永久磁鐵埋入型電動機(jī)以及壓縮機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將永久磁鐵埋入轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部的永久磁鐵埋入型電動機(jī)以及具有永久磁鐵埋入型電動機(jī)的壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于節(jié)能意識的提高，提出了很多通過將殘留磁通密度高的Nd-Fe-B類稀土永久磁鐵用于轉(zhuǎn)子而實(shí)現(xiàn)了高效率化的永久磁鐵電動機(jī)。
[0003]尤其是，冷凍和空調(diào)設(shè)備使用的壓縮機(jī)用的電動機(jī)大多使用將永久磁鐵埋入了轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部的永久磁鐵埋入型電動機(jī)。在轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)部設(shè)置有多個用于埋入多個永久磁鐵的磁鐵收容孔。在這些磁鐵收容孔中，為了在埋入永久磁鐵時抑制磁鐵的短路磁通，在磁鐵收容孔的長邊方向的兩端部上設(shè)置有被稱為隔磁磁橋的空間部。另外，在磁鐵插入孔中設(shè)置用于確定磁鐵的配置位置的定位用突起部。突起部形成在磁鐵的長邊方向的兩端部與該磁鐵面接觸的構(gòu)造。
[0004]例如，在專利文獻(xiàn)I中公開的永久磁鐵埋入型電動機(jī)的轉(zhuǎn)子具有:層疊了具有多個收容永久磁鐵的孔部的高磁導(dǎo)率薄鐵板的轉(zhuǎn)子鐵芯；被收容保持在孔部的多個永久磁鐵，在上述孔部的兩端設(shè)置沖切釋放部，通過轉(zhuǎn)子鐵芯與永久磁鐵的面接觸來固定該永久磁鐵。
[0005]在專利文獻(xiàn)2中公開的永久磁鐵埋入型電動機(jī)的轉(zhuǎn)子具有:多個磁鐵插入孔、插入到磁鐵插入孔的大致中間部的永久磁鐵、以及退磁抑制用突起部。磁鐵插入孔各自沿著轉(zhuǎn)子鐵芯的外周緣設(shè)置，在磁鐵插入孔的兩端部的外周側(cè)與轉(zhuǎn)子鐵芯的外周緣之間形成有規(guī)定的徑向尺寸的外周薄壁部。在磁鐵插入孔的未插入永久磁鐵的兩端部的空間，退磁抑制用突起部從磁鐵插入孔的外周側(cè)或內(nèi)周側(cè)起與永久磁鐵離開規(guī)定距離地突出。并且，構(gòu)成為退磁抑制用突起部與磁鐵插入孔之間的最短距離小于磁鐵插入孔的徑向?qū)挾取?br>[0006]在專利文獻(xiàn)3中公開的永久磁鐵埋入型電動機(jī)的轉(zhuǎn)子中，在磁鐵插入孔的極間鐵芯部側(cè)的外徑側(cè)端部上，形成有向徑向內(nèi)側(cè)突出的第一磁鐵止動部，在磁鐵插入孔的磁鐵插入孔間鐵芯部側(cè)的外徑側(cè)端部上，形成有向徑向內(nèi)側(cè)突出的第二磁鐵止動部。
[0007]另外，在現(xiàn)有的電動機(jī)中，為了在壓縮機(jī)的高溫環(huán)境下使電動機(jī)工作，大量添加欲在高溫時防止稀土類磁鐵退磁的鏑(Dy)，增大了 J矯頑力。尤其是在使用了 GWP(全球變暖潛能值)小的R32制冷劑的情況下，同現(xiàn)有的410A制冷劑相比，壓縮機(jī)的溫度上升10°C以上，因此增加了 Dy的添加量，增大了 J矯頑力。
[0008]例如，在專利文獻(xiàn)4中公開的壓縮機(jī)在密封殼體的內(nèi)部彼此同心地設(shè)置無刷直流電動機(jī)和壓縮機(jī)主體，并且采用R32單體或R32濃混合制冷劑作為通過壓縮機(jī)主體進(jìn)行吸入、壓縮、排出的制冷劑，并將稀土類磁鐵的J矯頑力設(shè)定為23k0e以上。
[0009]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-159281(主要參照圖2)
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-210040(主要參照圖10)
[0013]專利文獻(xiàn)3:日本特開2009-247131 (主要參照圖1)
[0014]專利文獻(xiàn)4:日本特開2001-115963(主要參照圖12)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明所要解決的課題
[0016]但是，上述專利文獻(xiàn)I所示的永久磁鐵埋入型電動機(jī)在由定子的繞組產(chǎn)生的去磁磁場(與由永久磁鐵產(chǎn)生的磁通方向相反的磁通)被施加向轉(zhuǎn)子的情況下，磁鐵的磁導(dǎo)率與空氣基本相同，磁通難以通過，因此，磁通欲向磁阻小的方向流動。此時，由于去磁磁場從空間距離最小的磁鐵外周側(cè)的角部附近向磁鐵側(cè)面的面接觸部集中并通過，因此，具有磁鐵外周側(cè)的角部附近退磁并導(dǎo)致扭矩降低的問題。
[0017]另外，在上述專利文獻(xiàn)2所示的永久磁鐵埋入型電動機(jī)中，構(gòu)成為退磁抑制用突起部與磁鐵插入孔之間的最短距離小于磁鐵插入孔的徑向?qū)挾?，因此去磁磁場從退磁抑制用突起部向磁鐵固定用突起部流動。此時，具有與磁鐵固定用突起部接近的磁鐵的角部附近退磁并導(dǎo)致扭矩降低的問題。
[0018]另外，在上述專利文獻(xiàn)3所示的永久磁鐵埋入型電動機(jī)中，在將永久磁鐵分割成內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)的情況下，永久磁鐵與磁鐵插入孔的可接觸的表面積構(gòu)成為外徑側(cè)相比內(nèi)徑側(cè)變大，因此，具有去磁磁場經(jīng)由磁鐵的外徑側(cè)的角部附近向磁鐵插入孔的內(nèi)徑側(cè)流動，磁鐵的外徑側(cè)的角部附近退磁并導(dǎo)致扭矩降低的問題。
[0019]而且，在上述專利文獻(xiàn)4所示的壓縮機(jī)中，作為制冷劑使用R32，為了確保磁鐵的退磁耐力，將J矯頑力設(shè)定為23k0e以上，因此，向稀土類磁鐵添加的鏑(Dy)增加，成本升高。另外，由于大量添加Dy，磁鐵的殘留磁通密度(Br)降低，導(dǎo)致效率降低。
[0020]本發(fā)明鑒于上述問題而提出，其目的在于提供一種可靠地進(jìn)行磁鐵的定位并且改進(jìn)了磁鐵的角部附近的退磁耐力的永久磁鐵埋入型電動機(jī)。
[0021]用于解決課題的方案
[0022]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的永久磁鐵埋入型電動機(jī)具備:轉(zhuǎn)子、被隔著間隙與上述轉(zhuǎn)子相對地設(shè)置的定子以及多個被插入形成在上述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯上的多個磁鐵收容孔的每一個的永久磁鐵，在上述磁鐵收容孔的每一個的外側(cè)劃分線的兩端形成一對微小突起部、一對大突起部和一對去磁磁場釋放部，上述永久磁鐵被設(shè)置成每一個被所對應(yīng)的一對微小突起部夾在中間，上述微小突起部分別向著徑向內(nèi)側(cè)突出，與被插入上述磁鐵收容孔的上述永久磁鐵所對應(yīng)的端面進(jìn)行面接觸，上述大突起部的每一個被設(shè)置在所對應(yīng)的上述微小突起部的外側(cè)，向上述磁鐵收容孔的內(nèi)側(cè)劃分線側(cè)延伸，當(dāng)該大突起部的高度為Ta，該微小突起部的高度為Tb時，上述大突起部和上述微小突起部被形成為Tb < Ta。
[0023]發(fā)明效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種可靠地進(jìn)行磁鐵的定位并且改進(jìn)了磁鐵的角部附近的退磁耐力的永久磁鐵埋入型電動機(jī)。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的永久磁鐵埋入型電動機(jī)的剖視圖。
[0026]圖2是圖1所示的轉(zhuǎn)子鐵芯的剖視圖。
[0027]圖3是圖2所示的轉(zhuǎn)子鐵芯的極間附近的局部放大圖。
[0028]圖4是在圖2的轉(zhuǎn)子鐵芯中收容了稀土類磁鐵的轉(zhuǎn)子的剖視圖。
[0029]圖5是表示因去磁磁場而產(chǎn)生的磁通的流動的示意圖。
[0030]圖6是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式2的與圖2同一形態(tài)的圖。
[0031]圖7是有關(guān)實(shí)施方式2的與圖3同一形態(tài)的圖。
[0032]圖8是有關(guān)實(shí)施方式2的與圖4同一形態(tài)的圖。
[0033]圖9是有關(guān)實(shí)施方式2的與圖5同一形態(tài)的圖。
[0034]圖10是有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式3的搭載了永久磁鐵埋入型電動機(jī)的缸旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的縱剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下根據(jù)附圖就本發(fā)明的永久磁鐵埋入型電動機(jī)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或?qū)?yīng)部分。
[0036]實(shí)施方式1.
[0037]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I的永久磁鐵埋入型電動機(jī)的剖視圖，圖2是表示圖1所示的轉(zhuǎn)子鐵芯的剖視圖，圖3是表示圖2的轉(zhuǎn)子鐵芯的極間部附近的局部放大圖，圖4是在圖2的轉(zhuǎn)子鐵芯中收容了 Nd-Fe-B類的稀土類磁鐵的狀態(tài)的剖視圖。另外，圖1至圖4將以后述的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸為垂線的面作為紙面。另外，在圖3中，使圖中所示的用于說明的線的清晰度優(yōu)先，省略陰影線(后述的圖5、圖7和圖9也為相同主旨)。
[0038]在圖1中，本發(fā)明的實(shí)施方式的永久磁鐵埋入型電動機(jī)50具有環(huán)形的定子I和轉(zhuǎn)子100。定子I具有呈環(huán)形的定子鐵芯2、在該定子鐵芯2的內(nèi)周部在圓周方向(以轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸為垂直線的面中以該旋轉(zhuǎn)軸為中心的圓周方向、轉(zhuǎn)子100的旋轉(zhuǎn)軌跡方向)以等角節(jié)距形成的多個插槽3以及被收容在各個插槽3中的線圈4。
[0039]轉(zhuǎn)子100可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在定子I的內(nèi)周側(cè)，在轉(zhuǎn)子100 (轉(zhuǎn)子鐵芯12)的外周面15與定子I的內(nèi)周面Ia之間形成圓筒形的間隙5。作為一個例子，圖1所示的定子I是分布卷繞的定子，也可以是集中卷繞的定子。
[0040]另一方面，轉(zhuǎn)子100具有旋轉(zhuǎn)軸11、轉(zhuǎn)子鐵芯12和多個永久磁鐵14作為主要的結(jié)構(gòu)。從驅(qū)動源向旋轉(zhuǎn)軸11傳遞旋轉(zhuǎn)能量，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸11周圍的轉(zhuǎn)子鐵芯12借助該旋轉(zhuǎn)能量進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子鐵芯12與旋轉(zhuǎn)軸11例如通過熱裝和壓入等連結(jié)。
[0041]參照圖2和圖3，進(jìn)一步說明轉(zhuǎn)子的細(xì)節(jié)。在圖2和圖3中表示了收容永久磁鐵14之前的轉(zhuǎn)子鐵芯12。轉(zhuǎn)子鐵芯12由在旋轉(zhuǎn)軸11的延伸方向(圖2的紙張正反方向)層疊多張利用模具沖切成規(guī)定形狀的硅鋼片(結(jié)構(gòu)板)而制成。轉(zhuǎn)子鐵芯12的外周面15被形成為圓筒形。
[0042]在轉(zhuǎn)子鐵芯12上形成沿著圓周方向排列的六個磁鐵收容孔13。六個磁鐵收容孔13呈相同的形狀。并且，六個磁鐵收容孔13分別遍及均等的角度范圍擴(kuò)展，另外，磁鐵收容孔13的各部分的徑向位置在六個磁鐵收容孔13中形成相同形態(tài)。<