电动机和压缩机.pdf

本发明提供电动机及压缩机，其中，转子(30)具有：由电磁钢板层叠而成的转子铁心(31)；六个永磁铁(32)，其在轴向上埋入转子铁心(31)中，且在周方向呈大致正六边形配置；铆钉(33)，其配置在由这六个磁铁(32)形成的正多边形的顶点附近且配置在该顶点的半径方向内侧，且在轴向贯通并紧固转子铁心(31)；以及贯通孔(34)，其设置在转子铁心(31)的铆钉(33)之间，且在轴向贯通转子铁心(31)。将上述贯通孔(34)设置在转子铁心(31)的永磁铁(32)的中央部的半径方向内侧。

1、  一种电动机，所述电动机是以包围转子(30)的外周侧的方式配置有定子(40)的内转子型的电动机，其特征在于，
上述转子(30)具备：
由电磁钢板层叠而成的转子铁心(31)；
磁铁(32)，其在轴向上埋入上述转子铁心(31)中，且在周方向呈大致正多边形配置；
多个孔(31c)，它们设置在由上述转子铁心(31)的上述磁铁(32)形成的大致正多边形的顶点附近且设置在该顶点的半径方向内侧，并且在轴向上贯通；
紧固部件(33)，其贯穿插入在上述多个孔(31c)的全部或者一部分中，紧固上述转子铁心(31)；以及
流体通路(34)，其设置在上述转子铁心(31)的上述孔(31c)之间，且在轴向上贯通上述转子铁心(31)。

2、  根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
上述流体通路(34)设置在由上述转子铁心(31)的上述磁铁(32)形成的上述大致正多边形的边的中央部分的半径方向内侧。

3、  根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，
上述转子铁心(31)的内侧和上述流体通路(34)之间的半径方向的尺寸比上述磁铁(32)和上述流体通路(34)之间的半径方向的尺寸短。

4、  一种压缩机，其特征在于，
所述压缩机具备：
权利要求1至3中的任一项所述的电动机(3)；以及
由上述电动机(3)驱动的压缩机构部(2)。

电动机和压缩机
技术领域
本发明涉及内转子型的电动机以及使用该电动机的压缩机。
背景技术
以往，作为第一电动机存在具有图5所示的转子330的内转子型的电动机。如图5所示，该电动机的转子330具有：由层叠钢板构成的转子铁心331；以及埋入沿轴向贯通该转子铁心331的孔中的六个永磁铁332。在图5中，335是设置在转子铁心331上的铆接部。上述六个永磁铁332在周方向上呈正六边形排列。在上述永磁铁332形成的正六边形的顶点附近且在该顶点的半径方向内侧，使铆钉333贯通转子铁心331，并使用端板(未图示)从轴向两侧夹持固定转子铁心331的层叠钢板。进而，在上述转子铁心331的比铆钉333更靠半径方向内侧的位置，以贯通转子铁心331的方式设置有截面形状沿着周方向弯曲的孔334。
在上述以往的第一电动机中，当将设置在转子铁心331上的孔334用于电动机冷却用的流体通路或者在压缩机中使用时的制冷剂通路时，铆钉333、孔334排列在连接永磁铁332所形成的正六边形的顶点和旋转轴中心的线上，铆钉333、孔334位于磁通密度高的区域，因此阻碍磁通的流动从而使转矩和效率降低。并且，如果想要抑制转矩和效率的降低，则无法形成大的孔，存在不容易确保孔334所要求的足够的流路截面积的问题。
并且，作为以往的第二电动机，存在具有四个永磁铁在周方向上呈正方形状排列的转子的内转子型的电动机(例如参照日本特许第3485877号)。
该第二电动机具有：由层叠钢板构成的转子铁心；以及埋入沿着轴向贯通该转子铁心的孔中的四个永磁铁。上述四个永磁铁在周方向上呈正方形排列。在上述各永磁铁的中央部附近且在各永磁铁的半径方向内侧具有贯通转子铁心的铆钉。在上述转子铁心的铆钉之间并且在比永磁铁更靠半径方向内侧的位置设置有贯通转子铁心的制冷剂通路。
在上述以往的第二电动机中，由于仅制冷剂通路排列在连接永磁铁所形成的正方形的顶点和旋转轴中心的线上，因此不会产生第一电动机那样的问题。但是，在铆钉位于永磁铁的中央部附近且在永磁铁的半径方向内侧的情况下，由于从铆钉到外周的距离远，因此存在外周附近的刚性降低、声音振动增加的可能性。并且，相反，在铆钉位于永磁铁的中央部附近且在永磁铁的半径方向外侧的情况下，由于铆钉位于磁通密度比磁铁的内侧更高的区域，因此会阻碍磁通的流动从而使转矩和效率降低。并且，如果想要抑制转矩和效率的降低，则铆钉的外径变小，存在刚性降低、声音振动增加的可能性。
发明内容
因此，本发明的课题在于，提供在内转子型的电动机中，不会使刚性降低，并且不会阻碍磁通的流动，能够利用简单的结构容易地确保在轴向贯通转子的流体通路的流路截面积的电动机以及使用该电动机的压缩机。
为了解决上述课题，本发明的电动机是以包围转子的外周侧的方式配置有定子的内转子型的电动机，其特征在于，上述转子具备：由电磁钢板层叠而成的转子铁心；磁铁，其在轴向上埋入上述转子铁心中，且在周方向呈大致正多边形配置；多个孔，它们设置在由上述转子铁心的上述磁铁形成的大致正多边形的顶点附近且设置在该顶点的半径方向内侧，并且在轴向上贯通；紧固部件，其贯穿插入在上述多个孔的全部或者一部分中，紧固上述转子铁心；以及流体通路，其设置在上述转子铁心的上述孔之间，且在轴向上贯通上述转子铁心。
根据上述结构，在内转子型的电动机中，将在轴向贯通的多个孔设置在由电磁钢板层叠而成的转子铁心的磁铁形成的大致正多边形的顶点附近且设置在该顶点的半径方向内侧，贯穿插入在该多个孔的全部或者一部分中的紧固部件在轴向上贯通转子铁心并对其进行紧固，其中，通过将在轴向贯通转子铁心的流体通路设置在转子铁心的孔之间的磁通少的区域中，能够确保流路截面积大的流体通路而不会阻碍磁通的流动。由此，能够抑制转矩降低和效率降低而不会阻碍磁通的流动，同时，由于转子铁心在外周侧通过紧固部件紧固，因此能够提高转子的刚性。这样，在内转子型的电动机中，不会使刚性降低，并且不会阻碍磁通的流动，能够利用简单的结构容易地确保在轴向贯通转子的流体通路的流路截面积。由此，能够利用流体通路提高电动机的冷却效率。并且，将该电动机应用于压缩机中并将上述流体通路用作制冷剂通路，能够降低通路阻力，同时能够防止串油。
并且，在一个实施方式的电动机中，上述流体通路设置在由上述转子铁心的上述磁铁形成的上述大致正多边形的边的中央部分的半径方向内侧。
根据上述实施方式，通过将流体通路设置在由上述转子铁心的磁铁形成的大致正多边形的边的中央部分的半径方向内侧，能够确保大的制冷剂通路。
并且，在一个实施方式的电动机中，上述转子铁心的内侧和上述流体通路之间的半径方向的尺寸比上述磁铁和上述流体通路之间的半径方向的尺寸短。
根据上述实施方式，通过使转子铁心的内侧和流体通路之间的半径方向的尺寸比上述磁铁和流体通路之间的半径方向的尺寸短，能够将流体通路形成在更加靠近转子的中心的区域即更加不会阻碍磁通的流动的区域中，能够有效地抑制转矩降低和效率降低。
并且，在本发明的压缩机中，其特征在于，所述压缩机具备：上述的任一个压缩机；以及由上述压缩机驱动的压缩机构部。
根据上述结构，通过使用能够利用简单的结构容易地确保在轴向贯通转子的流体通路的流路截面积的内转子型的电动机，能够降低制冷剂通路的通路阻力，同时能够防止串油。
发明效果
从以上可以清楚，根据本发明的电动机，能够实现如下的电动机：在内转子型的电动机中，不会使刚性降低，并且不会阻碍磁通的流动，能够利用简单的结构容易地确保在轴向贯通转子的流体通路的流路截面积。
并且，根据一个实施方式的电动机，通过将流体通路设置在转子铁心的磁铁的中央部的半径方向内侧，能够确保大的制冷剂通路。
并且，根据一个实施方式的电动机，通过使转子铁心的内侧和流体通路之间的半径方向的尺寸比上述磁铁和流体通路之间的半径方向的尺寸短，能够将流体通路形成在更加靠近转子的中心的区域即更加不会阻碍磁通的流动的区域，能够有效地抑制转矩降低和效率降低。
并且，根据本发明的压缩机，通过使用上述电动机，能够降低制冷剂通路的通路阻力，同时，能够防止串油。
附图说明
图1A是本发明的第一实施方式的电动机的转子的俯视图。
图1B是示出将端板安装在上述转子的转子铁心上之后的状态的俯视图。
图2是具有上述电动机和压缩机构部的旋转式压缩机的纵剖视图。
图3是本发明的第二实施方式的电动机的转子的俯视图。
图4是本发明的第三实施方式的电动机的转子的俯视图。
图5是以往的电动机的转子的俯视图。
具体实施方式
以下，通过图示的实施方式详细地说明本发明的电动机。
[第一实施方式]
图1A示出本发明的第一实施方式的电动机的转子30的俯视图。
如图1A所示，该电动机的转子30具有：由电磁钢板层叠而成的转子铁心31；六个永磁铁32，它们分别埋入沿轴向贯通上述转子铁心31的埋入孔31b中，且在周方向上呈大致正六边形配置；六个孔31c，它们设置在由上述转子铁心31的永磁铁32形成的正六边形的顶点附近且设置在该顶点的半径方向内侧，在轴向上贯通转子铁心31；铆钉33，其贯穿插入在上述六个孔31c中，作为紧固转子铁心31的紧固部件的一例；以及贯通孔34，其设置在上述转子铁心31的铆钉33之间，作为在轴向贯通转子铁心31的流体通路的一例。上述转子铁心31形成中央设有供旋转轴(未图示)内嵌的圆孔31a的圆筒形状。在上述转子铁心31的各永磁铁32的中央部和与该永磁铁32邻接的贯通孔34之间设置铆接部35。利用该铆接部35进行多个电磁钢板的层叠方向的固定。
上述贯通孔34分别配置在由永磁铁32形成的大致正六边形的各边的中央部分的半径方向内侧。并且，上述贯通孔34的开口形状为沿着周方向弯曲的长孔形状，使转子铁心31的内侧和贯通孔34之间的半径方向的尺寸L2比永磁铁32和贯通孔34之间的半径方向的尺寸L1短。
根据上述结构的内转子型的电动机，通过将在轴向贯通转子铁心31的贯通孔34设置在转子铁心31的孔31c之间的磁通少的区域，从而作为流体通路能够确保流路截面积大的贯通孔34而不会阻碍磁通的流动。由此，能够抑制转矩降低和效率降低而不会阻碍磁通的流动，同时，由于转子铁心31在外周侧通过铆钉33紧固，因此也能够提高转子30的刚性。这样，在内转子型的电动机中，不会阻碍磁通的流动，能够利用简单的结构容易地确保在轴向贯通转子30的贯通孔34的流路截面积。由此，能够提高利用贯通孔34的电动机的冷却效率。并且，将该电动机用在压缩机中并将上述流体通路(贯通孔34)用作制冷剂通路，能够降低该通路阻力，同时能够防止串油。
并且，通过将作为流体通路的贯通孔34设置在由上述转子铁心31的永磁铁32形成的大致正六边形的边的中央部分的半径方向内侧，能够确保更大的制冷剂通路。
并且，通过使转子铁心31的内侧和贯通孔34之间的半径方向的尺寸比上述永磁铁32和贯通孔34之间的半径方向的尺寸短，能够将贯通孔34形成在更加靠近转子30的中心部的区域即更加不会阻碍磁通的流动的区域，能够有效地抑制转矩降低和效率降低。
并且，图1B示出将端板36安装在上述转子30的转子铁心31上之后的状态，如图1B所示，使用端板36从轴向两侧夹持固定转子铁心31的层叠钢板。
并且，图2示出具有上述电动机和压缩机构部的旋转式压缩机的纵剖视图。
如图2所示，该压缩机具有：密闭容器1；配置在上述密闭容器1内的压缩机构部2；以及内转子型的电动机3，其配置在上述密闭容器1内且配置在压缩机构部2的上侧，经由旋转轴4驱动上述压缩机构部2。
将吸入管11连接在上述密闭容器1的下侧侧方，另一方面，将排出管12连接在密闭容器1的上侧。从上述吸入管11供给的制冷剂气体被引导至压缩机构部2的吸入侧。
上述电动机3配置在充满了从压缩机构部2排出的高压的制冷剂气体的密闭容器1内的高压区域中。
上述电动机3具有：固定在旋转轴4上的圆筒形状的转子30；以及以在半径方向上隔着空气隙与上述转子30的外周侧对置的方式配置在上述转子30的外周侧的定子40。上述定子40具有定子铁心41和卷绕在该定子铁心41上的线圈42。该转子30使用图1A、图1B所示的转子30。
并且，如图2所示，上述压缩机构部2具有：气缸状的主体部20；以及分别安装在该主体部20的上下的开口端上的上端板8和下端板9。上述旋转轴4以贯通上端板8和下端板9的方式插入主体部20的内部。上述旋转轴4通过设置在压缩机构部2的上端板8上的轴支承部21和设置在压缩机2的下端板9上的轴支承部22被支承为旋转自如。在上述主体部20内的旋转轴4上设有曲柄销5，利用形成于嵌合在该曲柄销5上而被驱动的活塞6和与其对应的气缸之间的压缩室7进行压缩。活塞6以偏心的状态旋转、或者进行公转运动，从而使压缩机7的容积变化。
根据上述结构的压缩机，通过使用具有图1A、图1B所示的转子30的电动机3，能够降低作为制冷剂通路的贯通孔34的通路阻力，同时能够防止串油。
[第二实施方式]
图3示出本发明的第二实施方式的电动机的转子130的俯视图。该第二实施方式的电动机的转子130除了铆钉以外形成与第一实施方式的电动机的转子30相同的结构，对同一结构部赋予同一参考标号并省略说明。
对于该电动机的转子130，如图3所示，在六个孔31c中，每隔一个贯穿插入有作为紧固部件的一例的铆钉33。使用端板36从轴向两侧夹持转子铁心31的层叠钢板，并利用三个铆钉33紧固转子铁心31。进而，将没有贯穿插入铆钉33的剩余的三个孔31c用作流体通路。另外，对于铆钉33用的孔31c，如果过小则无法插入铆钉33、过大则铆钉33的端部的摩擦力减小从而紧固力不足，因此需要是能够良好地紧固的大小。
上述第二实施方式的电动机具有与第一实施方式的电动机同样的效果。并且，通过将具有图3所示的转子130的电动机用在压缩机中，能够降低作为制冷剂通路的贯通孔的通路阻力，同时能够防止串油。
[第三实施方式]
图4示出本发明的第三实施方式的电动机的转子230的俯视图。该第三实施方式的电动机的转子230除了铆钉和端板以外形成与第一实施方式的电动机的转子30相同的结构，对同一结构部赋予同一参考标号并省略说明。
对于该电动机的转子230，如图3所示，在六个孔31c中，每隔一个贯穿插入有作为紧固部件的一例的铆钉33。使用端板37从轴向两侧夹持转子铁心31的层叠钢板，并利用三个铆钉33紧固转子铁心31。进而，没有贯穿插入铆钉33的剩余的三个孔31c被端板37堵塞。另外，对于铆钉33用的孔31c，如果过小则无法插入铆钉33、如果过大则铆钉33的端部的摩擦力减小从而紧固力不足，因此需要是能够良好地紧固的大小。
此处，通过设置不贯穿插入铆钉33的三个孔31c，从而不会产生与贯穿插入有铆钉33的三个孔31c之间的磁力的不平衡，能够防止转矩和效率降低，能够抑制声音振动的增加。
上述第三实施方式的电动机具有与第一实施方式的电动机同样的效果。并且，通过将具有图4所示的转子230的电动机用在压缩机中，能够降低作为制冷剂通路的贯通孔的通路阻力，同时能够防止串油。
在上述第一～第三实施方式中，对在转子铁心31上在周方向呈大致正六边形配置有六个永磁铁32的电动机进行了说明，但是并不限于此，也可以将本发明应用于正方形状等在周方向呈大致正多边形配置有磁铁的电动机中。
并且，在上述第一～第三实施方式中，将作为制冷剂通路的贯通孔34的开口部形成为沿着周方向弯曲的长孔形状，但是制冷剂通路的大小、形状并不限于此，并且，各制冷剂通路也可以是不同的形状、大小。
并且，在上述第一实施方式中，对旋转式压缩机进行了说明，但是，也可以将本发明应用于涡旋压缩机等其他结构的压缩机中。
并且，在上述第一～第三实施方式中，对使用了本发明的电动机的压缩机进行了说明，但是并不限于压缩机，也可以应用于其他的具有驱动电动机的被驱动部的装置中。