永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)以及制冷空調(diào)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)以及制冷空調(diào)裝置。在永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)(1)中，在轉(zhuǎn)子(5)的轉(zhuǎn)子外周面(25)、與磁鐵插入孔(21)的徑向外側(cè)插入孔外形面(55)之間，形成有多個(gè)狹縫(81a、81b)，在將每一個(gè)磁極的多個(gè)狹縫(81a、81b)的總面積設(shè)為Ss，將轉(zhuǎn)子鐵芯(11)中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)磁鐵插入孔(21)的徑向外側(cè)面積設(shè)為Si時(shí)，多個(gè)狹縫(81a、81b)形成為滿(mǎn)足0.35≤Ss/Si≤0.5，永久磁鐵為鐵氧體磁鐵。
【專(zhuān)利說(shuō)明】永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)以及制冷空調(diào)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)以及制冷空調(diào)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，從提高節(jié)能意識(shí)的角度出發(fā)，提出很多通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子使用頑磁力高的稀土類(lèi)永久磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率化的永久磁鐵型電動(dòng)機(jī)。其中，稀土類(lèi)永久磁鐵價(jià)格高，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的成本增加，因此在現(xiàn)有的一般的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中，使用燒結(jié)鐵氧體磁鐵來(lái)代替稀土類(lèi)永久磁鐵。這樣，在使用燒結(jié)鐵氧體磁鐵來(lái)代替稀土類(lèi)永久磁鐵的情況下，表示磁力大小的殘留磁通密度約降低至1/3。因此通過(guò)盡可能增大永久磁鐵的表面積，就能夠彌補(bǔ)磁力降低引起的扭矩不足。另外，在轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)部設(shè)置有用于埋入多個(gè)永久磁鐵的多個(gè)磁鐵插入孔。為了抑制電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電磁激振力，在上述永久磁鐵的外形側(cè)的鐵芯部設(shè)置有沿徑向延伸的狹縫。
[0003]例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了如下的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子。永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子具備層疊鐵芯和軸，層疊鐵芯具有:多個(gè)圓弧狀的永久磁鐵、和收容該永久磁鐵的多個(gè)沖裁孔。多個(gè)沖裁孔以一個(gè)沖裁孔相對(duì)于I極的比例來(lái)設(shè)置。而且，多個(gè)沖裁孔以使圓弧的凸部側(cè)朝向轉(zhuǎn)子中心的方式配置。
[0004]另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所示的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)中，為了在永久磁鐵外周的鐵芯處增大相對(duì)于定子反作用磁通量的磁路阻力，而使大致沿法線(xiàn)方向延伸的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的狹縫沿相對(duì)于上述法線(xiàn)呈直角的方向排列而形成，并且在相對(duì)于上述法線(xiàn)大致呈直角的方向觀(guān)察時(shí)，使上述狹縫與上述轉(zhuǎn)子鐵芯的外周面之間的間隔以及上述狹縫與上述永久磁鐵之間的間隔，小于上述狹縫相互之間的間隔以及上述定子的相鄰的齒的磁極片相互之間的間隔。
[0005]另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3表示的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中，以使僅由無(wú)狹縫的磁性部形成的區(qū)域大幅度擴(kuò)大的方式，在磁極中心部形成有多個(gè)狹縫。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本實(shí)開(kāi)昭58-105779號(hào)公報(bào)(主要參見(jiàn)圖1)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2001-037186號(hào)公報(bào)(主要參見(jiàn)圖1)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2012-217249號(hào)公報(bào)(主要參見(jiàn)圖7)
[0009]然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I表示的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)中，通過(guò)使圓弧的凸部側(cè)朝向轉(zhuǎn)子中心的方式配置沖裁孔，從而能夠增大永久磁鐵的表面積，能夠增加扭矩，但是在因組裝偏差等主要因素而使轉(zhuǎn)子的軸偏心地裝入的情況下，存在以下問(wèn)題:由于在定子的線(xiàn)圈中流動(dòng)的電流所產(chǎn)生的磁通量吸引轉(zhuǎn)子鐵芯，從而徑向的電磁激振力增大，導(dǎo)致振動(dòng)、噪聲增加。
[0010]另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2表示的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)中，形成為在轉(zhuǎn)子鐵芯中的永久磁鐵的徑向外側(cè)的部分排列有多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的狹縫的構(gòu)造。因此，在因組裝偏差等的主要因素而使轉(zhuǎn)子的軸偏心地裝入的情況下，存在抑制徑向的電磁激振力的效果小，從而導(dǎo)致振動(dòng)、噪聲增加的問(wèn)題。
[0011]此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3表示的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)中，由于轉(zhuǎn)子鐵芯的磁極中心部，僅由磁性部形成的區(qū)域大幅度擴(kuò)大，所以在因組裝偏差等主要因素而使轉(zhuǎn)子的軸偏心地裝入的情況下，存在抑制徑向的電磁激振力的效果小，從而導(dǎo)致振動(dòng)、噪聲增加的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型是鑒于上述情況所做出的，目的在于提供一種能夠使用向轉(zhuǎn)子的中心側(cè)凸出的方向的弧狀的永久磁鐵，來(lái)抑制因組裝偏差而產(chǎn)生的激振力所引起的振動(dòng)、噪聲的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的的本實(shí)用新型是一種永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)，具備:定子；和轉(zhuǎn)子，其能夠旋轉(zhuǎn)地與所述定子對(duì)置設(shè)置，所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鐵芯，該轉(zhuǎn)子鐵芯形成有分別供對(duì)應(yīng)的永久磁鐵插入的多個(gè)磁鐵插入孔，多個(gè)所述永久磁鐵以及多個(gè)所述磁鐵插入孔形成為:向所述轉(zhuǎn)子的中心側(cè)凸出的弧狀，所述永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的特征在于，在所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子外周面、與所述磁鐵插入孔各自的所述徑向外側(cè)插入孔外形面之間，形成有多個(gè)狹縫，在將每一個(gè)磁極的所述多個(gè)狹縫的總面積設(shè)為Ss、將所述轉(zhuǎn)子鐵芯中對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述磁鐵插入孔的徑向外側(cè)面積設(shè)為Si時(shí)，所述多個(gè)狹縫形成為滿(mǎn)足0.35 ( Ss/Si ( 0.5，所述永久磁鐵為鐵氧體磁鐵。
[0014]也可以構(gòu)成為，在所述多個(gè)狹縫中包含:至少一個(gè)磁極中央狹縫、和多個(gè)側(cè)狹縫，所述磁極中央狹縫的寬度小于所述側(cè)狹縫各自的寬度。
[0015]也可以構(gòu)成為，所述多個(gè)狹縫的間隔為等間隔。
[0016]此外，為了實(shí)現(xiàn)該目的，本實(shí)用新型還提供一種壓縮機(jī)，本實(shí)用新型的壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)具備電動(dòng)機(jī)和壓縮部件，所述電動(dòng)機(jī)為上述的本實(shí)用新型的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)。
[0017]此外，為了實(shí)現(xiàn)該目的，本實(shí)用新型還提供一種制冷空調(diào)裝置，本實(shí)用新型的制冷空調(diào)裝置，包含上述的本實(shí)用新型的壓縮機(jī)作為制冷回路的構(gòu)成部件。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型，能夠使用朝向轉(zhuǎn)子的中心側(cè)凸出的弧狀的永久磁鐵，來(lái)抑制因組裝偏差所產(chǎn)生的徑向磁吸引力引起的振動(dòng)、噪聲。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的與旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)正交的截面的圖。
[0020]圖2是對(duì)圖1中的轉(zhuǎn)子單體進(jìn)行放大表示的圖。
[0021]圖3是表示圖2中在磁鐵插入孔未放置永久磁鐵的狀態(tài)的剖視圖。
[0022]圖4是對(duì)圖3中一個(gè)磁鐵插入孔的周?chē)窟M(jìn)行放大表示的圖。
[0023]圖5涉及本實(shí)施方式1，是說(shuō)明馬達(dá)的特性的曲線(xiàn)圖。
[0024]圖6是說(shuō)明徑向外側(cè)面積Si的圖。
[0025]圖7涉及本實(shí)用新型的實(shí)施方式2，是與圖4相同方式的圖。
[0026]圖8是搭載有永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的本實(shí)用新型的實(shí)施方式3的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的縱剖視圖。
[0027]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1…永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)；3…定子；5…轉(zhuǎn)子；11…轉(zhuǎn)子鐵芯；19…永久磁鐵；21…磁鐵插入孔；25…轉(zhuǎn)子外周面；53...徑向內(nèi)側(cè)插入孔外形面；55...徑向外側(cè)插入孔外形面；57…側(cè)端插入孔外形面；81a、181a…磁極中央狹縫；81b…側(cè)狹縫；100…回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī);101…密閉容器;103…壓縮部件;105…汽缸;CL...旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn);ML...磁極中心線(xiàn)。

【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，基于附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或者對(duì)應(yīng)的部分。另外，圖2?圖6均為從圖1所示的整體結(jié)構(gòu)中抽取其一部分的局部放大圖，優(yōu)先考慮圖的明確性而省略了截面線(xiàn)。
[0029]實(shí)施方式1.
[0030]圖1是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式I的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的與旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)正交的截面的圖。圖2是放大表示圖1中的轉(zhuǎn)子單體的圖。圖3是表示圖2中在磁鐵插入孔未放置永久磁鐵的狀態(tài)的剖視圖。圖4是放大表示圖2中一個(gè)磁鐵插入孔的周?chē)康膱D。
[0031]永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)I具備:定子3、和能夠旋轉(zhuǎn)地與定子對(duì)置設(shè)置的轉(zhuǎn)子5。定子3具有多個(gè)齒部7。多個(gè)齒部7分別經(jīng)由對(duì)應(yīng)的狹縫部9而與其它齒部7相鄰。多個(gè)齒部7與多個(gè)狹縫部9沿周向交替且以等間隔排列的方式配置。定子繞線(xiàn)3a例如分別以分布卷繞方式卷繞于多個(gè)齒部7。另外，作為本實(shí)用新型并不限定于此，還能夠使用具有集中卷繞方式的繞線(xiàn)的定子。
[0032]轉(zhuǎn)子5具有轉(zhuǎn)子鐵芯11和軸13。軸13通過(guò)熱裝、壓入等與轉(zhuǎn)子鐵芯11的軸心部連結(jié)，并且將旋轉(zhuǎn)能量傳遞至轉(zhuǎn)子鐵芯11。在轉(zhuǎn)子5的外周面與定子3的內(nèi)周面之間確保有空隙15。
[0033]在這樣的結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子5以旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)CL(轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心、軸的軸線(xiàn))為中心旋轉(zhuǎn)自如的被保持在經(jīng)由空隙15的定子3的內(nèi)側(cè)。具體而言，通過(guò)以與指令轉(zhuǎn)速同步的頻率的電流對(duì)定子3通電而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而使轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)。
[0034]接下來(lái)，對(duì)定子3和轉(zhuǎn)子5的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。定子3具有定子鐵芯17。定子鐵芯17例如以如下方式構(gòu)成:將電磁鋼板沖裁成規(guī)定的形狀，一邊通過(guò)鉚接緊固規(guī)定張數(shù)的電磁鋼板、一邊進(jìn)行層疊。
[0035]在定子3的中心附近，配置有以能夠旋轉(zhuǎn)的方式保持的軸13。而且，轉(zhuǎn)子5嵌合于該軸13。轉(zhuǎn)子5具有轉(zhuǎn)子鐵芯11，另外與定子鐵芯17同樣，該轉(zhuǎn)子鐵芯11例如也以如下方式構(gòu)成為:將電磁鋼板沖裁為規(guī)定的形狀，一邊通過(guò)鉚接緊固規(guī)定張數(shù)的電磁鋼板一邊進(jìn)行層疊。在轉(zhuǎn)子外周面25與后述的側(cè)端插入孔外形面57之間存在一樣的壁厚的極間薄壁部18。由于這些極間薄壁部18分別成為在相鄰的磁極間的泄漏磁通的路徑，因此優(yōu)選盡可能薄。
[0036]在轉(zhuǎn)子鐵芯11的內(nèi)部，設(shè)置有以N極與S極交替的方式磁化的多個(gè)永久磁鐵19。永久磁鐵19分別由燒結(jié)鐵氧體磁鐵構(gòu)成，在圖1中觀(guān)察，永久磁鐵19分別彎曲為弧狀，其弧形形狀的凸部側(cè)配置為朝向轉(zhuǎn)子5的中心側(cè)。更詳細(xì)而言，在轉(zhuǎn)子鐵芯11形成有與多個(gè)永久磁鐵19對(duì)應(yīng)的數(shù)量的磁鐵插入孔21，在多個(gè)磁鐵插入孔21分別插入有對(duì)應(yīng)的永久磁鐵19。S卩，多個(gè)永久磁鐵19以及多個(gè)磁鐵插入孔21共同形成為向轉(zhuǎn)子5的中心側(cè)凸出的方向的弧狀。另外，如圖1所示，每一個(gè)磁鐵插入孔21插入有一個(gè)永久磁鐵19。另外，轉(zhuǎn)子5的磁極數(shù)只要為2極以上則幾個(gè)均可。
[0037]接下來(lái)，對(duì)永久磁鐵以及磁鐵插入孔的詳細(xì)情況進(jìn)行說(shuō)明。永久磁鐵19分別具有:徑向內(nèi)側(cè)磁鐵外形面43、徑向外側(cè)磁鐵外形面45、以及一對(duì)側(cè)端磁鐵外形面47。另外，磁鐵插入孔21分別具有:徑向內(nèi)側(cè)插入孔外形面53、徑向外側(cè)插入孔外形面55、以及一對(duì)側(cè)端插入孔外形面57。徑向外側(cè)插入孔外形面55由第一圓弧半徑Al的第一圓弧面構(gòu)成。另一方面，徑向內(nèi)側(cè)插入孔外形面53由第二圓弧半徑A2的第二圓弧面53a和直面59構(gòu)成。
[0038]第一圓弧半徑Al和第二圓弧半徑A2具有共通的半徑中心，該共通的半徑中心位于比磁鐵插入孔21靠徑向外側(cè)，并且位于所對(duì)應(yīng)的磁極中心線(xiàn)ML上。換言之，徑向內(nèi)側(cè)插入孔外形面53和徑向外側(cè)插入孔外形面55構(gòu)成為同心圓狀,第一圓弧面的中心和第二圓弧面的中心與永久磁鐵的定向中心(定向焦點(diǎn))一致。
[0039]在以圖4那樣的轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)CL為垂線(xiàn)的截面中觀(guān)察，直面59沿著與磁極中心線(xiàn)ML正交的假想的基準(zhǔn)面延伸。即，直面59在與對(duì)應(yīng)的磁極中心線(xiàn)ML正交的方向上形成。
[0040]如圖2所示，在永久磁鐵19插入到對(duì)應(yīng)的磁鐵插入孔21的狀態(tài)下，在側(cè)端磁鐵外形面47與側(cè)端插入孔外形面57之間形成有空隙部61，徑向外側(cè)磁鐵外形面45與徑向外側(cè)插入孔外形面55接觸,徑向內(nèi)側(cè)磁鐵外形面43與徑向內(nèi)側(cè)插入孔外形面53接觸。另外，在以轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)CL為垂線(xiàn)的截面中觀(guān)察，永久磁鐵19和磁鐵插入孔21形成為基于對(duì)應(yīng)的磁極中心線(xiàn)ML的線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。
[0041]在轉(zhuǎn)子鐵芯11中的磁鐵插入孔21的徑向內(nèi)側(cè)，特別是直面59的徑向內(nèi)偵彳，設(shè)置有至少一個(gè)風(fēng)孔(在圖示例中為多個(gè)風(fēng)孔71)，在將永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)搭載于壓縮機(jī)時(shí)，該風(fēng)孔供制冷劑、油通過(guò)。另外，附圖標(biāo)記73為鉚接孔。風(fēng)孔71以及鉚接孔73沿周向交替排列，風(fēng)孔71以及鉚接孔73分別以等角度間隔排列。風(fēng)孔71以及鉚接孔73分別位于對(duì)應(yīng)的極間部。
[0042]在圖示例子中，三個(gè)風(fēng)孔71是朝向磁鐵插入孔21的徑向內(nèi)側(cè)插入孔外形面53凸出的圓弧狀的長(zhǎng)孔，三個(gè)風(fēng)孔71相對(duì)于轉(zhuǎn)子中心而在同一圓周上以等角度間隔隔開(kāi)配置。一個(gè)長(zhǎng)孔分別以跨越對(duì)應(yīng)的兩個(gè)磁鐵插入孔21的徑向內(nèi)側(cè)的部分的方式配置，并形成為風(fēng)孔71位于全部磁鐵插入孔21的直面59 ( S卩，與直面59對(duì)應(yīng)的永久磁鐵19的直面)的徑向內(nèi)側(cè)(磁極中心線(xiàn)上)的結(jié)構(gòu)。
[0043]在轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)子外周面25與磁鐵插入孔21各自的徑向外側(cè)插入孔外形面55之間，形成有至少一個(gè)磁極中央狹縫和多個(gè)側(cè)狹縫。磁極中央狹縫配置在所對(duì)應(yīng)的磁極中心，多個(gè)側(cè)狹縫至少一個(gè)一個(gè)設(shè)置于磁極中央狹縫的寬度方向的兩側(cè)。作為具體的一個(gè)例子，在本實(shí)施方式I中，一個(gè)磁極中央狹縫81a配置在所對(duì)應(yīng)的磁極中心線(xiàn)ML上，在磁極中央狹縫的寬度方向的一側(cè)各設(shè)置有兩個(gè)、合計(jì)四個(gè)側(cè)狹縫81b。另外，對(duì)于寬度方向，按照與對(duì)象構(gòu)成部分對(duì)應(yīng)的磁極，將與對(duì)應(yīng)的磁極中心線(xiàn)ML正交的方向設(shè)為寬度方向W)。一個(gè)磁極中央狹縫81a和四個(gè)側(cè)狹縫81b均沿與所對(duì)應(yīng)的磁極中心線(xiàn)ML平行的方向(長(zhǎng)度方向)延伸。一個(gè)磁極中央狹縫81a與四個(gè)側(cè)狹縫81b設(shè)置為:以所對(duì)應(yīng)的磁極中心線(xiàn)ML為中心的線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。
[0044]在以轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)CL為垂線(xiàn)的截面中觀(guān)察，磁極中央狹縫81a的面積小于四個(gè)側(cè)狹縫81b各自的面積。
[0045]另外，側(cè)狹縫81b各自的長(zhǎng)度方向的端部、與轉(zhuǎn)子外周面25或徑向外側(cè)插入孔外形面55的間隔，遍布四個(gè)側(cè)狹縫81b均為相同程度，并且，轉(zhuǎn)子外周面25與徑向外側(cè)插入孔外形面55之間的間隔，在寬度方向上越遠(yuǎn)離磁極中心線(xiàn)ML越變窄。因此對(duì)于四個(gè)側(cè)狹縫81b的長(zhǎng)度而言，作為相對(duì)的關(guān)系，靠近磁極中心線(xiàn)ML的側(cè)狹縫81b形成為比遠(yuǎn)離磁極中心線(xiàn)ML的側(cè)狹縫81b長(zhǎng)。
[0046]此外，對(duì)于四個(gè)側(cè)狹縫81b的寬度而言，作為相對(duì)的關(guān)系，接近磁極中心線(xiàn)ML的側(cè)狹縫81b的寬度Wbl形成為比遠(yuǎn)離磁極中心線(xiàn)ML的側(cè)狹縫81b的寬度Wb2大。另外，磁極中央狹縫81a的寬度Wa小于側(cè)狹縫81b各自的寬度Wbl、Wb2。因此換言之，在本實(shí)施方式I中，形成于轉(zhuǎn)子外周面25與徑向外側(cè)插入孔外形面55之間的區(qū)域的多個(gè)狹縫的寬度為寬度Wa、寬度Wbl以及寬度Wb2這三種，即，多個(gè)狹縫的寬度的關(guān)系不均等。
[0047]另外，在將相鄰的磁極中央狹縫81a與側(cè)狹縫81b的間隔(磁路寬度)設(shè)為麗1、將相鄰的側(cè)狹縫81b彼此的間隔(磁路寬度)設(shè)為麗2時(shí)，側(cè)狹縫81b各自的寬度Wbl、Wb2大于相鄰的磁極中央狹縫81a與側(cè)狹縫81b的間隔MW1，并且大于相鄰的側(cè)狹縫81b彼此的間隔MW2。另外,在本實(shí)施方式I中，形成于轉(zhuǎn)子外周面25與徑向外側(cè)插入孔外形面55之間的區(qū)域的多個(gè)狹縫的間隔為等間隔，即，間隔(磁路寬度)MWl =間隔(磁路寬度)MW2。
[0048]接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式I中的狹縫的形成方式進(jìn)行說(shuō)明。以下詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明，但在本實(shí)施方式I中，關(guān)于各磁極各自，以滿(mǎn)足0.35 ( Ss/Si ( 0.5的方式形成有多個(gè)狹縫。對(duì)此，基于圖5進(jìn)行說(shuō)明。圖5的橫軸為Ss/Si，縱軸表示徑向的電磁激振力、和與線(xiàn)圈交鏈的磁通量，電磁激振力以及磁通量均表示以在轉(zhuǎn)子鐵芯未設(shè)置狹縫的情況為基準(zhǔn)(100% )的情況下的比例。
[0049]關(guān)于橫軸的Ss為每一個(gè)磁極的多個(gè)狹縫的總面積，S卩、在轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)子外周面25、與磁鐵插入孔21各自的徑向外側(cè)插入孔外形面55之間形成的多個(gè)狹縫的總面積。更具體而言，在本實(shí)施方式I中，為一個(gè)磁極中央狹縫81a的面積與四個(gè)側(cè)狹縫81b的面積的合計(jì)面積。另一方面，關(guān)于橫軸的Si為轉(zhuǎn)子鐵芯的磁鐵插入孔的徑向外側(cè)面積。更詳細(xì)而言，為圖6中十字線(xiàn)的圖案所示的區(qū)域的面積，為忽略狹縫的存在而單純地由劃分徑向外側(cè)插入孔外形面55的第一圓弧半徑Al的圓弧AR、和轉(zhuǎn)子外周面25圍起的區(qū)域的面積。
[0050]在圖5的曲線(xiàn)圖中，用實(shí)線(xiàn)表示的為徑向激振力，諧波分析并抽取徑向成分中的極數(shù)成分的次數(shù)(在本例中為六次成分)，作為代表值而繪制曲線(xiàn)。徑向激振力的值越小，表示越能夠降低振動(dòng)、噪聲。另外，在圖5的曲線(xiàn)圖中，用虛線(xiàn)表示的為磁通量，以在轉(zhuǎn)子鐵芯未設(shè)置狹縫的情況下感應(yīng)電壓的運(yùn)行值為基準(zhǔn)所繪制的曲線(xiàn)。磁通量越大，表示越能夠降低馬達(dá)電流，在馬達(dá)效率方面越優(yōu)異。
[0051]根據(jù)圖5可知，對(duì)于徑向激振力而言，在Ss/Si = 0.35處存在彎曲點(diǎn)，在Ss/Si小于0.35時(shí)，徑向激振力減少的余地較大，在Ss/Si為0.35時(shí)徑向激振力減少至未設(shè)置狹縫的情況下的30%左右，在Ss/Si為0.35以上時(shí)，僅僅示出緩緩的減少。即，可知在Ss/Si為0.35以上時(shí)能夠得到徑向激振力充分減少的效果。另一方面，對(duì)于磁通量而言，在Ss/Si = 0.5處存在彎曲點(diǎn)，若Ss/Si超過(guò)0.5，則清楚地辨別出磁通量的減少，馬達(dá)效率大幅度降低。因此在本實(shí)施方式I中，以滿(mǎn)足0.35 ( Ss/Si ^ 0.5的方式形成多個(gè)狹縫，從而能夠使激振力大幅度減少，并且避免磁通量的降低而抑制效率的降低。
[0052]接下來(lái)，對(duì)以如上方式構(gòu)成的本實(shí)施方式I的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。在轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)部以使凸部側(cè)朝向轉(zhuǎn)子的中心側(cè)的方式配置有圓弧狀的永久磁鐵的轉(zhuǎn)子中，由于磁鐵表面彎曲成圓弧狀，所以能夠?qū)⒋盆F表面積構(gòu)成為較大，能夠增加從永久磁鐵產(chǎn)生的磁通量，從而能夠降低施加于電動(dòng)機(jī)的電流而構(gòu)成高效率的電動(dòng)機(jī)、能夠使電動(dòng)機(jī)的體積構(gòu)成為較小。特別是，在使用鐵氧體磁鐵作為轉(zhuǎn)子埋入式永久磁鐵的情況下，與稀土類(lèi)磁鐵的情況相比，實(shí)現(xiàn)成本的降低，但另一方面，存在殘留磁通密度降低，從而產(chǎn)生扭矩不足的問(wèn)題，然而如上所述，通過(guò)在轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)部以使凸部側(cè)朝向轉(zhuǎn)子的中心側(cè)的方式配置圓弧狀的永久磁鐵，能夠爭(zhēng)取更大的磁鐵表面積，從而能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低并且也能夠避免扭矩不足。另外，雖然通過(guò)在轉(zhuǎn)子中以使凸部側(cè)朝向轉(zhuǎn)子的中心側(cè)的方式配置圓弧狀的永久磁鐵，能夠避免扭矩不足，但是由于組裝偏差等的主要因素，而在轉(zhuǎn)子的軸偏心地裝入定子的情況下，存在以下問(wèn)題，即:在定子的線(xiàn)圈中流動(dòng)的電流所產(chǎn)生的磁通吸引轉(zhuǎn)子鐵芯，從而徑向的電磁激振力增大，導(dǎo)致振動(dòng)、噪聲增加。相對(duì)于此，在本實(shí)施方式I中能夠得到如下的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)，即:使用向轉(zhuǎn)子的中心側(cè)凸出的方向的弧狀的永久磁鐵來(lái)爭(zhēng)取扭矩，并且以滿(mǎn)足0.35 ( Ss/Si ( 0.5的方式形成多個(gè)狹縫，從而避免效率降低，并且降低因組裝偏差等主要因素所產(chǎn)生的激振力，從而能夠抑制振動(dòng)、噪聲。
[0053]實(shí)施方式2.
[0054]接下來(lái)，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式2的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。圖7是涉及本實(shí)用新型的實(shí)施方式2的與圖4相同方式的圖。另外，除以下說(shuō)明的部分之外，本實(shí)施方式2與上述的實(shí)施方式I相同。
[0055]本實(shí)施方式2是在上述實(shí)施方式I中使磁極中央狹縫比側(cè)狹縫短的方式。換言之，在本實(shí)施方式2中，四個(gè)側(cè)狹縫81b各自的長(zhǎng)度比磁極中央狹縫181a的長(zhǎng)度長(zhǎng)。另外，磁極中央狹縫181a靠近轉(zhuǎn)子外周面25配置，且形成為比徑向外側(cè)插入孔外形面55更靠近轉(zhuǎn)子外周面25。在這樣的本實(shí)施方式2中，四個(gè)側(cè)狹縫81b以及一個(gè)磁極中央狹縫181a也形成為滿(mǎn)足0.35 ^ Ss/Si ^ 0.5，由此能夠使用向轉(zhuǎn)子的中心側(cè)凸出的弧狀的永久磁鐵，來(lái)抑制因組裝偏差所產(chǎn)生的激振力弓I起的振動(dòng)、噪聲。
[0056]實(shí)施方式3.
[0057]接下來(lái)，作為本實(shí)用新型的實(shí)施方式3，對(duì)搭載有上述的實(shí)施方式I或2的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。另外，本實(shí)用新型包括搭載有上述的實(shí)施方式I或2的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)，但壓縮機(jī)的種類(lèi)不限定于回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。
[0058]圖8是搭載有永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的縱剖視圖?；剞D(zhuǎn)式壓縮機(jī)100在密閉容器101內(nèi)具備永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)I (電動(dòng)部件)和壓縮部件103。雖未圖示，但在密閉容器101的底部貯存有對(duì)壓縮部件103的各滑動(dòng)部進(jìn)行潤(rùn)滑的制冷機(jī)油。
[0059]壓縮部件103作為主要部件，包括:汽缸105，其以上下層疊狀態(tài)設(shè)置；作為軸的旋轉(zhuǎn)軸107，其借助永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)I而旋轉(zhuǎn)；活塞109，其嵌插于旋轉(zhuǎn)軸107 ;葉片(未圖示)，其將汽缸105內(nèi)分割為吸入側(cè)與壓縮側(cè)；上下一對(duì)的上部框架111以及下部框架113，它們供旋轉(zhuǎn)軸107旋轉(zhuǎn)自如地嵌插，并且堵塞汽缸105的軸向端面；消聲器115，其分別安裝于上部框架111以及下部框架113。
[0060]永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)I的定子3通過(guò)熱裝或焊接等方法直接安裝并保持于密閉容器101。從固定于密閉容器101的玻璃端子，向定子3的線(xiàn)圈供電。
[0061]轉(zhuǎn)子5在定子3的內(nèi)徑側(cè)經(jīng)由空隙配置，并且經(jīng)由轉(zhuǎn)子5的中心部的旋轉(zhuǎn)軸107(軸13)且通過(guò)壓縮部件103的軸承部(上部框架111以及下部框架113)而以能夠旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)被保持。
[0062]接下來(lái)，對(duì)該回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)100的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。將從蓄能器117供給的制冷劑氣體，通過(guò)固定于密閉容器101的吸入管119而向汽缸105內(nèi)吸入。通過(guò)變換器的通電而使永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)I旋轉(zhuǎn)，從而使嵌合于旋轉(zhuǎn)軸107的活塞109在汽缸105內(nèi)旋轉(zhuǎn)。由此，在汽缸105內(nèi)進(jìn)行制冷劑的壓縮。制冷劑在經(jīng)過(guò)消聲器115之后，在密閉容器101內(nèi)上升。此時(shí)，在壓縮后的制冷劑中混入有制冷機(jī)油。該制冷劑與制冷機(jī)油的混合物，在通過(guò)設(shè)置于轉(zhuǎn)子鐵芯11的風(fēng)孔71時(shí)，促進(jìn)制冷劑與制冷機(jī)油分離，從而能夠防止制冷機(jī)油流入排出管121。這樣，壓縮后的制冷劑經(jīng)過(guò)設(shè)置于密閉容器101的排出管121而向制冷循環(huán)的高壓側(cè)供給。
[0063]另外，雖然回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)100的制冷劑也可以使用現(xiàn)有的R410A、R407C、R22等，但是也能夠應(yīng)用低GWP(地球變暖系數(shù))的制冷劑等任意的制冷劑。從防止地球變暖的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選低GWP制冷劑。作為低GWP制冷劑的代表例子，有以下制冷劑。
[0064](I)在組成中具有碳的雙鍵的鹵代烴:例如HF0_1234yf (CF3CF = CH2)。HFO是Hydro-Fluoro-Olefin的簡(jiǎn)稱(chēng)，Olefin是具有一個(gè)雙鍵的不飽和烴。此外，HF0_1234yf的GWP為4。
[0065](2)在組成中具有碳的雙鍵的烴:例如R1270 (丙烯)。此外，雖然R1270的GWP為3比HF0-1234yf小，但是可燃性比HF0_1234yf大。
[0066](3)含有在組成中具有碳的雙鍵的鹵代烴或者在組成中具有碳的雙鍵的烴至少任意一種的混合物，例如HF0-1234yf與R32的混合物等。由于HF0_1234yf是低壓制冷劑，所以壓損較大，制冷循環(huán)(特別是蒸發(fā)器)的性能容易降低。因此與HF0-1234yf相比，HF0-1234yf與作為高壓制冷劑的R32或者R41等的混合物在實(shí)用上更有效。
[0067]在以上構(gòu)成的本實(shí)施方式3的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)中，也具有與上述實(shí)施方式I或2相同的優(yōu)點(diǎn)。
[0068]實(shí)施方式4.
[0069]另外，本實(shí)用新型也能夠作為包含上述實(shí)施方式3的壓縮機(jī)作為制冷回路的構(gòu)成部件的制冷空調(diào)裝置來(lái)實(shí)施。另外，制冷空調(diào)裝置的制冷回路中除壓縮機(jī)以外的構(gòu)成部件的結(jié)構(gòu)不做特別限定。
[0070]以上，雖然參照優(yōu)選的實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容進(jìn)行了具體地說(shuō)明，但只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，就能夠基于本實(shí)用新型的基本技術(shù)思想和啟示獲得各種改變方式，這是顯而易見(jiàn)的。
【權(quán)利要求】
1.一種永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī),具備: 定子；和 轉(zhuǎn)子，其能夠旋轉(zhuǎn)地與所述定子對(duì)置設(shè)置， 所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子鐵芯，該轉(zhuǎn)子鐵芯形成有分別供對(duì)應(yīng)的永久磁鐵插入的多個(gè)磁鐵插入孔， 多個(gè)所述永久磁鐵以及多個(gè)所述磁鐵插入孔形成為:向所述轉(zhuǎn)子的中心側(cè)凸出的弧狀， 所述永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)的特征在于， 在所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子外周面、與所述磁鐵插入孔各自的所述徑向外側(cè)插入孔外形面之間，形成有多個(gè)狹縫， 在將每一個(gè)磁極的所述多個(gè)狹縫的總面積設(shè)為Ss、將所述轉(zhuǎn)子鐵芯中對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述磁鐵插入孔的徑向外側(cè)面積設(shè)為Si時(shí)， 所述多個(gè)狹縫形成為滿(mǎn)足0.35 ( Ss/Si ( 0.5， 所述永久磁鐵為鐵氧體磁鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在所述多個(gè)狹縫中包含:至少一個(gè)磁極中央狹縫、和多個(gè)側(cè)狹縫， 所述磁極中央狹縫的寬度小于所述側(cè)狹縫各自的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述多個(gè)狹縫的間隔為等間隔。
4.一種壓縮機(jī)，在密閉容器內(nèi)具備電動(dòng)機(jī)和壓縮部件，所述壓縮機(jī)的特征在于， 所述電動(dòng)機(jī)是權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的永久磁鐵埋入式電動(dòng)機(jī)。
5.一種制冷空調(diào)裝置，其特征在于， 包含權(quán)利要求4的壓縮機(jī)作為制冷回路的構(gòu)成部件。
【文檔編號(hào)】H02K21/14GK204190578SQ201420534775
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】石川淳史, 仁吾昌弘, 土田和慶, 馬場(chǎng)和彥 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社