转子以及具备转子的电动机的制作方法

1.本发明涉及具有绝缘构件的转子以及具备该转子的电动机。


背景技术：

2.现有的电动机中，已知有在产生旋转磁场的定子的内侧配置有将具有永磁铁的转子能旋转地进行配置的内转子型的永磁电动机。该永磁电动机例如作为搭载于空调机的送风风扇的旋转驱动用途进行使用。
3.该永磁电动机在以进行高频切换的pwm方式的逆变器进行驱动的情况下，在轴承的内轮与外轮之间产生电位差(轴电压)。在该轴电压达到轴承内部的油膜的绝缘击穿电压时，在轴承内部流过电流而在轴承发生电腐蚀。为了防止该轴承的电腐蚀，例如，已知有具备含绝缘构件的转子的永磁电动机(例如，参照专利文献1)。
4.该转子例如具备：环状的永磁铁；环状的外周侧铁芯，其位于永磁铁的内径侧；环状的内周侧铁芯，其位于外周侧铁芯的内径侧；绝缘构件，其位于外周侧铁芯与内周侧铁芯之间；以及轴，其固接于在内周侧铁芯的中心轴的方向上贯通的贯通孔。
5.这样的转子的绝缘构件是对外周侧铁芯与内周侧铁芯进行连结的连结部，例如由填充于外周侧铁芯与内周侧铁芯之间的树脂形成。现有技术文献专利文献
6.专利文献1：jp特开2010
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166689号公报


技术实现要素：

(发明要解决的课题)
7.然而，关于上述轴承的电腐蚀，在利用pwm方式的逆变器对永磁电动机进行驱动时，定子的绕组的中性点电位不为零，会产生称为共模电压的电压。该共模电压包含因切换所致的高频分量，因此基于永磁电动机的内部的寄生电容，会在轴承的外轮与内轮之间产生轴电压。
8.共模电压基于定子的绕组与轴之间的静电电容分布、以及轴与逆变器驱动用电路基板之间的静电电容，作为轴承的内轮侧(轴侧)的电位而被分压。而且，共模电压基于定子的绕组与支架之间的静电电容以及支架与逆变器驱动用电路基板之间的静电电容，作为轴承的外轮侧(支架侧)的电位而被分压。该轴承的内轮侧与外轮侧的电位差成为轴电压。
9.在转子的绝缘构件的厚度的上限在结构上被限制、且即使使用绝缘性树脂(例如pbt树脂)作为材料而转子侧(轴承内轮侧)的阻抗也低且轴电压高的情况下，为了抑制轴电压，在专利文献1记载的现有技术中，在绝缘构件的一部分形成空气层、空孔。空气的相对介电常数大致为1，与3左右的pbt相比，相对介电常数更小(即，空气的绝缘性比绝缘性树脂高)。因此，通过设置空气层、空孔，能够减小转子的静电电容，提高转子侧(轴承内轮侧)的阻抗。
10.然而，在专利文献1记载的在绝缘构件形成多个用于形成空气层的空孔的情况下，绝缘构件的强度有可能下降。另一方面，因永磁电动机的使用环境、来自驱动时的定子绕组的发热，会在绝缘构件产生热应力。若热应力集中于绝缘构件的一部分，则有可能发生绝缘构件的耐久性的下降、破裂、裂纹。也期望缓和该热应力。
11.为此，本发明的目的在于，提供一种具有能够在保持强度的同时防止热裂的绝缘构件的转子以及具备该转子的电动机。(用于解决课题的技术方案)
12.为了解决上述课题，本发明的转子的一形态具备外周侧铁芯、内周侧铁芯、以及对外周侧铁芯与内周侧铁芯进行连结的连结部。连结部由绝缘性树脂形成。在连结部的轴向的两端面，设置有配置为环状的多个第一凹部、以及将在圆周方向上相邻的第一凹部彼此相连的多个第二凹部。第二凹部的深度形成得比第一凹部的深度浅。
13.本发明的电动机的一形态具备固定于电机外壳的定子、以及配置于定子的内径侧的转子。转子具备：环状的外周侧铁芯，其对永磁铁进行固定；内周侧铁芯，其位于外周侧铁芯的内径侧；连结部，其位于外周侧铁芯与内周侧铁芯之间，且由绝缘性树脂形成；以及轴，其与内周侧铁芯连结，且由轴承旋转自如地支承于电机外壳。转子在连结部的轴向的两端面设置有配置为环状的多个第一凹部、以及将在圆周方向上相邻的第一凹部彼此相连的多个第二凹部。第二凹部的深度形成得比第一凹部的深度浅。(发明效果)
14.根据本发明，能够在保持由绝缘性树脂形成的连结部的强度的同时防止热裂。
附图说明
15.图1是表示本发明所涉及的永磁电动机的纵剖视图。图2是本发明所涉及的永磁电动机的转子的外周侧铁芯的立体图(a)以及俯视图(b)。图3是本发明所涉及的永磁电动机的转子的内周侧铁芯的立体图(a)以及俯视图(b)。图4是本发明所涉及的永磁电动机的转子的绝缘构件的立体图(a)以及俯视图(b)。图5是本发明所涉及的永磁电动机的转子的立体图。图6是图5的转子的俯视图。图7是图6的a
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a剖视图。图8是图6的b
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b剖视图。图9是图7的c
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c剖视图。图10是图7的d
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d剖视图。图11是本发明所涉及的永磁电动机的转子、轴以及第二轴承的立体图。图12是表示本发明所涉及的永磁电动机的横剖视图。图13是表示图1或图12的永磁电动机安装于空调机的室外机的状况的立体图。图14是图1左侧的局部放大图。
具体实施方式
16.接下来，参照附图来说明本发明的一实施方式。在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分赋予相同或类似的标号。但应该留意的是，附图只是示意性的，不必与现实一致。因此，关于具体的构成部件，应该参照以下的说明进行判断。
17.另外，以下所示的实施方式对用于使本发明的技术思想具体化的装置、方法进行例示，本发明的技术思想并不将构成部件的形状、结构、配置等特定为下述。本发明的技术思想在权利要求书记载的权利要求所限定的技术范围内能施加各种变更。
18.以下，针对本发明的一实施方式所涉及的电动机进行说明。
19.＜电动机的整体构成＞图1至图12是说明第一实施方式中的电动机1的构成的图。如这些图所示，该永磁电动机1例如是无刷dc电机。该电动机1用于对搭载于图13所示的空调机的室外机10的送风风扇进行旋转驱动。空调机的室外机10例如具备：底板102，其螺纹固定于室外机10的基底101；上板103，其固定于室外机10的上部；台座104，其供电动机1进行安装；以及2根支柱105，其对底板102、上板103和台座104进行固定。电动机1螺纹固定于台座104的中央部。
20.以下，以将具有永磁铁31的转子3能旋转地配置于产生旋转磁场的定子2的内周侧的内转子型的永磁电动机1为例进行说明。本实施方式中的永磁电动机1具备定子2、转子3和电机外壳6。
21.＜定子和转子＞定子2具备：定子铁芯21，其具有圆筒形状的轭部和从轭部向内径侧延伸的多个齿部；以及绕组23，其通过绝缘件22而卷绕于齿部。该定子2除了定子铁芯21的内周面，被由树脂形成的电机外壳6覆盖。
22.转子3以在定子2的定子铁芯21的内周侧具有给定的空隙(gap)的方式旋转自如地进行配置。该转子3是在与定子铁芯21对置的外周面环状地配置有永磁铁31的表面磁铁型。永磁铁31固定于后述的外周侧铁芯32的外周面。该轴35与内周侧铁芯34连结，转子2产生的动力经由轴35而向负载(送风风扇)进行传递，来对送风风扇进行旋转驱动。另外，轴35由第一轴承41以及第二轴承42支承，且分别地，第一轴承41支承于第一支架51，第二轴承42支承于第二支架52，从而将转子3旋转自如地支承。
23.＜轴承和支架＞第一轴承41对转子3的轴35的一端侧(输出侧)进行支承。第二轴承42对转子3的轴35的另一端侧(输出相反侧)进行支承。第一轴承41以及第二轴承42例如采用滚珠轴承。
24.第一支架51是金属制(钢板、铝等)，配置于电机外壳6的一端侧即轴35的输出侧。该第一支架51具有：第一轴承收容部511，其用于收容第一轴承41；以及凸缘部512，其从第一轴承收容部511的敞开端向周围扩展。第一轴承收容部511形成为具有底部的圆筒形状，在该底部设置有供轴35穿过的贯通孔，第一支架51的凸缘部512在电机外壳6的成形时被嵌入成形，与电机外壳6成为一体。
25.第一轴承41的外轮压入该第一轴承收容部511的内表面，支承于该第一轴承41的内轮的轴35的输出侧从在第一轴承收容部511的底部的中央形成的贯通孔向外部突出。
26.第二支架52是金属制(钢板、铝等)，固定于电机外壳6的另一端侧即轴35的输出相反侧。该第二支架52具有圆板状的支架主体部521、对电机外壳6的输出相反侧的端部进行
封闭的外缘部520、以及用于收容第二轴承42的第二轴承收容部522。
27.第二支架52的外缘部520螺纹固定于电机外壳6的输出相反侧的端部。第二轴承收容部522作为从电机外壳6侧(输出侧)凹设出的具有圆形的底面的孔而形成于支架主体部521的中央部。
28.第一轴承41收容于在第一支架51设置的第一轴承收容部511，第二轴承42收容于在第二支架52设置的第二轴承收容部522。而且，第一轴承41与第一轴承收容部511，第二轴承42与第二轴承收容部522分别电导通。
29.第二支架52在径向上在第二轴承收容部522与外缘部520之间一体具备散热器。由此，能够实现电动机1的省空间化。第二支架在轴35的输出相反侧具备向外竖立设置的散热翅片523作为散热器，来自用于控制电动机1的电路基板72(尤其是搭载于电路基板72的电子部件721)的热量经由传热构件71而通过散热翅片523高效地散热。
30.＜本发明所涉及的转子的结构、作用以及效果＞接下来，在本实施方式中的永磁电动机1中，使用图2至图10来说明本发明所涉及的转子3的结构、其作用以及效果。在永磁电动机1中，为了使得在第一轴承41、第二轴承42不发生电腐蚀，如图1所示，在转子3的一部分具备绝缘构件33。以下，针对转子3的具体的构成进行说明。
31.转子3如图1至图11所示，从外径侧朝内径侧具备永磁铁31、外周侧铁芯32、绝缘构件(连结部)33、内周侧铁芯34以及轴35。
32.永磁铁31如图1、11以及图12所示，以n极与s极在圆周方向上等间隔地交替出现的方式将多个(例如8个或者10个)永磁铁片311形成为环状。此外，永磁铁31可以使用以树脂凝结磁铁粉末从而形成为环状的塑料磁体。
33.外周侧铁芯32如图2所示，形成为环状，且如图11以及图12所示，位于永磁铁31的内径侧。在外周侧铁芯32，为了确保对后述的绝缘构件33的止转的功能，具备从内周面(参照图2)向外径侧凹陷、且沿转子3的轴o的方向(以下，轴向)延伸的多个(例如圆周方向上5个)内周侧凹部321。即，内周侧凹部321作为进行对绝缘构件33的止转的键槽(防止与旋转的构件之间的滑动的槽。构件间的紧固力基于键槽而得以提高，能够提高动力的传递效率)发挥功能。进而，在外周侧铁芯32，为了进行永磁铁31的定位，具备从外周面向外径侧突出的多个(例如在圆周方向上为10个)外周侧凸起322。
34.多个内周侧凹部321从绝缘构件33的端面沿轴向延伸，且在圆周方向上等间隔地进行配置。在本实施方式中，内周侧凹部321在轴向上以从外周侧铁芯32的两端部分别延伸的方式配置2个。由此，外周侧铁芯32中，在轴向上相邻的内周侧凹部321彼此之间存在间隔壁323(防脱部)，通过该间隔壁323，能够防止绝缘构件33(连结部)的(朝两轴方向的)脱落。
35.多个外周侧凸起322分别沿轴向延伸，且在圆周方向上等间隔地进行配置。另外，各个外周侧凸起322配置为在轴向上从外周侧铁芯32的一端延伸至另一端。
36.内周侧铁芯34如图3所示，形成为环状，且如图5至图10所示，位于外周侧铁芯32的内径侧。在内周侧铁芯34，为了确保对后述的绝缘构件33的止转的功能，具备从外周面(参照图3)向内径侧凹陷、且沿轴向延伸的多个(例如在圆周方向上为6个)外周侧凹部341。即，外周侧凹部341作为进行针对绝缘构件33的止转的键槽发挥功能。
37.多个外周侧凹部341沿轴向延伸且在圆周方向上等间隔地进行配置。在本实施方式中，外周侧凹部341由配置于轴向的中央的间隔壁344(防脱部)进行划分。故而，外周侧凹部341从内周侧铁芯34的两端部分别延伸地配置2个。由此，内周侧铁芯34在轴向上相邻的外周侧凹部341彼此之间存在间隔壁344，通过该间隔壁344(防脱部)，能够防止绝缘构件33(连结部)的(朝两轴方向的)脱落。
38.而且，在内周侧铁芯34的中心具备在轴向上贯通的贯通孔343。在内周侧铁芯34的贯通孔343穿过轴35，对轴35与内周侧铁芯34进行连结。此外，内周侧铁芯34可以在该贯通孔343与内周侧铁芯34的外周面之间具备用于减轻重量的减重用的多个贯通孔342。这多个贯通孔342在圆周方向上等间隔地进行配置，使得从轴向观察，形成有贯通孔342的内周侧铁芯34的形状呈辐条状。
39.绝缘构件33由pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等电介质的树脂形成，位于外周侧铁芯32与内周侧铁芯34之间。绝缘构件33通过在外周侧铁芯32与内周侧铁芯34之间填充树脂的嵌入成形，与外周侧铁芯32和内周侧铁芯34一体成形。该绝缘构件33减小了外周侧铁芯32与内周侧铁芯34之间的静电电容(定子2的绕组23与轴35之间的静电电容的一部分)，通过降低第一轴承41以及第二轴承42的内轮侧的电位，从而内轮侧与外轮侧的电位差被调整得变小。
40.如图4所示，绝缘构件33在外周面具备与上述外周侧铁芯32的内周侧凹部321卡合的(多个)外周侧凸部338。另外，绝缘构件33在内周面具备与内周侧铁芯34的外周侧凹部341卡合的(多个)内周侧凸部339。
41.在此，将设置于外周侧铁芯32与绝缘构件(连结部)33之间、且进行外周侧铁芯32与绝缘构件33之间的止转的卡合部(内周侧凹部321以及外周侧凸部338)称为第一凹凸卡合部，并将设置于绝缘构件33与内周侧铁芯34之间、且进行绝缘构件33与内周侧铁芯34之间的止转的卡合部(内周侧凸部339以及外周侧凹部341)称为第二凹凸卡合部。如上所述，在本实施方式中，例示了在外周侧铁芯32以及内周侧铁芯34形成有凹凸卡合部(第一凹凸卡合部以及第二凹凸卡合部)的凹部、且在绝缘构件(连结部)33形成有凹凸卡合部的凸部的情况。
42.此外，关于将凹凸卡合部中的凹部和凸部分别配置于转子铁芯(32、34)和绝缘构件33的哪一个，可以与上述情况相反。例如，还可以将凹凸卡合部的凸部设置于外周侧铁芯32以及内周侧铁芯34，且将凹凸卡合部的凹部设置于绝缘构件33。
43.该第一凹凸卡合部321、338以及第二凹凸卡合部339、341如图2～4以及图7、8所示，在轴向上相邻的内周侧凹部321彼此之间形成有间隔壁323(防脱部)，且在轴向上相邻的外周侧凹部341彼此之间形成有间隔壁344(防脱部)，因此能够防止绝缘构件33相对于外周侧铁芯32以及内周侧铁芯34脱落。由此，如上所述，第一凹凸卡合部321、338以及第二凹凸卡合部339、341通过各凹凸的卡合而能够兼具止转和防脱的功能。
44.在此，在转子3的旋转时，考虑作为卡子(将旋转体紧固于轴的机械要素)发挥功能的凹凸卡合部所受的剪切应力。若在对大小为t[n
·
m]的转矩进行传递的轴上将配置凹凸卡合部(key)的位置设为与中心轴o相隔半径r[m]的位置，则在假定凹凸卡合部的形状均匀时，作用于凹凸卡合部的剪切应力τ[pa]能以τ＝α
×
t/r(α：比例常数)进行表征。另外，若对设置于外周侧铁芯32与绝缘构件33之间的第一凹凸卡合部的径向位置(即，外周侧铁芯32
的内径)r1和设置于绝缘构件33与内周侧铁芯34之间的第二凹凸卡合部的径向位置(即，内周侧铁芯34的外径)r2进行比较，则r1＞r2始终成立。进而，在外周侧铁芯32与绝缘构件33之间传递的转矩能视作等于在绝缘构件33与内周侧铁芯34之间传递的转矩。故而，与作用于外径侧的构件间(外周侧铁芯32与绝缘构件33之间的第一凹凸卡合部)的剪切应力τ1相比，作用于内径侧的构件间(内周侧铁芯34与绝缘构件33之间的第二凹凸卡合部)的剪切应力τ2始终更大(即，τ1＜τ2始终成立)。为此，通过使圆周方向上的第二凹凸卡合部339、341的个数多于圆周方向上的第一凹凸卡合部321、338的个数，能够减小作用于在内径侧的构件间设置的各个第一凹凸卡合部321、338的剪切应力，使绝缘构件33的止转进一步牢靠。
[0045]
轴35穿过内周侧铁芯34所具备的贯通孔343，通过压入或铆接等固接于内周侧铁芯34。
[0046]
用于对搭载于空调机的送风风扇进行旋转驱动的永磁电动机1以pwm方式的逆变器进行驱动，因此绕组的中性点电位不为零，会产生称为共模电压的电压。该共模电压引起永磁电动机1的内部的寄生电容，由此在第一轴承41、第二轴承42的外轮与内轮之间产生电位差(轴电压)。若该轴电压达到轴承内部油膜的绝缘击穿电压，则在轴承内部流过电流从而在轴承内部发生电腐蚀。
[0047]
在上述的转子3中，绝缘构件33如图4至图10所示，形成为圆筒形状，为了使转子3的静电电容降低，在轴向的一端形成有第一轴向孔331，在轴向的另一端同样形成有用于降低转子3的静电电容的第二轴向孔332。这些第一轴向孔331以及第二轴向孔332在圆周方向上等间隔地形成有多个(例如10个)。在多个第一轴向孔331各自之间以及在多个第二轴向孔332各自之间均匀地形成有间隔壁334，对圆周方向上相邻的第一轴向孔331彼此以及圆周方向上相邻的第二轴向孔332彼此进行划分。在此，转子3的俯视图和仰视图相同。间隔壁334提高了绝缘构件33(连结部)的机械强度，在转子3旋转时，能够使旋转运动的动力在内周侧铁芯34与外周侧铁芯32之间充分传递。
[0048]
进而，如图7所示，第一轴向孔331与第二轴向孔332在轴向上彼此对置，在绝缘构件33的轴向的中央(轴向上对置的第一轴向孔331与第二轴向孔332之间)，设置有以使彼此的孔的深度相同的方式进行划分的壁部333。壁部333提高了绝缘构件33(连结部)的机械强度，在转子3旋转时，能够使旋转运动的动力在内周侧铁芯34与外周侧铁芯32间充分传递。另外，通过设置该壁部333，从而在壁部333的一端侧形成有第一轴向孔331的底部335c，且在壁部333的另一端侧形成有第二轴向孔332的底部335c。而且，从第一轴向孔331和第二轴向孔332的各自的底部335c沿轴向形成有侧壁335a以及侧壁335b。
[0049]
如此，第一轴向孔331和第二轴向孔332通过形成壁部333而呈从两端面起在沿轴向的方向上具有深度的结构。另外，第一轴向孔331和第二轴向孔332如图6至图9所示，从轴向观察的端面形状形成为沿圆周方向的圆弧状，且各自等间隔地形成有多个(例如圆周方向上为10个)。
[0050]
在此，例如，在相对于半径小且轴向上厚的转子3而形成第一轴向孔331和第二轴向孔332时，转子3的半径小，因此第一轴向孔331和第二轴向孔332的半径方向的长度(宽度)r也被限制得小。
[0051]
另外，本实施方式中的绝缘构件33是通过使pbt、pet等电介质的树脂与外周侧铁芯32以及内周侧铁芯34一起一体成型而形成的，因此若考虑到第一轴向孔331和第二轴向
孔332的成型时的模具的拔出斜度，则无法增大第一轴向孔331以及第二轴向孔332的半径方向的长度(宽度)r。
[0052]
为了降低这样的转子3的静电电容，例如考虑加深第一轴向孔331和第二轴向孔332的深度。然而，若使第一轴向孔331和第二轴向孔332的深度过深，则对第一轴向孔331与第二轴向孔332进行划分的壁部333的厚度变薄，绝缘构件33的机械强度下降，因此为了确保机械强度而需要适当的厚度的壁部333。在此，为了提高机械强度，使外周侧铁芯32的间隔壁323(防脱部)的轴向厚度以及内周侧铁芯34的间隔壁344(防脱部)的轴向厚度与壁部333的(轴向)厚度大致相等。
[0053]
另外，在本实施方式中，如上所述，第一轴向孔331和第二轴向孔332如图6至图9所示，将从轴向观察时的端面形状形成为沿圆周方向的圆弧状。即，通过使第一轴向孔331以及第二轴向孔332的半径方向的长度(宽度)r在圆周方向恒定，从而能在有限的空间内增大孔的大小，且能降低转子3的静电电容。
[0054]
如上所述，第一轴向孔331以及第二轴向孔332的大小、形状考虑降低转子3的静电电容和确保机械强度这两者来予以决定。
[0055]
但是，一般而言，树脂的线膨胀系数比金属的线膨胀系数大10倍以上。故而，树脂制的绝缘构件33与金属制的外周侧铁芯32以及内周侧铁芯34相比，温度上升时的膨胀量、温度下降时的收缩量更大。
[0056]
而且，绝缘构件33如图6至图8所示，侧壁335a、335b在半径方向上薄，在轴向上厚。故而，绝缘构件33的侧壁335a、335b的膨胀量、收缩量在轴向上比在半径方向上大。
[0057]
另外，绝缘构件33的壁部333以及间隔壁334的膨胀量、收缩量虽然分为半径方向的分量和轴向的分量，但朝半径方向的膨胀、收缩被外周侧铁芯32以及内周侧铁芯34限制，因此轴向的膨胀量、收缩量容易比半径方向的膨胀量、收缩量大。
[0058]
在此，图7以及图8所示的、被外周侧铁芯32和内周侧铁芯34包夹的绝缘构件33因膨胀、收缩所致的在轴向的位移(位置的变化)根据该绝缘构件在膨胀、收缩前处于轴向的哪个位置而变动。即，绝缘构件33以轴向的中央部分为界朝两轴方向分别膨胀或者收缩，因此绝缘构件33中越是远离轴向的中央部分的部位，位移越大。例如，轴向的中央部分(壁部333附近)几乎没有膨胀前后的轴向的位移。另一方面，轴向的端部(端部335d附近)的轴向的位移在膨胀前后大。此外，绝缘构件33不仅径向的宽度小，而且朝径向的膨胀以及收缩被限制，因此膨胀以及收缩所致的径向的位移与轴向的位置无关，几乎不变。
[0059]
另外，在绝缘构件33中的朝半径方向的膨胀、收缩被外周侧铁芯32以及内周侧铁芯34限制的部位处，热应力容易集中。故而，在本实施方式中，热应力会集中于绝缘构件33的壁部333以及间隔壁334。
[0060]
如此，在考虑了绝缘构件33的侧壁335a、335b、壁部333、间隔壁334的温度上升所致的膨胀时，与朝半径方向的膨胀相比，朝轴向的膨胀量容易变大，而且在膨胀受到限制之处、位移量大之处，热应力尤其集中。
[0061]
而且，因该绝缘构件33的膨胀的影响，热应力会集中于图7所示的壁部333与侧壁335a及335b相交的部分，但通过设置有第一轴向孔331以及第二轴向孔332(第一凹部)，能够使力在该第一凹部侧释放，能够缓解热应力。此外，因绝缘构件33的膨胀的影响，热应力会集中于侧壁335a以及335b的轴向的
端部，但通过设置有上述第一凹部，能够使力在该第一凹部侧释放，能够缓解热应力。
[0062]
另一方面，图8所示的间隔壁334的朝径向的膨胀被外周侧铁芯32和内周侧铁芯34限制，而且轴向的端部335d附近的膨胀所致的位移量尤其变大。故而，因绝缘构件33的膨胀的影响，尤其是在外周侧铁芯32以及内周侧铁芯34的内侧及外侧的缘部所覆盖的绝缘构件33的轴向的端部335d附近容易破裂。
[0063]
为此，绝缘构件33为了防止上述热裂，如图6以及图8所示，在成为配置为环状的第一轴向孔331彼此之间以及第二轴向孔332彼此之间的位置处，在轴向的一端形成有第三轴向孔336，且在轴向的另一端同样地形成有第四轴向孔337。这些第三轴向孔336以及第四轴向孔337(第二凹部336、337)不仅与第一轴向孔331以及第二轴向孔332(第一凹部331、332)形成在同一圆周上，而且配置为圆环状。另外，第三轴向孔336以及第四轴向孔337(第二凹部)与第一轴向孔331以及第二轴向孔332同样，在圆周方向上等间隔地形成有多个(例如10个)。进而，各个第三轴向孔336以及第四轴向孔337配置为与上述间隔壁334在轴向上重叠。另外，第三轴向孔336和第四轴向孔337如图6至图9所示，将从轴向观察时的端面形状形成为沿圆周方向的圆弧状。另外，第三轴向孔336、第四轴向孔337与第一轴向孔331、第二轴向孔332相连续，从而在绝缘构件33的轴向的两端面形成有环状的凹槽部。即，在将第一轴向孔331以及第二轴向孔332设为第一凹部、且将第三轴向孔336以及第四轴向孔337设为第二凹部时，在绝缘构件(连结部)33的轴向的两端面设置以环状形成的环状的凹槽部(331、336、以及332、337)。该环状的凹槽部通过使两端面的径向的长度(宽度)r在圆周方向恒定，从而能够使力均匀地分散在圆周方向上。
[0064]
此外，尤其是确认了如下情况：在第二凹部(第三轴向孔336、第四轴向孔337)的底部(间隔壁334的轴向端部的位置)形成得比转子铁芯(外周侧铁芯32以及内周侧铁芯34)的轴向的端面更处于轴向中央部侧时，绝缘构件33处的热应力的集中被抑制。鉴于此，在本实施方式中，第三轴向孔336以及第四轴向孔337的深度形成为从绝缘构件33的轴向的端面起5.5mm的深度。另一方面，第一轴向孔331以及第二轴向孔332的深度形成为从绝缘构件33的轴向的端面起16.5mm的深度。
[0065]
在此，如图14以及表1所示，将第一轴向孔331以及第二轴向孔332的深度(第一凹部的深度)设为m[mm]，将第三轴向孔336以及第四轴向孔337的深度(第二凹部的深度)设为s[mm]，将外周侧铁芯32以及内周侧铁芯34的轴向长度(铁芯层叠厚度)设为l[mm]，且将壁部333的轴向的厚度(中央壁厚度)设为c[mm]。此时，使第二凹部(336、337)的底部比转子铁芯(32、34)的轴向的端面靠轴向中央部侧的条件从图14也可知，为2m c－2s＜l。转子3优选设计得满足该关系式。即，通过满足该关系式，能够更可靠地防止绝缘构件33的热裂。此外，2m c与绝缘构件33的轴向长度一致。
[0066]
[表1] 长度[mm]实施方式中的长度[mm]铁芯层叠厚度l37中央壁厚度c7第一凹部的深度m16.5
第二凹部的深度s5.5
[0067]
由此，通过形成作为第二凹部的第三轴向孔336以及第四轴向孔337，能够减少绝缘构件33的轴向的长度大的区域来减少绝缘构件33的总体积，能够减小绝缘构件33朝轴向的膨胀量、收缩量。另外，通过设置有第二凹部336、337，能够使在轴向的端部335d附近施加的力在第二凹部侧释放，能够进行热应力的缓解，能够抑制热应力的集中。故而，能够抑制因绝缘构件33的热应力的集中所致的耐久性的下降，能够抑制热裂、裂纹的发生来实现长寿命化。
[0068]
即，如图5至图8所示，这多个第三轴向孔336(第二凹部)配置于以环状配置的多个第一轴向孔331(第一凹部)彼此之间，而且形成为将在圆周方向上相邻的第一轴向孔331彼此相连。同样，多个第四轴向孔337(第二凹部)配置于以环状配置的多个第二轴向孔332(第一凹部)彼此之间，而且形成为将在圆周方向上相邻的第二轴向孔332彼此相连。由此，能够抑制热应力的集中。
[0069]
另外，第三轴向孔336以及第四轴向孔337的深度形成得比第一轴向孔331以及第二轴向孔332的深度小(浅)。由此，在圆周方向上相邻的第一轴向孔331彼此之间以及在圆周方向上相邻的第二轴向孔332彼此之间，能够形成将第二轴向孔332彼此进行划分的间隔壁334，能够提高绝缘构件33(连结部)的强度。
[0070]
另外，在将第一轴向孔331以及第二轴向孔332设为第一凹部、且将第三轴向孔336以及第四轴向孔337设为第二凹部时，在绝缘构件(连结部)33的轴向的两端面设置以环状形成的环状的凹槽部(331、336以及332、337)。由此，在绝缘构件33的轴向的端部，侧壁335a、335b能在径向的环状的凹槽部侧膨胀，因此能够进一步缓解热应力的影响，防止绝缘构件33的热裂。
[0071]
在上述说明中，针对在永磁电动机1的使用环境、驱动状态下因定子2的绕组23的发热而绝缘构件33热膨胀的情况进行了说明。但不仅如此，在基于永磁电动机1的使用环境、驱动状态而温度下降时的热收缩时同样，能够缓解热应力在第一轴向孔331以及第二轴向孔332的底部周边、绝缘构件33的端部周边的集中。在本实施方式中，为了抑制热应力，在绝缘构件33设置第一凹部331、332和第二凹部336、337，能够减小绝缘构件33的朝轴向的厚度(以及树脂的体积)，降低热膨胀时和热收缩时的应力，防止绝缘构件33的热裂。
[0072]
因此，为了防止对轴35进行支承的第一轴承41以及第二轴承42的电腐蚀而在转子3配置绝缘构件33，在绝缘构件33形成有第一轴向孔331及第二轴向孔332、以及第三轴向孔336及第四轴向孔337的情况下，能够缓解在制作直径小的转子3时成问题的产生于绝缘构件33的热应力的集中。其结果，能够在保持外周侧铁芯32与内周侧铁芯34之间的连结强度的同时，提高它们之间的阻抗，制作降低转子3的静电电容的小型的转子3。另外，具备转子3的永磁电动机1也能小型化。
[0073]
在此，在第一轴向孔331及第二轴向孔332的至少一者、或者第三轴向孔336及第四轴向孔337的至少一者，可以安装用于调整静电电容、耐久性的构件(树脂、金属等)。
[0074]
另外，尽管在上述各实施方式中说明了第一轴向孔331及第二轴向孔332、以及第三轴向孔336及第四轴向孔337的从轴向观察时的端面形状形成为沿圆周方向的圆弧状的
情况，但各轴向孔的形状不限于此。另外，第一轴向孔331及第二轴向孔332、以及第三轴向孔336及第四轴向孔337的各自的个数不限于10个，能够设为任意的个数。
[0075]
另外，尽管在上述各实施方式中将第一轴向孔331以及第二轴向孔332相对于壁部333形成为对称形状，但不限于此，第一轴向孔331和第二轴向孔332也可以相对于壁部333而形成为非对称形状(例如从轴向观察为c型)。同样，第三轴向孔336以及第四轴向孔337可以相对于壁部333而形成为非对称形状(例如从轴向观察为c型)。
[0076]
进而，尽管在上述各实施方式中说明了将本发明适用于在外周侧铁芯32的外周面配置有永磁铁31的表面磁铁型的转子3的情况，但不限于此，还能将本发明适用于在相对于外周侧铁芯32的外周面的弦位置处形成沿轴向延长的槽、且在该槽内配置有永磁铁的嵌入磁铁型的转子。(标号说明)
[0077]
1 永磁电动机2 定子10 室外机101 基底102 底板103 上板104 侧板21 定子铁芯22 绝缘件23 绕组3 转子31 永磁铁311 永磁铁片32 外周侧铁芯321 内周侧凹部(第一凹凸卡合部)323 间隔壁(防脱部)33 绝缘构件(连结部)33a 一端面33b 另一端面331 第一轴向孔(第一凹部)332 第二轴向孔(第一凹部)333 壁部334 间隔壁335a、335b 侧壁335c 底部335d 端部336 第三轴向孔(第二凹部)337 第四轴向孔(第二凹部)
338 外周侧凸部(第一凹凸卡合部)339 内周侧凸部(第二凹凸卡合部)34 内周侧铁芯341 外周侧凹部(第二凹凸卡合部)343 贯通孔344 间隔壁(防脱部)35 轴41 第一轴承42 第二轴承51 第一支架511 第一轴承收容部512 凸缘部52 第二支架521 支架主体部522 第二轴承收容部523 散热翅片6 电机外壳71 传热构件72 电路基板o 中心轴。