JP2016197991A - ネオジウム永久磁石型モータ、及び、該ネオジウム永久磁石型モータを備えた密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】スリット近傍の減磁耐力を向上させることができ、かつ磁束密度を維持もしくは向上させることができるネオジウム永久磁石型モータを得る。
【解決手段】永久磁石型モータ（モータ部）の回転子６には、その周方向に沿ってネオジウム永久磁石３３が挿入された複数の磁石挿入孔３２が形成され、これら磁石挿入孔３２の外周側にはスリット３８が形成されている。ネオジウム永久磁石３３は、複数の磁石部（３３ａ〜３３ｃ）に分割されており、スリット３８はその内周側端部が磁石部同士の間と対向して配置され、スリット３８の内周側端部と対向する磁石部同士の間には、ネオジウム永久磁石３３よりも高い透磁率を有する減磁磁束通過部（ブリッジ３９）が設けられ、該減磁磁束通過部の前記周方向の幅Ｄは、スリット３８の内周側端部と磁石挿入孔３２との間の幅ｄに対して、Ｄ≦ｄとなっている。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転子にネオジウム永久磁石が設けられたネオジウム永久磁石型モータ、及び、該ネオジウム永久磁石型モータを備えた密閉型圧縮機に関し、特に、空気調和機、冷蔵庫及び冷凍庫等の密閉型圧縮機への使用に好適なネオジウム永久磁石型モータ、及び、該ネオジウム永久磁石型モータを備えた密閉型圧縮機に関するものである。

従来より、空気調和機、冷蔵庫及び冷凍庫等の密閉型圧縮機に使用されるモータとして、固定子の内周側に、周方向に沿って形成された複数の磁石挿入孔に永久磁石が埋設された回転子を配置した埋込磁石型モータ（ＩＰＭ）が知られている（以下、１つの磁石挿入孔に埋設された永久磁石を示す場合、当該永久磁石を永久磁石１３３と称する）。このような埋込磁石型モータを動力源として構成される密閉型圧縮機においては、永久磁石１３３の特性に高い残留磁束密度と高い保磁力を有することが求められる。このため、永久磁石１３３の材質としては、希土類元素を含むネオジウム永久磁石で構成されるのが一般的である。また、永久磁石１３３の形状としては、径方向の厚みを大きくする構成、１つの磁石挿入孔に埋設される永久磁石１３３を複数個に分割することで永久磁石１３３内部の渦電流を低減し、永久磁石の温度の上昇を抑制する構成等が一般的に良く知られている。

また、このような埋込磁石型モータにおいては、固定子から永久磁石１３３にかかる減磁界が一様ではなく、分布を持っているのが一般的である。従って、永久磁石１３３の形状や材質を選定する際には、減磁界が最大となる部分を考慮することが求められる。

そこで、保磁力が高い永久磁石は残留磁束密度が低いという永久磁石の特性に注目し、保磁力が高い永久磁石を永久磁石１３３として選定すると、同じ磁石量であっても、残留磁束密度が低い分だけ磁束量を増やすことができないことを問題点とした種々の発明が、従来より開示されている。例えば特許文献１〜４には、永久磁石１３３の一つ一つを保磁力の異なる複数種類の永久磁石（例えばフェライト永久磁石とネオジウム永久磁石）を組み合わせて構成し、複数種類の永久磁石を組み合わせて構成された永久磁石１３３全体の残留磁束密度を維持したまま減磁耐力（減磁に対する耐久性）のみを向上させる技術が開示されている。また、例えば特許文献５〜６には、永久磁石１３３の一つ一つを保磁力の異なる複数種類の永久磁石を組み合わせて構成し、さらに永久磁石１３３を構成する各永久磁石の配置位置や寸法も異ならせることにより、減磁耐力を向上させながら永久磁石１３３の使用量も抑制する発明が開示されている。

特開平１１−３５５９８５号公報 特開平１０−２７１７２２号公報 特開２００２−０８４７２２号公報 特開２０１０−６８６００号公報 特開２００９−３８９３０号公報 特開２０１２−８０７１３号公報 特開２００５−３０４２０４号公報

従来より、固定子と回転子の磁束を更に有効に利用して高効率化を図り、かつ回転子の１回転中のトルク変動を小さくすることでモータの振動及び騒音を抑制することを目的として、回転子における永久磁石１３３より外周側となる部分に１つ以上の空隙（以下スリット）を設ける場合がある。このような場合、永久磁石３３には、永久磁石１３３の幅方向（回転子の周方向）の両端部だけでは無く、スリットに近接する部位にも減磁の要因となる減磁磁束が集中する。しかしながら、上述のような従来の埋込磁石型モータ及びそれを用いた密閉型圧縮機は、永久磁石１３３にかかる減磁界が大きい部分を、永久磁石１３３の幅方向の両端部のみとしているため、スリット近傍の減磁磁束に対する減磁耐力が不十分であるという課題があった。

また、上述のような従来の埋込磁石型モータ及びそれを用いた密閉型圧縮機は、保磁力を異ならせるために異なる複数種類の永久磁石（例えばフェライト永久磁石とネオジウム永久磁石）を組み合わせて永久磁石１３３を構成しているが、密閉型圧縮機内の温度環境は冷媒ガスや固定子の発熱等の影響により、運転条件によっては−５０℃〜１５０℃と温度幅が大きくなる。このため、密閉型圧縮機の埋込磁石型モータに、特に低温時の減磁に対する減磁耐力が低いことが一般的にも知られているフェライト永久磁石を使用することは、現実には困難であるという課題があった。

なお、中には、圧縮機内温度が低温とならない運転条件で使用される密閉型圧縮機においてフェライト永久磁石を使用しているものもある。しかしながら、フェライト永久磁石はネオジウム永久磁石よりも残留磁束密度が低いため、フェライト永久磁石を用いて永久磁石１３３を構成した埋込磁石型モータは、ネオジウム永久磁石のみで永久磁石１３３を構成した場合と同等のモータトルクを得るために、埋込磁石型モータのサイズアップをしなければならない。すなわち、当該埋込磁石型モータを搭載する密閉型圧縮機についても、埋込磁石型モータのスペース確保のため、大型化が求められる。このため、フェライト永久磁石を用いて永久磁石１３３を構成した埋込磁石型モータは、昨今の省資源及び省スペースのニーズに合わせた小型化を満足できなくなってしまうといった課題があった。

そこで、埋込磁石型モータの回転子に埋設される永久磁石１３３をネオジウム永久磁石のみで構成し、回転子にスリットを設けていることを前提とした埋込磁石型モータ及びそれを用いた密閉型圧縮機において、スリット近傍の減磁耐力を向上させることができ、かつ磁束密度を維持もしくは向上させることができることが求められている。

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、回転子に埋設される永久磁石をネオジウム永久磁石のみで構成し、回転子にスリットを設けていることを前提とした埋込磁石型モータ（ネオジウム永久磁石型モータ）において、スリット近傍の減磁耐力を向上させることができ、かつ磁束密度を維持もしくは向上させることができるネオジウム永久磁石型モータ、及び、該ネオジウム永久磁石型モータを備えた密閉型圧縮機を得ることを目的とする。

本発明に係るネオジウム永久磁石型モータは、固定子と、該固定子の内周側に設けられ、周方向に沿って複数の磁石挿入孔が形成され、これら磁石挿入孔の外周側に少なくとも１つのスリットが形成された回転子と、前記磁石挿入孔に挿入された複数のネオジウム永久磁石と、を備え、前記ネオジウム永久磁石のそれぞれは、前記周方向に沿って３つ以上の磁石部に分割されており、前記スリットは、その内周側端部が複数に分割された前記磁石部の少なくとも１つと対向しないように配置されているものである。

また、本発明に係る密閉型圧縮機は、本発明に係るネオジウム永久磁石型モータと、該ネオジウム永久磁石型モータと回転軸を介して接続され、該回転軸を介して伝達される前記ネオジウム永久磁石型モータの駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮機構部と、を備えたものである。

本発明においては、スリット近傍の減磁耐力を向上させることができ、かつ磁束密度を維持もしくは向上させることができるネオジウム永久磁石型モータ、及び、該ネオジウム永久磁石型モータを備えた密閉型圧縮機を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る密閉型スクロール圧縮機の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る密閉型スクロール圧縮機のモータ部を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態１に係る密閉型スクロール圧縮機のモータ部を示す横断面図である。 本発明の実施の形態１に係る密閉型スクロール圧縮機の回転子を示す横断面図であり、磁石挿入孔近傍を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態２に係る密閉型スクロール圧縮機の回転子を示す横断面図であり、磁石挿入孔近傍を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態３に係る密閉型スクロール圧縮機の回転子を示す横断面図であり、磁石挿入孔近傍を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態４に係る密閉型スクロール圧縮機の回転子を示す横断面図であり、磁石挿入孔近傍を示す要部拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る密閉型スクロール圧縮機の断面図である。図２は、この密閉型スクロール圧縮機のモータ部を示す縦断面図である。また、図３は、この密閉型スクロール圧縮機のモータ部を示す横断面図である。なお、図３は、モータ部の一部のみを図示している。

図１に示すように、本実施の形態１に係る密閉型スクロール圧縮機１００は、密閉容器８を備えている。そして、この密閉容器８の内部には、圧縮機構部１及びモータ部４が収納されている。また、圧縮機構部１とモータ部４（より詳しくは、後述の回転子６）とは、回転軸である主軸７で接続されている。また、密閉容器８には、冷媒ガスを圧縮機構部１の下方となる密閉容器８内に導く吸入管９、及び、圧縮機構部１から該圧縮機構部１の上方に吐出された圧縮冷媒ガスを密閉容器８外へ導く吐出管１０も設けられている。また、主軸７の下端部には、油ポンプ１２が設けられている。

圧縮機構部１は、例えばスクロール型の圧縮機構部であり、密閉容器８に固定された固定スクロール２、及び、該固定スクロール２に対して揺動運動する揺動スクロール３を備えている。

モータ部４は、回転子にネオジウム永久磁石が設けられたネオジウム永久磁石型モータであり、略円筒形状に形成されて外周部が密閉容器８に固定された固定子５、及び、該固定子５の内周側に回転自在に設けられた回転子６を備えている。
図２，３を用いて更に詳しくモータ部４を説明すると、固定子５は、鉄等の高透磁率材料からなる複数の鋼鈑（以下、積層鋼板２１と称する）を回転軸方向に積層して構成されている。そして、この積層鋼板２１には導線を複数回巻き付けた巻線２２が設けられており、巻線２２にはリード線１３が接続されている。また、リード線１３は、密閉容器８に例えば溶接された密封端子１１に接続されている。つまり、密封端子１１を外部電源に電気的に接続することにより、密封端子１１及びリード線１３を介して、外部電源から巻線２２に電力供給できる構成となっている。

回転子６も、固定子５と同様に、鉄等の高透磁率材料からなる複数の鋼鈑（以下、積層鋼板３１と称する）を回転軸方向に積層して構成されている。この回転子６には周方向に沿って複数（磁極に相当する数）の磁石挿入孔３２が形成されており、これら磁石挿入孔３２のそれぞれには、ネオジウム永久磁石３３が挿入（埋設）されている。また、磁石挿入孔３２のそれぞれの両端部には、回転子６の外周部側に向かって空間部が延設されており、該空間部の外周側がフラックスバリア３７となっている。また、回転子６には、磁石挿入孔３２のそれぞれの外周側に、モータの振動及び騒音を抑制する目的として少なくとも１つのスリット３８が開口形成されている。本実施の形態１では、磁石挿入孔３２のそれぞれの外周側に、２つのスリット３８が形成されている。
なお、回転子６は積層鋼板３１の両側に非磁性体からなる端板３４を有し、端板３４及び積層鋼板３１は、端板３４及び積層鋼板３１を貫通するリベット３６によって締結されている。また、回転子６の一端もしくは両端にバランスウエイト３５を配し、端板３４、積層鋼板３１及びバランスウエイト３５をリベット３６で締結してもよい。

このように構成された密閉型スクロール圧縮機１００は、次のように動作する。
密封端子１１及びリード線１３を介して固定子５の巻線２２に通電すると、固定子５の巻線２２に電流が流れて磁界が発生し、この磁界によって回転子６に回転トルクが発生する。これにより、回転子６及び該回転子６に接続された主軸７が回転する。その結果、主軸７と接続された揺動スクロール３が揺動を始め、固定スクロール２と協動して良く知られたスクロール圧縮機の圧縮原理により冷媒ガスは圧縮を始める。

この際、冷媒ガスは吸入管９より吸引され、密閉容器８内に流入した後、固定スクロール２と揺動スクロール３によって形成された圧縮機構部１へ吸入され、上述の圧縮原理により圧縮された後、吐出管１０を介して密閉容器８外の冷媒回路へ吐出される。

また、主軸７が回転すると油ポンプ１２が駆動され、それにより潤滑油が吸引され、主軸７内に設けられた給油通路を通って各軸受等に給油され潤滑された後、再び密閉容器８の底部に戻る。

上述のように固定子５の巻線２２に通電した際、図３に示すように、各磁石挿入孔３２に設けられたネオジウム永久磁石３３には、その両端部に減磁磁束が発生する。また、ネオジウム永久磁石３３のスリット３８近傍部分にも、減磁磁束が発生する。そこで、本実施の形態１に係る密閉型スクロール圧縮機１００は、スリット３８近傍に発生する減磁磁束に対する減磁耐力を向上させるため、回転子６を以下の図４に示すような構成としている。

図４は、本発明の実施の形態１に係る密閉型スクロール圧縮機の回転子を示す横断面図であり、磁石挿入孔近傍を示す要部拡大図である。
図４に示すように、本実施の形態１に係る密閉型スクロール圧縮機１００は、各磁石挿入孔３２に設けられたネオジウム永久磁石３３を、３つの磁石部（両端磁石部３３ａ，３３ｂ、中央磁石部３３ｃ）に分割して構成している。また、各磁石挿入孔３２も、両端磁石部３３ａ，３３ｂ及び中央磁石部３３ｃが挿入される３つの挿入孔で構成されている。これにより、両端磁石部３３ａと中央磁石部３３ｃとの間、及び、両端磁石部３３ｂと中央磁石部３３ｃとの間には、挿入孔の間に残った積層鋼板３１部分であるブリッジ３９が形成されることとなる。つまり、両端磁石部３３ａと中央磁石部３３ｃとの間、及び、両端磁石部３３ｂと中央磁石部３３ｃとの間には、ネオジウム永久磁石３３よりも高い透磁率を有するブリッジ３９が形成されることとなる。そして、２つのスリット３８は、その内周側端部（回転中心側の端部）がブリッジ３９と対向するように配置されている。このとき、ブリッジ３９の周方向の幅Ｄは、スリット３８の内周側端部と磁石挿入孔３２との間の幅ｄに対して、Ｄ≦ｄとなっている。
ここで、ブリッジ３９が、本発明の減磁磁束通過部に相当する。

このように回転子６を構成することにより、ネオジウム永久磁石３３を３つの磁石部に分割し、かつ各磁石部間にブリッジ３９を設けて隣り合う磁石部同士の接触をなくすことができるので、ネオジウム永久磁石３３内部の渦電流とこれによるネオジウム永久磁石３３の発熱を十分に抑制することができる。

また、スリット３８の内周側端部がブリッジ３９と対向するようにスリット３８を配置しているので、従来であればネオジウム永久磁石３３の内部を通過していた減磁磁束が、ブリッジ３９内を通り抜けることができる。このため、スリット３８近傍の磁石の減磁を抑制もしくは無くすことができる。

このとき、本実施の形態１では、上述のように、ブリッジ３９の周方向の幅Ｄが、スリット３８の内周側端部と磁石挿入孔３２との間の幅ｄに対して、Ｄ≦ｄとなっている。このため、以下の理由により、磁石量の低下＝磁束量の低下を極力抑制することができる。
詳しくは、スリット３８近傍の磁石の減磁を抑制するためには、両端磁石部３３ａ，３３ｂ及び中央磁石部３３ｃ内部を通過する減磁磁束を０とする必要は必ずしもなく、減磁磁束をブリッジ３９内に通過させることで、両端磁石部３３ａ，３３ｂ及び中央磁石部３３ｃ内部を通過する減磁磁束の磁束量を各磁石部の保磁力以下とできればよい。ここで、スリット３８近傍からネオジウム永久磁石３３に流入する減磁磁束は、スリット３８の内周側端部と磁石挿入孔３２との間を通過できなかった磁束がネオジウム永久磁石３３内に流れ込むものである。このため、Ｄ＜ｄとしても、スリット３８近傍の磁石の減磁を抑制する効果を十分に得ることができる。一方、Ｄ＞ｄとした場合、Ｄ＝ｄ以上の効果は得難く、逆にネオジウム永久磁石３３の体積を小さくすることによる磁束量の低下という問題点が生じる。このことからブリッジ３９の周方向の幅Ｄは最大でもＤ＝ｄとすることが望ましい。

また、ブリッジ３９を設けたことにより、回転子６の積層鋼板３１がネオジウム永久磁石３３から受ける遠心力に対する強度向上も達成することができる。このため、回転子６外周部の磁束の短絡を防止しているフラックスバリア３７の寸法（径方向の幅）を更に細くすることができる。従って、回転子６外周部での磁束の短絡の抑制効果を更に得ることで、モータ部４の効率の向上を図ることができる。

なお、ブリッジ３９を設けたことによる磁石量の低下＝磁束量の低下については、上述のようにフラックスバリア３７の寸法を更に細くすることでも改善可能である。また、近年の磁石製造技術の発展に伴い、同一の保磁力を有するネオジウム永久磁石においては、残留磁束密度を約±１０％の幅で調整可能となっている。このため、ブリッジ３９を設けたことによる磁束量の低下が１０％以下であれば、保磁力同一で残留磁束密度のより高いネオジウム永久磁石３３を選択することでも、磁束量の低下を改善することが可能である。また、本実施の形態１のような回転子６の構成においては、磁束量の低下が１０％を大きく超えることは考え難いことから、フラックスバリア３７の寸法を更に細くすることと保磁力同一で残留磁束密度のより高いネオジウム永久磁石３３とすることで、回転子６の磁束量を向上することが可能であり、モータ部４の効率の更なる向上を図ることもできる。
なお、上記の残留磁束密度の調整幅（保磁力の選択幅）である約±１０％は、現状の限度であり、ネオジウム永久磁石３３が当該調整幅のネオジウム永久磁石に限定されるものではないことを付言しておく。

以上、本実施の形態１のように構成されたモータ部４（ネオジウム永久磁石型モータ）及び該モータ部４を備えた密閉型スクロール圧縮機１００においては、回転子６の磁束量を低下させることなくネオジウム永久磁石３３の減磁を抑制してモータ部４の最大トルク及び効率の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態１では、ネオジウム永久磁石３３を３つの磁石部（両端磁石部３３ａ，３３ｂ、中央磁石部３３ｃ）に分割したが、ネオジウム永久磁石３３の分割数は３つに限定されるものではない。また、本実施の形態１では、磁石部同士の間の全てに対してスリット３８を対向配置させたが、磁石部同士の間の一部にのみスリット３８を対向配置させ、スリット３８の数を磁石部同士の間の数よりも少なくしてもよい。また、本実施の形態１では、磁石部同士の間の全てにブリッジ３９を設けたが、ブリッジ３９を設ける箇所は、スリット３８と対向している箇所のみでもよい。

また、本実施の形態１では、ネオジウム永久磁石３３を構成する両端磁石部３３ａ，３３ｂと中央磁石部３３ｃとの保磁力の関係について特に言及しなかったが、例えばネオジウム永久磁石３３の両端部に発生する減磁磁束に対する減磁耐力も向上させる場合、両端磁石部３３ａ，３３ｂとして、中央磁石部３３ｃよりも保磁力の大きなネオジウム永久磁石を用いるとよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、減磁磁束通過部としてブリッジ３９を設けたが、減磁磁束通過部として以下のような仕切板４０を設けても本発明を実施することができる。なお、本実施の形態２で特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図５は、本発明の実施の形態２に係る密閉型スクロール圧縮機の回転子を示す横断面図であり、磁石挿入孔近傍を示す要部拡大図である。

図５に示すように、本実施の形態２に係る密閉型スクロール圧縮機１００は、各磁石挿入孔３２に設けられたネオジウム永久磁石３３を、実施の形態１と同様に、３つの磁石部（両端磁石部３３ａ，３３ｂ、中央磁石部３３ｃ）に分割して構成している。しかしながら、本実施の形態２では、各磁石挿入孔３２は実施の形態１と異なって各磁石部毎に分割されておらず、１つの磁石挿入孔３２に３つの磁石部（両端磁石部３３ａ，３３ｂ、中央磁石部３３ｃ）が挿入されている。そして、両端磁石部３３ａと中央磁石部３３ｃとの間、及び、両端磁石部３３ｂと中央磁石部３３ｃとの間には、ネオジウム永久磁石３３よりも高い透磁率を有する材料で形成された仕切板４０が設けられている。仕切板４０の具体的な材料としては、例えば、パーマロイやセンダスト等である。そして、２つのスリット３８は、その内周側端部（回転中心側の端部）が仕切板４０と対向するように配置されている。このとき、仕切板４０の周方向の幅Ｄは、スリット３８の内周側端部と磁石挿入孔３２との間の幅ｄに対して、Ｄ≦ｄとなっている。
ここで、仕切板４０が、本発明の減磁磁束通過部に相当する。

このように回転子６を構成することにより、ネオジウム永久磁石３３を３つの磁石部に分割し、かつ各磁石部間に仕切板４０を設けて隣り合う磁石部同士の接触をなくすことができるので、ネオジウム永久磁石３３内部の渦電流とこれによるネオジウム永久磁石３３の発熱を十分に抑制することができる。

また、スリット３８の内周側端部が仕切板４０と対向するようにスリット３８を配置しているので、従来であればネオジウム永久磁石３３の内部を通過していた減磁磁束が、仕切板４０内を通り抜けることができる。このため、スリット３８近傍の磁石の減磁を抑制もしくは無くすことができる。

このとき、本実施の形態２では、上述のように、仕切板４０の周方向の幅Ｄが、スリット３８の内周側端部と磁石挿入孔３２との間の幅ｄに対して、Ｄ≦ｄとなっている。このため、以下の理由により、磁石量の低下＝磁束量の低下を極力抑制することができる。
詳しくは、スリット３８近傍の磁石の減磁を抑制するためには、両端磁石部３３ａ，３３ｂ及び中央磁石部３３ｃ内部を通過する減磁磁束を０とする必要は必ずしもなく、減磁磁束を仕切板４０内に通過させることで、両端磁石部３３ａ，３３ｂ及び中央磁石部３３ｃ内部を通過する減磁磁束の磁束量を各磁石部の保磁力以下とできればよい。ここで、スリット３８近傍からネオジウム永久磁石３３に流入する減磁磁束は、スリット３８の内周側端部と磁石挿入孔３２との間を通過できなかった磁束がネオジウム永久磁石３３内に流れ込むものである。このため、Ｄ＜ｄとしても、スリット３８近傍の磁石の減磁を抑制する効果を十分に得ることができる。一方、Ｄ＞ｄとした場合、Ｄ＝ｄ以上の効果は得難く、逆にネオジウム永久磁石３３の体積を小さくすることによる磁束量の低下という問題点が生じる。このことから仕切板４０の周方向の幅Ｄは最大でもＤ＝ｄとすることが望ましい。

なお、仕切板４０を設けたことによる磁石量の低下＝磁束量の低下については、仕切板４０を設けたことによる磁束量の低下が１０％以下であれば、保磁力同一で残留磁束密度のより高いネオジウム永久磁石３３とすることでも、磁束量の低下を改善することが可能であり、モータ部４の効率の更なる向上を図ることもできる。

以上、本実施の形態２のように構成されたモータ部４（ネオジウム永久磁石型モータ）及び該モータ部４を備えた密閉型スクロール圧縮機１００においては、回転子６の磁束量を低下させることなくネオジウム永久磁石３３の減磁を抑制してモータ部４の最大トルク及び効率の向上を図ることができる。

また、本実施の形態２に係る回転子６の積層鋼板３１は、磁石挿入孔３２がネオジウム永久磁石３３を構成する各磁石部毎に分割されておらず、磁石挿入孔３２の形状が従来と同様の構成となっている。このため、積層鋼板３１を製作するための金型として従来より用いている金型を使用することができ、モータ部４及び密閉型スクロール圧縮機１００を製造する際のランニングコストを削減することができる。

なお、本実施の形態２では、ネオジウム永久磁石３３を３つの磁石部（両端磁石部３３ａ，３３ｂ、中央磁石部３３ｃ）に分割したが、ネオジウム永久磁石３３の分割数は３つに限定されるものではない。また、本実施の形態２では、磁石部同士の間の全てに対してスリット３８を対向配置させたが、磁石部同士の間の一部にのみスリット３８を対向配置させ、スリット３８の数を磁石部同士の間の数よりも少なくしてもよい。また、本実施の形態２では、磁石部同士の間の全てに仕切板４０を設けたが、仕切板４０を設ける箇所は、スリット３８と対向している箇所のみでもよい。

また、本実施の形態２では、ネオジウム永久磁石３３を構成する両端磁石部３３ａ，３３ｂと中央磁石部３３ｃとの保磁力の関係について特に言及しなかったが、例えばネオジウム永久磁石３３の両端部に発生する減磁磁束に対する減磁耐力も向上させる場合、両端磁石部３３ａ，３３ｂとして、中央磁石部３３ｃよりも保磁力の大きなネオジウム永久磁石を用いるとよい。

実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２に限らず、本実施の形態３のように回転子６を構成してもよい。なお、本実施の形態３で特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図６は、本発明の実施の形態３に係る密閉型スクロール圧縮機の回転子を示す横断面図であり、磁石挿入孔近傍を示す要部拡大図である。

図６に示すように、本実施の形態３に係る密閉型スクロール圧縮機１００は、各磁石挿入孔３２に設けられたネオジウム永久磁石３３を、３つの磁石部（両端磁石部３３ａ，３３ｂ、中央磁石部３３ｃ）に分割して構成している。また、本実施の形態３では、中央磁石部３３ｃの周方向の距離ｗを、２つのスリット３８の内周側端部における両者が対向する側の側面間の距離Ｗ１に対して、ｗ≦Ｗ１としている。つまり、本実施の形態３に係る回転子６は、２つのスリット３８の内周側端部が両端磁石部３３ａ，３３ｂと対向するように、２つのスリット３８が配置されている。そして、両端磁石部３３ａ，３３ｂを、中央磁石部３３ｃよりも保磁力の大きなネオジウム永久磁石で構成している。

このように回転子６を構成することにより、ネオジウム永久磁石３３を３つの磁石部に分割しているので、ネオジウム永久磁石３３内部の渦電流とこれによるネオジウム永久磁石３３の発熱を十分に抑制することができる。

また、２つのスリット３８の内周側端部が両端磁石部３３ａ，３３ｂと対向するように、２つのスリット３８を配置しているので、中央磁石部３３ｃ内を通過する減磁磁束を抑制もしくは無くすことができる。このため、スリット３８と近接する部位を通過する減磁磁束の影響を受ける両端磁石部３３ａ，３３ｂを、ネオジウム永久磁石３３の両端部もしくはスリット３８近傍のいずれか減磁界強度が強い方に対し耐えうる保磁力とすれば、減磁磁束による減磁を抑制もしくは無くすことができる。

また、上述のように中央磁石部３３ｃ内を通過する減磁磁束を抑制もしくは無くすことができるので、中央磁石部３３ｃを、より低保磁力で、かつより高い残留磁束密度のネオジウム永久磁石とすることができる。

以上、本実施の形態３のように構成されたモータ部４（ネオジウム永久磁石型モータ）及び該モータ部４を備えた密閉型スクロール圧縮機１００においては、ネオジウム永久磁石３３の減磁を抑制しながら回転子６の磁束量を向上できるので、モータ部４の最大トルク及び効率の向上を図ることができる。

実施の形態４．
また、本実施の形態４のように回転子６を構成してもよい。なお、本実施の形態４で特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態３のいずれかと同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図７は、本発明の実施の形態４に係る密閉型スクロール圧縮機の回転子を示す横断面図であり、磁石挿入孔近傍を示す要部拡大図である。

図７に示すように、本実施の形態４に係る密閉型スクロール圧縮機１００は、各磁石挿入孔３２に設けられたネオジウム永久磁石３３を、３つの磁石部（両端磁石部３３ａ，３３ｂ、中央磁石部３３ｃ）に分割して構成している。また、本実施の形態４では、中央磁石部３３ｃの周方向の距離ｗを、２つのスリット３８の内周側端部における両者が対向しない側の側面間の距離Ｗ２に対して、ｗ≧Ｗ２としている。つまり、本実施の形態４に係る回転子６は、２つのスリット３８の内周側端部が中央磁石部３３ｃと対向するように、２つのスリット３８が配置されている。そして、中央磁石部３３ｃを、両端磁石部３３ａ，３３ｂよりも保磁力の大きなネオジウム永久磁石で構成している。

このように回転子６を構成することにより、ネオジウム永久磁石３３を３つの磁石部に分割しているので、ネオジウム永久磁石３３内部の渦電流とこれによるネオジウム永久磁石３３の発熱を十分に抑制することができる。

また、２つのスリット３８の内周側端部が中央磁石部３３ｃと対向するように、２つのスリット３８を配置しているので、両端磁石部３３ａ，３３ｂ内を通過する減磁磁束を抑制もしくは無くすことができる。このため、スリット３８と近接する部位を通過する減磁磁束の影響を受ける中央磁石部３３ｃを、スリット３８と近接する部位を通過する減磁磁束に対し耐えうる保磁力とすれば、減磁磁束による減磁を抑制もしくは無くすことができる。

なお、ネオジウム永久磁石３３の両端部の減磁界強度がスリット３８近傍の減磁界強度より大きな場合は、中央磁石部３３ｃを、両端磁石部３３ａ，３３ｂよりも低保磁力かつ高い残留磁束密度のネオジウム永久磁石３３とすればよい。逆に、スリット３８近傍の減磁界強度がネオジウム永久磁石３３の両端部の減磁界強度より大きい場合は、両端磁石部３３ａ，３３ｂを、中央磁石部３３ｃよりも低保磁力材かつ高い残留磁束密度のネオジウム永久磁石３３とすればよい。

以上、本実施の形態４のように構成されたモータ部４（ネオジウム永久磁石型モータ）及び該モータ部４を備えた密閉型スクロール圧縮機１００においては、ネオジウム永久磁石３３の減磁を抑制しながら回転子６の磁束量を向上できるので、モータ部４の最大トルク及び効率の向上を図ることができる。

なお、実施の形態３及び実施の形態４では、ネオジウム永久磁石３３を３つの磁石部（両端磁石部３３ａ，３３ｂ、中央磁石部３３ｃ）に分割したが、ネオジウム永久磁石３３の分割数は３つに限定されるものではない。また、スリット３８の個数も２つに限定されるものではない。つまり、ネオジウム永久磁石３３のそれぞれを３つ以上の磁石部に分割し、スリット３８を磁石部の少なくとも１つと対向しないように配置すればよい。このように構成することにより、減磁磁束の影響を受けないもしくは小さい磁石部を、低保磁力で、かつより高い残留磁束密度のネオジウム永久磁石で構成できる。また、減磁磁束の影響を受ける磁石部を、当該減磁磁束に対して耐えうる保磁力のネオジウム永久磁石とすればよい。近年の磁石製造技術の発展に伴い、同一の残留磁束密度を有するネオジウム永久磁石においては、保磁力を約±１０％の幅で調整可能となっている。このため、保磁力の増大量が１０％以下であれば、残留磁束密度同一で保磁力のより高いネオジウム永久磁石を選択することができる。
なお、減磁磁束の影響を受けない磁石部を、減磁磁束の影響を受ける磁石部と同等の保磁力のネオジウム永久磁石で構成しても勿論よい。また、上記の保磁力の調整幅（保磁力の選択幅）である約±１０％は、現状の限度であり、本発明に用いられるネオジウム永久磁石が当該調整幅のネオジウム永久磁石に限定されるものではないことを付言しておく。

ところで、上記の実施の形態１〜実施の形態４では、ネオジウム永久磁石３３の分割数を特に限定しなかったが、工数増加及び加工費増加といった製造上の制約を考慮した場合、ネオジウム永久磁石３３の分割数は３分割までとすることが望ましい。

また、上記の実施の形態１〜実施の形態４では、回転子６の六箇所にネオジウム永久磁石３３を設置する構成（六方平板配置）としたが、これは説明のし易さから選択したものであり、回転子６の配置構成は磁極の数に応じて適宜決定すればよい（八方平板配置、四方バスタブ配置等）。またこれは固定子５についても、巻線２２の設置数等は磁極の数に応じて適宜決定すればよい。

また、上記の実施の形態１〜実施の形態４では、密閉型スクロール圧縮機１００を例に本発明を説明したが、モータ部４が用いられる密閉型圧縮機の圧縮機構部としては種々の圧縮機構部を用いることができ、スクロール型の圧縮機構部に限定されるものではない。例えば、ロータリー型、ベーン型及びスクリュー型の密閉型圧縮機にモータ部４を搭載しても勿論よい。

１ 圧縮機構部、２ 固定スクロール、３ 揺動スクロール、４ モータ部、５ 固定子、６ 回転子、７ 主軸、８ 密閉容器、９ 吸入管、１０ 吐出管、１１ 密封端子、１２ 油ポンプ、１３ リード線、２１ 積層鋼板、２２ 巻線、３１ 積層鋼板、３２ 磁石挿入孔、３３ ネオジウム永久磁石、３３ａ，３３ｂ 両端磁石部、３３ｃ 中央磁石部、３４ 端板、３５ バランスウエイト、３６ リベット、３７ フラックスバリア、３８ スリット、３９ ブリッジ、４０ 仕切板、１００ 密閉型スクロール圧縮機。

Claims (6)

1. 固定子と、
   該固定子の内周側に設けられ、周方向に沿って複数の磁石挿入孔が形成され、これら磁石挿入孔の外周側に少なくとも１つのスリットが形成された回転子と、
   前記磁石挿入孔に挿入された複数のネオジウム永久磁石と、
   を備え、
   前記ネオジウム永久磁石のそれぞれは、前記周方向に沿って３つ以上の磁石部に分割されており、
   前記スリットは、その内周側端部が複数に分割された前記磁石部の少なくとも１つと対向しないように配置されていることを特徴とするネオジウム永久磁石型モータ。
2. 前記ネオジウム永久磁石のそれぞれは、３つの前記磁石部に分割されており、
   前記スリットは、中央の前記磁石部と対向するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のネオジウム永久磁石型モータ。
3. 前記ネオジウム永久磁石のそれぞれは、３つの前記磁石部に分割されており、
   前記スリットは、両端の前記磁石部と対向するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のネオジウム永久磁石型モータ。
4. 中央の前記磁石部の保磁力が両端の前記磁石部の保磁力よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載のネオジウム永久磁石型モータ。
5. 両端の前記磁石部の保磁力が中央の前記磁石部の保磁力よりも大きいことを特徴とする請求項２または３に記載のネオジウム永久磁石型モータ。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のネオジウム永久磁石型モータと、
   該ネオジウム永久磁石型モータと回転軸を介して接続され、該回転軸を介して伝達される前記ネオジウム永久磁石型モータの駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
   を備えたことを特徴とする密閉型圧縮機。

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