(57)【要約】【課題】電磁音を低減させる。【解決手段】圧縮機は、ステータと、ステータの内側に配置されたロータコア３１とを備え、ロータコア３１は、複数の薄板が積層されたものであって、磁石３２が配置される孔３１ａをそれぞれ有し且つ周方向に設けられた複数の磁極５１を有する。複数の薄板の少なくとも１つの薄板が、磁極５１の外周面に対応した部分に設けられた切欠き５２を有しており、この切欠き５２の周方向幅が、径方向外側に向かって広くなると共に、平面視において、切欠き５２の端部近くの端縁部分が端部における径方向に対して傾斜している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、
前記ステータの内側に配置されたロータとを備え、
前記ロータは、複数の薄板が積層されたものであって、磁石が配置される孔をそれぞれ有し且つ周方向に設けられた複数の磁極を有し、
前記複数の薄板の少なくとも１つの薄板が、前記磁極の外周面に対応した部分に設けられた切欠きを有しており、
前記切欠きの周方向幅が、径方向外側に向かって広くなると共に、
平面視において、前記切欠きの端部近くの端縁部分が当該端部における径方向に対して傾斜していることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記複数の薄板の少なくとも１つの薄板において、１つの磁極の外周面に設けられた前記切欠きが、平面視において当該磁極の周方向の中心線に対して対称であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石が埋設されたロータを有する圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮機として、複数の永久磁石が埋設された筒状のロータと、ロータの外周側に隙間を空けて配置される筒状のステータとを有するモータを備えたものが知られている。永久磁石は、磁極面がロータの径方向外側と径方向内側を向くように配置されるため、ロータの外周部では、ロータの径方向の磁束が生じる。ステータに設けられたコイルに通電することにより発生する電磁力によって、ロータがステータに対して相対回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２００９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、永久磁石として、磁力の大きい例えば希土類磁石を用いた場合、ロータの外周部における径方向の磁束が増大するため、電磁力が大きくなる。その結果、ロータの振動により生じる電磁音が大きくなるという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、電磁音を低減できる圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る圧縮機は、ステータと、前記ステータの内側に配置されたロータとを備え、前記ロータは、複数の薄板が積層されたものであって、磁石が配置される孔をそれぞれ有し且つ周方向に設けられた複数の磁極を有し、前記複数の薄板の少なくとも１つの薄板が、前記磁極の外周面に対応した部分に設けられた切欠きを有しており、前記切欠きの周方向幅が、径方向外側に向かって広くなると共に、平面視において、前記切欠きの端部近くの端縁部分が当該端部における径方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【０００７】
この圧縮機では、磁極の外周面とステータとの間に、切欠きの端縁部分に沿った方向の磁束が発生する。切欠きの端縁部分は径方向に対して傾斜しているため、磁極とステータとの間に発生する径方向の磁束を低減することができる。そのため、電磁力を低減することができ、その結果、電磁音を低減できる。
【０００８】
第２の発明に係る圧縮機は、第１の発明において、前記複数の薄板の少なくとも１つの薄板において、１つの磁極の外周面に設けられた前記切欠きが、平面視において当該磁極の周方向の中心線に対して対称であることを特徴とする。
【０００９】
この圧縮機では、周方向に関してバランスよく、磁極とステータとの間に発生する径方向の磁束を低減できる。
【発明の効果】
【００１０】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１１】
第１の発明では、磁極の外周面とステータとの間に、切欠きの端縁部分に沿った方向の磁束が発生する。切欠きの端縁部分は径方向に対して傾斜しているため、磁極とステータとの間に発生する径方向の磁束を低減することができる。そのため、電磁力を低減することができ、その結果、電磁音を低減できる。
【００１２】
第２の発明では、周方向に関してバランスよく、磁極とステータとの間に発生する径方向の磁束を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿ったロータの断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿ったロータとステータの部分拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る圧縮機のロータの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の圧縮機１は、冷媒を圧縮する圧縮機構６と、圧縮機構６の上方に配置され、シャフト７を介して圧縮機構６を駆動する駆動機構８と、これらを収容するケーシング２とを備える。圧縮機１は、吸入管３から導入された冷媒（例えばＣＯ２）を圧縮して排出管４から排出する。この圧縮機１は、例えば空調装置などの冷凍サイクルに組み込まれて使用され、図１に示す向き、即ち、シャフト７の向きが上下方向となる向きに設置される。
【００１５】
ケーシング２の上部には、圧縮機構６で圧縮された冷媒を排出するための排出管４と、駆動機構８の後述するステータ２０のコイル２３に電流を供給するためのターミナル端子５が設けられている。なお、図１では、このコイル２３とターミナル端子５とを接続する配線を省略している。また、ケーシング２の側部には、圧縮機１に冷媒を導入するための吸入管３が設けられている。ケーシング２内の底部には、圧縮機構６の摺動部の動作を滑らかにすると共に、圧縮機構６の隙間をシールするための潤滑油Ｌが貯留されている。
【００１６】
圧縮機構６は、シリンダ１１と、シリンダ１１の内部に配置されるピストン１２と、シリンダ１１の上側に配置されるフロントヘッド１３と、フロントヘッド１３の上側に配置されるマフラー部材１４と、シリンダ１１の下側に配置されるリアヘッド１５とを備えている。
【００１７】
シリンダ１１の中央部には、円形孔である圧縮室１１ａが形成されている。また、シリンダ１１には、吸入管３から供給される冷媒を圧縮室１１ａ内に冷媒を導入するための吸入路１１ｂが形成されている。シャフト７は、圧縮室１１ａ内の位置に偏心部７ａを有している。偏心部７ａは、略円柱状であって、その中心軸（以下、偏心軸という）がシャフト７の回転中心に対して偏心している。
【００１８】
ピストン１２は、シャフト７の偏心部７ａに装着された円環状のローラと、ローラの外周面から径方向外側に突出し、シリンダ１１に揺動可能に支持されたブレードとによって構成される。シャフト７を回転させると、ピストン１２のローラは、その外周部を圧縮室１１ａの内周面に接触させながら、シャフト７の回転軸回りを回転移動する。これにより、ピストン１２によって仕切られた圧縮室１１ａ内の２つの空間の容積が変化するため、圧縮室１１ａ内で冷媒が圧縮される。
【００１９】
フロントヘッド１３は、ケーシング２の内周面に固定されている。フロントヘッド１３には、圧縮室１１ａで圧縮された冷媒を吐出するための吐出孔（図示省略）が形成されており、フロントヘッド１３の上面には吐出孔の出口を開閉する弁機構（図示省略）が取り付けられている。また、フロントヘッド１３の外周部には、冷媒および潤滑油を通過させるための油戻し孔（図示省略）が上下方向に貫通して形成されている。
【００２０】
マフラー部材１４は、弁機構を覆うようにフロントヘッド１３の上面に取り付けられている。マフラー部材１４とフロントヘッド１３との間に形成されるマフラー空間によって、冷媒の吐出に伴う騒音が低減される。マフラー部材１４には、マフラー空間内の冷媒を吐出する吐出口（図示省略）が形成されている。
【００２１】
圧縮室１１ａの冷媒圧力が所定の圧力以上になると、フロントヘッド１３に設けられた弁機構が開弁して、圧縮室１１ａ内の冷媒と潤滑油が、マフラー空間に吐出される。そして、マフラー空間から吐出された冷媒は、ロータ３０とステータ２０との間のエアギャップ８ａ等を通って、駆動機構８の上方に移動する。
【００２２】
駆動機構８は、ケーシング２の内周面に固定された略円筒状のステータ２０と、このステータ２０の径方向内側にエアギャップ８ａを介して配置された円筒状のロータ３０と、ロータ３０の
下端面（偏心部７ａ側の端面）に配置された第１バランスウェイト４１と、ロータ３０の上端面（偏心部７ａと反対側の端面）に配置された第２バランスウェイト４２とを備える。
【００２３】
バランスウェイト４１、４２は、偏心部７ａとピストン１２の偏心回転によりシャフト７およびロータ３０が傾くのを防止するために設けられている。図２に示すように、バランスウェイト４１、４２は、略Ｃ字状の板状部材であって、その周方向角度は約１２０°である。ロータ３０の下端面に配置される第１バランスウェイト４１は、上下方向から見て、回転軸に対して偏心軸と反対側に配置されており、ロータ３０の上端面に配置される第２バランスウェイト４２は、上下方向から見て、回転軸に対して偏心軸と同じ側（回転軸に対して第１バランスウェイト４１と反対側）に配置されている。
【００２４】
ステータ２０は、ケーシング２の内周面に固定された略円筒状のステータコア２１と、ステータコア２１の上下両端部に取り付けられたインシュレータ２２と、ステータコア２１およびインシュレータ２２の内周部に巻回されたコイル２３とを有する。ステータコア２１は例えば積層された電磁鋼板からなり、インシュレータ２２は非磁性体材料で形成されている。ステータコア２１の外周部には、上下方向に延びる複数の溝部（図示省略）が形成されており、この溝部とケーシング２との間を冷媒および潤滑油が通過する。インシュレータ２２は、ステータコア２１とコイル２３とを絶縁するために設けられている。
【００２５】
ロータ３０は、シャフト７の外周面に固定された円筒状のロータコア３１と、このロータコア３１に埋設された４つの永久磁石３２と、このロータコア３１の上下両端部に一体的に取り付けられた非磁性体材料からなる環状の端板３３とを有する。コイル２３を流れる電流と、ロータコア３１に生じる磁束とによって発生した電磁力によって、ロータ３０はシャフト７と共に回転する。
【００２６】
ロータコア３１は、複数の薄板状の電磁鋼板が上下方向に積層されて形成されている。ロータコア３１には、上下方向に貫通する４つの孔３１ａが周方向に並んで形成されている。孔３１ａの両端開口は、端板３３によって塞がれている。孔３１ａは、矩形板状の永久磁石３２が嵌挿される磁石挿通部３１ｂと、磁石挿通部３１ｂの周方向両端からロータコア３１の外周面側に延びる短絡防止部３１ｃとで構成されている。
【００２７】
４つの磁石挿通部３１ｂは、周方向に隣り合う磁石挿通部３１ｂが直交し、且つ、開口幅（永久磁石３２の厚み方向の開口幅）がロータコア３１の径方向に沿うように形成されている。磁石挿通部３１ｂに配置される永久磁石３２は、例えば希土類磁石（例えばネオジム、鉄、ホウ素を主成分とした希土類磁石）であって、その厚み方向の両端面が磁極面となっている。４つの永久磁石３２は、周方向に隣り合う永久磁石３２の磁極面の磁性が逆向きになるように配置されている。
【００２８】
短絡防止部３１ｃは、永久磁石３２の厚さ方向両面において磁束が短絡するのを防止するために設けられている。
【００２９】
また、ロータコア３１には、バランスウェイト４１、４２を固定するためのリベット４３が挿通される４つのリベット挿通孔３１ｄと、冷媒および潤滑油を通過させるための２つの通風孔３１ｅが、上下方向に貫通して形成されている。なお、リベット挿通孔と通風孔は、端板３３にも形成されている。
【００３０】
ロータコア３１において、永久磁石３２が配置される孔３１ａが形成された周方向範囲は磁極５１を構成している。つまり、ロータコア３１は、周方向に並んだ４つの磁極５１を有する。なお、図２では、１つの磁極５１をドットのハッチングで表示するとともに、この磁極５１の周方向端部を二点鎖線で表示している。
【００３１】
ロータコア３１を構成する複数の電磁鋼板の少なくとも１つの磁極５１の外周面には、５つの切欠き５２が周方向に等間隔に形成されている。４つの磁極５１に形成された切欠き５２の形状は全て同じである。切欠き５２の周方向幅は、径方向外側に向かって広くなっている。切欠き５２の開き角度は、０〜１８０°の範囲内であればよい。また、平面視において、切欠き５２の端部５２ａ近くの端縁部分５２ｂは、端部５２ａにおける径方向（図３中の直線Ｌ２の方向）に対して傾斜している。また、各磁極５１に形成された５つの切欠き５２は、磁極５１の周方向の中心線Ｌ１（図２参照）に対して対称に形成されている。なお、隣接する２枚の電磁鋼板に切欠き５２が形成されている場合には、切欠き５２は上下に並んでいても、周方向にずれていてもよい。
【００３２】
磁極５１の切欠き５２近傍では、例えば図３に示すように、永久磁石３２による磁束Ｍが切欠き５２に沿って発生する。そのため、磁極５１の外周面とステータ２０との間に、切欠き５２の端縁部分５２ｂに沿った方向の磁束Ｍが発生する。切欠き５２の端縁部分５２ｂは径方向に対して傾斜しているため、磁極５１とステータ２０との間に発生する径方向の磁束を低減することができる。そのため、電磁力を低減することができ、その結果、電磁音を低減できる。
なお、図３では磁極５１とステータ２０に発生する磁束の一部のみを表示している。また、磁極５１とステータ２０に発生する磁束の方向は、図３に示すものに限定されない。
【００３３】
また、本実施形態では、各磁極５１に形成された複数の切欠き５２は、磁極５１の周方向の中心線Ｌ１に対して対称に形成されているため、周方向に関してバランスよく、磁極５１とステータ２０との間に発生する径方向の磁束を低減できる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成は、上記実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。後述する変更形態は、適宜組み合わせて実施することも可能である。
【００３５】
上記実施形態では、切欠き５２は、１つの磁極５１に対して５つ設けられているが、４つ以下であっても、６つ以上であってもよい。
【００３６】
上記実施形態では、１つの磁極５１に設けられた複数の切欠き５２は、周方向に等間隔に形成されているが、等間隔でなくてもよい。
【００３７】
上記実施形態では、切欠き５２の両端縁部分５２ｂは、各端部５２ａにおける径方向に対して傾斜しているが、図４に示す切欠き１５２のように、一方の端部１５２ａ近くの端縁部分１５２ｂが、この端部１５２ａにおける径方向に対して傾斜していれば、他方の端部１５２ｃ近くの端縁部分１５２ｄは、この端部１５２ｃにおける径方向に対して傾斜していなくてもよい。
【００３８】
上記実施形態では、１つの磁極５１に設けられた複数の切欠き５２は、平面視において当該磁極５１の周方向の中心線Ｌ１に対して対称に形成されているが、非対称であってもよい。
【００３９】
上記実施形態では、切欠き５２の形状（周方向幅および深さ）は全て同じであるが、異なっていてもよい。例えば、磁極５１の中心線Ｌ１に近いほど、切欠きの周方向幅と深さが大きくなっていてもよい。
【００４０】
磁極５１ごとに、切欠き５２の数、形状、または配置位置が異なっていてもよい。また、４つの磁極５１のうち少なくとも１つの磁極５１に切欠き５２が設けられていれば、他の磁極５１には切欠き５２は設けられていなくてもよい。
【００４１】
上記実施形態では、ロータコア３１が有する磁極５１の数は４つであるが、磁極の数（即ち、永久磁石３２が挿通される孔の数）は、２つであっても、６つ以上であってもよい。
【００４２】
上記実施形態では、４つの永久磁石３２のそれぞれが１つの界磁磁極を構成しているが、例えば１つの界磁磁極が複数の永久磁石によって構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明を利用すれば、電磁音を低減することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  圧縮機
２０  ステータ
３０  ロータ
３１  ロータコア
３１ａ  孔
３２  永久磁石
５１  磁極
５２  切欠き
５２ａ  端部
５２ｂ  端縁部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013108481.tif 000005
【図４】
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