專利名稱：電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)以及使用該電動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
以往，作為電動(dòng)機(jī)，有第一、第二定子在固定于旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子的軸向兩側(cè)隔著微小的空隙地對(duì)置的軸向間隙型電動(dòng)機(jī)(例如，參照日本特
開2005-318782號(hào)公報(bào))。該軸向間隙型電動(dòng)機(jī)不會(huì)因旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而產(chǎn)生半徑方向的力，能夠防止偏心等導(dǎo)致的振動(dòng)、噪音，具有能夠使軸向尺寸減小從而實(shí)現(xiàn)小型化的優(yōu)點(diǎn)。另外，通過(guò)在軸向兩側(cè)的空隙中消除作用于轉(zhuǎn)子上的吸引力(軸向力)，還具有減少軸承損失、延長(zhǎng)軸承壽命的優(yōu)點(diǎn)。
然而，上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)存在如下問(wèn)題由于在轉(zhuǎn)子的軸向兩側(cè)設(shè)置定子，減少了軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的難得的優(yōu)點(diǎn)、即減小軸向尺寸這樣的優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的課題為提供一種在使定子在轉(zhuǎn)子的軸向兩側(cè)對(duì)置的結(jié)構(gòu)中能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的電動(dòng)機(jī)以及使用該電動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)。
為了解決上述課題，本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)具有旋轉(zhuǎn)軸；固定在上述旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子；以及在上述轉(zhuǎn)子的軸向兩側(cè)隔著空隙地對(duì)置的第一、第二定子，其特征在于，上述第一、第二定子具有背磁軛；在上述背磁軛的靠上述空隙一惻沿周向配置的多個(gè)齒；以及巻繞在上述齒的周圍的線圈，上述第一定子的上述背磁軛具有與上述旋轉(zhuǎn)軸的端面對(duì)置的部分，在上述第二定子的上述背磁軛上設(shè)有軸孔，上述旋轉(zhuǎn)軸貫通該軸孔，上述第一定子的上述背磁軛的厚度Tyl比上述第二定子的上述背磁軛的厚度Ty2要小。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)，作為上述第一定子的背磁軛具有與旋轉(zhuǎn)軸的端面對(duì)置的部分的結(jié)構(gòu)，例如有在第一定子的背磁軛中沒(méi)有設(shè)置孔的結(jié)構(gòu)，或者是即使設(shè)置有孔該孔也比第二定子的背磁軛的由旋轉(zhuǎn)軸貫通的軸孔要小的結(jié)構(gòu)。在這樣的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中，如果第一、第二定子的背磁軛的外徑尺寸相同，則第一定子的背磁軛的半徑方向的尺寸比具有軸孔的第二定子的背磁軛的半徑方向的尺寸更長(zhǎng)。因此，即使使第一定子
的背磁軛的厚度Tyl比第二定子的背磁軛的厚度Ty2要小，也能夠使第一定子的背磁軛確保與第二定子的背磁軛相當(dāng)?shù)慕孛婷娣e，使第一、第二定子的磁阻大致相等，從而不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子作用軸向力。由此，能夠在使定子在轉(zhuǎn)子的軸向兩側(cè)對(duì)置的結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)小型化。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，在上述第一定子的上述背磁軛上設(shè)有以軸為中心的孔，上述第一定子的上述背磁軛的上述孔的半徑Ril比上述第二定子的上述背磁軛的上述軸孔的半徑Ri2要小。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)使設(shè)于上述第一定子的背磁軛的、以軸為中心的孔的半徑Ril比第二定子的背磁軛的被旋轉(zhuǎn)軸貫通的軸孔的半徑Ri2要小，能夠使第一定子的背磁軛的半徑方向內(nèi)側(cè)比第一定子側(cè)要長(zhǎng)。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，上述第一定子的上述背磁軛的外側(cè)半徑Ro與上述第二定子的上述背磁軛的外側(cè)半徑大致相同，并且滿足如下條件
(Ro—Ril) Tyl= (Ro—Ri2) Ty2。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)滿足上述條件，第一、第二定子的背磁軛的沿包含軸的平面的截面面積相等。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，通過(guò)設(shè)于上述轉(zhuǎn)子的磁性體的磁通經(jīng)由上述磁性體形成了沿軸向貫通上述第一定子和上述第二定子的磁回路。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)構(gòu)成為使通過(guò)設(shè)于上述轉(zhuǎn)子的磁性體的磁通經(jīng)由磁性體形成沿軸向貫通第一定子和第二定子的磁回路，通過(guò)第一定子和第二定子的磁通相等，因此能夠與使第一、第二定子的磁阻大致
8相等的情況相配合來(lái)消除作用在轉(zhuǎn)子上的軸向力。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，相對(duì)于上述轉(zhuǎn)子，在上述第二定子側(cè)設(shè)置有軸承，該軸承以能夠使上述旋轉(zhuǎn)軸自由旋轉(zhuǎn)的方式支撐上述旋轉(zhuǎn)軸。
根據(jù)上述實(shí)施方式，由于將負(fù)載連接于上述旋轉(zhuǎn)軸的第二定子側(cè)，因此相對(duì)于轉(zhuǎn)子在第二定子側(cè)設(shè)置軸承，該軸承以能夠使旋轉(zhuǎn)軸自由旋轉(zhuǎn)的方式支撐旋轉(zhuǎn)軸，由此能夠穩(wěn)定地支撐旋轉(zhuǎn)軸。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，
在設(shè)上述第一定子的上述齒的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接
起來(lái)的圓的半徑為Rtol，
設(shè)上述第一定子的上述齒的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rtil，
設(shè)上述第二定子的上述齒的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起
來(lái)的圓的半徑為Rto2，
設(shè)上述第二定子的上述齒的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起
來(lái)的圓的半徑為Rti2時(shí)，滿足如下條件
RtoKRto2且RtiKRti2。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)滿足上述條件，第一定子的齒整體上比第二定子的齒偏移向半徑方向內(nèi)側(cè)，從而能夠有效地利用第一定子的齒的內(nèi)周側(cè)的空間。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，滿足如下條件
(Rtol— Rtil) 〉 (Rto2—Rti2)。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)使向半徑方向內(nèi)側(cè)偏移了的第一定子的齒的半徑方向長(zhǎng)度比第二定子的齒的半徑方向長(zhǎng)度更長(zhǎng)，能夠在第一、第二定子的齒中使沿與旋轉(zhuǎn)軸成直角的平面的截面面積大致相同。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，
在設(shè)上述第一定子的上述線圈的半徑方向?qū)挾葹閃cl，
設(shè)上述第二定子的上述線圈的半徑方向?qū)挾葹閃c2時(shí)，滿足如下條Wcl〉Wc2。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)滿足上述條件，使第一定子的線圈的半徑 方向?qū)挾缺鹊诙ㄗ拥木€圈的半徑方向?qū)挾雀L(zhǎng)，從而，第一定子側(cè)的 空間的利用密度提高。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，
在設(shè)上述第一定子的上述線圈的軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)cl， 設(shè)上述第二定子的上述線圈的軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)c2時(shí)，滿足如下條件 LcKLc2。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)使第一定子的線圈的軸向長(zhǎng)度比第二定子 的線圈的軸向長(zhǎng)度更長(zhǎng)，能夠使第一、第二定子的線圈的磁動(dòng)勢(shì)大致相 同。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，滿足如下條件
Wcl 1x1—Wc2 1x2。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)使第一、第二定子的線圈的截面面積大致 相同，能夠使第一、第二定子的磁動(dòng)勢(shì)大致相等。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，在上述第一、第二定子的上述 齒前端的空隙側(cè)的面上分別具有寬幅部，
在設(shè)上述第一定子的上述寬幅部的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè) 連接起來(lái)的圓的半徑為Rhol，
設(shè)上述第一定子的上述寬幅部的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連 接起來(lái)的圓的半徑為Rhil，
設(shè)上述第二定子的上述寬幅部的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連 接起來(lái)的圓的半徑為Rho2，
設(shè)上述第二定子的上述寬幅部的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連 接起來(lái)的圓的半徑為Rhi2時(shí)，滿足如下條件
Rhol^Rtol且Rho2^Rto2且Rhil^Rtil且Rhi2^Rti2。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)滿足上述條件，能夠使磁通平滑地從第--、 第二定子的齒移動(dòng)到寬幅部。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，在設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與上述第一定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于上
述旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRol，
設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與上述第一定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于上述
旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRil，
設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與上述第二定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于上述
旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRo2，
設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與上述第二定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于上述 旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RJRi2時(shí)，滿足如下條件
RRoKRRo2且RRiKRRi2。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)滿足上述條件，形成為使第一、第二定子 的齒的前端由轉(zhuǎn)子的磁性體覆蓋的形式，從而能夠減少?gòu)牡谝?、第二?子到轉(zhuǎn)子的磁通的泄漏。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，
在設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與上述第一定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于上 述旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRol，
設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與上述第一定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于上述 旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRil，
設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與上述第二定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于上述 旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRo2，
設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與上述第二定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于上述 旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRi2時(shí)，滿足如下條件-
RRolNRtol且RRo2 —Rto2且RRil—Rtil且RRi2 —Rti2。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)滿足上述條件，第一、第二定子的齒的前 端正對(duì)著轉(zhuǎn)子的磁性體。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，
在設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與上述第一、第二定子對(duì)置的部分的磁性體的、相 對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRo，
設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與上述第一、第二定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì) 于上述旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRi時(shí)，滿足如下條件RRo2Rto1且RRo^Rto2且Rtil^RRi且Rti2^RRi。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)滿足上述條件，能夠使永久磁鐵的截面面 積增大，同時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)子的磁性體使磁通集中在第一、第二定子的齒的前
丄山順。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，在上述轉(zhuǎn)子中設(shè)有永久磁鐵。 根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)在上述轉(zhuǎn)子中使用永久磁鐵，具有增加了
空隙磁通密度，從而使轉(zhuǎn)矩增大的效果。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，在上述轉(zhuǎn)子中在軸向設(shè)有一層
永久磁鐵，在該永久磁鐵的軸向端面兩側(cè)設(shè)置有按照每個(gè)磁極而磁性地
分離的磁性體。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)在軸向設(shè)置一層永久磁鐵，減少了磁鐵量， 并且通過(guò)在永久磁鐵表面設(shè)置磁性體，抗消磁性增強(qiáng)，對(duì)降低渦電流損 失也有幫助。此外，由于設(shè)于上述轉(zhuǎn)子中的磁鐵的磁通經(jīng)由磁鐵形成了 沿軸向貫穿第一定子和第二定子的磁回路，因此通過(guò)第一定子和第二定 子的磁通相等。
此外，在一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)中，在上述第一定子的上述背磁軛 上設(shè)有沿軸向凸出的肋。
根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)在比上述第二定子的背磁軛更薄的第一定 子的背磁軛上設(shè)置沿軸向凸出的肋，能夠提高第一定子的背磁軛的強(qiáng)度。
此外，在本發(fā)明的壓縮機(jī)中，其特征在于該壓縮機(jī)安裝了上述任意 一種電動(dòng)機(jī)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)安裝上述任意一種電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)構(gòu)部， 能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
根據(jù)上述內(nèi)容可以明確，根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的電 動(dòng)機(jī)在第一、第二定子在固定于旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子的軸向兩側(cè)隔著空隙地 對(duì)置的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)使在上述第一定子的背磁
軛上以軸為中心設(shè)置的孔的半徑Ril，小于第二定子的背磁軛的被旋轉(zhuǎn)軸 貫通的軸孔的半徑Ri2，能夠使第一定子的背磁軛的半徑方向內(nèi)側(cè)比第一
12定子側(cè)更長(zhǎng)。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)使第一、第二定子的背磁 軛的外側(cè)半徑為大致相同的RO，并滿足如下條件
(Ro—Ril) Tyl= (Ro—Ri2) Ty2，
能夠使第一、第二定子的背磁軛的沿包含軸的平面的截面面積相等。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)使通過(guò)設(shè)于上述轉(zhuǎn)子的磁 性體的磁通經(jīng)由磁性體形成沿軸向貫通第一定子和第二定子的磁回路， 通過(guò)第一定子和第二定子的磁通相等，因此能夠與使第一、第二定子的 磁阻大致相等的情況相配合來(lái)消除作用在轉(zhuǎn)子上的軸向力。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，由于將負(fù)載連接于上述旋轉(zhuǎn)軸 的第二定子側(cè)，因此通過(guò)相對(duì)于轉(zhuǎn)子在第二定子側(cè)設(shè)置軸承，該軸承以 能夠使旋轉(zhuǎn)軸自由旋轉(zhuǎn)的方式支撐旋轉(zhuǎn)軸，能夠穩(wěn)定地支撐旋轉(zhuǎn)軸。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，在設(shè)上述第一定子的齒的、相 對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rtol，設(shè)第一定子的齒的、 相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rtil，設(shè)上述第二定子 的齒的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rto2，設(shè)第二 定子的齒的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rti2時(shí)， 滿足如下條件
RtoKRto2且RtiKRti2，由此，第一定子的齒整體上比第二定子 的齒偏移向半徑方向內(nèi)側(cè)，從而能夠有效地利用第一定子的齒的內(nèi)周側(cè) 的空間。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)使向半徑方向內(nèi)側(cè)偏移了 的第一定子的齒的半徑方向長(zhǎng)度比第二定子的齒的半徑方向長(zhǎng)度更長(zhǎng)， 能夠在第一、第二定子的齒中使沿與旋轉(zhuǎn)軸成直角的平面的截面面積大 致相同。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)使第一定子的線圈的半徑 方向?qū)挾缺鹊诙ㄗ拥木€圈的半徑方向?qū)挾雀L(zhǎng)，能夠提高第一定子側(cè) 的空間的利用密度。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)使第一定子的線圈的軸向長(zhǎng)度比第二定子的線圈的軸向長(zhǎng)度更長(zhǎng)，能夠使第一、第二定子的磁動(dòng) 勢(shì)大致相同。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)使第一、第二定子的線圈 的截面面積大致相同，能夠使第一、第二定子的磁動(dòng)勢(shì)大致相同。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，在設(shè)上述第一定子的寬幅部的、
相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rhol，設(shè)第一定子的寬 幅部的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rhil，設(shè)上述
第二定子的寬幅部的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為
Rho2，設(shè)第二定子的寬幅部的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓 的半徑為Rhi2時(shí)，滿足如下條件
Rhol^Rtol且Rho2^Rto2且Rhil^Eltil且Rhi2^Rti2，
由此，能夠使磁通平滑地從第一、第二定子的齒移動(dòng)到寬幅部。 此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，在設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與第一定子對(duì) 置的部分的磁性體的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為 RRol，設(shè)轉(zhuǎn)子的與第一定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最 內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRil，設(shè)轉(zhuǎn)子的與第二定子對(duì)置的部分的 磁性體的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRo2，設(shè)轉(zhuǎn) 子的與第二定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接 起來(lái)的圓的半徑為RRi2時(shí)，滿足如下條件 RRoKRRo2且RRiKRRi2，
由此，轉(zhuǎn)子的磁性體覆蓋第一、第二定子的齒的前端，從而能夠減 少?gòu)牡谝?、第二定子到轉(zhuǎn)子的磁通的泄漏。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，在設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與第一定子對(duì) 置的部分的磁性體的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為 RRol，設(shè)轉(zhuǎn)子的與第一定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最 內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRil，設(shè)轉(zhuǎn)子的與第二定子對(duì)置的部分的 磁性體的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRo2，設(shè)轉(zhuǎn) 子的與第二定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接 起來(lái)的圓的半徑為RRi2時(shí)，滿足如下條件RRol—Rtol且RRo2 —Rto2且RJRil—Rtil且RRi2 —Rti2，
由此，第一、第二定子的齒的前端正對(duì)著轉(zhuǎn)子的磁性體。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，在設(shè)上述轉(zhuǎn)子的與第一、第二 定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的 半徑為RRo，設(shè)轉(zhuǎn)子的與第一、第二定子對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì) 于旋轉(zhuǎn)軸將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRi時(shí)，滿足如下條件
RRo^Rtol且RRo^Rto2且Rtil^RRi且Rti2^RRi，
由此，能夠使永久磁鐵的截面面積增大，同時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)子的磁性體使 磁通集中在第一、第二定子的齒的前端。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)在上述轉(zhuǎn)子中使用永久磁 鐵，具有增加了空隙磁通密度，從而使轉(zhuǎn)矩增大的效果。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)在軸向設(shè)置一層永久磁鐵， 減少了磁鐵量，并且通過(guò)在永久磁鐵表面設(shè)置磁性體，抗消磁性增強(qiáng)， 對(duì)降低渦電流損失也有幫助，并且，由于設(shè)于轉(zhuǎn)子中的磁鐵的磁通經(jīng)由 磁鐵形成了沿軸向貫穿第一定子和第二定子的磁回路，因此通過(guò)第一定 子和第二定子的磁通相等。
此外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)，通過(guò)在比上述第二定子的背磁 軛更薄的第一定子的背磁軛上設(shè)置沿軸向凸出的肋，能夠提高第一定子 的背磁軛的強(qiáng)度。
此外，根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)，通過(guò)安裝上述電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)構(gòu) 部，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的壓縮機(jī)。


圖1表示使用了本發(fā)明的第一實(shí)施方式的軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的壓縮 機(jī)的剖視圖。
圖2是上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的主要部分立體圖。
圖3是模制后的轉(zhuǎn)子的立體圖。
圖4是上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的第二定子的立體圖。
圖5是上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的第一定子的變形例的立體圖。
15圖6是上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的主要部分的縱剖面的示意圖。 圖7是在齒前端設(shè)有寬幅部的定子的立體圖。
圖8表示使用了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的壓縮
機(jī)的剖視圖。
圖9A是上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的主要部分的縱剖面的示意圖。 圖9B是上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的主要部分的縱剖面的示意圖。 圖10A是使轉(zhuǎn)子的上下顛倒并從斜上方進(jìn)行觀察的立體圖。 圖10B是從斜上方觀察轉(zhuǎn)子的立體圖。
圖11是上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的主要部分的其他示例的縱剖面的示 意圖。
圖12是上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的主要部分的其他示例的縱剖面的 示意圖。
圖13是用作第一、第二定子的、具有寬幅部的定子的立體圖。 圖14是上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的其他變形例的主要部分的縱剖面 的示意圖。
圖15是上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的其他變形例的主要部分的縱剖面 的示意圖。
圖16是在背磁軛的上側(cè)設(shè)有沿軸向凸出的肋的第一定子的立體圖。 圖17是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的開關(guān)磁阻型電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，通過(guò)圖示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)以及壓縮機(jī)進(jìn)行詳細(xì) 說(shuō)明。
(第一實(shí)施方式)
圖1表示使用了本發(fā)明的第一實(shí)施方式的軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的壓縮 機(jī)的剖視圖。該第一實(shí)施方式的壓縮機(jī)為高壓圓頂型，定子的內(nèi)徑不同， 而且定子的背磁軛的厚度也不同。
如圖1所示，該第一實(shí)施方式的壓縮機(jī)具有密閉容器1;配置于
上述密閉容器1內(nèi)的壓縮機(jī)構(gòu)部2;以及軸向間隙型電動(dòng)機(jī)3，其配置于
16上述密閉容器1內(nèi)，且配置于壓縮機(jī)構(gòu)部2的上側(cè)，該軸向間隙型電動(dòng)
機(jī)3經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸4驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)構(gòu)部2。在上述密閉容器1的下側(cè)側(cè)方連接 有吸入管ll，另一方面，在密閉容器l的上側(cè)連接有排出管12。由上述 吸入管11供給的制冷劑氣體被導(dǎo)入到壓縮機(jī)構(gòu)部2的吸入側(cè)。
上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)3具有固定于旋轉(zhuǎn)軸4的轉(zhuǎn)子50;配置于
上述轉(zhuǎn)子50的軸向上側(cè)的第一定子40;以及配置于上述轉(zhuǎn)子50的軸向 下側(cè)的第二定子60。
如圖2所示，上述轉(zhuǎn)子50通過(guò)將永久磁鐵32以用由磁性體(鐵等 軟磁性體)構(gòu)成的轉(zhuǎn)子鐵心33從該永久磁鐵32的軸向兩側(cè)夾住該永久 磁鐵32的方式重合起來(lái)而形成。此外，不同磁極的永久磁鐵32 (包括轉(zhuǎn) 子鐵心33在內(nèi))磁性地分離。在圖2中，標(biāo)號(hào)RRo是轉(zhuǎn)子鐵心33的相 對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸4將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑，標(biāo)號(hào)RRil是轉(zhuǎn)子鐵心33 的相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸4將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑。另外，在永久磁鐵 從空隙中露出的情況下，標(biāo)號(hào)RRo成為永久磁鐵的相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸4(圖1 所示)將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑，標(biāo)號(hào)RRil成為永久磁鐵的相對(duì) 于旋轉(zhuǎn)軸4將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑。
如圖3所示，為了保持上述轉(zhuǎn)子50整體，將圖2所示的永久磁鐵 32與轉(zhuǎn)子鐵心33模制成一體。在圖3中示出了完全模制后的示例，然而 為了使空隙長(zhǎng)度減小，也可以使轉(zhuǎn)子鐵心從樹脂中露出。通過(guò)在上述轉(zhuǎn) 子50中使用永久磁鐵32，具有增加了空隙磁通密度、增大了轉(zhuǎn)矩的效果。 此外，通過(guò)沿軸向設(shè)置一層永久磁鐵，來(lái)減少磁鐵量。此外，通過(guò)在磁 鐵表面設(shè)置鐵心(轉(zhuǎn)子鐵心)，抗消磁性增強(qiáng)，如果使轉(zhuǎn)子鐵心為壓粉鐵 鐵心，則對(duì)降低渦電流損失也有幫助。
如圖1所示，上述第一定子40具有在中央設(shè)有孔41a的圓板形狀 的由磁性體構(gòu)成的背磁軛41;以及巻繞在多個(gè)齒44上的線圈42，上述 多個(gè)齒44沿著圓周立起設(shè)置在上述背磁軛41上。此外，上述第二定子 60具有在中央設(shè)有軸孔61a的圓板形狀的由磁性體構(gòu)成的背磁軛61; 以及巻繞在多個(gè)齒64上的線圈62，上述多個(gè)齒64沿著圓周立起設(shè)置在 上述背磁軛61上。此外，圖4表示上述第二定子60的立體圖。另外，第一定子40除 了中央的孔的直徑較小以及背磁軛的厚度較薄之外，與第二定子60的結(jié) 構(gòu)相同(上下相反)。
如圖4所示，第二定子60在沿軸向伸出的齒64周圍直接巻繞有軸 向線圈。上述多個(gè)齒64通過(guò)背磁軛61相互磁連接。上述線圈62為例如 三相星型連接，由變壓器供給電流(第一定子40也一樣)。
在第一定子40、第二定子60各自的與轉(zhuǎn)子50對(duì)置的位置處，以產(chǎn) 生彼此相反的極性的方式巻繞有線圈42、 62。 g口，從軸向的一個(gè)方向觀 察，設(shè)置有向同一方向巻繞的線圈。
在圖4中，標(biāo)號(hào)Ro為背磁軛61的外側(cè)半徑，標(biāo)號(hào)Rto2是齒64的 相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸4將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑，標(biāo)號(hào)Rti2是齒64的相 對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸4將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑，標(biāo)號(hào)Ri2是背磁軛61的 內(nèi)側(cè)半徑。
在上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)3中，由于轉(zhuǎn)子50的永久磁鐵32兩面的 磁通分別與第一定子40、第二定子60交鏈，因而轉(zhuǎn)矩增大。
此外，如圖1所示，上述壓縮機(jī)構(gòu)部2具有汽缸狀的主體部20、和 分別安裝于該主體部20的上下開口端的上端板8和下端板9。上述旋轉(zhuǎn) 軸4貫穿上端板8和下端板9，并插入在主體部20的內(nèi)部。上述旋轉(zhuǎn)軸 4通過(guò)設(shè)于壓縮機(jī)構(gòu)部2的上端板8的軸承21和設(shè)于壓縮機(jī)構(gòu)部2的下 端板9的軸承22以能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。在上述主體部20內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)軸4上設(shè)置有曲柄銷5，通過(guò)在配合于該曲柄銷5上并被驅(qū)動(dòng)的活塞 6、和與該活塞6對(duì)應(yīng)的汽缸之間形成的壓縮室7，來(lái)進(jìn)行壓縮?；钊? 以偏心狀態(tài)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或者進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使壓縮室7的容積變化。
在上述結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)中，當(dāng)通過(guò)使軸向間隙型電動(dòng)機(jī)3旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng) 壓縮機(jī)構(gòu)部2時(shí)，從吸入管11向壓縮機(jī)構(gòu)部2供給制冷劑氣體，利用壓 縮機(jī)構(gòu)部2來(lái)壓縮制冷劑氣體。這樣，經(jīng)壓縮機(jī)構(gòu)部2壓縮后的高壓制 冷劑氣體從壓縮機(jī)構(gòu)部2的排出口 23排出到密閉容器1內(nèi)，并通過(guò)設(shè)于 旋轉(zhuǎn)軸4周圍的槽(未圖示)、分別沿軸向貫穿第一定子40、轉(zhuǎn)子50和 第二定子60內(nèi)部的孔(未圖示)、以及各第一定子40、轉(zhuǎn)子50和第二定子60的外周部與密閉容器1的內(nèi)面之間的空間等，被運(yùn)送到軸向間隙型 電動(dòng)機(jī)3的上部空間，之后經(jīng)由排出管12排出到密閉容器1外部。
接著，對(duì)上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)3的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。 如圖1所示，相對(duì)于轉(zhuǎn)子50上述軸承21僅位于第二定子60側(cè)，是 懸臂結(jié)構(gòu)。具體來(lái)說(shuō)，軸承21設(shè)于壓縮機(jī)構(gòu)部2的上部的排出口23所
在部分的內(nèi)側(cè)，然而也可以一并設(shè)在第二定子的內(nèi)徑處。此外，相對(duì)于 軸承21，壓縮機(jī)構(gòu)部2設(shè)于轉(zhuǎn)子50的相反側(cè)。
第一定子40的背磁軛41的孔41a的半徑比第二定子60的背磁軛61 的軸孔61a的半徑還要小。這是因?yàn)?，由于旋轉(zhuǎn)軸4不必伸長(zhǎng)到第一定 子40，軸不會(huì)貫穿第一定子40的內(nèi)部。具體來(lái)說(shuō)，第二定子60的軸孔 61a需要比旋轉(zhuǎn)軸4的直徑更大，而第一定子40則不需要軸孔。此外， 旋轉(zhuǎn)軸4的前端的直徑可以比其他部分的直徑更小，因此即使軸貫穿第 一定子，也一定能夠比第二定子的軸孔更小。然而，如果是在壓縮機(jī)的 情況下，必須要有制冷劑通道，需要有某種貫通孔。
例如，圖5表示設(shè)有作為制冷劑通道的貫通孔的第一定子140的立 體圖，如圖5所示，也可以是在背磁軛141的軸周圍具有多個(gè)小孔141a。 此外，也可以在第二定子的軸周圍也設(shè)置制冷劑通道。此外，在通過(guò)熱 壓配合、焊接等將背磁軛141的外周固定于壓縮容器內(nèi)側(cè)的情況下，在 背磁軛141的外周部設(shè)有回油通道141b。這些制冷劑和油的通道可以任 意設(shè)計(jì)。此外，由于這些通道，磁阻增加，因此需要考慮下述情況。
第一定子的孔小，是指背磁軛的沿包含軸的平面的截面面積大。圖 6表示軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的主要部分的縱剖面的示意圖，如圖6所示，即 使令第一定子40的背磁軛41的厚度Tyl比第二定子60的背磁軛61的 厚度Ty2更小，由于第一定子40的背磁軛41寬度大，因此能夠確保一 定的磁路面積。因而，能夠使第一定子40、第二定子60的磁阻大致相等， 所以在使第一定子40、第二定子60在轉(zhuǎn)子50的軸向兩側(cè)對(duì)置的結(jié)構(gòu)中 能夠?qū)崿F(xiàn)軸向尺寸的小型化。
另外，在設(shè)背磁軛41、61的外側(cè)的半徑為Ro，設(shè)背磁軛41的孔41a 的半徑為Ril，而設(shè)背磁軛61的軸孔61a的半徑為Ri2的情況下，如果桐足
(Ro—Ril) Tyl= (Ro—Ri2) Ty2 的話，則在第一定子40和第二定子60中磁路的截面面積是一定的。 此外，當(dāng)在軸向間隙型電動(dòng)機(jī)中具有制冷劑通道的情況下，作為等
效半徑，只要使用使背磁軛的與軸正交的截面的面積等同的Ro、 Ril和
Ri2即可。
此外，如以用轉(zhuǎn)子鐵心33從軸向兩側(cè)夾住上述永久磁鐵32的方式 重合而成的轉(zhuǎn)子50那樣，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中不具有使磁鐵的磁極短路那樣的背 磁軛，這能夠減小轉(zhuǎn)子的軸向厚度。即，在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，磁通沿軸向貫穿。
在將上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)安裝于壓縮機(jī)的情況下，由于來(lái)自壓縮 機(jī)構(gòu)部的排出氣體直接(或者經(jīng)消聲器)作用在第二定子的背磁軛上， 因此對(duì)該第二定子的背磁軛的強(qiáng)度有要求，而關(guān)于第一定子的背磁軛， 排出氣體在流過(guò)電動(dòng)機(jī)的空隙等使得脈動(dòng)充分減弱后作用到該第一定子 的背磁軛上，因此對(duì)該第一定子的背磁軛的強(qiáng)度基本沒(méi)有要求。即，在 結(jié)構(gòu)方面也優(yōu)選使第一定子側(cè)的背磁軛的厚度比第二定子側(cè)的背磁軛的 厚度要薄。
另外，如圖7所示，在第二定子60中，當(dāng)在齒64的前端具有寬幅 部65的情況下，將寬幅部65的外徑和內(nèi)徑理解為齒64的外徑和內(nèi)徑。 齒64前端的寬幅部65對(duì)使轉(zhuǎn)子60的磁通更多地交鏈有效(第一定子也 一樣)。在圖7中，剖開了寬幅部65的一部分以便能夠觀察到齒64的一 部分。
(第二實(shí)施方式)
圖8表示使用了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的軸向間隙型電動(dòng)機(jī)303的 壓縮機(jī)的剖視圖。該第二實(shí)施方式的壓縮機(jī)為高壓圓頂型壓縮機(jī)，定子 的內(nèi)徑不同，而且定子的背磁軛的厚度不同。背磁軛的內(nèi)徑、外徑、厚 度的關(guān)系與第一實(shí)施方式相同。對(duì)于與上述第一實(shí)施方式的壓縮機(jī)相同 的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的參照標(biāo)號(hào)。
如圖8所示，第一定子240具有具有中央的孔241a的圓板形狀的 由磁性體構(gòu)成的背磁軛241;以及巻繞在多個(gè)齒244上的線圈242，上述多個(gè)齒244沿圓周立起設(shè)置在上述背磁軛241上。此外，上述第二定子 260具有具有中央的軸孔261a的圓板形狀的由磁性體構(gòu)成的背磁軛 261;以及巻繞在多個(gè)齒264上的線圈262，上述多個(gè)齒264沿圓周立起 設(shè)置在上述背磁軛261上。
并且，由于在第二定子260的內(nèi)周具有粗旋轉(zhuǎn)軸204 (至少需要能 夠相對(duì)軸承21保持轉(zhuǎn)子50的粗細(xì))，因此在第二定子260中，能夠收納 線圈262和齒264的空間受到限制。另一方面，在圖8中，在第一定子 240中，能夠收納線圈262和齒264的空間僅受旋轉(zhuǎn)軸204的比其他部分 細(xì)的前端部204a限制。即，在第一定子240中，與第二定子260相比， 能夠?qū)X244設(shè)置成更靠?jī)?nèi)側(cè)，使線圈242的半徑方向的寬度大。如果 旋轉(zhuǎn)軸204不從轉(zhuǎn)子50向第一定子側(cè)凸出，則能夠使線圈242的半徑方
向的寬度進(jìn)一步加大。
圖9A是上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)303的主要部分的縱剖面的示意圖。 第一定子240、第二定子260為圖4所示的第二定子60那樣的定子， 然而在第一定子240、第二定子260中，齒的位置和線圈的形式等是不同 的。如圖9A所示，設(shè)上側(cè)的第一定子240的齒244的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸 204將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rtol，設(shè)上側(cè)的第一定子240的 齒244的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸204將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rtil， 設(shè)下側(cè)的第二定子260的齒264的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸204將最外周側(cè)連接 起來(lái)的圓的半徑為Rto2，設(shè)下側(cè)的第二定子260的齒264的、相對(duì)于旋 轉(zhuǎn)軸204將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rti2時(shí)，滿足如下條件-RtoKRto2 ，且RtiKRti2。
艮P，在第一定子240上，線圈242能夠設(shè)置到內(nèi)徑部為止，因此要 增大壓縮容器l的內(nèi)周與齒244之間的距離(RtoKRto2)，相應(yīng)地，也 使齒244的內(nèi)徑減小(RtiKRti2)。
而且，在第一定子240中，由于齒244的直徑減小的原因，齒截面
面積也可能減小，因此，通過(guò)使
(Rtol—Rtil) > (Rto2—Rti2)
能夠使齒截面面積大致相等。
21另外，當(dāng)設(shè)第一定子240的線圈寬度為Wcl，設(shè)第二定子260的線 圈寬度為Wc2時(shí)，通過(guò)使 Wcl〉Wc2
提高了第一定子240側(cè)的空間的利用密度。
此時(shí)，如圖9A所示，由于第一定子240的線圈242的截面面積增大， 因此若將線圈242的高度調(diào)整到使截面面積相同，則第一定子240、第二 定子260中磁動(dòng)勢(shì)大致相同，是優(yōu)選的。具體來(lái)說(shuō)，軸向力被進(jìn)一步消 除。以數(shù)值表示的話，設(shè)第一定子240的線圈242的軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)cl，設(shè) 第二定子260的線圈262的軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)c2時(shí)，滿足
LcKLc2。
由此，進(jìn)一步縮短了第一定子的軸向長(zhǎng)度。
另外，如果滿足
Wcl Lcl=Wc2 Lc2，
則第一定子240、第二定子260的截面面積相同。
此時(shí)，在第一定子240和第二定子260中，與轉(zhuǎn)子250對(duì)置的部分 的直徑不同。因而，有時(shí)轉(zhuǎn)子250與第一定子240、第二定子260的對(duì)置 面積會(huì)減小。作為解決該問(wèn)題的手段，例如想出了下述方法。
第一，是使轉(zhuǎn)子250的與空隙對(duì)置的面的由磁性體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子鐵心 233、 234與第一定子240、第二定子260的齒244、 264 (或者寬幅部) 對(duì)齊的方法。在將轉(zhuǎn)子鐵心233、 234設(shè)于永久磁鐵232兩側(cè)的方式中， 該方法能夠?qū)崿F(xiàn)。例如，如圖9A所示，與第一定子240、第二定子260 的齒244、 264的直徑一致地，使轉(zhuǎn)子250的上端面的轉(zhuǎn)子鐵心233和下 端面的轉(zhuǎn)子鐵心234的直徑錯(cuò)開。
具體來(lái)說(shuō)，如圖9B所示，設(shè)轉(zhuǎn)子250的與第一定子240對(duì)置的部分 的轉(zhuǎn)子鐵心233 (鐵等軟磁性體)的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸204將最外周側(cè)連接 起來(lái)的圓的半徑為RRol，設(shè)轉(zhuǎn)子250的與第一定子240對(duì)置的部分的轉(zhuǎn) 子鐵心233 (鐵等軟磁性體)的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸204將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái) 的圓的半徑為RRil ，設(shè)轉(zhuǎn)子250的與第二定子260對(duì)置的部分的轉(zhuǎn)子鐵 心234 (鐵等軟磁性體)的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸204將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓第二定子260對(duì)置的部分的轉(zhuǎn)子鐵心234 (鐵等軟磁性體)的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸204將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半 徑為RRi2時(shí)，滿足
RRoKRRo2且RRiKRRi2。
在圖9B中，RRol比Rtol稍大，RRo2比Rto2稍大，此外，RRil 比Rtil稍小，RRi2比Rti2稍小。即，使第一定子240、第二定子260的 齒244、 264的前端形成為由轉(zhuǎn)子250的轉(zhuǎn)子鐵心233、 234所覆蓋的形 式。
圖10A表示從斜上方觀察轉(zhuǎn)子250的立體圖，圖10B表示使轉(zhuǎn)子250 的上下顛倒并從斜上方進(jìn)行觀察的立體圖。在圖10A、圖10B中，省略 了保持用的模制件等。
另外，在圖10A、圖10B中，如果使在永久磁鐵232的上下彼此相 鄰的轉(zhuǎn)子鐵心233、 234的邊緣部平行，則通過(guò)上下彼此相鄰的轉(zhuǎn)子鐵心 233、 234，開口角度不同，因此在第一定子240、第二定子260之間能夠 得到所謂的非對(duì)稱效果，對(duì)降低齒槽轉(zhuǎn)矩也有效果。
如圖11所示，也可以在轉(zhuǎn)子350的永久磁鐵332的兩端設(shè)置具有與 永久磁鐵332大致相同的截面形狀的由磁性體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子鐵心333、 334。 該情況下，第一定子240、第二定子260的齒244、 264也包含在轉(zhuǎn)子鐵 心333、 334的外徑和內(nèi)徑之間。具體來(lái)說(shuō)，設(shè)轉(zhuǎn)子350的與第一定子240 和第二定子260對(duì)置的部分的轉(zhuǎn)子鐵心333、 334 (鐵等軟磁性體)的、 相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸204將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRo，設(shè)轉(zhuǎn)子350 的與第一定子240和第二定子260對(duì)置的部分的轉(zhuǎn)子鐵心333、 334 (鐵 等軟磁性體)的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸204將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為 RRi時(shí)，滿足
RRo^Rto1且RRo^Rto2且Rtil^RRi且Rti2>RRi。
該結(jié)構(gòu)能夠增加永久磁鐵332的截面面積，同時(shí)能夠通過(guò)轉(zhuǎn)子鐵心 333、 334使磁通集中于齒244、 264的前端。
此外，如圖12所示，也可以在轉(zhuǎn)子450的背磁軛433的兩面設(shè)置永 久磁鐵434、 435，并使永久磁鐵434、 435從空隙側(cè)的面露出。然而，如
23果考慮到與其使在周向相鄰的磁鐵的磁極短路，不如使在軸向?qū)χ玫拇?鐵的反磁極面(反磁極面)之間短路，因此對(duì)背磁軛433的厚度基本沒(méi) 有要求。
在圖12中，使齒244的前端的外徑和內(nèi)徑與永久磁鐵434的外徑和 內(nèi)徑對(duì)齊，并且使齒264的前端的外徑和內(nèi)徑與永久磁鐵435的外徑和 內(nèi)徑對(duì)齊。具體來(lái)說(shuō)，設(shè)轉(zhuǎn)子450的與第一定子240對(duì)置的部分的永久 磁鐵434 (軟磁性體和硬磁性體都包括在內(nèi))的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸204將最 外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRol，設(shè)轉(zhuǎn)子450的與第一定子240對(duì)置 的部分的永久磁鐵434 (軟磁性體和硬磁性體都包括在內(nèi))的、相對(duì)于旋 轉(zhuǎn)軸204將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRil，設(shè)轉(zhuǎn)子450的與第二 定子260對(duì)置的部分的永久磁鐵435 (軟磁性體和硬磁性體都包括在內(nèi)) 的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸204將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRo2，設(shè)轉(zhuǎn)子 450的與第二定子260對(duì)置的部分的永久磁鐵435 (軟磁性體和硬磁性體 都包括在內(nèi))的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸204將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為 RRi2時(shí)，滿足
RRol岣Rtol且RRo2NRto2且RRil—Rtil且RRi2岣Rti2。
此外，如后所述，當(dāng)在齒前端設(shè)有寬幅部的情況下，將齒的外徑和 內(nèi)徑理解為寬幅部的外徑和內(nèi)徑。
第二，有在齒前端設(shè)置寬幅部、以使齒前端擴(kuò)寬從而與轉(zhuǎn)子的磁性 體對(duì)置的方法。
圖13示出了作為上述第一定子240、第二定子260的變形例的定子 360的結(jié)構(gòu)，多個(gè)齒364沿圓周立起設(shè)置在背磁軛361上，各齒364上巻 繞有線圈362。并且，齒364前端的寬幅部365在內(nèi)周和外周通過(guò)薄壁部 365a連接起來(lái)從而成為一體。設(shè)該寬幅部365外側(cè)的半徑為Rho，內(nèi)側(cè) 的半徑為Rhi。另外，也可以排除薄壁部365a來(lái)定義Rho、 Rhi，無(wú)論何 種方式，由于薄壁部365a足夠細(xì)，細(xì)到容易飽和且不會(huì)產(chǎn)生磁通短路的 程度，因此無(wú)論以何種方式進(jìn)行定義均不會(huì)產(chǎn)生大的差別。
圖14表示上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的其他變形例的主要部分縱剖面 的示意圖，永久磁鐵532的兩端直接面對(duì)空隙。該永久磁鐵532例如可以通過(guò)對(duì)環(huán)形磁鐵進(jìn)行多極磁化來(lái)得到。永久磁鐵532的內(nèi)周部534可 以是非磁性體，也可以是磁鐵的未磁化部分。這里，內(nèi)周部534用于保 持旋轉(zhuǎn)軸504。第一定子540、第二定子560的齒544、 564的前端的寬 幅部545、 565也包括永久磁鐵532的磁極面。其特別是在永久磁鐵532 的磁極面露出于空隙中的表面磁鐵型的情況下是有效的。
如圖14所示，設(shè)第一定子定子540的寬幅部565的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸 504將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rhol，設(shè)第一定子定子540的寬 幅部565的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸504將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rhil， 設(shè)第二定子定子560的寬幅部565的、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸504將最外周側(cè)連 接起來(lái)的圓的半徑為Rho2，設(shè)第二定子定子560的寬幅部565的、相對(duì) 于旋轉(zhuǎn)軸504將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rhi2時(shí)，滿足
Rhol^Rtol且Rho2^Rto2且Rhil^Rtil且Rhi2^Rti2。
由此，能夠使磁通平滑地從第一、第二定子540、 560的齒544、 564 移動(dòng)到寬幅部545、 565。
此外，圖15表示上述軸向間隙型電動(dòng)機(jī)的其他變形例的主要部分的 縱剖面的示意圖，如圖15所示，寬幅部645、 665在上下的第一定子640、 第二定子660中是相同的，與固定于旋轉(zhuǎn)軸604上的轉(zhuǎn)子650的永久磁 鐵632正對(duì)。此外，寬幅部645、 665覆蓋齒644、 664的前端的所有面 積。還具有第一定子640、第二定子660的寬幅部645、 665能夠共用的 優(yōu)點(diǎn)。
另外，第一定子的背磁軛厚度較小，因此，也可以如圖16所示，在 第一定子740的背磁軛741上設(shè)置沿軸向凸出的肋746，更為優(yōu)選的是， 將肋746設(shè)于第一定子740的靠空隙側(cè)。此外，肋746是沿圓周方向設(shè) 置的圓弧狀的肋746a和沿半徑方向設(shè)置的直線狀的肋746b的組合，然 而也可以是其中的任一方。另外，沿半徑方向設(shè)置的直線狀的肋746b設(shè) 置在沒(méi)有齒的部分的話，效果會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)。 (第三實(shí)施方式)
圖17表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的分解立體圖。其為開關(guān) 磁阻型電動(dòng)機(jī)。如圖17所示，第一定子840、第二定子860隔著空隙在固定于旋轉(zhuǎn)軸804上的轉(zhuǎn)子850的軸向兩側(cè)對(duì)置。此外，旋轉(zhuǎn)軸804貫 穿設(shè)于第二定子860的背磁軛861中的軸孔861a。
上述轉(zhuǎn)子850是內(nèi)周部相連接的齒輪形狀，僅非連接部與第一定子 840、第二定子860的齒864對(duì)置。轉(zhuǎn)子850的連接部852主要保持齒部 851并具有與旋轉(zhuǎn)軸804配合的作用，但是也可以局部地作為背磁軛來(lái)工 作。無(wú)論何種方式，關(guān)于主磁通，來(lái)自第一定子840的齒864的磁通穿 過(guò)齒部851并到達(dá)第二定子860的齒864。因而，連接部852作為背磁軛 的作用很小。在該圖17中，僅改變了第一定子840、第二定子860的背 磁軛841、 861的厚度，然而與上述第一、第二實(shí)施方式一樣，也可以改 變齒位置等。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)，其具有旋轉(zhuǎn)軸(4、204、504、604、804)；固定在上述旋轉(zhuǎn)軸(4、204、504、604、804)上的轉(zhuǎn)子(50、250、350、450、850)；以及在上述轉(zhuǎn)子(50、250、350、450、850)的軸向兩側(cè)隔著空隙地對(duì)置的第一、第二定子(40、140、240、540、640、740、840、60、260、560、660、860、360)，其特征在于，上述第一、第二定子(40、140、240、540、640、740、840、60、260、560、660、860、360)具有背磁軛(41、141、241、741、841、61、261、861)；在上述背磁軛(41、141、241、741、841、61、261、861)的靠上述空隙一側(cè)沿周向配置的多個(gè)齒(44、244、544、644、64、264、564、664、864)；以及卷繞在上述齒(44、244、544、644、64、264、564、664、864)的周圍的線圈(42、242、62、262、862、362)，上述第一定子(40、140、240、540、640、740、840)的上述背磁軛(41、141、241、741、841)具有與上述旋轉(zhuǎn)軸(4、204、504、604、804)的端面對(duì)置的部分，在上述第二定子(60、260、560、660、860)的上述背磁軛(61、261、861)上設(shè)有軸孔(61a、261a、861a)，上述旋轉(zhuǎn)軸(4、204、504、604、804)貫通該軸孔(61a、261a、861a)，上述第一定子(40、140、240、540、640、740、840)的上述背磁軛(41、141、241、741、841)的厚度Ty1比上述第二定子(60、260、560、660、860)的上述背磁軛(61、261、861)的厚度Ty2要小。
2. 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在上述第一定子(40、 140)的上述背磁軛(41、 141)上設(shè)有以軸 為中心的孔(41a、 141a)，上述第一定子(40、 140)的上述背磁軛(41、 141)的上述孔(41a、 141a)的半徑Ril比上述第二定子(60)的上述背磁軛(61)的上述軸 孔(61a)的半徑Ri2要小。
3. 如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述第一定子(40、 140、 240、 540、 640、 740、 840)的上述背磁 軛(41、 141、 241、 741、 841)的外側(cè)半徑Ro與上述第二定子(60、 260、 560、 660、 860)的上述背磁軛(61、 261、 861)的外側(cè)半徑大致相同， 并且滿足如下條件(Ro—Ril) Tyl= (Ro—Ri2) Ty2。
4. 如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 通過(guò)設(shè)于上述轉(zhuǎn)子(50、 250、 350)的磁性體的磁通經(jīng)由上述磁性體形成了沿軸向貫通上述第一定子(40、 140、 240、 540、 640、 740)和 上述第二定子(60、 260、 560、 660)的磁回路。
5. 如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 相對(duì)于上述轉(zhuǎn)子(50、 250、 350、 450)，在上述第二定子(60、 260、560、 660)側(cè)設(shè)置有軸承(21)，該軸承(21)以能夠使上述旋轉(zhuǎn)軸(4、 204、 504、 604)自由旋轉(zhuǎn)的方式支撐上述旋轉(zhuǎn)軸(4、 204、 504、 604)。
6. 如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在設(shè)上述第一定子(40、 140、 240、 540、 640、 740、 840)的上述齒(44、 244、 544、 644)的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(4、 204、 504、 604、 804)將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rtol，設(shè)上述第一定子(40、 140、 240、 540、 640、 740、 840)的上述齒 (44、 244、 544、 644)的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(4、 204、 504、 604、 804) 將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rtil，設(shè)上述第二定子(60、 260、 560、 660、 860)的上述齒(64、 264、 564、 664、 864)的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(4、 204、 504、 604、 804)將 最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rto2，設(shè)上述第二定子(60、 260、 560、 660、 860)的上述齒(64、 264、 564、 664、 864)的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(4、 204、 504、 604、 804)將 最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rti2時(shí)，滿足如下條件RtoKRto2且RtiKRti2。
7. 如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，滿足如下條件(Rtol— Rtil) > (Rto2—Rti2)。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在設(shè)上述第一定子(40、 140、 240、 540、 640、 740、 840)的上述線圈(42、 242)的半徑方向?qū)挾葹閃cl，設(shè)上述第二定子(60、 260、 560、 660、 860)的上述線圈(62、 262、 862、 362)的半徑方向?qū)挾葹閃c2時(shí)，滿足如下條件Wcl>Wc2。
9. 如權(quán)利要求8所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在設(shè)上述第一定子(40、 140、 240、 540、 640、 740、 840)的上述 線圈(42、 242)的軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)cl，設(shè)上述第二定子(60、 260、 560、 660、 860)的上述線圈(62、 262、 862、 362)的軸向長(zhǎng)度為L(zhǎng)c2時(shí)，滿足如下條件LcKLc2。
10. 如權(quán)利要求9所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，滿足如下條件Wcl Lcl—Wc2 Lc2。
11. 如權(quán)利要求6至10中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在上述第一、第二定子(540、 640、 560、 660)的上述齒(544、 644、564、 664)前端的空隙側(cè)的面上分別具有寬幅部(545、 565、 645、 665)，在設(shè)上述第一定子(540、 640)的上述寬幅部(545、 645)的、相 對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(504、 604)將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rhol，設(shè)上述第一定子(540、 640)的上述寬幅部(545、 645)的、相對(duì) 于上述旋轉(zhuǎn)軸(504、 604)將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rhil，設(shè)上述第二定子(560、 660)的上述寬幅部(565、 665)的、相對(duì) 于上述旋轉(zhuǎn)軸(504、 604)將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為Rho2，設(shè)上述第二定子(560、 660)的上述寬幅部(565、 665)的、相對(duì) 于上述旋轉(zhuǎn)軸(504、 604)將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RM2時(shí)， 滿足如下條件Rhol》Rtol且Rho2^Rto2且Rhil《Rtil且Rhi2《Rti2。
12. 如權(quán)利要求6至10中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在設(shè)上述轉(zhuǎn)子(250、 450)的與上述第一定子(240)對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(204)將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為 RRol，設(shè)上述轉(zhuǎn)子(250、 450)的與上述第一定子(240)對(duì)置的部分的磁 性體的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(204)將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為 RRil，設(shè)上述轉(zhuǎn)子(250、 450)的與上述第二定子(260)對(duì)置的部分的磁 性體的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(204)將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為 RRo2，設(shè)上述轉(zhuǎn)子(250、 450)的與上述第二定子(260)對(duì)置的部分的磁 性體的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(204)將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為 RRi2時(shí)，滿足如下條件RRol〈RRo2且RRiKRRi2。
13. 如權(quán)利要求6至10中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在設(shè)上述轉(zhuǎn)子(450)的與上述第一定子(240)對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(204)將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRo1，設(shè)上述轉(zhuǎn)子(450)的與上述第一定子(240)對(duì)置的部分的磁性體 的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(204)將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRil，設(shè)上述轉(zhuǎn)子(4500)的與上述第二定子(260)對(duì)置的部分的磁性體 的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(204)將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRo2，設(shè)上述轉(zhuǎn)子(450)的與上述第二定子(260)對(duì)置的部分的磁性體 的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(204)將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半徑為RRi2 時(shí)，滿足如下條件RRol—Rtol且RRo2 —Rto2且RRil—Rtil且RRi2 —Rti2。
14. 如權(quán)利要求6至10中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在設(shè)上述轉(zhuǎn)子(350)的與上述第一、第二定子(240、 260)對(duì)置的部分的磁性體的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(204)將最外周側(cè)連接起來(lái)的圓的 半徑為RRo,設(shè)上述轉(zhuǎn)子(350)的與上述第一、第二定子(240、 260)對(duì)置的部 分的磁性體的、相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)軸(204)將最內(nèi)周側(cè)連接起來(lái)的圓的半 徑為RRi時(shí)，滿足如下條件RRo》Rto1且RRo^Rto2且Rtil^RRi且Rti2》RRi。
15. 如權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在上述轉(zhuǎn)子(50、 250、 350、 450)中設(shè)有永久磁鐵(32、 232、 332、434、 435、 532、 632)。
16. 如權(quán)利要求1至15中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在上述轉(zhuǎn)子(50、 250、 350)中在軸向上設(shè)有一層永久磁鐵(32、232、 332)，在該永久磁鐵(32、 232、 332)的軸向端面的兩側(cè)，設(shè)置有 按照每個(gè)磁極而磁性地分離的磁性體(33、 233、 234、 333、 334)。
17. 如權(quán)利要求1至16中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在上述第一定子(740)的上述背磁軛(741)上設(shè)有沿軸向凸出的肋(746)。
18. —種壓縮機(jī)，其特征在于，該壓縮機(jī)安裝了權(quán)利要求1至17中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)，該電動(dòng)機(jī)具有旋轉(zhuǎn)軸(4)；固定在旋轉(zhuǎn)軸(4)上的轉(zhuǎn)子(50)；以及在轉(zhuǎn)子(50)的軸向兩側(cè)隔著空隙地對(duì)置的第一定子(40)、第二定子(60)。上述第一定子(40)、第二定子(60)分別具有背磁軛(41、61)；在背磁軛(41、61)的空隙側(cè)沿周向配置的多個(gè)齒(44、64)；以及卷繞在齒(44、64)的周圍的線圈(42、62)。上述第一定子(40)的背磁軛(41)具有與旋轉(zhuǎn)軸(4)的端面對(duì)置的部分，在第二定子(60)的背磁軛(61)上設(shè)有軸孔(61a)，旋轉(zhuǎn)軸(4)貫通該軸孔(61a)。使第一定子(40)的背磁軛(41)的厚度(Ty1)比第二定子(60)的背磁軛(61)的厚度(Ty2)要小。
文檔編號(hào)H02K1/12GK101517860SQ200780033889
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者淺野能成 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社