馬達的轉子和使用該馬達的轉子的壓縮機用馬達及壓縮機的制作方法
【專利摘要】本發明提供馬達的轉子和使用該馬達的轉子的壓縮機用馬達以及壓縮機。馬達的轉子具有：轉子鐵心，其形成有供永久磁鐵插入的多個磁鐵插入孔、和設置于磁鐵插入孔的內周側而供流體流通的流路、以及供旋轉軸插入的軸插入孔；永久磁鐵，其插入到轉子鐵心的多個磁鐵插入孔。在轉子鐵心設置有：設置于軸向的兩端面的流路的吸入口及排出口、和與吸入口及排出口連通并在內部沿周向延伸的流路孔。
【專利說明】
馬達的轉子和使用該馬達的轉子的壓縮機用馬達及壓縮機
技術領域
[0001] 本發明涉及密閉型壓縮機所使用的永久磁鐵埋入型的馬達轉子和使用該馬達轉 子的壓縮機用馬達以及壓縮機。
【背景技術】
[0002] 作為密閉型壓縮機用的電動元件的馬達，使用所謂的永久磁鐵埋入型馬達。永久 磁鐵埋入型馬達具有:定子，其固定于密閉容器;轉子，其配置于定子內并供由層疊的多個 電磁鋼板構成的永久磁鐵插入;旋轉軸，其固定于轉子并且連結于壓縮元件。通過對定子外 加電流，從而從定子產生旋轉磁場。轉子借助旋轉磁場與轉子的永久磁鐵的吸引排斥作用 而旋轉，從而固定于轉子的曲軸進行旋轉。而且，由連接于曲軸的偏心軸部的壓縮機的壓縮 元件來壓縮制冷劑。
[0003] 壓縮機中的制冷劑在從吸入部被吸入并且被壓縮元件壓縮之后，通過作為電動元 件的馬達與殼體的間隙、或者設置于定子的制冷劑流路，從排出部排出。此時，存在即使在 轉子中也設置使制冷劑沿軸向貫通的制冷劑流路的情況。設置于轉子的制冷劑流路是用于 供壓縮后的制冷劑向壓縮機排出部移動的路徑，同時具有在驅動時對伴隨著發熱的壓縮機 內馬達轉子進行冷卻的作用。即，轉子因旋轉磁場與永久磁鐵交鏈時產生的磁鐵表面渦電 流而發熱。另外永久磁鐵的磁通量、去磁耐力具有溫度依賴性，一般具有越是高溫去磁耐力 越降低的傾向。因此提出了通過使制冷劑在轉子內流通，由此提高轉子的散熱性的方案(例 如參照專利文獻1、2)。
[0004] 在專利文獻1中公開了如下的轉子，即：為了提高制冷劑流路對轉子的冷卻效果， 而在轉子的軸向的制冷劑流路孔的位置設置有正方向與負方向的相位差。而且，通過以正 方向與負方向的孔連通的方式，使相位每隔180°變化并且層疊電磁鋼板，由此在流路表面 設置凹凸。在專利文獻2中公開了如下的轉子，即：電磁鋼板具有在轉子內徑側的軸向的流 路和從轉子外周朝向徑向的內側延伸的流路，并且以使電磁鋼板的內徑側的流路與從外周 沿徑向延伸的流路連通的方式，將電磁鋼板錯開相位而層疊。
[0005] 專利文獻1:日本特開號公報 [0006] 專利文獻2:日本特開號公報
[0007] 在專利文獻1、2的馬達的轉子中，成為形成有在制冷劑流路的軸向上貫通的大致 直線狀的流路的狀態。然而，在這樣的流路的形狀的情況下，由于流路表面積小，因此難以 獲得抑制上述永久磁鐵的去磁耐力降低的程度的散熱性。

【發明內容】

[0008] 本發明是為了解決上述課題所做出的，目的在于提供能夠擴大轉子中的流路而使 散熱性提高的馬達的轉子和使用該馬達的轉子的壓縮機用馬達以及壓縮機。
[0009] 本發明的馬達的轉子，具有轉子鐵心，其形成有供永久磁鐵插入的多個磁鐵插入 孔、設置于所述磁鐵插入孔的內周側且供流體流通的流路、以及設置于所述流路的內周側 且供旋轉軸插入的軸插入孔，在所述轉子鐵心設置有:設置于軸向的兩端面的所述流路的 吸入口及排出口、和與所述吸入口及所述排出口連通并且在內部沿周向延伸的流路孔。
[0010]優選地，所述轉子鐵心是將多個電磁鋼板層疊而形成的，多個所述電磁鋼板包括 多個長孔電磁鋼板，多個所述長孔電磁鋼板具有沿周向延伸且貫通的流路孔。
[0011]優選地，多個所述長孔電磁鋼板具有相同形狀，并以旋轉軸為中心沿周向旋轉而 使所述流路孔的相位錯開，并且以所述流路孔相互連通并在周向上錯開的狀態層疊。
[0012] 優選地，在磁極數為N、所述流路孔的個數為M、所述流路孔相對于旋轉軸的形成范 圍的角度的合計角度為A時，其中M<N，所述流路孔滿足下述公式(1)，
[0013] 所述轉子鐵心包括每隔（360/N)°XM度在周向上錯開相位的N/M層的多個所述長 孔電磁鋼板，
[0014]【公式1】
[0016] 優選地，所述流路孔的個數M具有MS (N/2) - 1的關系，所述轉子鐵心具有相互獨 立的多個所述流路。
[0017] 優選地，所述轉子鐵心具有被層疊后的多個所述長孔電磁鋼板的所述流路孔連通 的一個所述流路。
[0018] 優選地，多個所述電磁鋼板包括貫通電磁鋼板，該貫通電磁鋼板形成有:所述磁鐵 插入孔、和設置于所述磁鐵插入孔的內周側并且沿軸向貫通的多個貫通孔，所述貫通電磁 鋼板以所述貫通孔與所述長孔電磁鋼板的流路孔連通的方式層疊。
[0019] 優選地，所述貫通電磁鋼板層疊于所述電磁鋼板的層疊方向的端面，層疊于端面 的所述貫通電磁鋼板的全部所述貫通孔，分別與所述長孔電磁鋼板的所述流路孔連通。
[0020] 本發明的壓縮機用馬達具備：上述技術方案中的任一項所述的馬達的轉子;和定 子，其配置于所述轉子的外周并具有線圈。
[0021 ]本發明的壓縮機具備:上述壓縮機用馬達；曲軸，其連接于所述壓縮機用馬達，通 過所述壓縮機用馬達的驅動而旋轉；以及壓縮元件，其連接于所述曲軸，對流體進行壓縮，
[0022] 根據本發明的馬達的轉子，通過在轉子的內部具有沿旋轉軸的周向形成的流路， 由此能夠擴大流路的面積而使散熱性提高，因此能夠降低永久磁鐵的溫度。
【附圖說明】
[0023] 圖1是表示使用本發明的實施方式1中的壓縮機用馬達的壓縮機的剖視圖。
[0024] 圖2是表示圖1的壓縮機用馬達中的轉子的一個例子的俯視圖。
[0025] 圖3是表示圖2的轉子中的轉子鐵心的I-I剖面的剖視圖。
[0026]圖4是表不圖3的貫通電磁鋼板的一個例子的俯視圖以及表不〇-〇剖面的剖視圖。 [0027]圖5是表不圖3的長孔電磁鋼板的一個例子的俯視圖以及表不0-0剖面的剖視圖。 [00 28]圖6是表不圖3的長孔電磁鋼板的一個例子的俯視圖以及表不0-0剖面的剖視圖。 [0029]圖7是表示制冷劑在圖3的轉子中流動的情形的剖視圖。
[0030]圖8是表示現有的轉子中的轉子鐵心的I-I剖面的一個例子的剖視圖。
[0031 ]圖9是表示在圖8的現有的轉子安裝有平衡配重的情形的剖視圖。
[0032] 圖10是表示本發明的實施方式2的馬達的轉子鐵心的I-I剖面的剖視圖。
[0033] 圖11是表示在圖10的轉子鐵心安裝有端板以及平衡配重的轉子的I-I剖面的剖視 圖。
[0034] 圖12是表不本發明的實施方式3的轉子鐵心的一個例子的俯視圖。
[0035] 圖13(A)、圖13(B)、圖13(C)、圖13(D)是表示本發明的實施方式3的轉子鐵心的一 個例子的俯視圖。
[0036] 圖14是表不本發明的實施方式3的轉子鐵心的一個例子的俯視圖。
[0037] 圖15(A)、圖15(B)、圖15(C)是表示本發明的實施方式3的轉子鐵心的一個例子的 俯視圖。
[0038]圖16是表不本發明的實施方式3的轉子鐵心的一個例子的俯視圖。
[0039]圖17是表不本發明的實施方式3的轉子鐵心的一個例子的俯視圖。
[0040]圖18是表不本發明的實施方式4的轉子鐵心中的長孔電磁鋼板的一個例子的俯視 圖。
[0041 ]圖19是表不使用了圖18的長孔電磁鋼板的轉子鐵心的俯視圖。
[0042]附圖標記說明：1…壓縮機;2…密閉容器;2a…上部容器;2b…下部容器;3…曲軸； 3a…旋轉軸;3b…偏心部;3c…副軸部;4…排出管;5…吸入口； 6…吸入連結管;7…吸入消 聲器;8…玻璃端子;10…壓縮兀件；11…氣缸;11a…排出消聲器;12…主軸承；13…副軸承； 14…旋轉柱塞；15…排出消聲器;20…壓縮機用馬達;30…定子;31…定子鐵心；32…線圈； 33…導線；40、140~轉子 ;41、141、241、341、441、541~轉子鐵心；41〇^"軸插入孔；4比~端 板；4卟？、54卟？1、541??2."流路 ；41乂~貫通電磁鋼板；41￥1、41￥2、241￥1、341￥1、441丫1、 541Y1…長孔電磁鋼板;41a~41f…貫通孔;41 in…吸入口； 41m…磁鐵插入孔;41out…排出 口； 41p、41q、41r、241p、441p、541p、541q…流路孔；42???永久磁鐵；44、45…平衡配重 ；48??? 鉚釘;A…合計角度;M…整數(流通孔的個數）;N…磁極數。
【具體實施方式】 [0043]實施方式1
[0044]以下，參照附圖對本發明的馬達的轉子和使用該馬達的轉子的壓縮機用馬達以及 壓縮機的實施方式進行說明。圖1是表示使用本發明的實施方式1的壓縮機用馬達的壓縮機 的剖視圖。壓縮機1例如為單缸型的密閉型回轉壓縮機，具有:密閉容器2,壓縮元件10,其收 容于密閉容器2內并對制冷劑進行壓縮;壓縮機用馬達20,其收容于密閉容器2內并作為驅 動壓縮元件10的電動元件；曲軸3,其將壓縮元件10與壓縮機用馬達20連結。
[0045] 密閉容器2例如沿軸向（箭頭Z方向）延伸而形成，具有上部容器2a和下部容器2b。 在密閉容器2的下部收納有壓縮元件10,在密閉容器2的上部收納有壓縮機用馬達20(所謂 的縱型壓縮機）。在上部容器2a設置有排出管4,該排出管4將在壓縮元件10中壓縮后的制冷 劑排出。在下部容器2b設置有用于供壓縮元件10吸入制冷劑的吸入口5,在吸入口5連接有 吸入連結管6以及吸入消聲器7。吸入消聲器7具有作為存積液態制冷劑的儲液器的作用和 對制冷劑聲音進行消音的作用，吸入消聲器7經由吸入連結管6而連結于壓縮元件10。
[0046] 壓縮元件10從吸入口 5吸入制冷劑進行壓縮，并且具有氣缸11、主軸承12、副軸承 13以及旋轉柱塞14等。氣缸11固定于密閉容器2的內壁面，在氣缸11內形成有成為壓縮室的 空間。在氣缸11形成有沿徑向延伸的未圖示的氣缸槽，在氣缸槽配置有未圖示的葉片，該葉 片在設置于氣缸11的槽內沿徑向進行往返運動。在氣缸11形成有與吸入口 5以及內部的空 間連通的吸入孔，將制冷劑從吸入口 5向內部的空間吸入。
[0047]主軸承12以及副軸承13將曲軸3支承為能夠旋轉，并且固定于氣缸11的軸向（箭頭 Z方向）的兩端，從而封閉氣缸11內的空間。在此，曲軸3具有旋轉軸3a、偏心部3b以及副軸部 3c，旋轉軸3a固定于壓縮機用馬達20。另外，主軸承12將旋轉軸3a支承為能夠旋轉，副軸承 13將副軸部3c支承為能夠旋轉。在主軸承12設置有將壓縮后的制冷劑排出的未圖示的排出 口，在主軸承12上配置有排出消聲器11a。
[0048]旋轉柱塞14能夠旋轉地收納于氣缸11內的空間，并且連接于曲軸3的偏心部3b。而 且葉片的一端與旋轉柱塞14的外周碰接，由此形成壓縮室。而且因旋轉柱塞14的驅動而被 壓縮的制冷劑氣體，經由氣缸11、主軸承12以及排出消聲器11a而排出到密閉容器2內，并通 過壓縮機用馬達20而從排出管4向冷凍循環裝置送出。
[0049]壓縮機用馬達20例如由無刷DC馬達構成，并且具備：固定于密閉容器2內的定子 30、和能夠旋轉地收容于定子30的內周側的轉子40。在定子30連接有用于從密閉容器2的外 部供給電力的導線33，導線33連接于玻璃端子8，該玻璃端子8設置于上部容器2a。
[0050]定子30是將沖裁形成的薄板電磁鋼板層疊多張而成的，并且具備:供線圈卷繞的 定子鐵心31、和卷繞于定子鐵心31的線圈32。定子鐵心31形成為外徑比下部容器2b的內徑 大，并且通過熱裝而固定于下部容器2b。
[0051]圖2是表示圖1的壓縮機用馬達中的轉子的一個例子的俯視圖。圖1以及圖2的轉子 40具有:轉子鐵心41、和插入到轉子鐵心41的磁鐵插入孔41m的永久磁鐵42。在轉子鐵心41 設置有供曲軸3的旋轉軸3a插入的軸插入孔41CL。軸插入孔41CL形成為內徑小于曲軸3的外 徑，轉子鐵心41通過熱裝或壓入等而固定于曲軸3的旋轉軸3a。
[0052] 圖3是表示圖2的轉子中的轉子鐵心的I-1剖面的剖視圖。在圖1~圖3的轉子鐵心 41形成有:多個磁鐵插入孔41m，它們供永久磁鐵42插入;流路41FP，其設置于多個磁鐵插入 孔41m的內周側并且供流體(例如制冷劑氣體)流通；以及軸插入孔41CL，其設置于流路41FP 的內周側并且供旋轉軸3a插入。磁鐵插入孔41m僅形成有磁極數N個(為4以上的偶數，例如N =6)，在多個磁鐵插入孔41m分別插入永久磁鐵42。
[0053] 流路41FP例如是用于將從壓縮元件10排出的制冷劑氣體向密閉容器2的上部引 導、并且使被引導到密閉容器2的上部的制冷劑氣體以及制冷機油下落到密閉容器2的下部 的通路。此外流路41FP具有通過制冷劑流通，由此使轉子鐵心41的散熱性提高的功能。另外 在密閉容器2與定子30之間形成有具有與流路41FP同樣的作用、并且將上述密閉容器2的上 部與下部連通的通路。
[0054]圖1的轉子40具有:端板41E，其配置于轉子鐵心41的軸向（箭頭Z方向）的端面，用 于防止永久磁鐵42在驅動時飛出；平衡配重44、45,它們固定在端板41E上，用于使驅動時的 扭矩穩定（參照圖7)。另外，雖然對端板41E與平衡配重44、45為不同部件的情況進行了例 示，但也可以為同一部件。平衡配重44、45分別使用鉚釘48固定于轉子鐵心41。
[0055]其中，如圖3所示，轉子鐵心41設置有：設置于軸向（箭頭Z方向）的兩端面的流路 41FP的吸入口 41in和排出口 41out、以及與吸入口 41in和排出口 41out連通并在內部沿周向 延伸的流路孔4化、41^41(1。轉子鐵心41是將沖裁薄板的電磁鋼板所形成的多個轉子鐵心 片層疊而成的，并且利用在電磁鋼板沖裁的孔而形成有吸入口 41 in和排出口41out以及流 路孔 41p、41r、41q。
[0056] 具體而言，多個電磁鋼板包括貫通電磁鋼板41X和長孔電磁鋼板41Y1、41Y2。貫通 電磁鋼板41X和長孔電磁鋼板41YU41Y2分別捆束規定的張數并層疊，例如按照貫通電磁鋼 板41X的組a、長孔電磁鋼板41Y1的組0、長孔電磁鋼板41Y2的組y的順序層疊。然后貫通電 磁鋼板41X的組a和長孔電磁鋼板41Y1的組0以及長孔電磁鋼板41Y2的組y，以貫通孔41a~ 4]^與流路孔4]^、419、411~相互沿軸向（箭頭2方向）連通的方式層疊。另外，長孔電磁鋼板 41Y1的組0以及長孔電磁鋼板41Y2的組y，以流路孔41p、41q、41r彼此相互沿軸向（箭頭Z方 向）連通的方式層疊。
[0057]圖4是表不圖3的貫通電磁鋼板的一個例子的俯視圖以及表不0-0剖面的剖視圖。 圖4的貫通電磁鋼板41X形成有:供上述永久磁鐵42插入的相當于磁極數N個的多個磁鐵插 入孔41m、和在磁鐵插入孔41m的內周側沿軸向（箭頭Z方向）貫通的多個貫通孔41a~41f。另 外，在圖4中，例如對在相對于旋轉中心以（360/N)° =60°間隔形成有6個貫通孔41a~41f?的 情況進行例示。
[0058]貫通孔41a~41f例如形成為圓形狀，并且成為使制冷劑沿軸向（箭頭Z方向）流通 的流路。另外，貫通孔41a~41f只要沿軸向貫通，則無論其形狀如何，例如也可以為多邊形 狀或橢圓狀等。而且，位于轉子鐵心41的軸向的端面的貫通電磁鋼板41X的多個貫通孔41a ~411形成流路41??的吸入口41111。
[0059]圖5以及圖6是表不圖3的長孔電磁鋼板的一個例子的俯視圖以及表不〇-〇剖面的 剖視圖。圖5和圖6的長孔電磁鋼板41YU41Y2具有相同形狀，并且以旋轉軸3a為中心相位錯 開規定角度（例如180°)。在長孔電磁鋼板41YU41Y2形成有沿周向延伸的多個(例如三個） 流路孔4 lp、41 q、4 lr。另外，位于圖3的轉子鐵心41的軸向的端面的長孔電磁鋼板41Y2的多 個流路孔4化、419、41廣形成流路41??的排出口41〇此。
[0060] 其中，貫通電磁鋼板41X和長孔電磁鋼板41YU41Y2在進行了磁鐵插入孔41m的對 位時，形成為貫通孔41a~41f以及流路孔41p、41q、41r相互連通的位置以及大小。即，若長 孔電磁鋼板41YU41Y2相對于旋轉中心在周向上以（360/N)°的倍數旋轉來錯開相位，則磁 鐵插入孔41m的位置一致。為了在將該相位錯開的狀態下形成一個流路41FP，需要貫通孔 41a~41f與流路孔41卩、41卩、411~彼此相互連通。
[0061] 在貫通電磁鋼板41X以及長孔電磁鋼板41Y1、41Y2層疊時，滿足使磁鐵插入孔41m 的位置對位，并且使貫通孔41a~41f以及流路孔41p、41q、41r連通這一條件的流路孔41p、 41q、41r，如下述公式（1)所示。
[0062]【公式1】
[0064]在上述公式（1)中，N為磁極數(4以上的偶數），M為流路孔的個數，且是滿足M<N的 整數，A是多個流路孔的形成角度的總和。即，公式（1)表示多個流路孔41p、41q、41r的合計 角度A相對于磁鐵插入孔41m的形成間隔亦即（360/N)°，具有M極份以上且小于(M+1)極份的 長度的意思。另外，在合計角度A小于(360/N)° XM的情況下，在以使磁鐵插入孔41m-致的 方式使長孔電磁鋼板41Y1、41Y2旋轉而錯開相位時，長孔電磁鋼板41Y1、41Y2的流路孔41p、 41q、41r彼此無法相互連通。
[0065] 具有滿足公式（1)的流路孔41p、41q、41r的圖5的長孔電磁鋼板41Y1，若僅旋轉配 置磁鐵插入孔41m的間隔亦即（360/N)° XM來錯開相位，則成為圖6的長孔電磁鋼板41Y2的 狀態。而且如圖3所示，長孔電磁鋼板41Y1的組0與長孔電磁鋼板41Y2的組y被層疊。即，錯 開相位后的(N/M)種長孔電磁鋼板41H、41Y2被層疊。于是，相位不同的長孔電磁鋼板41Y1、 41Y2彼此的流路孔41p、41q、41r以（360/N)°以下重疊，在長孔電磁鋼板41Y1與長孔電磁鋼 板41Y2之間形成有相互連通的流路41FP。
[0066] 更詳細而言，圖5以及圖6的長孔電磁鋼板41YU41Y2,對磁極數N=6、整數(孔數)M =3、合計角度A = 180°的情況進行例示，長孔電磁鋼板41Y1以旋轉軸3a為中心沿周向以 (360/N)°間隔而配置有以角度(A/M)°延伸的長孔形狀。即，在長孔電磁鋼板41Y1，以（360/ N)° =360/6 = 60°間隔而形成有以（A/M)° =180°/3 = 60°沿周向延伸的流路孔41p、41q、 41r。另外，在圖5以及圖6中，流路孔41p、41q、41r形成為比60°寬規定的角度。而且，以（360/ N)° XM=(360/6)X3 = 180度錯開相位的(N/M) = (6/3)=兩種(小數點以后進位)長孔電磁 鋼板41Y1和長孔電磁鋼板41Y2層疊。
[0067] 圖7是表示制冷劑在圖3的轉子中流動的情形的剖視圖。如圖7所示，由于在轉子40 的內部具有沿旋轉軸3a的周向形成的流路41FP，由此能夠擴大流路41FP的面積，提高散熱 性，因此能夠降低永久磁鐵42的溫度。因此能夠改善具有溫度依賴性的永久磁鐵的磁通量、 去磁耐力。
[0068] 即，圖8是表示現有的轉子中的轉子鐵心的I-I剖面的一個例子的剖視圖。圖8的現 有的轉子鐵心僅由層疊有只在軸向（箭頭Z方向）具有制冷劑流路的貫通電磁鋼板41X的組a 構成。成為形成有沿軸向（箭頭Z方向）以直線狀貫通的制冷劑流路的狀態。這樣，由于制冷 劑流的流路表面積小，因此難以獲得抑制上述永久磁鐵的去磁耐力降低的程度的散熱性。 [0069]作為其他方法，為了擴大流路表面積而提高散熱性，考慮在制冷劑流路設置凹凸 形狀等。此外為了擴大制冷劑流路，考慮增加軸向的制冷劑流路的個數的方法、或在軸向以 外沿徑向也形成制冷劑流路的方法。然而，在制冷劑流路形成于磁鐵插入孔附近或形成于 比磁鐵插入孔靠外周部的位置的情況下，由于電磁鋼板的磁路縮小，因而提高磁通密度。因 此存在引起磁飽和、或者在定子產生的旋轉磁場與由轉子磁鐵產生的吸引排斥作用中產生 磁失衡的情況，從而存在涉及性能降低或噪聲增大的情況。另一方面，在圖3的轉子40中，由 于在周向上具有流路41FP，因此能夠比圖8的現有的轉子40提高有效表面積。
[0070] 另外，轉子鐵心41除具有上述長孔電磁鋼板41YU41Y2以外，還具有形成有沿軸向 貫通的多個貫通孔41a~41f的貫通電磁鋼板41X，由此能夠使流路的有效表面積增加，并且 調整轉子40的軸向（箭頭Z方向）的厚度。
[0071] 此時，在貫通電磁鋼板41X層疊于軸向（箭頭Z方向）的端面，并且多個貫通孔41a~ 41f?均與流路孔41p、41q、41r的任一個連通的情況下，即使在由平衡配重44、45封閉了吸入 口 41in(貫通孔41a~41f)的一部分的情況下（參照圖7)，制冷劑也從其他貫通孔向流路孔 流入流路。因此能夠抑制因封閉在轉子40的端面形成的制冷劑的流入口所引起的流路的有 效表面積的減少。
[0072] 具體而言，圖9是表示在圖8的現有的轉子安裝有平衡配重的情形的剖視圖。如圖9 所示，在轉子安裝有端板41E以及平衡配重44、45的情況下，在多個流路中存在一個或多個 封閉的流路。于是，由于在封閉的流路內制冷劑不流通，因此存在流路的有效表面積減少的 情況。
[0073] 另一方面，即使在圖7的轉子40中，端板41E以及平衡配重44、45配置于轉子40的鐵 心的端面，并且吸入口 41in(貫通孔41a~41f)或排出口 41out(流路孔41p、41q、41r)的一部 分被平衡配重44、45封閉的情況下，也能夠使制冷劑從其他吸入口 41 in或排出口 41out在一 個流路41FP內整體流通。由此增大流路41FP的有效表面積，能夠獲得散熱性良好的轉子40。
[0074] 另外，在以滿足上述公式（1)的方式形成流路孔的合計角度A的情況下，在以使磁 鐵插入孔41m的位置一致的方式將多個長孔電磁鋼板41Y1、41Y2彼此錯開相位而層疊時，能 夠使長孔電磁鋼板41YU41Y2之間的流路孔41p、41q、41r彼此可靠地連通。
[0075]實施方式2
[0076] 圖10是表示本發明的實施方式2的馬達的轉子鐵心的I-I剖面的剖視圖，圖11是表 示在圖10的轉子鐵心安裝有端板以及平衡配重的轉子的I-I剖面的剖視圖，參照圖10以及 圖11對轉子140進行說明。另外，在圖10以及圖11的轉子140中，對具有與圖3的轉子40相同 結構的部位，標注相同的附圖標記并省略其說明。圖10的轉子140與圖3的轉子40的不同點 在于，不使用貫通電磁鋼板41X，而使用長孔電磁鋼板41Y1、41Y2來形成流路41FP。
[0077] 如圖10以及圖11所示，轉子140是將長孔電磁鋼板41Y1、41Y2交替層疊而形成的。 SP，長孔電磁鋼板41Y1是在相對于旋轉中心每旋轉（360/N)° XM而錯開相位的狀態下層疊 有(N/M)種（小數點以后進位）的鋼板。于是，成為層疊后的長孔電磁鋼板41YU41Y2的流路 孔41p、41q、41r彼此在軸向上連通的狀態，流路41FP形成為具有階梯差形狀并且沿周向大 致以螺旋狀延伸。
[0078]在轉子鐵心141的軸向的端面配置端板41E以及平衡配重44、45的情況下，由平衡 配重44、45來封閉位于端面的長孔電磁鋼板41Y1的一部分流路孔41^4化、4^。另一方面， 由于長孔電磁鋼板41Y1、41Y2具有多個流路孔，因此制冷劑從位于轉子的端面的長孔電磁 鋼板41Y1、41Y2的打開的吸入口 41 in (流路孔41 p、41 q、41 r)，向流路41FP整體流入，并從排 出口 41〇111:(流路孔4]^、419、411')流出。
[0079]即使在上述實施方式2的情況下也與實施方式1相同，由于轉子40具有沿旋轉軸3a 的周向形成的流路41FP，由此能夠擴大流路41FP的面積，提高散熱性，因此能夠降低永久磁 鐵42的溫度。另外，即使在安裝有平衡配重44、45的情況下，也能夠使制冷劑在形成于轉子 140的流路整體流通，從而能夠比現有的轉子(參照圖8)提高流路的有效表面積。
[0080]實施方式3
[0081 ]圖12~圖17是表不本發明的實施方式3的轉子鐵心的一個例子的俯視圖，參照圖 12~圖17對轉子鐵心241、341、441進行說明。另外，在圖12~圖17的轉子鐵心241、341、441 中，對具有與實施方式1的轉子鐵心41相同結構的部位，標注相同的附圖標記并省略其說 明。圖12~圖17的轉子鐵心241、341、441與實施方式1的轉子鐵心41的不同點在于，磁極數 N、整數M、合計角度A。
[0082]圖12以及圖13(A)、圖13(B)、圖13(C)、圖13(D)的轉子鐵心241的長孔電磁鋼板 241Y~241Y4,磁極數N=4、整數(流路孔的個數)M=l，并且設定為滿足上述公式（1)的流路 孔241p的合計角度A=120°。另外，由于整數M=l，因此形成流路孔241p的角度的范圍成為 A/M= 120°。而且如圖13(A)~圖13(D)所示，長孔電磁鋼板241Y1以每隔360/NXM=360/4X 1 = 90°，相對于旋轉軸3a旋轉從而相位錯開的狀態層疊。即，轉子鐵心241成為將N/M = 4種 相位錯開的狀態的長孔電磁鋼板241Y1~241Y4層疊的狀態。
[0083]圖14以及圖15(A)、圖15(B)、圖15(C)的轉子鐵心341的長孔電磁鋼板341Y1~ 341Y3,磁極數N=6、整數(流路孔的個數)M = 2,并且設定為滿足上述公式（1)的流路孔241p 的合計角度A=150°。另外，由于整數M = 2,因此形成流路孔241p的角度的范圍成為(A/M) = 75°。而且如圖15(A)~圖15(C)所示，長孔電磁鋼板341Y1以每隔（360/N)° XM=360/6X2 = 120°，相對于旋轉軸3a旋轉而相位錯開的狀態層疊。即，轉子鐵心341成為(N/M) = 3種相位 錯開的狀態的長孔電磁鋼板341Y1~341Y3層疊的狀態。
[0084]圖16以及圖17的轉子鐵心441的長孔電磁鋼板441Y1，磁極數N=6、整數(孔數)M = 1，并且設定為滿足上述公式（1)的流路孔441p的合計角度A=60°。另外由于整數M=l，因此 形成流路孔441p的角度的范圍成為A/M = 60°。并且與實施方式1相同，以使長孔電磁鋼板 441Y1的流路孔441p與其他長孔電磁鋼板的流路孔441p連通的方式，形成流路孔441p的角 度的范圍形成為比60°寬規定的角度。而且如圖17所示，長孔電磁鋼板441Y1以每隔360/NX M=360/6 X 1 =60°，相對于旋轉軸旋轉而相位錯開的狀態層疊。即，轉子鐵心441成為N/M = 6種相位錯開的狀態的長孔電磁鋼板441Y1層疊的狀態。
[0085]即使在上述實施方式3的情況下也與實施方式1相同，轉子鐵心241、341、441具有 沿旋轉軸3a的周向形成的流路41FP，由此能夠擴大流路41FP的面積，提高散熱性，因此能夠 降低永久磁鐵42的溫度。另外，即使在安裝有平衡配重44、45的情況下，也能夠使制冷劑在 形成于轉子鐵心241、341、441的流路整體流通，從而能夠比現有的轉子(參照圖8)提高流路 的有效表面積。
[0086] 另外，在圖12~圖17中，雖然對層疊長孔電磁鋼板241Y1~241Y4、341Y1~341Y3、 441Y1的情況進行了例示，但也可以如實施方式1那樣，以夾設的方式層疊貫通電磁鋼板 41X，還可以如實施方式2那樣，不使用貫通電磁鋼板41X而層疊有長孔電磁鋼板241Y1~ 241Y4、341Y1~341Y3、441Y1。
[0087]實施方式4
[0088]圖18是表不本發明的實施方式4的轉子鐵心中的長孔電磁鋼板的一個例子的俯視 圖，圖19是表示使用圖18的長孔電磁鋼板的轉子鐵心的俯視圖，參照圖18對轉子鐵心541進 行說明。此外，在圖18的轉子鐵心541中，對于具有與實施方式1的轉子鐵心41相同結構的部 位，標注相同的附圖標記并省略其說明。圖18的轉子鐵心541與實施方式1的轉子鐵心41的 不同點在于形成多個流路541FP1、541FP2。
[0089] 在轉子鐵心541中，在形成多個流路541FP1、541FP2時，整數M不僅有M<N的條件， 還有整數(N/2) - 1(M為2以上）的條件。在圖16以及圖17中，對長孔電磁鋼板541Y1設定 為磁極數N=6、整數M = 2(小數點進位），并且設置有兩個流路孔541p、541q的情況進行了例 示。而且，設定為滿足上述公式（1)的流路孔541p、541q的合計角度A=120°。另外由于整數M =2,因此形成流路孔541p的角度的范圍成為A/M=60°。
[0090] 該長孔電磁鋼板541Y1以每隔360/NXM = 360/6X2 = 120°而相對于旋轉軸旋轉， 從而相位錯開的狀態層疊。即，轉子鐵心541成為N/M=3種相位錯開的狀態的長孔電磁鋼板 541Y1層疊的狀態。于是，形成有長孔電磁鋼板541Y1的孔數=2個的相互獨立的流路 541FP1、541FP2。
[0091] 即使在上述實施方式4的情況下也與實施方式1相同，轉子鐵心541具有沿旋轉軸 3a的周向形成的多個流路541FP1、541FP2,由此能夠擴大流路41FP的面積，提高散熱性，因 此能夠降低永久磁鐵42的溫度。另外即使在實施方式4中，也可以如實施方式1那樣，以夾設 的方式層疊有貫通電磁鋼板41X。
[0092] 本發明的實施方式不限定于上述實施方式。例如，雖然對圖1的密閉型壓縮機1由 所謂的單缸型的壓縮機構成的情況進行了例示，但也可以為具有兩個壓縮元件10的雙缸型 的回轉壓縮機。另外，在圖1的密閉型壓縮機1中，雖然對沿鉛直方向（箭頭Z方向）排列有壓 縮元件10和壓縮機用馬達20的情況進行了例示，但也可以沿水平方向排列。另外在圖1中， 雖然對密閉型壓縮機為旋轉型壓縮機的情況進行了例示，但只要為渦旋型、往復型等在密 閉容器內配置有電動機的密閉型壓縮機，無論其壓縮構造如何均可。
[0093] 此外，在上述實施方式1~4中，雖然對在使相同形狀的長孔電磁鋼板旋轉而錯開 相位的狀態下層疊的情況進行了例示，但只要在流路孔沿周向相互連通的狀態下形成即 可，也可以層疊具有不同形狀的長孔電磁鋼板。例如在具有兩個圖3所示的組a、0、y的層疊 構造的情況下，也可以對一方的組0、T使用圖4以及圖5所示的長孔電磁鋼板41Y1、41Y2,對 另一方的組0、T使用圖16以及圖17所示的長孔電磁鋼板441Y1。于是，在轉子在軸向上具有 不同的溫度分布的情況下，能夠沿軸向改變流路面積，能夠形成與轉子的溫度特性一致的 流路。
【主權項】
1. 一種馬達的轉子，其特征在于， 具有轉子鐵心，其形成有供永久磁鐵插入的多個磁鐵插入孔、設置于所述磁鐵插入孔 的內周側且供流體流通的流路、以及設置于所述流路的內周側且供旋轉軸插入的軸插入 孔， 在所述轉子鐵心設置有:設置于軸向的兩端面的所述流路的吸入口及排出口、和與所 述吸入口及所述排出口連通并且在內部沿周向延伸的流路孔。2. 根據權利要求1所述的馬達的轉子，其特征在于， 所述轉子鐵心是將多個電磁鋼板層疊而形成的， 多個所述電磁鋼板包括多個長孔電磁鋼板，多個所述長孔電磁鋼板具有沿周向延伸且 貫通的流路孔。3. 根據權利要求2所述的馬達的轉子，其特征在于， 多個所述長孔電磁鋼板具有相同形狀，并以旋轉軸為中心沿周向旋轉而使所述流路孔 的相位錯開，并且以所述流路孔相互連通并在周向上錯開的狀態層疊。4. 根據權利要求3所述的馬達的轉子，其特征在于， 在磁極數為N、所述流路孔的個數為M、所述流路孔相對于旋轉軸的形成范圍的角度的 合計角度為A時，其中M<N，所述流路孔滿足下述公式(1)， 所述轉子鐵心包括每隔（360/N)° XM度在周向上錯開相位的N/M層的多個所述長孔電 磁鋼板， 【公式1】5. 根據權利要求4所述的馬達的轉子，其特征在于， 所述流路孔的個數Μ具有MS (N/2) - 1的關系， 所述轉子鐵心具有相互獨立的多個所述流路。6. 根據權利要求2~4中的任一項所述的馬達的轉子，其特征在于， 所述轉子鐵心具有被層疊后的多個所述長孔電磁鋼板的所述流路孔連通的一個所述 流路。7. 根據權利要求2~5中的任一項所述的馬達的轉子，其特征在于， 多個所述電磁鋼板包括貫通電磁鋼板，該貫通電磁鋼板形成有:所述磁鐵插入孔、和設 置于所述磁鐵插入孔的內周側并且沿軸向貫通的多個貫通孔， 所述貫通電磁鋼板以所述貫通孔與所述長孔電磁鋼板的流路孔連通的方式層疊。8. 根據權利要求7所述的馬達的轉子，其特征在于， 所述貫通電磁鋼板層疊于所述電磁鋼板的層疊方向的端面， 層疊于端面的所述貫通電磁鋼板的全部所述貫通孔，分別與所述長孔電磁鋼板的所述 流路孔連通。9. 一種壓縮機用馬達，其特征在于，具備： 權利要求1~8中的任一項所述的馬達的轉子;和 定子，其配置于所述轉子的外周并具有線圈。10. -種壓縮機，其特征在于，具備： 權利要求9所述的壓縮機用馬達； 曲軸，其連接于所述壓縮機用馬達，通過所述壓縮機用馬達的驅動而旋轉；以及 壓縮元件，其連接于所述曲軸，對流體進行壓縮。
【文檔編號】H02K1/27GK105958686SQ201610094831
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年2月19日
【發明人】熊谷彌, 熊谷一彌
【申請人】三菱電機株式會社