JP7433419B2 - ロータ、モータ、圧縮機、空気調和装置およびロータの製造方法 - Google Patents
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Description
<モータの構成>
まず、実施の形態1のモータ100について説明する。図1は、実施の形態1のモータ100を示す横断面図である。モータ100は、ロータ1に永久磁石20が埋め込まれた永久磁石埋込型モータであり、例えば圧縮機300(図24)に用いられる。
ステータ5は、ステータコア50と、ステータコア50に巻き付けられたコイル55とを有する。ステータコア50は、鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により固定したものである。鋼板は、例えば電磁鋼板である。鋼板の板厚は、例えば0.1~0.7mmであり、ここでは0.35mmである。
図2は、ロータ1を示す断面図である。ロータ1は、軸線C1を中心とする環状のロータコア10と、ロータコア10に取り付けられた永久磁石20と、ロータコア10の内周10bに固定されたシャフト25とを有する。シャフト25の中心軸線は、上述した軸線C1である。
次に、ロータ1の製造方法について説明する。図7は、ロータ1の製造方法を示すフローチャートである。まず、図2に示した平面形状に打ち抜かれた複数の鋼板を軸方向に積層する。積層した鋼板をカシメ等により一体に固定することにより、ロータコア10を形成する(ステップS10)。次に、ロータコア10の磁石挿入孔11に、永久磁石20を挿入する(ステップS20)。
次に、実施の形態1の作用について説明する。図10は、実施の形態1のロータ1と対比する比較例1のロータ1Dの1磁極に相当する領域を示す図である。比較例1のロータ1Dは、磁石挿入孔111および空隙112の形状において、実施の形態1のロータ1と異なる。
以上説明したように、実施の形態1のロータ1は、磁石挿入孔11を有する環状のロータコア10と、磁石挿入孔11に配置された永久磁石20とを有し、永久磁石20は軸線C1に直交する面において厚さおよび幅を有する。磁石挿入孔11は、周方向の一方の端部E1における開口寸法T1が、当該端部E1から永久磁石20の幅Wだけ離れた位置(ここでは端部E2)における開口寸法T2よりも小さくなるように、内側端辺11bが磁石幅方向Wに対して傾斜している。
図13は、実施の形態1の変形例のロータ1の1磁極に対応する領域を示す図である。この変形例では、永久磁石20の形状が実施の形態1と異なる。磁石挿入孔11の形状は実施の形態1の磁石挿入孔11(図4)と同じである。
次に、実施の形態2について説明する。図14は、実施の形態2のモータ100Aを示す断面図である。実施の形態2のモータ100Aは、ロータ1AがV字状の磁石挿入孔14を有する点で実施の形態1のモータ100と異なる。実施の形態2のステータ5は、実施の形態1のステータ5と同様に構成されている。
図20は、実施の形態2の変形例のロータ1Aの1磁極に対応する領域を示す図である。この変形例では、永久磁石21の形状が実施の形態2と異なる。磁石挿入孔14の形状は実施の形態2の磁石挿入孔14(図16)と同じである。
次に、実施の形態3について説明する。図21は、実施の形態3のロータ1Bの1磁極に対応する領域を示す図である。実施の形態3のロータ1Bは、直線状の磁石挿入孔15を有する点で実施の形態2のロータ1Aと異なる。実施の形態3のステータ5は、実施の形態1のステータ5と同様に構成されている。
図23は、実施の形態3の変形例のロータ1Bの1磁極に対応する領域を示す図である。この変形例では、永久磁石21の形状が実施の形態3と異なる。磁石挿入孔15の形状は実施の形態3の磁石挿入孔15(図22)と同じである。
次に、実施の形態1~3および各変形例のモータが適用可能な圧縮機300について説明する。図24は、実施の形態1~3および各変形例のモータが適用可能な圧縮機300を示す縦断面図である。圧縮機300は、ロータリ圧縮機であり、例えば空気調和装置400(図25)に用いられる。
(2)また、組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素、例えばR1270(プロピレン)を用いてもよい。R1270のGWPは3であり、HFO-1234yfより低いが、可燃性はHFO-1234yfより高い。
(3)また、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素または組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素の少なくとも何れかを含む混合物、例えばHFO-1234yfとR32との混合物を用いてもよい。上述したHFO-1234yfは低圧冷媒のため圧損が大きくなる傾向があり、冷凍サイクル(特に蒸発器)の性能低下を招く可能性がある。そのため、HFO-1234yfよりも高圧冷媒であるR32またはR41との混合物を用いることが実用上は望ましい。
次に、図24の圧縮機300を備えた冷凍サイクル装置としての空気調和装置400について説明する。図25は、空気調和装置400の構成を示す図である。空気調和装置400は、圧縮機401と、凝縮器402と、絞り装置(減圧装置)403と、蒸発器404とを備える。
Claims (13)
- 磁石挿入孔を有し、軸線を中心とする環状のロータコアと、
前記磁石挿入孔に、前記軸線を中心とする周方向の中心を挟んで両側に配置され、前記軸線に直交する面において厚さおよび幅を有する平板状の2つの永久磁石と
を備え、
各永久磁石の前記幅によって幅方向が規定され、各永久磁石の前記厚さによって厚さ方向が規定され、
前記磁石挿入孔は、前記周方向の各端部における前記厚さ方向の開口寸法T1が、前記周方向の中心側における前記厚さ方向の開口寸法T2よりも小さくなるように、前記幅方向に対して傾斜した部分を有し、
前記磁石挿入孔は、前記軸線を中心とする径方向の外側の外側端辺と、前記径方向の内側の内側端辺とを有し、
前記内側端辺は、前記磁石挿入孔の前記開口寸法T2となる位置を超えて、前記周方向の中心に向けてさらに延在する
ロータ。 - 前記外側端辺は、前記磁石挿入孔の前記各端部から前記中心まで直線状に延在している
請求項1に記載のロータ。 - 前記外側端辺は、前記厚さ方向に対して直交し、
前記内側端辺は、前記外側端辺に対して傾斜している
請求項2に記載のロータ。 - 前記磁石挿入孔の前記各端部につながるように、空隙が形成され、
前記空隙は、前記内側端辺の前記周方向の各端部に連続する連続端辺を有し、
前記連続端辺と前記外側端辺とのなす角度は、前記内側端辺と前記外側端辺とのなす角度よりも大きい
請求項3に記載のロータ。 - 前記ロータコアは、複数の鋼板を前記軸線の方向に積層した積層体で構成され、
前記磁石挿入孔の前記各端部では、前記軸線と平行な断面において、前記複数の鋼板のうちの一部が前記永久磁石に接触する
請求項1から4までの何れか1項に記載のロータ。 - 前記2つの永久磁石はいずれも、前記磁石挿入孔の前記各端部に配置される部分の厚さH1が、前記磁石挿入孔の前記中心側に配置される部分の厚さH2よりも狭い
請求項1から5までの何れか1項に記載のロータ。 - 前記磁石挿入孔は、前記軸線に直交する面内においてV字状に延在している
請求項1から6までの何れか1項に記載のロータ。 - 磁石挿入孔を有し、軸線を中心とする環状のロータコアを有し、
前記磁石挿入孔には、前記軸線を中心とする周方向の中心を挟んで両側に2つの永久磁石が配置され、
前記2つの永久磁石は、いずれも、前記軸線に直交する面において厚さおよび幅を有し、前記幅によって幅方向が規定され、前記厚さによって厚さ方向が規定され、
前記磁石挿入孔は、前記磁石挿入孔の前記幅方向の一端における前記厚さ方向の開口寸法T1が、前記磁石挿入孔の前記周方向の中心の前記厚さ方向の開口寸法T2よりも小さくなるように、前記幅方向に対して傾斜した部分を有し、
前記磁石挿入孔は、前記軸線に直交する面内において直線状に延在している
ロータ。 - 請求項1から8までの何れか1項に記載のロータと、
前記ロータを、前記軸線を中心とする径方向の外側から囲むステータと
を有するモータ。 - 請求項9に記載のモータと、
前記モータによって駆動される圧縮機構部と
を備えた圧縮機。 - 請求項10に記載の圧縮機と、
前記圧縮機から送り出された冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器により凝縮した冷媒を減圧する減圧装置と、
前記減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と
を備えた空気調和装置。 - 磁石挿入孔を有し、軸線を中心とする環状のロータコアを用意する工程と、
前記磁石挿入孔に、前記軸線に直交する面において厚さおよび幅を有する平板状の2つの永久磁石を挿入する工程と
を有し、
各永久磁石の前記幅によって幅方向が規定され、各永久磁石の前記厚さによって厚さ方向が規定され、
前記磁石挿入孔は、前記磁石挿入孔の周方向の各端部における前記厚さ方向の開口寸法T1が、前記周方向の中心側における前記厚さ方向の開口寸法T2よりも小さくなるように、前記幅方向に対して傾斜した部分を有し、
前記磁石挿入孔は、前記軸線を中心とする径方向の外側の外側端辺と、前記径方向の内側の内側端辺とを有し、
前記内側端辺は、前記磁石挿入孔の前記開口寸法T2となる位置を超えて、前記周方向の中心に向けてさらに延在する
前記磁石挿入孔に前記2つの永久磁石を挿入する工程は、
前記磁石挿入孔の前記中心側に、前記2つの永久磁石を挿入する工程と、
前記2つの永久磁石を前記磁石挿入孔内で前記各端部に向けて移動させる工程と
を有する
ロータの製造方法。 - 前記磁石挿入孔に挿入された前記2つの永久磁石が、前記2つの永久磁石の間に作用する反発力によって、前記磁石挿入孔の前記周方向の各端部に向けて移動する
請求項12に記載のロータの製造方法。
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