JPH06296336A - 電動機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 永久磁石の外周に非磁性金属パイプを備えた
密閉型圧縮機用電動機の回転子において、回転子に発生
する渦電流損失を低減し永久磁石の欠けによる脱落粉が
飛散しない構造をもち、かつ生産性の高い回転子を提供
する。 【構成】 複数個の弓状の永久磁石２の軸方向両端面に
平板状非磁性端板３を設け、平板状非磁性端板３と回転
子積層鉄心１を軸方向にクランプピン４を通して一体に
クランプし、複数個の永久磁石２の外周に非磁性金属パ
イプ５を焼きばめまたは圧入によって装着し、非磁性金
属パイプ５の側面の両端部を除く外周に非磁性で非導電
性の熱収縮性チューブ７を被せ、非磁性金属パイプの側
面の両端部以外に設けられた開口部６を完全に覆うよう
に加熱収縮させて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、永久磁石の外周に非磁
性金属パイプを備えた密閉型圧縮機用電動機の回転子に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エアコン等に使用される密閉型圧
縮機の電動機に永久磁石を有する回転子を使用する場合
には、永久磁石の欠けによる脱落粉が圧縮機メカ内部に
侵入して圧縮メカのロック等の障害を引き起こすのを防
止するために、回転子内部に永久磁石を密閉し、永久磁
石の脱落粉が外部に飛散しない構造となされている。

【０００３】この密閉構造を実現するひとつの手段とし
て、図２に示す構成が特開平２−２４６７４８号公報に
提案されている。これは、回転子積層鉄心１の外周に複
数個の弓状の永久磁石２が配列され、その軸方向の両端
面に設けられた平板状非磁性端板３と、複数個の弓状の
永久磁石２の外周に備えられた非磁性金属パイプ５によ
って複数個の弓状の永久磁石２が密閉され、弓状の永久
磁石２の脱落粉が外部に飛散しない構造になっている。

【０００４】また、非磁性金属パイプ５は弓状の永久磁
石２の外周に焼きばめまたは圧入によって装着されてい
るので、非磁性金属パイプ５の材質の堅牢さとあいまっ
て回転子の強度を高めている。しかも製造方法は簡単
で、ダイカストの不要な完全組み立て工法となってお
り、生産性も高い回転子が実現されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この非
磁性金属パイプは良導体であるので渦電流損失が発生
し、電動機の効率を下げてしまうという問題があった。
この渦電流損失を小さくする手段を講じた回転子とし
て、特公昭６３−２６６２３号公報に開示のものが知ら
れている。この回転子にあっては、永久磁石の外周に備
えた金属カバーに開口部を設けて渦電流損失を極力小さ
くする構成を有している。しかし、この開口部を設けた
構成では、永久磁石が露出して永久磁石の欠けによる脱
落粉が外部に飛散してしまい、エアコン等の密閉型圧縮
機用電動機の回転子として使用するには、永久磁石の欠
けによる脱落粉が圧縮機メカ内部に侵入して圧縮メカの
ロック等の障害を引き起こすという問題があった。

【０００６】また回転子の渦電流損失を低減する他の方
法として、図３に示す実開平４−８０２４７号公報のも
のが知られている。この回転子にあっては、複数個の永
久磁石の固定を非磁性金属パイプで行わず、永久磁石９
の外周に補強用のバインド線１０を軸方向に隙間を生じ
るように粗に巻回し、バインド線１０の巻回部に熱収縮
性チューブ１１を被せ、バインド線１０の外周とバイン
ド線間に露出した永久磁石９の外周とにそれぞれ密着す
るように加熱収縮させている。この構成によれば、複数
個の永久磁石の固定をバインド線を巻回して行うことで
渦電流損失を低減するとともに、永久磁石の欠けによる
脱落粉の外部への飛散を熱収縮性チューブを被せること
で防止できるが、次のような問題があった。

【０００７】すなわち複数個の永久磁石の外周部全体を
バインド線で巻回することは工数がかかるとともに、バ
インド線の端末をろう付けや溶接により固定する必要が
あり生産性が低下する。しかも、ろう付けや溶接工程の
際にこれらの熱等が永久磁石に加わる可能性があり、こ
れにより永久磁石にクラックが生じる危険性がある。ま
た、ろう付けや溶接した箇所にバリが発生し、その上に
被せた熱収縮性チューブに亀裂が入り、そこから永久磁
石の欠けによる脱落粉が外部へ飛散して圧縮機のメカを
ロックさせてしまう可能性があるので、密閉型圧縮機の
信頼性の低下につながる。

【０００８】本発明は上記問題に鑑み、回転子に発生す
る渦電流損失を極力小さくするとともに永久磁石の脱落
粉が飛散しない構造をもつ、低コストで高性能，高信頼
性の圧縮機用電動機の回転子を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電動機の回転子は、回転子積層鉄心の外周に
複数個の弓状の永久磁石を有し、複数個の永久磁石の軸
方向両端面を平板状非磁性端板で覆い、複数個の永久磁
石の外周に非磁性金属パイプを焼きばめまたは圧入した
回転子において、非磁性金属パイプの側面の両端部を除
いた部分に複数個の開口部を有し、さらに非磁性金属パ
イプの側面の両端部を除き、かつ上記複数個の開口部を
覆う位置に非磁性で非導電性の熱収縮性チューブを被
せ、非磁性金属パイプの開口部を完全に覆うように熱収
縮性チューブを加熱収縮させて構成したものである。

【００１０】

【作用】この構成によれば、永久磁石の外周に備えられ
た非磁性金属パイプに複数個の開口部を設けることで、
渦電流の流れる領域を小さくし渦電流損失が発生するの
を極力防ぐことが可能となる。これにより効率の低下を
最小限にした電動機が実現できる。

【００１１】また、非磁性金属パイプは複数個の弓状の
永久磁石の外周に焼きばめまたは圧入によって装着され
るので、非磁性金属パイプの材質の堅牢さとあいまって
回転子の強度を高めることができる。

【００１２】一方、非磁性金属パイプの開口部は非磁性
で非導電性の熱収縮性チューブにより隙間なく覆われて
いるので、永久磁石の欠けによる脱落粉が外部に飛散せ
ず、密閉型圧縮機の電動機に使用しても脱落粉が圧縮機
メカ内部に侵入して圧縮メカのロック等の障害を引き起
こすことがない。

【００１３】また、複数個の弓状の永久磁石の固定をバ
インド線によって行う従来の方法と比べて、本発明によ
る永久磁石の固定は非磁性金属パイプの装着で行ってい
るので、バインド線の巻回しやバインド線の端末をろう
付けや溶接によって固定する工程が不要である。加え
て、ダイカストや接着剤も使用していないので完全な組
み立て工法により生産性が高められる。また、永久磁石
にクラックの発生原因となるろう付けや溶接のような熱
も加わらないので、製品の信頼性も高いものが実現でき
る。

【００１４】しかし、非磁性で非導電性の熱収縮性チュ
ーブの両端部の一方あるいは両方が、非磁性金属パイプ
の端部よりも長く覆い被せられていると、非磁性金属パ
イプの端部のエッジによって熱収縮性チューブに亀裂が
入る危険性がある。この亀裂が拡大すると非磁性金属パ
イプと熱収縮性チューブの密着性が低下し、永久磁石の
欠けによる脱落粉が亀裂等から外部に飛散したり、亀裂
のケバや熱収縮性チューブ自体が固定子の内径部分に接
触して電動機の特性の劣化や回転音が発生する。

【００１５】そこで、非磁性金属パイプの側面の複数個
の開口部は非磁性金属パイプの両端部を除いた部分に設
け、熱収縮性チューブは非磁性金属パイプの側面の両端
部を除き、かつ複数個の開口部を覆う位置に被せた後、
開口部を完全に覆うように加熱収縮させる。

【００１６】これによって、熱収縮性チューブの両端部
は非磁性金属パイプの両端部よりも短くできるので、非
磁性金属パイプの両端部のエッジによって熱収縮性チュ
ーブに亀裂が入ることはない。

【００１７】ここで、非磁性金属パイプの側面の両端部
に開口部を設けなくても、回転子全体からみれば渦電流
損失を低下させる効果はほとんど変わらない。何故なら
ば、永久磁石を有する回転子は永久磁石の端末効果によ
る特性の低下を避けるために、一般的に永久磁石の積み
厚方向の長さを固定子の積み厚よりも長くする。したが
って、回転子の両端部は中央部よりも固定子の起磁力に
よる渦電流の発生が少ないので、開口部を設けなくても
回転子全体の渦電流損失を低下させる効果はほとんど変
わらない。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の永久磁石の外周に非磁性金属
パイプを備えた圧縮機用電動機の回転子の一実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施例による回転子の一
部を破断して示す側面図である。回転子積層鉄心１の外
周に複数個の弓状の永久磁石２を有し、弓状の永久磁石
２の軸方向両端面に平板状非磁性端板３を設け、平板状
非磁性端板３と回転子積層鉄心１を軸方向にクランプピ
ン４を通して一体にクランプし、複数個の弓状の永久磁
石２の外周に非磁性金属パイプ５を焼きばめまたは圧入
によって装着し、非磁性金属パイプ５の側面の両端部を
除く外周に非磁性で非導電性の熱収縮性チューブ７を被
せ、非磁性金属パイプの複数の開口部６を完全に覆うよ
うに加熱収縮させて構成する。

【００２０】上記構成において、弓状の永久磁石２の外
周に備えられた非磁性金属パイプ５は側面に複数の開口
部６を有しているので、渦電流の流れる領域を小さくす
ることができ、渦電流損失が発生するのを極力防ぐこと
が可能である。さらに非磁性金属パイプ５は複数個の弓
状の永久磁石２の外周に焼きばめまたは圧入によって装
着されるので、非磁性金属パイプ５の材質の堅牢さとあ
いまって回転子の強度を高めている。一方、弓状の永久
磁石２の両軸方向については平板状非磁性端板３によっ
て覆われており、また、非磁性金属パイプの開口部６か
らは熱収縮性チューブ７が隙間なく非磁性金属パイプの
開口部６を覆っているので、弓状の永久磁石２の欠けに
よる脱落粉は外部に飛散しない。

【００２１】また、非磁性金属パイプの開口部６は非磁
性金属パイプ５の側面の両端部を除いた部分に設けてい
るので、非磁性で非導電性の熱収縮性チューブ７を非磁
性金属パイプ５の側面の両端部を除いて覆い被せて加熱
収縮しても、複数の開口部６は完全に覆うことができ
る。これによって、熱収縮性チューブ７の両端部は非磁
性金属パイプ５の両端部よりも短くできるので、非磁性
金属パイプ５の両端部のエッジによって熱収縮性チュー
ブ７に亀裂が入ることはない。

【００２２】なお、非磁性金属パイプの側面の開口部の
形状と個数は、図１に示したものに限らず、非磁性金属
パイプに発生する渦電流を低減できるものであれば種々
の形状，個数が可能である。ただし、開口部の位置は非
磁性金属パイプの側面の両端部を除く領域であることが
必要である。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明により以下の
効果が得られる。 （１）電動機の性能上の効果 非磁性金属パイプの側面の両端部を除く領域に設けた開
口部は、渦電流の流れる領域を小さくすることができ、
渦電流損失が発生するのを極力防ぐことが可能である。
これにより効率の低下を最小限に抑えた電動機が現実で
き、高効率が要求されるエアコン等の密閉型圧縮機の電
動機に使用できる。 （２）密閉型圧縮機の信頼性向上の効果 ａ．非磁性金属パイプを複数個の弓状の永久磁石の外周
に焼きばめまたは圧入によって装着しているので、非磁
性金属パイプの材質の堅牢さとあいまって回転子の強度
を高めている。これにより回転子の信頼性が高まり、修
理が不可能な密閉型圧縮機の電動機として使用に耐える
ことができる。

【００２４】ｂ．永久磁石の欠けによる脱落粉は、永久
磁石の両軸方向については平板状非磁性端板によって覆
われ、また、非磁性金属パイプの側面の開口部は非磁性
で非導電性の熱収縮性チューブが隙間なく覆われている
ので、外部に飛散しない。さらに組み立ての際には、ろ
う付けや溶接は不要で永久磁石にクラックの原因となる
ような熱も加わらないので、これによる永久磁石の欠け
が発生することもない。したがって、密閉型圧縮機の電
動機に使用しても脱落粉が圧縮機メカ内部に侵入して圧
縮メカのロック等の障害を引き起こすことがないので、
信頼性の高い密閉型圧縮機が実現できる。

【００２５】ｃ．非磁性金属パイプの開口部は、非磁性
金属パイプの側面の両端部を除いた部分に設けているの
で、非磁性で非導電性の熱収縮性チューブを非磁性金属
パイプの側面の両端部を除いて覆い被せるだけで良い。
これによって、熱収縮性チューブの両端部は非磁性金属
パイプの両端部よりも短くできるので、非磁性金属パイ
プの両端部のエッジによって熱収縮性チューブに亀裂が
入ることはない。それ故、永久磁石の欠けによる脱落粉
が亀裂等から外部に飛散して圧縮メカをロックさせた
り、亀裂のケバや熱収縮性チューブ自体が固定子の内径
部分に接触することはないので、性能の安定した信頼性
の高い密閉型圧縮機が実現できる。 （３）回転子のコスト上の効果 複数個の弓状の永久磁石の固定をバインド線の巻回しに
よって行う従来の方法に対して、本発明では非磁性金属
パイプの焼きばめまたは圧入で行っているので、バイン
ド線の巻回し工程、バインド線の端末をろう付けや溶接
によって固定する工程が不要である。加えて、ダイカス
トや接着剤も必要としないので完全な組み立て工法によ
り生産性が高められ、低コストな回転子が実現できる。

【００２６】以上のように本発明による圧縮機用電動機
の回転子は、低コストで高性能，高信頼性の電動機を提
供することが可能であり多大な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電動機の回転子の一
部を破断して示す側面図

【図２】従来の電動機の回転子の断面図

【図３】（ａ）は従来の他の電動機回転子の平面断面図 （ｂ）は（ａ）の平面断面図

【符号の説明】

１ 回転子積層鉄心 ２ 弓状の永久磁石 ３ 平板状非磁性端板 ４ クランプピン ５ 非磁性金属パイプ ６ 非磁性金属パイプの開口部 ７ 非磁性で非導電性の熱収縮性チューブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子積層鉄心の外周に複数個の弓状の
   永久磁石を有し、前記複数個の永久磁石の軸方向両端面
   を平板状非磁性端板で覆い、前記複数個の永久磁石の外
   周に非磁性金属パイプを焼きばめまたは圧入した圧縮機
   用電動機の回転子において、前記非磁性金属パイプの側
   面の両端部を除いた部分に複数個の開口部を有し、さら
   に前記非磁性金属パイプの側面の両端部を除き、かつ前
   記複数個の開口部を覆う位置に非磁性で非導電性の熱収
   縮性チューブを被せ、前記非磁性金属パイプの開口部を
   完全に覆うように構成したことを特徴とする電動機の回
   転子。