JP2004336831A - 永久磁石電動機および密閉型圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の課題は、バランスウェイトが必要である圧縮機の製造において部品点数を削減することができる永久磁石電動機、およびその永久磁石電動機を搭載した密閉型圧縮機を提供することにある。
【解決手段】永久磁石電動機２１は、略円筒形の固定子１、略円筒形の回転子２、端板２０５、およびバランスウェイト２０６を備える。略円筒形の回転子２は、回転子鉄心２０１と界磁用永久磁石２０３とを有し、固定子１の内側に僅かな空隙をもって対向する。端板２０５は、回転子鉄心２０１の軸方向端面の少なくとも一方を偏芯なく覆う。バランスウェイト２０６は、端板２０５が回転子鉄心２０１の軸方向端面の一方を覆う場合は端板２０５を介して設けられ、端板２０５が回転子鉄心２０１の軸方向端面の両方を覆う場合は少なくとも一方の端板２０５を介して設けられる。そして、界磁用永久磁石２０３、端板２０５およびバランスウェイト２０６は、一体成形されている。
【選択図】 図１
【解決手段】永久磁石電動機２１は、略円筒形の固定子１、略円筒形の回転子２、端板２０５、およびバランスウェイト２０６を備える。略円筒形の回転子２は、回転子鉄心２０１と界磁用永久磁石２０３とを有し、固定子１の内側に僅かな空隙をもって対向する。端板２０５は、回転子鉄心２０１の軸方向端面の少なくとも一方を偏芯なく覆う。バランスウェイト２０６は、端板２０５が回転子鉄心２０１の軸方向端面の一方を覆う場合は端板２０５を介して設けられ、端板２０５が回転子鉄心２０１の軸方向端面の両方を覆う場合は少なくとも一方の端板２０５を介して設けられる。そして、界磁用永久磁石２０３、端板２０５およびバランスウェイト２０６は、一体成形されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バランスウェイトと結合される永久磁石電動機、およびその永久磁石電動機を搭載する密閉型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮機には、通常、電動機が搭載される。圧縮機に電動機が搭載される場合、その電動機は、スクロールやロータリーなどの可動ピストンを偏芯運動させることが多い。このため、圧縮機には、重量的なアンバランスが生じる場合がある。このようなアンバランスが発生する圧縮機では、通常、電動機にバランスウェイトが取り付けられる。従来、このバランスウェイトは、アルミダイキャスト、積層した薄板（例えば、ステンレスまたは真鍮など）などで形成された後に、電動機の回転子に取り付けられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧縮機は比較的部品点数の多い機器に属する。バランスウェイトが必要である場合は、さらに部品点数が多くなり、その組み立てがかなり煩雑になることが多い。このため、従来から圧縮機の部品点数の削減が求められている。
本発明の課題は、バランスウェイトが必要である圧縮機の製造において部品点数を削減することができる永久磁石電動機、およびその永久磁石電動機を搭載した密閉型圧縮機を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の永久磁石電動機は、略円筒形の固定子、略円筒形の回転子、端板、およびバランスウェイトを備える。略円筒形の回転子は、回転子鉄心と界磁用永久磁石とを有し、固定子の内側に僅かな空隙をもって対向する。なお、この回転子は、回転子鉄心と界磁用永久磁石とにより磁気回路を構成する。また、回転子鉄心は、鉄などの高透磁率材からなる。端板は、回転子鉄心の軸方向端面の少なくとも一方を偏芯なく覆う。バランスウェイトは、端板が回転子鉄心の軸方向端面の一方を覆う場合は端板を介して設けられ、端板が回転子鉄心の軸方向端面の両方を覆う場合は少なくとも一方の端板を介して設けられる。通常、偏心部材（可動ピストンや駆動用軸受部など）が回転子の片側にのみ取り付けられる場合、重力バランスを補正するためにバランスウェイトが両側に設けられる。そして、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトは、一体成形されている。なお、この一体成形は、樹脂をバインダとした永久磁石粉体（一般的は、ボンド磁石と称される。）を用いれば可能である。ここにいう永久磁石粉体はネオジウム系の永久磁石粉体であることが好ましい。さらに、その永久磁石粉体の粒子径が数ナノメートルから数十ナノメートルであると、さらに好ましい。ところで、このようにバランスウェイトが樹脂をバインダとした永久磁石粉体で作製される場合、永久磁石粉体を着磁するとき、少なくともバランスウェイトは着磁されないようにする必要がある。また、界磁用永久磁石を、樹脂をバインダとした永久磁石粉体により成形し、その後に端板とバランスウェイトとを樹脂で二色成形するようにしても一体成形可能である。この場合、界磁用永久磁石を着磁するとき、端板およびバランスウェイトが着磁されるおそれはない。
【０００５】
ここでは、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。
請求項２に記載の永久磁石電動機は、請求項１に記載の永久磁石電動機であって、界磁用永久磁石は、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。なお、ここにいう「永久磁石粉体」とは、希土類磁石粉体やフェライト磁石粉体などである。また、ここにいう「バインダ」とは、永久磁石粉体をある形状に維持するために用いられるものである。さらに、ここにいう「樹脂をバインダとする永久磁石粉体」とは、一般にボンド磁石と称される。加えて、ここにいう「第１樹脂」とは、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＤＡＰ樹脂、ポリウレタン樹脂などのような熱硬化型樹脂、あるいはビニル重合体（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデンなど。）、ポリアミド（ナイロン６（登録商標）、ナイロン６６（登録商標）、芳香族ポリアミドなど。）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど。）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡなど。）、ポリアセタール、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、液晶性ポリエステル、またはこれらの樹脂の骨格を任意に組み合わせた共重合体（ランダム、ブロック、グラフト、あるいは交互共重合体など）などのような熱可塑性樹脂などである。また、「第１樹脂」は上記の樹脂のブレンド物であってもよい。端板およびバランスウェイトは、第２樹脂からなる。なお、ここにいう「第２樹脂」とは、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＤＡＰ樹脂、ポリウレタン樹脂などのような熱硬化型樹脂、あるいはビニル重合体（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデンなど。）、ポリアミド（ナイロン６（登録商標）、ナイロン６６（登録商標）、芳香族ポリアミドなど。）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど。）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡなど。）、ポリアセタール、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、液晶性ポリエステル、またはこれらの樹脂の骨格を任意に組み合わせた共重合体（ランダム、ブロック、グラフト、あるいは交互共重合体など）などのような熱可塑性樹脂などである。また、「第２樹脂」は、上記の樹脂のブレンド物であってもよい。また、第２樹脂は、第１樹脂と同じであるか、第１樹脂と良好な接着性あるいは溶解性を有する樹脂であるのが好ましい。なお、本発明に係る一体成形物は、その境界面が不明瞭である場合が想定される。このため、ここでは、それぞれの部品（界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイト）を構成する材料がそれぞれの部品において９０％以上の体積分率を占めていれば、その境界面が明瞭であるものと同一であるとみなすものとする。
【０００６】
ここでは、界磁用永久磁石が、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。また、端板およびバランスウェイトが、第２樹脂からなる。このため、バランスウェイトを無着磁に保つことができる。また、従来、バランスウェイトは、金属であることが多く、巻き線と対向していたため、渦電流損が生じる問題があった。本請求項に係るバランスウェイトは樹脂でできているため、この問題は解消される。
【０００７】
請求項３に記載の永久磁石電動機は、請求項１に記載の永久磁石電動機であって、界磁用永久磁石は、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。また、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体は、回転子鉄心の端面から突出する突出部を形成する。さらに、端板およびバランスウェイトは、第２樹脂により突出部を覆うように二色成形されている。
【０００８】
ここでは、界磁用永久磁石が、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。また、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体が、回転子鉄心の端面から突出する突出部を形成する。さらに、端板およびバランスウェイトが、第２樹脂により突出部を覆うように二色成形されている。このため、界磁用永久磁石と、端板、または端板およびバランスウェイトとの接触面積が大きくなり一体性を良好にすることができる。
【０００９】
請求項４に記載の永久磁石電動機は、請求項２または３に記載の永久磁石電動機であって、第２樹脂は、増量剤を含む。なお、ここにいう増量剤とは、炭酸カルシウム、タルク、鉄粉、あるいはそれらの混合物などである。
ここでは、第２樹脂が、増量剤を含む。このため、樹脂の比重を調節することができる。したがって、バランスウェイトおよび端板の重量などを調節することができる。さらに、増量剤は、樹脂に比べて安価であるのが一般的であるため、製造コストを低減できる可能性がある。鉄粉は、磁束を通すのであまりよい選択肢とはいえないかもしれないが、樹脂により十分絶縁されていれば、少なくとも渦電流損を減少させることができる。なお、単一の鉄粉単位で絶縁されているものがより好ましい。
【００１０】
請求項５に記載の永久磁石電動機は、請求項２から４のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、回転子鉄心は、その軸方向に対して貫通穴を有する。また、端板およびバランスウェイトは、その貫通穴を介して回転子鉄心に締結される。
ここでは、回転子鉄心が、その軸方向に対して貫通穴を有する。また、端板およびバランスウェイトが、その貫通穴を介して回転子鉄心に締結される。このため、回転子と、端板およびバランスウェイトとの一体性を強固なものにすることができる。
【００１１】
請求項６に記載の永久磁石電動機は、請求項１に記載の永久磁石電動機であって、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトは、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されており、かつ、少なくともバランスウェイトは着磁されていない。なお、バランスウェイトが着磁されていたとしても、そのバランスウェイトと固定子の巻き線による磁化力との相互作用が実際に電動機回転トルクに対して無視できる程度（通常、１０％以下）に小さければ同様の効果を得ることができる。
【００１２】
ここでは、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。また、少なくともバランスウェイトは、着磁されていない。このため、このバランスウェイトがこの永久磁石電動機の動作に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００１３】
請求項７に記載の永久磁石電動機は、請求項１に記載の永久磁石電動機であって、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトは樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されており、かつ、少なくともバランスウェイトの表面の磁束密度は固定子と回転子との隙間の磁束密度よりも小さい。なお、固定子とバランスウェイトとが部分的に対向する場合は、その部分の隙間をも含むものとする。
【００１４】
ここでは、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。また、少なくともバランスウェイトの表面の磁束密度は、固定子と回転子との隙間の磁束密度よりも小さい。このため、このバランスウェイトがこの永久磁石電動機の動作に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００１５】
請求項８に記載の永久磁石電動機は、請求項１から７のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、端板およびバランスウェイトは、回転子の外径よりも小さい外径を有する。なお、これらの外径差は、樹脂成形体の寸法精度より十分に大きければ好適である。
回転子鉄心が電磁鋼板を打ち抜いたものを積層してなる場合、その外径の寸法精度は極めて良好である。しかし、樹脂成形体の寸法精度は、これに比べて低いことが多い。ここでは、端板およびバランスウェイトが、回転子の外径よりも小さい外径を有する。このため、樹脂成形体の寸法精度に関する問題を容易に解消することができる。
【００１６】
請求項９に記載の永久磁石電動機は、請求項１から８のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、端板は、回転子鉄心の軸方向両端面に設けられる。また、その端板は、少なくとも界磁用永久磁石の断面積より大きい。
ここでは、端板が、回転子鉄心の軸方向両端面に設けられる。また、その端板は、少なくとも界磁用永久磁石の断面積より大きい。このため、界磁用永久磁石の抜けを防止することができる。
【００１７】
請求項１０に記載の永久磁石電動機は、請求項１から９のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、バランスウェイトは、ほぼ全周にわたって同一の外径をもつ略円筒形状体であり、その内部に偏芯した空洞を有する。なお、偏心した空洞は密閉されているのが好ましい。このような空洞は、下記に示す特許文献５などの手法によって実現することが可能である。
【００１８】
【特許文献５】特開平５−２３７９２号公報（第３−６項、図３）
ここでは、バランスウェイトが、ほぼ全周にわたって同一の外径をもつ略円筒形状体であり、その内部に偏芯した空洞を有する。このため、風損を低減することができる。
請求項１１に記載の永久磁石電動機は、請求項１から１０のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、バランスウェイトは、少なくとも固定子の鉄心と空隙を介して対向しない。
【００１９】
ここでは、バランスウェイトが、少なくとも固定子の鉄心と空隙を介して対向しない。このため、固定子鉄心を利用してバランスウェイトを着磁することなく回転子鉄心および永久磁石を着磁することができる。
請求項１２に記載の永久磁石電動機は、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、界磁用永久磁石は、回転子鉄心の内部において半径方向に複数の層に分割される。そして、その層それぞれは、回転子の表面付近まで延設される。
【００２０】
ここでは、界磁用永久磁石が、回転子鉄心の内部において半径方向に複数の層に分割される。そして、その層それぞれが、回転子の表面付近まで延設される。このため、リラクタンストルクを有効に利用することができる。また、回転子鉄心が積層鋼板である場合は、ｑ軸磁路各々が狭いため、渦電流損および発熱を抑えることができる。このため、電動機を高速で回転させることができる。
【００２１】
請求項１３に記載の永久磁石電動機は、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、回転子鉄心は、圧粉鉄心である。
ここでは、回転子鉄心が、圧粉鉄心である。ところで、式１には、渦電流損を表す式を示す。電動機に圧粉鉄心が用いられると、式１の比例定数Ｋｅｄｄｙが小さくなることが知られている。つまり、本請求項に係る永久磁石電動機では、渦電流損Ｗｅｄｄｙを低減することができる。
【００２２】
［式１］
Ｗｅｄｄｙ＝ΣＫｅｄｄｙ・Ｂｎ ２・（ｎ・ｆ）２
ただし、Ｂｎ：ｎ次の磁束密度の振幅、ｆ：基本周波数、Ｋｅｄｄｙ：鉄心の材質に固有の定数
ｎ：基本波に対する次数。Σはｎ＝１〜∞までの総和をとる。
【００２３】
請求項１４に記載の永久磁石電動機は、請求項１から１３のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、磁気的センサを用いずに位置検出を行うセンサレス駆動である。
ここでは、永久磁石電動機が、磁気的センサを用いずに位置検出を行うセンサレス駆動である。バランスウェイトが着磁されていると、例えば、誘起電圧、インダクタンス、磁束等にアンバランスが生じ、電動機の制御が不安定となるおそれがある。しかし、本発明に係る永久磁石電動機ではバランスウェイトが無着磁に保たれるか、バランスウェイトの表面の磁束密度が固定子と回転子との隙間の磁束密度よりも小さく保たれる。このため、このような問題は生じない。したがって、永久磁石電動機の制御を安定化することができる。また、振動・騒音をも低く抑えることができる。
【００２４】
請求項１５に記載の密閉型圧縮機は、永久磁石電動機および可動ピストンを備える。永久磁石電動機は、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の永久磁石電動機である。なお、この永久磁石電動機は、密閉式圧縮機の高圧室に設けられてもよいし低圧室に設けられてもよい。また、可動ピストンは、永久磁石電動機により直接的にあるいは間接的に駆動され、液体あるいは気体の状態にある所定の物質を偏芯運動により圧縮する。なお、ここにいう「可動ピストン」とは、スクロールやロータリーなどである。
【００２５】
ここでは、永久磁石電動機が、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の永久磁石電動機である。また、可動ピストンが、永久磁石電動機により直接的にあるいは間接的に駆動され、液体あるいは気体の状態にある所定の物質を偏芯運動により圧縮する。このため、本請求項に係る密閉型圧縮機において重量的なアンバランスが発生するのを防止することができる。
【００２６】
請求項１６に記載の永久磁石電動機は、固定子、回転子、端板、およびバランスウェイトを備える。回転子は、界磁用永久磁石を有する。端板は、回転子の軸方向端面を覆う。バランスウェイトは、端板を介して設けられる。そして、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトは、一体成形されている。
ここでは、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
［密閉型圧縮機］
（１）密閉型圧縮機の主構造の説明
図１には、本実施の形態に係る密閉型圧縮機１０の縦断面図を示す。密閉型圧縮機１０は、主に、電動機２１、クランク軸３０１、可動スクロール３０２、固定スクロール３０３、吐出管３１、および吸入管３２から構成される。電動機２１は、主に、固定子１と回転子２とから構成される。なお、この電動機２０は、密閉型圧縮機１０の低圧室に配置される。回転子２は、回転子鉄心２０１と界磁用永久磁石２０３とから構成される。なお、この回転子鉄心２０１は、積層鋼板の成形体である。また、この回転子２には、その中心部を貫通するようにして軸２０４が固定される。さらに、この回転子２には、その軸方向両端に端板２０５を介してバランスウェイト２０６が設けられる。なお、このバランスウェイト２０６は、先ず、図３（ａ）に示すような形状に成形される。その後、そのバランスウェイト２０６には、カバー２０８が施され、最終的には図３（ｂ）に示すような形状になる。また、端板２０５は、先のバランスウェイト２０６と同一の外径を有する円盤体である。さらに、カバー２０８は、バランスウェイト２０６全体を覆ってもよく、バランスウェイト２０６と一体に成形してもよい。加えて、端板２０５およびバランスウェイト２０６の外径は、図４に示すように、回転子２の外径よりも若干小さい。軸２０４は、クランク軸３０１に接続される。そして、このクランク軸３０１には、可動スクロール３０２が接続される。また、この可動スクロール３０２の上面には、固定スクロール３０３が設けられる。なお、界磁用永久磁石２０３、端板２０５およびバランスウェイト２０６は、エポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体により、一体成形されている。また、希土類永久磁石粉体の体積比率は、８０％から９０％の間になるように調整されている。なお、この体積比率は、あくまでも目安であって、本発明を限定するものではない。
【００２８】
（２）密閉型圧縮機１０の動作説明
密閉型圧縮機１０に電力が供給されると、回転子２が、固定子１に内周に発生した回転磁界により、軸２０４を中心に回転する。そして、その回転は、クランク軸３０１を介して可動スクロール３０２の偏芯運動を生み出す。その結果、可動スクロール３０２は、所定の公転軌道に沿って運動し、固定スクロール３０３との間に生じる圧縮室の容積を次第に小さくし、吸入管３２から供給される冷媒を圧縮し、吐出管３１に送出する。
【００２９】
（３）補足説明
上述したように、可動スクロール３０２は、クランク軸３０１を介することによって公転運動する。このため、密閉型圧縮機１０の内部では、重量的なアンバランスが発生する。バランスウェイト２０６は、このアンバランスを修正するために設けられている。
【００３０】
［電動機２１］
図２には、電動機２１の横断面図を示す。図２に示すように、電動機２１は、固定子１と回転子２とからなる。以下、固定子１と回転子２とについてそれぞれ説明する。なお、本実施の形態に係る電動機２１は、ＰＷＭインバータにより駆動される。また、この電動機２１には、磁気的センサを用いずに位置検出を行うセンサレス駆動方式が採用されている。
【００３１】
（１）固定子１
固定子１は、固定子鉄心１０１の極歯部１０２に３相の巻線１０３が施される集中巻方式により作製される。なお、この固定子１は、インバータにより所定の電圧および周波数に調節された電流が巻線１０３に流れることにより、回転磁束を発生させる。
【００３２】
（２）回転子２
回転子２は、その回転子鉄心２０１に永久磁石埋設用穴２０２を有する。この永久磁石埋設用穴２０２には、希土類永久磁石粉体とエポキシ樹脂との混合物が充填される。その後、混合物が圧縮成形され、さらに加熱固化されると、界磁用永久磁石２０３が形成される。そして、４つの界磁用永久磁石２０３は、隣接する磁極が互いに逆の極性になるように着磁される。
【００３３】
［界磁用永久磁石２０３の着磁］
回転子２の界磁用永久磁石２０３を着磁する際には、バランスウェイト２０６を無着磁に保ちつつ、界磁用永久磁石２０３を完全に着磁するのが望ましい。バランスウェイト２０６が着磁されると、回転子２の動作に磁気的なアンバランスが生じ、密閉式圧縮機１０の運転効率が低下するおそれがあるためである。一方、界磁用永久磁石２０３は、トルク発生源となることから、磁力を最大限に発生させるのが望ましい。そこで、着磁調整用永久磁石として、端板２０５が働くことになる。端板２０５は界磁用永久磁石２０３が着磁されるときに漏れ磁束によりわずかに着磁されると予測される。しかし、この端板２０５は、その漏れ磁束をバランスウェイト２０６に通すことを防止する。このとき、界磁用永久磁石２０３は、必ずしも完全に着磁される必要はない。また、永久磁石の成形時において金型内部に磁場配向用の永久磁石を組み込む場合、界磁用永久磁石２０３のみ（場合によっては端板２０５の一部も）配向されるようにするのが望ましい。さらに、着磁器により着磁する場合においても、界磁用永久磁石２０３のみ（場合によっては端板２０５の一部も）着磁されるようにするとよい。つまり、着磁ヨークの極が界磁用永久磁石２０３を埋設した回転子鉄心２０１部にのみ対向するようにすればよい。さらに、この界磁用永久磁石２０３は、圧縮成形時あるいは加熱固化時に配向磁石により着磁されてもかまわない。
【００３４】
［センサレス駆動方式］
本実施の形態に係る電動機２１には、磁気的センサを用いずに位置検出を行うセンサレス駆動方式が採用される。センサレス駆動方式については、非特許文献１に詳しい。
【００３５】
【非特許文献１】武田他：「埋込磁石同期モータの設計と制御」オーム社、２００１、ｐ１０８
以下の５つがセンサレス駆動方式の代表例として例示列挙される。
（１）誘起電圧波形が回転子位置情報を含んでいることを利用する方式
（２）インダクタンス値がもつ回転子位置依存性を用いる方式
（３）中性点電圧が印加電圧周波数の３倍周波数を持つことを利用する方式
（４）インバータのスイッチング状態と回転子位置との関係を利用する方式
（５）磁束オブザーバやカルマンフィルタなどの制御理論的方式
例示列挙されたすべて方式では、バランスウェイト２０６が着磁されていると、例えば、誘起電圧、インダクタンス、磁束等にアンバランスが生じ、電動機２１の制御が不安定となるおそれがある。しかし、本実施の形態に係る電動機２１ではバランスウェイト２０６が無着磁に保たれるため、このような問題は生じない。したがって、電動機２１の制御は安定し、振動・騒音も低減される。
【００３６】
［本実施の形態に係る密閉型圧縮機１０および電動機２１の特徴］
（１）
本実施の形態では、電動機２１の回転子２、端板２０５およびバランスウェイト２０６が一体成形されている。このため、密閉型圧縮機１０の組み立てにおいてその部品点数を削減することができる。
【００３７】
（２）
本実施の形態に係る電動機２１は、ＰＷＭインバータにより駆動される。このため、高周波の発生が多くなる。永久磁石が焼結処理されたネオジウム系希土類磁石である場合、内部に渦電流損が発生し、発熱する。しかし、本実施の形態においては、希土類永久磁石粉体がエポキシ樹脂により絶縁されているため、渦電流を極めて小さく抑えられる。このため、電動機２１の発熱を抑えることができる。また、仮に電動機２１の発熱を完全に抑えることができないとしても、界磁用永久磁石２０３が連続的にバランスウェイト２０６まで繋がっているため、放熱性を確保することができる。
【００３８】
（３）
本実施の形態に係る電動機２１では、その回転子２に設けられる界磁用永久磁石２０３が、希土類永久磁石粉体とエポキシ樹脂との混練物からなる。一般に永久磁石粉体を樹脂で固めると、残留磁束密度が低くなる傾向がある。しかし、回転子鉄心２０１の永久磁石埋設用穴２０２内部に永久磁石を隙間なく埋設し、かつ、界磁用永久磁石２０３の形状を適切に設計することができれば、磁束量の減少を挽回することができる。また、電動機２１は、低温の冷媒中にあり、かつ、永久磁石は発熱することがないので、減磁に対しても強くなる。さらに、永久磁石の残留磁束密度が温度により低下することについても気を払う必要がなくなる。
【００３９】
（４）
本実施の形態に係る電動機２１では、バランスウェイト２０６が、ほぼ全周にわたって同一の外径を有する。このため、風損や油攪拌損などを低減することができる。また、このバランスウェイト２０６は、カシメピンを必要としない。このため、カシメピンの頭が突出することによる風損または油攪拌損も低減することができる。
【００４０】
（５）
本実施の形態に係るバランスウェイト２０６は、固定子鉄心１０１と空隙（エアギャップ）を介して対向しない。このため、着磁された界磁用永久磁石２０３による磁束を有効に巻線に鎖交させることができる。なお、本構成によれば、バランスウェイトをアルミダイキャスト、積層した薄板（例えば、ステンレスまたは真鍮など）などで形成する場合と比べ、渦電流の発生が抑えられる。このため、電動機２１の損失をさらに低減することができる。
【００４１】
（６）
本実施の形態では、回転子２の軸方向の両端面に円盤形状の端板２０５が設けられる。このため、界磁用永久磁石２０３が回転子鉄心２０１から抜けることを防止することができる。また、本実施の形態に係る回転子鉄心２０１は積層鋼板からなるので、端板２０５は、回転子鉄心２０１の積層体を固定する役目も果たす。
【００４２】
＜変形例＞
（１）
先の実施の形態に係る電動機２１、端板２０５およびバランスウェイト２０６はスクロール方式の密閉型圧縮機１０に搭載されたが、ロータリー方式やレシプロ方式などの密閉型圧縮機にも搭載可能である。ロータリー方式やレシプロ方式などの密閉型圧縮機でも、その運転中に重量的なアンバランスが発生する。このため、先の実施形態に係る電動機２１、端板２０５およびバランスウェイト２０６は、非常に好適である。
【００４３】
（２）
先の実施の形態では、界磁用永久磁石２０３，端板２０５およびバランスウェイト２０６がエポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体により一体成形されたが、これに代えて、界磁用永久磁石２０３とバランスウェイト２０６との間に絶縁性の端板を挟み込むようにして成形してもかまわない。この場合は、界磁用永久磁石２０３，端板２０５およびバランスウェイト２０６を締結手段が必要となるが、バランスウェイト２０６への着磁を有効に抑えられる点で好ましい。
【００４４】
（３）
先の実施の形態に係る端板２０５は円盤状に成形されたが、必ずしも円盤形状である必要はない。端板２０５は、界磁用永久磁石２０３の断面より大きければどのような形状を有していてもかまわない。端板２０５が界磁用永久磁石２０３の断面より大きい限り、界磁用永久磁石２０３が回転子鉄心２０１から抜けることを防止することができるからである。
【００４５】
（４）
先の実施の形態に係るバランスウェイト２０６にはカバー２０８が設けられていたが、カバー２０８は省略してもかまわない。このようにすれば、部品点数をさらに削減することができる。
（５）
先の実施の形態に係るバランスウェイト２０６にはカバー２０８が設けられていたが、このカバー２０８も、界磁用永久磁石２０３、バランスウェイト２０６および端板２０５と一体成形してもかまわない。このような一体成形を行うためには、特許文献５に開示された製造方法を採用するのが好適である。このようにして得られるバランスウェイトは、偏芯した中空をその内部に有することとなる。
【００４６】
【特許文献５】特開平５−２３７９２号公報（第２−６項、図３）
（６）
先の実施の形態に係るバランスウェイト２０６は、ほぼ全周にわたって同一の外径を有する円筒形であったが、これに代えて、図５のような半円筒形状のバランスウェイト２０７であってもよい。この場合、円柱を切断した面により風損が発生するが、成形が容易になる点で好ましい。
【００４７】
（７）
先の実施の形態では、エポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体が界磁用永久磁石２０３，端板２０５およびバランスウェイト２０６の一体成形に用いられたが、これに代えて、ナノコンポジット磁石を形成するような原材料を用いて界磁用永久磁石２０３，端板２０５およびバランスウェイト２０６を一体成形してもよい。なお、ナノコンポジット磁石については、非特許文献２に詳しい。
【００４８】
【非特許文献２】俵他：「希土類永久磁石」オーム社、１９９９、ｐ１２４
（８）
先の実施の形態では、バインダとしてエポキシ樹脂を用いたが、これに代えて、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＤＡＰ樹脂、ポリウレタン樹脂あるいはこれらの樹脂の骨格を任意に組み合わせた共重合体（ランダム、ブロック、グラフト、あるいは交互共重合体など）などを用いてもよい。また、これらの樹脂のブレンド物を用いてもよい。
【００４９】
（９）
先の実施の形態では、バインダとして熱硬化型樹脂であるエポキシ樹脂を用いたが、これに代えて、熱可塑性樹脂であるビニル重合体（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデンなど。）、ポリアミド（ナイロン６（登録商標）、ナイロン６６（登録商標）、芳香族ポリアミドなど。）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど。）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡなど。）、ポリアセタール、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、液晶性ポリエステルあるいはこれらの樹脂の骨格を任意に組み合わせた共重合体（ランダム、ブロック、グラフト、あるいは交互共重合体など）などのような熱可塑性樹脂などを用いてもよい。また、これらの樹脂のブレンド物を用いてもよい。ただし、この場合、先の実施の形態に示したような成形方法は適さない。この場合は、先ず、これらの樹脂と希土類永久磁石粉体とが混練されたペレットを作製しておくのが好ましい。なお、このペレットは、これらの熱可塑性樹脂を加熱融解させた状態で希土類永久磁石粉体を加え、その後、希土類永久磁石粉体が十分に分散されるまで混練された後に作製される。このペレット中の希土類永久磁石粉体の体積比率は、成形温度およびそのペレットの融解粘度に大きく依存するが、およそ６０％になるように調節されるのが好ましい。この体積比率は、あくまでも目安であって、本発明を限定するものではない。そして、このペレットを射出成形機に投入し、再度加熱融解させ、所定の金型に投入する。所定量投入した後、それらを十分に冷却させ固化させると、一体成形物ができあがる。
【００５０】
（１０）
先の実施の形態では、界磁用永久磁石２０３が永久磁石埋設用穴２０２に隙間なく充填されたが、磁気回路構成上の要求から非磁性部を必要とする場合は、あらかじめ非磁性体のスペーサを埋め込んだ状態にて界磁用永久磁石２０３を成形し、または非磁性としたい部分にスペーサを配した状態で界磁用永久磁石２０３を成形し、成形後に引き抜いてもよい。このような要求は、（１）振動および騒音を低減するために非磁性部を設ける場合、（２）減磁しやすい部分をあらかじめ非磁性部とすることにより安定した性能を維持する場合、（３）着磁性の課題により着磁磁束の整理上、非磁性体を必要とする場合、などが考えられる。
【００５１】
（１１）
先の実施の形態では、端板２０５はその外径が回転子２の外径と同一になるように成形されたが、端板２０５がいくぶんか着磁されるような場合は、端板２０５の外径が回転子２の外径よりも小さくなるように成形してもよい。このようにすれば、回転子２とバランスウェイト２０６とのエアギャップが広がり、端板２０５の磁束の影響を減ずることができる。
【００５２】
（１２）
先の実施の形態に係る回転子鉄心２０１は積層鋼板から作製されていたが、これ代えて、圧粉鉄心により回転子鉄心２０１を作製してもよい。回転子鉄心２０１が積層鋼板から作製される場合、打ち抜き面のダレによって、回転子鉄心表面が短絡することがあり、渦電流損の原因となる場合がある。これに対し、圧粉鉄心を利用すれば、そのようなダレが発生することもない。また、圧粉鉄心自身が渦電流損を低減させる性質を有する。このため、渦電流損を低減することができる。
【００５３】
（１３）
先の実施の形態に係る密閉式圧縮機１０では、図２に示されるような電動機２１が採用されていたが、これに代えて、図６に示されるような電動機２２が採用されてもよい。なお、この電動機２２の固定子の構成は、図２に示す電動機２１の固定子１の構成と同様である。この電動機２２の回転子４の回転子鉄心４０１の外周部には、凹部４０５が設けられる。凹部４０５は、永久磁石埋設用穴４０２に近接した位置まで伸びている。この凹部４０５は、界磁用永久磁石４０３の磁束の短絡を防止する役目を果たす。また、この凹部４０５は、減磁界がかかったときにその磁束を永久磁石に晒さずに短絡させる役割をも果たす。したがって、この凹部４０５の幅は、通常運転時には磁束が漏れず、かつ、界磁用永久磁石４０３が減磁する程度の磁束が発生するにつれて強い磁束が漏れ出す程度に設計される必要がある。具体的には、エアギャップ長より大きく、永久磁石埋設用穴４０２の幅より小さいと好適である。なお、このような形状の回転子４を採用する場合、凹部４０５の軸方向端部には、端板（図１の２０５に相当）およびバランスウェイト（図１の２０６に相当）を配することは不可能となる。しかし、凹部４０５にスペーサを入れて永久磁石を成形したり、回転子鉄心２０１の軸方向両端部だけ凹部のない鉄心としたりするなどができれば、端板およびバランスウェイトの外周を円筒形とすることも可能である。
【００５４】
（１４）
先の実施の形態に係る密閉式圧縮機１０では、図２に示されるような電動機２１が採用されていたが、これに代えて、図７に示されるような電動機２３が採用されてもよい。なお、この電動機２３の固定子の構成は、図２に示す電動機２１の固定子１の構成と同様である。回転子５の回転子鉄心５０１には、半径方向に複数の層に分割された永久磁石埋設用穴５０２が設けられている。各層の界磁用永久磁石５０３は、その両端が回転子表面付近まで延設されている。また、各層の界磁用永久磁石５０３の間には、幅の小さいｑ軸磁束の磁路５０５があり、界磁用永久磁石の層数マイナス１の磁路がある。このため、全体としては、十分な磁路幅を有することとなる。これにより、ｑ軸インダクタンスとｄ軸インダクタンスとの差を大きくでき、リラクタンストルクを大きくできる。また、全体として、永久磁石の磁束量が十分であるので、マグネットトルクも有効に利用できる。１つの界磁用永久磁石５０３の厚みは薄いが、回転子鉄心５０１内部で成形することができるため薄肉に成形することができる。また、各層の界磁用永久磁石５０３は、端板（図１の２０５に相当）と一体成形されるので、製造が容易である。仮に、焼結処理された永久磁石を用いると、１台当たり１極当たりの層数×極数の永久磁石を扱うこととなり、著しく生産性を低下させる。
【００５５】
（１５）
先の実施の形態に係る密閉式圧縮機１０では、界磁用永久磁石２０３、端板２０５およびバランスウェイト２０６がエポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体により一体成形されたが、端板２０５およびバランスウェイト２０６が着磁されることを完全に防止したい場合は、図８に示すように界磁用永久磁石２０３、端板２０５およびバランスウェイト２０６を一体成形してもよい。この場合、先ず、エポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体を永久磁石埋設用穴２０２に流し込み、加圧、必要であれば加熱して、界磁用永久磁石２０３を作製する。なお、ここで、界磁用永久磁石２０３は、端板２０５との接着面をできるだけ大きくとるとの趣旨から、端板２０５を貫通しない程度に回転子鉄心２０１の軸方向端面から突出するように成形される。その後、図１に示された一体成形物用の金型にそれを移す。そして、上下に２次成形用インジェクションノズルを配置し、そこからエポキシ樹脂を注入した後、それを固化させて両側に端板２０５とバランスウェイト２０６とを成形する。最後に、カバー２０８が施される。
【００５６】
（１６）
先の実施の形態に係る密閉式圧縮機１０では、界磁用永久磁石２０３、端板２０５およびバランスウェイト２０６がエポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体により一体成形されたが、端板２０５およびバランスウェイト２０６が着磁されることを完全に防止したい場合は、図９に示すように界磁用永久磁石６０３、端板６０７およびバランスウェイト６０６を一体成形してもよい。なお、ここで、バランスウェイト６０６は半円筒形状である。この場合、先ず、図１１に示すように、エポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体を永久磁石埋設用穴６０２に流し込み、加圧、必要であれば加熱して、界磁用永久磁石６０３を作製する。なお、ここで、図番７０１は１次成形用インジェクションノズルを、図番７１０は１次成形用金型を示す。また、ここで、界磁用永久磁石６０３は、端板６０７との接着面をできるだけ大きくとるとの趣旨から、端板６０７を貫通しない程度に回転子鉄心６０１の軸方向端面から突出するように成形される。その後、図１０に示すように、締結穴６０４を４つ設ける。なお、この締結穴６０４は、回転子鉄心６０１を貫通している。それから、図１２に示す２次成形用金型８１０にそれを移す。そして、上下に配置された２次成形用インジェクションノズル８０１から、炭化カルシウムが混合されたエポキシ樹脂（炭化カルシウムは、バランスウェイトの重さを調整するために添加されている。）を注入した後、それを固化させて両側に端板６０７とバランスウェイト６０６とを成形する。なお、ここでは、締結穴６０４にも、エポキシ樹脂６０５が入り込み両端の端板６０７とバランスウェイト６０６とを締結する。このため、界磁用永久磁石６０３、端板６０７およびバランスウェイト６０６の一体性が強化されている。また、このようにすれば、１次成形および２次成形において接着性あるいは溶解性の良好でない２種類の樹脂を用いても、界磁用永久磁石６０３と、端板６０７およびバランスウェイト６０６とが分解するおそれがなくなる。
【００５７】
（１７）
先の実施の形態に係る永久磁石電動機２１は、密閉式圧縮機１０の低圧室に配置されていたが、図１３に示すような密閉式圧縮機１１の高圧室に配置されてもかまわない。なお、ここで、図番９０１はクランク軸を、図番９０２は可動スクロールを、図番９０３は固定スクロールを、図番４１は吐出管を、図番４２は吸入管を示す。また、残りの図番は全て図１に対応する。
【００５８】
（１８）
先の実施の形態に係る永久磁石電動機２１は、スクロール式の密閉型圧縮機１０の低圧室に配置されていたが、図１４に示すようなロータリー式の密閉型圧縮機１２の高圧室に配置されてもかまわない。なお、ここで、図番９６５はロータリーを、図番９５４は軸を、図番９５５は端板を、図番９５６はバランスウェイトを、図番５１は吐出管を、図番５２は吸入管を示す。また、残りの図番は全て図１に対応する。
【００５９】
（１９）
先の実施の形態に係る永久磁石電動機２１は、全て４極の集中巻のタイプであったが、極数、巻線の巻き方（集中巻、分布巻、その他の方式）などについては任意に選択してもかまわない。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。
請求項２に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石が、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。また、端板およびバランスウェイトが、第２樹脂からなる。このため、バランスウェイトを無着磁に保つことができる。また、従来、バランスウェイトは、金属であることが多く、巻き線と対向していたため、渦電流損が生じる問題があった。本請求項に係るバランスウェイトは樹脂でできているため、この問題は解消される。
【００６１】
請求項３に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石が、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。また、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体が、回転子鉄心の端面から突出する突出部を形成する。さらに、端板およびバランスウェイトが、第２樹脂により突出部を覆うように二色成形されている。このため、界磁用永久磁石と、端板、または端板およびバランスウェイトとの接触面積が大きくなり一体性を良好にすることができる。
【００６２】
請求項４に係る永久磁石電動機では、第２樹脂が、増量剤を含む。このため、樹脂の比重を調節することができる。したがって、バランスウェイトおよび端板の重量などを調節することができる。さらに、増量剤は、樹脂に比べて安価であるのが一般的であるため、製造コストを低減できる可能性がある。鉄粉は、磁束を通すのであまりよい選択肢とはいえないかもしれないが、樹脂により十分絶縁されていれば、少なくとも渦電流損を減少させることができる。なお、単一の鉄粉単位で絶縁されているものが好ましい。
【００６３】
請求項５に係る永久磁石電動機では、回転子鉄心が、その軸方向に対して貫通穴を有する。また、端板およびバランスウェイトが、その貫通穴を介して回転子鉄心に締結される。このため、回転子と、端板およびバランスウェイトとの一体性を強固なものにすることができる。
請求項６に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。また、少なくともバランスウェイトは、着磁されていない。このため、このバランスウェイトがこの永久磁石電動機の動作に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００６４】
請求項７に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。また、少なくともバランスウェイトの表面の磁束密度は、固定子と回転子との隙間の磁束密度よりも小さい。このため、このバランスウェイトがこの永久磁石電動機の動作に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００６５】
請求項８に係る永久磁石電動機では、端板およびバランスウェイトが、回転子の外径よりも小さい外径を有する。このため、寸法精度の問題を容易に解消することができる。
請求項９に係る永久磁石電動機では、端板が、回転子鉄心の軸方向両端面に設けられ、少なくとも界磁用永久磁石の断面積より大きい。このため、界磁用永久磁石の抜けを防止することができる。
【００６６】
請求項１０に係る永久磁石電動機では、バランスウェイトが、ほぼ全周にわたって同一の外径をもつ略円筒形状体であり、その内部に偏芯した空洞を有する。このため、風損を低減することができる。
請求項１１に係る永久磁石電動機では、バランスウェイトが、少なくとも固定子の鉄心と空隙を介して対向しない。このため、固定子鉄心を利用してバランスウェイトを着磁することなく、回転子鉄心および永久磁石を着磁することができる。
【００６７】
請求項１２に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石が、回転子鉄心の内部において半径方向に複数の層に分割される。そして、その層それぞれが、回転子の表面付近まで延設される。このため、リラクタンストルクを有効に利用することができる。また、回転子鉄心が積層鋼板である場合は、ｑ軸磁路各々が狭いため、渦電流損および発熱を抑えることができる。このため、電動機を高速で回転させることができる。
【００６８】
請求項１３に係る永久磁石電動機では、回転子鉄心が、圧粉鉄心である。このため、渦電流損を低減することができる。
請求項１４に係る永久磁石電動機は、磁気的センサを用いずに位置検出を行うセンサレス駆動である。バランスウェイトが着磁されていると、例えば、誘起電圧、インダクタンス、磁束等にアンバランスが生じ、電動機の制御が不安定となるおそれがある。しかし、本発明に係る永久磁石電動機ではバランスウェイトが無着磁に保たれるか、バランスウェイトの表面の磁束密度が固定子と回転子との隙間の磁束密度よりも小さく保たれる。このため、このような問題は生じない。したがって、永久磁石電動機の制御を安定化することができる。また、振動・騒音をも低く抑えることができる。
【００６９】
請求項１５に係る密閉型圧縮機では、永久磁石電動機が、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の永久磁石電動機である。また、可動ピストンが、永久磁石電動機により直接的にあるいは間接的に駆動され、液体あるいは気体の状態にある所定の物質を偏芯運動により圧縮する。このため、本請求項に係る密閉型圧縮機において重量的なアンバランスが発生するのを防止することができる。
【００７０】
請求項１６に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】永久磁石電動機２１を搭載した密閉型圧縮機１０の縦断面図。
【図２】永久磁石電動機２１の横断面図
【図３】バランスウェイト２０６の斜視図。
【図４】バランスウェイト２０６の横断面図。
【図５】変形例（６）に係るバランスウェイト２０６の斜視図。
【図６】変形例（１３）に係る永久磁石電動機２２の横断面図。
【図７】変形例（１４）に係る永久磁石電動機２３の横断面図。
【図８】変形例（１５）に係る密閉型圧縮機を構成する永久磁石電動機、単板２０５およびバランスウェイト２０６の態様を表す図。
【図９】変形例（１６）に係る密閉型圧縮機を構成する永久磁石電動機、単板６０５およびバランスウェイト６０６の態様を表す図。
【図１０】変形例（１６）に係る電動機２４の横断面図。
【図１１】変形例（１６）に係る密閉型圧縮機を構成する永久磁石電動機の界磁用永久磁石６０３、端板およびバランスウェイトを一体成形する工程中の１次成形工程を表す図。
【図１２】変形例（１６）に係る密閉型圧縮機を構成する永久磁石電動機の界磁用永久磁石６０３、端板６０７およびバランスウェイト６０６を一体成形する工程中の２次成形工程を表す図。
【図１３】変形例（１７）に係る密閉式圧縮機１１の構成を示す図。
【図１４】変形例（１８）に係る密閉式圧縮機１２の構成を示す図
【符号の説明】
１ 固定子
２，４，５，６ 回転子
１０，１１，１２ 密閉型圧縮機
２１，２２，２３，２４ 電動機
３１，４１，５１ 吐出管
３２，４２，５２ 吸入管
１０１ 固定子鉄心
１０２ 極歯部
１０３ 巻線
２０１，４０１，５０１，６０１ 回転子鉄心
２０２，４０２，５０２，６０２ 永久磁石埋設用穴
２０３，４０３，５０３，６０３ 界磁用永久磁石
２０４，９０４，９５４ 軸
２０５，６０７，９５５ 端板
２０６，２０７，６０６，９５６ バランスウェイト
２０８ カバー
３０１，９０１ クランク軸
３０２，９０２ 可動スクロール
３０３，９０３ 固定スクロール
４０５ 凹部
５０５ 磁路
６０４ 締結穴
６０５ エポキシ樹脂
７０１ １次成形用インジェクションノズル
７１０ １次成形用金型
８０１ ２次成形用インジェクションノズル
８１０ ２次成形用金型
９６５ ロータリー
【発明の属する技術分野】
本発明は、バランスウェイトと結合される永久磁石電動機、およびその永久磁石電動機を搭載する密閉型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮機には、通常、電動機が搭載される。圧縮機に電動機が搭載される場合、その電動機は、スクロールやロータリーなどの可動ピストンを偏芯運動させることが多い。このため、圧縮機には、重量的なアンバランスが生じる場合がある。このようなアンバランスが発生する圧縮機では、通常、電動機にバランスウェイトが取り付けられる。従来、このバランスウェイトは、アルミダイキャスト、積層した薄板（例えば、ステンレスまたは真鍮など）などで形成された後に、電動機の回転子に取り付けられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧縮機は比較的部品点数の多い機器に属する。バランスウェイトが必要である場合は、さらに部品点数が多くなり、その組み立てがかなり煩雑になることが多い。このため、従来から圧縮機の部品点数の削減が求められている。
本発明の課題は、バランスウェイトが必要である圧縮機の製造において部品点数を削減することができる永久磁石電動機、およびその永久磁石電動機を搭載した密閉型圧縮機を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の永久磁石電動機は、略円筒形の固定子、略円筒形の回転子、端板、およびバランスウェイトを備える。略円筒形の回転子は、回転子鉄心と界磁用永久磁石とを有し、固定子の内側に僅かな空隙をもって対向する。なお、この回転子は、回転子鉄心と界磁用永久磁石とにより磁気回路を構成する。また、回転子鉄心は、鉄などの高透磁率材からなる。端板は、回転子鉄心の軸方向端面の少なくとも一方を偏芯なく覆う。バランスウェイトは、端板が回転子鉄心の軸方向端面の一方を覆う場合は端板を介して設けられ、端板が回転子鉄心の軸方向端面の両方を覆う場合は少なくとも一方の端板を介して設けられる。通常、偏心部材（可動ピストンや駆動用軸受部など）が回転子の片側にのみ取り付けられる場合、重力バランスを補正するためにバランスウェイトが両側に設けられる。そして、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトは、一体成形されている。なお、この一体成形は、樹脂をバインダとした永久磁石粉体（一般的は、ボンド磁石と称される。）を用いれば可能である。ここにいう永久磁石粉体はネオジウム系の永久磁石粉体であることが好ましい。さらに、その永久磁石粉体の粒子径が数ナノメートルから数十ナノメートルであると、さらに好ましい。ところで、このようにバランスウェイトが樹脂をバインダとした永久磁石粉体で作製される場合、永久磁石粉体を着磁するとき、少なくともバランスウェイトは着磁されないようにする必要がある。また、界磁用永久磁石を、樹脂をバインダとした永久磁石粉体により成形し、その後に端板とバランスウェイトとを樹脂で二色成形するようにしても一体成形可能である。この場合、界磁用永久磁石を着磁するとき、端板およびバランスウェイトが着磁されるおそれはない。
【０００５】
ここでは、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。
請求項２に記載の永久磁石電動機は、請求項１に記載の永久磁石電動機であって、界磁用永久磁石は、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。なお、ここにいう「永久磁石粉体」とは、希土類磁石粉体やフェライト磁石粉体などである。また、ここにいう「バインダ」とは、永久磁石粉体をある形状に維持するために用いられるものである。さらに、ここにいう「樹脂をバインダとする永久磁石粉体」とは、一般にボンド磁石と称される。加えて、ここにいう「第１樹脂」とは、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＤＡＰ樹脂、ポリウレタン樹脂などのような熱硬化型樹脂、あるいはビニル重合体（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデンなど。）、ポリアミド（ナイロン６（登録商標）、ナイロン６６（登録商標）、芳香族ポリアミドなど。）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど。）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡなど。）、ポリアセタール、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、液晶性ポリエステル、またはこれらの樹脂の骨格を任意に組み合わせた共重合体（ランダム、ブロック、グラフト、あるいは交互共重合体など）などのような熱可塑性樹脂などである。また、「第１樹脂」は上記の樹脂のブレンド物であってもよい。端板およびバランスウェイトは、第２樹脂からなる。なお、ここにいう「第２樹脂」とは、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＤＡＰ樹脂、ポリウレタン樹脂などのような熱硬化型樹脂、あるいはビニル重合体（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデンなど。）、ポリアミド（ナイロン６（登録商標）、ナイロン６６（登録商標）、芳香族ポリアミドなど。）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど。）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡなど。）、ポリアセタール、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、液晶性ポリエステル、またはこれらの樹脂の骨格を任意に組み合わせた共重合体（ランダム、ブロック、グラフト、あるいは交互共重合体など）などのような熱可塑性樹脂などである。また、「第２樹脂」は、上記の樹脂のブレンド物であってもよい。また、第２樹脂は、第１樹脂と同じであるか、第１樹脂と良好な接着性あるいは溶解性を有する樹脂であるのが好ましい。なお、本発明に係る一体成形物は、その境界面が不明瞭である場合が想定される。このため、ここでは、それぞれの部品（界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイト）を構成する材料がそれぞれの部品において９０％以上の体積分率を占めていれば、その境界面が明瞭であるものと同一であるとみなすものとする。
【０００６】
ここでは、界磁用永久磁石が、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。また、端板およびバランスウェイトが、第２樹脂からなる。このため、バランスウェイトを無着磁に保つことができる。また、従来、バランスウェイトは、金属であることが多く、巻き線と対向していたため、渦電流損が生じる問題があった。本請求項に係るバランスウェイトは樹脂でできているため、この問題は解消される。
【０００７】
請求項３に記載の永久磁石電動機は、請求項１に記載の永久磁石電動機であって、界磁用永久磁石は、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。また、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体は、回転子鉄心の端面から突出する突出部を形成する。さらに、端板およびバランスウェイトは、第２樹脂により突出部を覆うように二色成形されている。
【０００８】
ここでは、界磁用永久磁石が、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。また、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体が、回転子鉄心の端面から突出する突出部を形成する。さらに、端板およびバランスウェイトが、第２樹脂により突出部を覆うように二色成形されている。このため、界磁用永久磁石と、端板、または端板およびバランスウェイトとの接触面積が大きくなり一体性を良好にすることができる。
【０００９】
請求項４に記載の永久磁石電動機は、請求項２または３に記載の永久磁石電動機であって、第２樹脂は、増量剤を含む。なお、ここにいう増量剤とは、炭酸カルシウム、タルク、鉄粉、あるいはそれらの混合物などである。
ここでは、第２樹脂が、増量剤を含む。このため、樹脂の比重を調節することができる。したがって、バランスウェイトおよび端板の重量などを調節することができる。さらに、増量剤は、樹脂に比べて安価であるのが一般的であるため、製造コストを低減できる可能性がある。鉄粉は、磁束を通すのであまりよい選択肢とはいえないかもしれないが、樹脂により十分絶縁されていれば、少なくとも渦電流損を減少させることができる。なお、単一の鉄粉単位で絶縁されているものがより好ましい。
【００１０】
請求項５に記載の永久磁石電動機は、請求項２から４のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、回転子鉄心は、その軸方向に対して貫通穴を有する。また、端板およびバランスウェイトは、その貫通穴を介して回転子鉄心に締結される。
ここでは、回転子鉄心が、その軸方向に対して貫通穴を有する。また、端板およびバランスウェイトが、その貫通穴を介して回転子鉄心に締結される。このため、回転子と、端板およびバランスウェイトとの一体性を強固なものにすることができる。
【００１１】
請求項６に記載の永久磁石電動機は、請求項１に記載の永久磁石電動機であって、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトは、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されており、かつ、少なくともバランスウェイトは着磁されていない。なお、バランスウェイトが着磁されていたとしても、そのバランスウェイトと固定子の巻き線による磁化力との相互作用が実際に電動機回転トルクに対して無視できる程度（通常、１０％以下）に小さければ同様の効果を得ることができる。
【００１２】
ここでは、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。また、少なくともバランスウェイトは、着磁されていない。このため、このバランスウェイトがこの永久磁石電動機の動作に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００１３】
請求項７に記載の永久磁石電動機は、請求項１に記載の永久磁石電動機であって、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトは樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されており、かつ、少なくともバランスウェイトの表面の磁束密度は固定子と回転子との隙間の磁束密度よりも小さい。なお、固定子とバランスウェイトとが部分的に対向する場合は、その部分の隙間をも含むものとする。
【００１４】
ここでは、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。また、少なくともバランスウェイトの表面の磁束密度は、固定子と回転子との隙間の磁束密度よりも小さい。このため、このバランスウェイトがこの永久磁石電動機の動作に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００１５】
請求項８に記載の永久磁石電動機は、請求項１から７のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、端板およびバランスウェイトは、回転子の外径よりも小さい外径を有する。なお、これらの外径差は、樹脂成形体の寸法精度より十分に大きければ好適である。
回転子鉄心が電磁鋼板を打ち抜いたものを積層してなる場合、その外径の寸法精度は極めて良好である。しかし、樹脂成形体の寸法精度は、これに比べて低いことが多い。ここでは、端板およびバランスウェイトが、回転子の外径よりも小さい外径を有する。このため、樹脂成形体の寸法精度に関する問題を容易に解消することができる。
【００１６】
請求項９に記載の永久磁石電動機は、請求項１から８のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、端板は、回転子鉄心の軸方向両端面に設けられる。また、その端板は、少なくとも界磁用永久磁石の断面積より大きい。
ここでは、端板が、回転子鉄心の軸方向両端面に設けられる。また、その端板は、少なくとも界磁用永久磁石の断面積より大きい。このため、界磁用永久磁石の抜けを防止することができる。
【００１７】
請求項１０に記載の永久磁石電動機は、請求項１から９のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、バランスウェイトは、ほぼ全周にわたって同一の外径をもつ略円筒形状体であり、その内部に偏芯した空洞を有する。なお、偏心した空洞は密閉されているのが好ましい。このような空洞は、下記に示す特許文献５などの手法によって実現することが可能である。
【００１８】
【特許文献５】特開平５−２３７９２号公報（第３−６項、図３）
ここでは、バランスウェイトが、ほぼ全周にわたって同一の外径をもつ略円筒形状体であり、その内部に偏芯した空洞を有する。このため、風損を低減することができる。
請求項１１に記載の永久磁石電動機は、請求項１から１０のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、バランスウェイトは、少なくとも固定子の鉄心と空隙を介して対向しない。
【００１９】
ここでは、バランスウェイトが、少なくとも固定子の鉄心と空隙を介して対向しない。このため、固定子鉄心を利用してバランスウェイトを着磁することなく回転子鉄心および永久磁石を着磁することができる。
請求項１２に記載の永久磁石電動機は、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、界磁用永久磁石は、回転子鉄心の内部において半径方向に複数の層に分割される。そして、その層それぞれは、回転子の表面付近まで延設される。
【００２０】
ここでは、界磁用永久磁石が、回転子鉄心の内部において半径方向に複数の層に分割される。そして、その層それぞれが、回転子の表面付近まで延設される。このため、リラクタンストルクを有効に利用することができる。また、回転子鉄心が積層鋼板である場合は、ｑ軸磁路各々が狭いため、渦電流損および発熱を抑えることができる。このため、電動機を高速で回転させることができる。
【００２１】
請求項１３に記載の永久磁石電動機は、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、回転子鉄心は、圧粉鉄心である。
ここでは、回転子鉄心が、圧粉鉄心である。ところで、式１には、渦電流損を表す式を示す。電動機に圧粉鉄心が用いられると、式１の比例定数Ｋｅｄｄｙが小さくなることが知られている。つまり、本請求項に係る永久磁石電動機では、渦電流損Ｗｅｄｄｙを低減することができる。
【００２２】
［式１］
Ｗｅｄｄｙ＝ΣＫｅｄｄｙ・Ｂｎ ２・（ｎ・ｆ）２
ただし、Ｂｎ：ｎ次の磁束密度の振幅、ｆ：基本周波数、Ｋｅｄｄｙ：鉄心の材質に固有の定数
ｎ：基本波に対する次数。Σはｎ＝１〜∞までの総和をとる。
【００２３】
請求項１４に記載の永久磁石電動機は、請求項１から１３のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、磁気的センサを用いずに位置検出を行うセンサレス駆動である。
ここでは、永久磁石電動機が、磁気的センサを用いずに位置検出を行うセンサレス駆動である。バランスウェイトが着磁されていると、例えば、誘起電圧、インダクタンス、磁束等にアンバランスが生じ、電動機の制御が不安定となるおそれがある。しかし、本発明に係る永久磁石電動機ではバランスウェイトが無着磁に保たれるか、バランスウェイトの表面の磁束密度が固定子と回転子との隙間の磁束密度よりも小さく保たれる。このため、このような問題は生じない。したがって、永久磁石電動機の制御を安定化することができる。また、振動・騒音をも低く抑えることができる。
【００２４】
請求項１５に記載の密閉型圧縮機は、永久磁石電動機および可動ピストンを備える。永久磁石電動機は、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の永久磁石電動機である。なお、この永久磁石電動機は、密閉式圧縮機の高圧室に設けられてもよいし低圧室に設けられてもよい。また、可動ピストンは、永久磁石電動機により直接的にあるいは間接的に駆動され、液体あるいは気体の状態にある所定の物質を偏芯運動により圧縮する。なお、ここにいう「可動ピストン」とは、スクロールやロータリーなどである。
【００２５】
ここでは、永久磁石電動機が、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の永久磁石電動機である。また、可動ピストンが、永久磁石電動機により直接的にあるいは間接的に駆動され、液体あるいは気体の状態にある所定の物質を偏芯運動により圧縮する。このため、本請求項に係る密閉型圧縮機において重量的なアンバランスが発生するのを防止することができる。
【００２６】
請求項１６に記載の永久磁石電動機は、固定子、回転子、端板、およびバランスウェイトを備える。回転子は、界磁用永久磁石を有する。端板は、回転子の軸方向端面を覆う。バランスウェイトは、端板を介して設けられる。そして、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトは、一体成形されている。
ここでは、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
［密閉型圧縮機］
（１）密閉型圧縮機の主構造の説明
図１には、本実施の形態に係る密閉型圧縮機１０の縦断面図を示す。密閉型圧縮機１０は、主に、電動機２１、クランク軸３０１、可動スクロール３０２、固定スクロール３０３、吐出管３１、および吸入管３２から構成される。電動機２１は、主に、固定子１と回転子２とから構成される。なお、この電動機２０は、密閉型圧縮機１０の低圧室に配置される。回転子２は、回転子鉄心２０１と界磁用永久磁石２０３とから構成される。なお、この回転子鉄心２０１は、積層鋼板の成形体である。また、この回転子２には、その中心部を貫通するようにして軸２０４が固定される。さらに、この回転子２には、その軸方向両端に端板２０５を介してバランスウェイト２０６が設けられる。なお、このバランスウェイト２０６は、先ず、図３（ａ）に示すような形状に成形される。その後、そのバランスウェイト２０６には、カバー２０８が施され、最終的には図３（ｂ）に示すような形状になる。また、端板２０５は、先のバランスウェイト２０６と同一の外径を有する円盤体である。さらに、カバー２０８は、バランスウェイト２０６全体を覆ってもよく、バランスウェイト２０６と一体に成形してもよい。加えて、端板２０５およびバランスウェイト２０６の外径は、図４に示すように、回転子２の外径よりも若干小さい。軸２０４は、クランク軸３０１に接続される。そして、このクランク軸３０１には、可動スクロール３０２が接続される。また、この可動スクロール３０２の上面には、固定スクロール３０３が設けられる。なお、界磁用永久磁石２０３、端板２０５およびバランスウェイト２０６は、エポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体により、一体成形されている。また、希土類永久磁石粉体の体積比率は、８０％から９０％の間になるように調整されている。なお、この体積比率は、あくまでも目安であって、本発明を限定するものではない。
【００２８】
（２）密閉型圧縮機１０の動作説明
密閉型圧縮機１０に電力が供給されると、回転子２が、固定子１に内周に発生した回転磁界により、軸２０４を中心に回転する。そして、その回転は、クランク軸３０１を介して可動スクロール３０２の偏芯運動を生み出す。その結果、可動スクロール３０２は、所定の公転軌道に沿って運動し、固定スクロール３０３との間に生じる圧縮室の容積を次第に小さくし、吸入管３２から供給される冷媒を圧縮し、吐出管３１に送出する。
【００２９】
（３）補足説明
上述したように、可動スクロール３０２は、クランク軸３０１を介することによって公転運動する。このため、密閉型圧縮機１０の内部では、重量的なアンバランスが発生する。バランスウェイト２０６は、このアンバランスを修正するために設けられている。
【００３０】
［電動機２１］
図２には、電動機２１の横断面図を示す。図２に示すように、電動機２１は、固定子１と回転子２とからなる。以下、固定子１と回転子２とについてそれぞれ説明する。なお、本実施の形態に係る電動機２１は、ＰＷＭインバータにより駆動される。また、この電動機２１には、磁気的センサを用いずに位置検出を行うセンサレス駆動方式が採用されている。
【００３１】
（１）固定子１
固定子１は、固定子鉄心１０１の極歯部１０２に３相の巻線１０３が施される集中巻方式により作製される。なお、この固定子１は、インバータにより所定の電圧および周波数に調節された電流が巻線１０３に流れることにより、回転磁束を発生させる。
【００３２】
（２）回転子２
回転子２は、その回転子鉄心２０１に永久磁石埋設用穴２０２を有する。この永久磁石埋設用穴２０２には、希土類永久磁石粉体とエポキシ樹脂との混合物が充填される。その後、混合物が圧縮成形され、さらに加熱固化されると、界磁用永久磁石２０３が形成される。そして、４つの界磁用永久磁石２０３は、隣接する磁極が互いに逆の極性になるように着磁される。
【００３３】
［界磁用永久磁石２０３の着磁］
回転子２の界磁用永久磁石２０３を着磁する際には、バランスウェイト２０６を無着磁に保ちつつ、界磁用永久磁石２０３を完全に着磁するのが望ましい。バランスウェイト２０６が着磁されると、回転子２の動作に磁気的なアンバランスが生じ、密閉式圧縮機１０の運転効率が低下するおそれがあるためである。一方、界磁用永久磁石２０３は、トルク発生源となることから、磁力を最大限に発生させるのが望ましい。そこで、着磁調整用永久磁石として、端板２０５が働くことになる。端板２０５は界磁用永久磁石２０３が着磁されるときに漏れ磁束によりわずかに着磁されると予測される。しかし、この端板２０５は、その漏れ磁束をバランスウェイト２０６に通すことを防止する。このとき、界磁用永久磁石２０３は、必ずしも完全に着磁される必要はない。また、永久磁石の成形時において金型内部に磁場配向用の永久磁石を組み込む場合、界磁用永久磁石２０３のみ（場合によっては端板２０５の一部も）配向されるようにするのが望ましい。さらに、着磁器により着磁する場合においても、界磁用永久磁石２０３のみ（場合によっては端板２０５の一部も）着磁されるようにするとよい。つまり、着磁ヨークの極が界磁用永久磁石２０３を埋設した回転子鉄心２０１部にのみ対向するようにすればよい。さらに、この界磁用永久磁石２０３は、圧縮成形時あるいは加熱固化時に配向磁石により着磁されてもかまわない。
【００３４】
［センサレス駆動方式］
本実施の形態に係る電動機２１には、磁気的センサを用いずに位置検出を行うセンサレス駆動方式が採用される。センサレス駆動方式については、非特許文献１に詳しい。
【００３５】
【非特許文献１】武田他：「埋込磁石同期モータの設計と制御」オーム社、２００１、ｐ１０８
以下の５つがセンサレス駆動方式の代表例として例示列挙される。
（１）誘起電圧波形が回転子位置情報を含んでいることを利用する方式
（２）インダクタンス値がもつ回転子位置依存性を用いる方式
（３）中性点電圧が印加電圧周波数の３倍周波数を持つことを利用する方式
（４）インバータのスイッチング状態と回転子位置との関係を利用する方式
（５）磁束オブザーバやカルマンフィルタなどの制御理論的方式
例示列挙されたすべて方式では、バランスウェイト２０６が着磁されていると、例えば、誘起電圧、インダクタンス、磁束等にアンバランスが生じ、電動機２１の制御が不安定となるおそれがある。しかし、本実施の形態に係る電動機２１ではバランスウェイト２０６が無着磁に保たれるため、このような問題は生じない。したがって、電動機２１の制御は安定し、振動・騒音も低減される。
【００３６】
［本実施の形態に係る密閉型圧縮機１０および電動機２１の特徴］
（１）
本実施の形態では、電動機２１の回転子２、端板２０５およびバランスウェイト２０６が一体成形されている。このため、密閉型圧縮機１０の組み立てにおいてその部品点数を削減することができる。
【００３７】
（２）
本実施の形態に係る電動機２１は、ＰＷＭインバータにより駆動される。このため、高周波の発生が多くなる。永久磁石が焼結処理されたネオジウム系希土類磁石である場合、内部に渦電流損が発生し、発熱する。しかし、本実施の形態においては、希土類永久磁石粉体がエポキシ樹脂により絶縁されているため、渦電流を極めて小さく抑えられる。このため、電動機２１の発熱を抑えることができる。また、仮に電動機２１の発熱を完全に抑えることができないとしても、界磁用永久磁石２０３が連続的にバランスウェイト２０６まで繋がっているため、放熱性を確保することができる。
【００３８】
（３）
本実施の形態に係る電動機２１では、その回転子２に設けられる界磁用永久磁石２０３が、希土類永久磁石粉体とエポキシ樹脂との混練物からなる。一般に永久磁石粉体を樹脂で固めると、残留磁束密度が低くなる傾向がある。しかし、回転子鉄心２０１の永久磁石埋設用穴２０２内部に永久磁石を隙間なく埋設し、かつ、界磁用永久磁石２０３の形状を適切に設計することができれば、磁束量の減少を挽回することができる。また、電動機２１は、低温の冷媒中にあり、かつ、永久磁石は発熱することがないので、減磁に対しても強くなる。さらに、永久磁石の残留磁束密度が温度により低下することについても気を払う必要がなくなる。
【００３９】
（４）
本実施の形態に係る電動機２１では、バランスウェイト２０６が、ほぼ全周にわたって同一の外径を有する。このため、風損や油攪拌損などを低減することができる。また、このバランスウェイト２０６は、カシメピンを必要としない。このため、カシメピンの頭が突出することによる風損または油攪拌損も低減することができる。
【００４０】
（５）
本実施の形態に係るバランスウェイト２０６は、固定子鉄心１０１と空隙（エアギャップ）を介して対向しない。このため、着磁された界磁用永久磁石２０３による磁束を有効に巻線に鎖交させることができる。なお、本構成によれば、バランスウェイトをアルミダイキャスト、積層した薄板（例えば、ステンレスまたは真鍮など）などで形成する場合と比べ、渦電流の発生が抑えられる。このため、電動機２１の損失をさらに低減することができる。
【００４１】
（６）
本実施の形態では、回転子２の軸方向の両端面に円盤形状の端板２０５が設けられる。このため、界磁用永久磁石２０３が回転子鉄心２０１から抜けることを防止することができる。また、本実施の形態に係る回転子鉄心２０１は積層鋼板からなるので、端板２０５は、回転子鉄心２０１の積層体を固定する役目も果たす。
【００４２】
＜変形例＞
（１）
先の実施の形態に係る電動機２１、端板２０５およびバランスウェイト２０６はスクロール方式の密閉型圧縮機１０に搭載されたが、ロータリー方式やレシプロ方式などの密閉型圧縮機にも搭載可能である。ロータリー方式やレシプロ方式などの密閉型圧縮機でも、その運転中に重量的なアンバランスが発生する。このため、先の実施形態に係る電動機２１、端板２０５およびバランスウェイト２０６は、非常に好適である。
【００４３】
（２）
先の実施の形態では、界磁用永久磁石２０３，端板２０５およびバランスウェイト２０６がエポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体により一体成形されたが、これに代えて、界磁用永久磁石２０３とバランスウェイト２０６との間に絶縁性の端板を挟み込むようにして成形してもかまわない。この場合は、界磁用永久磁石２０３，端板２０５およびバランスウェイト２０６を締結手段が必要となるが、バランスウェイト２０６への着磁を有効に抑えられる点で好ましい。
【００４４】
（３）
先の実施の形態に係る端板２０５は円盤状に成形されたが、必ずしも円盤形状である必要はない。端板２０５は、界磁用永久磁石２０３の断面より大きければどのような形状を有していてもかまわない。端板２０５が界磁用永久磁石２０３の断面より大きい限り、界磁用永久磁石２０３が回転子鉄心２０１から抜けることを防止することができるからである。
【００４５】
（４）
先の実施の形態に係るバランスウェイト２０６にはカバー２０８が設けられていたが、カバー２０８は省略してもかまわない。このようにすれば、部品点数をさらに削減することができる。
（５）
先の実施の形態に係るバランスウェイト２０６にはカバー２０８が設けられていたが、このカバー２０８も、界磁用永久磁石２０３、バランスウェイト２０６および端板２０５と一体成形してもかまわない。このような一体成形を行うためには、特許文献５に開示された製造方法を採用するのが好適である。このようにして得られるバランスウェイトは、偏芯した中空をその内部に有することとなる。
【００４６】
【特許文献５】特開平５−２３７９２号公報（第２−６項、図３）
（６）
先の実施の形態に係るバランスウェイト２０６は、ほぼ全周にわたって同一の外径を有する円筒形であったが、これに代えて、図５のような半円筒形状のバランスウェイト２０７であってもよい。この場合、円柱を切断した面により風損が発生するが、成形が容易になる点で好ましい。
【００４７】
（７）
先の実施の形態では、エポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体が界磁用永久磁石２０３，端板２０５およびバランスウェイト２０６の一体成形に用いられたが、これに代えて、ナノコンポジット磁石を形成するような原材料を用いて界磁用永久磁石２０３，端板２０５およびバランスウェイト２０６を一体成形してもよい。なお、ナノコンポジット磁石については、非特許文献２に詳しい。
【００４８】
【非特許文献２】俵他：「希土類永久磁石」オーム社、１９９９、ｐ１２４
（８）
先の実施の形態では、バインダとしてエポキシ樹脂を用いたが、これに代えて、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ＤＡＰ樹脂、ポリウレタン樹脂あるいはこれらの樹脂の骨格を任意に組み合わせた共重合体（ランダム、ブロック、グラフト、あるいは交互共重合体など）などを用いてもよい。また、これらの樹脂のブレンド物を用いてもよい。
【００４９】
（９）
先の実施の形態では、バインダとして熱硬化型樹脂であるエポキシ樹脂を用いたが、これに代えて、熱可塑性樹脂であるビニル重合体（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデンなど。）、ポリアミド（ナイロン６（登録商標）、ナイロン６６（登録商標）、芳香族ポリアミドなど。）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど。）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡなど。）、ポリアセタール、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、液晶性ポリエステルあるいはこれらの樹脂の骨格を任意に組み合わせた共重合体（ランダム、ブロック、グラフト、あるいは交互共重合体など）などのような熱可塑性樹脂などを用いてもよい。また、これらの樹脂のブレンド物を用いてもよい。ただし、この場合、先の実施の形態に示したような成形方法は適さない。この場合は、先ず、これらの樹脂と希土類永久磁石粉体とが混練されたペレットを作製しておくのが好ましい。なお、このペレットは、これらの熱可塑性樹脂を加熱融解させた状態で希土類永久磁石粉体を加え、その後、希土類永久磁石粉体が十分に分散されるまで混練された後に作製される。このペレット中の希土類永久磁石粉体の体積比率は、成形温度およびそのペレットの融解粘度に大きく依存するが、およそ６０％になるように調節されるのが好ましい。この体積比率は、あくまでも目安であって、本発明を限定するものではない。そして、このペレットを射出成形機に投入し、再度加熱融解させ、所定の金型に投入する。所定量投入した後、それらを十分に冷却させ固化させると、一体成形物ができあがる。
【００５０】
（１０）
先の実施の形態では、界磁用永久磁石２０３が永久磁石埋設用穴２０２に隙間なく充填されたが、磁気回路構成上の要求から非磁性部を必要とする場合は、あらかじめ非磁性体のスペーサを埋め込んだ状態にて界磁用永久磁石２０３を成形し、または非磁性としたい部分にスペーサを配した状態で界磁用永久磁石２０３を成形し、成形後に引き抜いてもよい。このような要求は、（１）振動および騒音を低減するために非磁性部を設ける場合、（２）減磁しやすい部分をあらかじめ非磁性部とすることにより安定した性能を維持する場合、（３）着磁性の課題により着磁磁束の整理上、非磁性体を必要とする場合、などが考えられる。
【００５１】
（１１）
先の実施の形態では、端板２０５はその外径が回転子２の外径と同一になるように成形されたが、端板２０５がいくぶんか着磁されるような場合は、端板２０５の外径が回転子２の外径よりも小さくなるように成形してもよい。このようにすれば、回転子２とバランスウェイト２０６とのエアギャップが広がり、端板２０５の磁束の影響を減ずることができる。
【００５２】
（１２）
先の実施の形態に係る回転子鉄心２０１は積層鋼板から作製されていたが、これ代えて、圧粉鉄心により回転子鉄心２０１を作製してもよい。回転子鉄心２０１が積層鋼板から作製される場合、打ち抜き面のダレによって、回転子鉄心表面が短絡することがあり、渦電流損の原因となる場合がある。これに対し、圧粉鉄心を利用すれば、そのようなダレが発生することもない。また、圧粉鉄心自身が渦電流損を低減させる性質を有する。このため、渦電流損を低減することができる。
【００５３】
（１３）
先の実施の形態に係る密閉式圧縮機１０では、図２に示されるような電動機２１が採用されていたが、これに代えて、図６に示されるような電動機２２が採用されてもよい。なお、この電動機２２の固定子の構成は、図２に示す電動機２１の固定子１の構成と同様である。この電動機２２の回転子４の回転子鉄心４０１の外周部には、凹部４０５が設けられる。凹部４０５は、永久磁石埋設用穴４０２に近接した位置まで伸びている。この凹部４０５は、界磁用永久磁石４０３の磁束の短絡を防止する役目を果たす。また、この凹部４０５は、減磁界がかかったときにその磁束を永久磁石に晒さずに短絡させる役割をも果たす。したがって、この凹部４０５の幅は、通常運転時には磁束が漏れず、かつ、界磁用永久磁石４０３が減磁する程度の磁束が発生するにつれて強い磁束が漏れ出す程度に設計される必要がある。具体的には、エアギャップ長より大きく、永久磁石埋設用穴４０２の幅より小さいと好適である。なお、このような形状の回転子４を採用する場合、凹部４０５の軸方向端部には、端板（図１の２０５に相当）およびバランスウェイト（図１の２０６に相当）を配することは不可能となる。しかし、凹部４０５にスペーサを入れて永久磁石を成形したり、回転子鉄心２０１の軸方向両端部だけ凹部のない鉄心としたりするなどができれば、端板およびバランスウェイトの外周を円筒形とすることも可能である。
【００５４】
（１４）
先の実施の形態に係る密閉式圧縮機１０では、図２に示されるような電動機２１が採用されていたが、これに代えて、図７に示されるような電動機２３が採用されてもよい。なお、この電動機２３の固定子の構成は、図２に示す電動機２１の固定子１の構成と同様である。回転子５の回転子鉄心５０１には、半径方向に複数の層に分割された永久磁石埋設用穴５０２が設けられている。各層の界磁用永久磁石５０３は、その両端が回転子表面付近まで延設されている。また、各層の界磁用永久磁石５０３の間には、幅の小さいｑ軸磁束の磁路５０５があり、界磁用永久磁石の層数マイナス１の磁路がある。このため、全体としては、十分な磁路幅を有することとなる。これにより、ｑ軸インダクタンスとｄ軸インダクタンスとの差を大きくでき、リラクタンストルクを大きくできる。また、全体として、永久磁石の磁束量が十分であるので、マグネットトルクも有効に利用できる。１つの界磁用永久磁石５０３の厚みは薄いが、回転子鉄心５０１内部で成形することができるため薄肉に成形することができる。また、各層の界磁用永久磁石５０３は、端板（図１の２０５に相当）と一体成形されるので、製造が容易である。仮に、焼結処理された永久磁石を用いると、１台当たり１極当たりの層数×極数の永久磁石を扱うこととなり、著しく生産性を低下させる。
【００５５】
（１５）
先の実施の形態に係る密閉式圧縮機１０では、界磁用永久磁石２０３、端板２０５およびバランスウェイト２０６がエポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体により一体成形されたが、端板２０５およびバランスウェイト２０６が着磁されることを完全に防止したい場合は、図８に示すように界磁用永久磁石２０３、端板２０５およびバランスウェイト２０６を一体成形してもよい。この場合、先ず、エポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体を永久磁石埋設用穴２０２に流し込み、加圧、必要であれば加熱して、界磁用永久磁石２０３を作製する。なお、ここで、界磁用永久磁石２０３は、端板２０５との接着面をできるだけ大きくとるとの趣旨から、端板２０５を貫通しない程度に回転子鉄心２０１の軸方向端面から突出するように成形される。その後、図１に示された一体成形物用の金型にそれを移す。そして、上下に２次成形用インジェクションノズルを配置し、そこからエポキシ樹脂を注入した後、それを固化させて両側に端板２０５とバランスウェイト２０６とを成形する。最後に、カバー２０８が施される。
【００５６】
（１６）
先の実施の形態に係る密閉式圧縮機１０では、界磁用永久磁石２０３、端板２０５およびバランスウェイト２０６がエポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体により一体成形されたが、端板２０５およびバランスウェイト２０６が着磁されることを完全に防止したい場合は、図９に示すように界磁用永久磁石６０３、端板６０７およびバランスウェイト６０６を一体成形してもよい。なお、ここで、バランスウェイト６０６は半円筒形状である。この場合、先ず、図１１に示すように、エポキシ樹脂をバインダとする希土類永久磁石粉体を永久磁石埋設用穴６０２に流し込み、加圧、必要であれば加熱して、界磁用永久磁石６０３を作製する。なお、ここで、図番７０１は１次成形用インジェクションノズルを、図番７１０は１次成形用金型を示す。また、ここで、界磁用永久磁石６０３は、端板６０７との接着面をできるだけ大きくとるとの趣旨から、端板６０７を貫通しない程度に回転子鉄心６０１の軸方向端面から突出するように成形される。その後、図１０に示すように、締結穴６０４を４つ設ける。なお、この締結穴６０４は、回転子鉄心６０１を貫通している。それから、図１２に示す２次成形用金型８１０にそれを移す。そして、上下に配置された２次成形用インジェクションノズル８０１から、炭化カルシウムが混合されたエポキシ樹脂（炭化カルシウムは、バランスウェイトの重さを調整するために添加されている。）を注入した後、それを固化させて両側に端板６０７とバランスウェイト６０６とを成形する。なお、ここでは、締結穴６０４にも、エポキシ樹脂６０５が入り込み両端の端板６０７とバランスウェイト６０６とを締結する。このため、界磁用永久磁石６０３、端板６０７およびバランスウェイト６０６の一体性が強化されている。また、このようにすれば、１次成形および２次成形において接着性あるいは溶解性の良好でない２種類の樹脂を用いても、界磁用永久磁石６０３と、端板６０７およびバランスウェイト６０６とが分解するおそれがなくなる。
【００５７】
（１７）
先の実施の形態に係る永久磁石電動機２１は、密閉式圧縮機１０の低圧室に配置されていたが、図１３に示すような密閉式圧縮機１１の高圧室に配置されてもかまわない。なお、ここで、図番９０１はクランク軸を、図番９０２は可動スクロールを、図番９０３は固定スクロールを、図番４１は吐出管を、図番４２は吸入管を示す。また、残りの図番は全て図１に対応する。
【００５８】
（１８）
先の実施の形態に係る永久磁石電動機２１は、スクロール式の密閉型圧縮機１０の低圧室に配置されていたが、図１４に示すようなロータリー式の密閉型圧縮機１２の高圧室に配置されてもかまわない。なお、ここで、図番９６５はロータリーを、図番９５４は軸を、図番９５５は端板を、図番９５６はバランスウェイトを、図番５１は吐出管を、図番５２は吸入管を示す。また、残りの図番は全て図１に対応する。
【００５９】
（１９）
先の実施の形態に係る永久磁石電動機２１は、全て４極の集中巻のタイプであったが、極数、巻線の巻き方（集中巻、分布巻、その他の方式）などについては任意に選択してもかまわない。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。
請求項２に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石が、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。また、端板およびバランスウェイトが、第２樹脂からなる。このため、バランスウェイトを無着磁に保つことができる。また、従来、バランスウェイトは、金属であることが多く、巻き線と対向していたため、渦電流損が生じる問題があった。本請求項に係るバランスウェイトは樹脂でできているため、この問題は解消される。
【００６１】
請求項３に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石が、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなる。また、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体が、回転子鉄心の端面から突出する突出部を形成する。さらに、端板およびバランスウェイトが、第２樹脂により突出部を覆うように二色成形されている。このため、界磁用永久磁石と、端板、または端板およびバランスウェイトとの接触面積が大きくなり一体性を良好にすることができる。
【００６２】
請求項４に係る永久磁石電動機では、第２樹脂が、増量剤を含む。このため、樹脂の比重を調節することができる。したがって、バランスウェイトおよび端板の重量などを調節することができる。さらに、増量剤は、樹脂に比べて安価であるのが一般的であるため、製造コストを低減できる可能性がある。鉄粉は、磁束を通すのであまりよい選択肢とはいえないかもしれないが、樹脂により十分絶縁されていれば、少なくとも渦電流損を減少させることができる。なお、単一の鉄粉単位で絶縁されているものが好ましい。
【００６３】
請求項５に係る永久磁石電動機では、回転子鉄心が、その軸方向に対して貫通穴を有する。また、端板およびバランスウェイトが、その貫通穴を介して回転子鉄心に締結される。このため、回転子と、端板およびバランスウェイトとの一体性を強固なものにすることができる。
請求項６に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。また、少なくともバランスウェイトは、着磁されていない。このため、このバランスウェイトがこの永久磁石電動機の動作に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００６４】
請求項７に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。また、少なくともバランスウェイトの表面の磁束密度は、固定子と回転子との隙間の磁束密度よりも小さい。このため、このバランスウェイトがこの永久磁石電動機の動作に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００６５】
請求項８に係る永久磁石電動機では、端板およびバランスウェイトが、回転子の外径よりも小さい外径を有する。このため、寸法精度の問題を容易に解消することができる。
請求項９に係る永久磁石電動機では、端板が、回転子鉄心の軸方向両端面に設けられ、少なくとも界磁用永久磁石の断面積より大きい。このため、界磁用永久磁石の抜けを防止することができる。
【００６６】
請求項１０に係る永久磁石電動機では、バランスウェイトが、ほぼ全周にわたって同一の外径をもつ略円筒形状体であり、その内部に偏芯した空洞を有する。このため、風損を低減することができる。
請求項１１に係る永久磁石電動機では、バランスウェイトが、少なくとも固定子の鉄心と空隙を介して対向しない。このため、固定子鉄心を利用してバランスウェイトを着磁することなく、回転子鉄心および永久磁石を着磁することができる。
【００６７】
請求項１２に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石が、回転子鉄心の内部において半径方向に複数の層に分割される。そして、その層それぞれが、回転子の表面付近まで延設される。このため、リラクタンストルクを有効に利用することができる。また、回転子鉄心が積層鋼板である場合は、ｑ軸磁路各々が狭いため、渦電流損および発熱を抑えることができる。このため、電動機を高速で回転させることができる。
【００６８】
請求項１３に係る永久磁石電動機では、回転子鉄心が、圧粉鉄心である。このため、渦電流損を低減することができる。
請求項１４に係る永久磁石電動機は、磁気的センサを用いずに位置検出を行うセンサレス駆動である。バランスウェイトが着磁されていると、例えば、誘起電圧、インダクタンス、磁束等にアンバランスが生じ、電動機の制御が不安定となるおそれがある。しかし、本発明に係る永久磁石電動機ではバランスウェイトが無着磁に保たれるか、バランスウェイトの表面の磁束密度が固定子と回転子との隙間の磁束密度よりも小さく保たれる。このため、このような問題は生じない。したがって、永久磁石電動機の制御を安定化することができる。また、振動・騒音をも低く抑えることができる。
【００６９】
請求項１５に係る密閉型圧縮機では、永久磁石電動機が、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の永久磁石電動機である。また、可動ピストンが、永久磁石電動機により直接的にあるいは間接的に駆動され、液体あるいは気体の状態にある所定の物質を偏芯運動により圧縮する。このため、本請求項に係る密閉型圧縮機において重量的なアンバランスが発生するのを防止することができる。
【００７０】
請求項１６に係る永久磁石電動機では、界磁用永久磁石、端板およびバランスウェイトが、一体成形されている。このため、バランスウェイトが必要な圧縮機の製造において部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】永久磁石電動機２１を搭載した密閉型圧縮機１０の縦断面図。
【図２】永久磁石電動機２１の横断面図
【図３】バランスウェイト２０６の斜視図。
【図４】バランスウェイト２０６の横断面図。
【図５】変形例（６）に係るバランスウェイト２０６の斜視図。
【図６】変形例（１３）に係る永久磁石電動機２２の横断面図。
【図７】変形例（１４）に係る永久磁石電動機２３の横断面図。
【図８】変形例（１５）に係る密閉型圧縮機を構成する永久磁石電動機、単板２０５およびバランスウェイト２０６の態様を表す図。
【図９】変形例（１６）に係る密閉型圧縮機を構成する永久磁石電動機、単板６０５およびバランスウェイト６０６の態様を表す図。
【図１０】変形例（１６）に係る電動機２４の横断面図。
【図１１】変形例（１６）に係る密閉型圧縮機を構成する永久磁石電動機の界磁用永久磁石６０３、端板およびバランスウェイトを一体成形する工程中の１次成形工程を表す図。
【図１２】変形例（１６）に係る密閉型圧縮機を構成する永久磁石電動機の界磁用永久磁石６０３、端板６０７およびバランスウェイト６０６を一体成形する工程中の２次成形工程を表す図。
【図１３】変形例（１７）に係る密閉式圧縮機１１の構成を示す図。
【図１４】変形例（１８）に係る密閉式圧縮機１２の構成を示す図
【符号の説明】
１ 固定子
２，４，５，６ 回転子
１０，１１，１２ 密閉型圧縮機
２１，２２，２３，２４ 電動機
３１，４１，５１ 吐出管
３２，４２，５２ 吸入管
１０１ 固定子鉄心
１０２ 極歯部
１０３ 巻線
２０１，４０１，５０１，６０１ 回転子鉄心
２０２，４０２，５０２，６０２ 永久磁石埋設用穴
２０３，４０３，５０３，６０３ 界磁用永久磁石
２０４，９０４，９５４ 軸
２０５，６０７，９５５ 端板
２０６，２０７，６０６，９５６ バランスウェイト
２０８ カバー
３０１，９０１ クランク軸
３０２，９０２ 可動スクロール
３０３，９０３ 固定スクロール
４０５ 凹部
５０５ 磁路
６０４ 締結穴
６０５ エポキシ樹脂
７０１ １次成形用インジェクションノズル
７１０ １次成形用金型
８０１ ２次成形用インジェクションノズル
８１０ ２次成形用金型
９６５ ロータリー
Claims (16)
- 略円筒形の固定子（１）と、
回転子鉄心（２０１，４０１，５０１，６０１）と界磁用永久磁石（２０３，４０３，５０３，６０３）とを有し、前記固定子（１）の内側に僅かな空隙をもって対向する略円筒形の回転子（２，４，５，６）と、
前記回転子鉄心（２０１，４０１，５０１，６０１）の軸方向端面の少なくとも一方を偏芯なく覆う端板（２０５，６０７，９５５）と、
前記端板（２０５，６０７，９５５）が前記回転子鉄心（２０１，４０１，５０１，６０１）の軸方向端面の一方を覆う場合は前記端板（２０５，６０７，９５５）を介して設けられ、前記端板（２０５，６０７，９５５）が前記回転子鉄心（２０１，４０１，５０１，６０１）の軸方向端面の両方を覆う場合は少なくとも一方の前記端板（２０５，６０７，９５５）を介して設けられるバランスウェイト（２０６，２０７，６０６，９５６）と、
を備え、
前記界磁用永久磁石（２０３，４０３，５０３，６０３）、前記端板（２０５，６０７，９５５）および前記バランスウェイト（２０６，２０７，６０６，９５６）は、一体成形されている、
永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）。 - 前記界磁用永久磁石（２０３，４０３，５０３，６０３）は、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなり、
前記端板（２０５，６０７，９５５）および前記バランスウェイト（２０６，２０７，６０６，９５６）は、第２樹脂からなる、
請求項１に記載の永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）。 - 前記界磁用永久磁石（２０３，４０３，５０３，６０３）は、第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体からなり、
前記第１樹脂をバインダとする永久磁石粉体は、前記回転子鉄心（２０１，４０１，５０１，６０１）の前記端面から突出する突出部を形成し、
前記端板（２０５，６０７，９５５）および前記バランスウェイト（２０６，２０７，６０６，９５６）は、前記第２樹脂により前記突出部を覆うように二色成形されている、
請求項１に記載の永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）。 - 前記第２樹脂は、増量剤を含む、
請求項２または３に記載の永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）。 - 前記回転子鉄心（６０１）は、その軸方向に対して貫通穴（６０４）を有し、前記端板（６０７）および前記バランスウェイト（６０６）は、前記貫通穴（６０４）を介して前記回転子鉄心（６０１）に締結される、
請求項２から４のいずれかに記載の永久磁石電動機（２４）。 - 前記界磁用永久磁石（２０３，４０３，５０３）、前記端板（２０５，９５５）および前記バランスウェイト（２０６，２０７，９５６）は、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されており、かつ、少なくともバランスウェイト（２０６，２０７，９５６）は着磁されていない、
請求項１に記載の永久磁石電動機（２１，２２，２３）。 - 前記界磁用永久磁石（２０３，４０３，５０３）、前記端板（２０５，９５５）および前記バランスウェイト（２０６，２０７，９５６）は、樹脂をバインダとする永久磁石粉体により一体成形されており、かつ、少なくともバランスウェイト（２０６，２０７，９５６）の表面の磁束密度は前記固定子（１）と前記回転子（２，４，５）との隙間の磁束密度よりも小さい、
請求項１に記載の永久磁石電動機（２１，２２，２３）。 - 前記端板（２０５）および前記バランスウェイト（２０６）は、前記回転子（２）の外径よりも小さい外径を有する、
請求項１から７のいずれかに記載の永久磁石電動機（２１）。 - 前記端板（２０５，６０７，９５５）は、前記回転子鉄心（２０１，４０１，５０１，６０１）の軸方向両端面に設けられ、少なくとも前記界磁用永久磁石（２０３，４０３，５０３，６０３）の断面積より大きい、
請求項１から８のいずれかに記載の永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）。 - 前記バランスウェイト（２０６，６０６）は、ほぼ全周にわたって同一の外径をもつ略円筒形状体であり、その内部に偏芯した空洞を有する、
請求項１から９のいずれかに記載の永久磁石電動機（２１，２４）。 - 前記バランスウェイト（２０６，２０７，６０６，９５６）は、少なくとも前記固定子（１）の鉄心（１０１）と空隙を介して対向しない、
請求項１から１０のいずれかに記載の永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）。 - 前記界磁用永久磁石（５０３）は、前記回転子鉄心（５０１）の内部において半径方向に複数の層に分割され、
前記層それぞれは、前記回転子（５）の表面付近まで延設される、
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の永久磁石電動機（２３）。 - 前記回転子鉄心（２０１，４０１，５０１，６０１）は、圧粉鉄心である、
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）。 - 前記永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）は、磁気的センサを用いずに位置検出を行うセンサレス駆動である、
請求項１から１３のいずれかに記載の永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）。 - 請求項１から請求項１４のいずれかに記載の永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）と、
前記永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）により直接的にあるいは間接的に駆動され、液体あるいは気体の状態にある所定の物質を偏芯運動により圧縮する可動ピストン（３０２，９０２，９６５）と、
を備える、密閉型圧縮機（１０，１１，１２）。 - 固定子（１）と、
界磁用永久磁石（２０３，４０３，５０３，６０３）を有する回転子（２，４，５，６）と、
前記回転子（２，４，５，６）の軸方向端面を覆う端板（２０５，６０７，９５５）と、
前記端板（２０５，６０７，９５５）を介して設けられるバランスウェイト（２０６，２０７，６０６，９５６）と、
を備え、
前記界磁用永久磁石（２０３，４０３，５０３，６０３）、前記端板（２０５，６０７，９５５）および前記バランスウェイト（２０６，２０７，６０６，９５６）は、一体成形されている、
永久磁石電動機（２１，２２，２３，２４）。
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Cited By (18)
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