JP2023071350A - 回転子、モータ、圧縮機、および冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブリッジ近傍での永久磁石の減磁を抑制できる回転子、この回転子を備えるモータ、このモータを備える圧縮機、およびこの圧縮機を備える冷凍装置を提案する。【解決手段】回転子１０は、回転軸Ｃの周りに回転可能に設けられる、モータ１００の回転子である。回転子１０は、回転子コア２０と、回転子コア２０の回転軸Ｃの周りに所定の間隔で形成された複数の磁石収容孔２２のそれぞれに挿入された永久磁石４０とを有する。回転軸Ｃに沿って見た場合に、磁石収容孔２２は、回転子コア２０の内側から外側に向かって延びる矩形の第１部２２ａをする。回転子コア２０は、回転軸Ｃの延伸方向から見て、外周面の内側において磁石収容孔２２の一部を形成する、周方向に延びた壁面であるブリッジ２４と、ブリッジ２４の周方向両端から離れた位置において永久磁石４０側に向かって突き出る第１突起２７とを有する。【選択図】図５

Description

回転子、モータ、圧縮機、および冷凍装置に関する。

周方向に等間隔で配列された複数の磁石収容孔を有する円柱状の回転子コアと、当該磁石収容孔に挿入された永久磁石とを有する回転子、およびこの回転子を備えたモータが知られている。特許文献１（特開２０１３－１６２６１７号公報）が開示する回転子（ロータ）は、磁極中心線から周方向に遠ざかるにつれて外径側に延びるように磁石収容孔（磁石保持孔）が形成されている。特許文献１が開示する回転子によれば永久磁石の表面積が確保されるため、従来技術と比べて回転子の磁力が向上し、これを用いたモータの効率を向上させることができる。

特許文献１のように磁石収容孔が形成されたに回転子では、外部からの磁界が作用すると、磁石収容孔の外方でおいて回転子コアの肉厚が最も薄くなる「ブリッジ」と呼ばれる部分の端部において、大きな減磁磁界が生じる場合がある。磁石収容孔に収容された永久磁石は減磁磁界の近傍において減磁するため、特許文献１のように磁石収容孔が形成された回転子では、永久磁石に減磁が生じて充分にモータの効率を向上させることができないおそれがある。

本開示は、ブリッジ近傍での永久磁石の減磁を抑制できる回転子、この回転子を備えるモータ、このモータを備える圧縮機、およびこの圧縮機を備える冷凍装置を提案する。

第１観点の回転子は、回転子は、回転軸の周りに回転可能に設けられる、モータの回転子である。回転子は、コアと、コアの回転軸の周りに所定の間隔で形成された複数の磁石収容孔のそれぞれに挿入された磁石とを有する。回転軸に沿って見た場合に、磁石収容孔は、コアの内側から外側に向かって延びる矩形の第１部をする。コアは、回転軸の延伸方向から見て、外周面の内側において磁石収容孔の一部を形成する、周方向に延びた壁面であるブリッジと、ブリッジの周方向両端から離れた位置において磁石側に向かって突き出る第１突起とを有する。

本回転子によれば、第１突起がブリッジの周方向両端から離れた位置において永久磁石側に向かって突き出ているため、永久磁石とブリッジの端部との間にエアギャップが形成される。このため、ブリッジに減磁磁界が生じた場合に、当該減磁磁界によって永久磁石が減磁することが抑制される。したがって、回転子によれば、ブリッジ近傍での永久磁石の減磁が抑制される。

第２観点の回転子は、第１観点の回転子であって、第１突起が、ブリッジの周方向における中央に形成されている。

第１突起がブリッジの周方向における中央に形成されることにより、回転子コアに対して永久磁石の接触する位置をブリッジの中央に限定することができる。このため、本回転子によれば、ブリッジの端部において生じる減磁磁界によって永久磁石が減磁することが効果的に抑制される。

第３観点の回転子は、第１観点または第２観点の回転子であって、回転軸に沿って見た場合に、磁石収容孔が、第２部と、第３部とをさらに有する。第２部は、磁石が形成する磁極の中心線に対して第１部と対称である。第３部は、一端が第１部の内側の端部に接続され、他端が第２部の内側の端部に接続され、回転軸に向かって凸となる。

磁石収容孔が第１部と、第２部と、第３部とを有するように形成されることで、磁石収容孔に収容される永久磁石の表面積が確保される。このため、本回転子によれば、回転子の磁力を確保できると共に、これを用いたモータの効率も確保される。

第４観点の回転子は、第３観点の回転子であって、コアが、第１部と第３部との間または第２部と第３部との間に向かって突き出る第２突起をさらに有する。

第２突起により磁石収容孔における永久磁石の位置決めがなされるため、永久磁石の磁石収容孔への挿入作業が容易になり、回転子の効率的な組立が可能となる。特に、永久磁石が複数の磁石により構成されている場合には、各磁石を位置決めしながら挿入作業を行うことができる。このため、各磁石間に作用する磁力により収容した磁石が動く等して挿入作業が妨げられることを抑制できるため、回転子の効率的な組立が可能となる。

第５観点の回転子は、第１乃至第４観点のいずれか１つの回転子であって、磁石が、フェライト磁石である。

第６観点のモータは、固定子と、第１乃至第５観点のいずれか１つの回転子とを備える。

第７観点の圧縮機は、第６観点のモータを備える。

第８観点の冷凍装置は、第７観点の圧縮機を備える。

実施形態の回転子１０の平面図である。 端板３０および締結具５０を外した状態の回転子１０の平面図である。 回転子１０の端板３０の平面図である。 図１のＩＶ－ＩＶ線における断面図である。 回転子１０の磁石収容孔２２周辺を拡大した平面図である。 第１突起２７周辺（図５の点線で囲まれたＡ部）の拡大図である。 第１磁石４１および第２磁石４２の外観図である。 第３磁石４３の外観図である。 モータ１００の横断面図である。 圧縮機２００の縦断面図である。 冷凍装置の概念図である。 第１変形例に係る回転子１０の磁石収容孔２２周辺を拡大した平面図である。 第２突起２８ａ周辺（図１２の点線で囲まれたＢ部）の拡大図である。 第２突起２８ｂ周辺（図１２の点線で囲まれたＣ部）の拡大図である。 第２変形例に係る回転子１０の第２突起２８ａ周辺の拡大図である。 第３変形例に係る回転子１０の第２突起２８ａ周辺の拡大図である。 第４変形例に係る回転子１０の第２突起２８ａ周辺の拡大図である。

本開示の一実施形態の回転子１０、回転子１０を備えるモータ１００、モータ１００を備える圧縮機２００、および圧縮機２００を備える冷凍装置３００について、図面を参照しながら説明する。

（１）回転子１０の構成
図１～図６に示されるように、回転子１０は、主として、回転子コア２０、端板３０、永久磁石４０、および締結具５０を有する。図１では、永久磁石４０が省略されている。回転子１０は、後述するモータ１００の回転軸Ｃの周りに、図１に矢印Ｒで示される回転方向（平面視において反時計回り）へ回転可能に設けられる。回転子１０には、モータ１００が備えるシャフト６０を取り付けるためのシャフト貫通孔１１が形成されている。

（１－１）回転子コア２０
回転子コア２０は、外周形状が同じ複数の鋼板（図示省略）を、回転軸Ｃの延伸方向に積層することにより形成されている。回転子コア２０は、円柱状を有する。回転子コア２０には、主として、１つのシャフト収容孔２１、複数の磁石収容孔２２、複数の締結具収容孔２３、ブリッジ２４、および第１突起２７が形成されている。シャフト収容孔２１、磁石収容孔２２、および締結具収容孔２３は、回転軸Ｃに沿って回転子コア２０を貫くように形成されている。回転子コア２０は、コアの一例である。

シャフト収容孔２１は、シャフト６０が貫通し、シャフト６０を保持するための孔である。回転軸Ｃに沿って見た場合（言い換えると、回転軸Ｃの延伸方向から見た場合）、シャフト収容孔２１は、円形状を有する。シャフト収容孔２１は、軸心が回転軸Ｃに重なるように形成される。

磁石収容孔２２は、永久磁石４０が収容され、永久磁石４０を保持するための孔である。回転軸Ｃに沿って見た場合、磁石収容孔２２は、第１部２２ａと、第２部２２ｂと、第３部２２ｃとを有し、略Ｕ字形状を形成している。

回転軸Ｃに沿って見た場合、第１部２２ａは、回転子コア２０の内側から外側に向かって延びる矩形状に形成された孔である。第２部２２ｂは、磁極の中心線Ｌ（後述）に対して第１部２２ａと対称に形成された孔である。第３部２２ｃは、一端が第１部２２ａの内側の端部２２ａ１に接続され、他端が第２部２２ｂの内側の端部２２ｂ１に接続され、回転軸Ｃに向かって凸となる形状に形成された孔である。

本実施形態では、回転子コア２０は、６個の磁石収容孔２２を有する。図１および図２に示されるように、６個の磁石収容孔２２は、回転軸Ｃを中心にして等間隔で配置されている。言い換えると、回転軸Ｃに沿って見た場合に、隣接する２個の磁石収容孔２２は、収容される永久磁石４０が形成する磁極の中心線Ｌが回転子１０の周方向に沿って６０°間隔となるように配置されている。磁石収容孔２２は、図１に示されるＩＶ－ＩＶ線に対して対称となる形状を有する。

締結具収容孔２３は、締結具５０が収容され、締結具５０を保持するための孔である。回転軸Ｃに沿って見た場合、締結具収容孔２３は、円形状を有する。本実施形態では、回転子コア２０は、６個の締結具収容孔２３を有する。図１および図２に示されるように、６個の締結具収容孔２３は、回転軸Ｃを中心に等間隔で配置されている。言い換えると、回転軸Ｃに沿って見た場合に、隣接する２個の締結具収容孔２３は、回転子１０の周方向に沿って軸心が６０°間隔となるように配置されている。締結具収容孔２３は、回転軸Ｃに沿って見た場合に、磁石収容孔２２のａの外側に位置する。

ブリッジ２４は、回転軸Ｃの延伸方向から見て、回転子コア２０の外周面の内側において磁石収容孔２２の一部を形成する周方向に延びた壁面である。本実施形態では、ブリッジ２４は、磁石収容孔２２の第１部２２ａおよび第２部２２ｂそれぞれの外側の辺を形成している。

第１突起２７は、ブリッジ２４の周方向両端から離れた位置において永久磁石４０側（回転子コア２０の内側）に向かって突き出た突起である。ブリッジ２４の磁石収容孔２２側の表面から第１突起２７の先端までの高さは、収容された第１磁石４１および第２磁石４２がブリッジ２４に接触しない高さ（０．３ｍｍ～０．５ｍｍ程度）に形成されることが好ましい。本実施形態では、第１突起２７は、ブリッジ２４の周方向における中央に形成されている。「ブリッジ２４の周方向における中央に形成されている」とは、ブリッジを周方向に３分割したときの中央に形成されていることを意味する。

（１－２）端板３０
端板３０は、永久磁石４０が磁石収容孔２２から外れることを抑制するための部材である。図４に示されるように、回転子コア２０の上面２５および下面２６に、それぞれ、１枚の端板３０が取り付けられている。端板３０は、ステンレス鋼やアルミニウム等の非磁性体で形成されている。

図３に示されるように、端板３０は回転子コア２０と同じ外周形状を有する。端板３０には、１つのシャフト開口３１、および複数の締結具開口３３が形成されている。

シャフト開口３１は、シャフト６０が挿入される孔である。回転軸Ｃに沿って見た場合、シャフト開口３１は、円形状を有する。シャフト開口３１は、回転軸Ｃに沿って見た場合の中心が回転軸Ｃに位置するように形成されている。端板３０が回転子コア２０に取り付けられた状態では、回転軸Ｃに沿って見た場合、シャフト開口３１は、シャフト収容孔２１と重なり合う。シャフト開口３１の内径は、シャフト収容孔２１の内径より大きい。シャフト貫通孔１１は、シャフト収容孔２１およびシャフト開口３１から構成される。

締結具開口３３は、締結具５０が挿入される孔である。回転軸Ｃに沿って見た場合、締結具開口３３は、円形状を有する。端板３０が回転子コア２０に取り付けられた状態では、回転軸Ｃに沿って見た場合、締結具開口３３は、締結具収容孔２３と重なり合う。締結具開口３３の内径は、締結具収容孔２３の内径より小さい。

図４に示されるように、回転軸Ｃの方向における磁石収容孔２２の両端は、それぞれ端板３０によって塞がれている。これにより、磁石収容孔２２に収容される永久磁石４０が磁石収容孔２２から外れることが抑制される。

（１－３）永久磁石４０
永久磁石４０は、回転子コア２０を着磁する。回転軸Ｃに沿って見た場合、永久磁石４０は、回転軸Ｃに向かって凸となる略Ｕ字形状を有する。便宜上、このＵ字形状を形成する第３磁石４３（後述）の頂点４３ｃと回転軸Ｃとを結ぶ直線を永久磁石４０の磁極の中心線Ｌとよぶ（図５参照）。永久磁石４０は、磁石の一例である。

永久磁石４０は、第１磁石４１と、第２磁石４２と、第３磁石４３とから構成される。第１磁石４１、第２磁石４２、および第３磁石４３は、フェライト磁石である。

図２、図５に示されるように、各磁石収容孔２２には、１個の第１磁石４１と、１個の第２磁石４２と、１個の第３磁石４３とが収容されている。図２に示される矢印Ｍは、永久磁石４０の磁化方向を表す。

第１磁石４１および第２磁石４２は、図７に示されるように、略平板状を有する。回転軸Ｃに沿って見た場合、第１磁石４１および第２磁石４２は、回転子１０の内側から外側に向かって延びるように配置される。回転軸Ｃに沿って見た場合、第２磁石４２は、磁極の中心線Ｌに対して第１磁石４１と対称になるように配置される。回転軸Ｃに沿って見た場合、第１磁石４１は、回転子１０の内側となる第１端部４１ａに、回転軸Ｃの延伸方向に沿って形成された面取り４１ａ１を有する。回転軸Ｃに沿って見た場合、第２磁石４２は、回転子１０の内側となる第２端部４２ａに、回転軸Ｃの延伸方向に沿って形成された面取り４２ａ１を有する。

第３磁石４３は、図８に示されるように、板状であり、回転軸Ｃに沿って見た場合に、湾曲している。第３磁石４３は、回転子１０の内側における第１磁石４１の第１端部４１ａと、回転子１０の内側における第２磁石４２の第２端部４２ａとの間に配置される。第３磁石４３は、第１磁石４１の第１端部４１ａの近傍に配置される第３端部４３ａと、第２磁石４２の第２端部４２ａの近傍に配置される第４端部４３ｂとを有する。回転軸Ｃに沿って見た場合に、第３磁石４３は、回転子１０の内側に向かって凸となる形状を有する。回転軸Ｃに沿って見た場合、第３磁石４３は、第３端部４３ａに、回転軸Ｃの延伸方向に沿って形成された面取り４３ａ１を有する。回転軸Ｃに沿って見た場合、第３磁石４３は、第４端部４３ｂに、回転軸Ｃの延伸方向に沿って形成された面取り４３ｂ１を有する。

（１－４）締結具５０
締結具５０は、回転子コア２０と、２枚の端板３０とを相互に固定する。締結具５０は、例えば、リベット、ボルト、およびナットである。締結具５０は、回転子コア２０の上面２５側の端板３０の締結具開口３３、回転子コア２０の締結具収容孔２３、および、回転子コア２０の下面２６側の端板３０の締結具開口３３、を通るように配置される。その後、締結具５０の下端をかしめる等の方法によって、回転子コア２０と、２枚の端板３０とが相互に固定される。

（２）モータ１００の構成
図９に示されるように、モータ１００は、主として、回転子１０と、固定子７０とを有する。回転子１０は、回転軸Ｃの周りに回転可能に設けられる。回転子１０のシャフト貫通孔１１には、円柱形状のシャフト６０が焼き嵌めによって固定されている。固定子７０は、回転子１０の外側において、回転子１０を囲むように配置される。回転子１０と固定子７０との間には隙間が形成される。固定子７０は、主として、固定子コア７１と、コイル７２とを有する。

固定子コア７１は、例えば、電磁鋼板等の強磁性体の材料から形成される。固定子コア７１は、バックヨーク７１ａと、複数のティース７１ｂとを有する。バックヨーク７１ａは、略円筒形状を有する。ティース７１ｂは、バックヨーク７１ａの内周面から、バックヨーク７１ａの径方向に突出する。固定子コア７１では、９個のティース７１ｂが、バックヨーク７１ａの周方向において、等間隔に配置される。

コイル７２は、例えば、それぞれのティース７１ｂに巻線が巻かれることによって形成される。周方向において隣接する２つのティース７１ｂの間には、コイル７２の巻線が収容される空間が形成されている。ティース７１ｂとコイル７２との間には、絶縁フィルム等の絶縁部材が配置される。固定子コア７１は、９個のコイル７２を有する。しかし、コイル７２の数は特に限定されない。

モータ１００が駆動すると、固定子７０のそれぞれのコイル７２が所定のシーケンスに従って順次選択的に励磁されることにより、回転子１０が、回転軸Ｃの周りをシャフト６０と共に回転する。

（３）圧縮機２００の構成
図１０に示されるように、圧縮機２００は、主として、ケーシング２１０と、圧縮機構２１５と、モータ１００と、シャフト６０と、吸入管２１９と、吐出管２２０とを備える。ケーシング２１０は、圧縮機構２１５、モータ１００およびシャフト６０が収容される密閉容器である。吸入管２１９および吐出管２２０は、ケーシング２１０を貫通し、ケーシング２１０と気密状に連結される。

圧縮機構２１５は、外部の冷媒回路８００（後述）から吸入管２１９を介して吸入された低圧のガス冷媒を圧縮する。圧縮機構２１５によって圧縮された冷媒は、ケーシング２１０内部の高圧空間Ｓ１に吐出され、吐出管２２０を介して外部の冷媒回路８００に高圧のガス冷媒として吐出される。圧縮機構２１５の内部には、圧縮室２１５ａが形成される。圧縮機構２１５は、シャフト６０に連結される。圧縮機構２１５は、回転するシャフト６０によって供給される動力を利用して圧縮室２１５ａの容積を増減させることにより、冷媒を圧縮する。

モータ１００は、圧縮機構２１５の上方または下方に配置される。モータ１００の固定子７０は、ケーシング２１０の内壁面に固定される。モータ１００の回転子１０は、固定子７０の内側において回転自在に配置される。

シャフト６０は、その軸方向が鉛直方向に沿うように配置される。シャフト６０は、モータ１００の回転子１０、および、圧縮機構２１５の圧縮室２１５ａを形成する部材に連結される。モータ１００の駆動によって回転子１０が回転軸Ｃ周りに回転すると、シャフト６０が回転して、圧縮機構２１５によって冷媒が圧縮される。

（４）冷凍装置３００の構成
冷凍装置３００は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用して、温度調整対象を冷却したり、加熱したりする装置である。冷凍装置３００は、例えば、温度調整対象としての空調対象空間の空気を冷却したり加熱したりする空気調和装置である。ここでは、冷凍装置３００が空気調和装置である場合を例に、冷凍装置３００を説明する。ただし、冷凍装置３００の種類は、空気調和装置に限定されるものではなく、給湯装置、床暖房装置、冷蔵装置等であってもよい。

冷凍装置３００は、図１１のように、主として冷媒回路８００を備える。冷媒回路８００は、主に、圧縮機２００と、流路切換機構４００と、熱源熱交換器５００と、利用熱交換器６００と、膨張機構７００とを有する。冷媒回路８００では、圧縮機２００と、流路切換機構４００と、熱源熱交換器５００と、利用熱交換器６００と、膨張機構７００とが、冷媒配管により接続されている。

流路切換機構４００は、冷媒回路８００の状態を、冷房状態と、暖房状態と、の間で切り換える機構である。限定するものではないが、流路切換機構４００は、四路切換弁である。冷媒回路８００が冷房状態にある時には、冷媒は、圧縮機２００、流路切換機構４００、熱源熱交換器５００、膨張機構７００、利用熱交換器６００、流路切換機構４００、圧縮機２００の順に冷媒回路８００を流れる（図１１の流路切換機構４００内の実線を参照）。冷媒回路８００が暖房状態にある時には、冷媒は、圧縮機２００、流路切換機構４００、利用熱交換器６００、膨張機構７００、熱源熱交換器５００、流路切換機構４００、圧縮機２００の順に冷媒回路８００を流れる（図１１の流路切換機構４００内の破線を参照）。

熱源熱交換器５００は、熱源となる媒体（例えば空気）と冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器である。冷媒回路８００の状態が冷房状態にある時、熱源熱交換器５００は、冷媒の凝縮器（放熱器）として機能する。冷媒回路８００の状態が暖房状態にある時、熱源熱交換器５００は、冷媒の蒸発器（吸熱器）として機能する。

利用熱交換器６００は、温度調整対象（ここでは、空調対象空間の空気）と冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器である。冷媒回路８００の状態が冷房状態にある時、利用熱交換器６００は、冷媒の蒸発器（吸熱器）として機能する。冷媒回路８００の状態が暖房状態にある時、利用熱交換器６００は、冷媒の凝縮器（放熱器）として機能する。

膨張機構７００は、膨張機構７００を通過する高圧の冷媒（主に液体の冷媒）を減圧し、低圧の冷媒（液体と気体とからなる二相の冷媒）にする。膨張機構７００は、例えば電子膨張弁である。ただし、膨張機構７００の種類は電子膨張弁に限定されず、感温筒を有する温度自動膨張弁や、キャピラリチューブであってもよい。

冷凍装置３００の行う冷房運転と暖房運転とについて説明する。

冷凍装置３００が冷房運転を行う場合、圧縮機２００は、低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、高圧のガス冷媒として吐出する。圧縮機２００が吐出する高圧のガス冷媒は、流路切換機構４００を通過して、凝縮器として機能する熱源熱交換器５００に供給される。熱源熱交換器５００は、熱源となる媒体と高圧のガス冷媒とを熱交換させて、高圧のガス冷媒を凝縮させ、高圧の液冷媒にする。熱源熱交換器５００から流出する高圧の液冷媒は、膨張機構７００を通過して低圧の気液二相冷媒となり、蒸発器として機能する利用熱交換器６００に供給される。利用熱交換器６００は、空調対象空間の空気と低圧の気液二相冷媒とを熱交換させて、気液二相冷媒に含まれる液冷媒を蒸発させ、低圧のガス冷媒にする。この際、空調対象空間の空気は、冷媒により冷却される。利用熱交換器６００から流出する低圧のガス冷媒は、流路切換機構４００を通過し、圧縮機２００に再び吸入される。

冷凍装置３００が暖房運転を行う場合、圧縮機２００は、低圧のガス冷媒を吸入して加圧し、高圧のガス冷媒として吐出する。圧縮機２００が吐出する高圧のガス冷媒は、流路切換機構４００を通過して、凝縮器として機能する利用熱交換器６００に供給される。利用熱交換器６００は、空調対象空間の空気と高圧のガス冷媒とを熱交換させて、高圧のガス冷媒を凝縮させ、高圧の液冷媒にする。この際、空調対象空間の空気は、冷媒により加熱される。利用熱交換器６００から流出する高圧の液冷媒は、膨張機構７００を通過して低圧の気液二相冷媒となり、蒸発器として機能する熱源熱交換器５００に供給される。熱源熱交換器５００は、熱源となる媒体と低圧の気液二相冷媒とを熱交換させて、気液二相冷媒に含まれる液冷媒を蒸発させ、低圧のガス冷媒にする。熱源熱交換器５００から流出する低圧のガス冷媒は、流路切換機構４００を通過し、圧縮機２００に再び吸入される。

なお、ここでは、冷凍装置３００の一例としての空気調和装置が、冷房運転と暖房運転とを実行する装置である場合を例に説明したが、空気調和装置は、冷房運転と暖房運転との一方だけを行う装置であってもよい。この場合には、冷凍装置３００の一例としての空気調和装置は、流路切換機構４００を有していなくてもよい。

（５）特徴
（５－１）
回転子１０は、回転軸Ｃの周りに回転可能に設けられる、モータ１００の回転子である。回転子１０は、回転子コア２０と、回転子コア２０の回転軸Ｃの周りに所定の間隔で形成された複数の磁石収容孔２２のそれぞれに挿入された永久磁石４０とを有する。回転軸Ｃに沿って見た場合に、磁石収容孔２２は、回転子コア２０の内側から外側に向かって延びる矩形の第１部２２ａをする。回転子コア２０は、回転軸Ｃの延伸方向から見て、外周面の内側において磁石収容孔２２の一部を形成する、周方向に延びた壁面であるブリッジ２４と、ブリッジ２４の周方向両端から離れた位置において永久磁石４０側に向かって突き出る第１突起２７とを有する。

回転子１０によれば、第１突起２７がブリッジ２４の周方向両端から離れた位置において永久磁石４０側に向かって突き出ているため、永久磁石４０とブリッジ２４の端部との間にエアギャップが形成される。このため、ブリッジ２４に減磁磁界が生じた場合に、当該減磁磁界によって永久磁石４０が減磁することが抑制される。したがって、回転子１０によれば、ブリッジ２４近傍での永久磁石４０の減磁が抑制される。

また、永久磁石４０の減磁が抑制されることで、減磁耐力が高くない比較的低価格の磁石を用いることができるため、回転子１０によれば製造コストが抑制される。

さらに、ブリッジ２４の磁石収容孔２２側の表面から第１突起２７の先端までの高さが、収容された永久磁石４０（具体的には、第１磁石４１および第２磁石４２）がブリッジ２４に接触しない高さに形成されることにより、第１磁石４１および第２磁石４２の角などがブリッジ２４に接触して欠けてしまうことが抑制される。

（５－２）
第１突起２７は、ブリッジ２４の周方向における中央に形成されている。

第１突起２７がブリッジ２４の周方向における中央に形成されることにより、回転子コア２０に対して永久磁石４０の接触する位置をブリッジ２４の中央に限定することができる。このため、回転子１０によれば、ブリッジ２４の端部において生じる減磁磁界によって永久磁石４０が減磁することが効果的に抑制される。

（５－３）
回転軸Ｃに沿って見た場合に、磁石収容孔２２は、第２部２２ｂと、第３部２２ｃとをさらに有する。第２部２２ｂは、永久磁石４０が形成する磁極の中心線Ｌに対して第１部２２ａと対称に形成される。第３部２２ｃは、一端が前記第１部の内側の端部に接続され、他端が第２部２２ｂの内側の端部に接続され、前記回転軸に向かって凸となるように形成される。

磁石収容孔２２が第１部２２ａと、第２部２２ｂと、第３部２２ｃとを有するように形成されることで、磁石収容孔２２に収容される永久磁石４０の表面積が確保される。このため、回転子１０によれば、回転子１０の磁力を確保できると共に、これを用いたモータ１００の効率も確保される。

（５－４）
永久磁石４０は、フェライト磁石である。

（５－５）
モータ１００は、固定子７０と、回転子１０とを備える。圧縮機２００は、モータ１００を備える。冷凍装置３００は、圧縮機２００を備える。

（６）変形例
（６－１）変形例
回転子コア２０は、第１突起２７以外にも、磁石収容孔２２において永久磁石４０側に向かって突き出る突起をさらに有してもよい。第１変形例に係る回転子１０の回転子コア２０は、図１２、図１３、図１４に示されるように、第２突起２８ａおよび第２突起２８ｂをさらに有する。

第２突起２８ａは、各磁石収容孔２２の第１部２２ａと第３部２２ｃとの間に向かって突き出る。回転子コア２０は、各磁石収容孔２２に第２突起２８ａを２個有する。第２突起２８ａは、回転軸Ｃに沿って見た場合に、磁石収容孔２２を形成する回転子コア２０の壁面に、幅方向において対向するように形成されている。第２突起２８ａは、回転軸Ｃに沿って見た場合に、三角形状となるように形成されている。

第２突起２８ａを形成する２つの面の一方は、第１磁石４１の第１端部４１ａに形成された面取り４１ａ１に接するように形成されている。また、第２突起２８ａの三角形状を形成する２つの面の他方は、第３磁石４３の第３端部４３ａに形成された面取り４３ａ１に接するように形成されている。第１磁石４１および第３磁石４３が磁石収容孔２２に収容されることにより、面取り４１ａ１と面取り４３ａ１とは、第２突起２８ａを挟んで磁石収容孔２２の長さ方向において隣り合う（図１３参照）。

第２突起２８ｂは、各磁石収容孔２２の第２部２２ｂと第３部２２ｃとの間に向かって突き出る。回転子コア２０は、各磁石収容孔２２に第２突起２８ｂを２個有する。第２突起２８ｂは、回転軸Ｃに沿って見た場合に、磁石収容孔２２を形成する回転子コア２０の壁面に、幅方向において対向するように形成されている。第２突起２８ｂは、回転軸Ｃに沿って見た場合に、三角形状となるように形成されている。

第２突起２８ｂを形成する２つの面の一方は、第２磁石４２の第２端部４２ａに形成された面取り４２ａ１に接するように形成されている。また、第２突起２８ｂの三角形状を形成する２つの面の他方は、第３磁石４３の第４端部４３ｂに形成された面取り４３ｂ１に接するように形成されている。第２磁石４２および第３磁石４３が磁石収容孔２２に収容されることにより、面取り４２ａ１と面取り４３ｂ１とは、第２突起２８ｂを挟んで磁石収容孔２２の長さ方向において隣り合う平面である（図１４参照）。

第２突起２８ａおよび第２突起２８ｂにより磁石収容孔２２における永久磁石４０の位置決めがなされるため、永久磁石４０の磁石収容孔２２への挿入作業が容易になり、回転子１０の効率的な組立が可能となる。特に、永久磁石４０が、第１磁石４１、第２磁石４２、および第３磁石４３といった複数の磁石により構成されている場合には、各磁石を位置決めしながら挿入作業を行うことができる。このため、各磁石間に作用する磁力により収容した磁石が動く等して挿入作業が妨げられることを抑制できるため、回転子１０の効率的な組立が可能となる。

さらに、第１変形例に係る回転子１０によれば、磁石収容孔２２において、面取り４１ａ１と面取り４３ａ１とにより形成される隙間の少なくとも一部が回転子コア２０の第２突起２８ａにより塞がれ、面取り４２ａ１と面取り４３ｂ１とにより形成される隙間の少なくとも一部が回転子コア２０の第２突起２８ｂにより塞がれる。これにより、面取り４１ａ１と面取り４３ａ１とにより形成される隙間および面取り４２ａ１と面取り４３ｂ１とにより形成される隙間における磁気抵抗が、当該隙間が回転子コア２０により塞がれない場合と比べて減少する。この結果、回転子１０に生じる磁束量が増加する。

（６－２）第２変形例
第２突起２８ａ、２８ｂは、三角形状を形成する２つの面のいずれか一方のみが、永久磁石４０の面取り４１ａ１、４２ａ１、４３ａ１、４３ａ２に接するように形成されていてもよい。図１５は、一例として、第２突起２８ａが第３磁石４３の面取り４３ａ１に接する面のみを有する場合を示している。

図示は省略するが、第２突起２８ｂも、第３磁石４３の面取り４３ａ２に接する面のみを有するように形成されてもよい。

（６－３）第３変形例
第２突起２８ａ、２８ｂは、回転軸Ｃに沿って見た場合に、磁石収容孔２２を形成する回転子コア２０の壁面の、幅方向におけるいずれか一方のみに形成されてもよい。図１６は、一例として、第２変形例に係る回転子１０の第２突起２８ａが、磁石収容孔２２を形成する回転子コア２０の壁面の、幅方向におけるいずれか一方のみに形成された例を示している。図１６に示された例では、第２突起２８ａは、磁石収容孔２２を形成する回転子コア２０の壁面の内、回転方向側の壁面にのみ形成されている。第２突起２８ａは、回転方向と反対側の壁面にのみ形成されてもよい。図示は省略するが、これと同様に、第２変形例に係る回転子１０の第２突起２８ｂも、磁石収容孔２２を形成する回転子コア２０の壁面の、幅方向におけるいずれか一方のみに形成されてもよい。

（６－４）第４変形例
第１変形例に係る回転子１０の第２突起２８ａ、２８ｂも、磁石収容孔２２を形成する回転子コア２０の壁面の、幅方向におけるいずれか一方のみに形成されてもよい。図１７は、一例として、第１変形例に係る回転子１０の第２突起２８ａが、磁石収容孔２２を形成する回転子コア２０の壁面の内、回転方向側の壁面にのみ形成されている場合を示す。第２突起２８ａは、回転方向と反対側の壁面にのみ形成されてもよい。図示は省略するが、これと同様に、第１変形例に係る回転子１０の第２突起２８ｂも、磁石収容孔２２を形成する回転子コア２０の壁面の、幅方向におけるいずれか一方のみに形成されてもよい。

―むすび―
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１０ ：回転子
２０ ：回転子コア（コア）
２２ ：磁石収容孔
２２ａ ：第１部
２２ｂ ：第２部
２２ｃ ：第３部
２４ ：ブリッジ
２７ ：第１突起
２８ａ、２８ｂ ：第２突起
４０ ：磁石（永久磁石）
７０ ：固定子
１００ ：モータ
２００ ：圧縮機
３００ ：冷凍装置
Ｃ ：回転軸

特開２０１３－１６２６１７号公報

Claims (8)

1. 回転軸（Ｃ）の周りに回転可能に設けられる、モータの回転子であって、
   コア（２０）と、
   前記コアの前記回転軸の周りに所定の間隔で形成された複数の磁石収容孔（２２）のそれぞれに挿入された磁石（４０）と
   を有し、
   前記回転軸に沿って見た場合に、
   前記磁石収容孔は、
   前記コアの内側から外側に向かって延びる矩形の第１部（２２ａ）を有し、
   前記コアは、
   外周面の内側において前記磁石収容孔の一部を形成する、周方向に延びた壁面であるブリッジ（２４）と、
   前記ブリッジの周方向両端から離れた位置において前記磁石側に向かって突き出る第１突起（２７）と
   を有する、
   回転子。
2. 前記第１突起は、
   前記ブリッジの周方向における中央に形成されている、
   請求項１に記載の回転子。
3. 前記回転軸に沿って見た場合に、
   前記磁石収容孔は、
   前記磁石が形成する磁極の中心線に対して前記第１部と対称に形成された第２部（２２ｂ）と、
   一端が前記第１部の内側の端部に接続され、他端が前記第２部の内側の端部に接続され、前記回転軸に向かって凸となる第３部（２２ｃ）と
   をさらに有する、
   請求項１または２に記載の回転子。
4. 前記コアは、
   前記第１部と前記第３部との間または前記第２部と前記第３部との間に向かって突き出る第２突起（２８ａ、２８ｂ）をさらに有する、
   請求項３に記載の回転子。
5. 前記磁石は、
   フェライト磁石である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の回転子。
6. 固定子（７０）と、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の回転子と
   を備える、
   モータ（１００）。
7. 請求項６に記載のモータを備える、
   圧縮機（２００）。
8. 請求項７に記載の圧縮機を備える、
   冷凍装置（３００）。

Images