed using.

以上のように構成された密閉型圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。 The operation and operation of the sealed compressor configured as described above will be described below.

まず密閉型電動圧縮機としての動作を簡単に説明しておく。電動機要素2にインバータ電源(図示せず)から通電すると、固定子19に電流が流れ、磁界が発生し、クランクシャフト15の主軸部15aに固定された回転子18が回転する。 First, the operation as a closed electric compressor will be briefly explained. When the electric motor element 2 is energized from an inverter power supply (not shown), a current flows through the stator 19, a magnetic field is generated, and the rotor 18 fixed to the spindle portion 15a of the crankshaft 15 rotates.

回転子18の回転により、クランクシャフト15の偏芯軸部15cに回転自在に取り付けられたコンロッド17を介して、ピストン10が圧縮室12内を往復運動し、圧縮要素3が所定の圧縮動作を行う。 By the rotation of the rotor 18, the piston 10 reciprocates in the compression chamber 12 via the connecting rod 17 rotatably attached to the eccentric shaft portion 15c of the crankshaft 15, and the compression element 3 performs a predetermined compression operation. Do.

次に本発明の特徴である回転子18における永久磁石22の位置決め効果について説明する。 Next, the positioning effect of the permanent magnet 22 on the rotor 18, which is a feature of the present invention, will be described.

上記回転子18は既述したようにバックヨーク21内周面に固定した各永久磁石22の位置がずれると動バランスが崩れ、振動が大きくなるが、この電動機要素2の回転子18はバックヨーク21の内周面に位置決め部27が設けてあるので、この各位置決め部27に各永久磁石22を嵌め込めば永久磁石22は正規の位置に正確に位置決めし固定するこ
とができる。
As described above, when the positions of the permanent magnets 22 fixed to the inner peripheral surface of the back yoke 21 of the rotor 18 are displaced, the dynamic balance is lost and the vibration becomes large. However, the rotor 18 of the electric motor element 2 has the back yoke. Since the positioning portion 27 is provided on the inner peripheral surface of the 21, the permanent magnet 22 can be accurately positioned and fixed at a regular position by fitting each permanent magnet 22 into each of the positioning portions 27.

したがって、従来のように永久磁石22のバックヨーク21への固定に際し、固定位置を計測したり、治具を用いたりすることなく、かつ、位置ずれすることなく、永久磁石22をバックヨーク21の内周面に固定することができる。 Therefore, when fixing the permanent magnet 22 to the back yoke 21 as in the conventional case, the permanent magnet 22 is attached to the back yoke 21 without measuring the fixed position or using a jig and without shifting the position. It can be fixed to the inner peripheral surface.

これにより、永久磁石22のバックヨーク21への固定に要する作業時間が大幅に短縮でき、生産性が大きく向上する。しかも、上記永久磁石22は位置ずれすることなく固定できるので、回転子18の動バランスが崩れるようなことがなくなり、回転振動が大きくなるのを抑制することができる。 As a result, the working time required for fixing the permanent magnet 22 to the back yoke 21 can be significantly shortened, and the productivity is greatly improved. Moreover, since the permanent magnet 22 can be fixed without being displaced, the dynamic balance of the rotor 18 is not disturbed, and it is possible to suppress an increase in rotational vibration.

また、本実施の形態では、特に上記位置決め部27はバックヨーク21の内周面に凹所28を切削加工することによって一体形成してあるから、バックヨーク21とは別の位置決め用部材を別途バックヨークの内周面に装着して位置決め部を構成するような必要がなく、位置決め用部材の材料費削減と位置決め用部材装着工数の削減によりさらなる生産性の向上が可能となる。よって、より安価に永久磁石22の位置ずれ防止による回転振動抑制を実現することができる。 Further, in the present embodiment, since the positioning portion 27 is integrally formed by cutting a recess 28 on the inner peripheral surface of the back yoke 21, a positioning member different from the back yoke 21 is separately provided. It is not necessary to mount the positioning portion on the inner peripheral surface of the back yoke, and the material cost of the positioning member and the man-hours for mounting the positioning member can be reduced to further improve the productivity. Therefore, it is possible to suppress the rotational vibration by preventing the permanent magnet 22 from being displaced at a lower cost.

また、この電動機要素2を用いた密閉型電動圧縮機は、電動機要素2が安価に提供でき、かつその回転振動が抑制されているので、安価でかつ振動の少ない密閉型電動圧縮機とすることができる。 Further, the closed electric compressor using the electric motor element 2 should be an inexpensive and low vibration closed electric compressor because the electric motor element 2 can be provided at a low cost and its rotational vibration is suppressed. Can be done.

特に、この実施の形態では上記電動機要素2をインバータ駆動させるようにしているが、上記電動機要素2の回転子18は動バランスが崩れないので回転数変化に対する追従性が良く、動バランスが崩れていると回転振動が大きくなりやすいインバータ制御を行っても回転子18の回転振動を抑制でき、効果的である。 In particular, in this embodiment, the electric motor element 2 is driven by an inverter, but since the rotor 18 of the electric motor element 2 does not lose its dynamic balance, it has good followability to changes in the number of revolutions, and the dynamic balance is lost. If this is the case, the rotational vibration of the rotor 18 can be suppressed even if the inverter control is performed, which tends to increase the rotational vibration, which is effective.

(実施の形態2)
図5は本発明の実施の形態2の電動機要素におけるバックヨークの磁石固定部を示す拡大断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a magnet fixing portion of the back yoke in the electric motor element according to the second embodiment of the present invention.

この実施の形態は、位置決め部27を設けることによって生じるバックヨーク21の板厚減少を抑制しつつ位置決め部27を設けて回転振動を抑制するようにしたものである。 In this embodiment, the positioning portion 27 is provided to suppress the rotational vibration while suppressing the plate thickness reduction of the back yoke 21 caused by the positioning portion 27.

すなわち、本実施の形態2の位置決め部27は、永久磁石22の外周面に突起30を2ヶ所設けるとともに、バックヨーク21の内周面に突起30が嵌り込む凹部31を設けた構成としてある。なお、本実施の形態においては、突起30を永久磁石22に設け、凹部31をバックヨーク21に設けてあるが、これは逆であってもよい。 That is, the positioning portion 27 of the second embodiment has a configuration in which two protrusions 30 are provided on the outer peripheral surface of the permanent magnet 22 and a recess 31 into which the protrusions 30 are fitted is provided on the inner peripheral surface of the back yoke 21. In the present embodiment, the protrusion 30 is provided on the permanent magnet 22 and the recess 31 is provided on the back yoke 21, but the reverse may be true.

この構成によれば、バックヨーク21の板厚減少を極めて少ないものとすることができ、バックヨーク21の板厚が減少することにより生じる磁束密度飽和レベルの低下による回転性能の低下を効果的に抑制することができ、回転性能の低下を抑制しつつ位置ずれ防止による回転振動の抑制効果を実現することができる。 According to this configuration, the decrease in the plate thickness of the back yoke 21 can be made extremely small, and the decrease in rotational performance due to the decrease in the magnetic flux density saturation level caused by the decrease in the plate thickness of the back yoke 21 is effective. It can be suppressed, and the effect of suppressing rotational vibration by preventing misalignment can be realized while suppressing deterioration of rotational performance.

詳述すると、前記実施の形態1に示す構成では、位置決め部27を設けたことによってバックヨーク21の板厚が減少してしまう。その結果、バックヨーク21に発生する磁束は少ない状態で飽和、換言すると磁束密度飽和レベルが低下し、回転トルクが低下する等回転性能が低下することになる。 More specifically, in the configuration shown in the first embodiment, the thickness of the back yoke 21 is reduced by providing the positioning portion 27. As a result, the magnetic flux generated in the back yoke 21 is saturated in a small state, in other words, the magnetic flux density saturation level is lowered, and the rotational performance is lowered, such as the rotational torque is lowered.

しかしながら、この実施の形態2の構成によれば、位置決め部27は突起30と凹部3
1で形成されているので、バックヨーク21の板厚減少はきわめて少ないものとすることができる。
However, according to the configuration of the second embodiment, the positioning portion 27 has a protrusion 30 and a recess 3.
Since it is formed of 1, the decrease in the plate thickness of the back yoke 21 can be made extremely small.

したがって、位置決め部27を設けたことにより生じる磁束密度飽和レベルの低下を少なくして、回転性能の低下を抑制することができ、回転性能の低下を抑制しつつ回転振動の抑制効果を実現することができる。 Therefore, it is possible to reduce the decrease in the magnetic flux density saturation level caused by the provision of the positioning unit 27 and suppress the decrease in the rotational performance, and to realize the effect of suppressing the rotational vibration while suppressing the decrease in the rotational performance. Can be done.

(実施の形態3)
図6は本発明の実施の形態3の電動機要素におけるバックヨークの磁石固定部を示す拡大断面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a magnet fixing portion of the back yoke in the electric motor element according to the third embodiment of the present invention.

この実施の形態は、位置決め部27を設けることによって生じるバックヨーク21の板厚減少を抑制しつつ位置決め部27を設けて回転振動を抑制する効果を更に高めたものである。 In this embodiment, the effect of suppressing the rotational vibration by providing the positioning portion 27 while suppressing the decrease in the plate thickness of the back yoke 21 caused by the provision of the positioning portion 27 is further enhanced.

すなわち、この実施の形態3における位置決め部27は、バックヨーク21の内周面に各永久磁石22の両端縁に当接して位置規制する凸部33を突出形成した構成してある。 That is, the positioning portion 27 according to the third embodiment has a convex portion 33 protruding from the inner peripheral surface of the back yoke 21 so as to abut on both end edges of the permanent magnets 22 to regulate the position.

この構成によれば、バックヨーク21の板厚を減じることなく凸部33を突出形成した形となるので、位置決め部27を設けることによって生じるバックヨーク板厚の減少をゼロにすることができる。 According to this configuration, since the convex portion 33 is formed so as to protrude without reducing the plate thickness of the back yoke 21, the reduction of the back yoke plate thickness caused by providing the positioning portion 27 can be eliminated.

したがって、バックヨーク21の磁束密度飽和レベルの低下による回転性能の低下をゼロにすることができ、磁束密度飽和レベルの低下防止と永久磁石22の位置ずれ防止による回転振動抑制効果を前記第2の発明よりもより高いレベルで両立することができる。よって、更に低振動且つ高性能な電動機とすることができる。 Therefore, the decrease in rotational performance due to the decrease in the magnetic flux density saturation level of the back yoke 21 can be eliminated, and the effect of suppressing the rotational vibration by preventing the decrease in the magnetic flux density saturation level and the displacement of the permanent magnet 22 can be achieved. It can be compatible at a higher level than the invention. Therefore, it is possible to obtain an electric motor with lower vibration and higher performance.

(実施の形態4)
図7は本発明の実施の形態4の電動機要素におけるバックヨークの磁石固定部を示す拡大断面図である。
(Embodiment 4)
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a magnet fixing portion of the back yoke in the electric motor element according to the fourth embodiment of the present invention.

この実施の形態も、位置決め部27を設けることによって生じるバックヨーク21の板厚減少を抑制しつつ位置決め部27を設けて回転振動を抑制する効果を高めたものである。 Also in this embodiment, the effect of suppressing the rotational vibration by providing the positioning portion 27 while suppressing the decrease in the plate thickness of the back yoke 21 caused by the provision of the positioning portion 27 is enhanced.

すなわち、位置決め部27は、その中央部分のバックヨーク板厚T1が両端部分のバックヨーク板厚T2よりも厚くなるように湾曲断面形状とした構成としてある。 That is, the positioning portion 27 has a curved cross-sectional shape so that the back yoke plate thickness T1 at the center thereof is thicker than the back yoke plate thickness T2 at both ends.

これにより、バックヨーク21は位置決め部27の両端部分でその板厚T2が薄くなっても中央部分の板厚T1が厚いので、バックヨーク21に形成される磁束の磁束密度飽和レベルは位置決め部27を設けない場合と同様のレベルとすることができ、回転性能の低下を抑制しつつ永久磁石22の位置ずれ防止による回転振動低減を実現することができる。 As a result, even if the plate thickness T2 of the back yoke 21 is thin at both ends of the positioning portion 27, the plate thickness T1 of the central portion is thick, so that the magnetic flux density saturation level of the magnetic flux formed in the back yoke 21 is the positioning portion 27. The level can be set to the same level as in the case where the magnet 22 is not provided, and the rotational vibration can be reduced by preventing the permanent magnet 22 from being displaced while suppressing the deterioration of the rotational performance.

(実施の形態5)
図8は本発明の実施の形態1〜4のいずれかの密閉型圧縮機を用いた冷凍装置の構成を示す模式図である。ここでは、冷媒回路に、実施の形態1〜4のいずれかで説明した密閉型電動圧縮機を搭載した構成とし、冷凍装置の基本構成の概略について説明する。
(Embodiment 5)
FIG. 8 is a schematic view showing the configuration of a refrigerating device using the closed compressor according to any one of the first to fourth embodiments of the present invention. Here, the refrigerant circuit is equipped with the sealed electric compressor described in any one of the first to fourth embodiments, and the outline of the basic configuration of the refrigerating apparatus will be described.

図8において、冷凍装置は、一面が開口しその開口を扉で開閉する断熱性の本体35と
、本体35の内部を、物品の貯蔵空間36と機械室37に区画する区画壁38と、貯蔵空間36内を冷却する冷媒回路39を具備している。
In FIG. 8, the refrigerating apparatus stores a heat-insulating main body 35 that opens on one side and opens and closes the opening with a door, and a partition wall 38 that divides the inside of the main body 35 into a storage space 36 for articles and a machine room 37. A refrigerant circuit 39 for cooling the inside of the space 36 is provided.

冷媒回路39は、圧縮機40として実施の形態1または2で説明した密閉型圧縮機と、放熱器41と、減圧装置42と、吸熱器43とを環状に配管44によって連結接続した構成となっている。そして、吸熱器43は、送風機(図示せず)を具備した貯蔵空間36内に配置されている。吸熱器43の冷却熱は、図8に矢印Mで示したように、送風機によって貯蔵空間36内を循環するように撹拌され、貯蔵空間36内は冷却される。 The refrigerant circuit 39 has a configuration in which the sealed compressor described in the first or second embodiment as the compressor 40, the radiator 41, the decompression device 42, and the heat absorber 43 are connected and connected in an annular shape by a pipe 44. ing. The heat absorber 43 is arranged in a storage space 36 provided with a blower (not shown). As shown by the arrow M in FIG. 8, the cooling heat of the heat absorber 43 is agitated so as to circulate in the storage space 36 by the blower, and the inside of the storage space 36 is cooled.

以上説明した冷凍装置は、密閉型圧縮機が安価でかつ振動が少ないので、安価でかつ振動騒音の少ない冷凍装置とすることができる。そして、密閉型圧縮機の全高が低く抑制されているので、冷凍装置の機械室37の高さを低く抑え、貯蔵空間36の容積を増やすことができる。 Since the closed compressor is inexpensive and has less vibration, the refrigerating apparatus described above can be an inexpensive refrigerating apparatus with less vibration noise. Since the total height of the closed compressor is kept low, the height of the machine room 37 of the refrigerating device can be kept low and the volume of the storage space 36 can be increased.

以上、本発明は上記実施の形態を用いて説明してきたが、上記実施の形態で説明した構成は、本発明を実施する一例として示したものであり、本発明の目的を達成する範囲で種々変更可能なことは言うまでもなく、本発明の技術的思想に基づく構成が適用されたアウターロータ型の電動機、密閉型圧縮機、冷凍装置を含むものである。 Although the present invention has been described above using the above-described embodiment, the configuration described in the above-described embodiment is shown as an example of carrying out the present invention, and varies within the range of achieving the object of the present invention. Needless to say, it includes an outer rotor type electric motor, a closed type compressor, and a refrigerating device to which the configuration based on the technical idea of the present invention is applied.

以上のように、本発明は、安価でかつ回転振動の少ない電動機とそれを用いた密閉型電動圧縮機、冷凍装置とすることができ、冷凍冷蔵庫、あるいはエアーコンディショナー、業務用ショーケース、自動販売機等、各種の冷凍装置に広く適用することができる。 As described above, the present invention can be an inexpensive electric motor with less rotational vibration, a closed electric compressor using the electric motor, and a freezing device, and can be used as a freezer / refrigerator, an air conditioner, a commercial showcase, or vending. It can be widely applied to various refrigerating devices such as machines.

2 電動機要素
3 圧縮要素
18 回転子
19 固定子
21 バックヨーク
22 永久磁石
23 接着剤
25 コイル
27 位置決め部
28 凹所
30 突起
31 凹部
33 凸部
39 冷媒回路
40 圧縮機
41 放熱器
42 減圧装置
43 吸熱器
T1 中央部分のバックヨーク板厚
T2 両端部分のバックヨーク板厚
2 Motor element 3 Compressor element 18 Rotor 19 Stator 21 Back yoke 22 Permanent magnet 23 Adhesive 25 Coil 27 Positioning part 28 Concave 30 Protrusion 31 Recess 33 Convex 39 Refrigerant circuit 40 Compressor 41 Radiator 42 Decompression device 43 Heat absorption Instrument T1 Back yoke plate thickness at the center T2 Back yoke plate thickness at both ends

Claims (8)

コイルを巻装して構成した固定子と、前記固定子の外周を回転するバックヨークの内周面に複数の永久磁石を固定して構成した回転子とからなるアウターロータ型の電動機であって、前記回転子はそのバックヨーク内周面に前記複数の永久磁石を嵌め込む位置決め部を設け、この位置決め部に永久磁石を嵌め込んで固定した電動機。 An outer rotor type electric motor consisting of a stator configured by winding a coil and a rotor configured by fixing a plurality of permanent magnets to the inner peripheral surface of a back yoke that rotates the outer circumference of the stator. The rotor is an electric motor in which a positioning portion for fitting the plurality of permanent magnets is provided on the inner peripheral surface of the back yoke, and the permanent magnets are fitted and fixed in the positioning portion. 位置決め部はバックヨークの内周面に一体形成して構成した請求項1記載の電動機。 The electric motor according to claim 1, wherein the positioning portion is integrally formed on the inner peripheral surface of the back yoke. 位置決め部はバックヨークの内周面に凹所を形成して構成した請求項1または2記載の電動機。 The electric motor according to claim 1 or 2, wherein the positioning portion is formed by forming a recess on the inner peripheral surface of the back yoke. 位置決め部はバックヨークの内周面と永久磁石の外周面のいずれか一方に突起を設けるとともに他方に前記突起に嵌り込む凹部を設けて構成した請求項1または2記載の電動機。 The electric motor according to claim 1 or 2, wherein the positioning portion is provided with a protrusion on either the inner peripheral surface of the back yoke or the outer peripheral surface of the permanent magnet, and the other is provided with a recess for fitting into the protrusion. 位置決め部はバックヨーク内周面に各永久磁石の両端縁に当接して位置規制する凸部を突出形成して構成した請求項1または2記載の電動機。 The electric motor according to claim 1 or 2, wherein the positioning portion is formed by projecting a convex portion that contacts both end edges of each permanent magnet and regulates the position on the inner peripheral surface of the back yoke. 位置決め部はその中央部分のバックヨーク板厚が両端部分のバックヨーク板厚よりも厚くなる断面形状とした請求項1または2記載の電動機。 The electric motor according to claim 1 or 2, wherein the positioning portion has a cross-sectional shape in which the back yoke plate thickness of the central portion thereof is thicker than the back yoke plate thickness of both end portions. 圧縮要素と、この圧縮要素を駆動する電動機要素からなり、上記電動機要素を請求項1〜6のいずれか1項記載の電動機で構成した密閉型電動圧縮機。 A sealed electric compressor comprising a compression element and an electric motor element for driving the compression element, wherein the electric motor element is composed of the electric motor according to any one of claims 1 to 6. 圧縮機、放熱器、減圧装置及び吸熱器を配管によって環状に連結した冷媒回路を有し、前記圧縮機を、請求項7記載の密閉型圧縮機とした冷凍装置。 A freezing device having a refrigerant circuit in which a compressor, a radiator, a decompressing device, and a heat absorber are connected in a ring shape by a pipe, and the compressor is a closed type compressor according to claim 7.
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