专利名称：压缩机用电机的转子的制作方法
技术领域：
本发明涉及压缩机用电机的转子结构。
通常，作为先有的压缩机用电机的转子的构造，有特开昭57-52359号公报发表的专利技术。该公报发表的专利技术是将预先迭装在一起的转子铁心、磁性体配置到金属制的筒管中后，通过压铸将这些筒管、转子铁心、磁性体构成一体。
另外，作为其他先有技术，有特开平2-246748号公报发表的专利技术。该公报发表的专利技术和上述公报发表的专利技术一样，也是将预先迭装在一起的转子铁心、磁性体配置到金属制的筒管中后，利用锁紧销将这些转子铁心构成一体。这样，由于相邻磁性体之间的空隙构成的气隙，有效地确保磁性体的磁极间的分离，提高效率。
作为其他先有技术，有特公昭60-23584号公报发表的专利技术。该公报发表的专利技术是将作为磁极的磁性体插入(埋进)到转子的铁心内。该公报发表的专利技术涉及可以自启动的同步电机。
此外，作为其他先有技术，还有特开平4-185247号公报发表的专利技术。该公报发表的专利技术，是将磁性体埋进具有突极结构的转子铁心的突极部内构成转子的。
该公报发表的专利技术，是通过将埋进了磁性体的转子铁心及复盖转子铁心的两端面的端面部件压入转轴内，而构成一体的。
在这样构成的先有技术中，压铸件材料(锌、铝等)的部分引起的涡流损失大，金属制的筒管中的涡流损失也大。作为磁性体的止转件，有转子铁心上设置的突起，所以，制造时保持尺寸的高精度有一定困难。
另外，由于设有分离磁极用的空隙，所以当转子受到热冲击和机械冲击等而在磁性体(特别是铁氧体)上产生裂痕等破裂现象时，有时该磁性体的碎片会落到空隙内，从而进一步增大破纹及碎片。
在其它先有技术中，在转子铁心内具有的二次导体中发生涡流，并且在转子铁心(导体)中从磁性体发出的一部分磁通发生短路，所以电机的运转效率将降低。
另外，在其他先有技术中，由于转子铁心的状态而产生磁心散乱，或者在转轴的压入工序中电子组装工艺不佳，都会有难于保持尺寸的高精度等问题。
针对上述问题，本发明的目的旨在提供一种压缩机用电机的转子，该转子可以防止保护用的金属筒管发生涡流，可以防止在压铸件形成的二次导体中产生涡流，可以防止空隙引起磁性体的裂纹扩大，以及可以防止转子的尺寸精度降低。
本发明的压缩机用电机的转子的特征在于，在将压缩部件及驱动该压缩部件转动的电机装配在同一个密闭容器内的压缩机中，电机的转子具有转子铁心、第1端面部件和第2端面部件，转子铁心包括多个迭装在一起的转子用铁片;第1端面部件配置在该转子的一端，由至少包括平衡重、将分离油用的甩油圆盘进行铆接凸起的非磁性材料构成;第2端面部件配置在该转子另一端，由非磁性材料构成。同时，还具有贯穿上述转子铁心、第1端面部件和第2端面部件从而将这些转子铁心、第1端面部件和第2端面部件铆接成一体的多个铆接部件。
另外，上述转子铁心是将0.5mm以下的硅钢片通过焊接或铆接而迭装为一体的，上述第1端面部件和/或上述第2端面部件是由铝等非磁性金属材料压铸而成的，或者由非磁性金属拉深成形而成，或者由树脂材料构成的。
本发明的压缩机用电机的转子的特征在于，在将压缩部件及驱动该压缩部件转动的电机装配在同一个密闭容器内的压缩机中，电机的转子具有转子铁心、第1端面部件和第2端面部件，转子铁心包括多个迭装在一起的转子用铁片，并沿其外周侧插入构成多个磁极的磁性体;第1端面部件配置在该转子的一端，由至少包括平衡重、将分离油用的甩油圆盘进行铆接的铆接凸起的非磁性材料构成;第2端面部件由配置在该转子另一端的非磁性材料构成。同时，还具有插入贯穿上述转子铁心、第1端面部件和第2端面部件的贯穿孔从而将这些转子铁心、第1端面部件和第2端面部件铆接成一体的多个铆接部件。
上述转子铁心具有防止上述多个磁极的相邻磁极间发生磁通短路的空隙，同时，该空隙与上述铆接部件贯穿的贯穿孔相通。上述磁性体是铁氧体、或稀土族元素的烧结或者合金、或者稀土族元素的塑性磁铁等。
本发明的压缩机用电机的转子的特征在于，在将压缩部件及驱动该压缩部件转动的电机装配在同一个密闭容器内的压缩机中，电机的转子具有转子铁心、第1端面部件和第2端面部件，转子铁心包括多个迭装在一起的转子用铁片并沿其外周侧插入构成多个磁极的磁性体;第1端面部件配置在该转子的一端，由至少包括平衡重、将分离油用的甩油圆盘进行铆接的铆接凸起的非磁性材料构成;第2端面部件配置在该转子另一端，由非磁性材料构成。同时，还具有用来焊接上述转子铁心、第1端面部件和第2端面部件的外周侧面从而使这些转子铁心、第1端面部件和第2端面部件构成一体的焊接部分。
本发明的压缩机用电机的转子的特征在于，在将压缩部件及驱动该压缩部件转动的电机装配在同一个密闭容器内的压缩机中，电机的转子具有转子铁心、第1端面部件和第2端面部件，转子铁心包括多个迭装在一起的转子用铁片并沿其外周侧插入构成多个磁极的磁性体;第1端面部件配置在该转子的一端，由非磁性材料构成;第2端面部件配置在该转子另一端，由非磁性材料构成。同时，还具有用来焊接上述转子铁心、第1端面部件和第2端面部件的外周侧面从而使这些转子铁心、第1端面部件和第2端面部件构成一体的焊接部分。
这样构成的压缩机用电机的转子，由于是在将转子压入转轴之前构成一体的，所以，可以保持转子的尺寸精度很高。
另外，去掉了保护用的金属筒管和压铸件构成的二次导体，所以，可以防止由这些结构产生的涡流。
图1是表示本发明实施例的压缩机的剖面图。
图2是图1所示的转子的部分剖面图。
图3是图2所示的第1端面部件的平面图。
图4是图2所示的第2端面部件的平面图。
图5是图2所示的转子铁心所使用的硅钢片(转子用铁片)的平面图。
图6是转子铁心的其它实施例的平面图。
图7是本发明其它实施例的转子部分剖面图。
图8是图7所示的第1端面部件的平面图。
图9是图7所示的第2端面部件的平面图。
图10是图7所示的转子铁心所使用的硅钢片(转子用铁片)的平面图。
图11是转子铁心的其它实施例的平面图。
图12是转子铁心的另一个实施例的平面图。
图13是本发明另一个实施例的转子的部分剖面图。
图14是图13所示的转子的平面图。
图15是图13所示的转子的底视图。
图16是图13所示的第1端面部件的平面图。
图17是图13所示的第1端面部件的侧面图。
图18是图13所示的第2端面部件的平面图。
图19是图13所示的转子铁心的平面图。
图20是表示图13所示的转子的转子铁心其它实施例的平面图。
图21是表示图13所示的转子的转子铁心另一个实施例的平面图。
图22是表示转子的另一个实施例的部分剖面图。
图23是图22所示的转子的其它实施例的部分剖面图。
图24是图22所示的转子的另一个实施例的部分剖面图。
图25是图22所示的转子的另一个实施例的局部放大平面图。
图26是图22所示的转子的另一个实施例的平剖图。
图27是表示转子的另一个实施例的平面图。
图28是图27所示的转子的其它实施例的平面图。
图29是图27所示的转子的另一个实施例的平面图。
图30是图27所示的转子的另一个实施例的平面图。
图31是转子的另一个实施例的部分剖面图。
图32是图31所示的转子的平面图。
图33是图31所示的转子的另一个实施例的平面图。
图34是图31所示的转子的另一个实施例的平面图。
图35是图31所示的转子的另一个实施例的平面图。
图36是图31所示的转子的另一个实施例的平面图。
图37是图31所示的转子的另一个实施例的平面图。
图38是适用本发明的压缩机的其它实施例的剖面图。
图39是图38所示的转子的部分剖面图。
图40是图39的转子的平面图。
图41是构成图39的转子的转子用铁片的平面图。
图42是构成图39的转子的转子铁心的侧面图。
图43是构成图39的转子的磁性体的立体图。
图44是表示作为磁性体使用的永久磁铁的去磁曲线图。
图45是构成图39的转子的转子铁心的平面图。
图46是表示向图38所示的压缩机的定子线圈通电的通电模式的时间图。
图47是示出图46的通电模式1～通电模式2的定子内周磁场分布的定子线圈的接线图。
图48是示出图46的通电模式3～通电模式4的定子内周磁场分布的定子线圈的接线图。
图49是示出图46的通电模式5～通电模式6的定子内周磁场分布的定子线圈的接线图。
图50是示出图46的通电模式1～通电模式4的定子内周磁场分布的定子的平面图。
图51是示出图46的通电模式5～通电模式6的定子内周磁场分布的定子的平面图。
图52是适用本发明的压缩机的另一个实施例的剖面图。
下面，参照
本发明的实施例、图1是旋转式压缩机的剖面图。图中，1是密闭容器，电机2装配在其内部上侧，由电机2驱动旋转的压缩部件3装配在其内部的下侧。将电机2和压缩部件3装配到预先分割开的两部分空间内后，利用高频焊接等方法将密闭容器1密封起来。
电机2包括有定子4和转子5，定子4固定在密闭容器1的内壁上;转子5以转轴6为中心支持在定子4的内侧，可以自由转动。定子4上具有定子线圈7，用以产生使转子5转动的旋转磁场。
压缩部件3具有由中间隔板8分隔开的第1旋转气缸9和第2旋转气缸10。在气缸9和10中，分别安装有由转轴6转动驱动的偏心部件11和12。这两个偏心部件11和12的偏心位置相互偏离180度的相位。
13和14分别是在气缸9和10内转动的第1滚动转子和第2滚动转子，分别利用偏心部件11和12的转动在气缸内转动。
15和16分别是第1支架和第2支架，由第1支架15和隔板8将气缸9夹住形成压缩空间，同样，在第2支架16和隔板8之间夹住气缸10形成压缩空间。另外，第1支架15和第2支架16分别具有转轴6的轴承17和18。
19和20是排放消声罩，分别安装得将第1支架15和第2支架16覆盖住。气缸9和排放消声罩19由设在第1支架15上的图中示出的排放孔连通，气缸10和排放消声罩20也由设在第2支架16上的图中未示出的排放孔连通。21是设在密闭容器1外部的旁通管，与排放消声罩20的内部连通。
22是设在密闭容器1的上部的排放管，23和24分别是气缸9和10连通的吸入管。25是密封接线柱，用来从密闭容器1的外部向定子4的定子线圈7供电(连接密封接线柱25和定子线圈7的导线图中未示出)。26是油分离用的甩油圆盘，利用螺栓27固定在转轴6上。另外该甩油圆盘26也可以利用后面所述的凸起进行固定。
图2是图1所示的转子5的部分剖面图(压入转轴6之前的状态)。图中，28是转子铁心，是将多枚冲切成指定形状的厚度0.5mm的硅钢片(转子用铁片)迭装而成的。它们相互铆接后迭装为一体(或通过焊接构成一体)。
29是磁性体(铁氧体、稀土族元素的烧结体、或稀土族与铁的合金、或者含有稀土族元素的塑性磁铁等。另外，作为稀土族元素，有镨和钕等)，压入在转子铁心28上沿轴向形成的槽内。另外，将多个该磁性体29沿转子铁心28的外周侧配置在转子铁心28中。
30是安装在转子铁心28的一端的第1端面部件，它具有相应于压缩部件3的平衡重33、34、35、36和位于平衡重36、35之上的凸起31和32。端面部件30、平衡重33～36，凸起31、32利用非磁性金属(铝及锌等)的压铸件或拉深成形再由合成树脂材料构成一体。
凸起31和32设置得其位置和形状能装上分离油用的甩油圆盘26。
38是安装在转子铁心28的另一端的第2端面部件(圆板状)，和上述端面部件30一样，是非磁性金属(铝等)的压铸件、或拉深成形再由树脂材料构成一体。
37是焊接部件，在转子5的外周沿轴向设置多个。这些焊接部件37将磁性体29压入转子铁心28内，装配上第1端面部件30和第2端面部件38后，同时焊接这些部件，构成转子5。
图3是图2所示的第1端面部件30的平面图。该端面部件30呈同心圆(环形)状的形状，从孔39可窥视转子5的转轴6。
图4是图2所示的第2端面部件38的平面图。该端面部件38呈同心圆(环形)状的形状，孔40贯穿转轴6。
图5是图2所示的转子铁心28所使用的硅钢片的平面图(或者是将多个硅钢片迭装后的转子铁心的平面图)。图中，41～44是压入扇状磁性体29等的槽，沿转子铁心28的外周配置。45～48分别是位于各槽41～44之间(磁极改变的界限)的狭缝，在磁性体29压入槽41～44之后，起促进各个磁极的极分离的空隙(气隙)的作用。49是压入转轴6的孔。
图6是转子铁心的其它实施例的平面图。为了形成突极部51～54，将由硅钢片冲切成的多枚转子用铁片50迭装而成。55～58分别是设在各突极部51～54之间的切口部，以形成突极部。
59～62是压入磁性体的槽。63是压入转轴的孔。
将磁性体压入该转子铁心之后，和上述实施例一样，装配上端面部件，焊接转子5的外周，使转子构成一体。这时，也可以使端面部件的形状和转子铁心端面的形状一致。
图7是本发明其它实施例的转子5的部分剖面图。图中，101是转子铁心，是将多枚冲切成指定形状的厚度0.5mm左右的硅钢片(转子用铁片)迭装而成，将这些硅钢片相互铆接构成一体(或者通过焊接构成一体)。
102是磁性体(和图2所示的磁性体相同)，压入在转子铁心101上沿轴向形成的槽内。另外，将多个该磁性体102沿转子铁心101的外周侧配置在转子铁心101中。
103是安装在转子铁心101的一端的第1端面部件，它具有对应于压缩部件3的平衡重104、105、106、107和位于平衡重104，107之上的凸起108和109。端面部件103、平衡重104～107，凸起108，109是非磁性金属(铝、锌等)的压铸件，或拉深成形再由树脂材料构成一体。
凸起108和109的位置和形状设置得能装上油分离用的甩油圆盘26。
110是安装在转子铁心101的另一端的第2端面部件(圆板状)，和上述端面部件103一样，利用非磁性金属(铝等)的压铸或拉深成形再由树脂材料构成一体。
111～114是铆接部件(铆接销、铆接栓等)，利用贯穿第1端面部件103、转子铁心101和第2端面部件110的贯穿孔将第1端面部件103、转子铁心101和第2端面部件110铆接后构成一体。
图8是图7所示的第1端面部件103的平面图。该端面部件103呈同心圆(环形)状的形状，从孔119可以窥视转子5的转轴6。
115～118是孔，分别是大小和形状能穿过铆接部件111～114的孔。
图9是图7所示的第2端面部件110的平面图。该端面部件呈同心圆(环形)状的形状，孔124贯穿转轴6。
120～123是孔，分别是大小和形状能穿过铆接部件111～114的孔。
图10是图7所示的转子铁心101所使用的硅钢片的平面图(或者将多个硅钢片迭装后的转子铁心的平面图)。图中，125～128是压入扇状磁性体(磁性体102)等的槽，沿转子铁心101的外周配置。129～132是位于各个槽125～128之间(磁极改变的界限)的狭缝，在磁性体压入槽125～128中之后，起促进各个磁极的极分离的空隙(气隙)的作用。
131～134分别是大小和形状能穿过铆接部件111～114的孔，配置在槽125～128之间的位置上，同时，这些孔131～134与上述狭缝129～132相连。通过将这些狭缝与孔连通，可使相邻磁极之间的气隙增大，从而可以减少漏磁通，提高电机的运转效率。135是压入转轴6的孔。
转子5装配后利用铆接部件111～114铆接后构成一体，使第1端面部件103，转子铁心101和第3端面部件110和各个孔115～118，131～134，120～123连通。
图11是转子铁心的其它实施例的平面图。为了形成突极部136～139，将多枚从硅铜片冲切成的转子用铁片140迭装而成。141～144是为了形成突极部在各个突极部136～139之间设置的切口部。
145～148是压入磁性体的槽。149是压入转轴的孔。
150～153是大小和形状能穿过铆接部件111～114的孔。将磁性体压入转子铁心内之后，和上述实施例一样，装配上端面部件，利用铆接部件使转子5构成一体。这时，端面部件的形状也可以和转子铁心的端面形状一致。
图12是转子铁心的另一个实施例的平面图。图中，154～157是压入扇状的磁性体(磁性体102)等的槽。158～161是位于各个槽154～157之间(磁极改变的界限)的狭缝，在磁性体压入到槽154～157内后，起促进各个磁极的极分离的空隙(气隙)的作用。
162～165分别是大小和形状能穿过铆接部件部件111～114的孔，配置在位于槽154～157之间的位置上，同时，这些孔162～165与上述狭缝158～161连通。并且，这些孔是向转子铁心的外周开放的。
通过使这些狭缝与孔连通并且向转子铁心的外周开放，可使相邻的磁极之间的气隙增大，从而可以减少漏磁通，提高电机的运转效率。166是压入转轴6的孔。
如上所述，由于本发明的转子没有成为涡流发生源的金属制筒管及压铸件的二次导体，所以，可以提高电机的运转效率。即，可以制成比以往同样输出电机小的电机而使压缩机的总体实现小型化。
另外，通过在转子的相邻磁极之间设置气隙，可以减少漏磁通，进一步提高电机的运转效率，从而可以得到更小型的压缩机。
图13是另一个实施例的转子5的部分剖面图，图14是其平面图，图15是其底视图。图16是这时的第1端面部件67的平面图，图17是其侧面图，图18是这时的第2端面部件68的平面图，图19是转子铁心69的平面图。各图中，69是转子铁心，70是由永久磁铁构成的插入转子铁心69内的磁性体。在它们的上下两面配置有由上述一样的非磁性材料构成的第1端面部件67和第2端面部件68，用多个(这里用4个)螺栓71和螺母72固定，然后，压入上述电机2的转轴6。
这时，第1和第2端面部件67、68的内径d1大于图19所示的转子铁心69的内径d3，第1和第2端面部件67，68的外径D1小于转子铁心69的外径D3。另外，第1和第2端面部件67，68的螺栓通孔67a、68a的直径大于图19的转子铁心69的螺栓通孔69a的直径。
在图19中，转子铁心69具有狭缝69b和压入弧状的磁性体70的4个弧状的开口69c。图20是其它实施例的转子铁心73，螺栓通孔73a的狭缝73b向外部开放。73c是插入磁性体用的开口。图21是另一个实施例的转子铁心74，具有螺栓通孔74a和插入矩形磁性体的开口74c。
按照这种情况的转子，对第1，第2端面部件的内、外径和通孔的直径的加工公差的要求可以降低。另外，将第1、第2端面部件和转子铁心组装固定(包括铆接)时，这三个部件的内径、外径和螺栓通孔的尺寸容易对应。
下面，将在压缩机用电机的转子上具有凹形截面的条在铁心槽内设置成与该槽的轴向成直角，这种实施例的部分纵剖面图示于图22。
图22的情况是在转子5的铁心76的槽79的上端部和下端部分别设置具有凹形截面的条80a和80b。77是压入的磁性体(永久磁铁)，在图23中，又在中央部增加了一道条80c，在图24中，在中央部增加了两道条80d。
本实施例在压入磁体性77时，受压部的铁心发生变形，向凹部弯曲，从而减小压入阻力。
图25是将槽的半径方向和圆周方向的内壁上具有三角突起状截面的条沿槽的轴向设置的实施例的局部放大平面图。
本实施例在槽79的半径方向的内壁79a，79b上设有一道条81，在圆周方向内侧及外侧的内壁79c和79d上分别设有三道具有三角突起状截面的条81。当压入磁性体77时，条81发生形变，依靠弹性力保持并固定磁性体77。
以上介绍了具有弧形截面的磁性体的情况，但是，对于图26所示的具有矩形截面的磁性体77a的情况也一样。
按照图22～图26的实施例的转子，将铁氧体等烧结材料的磁铁作为磁性体使用时，也不必增加加工程序，从而可以极大地取消压入代价，并且磁性体的嵌合牢固，因此，可以使生产工序简化，大幅度降低成本。
图27是构成另一个实施例的转子的转子用铁片82的平面图。这时，在转子用铁片82上，也沿外周设有压入磁性体(永久磁铁)83A～83D的弓形槽84A～84D。由于该转子5使用于四极电机，所以，使用4个磁性体。另外，在转子用铁片82上设有用以防止磁性体83A与83B之间，及83C与83D之间的磁通短路的狭缝85A和85C。该狭缝85A，85C利用空气所具有的对磁的高绝缘性来获得磁通的绝缘(防止短路)。
作为磁性体的材料，如前所述，可以使用铁氧体材料、稀土族元素的烧结材料、合金或含有稀土族元素的塑性磁铁等。该转子5也利用轴孔86通过热压配合压入图1的转轴6。在各狭缝的中心靠前端设置的圆形部上，插入铆接棒(图中未示出)，用以将多个转子用铁片82迭装组成一体。
按照这样的结构，由于在磁性体83A，83B之间和83C，83D之间分别设有空隙85A，85C，所以，可以防止磁通短路，但是，由于在磁性体83B，83C之间和83D，83A之间不存在空隙，所以，磁通被短路，实际上成为二极电机的转子。
图28是另一个实施例的转子用铁片82的平面图，这时的特征是将弓形状的槽84E，84F扩展形成到180度，用以压入与槽84E，84F一致的两个磁性体83E，83F。这样，就构成了二极电机的转子。
图29是又一个实施例的转子用铁片82的平面图。这时，设有应压入磁性体的直线形状的槽87A～87D，分别压入直线形状的磁性体88A～88D。由于该转子5也使用于四极电极，所以，使用四个磁性体，但是，为了防止磁性体88A，88D之间和88B，88C之间的磁通短路，沿外周设有两个切口89D和89B。
这两个切口是为了通过扩大相邻磁性体之间的距离间隔，利用空气所具有的高绝缘性以防止磁通短路(绝缘)。90是为了将多个转子用铁片82迭装组装为一体而插入铆接棒(图中未示出)的孔。
按照这样的结构，分别利用切口89D，89B可以防止磁性体88A，88D之间和88B，88C之间的磁通短路，但是，由于在磁性体88A，88B之间和88C，88D之间不存在切口，所以，磁通被短路，实际上成为二极电机的转子。
图30是又一个实施例的转子用铁片82的平面图。这时，与图29相比，不同的是设有4个切口89A～89D，而只设有两个磁性体88A和88C。即，由于只有磁性体88A和88C，所以，由于切口89A～89D的作用，磁通不受影响，成为二极电机的转子。另外，在上述各实施例中，对从四极电机的结构减少为二极电机的情况进行了说明，但是，例如对于从八极减少为四极的电机当然也可以适用。
按照以上图27～图30的转子，在一对磁极之间采用防止磁通短路的结构，而在该磁极的另一端不采用防止磁通短路的结构，只用比较简单的结构就可以很容易地减少电机的极数。
结果，例如通过从四极电机变为二极电机就可以使向定子线圈供电的电源的削波频率减半，从而转换电路中削波用的晶体管等就不必使用开关响应性好的高开关特性、高成本的晶体管。另外，还可以减少开关电路的损耗，提高转换变换效率和电机的效率。
图31是另一个实施例的转子5的部分剖面图，图32是该转子5的平面图。构成这种情况的转子5的转子铁心91，是将在各突极部之间的凹部的顶端设有用厚度薄的拱桥92连接成闭合形状的空间93的转子用铁片迭装而构成的。
空间93沿转子铁心91的轴向形成。94是由非磁性材料构成的安装在转子铁心91的一端的第1端面部件，95是同样的非磁性材料构成的安装在转子铁心91的另一端的第2端面部件。另外，96是由永久磁铁构成的磁性体。
按照这样的结构，既是突极结构的转子，外周部又没有切口，所以，可以极大地抑制像压缩机用电机那样在液体中转动时的转动阻力。这时，由于用厚度薄的拱桥92将切口部(空间93)相连接，所以，可以不计磁极间的磁通短路。
另外，图33是另一个实施例的转子5的平面图。这时，在和图32一样的转子铁心91的闭合形状的空间98，穿过用以将非磁性材料的上下端面部件(图中未示出)和转子铁心91固定为一体的销钉99。
按照这样的结构，由在闭合的空间98穿过将端面部件和转子铁心固定为一体的销钉，所以，在转子铁心91上就不再需要销钉贯穿用的孔，从而可以减小这部分的磁阻，进一步减小铁损耗，提高电机的效率。
图34～图36是转子5的又一个实施例，图34是转子铁心91的平面图，从转子铁心91的外周凹部穿过将上下端面部件连接成一体的铆销;图35是在图34中填充了非磁性的填充材料的转子铁心91的平面图;图36是用非磁性的填充材料填充到转子铁心91的外周凹部，并设有用以将上下端面部件和转子铁心91铆接成一体的铆接孔时的转子铁心91的平面图。
在各图中，转子5将其凹部100用将非磁性的上下端面部件与转子铁心91贯穿成一体的非磁性的铆销100A和非磁性的填充材料100B填满，代替用厚度薄的拱桥将转子5的突极部之间的凹部100的顶端连接。另外，100C是铆接孔。
图37是又一个实施例的转子5的平面图。这时，在图33所示的转子上进一步用铆销97在转子铁心91的内周部进行铆接。
按照这样的结构，由于在其凹部是用将非磁性的上下端面部件与转子铁心贯穿为一体的非磁性的铆销和非磁性的填充材料填充代替用厚度薄的拱桥将突极部之间的凹部的顶端相连接的，所以，在转子铁心上就不再需要铆销贯穿用的孔，从而可以减少这部分的磁阻，进一步降低铁损耗，提高电机的效率。
图38是另一个实施例的旋转式压缩机的剖面图。图中，和图1相同的符号表示相同的部件或具有相同的功能的部件。图39是图38所示的转子5的部分纵剖面图，图40是其平面图(压入转轴6之前的状态)。在各图中，226是转子铁心，由将厚度0.3mm～0.7mm的硅钢片冲切成图41所示形状的多枚转子用铁片227迭放并相互铆接后迭装为一体。各转子用铁片227也可以不采用铆接方式而将外周面焊接形成一体。
该转子用铁片227由硅钢片冲切而成，形成如图41所示的突极部228～231，以构成四极的磁极，232～235分别是用以形成突极部而在各个突极部228～231之间设置的切口。这时，各突极部228～231的顶点间的外径D在40mm～70mm的范围内选取，在实施例中例如为50mm。
241～244是用以压入后面所述的磁性体245(永久磁铁)的槽，与各突极部228～231对应，在转子用铁片227的外周侧，沿转轴6的轴向，穿设在同心圆上。并且，各槽241～244与相邻的突极部228～231的侧壁间的狭条宽度d越小越好。
这样，由于将转子用铁片227即转子铁心226的外径D取在40mm～70mm的范围内，并且槽241～244与突极部228～231的侧壁间的狭条宽度d取成尽可能小，所以，既可以保持转子铁心226的强度，又可以减少磁极(磁性体245)间的漏磁通，从而可以提高电机2的运转效率。
另外，246是在转子用铁片227的中心形成的转轴6热压配合用的孔。247～250是大小和形状能穿过后面所述的铆接用的铆钉251～254的贯穿孔。与各槽241～244的内侧对应地穿设在转子铁心上。256～259是用以将各转子用铁片227相互铆接固定的铆接部，在大致与各贯穿孔247～250同心的圆上在各槽241～244之间形成。另外，261～264是穿设在各铆接部256～259内侧的用以形成油通路的孔。
将多枚各转子用铁片227迭装后，上述铆接部256～259通过相互铆接形成一体，可以形成图42的侧面图所示的转子铁心226。这时，转子铁心226的外径，就是上述转子用铁片227的外径D(50mm)，转轴6方向的迭装尺寸L例如可以取为40mm。这里，形成的结构使上述外径D与尺寸L之比L/D小于1.1，在实施例中为0.8。即，设定转轴6方向的尺寸L小。
另一方面，磁性体245例如可以由镨族磁铁(镨和铁的合金)或表面镀镍的钕族磁铁(钕和铁的合金)等稀土族磁铁材料构成，其外形如图43所示，截面为长方形，总体呈矩形状。并且，磁性体245的转轴6方向的尺寸l和上述尺寸L相同，另外，各槽241～244的大小取为恰好可以压入该磁性体245。
这里，图44示出了作为构成磁场的磁性体245而使用的永久磁铁即铁氧体系列磁铁材料和如上所述稀土族磁铁材料的去磁曲线，纵轴表示磁通密度B，横轴表示矫顽力Hc。图中，虚线所示的是一般的铁氧体系列磁铁材料的情况，实线所示的是一般的稀土族磁铁材料的情况，分别是T1为+25℃，T2为+150℃时的情况。
由图示可知，稀土族磁铁材料与铁氧体系列磁铁材料相比，剩余磁通密度Br和矫顽力Hc都大，所以，磁能积累也非常大。因此，即使减小磁铁面积，也可以确保所需要的空隙磁通数，从而可以得到所需要的输出。
这里，由于转轴6利用如前所述的下部的轴承17，18悬臂支承，所以，如果转子5的转轴6方向的尺寸增大，则如前所述，特别在高速转动时，会发生大的振动，随着振动和噪音的增大，可靠性和运转效率也随之降低。
但是，在实施例中，由于在迭装的转子铁心226内设有用有关稀土族磁铁材料制成的磁性体245，所以，与使用先有的铁氧体系列磁铁材料的情况相比，可以保持所需要的输出而缩小转子铁心226的尺寸，从而可以减小因转子5的振动而发生的振动和噪音，提高可靠性和运转效率。
特别是由于使转子铁心226的直径D与转轴6方向的尺寸L之比L/D小于1.1，可将转子铁心226的尺寸缩小只与转轴6方向的尺寸L的缩小对应，所以，可以解除随着转子铁心226的直径或压缩机的密闭容器1的外径变化而使制造设备等变更的必要性。
266，267是安装在转子铁心226的上下端的平板状的端面部件，利用铝及树脂材料等非磁性材料形成与上述转子用铁片227基本相同的形状。另外，使该端面部件266，267的外径小于上述转子铁心226的外径D。在端面部件266，267上在与上述贯穿孔247～250对应的位置设有贯穿孔271～274，在与上述孔246及261～264对应的位置设有孔276及277～280。
另外，使该端面部件266，267的孔276(内径)大于上述转子用铁片227的孔246(转子铁心226的内径)，使端面部件266，267的贯穿孔271～274的直径大于转子用铁片227的贯穿孔247～250。
并且，将上述磁性体245压入到转子铁心226的槽241～244内后，将上下端面部件266，267装配上，堵住槽241～244的上下部分。在此状态下，贯穿孔247～250和271～274沿转轴6的方向将转子铁心226及端面部件266，267贯通。另外，孔261～264和277～280将转子铁心226和端面部件266，267贯通。然后，将上述铆钉251～254插入各贯穿孔247～250和271～274，将上下铆住使转子5构成一体后，将转轴6压入孔246内，将转子5与转轴6进行热压配合固定。另外，BW是平衡重，和上方的端面部件266一起利用铆钉251固定在转子铁心226内。
这样，由于是在将转子5压入转轴6之前构成一体的，所以，可以保持转子5的尺寸精度很高。另外，由于是使用由非磁性材料构成的端面部件266，267实现一体化的，所以，不存在如以往的金属筒管及压铸件构成的二次导体，从而也可以防止由这些结构产生的涡流。
另外，由于使端面部件266，267的外径小于上述转子铁心226的外径D，并且使端面部件266，267的孔(内径)大于转子用铁片227的孔246(转子铁心226的内径)，所以，将端面部件266，267往转子铁心226上组装时，其外径或内径不会超出到转子铁心226的外侧或内侧。由于还使端面部件266，267的贯穿孔271～274的直径大于转子用铁片227的贯穿孔247～250，所以，即使贯穿孔271～274的位置多少偏离贯穿孔247～250，也不会影响穿过铆钉251～254。
因此，可以降低对端面部件266，267的内外径及贯穿孔271～274的直径的加工公差的要求。另外，在组装端面部件266，267和转子铁心226时，内径、外径及各贯穿孔的尺寸容易相对应。
这里，将利用各磁性体245在转子铁心226内形成的磁场的状态示于图45。这时，在相邻的例如压入槽242，243内的磁性体(磁极)245，245之间，形成如图中虚线所示的以切口233为中心的大致呈同心圆状的磁场(在其它相邻的磁性体245，245之间也一样)。
另一方面，由于贯穿孔247～250穿设在与各磁性体245的内侧对应的位置，所以，作为空隙的贯穿孔247～250从在相邻的磁性体245，245之间形成的磁路的中心部远离到周边部，难于成为这种磁场的磁阻。因为，难于干扰磁场，从而可将贯穿孔247～250对电机2的不良影响抑制到最小限度，提高电机的输出。
另外，由于将各转子用铁片227的铆接部256～259和孔261～264设置在各贯穿孔247～250之间，所以，可使铆接部256～259位于转子铁心226的外周侧。因此，可以提高铆接转子用铁片227的固定强度。这里，虽然通过上述配置使铆接部256～259和孔261～264移动到了磁场的中心部，但是，由于和贯穿孔247～250相比，通常转子用铁片227的铆接部256～259和孔261～264是非常小的空隙，所以，对磁场的影响也很小。
下面，参照图46～图51说明本实施例的电机2的动作。图47～图49表示定子4的定子线圈7的接线图，图50和图51表示定子4的平面图。定子线圈7从外侧开始顺序由U相、V相和W相三相线圈构成，它们分别如图50和图51所示的那样分成U1～U4，V1～V4和W1～W4设置在转子5的周围，用以构成四极。
并且，利用由多个晶体管等开关元件构成的转换装置等图中未示出的控制装置，如图46所示的那样按照模式1～模式6的顺序使直流电流向定子线圈7的各U相、V相、W相通电。同时，将模式1～模式6通电时定子4内周的磁场分布(合成磁场)示于图47～图49的接线图上。
各图中的模式序号相互一致，并且图50和图51中圆圈内的N与图47～图49中圆圈内的N相对应。在实施例中，以槽241和243的磁性体245为N极，以槽242和244的磁性体245为S极，并且，控制装置在利用同极性磁极之间的排斥作用推动转子5的突极部228～231(内部的磁性体245)的时刻向定子线圈7通电。
从图46的模式1移向模式2时，磁场转动30度。因此，从模式1进行到模式6时，磁场转动180度，如图47～图49的接线图中所示，合成磁场在360度内存在2个周期。转子5利用这样的合成磁场与各磁性体245产生的磁场的排斥作用，以加在定子线圈7上的电压和负载平衡的速度(通过改变外加电压，例如可在500rpm～10000rpm的范围内改变)沿上述图41中的顺时针方向转动(即，转子5也是1个模式转动30度)。转轴6随转子5的转动而转动，因此带动偏心部件11和12随之转动，使得第1及第2滚动转子13和14也转动，从而发挥压缩作用。
另外，在实施例中，是使磁性体245及槽，241～244的截面呈长方形，但是，并不限于此，也可以使之呈指定宽度的圆弧形状，或者一边为直线，而与直线相对的另一边为圆弧状的形状。
在此之前的实施例中，对旋转式压缩机作了说明，但是，并不限于此，对于图52所示的涡旋式压缩机也是有效的。即，在图52中，示出了能适用上述各实施例的涡旋式压缩机的剖面图(图中，标以和图1或图38相同符号的部分表示具有相同的功能)，在密闭容器1内，电机2安装在下部，由电机2驱动旋转的压缩部件3安装在上部。
电机2包括定子4和转子5，定子4固定在密闭容器1的内壁上;转子5以转轴6为中心支持在定子4的内侧，可以自由转动。在定子4上具有定子线圈7，用以对转子5产生旋转磁场。
另一方面，压缩部件3包括固定涡旋301和摇动涡旋302。固定涡旋301设在容器1内的最上部，其周缘部分利用热压配合固定在容器1上。摇动涡旋302与固定涡旋301相对地配置，在固定涡旋301和摇动涡旋302之间形成制冷剂压缩室303，同时，摇动涡旋302与电机2的转轴6连动地进行公转。
从吸入管24吸入的制冷剂被吸引到上述压缩室303内，随着上述摇动涡旋302的公转运动，该压缩室303逐渐地向中心缩小，压缩制冷剂并从排出管22向外排出。
这时，和图38的情况一样，转子5的转子铁心226也是通过将多枚转子用铁片迭装铆接构成一体的。并且，将上述磁性体压入转子铁心226的槽内后，将上下端面部件266，267装配上，将槽的上下堵住，在该状态下，将铆钉251插入各贯穿孔内，并将上下端铆住，使转子5构成一体。另外，这时，平衡重BW与下方的端面部件267一起利用铆钉251固定在转子铁心226上。
权利要求
1.一种压缩机用电机的转子，在将压缩部件及驱动该压缩部件旋转的电机装配在同一个密闭容器内的压缩机中，电机的转子具有转子铁心、第1端面部件和第2端面部件，转子铁心包括多个迭装在一起的转子用铁片；第1端面部件配置在该转子的一端，由至少包括有平衡重、将分离油用的甩油圆盘进行铆接的铆接凸起的非磁性材料构成；第2端面部件配置该转子另一端，由非磁性材料构成，而且，还具有贯穿上述转子铁心、第1端面部件和第2端面部件从而将这些转子铁心、第1端面部件和第2端面部件铆接成一体的多个铆接部件。
2.按权利要求1所述的压缩机用电机的转子，其特征是转子铁心是将0.5mm以下的硅钢片通过焊接或铆接迭装为一体的。
3.按权利要求1所述的压缩机用电机的转子，其特征是第1端面部件和/或第2端面部件是由铝等非磁性金属材料压铸而成的，或者由非磁性金属拉深成形而成，或者由树脂材料构成。
4.一种压缩机用电机的转子，在将压缩部件及驱动该压缩部件转动的电机装配在同一个密闭容器内的压缩机中，电机的转子具有转子铁心、第1端面部件和第2端面部件，转子铁心包括多个迭装在一起的转子用铁片并沿其外周侧插入构成多个磁极的磁性体;第1端面部件配置在该转子的一端，由至少包括平衡重、将分离油用的甩油圆盘进行铆接的铆接凸起的非磁性材料构成;第2端面部件配置该转子另一端，由非磁性材料构成，而且，还具有插入贯穿上述转子铁心、第1端面部件和第2端面部件的贯穿孔从而将这些转子铁心、第1端面部件和第2端面部件铆接成一体的多个铆接部件。
5.按权利要求4所述的压缩机用电机的转子，其特征是转子铁心具有防止在多个磁极的相邻磁极间发生磁通短路的空隙，同时，该空隙与穿过铆接部件的贯穿孔连通。
6.一种压缩机用电机的转子，在将压缩部件及驱动该压缩部件转动的电机装配在同一个密闭容器内的压缩机中，电机的转子具有转子铁心、第1端面部件和第2端面部件，转子铁心包括将多个迭装在一起的转子用铁片并沿其外周侧插入构成多个磁极的磁性体;第1端面部件配置在该转子的一端，由至少包括平衡重、将分离油用的甩油圆盘进行铆接的铆接凸起的非磁性材料构成;第2端面部件配置在该转子的另一端，由非磁性材料构成，而且，还具有用来焊接上述转子铁心、第1端面部件和第2端面部件的外周侧面从而使这些转子铁心、第1端面部件和第2端面部件构成一体的焊接部分。
7.一种压缩机用电机的转子，在将压缩部件及驱动该压缩部件旋转的电机装配在同一个密闭容器内的压缩机中，电机的转子具有转子铁心、第1端面部件和第2端面部件，转子铁心包括多个迭装在一起的转子用铁片并沿其外周侧插入构成多个磁极的磁性体;第1端面部件配置在该转子的一端，由非磁性材料构成;第2端面部件配置在该转子的另一端，由非磁性材料构成，而且，还具有用来焊接上述转子铁心、第1端面部件和第2端面部件的外周侧面从而使这些转子铁心、第1端面部件和第2端面部件构成一体的焊接部分。
8.一种压缩机用电机的转子，在层迭而成的转子铁心内具有磁性体的压缩机用电机的转子中，在上述转子铁心的上下两端设有端面部件，而且，各端面部件由非磁性材料构成，呈环状，并且，其内径大于上述转子铁心的内径，其外径小于上述转子铁心的外径。
9.按权利要求8所述的压缩机用电机的转子，其特征是设在上下的端面部件上的组装用的螺栓通孔的直径大于转子铁心的螺栓通孔。
10.一种压缩机用电机的转子，在迭装而成的转子铁心内具有磁性体的压缩机用电机的转子中，利用稀土族磁铁构成上述磁性体，同时，使上述转子铁心的直径D与转轴方向的尺寸L之比L/D小于1.1。
11.一种压缩机用电机的转子，在包括有多枚转子用铁片迭装而成的转子铁心和在该转子铁心的外周侧沿转轴的轴向设置的至少4个插入孔以及插入这些孔内的磁性体的压缩机用电机的转子中，具有端面部件，多个贯穿孔和铆钉，端面部件设置在上述转子铁心的两个端面，将上述插入孔堵住;多个贯穿孔设在上述插入孔的内侧，沿转轴方向贯穿上述两端面部件和转子铁心;铆钉利用上述贯穿孔将上述两端面部件和上述转子铁心制成一体。
12.按权利要求11所述的压缩机用电机的转子，其特征是转子用铁片在与上述贯穿孔大致同心的圆上设置有将该转子用铁片相互迭装的铆接部，并且配置在上述各个插入孔之间。
13.按权利要求12所述的压缩机用电机的转子，其特征是转子将贯穿两端面部件和转子铁心的多个孔设置在上述铆接部的转轴一侧。
14.按权利要求13所述的压缩机用电机的转子，其特征是转子具有铆钉固定的平衡重。
全文摘要
本发明的目的旨在防止转子上产生涡流，减少相邻磁极间的漏磁通，提高电极的运转效率，实现压缩机的小型化。本发明利用铆接部件贯穿由非磁性材料构成的第1端面部件、由非磁性材料构成的第2端面部件和转子铁心并将它们铆接成一体。转子铁心具有防止相邻磁极间发生磁通短路的空隙，同时，该空隙与贯穿铆接部件的贯穿孔连通。
文档编号H02K7/04GK1098826SQ9410499
公开日1995年2月15日 申请日期1994年4月30日 优先权日1993年4月30日
发明者内堀正晴, 五十岚惠司郎, 木下知则, 宫内贵, 新井和彦 申请人:三洋电机株式会社