JP2004096978A

JP2004096978A - Permanent magnet embedded motor and rotary compressor

Info

Publication number: JP2004096978A
Application number: JP2002258940A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ida; 井田　一男
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance performance of a motor by suppressing short circulation of magnetic flux caused by a bridge (54) by thinly forming the bridge (54) in a rotor core (51) of a permanent magnet embedded motor, and at the same time, to prevent the bridge (54) from protruding from the outer peripheral face of the rotor core (51) due to its deformation. <P>SOLUTION: A large number of thin magnetic plates (51A,51B) constituting the rotor core (51) are so constituted that the bridges (54) of the adjacent laminated magnetic plates (51A,51B) are not overlapped each other. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、永久磁石埋め込み型電動機と、該電動機を備えた回転式圧縮機とに関し、特に、上記電動機が有する回転子の構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、永久磁石埋め込み型電動機の回転子は、円筒状の回転子コア（回転子鉄心）の内部に複数の永久磁石が埋め込まれた構成になっている。回転子コアは、例えば板厚が０．３５ｍｍ程度の薄い鉄の磁性板（図３の（５１Ａ）を参照）を多数枚積層して構成され、円柱状の外観を呈している。そして、この回転子コアには、例えば平板状に形成された永久磁石を装填する装着孔（５３）と、中心に駆動軸を挿入して固定するための中心孔（５２）が形成されている。
【０００３】
上記回転子コアには、永久磁石の両端から放射状に、一般に磁気バリアと呼ばれる空間（（Ｓ１）参照）が設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。この磁気バリアは、隣り合う永久磁石の磁束が短絡するのを防止するための空間で、各永久磁石の装着孔（５３）から回転子コアの周縁部まで放射状に形成されている。隣り合う磁気バリアの間には放射状にのびるリブ（５７）が形成され、リブ（５７）の先端部には周方向にのびる幅の細いブリッジ（５４）が形成されている。以上の構成により、上記回転子コアでは、中心部に位置する角形のボス形成部（５５）と、その外周に位置する４つの磁気ブロック形成部（５６）とが、リブ（５７）とブリッジ（５４）とを介して一体的に接続されている。
【０００４】
回転子コアは、通常、磁性板（５１Ａ）を１枚１枚プレス加工によって打ち抜いて成形し、これらを１枚ずつ積層する際にカシメ結合することで一体に形成されている。具体的には、磁性板（５１Ａ）の母材となる長尺のストリップを、上記中心孔（５２）、磁石装着孔（５３）、磁気バリアなどを個別に加工する複数の加工ステーションに順送りしながらプレス加工して行き、カシメ部形成用のステーションで各磁性板にＶ字状の切り起こし（５９）を形成した後、上記ストリップから磁性板（５１Ａ）を打ち抜く最後の加工ステーションで、先行する磁性板（５１Ａ）における切り起こし（５９）の凹側に後続の磁性板（５１Ａ）における切り起こしの凸側を圧入して固定するカシメ工程を行い、以上の作業を順に繰り返すことで数百枚を一体化している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２１７２８７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記回転子は、電動機の性能向上を図るため、各磁性板（５１Ａ）の厚さを薄くすることが望ましい。特に、回転子における磁束の短絡を防止するために、上記ブリッジ（５４）は幅を細くすることが望ましい。
【０００７】
しかし、磁性板（５１Ａ）をこのように形成すると、理論的には電動機の性能を高めることが可能になるものの、ブリッジ（５４）が薄く細い形状になるために、これをプレス加工で成形するとその部分にねじれなどの変形が生じやすくなる。その結果、多数枚の磁性板（５１Ａ）を積層したときに、ねじれたブリッジ（５４）同士が重なって互いに押し付けられることにより、回転子の外周面の一部が突出してしまうことがある。そして、回転子の外周面がこのように変形してしまうと、回転子を固定子に組み込むことができなくなったり、電動機の動作不良が生じたりするおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、永久磁石埋め込み型電動機の回転子における磁性板を薄く形成し、かつブリッジを細く形成した場合でも、回転子の外周面の変形による不具合が生じないようにして、磁束の短絡による性能低下を抑えた電動機を実用化可能にすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、永久磁石埋め込み型電動機の回転子コア（５１）を、積層された隣り合う磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）のブリッジ（５４）同士が重ならないように構成したものである。
【００１０】
具体的に、請求項１から４に記載の発明は、固定子（３１）と、回転子コア（５１）に永久磁石（５８）が埋め込まれた回転子（３２）とを備え、回転子コア（５１）が多数の磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）が積層されて円柱状に形成されるとともに、各磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）の内部に複数の永久磁石装着孔（５３）が形成され、かつ各装着孔（５３）の両端部から磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）の外周縁部までの領域に磁気バリアを構成するバリア空間（Ｓ１，Ｓ２）が形成された永久磁石埋め込み型電動機を前提としている。
【００１１】
そして、請求項１に記載の発明は、上記バリア空間（Ｓ１，Ｓ２）が、磁性板（５１Ａ）（５１Ｃ，５１Ｄ）の外周縁部に位置して該バリア空間（Ｓ１）を閉鎖するブリッジ（５４）が設けられた閉塞バリア域（Ｓ１）と、磁性板（５１Ｂ）の外周面に開口する開放バリア域（Ｓ２）とからなり、回転子コア（５１）の隣り合う磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）が、閉塞バリア域（Ｓ１）の両側（閉塞バリア域（Ｓ１）に対する磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）の積層方向の両側）に開放バリア域（Ｓ２）が位置するように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
次に、請求項２から請求項４の発明は、回転子コア（５１）における閉塞バリア域（Ｓ１）と開放バリア域（Ｓ２）の具体的な配置を特徴とするものである。
【００１３】
まず、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）が、バリア空間として閉塞バリア域（Ｓ１）のみが形成された第１磁性板（５１Ａ）と、バリア空間として開放バリア域（Ｓ２）のみが形成された第２磁性板（５１Ｂ）とからなり、第１磁性板（５１Ａ）と第２磁性板（５１Ｂ）が１枚ずつ交互に積層されて回転子コア（５１）が構成されていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）が、バリア空間として閉塞バリア域（Ｓ１）のみが形成された第１磁性板（５１Ａ）と、バリア空間として開放バリア域（Ｓ２）のみが形成された第２磁性板（５１Ｂ）とからなり、１枚の第１磁性板（５１Ａ）と複数枚の第２磁性板（５１Ｂ）とが交互に積層されて回転子コア（５１）が構成されていることを特徴としている。
【００１５】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、各磁性板（５１Ｃ，５１Ｄ）が、バリア空間として閉塞バリア域（Ｓ１）と開放バリア域（Ｓ２）とを周方向に交互に有し、かつ回転子コア（５１）の隣り合う磁性板（５１Ｃ，５１Ｄ）が、閉塞バリア域（Ｓ１）と開放バリア域（Ｓ２）とが該磁性板（５１Ｃ，５１Ｄ）の積層方向に交互に位置するように積層されていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、ケーシング（１０）と、該ケーシング（１０）に固定された電動機（３０）と、該ケーシング（１０）に固定されるとともに該電動機（３０）によって駆動される圧縮機構（２０）とを備えた回転式圧縮機を前提としている。そして、この発明に係る回転式圧縮機は、上記電動機（３０）が、請求項１から４のいずれか１記載の永久磁石埋め込み型電動機によって構成されていることを特徴としている。
【００１７】
上記請求項１から請求項５の発明では、多数の磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）を積層した構成において、隣り合う磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）の間で閉塞バリア域（Ｓ１）同士が連続しないため、ブリッジ（５４）同士が接触することはない。このため、磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）を長尺のストリップなどの母材からプレス加工で打ち抜いて形成する場合に、磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）の厚さを薄く、かつブリッジ（５４）の幅を細くすることにより、該ブリッジ（５４）にねじれが生じても、隣り合うブリッジ（５４）同士が互いに押し付け合って回転子（３２）の一部が突出するような変形は生じない。また、本発明では、回転子コア（５１）のブリッジ（５４）の一部を除去する構成にしたことにより、該ブリッジ（５４）を通る磁束が少なくなり、磁束の短絡が抑制される。
【００１８】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は本実施形態に係る回転式圧縮機（１）の断面構造図である。本実施形態に係る圧縮機（１）は、空調機などの冷凍装置の冷媒回路において、冷凍サイクルの圧縮行程を行うものである。この圧縮機（１）は、いわゆるスイング型（揺動ピストン型）の圧縮機であり、全密閉型のケーシング（１０）の内部に、冷媒ガスを圧縮するための圧縮機構（２０）と、該圧縮機構（２０）を駆動する駆動機構としての電動機（３０）とを備えている。
【００２０】
ケーシング（１０）は、円筒状の胴部（１１）と、この胴部（１１）の上端部に溶接された上部鏡板（１２）と、胴部（１１）の下端部に溶接された下部鏡板（１３）とから構成されている。胴部（１１）には、下方寄りの所定の位置に、この胴部（１１）を貫通する吸入管（１４）が設けられている。また、上部鏡板（１２）には、該鏡板（１２）を上下方向に貫通する吐出管（１５）が設けられている。
【００２１】
一方、上部鏡板（１２）には、電動機（３０）に給電するターミナル（１６）とターミナルカバー（１７）とが設けられている。このターミナル（１６）は、図示しない外部電源と、上記電動機（３０）とに接続されている。
【００２２】
上記圧縮機構（２０）は、シリンダ（２１）と、このシリンダ（２１）のシリンダ室（２５）に収納された揺動ピストン（２６）とを備え、ケーシング（１０）内の下部側における上記吸入管（１４）と対応する位置に配置されている。シリンダ（２１）は、円筒状のシリンダ部（２２）と、このシリンダ部（２２）の上部開口を閉塞するフロントヘッド（２３）と、シリンダ部（２２）の下部開口を閉塞するリヤヘッド（２４）とから構成され、上記シリンダ部（２２）、フロントヘッド（２３）及びリヤヘッド（２４）がボルトなどで締結されて一体化している。また、上記シリンダ（２１）は、シリンダ部（２２）を胴部（１１）に溶接することで、ケーシング（１０）に固定されている。
【００２３】
上記電動機（３０）には、永久磁石埋め込み型の同期モータの一種であるブラシレスＤＣモータが用いられている。この電動機（３０）は、固定子（３１）と回転子（３２）とを備えている。固定子（３１）は、圧縮機構（２０）の上方位置でケーシング（１０）の胴部（１１）に固定されている。回転子（３２）には駆動軸（３３）が連結されている。駆動軸（３３）は、上記シリンダ室（２５）を上下方向に貫通している。そして、上記駆動軸（３３）は、フロントヘッド（２３）とリヤヘッド（２４）により回転可能に支持されている。
【００２４】
駆動軸（３３）には、シリンダ室（２５）の中に位置する部分に偏心軸部（３３ａ）が形成されている。偏心軸部（３３ａ）は、駆動軸（３３）よりも大径に形成され、駆動軸（３３）の軸心から所定量偏心している。この偏心軸部（３３ａ）は、圧縮機構（２０）の揺動ピストン（２６）に摺動自在に嵌め込まれている。
【００２５】
シリンダ部（２２）には、吸入管（１４）の一端が接続されており、この吸入管（１４）がシリンダ室（２５）内に連通するようになっている。なお、吸入管（１４）には、ケーシング（１０）に固定されたアキュムレータ（５０）が接続されている。一方、フロントヘッド（２３）またはリヤヘッド（２４）には図示しない吐出口が駆動軸（３３）の軸方向に貫通する形で形成され、シリンダ室（２５）と連通している。吐出口には、該吐出口を開閉する吐出弁（図示せず）が設けられている。
【００２６】
揺動ピストン型の圧縮機構は従来より周知のものであり、具体的な構成について、これ以上の説明は省略するが、以上の構成において電動機（３０）に通電して駆動軸（３３）が回転すると、シリンダ室（２５）内で揺動ピストン（２６）が旋回し、冷媒の吸入、圧縮、吐出が連続的に行われる。そして、吸入管（１４）からシリンダ室（２５）に吸入された冷媒ガスが圧縮されて高圧になったときに上記吐出弁が開き、該高圧冷媒がケーシング（１０）内に充満した後に吐出管（１５）から流出する。
【００２７】
次に、本発明の特徴である電動機（３０）の構造について説明する。
【００２８】
この電動機（３０）は、上述したようにブラシレスＤＣモータにより構成されている。ブラシレスＤＣモータ（３０）は、その概略構造を示す軸直角断面図である図２に示すように、固定子（３１）が固定子コア（４１）（固定子鉄心）とコイル（４８）とから構成され、回転子（３２）が回転子コア（５１）と永久磁石（５８）とから構成されている。
【００２９】
この実施形態のブラシレスＤＣモータ（３０）は、磁極集中巻き方式を採用したモータであり、上記固定子コア（４１）は、環状の本体部（４２）と、この本体部（４２）の内周側に突出する６本のティース（４３）とから構成されている。各ティース（４３）の先端にはその左右両方向へ突出するフランジ状のコイルリテーナ（４４）が形成されている。そして、固定子コア（４１）の上下の端面に絶縁材からなる上端板（４５）及び下端板（４６）を配置した状態で、各ティース（４３）に個別に巻き線を巻き付けることでコイル（４８）が構成されている。互いに対向するコイル（４８）は同一相に設定されている。なお、上記固定子コア（４１）は、薄い磁性板（鉄板）を積層し、これらを一体化することにより構成されている。
【００３０】
回転子コア（５１）も、固定子コア（４１）と同様に薄い磁性板（鉄板）を積層して一体化したものであり、こちらは全体として円柱状に形成されている。回転子コア（５１）には、中心に上記駆動軸（３３）が連結され、その周囲には薄い板状の四枚の永久磁石（５８）が正方形の四辺に沿った配置となるように埋め込まれている。
【００３１】
図３及び図４に示すように、回転子コア（５１）を構成する磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）には、上記駆動軸（３３）が嵌合する中心孔（５２）と、上記永久磁石（５８）が嵌合する四つの永久磁石装着孔（５３）とが形成されている。また、各磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）には、各永久磁石装着孔（５３）の両端部から該磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）の外周縁部までの領域に放射状に広がるバリア空間（Ｓ１，Ｓ２）が形成されている。このバリア空間（Ｓ１，Ｓ２）により、隣り合う磁石（５８，５８）の磁束が回転子コア（５１）内で短絡するのを防止ないし抑制する磁気バリアが構成されている。
【００３２】
本実施形態では、上記バリア空間（Ｓ１，Ｓ２）として、図３に示すように磁性板（５１Ａ）の外周縁部に位置して該バリア空間（Ｓ１，Ｓ２）を閉塞するブリッジ（５４）の設けられた閉塞バリア域（Ｓ１）と、図４に示すように磁性板（５１Ｂ）の外周面に開口する開放バリア域（Ｓ２）とを設定している。そして、磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）には、閉塞バリア域（Ｓ１）のみが形成された図３の第１磁性板（５１Ａ）と、開放バリア域（Ｓ２）のみが形成された図４の第２磁性板（５２Ｂ）とを用い、これらを一枚ずつ交互に積層することにより回転子コア（５１）を構成している。これにより、回転子コア（５１）の磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）は、閉塞バリア域（Ｓ１）の両側に開放バリア域（Ｓ２）が位置するように構成されている（図５参照）。
【００３３】
上記第１磁性板（５１Ａ）に関しては、中央のボス形成部（５５）と周辺部の四つの磁気ブロック形成部（５６）とが、ボス形成部（５５）から放射状にのびるリブ（５７）と、リブ（５７）の先端に連接するブリッジ（５４）とで接続されているのに対して、第２磁性板（５２Ｂ）は、ブリッジ（５４）が存在しないために、ボス形成部（５５）と磁気ブロック形成部（５６）とが互いに分離した個別のパーツとなっている。
【００３４】
第２磁性板（５２Ｂ）はこのように一枚の板材ではないが、回転子コア（５１）の製造は従来とほぼ同様に行うことができる。つまり、磁性板の母材となる長尺のストリップを、中心孔（５２）、磁石装着孔（５３）、バリア空間（Ｓ１，Ｓ２）などを個別に加工する複数の加工ステーションに順送りしながらこれらをプレス加工で打ち抜いて行き、カシメ部形成用のステーションで各磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）にＶ字状の切り起こし（５９）を形成した後、上記ストリップから磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）を打ち抜く最後の加工ステーションで、先行する磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）における切り起こし（５９）の凹側に後続の磁性板（５１Ｂ，５１Ａ）における切り起こし（５９）の凸側を圧入して固定するカシメ工程を行うことで回転子コア（５１）を製造できる。
【００３５】
なお、プレス金型は、一般に刃物を出し入れできるように構成されている。したがって、本実施形態では、ブリッジ（５４）の打ち抜き用ステーションを設け、このステーションで金型の刃物を交互に出し入れすることにより第１磁性板（５１Ａ）と第２磁性板（５１Ｂ）を交互に成形することができる。
【００３６】
上記カシメ工程を行うまでは各磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）は母材ストリップと一体で、第２磁性板（５２Ｂ）も５つのパーツには分離しておらず、カシメ工程が完了して第２磁性板（５２Ｂ）の各パーツが母材ストリップから分離したときには、各パーツは既に第１磁性板（５１Ａ）に結合されて一体化している。このため、第２磁性板（５２Ｂ）の５つのパーツが回転子コア（５１）の製造時に互いにバラバラになることはない。そして、以上の作業を第１磁性板（５１Ａ）と第２磁性板（５２Ｂ）について順に繰り返し、数百枚を積層して一体化することで、回転子コア（５１）を形成することができる。また、所定枚数の磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）の積層が完了すると、次の磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）には切り起こし（５９）を形成せず、それ以上磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）が積層されないようにするとよい。
【００３７】
このようにして作られた回転子コア（５１）の外観形状（側面形状）を図５に示している。この回転子コア（５１）では、ブリッジ（５４）は第１磁性板（５１Ａ）にしか設けられておらず、第２磁性板（５２Ｂ）についてはブリッジ（５４）の部分が欠落して開口した状態となっている。
【００３８】
上記回転子コア（５１）は、その内部に永久磁石（５８）を埋め込むとともに、図１に示すように、軸方向の両端部に端板（６１，６２）やオイルセパレータ（６３）などの部品を配置した状態でこれらを締結ボルト（６４）により一体化することで、組立部品である回転子（３２）となる。
【００３９】
そして、この回転子（３２）に駆動軸（３３）が固定されて上記圧縮機構（２０）に連結される一方、固定子コア（４１）とコイル（４８）とからなる固定子（３１）は、圧縮機（１）のケーシング（１０）に固定される。固定子（３１）のコイル（４８）は圧縮機（１）の外部に設けられている図示しない三相交流電源に上記ターミナル（１６）を介して接続される。以上の構成により、電動機（３０）への通電時に固定子（３１）側で発生する周期的な交番磁界と永久磁石（５８）による磁束の作用で回転子（３２）の回転力が生成され、圧縮機構（２０）が駆動される。
【００４０】
−実施形態１の効果−
本実施形態１によれば、多数の磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）を積層するときに隣り合う磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）について閉塞バリア域（Ｓ１）同士が連続しないため、ブリッジ（５４）同士が接触することはない。このため、磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）を長尺のストリップなどの母材からプレス加工で打ち抜いて形成する場合に、磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）の厚さを薄く、かつブリッジ（５４）の幅を細くすることにより、該ブリッジ（５４）にねじれが生じても、隣り合うブリッジ（５４）同士が押し付け合って回転子（３２）の外周面の一部が突出するような変形は生じないので、回転子（３２）を固定子（３１）に組み込むことができなくなったり、電動機（３０）の動作不良が生じたりする問題は生じない。したがって、回転子コア（５１）の磁性板を薄く、かつブリッジ（５４）を細くした電動機（３０）を実用化できる。
【００４１】
ここで、ブリッジ（５４）を細くした場合の効果について説明する。図６のグラフは、ブリッジ（５４）の幅と電動機（３０）の運転効率との関係を示している。例えば、０．５ｍｍのブリッジ（５４）幅を０．４ｍｍに細くすると磁束の短絡が減ることから運転効率はほぼ１目盛り分（約０．０５％）向上し、０．４ｍｍを０．３ｍｍに、あるいは０．３ｍｍを０．２ｍｍにしても同様にほぼ１目盛り分の効率向上を見込むことができる。なお、ブリッジ（５４）を０．２ｍｍよりも細くした場合は、運転効率の向上幅は若干減少するものの、０．１ｍｍ程度までは効率自体は向上する。以上のように回転子コア（５１）のブリッジ（５４）を細くした電動機を実用化すると運転効率を高めることが可能となり、圧縮機（１）の効率も向上させることが可能となる。
【００４２】
また、ブリッジ（５４）の一部を除去していることからも磁束の短絡が抑制できるので、この点でも電動機（３０）の効率が向上する。つまり、ブリッジ（５４）の一部を除去すると、磁束の短絡に関して各ブリッジ（５４）の幅を細くするのと同等の効果が得られるため、それだけ磁束の短絡が生じにくくなる。例えば、０．４ｍｍのブリッジ（５４）の数を単純に半分にすると、磁束の短絡に関して該ブリッジ（５４）の幅を０．２ｍｍにしたのと同等の働きをする。このため、電動機（３０）の効率はＡ点からＢ点まで約２目盛り分向上することになる。この例では縦軸の効率は１目盛りが０．０５％となっているため、少なくとも約０．１％の効率向上が見込めることになる。
【００４３】
さらに、本実施形態の構成を採用すると、ブリッジ（５４）による磁束の短絡を抑え、性能低下を防止する他に、以下のような効果を奏することもできる。つまり、本実施形態において、すべてのバリア空間（Ｓ１，Ｓ２）にブリッジ（５４）を設けている従来の電動機と性能を同じにするのであれば、第１磁性板（５１Ａ）のブリッジ（５４）を従来の２倍の幅にすることが可能である。そうすると、ブリッジ（５４）の変形自体を確実に抑えることができるため、回転子を固定子に組み込むことができなくなったり、電動機（３０）の動作不良が生じたりする問題をより確実に防止することが可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態２】
本発明の実施形態２は、実施形態１において第１磁性板（５１Ａ）と第２磁性板（５２Ｂ）の組み合わせを変更した例である。
【００４５】
具体的には、バリア空間として閉塞バリア域（Ｓ１）のみが形成された第１磁性板（５１Ａ）と、バリア空間として開放バリア域（Ｓ２）のみが形成された第２磁性板（５２Ｂ）とを用いている点は実施形態１と同じであるが、図７に示すように１枚の第１磁性板（５１Ａ）と２枚の第２磁性板（５２Ｂ）とを交互に積層することにより回転子コア（５１）を構成している点が実施形態１とは相違している。その他の構成は実施形態１と同じである。
【００４６】
このように構成すると、第２磁性板（５２Ｂ）の枚数に対して第１磁性板（５１Ａ）の枚数の割合を減らすことにより、ブリッジ（５４）幅を３分の１にしたのと同等の効果が得られ、その分だけさらに性能向上を図ることが可能となる。
【００４７】
なお、この実施形態２の変形例として、第１磁性板（５１Ａ）と第２磁性板（５２Ｂ）の枚数の割合を１：３にしたり、１：４にするなど、回転子コア（５１）の必要な強度が得られる範囲で上記割合をさらに変更してもよい。このように第１磁性板（５２Ａ）の枚数の割合をさらに減らすとブリッジがさらに少なくなるため、ブリッジ（５４）による磁束の短絡がより生じにくくなり、さらに性能向上を図ることが可能となる。
【００４８】
【発明の実施の形態３】
本発明の実施形態３は、閉塞バリア域（Ｓ１）と開放バリア域（Ｓ２）が互いに分散するような配置にした例である。ただし、この場合も隣り合う磁性板について閉塞バリア域（Ｓ１）同士が連続することはない。
【００４９】
例えば、図８に示すようにこれら２種のバリア空間（Ｓ１，Ｓ２）が縦方向（回転子コア（５１）の軸方向、つまり磁性板の積層方向）と横方向（回転子コア（５１）の周方向）の両方で交互に位置するような配置にすることができる。この配置は、図９に示す第３磁性板（５１Ｃ）と図１０に示す第４磁性板（５２Ｄ）を交互に積層することにより実現できる。なお、この場合の回転子（３２）の両端には、図３に示す第１磁性板（５１Ａ）を用いるとよいが、必ずしもそうしなくてもよい。
【００５０】
この実施形態３では、回転子（３２）の表面でブリッジ（５４）が一様に分布するため、その特有の効果として、回転子コア（５１）の強度が局部的に低下するのを防止できる。
【００５１】
【発明のその他の実施の形態】
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００５２】
例えば、上記実施形態ではブラシレスＤＣモータについて説明したが、本発明は、永久磁石埋め込み型モータであれば、その他の形式のモータであっても適用可能である。
【００５３】
また、上記回転子コア（５１）の磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）の形状は上記実施形態に限定するものではなく、例えば回転子コア（５１）に埋め込まれる永久磁石（５８）の枚数を変更したりするなど、構成を適宜変更してもよい。
【００５４】
また、閉塞バリア域（Ｓ１）と開放バリア域（Ｓ２）の配置は、上記各実施形態で説明した配置をさらに変更してもよい。例えば、上記各実施形態で説明した第１磁性板（５１Ａ）〜第４磁性板（５１Ｄ）の四種類あるいはそのうちのいくつかを組み合わせたり、さらに第３磁性板（５１Ｃ）あるいは第４磁性板（５１Ｄ）のブリッジ（５４）の一部をさらに切除したものを用いて異なる組み合わせにしてもよい。要するに、本発明の電動機（３０）では、隣り合う磁性板についてブリッジ（５４）同士が接触しない限り、閉塞バリア域（Ｓ１）と開放バリア域（Ｓ２）の配置は適宜変更することが可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、回転子コア（５１）の隣り合う磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）の間で閉塞バリア域（Ｓ１）が連続せずに閉塞バリア域（Ｓ１）の両側に開放バリア域（Ｓ２）が位置するようにしたことにより、ブリッジ（５４）自体がねじれていたとしても磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）を積層したときに回転子コア（５１）の外周面が突出するほどの変形は生じない。このため、回転子（３２）を固定子（３１）に組み込むことができなくなったり、電動機（３０）の動作不良が生じたりする問題は生じない。したがって、回転子コア（５１）の磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）（５１Ｃ，５１Ｄ）を薄く、かつブリッジ（５４）を細くした電動機（３０）を実用化できるので、電動機（３０）の性能を高めることが可能となる。しかも、ブリッジ（５４）の一部を除去することによっても磁束の短絡が抑制できるので、電動機（３０）の性能向上を図ることができる。
【００５６】
また、請求項２に記載の発明によれば、バリア空間（Ｓ１，Ｓ２）として閉塞バリア域（Ｓ１）のみが形成された第１磁性板（５１Ａ）と、バリア空間として開放バリア域（Ｓ２）のみが形成された第２磁性板（５２Ｂ）とを交互に積層しているので、磁性板（５１Ａ，５１Ｂ）の一枚おきにブリッジ（５４）が除去されていることになり、ブリッジ（５４）による性能低下の影響を半分に抑えることができる。また、すべてのバリア空間にブリッジ（５４）を設けているものと性能を同じにするのであれば、ブリッジ（５４）の数を半分に減らした場合にはその幅を２倍にすることができるので、そうすることによりブリッジ（５４）の変形自体を抑えることも可能である。
【００５７】
また、請求項３に記載の発明によれば、開放バリア域（Ｓ２）のみが形成された第２磁性板（５２Ｂ）の枚数に対して、閉塞バリア域（Ｓ１）のみが形成された第１磁性板（５１Ａ）の枚数の割合を減らすことにより、回転子コア（５１）の必要な強度が得られる範囲であれば、その枚数比分だけ性能低下を抑えられる。
【００５８】
また、請求項４に記載の発明によれば、閉塞バリア域（Ｓ１）と開放バリア域（Ｓ２）とが縦横に交互に位置するように分散した配置になるため、回転子（３２）の表面でブリッジ（５４）が一様に分布することになる。したがって、ブリッジ（５４）の一部を除去するにも拘わらず、回転子コア（５１）の強度が局部的に低下するようなことを防止できる。
【００５９】
また、請求項５に記載の発明によれば、ブリッジ（５４）による性能低下を抑えた電動機（３０）を圧縮機（１）に適用したことで、圧縮機（１）の運転効率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る圧縮機の断面構造図である。
【図２】電動機の軸直角断面構造図である。
【図３】第１磁性板の平面図である。
【図４】第２磁性板の平面図である。
【図５】回転子コアの外観形状を示す側面図である。
【図６】ブリッジの幅と電動機の運転効率との関係を示すグラフである。
【図７】実施形態２の回転子コアの外観形状を示す側面図である。
【図８】実施形態３の回転子コアの外観形状を示す側面図である。
【図９】第３磁性板の平面図である。
【図１０】第４磁性板の平面図である。
【符号の説明】
（１）　　　回転式圧縮機
（１０）　ケーシング
（２０）　圧縮機構
（３０）　ブラシレスＤＣモータ（電動機）
（３１）　固定子
（３２）　回転子
（５１）　回転子コア
（５１Ａ）　第１磁性板
（５１Ｂ）　第２磁性板
（５１Ｃ）　第３磁性板
（５１Ｄ）　第４磁性板
（５３）　永久磁石装着孔
（５４）　ブリッジ
（５８）　永久磁石
（Ｓ１）　閉塞バリア域（バリア空間）
（Ｓ２）　開放バリア域（バリア空間）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a permanent magnet embedded motor and a rotary compressor provided with the motor, and more particularly to a structure of a rotor included in the motor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a rotor of a motor with embedded permanent magnets has a configuration in which a plurality of permanent magnets are embedded inside a cylindrical rotor core (rotor iron core). The rotor core is formed by laminating a number of thin iron magnetic plates (see (51A) in FIG. 3) having a thickness of, for example, about 0.35 mm, and has a columnar appearance. The rotor core has, for example, a mounting hole (53) for mounting a permanent magnet formed in a flat plate shape and a center hole (52) for inserting and fixing a drive shaft at the center. .
[0003]
Some rotor cores are provided with a space generally referred to as a magnetic barrier (see (S1)) radially from both ends of a permanent magnet (for example, see Patent Document 1). The magnetic barrier is a space for preventing magnetic fluxes of adjacent permanent magnets from being short-circuited, and is formed radially from the mounting hole (53) of each permanent magnet to the peripheral edge of the rotor core. A rib (57) extending radially is formed between adjacent magnetic barriers, and a narrow bridge (54) extending in the circumferential direction is formed at the tip of the rib (57). With the above configuration, in the rotor core, the rectangular boss forming portion (55) located at the center and the four magnetic block forming portions (56) located at the outer periphery thereof are formed by the ribs (57) and the bridges (57). 54).
[0004]
The rotor core is usually formed integrally by punching and forming the magnetic plates (51A) one by one by press working, and by caulking when laminating them one by one. Specifically, a long strip serving as a base material of the magnetic plate (51A) is sequentially fed to a plurality of processing stations for individually processing the center hole (52), the magnet mounting hole (53), the magnetic barrier, and the like. After forming a V-shaped cut-and-raised portion (59) on each magnetic plate at a crimping portion forming station, the last working station for punching out the magnetic plate (51A) from the strip is performed. A caulking step of press-fitting and fixing the convex side of the cut-and-raised portion of the subsequent magnetic plate (51A) to the concave side of the cut-and-raised portion (59) of the magnetic plate (51A) is performed. Is integrated.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-217287 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in the rotor, it is desirable to reduce the thickness of each magnetic plate (51A) in order to improve the performance of the electric motor. In particular, in order to prevent a short circuit of the magnetic flux in the rotor, it is desirable that the bridge (54) has a small width.
[0007]
However, when the magnetic plate (51A) is formed in this manner, although the performance of the electric motor can theoretically be improved, the bridge (54) has a thin and thin shape. Deformation such as twisting is likely to occur in that portion. As a result, when a large number of magnetic plates (51A) are stacked, the twisted bridges (54) may overlap with each other and be pressed against each other, so that a part of the outer peripheral surface of the rotor may protrude. If the outer peripheral surface of the rotor is deformed in this way, the rotor may not be incorporated into the stator, or a malfunction of the electric motor may occur.
[0008]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to form a thin magnetic plate in a rotor of a permanent magnet embedded motor and to form a thin bridge. Another object of the present invention is to make it possible to practically use an electric motor in which a problem due to deformation of an outer peripheral surface of a rotor does not occur and a performance decrease due to a short circuit of a magnetic flux is suppressed.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the rotor core (51) of the motor with embedded permanent magnets is configured such that the bridges (54) of the laminated adjacent magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) do not overlap. is there.
[0010]
Specifically, the invention according to claims 1 to 4 includes a stator (31) and a rotor (32) in which a permanent magnet (58) is embedded in a rotor core (51). (51) is formed by stacking a large number of magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) to form a columnar shape, and a plurality of permanent magnets inside each magnetic plate (51A, 51B) (51C, 51D). A mounting space (S1, S1) is formed in which a mounting hole (53) is formed and a magnetic barrier is formed in a region from both ends of each mounting hole (53) to the outer peripheral edge of the magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D). It is assumed that the permanent magnet embedded type electric motor in which S2) is formed.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, the bridge (S1, S2) is located at an outer peripheral edge of the magnetic plate (51A) (51C, 51D) and closes the barrier space (S1). A magnetic barrier plate (51A, 51B) adjacent to the rotor core (51) is composed of a closed barrier region (S1) provided with the rotor core (51) and an open barrier region (S2) opened on the outer peripheral surface of the magnetic plate (51B). ) (51C, 51D) have open barrier areas (S2) on both sides of the closed barrier area (S1) (both sides in the stacking direction of the magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) with respect to the closed barrier area (S1)). It is characterized by being configured to be located.
[0012]
Next, the invention of claims 2 to 4 is characterized by a specific arrangement of the closed barrier area (S1) and the open barrier area (S2) in the rotor core (51).
[0013]
First, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the magnetic plate (51A, 51B) is a first magnetic plate (51A) in which only a closed barrier area (S1) is formed as a barrier space. And a second magnetic plate (51B) in which only an open barrier area (S2) is formed as a barrier space. The first magnetic plate (51A) and the second magnetic plate (51B) are alternately stacked one by one. And a rotor core (51) is formed.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the magnetic plate (51A, 51B) is a first magnetic plate (51A) in which only a closed barrier area (S1) is formed as a barrier space. And a second magnetic plate (51B) in which only an open barrier area (S2) is formed as a barrier space. One first magnetic plate (51A) and a plurality of second magnetic plates (51B) are provided. It is characterized in that the rotor core (51) is alternately laminated.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, each of the magnetic plates (51C, 51D) defines a closed barrier area (S1) and an open barrier area (S2) as barrier spaces in a circumferential direction. The magnetic plates (51C, 51D) adjacent to the rotor core (51) are alternately provided, and the closed barrier region (S1) and the open barrier region (S2) are laminated with the magnetic plates (51C, 51D). It is characterized by being stacked so as to be alternately positioned in the direction.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a casing (10), an electric motor (30) fixed to the casing (10), and fixed to the casing (10) and driven by the electric motor (30). And a rotary compressor provided with a compression mechanism (20). The rotary compressor according to the present invention is characterized in that the electric motor (30) is constituted by a permanent magnet embedded electric motor according to any one of claims 1 to 4.
[0017]
According to the first to fifth aspects of the present invention, in a configuration in which a large number of magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) are stacked, a blockage is formed between adjacent magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D). Since the barrier regions (S1) are not continuous, the bridges (54) do not contact each other. For this reason, when the magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) are formed by punching out a base material such as a long strip by pressing, the thickness of the magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) is reduced. And the width of the bridge (54) is reduced, so that even if the bridge (54) is twisted, the adjacent bridges (54) press against each other and a part of the rotor (32) protrudes. Does not occur. Further, in the present invention, since a part of the bridge (54) of the rotor core (51) is removed, the magnetic flux passing through the bridge (54) is reduced, and the short circuit of the magnetic flux is suppressed.
[0018]
Embodiment 1 of the present invention
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a sectional structural view of a rotary compressor (1) according to the present embodiment. The compressor (1) according to the present embodiment performs a compression stroke of a refrigeration cycle in a refrigerant circuit of a refrigeration apparatus such as an air conditioner. This compressor (1) is a so-called swing type (oscillating piston type) compressor, and includes a compression mechanism (20) for compressing refrigerant gas inside a hermetically sealed casing (10). An electric motor (30) as a drive mechanism for driving the compression mechanism (20).
[0020]
The casing (10) has a cylindrical body (11), an upper end plate (12) welded to the upper end of the body (11), and a lower end plate welded to the lower end of the body (11). (13). The body (11) is provided with a suction pipe (14) penetrating through the body (11) at a predetermined position on the lower side. The upper end plate (12) is provided with a discharge pipe (15) penetrating vertically through the end plate (12).
[0021]
On the other hand, a terminal (16) for supplying power to the electric motor (30) and a terminal cover (17) are provided on the upper end plate (12). The terminal (16) is connected to an external power supply (not shown) and the electric motor (30).
[0022]
The compression mechanism (20) includes a cylinder (21) and a swing piston (26) housed in a cylinder chamber (25) of the cylinder (21), and the suction mechanism at a lower side in the casing (10). It is arranged at a position corresponding to the pipe (14). The cylinder (21) has a cylindrical cylinder portion (22), a front head (23) for closing an upper opening of the cylinder portion (22), and a rear head (24) for closing a lower opening of the cylinder portion (22). And the cylinder part (22), the front head (23) and the rear head (24) are fastened with bolts or the like to be integrated. The cylinder (21) is fixed to the casing (10) by welding the cylinder part (22) to the body part (11).
[0023]
As the electric motor (30), a brushless DC motor which is a kind of a permanent magnet embedded type synchronous motor is used. The electric motor (30) includes a stator (31) and a rotor (32). The stator (31) is fixed to the body (11) of the casing (10) at a position above the compression mechanism (20). The drive shaft (33) is connected to the rotor (32). The drive shaft (33) vertically passes through the cylinder chamber (25). The drive shaft (33) is rotatably supported by a front head (23) and a rear head (24).
[0024]
The drive shaft (33) has an eccentric shaft (33a) formed in a portion located in the cylinder chamber (25). The eccentric shaft portion (33a) is formed to have a larger diameter than the drive shaft (33), and is eccentric by a predetermined amount from the axis of the drive shaft (33). The eccentric shaft portion (33a) is slidably fitted to the swinging piston (26) of the compression mechanism (20).
[0025]
One end of a suction pipe (14) is connected to the cylinder section (22), and the suction pipe (14) communicates with the inside of the cylinder chamber (25). The accumulator (50) fixed to the casing (10) is connected to the suction pipe (14). On the other hand, a discharge port (not shown) is formed in the front head (23) or the rear head (24) so as to penetrate in the axial direction of the drive shaft (33), and communicates with the cylinder chamber (25). The discharge port is provided with a discharge valve (not shown) for opening and closing the discharge port.
[0026]
The oscillating piston type compression mechanism is well known in the related art, and a detailed description of the specific configuration will be omitted. However, in the above configuration, the electric motor (30) is energized to rotate the drive shaft (33). Then, the swing piston (26) turns in the cylinder chamber (25), and the suction, compression, and discharge of the refrigerant are continuously performed. When the refrigerant gas sucked from the suction pipe (14) into the cylinder chamber (25) is compressed to a high pressure, the discharge valve opens, and after the high-pressure refrigerant fills the casing (10), the discharge pipe is opened. Outflow from (15).
[0027]
Next, the structure of the electric motor (30), which is a feature of the present invention, will be described.
[0028]
This electric motor (30) is constituted by a brushless DC motor as described above. The brushless DC motor (30) has a stator (31) including a stator core (41) (stator iron core) and a coil (48), as shown in FIG. The rotor (32) is composed of a rotor core (51) and a permanent magnet (58).
[0029]
The brushless DC motor (30) of this embodiment is a motor employing a magnetic pole concentrated winding method. The stator core (41) includes an annular main body (42) and an inner periphery of the main body (42). And six teeth (43) projecting to the side. A flange-shaped coil retainer (44) is formed at the tip of each tooth (43) so as to project in both left and right directions. Then, in a state where the upper end plate (45) and the lower end plate (46) made of an insulating material are arranged on the upper and lower end surfaces of the stator core (41), the windings are individually wound around each of the teeth (43). 48) are configured. The coils (48) facing each other are set in the same phase. The stator core (41) is formed by laminating thin magnetic plates (iron plates) and integrating them.
[0030]
The rotor core (51) is also formed by laminating thin magnetic plates (iron plates) like the stator core (41) and is integrated, and is formed in a columnar shape as a whole. The drive shaft (33) is connected to the center of the rotor core (51), and four thin plate-shaped permanent magnets (58) are embedded around the drive shaft (33) along the four sides of the square. Have been.
[0031]
As shown in FIGS. 3 and 4, the magnetic plates (51A, 51B) constituting the rotor core (51) are provided with a center hole (52) in which the drive shaft (33) is fitted, and the permanent magnet (51). 58) are formed with four permanent magnet mounting holes (53). In addition, each magnetic plate (51A, 51B) has a barrier space (S1, S2) that extends radially from the both ends of each permanent magnet mounting hole (53) to the outer peripheral edge of the magnetic plate (51A, 51B). ) Is formed. The barrier spaces (S1, S2) constitute a magnetic barrier that prevents or suppresses the magnetic flux of the adjacent magnets (58, 58) from short-circuiting in the rotor core (51).
[0032]
In the present embodiment, as the barrier space (S1, S2), as shown in FIG. 3, a bridge (54) located at the outer peripheral edge of the magnetic plate (51A) and closing the barrier space (S1, S2). A closed barrier area (S1) provided and an open barrier area (S2) opened on the outer peripheral surface of the magnetic plate (51B) are set as shown in FIG. Then, on the magnetic plates (51A, 51B), only the first magnetic plate (51A) of FIG. 3 in which only the closed barrier area (S1) is formed, and in FIG. 4, in which only the open barrier area (S2) is formed. The rotor core (51) is formed by alternately laminating the two magnetic plates (52B) one by one. Thereby, the magnetic plates (51A, 51B) of the rotor core (51) are configured such that the open barrier area (S2) is located on both sides of the closed barrier area (S1) (see FIG. 5).
[0033]
Regarding the first magnetic plate (51A), a central boss forming portion (55) and four peripheral magnetic block forming portions (56) are provided with ribs (57) extending radially from the boss forming portion (55). The second magnetic plate (52B) is connected to the bridge (54) connected to the tip of the rib (57), whereas the second magnetic plate (52B) does not have the bridge (54). And the magnetic block forming portion (56) are separate parts separated from each other.
[0034]
Although the second magnetic plate (52B) is not a single plate as described above, the manufacture of the rotor core (51) can be performed in substantially the same manner as in the related art. That is, the long strip serving as the base material of the magnetic plate is sequentially fed to a plurality of processing stations for individually processing the center hole (52), the magnet mounting hole (53), the barrier space (S1, S2), and the like. Is punched by press working, and a V-shaped cut-and-raised portion (59) is formed on each magnetic plate (51A, 51B) at a caulking portion forming station, and then the magnetic plates (51A, 51B) are punched from the strip. At the last processing station, the convex side of the cut-and-raised portion (59) of the subsequent magnetic plate (51B, 51A) is press-fitted into the concave side of the cut-and-raised portion (59) of the preceding magnetic plate (51A, 51B). By performing the steps, the rotor core (51) can be manufactured.
[0035]
In addition, the press die is generally configured so that a blade can be taken in and out. Accordingly, in the present embodiment, a station for punching the bridge (54) is provided, and the first magnetic plate (51A) and the second magnetic plate (51B) are alternately provided by alternately inserting and removing the blades of the mold at this station. Can be molded.
[0036]
Until the caulking process is performed, each magnetic plate (51A, 51B) is integrated with the base material strip, and the second magnetic plate (52B) is not separated into five parts. When each part of the magnetic plate (52B) is separated from the base material strip, each part is already connected to and integrated with the first magnetic plate (51A). Therefore, the five parts of the second magnetic plate (52B) do not fall apart from each other when the rotor core (51) is manufactured. The above operation is repeated for the first magnetic plate (51A) and the second magnetic plate (52B) in order, and several hundreds are laminated and integrated to form the rotor core (51). . When the lamination of a predetermined number of magnetic plates (51A, 51B) is completed, the next magnetic plate (51A, 51B) is not cut and raised (59), and the magnetic plates (51A, 51B) are laminated further. It is better not to be done.
[0037]
FIG. 5 shows the external shape (side shape) of the rotor core (51) thus produced. In this rotor core (51), the bridge (54) is provided only on the first magnetic plate (51A), and the second magnetic plate (52B) is open with a portion of the bridge (54) missing. It is in a state.
[0038]
The rotor core (51) has a permanent magnet (58) embedded therein, and has components such as end plates (61, 62) and an oil separator (63) at both ends in the axial direction as shown in FIG. These components are integrated with the fastening bolts (64) in a state where the components are arranged, and the rotor (32) as an assembly component is obtained.
[0039]
The drive shaft (33) is fixed to the rotor (32) and connected to the compression mechanism (20), while the stator (31) including the stator core (41) and the coil (48) is Is fixed to the casing (10) of the compressor (1). The coil (48) of the stator (31) is connected to a three-phase AC power supply (not shown) provided outside the compressor (1) via the terminal (16). With the above configuration, the rotating force of the rotor (32) is generated by the action of the periodic alternating magnetic field generated on the stator (31) side when the motor (30) is energized and the magnetic flux by the permanent magnet (58), The compression mechanism (20) is driven.
[0040]
-Effects of Embodiment 1-
According to the first embodiment, when a large number of magnetic plates (51A, 51B) are stacked, the closed barrier regions (S1) of the adjacent magnetic plates (51A, 51B) are not continuous. There is no contact. Therefore, when the magnetic plates (51A, 51B) are formed by punching out a base material such as a long strip by pressing, the thickness of the magnetic plates (51A, 51B) is reduced and the width of the bridge (54) is reduced. By narrowing the width, even if the bridges (54) are twisted, the adjacent bridges (54) are not pressed against each other, so that a deformation such that a part of the outer peripheral surface of the rotor (32) projects does not occur. Therefore, there is no problem that the rotor (32) cannot be incorporated into the stator (31) or the motor (30) malfunctions. Therefore, the electric motor (30) in which the magnetic plate of the rotor core (51) is thin and the bridge (54) is thin can be put to practical use.
[0041]
Here, the effect when the bridge (54) is narrowed will be described. The graph in FIG. 6 shows the relationship between the width of the bridge (54) and the operating efficiency of the electric motor (30). For example, when the width of the bridge (54) of 0.5 mm is reduced to 0.4 mm, the short circuit of the magnetic flux is reduced, so that the operating efficiency is improved by approximately one scale (about 0.05%), and the 0.4 mm is reduced to 0.3 mm. Alternatively, even if 0.3 mm is changed to 0.2 mm, the efficiency can be expected to be improved by almost one scale. In addition, when the bridge (54) is made thinner than 0.2 mm, the improvement in operation efficiency is slightly reduced, but the efficiency itself is improved up to about 0.1 mm. As described above, when the electric motor in which the bridge (54) of the rotor core (51) is made thinner is put into practical use, the operation efficiency can be improved, and the efficiency of the compressor (1) can also be improved.
[0042]
In addition, since the short-circuit of the magnetic flux can be suppressed because a part of the bridge (54) is removed, the efficiency of the electric motor (30) is also improved in this respect. That is, when a part of the bridge (54) is removed, an effect equivalent to reducing the width of each bridge (54) is obtained with respect to short-circuiting of the magnetic flux, so that short-circuiting of the magnetic flux is less likely to occur. For example, if the number of the 0.4 mm bridges (54) is simply halved, the function of the short circuit of the magnetic flux is equivalent to that of the bridge (54) having a width of 0.2 mm. For this reason, the efficiency of the electric motor (30) is improved from the point A to the point B by about two divisions. In this example, since the efficiency on the vertical axis is 0.05% on one scale, an improvement in efficiency of at least about 0.1% can be expected.
[0043]
Further, when the configuration of the present embodiment is adopted, short-circuiting of magnetic flux by the bridge (54) is suppressed, and in addition to preventing performance degradation, the following effects can also be obtained. That is, in the present embodiment, if the performance is the same as that of the conventional electric motor in which the bridge (54) is provided in all the barrier spaces (S1, S2), the bridge (54) of the first magnetic plate (51A) is used. Can be made twice as wide as before. Then, since the deformation of the bridge (54) itself can be reliably suppressed, it is possible to more reliably prevent the problem that the rotor cannot be incorporated into the stator or the motor (30) malfunctions. Becomes possible.
[0044]
Embodiment 2 of the present invention
Embodiment 2 of the present invention is an example in which the combination of the first magnetic plate (51A) and the second magnetic plate (52B) in Embodiment 1 is changed.
[0045]
Specifically, a first magnetic plate (51A) in which only a closed barrier area (S1) is formed as a barrier space, and a second magnetic plate (52B) in which only an open barrier area (S2) is formed as a barrier space. Is used in the same manner as in the first embodiment, but by alternately laminating one first magnetic plate (51A) and two second magnetic plates (52B) as shown in FIG. The point that the rotor core (51) is configured is different from the first embodiment. Other configurations are the same as the first embodiment.
[0046]
With this configuration, by reducing the ratio of the number of the first magnetic plates (51A) to the number of the second magnetic plates (52B), the width of the bridge (54) is reduced to one third. The effect is obtained, and it is possible to further improve the performance.
[0047]
As a modified example of the second embodiment, the rotor core (51) may be configured such that the ratio of the number of the first magnetic plate (51A) to the number of the second magnetic plate (52B) is 1: 3 or 1: 4. The above ratio may be further changed as long as the required strength is obtained. If the ratio of the number of the first magnetic plates (52A) is further reduced in this manner, the number of bridges is further reduced, so that short-circuiting of magnetic flux by the bridges (54) is less likely to occur, and performance can be further improved.
[0048]
Third Embodiment of the Invention
Embodiment 3 of the present invention is an example in which the closed barrier area (S1) and the open barrier area (S2) are arranged so as to be mutually dispersed. However, also in this case, the closed barrier regions (S1) of the adjacent magnetic plates do not continue.
[0049]
For example, as shown in FIG. 8, these two types of barrier spaces (S1, S2) are formed in the vertical direction (the axial direction of the rotor core (51), that is, the lamination direction of the magnetic plates) and the horizontal direction (the rotor core (51)). In the circumferential direction). This arrangement can be realized by alternately stacking the third magnetic plate (51C) shown in FIG. 9 and the fourth magnetic plate (52D) shown in FIG. In this case, the first magnetic plate (51A) shown in FIG. 3 is preferably used at both ends of the rotor (32), but it is not always necessary.
[0050]
In the third embodiment, since the bridges (54) are uniformly distributed on the surface of the rotor (32), the strength of the rotor core (51) can be prevented from being locally reduced as a unique effect. .
[0051]
Other Embodiments of the Invention
The present invention may be configured as follows in the above embodiment.
[0052]
For example, although the brushless DC motor has been described in the above embodiment, the present invention is applicable to any other type of motor as long as it is a permanent magnet embedded motor.
[0053]
Further, the shape of the magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) of the rotor core (51) is not limited to the above embodiment, and for example, the permanent magnet (58) embedded in the rotor core (51). The configuration may be changed as appropriate, for example, by changing the number of sheets.
[0054]
Further, the arrangement of the closed barrier area (S1) and the open barrier area (S2) may be further changed from the arrangement described in each of the above embodiments. For example, four types of the first magnetic plate (51A) to the fourth magnetic plate (51D) described in each of the above embodiments or a combination of some of them, or a third magnetic plate (51C) or a fourth magnetic plate (51C) may be used. Different combinations may be obtained by using a part of the bridge (54) of 51D) further cut away. In short, in the electric motor (30) of the present invention, the arrangement of the closed barrier area (S1) and the open barrier area (S2) can be appropriately changed as long as the bridges (54) do not contact adjacent magnetic plates. .
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the closed barrier area (S1) is continuous between the adjacent magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) of the rotor core (51). Instead, the open barrier area (S2) is located on both sides of the closed barrier area (S1), so that even if the bridge (54) itself is twisted, the magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) can be removed. When the rotor core (51) is laminated, the deformation does not occur so that the outer peripheral surface of the rotor core (51) projects. For this reason, there is no problem that the rotor (32) cannot be incorporated into the stator (31) or the motor (30) malfunctions. Therefore, the electric motor (30) in which the magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) of the rotor core (51) are thin and the bridge (54) is thin can be put to practical use, and the performance of the electric motor (30) is improved. It becomes possible. In addition, the short-circuit of the magnetic flux can be suppressed by removing a part of the bridge (54), so that the performance of the electric motor (30) can be improved.
[0056]
According to the second aspect of the present invention, the first magnetic plate (51A) in which only the closed barrier area (S1) is formed as the barrier space (S1, S2), and the open barrier area (S2) as the barrier space. Since the second magnetic plates (52B) on which only the magnetic plates (51A, 51B) are formed are alternately laminated, the bridges (54) are removed for every other magnetic plate (51A, 51B). ) Can be reduced by half. Further, if the performance is the same as that in which the bridges (54) are provided in all the barrier spaces, when the number of the bridges (54) is reduced by half, the width can be doubled. Therefore, by doing so, it is also possible to suppress the deformation itself of the bridge (54).
[0057]
According to the third aspect of the present invention, the number of the second magnetic plates (52B) in which only the open barrier area (S2) is formed is the first magnetic plate in which only the closed barrier area (S1) is formed. By reducing the ratio of the number of the magnetic plates (51A), a decrease in performance can be suppressed by the number of the rotor cores (51) within a range where the required strength of the rotor core (51) can be obtained.
[0058]
According to the fourth aspect of the present invention, the obstruction barrier area (S1) and the open barrier area (S2) are arranged so as to be alternately arranged vertically and horizontally, so that the surface of the rotor (32) is formed. , The bridges (54) are uniformly distributed. Therefore, it is possible to prevent the strength of the rotor core (51) from being locally reduced even though a part of the bridge (54) is removed.
[0059]
According to the fifth aspect of the present invention, the operation efficiency of the compressor (1) is improved by applying the electric motor (30), which suppresses performance degradation due to the bridge (54), to the compressor (1). Becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional structural view of a compressor according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional structural view of the electric motor at right angles to the axis.
FIG. 3 is a plan view of a first magnetic plate.
FIG. 4 is a plan view of a second magnetic plate.
FIG. 5 is a side view showing the external shape of the rotor core.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the width of a bridge and the operating efficiency of a motor.
FIG. 7 is a side view showing an external shape of a rotor core according to a second embodiment.
FIG. 8 is a side view showing an external shape of a rotor core according to a third embodiment.
FIG. 9 is a plan view of a third magnetic plate.
FIG. 10 is a plan view of a fourth magnetic plate.
[Explanation of symbols]
(1) Rotary compressor
(10) Casing
(20) Compression mechanism
(30) Brushless DC motor (motor)
(31) Stator
(32) Rotor
(51) Rotor core
(51A) First magnetic plate
(51B) Second magnetic plate
(51C) Third magnetic plate
(51D) 4th magnetic plate
(53) Permanent magnet mounting hole
(54) Bridge
(58) Permanent magnet
(S1) Blockage barrier area (barrier space)
(S2) Open barrier area (barrier space)

Claims

A stator (31), a rotor (32) having a permanent magnet (58) embedded in a rotor core (51),
The rotor core (51) is formed by stacking a large number of magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) in a columnar shape, and a plurality of magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) are provided inside each magnetic plate (51A, 51B). And a barrier space forming a magnetic barrier in a region from both ends of each mounting hole (53) to the outer peripheral edge of the magnetic plate (51A, 51B) (51C, 51D). An embedded permanent magnet electric motor on which (S1, S2) is formed,
The barrier space (S1, S2) is located at the outer peripheral edge of the magnetic plates (51A) (51C, 51D) and has a closed barrier area (S1) provided with a bridge (54) for closing the barrier space (S1). ) And an open barrier area (S2) opened on the outer peripheral surface of the magnetic plate (51B),
The magnetic plates (51A, 51B) (51C, 51D) adjacent to the rotor core (51) are configured such that the open barrier area (S2) is located on both sides of the closed barrier area (S1). Permanent magnet embedded motor.

The magnetic plates (51A, 51B) include a first magnetic plate (51A) in which only a closed barrier area (S1) is formed as a barrier space, and a second magnetic plate in which only an open barrier area (S2) is formed as a barrier space. (51B)
2. The permanent magnet embedded motor according to claim 1, wherein the rotor core is formed by alternately stacking the first magnetic plate and the second magnetic plate one by one. 3. .

The magnetic plates (51A, 51B) include a first magnetic plate (51A) in which only a closed barrier area (S1) is formed as a barrier space, and a second magnetic plate in which only an open barrier area (S2) is formed as a barrier space. (51B)
2. The permanent magnet according to claim 1, wherein one first magnetic plate (51A) and a plurality of second magnetic plates (51B) are alternately laminated to form a rotor core (51). Magnet embedded motor.

Each magnetic plate (51C, 51D) has a closed barrier area (S1) and an open barrier area (S2) alternately in a circumferential direction as a barrier space,
The magnetic plates (51C, 51D) adjacent to the rotor core (51) are arranged such that the closed barrier regions (S1) and the open barrier regions (S2) are alternately located in the laminating direction of the magnetic plates (51C, 51D). The permanent magnet embedded type electric motor according to claim 1, characterized in that:

Rotation provided with a casing (10), an electric motor (30) fixed to the casing (10), and a compression mechanism (20) fixed to the casing (10) and driven by the electric motor (30). Type compressor,
A rotary compressor, wherein the electric motor (30) is constituted by the permanent magnet embedded electric motor according to any one of claims 1 to 4.