WO2018179063A1 - 回転子、電動機、圧縮機、送風機、および空気調和装置 - Google Patents

回転子、電動機、圧縮機、送風機、および空気調和装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018179063A1
WO2018179063A1 PCT/JP2017/012426 JP2017012426W WO2018179063A1 WO 2018179063 A1 WO2018179063 A1 WO 2018179063A1 JP 2017012426 W JP2017012426 W JP 2017012426W WO 2018179063 A1 WO2018179063 A1 WO 2018179063A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
slit
rotor
magnet insertion
radial direction
insertion hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/012426
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩二 矢部
義和 藤末
一弥 熊谷
堤 貴弘
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2019508362A priority Critical patent/JP6689449B2/ja
Priority to US16/479,240 priority patent/US11264848B2/en
Priority to KR1020197025204A priority patent/KR102224190B1/ko
Priority to AU2017407862A priority patent/AU2017407862B2/en
Priority to PCT/JP2017/012426 priority patent/WO2018179063A1/ja
Priority to EP17902996.2A priority patent/EP3605796B1/en
Priority to CN201780087864.3A priority patent/CN110431726B/zh
Publication of WO2018179063A1 publication Critical patent/WO2018179063A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0018Indoor units, e.g. fan coil units characterised by fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/38Fan details of outdoor units, e.g. bell-mouth shaped inlets or fan mountings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/024Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
    • H02K15/028Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots for fastening to casing or support, respectively to shaft or hub
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/26Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating armatures and stationary magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the present invention relates to a rotor, an electric motor, a compressor, a blower, and an air conditioner.
  • the rotor of the electric motor has a rotor core composed of a laminate of electromagnetic steel sheets and a shaft that is a rotating shaft.
  • the shaft is generally fixed to the inner periphery of the rotor core by shrink fitting (see, for example, Patent Document 1).
  • JP 2008-22601 A (see paragraphs 0024 to 0032)
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to suppress demagnetization of a permanent magnet attached to a rotor.
  • the rotor of the present invention has an annular inner periphery centered on the axis, and an outer periphery located outside the inner periphery in the radial direction centered on the axis, and a rotor core made of a magnetic steel sheet.
  • the rotor core has a first magnet insertion hole and a second magnet insertion hole that are adjacent in the circumferential direction around the axis along the outer periphery, and are adjacent in the circumferential direction along the inner periphery. It has a first slit and a second slit.
  • a first permanent magnet is disposed in the first magnet insertion hole
  • a second permanent magnet is disposed in the second magnet insertion hole.
  • the first slit has a first facing portion that faces the second slit
  • the second slit has a second facing portion that faces the first slit.
  • the first facing portion has a first inner end portion at an inner end portion in the radial direction, a first outer end portion at an outer end portion in the radial direction, and the second facing portion is A second inner end portion is provided at the inner end portion in the radial direction, and a second outer end portion is provided at the outer end portion in the radial direction.
  • the rotor core includes a first straight line connecting the first inner end portion and the second inner peripheral portion between the first facing portion and the second facing portion, and a first outer end portion.
  • the inter-slit portion is disposed radially inward with respect to the inter-electrode portion between the first magnet insertion hole and the second magnet insertion hole.
  • the minimum radial distance from the inner circumference of the rotor core to the first slit and the second slit is D1
  • the minimum radial width of the first slit and the second slit is W1
  • the distance between the slits is If the length in the radial direction is W2, at least one of D1 ⁇ W1 and D1 ⁇ W2 is established.
  • the width of the slit provided on the radially outer side of the region is larger than the region between the inner periphery of the rotor core and the slit. Heat is difficult to be transmitted to. As a result, demagnetization of the permanent magnet due to heat can be suppressed. Further, when D1 ⁇ W2 is established, the heat path passing through the slit portion becomes long, so that it is difficult for heat to be transmitted to the magnet insertion hole. As a result, demagnetization of the permanent magnet due to heat can be suppressed.
  • FIG. 1 is a transverse sectional view showing an electric motor according to a first embodiment.
  • FIG. 3 is a transverse sectional view showing the rotor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing a part of the rotor core according to the first embodiment. It is the figure (A) which expands and shows a part of rotor core of Embodiment 1, and the schematic diagram (B) which shows the part between slits.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the rotor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view showing an end plate of the rotor according to the first embodiment.
  • 4 is a graph showing a relationship between a dimensional ratio W1 / D1 and a permanent magnet temperature in the rotor of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a graph showing a relationship between a dimensional ratio W2 / D1 and a permanent magnet temperature in the rotor according to the first embodiment.
  • 6 is a graph showing a relationship between a circumferential width S1 of a slit and a permanent magnet temperature in the rotor of the first embodiment.
  • 6 is a graph showing the relationship between the distance G1 from the air hole to the slit and the permanent magnet temperature in the rotor of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a transverse sectional view showing a rotor according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a transverse sectional view showing a rotor according to a third embodiment.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a rotor according to a fourth embodiment.
  • FIG. 6 is a transverse sectional view showing a rotor according to a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view showing an end plate of a rotor according to a fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view showing an end plate of a rotor according to a modification of the fifth embodiment.
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows the rotary compressor which can apply the electric motor of each embodiment.
  • It is a figure which shows the refrigerating-cycle apparatus provided with the compressor of FIG.
  • It is a figure which shows the air conditioning apparatus provided with the air blower which can apply the electric motor of each embodiment.
  • It is the front view (A) and sectional drawing (B) which show the outdoor unit of the air conditioning apparatus of FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing electric motor 100 of the first embodiment.
  • the electric motor 100 is a brushless DC motor, and its rotation is controlled by frequency control of a control device having an inverter.
  • the electric motor 100 is an inner rotor type electric motor including a cylindrical rotor 1 and an annular stator 5 provided so as to surround the rotor 1. An air gap of 0.5 mm, for example, is provided between the stator 5 and the rotor 1.
  • This electric motor 100 is a permanent magnet embedded type electric motor in which a permanent magnet 2 is embedded in a rotor 1.
  • the rotation axis of the rotor 1 is referred to as an axis C1, and the direction of the axis C1 is referred to as an “axial direction”.
  • a direction along the circumference centered on the axis C1 (indicated by an arrow R1 in FIG. 1) is referred to as “circumferential direction”, and a radial direction centered on the axis C1 is referred to as “radial direction”.
  • the transverse sectional view is a sectional view in a plane orthogonal to the axis C1
  • the longitudinal sectional view is a sectional view in a plane parallel to the axis C1 (a plane including the axis C1).
  • the stator 5 is provided outside the rotor 1 in the radial direction so as to surround the rotor 1.
  • the stator 5 has a stator core 50 and a coil 55 wound around the stator core 50.
  • the stator core 50 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates in the axial direction and fixing them by caulking or the like.
  • the thickness of the electrical steel sheet is in the range of 0.1 to 1.0 mm, for example, 0.35 mm.
  • the stator core 50 includes a yoke 51 extending in the circumferential direction around the axis C1 and a plurality of teeth 52 extending radially inward from the yoke 51 (toward the axis C1).
  • the teeth 52 are arrange
  • the distal end surface on the radially inner side of the teeth 52 faces the outer peripheral surface of the rotor 1 through the air gap described above. Between adjacent teeth 52, a slot which is a space for accommodating the coil 55 is formed.
  • the number of teeth 52 (that is, the number of slots) is nine here, the number of teeth 52 is arbitrary.
  • An insulator (insulating part) 53 is attached to the stator core 50.
  • the insulator 53 is interposed between the stator core 50 and the coil 55 and insulates the stator core 50 and the coil 55 from each other.
  • the insulator 53 is formed by molding a resin integrally with the stator core 50 or assembling a resin molded body molded as a separate part to the stator core 50.
  • the coil 55 is made of a material such as copper or aluminum, and is wound around the tooth 52 via the insulator 53.
  • the coil 55 may be wound around each tooth 52 (concentrated winding) or may be wound across a plurality of teeth 52 (distributed winding).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the rotor 1.
  • the rotor 1 has a cylindrical rotor core 10 centered on the axis C1.
  • the rotor core 10 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates in the axial direction and fixing them by caulking or the like.
  • the thickness of the electrical steel sheet is in the range of 0.1 to 1.0 mm, for example, 0.35 mm.
  • the rotor core 10 has an inner periphery 13 and an outer periphery 19. Both the inner periphery 13 and the outer periphery 19 are annular (circular shape) centering on the axis C1.
  • the inner periphery 13 defines a shaft hole (shaft insertion hole) in which the shaft 3 is fixed by shrink fitting.
  • the shaft 3 is made of metal, for example.
  • a plurality (first number) of magnet insertion holes 11 are formed along the outer periphery 19 of the rotor core 10.
  • six magnet insertion holes 11 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, but the number of magnet insertion holes 11 is arbitrary.
  • the plate-like permanent magnet 2 is inserted into the magnet insertion hole 11.
  • the number of magnet insertion holes 11 is six
  • the number of permanent magnets 2 is also six. That is, the number of poles of the rotor 1 is six.
  • the number of poles is not limited to six and is arbitrary.
  • the permanent magnet 2 has a width in the circumferential direction of the rotor core 10 and a thickness in the radial direction.
  • the permanent magnet 2 is composed of, for example, a neodymium rare earth magnet including iron (Fe), neodymium (Nd), and boron (B). Moreover, dysprosium (Dy) is added as needed.
  • the permanent magnet 2 is magnetized in the thickness direction (the radial direction of the rotor 1).
  • the permanent magnet 2 arranged in the magnet insertion hole 11 constitutes a magnetic pole.
  • the circumferential center of the magnet insertion hole 11 (that is, the circumferential center of the permanent magnet 2) is the pole center P1.
  • an inter-electrode portion P2 is formed between adjacent magnet insertion holes 11.
  • one permanent magnet 2 is arranged in one magnet insertion hole 11, but a plurality of permanent magnets 2 may be arranged in the circumferential direction in one magnet insertion hole 11.
  • the plurality of permanent magnets 2 in the same magnet insertion hole 11 are magnetized such that the same poles are directed radially outward.
  • the magnet insertion hole 11 is extended linearly here, it may be extended in V shape, for example.
  • a flux barrier (leakage magnetic flux suppression hole) 12 is formed so as to be connected to both ends in the circumferential direction of the magnet insertion hole 11.
  • the flux barrier 12 suppresses leakage magnetic flux between adjacent permanent magnets 2.
  • the core portion between the flux barrier 12 and the outer periphery of the rotor core 10 is a thin portion in order to suppress a short circuit of magnetic flux between adjacent permanent magnets 2.
  • the thickness of the thin portion is preferably the same as the thickness of the electromagnetic steel sheet constituting the rotor core 10.
  • a plurality of slits 15 are formed along the inner periphery 13 of the rotor core 10.
  • the number of slits 15 is the same as the number of poles.
  • the number of slits 15 is not limited to the same number as the number of poles, but is desirably a number obtained by dividing the number of poles by N (natural number) as described later.
  • one slit 15 is formed radially inward with respect to one magnet insertion hole 11.
  • the slit 15 extends in the circumferential direction around the axis C1.
  • the circumferential center of the slit 15 and the circumferential center of the magnet insertion hole 11 are at the same position in the circumferential direction.
  • the slit 15 may extend, for example, in a straight line as long as it has a length in the circumferential direction.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing a part of the rotor core 10 of the first embodiment.
  • the slit 15 has an inner peripheral edge 15 a that faces the inner periphery 13 of the rotor core 10, and an outer peripheral edge 15 b that is positioned radially outward from the inner peripheral edge 15 a. Both the inner peripheral edge 15a and the outer peripheral edge 15b extend in the circumferential direction around the axis C1.
  • the minimum radial distance from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the inner periphery 15a of the slit 15 is defined as a distance D1.
  • the radial distance from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the inner peripheral edge 15 a of the slit 15 is constant in one slit 15, and the same is true for a plurality of slits 15. is there.
  • the radial distance from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the inner periphery 15 a of the slit 15 may not be constant within one slit 15, and may be different among the plurality of slits 15.
  • the minimum width in the radial direction of the slit 15 (that is, the minimum radial distance between the inner peripheral edge 15a and the outer peripheral edge 15b) is defined as a width W1.
  • the width in the radial direction of the slit 15 is constant except for an air gap 15 d described later, and the slits 15 are also the same as each other.
  • the width of the slit 15 in the radial direction may not be constant within one slit 15, and may be different among the plurality of slits 15.
  • the radial distance (minimum distance) D1 from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the slit 15 and the radial width (minimum width) W1 of the slit 15 satisfy D1 ⁇ W1. Satisfy the relationship. This is because, as will be described later, by increasing the width of the slit 15, when the shaft 3 is shrink-fitted into the inner periphery 13 of the rotor core 10, heat is hardly transmitted to the outer periphery 19 side of the rotor core 10. It is.
  • Opposite portions 15 c are formed at both ends of the slit 15 in the circumferential direction.
  • the facing portion 15c is a portion where adjacent slits 15 face each other in the circumferential direction. That is, the facing portion 15c (first facing portion) of the slit 15 (first slit) located in the center in FIG. 3 and the facing portion 15c (first slit) located on the right side in FIG. 2nd opposing part) mutually opposes in the circumferential direction.
  • FIG. 4A is an enlarged view showing a portion corresponding to the inter-pole portion P ⁇ b> 2 of the rotor core 10.
  • FIG. 4B is an enlarged view showing a portion between adjacent slits 15. As shown in FIG. 4A, the radially inner end of the facing portion 15 c is referred to as an inner end 21. Similarly, the radially outer end of the facing portion 15 c is referred to as an outer end 22.
  • the facing portion 15c of the slit 15 has a portion extending linearly from the inner periphery 13 toward the outer periphery 19, and an arcuate curved portion A1 is provided on the radially inner side thereof. And has an arcuate curved portion A2 on the radially outer side.
  • the inner end portion 21 is a contact point between the curved portion A1 and the inner peripheral edge 15a.
  • the outer end 22 is a contact point between the curved portion A2 and the outer peripheral edge 15b.
  • a straight line connecting the inner end portions 21 of the facing portions 15 c of the adjacent slits 15 is referred to as a first straight line 23.
  • a straight line connecting the outer end portions 22 of the facing portions 15 c of the adjacent slits 15 is referred to as a second straight line 24.
  • the inner end portion 21 (first inner end portion) of the facing portion 15c (first facing portion) of the slit 15 (first slit) located on the left side is located on the right side.
  • a straight line connecting the inner end 21 (second inner end) of the facing portion 15c (second facing portion) of the slit 15 (second slit) is referred to as a first straight line 23.
  • a straight line connecting the outer end 22 (second outer end) of the facing portion 15c (second facing portion) of the slit 15 (second slit) is referred to as a second straight line 24.
  • a region defined by the first straight line 23 and the second straight line 24 between the facing portions 15 c of the adjacent slits 15 is referred to as an inter-slit portion 16.
  • the slit-to-slit portion 16 is a region where both ends in the circumferential direction are defined by the facing portions 15 c of the two slits 15 and both ends in the radial direction are defined by the first straight line 23 and the second straight line 24.
  • both ends in the radial direction of the inter-slit portion 16 are defined by the first straight line 23 and the second straight line 24, but instead of the first straight line 23, the circumference connecting the inner end portions 21 to each other.
  • a direction curve may be used, and a circumferential curve connecting the outer end portions 22 may be used instead of the second straight line 24.
  • the inter-slit portion 16 is located on the radially inner side of the inter-pole portion P2 of the rotor 1. More specifically, the circumferential position of the inter-slit portion 16 coincides with the circumferential position of the inter-pole portion P ⁇ b> 2 of the rotor 1.
  • the inter-slit portion 16 is a portion that becomes a path through which heat is transferred from the inner periphery 13 toward the outer periphery 19 when the shaft 3 is shrink-fitted into the shaft hole of the rotor core 10.
  • the length in the radial direction of the inter-slit portion 16 (that is, the radial distance between the first straight line 23 and the second straight line 24) is defined as a length W2.
  • the radial width W1 of the slit 15 and the radial length W2 of the inter-slit portion 16 are the same, but may be different from each other.
  • the radial length W2 of the inter-slit portion 16 is larger than the radial distance D1 from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the slit 15 (D1 ⁇ W2).
  • the minimum width in the circumferential direction of the inter-slit portion 16 is defined as a width S1.
  • the width S1 is equal to or greater than the plate thickness of the electromagnetic steel plate constituting the rotor core 10, and is smaller than twice the plate thickness.
  • the plate thickness means the thickness of one electromagnetic steel plate.
  • the air hole 14 which is a space
  • the air hole 14 is a space formed so as to penetrate the rotor core 10 in the axial direction.
  • the air holes 14 function as holes for allowing fluid to pass through or holes for inserting rivets.
  • the fluid is air when the electric motor 100 is used for a blower, and is a refrigerant when used for a compressor.
  • the air hole 14 has a circular cross section here, but is not limited to a circular shape, and may be, for example, a rectangle.
  • the air hole 14 is disposed on the radially outer side of the slit-to-slit portion 16. More specifically, the inter-slit portion 16, the air hole 14, and the inter-pole portion P2 are aligned in a row in the radial direction.
  • the minimum distance from the slit 15 to the air hole 14 is defined as a distance G1.
  • the distance G1 is equal to or greater than the plate thickness of the electromagnetic steel plate constituting the rotor core 10 and is smaller than twice the plate thickness.
  • the slit 15 has a gap 15 d extending in the radial direction toward the magnet insertion hole 11.
  • the gap portion 15 d extends from the circumferential center portion of the outer peripheral edge 15 b toward the circumferential center portion of the magnet insertion hole 11.
  • the minimum distance between the gap 15d and the magnet insertion hole 11 is defined as a distance D2.
  • the distance D2 is the distance between the edge 15e facing the magnet insertion hole 11 of the gap 15d and the magnet insertion hole 11.
  • the distance D2 is equal to or greater than the thickness of the electromagnetic steel sheet forming the rotor core 10, and is smaller than twice the thickness.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the rotor 1.
  • the rotor 1 includes a rotor core 10 that is a laminated body in which a plurality (fourth number) of electromagnetic steel plates 101 are laminated in the axial direction, a shaft 3 that penetrates the shaft hole of the rotor core 10, and the rotor core 10. And a pair of end plates 4 provided so as to be sandwiched from both ends in the axial direction.
  • the shaft 3 is fitted to the inner periphery 13 of all the electromagnetic steel sheets 101 constituting the rotor core 10.
  • the end plate 4 prevents the permanent magnet 2 in the magnet insertion hole 11 from falling off.
  • a rivet 31 is provided so as to penetrate the rotor core 10 and the end plate 4, and the end plate 4 is fixed to the rotor core 10 by the rivet 31.
  • the rivet 31 is inserted into the air hole 14 (FIG. 3) of the rotor core 10.
  • holes for inserting the rivets 31 may be formed in the rotor core 10.
  • FIG. 6 is a plan view showing the end plate 4.
  • the end plate 4 includes an annular inner periphery 43 and an outer periphery 49 centered on the axis C ⁇ b> 1, a plurality of slits 45 formed along the inner periphery 43, and an air hole formed radially outside the slit 45. 44.
  • the shapes and dimensions of the inner periphery 43 and the outer periphery 49 of the end plate 4 correspond to the shapes and dimensions of the inner periphery 13 and the outer periphery 19 of the rotor core 10, respectively, but may not be exactly the same.
  • the inner periphery 43 of the end plate 4 is formed larger than the inner periphery 13 of the rotor core 10.
  • the shapes and dimensions of the slits 45 and the air holes 44 of the end plate 4 correspond to the shapes and dimensions of the slits 15 and the air holes 14 of the rotor core 10, respectively, but may not be exactly the same.
  • the end plate 4 does not have a gap in a portion corresponding to the magnet insertion hole 11 of the rotor core 10. This is to prevent the permanent magnet 2 from falling off from the magnet insertion hole 11.
  • the permanent magnet 2 is inserted into the magnet insertion hole 11 of the rotor core 10.
  • the permanent magnet 2 is fixed in the magnet insertion hole 11 by clearance fitting.
  • end plates 4 are attached to both ends of the rotor core 10 in the axial direction, and the rotor core 10 and the end plates 4 are fixed by rivets 31.
  • the shaft 3 is fixed to the shaft hole defined by the inner periphery 13 of the rotor core 10 by shrink fitting.
  • the rotor core 10 is heated by induction heating (IH) from the inner peripheral side 13 to thermally expand the rotor core 10 and expand the inner diameter of the shaft hole.
  • IH induction heating
  • the rotor core 10 After inserting the shaft 3 into the shaft hole, the rotor core 10 is cooled in a normal temperature or low temperature environment. As a result, the inner diameter of the shaft hole of the rotor core 10 is reduced, and the shaft 3 is fitted into the shaft hole. Thereby, the rotor core 10 and the shaft 3 are fixed integrally.
  • the heat applied from the inner periphery 13 side of the rotor core 10 is also transmitted to the permanent magnet 2 in the magnet insertion hole 11.
  • the characteristics of the permanent magnet 2 deteriorate.
  • the magnetized permanent magnet 2 demagnetization occurs and the magnetic force decreases.
  • the performance and quality of the permanent magnet 2 are deteriorated.
  • positioned in the magnet insertion hole 11 is demonstrated.
  • the shrink fitting of the shaft 3 is generally performed in a state where the rotor 1 is not incorporated inside the stator 5. In this state, compared to the state in which the rotor 1 is incorporated inside the stator 5 (FIG. 1), the gap portion of the magnetic circuit is larger, so the permeance of the permanent magnet 2 is reduced and demagnetization is likely to occur. .
  • the temperature of the permanent magnet 2 in the shrink-fitting process is preferably suppressed to 100 to 140 ° C. or less, particularly preferably 100 ° C. or less.
  • the gap is made as large as possible in the region from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the magnet insertion hole 11.
  • the heat path from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the magnet insertion hole 11 is made as long as possible in the radial direction.
  • the heat path from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the magnet insertion hole 11 is made as narrow as possible in the circumferential direction.
  • a plurality of slits 15 are provided along the inner periphery 13 of the rotor core 10, and the diameter of the slit 15 is larger than the radial distance (minimum distance) D 1 from the inner periphery 13 to the slit 15. This is realized by increasing the direction width (minimum width) W1 (D1 ⁇ W1).
  • the state in which the inner diameter of the shaft hole is enlarged is maintained until the insertion of the shaft 3 is completed after the rotor core 10 is heated from the inner periphery 13 side.
  • An area that can store enough heat is needed.
  • the radial distance D1 from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the slit 15 is determined so as to ensure a region for storing this heat.
  • the radial width (minimum width) W1 of the slit 15 is set to the diameter from the inner periphery 13 to the slit 15. It is larger than the direction distance D1.
  • the above configuration (2) is realized by disposing the inter-slit portion 16 serving as a heat path on the radially inner side of the inter-electrode portion P2. If the slit-to-slit portion 16 is arranged on the radially inner side of the inter-pole portion P2, the heat path from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the magnet insertion hole 11 is detoured and lengthened. Can be difficult to communicate.
  • the radial length W2 of the inter-slit portion 16 is made larger than the radial distance D1 from the inner periphery 13 to the slit 15 (D1 ⁇ W2). While ensuring the area
  • FIG. 7 shows the relationship between the ratio of the radial width W1 of the slit 15 to the distance D1 from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the slit 15 (referred to as the dimensional ratio W1 / D1) and the temperature of the permanent magnet 2. It is a graph to show. The horizontal axis indicates the dimensional ratio W1 / D1, and the vertical axis indicates the temperature of the permanent magnet 2.
  • the dimension ratio W1 / D1 is larger than 1, that is, when the radial width W1 of the slit 15 is larger than the distance D1 from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the slit 15 (D1 ⁇ W1). It can be seen that the effect of suppressing the temperature of the permanent magnet 2 is high. Furthermore, when the dimensional ratio W1 / D1 is larger than 0.95, it can be seen that the temperature of the permanent magnet 2 can be suppressed to 100 ° C. or less.
  • FIG. 8 shows the ratio of the radial length W2 of the inter-slit portion 16 to the distance D1 from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the slit 15 (referred to as a dimensional ratio W2 / D1), the temperature of the permanent magnet 2 It is a graph which shows the relationship.
  • the horizontal axis indicates the dimensional ratio W2 / D1
  • the vertical axis indicates the temperature of the permanent magnet 2.
  • the temperature of the permanent magnet 2 decreases as the dimensional ratio W2 / D1 increases.
  • the temperature of the permanent magnet 2 decreases as the radial length W2 of the inter-slit portion 16 increases with respect to the distance D1 from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the slit 15.
  • the dimensional ratio W2 / D1 is greater than 1, that is, when the radial length W2 of the inter-slit portion 16 is greater than the distance D1 from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the slit 15 (D1 ⁇ It can be seen that the effect of suppressing the temperature of the permanent magnet 2 is high in (W2). Furthermore, when the dimensional ratio W2 / D1 is larger than 0.95, it can be seen that the temperature of the permanent magnet 2 can be suppressed to 100 ° C. or less.
  • the radial width W1 of the slit 15 is made larger than the distance D1 from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the slit 15 (D1 ⁇ W1), and the slit
  • the temperature of the permanent magnet 2 can be effectively suppressed by making the radial length W2 of the intermediate portion 16 larger than the distance D1 from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the slit 15 (D1 ⁇ W2). I understand.
  • the above configuration (3) is realized by making the circumferential width (minimum width) S1 of the inter-slit portion 16 as small as possible.
  • the width (minimum width) S1 in the circumferential direction of the inter-slit portion 16 is equal to or greater than the thickness of the electrical steel sheet constituting the rotor core 10 so as to be as small as possible within the range that can be punched.
  • the width is set to be smaller than twice.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the circumferential width S 1 of the slit-to-slit portion 16 and the temperature of the permanent magnet 2.
  • the horizontal axis indicates the circumferential width S1 of the inter-slit portion 16, and the vertical axis indicates the temperature of the permanent magnet 2.
  • the temperature of the permanent magnet 2 can be suppressed to 100 ° C. or lower when the circumferential width S1 of the inter-slit portion 16 is smaller than 0.55 mm.
  • the rotor core 10 is compared with the case where the air hole 14 is formed on the radially inner side or the inter-slit portion 16 with respect to the slit 15. Both the radial distance D1 from the inner periphery 13 to the slit 15 and the circumferential width S1 of the inter-slit portion 16 can be reduced.
  • the air hole 14 is formed on the radially outer side of the inter-slit portion 16 (in other words, the radially inner side of the inter-pole portion P2), the heat directed toward the outer periphery 19 side of the rotor core 10 is Therefore, the heat path from the inner periphery 13 to the outer periphery 19 of the rotor core 10 can be further narrowed.
  • the distance G1 between the air hole 14 and the slit 15 is as small as possible.
  • the distance G1 between the air hole 14 and the slit 15 is equal to or larger than the thickness of the electromagnetic steel sheet constituting the rotor core 10 and more than twice the thickness so that the distance G1 is as small as possible within the range where punching is possible. It is set to a small distance.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the distance G1 between the air hole 14 and the slit 15 and the temperature of the permanent magnet 2.
  • the distance G1 between the air hole 14 and the slit 15 is shown, and the vertical axis shows the temperature of the permanent magnet 2.
  • the temperature of the permanent magnet 2 can be suppressed to 100 ° C. or less.
  • the rate of change is gentler than in FIG. This is because when the distance G1 between the air hole 14 and the slit 15 is reduced, the heat path is only narrowed at one place, whereas the width in the circumferential direction of the slit-to-slit portion 16 as shown in FIG. This is because when S1 is reduced, a narrow heat path (that is, the slit-to-slit portion 16) continues in the radial direction by the distance W2, so that the effect of suppressing heat transfer to the magnet insertion hole 11 is great.
  • the permanent magnet 2 does not contain dysprosium, or the content thereof is 2% by weight or less, and the rotor 1 is not incorporated in the stator 5 (that is, the permeance of the permanent magnet 2 is Even in the lowered state), the demagnetization of the permanent magnet 2 can be suppressed.
  • the rivet 31 (FIG. 5) is inserted into the air hole 14, the rivet 31 is made of metal, so that heat may be transmitted through the rivet 31. Therefore, in the configuration in which the plurality of air holes 14 face one magnet insertion hole 11, heat is easily transmitted to the magnet insertion hole 11.
  • the number of air holes 14 is the same as the number of magnet insertion holes 11, one air hole 14 faces one magnet insertion hole 11. Therefore, even if the rivets 31 are inserted through all the air holes 14, it is difficult for heat to be transmitted to the magnet insertion holes 11 as compared with the configuration in which the plurality of air holes 14 face one magnet insertion hole 11.
  • the number of slits 15 is larger than the number of poles (that is, the number of magnet insertion holes 11), the number of inter-slit portions 16 increases, and the heat path increases.
  • the number of slits 15 is the same as the number of poles, the number of inter-slit portions 16 serving as a heat path can be reduced, and heat can be hardly transmitted to the magnet insertion hole 11. .
  • the radius of curvature of the curved portion A1 including the inner end portion 21 and the curved portion A2 including the outer end portion 22 is as small as possible. It is desirable that the thickness is equal to or less than the thickness of the electromagnetic steel sheet to be configured.
  • the radii of curvature of the curved portions A1 and A2 of the facing portion 15c of the slit 15 are preferably equal to or less than the thickness of the electromagnetic steel sheet, and at least, a size that does not cause chipping of the die for punching. Specifically, it is desirable that it is 0.1 mm or more.
  • a temperature distribution along the inner periphery 13 of the rotor core 10 is also generated. That is, the heat at the circumferential end portion of the slit 15 moves from the inter-slit portion 16 to the outer peripheral side, whereas the heat at the central portion in the circumferential direction of the slit 15 moves little, so the central portion in the circumferential direction of the slit 15 Temperature tends to be high.
  • the radial width of the slit 15 is locally increased at the central portion in the circumferential direction. ing.
  • one slit 15 has a gap portion 15d (first gap portion), and a slit 15 (second slit) adjacent in the circumferential direction has a gap portion 15d. (Second void).
  • the distance (minimum distance) D2 between the gap 15d and the magnet insertion hole 11 is desirably as small as possible.
  • the distance D2 between the gap portion 15d and the magnet insertion hole 11 is equal to or greater than the thickness of the electromagnetic steel sheet constituting the rotor core 10 and is equal to 2 of the thickness so that the distance D2 is as small as possible within the range where punching is possible.
  • the distance is set smaller than twice.
  • the distance from the axis C 1 to the inner periphery 13 of the rotor core 10 is the distance L 1, and the minimum distance from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the magnet insertion hole 11.
  • L1 is L2 or more (that is, L1 ⁇ L2).
  • the rotor core 10 has the magnet insertion holes 11 (the first magnet insertion hole and the second magnet insertion hole adjacent to each other in the circumferential direction along the outer periphery 19. ) And a plurality of slits 15 (first slit and second slit) adjacent in the circumferential direction along the inner periphery 13.
  • Each slit 15 has a facing portion 15 c (a first facing portion and a second facing portion) facing the adjacent slit 15.
  • Each facing portion 15c has an inner end 21 (first inner end and second inner end) and an outer end 22 (first outer end and second outer end).
  • the rotor core 10 includes inner end portions 21 (first inner end portion and second inner end portion) between opposed portions 15c (first opposed portion and second opposed portion) facing each other. It has an inter-slit portion 16 defined by a straight line 23 that connects and a straight line 24 that connects the outer end portions 22 (the first outer end portion and the second outer end portion).
  • the inter-slit portion 16 is disposed on the inner side in the radial direction with respect to the inter-electrode portion P ⁇ b> 2 between the adjacent magnet insertion holes 11.
  • each slit 15 When the minimum radial distance from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to each slit 15 is D1, the minimum radial width of each slit 15 is W1, and the radial length of the inter-slit portion 16 is W2. , At least one of D1 ⁇ W1 and D1 ⁇ W2 is established.
  • the circumferential width (minimum width) S1 of the inter-slit portion 16 is equal to or greater than the thickness of the electromagnetic steel plate constituting the rotor core 10, and is smaller than twice the plate thickness, The heat path from the circumference 13 toward the outer circumference 19 can be narrowed. Thereby, it becomes difficult to transmit heat to the magnet insertion hole 11, and the effect of suppressing the heating of the permanent magnet 2 can be enhanced.
  • a gap 15d (first gap and second gap) extending from the circumferential center of the slit 15 (first slit and second slit) toward the magnet insertion hole 11 is formed. Therefore, even when the central portion in the circumferential direction of the slit 15 is heated to the highest temperature in the inner periphery 13 of the rotor core 10, heat is hardly transmitted to the magnet insertion hole 11, and the permanent magnet 2 is heated. The suppression effect can be enhanced.
  • the distance between the magnet insertion hole 11 and the gap portion 15d is equal to or greater than the thickness of the electromagnetic steel plate constituting the rotor core 10, heat is further less likely to be transmitted to the magnet insertion hole 11.
  • the air holes 14 are arranged on the outer side in the radial direction than the slits 15, so that the air holes 14 are formed on the inner side in the radial direction with respect to the slits 15 or in the inter-slit portion 16. Both the radial distance D1 from the inner periphery 13 of the rotor core 10 to the slit 15 and the circumferential width S1 of the inter-slit portion 16 can be reduced.
  • the distance (minimum distance) G1 from the air hole 14 to the slit 15 is equal to or greater than the thickness of the electromagnetic steel sheet constituting the rotor core 10, and is smaller than twice the thickness, the heat path is further narrowed. Can do.
  • the number of magnet insertion holes 11 (that is, the number of inter-electrode portions P2) is the same as the number of air holes 14, one air hole 14 faces one magnet insertion hole 11. Therefore, even if the rivets 31 are inserted into all the air holes 14, it is difficult for heat to be transmitted to the magnet insertion holes 11 as compared with the configuration in which the plurality of air holes 14 face one magnet insertion hole 11.
  • the number of slits 15 is the same as the number of magnet insertion holes 11, the number of slit inter-part portions 16 that serve as a heat path compared to a configuration in which the number of slits 15 is larger than the number of magnet insertion holes 11. Can be reduced. Thereby, it becomes difficult for heat to be transmitted to the magnet insertion hole 11, and the weight balance of the rotor 1 can be improved.
  • the distance L1 from the axis C1 to the inner periphery 13 of the rotor core 10 is not more than the distance (minimum distance) L2 from the inner periphery 13 to the magnet insertion hole 11, the length of the inner periphery 13
  • the distance L2 from the inner periphery 13 to the magnet insertion hole 11 is short, and heat is easily transmitted to the magnet insertion hole 11. Therefore, by applying the configuration of the rotor 1 of the first embodiment, it is possible to obtain a more remarkable effect of suppressing demagnetization of the permanent magnet 2 due to heat.
  • the opposing part 15c (a 1st opposing part and a 2nd opposing part) which prescribes
  • the part where the width S1 of the circumferential direction of the part 16 between slits becomes the minimum increases, and the path
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the rotor 1A of the second embodiment.
  • the number of slits 15 is the same as the number of magnet insertion holes 11 (that is, the number of poles).
  • the number of slits 15 is smaller than the number of magnet insertion holes 11.
  • the number of slits 15 is the number obtained by dividing the number of magnet insertion holes 11 by the natural number N.
  • the number of magnet insertion holes 11 that is, the number of poles
  • one slit 15 is formed so as to correspond to two magnet insertion holes 11 adjacent in the circumferential direction.
  • the number of inter-slit portions 16 formed between adjacent slits 15 is three. In other words, among the six inter-electrode portions P2, the slit-to-slit portions 16 are formed at positions corresponding to the three inter-electrode portions P2, and the slits 15 are formed at the positions corresponding to the remaining three inter-electrode portions P2. Is formed.
  • the number of heat paths from the inner periphery 13 to the outer periphery 19 of the rotor core 10 is reduced. As a result, heat is not easily transmitted to the magnet insertion hole 11, and heating of the permanent magnet 2 can be effectively suppressed. Further, since the number of the slits 15 is the number obtained by dividing the number of the magnet insertion holes 11 by the natural number N, the weight balance of the rotor 1 is good and the vibration of the electric motor 100 can be suppressed.
  • the air holes 14 are disposed on the radially outer side of the slit-to-slit portion 16 (that is, on the radially inner side of the inter-pole portion P2). Since the portion sandwiched between the slit 15 and the air hole 14 becomes a heat path, the heat path can be narrowed. Further, it is also arranged on the radially inner side of the inter-electrode portion P2 and on the radially outer side of the slit 15.
  • the slit 15 with a gap portion 15 d extending toward the magnet insertion hole 11.
  • two gaps 15 d are formed from one slit 15 toward the center in the circumferential direction of each of the two magnet insertion holes 11.
  • the distance between the magnet insertion hole 11 and the gap 15d is equal to or greater than the thickness of the electromagnetic steel plate constituting the rotor core 10, and is smaller than twice the plate thickness.
  • the electric motor of the second embodiment is configured in the same manner as the electric motor of the first embodiment except for the number and shape of the slits 15 of the rotor 1A.
  • the number of the magnet insertion holes 11 and the number of the slits 15 are not limited to these.
  • the number of the slits 15 should just be the number which remove
  • the number of slits 15 is smaller than the number of magnet insertion holes 11 (first number), and the number of magnet insertion holes 11 is a natural number. Since the number is divided by N, the path of heat transmitted from the inner periphery 13 to the outer periphery 19 of the rotor core 10 is reduced. Therefore, it becomes difficult for heat to be transmitted to the magnet insertion hole 11, and the effect of suppressing the heating of the permanent magnet 2 can be enhanced.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the rotor 1B of the third embodiment.
  • the number of rivets 31 to be inserted into the air holes 14 of the rotor 1B is less than or equal to half the number of magnet insertion holes 11 (ie, the number of poles).
  • the rotor core 10 of the rotor 1 ⁇ / b> B has six magnet insertion holes 11 along the outer periphery 19 and six slits 15 along the inner periphery 13.
  • An air hole 14 is formed on the radially outer side of the inter-slit portion 16 between adjacent slits 15 (position corresponding to the inter-electrode portion P2).
  • the number of the air holes 14 is the same as the number (first number) of the magnet insertion holes 11 and is six here.
  • rivets 31 are inserted into three air holes 14, which are half the number of the magnet insertion holes 11.
  • the air holes 14 in which the rivets 31 are inserted and the air holes 14 in which the rivets 31 are not inserted are alternately arranged in the circumferential direction. That is, the rivet 31 is not inserted into one of the two air holes 14 located on both sides in the circumferential direction of the magnet insertion holes 11 (inter-electrode portion P2).
  • the rivet 31 Since the rivet 31 is made of metal, it becomes a heat path. Therefore, when the rivets 31 are inserted into all the air holes 14, the heat path from the inner periphery 13 toward the outer periphery 19 increases, and the heat may be easily transmitted to the magnet insertion hole 11.
  • the number of rivets 31 is set to be half or less of the number of magnet insertion holes 11. Furthermore, by not inserting a rivet 31 into at least one of the two air holes 14 located on both sides in the circumferential direction (interpolar part P2) of each magnet insertion hole 11, both sides in the circumferential direction are inserted into the magnet insertion hole 11. The heat is suppressed from being transmitted.
  • the electric motor of the third embodiment is configured in the same manner as the electric motor of the first embodiment except for the number of air holes 14 into which the rivets 31 are inserted in the rotor 1B.
  • the rivet 31 was inserted in the three air holes 14 among the six air holes 14 of the rotor core 10, here, it is not limited to these.
  • the number of the air holes 14 into which the rivets 31 are inserted (third number) may be equal to or less than half the number of the magnet insertion holes 11 (first number).
  • the number is less than half of the number (first number) of magnet insertion holes 11. Since the rivet 31 is inserted into the air hole 14, the heat is suppressed from being transmitted to the magnet insertion hole 11 via the rivet 31. Therefore, the effect of suppressing the heating of the permanent magnet 2 can be enhanced.
  • a configuration in which the number of slits 15 is smaller than the number (number of poles) of the magnet insertion holes 11 may be applied.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a rotor 1C of the electric motor according to the fourth embodiment.
  • the rotor 1 of the first embodiment described above is composed of a laminate of one type of electromagnetic steel sheet 101 (FIG. 5).
  • the rotor 1C of the fourth embodiment is configured by a laminate of two types of electromagnetic steel plates 101 and 102.
  • the electromagnetic steel plates 101 and 102 are laminated in the axial direction and fixed by caulking or the like.
  • the electromagnetic steel plates 102 are disposed at both axial ends of the rotor 1C, and the electromagnetic steel plates 101 are disposed at the center.
  • the configuration of the electromagnetic steel plate 101 is the same as that of the electromagnetic steel plate of the rotor 1 of the first embodiment.
  • the electromagnetic steel plate 102 has an inner diameter larger than the outer diameter of the shaft 3. In other words, the inner periphery 18 of the electromagnetic steel plate 102 is spaced radially outward with respect to the outer periphery of the shaft 3.
  • FIG. 14 is a plan view showing the electromagnetic steel plate 102.
  • the inner circumference 18 of the electromagnetic steel sheet 102 is obtained by enlarging the inner circumference 13 (FIG. 3) of the electromagnetic steel sheet 101 of the rotor 1 of Embodiment 1 radially outward.
  • the inner periphery 18 of the electromagnetic steel sheet 102 is formed on the radially outer side than the inner periphery 15 a (FIG. 3) that is the most radially inner portion of the slit 15. Therefore, in the electromagnetic steel sheet 102, the outer peripheral edge 15b and the gap 15d of the slit 15 and a part of the facing part 15c exist, but the inner peripheral edge 15a (FIG. 3) does not exist.
  • the inner periphery 18 of the electromagnetic steel sheet 102 is spaced radially outward with respect to the outer periphery of the shaft 3, it is not necessary to heat the shaft 3 when shrink-fitting.
  • the inner periphery 13 of the electromagnetic steel plate 101 of the rotor core 10 is mainly heated (induction heating).
  • the inner periphery 18 of the electromagnetic steel plate 102 is at a position retracted radially outward from the inner periphery 13 of the electromagnetic steel plate 101. Hard to be heated. Therefore, the amount of heat transferred from the inner periphery 18 of the electromagnetic steel plate 102 to the magnet insertion hole 11 is reduced, and the effect of suppressing the heating of the permanent magnet 2 can be enhanced.
  • the shaft 3 is shrink-fitted to the inner periphery 13 of the electromagnetic steel plate 101. Sufficient frictional force can be secured. That is, the rotor core 10 can be firmly fixed to the shaft 3.
  • the ratio of the electromagnetic steel plate 102 can be increased in such a rotor core 10.
  • the electromagnetic steel sheet 102 is disposed at least at one end in the stacking direction of the rotor 1C, the inner diameter of the shaft hole on the inlet side increases when the shaft 3 is inserted into the shaft hole of the rotor 1C. 3 is easy to insert.
  • the electromagnetic steel plates 102 are arranged at both ends in the stacking direction of the rotor 1C, the inner diameter of the shaft hole on the inlet side is large when the shaft 3 is inserted into either end of the rotor 1C in the axial direction. Therefore, the shaft 3 can be easily inserted, and the workability is improved.
  • the electric motor of the fourth embodiment is configured in the same manner as the electric motor of the first embodiment except that the rotor 1C has the electromagnetic steel plate 102.
  • the inner periphery 18 of the electromagnetic steel sheet 102 is formed at a position corresponding to the slit 15 (FIG. 3), but is formed at a position spaced radially outward from the outer periphery of the shaft 3. It only has to be done.
  • the rotor core 10 has the electromagnetic steel plate 102 having an inner diameter larger than the outer diameter of the shaft 3, heat is hardly transmitted from the electromagnetic steel plate 102 to the permanent magnet 2. Become. Therefore, the effect of suppressing the heating of the permanent magnet 2 can be enhanced.
  • the shaft 3 is shrink-fitted to the inner periphery 13 of the electromagnetic steel plate 101, a sufficient frictional force between the shaft 3 and the rotor core 10 is ensured and the rotor core 10 is firmly fixed to the shaft 3. It is possible.
  • the shaft 3 can be easily inserted into the shaft hole of the rotor 1C, and the electromagnetic steel plate 102 is positioned in the stacking direction of the rotor 1C. If it arrange
  • a configuration in which the number of slits 15 is smaller than the number (number of poles) of the magnet insertion holes 11 may be applied.
  • a configuration in which the rivets 31 are inserted into the air holes 14 having less than half the number of poles may be applied.
  • FIG. 15 is a plan view showing an end plate 4A of the rotor according to the fifth embodiment.
  • the end plate 4 (FIG. 6) described in the first embodiment has an inner periphery 43 at a position corresponding to the inner periphery 13 (FIG. 3) of the rotor core 10, and the rotor is provided along the inner periphery 43.
  • the slit 45 corresponding to the slit 15 of the iron core 10 was provided.
  • the inner periphery 43A of the end plate 4A shown in FIG. 15 is formed along the slit 15 (FIG. 3) of the rotor core 10. More specifically, the inner periphery 43 ⁇ / b> A of the end plate 4 ⁇ / b> A is formed radially outward from the inner periphery 15 a (FIG. 3) that is the innermost peripheral portion of the slit 15 of the rotor core 10.
  • the inner periphery 43 ⁇ / b> A of the end plate 4 ⁇ / b> A is formed at a position corresponding to the outer periphery 15 b of the slit 15.
  • the end plate 4A further includes a plurality of air holes 44 and a plurality of gaps 45d along the inner periphery 43A.
  • the air holes 44 of the end plate 4 ⁇ / b> A are formed at positions corresponding to the air holes 14 (FIG. 3) of the rotor core 10.
  • the gap 45d of the end plate 4A is formed at a position corresponding to the gap 15d (FIG. 3) of the rotor core 10.
  • the end plate 4 ⁇ / b> A is disposed at both axial ends of the rotor core 10, similarly to the end plate 4 of the first embodiment, and has a function of preventing the permanent magnet 2 in the magnet insertion hole 11 from falling off. Therefore, even if the inner periphery 43A of the end plate 4A is spaced radially outward from the outer periphery of the shaft 3, the function of the end plate 4A is not affected.
  • the inner periphery 43A of the end plate 4A is spaced radially outward from the outer periphery of the shaft 3, the inner periphery 43A of the end plate 4A is not easily heated when the shaft 3 is shrink-fitted. Therefore, it is suppressed that heat is transmitted to the permanent magnet 2 via the end plate 4A.
  • the end plate 4A has the air holes 44 at positions corresponding to the air holes 14 (FIG. 3) of the rotor core 10, the passage of the fluid (air, refrigerant, etc.) in the air holes 14 of the rotor core 10 or the rivets 31 Can be inserted. Further, since the gap 45d is provided at a position corresponding to the gap 15d (FIG. 3) of the rotor core 10, heat is hardly transmitted to the permanent magnet 2 via the end plate 4A.
  • the electric motor of the fifth embodiment is configured in the same manner as the electric motor of the first embodiment except for the configuration of the rotor end plate 4A.
  • the end plates 4A are arranged at both ends in the axial direction of the rotor core 10. However, the end plates 4A are arranged only at one end in the axial direction of the rotor core 10, and the end plate of the first embodiment is arranged at the other end.
  • a plate 4 (FIG. 6) may be arranged.
  • FIG. 16 is a plan view showing a rotor end plate 4B according to a modification of the fifth embodiment.
  • the inner periphery 43B of the end plate 4B shown in FIG. 16 is formed further radially outward than the inner periphery 43A of the end plate 4A shown in FIG. 15, and is connected to the gap 45d. Since the inner periphery 43B of the end plate 4B is formed radially outward in this way, the inner periphery 43B of the end plate 4B is further less likely to be heated when the shaft 3 is shrink-fitted, and is permanent via the end plate 4B. It is possible to effectively suppress heat from being transmitted to the magnet 2.
  • the functions of the end plates 4A and 4B are achieved. It is possible to suppress the heat from being transmitted to the permanent magnet 2 via the end plates 4A and 4B without damaging. Thereby, the effect which suppresses the heating of the permanent magnet 2 can be heightened.
  • the end plates 4A and 4B are inserted when the shaft 3 is shrink-fitted. It becomes difficult to be heated and the effect of suppressing the heating of the permanent magnet 2 can be enhanced.
  • the inner peripheries 43A and 43B of the end plates 4A and 4B extend in an annular shape in FIGS. 15 and 16, but are not limited to this, and the inner peripheries 43A and 43B have a diameter larger than that of the inner perimeter 13 of the rotor core 10. As long as it is located on the outer side in the direction, it may extend into a polygonal shape, for example.
  • a configuration in which the number of slits 15 is smaller than the number (number of poles) of the magnet insertion holes 11 may be applied.
  • a configuration in which the rivets 31 are inserted into the air holes 14 having less than half the number of poles may be applied.
  • a configuration in which the rotor core 10 includes the electromagnetic steel plate 102 in which the inner periphery 18 is separated from the shaft 3 may be applied.
  • FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the rotary compressor 300.
  • the rotary compressor 300 is used in, for example, an air conditioner, and includes a sealed container 307, a compression element 301 disposed in the sealed container 307, and an electric motor 100 that drives the compression element 301.
  • the compression element 301 includes a cylinder 302 having a cylinder chamber 303, a shaft 3 rotated by the electric motor 100, a rolling piston 304 fixed to the shaft 3, and a vane (not shown) that divides the inside of the cylinder chamber 303 into a suction side and a compression side. And an upper frame 305 and a lower frame 306 that close the axial end surface of the cylinder chamber 303 when the shaft 3 is inserted. An upper discharge muffler 308 and a lower discharge muffler 309 are mounted on the upper frame 305 and the lower frame 306, respectively.
  • the sealed container 307 is a cylindrical container. Refrigerating machine oil (not shown) that lubricates the sliding portions of the compression element 301 is stored at the bottom of the sealed container 307.
  • the shaft 3 is rotatably held by an upper frame 305 and a lower frame 306 as bearing portions.
  • the cylinder 302 includes a cylinder chamber 303 therein, and the rolling piston 304 rotates eccentrically in the cylinder chamber 303.
  • the shaft 3 has an eccentric shaft portion, and a rolling piston 304 is fitted to the eccentric shaft portion.
  • the stator 5 of the electric motor 100 is incorporated inside the frame of the sealed container 307 by a method such as shrink fitting, press fitting, or welding. Electric power is supplied to the coil 55 of the stator 5 from a glass terminal 311 fixed to the hermetic container 307.
  • the shaft 3 is fixed to a shaft hole formed at the center of the rotor core 10 (FIG. 2) of the rotor 1.
  • An accumulator 310 that stores refrigerant gas is attached to the outside of the sealed container 307.
  • a suction pipe 313 is fixed to the sealed container 307, and refrigerant gas is supplied from the accumulator 310 to the cylinder 302 via the suction pipe 313.
  • a discharge pipe 312 for discharging the refrigerant to the outside is provided on the top of the sealed container 307.
  • the refrigerant gas supplied from the accumulator 310 is supplied into the cylinder chamber 303 of the cylinder 302 through the suction pipe 313.
  • the shaft 3 rotates together with the rotor 1.
  • the rolling piston 304 fitted to the shaft 3 rotates eccentrically in the cylinder chamber 303, and the refrigerant is compressed in the cylinder chamber 303.
  • the refrigerant compressed in the cylinder chamber 303 passes through the discharge mufflers 308 and 309, and further rises in the sealed container 307 through the air holes 14 and the like (FIG. 2) of the rotor core 10.
  • the refrigerant rising in the hermetic container 307 is discharged from the discharge pipe 312 and supplied to the high-pressure side of the refrigeration cycle.
  • the electric motor 100 suppresses the demagnetization due to the heat of the permanent magnet 2, thereby suppressing the decrease in the magnetic flux of the permanent magnet 2, thereby improving the motor efficiency and increasing the output. Can do. Therefore, by applying this electric motor 100 to the rotary compressor 300, the operation efficiency of the rotary compressor 300 can be improved and the output can be increased.
  • the electric motor 100 according to the first to fifth embodiments can be used not only for the rotary compressor 300 but also for other types of compressors.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of the refrigeration cycle apparatus 400.
  • the refrigeration cycle apparatus 400 includes a compressor (rotary compressor) 300, a four-way valve 401, a condenser 402, a decompression device (expander) 403, an evaporator 404, a refrigerant pipe 405, and a control unit 406. I have.
  • the compressor 300, the condenser 402, the decompression device 403, and the evaporator 404 are connected by a refrigerant pipe 405 to constitute a refrigeration cycle.
  • the operation of the refrigeration cycle apparatus 400 is as follows.
  • the compressor 300 compresses the sucked refrigerant and sends it out as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant.
  • the four-way valve 401 switches the flow direction of the refrigerant.
  • the refrigerant sent from the compressor 300 flows to the condenser 402.
  • the condenser 402 performs heat exchange between the refrigerant sent out from the compressor 300 and air (for example, outdoor air), condenses and liquefies the refrigerant, and sends it out.
  • the decompression device 403 expands the liquid refrigerant sent out from the condenser 402 and sends it out as a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant.
  • the evaporator 404 exchanges heat between the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant sent out from the decompression device 403 and air (for example, indoor air), causes the refrigerant to take heat of the air and evaporates (vaporizes) the gas refrigerant. Send out as.
  • the air from which heat has been removed by the evaporator 404 is supplied to a target space (for example, a room) by a blower (not shown).
  • the operations of the four-way valve 401 and the compressor 300 are controlled by the control unit 406.
  • the compressor 300 of the refrigeration cycle apparatus 400 can be applied to the electric motor 100 of the first to fifth embodiments described above, thereby improving the operation efficiency. Therefore, the energy efficiency of the refrigeration cycle apparatus 400 can be improved.
  • FIG. 19 is a diagram showing a configuration of an air conditioner 500 to which the electric motor 100 of Embodiments 1 to 5 can be applied.
  • the air conditioner 500 includes an outdoor unit 501, an indoor unit 502, and a refrigerant pipe 503 that connects them.
  • the outdoor unit 501 includes an outdoor fan 505 as a fan.
  • FIG. 20A is a front view showing the configuration of the outdoor unit 501.
  • FIG. 20B is a cross-sectional view taken along line 20B-20B shown in FIG.
  • the outdoor unit 501 includes a housing 506 and a frame 507 fixed in the housing 506.
  • An electric motor 100 as a drive source for the outdoor fan 505 is fixed to the frame 507.
  • An impeller 504 is attached to the shaft 3 of the electric motor 100 via a hub 508.
  • the outdoor fan 505 is configured by the electric motor 100, the hub 508, and the impeller 504.
  • FIG. 20A also shows a compressor 509 that compresses the refrigerant.
  • the rotary compressor 300 shown in FIG. 17 may be used.
  • the impeller 504 attached to the shaft 3 rotates and blows air outside the room.
  • the heat released when the refrigerant compressed by the compressor 509 is condensed by a condenser (not shown) is released to the outside by the ventilation of the outdoor fan 505.
  • the electric motor 100 of each embodiment described above can suppress a decrease in magnetic flux of the permanent magnet 2 by suppressing demagnetization of the permanent magnet 2, thereby improving motor efficiency and increasing output. Therefore, by using this electric motor 100 as a power source for the outdoor blower 505, the operating efficiency of the air conditioner 500 can be improved and the output can be increased.
  • each embodiment was used for the outdoor air blower 505 of the outdoor unit 501, here, the electric motor of each embodiment may be used for the air blower of the indoor unit 502.
  • the magnetized permanent magnet 2 is disposed in the magnet insertion hole 11 .
  • An effect can be obtained.
  • the temperature at which the magnetized permanent magnet 2 is demagnetized is lower than the temperature at which the performance and quality of the non-magnetized permanent magnet 2 are degraded, the magnetized permanent magnet 2 is inserted into the magnet insertion hole. 11, the effects of the respective embodiments can be exhibited more remarkably.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

回転子は、軸線を中心とする環状の内周と、その径方向外側に位置する外周とを有し、電磁鋼板で構成された回転子鉄心を備える。回転子鉄心は、外周に沿って、周方向に隣り合う第1の磁石挿入孔と第2の磁石挿入孔とを有し、内周に沿って、周方向に隣り合う第1のスリットと第2のスリットとを有する。第1のスリットは、第2のスリットに対向する第1の対向部を有し、第2のスリットは、第1のスリットに対向する第2の対向部を有する。第1の対向部は、径方向内側の端部に第1の内側端部を有し、径方向外側の端部に第1の外側端部を有し、第2の対向部は、径方向内側の端部に第2の内側端部を有し、径方向外側の端部に第2の外側端部を有する。回転子鉄心は、第1の対向部と第2の対向部との間に、第1の内側端部と第2の内周部とを結ぶ第1の直線と、第1の外側端部と第2の外側端部とを結ぶ第2の直線とで規定されるスリット間部を有する。スリット間部は、第1の磁石挿入孔と第2の磁石挿入孔との間の極間部に対して径方向内側に配置される。回転子鉄心の内周から第1のスリットおよび第2のスリットまでの径方向の最小距離をD1とし、第1のスリットおよび第2のスリットの径方向の最小幅をW1とし、スリット間部の径方向の長さをW2とすると、D1<W1およびD1<W2の少なくとも一方が成立する。

Description

回転子、電動機、圧縮機、送風機、および空気調和装置
 本発明は、回転子、電動機、圧縮機、送風機、および空気調和装置に関する。
 電動機の回転子は、電磁鋼板の積層体で構成された回転子鉄心と、回転軸であるシャフトとを有する。シャフトは、一般に、焼き嵌めによって回転子鉄心の内周に固定される(例えば、特許文献1参照)。
特開2008-22601号公報(段落0024~0032参照)
 しかしながら、回転子に永久磁石を埋め込んだ永久磁石埋め込み型の電動機の場合、焼き嵌めの際に回転子鉄心の熱が永久磁石に伝わり、永久磁石の減磁が生じる可能性がある。
 本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、回転子に取り付けた永久磁石の減磁を抑制することを目的とする。
 本発明の回転子は、軸線を中心とする環状の内周と、当該軸線を中心とする径方向において内周の外側に位置する外周とを有し、電磁鋼板で構成された回転子鉄心を備える。回転子鉄心は、外周に沿って、当該軸線を中心とする周方向に隣り合う第1の磁石挿入孔と第2の磁石挿入孔とを有し、内周に沿って、周方向に隣り合う第1のスリットと第2のスリットとを有する。第1の磁石挿入孔には第1の永久磁石が配置され、第2の磁石挿入孔には第2の永久磁石が配置される。第1のスリットは、第2のスリットに対向する第1の対向部を有し、第2のスリットは、第1のスリットに対向する第2の対向部を有する。第1の対向部は、径方向における内側の端部に第1の内側端部を有し、径方向における外側の端部に第1の外側端部を有し、第2の対向部は、径方向における内側の端部に第2の内側端部を有し、径方向における外側の端部に第2の外側端部を有する。回転子鉄心は、第1の対向部と第2の対向部との間に、第1の内側端部と第2の内周部とを結ぶ第1の直線と、第1の外側端部と第2の外側端部とを結ぶ第2の直線とで規定されるスリット間部を有する。スリット間部は、第1の磁石挿入孔と第2の磁石挿入孔との間の極間部に対して径方向の内側に配置される。回転子鉄心の内周から第1のスリットおよび第2のスリットまでの径方向の最小距離をD1とし、第1のスリットおよび第2のスリットの径方向の最小幅をW1とし、スリット間部の径方向の長さをW2とすると、D1<W1およびD1<W2の少なくとも一方が成立する。
 本発明では、D1<W1が成立する場合には、回転子鉄心の内周とスリットとの間の領域よりも、その領域の径方向外側に設けられたスリットの幅が大きいため、磁石挿入孔に熱が伝わりにくくなる。その結果、熱による永久磁石の減磁を抑制することができる。また、D1<W2が成立する場合には、スリット間部を通る熱の経路が長くなるため、磁石挿入孔に熱が伝わりにくくなる。その結果、熱による永久磁石の減磁を抑制することができる。
実施の形態1の電動機を示す横断面図である。 実施の形態1の回転子を示す横断面図である。 実施の形態1の回転子鉄心の一部を拡大して示す図である。 実施の形態1の回転子鉄心の一部を拡大して示す図(A)、およびスリット間部を示す模式図(B)である。 実施の形態1の回転子を示す縦断面図である。 実施の形態1の回転子の端板を示す平面図である。 実施の形態1の回転子における寸法比W1/D1と永久磁石温度との関係を示すグラフである。 実施の形態1の回転子における寸法比W2/D1と永久磁石温度との関係を示すグラフである。 実施の形態1の回転子におけるスリットの周方向の幅S1と永久磁石温度との関係を示すグラフである。 実施の形態1の回転子における風穴からスリットまでの距離G1と永久磁石温度との関係を示すグラフである。 実施の形態2の回転子を示す横断面図である。 実施の形態3の回転子を示す横断面図である。 実施の形態4の回転子を示す縦断面図である。 実施の形態4の回転子を示す横断面図である。 実施の形態5の回転子の端板を示す平面図である。 実施の形態5の変形例の回転子の端板を示す平面図である。 各実施の形態の電動機が適用可能なロータリ圧縮機を示す縦断面図である。 図17の圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を示す図である。 各実施の形態の電動機が適用可能な送風機を備えた空気調和装置を示す図である。 図19の空気調和装置の室外機を示す正面図(A)および断面図(B)である。
実施の形態1.
<電動機100の構成>
 まず、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、実施の形態1の電動機100を示す横断面図である。電動機100は、ブラシレスDCモータであり、インバータを有する制御装置の周波数制御によって回転を制御されるものである。
 電動機100は、円筒状の回転子1と、回転子1を囲むように設けられた環状の固定子5とを備えたインナロータ型の電動機である。固定子5と回転子1との間には、例えば0.5mmのエアギャップが設けられている。この電動機100は、回転子1に永久磁石2を埋め込んだ永久磁石埋込型電動機である。
 以下では、回転子1の回転軸を軸線C1とし、この軸線C1の方向を「軸方向」と称する。また、軸線C1を中心とする円周に沿った方向(図1に矢印R1で示す)を「周方向」と称し、軸線C1を中心とする半径方向を「径方向」と称する。また、横断面図は、軸線C1に直交する面における断面図であり、縦断面図は、軸線C1に平行な面(軸線C1を含む面)における断面図である。
<固定子5の構成>
 固定子5は、回転子1の径方向外側に、回転子1を囲むように設けられている。固定子5は、固定子鉄心50と、固定子鉄心50に巻き付けられたコイル55とを有する。固定子鉄心50は、複数の電磁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。電磁鋼板の厚さは0.1~1.0mmの範囲内であり、一例としては0.35mmである。
 固定子鉄心50は、軸線C1を中心とする周方向に延在するヨーク51と、ヨーク51から径方向内側に(軸線C1に向けて)延在する複数のティース52とを有する。ティース52は、軸線C1を中心とする周方向に等間隔に配置される。ティース52の径方向内側の先端面は、上述したエアギャップを介して回転子1の外周面に対向する。隣り合うティース52の間には、コイル55を収容する空間であるスロットが形成される。ティース52の数(すなわちスロットの数)は、ここでは9個であるが、ティース52の数は任意である。
 固定子鉄心50には、インシュレータ(絶縁部)53が取り付けられている。インシュレータ53は、固定子鉄心50とコイル55との間に介在し、固定子鉄心50とコイル55とを絶縁するものである。インシュレータ53は、樹脂を固定子鉄心50と一体に成形するか、または別部品として成形した樹脂成形体を固定子鉄心50に組み付けることで形成される。
 コイル55は、銅またはアルミニウム等の材料で構成されており、インシュレータ53を介してティース52に巻き付けられる。コイル55は、ティース52毎に巻き付けてもよく(集中巻)、複数のティース52に跨って巻き付けてもよい(分布巻)。
<回転子1の構成>
 図2は、回転子1を示す横断面図である。回転子1は、軸線C1を中心とする円筒状の回転子鉄心10を有する。回転子鉄心10は、複数の電磁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。電磁鋼板の厚さは0.1~1.0mmの範囲内であり、一例としては0.35mmである。
 回転子鉄心10は、内周13と外周19とを有する。内周13および外周19は、いずれも、軸線C1を中心とする環状(円形状)である。内周13は、シャフト3が焼き嵌めによって固定される軸孔(シャフト挿入孔)を規定する。シャフト3は、例えば金属で構成される。
 回転子鉄心10の外周19に沿って、複数(第1の数)の磁石挿入孔11が形成されている。ここでは、周方向に等間隔に6個の磁石挿入孔11が配置されているが、磁石挿入孔11の数は任意である。
 磁石挿入孔11には、板状の永久磁石2が挿入されている。ここでは、磁石挿入孔11の数が6個であり、永久磁石2の数も6個である。すなわち、回転子1の極数は6である。但し、極数は6に限定されるものではなく、任意である。
 永久磁石2は、回転子鉄心10の周方向に幅を有し、径方向に厚さを有する。永久磁石2は、例えば、鉄(Fe)、ネオジウム(Nd)、ボロン(B)を含むネオジウム希土類磁石で構成されている。また、必要に応じてディスプロシウム(Dy)が添加される。永久磁石2は、厚さ方向(回転子1の径方向)に着磁されている。
 磁石挿入孔11内に配置された永久磁石2は、磁極を構成する。磁石挿入孔11の周方向中心(すなわち永久磁石2の周方向中心)は、極中心P1となる。一方、隣り合う磁石挿入孔11の間に、極間部P2が形成される。なお、ある一つの磁石挿入孔11を第1の磁石挿入孔とした場合、これに周方向に隣接する磁石挿入孔11は第2の磁石挿入孔とも称する。また、第1の磁石挿入孔および第2の磁石挿入孔にそれぞれ配置される永久磁石2は、第1の永久磁石および第2の永久磁石とも称する。
 ここでは、1つの磁石挿入孔11に1つの永久磁石2を配置しているが、1つの磁石挿入孔11に複数の永久磁石2を周方向に並べて配置してもよい。この場合、同じ磁石挿入孔11内の複数の永久磁石2は、互いに同一の極が径方向外側を向くように着磁される。また、磁石挿入孔11は、ここでは直線状に延在しているが、例えばV字状に延在していてもよい。
 磁石挿入孔11の周方向両端部につながるように、フラックスバリア(漏れ磁束抑制穴)12が形成されている。フラックスバリア12は、隣り合う永久磁石2の間の漏れ磁束を抑制するものである。フラックスバリア12と回転子鉄心10の外周との間の鉄心部分は、隣り合う永久磁石2の間の磁束の短絡を抑制するため、薄肉部となっている。薄肉部の厚さは、回転子鉄心10を構成する電磁鋼板の厚さと同じであることが望ましい。
 回転子鉄心10の内周13に沿って、複数のスリット15が形成されている。スリット15の数は、極数と同じ6個である。スリット15の数は、極数と同じ数には限定されないが、後述するように、極数をN(自然数)で除した数であることが望ましい。
 ここでは、1つの磁石挿入孔11に対して径方向内側に、1つのスリット15が形成されている。スリット15は、軸線C1を中心とする周方向に延在している。スリット15の周方向中心と、磁石挿入孔11の周方向中心とは、周方向において互いに同じ位置にある。なお、スリット15は、周方向に長さを有していれば、例えば直線状に延在していてもよい。
 図3は、実施の形態1の回転子鉄心10の一部を拡大して示す図である。スリット15は、回転子鉄心10の内周13に対向する内周縁15aと、内周縁15aよりも径方向外側に位置する外周縁15bとを有する。内周縁15aおよび外周縁15bは、いずれも軸線C1を中心とする周方向に延在している。
 回転子鉄心10の内周13からスリット15の内周縁15aまでの径方向の最小距離を、距離D1とする。図3に示した例では、回転子鉄心10の内周13からスリット15の内周縁15aまでの径方向の距離は、1つのスリット15内で一定であり、複数のスリット15についても互いに同じである。但し、回転子鉄心10の内周13からスリット15の内周縁15aまでの径方向の距離は、1つのスリット15内で一定でなくてもよく、また複数のスリット15で異なっていてもよい。
 スリット15の径方向の最小幅(すなわち、内周縁15aと外周縁15bとの径方向の最小間隔)を、幅W1とする。図3に示した例では、スリット15の径方向の幅は、後述する空隙部15dを除いて一定であり、また複数のスリット15についても互いに同じである。但し、スリット15の径方向の幅は、1つのスリット15内で一定でなくてもよく、また複数のスリット15で異なっていてもよい。
 この実施の形態1では、回転子鉄心10の内周13からスリット15までの径方向の距離(最小距離)D1と、スリット15の径方向の幅(最小幅)W1とが、D1<W1の関係を満足する。これは、後述するように、スリット15の幅を大きくすることで、回転子鉄心10の内周13にシャフト3を焼き嵌めする際に回転子鉄心10の外周19側に熱が伝わりにくくするためである。
 スリット15の周方向の両端部には、対向部15cがそれぞれ形成されている。対向部15cは、隣り合うスリット15が周方向に互いに対向する部分である。すなわち、図3において中央に位置するスリット15(第1のスリット)の対向部15c(第1の対向部)と、図3において右側に位置するスリット15(第2のスリット)の対向部15c(第2の対向部)とが、周方向に互いに対向する。
 図4(A)は、回転子鉄心10の極間部P2に対応する部分を拡大して示す図である。図4(B)は、隣り合うスリット15の間の部分を拡大して示す図である。図4(A)に示すように、対向部15cの径方向内側の端部を、内側端部21とする。同様に、対向部15cの径方向外側の端部を、外側端部22とする。
 図4(B)に示すように、スリット15の対向部15cは、内周13から外周19に向けて直線状に延在する部分を有し、その径方向内側に円弧状の湾曲部A1を有し、径方向外側に円弧状の湾曲部A2を有する。内側端部21は、湾曲部A1と内周縁15aとの接点である。また、外側端部22は、湾曲部A2と外周縁15bとの接点である。
 隣り合うスリット15の対向部15cの内側端部21同士を結ぶ直線を、第1の直線23と称する。また、隣り合うスリット15の対向部15cの外側端部22同士を結ぶ直線を、第2の直線24と称する。
 すなわち、図4(B)において左側に位置するスリット15(第1のスリット)の対向部15c(第1の対向部)の内側端部21(第1の内側端部)と、右側に位置するスリット15(第2のスリット)の対向部15c(第2の対向部)の内側端部21(第2の内側端部)とを結ぶ直線を、第1の直線23と称する。同様に、図4(B)において左側に位置するスリット15(第1のスリット)の対向部15c(第1の対向部)の外側端部22(第1の外側端部)と、右側に位置するスリット15(第2のスリット)の対向部15c(第2の対向部)の外側端部22(第2の外側端部)とを結ぶ直線を、第2の直線24と称する。
 隣り合うスリット15の対向部15cの間で、第1の直線23と第2の直線24とで規定される領域を、スリット間部16と称する。言い換えると、スリット間部16は、2つのスリット15の対向部15cによって周方向の両端が規定され、第1の直線23と第2の直線24とによって径方向の両端が規定される領域である。
 なお、ここでは、スリット間部16の径方向の両端を、第1の直線23と第2の直線24とで規定したが、第1の直線23の代わりに、内側端部21同士を結ぶ周方向の曲線を用い、第2の直線24の代わりに、外側端部22同士を結ぶ周方向の曲線を用いてもよい。
 スリット間部16は、回転子1の極間部P2の径方向内側に位置している。より具体的には、スリット間部16の周方向位置は、回転子1の極間部P2の周方向位置と一致している。このスリット間部16は、回転子鉄心10の軸孔にシャフト3を焼き嵌めする際に、熱が内周13から外周19に向けて伝わる経路となる部分である。
 スリット間部16の径方向の長さ(すなわち第1の直線23と第2の直線24との径方向の間隔)を、長さW2とする。図4(B)に示した例では、スリット15の径方向の幅W1とスリット間部16の径方向の長さW2とは互いに同じであるが、互いに異なっていてもよい。スリット間部16の径方向の長さW2は、上述した回転子鉄心10の内周13からスリット15までの径方向の距離D1よりも大きい(D1<W2)。
 図4(A)に示すように、スリット間部16の周方向の最小幅を、幅S1とする。図4(A)に示した例では、2つの対向部15cの直線部分の間で、スリット間部16の幅が最小になるため、その幅が幅S1となる。幅S1は、回転子鉄心10を構成する電磁鋼板の板厚以上であり、板厚の2倍よりも小さい。なお、板厚とは、1枚の電磁鋼板の厚さを言う。
 スリット15よりも径方向外側で、且つ磁石挿入孔11よりも径方向内側には、空隙である風穴14が形成されている。風穴14は、回転子鉄心10を軸方向に貫通するように形成された空隙である。風穴14は、流体を通過させる穴、または、リベットを挿入する穴として機能する。流体とは、電動機100が送風機に使用される場合は空気であり、圧縮機に使用される場合は冷媒である。風穴14は、ここでは円形の断面を有するが、円形に限定されるものではなく、例えば矩形でもよい。
 風穴14は、スリット間部16の径方向外側に配置されている。より具体的には、スリット間部16と風穴14と極間部P2とが、径方向に一列に並んでいる。スリット15から風穴14までの最小距離を、距離G1とする。距離G1は、回転子鉄心10を構成する電磁鋼板の板厚以上であり、板厚の2倍よりも小さい。
 図3に戻り、スリット15は、磁石挿入孔11に向けて径方向に延在する空隙部15dを有している。空隙部15dは、外周縁15bの周方向の中央部から、磁石挿入孔11の周方向の中央部に向けて延在している。空隙部15dと磁石挿入孔11との最小距離を、距離D2とする。距離D2は、ここでは、空隙部15dの磁石挿入孔11に対向する端縁15eと磁石挿入孔11との距離である。距離D2は、回転子鉄心10を形成する電磁鋼板の板厚以上であり、板厚の2倍よりも小さい。
 図5は、回転子1を示す縦断面図である。回転子1は、複数(第4の数)の電磁鋼板101を軸方向に積層した積層体である回転子鉄心10と、回転子鉄心10の軸孔を貫通するシャフト3と、回転子鉄心10を軸方向両端から挟み込むように設けられた一対の端板4とを有する。この実施の形態1では、回転子鉄心10を構成する全ての電磁鋼板101の内周13に、シャフト3が嵌合している。
 端板4は、磁石挿入孔11内の永久磁石2の脱落を防止するものである。回転子鉄心10と端板4とを貫通するようにリベット31が設けられ、このリベット31により端板4が回転子鉄心10に固定される。リベット31は、回転子鉄心10の風穴14(図3)に挿入される。また、回転子鉄心10に、風穴14とは別に、リベット31を挿入する穴を形成してもよい。
 図6は、端板4を示す平面図である。端板4は、いずれも軸線C1を中心とする環状の内周43および外周49と、内周43に沿って形成された複数のスリット45と、スリット45よりも径方向外側に形成された風穴44とを有する。
 端板4の内周43および外周49の形状および寸法は、それぞれ、回転子鉄心10の内周13および外周19の形状および寸法に対応しているが、厳密に同じでなくてもよい。特に、端板4の内周43は、回転子鉄心10の内周13よりも大きく形成されている。また、端板4のスリット45および風穴44の形状および寸法は、それぞれ、回転子鉄心10のスリット15および風穴14の形状および寸法に対応しているが、厳密に同じでなくてもよい。
 また、端板4は、回転子鉄心10の磁石挿入孔11に対応する部分には、空隙を有さない。磁石挿入孔11からの永久磁石2の脱落を防止するためである。
<実施の形態の作用>
 次に、この実施の形態1の作用について説明する。回転子1の製造時には、プレス機で電磁鋼板を打ち抜いた後、打ち抜いた複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により一体化して、回転子鉄心10を得る。
 その後、回転子鉄心10の磁石挿入孔11に、永久磁石2を挿入する。永久磁石2は、隙間嵌めによって磁石挿入孔11内に固定される。さらに、回転子鉄心10の軸方向両端に端板4を取り付け、リベット31によって回転子鉄心10と端板4とを固定する。
 次に、回転子鉄心10の内周13によって規定される軸孔に、シャフト3を焼き嵌めによって固定する。焼き嵌めの際には、回転子鉄心10を、内周13側から誘導加熱(IH)によって加熱し、回転子鉄心10を熱膨張させ、軸孔の内径を拡大する。このように回転子鉄心10の軸孔の内径が拡大した状態で、シャフト3を軸孔に挿入する。
 軸孔にシャフト3を挿入した後、回転子鉄心10を常温または低温環境で冷却する。これにより回転子鉄心10の軸孔の内径が縮小し、シャフト3が軸孔に嵌合する。これにより、回転子鉄心10とシャフト3とが一体的に固定される。
 この焼き嵌め工程では、回転子鉄心10の内周13側から加えられた熱が、磁石挿入孔11内の永久磁石2にも伝わる。永久磁石2が閾値以上の熱を受けると、永久磁石2の特性が劣化する。例えば、着磁された永久磁石2の場合には減磁を生じ、磁力が低下する。また、着磁されていない(すなわち着磁処理を行う前の)永久磁石2の場合には、永久磁石2の性能および品質が低下する。以下では、着磁された永久磁石2が磁石挿入孔11に配置されている場合について説明する。
 シャフト3の焼き嵌めは、回転子1が固定子5の内側に組み込まれていない状態で行うのが一般的である。この状態では、回転子1が固定子5の内側に組み込まれた状態(図1)と比較して、磁気回路の空隙部分が多いため、永久磁石2のパーミアンスが低下し、減磁が生じやすい。
 さらに、レアアースであるディスプロシウム(Dy)を含まない、あるいは含有量を2重量%以下に抑えた永久磁石の場合、熱による減磁が特に生じやすい。そのため、焼き嵌め工程における永久磁石2の温度は、100~140℃以下に抑えることが望ましく、100℃以下に抑えることが特に望ましい。
 永久磁石2が挿入された磁石挿入孔11に熱が伝わりにくくするための構成として、以下の3つが挙げられる。
(1)回転子鉄心10の内周13から磁石挿入孔11までの領域内で、空隙をできるだけ大きくする。
(2)回転子鉄心10の内周13から磁石挿入孔11までの熱の経路を、径方向に、できるだけ長くする。
(3)回転子鉄心10の内周13から磁石挿入孔11までの熱の経路を、周方向に、できるだけ狭くする。
 上記の構成(1)は、回転子鉄心10の内周13に沿って複数のスリット15を設け、内周13からスリット15までの径方向の距離(最小距離)D1よりも、スリット15の径方向の幅(最小幅)W1を大きくする(D1<W1)ことによって実現される。
 回転子鉄心10の内周13の周囲には、回転子鉄心10が内周13側から加熱された後、シャフト3の挿入が完了するまでの間、軸孔の内径が拡大した状態を維持するのに十分な熱を蓄える領域が必要である。回転子鉄心10の内周13からスリット15までの径方向の距離D1は、この熱を蓄える領域を確保できるように決定される。
 そして、回転子鉄心10の内周13から磁石挿入孔11までの領域内で空隙をできるだけ大きくするため、スリット15の径方向の幅(最小幅)W1を、内周13からスリット15までの径方向の距離D1よりも大きくしている。これにより、回転子鉄心10の内周13の周囲に熱を蓄える領域を確保しながら、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくい構成を得ることができる。
 また、上記の構成(2)は、熱の経路となるスリット間部16を、極間部P2の径方向内側に配置することによって実現される。スリット間部16を極間部P2の径方向内側に配置すれば、回転子鉄心10の内周13から磁石挿入孔11までの熱の経路が迂回して長くなるため、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくくすることができる。
 また、上記の構成(2)に関し、スリット間部16の径方向の長さW2を、内周13からスリット15までの径方向の距離D1よりも大きくしている(D1<W2)。回転子鉄心10の内周13の周囲に熱を蓄える領域を確保する一方で、幅の狭い熱の経路(すなわちスリット間部16)をより長くすることで、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくい構成を得ることができる。
 図7は、回転子鉄心10の内周13からスリット15までの距離D1に対するスリット15の径方向の幅W1の比(寸法比W1/D1と称する)と、永久磁石2の温度との関係を示すグラフである。横軸は寸法比W1/D1を示し、縦軸は永久磁石2の温度を示す。
 図7より、寸法比W1/D1が大きいほど、永久磁石2の温度が低下することが分かる。言い換えると、回転子鉄心10の内周13からスリット15までの距離D1に対して、スリット15の径方向の幅W1が大きいほど、永久磁石2の温度が低下することが分かる。
 特に、寸法比W1/D1が1よりも大きい場合、すなわち、スリット15の径方向の幅W1が回転子鉄心10の内周13からスリット15までの距離D1よりも大きい場合(D1<W1)に、永久磁石2の温度の抑制効果が高いことが分かる。さらに、寸法比W1/D1が0.95よりも大きい場合には、永久磁石2の温度を100℃以下に抑制できることが分かる。
 図8は、回転子鉄心10の内周13からスリット15までの距離D1に対するスリット間部16の径方向の長さW2の比(寸法比W2/D1と称する)と、永久磁石2の温度との関係を示すグラフである。横軸は寸法比W2/D1を示し、縦軸は永久磁石2の温度を示す。
 図8より、寸法比W2/D1が大きいほど、永久磁石2の温度が低下することが分かる。言い換えると、回転子鉄心10の内周13からスリット15までの距離D1に対して、スリット間部16の径方向の長さW2が大きいほど、永久磁石2の温度が低下することが分かる。
 特に、寸法比W2/D1が1よりも大きい場合、すなわち、スリット間部16の径方向の長さW2が回転子鉄心10の内周13からスリット15までの距離D1よりも大きい場合(D1<W2)に、永久磁石2の温度の抑制効果が高いことが分かる。さらに、寸法比W2/D1が0.95よりも大きい場合には、永久磁石2の温度を100℃以下に抑制できることが分かる。
 また、図7および図8の結果から、スリット15の径方向の幅W1を、回転子鉄心10の内周13からスリット15までの距離D1よりも大きくし(D1<W1)、なお且つ、スリット間部16の径方向の長さW2を、回転子鉄心10の内周13からスリット15までの距離D1よりも大きくすることで(D1<W2)、永久磁石2の温度を効果的に抑制できることが分かる。
 さらに、上記の構成(3)は、スリット間部16の周方向の幅(最小幅)S1を、できるだけ小さくすることで実現される。但し、電磁鋼板を打ち抜き加工する際、電磁鋼板の板厚よりも微細な形状を形成することは難しい。そのため、スリット間部16の周方向の幅(最小幅)S1は、打ち抜き加工が可能な範囲でできるだけ小さい幅となるよう、回転子鉄心10を構成する電磁鋼板の板厚以上で、且つ板厚の2倍よりも小さい幅に設定される。
 図9は、スリット間部16の周方向の幅S1と、永久磁石2の温度との関係を示すグラフである。横軸はスリット間部16の周方向の幅S1を示し、縦軸は永久磁石2の温度を示す。
 図9より、スリット間部16の周方向の幅S1が小さいほど、永久磁石2の温度が低下することが分かる。スリット間部16の周方向の幅S1が小さいほど、回転子鉄心10の内周13から外周19側に向かう熱の経路が狭くなり、さらに、その狭い経路が径方向に距離W2だけ続くため、磁石挿入孔11への熱の伝わりを抑制する効果が大きい。
 特に、スリット間部16の周方向の幅S1が0.55mmよりも小さい場合には、永久磁石2の温度を100℃以下に抑制できることが分かる。
 また、風穴14が、スリット15よりも径方向外側に形成されているため、風穴14がスリット15よりも径方向内側あるいはスリット間部16に形成されている場合と比較して、回転子鉄心10の内周13からスリット15までの径方向の距離D1およびスリット間部16の周方向の幅S1を共に小さくすることができる。
 特に、風穴14を、スリット間部16の径方向外側(言い換えると、極間部P2の径方向内側)に形成すれば、回転子鉄心10の外周19側に向かう熱はスリット15と風穴14との間を通ることになるため、回転子鉄心10の内周13から外周19側に向かう熱の経路を、さらに狭くすることができる。
 また、風穴14とスリット15との距離(最小距離)G1は、できるだけ小さいことが望ましい。但し、電磁鋼板を打ち抜き加工する際、電磁鋼板の板厚よりも微細な形状を形成することは難しい。そのため、風穴14とスリット15との距離G1は、打ち抜き加工が可能な範囲でできるだけ小さい距離となるよう、回転子鉄心10を構成する電磁鋼板の板厚以上で、且つ板厚の2倍よりも小さい距離に設定されている。
 図10は、風穴14とスリット15との距離G1と、永久磁石2の温度との関係を示すグラフである。風穴14とスリット15との距離G1を示し、縦軸は永久磁石2の温度を示す。
 図10より、風穴14とスリット15との距離G1が小さいほど、永久磁石2の温度が低下することが分かる。これは、風穴14とスリット15との距離G1を小さくするほど、回転子鉄心10の内周13から外周19側に向かう熱の経路が狭くなることによる。
 特に、風穴14とスリット15との距離G1が1.1mmよりも小さい場合には、永久磁石2の温度を100℃以下に抑制できることが分かる。
 なお、図10では、図9と比較して、変化の割合(勾配)が緩やかである。これは、風穴14とスリット15との距離G1を小さくした場合には、熱の経路が1箇所で狭くなるだけであるに対し、図9に示したようにスリット間部16の周方向の幅S1を小さくした場合には、狭い熱の経路(すなわちスリット間部16)が径方向に距離W2だけ続くため、磁石挿入孔11への熱の伝わりを抑制する効果が大きいためである。
 また、図7~図10に示した結果をまとめると、
 W1/D1>0.95、
 W2/D1>0.95、
 S1<0.55mm、および
 G1<1.1mm
という条件を満たす場合には、永久磁石2の温度が100℃以下に抑えられることが分かる。
 これにより、永久磁石2がディスプロシウムを含まず、あるいは含有量が2重量%以下であり、且つ、回転子1が固定子5の内部に組み込まれていない状態(すなわち永久磁石2のパーミアンスが低下している状態)であっても、永久磁石2の減磁を抑制することができる。
 また、風穴14にリベット31(図5)を挿入すると、リベット31は金属製であるため、リベット31を経由して熱が伝わる可能性がある。そのため、1つの磁石挿入孔11に複数の風穴14が対向する構成では、磁石挿入孔11に熱が伝わり易い。この実施の形態1では、風穴14の数が、磁石挿入孔11の数と同じであるため、1つの磁石挿入孔11には1つの風穴14が対向する。そのため、全ての風穴14にリベット31を挿通したとしても、1つの磁石挿入孔11に複数の風穴14が対向する構成と比較して、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくい。
 また、スリット15の数が極数(すなわち磁石挿入孔11の数)よりも多い場合には、スリット間部16の数も多くなり、熱の経路が増加する。この実施の形態では、スリット15の数が極数と同じであるため、熱の経路となるスリット間部16の数を少なくすることができ、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくくすることができる。
 また、スリット15の対向部15cにおいて、内側端部21を含む湾曲部A1および外側端部22を含む湾曲部A2の曲率半径は、できるだけ小さいことが望ましく、具体的には、回転子鉄心10を構成する電磁鋼板の板厚以下であることが望ましい。
 スリット15の対向部15cの湾曲部A1,A2の曲率半径が小さいほど、対向部15cの直線部分の割合が多くなる。そのため、スリット間部16の周方向の幅S1が最小となる部分の割合が多くなり、回転子鉄心10の内周13から外周19側に向かう熱の経路がさらに狭くなる。
 なお、スリット15の対向部15cの湾曲部A1,A2の曲率半径は、電磁鋼板の板厚以下であることが望ましく、また、最小でも、打ち抜き用の金型のチッピングを発生しない大きさ、具体的には0.1mm以上であることが望ましい。
 また、回転子鉄心10の内周13に沿った温度分布も生じる。すなわち、スリット15の周方向端部の熱はスリット間部16から外周側に移動するのに対し、スリット15の周方向の中央部の熱は移動が少ないため、スリット15の周方向の中央部の温度が高くなりやすい。
 そこで、スリット15の周方向の中央部に、磁石挿入孔11に向けて延在する空隙部15dを設けることにより、スリット15の径方向の幅を、周方向の中央部で局所的に大きくしている。これにより、回転子鉄心10の内周13において、スリット15の周方向の中央部の温度が高くなった場合でも、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくくすることができる。
 なお、永久磁石2の加熱を抑制する上では、全てのスリット15が空隙部15dを有するのが望ましい。図2に示した例では、1つのスリット15(第1のスリット)が空隙部15d(第1の空隙部)を有し、周方向に隣接するスリット15(第2のスリット)が空隙部15d(第2の空隙部)を有する。
 空隙部15dと磁石挿入孔11との距離(最小距離)D2は、できるだけ小さいことが望ましい。但し、電磁鋼板を打ち抜き加工する際、電磁鋼板の板厚よりも微細な形状を形成することは難しい。そのため、空隙部15dと磁石挿入孔11との距離D2は、打ち抜き加工が可能な範囲でできるだけ小さい距離となるよう、回転子鉄心10を構成する電磁鋼板の板厚以上で、且つ板厚の2倍よりも小さい距離に設定されている。
 また、回転子1では、軸線C1から回転子鉄心10の内周13までの距離(すなわち軸孔の内径)を距離L1とし、回転子鉄心10の内周13から磁石挿入孔11までの最小距離を距離L2とすると、L1はL2以上である(すなわちL1≧L2である)。このような回転子1では、内周13の長さに対して、内周13から磁石挿入孔11までの距離が短いため、磁石挿入孔11に熱が伝わり易く、従って永久磁石2が加熱されやすい。
 そのため、このようにL1≧L2を満足する回転子1に、この実施の形態1の回転子1の構成を適用することで、より顕著な永久磁石2の減磁抑制効果を得ることができる。
<実施の形態の効果>
 以上説明したように、この発明の実施の形態1では、回転子鉄心10は、外周19に沿って、周方向に隣り合う磁石挿入孔11(第1の磁石挿入孔と第2の磁石挿入孔)を有し、内周13に沿って、周方向に隣り合う複数のスリット15(第1のスリットおよび第2のスリット)を有する。各スリット15は、隣接するスリット15に対向する対向部15c(第1の対向部および第2の対向部)を有する。各対向部15cは、内側端部21(第1の内側端部および第2の内側端部)および外側端部22(第1の外側端部および第2の外側端部)を有する。回転子鉄心10は、互いに対向する対向部15c(第1の対向部と第2の対向部)の間に、内側端部21同士(第1の内側端部および第2の内側端部)を結ぶ直線23と、外側端部22同士(第1の外側端部および第2の外側端部)を結ぶ直線24とで規定されたスリット間部16を有する。スリット間部16は、隣り合う磁石挿入孔11の間の極間部P2に対して径方向の内側に配置されている。回転子鉄心10の内周13から各スリット15までの径方向の最小距離をD1とし、各スリット15の径方向の最小幅をW1とし、スリット間部16の径方向の長さをW2とすると、D1<W1およびD1<W2の少なくとも一方が成立する。
 このように構成されているため、D1<W1が成立する場合には、回転子鉄心10の内周13と磁石挿入孔11との間の領域における空隙を大きくすることができ、D1<W2が成立する場合には、内周13から外周19側に向かう熱の経路を長くすることができる。いずれの場合も、回転子鉄心10の軸孔にシャフト3を焼き嵌めする際に、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくくなり、永久磁石2の加熱を抑制することができる。これにより、永久磁石2の熱による減磁を抑制し、性能を向上することができる。
 また、D1<W1およびD1<W2の両方が成立することにより、磁石挿入孔11に熱が伝わることを効果的に抑制し、永久磁石2の加熱を抑制する効果を高めることができる。
 また、スリット間部16の周方向の幅(最小幅)S1が、回転子鉄心10を構成する電磁鋼板の板厚以上であり、板厚の2倍よりも小さいため、回転子鉄心10の内周13から外周19側に向かう熱の経路を狭くすることができる。これにより、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくくなり、永久磁石2の加熱を抑制する効果を高めることができる。
 また、スリット15(第1のスリットおよび第2のスリット)の周方向の中央部から磁石挿入孔11に向けて延在する空隙部15d(第1の空隙部および第2の空隙部)が形成されているため、回転子鉄心10の内周13においてスリット15の周方向の中央部が最も高温に加熱される場合においても、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくくなり、永久磁石2の加熱を抑制する効果を高めることができる。
 また、磁石挿入孔11と空隙部15dとの距離が、回転子鉄心10を構成する電磁鋼板の板厚以上であるため、磁石挿入孔11にさらに熱が伝わりにくくなる。
 また、回転子鉄心10において、スリット15よりも径方向外側に風穴14が配置されているため、スリット15よりも径方向内側あるいはスリット間部16に風穴14が形成されている場合と比較して、回転子鉄心10の内周13からスリット15までの径方向の距離D1およびスリット間部16の周方向の幅S1を共に小さくすることができる。
 また、風穴14が、極間部P2の径方向の内側に配置されているため、スリット15と風穴14との間が熱の経路となり、回転子鉄心10の内周13から外周19側に向かう熱の経路を狭めることができる。
 また、風穴14からスリット15までの距離(最小距離)G1が、回転子鉄心10を構成する電磁鋼板の板厚以上であり、板厚の2倍よりも小さいため、熱の経路をさらに狭めることができる。
 また、磁石挿入孔11の数(すなわち極間部P2の数)と、風穴14の数とが同じであるため、1つの磁石挿入孔11には1つの風穴14が対向する。そのため、全ての風穴14にリベット31を挿入したとしても、1つの磁石挿入孔11に複数の風穴14が対向する構成と比較して、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくくなる。
 また、スリット15の数が磁石挿入孔11の数と同じであるため、スリット15の数が磁石挿入孔11の数よりも多い構成と比較して、熱の経路となるスリット間部16の数を少なくすることができる。これにより、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくくなり、また、回転子1の重量バランスを向上することができる。
 また、軸線C1から回転子鉄心10の内周13までの距離L1が、内周13から磁石挿入孔11までの距離(最小距離)L2以下である場合には、内周13の長さに対して、内周13から磁石挿入孔11までの距離L2が短く、磁石挿入孔11まで熱が伝わり易い。そのため、この実施の形態1の回転子1の構成を適用することで、熱による永久磁石2の減磁を抑制する、より顕著な効果を得ることができる。
 また、スリット間部16の両側を規定する対向部15c(第1の対向部および第2の対向部)において、内側端部21を含む湾曲部A1および外側端部22を含む湾曲部A2の曲率半径が電磁鋼板の板厚以下であるため、対向部15cの直線部分の割合が多くなる。これにより、スリット間部16の周方向の幅S1が最小となる部分が多くなり、回転子鉄心10の内周13から外周19側に向かう熱の経路をさらに狭くすることができる。
実施の形態2.
 次に、本発明の実施の形態2について説明する。図11は、実施の形態2の回転子1Aを示す横断面図である。上述した実施の形態1の回転子1では、スリット15の数が磁石挿入孔11の数(すなわち極数)と同じであった。これに対し、この実施の形態2の回転子1Aでは、スリット15の数が磁石挿入孔11の数よりも少ない。
 より具体的には、実施の形態2の回転子1Aでは、スリット15の数が、磁石挿入孔11の数を自然数Nで除した数となっている。図11に示した例では、磁石挿入孔11の数(すなわち極数)が6であり、スリット15の数は3である。すなわち、N=2である。これに対し、実施の形態1は、N=1の場合に相当する。
 すなわち、周方向に隣接する2つの磁石挿入孔11に対応するように、1つのスリット15が形成されている。隣り合うスリット15の間に形成されるスリット間部16の数は、3個となる。言い換えると、6箇所の極間部P2のうち、3箇所の極間部P2に対応する位置にはスリット間部16が形成され、残る3箇所の極間部P2に対応する位置にはスリット15が形成されている。
 このように構成されているため、回転子鉄心10の内周13から外周19側に向かう熱の経路の数が少なくなる。その結果、磁石挿入孔11には、さらに熱が伝わりにくくなり、永久磁石2の加熱を効果的に抑制することができる。また、スリット15の数が、磁石挿入孔11の数を自然数Nで除した数であるため、回転子1の重量バランスが良く、電動機100の振動を抑制することができる。
 風穴14は、スリット間部16の径方向外側(すなわち極間部P2の径方向内側)に配置されている。スリット15と風穴14とに挟まれた部分が熱の経路になるため、熱の経路を狭くすることができる。また、極間部P2の径方向内側で、且つスリット15の径方向外側にも配置されている。
 スリット15には、磁石挿入孔11に向けて延在する空隙部15dを設けることが望ましい。図11に示した例では、1つのスリット15から、2つの磁石挿入孔11のそれぞれの周方向の中央部に向けて、2つの空隙部15dが形成されている。磁石挿入孔11と空隙部15dとの距離は、実施の形態1で説明したように、回転子鉄心10を構成する電磁鋼板の板厚以上であり、板厚の2倍よりも小さい。
 実施の形態2の電動機は、回転子1Aのスリット15の数および形状を除き、実施の形態1の電動機と同様に構成されている。
 なお、ここでは、6個の磁石挿入孔11に対して、3個のスリット15を設けたが、磁石挿入孔11の数およびスリット15の数は、これらに限定されるものではない。スリット15の数が、磁石挿入孔11の数(すなわち極数)を自然数Nで除した数であればよい。
 以上説明したように、この実施の形態2では、スリット15の数(第2の数)が、磁石挿入孔11の数(第1の数)よりも少なく、且つ磁石挿入孔11の数を自然数Nで除した数であるため、回転子鉄心10の内周13から外周19側に伝わる熱の経路が少なくなる。そのため、磁石挿入孔11に熱が伝わりにくくなり、永久磁石2の加熱を抑制する効果を高めることができる。
実施の形態3.
 次に、本発明の実施の形態3について説明する。図12は、実施の形態3の回転子1Bを示す横断面図である。この実施の形態3では、回転子1Bの風穴14に挿入するリベット31の数を、磁石挿入孔11の数(すなわち極数)の半分以下としている。
 図12に示すように、回転子1Bの回転子鉄心10は、外周19に沿って6個の磁石挿入孔11を有し、内周13に沿って6個のスリット15を有する。隣り合うスリット15の間のスリット間部16の径方向外側(極間部P2に対応する位置)に、風穴14が形成されている。
 風穴14の数は、磁石挿入孔11の数(第1の数)と同じで、ここでは6個である。6個の風穴14のうち、磁石挿入孔11の数の半分である3つの風穴14に、リベット31が挿入されている。リベット31が挿入された風穴14と、リベット31挿入されていない風穴14とは、周方向に交互に配置されている。すなわち、各磁石挿入孔11の周方向両側(極間部P2)に位置する2つの風穴14のうち、一方の風穴14にはリベット31が挿入されていない。
 リベット31は金属製であるため、熱の経路となる。そのため、全ての風穴14にリベット31が挿入されると、内周13から外周19側に向かう熱の経路が増加し、磁石挿入孔11に熱が伝わり易くなる可能性がある。
 そこで、この実施の形態3では、リベット31の数を、磁石挿入孔11の数の半分以下としている。さらに、各磁石挿入孔11の周方向両側(極間部P2)に位置する2つの風穴14のうち、少なくとも一方の風穴14にはリベット31を挿入しないことにより、磁石挿入孔11に周方向両側から熱が伝わることを抑制している。
 実施の形態3の電動機は、回転子1Bにおいてリベット31が挿入される風穴14の数を除き、実施の形態1の電動機と同様に構成されている。
 なお、ここでは、回転子鉄心10の6個の風穴14のうち、3個の風穴14にリベット31を挿入したが、これらに限定されるものではない。リベット31が挿入される風穴14の数(第3の数)が、磁石挿入孔11の数(第1の数)の半分以下であればよい。
 以上説明したように、この実施の形態3では、回転子鉄心10に設けられた複数(第3の数)の風穴14のうち、磁石挿入孔11の数(第1の数)の半分以下の風穴14にリベット31が挿入されるため、リベット31を経由して磁石挿入孔11に熱が伝わることが抑制される。そのため、永久磁石2の加熱を抑制する効果を高めることができる。
 なお、この実施の形態3において、実施の形態2で説明したようにスリット15の数を磁石挿入孔11の数(極数)より少なくした構成を適用しても良い。
実施の形態4.
 次に、本発明の実施の形態4について説明する。図13は、実施の形態4の電動機の回転子1Cを示す縦断面図である。上述した実施の形態1の回転子1は、1種類の電磁鋼板101(図5)の積層体で構成されていた。これに対し、実施の形態4の回転子1Cは、2種類の電磁鋼板101,102の積層体で構成されている。
 すなわち、実施の形態4の回転子1Cでは、電磁鋼板101,102が軸方向に積層され、カシメ等により固定されている。回転子1Cの軸方向の両端には電磁鋼板102が配置され、中央部には電磁鋼板101が配置されている。電磁鋼板101の構成は、実施の形態1の回転子1の電磁鋼板と同様である。これに対し、電磁鋼板102は、シャフト3の外径よりも大きい内径を有する。言い換えると、電磁鋼板102の内周18は、シャフト3の外周に対して径方向外側に離間している。
 図14は、電磁鋼板102を示す平面図である。電磁鋼板102の内周18は、実施の形態1の回転子1の電磁鋼板101の内周13(図3)を、径方向外側に拡大したものである。ここでは、電磁鋼板102の内周18は、スリット15の最も径方向内側の部分である内周縁15a(図3)よりも径方向外側に形成されている。そのため、電磁鋼板102には、スリット15の外周縁15bおよび空隙部15d並びに対向部15cの一部は存在するが、内周縁15a(図3)は存在しない。
 電磁鋼板102の内周18は、シャフト3の外周に対して径方向外側に離間しているため、シャフト3を焼き嵌めする際に加熱する必要がない。言い換えると、シャフト3を焼き嵌めする際には、回転子鉄心10の電磁鋼板101の内周13を重点的に加熱(誘導加熱)することになる。
 また、例えば誘導加熱ヒータで電磁鋼板101の内周13を加熱する際、電磁鋼板102の内周18は、電磁鋼板101の内周13よりも径方向外側に退避した位置にあるため、比較的加熱されにくい。そのため、電磁鋼板102の内周18から磁石挿入孔11に伝わる熱の量は少なくなり、永久磁石2の加熱を抑制する効果を高めることができる。
 また、シャフト3と電磁鋼板102の内周18との間に隙間があっても、シャフト3は電磁鋼板101の内周13に焼き嵌めされるため、シャフト3と回転子鉄心10との間の十分な摩擦力を確保することができる。すなわち、回転子鉄心10をシャフト3に強固に固定することが可能である。
 なお、軸孔の内径の大きい回転子鉄心10ほど、シャフト3と回転子鉄心10との摩擦力を確保しやすいため、そのような回転子鉄心10では電磁鋼板102の割合を多くすることができる。
 また、電磁鋼板102が回転子1Cの積層方向の少なくとも一端に配置されていれば、回転子1Cの軸孔にシャフト3を挿入する際に、入口側の軸孔の内径が大きくなるため、シャフト3を挿入しやすい。
 また、電磁鋼板102が回転子1Cの積層方向の両端に配置されていれば、回転子1Cにどちらの軸方向端部からシャフト3を挿入する場合にも、入口側の軸孔の内径が大きくなるため、シャフト3の挿入が容易になり、作業性が向上する。
 実施の形態4の電動機は、回転子1Cが電磁鋼板102を有する点を除き、実施の形態1の電動機と同様に構成されている。
 なお、図14に示した例では、電磁鋼板102の内周18が、スリット15(図3)に対応する位置に形成されているが、シャフト3の外周から径方向外側に離間する位置に形成されていればよい。
 以上説明したように、この実施の形態4では、回転子鉄心10が、シャフト3の外径よりも大きい内径を有する電磁鋼板102を有するため、その電磁鋼板102から永久磁石2に熱が伝わりにくくなる。そのため、永久磁石2の加熱を抑制する効果を高めることができる。
 また、シャフト3が電磁鋼板101の内周13に焼き嵌めされるため、シャフト3と回転子鉄心10との間の十分な摩擦力を確保し、回転子鉄心10をシャフト3に強固に固定することが可能である。
 また、電磁鋼板102が回転子1Cの積層方向の少なくとも一端に配置されていれば、回転子1Cの軸孔へのシャフト3の挿入が容易になり、電磁鋼板102が回転子1Cの積層方向の両端に配置されていれば、作業性がさらに向上する。
 なお、この実施の形態4において、実施の形態2で説明したようにスリット15の数を磁石挿入孔11の数(極数)より少なくした構成を適用しても良く、また、実施の形態3で説明したように極数の半分以下の風穴14にリベット31を挿入する構成を適用しても良い。
実施の形態5.
 次に、本発明の実施の形態5について説明する。図15は、実施の形態5の回転子の端板4Aを示す平面図である。実施の形態1で説明した端板4(図6)は、回転子鉄心10の内周13(図3)に対応する位置に内周43を有し、その内周43に沿って、回転子鉄心10のスリット15に対応するスリット45を有していた。
 これに対し、図15に示す端板4Aの内周43Aは、回転子鉄心10のスリット15(図3)に沿って形成されている。より具体的には、端板4Aの内周43Aは、回転子鉄心10のスリット15の最も内周側の部分である内周縁15a(図3)よりも径方向外側に形成されている。ここでは、端板4Aの内周43Aは、スリット15の外周縁15bに対応する位置に形成されている。
 端板4Aは、さらに、内周43Aに沿って、複数の風穴44と、複数の空隙部45dとを有する。端板4Aの風穴44は、回転子鉄心10の風穴14(図3)に対応する位置に形成されている。端板4Aの空隙部45dは、回転子鉄心10の空隙部15d(図3)に対応する位置に形成されている。
 端板4Aは、実施の形態1の端板4と同様、回転子鉄心10の軸方向両端に配置され、磁石挿入孔11内の永久磁石2の脱落を防止する機能を奏する。そのため、端板4Aの内周43Aがシャフト3の外周から径方向外側に離間していても、端板4Aの機能には影響がない。
 また、端板4Aの内周43Aが、シャフト3の外周から径方向外側に離間しているため、シャフト3の焼き嵌め時に端板4Aの内周43Aが加熱されにくい。そのため、端板4Aを経由して永久磁石2に熱が伝わることが抑制される。
 また、端板4Aが、回転子鉄心10の風穴14(図3)に対応する位置に風穴44を有するため、回転子鉄心10の風穴14内の流体(空気、冷媒等)の通過またはリベット31の挿入が可能になる。また、回転子鉄心10の空隙部15d(図3)に対応する位置に空隙部45dを有するため、端板4Aを経由して永久磁石2に熱が伝わりにくくなる。
 実施の形態5の電動機は、回転子の端板4Aの構成を除き、実施の形態1の電動機と同様に構成されている。
 なお、端板4Aは、回転子鉄心10の軸方向両端に配置されているが、回転子鉄心10の軸方向の一端のみに端板4Aを配置し、他端には実施の形態1の端板4(図6)を配置してもよい。
 図16は、実施の形態5の変形例の回転子の端板4Bを示す平面図である。図16に示した端板4Bの内周43Bは、図15に示した端板4Aの内周43Aよりも、さらに径方向外側に形成され、空隙部45dとつながっている。このように端板4Bの内周43Bが径方向外側に形成されているため、シャフト3の焼き嵌め時に、端板4Bの内周43Bがさらに加熱されにくくなり、端板4Bを経由して永久磁石2に熱が伝わることを効果的に抑制することができる。
 以上説明したように、この実施の形態5では、端板4A,4Bの内周43A,43Bが、回転子鉄心10のスリット15に沿って形成されているため、端板4A,4Bの機能を損なうことなく、端板4A,4Bを経由して熱が永久磁石2に伝わることを抑制することができる。これにより、永久磁石2の加熱を抑制する効果を高めることができる。
 特に、端板4A,4Bの内周43Aが、回転子鉄心10のスリット15の内周縁15aよりも径方向外側に位置しているため、シャフト3の焼き嵌めの際に端板4A,4Bが加熱されにくくなり、永久磁石2の加熱を抑制する効果を高めることができる。
 なお、端板4A,4Bの内周43A,43Bは、図15および図16では環状に延在しているが、これに限定されるものではなく、回転子鉄心10の内周13よりも径方向外側に位置していれば、例えば多角形状に延在していてもよい。
 なお、この実施の形態5において、実施の形態2で説明したようにスリット15の数を磁石挿入孔11の数(極数)より少なくした構成を適用しても良く、また、実施の形態3で説明したように極数の半分以下の風穴14にリベット31を挿入する構成を適用しても良い。また、実施の形態4で説明したように、回転子鉄心10がシャフト3から内周18が離間した電磁鋼板102を有する構成を適用しても良い。
<ロータリ圧縮機>
 次に、上述した実施の形態1~5の電動機100が適用可能なロータリ圧縮機300について説明する。図17は、ロータリ圧縮機300の構成を示す縦断面図である。ロータリ圧縮機300は、例えば空気調和装置に用いられるものであり、密閉容器307と、密閉容器307内に配設された圧縮要素301と、圧縮要素301を駆動する電動機100とを備えている。
 圧縮要素301は、シリンダ室303を有するシリンダ302と、電動機100によって回転するシャフト3と、シャフト3に固定されたローリングピストン304と、シリンダ室303内を吸入側と圧縮側に分けるベーン(図示せず)と、シャフト3が挿入されてシリンダ室303の軸方向端面を閉鎖する上部フレーム305および下部フレーム306とを有する。上部フレーム305および下部フレーム306には、上部吐出マフラ308および下部吐出マフラ309がそれぞれ装着されている。
 密閉容器307は、円筒状の容器である。密閉容器307の底部には、圧縮要素301の各摺動部を潤滑する冷凍機油(図示せず)が貯留されている。シャフト3は、軸受部としての上部フレーム305および下部フレーム306によって回転可能に保持されている。
 シリンダ302は、内部にシリンダ室303を備えており、ローリングピストン304は、シリンダ室303内で偏心回転する。シャフト3は偏心軸部を有し、その偏心軸部にローリングピストン304が嵌合している。
 電動機100の固定子5は、焼き嵌め、圧入または溶接等の方法により、密閉容器307のフレームの内側に組み込まれている。固定子5のコイル55には、密閉容器307に固定されたガラス端子311から電力が供給される。シャフト3は、回転子1の回転子鉄心10(図2)の中央に形成された軸孔に固定されている。
 密閉容器307の外部には、冷媒ガスを貯蔵するアキュムレータ310が取り付けられている。密閉容器307には吸入パイプ313が固定され、この吸入パイプ313を介してアキュムレータ310からシリンダ302に冷媒ガスが供給される。また、密閉容器307の上部には、冷媒を外部に吐出する吐出パイプ312が設けられている。
 アキュムレータ310から供給された冷媒ガスは、吸入パイプ313を通ってシリンダ302のシリンダ室303内に供給される。インバータの通電によって電動機100が駆動されて回転子1が回転すると、回転子1と共にシャフト3が回転する。そして、シャフト3に嵌合するローリングピストン304がシリンダ室303内で偏心回転し、シリンダ室303内で冷媒が圧縮される。シリンダ室303で圧縮された冷媒は、吐出マフラ308,309を通り、さらに回転子鉄心10の風穴14等(図2)を通って密閉容器307内を上昇する。密閉容器307内を上昇した冷媒は、吐出パイプ312から吐出され、冷凍サイクルの高圧側に供給される。
 上述した実施の形態1~5の電動機100は、永久磁石2の熱による減磁を抑制することにより、永久磁石2の磁束低下を抑制し、これによりモータ効率を向上し、出力を増大させることができる。そのため、この電動機100をロータリ圧縮機300に適用することにより、ロータリ圧縮機300の運転効率を向上し、出力を増大させることができる。
 なお、実施の形態1~5の電動機100は、ロータリ圧縮機300に限らず、他の種類の圧縮機にも利用することができる。
<冷凍サイクル装置>
 次に、上述したロータリ圧縮機300を備えた冷凍サイクル装置400(空気調和装置)について説明する。図18は、冷凍サイクル装置400の構成を示す図である。冷凍サイクル装置400は、圧縮機(ロータリ圧縮機)300と、四方弁401と、凝縮器402と、減圧装置(膨張器)403と、蒸発器404と、冷媒配管405と、制御部406とを備えている。圧縮機300、凝縮器402、減圧装置403および蒸発器404は、冷媒配管405によって連結され、冷凍サイクルを構成している。
 冷凍サイクル装置400の動作は、次の通りである。圧縮機300は、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒として送り出す。四方弁401は、冷媒の流れ方向を切り換えるものであるが、図18に示した状態では、圧縮機300から送り出された冷媒を凝縮器402に流す。凝縮器402は、圧縮機300から送り出された冷媒と空気(例えば、室外の空気)との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させて送り出す。減圧装置403は、凝縮器402から送り出された液冷媒を膨張させて、低温低圧の液冷媒として送り出す。
 蒸発器404は、減圧装置403から送り出された低温低圧の液冷媒と空気(例えば、室内の空気)との熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発(気化)させ、ガス冷媒として送り出す。蒸発器404で熱が奪われた空気は、図示しない送風機により、対象空間(例えば室内)に供給される。なお、四方弁401および圧縮機300の動作は、制御部406によって制御される。
 冷凍サイクル装置400の圧縮機300は、上述した実施の形態1~5の電動機100が適用可能であり、これにより運転効率を向上している。そのため、冷凍サイクル装置400のエネルギー効率を向上することができる。
<空気調和装置>
 次に、上述した各実施の形態の電動機を適用した空気調和装置について説明する。図19は、実施の形態1~5の電動機100が適用可能な空気調和装置500の構成を示す図である。空気調和装置500は、室外機501と、室内機502と、これらを接続する冷媒配管503とを備える。室外機501は、送風機としての室外送風機505を備えている。
 図20(A)は、室外機501の構成を示す正面図である。図20(B)は、図20(A)に示した線分20B-20Bにおける断面図である。室外機501は、ハウジング506と、ハウジング506内に固定されたフレーム507とを有する。フレーム507には、室外送風機505の駆動源としての電動機100が固定されている。電動機100のシャフト3には、ハブ508を介して羽根車504が取り付けられている。
 電動機100、ハブ508および羽根車504により、室外送風機505が構成される。図20(A)には、冷媒を圧縮する圧縮機509も示されている。この圧縮機509として、図17に示したロータリ圧縮機300を用いても良い。電動機100の回転子1が回転すると、シャフト3に取り付けられた羽根車504が回転し、室外に送風する。空気調和装置500の冷房運転時には、圧縮機509で圧縮された冷媒が凝縮器(図示せず)で凝縮する際に放出された熱を、室外送風機505の送風によって室外に放出する。
 上述した各実施の形態の電動機100は、永久磁石2の減磁を抑制することにより、永久磁石2の磁束低下を抑制し、これによりモータ効率を向上し、出力を増大させることができる。そのため、この電動機100を室外送風機505の動力源に用いることにより、空気調和装置500の運転効率を向上し、出力を増大させることができる。
 なお、ここでは、室外機501の室外送風機505に、各実施の形態で説明した電動機を用いたが、室内機502の送風機に各実施の形態の電動機を用いてもよい。
 また、ここでは、着磁された永久磁石2を磁石挿入孔11に配置する場合について説明したが、着磁されていない永久磁石2を磁石挿入孔11に配置する場合であっても、同様の効果を得ることができる。但し、着磁された永久磁石2が減磁する温度の方が、着磁されていない永久磁石2の性能および品質が低下する温度よりも低いため、着磁された永久磁石2を磁石挿入孔11に配置する場合の方が、各実施の形態の効果をより顕著に発揮することができる。
 以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変形を行なうことができる。
 1,1A,1B,1C 回転子、 10 回転子鉄心、 11 磁石挿入孔、 12 フラックスバリア、 13 内周、 14 風穴、 15 スリット、 15a 内周縁部、 15b 外周縁部、 15c 対向部、 15d 空隙部、 16 スリット間部、 18 内周、 19 外周、 21 内周端、 22 外周端、 23 第1の直線、 24 第2の直線、 2 永久磁石、 3 シャフト、 31 リベット、 4,4A,4B 端板、 43,43A,43B 内周、 44 風穴、 45 スリット、 45d 空隙部、 49 外周、 5 固定子、 50 固定子鉄心、 53 インシュレータ、 55 コイル、 100 電動機、 101 電磁鋼板、 102 電磁鋼板、 300 圧縮機(ロータリ圧縮機)、 301 圧縮要素、 307 密閉容器、 400 冷凍サイクル装置(空気調和装置)、 401 四方弁、 402 凝縮器、 403 減圧装置、 404 蒸発器、 405 冷媒配管、 406 制御部、 500 空気調和装置、 501 室外機、 502 室内機、 503 冷媒配管、 504 羽根車、 505 室外送風機、 506 ハウジング、 507 フレーム、 508 ハブ、 509 圧縮機。
 
 

Claims (23)

  1.  軸線を中心とする環状の内周と、前記軸線を中心とする径方向において前記内周の外側に位置する外周とを有し、電磁鋼板で構成された回転子鉄心を備え、
     前記回転子鉄心は、前記外周に沿って、前記軸線を中心とする周方向に隣り合う第1の磁石挿入孔と第2の磁石挿入孔とを有し、前記内周に沿って、前記周方向に隣り合う第1のスリットと第2のスリットとを有し、
     前記第1の磁石挿入孔には第1の永久磁石が配置され、前記第2の磁石挿入孔には第2の永久磁石が配置され、
     前記第1のスリットは、前記第2のスリットに対向する第1の対向部を有し、
     前記第2のスリットは、前記第1のスリットに対向する第2の対向部を有し、
     前記第1の対向部は、前記径方向における内側の端部に第1の内側端部を有し、前記径方向における外側の端部に第1の外側端部を有し、
     前記第2の対向部は、前記径方向における内側の端部に第2の内側端部を有し、前記径方向における外側の端部に第2の外側端部を有し、
     前記回転子鉄心は、前記第1の対向部と前記第2の対向部との間に、前記第1の内側端部と前記第2の内側端部とを結ぶ第1の直線と、前記第1の外側端部と前記第2の外側端部とを結ぶ第2の直線とで規定されるスリット間部を有し、
     前記スリット間部は、前記第1の磁石挿入孔と前記第2の磁石挿入孔との間の極間部に対して前記径方向の内側に配置され、
     前記回転子鉄心の前記内周から前記第1のスリットおよび前記第2のスリットまでの前記径方向の最小距離をD1とし、
     前記第1のスリットおよび前記第2のスリットの前記径方向の最小幅をW1とし、
     前記スリット間部の前記径方向の長さをW2とすると、
     D1<W1およびD1<W2の少なくとも一方が成立する
     回転子。
  2.  D1<W1およびD1<W2の両方が成立する
     請求項1に記載の回転子。
  3.  前記スリット間部の前記周方向の最小幅が、前記電磁鋼板の板厚以上で、且つ、前記板厚の2倍よりも小さい
     請求項1または2に記載の回転子。
  4.  前記回転子鉄心は、前記第1のスリットから前記第1の磁石挿入孔に向けて延在する第1の空隙部、および、前記第2のスリットから前記第2の磁石挿入孔に向けて延在する第2の空隙部を有する
     請求項1から3までの何れか1項に記載の回転子。
  5.  前記第1の空隙部から前記第1の磁石挿入孔までの距離、および、前記第2の空隙部から前記第2の磁石挿入孔までの距離が、いずれも、前記電磁鋼板の板厚以上で、且つ、前記板厚の2倍よりも小さい
     請求項4に記載の回転子。
  6.  前記回転子鉄心は、前記第1の磁石挿入孔および前記第2の磁石挿入孔を含む第1の数の磁石挿入孔を有し、
     前記回転子鉄心は、前記スリット間部を含む第2の数のスリット間部を有し、
     前記第2の数は、前記第1の数を自然数で除した値である
     請求項1から5までの何れか1項に記載の回転子。
  7.  前記回転子鉄心は、前記第1のスリットおよび前記第2のスリットよりも前記径方向の外側に配置された風穴をさらに有する
     請求項1から6までの何れか1項に記載の回転子。
  8.  前記風穴は、前記極間部に対して前記径方向の内側に配置されている
     請求項7に記載の回転子。
  9.  前記風穴から前記第1のスリットおよび前記第2のスリットまでの最小距離は、前記電磁鋼板の板厚以上で、且つ、前記板厚の2倍よりも小さい
     請求項7または8に記載の回転子。
  10.  前記回転子鉄心は、前記第1の磁石挿入孔および前記第2の磁石挿入孔を含む第1の数の磁石挿入孔を有し、
     前記回転子鉄心は、前記第1のスリットおよび前記第2のスリットよりも前記径方向の外側に、前記風穴を含む前記第1の数の風穴を有する
     請求項7から9までの何れか1項に記載の回転子。
  11.  前記第1の数の風穴のうち、前記第1の数の半分以下の第3の数の風穴に、リベットが挿入されている
     請求項10に記載の回転子。
  12.  前記リベットが挿入された前記風穴と、前記リベットが挿入されていない前記風穴とが、前記周方向に交互に配列されている
     請求項11に記載の回転子。
  13.  前記軸線から前記回転子鉄心の前記内周までの距離が、前記回転子鉄心の前記内周から前記第1の磁石挿入孔および前記第2の磁石挿入孔までの最小距離以下である
     請求項1から12までの何れか1項に記載の回転子。
  14.  前記第1の対向部は、前記径方向の両端に湾曲部を有し、前記第2の対向部は、前記径方向の両端に湾曲部を有し、
     前記第1の対向部の前記湾曲部および前記第2の対向部の前記湾曲部は、いずれも、前記電磁鋼板の板厚以下の曲率半径を有する
     請求項1から13までの何れか1項に記載の回転子。
  15.  前記第1の対向部は、前記湾曲部の間に直線状に延在する部分を有し、前記第2の対向部は、前記湾曲部の間に直線状に延在する部分を有する
     請求項14に記載の回転子。
  16.  前記回転子鉄心の前記内周に固定されたシャフトをさらに備え、
     前記回転子鉄心は、前記電磁鋼板を含む第4の数の電磁鋼板が、前記軸線の方向に積層されて構成され、
     前記第4の数の電磁鋼板は、前記軸線の方向の端部に配置された少なくとも1つの電磁鋼板を有し、
     前記少なくとも1つの電磁鋼板は、前記シャフトの外周から前記径方向の外側に離間した内周を有する
     請求項1から15までの何れか1項に記載の回転子。
  17.  前記少なくとも1つの電磁鋼板の前記内周が、前記第1のスリットおよび前記第2のスリットの前記径方向の最も内側の部分よりも前記径方向の外側に位置する
     請求項16に記載の回転子。
  18.  前記軸線の方向において前記回転子鉄心の少なくとも一端に、端板を有し、
     前記端板は、前記回転子鉄心の前記第1のスリットおよび前記第2のスリットの前記径方向の最も内側の部分よりも前記径方向の外側に位置する内周を有する
     請求項1から17までの何れか1項に記載の回転子。
  19.  前記端板は、当該端板の前記内周から前記径方向の外側に向けて延在する空隙を有する、
     請求項18に記載の回転子。
  20.  請求項1から19までの何れか1項に記載の回転子と、
     前記回転子の前記径方向の外側に設けられ、前記回転子を囲む固定子と
     を備える
     電動機。
  21.  電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮要素とを備えた圧縮機であって、
     前記電動機は、
     請求項1から19までの何れか1項に記載の回転子と、
     前記回転子の前記径方向の外側に設けられ、前記回転子を囲む固定子と
     を備える
     圧縮機。
  22.  羽根車と、羽根車を回転させる電動機とを備えた送風機であって、
     前記電動機は、
     請求項1から19までの何れか1項に記載の回転子と、
     前記回転子の前記径方向の外側に設けられ、前記回転子を囲む固定子と
     を備える
     送風機。
  23.  室外機と、室内機と、前記室外機と前記室内機とを連結する冷媒配管とを備え、
     前記室外機および前記室内機の少なくとも一方は、送風機を有し、
     前記送風機は、羽根と、前記羽根を回転させる電動機とを有し、
     前記電動機は、
     請求項1から19までの何れか1項に記載の回転子と、
     前記回転子の前記径方向の外側に設けられ、前記回転子を囲む固定子と
     を備える
     空気調和装置。
PCT/JP2017/012426 2017-03-27 2017-03-27 回転子、電動機、圧縮機、送風機、および空気調和装置 WO2018179063A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019508362A JP6689449B2 (ja) 2017-03-27 2017-03-27 回転子、電動機、圧縮機、送風機、および空気調和装置
US16/479,240 US11264848B2 (en) 2017-03-27 2017-03-27 Rotor, motor, compressor, fan, and air conditioning apparatus
KR1020197025204A KR102224190B1 (ko) 2017-03-27 2017-03-27 회전자, 전동기, 압축기, 송풍기, 및 공기조화 장치
AU2017407862A AU2017407862B2 (en) 2017-03-27 2017-03-27 Rotor, Motor, Compressor, Fan, and Air Conditioning Apparatus
PCT/JP2017/012426 WO2018179063A1 (ja) 2017-03-27 2017-03-27 回転子、電動機、圧縮機、送風機、および空気調和装置
EP17902996.2A EP3605796B1 (en) 2017-03-27 2017-03-27 Rotor, electric motor, compressor, fan, and air conditioning device
CN201780087864.3A CN110431726B (zh) 2017-03-27 2017-03-27 转子、电动机、压缩机、送风机及空调装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/012426 WO2018179063A1 (ja) 2017-03-27 2017-03-27 回転子、電動機、圧縮機、送風機、および空気調和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018179063A1 true WO2018179063A1 (ja) 2018-10-04

Family

ID=63674506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/012426 WO2018179063A1 (ja) 2017-03-27 2017-03-27 回転子、電動機、圧縮機、送風機、および空気調和装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11264848B2 (ja)
EP (1) EP3605796B1 (ja)
JP (1) JP6689449B2 (ja)
KR (1) KR102224190B1 (ja)
CN (1) CN110431726B (ja)
AU (1) AU2017407862B2 (ja)
WO (1) WO2018179063A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020095374A1 (ja) * 2018-11-07 2020-05-14 三菱電機株式会社 回転子、電動機、圧縮機、空気調和装置および回転子の製造方法
CN113839495A (zh) * 2020-06-23 2021-12-24 丰田自动车株式会社 旋转电机
WO2023119404A1 (ja) * 2021-12-21 2023-06-29 三菱電機株式会社 ロータ、モータ、圧縮機および冷凍サイクル装置
JP7486629B2 (ja) 2020-02-26 2024-05-17 三菱電機株式会社 回転子、電動機、送風機、空気調和装置、及び回転子の製造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10897168B2 (en) * 2016-01-27 2021-01-19 Mitsubishi Electric Corporation Magnetizing method, rotor, motor, and scroll compressor
JP7348086B2 (ja) * 2020-01-14 2023-09-20 日立Astemo株式会社 回転電機、及び車載電動機システム
CN112332574B (zh) * 2020-09-15 2021-12-17 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种转子结构及压缩机电机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0739091A (ja) * 1993-07-19 1995-02-07 Toyota Motor Corp 同期機のロータ構造および同期型モータ
JP2005033893A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Mitsubishi Electric Corp 冷媒圧縮機およびその製造方法
JP2008022601A (ja) 2006-07-11 2008-01-31 Mitsubishi Electric Corp 回転子及び密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置
CN102868343A (zh) * 2012-09-20 2013-01-09 西安磁林电气有限公司 六相直流方波永磁无刷电机
US20130207507A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Rotor assembly for motor and manufacturing method thereof
JP2014187748A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Mitsubishi Electric Corp 永久磁石埋込型電動機の回転子、圧縮機及び冷凍空調装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3654806B2 (ja) 1999-12-27 2005-06-02 松下電器産業株式会社 電動機の永久磁石回転子およびこれを用いた密閉型圧縮機
US20060022541A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-02 Raymond Ong Rotor hub and assembly for a permanent magnet power electric machine
JP2006060976A (ja) 2004-08-23 2006-03-02 Nidec Shibaura Corp モータ
WO2008113082A1 (en) 2007-03-15 2008-09-18 A.O. Smith Corporation Interior permanent magnet motor including rotor with flux barriers
JP5468215B2 (ja) * 2008-06-09 2014-04-09 ダイキン工業株式会社 空気調和機及び空気調和機の製造方法
CN103339829B (zh) * 2011-01-28 2016-03-16 松下电器产业株式会社 无刷电动机以及搭载该无刷电动机的电气设备
WO2013114542A1 (ja) * 2012-01-30 2013-08-08 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型電動機の回転子、及びこの回転子を備えた電動機、及びこの電動機を備えた圧縮機、及びこの圧縮機を備えた空気調和機
WO2014068655A1 (ja) * 2012-10-30 2014-05-08 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型電動機及びそれを備えた冷凍空調装置
US9899897B2 (en) 2012-12-21 2018-02-20 Mitsubishi Electric Corporation Permanent magnet buried type electric motor and compressor
CN105594099B (zh) * 2013-09-25 2018-06-08 三菱电机株式会社 永磁铁埋入型电动机、压缩机以及制冷空调装置
WO2015087377A1 (ja) 2013-12-09 2015-06-18 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型電動機
CN106464108B (zh) * 2014-04-29 2018-11-16 三菱电机株式会社 永磁型电动机
CZ2017121A3 (cs) * 2014-10-22 2018-05-30 Mitsubishi Electric Corporation Kompresor a způsob výroby kompresoru
JP6269436B2 (ja) * 2014-10-23 2018-01-31 トヨタ自動車株式会社 回転電機のロータ
US10630123B2 (en) 2015-08-21 2020-04-21 Mitsubishi Electric Corporation Rotary electric machine and air conditioning apparatus
US10931155B2 (en) * 2016-05-25 2021-02-23 Mitsubishi Electric Corporation Rotor, electric motor, compressor, air conditioner, and method for manufacturing electric motor
CN106533008B (zh) 2016-12-05 2023-11-28 广东美芝精密制造有限公司 转子、电机和压缩机
WO2019146006A1 (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 三菱電機株式会社 電動機、圧縮機および空気調和装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0739091A (ja) * 1993-07-19 1995-02-07 Toyota Motor Corp 同期機のロータ構造および同期型モータ
JP2005033893A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Mitsubishi Electric Corp 冷媒圧縮機およびその製造方法
JP2008022601A (ja) 2006-07-11 2008-01-31 Mitsubishi Electric Corp 回転子及び密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置
US20130207507A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Rotor assembly for motor and manufacturing method thereof
CN102868343A (zh) * 2012-09-20 2013-01-09 西安磁林电气有限公司 六相直流方波永磁无刷电机
JP2014187748A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Mitsubishi Electric Corp 永久磁石埋込型電動機の回転子、圧縮機及び冷凍空調装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3605796A4

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020095374A1 (ja) * 2018-11-07 2020-05-14 三菱電機株式会社 回転子、電動機、圧縮機、空気調和装置および回転子の製造方法
JPWO2020095374A1 (ja) * 2018-11-07 2021-06-03 三菱電機株式会社 回転子、電動機、圧縮機、空気調和装置および回転子の製造方法
CN112913118A (zh) * 2018-11-07 2021-06-04 三菱电机株式会社 转子、电动机、压缩机、空气调节装置及转子的制造方法
EP3879674A4 (en) * 2018-11-07 2021-11-17 Mitsubishi Electric Corporation ROTOR, ELECTRIC MOTOR, COMPRESSOR, AIR CONDITIONING AND METHOD OF MANUFACTURING THE ROTOR
US11837920B2 (en) 2018-11-07 2023-12-05 Mitsubishi Electric Corporation Rotor, motor, compressor, air conditioner, and manufacturing method of rotor
CN112913118B (zh) * 2018-11-07 2024-04-26 三菱电机株式会社 转子、电动机、压缩机、空气调节装置及转子的制造方法
JP7486629B2 (ja) 2020-02-26 2024-05-17 三菱電機株式会社 回転子、電動機、送風機、空気調和装置、及び回転子の製造方法
CN113839495A (zh) * 2020-06-23 2021-12-24 丰田自动车株式会社 旋转电机
WO2023119404A1 (ja) * 2021-12-21 2023-06-29 三菱電機株式会社 ロータ、モータ、圧縮機および冷凍サイクル装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018179063A1 (ja) 2019-11-07
AU2017407862B2 (en) 2020-09-10
AU2017407862A1 (en) 2019-09-05
KR20190112764A (ko) 2019-10-07
EP3605796B1 (en) 2021-08-18
KR102224190B1 (ko) 2021-03-08
CN110431726A (zh) 2019-11-08
EP3605796A1 (en) 2020-02-05
CN110431726B (zh) 2021-10-12
EP3605796A4 (en) 2020-03-18
US11264848B2 (en) 2022-03-01
US20200014259A1 (en) 2020-01-09
JP6689449B2 (ja) 2020-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018179063A1 (ja) 回転子、電動機、圧縮機、送風機、および空気調和装置
CN110603716B (zh) 转子、电动机、压缩机及空调装置
JP6656428B2 (ja) 固定子、電動機、圧縮機、および冷凍空調装置
CN108352737B (zh) 电动机、转子、压缩机以及制冷空调装置
CN108352741B (zh) 电动机、转子、压缩机以及制冷空调装置
JP6636144B2 (ja) 固定子、電動機、圧縮機、および冷凍空調装置
WO2019215865A1 (ja) ロータ、電動機、圧縮機および空気調和装置
JPWO2018138866A1 (ja) 固定子、電動機、圧縮機、および冷凍空調装置
JP7019033B2 (ja) 電動機、圧縮機および空気調和装置
JP6961106B2 (ja) 回転子、電動機、圧縮機、空気調和装置および回転子の製造方法
JP7237178B2 (ja) ロータ、電動機、圧縮機、及び空気調和機
JP7105999B2 (ja) 電動機、圧縮機、空気調和装置および電動機の製造方法
JP7433419B2 (ja) 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
JP7345633B2 (ja) 回転子、電動機、圧縮機、冷凍サイクル装置及び空気調和装置
WO2023248466A1 (ja) ステータ、電動機、圧縮機、冷凍サイクル装置および電動機の製造方法
JP7026811B2 (ja) ステータ、電動機、圧縮機および空気調和装置
WO2015198444A1 (ja) 永久磁石埋込型電動機、圧縮機、冷凍空調装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17902996

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019508362

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197025204

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017407862

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20170327

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017902996

Country of ref document: EP

Effective date: 20191028