(57)【要約】  永久磁石、ロータ、モータ及び圧縮機であって、前記永久磁石（１２）の作用面は、第１の辺（１２１）および第２の辺（１２２）を含み、第１の辺（１２１）の頭端点および第２の辺（１２２）の尾端点は、過渡辺（１２３）によって接続され、過渡辺（１２３）は、頭端点と尾端点とを結ぶ線の作用面の中心に近い側に位置し、且つ、少なくとも１つのサブ円弧セグメント（１２３ａ）、または少なくとも１つのサブ円弧セグメント（１２３ａ）と少なくとも１つのサブ直線セグメント（１２３ｂ）の組み合わせを含む。
2019518332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石であって、
永久磁石の作用面は、垂直に設置された第１の辺および第２の辺を含み、前記第１の辺の頭端点と前記第２の辺の尾端点とは過渡辺によって接続され、前記過渡辺は、前記頭端点と前記尾端点とを結ぶ線の前記作用面の中心に近い側に位置し、且つ、少なくとも１つのサブ円弧セグメント、または少なくとも１つのサブ円弧セグメントと少なくとも１つのサブ直線セグメントとの組み合わせを含む、
ことを特徴とする永久磁石。
【請求項２】
前記第１の辺の前記頭端点から延びる延長線と前記第２の辺の前記尾端点から延びる延長線とが１つの交点で交差し、前記永久磁石は、数式１を満たし、
ただし、Ｗが前記交点と前記頭端点との間の距離であり、Ｌが前記交点と前記尾端点との間の距離であり、Ｄｘが前記交点といずれかの前記サブ円弧セグメントの中点との間の距離である、
ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石。
【数１】
2019518332.tif 000019
【請求項３】
前記永久磁石は、さらに、数式２を満たす、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の永久磁石。
【数２】
2019518332.tif 000020
【請求項４】
前記過渡辺の長さＳは、Ｓ＜０．９５（Ｗ＋Ｌ）を満たす、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の永久磁石。
【請求項５】
前記サブ円弧セグメントの曲率ρは、ρ＜０．７ｍｍ−１を満たす、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の永久磁石。
【請求項６】
前記頭端点および／または前記尾端点のそれぞれが、前記サブ円弧セグメントまたは前記サブ直線セグメントに直接接続される、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の永久磁石。
【請求項７】
前記頭端点が前記サブ円弧セグメントに直接接続された場合に、前記頭端点に直接接続された前記サブ円弧セグメントと前記第１の辺との夾角α１は、α１≧９０°を満たし、  および／または、
前記尾端点が前記サブ円弧セグメントに直接接続された場合に、前記尾端点に直接接続された前記サブ円弧セグメントと前記第２の辺との夾角α２は、α２≧９０°を満たし、  および／または、
前記頭端点が前記サブ直線セグメントに直接接続された場合に、前記頭端点に直接接続された前記サブ直線セグメントと前記第１の辺との夾角β１は、β１≧９０°を満たし、  および／または、
前記尾端点が前記サブ直線セグメントに直接接続された場合に、前記尾端点に直接接続された前記サブ直線セグメントと前記第２の辺との夾角β２は、β２≧９０°を満たす、
ことを特徴とする請求項６に記載の永久磁石。
【請求項８】
前記過渡辺は、前記サブ円弧セグメントまたは前記サブ直線セグメントによって前記頭端点及び前記尾端点にそれぞれ直接接続され、前記過渡辺と前記第１の辺との夾角α、および前記過渡辺と前記第２の辺との夾角βは、α＋β≦２７０°という関係を満たす、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の永久磁石。
【請求項９】
永久磁石であって、永久磁石の作用面は、首尾が順次に接続された４つの辺によって略矩形に囲まれ、少なくとも１組の隣接辺の頭端点と尾端点とは、過渡辺によって接続され、前記過渡辺は、前記頭端点と前記尾端点とを結ぶ線の前記作用面の中心に近い側に位置し、且つ、少なくとも１つのサブ円弧セグメント、または少なくとも１つのサブ円弧セグメントと少なくとも１つのサブ直線セグメントとの組み合わせを含み、前記過渡辺と接続された前記１組の隣接辺との夾角らのそれぞれが９０°以上であり、前記過渡辺と接続された前記１組の隣接辺との夾角らの合計が２７０°以下であり、前記永久磁石は、数式３を満たし、
ただし、Ｗが前記１組の隣接辺の前記過渡辺に近い延長線の交点と前記頭端点との間の距離であり、Ｌが前記交点と前記尾端点との間の距離であり、Ｄｘが前記交点といずれかの前記サブ円弧セグメントの中点との間の距離である、
ことを特徴とする永久磁石。
【数３】
2019518332.tif 000021
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の永久磁石を含む、
ことを特徴とするロータ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のロータを含む、
ことを特徴とするモータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のモータを含む、
ことを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置の技術分野に関し、特に永久磁石、ロータ、モータ及び圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類埋め込み型永久磁石の作用面は、一般的に方形構造であり、即ち、作用面の長辺と短辺とは、直接接続されている。このような構造は、磁束利用率が低く、永久磁石のコストが高く、永久磁石モータのコストパフォーマンスが低い。
【０００３】
関連技術では、永久磁石のコストを低減させ、磁束利用率を向上させるために、永久磁石の作用面が異形構造に設定されるようになっているが、異形構造が不適切に設定された場合に、永久磁石の機械的強度特性が悪く、生産製造性も悪い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従来技術における少なくとも１つの技術的課題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため、本発明の第１の態様は、コストパフォーマンスが高く製造性が優れるという利点を有する永久磁石を提供する。
【０００６】
本発明の第２の態様は、他の永久磁石を提供する。
【０００７】
本発明の第３の態様は、上記永久磁石を有するロータを提供する。
【０００８】
本発明の第４の態様は、上記ロータを有するモータを提供する。
【０００９】
本発明の第５の態様は、上記モータを有する圧縮機を提供する。
【００１０】
本発明の第１の態様に係る永久磁石は、前記永久磁石の作用面が、垂直に設置された第１の辺および第２の辺を含み、前記第１の辺の頭端点と前記第２の辺の尾端点とは、過渡辺によって接続され、前記過渡辺は、前記頭端点と前記尾端点とを結ぶ線の前記作用面の中心に近い側に位置し、且つ、少なくとも１つのサブ円弧セグメント、または少なくとも１つのサブ円弧セグメントと少なくとも１つのサブ直線セグメントとの組み合わせを含む。
【００１１】
本発明に係る永久磁石は、過渡辺の形状を限定することで、材料コストを節約し、永久磁石の機械的強度を向上させ、永久磁石の製造歩留まりを向上させることができる。
【００１２】
本発明の一例によれば、前記第１の辺の前記頭端点から延びる延長線と前記第２の辺の前記尾端点から延びる延長線とが１つの交点で交差し、前記永久磁石は、数式１を満たし、ただし、Ｗが前記交点と前記頭端点との間の距離であり、Ｌが前記交点と前記尾端点との間の距離であり、Ｄｘが前記交点といずれかの前記サブ円弧セグメントの中点との間の距離である。
【００１３】
【数１】
2019518332.tif 000003
【００１４】
本発明の一例によれば、前記の永久磁石は、さらに、数式２を満たす。
【００１５】
【数２】
2019518332.tif 000004
【００１６】
本発明の一例によれば、前記過渡辺の長さＳは、Ｓ＜０．９５（Ｗ＋Ｌ）を満たす。
【００１７】
本発明の一例によれば、前記サブ円弧セグメントの曲率ρは、ρ＜０．７ｍｍ−１を満たす。
【００１８】
本発明の一例によれば、前記頭端点および／または前記尾端点のそれぞれが、前記サブ円弧セグメントまたは前記サブ直線セグメントに直接接続される。
【００１９】
本発明の一例によれば、前記頭端点が前記サブ円弧セグメントに直接接続された場合に、前記頭端点に直接接続された前記サブ円弧セグメントと前記第１の辺との夾角α１は、α１≧９０°を満たし、および／または、前記尾端点が前記サブ円弧セグメントに直接接続された場合に、前記尾端点に直接接続された前記サブ円弧セグメントと前記第２の辺との夾角α２は、α２≧９０°を満たし、および／または、前記頭端点が前記サブ直線セグメントに直接接続された場合に、前記頭端点に直接接続された前記サブ直線セグメントと前記第１の辺との夾角β１は、β１≧９０°を満たし、および／または、前記尾端点が前記サブ直線セグメントに直接接続された場合に、前記尾端点に直接接続された前記サブ直線セグメントと前記第２の辺との夾角β２は、β２≧９０°を満たす。
【００２０】
本発明の一例によれば、前記過渡辺は、前記サブ円弧セグメントまたは前記サブ直線セグメントにより、前記頭端点および前記尾端点にそれぞれ直接接続され、前記過渡辺と前記第１の辺との夾角α、および前記過渡辺と前記第２の辺との夾角βは、α＋β≦２７０°という関係を満たす。
【００２１】
本発明の第２の態様に係る永久磁石は、前記永久磁石の作用面が、首尾が順次に接続された４つの辺によって略矩形に囲まれ、少なくとも１組の隣接辺の頭端点と尾端点とは、過渡辺によって接続され、前記過渡辺は、前記頭端点と前記尾端点とを結ぶ線の前記作用面の中心に近い側に位置し、且つ、少なくとも１つのサブ円弧セグメント、または少なくとも１つのサブ円弧セグメントと少なくとも１つのサブ直線セグメントとの組み合わせを含み、前記過渡辺と接続された前記１組の隣接辺との夾角らのそれぞれが、９０°以上であり、前記過渡辺と接続された前記１組の隣接辺との夾角らの合計は、２７０°以下であり、前記永久磁石は、数式３を満たし、ただし、Ｗが前記１組の隣接辺の前記過渡辺に近い延長線の交点と前記頭端点との間の距離であり、Ｌが前記交点と前記尾端点との間の距離であり、Ｄｘが前記交点といずれかの前記サブ円弧セグメントの中点との間の距離である。
【００２２】
【数３】
2019518332.tif 000005
【００２３】
本発明に係る永久磁石には、磁束利用率を向上させ、モータ性能を確保させることができるとともに、非常に高い製造歩留まりを有し、良好な製造性および機械的強度特性を有する。
【００２４】
本発明の第３の態様に係るロータは、本発明の第１の態様または第２の態様に係る永久磁石を含む。
【００２５】
本発明に係るロータは、上記第１の態様または第２の態様に係る永久磁石を設置することにより、ロータ全体の性能が向上する。
【００２６】
本発明の第４の態様に係るモータは、本発明の第３の態様に係るロータを含む。
【００２７】
本発明に係るモータは、上記第３の態様に係るロータを設置することにより、モータは、性能が高くコストが低いという利点を有し、高いコストパフォーマンスを有するとともに、優れる製造性を有する。
【００２８】
本発明の第５の態様に係る圧縮機は、本発明の第４の態様に係るモータを含む。
【００２９】
本発明に係る圧縮機は、上記第１の態様に係るモータを設置することにより、圧縮機の生産コストを低減させ、圧縮機性能を向上させることができ、圧縮機全体のコストパフォーマンスが高くなる。
【００３０】
本発明の付加的な特徴及び利点は、一部が以下の説明に示され、一部が以下の説明により明らかになる、または、本発明の実施により理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例に係る永久磁石の模式図である。
【図２】本発明の実施例１に係る永久磁石の模式図である。
【図３】図２に示す永久磁石の過渡辺の拡大図である。
【図４】本発明の実施例２に係る永久磁石の模式図である。
【図５】図４に示す永久磁石の過渡辺の拡大図である。
【図６】本発明の実施例３に係る永久磁石の模式図である。
【図７】図６に示す永久磁石の過渡辺の拡大図である。
【図８】本発明の実施例４に係る永久磁石の模式図である。
【図９】本発明の実施例５に係る永久磁石の模式図である。
【図１０】図９に示す永久磁石の過渡辺の拡大図である。
【図１１】本発明の実施例六６に係る永久磁石の模式図である。
【図１２】図１１に示す永久磁石の過渡辺の拡大図である。
【図１３】本発明の実施例に係る永久磁石の歩留まりのα、βに伴う変動の模式図である。
【図１４】本発明の実施例に係るモータのコストパフォーマンスの（α＋β）に伴う変動の模式図である。
【図１５】本発明の実施例１に係る永久磁石の製造不良率のサブ円弧セグメント曲率に伴う変動の模式図である。
【図１６】本発明の実施例１に係る永久磁石のコスト節約の過渡辺のサブ円弧セグメントの全長に伴う変動の模式図である。
【図１７】本発明の実施例に係るモータの模式図である。
【図１８】本発明の実施例に係る圧縮機の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。前記実施例の例が図面に示されるが、同一または類似する符号は、常に、同一又は類似する部品、或いは、同一又は類似する機能を有する部品を表す。以下に、図面を参照しながら説明される実施例は例示的なものであり、本発明を解釈するためだけに用いられ、本発明を限定するものと理解されてはいけない。
【００３３】
以下の説明において、本発明の異なる構造を実現するための多くの異なる実施例または例が提供される。本発明の説明を簡潔にするために、以下に特定の例の部材及び配置について説明する。勿論、これらは例示するものに過ぎず、本発明を限定することを意図していない。また、本発明は、異なる例において参考数字及び／または参考アルファベットを重複することができる。このような重複は、簡潔及び明瞭するためのものであり、その自体は検討する各種の実施例及び／または配置間の関係を示すものではない。また、本発明は、さまざまな特定のプロセス及び材料の例を挙げているが、当業者は、他のプロセスの適用及び／または他の材料の使用も考えることが可能である。
【００３４】
以下、図１〜図１８を参照しながら、本発明の第１の態様の実施例に係る永久磁石１２を説明する。
【００３５】
図１に示すように、本発明の第１の態様の実施例に係る永久磁石１２では、永久磁石１２の作用面は、垂直に設置された第１の辺１２１および第２の辺１２２を含み、第１の辺１２１の頭端点Ａと第２の辺１２２の尾端点Ｂとが、過渡辺１２３によって接続され、過渡辺１２３は、頭端点Ａと尾端点Ｂとを結ぶ線の作用面の中心に近い側（例えば、図１に示すＡ、Ｂを結ぶ線の右側）に位置し、且つ、過渡辺１２３は、少なくとも１つのサブ円弧セグメント１２３ａ、または少なくとも１つのサブ円弧セグメント１２３ａと少なくとも１つのサブ直線セグメント１２３ｂとの組み合わせを含む。つまり、過渡辺１２３は、サブ円弧セグメント１２３ａのみを含んでもよいし、過渡辺１２３は、サブ円弧セグメント１２３ａとサブ直線セグメント１２３ｂとの組み合わせであってもよい。これにより、材料のコストを節約し、永久磁石１２構造の機械的強度を向上させることができ、永久磁石１２が良好な製造性能を有するようになる。
【００３６】
ここで、過渡辺１２３は、上記２つの異なる実施例（過渡辺１２３は、少なくとも１つのサブ円弧セグメント１２３ａを含む、または過渡辺１２３は、少なくとも１つのサブ円弧セグメント１２３ａと少なくとも１つのサブ直線セグメント１２３ｂとの組み合わせを含む）のそれぞれでは、「サブ円弧セグメント１２３ａ」を含むため、以下に記載される「サブ円弧セグメント１２３ａ」は、この２つの実施例における少なくとも１つをさらに限定するものである。つまり、前者の実施例（過渡辺１２３は、サブ円弧セグメント１２３ａのみを含む）を限定するものであってもよいし、後者の実施例（過渡辺１２３は、サブ円弧セグメント１２３ａだけでなく、サブ直線セグメント１２３ｂも含む）を限定するものであってもよい。
【００３７】
本発明の実施例に係る永久磁石１２は、過渡辺１２３の形状を限定することで、材料のコストを節約し、永久磁石１２の機械的強度を向上させ、永久磁石１２の製造歩留まりを向上させることができる。
【００３８】
本発明の一実施例では、図１を参照し、第１の辺１２１の頭端点Ａから延びる延長線と第２の辺１２２の尾端点Ｂから延びる延長線とが１つの交点Ｃで交差し、永久磁石１２は、数式４を満たすことができる。
ただし、Ｗが交点Ｃと頭端点Ａとの間の距離であり、Ｌが交点Ｃと尾端点Ｂとの間の距離であり、Ｄｘが交点Ｃといずれかのサブ円弧セグメント１２３ａの中点との間の距離である。これにより、永久磁石１２の磁束利用率を向上させ、モータ１０の性能を確保することができるとともに、永久磁石１２の機械的強度をさらに向上させることができ、永久磁石１２が良好な製造性を有するようになる。
【００３９】
【数４】
2019518332.tif 000006
【００４０】
好ましくは、図１を参照し、永久磁石１２は、さらに、数式５を満たすことができる。これにより、モータ１０の性能が影響されないことを確保する前提で、永久磁石１２の機械的強度をさらに向上させ、永久磁石１２の製造不良率を低減させることができる。
【００４１】
【数５】
2019518332.tif 000007
【００４２】
なお、ここで、永久磁石１２の製造過程では、プレス成形金型で希土粉末をプレスすることになっており、部分のサイズが小さすぎると、部分の微小なサイズの箇所でのプレスが不均一になり、また、プレス成形金型が、プレスされた希土から取り出される時に、部分の微小なサイズの箇所での成形済みの希土が動かされ、希土素材の品質に影響を与え、その結果、永久磁石１２の不良率が向上する。従って、サブ円弧セグメント１２３ａが小さい曲率を採用する場合、上記製造における問題を効果的に解決することができる。
【００４３】
本発明のいくつかの実施例では、図１〜図１４を参照し、過渡辺１２３の長さＳは、Ｓ＜０．９５（Ｗ＋Ｌ）を満たすことができる。これにより、永久磁石１２の機械的強度をさらに確保することができるだけでなく、永久磁石１２の製造性をさらに改善し、永久磁石１２の製造不良率を低減させることもできる。
【００４４】
本発明のいくつかの実施例では、図１３を参照し、サブ円弧セグメント１２３ａの曲率ρは、ρ＜０．７ｍｍ−１を満たすことができる。これにより、永久磁石１２の機械的強度をさらに確保することができるだけでなく、永久磁石１２の製造性をさらに改善し、永久磁石１２の製造不良率を低減させることもできる。
【００４５】
なお、ここで、永久磁石１２については、通常評価実験で落下試験を行うことになっており、前記サブ円弧セグメント１２３ａの曲率が大きすぎる、またはサブ直線セグメント１２３ｂとサブ円弧セグメント１２３ａとの合計長さが長すぎると、永久磁石１２の強度特性が悪くなるため、落下試験に合格できず、モータ１０の運転中にも破砕しやすいため、モータ１０の信頼性に影響を与える。
【００４６】
さらに、サブ円弧セグメント１２３ａの曲率を小さくすることにより、永久磁石１２の製造性を向上させることができるが、材料の節約比率も対応して変化する。過渡辺１２３のサブ直線セグメント１２３ｂとサブ円弧セグメント１２３ａとの合計長さが増加する場合に、節約された材料も増加し、コストも対応して大幅に低下するが、永久磁石１２の機械的強度および製造性能が悪くなってしまう。従って、サブ円弧セグメント１２３ａの曲率、およびサブ直線セグメント１２３ｂとサブ円弧セグメント１２３ａとの合計長さが最適な範囲にあることが確保されるだけで、最適なコストパフォーマンスの永久磁石１２を設計することができる。
【００４７】
本発明のいくつかの実施例では、図１〜図１２を参照し、頭端点Ａおよび／または尾端点Ｂのそれぞれは、サブ円弧セグメント１２３ａまたはサブ直線セグメント１２３ｂに直接接続される。つまり、頭端点Ａが過渡辺１２３のサブ円弧セグメント１２３ａまたはサブ直線セグメント１２３ｂに直接接続され、および／または尾端点Ｂが過渡辺１２３のサブ円弧セグメント１２３ａまたはサブ直線セグメント１２３ｂに直接接続される。これにより、永久磁石１２の構造を簡易化することができ、永久磁石１２の加工成形が便利になる。
【００４８】
さらに、図９〜図１２を参照し、頭端点Ａがサブ円弧セグメント１２３ａに直接接続された場合に、頭端点Ａに直接接続されたサブ円弧セグメント１２３ａと第１の辺１２１との夾角α１は、α１≧９０°を満たし、および／または尾端点Ｂがサブ円弧セグメント１２３ａに直接接続された場合に、尾端点Ｂに直接接続されたサブ円弧セグメント１２３ａと第２の辺１２２との夾角α２は、α２≧９０°を満たし、および／または頭端点Ａがサブ直線セグメント１２３ｂに直接接続された場合に、頭端点Ａに直接接続されたサブ直線セグメント１２３ｂと第１の辺１２１との夾角β１は、β１≧９０°を満たし、および／または尾端点Ｂがサブ直線セグメント１２３ｂに直接接続された場合に、尾端点Ｂに直接接続されたサブ直線セグメント１２３ｂと第２の辺１２２との夾角β２は、β２≧９０°を満たす。これにより、永久磁石１２の製造歩留まりを確保し、生産コストを低減させることができる。
【００４９】
なお、ここで、α１とは、頭端点Ａに直接接続されたサブ円弧セグメント１２３ａの頭端点Ａでの接線と第１の辺１２１との夾角を指し、α２とは、尾端点Ｂに直接接続されたサブ円弧セグメント１２３ａの尾端点Ｂでの接線と第２の辺１２２との夾角を指す。
【００５０】
本発明のいくつかの実施例では、図１に示すように、過渡辺１２３は、サブ円弧セグメント１２３ａまたはサブ直線セグメント１２３ｂによって頭端点Ａおよび尾端点Ｂにそれぞれ直接接続され、ただし、過渡辺１２３と第１の辺１２１との夾角α、および過渡辺１２３と第２の辺１２２との夾角βは、α＋β≦２７０°の関係を満たす。これにより、永久磁石モータ１０が高いコストパフォーマンスを有することを確保することができる。
【００５１】
なお、ここで、頭端点Ａに接続された過渡辺１２３がサブ直線セグメント１２３ｂである場合に、夾角αが、サブ直線セグメント１２３ｂと第１の辺１２１との夾角であり、頭端点Ａに接続された過渡辺１２３がサブ円弧セグメント１２３ａである場合に、夾角αが、サブ円弧セグメント１２３ａの頭端点Ａでの接線と第１の辺１２１との夾角であり、頭端点Ｂに接続された過渡辺１２３がサブ直線セグメント１２３ｂである場合に、夾角βが、サブ直線セグメント１２３ｂと第２の辺１２２との夾角であり、頭端点Ｂに接続された過渡辺１２３がサブ円弧セグメント１２３ａである場合に、夾角βは、サブ円弧セグメント１２３ａの尾端点Ｂでの接線と第２の辺１２２との夾角である。
【００５２】
図１３に本発明の実施例に係る永久磁石１２の製造歩留まりのα、βに伴う変動関係図を示す。図１３により、α＜９０°の場合に、永久磁石１２の製造歩留まりが低く、α≧９０°の区間で、永久磁石１２の製造歩留まりが、すべて比較的高いレベルに維持されており、同様に、β＜９０°の場合に、永久磁石１２の製造歩留まりが低く、β≧９０°の区間で、永久磁石１２の製造歩留まりは、すべて比較的高いレベルに維持されていると分かる。
【００５３】
図１４に本発明に係る永久磁石１２のモータ１０のコストパフォーマンスの（α＋β）に伴う変動関係図を示す。図１４により、α＋βの増大に伴い、永久磁石モータ１０のコストパフォーマンスの全体は、低下する傾向であり、α＋β≦２７０°の場合に、永久磁石モータ１０のコストパフォーマンスの低下する傾向は緩く、ほぼ安定で比較的高いレベルに維持されており、α＋β＞２７０°の場合に、永久磁石モータ１０のコストパフォーマンスが急に低下し、高性能低コストという要求を満たすことができないと分かる。
【００５４】
本発明の第２の態様に係る永久磁石１２によれば、図１を参照し、前記永久磁石１２の作用面は、首尾が順次に接続された４つの辺によって略矩形に囲まれる。なお、ここで、「略」矩形とは、永久磁石１２の作用面が不完全な矩形であることを意味し、例えば、永久磁石１２の作用面は、１つの角、２つの角、３つの角または４つの角が切り取られることにより、不完全な矩形を形成することができる。
【００５５】
図１を参照し、少なくとも１組の隣接辺の頭端点と尾端点とは、過渡辺１２３によって接続され、つまり、１組の隣接辺のみが過渡辺１２３によって接続されてもよいし、２組の隣接辺が過渡辺１２３によって接続されてもよいし、３組の隣接辺が過渡辺１２３によって接続されてもよいし、４組の隣接辺がいずれも過渡辺１２３よって接続されてもよい。
【００５６】
過渡辺１２３は、頭端点と尾端点とを結ぶ線の作用面の中心に近い側に位置し、且つ、少なくとも１つのサブ円弧セグメント１２３ａ、または少なくとも１つのサブ円弧セグメント１２３ａと少なくとも１つのサブ直線セグメント１２３ｂとの組み合わせを含む。つまり、過渡辺１２３は、サブ円弧セグメント１２３ａのみを含んでもよいし、過渡辺１２３は、サブ円弧セグメント１２３ａとサブ直線セグメント１２３ｂとの組み合わせであってもよい。ここで、過渡辺１２３と、接続された１組の隣接辺（例えば、図１に示す第１の辺１２１および第２の辺１２２）との夾角ら（例えば、図１に示すα及びβ）のそれぞれが９０°以上であり、過渡辺１２３と、接続された１組の隣接辺との夾角らとの合計（例えば、図１に示すα＋β）が２７０°以下であり、永久磁石１２は、数式６を満たす。ただし、Ｗが１組の隣接辺の過渡辺１２３に近い延長線の交点Ｃと頭端点Ａとの間の距離であり、Ｌが交点Ｃと尾端点Ｂとの間の距離であり、Ｄｘが交点Ｃといずれかのサブ円弧セグメント１２３ａの中点との間の距離である。
【００５７】
【数６】
2019518332.tif 000008
【００５８】
本発明に係る永久磁石１２は、磁束利用率を向上させ、モータ１０の性能を確保することができるとともに、非常に高い製造歩留まりを有し、良好な製造性および機械的強度特性を有する。
【００５９】
以下、図１〜図１８を参照して本発明のいくつかの実施例に係る永久磁石１２を説明する。
【実施例１】
【００６０】
図２および図３に示すように、永久磁石１２の作用面は、首尾が順次に接続された第１の辺１２１、第２の辺１２２、第３の辺１２４および第４の辺１２５によって略矩形に囲まれ、隣接する１組の隣接辺間の頭端点と尾端点とは、いずれも過渡辺１２３によって接続される。永久磁石１２の作用面は、永久磁石１２の長手方向（例えば、図２に示す左右方向）の中心線に対して対称であり、且つ、永久磁石１２の作用面は、永久磁石１２の幅方向（例えば、図２に示す上下方向）の中心線に対して対称である。以下、第１の辺１２１の頭端点Ａと第２の辺１２２の尾端点Ｂとの間に接続される過渡辺１２３について説明する。
【００６１】
具体的に、図３に示すように、過渡辺１２３は、頭端点Ａと尾端点Ｂとを結ぶ線の右側または下側に位置し、つまり、過渡辺１２３は、永久磁石１２の中心方向に向かって凹んで形成される。過渡辺１２３は、１つのサブ円弧セグメント１２３ａおよび２つのサブ直線セグメント１２３ｂを含み、ここで、２つのサブ直線セグメント１２３ｂは、それぞれ頭端点Ａおよび尾端点Ｂに接続され、サブ円弧セグメント１２３ａは、２つのサブ直線セグメント１２３ｂ間に接続される。
【００６２】
第１の辺１２１が頭端点Ａから上へ延びる延長線と、第２の辺１２２が尾端点Ｂから左へ延びる延長線とが１つの交点Ｃで交差する。頭端点Ａと交点Ｃとの間の距離をＷとし、尾端点Ｂと交点Ｃとの距離をＬとし、サブ円弧セグメント１２３ａの中点と交点Ｃとの距離をＤ１とし、過渡辺１２３の全長をＳとし、サブ円弧セグメント１２３ａの曲率をρとし、頭端点Ａに接続されたサブ直線セグメント１２３ｂと第１の辺１２１との夾角をβ１とし、頭端点Ｂに接続されたサブ直線セグメント１２３ｂと第２の辺１２２との夾角をβ２とする。
【００６３】
好ましくは、サブ円弧セグメント１２３ａの中点と交点Ｃとの距離Ｄ１は、数式７を満たす。
【００６４】
【数７】
2019518332.tif 000009
【００６５】
図１４には、本発明の実施例に係る永久磁石１２は、ＬとＷとが変化しないように確保されるとともに、Ｄ１が数式８を満たす場合、過渡辺１２３の全長と材料コストとの関係模式図を示す。図１４により、サブ直線セグメント１２３ｂとサブ円弧セグメント１２３ａとの合計長さの増加に伴い、節約された材料も増加し、コストの低下幅も対応して増加すると分かるが、サブ直線セグメント１２３ｂとサブ円弧セグメント１２３ａとの合計長さの増加に伴い、永久磁石１２の機械的強度および製造性がさらに悪くなる。従って、過渡辺１２３の全長Ｓは、Ｓ＜０．９５（Ｗ＋Ｌ）を満たすことが好ましい。
【００６６】
【数８】
2019518332.tif 000010
【００６７】
図１３には、本発明の実施例に係る永久磁石１２は、ＬとＷとが変化しないように確保される場合、サブ円弧セグメント１２３ａの曲率の変更による永久磁石１２の製造不良率への影響を示す。図１３により、サブ円弧セグメント１２３ａの曲率は、永久磁石１２の製造性に比較的大きく影響しており、サブ円弧セグメント１２３ａの曲率の増加に伴い、一定の範囲内で永久磁石１２の製造不良率が、顕著に上昇するレベルにあると分かる。従って、サブ円弧セグメント１２３ａの曲率ρは、ρ＜０．７ｍｍ−１を満たすことが好ましい。
【００６８】
好ましくは、頭端点Ａに接続されたサブ直線セグメント１２３ｂと第１の辺１２１との夾角β１、および頭端点Ｂに接続されたサブ直線セグメント１２３ｂと第２の辺１２２との夾角β２は、β１≧９０°、β２≧９０°、β１＋β２≦２７０°を満たす。これにより、永久磁石１２の製造歩留まりを向上させ、モータ１０のコストパフォーマンスを向上させることができる。
【００６９】
本発明の実施例に係る永久磁石１２は、材料コストを節約することができ、良好な製造性および優れる機械的強度特性を有し、製造不良率が低く、モータ１０のコストパフォーマンスが高い。
【実施例２】
【００７０】
図４および図５に示すように、本実施例は、実施例１の構造とほぼ同様であり、相違点は、実施例１に記載の過渡辺１２３は、１つのサブ円弧セグメント１２３ａのみを含むが、本実施例２に記載の過渡辺１２３は、２つのサブ円弧セグメント１２３ａを含むことにある。
【００７１】
本実施例における過渡辺１２３のうち一方のサブ円弧セグメント１２３ａの中点と交点Ｃとの距離をＤ１とし、他方のサブ円弧セグメント１２３ａの中点と交点Ｃとの距離をＤ２とし、Ｄ１およびＤ２は、数式９、数式１０を満たす。
【００７２】
【数９】
2019518332.tif 000011
【００７３】
【数１０】
2019518332.tif 000012
【００７４】
本発明の実施例に係る永久磁石１２は、材料コストを節約することができ、良好な製造性および優れる機械的強度特性を有し、製造不良率が低く、モータ１０のコストパフォーマンスが高い。
【実施例３】
【００７５】
図６および図７に示すように、本実施例は、実施例１の構造とほぼ同様であり、そのうち、同一の部材について同一の符号を付し、相違点は、実施例１に記載の過渡辺１２３は、１つのサブ円弧セグメント１２３ａのみを含むが、本実施例に記載の過渡辺１２３は、３つのサブ円弧セグメント１２３ａを含むことにある。
【００７６】
本実施例の過渡辺１２３において、下から上への方向に第１のサブ円弧セグメント１２３ａの中点と交点Ｃとの距離をＤ１とし、第２のサブ円弧セグメント１２３ａの中点と交点Ｃとの距離をＤ２とし、第３のサブ円弧セグメント１２３ａの中点と交点Ｃとの距離をＤ３とし、Ｄ１、Ｄ２及びＤ３は、数式１１、数式１２、数式１３を満たす。
【００７７】
【数１１】
2019518332.tif 000013
【００７８】
【数１２】
2019518332.tif 000014
【００７９】
【数１３】
2019518332.tif 000015
【００８０】
本発明の実施例に係る永久磁石１２は、材料コストを節約することができ、良好な製造性および優れる機械的強度特性を有し、製造不良率が低く、モータ１０のコストパフォーマンスが高い。
【実施例４】
【００８１】
図８に示すように、本実施例は、実施例１の構造とほぼ同様であり、そのうち、同一の部材について同一の符号を付し、相違点は、実施例１に記載の過渡辺１２３は、１つのサブ円弧セグメント１２３ａおよび２つのサブ直線セグメント１２３ｂを含むが、本実施例に記載の過渡辺１２３は、１つのサブ円弧セグメント１２３ａのみを含み、つまり、過渡辺１２３は、１つのサブ円弧セグメント１２３ａのみによって構成され、サブ円弧セグメント１２３ａの両端は、それぞれ頭端点Ａおよび尾端点Ｂに直接接続される。
【００８２】
図８に示すように、サブ円弧セグメント１２３ａの頭端点Ａでの接線と第１の辺１２１との夾角をα１とし、サブ円弧セグメント１２３ａの尾端点Ｂでの接線と第２の辺１２２との夾角をα２とし、α１およびα２は、α１≧９０°、α２≧９０°、α１＋α２≦２７０°を満たす。
【００８３】
好ましくは、サブ円弧セグメント１２３ａの中点と交点Ｃとの間の距離Ｄ１は、数式１４を満たす。
【００８４】
【数１４】
2019518332.tif 000016
【００８５】
本発明の実施例に係る永久磁石１２は、材料コストを節約することができ、良好な製造性および優れる機械的強度特性を有し、製造不良率が低く、モータ１０のコストパフォーマンスが高い。
【実施例５】
【００８６】
図９および図１０に示すように、本実施例は、実施例１の構造とほぼ同様であり、そのうち、同一の部材について同一の符号を付し、相違点は、実施例１に記載の過渡辺１２３は、１つのサブ円弧セグメント１２３ａおよび２つのサブ直線セグメント１２３ｂを含むが、本実施例に記載の過渡辺１２３は、１つのサブ円弧セグメント１２３ａおよび１つのサブ直線セグメント１２３ｂのみを含むことにあり、具体的に、サブ円弧セグメント１２３ａが頭端点Ａに直接接続され、サブ直線セグメント１２３ｂが尾端点Ｂに直接接続される。
【００８７】
図１０に示すように、ステータ２の円弧セグメントの頭端点Ａでの接線と第１の辺１２１との夾角をα１とし、サブ直線セグメント１２３ｂと第２の辺１２２との夾角をβ２とし、α１およびβ２は、α１≧９０°、β２≧９０°、α１＋β２≦２７０°を満たす。
【００８８】
好ましくは、サブ円弧セグメント１２３ａの中点と交点Ｃとの間の距離であるＤ１は、数式１５を満たす。
【００８９】
【数１５】
2019518332.tif 000017
【００９０】
本発明の実施例に係る永久磁石１２は、材料コストを節約することができ、良好な製造性および優れる機械的強度特性を有し、製造不良率が低く、モータ１０のコストパフォーマンスが高い。
【実施例６】
【００９１】
図１１および図１２に示すように、本実施例は、実施例５の構造とほぼ同様であり、そのうち、同一の部材について同一の符号を付し、相違点は、実施例５に記載のサブ円弧セグメント１２３ａが第１の辺１２１に直接接続され、且つ前記サブ直線セグメント１２３ｂが第２の辺１２２に接続されるが、本実施例に記載のサブ円弧セグメント１２３ａが第２の辺１２２に直接接続され、且つ、前記サブ直線セグメント１２３ｂが第１の辺１２１に直接接続される。
【００９２】
ステータ２の直線セグメントと第１の辺１２１との夾角をβ１とし、サブ円弧セグメント１２３ａの尾端点Ｂでの接線と第２の辺１２２との夾角をα２とし、β１およびα２は、β１≧９０°、α２≧９０°、β１＋α２≦２７０°を満たす。
【００９３】
好ましくは、サブ円弧セグメント１２３ａの中点と交点Ｃとの間の距離であるＤ１は、数式１６を満たす。
【００９４】
【数１６】
2019518332.tif 000018
【００９５】
本発明の実施例に係る永久磁石１２は、材料コストを節約することができ、良好な製造性および優れる機械的強度特性を有し、製造不良率が低く、モータ１０のコストパフォーマンスが高い。
【００９６】
本発明の第３の態様の実施例に係るロータ１は、本発明の上記実施例に係る永久磁石１２を含む。
【００９７】
本発明の実施例に係るロータ１は、上記第１の態様の実施例に係る永久磁石１２を設置することにより、ロータ１全体の性能が向上する。
【００９８】
本発明の第４の態様の実施例に係るモータ１０は、本発明の上記第３の態様の実施例に係るロータ１を含む。
【００９９】
具体的には、図１５に示すように、モータ１０は、ロータ１およびステータ２を含み、ここで、ステータ２は、ロータ１の径方向の外側に設置され、ステータ２は、ステータコア２１および巻線２２を含み、ロータ１は、ロータコア１１と、永久磁石スロット１１１と、永久磁石スロット１１１に設置された永久磁石１２とを含む。
【０１００】
本発明の実施例に係るモータ１０の具体的な構造および作動原理は、従来の技術であり、ここで詳しく説明しない。
【０１０１】
本発明の実施例に係るモータ１０は、上記第３の態様の実施例に係るロータ１を設置することにより、永久磁石モータ１０は、性能が高くコストが低いという利点を有し、比較的高いコストパフォーマンスを有し、優れる製造性を有する。
【０１０２】
本発明の第５の態様の実施例に係る圧縮機１００は、本発明の上記第４の態様の実施例に係る永久磁石モータ１０を含む。
【０１０３】
本発明の実施例に係る圧縮機１００の他の構成要素、例えばクランクシャフト２０、主軸受３０、シリンダ４０、ピストン５０および副軸受６０などの構造、および具体的な作動原理は、当業者であれば、すべて周知のものであり、ここでは詳しく説明しない。
【０１０４】
本発明の実施例に係る圧縮機１００は、上記第４の態様の実施例に係る永久磁石モータ１０を設置することにより、圧縮機１００の生産コストが低下し、圧縮機１００の性能が向上し、圧縮機１００の全体的なコストパフォーマンスが比較的高くなる。
【０１０５】
なお、本発明の説明において、「中心」、「長さ」、「幅」、「上」、「下」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「逆時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づき、本発明を便利にまたは簡潔に説明するためのものであり、指定された装置又は部品が特定の方位にあり、特定の方位において構造され操作されると指示又は暗示するものではないので、本発明を限定するものと理解してはいけない。
【０１０６】
なお、「第１」、「第２」の用語は目的を説明するためだけに用いられるものであり、比較的な重要性を指示又は暗示するか、或いは示された技術的特徴の数を黙示的に指示すると理解してはいけない。そこで、「第１」、「第２」が限定されている特徴は１つ又はより多くの前記特徴を含むことを明示又は暗示するものである。本発明の説明において、明確且つ具体的な限定がない限り、「複数」とは、２つ以上を意味する。
【０１０７】
本発明の説明において、明確な規定と限定がない限り、「取り付け」、「互いに接続」、「接続」、「固定」などの用語の意味は広く理解されるべきである。例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、あるいは一体的な接続でも可能である。機械的な接続や、電気的な接続や、あるいは互いに通信することも可能である。直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することや、２つの部品の内部が連通することや、あるいは２つの部品間に相互の作用関係があることも可能である。当業者にとって、具体的な場合によって上記用語の本発明においての具体的な意味を理解することができる。
【０１０８】
本発明において、明確な規定と限定がない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」にあることは、第１の特徴と第２の特徴とが直接的に接触することを含んでも良いし、第１の特徴と第２の特徴とが直接的に接触することではなくそれらの間の別の特徴を介して接触することを含んでもよい。また、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」又は「上面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真上及び斜め上にあることを含むか、或いは、単に第１の特徴の水平高さが第２の特徴より高いことだけを表す。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」又は「下面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真下及び斜め下にあることを含むか、或いは、単に第１の特徴の水平高さが第２の特徴より低いことだけを表す。
【０１０９】
本発明の説明において、「１つの実施例」、「いくつかの実施例」、「例」、「具体的な例」、或いは「いくつかの例」などの用語を参照した説明とは、該実施例或いは例に結合して説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴が、本発明の少なくとも１つの実施例或いは例に含まれることである。本明細書において、上記用語に対する例示的な説明は、必ずしも同じ実施例或いは例を示すことではない。又、説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴は、いずれか１つ或いは複数の実施例又は例において適切に結合することができる。また、互いに矛盾しない場合、当業者であれば、明細書に記載された異なる実施例または例、または異なる実施例または例の特徴を、結合または組み合わせすることができる。
【０１１０】
本発明の実施例を示して説明したが、当業者であれば、本発明の原理及び主旨から逸脱することなく、これらの実施例に対して各種の変更、修正、取り替え及び変形を行うことができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその等価物により限定される。
【符号の説明】
【０１１１】
１００    圧縮機
１０      モータ
２        ステータ
２１      ステータコア
２２      巻線
１        ロータ
１１      ロータコア
１１１    永久磁石スリット
１２      永久磁石
１２１    第１の辺
１２２    第２の辺
１２３    過渡辺
１２３ａ  サブ円弧セクション
１２３ｂ  サブ直線セクション
２０      クランクシャフト
３０      主軸受
４０      シリンダ
５０      ピストン
６０      副軸受
【図１】
2019518332.tif 000022
【図２】
2019518332.tif 000023
【図３】
2019518332.tif 000024
【図４】
2019518332.tif 000025
【図５】
2019518332.tif 000026
【図６】
2019518332.tif 000027
【図７】
2019518332.tif 000028
【図８】
2019518332.tif 000029
【図９】
2019518332.tif 000030
【図１０】
2019518332.tif 000031
【図１１】
2019518332.tif 000032
【図１２】
2019518332.tif 000033
【図１３】
2019518332.tif 000034
【図１４】
2019518332.tif 000035
【図１５】
2019518332.tif 000036
【図１６】
2019518332.tif 000037
【図１７】
2019518332.tif 000038
【図１８】
2019518332.tif 000039
【国際調査報告】
2019518332.tif 000040
2019518332.tif 000041
2019518332.tif 000042
2019518332.tif 000043