JP5221030B2 - Rotor, rotor manufacturing method, hermetic compressor, and refrigeration cycle apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、永久磁石を用いた回転子及び回転子の製造方法及び密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置に関するものである。 The present invention relates to a rotor using a permanent magnet, a method for manufacturing the rotor, a hermetic compressor, and a refrigeration cycle apparatus.
冷凍サイクルに用いられる高効率密閉型圧縮機では、電動要素には回転子に永久磁石を配置したブラシレスDCモータを用い、インバータを有する専用の制御装置により周波数可変で運転する方法が用いられる。 In a high-efficiency hermetic compressor used in a refrigeration cycle, a brushless DC motor having a permanent magnet disposed on a rotor is used as an electric element, and a method of operating at a variable frequency by a dedicated control device having an inverter is used.
通常永久磁石を配置した回転子は、薄板電磁鋼板を打抜き積層した回転子コアに磁石挿入孔を設け、永久磁石を回転子コアに隙間嵌めする構造が一般的である。 Usually, a rotor in which permanent magnets are arranged generally has a structure in which a magnet insertion hole is provided in a rotor core obtained by punching and laminating thin electromagnetic steel sheets, and the permanent magnet is fitted into the rotor core with a gap.
また、圧縮要素が圧縮、吸入のサイクルを繰り返す為、負荷トルクが1サイクル中で変動する。その為、低速運転になるほど慣性力が弱まる為、回転ムラによる振動が大きくなり、運転可能な周波数が振動の限界値で決定されている。昨今ではこの負荷トルクに合わせて電動要素のトルクを発生させ回転ムラを抑える、トルク制御と呼ばれる技術を用いてより低回転まで運転することが出来るようになった。 Further, since the compression element repeats the compression and suction cycles, the load torque varies in one cycle. For this reason, the inertial force becomes weaker as the driving speed becomes lower, so that the vibration due to the rotation unevenness increases, and the operable frequency is determined by the limit value of the vibration. Nowadays, it has become possible to operate at a lower speed by using a technique called torque control that generates torque of the electric element in accordance with the load torque and suppresses rotation unevenness.
しかし、運転範囲全域において最適なトルク制御をするのは難しく、トルク制御が最適な点よりも過剰な状態になった場合、振動は必要十分なレベルに抑えられていても、回転子コアの磁石挿入孔内に隙間嵌めで配置される磁石が回転方向の前後に加振され、騒音を発生させることがあり、低周波数での運転が難しかった。 However, it is difficult to achieve optimal torque control over the entire operating range, and if the torque control is in excess of the optimal point, the rotor core magnets will remain even if the vibration is suppressed to a necessary and sufficient level. A magnet arranged with a clearance fit in the insertion hole is vibrated back and forth in the rotational direction, which may generate noise, and operation at a low frequency is difficult.
この磁石振動を防止するには磁石を固定することが有効であり、磁石固定の方法としては、追加部材を用いて永久磁石を固定するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to prevent this magnet vibration, it is effective to fix the magnet. As a magnet fixing method, a method of fixing the permanent magnet using an additional member has been proposed (for example, see Patent Document 1).
また、回転子コアの磁石挿入孔に突起を設け、永久磁石を圧入することで突起を塑性変形させ固定するものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特許文献1のように、追加部材を用いて永久磁石を固定する方法は、追加部材分のコストがかかり、組立時においても工数が増加しコストがかかるという課題があった。 As in Patent Document 1, the method of fixing a permanent magnet using an additional member requires a cost for the additional member, and there is a problem that the number of steps is increased and the cost is increased even during assembly.
また、特許文献2のように、回転子コアの磁石挿入孔に突起を設け永久磁石を圧入する方法は、磁石の挿入性を良くする為に、磁石に大きな面取りを設ける必要があり、加工コストがかかると共に磁石の磁力が減るという課題があった。
Further, as in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、磁石が振動することによる騒音を低減させ、より低速での運転を可能な回転子及び回転子の製造方法及び密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of reducing noise caused by vibration of a magnet and capable of operating at a lower speed, a method for manufacturing the rotor, and hermetic compression. An object is to provide a machine and a refrigeration cycle apparatus.
この発明に係る回転子は、薄板電磁鋼板を打ち抜き積層した回転子鉄心と、この回転子鉄心の外周面の内側に設けられ、周方向に延在する複数の磁石挿入孔と、この磁石挿入孔に隣接し、軸方向に形成されると共に、少なくとも軸方向の一部が磁石挿入孔の径方向の幅を狭めるように形成された薄肉部と、磁石挿入孔の径方向の幅が狭められた部分に圧入される永久磁石とを備えたことを特徴とする。 A rotor according to the present invention includes a rotor core obtained by punching and laminating thin electromagnetic steel sheets, a plurality of magnet insertion holes provided inside the outer peripheral surface of the rotor core and extending in the circumferential direction, and the magnet insertion holes And a thin portion formed so that at least a part of the axial direction narrows the radial width of the magnet insertion hole, and the radial width of the magnet insertion hole is narrowed. And a permanent magnet press-fitted into the portion.
この発明に係る回転子は、上記構成により、磁石の振動を防止し、騒音を低減させ、より低速で運転できるという効果を有する。 The rotor which concerns on this invention has the effect that a vibration of a magnet is prevented by the said structure, a noise is reduced, and it can drive | operate at low speed.
実施の形態1.
図1乃至図6は実施の形態1を示す図で、図1は密閉型圧縮機37の断面図、図2は図1のA−A断面図、図3は回転子鉄心21の風穴40付近の拡大図、図4は図2のB−B断面図、図5は密閉型圧縮機37を制御する制御装置30のブロック図、図6は密閉型圧縮機37の圧縮トルクの脈動を示す図である。
Embodiment 1 FIG.
1 to 6 show the first embodiment, FIG. 1 is a sectional view of a
図1により、密閉型圧縮機37の全体構成を説明する。密閉型圧縮機37は、1シリンダ型ロータリー圧縮機を一例として説明する。密閉型圧縮機37は、上部容器1aと下部容器1bとで構成される密閉容器1内に、冷媒を圧縮する圧縮要素2と、この圧縮要素2を駆動する電動要素3とを収納している。圧縮要素2と電動要素3とは、クランクシャフト4で連結され、圧縮要素2が密閉容器1の下部に、電動要素3が密閉容器1の上部に収納されている。
The overall configuration of the
圧縮要素2は、シリンダ5内にクランクシャフト4の偏心部8に嵌合するローリングピストン9が収納され、シリンダ5に設けられた溝内を径方向に往復運動する図示しないベーンの一端がローリングピストン9の外周に当接しながら圧縮室を形成する。シリンダ5の軸方向両端の開口部は、主軸受6及び副軸受7で閉塞されている。
In the
次に電動要素3について説明するが、図1以外に、図2乃至図4を参照しながら説明する。電動要素3は、固定子10と、回転子11とを備え、例えば、ブラシレスDCモータである。固定子10は、薄板電磁鋼板を打ち抜き形成される固定子コアシートを積層して構成される固定子鉄心13と、固定子鉄心13の内径側に複数個形成される歯部13aに軸方向に2分割されて嵌合される絶縁部材15と、この絶縁部材15の上に巻回される絶縁被膜を有する銅線16と、絶縁部材15上で銅線16同士もしくは銅線16とリード線17とを接続する端子とを備える。
Next, the
回転子11は、薄板電磁鋼板を打ち抜き形成される回転子コアシートを積層して構成され、磁石挿入孔22、磁石挿入孔22に隣接して形成される磁石固定用の薄肉部41及び風穴40(軸方向に形成された孔の一例)を有する回転子鉄心21と、磁石挿入孔22に挿入される永久磁石24と、回転子鉄心21の両端部に夫々配置され、永久磁石24の飛散を防止する端板の役割を兼ねた上バランスウエイト25a(密閉型圧縮機37において、回転子鉄心21の上端部に配置される)及び下バランスウエイト25b(密閉型圧縮機37において、回転子鉄心21の下端部に配置される)と、上バランスウエイト25a、下バランスウエイト25b及び回転子鉄心21を固定するリベット26とを備える。リベット26は、リベット孔46に挿入される。上バランスウエイト25a及び下バランスウエイト25bと端板は別部品でもよい。
The
尚、磁石挿入孔22の径方向内側に設けられる、例えば、円形状の風穴40は、磁石挿入孔22に対して少なくとも1個設けられる。本来の風穴40の役割は、圧縮要素2から吐出された冷媒ガスを密閉容器1の上部に導くと共に、冷媒ガスと共に密閉容器1の上部に導かれた冷凍機油を密閉容器1の下部に落とすことである。本実施の形態の風穴40は、図3に示すように、その一部を磁石挿入孔22側へ突出させた突出部40cを有する。尚、突出部40cを持たない風穴45も形成されている。磁石挿入孔22と突出部40cとの間には、薄肉部41が設けられる。この薄肉部41は、詳細は後述するが、永久磁石24を挿入する前に、磁石挿入孔22の径方向の幅が、永久磁石24の厚さより小さくなる部分ができるようにし、磁石挿入孔22に永久磁石24を圧入して固定するためのものである。なお、薄肉部41は磁石挿入孔22に隣接して径方向内側に設けているが、径方向外側や側面に隣接して設けてもよい。
Note that, for example, at least one
図4に示すように、回転子鉄心21の密閉型圧縮機37に組み込まれるときに上部端部となり、上バランスウエイト25aが装着される側の風穴40と磁石挿入孔22との間の薄肉部41が径方向の外側に一部もしくは全部がテーパ状になるように変形し、この部分の径方向の幅が、永久磁石24の厚さより小さくなっている。そして、この部分に永久磁石24が圧入されて、永久磁石24は回転子鉄心21に固定される。本実施の形態では、薄肉部41を一部をテーパ状とし、他の一部を軸方向と平行になるように変形させている。これは、永久磁石24の高さがばらついた時、必要以上に永久磁石24を押えることで永久磁石24が割れることを防止するためである。また、本実施の形態では、磁石挿入孔22との間に薄肉部41を形成する風穴40は、全部で6個あるが、図4はそのうちの2個の風穴40を示している。
As shown in FIG. 4, when the
回転子鉄心21の内径は、クランクシャフト4の外径より小さく、回転子鉄心21はクランクシャフト4の主軸4aに焼嵌め固定される。
The inner diameter of the
図1に示すように、密閉容器1に隣接して、液冷媒を貯留するアキュムレータ27が設けられ、アキュムレータ27は吸入連結管28によりシリンダ5に連結する。
As shown in FIG. 1, an
シリンダ5内で圧縮された冷媒ガスは、密閉容器1内に吐出され、電動要素3を通り、吐出管29から冷凍サイクル装置へ送り出される。
The refrigerant gas compressed in the
図5に示すように、密閉型圧縮機37を制御する制御装置30は、単相もしくは三相の交流電源に接続されるコンセント34に接続し、整流を行うコンバータ部32と、密閉型圧縮機37に駆動電圧を供給するインバータ部33と、密閉型圧縮機37の運転電流を検出する圧縮機運転電流検出装置35と、固定子10と回転子11との位相を演算する演算部36とを備える。
As shown in FIG. 5, the
次に動作を説明する。コンセント34より供給される単相もしくは3相交流電圧は、コンバータ部32で整流され、インバータ部33でPWM、PAMもしくはその両方を用いる等の変調方式で変調され、制御装置30内に設けた圧縮機運転電流検出装置35により得た情報と、あらかじめ制御装置30に記憶させてある駆動する電動要素3である電動機の誘起電圧定数やd軸インダクタンス、q軸インダクタンス、巻線抵抗値、トルク定数等の電動要素固有の情報から、回転子11と固定子10の位相を演算部36で計算し、インバータ部33より駆動に最適なタイミングで電圧を密閉型圧縮機37に供給している。
Next, the operation will be described. The single-phase or three-phase AC voltage supplied from the
その密閉型圧縮機37に供給される電圧で銅線16に電流が流れ、電流により発生した磁界が固定子鉄心13と回転子鉄心21とを通る閉ループを形成する。電圧は磁界が回転するように与えられる為、回転子11の永久磁石24の磁力とリラクタンストルクで回転子11がクランクシャフト4を回転させる。
A current flows through the
クランクシャフト4の回転運動により、シリンダ5内でクランクシャフト4の偏心部8に嵌合されるローリングピストン9が回転運動する。これによりシリンダ5内にアキュムレータ27から吸入連結管28を通じて冷媒ガスが吸入され、シリンダ5内に吸入された冷媒は圧縮された後、密閉容器1上部に設けられた吐出管29から冷凍サイクル装置に流出する。
Due to the rotational movement of the
このように運転される密閉型圧縮機37(1シリンダ型ロータリー圧縮機)では、クランクシャフト4が一回転する際に吸入と圧縮の工程が一回ずつ発生し、図6で示される負荷トルク特性を持つ。そこで、電動要素3にこのトルク特性に合わせたトルクを発生するように制御装置30で制御することで、回転ムラを抑え振動を低減させている。これは回転体の慣性力が小さくなる40rps以下の運転に特に効果がある。
In the hermetic compressor 37 (one-cylinder rotary compressor) operated in this way, when the
ただし、本実施の形態のように、ホール素子を用いた磁気センサや軸の回転位相を検知するエンコーダ等、回転子11と固定子10の直接的な位相検出手段を持たない密閉型圧縮機37では、運転電流や相間に発生する誘起電圧等の情報により位置を推定しており、前記のトルク制御を全ての領域で理想的に制御する事は非常に難しい。実際には振動が抑えられる範囲で最適な点からずれていることがある。その際、固定子10のつくる磁界が、回転子11の永久磁石24から見て、回転方向の進行方向と反進行方向に交互にずれる場合が有り、それが永久磁石24を加振し、隙間嵌めしている場合はその振動が騒音を発生する。
However, as in the present embodiment, a
本実施の形態では、図2、図3に示すように冷媒ガスを密閉容器1上部に導き、冷媒ガスと共に密閉容器1上部に導かれた冷凍機油を、密閉容器1下部へ落とす為の風穴40の一部を磁石挿入孔22側に突出した突出部40cを有する形状とし、磁石挿入孔22と風穴40との間に薄肉部41を設けてあり、図4に示すように、永久磁石24挿入前に磁石挿入孔22が永久磁石24の厚さより狭くなるように、挿入方向に対し一部(図4の例では、上バランスウエイト25a側の端部)がテーパ状になるよう変形させておき、ここに永久磁石24を圧入することで永久磁石24を固定している。鉄心を変形させ永久磁石24を固定するための薄肉部41は、風穴40とは別に設けても問題無く、1つの磁石挿入孔22に対し複数箇所設けても良い。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the refrigerant gas is guided to the upper part of the sealed container 1, and the
金型で磁石挿入孔22を積層方向にテーパ状に構成するのは、金型の構造が複雑になり非常にコストがかかる。また、永久磁石24挿入後に薄肉部41を変形させ永久磁石24を固定する方法では、変形させた薄肉部41のスプリングバックにより、トルク制御の加振による磁石振動を抑制するには十分な効果は得られなかった。
It is very expensive to construct the
以上のように、永久磁石24挿入前に回転子鉄心21の磁石挿入孔22と風穴40との間の薄肉部41をテーパ状に変形させ、永久磁石24を圧入することで永久磁石24を固定する回転子11を用いる密閉型圧縮機37は、トルク制御による低速運転時にも永久磁石24の振動音を抑制することが可能であり、振動,騒音を低減すると共に、より低速で密閉型圧縮機37を運転することが可能となる。
As described above, the
実施の形態2.
実施の形態1では、回転子鉄心21の磁石挿入孔22と風穴40との間の薄肉部41を変形することで永久磁石24を固定する回転子11を持つ密閉型圧縮機37について説明したが、実施の形態2では、その回転子11の製造方法を説明する。
In the first embodiment, the
図7は実施の形態2を示す図で、回転子鉄心21の変形工程の一例を示したものである。図7(a)において、積層され、カシメにより各電磁鋼板が結合された回転子鉄心21に対して、鉄心変形治具38(ここでは、6本の変形治具が一体になっている)が用意される。図7(b)において、鉄心変形治具38が、回転子鉄心21の6個の風穴40に挿入され、軸方向一端部付近の薄肉部41が風穴40の径方向の幅を狭めるように変形される。図7(c)において、薄肉部41を変形させた鉄心変形治具38が、回転子鉄心21から抜かれる。図7(d)において、永久磁石24が、回転子鉄心21の軸方向他端部から挿入される。このとき、回転子鉄心21の外周が変形しないように、少なくとも回転子鉄心21の軸方向一端部付近に外周変形防止治具39が取り付けられる。永久磁石24は、薄肉部41が変形し、径方向の幅が狭められた磁石挿入孔22の部分に圧入され、固定される。図7(e)は、外周変形防止治具39が取り外され、永久磁石24が圧入された状態を示す。
FIG. 7 is a diagram showing the second embodiment, and shows an example of the deformation process of the
図7(b)の薄肉部41の変形工程において、風穴40の突出部40cに嵌合するような鉄心変形治具38を用いることにより、容易に薄肉部41の変形を行うことができる。
In the deformation process of the
実施の形態3.
図8は実施の形態3を示す図で、空気調和機の冷媒回路図である。図8に示すように、空気調和機の冷媒回路は、密閉型圧縮機37、四方弁50、室外熱交換器51、減圧装置52(電子膨張弁)、室内熱交換器53、冷媒回路のアキュムレータ54で構成される。
FIG. 8 shows the third embodiment and is a refrigerant circuit diagram of the air conditioner. As shown in FIG. 8, the refrigerant circuit of the air conditioner includes a
冷房運転時は、図8の実線で示すように、冷媒は、密閉型圧縮機37、四方弁50、室外熱交換器51、減圧装置52、室内熱交換器53、四方弁50、冷媒回路のアキュムレータ54、密閉型圧縮機37の順に流れる。
During the cooling operation, as shown by the solid line in FIG. 8, the refrigerant includes the
暖房運転時は、図8の破線で示すように、冷媒は、密閉型圧縮機37、四方弁50、室内熱交換器53、減圧装置52、室外熱交換器51、四方弁50、冷媒回路のアキュムレータ54、密閉型圧縮機37の順に流れる。
During the heating operation, as shown by the broken line in FIG. 8, the refrigerant includes the
実施の形態1の密閉型圧縮機37を使用することにより、空気調和機の振動、騒音を低減できると共に、密閉型圧縮機37を低速で運転することが可能となる。
By using the
空気調和機を例に説明したが、冷凍サイクルを使用する装置、例えば、冷蔵庫、ショーケース、給湯機等の冷凍サイクル装置に、密閉型圧縮機37は使用できる。
Although the air conditioner has been described as an example, the
実施の形態4.
図9乃至図12は実施の形態4を示す図で、図9は実施の形態1の回転子11における永久磁石24の運転中の挙動を説明する図、図10は回転子鉄心21の風穴40付近の拡大図、図11は回転子鉄心21の薄肉部41の変形工程を示す図、図12は回転子11における永久磁石24の運転中の挙動を説明する図である。
9 to 12 are diagrams showing the fourth embodiment. FIG. 9 is a diagram for explaining the behavior during operation of the
図9において、(a)は実施の形態1の回転子鉄心21の平面図であり、(b)は(a)のA−A断面図、(c)は(a)のB−B断面図である。既に述べたように、ホール素子を用いた磁気センサや軸の回転位相を検知するエンコーダ等、回転子11と固定子10の直接的な位相検出手段を持たない密閉型圧縮機37では、運転電流や相間に発生する誘起電圧等の情報により位置を推定しており、前記のトルク制御を全ての領域で理想的に制御する事は非常に難しい。実際には振動が抑えられる範囲で最適な点からずれていることがある。その際、固定子10のつくる磁界が、回転子11の永久磁石24から見て、回転方向の進行方向と反進行方向に交互にずれる場合が有り、それが永久磁石24を加振する。実施の形態1では、図9(b)に示すように、永久磁石24を一方の軸方向端部付近で薄肉部41で押えているので、負荷トルクが大きな条件や、より低周波数で運転する電動機では、永久磁石24に作用する回転の進行方向と反進行方向に交互に加わる磁力により、モーメントが発生し永久磁石24が振り子運動をして振動・騒音を発する場合がある。
9A is a plan view of the
そこで、本実施の形態では、回転子鉄心21の磁石挿入孔22に突起22aを設け、ほぼ軸方向全長において、薄肉部41で永久磁石24を押えるようにした。磁石挿入孔22の半径方向の幅をA、永久磁石24の厚さをB、突起22aの高さをCとすると、
C>A−B (1)
0<C−(A−B)<α (2)
の関係を満たす必要がある。ここで、αは永久磁石24が損傷しない程度の値である。
Therefore, in the present embodiment, the
C> A-B (1)
0 <C- (AB) <α (2)
It is necessary to satisfy the relationship. Here, α is a value that does not damage the
但し、回転子鉄心21の磁石挿入孔22の軸方向全長に突起22aがあると、磁石挿入孔22への永久磁石24の挿入がスムーズにいかない。永久磁石24の面取り等の加工を行えば、突起22aがあっても挿入は可能であるが、永久磁石24を加工するとその特性に影響するので好ましくない。
However, if there is a
そこで、磁石挿入孔22への永久磁石24の挿入を容易に行えるように、磁石挿入孔22の一方の軸方向端部(永久磁石24の挿入側端部)を広げる。薄肉部41を変形させ、風穴40側に磁石挿入孔22を広げる。図11は、磁石挿入孔22の一方の軸方向端部を広げる工程を示す。
(a)鉄心変形治具38を、回転子鉄心21の上方にセットする。
(b)鉄心変形治具38を、磁石挿入孔22の一方の軸方向端部から挿入する。この際、回転子鉄心21の外周が変形しないように外周変形防止治具39を回転子鉄心21の外周にセットする。
(c)鉄心変形治具38を、磁石挿入孔22から抜く。
(d)広げられた磁石挿入孔22の一方の軸方向端部から、永久磁石24を圧入する。
(e)回転子11が完成する。
Therefore, one axial end of the magnet insertion hole 22 (the insertion side end of the permanent magnet 24) is widened so that the
(A) The iron
(B) Insert the iron
(C) The iron
(D) The
(E) The
図12において、(a)は回転子11の平面図であり、(b)は(a)のA−A断面図、(c)は(a)のB−B断面図である。(b)に示すように、永久磁石24に回転の進行方向と反進行方向に交互に加わる磁力が作用しても、永久磁石24が軸方向の半分からほぼ全長において薄肉部41で押えられているので、磁力によるモーメントの発生を防止でき、振り子運動をして振動・騒音を発する恐れは解消する。尚、永久磁石24は軸方向の半分以上において薄肉部41で押えられていればよい。
12A is a plan view of the
尚、突起22aは、磁石挿入孔22の中央付近に位置するものを説明したが、その位置・数は任意でよい。但し、風穴40もそれに合わせて位置・数を変更する。
In addition, although the
実施の形態5.
図13、図14は実施の形態5を示す図で、図13は回転子鉄心21の薄肉部41の変形工程と永久磁石24の圧入工程を示す図、図14は回転子11における永久磁石24の運転中の挙動を説明する図である。
FIGS. 13 and 14 are diagrams showing the fifth embodiment, FIG. 13 is a diagram showing a deformation process of the
本実施の形態は、永久磁石24を軸方向において、少なくと2箇所で押えることにより、磁力によるモーメントの発生を防止し、運転中の永久磁石24の振り子運動を抑制するものである。
In the present embodiment, the
その実現手段は、加工によるものである。図13は回転子鉄心21の薄肉部41の変形工程と、永久磁石24の圧入工程とを示す。ここでは、2種類の鉄心変形治具38a、鉄心変形治具38bを用いる。鉄心変形治具38aは、外側に2箇所の突出部を有し、軸方向に断面がテーパ形状をしている。また、軸方向にテーパ形状の鉄心変形治具38bを用意する。鉄心変形治具38aと鉄心変形治具38bとを合わせると、径方向の厚さが均一になるようにしている。且つ、鉄心変形治具38bは、後で抜き取ることを前提に先端が細くなっている。
The realization means is by processing. FIG. 13 shows a deformation process of the
図13の工程を順に説明する。
(a)鉄心変形治具38aを先に風穴40に挿入する。さらに、鉄心変形治具38bの先端部分を風穴40に挿入する。
(b)鉄心変形治具38bを風穴40の奥まで押し込む。この動作により、薄肉部41は鉄心変形治具38aの外側の形状に沿い、軸方向に2箇所が変形して、その部分の磁石挿入孔22の径方向の幅が狭まる。
(c)鉄心変形治具38bを風穴40から抜き取る。
(d)鉄心変形治具38aも風穴40から抜き取る。
(e)鉄心外周変形防止治具39をセットし、永久磁石24を磁石挿入孔22に挿入する。
(f)回転子11が完成する。永久磁石24は、軸方向の2箇所において薄肉部41で固定されている。
The steps of FIG. 13 will be described in order.
(A) Insert the iron
(B) The iron
(C) The iron
(D) The iron
(E) The iron core outer periphery
(F) The
図14において、(a)は回転子11の平面図であり、(b)は(a)のA−A断面図、(c)は(a)のB−B断面図である。(b)に示すように、永久磁石24に回転の進行方向と反進行方向に交互に加わる磁力が作用しても、永久磁石24が軸方向の2箇所において薄肉部41で押えられているので、磁力によるモーメントの発生を防止でき、振り子運動をして振動・騒音を発する恐れは解消する。
14A is a plan view of the
実施の形態6.
図15は実施の形態6を示す図で、回転子鉄心21a,21bの薄肉部41a,41bの変形工程と永久磁石24の圧入工程を示す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating the sixth embodiment, and is a diagram illustrating a deformation process of the
本実施の形態は、実施の形態5と同様、永久磁石24を軸方向において、少なくと2箇所で押えることにより、磁力によるモーメントの発生を防止し、運転中の永久磁石24の振り子運動を抑制するものである。但し、ここでは、回転子鉄心21を2分割し、それぞれは実施の形態1と同じ方法で、軸方向端部付近の薄肉部41を変形させる。それらを合わせて、回転子11とするものである。
In the present embodiment, as in the fifth embodiment, the
図15により、回転子鉄心21a,21bの薄肉部41a,41bの変形工程と永久磁石24の圧入工程を説明する。
(a)鉄心変形治具38を、2分割された回転子鉄心21aの上方にセットする。
(b)風穴40aに鉄心変形治具38を挿入して、薄肉部41aを変形させる。
(c)鉄心変形治具38を風穴40aから抜き取る。
(d)鉄心変形治具38を、2分割された回転子鉄心21bの上方にセットする。
(e)風穴40bに鉄心変形治具38を挿入して、薄肉部41bを変形させる。
(f)鉄心変形治具38を風穴40bから抜き取る。
(g)回転子鉄心21aと、回転子鉄心21bとを合わせる。
(h)鉄心外周変形防止治具39をセットし、永久磁石24を磁石挿入孔22に圧入する。
(i)回転子11が完成する。
The deformation process of the
(A) The iron
(B) The iron
(C) The iron
(D) The iron
(E) The
(F) The
(G) Align the
(H) The iron core outer periphery
(I) The
上記の工程により製作された回転子11は、永久磁石24に回転の進行方向と反進行方向に交互に加わる磁力が作用しても、永久磁石24が軸方向の2箇所において薄肉部41で押えられているので、磁力によるモーメントの発生を防止でき、振り子運動をして振動・騒音を発する恐れは解消する。
In the
尚、回転子鉄心21の分割数は、任意でよい。
In addition, the division | segmentation number of the
また、各分割された回転子鉄心の、薄肉部の変形箇所・数は任意でよい。 Moreover, the deformation | transformation location and number of a thin part of each divided | segmented rotor core may be arbitrary.
尚、実施の形態1と同様に、実施の形態4乃至6の回転子11を搭載した密閉型圧縮機37を使用することにより、空気調和機等の冷凍サイクルの振動、騒音を低減できると共に、密閉型圧縮機37を低速で運転することが可能となる。
As in the first embodiment, by using the
1 密閉容器、1a 上部容器、1b 下部容器、2 圧縮要素、3 電動要素、4 クランクシャフト、4a 主軸、4b 副軸、5 シリンダ、6 主軸受、7 副軸受、8 偏心部、9 ローリングピストン、10 固定子、11 回転子、13 固定子鉄心、13a 歯部、15 絶縁部材、16 銅線、17 リード線、19 ガラス端子、21 回転子鉄心、22 磁石挿入孔、22a 突起、24 永久磁石、25a 上バランスウエイト、25b 下バランスウエイト、26 リベット、27 アキュムレータ、28 吸入連結管、29 吐出管、30 制御装置、32 コンバータ部、33 インバータ部、34 コンセント、35 圧縮機運転電流検出装置、36 演算部、37 密閉型圧縮機、38 鉄心変形治具、38a 鉄心変形治具、38b 鉄心変形治具、39 外周変形防止治具、40 風穴、40a 風穴、40b 風穴、40c 突出部、41 薄肉部、45 風穴、50 四方弁、51 室外熱交換器、52 減圧装置、53 室内熱交換器、54 冷媒回路のアキュムレータ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airtight container, 1a Upper container, 1b Lower container, 2 Compression element, 3 Electric element, 4 Crankshaft, 4a Main shaft, 4b Secondary shaft, 5 Cylinder, 6 Main bearing, 7 Secondary bearing, 8 Eccentric part, 9 Rolling piston, DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記磁石挿入孔において前記薄肉部の前記少なくとも1箇所で突出した部分に圧入され、当該部分により押さえられて固定される永久磁石とを備えたことを特徴とする回転子。 A rotor iron core in which thin electromagnetic steel plates are laminated, a plurality of magnet insertion holes penetrating in the axial direction are provided, and at least one hole formed in the axial direction is provided for each of the magnet insertion holes. A rotation that is provided so as to form a thin part between the insertion hole and the thin part protrudes inward of the magnet insertion hole in a tapered shape that becomes higher toward the end in the axial direction at at least one axial direction. Child core,
A rotor, comprising: a permanent magnet that is press-fitted into the at least one portion of the thin wall portion of the magnet insertion hole and is fixed by being pressed by the portion.
前記永久磁石は、前記薄肉部の前記複数箇所で突出した部分により固定されることを特徴とする請求項1の回転子。 The thin portion protrudes inside the magnet insertion hole at a plurality of axial locations including at least one location other than the axial end,
The rotor according to claim 1, wherein the permanent magnet is fixed by portions of the thin portion that protrude at the plurality of locations.
前記鉄心変形治具を前記穴から抜き取り、永久磁石を前記磁石挿入孔において前記薄肉部の前記少なくとも1箇所で突出した部分に圧入して、前記永久磁石を当該部分により押さえて固定する工程とを備えたことを特徴とする回転子の製造方法。 A rotor iron core in which thin electromagnetic steel plates are laminated, a plurality of magnet insertion holes penetrating in the axial direction are provided, and at least one hole formed in the axial direction is provided for each of the magnet insertion holes. insertion hole a step of processing the rotor core disposed so as to form a thin portion between the, push the tapered core deformation jig tapers toward the front end into the hole, the thin Projecting the thin-walled portion into the magnet insertion hole at least in one axial direction by deforming the portion; and
Extracting the iron core deforming jig from the hole, press-fitting a permanent magnet into the at least one portion of the thin portion in the magnet insertion hole, and pressing and fixing the permanent magnet by the portion; A method for manufacturing a rotor, comprising:
前記鉄心変形治具を前記磁石挿入孔から抜き取り、永久磁石を前記磁石挿入孔において前記薄肉部の前記少なくとも1箇所で突出した部分に圧入して、前記永久磁石を当該部分により押さえて固定する工程とを備えたことを特徴とする回転子の製造方法。 A rotor iron core in which thin electromagnetic steel plates are laminated, a plurality of magnet insertion holes penetrating in the axial direction are provided, and at least one hole formed in the axial direction is provided for each of the magnet insertion holes. insertion hole a step of processing the rotor core disposed so as to form a thin portion between the, push the tapered core deformation jig tapers toward the front end to the magnet insertion holes, Projecting the thin portion into the magnet insertion hole in at least one axial direction by deforming the thin portion; and
Extracting the iron core deforming jig from the magnet insertion hole, press-fitting a permanent magnet into the at least one protruding portion of the thin portion in the magnet insertion hole, and pressing and fixing the permanent magnet by the portion; And a method for manufacturing a rotor.
前記第2鉄心変形治具と前記第1鉄心変形治具とを順番に前記穴から抜き取り、永久磁石を前記磁石挿入孔において前記薄肉部の前記複数箇所で突出した部分に圧入して、前記永久磁石を当該部分により押さえて固定する工程とを備えたことを特徴とする回転子の製造方法。 A rotor iron core in which thin electromagnetic steel plates are laminated, a plurality of magnet insertion holes penetrating in the axial direction are provided, and at least one hole formed in the axial direction is provided for each of the magnet insertion holes. A step of processing a rotor core provided so as to form a thin portion between the insertion hole and a taper-shaped first iron core having protrusions at a plurality of side surfaces and becoming thicker toward the tip. A jig is inserted into the hole, and the protruding portion of the first iron core deforming jig is brought into contact with a plurality of axial positions including one position other than the axial end of the thin portion, toward the tip. By pushing the taper-shaped second iron core deforming jig to be thinned into the hole and deforming the thin wall portion along the shape of the side surface of the first iron core deforming jig, the thin wall portion is Projecting inside the magnet insertion hole;
The second iron core deforming jig and the first iron core deforming jig are sequentially extracted from the holes, and permanent magnets are press-fitted into the protruding portions at the plurality of locations of the thin wall portion in the magnet insertion holes. And a step of pressing and fixing the magnet by the portion.
前記複数の回転子鉄心のそれぞれにおいて前記鉄心変形治具を前記穴から抜き取り、前記薄肉部の前記一端部で突出した部分を軸方向の同じ側に向けて前記複数の回転子鉄心を積層することにより、前記複数の回転子鉄心全体において前記薄肉部の突出した部分を軸方向の端部以外の1箇所を含む軸方向の複数箇所に配置する工程と、
永久磁石を前記磁石挿入孔において前記薄肉部の前記複数箇所で突出した部分に圧入して、前記永久磁石を当該部分により押さえて固定する工程とを備えたことを特徴とする回転子の製造方法。 A rotor iron core in which thin electromagnetic steel plates are laminated, a plurality of magnet insertion holes penetrating in the axial direction are provided, and at least one hole formed in the axial direction is provided for each of the magnet insertion holes. a step of processing a plurality of rotor core disposed so as to form a thin portion between the insertion hole, in each of the plurality of rotor cores, tapered core which tapers toward the front end A step of pushing the deformation jig into the hole and deforming the thin portion, thereby causing the thin portion to protrude inside the magnet insertion hole at one end in the axial direction;
In each of the plurality of rotor cores, the core deformation jig is extracted from the hole, and the plurality of rotor cores are stacked with a portion protruding at the one end of the thin portion facing the same side in the axial direction. The step of disposing the protruding portion of the thin portion in the whole of the plurality of rotor cores at a plurality of axial locations including one location other than the axial end portion;
A method of manufacturing a rotor, comprising: pressing a permanent magnet into a portion of the thin portion that protrudes at the plurality of locations in the magnet insertion hole, and pressing and fixing the permanent magnet by the portion. .
前記電動要素の前記回転子に、請求項1から3のいずれかの回転子を用いたことを特徴とする密閉型圧縮機。 In a hermetic compressor in which an electric element including a stator and a rotor having a permanent magnet and a compression element driven by the electric element are housed in an airtight container,
A hermetic compressor using the rotor according to any one of claims 1 to 3 as the rotor of the electric element.
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