专利名称:电动机的转子及电动机、送风机、压缩机的制作方法
技术领域:
本发明涉及永磁铁埋入式电动机的转子。具体地说,涉及永磁铁的形状。另外,还涉及采用该电动机的转子的电动机及送风机、压缩机。
背景技术:
已往,以提供能够采用较多地使用磁铁以实现高转矩化、也能减少零件数目并且能减少漏磁通的埋入磁铁式马达为目的,提出了如下的埋入磁铁式马达(例如,参照专利文献1)该磁铁埋入式马达备有转子,该转子具有转子铁芯,该转子铁芯在周向形成轴向贯通的多个收容孔,磁铁配设在收容孔内,磁极数是P极,收容孔分别形成P/2个大致沿径向延伸的径向收容孔和朝径向外侧凸的大致V字形的V字形收容孔,并且这些收容孔在周向交替地形成,磁铁分别被配设在径向收容孔内和在与形成V字形收容孔的V字的各直线相对应的各磁铁收容部内,由配设在径向收容孔内的磁铁和配设在与其周向的一方相邻的磁铁收容部内的磁铁构成一个磁极,并且,由配设在径向收容孔内的磁铁和配设在与其周向的另一方相邻的磁铁收容部内的磁铁构成不同的一个磁极。专利文献1 日本特开2007-151372号公报
发明内容
发明要解决的课题但是,上述专利文献1的埋入磁铁式马达,为了尽量加大来自转子的磁力,配设磁铁的收容孔分别形成P/2个大致沿径向延伸的径向收容孔和朝径向外侧凸的大致V字形的 V字形收容孔并使之在周向交替,磁铁分别被配设在径向收容孔内和在与形成V字形收容孔的V字的各直线相对应的各磁铁收容部内,所以存在零件数目多,生产率差的问题。本发明是为了解决上述课题而做出的,其目的是提供能有效地配置永磁铁的电动机的转子及电动机、送风机、压缩机。解决课题的技术方案本发明的电动机的转子,具有转子铁芯,通过把冲压成预定的形状的电磁钢板以预定的张数层叠而构成;多个磁铁插入孔,设置于转子铁芯;平板状的永磁铁,被插入磁铁插入孔,并且该永磁铁的横截面由长边和短边构成;以及倒角部,形成在永磁铁的长边和短边的交点中的、至少转子铁芯的外周缘部附近的交点的部分。另外,本发明的电动机的转子,1个磁极采用一块永磁铁。另外,本发明的电动机的转子,具有转子铁芯,通过把冲压成预定的形状的电磁钢板以预定的张数层叠而构成;多个V字形的磁铁插入孔,设置于转子铁芯;平板状的永磁铁,被插入磁铁插入孔,并且该永磁铁的横截面由长边和短边构成;以及倒角部,形成在永磁铁的长边和短边的交点中的、至少转子铁芯的外周缘部附近的交点的部分。另外,本发明的电动机的转子,1个磁极采用二块永磁铁。另外,本发明的电动机的转子,以在磁铁插入孔的永磁铁的转子铁芯的外周缘部侧的端部形成空隙的方式,将永磁铁插入磁铁插入孔。另外,本发明的电动机的转子,在转子铁芯的外周缘部附近的倒角部附近形成空隙。另外,本发明的电动机的转子,在转子铁芯与空隙之间,形成预定的径向尺寸的薄壁部。另外,本发明的电动机的转子,在转子铁芯的外周缘部附近的永磁铁的长边和短边的两交点形成倒角部时,把磁铁插入孔的空隙以外的面对永磁铁的倒角部的部位,做成与倒角部配合的形状。另外,本发明的电动机的转子,把一个V字形的磁铁插入孔在其中央部分割,在分割了的各个磁铁插入孔之间形成连接部。另外,本发明的电动机的转子的永磁铁由稀土类磁铁构成。本发明的电动机具有上述电动机的转子。本发明的送风机具有上述电动机。本发明的压缩机具有上述电动机。发明效果本发明的电动机的转子,通过在永磁铁的长边和短边的交点中的、至少转子铁芯的外周缘部附近的交点的部分形成倒角部,从而可高效地将永磁铁插入转子,可提高转子的磁力。
图1是表示通常的永磁铁埋入式电动机的转子100的图,是转子100的横剖视图。图2是表示通常的永磁铁埋入式电动机的转子100的图,是转子铁芯1的局部横剖视图(表示大约1/4的转子铁芯1)。图3是表示通常的永磁铁埋入式电动机的转子100的图,是转子100的局部横剖视图。图4是表示通常的永磁铁埋入式电动机的转子100的图,是永磁铁4的周向的长度最大的转子100的局部横剖视图。图5是表示实施方式1的图,是永磁铁埋入式电动机的转子100的横剖视图。图6是表示实施方式1的图,是转子铁芯1的局部横剖视图。图7是表示实施方式1的图,是转子100的局部横剖视图。图8是表示实施方式1的图,是图7的A部放大图。图9是表示实施方式1的图,是变型例1的转子100的横剖视图。图10是表示实施方式1的图,是变型例1的转子100的局部横剖视图。图11是表示实施方式1的图,是变型例2的转子100的局部横剖视图。图12是表示实施方式2的图,是转子铁芯1的局部横剖视图。图13是表示实施方式2的图,是转子100的局部横剖视图。图14是表示实施方式2的图,是图13的D部放大图。图15是表示实施方式2的图,是变型例1的转子100的局部横剖视图。图16是表示实施方式2的图,是图15的E部放大图。
图17是表示实施方式2的图,是变型例2的转子100的局部横剖视图。图18是表示实施方式2的图,是变型例3的转子100的局部横剖视图。图19是表示实施方式2的图,是变型例4的转子铁芯1的局部横剖视图。图20是表示实施方式2的图,是变型例4的转子100的局部横剖视图。图21是表示实施方式2的图,是图20的H部放大图。符号说明1...转子铁芯,2...磁铁插入孔,2a...端部,2b...空隙,2c...倒角部,2d...空
隙,2e...磁极中心侧端部,3...薄壁部,4...永磁铁,4a...倒角部,4b...长边,4c...短边,5...轴孔,6...连接部,100...转子
具体实施例方式实施方式1在说明本实施方式之前,先说明通常的永磁铁埋入式电动机的转子100。图1至图4是表示通常的永磁铁埋入式电动机的转子100的图。图1是转子100 的横剖视图。图2是转子铁芯1的局部横剖视图(表示大约1/4的转子铁芯1)。图3是转子100的局部横剖视图。图4是永磁铁4的周向的长度最大的转子100的局部横剖视图。图1所示的通常的永磁铁埋入式电动机的转子100是4极的转子。转子100由转子铁芯1、平板状的永磁铁4和未图示的防止永磁铁4脱出用的端板等构成。上述转子铁芯 1是圆筒状,在中央部有轴孔5。在插入了永磁铁4的转子铁芯1的轴向两端配置端板,例如用铆钉等将整体固定住。圆筒状的转子铁芯1是如下构成的把厚度为0. 2 0. 5mm左右的薄电磁钢板一张一张地冲压成预定形状,并将预定张数层叠。圆筒状的转子铁芯1具有以下要件。(1)4个磁铁插入孔2,沿转子铁芯1的外周缘在周向大致等间隔地配置,横截面形状为大致长方形;(2)圆形的轴孔5,设在转子铁芯1的中心部;(3)未图示的铆钉孔、风孔等。如图2所示,磁铁插入孔2的周向的两端成为其两端的外周侧的角部扩大的形状, 以便将永磁铁4插入磁铁插入孔2时可以产生空隙2b。为了抑制永磁铁4本身的周向端部的磁通泄漏,空隙2b是必需的。即,在磁铁插入孔2的将周向的两端的外周侧的角部扩大了的部分的端部加与转子铁芯1的外周缘之间,沿着周向以预定长度形成径向尺寸大致一定的薄壁部3 (也参照图 2)。如图1所示,设永磁铁4的周向长度为Ll。永磁铁4的磁化方向是与永磁铁4的周向成直角的径向。如图2所示,沿着转子铁芯1的外周缘部,在周向形成磁铁插入孔2。设磁铁插入孔2的插入永磁铁4的部分的周向长度为L2。为了将永磁铁4插入磁铁插入孔2,磁铁插入孔2的插入永磁铁4的部分的周向长度L2比永磁铁4的周向长度Ll稍长。
图3是把永磁铁4插入了磁铁插入孔2的状态的局部放大图。如图3所示,在永磁铁4的周向端部的外周侧的角部、与磁铁插入孔2的将周向的两端的角部扩大了的部分的端部加之间,存在着空隙2b的空间。增加永磁铁4的磁力,对提高永磁铁埋入式电动机的效率、最大转矩是有效的。作为增加永磁铁4的磁力的方法之一,有增加永磁铁4的周向长度Ll的方法。如图3所示,由于在永磁铁4的周向端部的外周侧的角部、与磁铁插入孔2的将周向的两端的角部扩大了的部分的端部加之间,还存在着空隙2b的空间,所以,如果增加磁铁插入孔2的插入永磁铁4的部分的周向长度L2 (见图幻,就可以增加永磁铁4的周向长度Li。而在增加永磁铁4的周向的长度Ll时,由于磁铁插入孔2的将周向两端的外周侧的角部扩大了的部分的端部加不能移动,所以,到永磁铁4的周向端部与磁铁插入孔2的端部加相接的长度(图4中的Llmax)就是极限。为了使磁力提高到该最大尺寸Llmax的永磁铁4以上,虽然可以采用将永磁铁4 分割配置成V字形等的方法,但是导致零件数目增加,从而生产率差。为了不降低生产率而又增加磁力,只要形成为尽量增加一块永磁铁4的周向的长度的形状即可。本实施方式是超出上述通常的永磁铁埋入式电动机的转子100的限度而增加永磁铁4的周向长度Ll的方法。图5至图11是表示实施方式1的图。图5是永磁铁埋入式电动机的转子100的横剖视图。图6是转子铁芯1的局部横剖视图。图7是转子100的局部横剖视图。图8是图7的A部放大图。图9是变型例1的转子100的横剖视图。图10是变型例1的转子100 的局部横剖视图。图11是变型例2的转子100的局部横剖视图。如图5、图7、图8所示,本实施方式的永磁铁埋入式电动机的转子100的永磁铁4 的形状与图1所示的通常的永磁铁埋入式电动机的转子100的不同。本实施方式的永磁铁4与通常的永磁铁埋入式电动机的转子100的永磁铁4相比,有以下的不同点。(1)永磁铁4的周向长度LOl比通常的永磁铁埋入式电动机的转子100的永磁铁 4的最大的周向长度Llmax(见图4)长。(2)之所以可设置成LOl >Llmax,是由于将永磁铁4的周向的端部的外周侧的角部倒角而设置了倒角部如的缘故。另外,在图5中,只对一部分标注了倒角部如的标记, 其余的省略。为了能将周向长度为LOl的永磁铁4插入磁铁插入孔2,如图6所示,磁铁插入孔 2的插入永磁铁4的部分的周向长度L02,也比图2所示的通常的转子铁芯1的L2长。下面,参照图8说明永磁铁4的周向长度LOl比通常的永磁铁埋入式电动机的转子100的永磁铁4的最大的周向长度Llmax(见图4)长多少。如图8所示,把永磁铁4的周向的端部的外周侧的角部倒角,这样,永磁铁4的周向长度比永磁铁4的周向端部与磁铁插入孔2的端部加相接的、图4的永磁铁4的周向长度Llmax,在一侧长八L0在两侧长2 Δ L,所以,LOl和Llmax的关系可用下式(1)表示。LOl = Llmax+2AL (1)
这样,通过将永磁铁4的周向端部外周侧的角部倒角而设置倒角部4a,可以使永磁铁4的周向长度比一般形状的永磁铁4长。结果,永磁铁4的磁力提高,可实现永磁铁埋入式电动机的高效率化。在图中(例如图7),永磁铁4是在周向及径向无间隙地收纳在磁铁插入孔2内,而实际上,为了能将永磁铁4插入磁铁插入孔2,在磁铁插入孔2与永磁铁4之间,在周向及径向有预定尺寸的间隙。因此,永磁铁4在磁铁插入孔2可以移动相当于该间隙的量。为此,永磁铁4的倒角部如的倒角形状优选做成为这样的形状永磁铁4在磁铁插入孔2中,在磁铁插入孔2与永磁铁4之间的间隙范围内无论处于哪个位置,都不与薄壁部3 (磁铁插入孔2的端部2a)接触。转子100旋转时,永磁铁4在磁铁插入孔2内移动,如果与薄壁部3接触,则薄壁部3有破损的危险性,而把永磁铁4的倒角部如做成不与薄壁部3接触的形状,可以减少因永磁铁4与薄壁部3接触而导致薄壁部3破损的危险性。永磁铁4的倒角部如的形状可以是直线、圆弧等任意形状。本实施方式并不只是将永磁铁4倒角。增加永磁铁4的周向长度时,就不对永磁铁4进行倒角的形状而言,永磁铁4会与转子铁芯1的薄壁部3接触,所以,其特征是,将该接触部分倒角,将永磁铁4做成可插入磁铁插入孔2的形状。换言之,特征是,图8所示的永磁铁4的长边4b和短边如的延长线上的交点B不在永磁铁4的端部的空隙2b内而在转子铁芯1的薄壁部3或其径向外侧时,将该部分的永磁铁4的外周侧的角部倒角而设置倒角部4a,做成不与转子铁芯1的薄壁部3接触的形状。另外,永磁铁4的减磁是从永磁铁4的周向端部产生的,所以,通过将永磁铁4的外周侧的角部倒角而设置倒角部如,可以减少减磁的部分,因此也提高永磁铁4的减磁阻力。图9是变型例1的转子100的横剖视图。图10是变型例1的转子100的局部横剖视图。如图9、图10所示,永磁铁4是将四个角部倒角成为大致相同的形状而在四个角部设置倒角部如的形状。图5、图7所示的永磁铁4,在这些图中,其横截面形状是左右对称,但不上下对称。 生产时,如果弄错了永磁铁4的插入方向,则不能插入磁铁插入孔2内,生产率差。图9、图10所示的永磁铁4的横截面形状是左右、上下对称的形状。因此,对插入永磁铁4的方向没有限制,生产率提高。另外,虽然未图示,但磁铁插入孔2的具体形状是与永磁铁4的角部对应地在磁铁插入孔2上设置若干凹部,做成永磁铁4的角部不碰撞的形状。通过将全部的角部倒角,在磁铁插入孔2就不需要与永磁铁4的角部对应的凹部(退避部)。这样,模具的形状简单, 并可削减模具的费用。图11是变型例2的转子100的局部横剖视图。如图11所示,把磁铁插入孔2的与永磁铁4的内侧的倒角部如对应的部位,做成与永磁铁4的倒角部如配合的形状,作为倒角部2c。图9、图10所示的变型例1的转子100是把永磁铁4的四个角部倒角成为大致相同的形状而在四个角部设置倒角部如的形状,所以,在磁铁插入孔2与永磁铁4之间有空隙2d。
把磁铁插入孔2的与永磁铁4的内侧倒角部如对应的部位做成与永磁铁4的倒角部如配合的形状,作为倒角部2c。这样,空隙2d变小,永磁铁4的磁路的磁导(磁阻的倒数)提高,永磁铁4的磁力、减磁阻力提高。磁铁插入孔2的倒角部2c的形状优选形成为与永磁铁4的角部的倒角部如配合, 但只要是使通过把永磁铁4的四个角部倒角成为大致相同的形状、在四个角部设置倒角部 4a而产生的空隙2d减小即可,即使是直线以外的圆角等形状,也具有同样的效果。有时通常的永磁铁4上也形成小的倒角。但是本实施方式的特征是,在不将永磁铁4倒角的形状的情形下永磁铁4与转子铁芯1的薄壁部3接触时,以不与转子铁芯1的薄壁部3接触的方式将永磁铁4倒角。本实施方式与对即使不倒角也不与转子铁芯1的薄壁部3接触的形状的永磁铁4 进行倒角的情况不同。磁铁插入孔2的周向的两端形成为将其两端的外周侧的角部扩大的形状,以便可在把永磁铁4插入了磁铁插入孔2时形成空隙2b。空隙2b的形状,不局限于图5至图11 所示的形状,可以是任何形状。不管空隙2b的形状是何形状,只要将永磁铁4的以不将永磁铁4倒角的形状与转子铁芯1的薄壁部3接触时的接触角部,形成为不与转子铁芯1的薄壁部3接触的倒角部 4a,就可以取得效果。另外,永磁铁4的倒角部如的形状,也可以不是直线,可以是圆角(圆弧)等。总之,只要不与转子铁芯1的薄壁部3接触地形成永磁铁4的角部,就可以得到效果。实施方式2图12至图21是表示实施方式2的图。图12是转子铁芯1的局部横剖视图。图 13是转子100的局部横剖视图。图14是图13的D部放大图。图15是变型例1的转子100 的局部横剖视图。图16是图15的E部放大图。图17是变型例2的转子100的局部横剖视图。图18是变型例3的转子100的局部横剖视图。图19是变型例4的转子铁芯1的局部横剖视图。图20是变型例4的转子100的局部横剖视图。图21是图20的H部放大图。下面,参照
实施方式2,对与实施方式1重复的部分省略说明。如图12所示,本实施方式的转子铁芯1备有V字形的磁铁插入孔2。V字形的磁铁插入孔2朝转子铁芯1的内侧(轴孔5侧)凸出。仅仅磁铁插入孔2是V字形这一点, 与图6所示的实施方式1的转子铁芯1不同,其余都相同。图13表示转子100的1个磁极,但是,有2块永磁铁4插入到V字形的磁铁插入孔2。如该图所示,由二块永磁铁4构成1个磁极,二块永磁铁4被磁化。二块永磁铁4的形状是相对于磁极中心对称的形状。二块永磁铁4的磁极中心侧的端部,角部不被倒角。在二块永磁铁4的空隙2b侧的端部,外周侧的角部被倒角,形成倒角部4a。二块永磁铁4的尺寸为在空隙2b侧的端部的外周侧的角部没有被倒角的情况下,如图14所示,永磁铁4的长边4b和短边如的交点D,不在永磁铁4的端部的空隙2b内而位于转子铁芯1的薄壁部3或其径向外侧。通过把该形状的永磁铁4的空隙2b侧的端部的外周侧的角部倒角,使得倒角部如位于空隙2b内,在把二块永磁铁4插入V字形的磁铁插入孔2时,二块永磁铁4不与薄壁部3接触。另外,二块永磁铁4各自的磁极中心侧的端部的外周侧的角部,在大致磁极中心接触。各自的磁极中心侧的端部的外周侧相反侧(轴孔5侧)的角部,不接触。在转子铁芯1的V字形的磁铁插入孔2中,将二块永磁铁4配置成V字形,这样, 与把一块永磁铁4配置在转子铁芯1的1磁极时(例如图5、图7)相比,由于1磁极的永磁铁4变大,所以,转子100的磁力提高。如实施方式1所示,为了提高转子100的磁力,需要增加永磁铁4的周向(长边 4b)的长度。如果永磁铁4的长边4b和短边如的交点D (图14)不在永磁铁4的端部的空隙 2b内而位于转子铁芯1的薄壁部3或其径向外侧,则不能将这样大小的二块永磁铁4插入 V字形的磁铁插入孔2。为此,通过把二块永磁铁4的空隙2b侧的端部的外周侧的角部倒角,使得倒角部 4a进入空隙2b内,二块永磁铁4形成为在把二块永磁铁4插入V字形磁铁插入孔2时不与薄壁部3接触的形状,因此,与已往那种只是把二块永磁铁4配置成V字形的技术相比,可以增加永磁铁4的宽度,可提高转子100的磁力。结果,可实现永磁铁埋入式电动机的高效率化。在图13中示出了永磁铁4在周向和径向无间隙地收纳在磁铁插入孔2内,而实际上为了能将永磁铁4插入磁铁插入孔2内,在磁铁插入孔2与永磁铁4之间,在周向及径向有预定尺寸的间隙。因此,永磁铁4可在磁铁插入孔2内移动相当于该间隙的量。为此,永磁铁4的倒角部如的倒角形状优选做成这样的形状永磁铁4在磁铁插入孔2中,在磁铁插入孔2与永磁铁4之间的间隙范围内无论处于哪个位置,都不与薄壁部 3 (磁铁插入孔2的端部2a)接触。转子100旋转时,永磁铁4在磁铁插入孔2内移动,若与薄壁部3接触,则薄壁部 3有破损的危险性,而把永磁铁4的倒角部如做成为不与薄壁3接触的形状,这样,可以减少因永磁铁4与薄壁部3接触而导致薄壁部3破损的危险性。本实施方式并不只是将永磁铁4倒角。增加永磁铁4的周向长度(长边4b)时, 就不对永磁铁4进行倒角的形状而言,永磁铁4会与转子铁芯1的薄壁部3接触,所以,其特征是,将该接触部分倒角,将永磁铁4做成可插入磁铁插入孔2的形状。换言之,特征是,图14所示的永磁铁4的长边4b和短边如的延长线上的交点D 不在永磁铁4的端部的空隙2b内而在转子铁芯1的薄壁部3或其径向外侧时,将该部分的永磁铁4的外周侧的角部倒角而设置倒角部4a,做成不与转子铁芯1的薄壁部3接触的形状。另外,永磁铁4的减磁是从永磁铁4的周向端部产生的,所以,通过将永磁铁4的外周侧的角部倒角而设置倒角部如,可以减少减磁的部分,也提高永磁铁4的减磁阻力。图15所示的变型例1的转子100,是将二块永磁铁4的各磁极中心侧的端部的外周侧的角部倒角而形成倒角部如。因此,二块永磁铁4各自的空隙2b侧的端部的外周侧的角部及磁极中心侧端部的外周侧的角部被倒角,形成了倒角部如。图13所示的转子100,二块永磁铁4各自的磁极中心侧的端部的外周侧的角部在大致磁极中心接触,因此在这样的状态下不能增加永磁铁4的周向长度(长边4b)。但是,如图15所示,把二块永磁铁4的各磁极中心侧的端部的外周侧的角部倒角而形成倒角部4a,这样,就可以增加永磁铁4的周向长度(长边4b)。图16表示通过将二块永磁铁4的各磁极中心侧的端部的外周侧的角部倒角而形成倒角部如、从而可以将永磁铁4的周向长度(长边4b)增加多长。图16的虚线所示的部分表示将二块永磁铁4的各磁极中心侧的端部的外周侧的角部倒角而形成倒角部如之前的、二块永磁铁4的各磁极中心侧的端部。这时,二块永磁铁4在点F接触。把二块永磁铁4的各磁极中心侧的端部的外周侧的角部倒角而形成倒角部如时, 二块永磁铁4接触的点移动到点G。通过将二块永磁铁4各自的磁极中心侧的端部的外周侧的角部倒角而形成倒角部如,与不形成倒角部如的情况相比,永磁铁4的周向长度(长边4b)缩短ALl的量。另外,通过把二块永磁铁4的各磁极中心侧的端部的外周侧的角部倒角而形成倒角部如,也可以将永磁铁4的轴向的朝向反过来插入,所以,永磁铁4往磁铁插入孔2内插入的操作容易,生产率提高。图17所示的变型例2的转子100,把永磁铁4的四个角部全部倒角而形成大致相同形状的倒角部4a。这样,不必在意永磁铁4的朝向,就可以将永磁铁4插入到磁铁插入孔 2,生产率提高。另外,虽然省略图示,磁铁插入孔2的具体形状是与永磁铁4的角部对应地在磁铁插入孔2上设置若干凹部,做成为永磁铁4的角部不碰撞的形状。通过将永磁铁4的全部角部都倒角,从而在磁铁插入孔2不必设置与永磁铁4的角部对应的凹部(退避部)。这样,模具的形状简单,可削减模具的费用。图17所示的变型例1的转子100是把永磁铁4的四个角部倒角形成为大致相同的形状而在四个角部设置倒角部如的形状,所以,在磁铁插入孔2与永磁铁4之间,在磁铁插入孔2的薄壁部3侧的端部存在着空隙2d。如图18所示,在磁铁插入孔2的与永磁铁4的内侧的倒角部如对应的、磁铁插入孔2的薄壁部3侧的端部,将空隙2d的部分做成为与永磁铁4的倒角部如配合的形状,作为倒角部2c。这样,空隙2d变小,所以,永磁铁4的磁路的磁导(磁阻的倒数)提高,永磁铁4的磁力、减磁阻力提高。图19所示的转子铁芯1的V字形的磁铁插入孔2被分割成二部分。在二个磁铁插入孔2之间有连接部6。二个磁铁插入孔2的磁极中心侧端部2e,隔着连接部6平行地相向。在磁极中心侧端部2e的内侧,连着倒角部2c。二个磁铁插入孔2,在薄壁部3侧的端部加的内侧,连着倒角部2c。如图20所示,将四个角部倒角而形成了倒角部如的二个永磁铁4,插入到二个磁铁插入孔2。连接部6的设置目的为,相对于离心力、电磁力提高转子100的强度、防止因在运转中永磁铁4的移动使永磁铁4相互接触而导致的破.损。如图20所示,即使在二个磁铁插入孔2之间存在着连接部6,通过对永磁铁4进行倒角,也可以扩大永磁铁4的周向(长边4b)的长度,可以提高磁力,所以可以提高永磁铁埋入式电动机的效率。图21是图20的H部放大图,为了便于理解,省略掉了倒角部2c,该倒角部2c与隔着连接部6地平行相向的二个磁铁插入孔2的磁极中心侧端部2e相连。永磁铁4的连接部6侧端部的倒角部如,也只形成在外周侧。这是因为,在二个磁铁插入孔2之间设置连接部6时,与永磁铁4的周向(长边4b)的长度的扩大有关系的是连接部6侧端部的外周侧的倒角部如。如图21所示,不将永磁铁4的连接部6侧端部倒角时,永磁铁4的连接部6侧端部位于虚线的位置。与此相对,在永磁铁4的连接部6侧端部的外周侧形成倒角部如时, 永磁铁4的周向(长边4b)的长度可以扩大AL2的量。图20所示的磁铁插入孔2的倒角部2c的形状优选形成为与永磁铁4的角部的倒角部如的形状相配合的形状,但只要是使通过把永磁铁4的四个角部倒角成为大致相同的形状、在四个角部设置倒角部如而产生的空隙2d减小即可,即使是直线以外的圆角等形状,也具有同样的效果。有时通常的永磁铁4上也形成小的倒角。但是本实施方式的特征是,在不将永磁铁4倒角的形状的情形下永磁铁4与转子铁芯1的薄壁部3接触时,以不与转子铁芯1的薄壁部3接触的方式将永磁铁4倒角。磁铁插入孔2的周向的两端形成为将其两端的外周侧的角部扩大的形状,以便可在把永磁铁4插入了磁铁插入孔2时形成空隙2b。空隙2b的形状,不局限于图13等所示的形状,可以是任何形状。不管空隙2b的形状是何形状,只要将永磁铁4的以不将永磁铁4倒角的形状与转子铁芯1的薄壁部3接触时的接触角部,形成为不与转子铁芯1的薄壁部3接触的倒角部 4a,就可以取得效果。另外,永磁铁4的倒角部如的形状,也可以不是直线,只要是圆角等不与转子铁芯 1的薄壁部3接触地形成永磁铁4的角部,就可以得到效果。如上所述,通过在转子铁芯1的V字形的磁铁插入孔2把二块永磁铁4配置成V 字形,与把一块永磁铁4配置在转子铁芯1的1磁极的情况相比,可以增加1磁极的永磁铁 4,所以,转子100的磁力提高。另外,通过把二块永磁铁4的空隙2b侧的端部的外周侧的角部倒角,使得倒角部 4a进入空隙2b内,二块永磁铁4形成为在把二块永磁铁4插入了 V字形的磁铁插入孔2时不与薄壁部3接触的形状,这样,与已往那样只把二块永磁铁4配置成V字形的技术相比, 可以增加永磁铁4的宽度,可提高转子100的磁力。结果,可实现永磁铁埋入式电动机的高效率化。另外,转子100旋转时,永磁铁4在磁铁插入孔2内移动,若与薄壁部3接触,则薄壁部3有破损的危险性,而通过把永磁铁4的倒角部如的形状做成为不与薄壁部3接触的形状,可以减少因永磁铁4与薄壁部3接触而导致薄壁部3破损的危险性。另外,永磁铁4的减磁是从永磁铁4的周向端部产生的,所以,通过把永磁铁4的外周侧的角部倒角而形成倒角部4a,可以减少减磁部分,因此永磁铁4的减磁阻力也提高。另外,把二块永磁铁4的各磁极中心侧的端部的外周侧的角部倒角而形成倒角部如,这样,也可以将永磁铁4的轴向的朝向反过来插入,所以,永磁铁4往磁铁插入孔2内插入的操作容易,生产率提高。另外,通过把永磁铁4的四个角部全部倒角而形成大致相同形状的倒角部4a,不必在意永磁铁4的朝向,就可以将永磁铁4插入到磁铁插入孔2,所以,生产率提高。另外,磁铁插入孔2的具体形状是与永磁铁4的角部对应地在磁铁插入孔2上设置若干凹部,做成为永磁铁4的角部不碰撞的形状,而通过将永磁铁4的全部角部都倒角, 从而在磁铁插入孔2不必设置与永磁铁4的角部对应的凹部(退避部)。这样,模具的形状简单,可削减模具的费用。另外,在磁铁插入孔2的与永磁铁4的内侧的倒角部如对应的、磁铁插入孔2的薄壁部3侧的端部,将空隙2d的部分做成为与永磁铁4的倒角部如配合的形状,作为倒角部2c,从而由于空隙2d变小,所以,永磁铁4的磁路的磁导(磁阻的倒数)提高,永磁铁4 的磁力、减磁阻力提高。另外,通过在二个磁铁插入孔2之间设置连接部6,把V字形的磁铁插入孔2分割成二部分,从而相对于离心力、电磁力地提高转子100的强度、防止因在运转中永磁铁4移动使永磁铁4相互接触而导致的破损。如图20所示,即使在二个磁铁插入孔2之间存在着连接部6,通过对永磁铁4进行倒角,也可以扩大永磁铁4的周向(长边4b)的长度,可以提高磁力,所以可以提高永磁铁埋入式电动机的效率。实施方式3通过把实施方式1或实施方式2的转子100用于电动机(例如永磁铁埋入式电动机),可得到高效率、低成本的电动机。另外,将烧结稀土类磁铁用于永磁铁4时,多采用生产成本低的长方形。因此,永磁铁4的形状的自由度少,但是,实施方式1或实施方式2所示的形状,只是增加了永磁铁 4的倒角部如,所以,加工费增加得少。另外,即使永磁铁4是通常的长方形的形状时,有时也稍作倒角,所以,即使为设置了倒角部如的形状,有时费用也增加得少。因此,即使在永磁铁4设置倒角部如,也可以少增加或不增加生产成本地进行生产。因此,即使将烧结稀土类磁铁用于永磁铁4,永磁铁4是长方形的形状,通过采用实施方式1或实施方式2所示的形状,也可以尽量抑制生产成本,加大永磁铁4,可以构成低成本、高磁力的转子100。另外,采用实施方式1或实施方式2所示转子100的电动机(例如永磁铁埋入式电动机),由于转子100的磁力提高,所以,可实现高效率化,损失减小。由于损失减小,电动机的发热减少,所以,经年变化小,可得到长寿命的电动机。另外,把采用实施方式1或实施方式2所示转子100的电动机(例如永磁铁埋入式电动机)搭载在制冷循环装置等的压缩机、空调机等的送风机上,可得到高效率、低成本、 长寿命的压缩机、送风机。
权利要求
1.一种电动机的转子,其特征在于,具有转子铁芯,通过把冲压成预定的形状的电磁钢板以预定的张数层叠而构成, 多个磁铁插入孔,设置于上述转子铁芯,平板状的永磁铁,被插入上述磁铁插入孔,并且该永磁铁的横截面由长边和短边构成,以及倒角部,形成在上述永磁铁的上述长边和上述短边的交点中的、至少上述转子铁芯的外周缘部附近的上述交点的部分。
2.如权利要求1所述的电动机的转子,其特征在于,1个磁极采用一块上述永磁铁。
3.一种电动机的转子,其特征在于,具有转子铁芯,通过把冲压成预定的形状的电磁钢板以预定的张数层叠而构成, 多个V字形的磁铁插入孔,设置于上述转子铁芯,平板状的永磁铁,被插入上述磁铁插入孔,并且该永磁铁的横截面由长边和短边构成,以及倒角部,形成在上述永磁铁的上述长边和上述短边的交点中的、至少上述转子铁芯的外周缘部附近的上述交点的部分。
4.如权利要求3所述的电动机的转子,其特征在于,1个磁极采用二块上述永磁铁。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电动机的转子,其特征在于,以在上述磁铁插入孔的上述永磁铁的上述转子铁芯的外周缘部侧的端部形成空隙的方式,将上述永磁铁插入上述磁铁插入孔。
6.如权利要求5所述的电动机的转子,其特征在于,上述空隙形成在上述转子铁芯的外周缘部附近的上述倒角部附近。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电动机的转子,其特征在于,在上述转子铁芯与上述空隙之间,形成预定的径向尺寸的薄壁部。
8.如权利要求1至7中任一项所述的电动机的转子,其特征在于,在上述转子铁芯的外周缘部附近的上述永磁铁的上述长边和上述短边的两交点形成上述倒角部时,将上述磁铁插入孔的上述空隙以外的面对上述永磁铁的上述倒角部的部位,形成为与上述倒角部配合的形状。
9.如权利要求3或4所述的电动机的转子,其特征在于,把一个上述V字形的磁铁插入孔在其中央部分割,在分割了的各个磁铁插入孔之间形成连接部。
10.如权利要求1至9中任一项所述的电动机的转子,其特征在于,上述永磁铁由稀土类磁铁构成。
11.一种电动机,其特征在于,具有如权利要求1至10中任一项所述的电动机的转子。
12.一种送风机,其特征在于,具有如权利要求11所述的电动机。
13.—种压缩机,其特征在于,具有如权利要求11所述的电动机。
全文摘要
本发明提供能高效地配置永磁铁的电动机的转子。本发明的电动机转子(100)具有转子铁芯(1),通过把冲压成预定的形状的电磁钢板以预定的张数层叠而构成;设置于转子铁芯(1)的多个磁铁插入孔(2);平板状的永磁铁(4),被插入磁铁插入孔(2),并且该永磁铁的横截面由长边和短边构成;以及倒角部(4a),形成在永磁铁(4)的长边和短边的交点中的、至少转子铁芯(1)的外周缘部附近的交点的部分。
文档编号H02K1/27GK102171909SQ20098013863
公开日2011年8月31日 申请日期2009年1月30日 优先权日2008年11月19日
发明者吉野勇人, 矢部浩二, 马场和彦 申请人:三菱电机株式会社