[发明专利]电动机的转子以及具备该转子的风扇驱动用电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机的转子以及具备该转子的风扇驱动用电动机，特别涉及一种以高速旋转为目的的无刷电动机的转子以及具备该转子的风扇驱动用电动机。

背景技术

以往已知，在将永磁体插入到转子的空孔而构成的永磁体嵌入式的无刷电动机(brushless motor)(IPM电动机)中，为了使电动机高输出化、高效率化，将空孔的一部分内壁面形成为不与永磁体相接触，将该空孔的一部分内壁面与该内壁面的径向外侧的转子外周缘之间的铁板部分形成为用于降低从永磁体产生的磁通的泄漏的隔磁(flux barrier)部。通过使这样形成的隔磁部尽可能地薄，来使电动机高输出化和高效率化。

当电动机为高输出而高速旋转时，嵌入空孔的永磁体以及比永磁体靠径向外侧的转子部分所受到的离心力增大，因此若使隔磁部薄，则存在以下担忧：隔磁部断裂，永磁体以及比其靠外侧的该转子部分飞散。因此，从以往以来一直尝试优化隔磁部的形状，以降低从永磁体产生的磁通的泄漏的同时提高隔磁部的强度(例如参照专利文献1、2)。

专利文献1：日本特开2001-16809号公报

专利文献2：日本特开2010-88219号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在包括上述专利文献1、2在内的以往结构中，当想要更高速(例如10万转/分钟(rpm)以上)地旋转时，存在隔磁部会发生断裂的问题。为了防止隔磁部的断裂，考虑使隔磁部非常厚来确保强度，或者通过使永磁体变小来减小永磁体所受到的离心力以降低作用于其外侧的转子部分的力。然而，这类方法都会招致电动机的低输出化和低效率化，因此无法在使电动机小型化的同时实现高速旋转。

特别是涉及到应用于吸尘器的抽吸风扇的风扇驱动用电动机，为了使吸尘器小型化和高输出化，要求该风扇驱动用电动机的小型化和高输出化。以往的风扇驱动用电动机一般是常用转速为2万rpm左右以下的电动机，即使是高速旋转的电动机，最大4万到5万rpm左右成为极限，以其以上的转速为常用转速的风扇驱动用电动机尚未实现。

本发明用于解决这种以往的问题，其目的在于提供一种能够在降低泄漏磁通的同时有效分散对隔磁部的应力来实现高速旋转的电动机的转子以及具备该转子的风扇驱动用电动机。

用于解决问题的方案

本发明所涉及的电动机的转子在设置于内部的空孔内插入有永磁体，在该电动机的转子中，上述空孔具有：平面状的第一内壁面，其形成为垂直于包括上述电动机的旋转轴的中心的虚拟平面，并且被该虚拟平面二等分；第二内壁面，其在比该第一内壁面靠径向外侧的位置处与该第一内壁面平行地延伸；以及侧壁面，其将上述第一内壁面与上述第二内壁面进行连接，其中，上述第二内壁面在垂直于上述旋转轴的截面中的长度比上述第一内壁面长，上述侧壁面包括以如下方式延伸的隔磁壁面：在垂直于上述旋转轴的截面中，随着从上述第二内壁面的两端向该内壁面的延伸方向外侧去、并且随着从上述第二内壁面向上述第一内壁面去，逐渐远离上述转子的外周缘。

根据上述结构，第二内壁面在垂直于旋转轴的截面中的长度比位于更内侧的第一内壁面长，因此防止由于插入到空孔的永磁体的离心力而作用于该永磁体的外侧的转子部分的应力集中在第二内壁面与侧壁面的边界部。另外，侧壁面上形成有以随着从第二内壁面向第一内壁面去而逐渐远离转子的外周缘的方式延伸的隔磁壁面，因此防止作用于永磁体及其外侧的转子部分的应力集中在第二内壁面与侧壁面的边界部。

这样，根据上述结构，即使由于转子旋转而在转子的包括隔磁部的桥接部处发生弹性变形，也能够有效分散对隔磁部的应力，因此能够构成无需使隔磁部非常厚就能够经受高速旋转的转子。因而，能够在降低泄漏磁通的同时实现高速旋转。

也可以是：上述隔磁壁面在垂直于上述旋转轴的截面中具有圆弧形状，上述圆弧构成为包含上述圆弧的虚拟圆的中心位于上述虚拟平面内的上述第一内壁面与上述旋转轴的中心之间，并且该虚拟圆位于比上述转子的外周缘靠内侧的位置。由此，能够使作用于永磁体及其外侧的转子部分的应力有效分散，同时使作用于隔磁部的应力在相对于径向倾斜的方向上作用。因而，能够通过使在隔磁部处作用的应力分散来将其减弱，在此基础上使隔磁部处的应力所作用的方向朝向抗断裂能力强的方向，因此能够有效防止隔磁部处断裂。