JP5685952B2 - 回転子 - Google Patents

Description

本発明は回転子に関し、特に回転子用コアの形状に関する。

特許文献１にはコギングトルクを低減するとともに、誘起電圧の高調波含有率を低減し、振動と騒音を低減した回転子が記載されている。当該回転子は、回転子コアと、複数の永久磁石とを有している。複数の永久磁石は回転軸の周りで環状に配置されている。これらの複数の永久磁石は回転子コアに埋設されている。回転子コアの外周側面の径は永久磁石の両端で小さくなっている。

特開２００５−５２８２５号公報

しかしながら、特許文献１では回転子の振れ回りに起因した振動についてはなんら考慮されておらず、かかる振動を低減することができない。なお、ここでいう回転子の振れ回りとは、例えば回転子の中心と固定子の中心とのずれに起因して、回転子の中心が固定子の中心の周りで回転する現象をいう。

かかる振れ回りによって振動の増大を招いていた。

そこで、本発明は、回転子の振れ回りに起因する振動を抑制できる回転子を提供することを目的とする。

本発明にかかる回転子の第１の態様は、回転軸(P)の周りで環状に配置される永久磁石(20)と、前記回転軸を中心とした周方向において交互に異なる磁極を呈する２ｐ（ｐは自然数）個の磁極面が前記永久磁石によって形成される外周面(11)と、前記磁極面同士の境界たる極間の近傍かつ前記永久磁石と前記外周面との間で前記周方向に前記回転軸を中心として第１角度範囲(R1)で広がりかつ２ｐ回対称となる空隙(13,131,132)と、前記永久磁石に対して前記回転軸とは反対側に形成される磁気障壁部(17)とを有する回転子用コア(10)とを備え、前記第１角度範囲を、３６０・Ｎ（Ｎは１以上（２（ｐ±１））未満の自然数のいずれか）／（２（ｐ±１））度回転させて得られる第２角度範囲(R12〜R16)のうち、前記第１角度範囲を３６０・Ｍ（Ｍは１から（２ｐ−１）までの自然数）／２ｐ度回転させて得られる第３角度範囲(R22〜R24)を除いた第４角度範囲(R2〜R5)内に、前記周方向における前記磁気障壁部の両端のうち前記第２角度範囲から除かれた前記第３角度範囲側の一端が位置し、前記磁気障壁部は複数設けられており、前記複数の磁気障壁部の前記一端が、それぞれ、互いに異なる前記第４角度範囲のいずれか内に位置しており、前記複数の磁気障壁部が非回転対称に設けられる。

本発明にかかる回転子の第２の態様は、第１の態様にかかる回転子であって、前記Ｎに１以上（２（ｐ±１））未満の自然数をそれぞれ代入して得られる前記第２角度範囲(R12〜R16)の各々において、前記磁気障壁部(17)及び前記空隙(13,131,132)の少なくともいずれか一方が配置される。

本発明にかかる回転子の第３の態様は、第１又は第２の態様にかかる回転子であって、前記磁気障壁部(17)の密度は前記回転子用コア(10)の密度よりも小さく、前記回転子用コアには、前記永久磁石(20)に対して前記回転軸(P)側に設けられて、前記回転軸を支点として前記磁気障壁部と重量的に釣り合う少なくとも一つの孔(18)が形成される。

本発明にかかる回転子の第４の態様は、第３の態様にかかる回転子であって、前記孔(18)は前記回転軸(P)に沿う軸方向で前記回転子用コア(10)を貫通する。

本発明にかかる回転子の第５の態様は、第４の態様にかかる回転子であって、前記回転子用コア(10)には、前記回転軸(P)の周り環状に配置され、前記回転軸に沿う方向に前記回転子用コアを貫通する冷媒通路用の複数の貫通孔が形成され、前記複数の貫通孔のうち少なくとも一つの前記回転軸から見た断面は、他の一つの前記回転軸から見た断面よりも大きく、前記複数の貫通孔のうち前記少なくとも一つは前記孔(18)としても機能する。

本発明にかかる回転子の第６の態様は、第３から第５のいずれか一つの態様にかかる回転子であって、前記孔(18)は、前記回転軸(P)に沿う軸方向における前記回転子用コア(10)の中心に対して前記軸方向で対称に設けられる。

本発明にかかる回転子の第７の態様は、第１から第６のいずれか一つの態様にかかる回転子であって、前記磁気障壁部(17)は前記外周面(11)に設けられる溝部(171)である。

本発明にかかる回転子の第８の態様は、第１から第６のいずれか一つの態様にかかる回転子であって、前記磁気障壁部(17)は前記永久磁石(20)と前記外周面(11)との間に設けられた非磁性体(172)である。

本発明にかかる回転子の第９の態様は、第１から第６のいずれか一つの態様にかかる回転子であって、前記回転子用コア(10)は、前記回転軸(P)に沿う方向に積層された複数の電磁鋼板を更に有し、前記複数の電磁鋼板の少なくとも複数枚には相互に嵌合して前記回転軸に沿った方向における固定のために凹凸(173)が設けられ、当該凹凸は前記磁気障壁部(17)として機能する。

本発明にかかる回転子の第１０の態様は、第１から第９のいずれか一つの態様にかかる回転子であって、前記空隙(13)の各々は周方向において複数個の空隙要素(131,132)に分離している。

本発明にかかる回転子の第１の態様によれば、径方向においてエアギャップを介して磁極面と対面するように固定子を配置することで回転電機を実現できる。しかも空隙と磁気障壁部とが、磁束密度の（ｐ±１）次の高調波成分の周期に対応する２箇所の近傍に位置する。よって、空隙と磁気障壁部とが協働して電磁力の（ｐ±１）次の高調波成分を低減することができる。磁束密度の（ｐ±１）次の高調波成分は電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分の因子となるところ、磁束密度の（ｐ±１）次の高調波成分が低減することによって、電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分を低減することができる。電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分は回転子の振れ回りによって生じ、他の次数の電磁力の高調波成分に比べて振動を招きやすいところ、本回転子を用いた回転電機によればかかる振動を効率的に低減することができる。

本発明にかかる回転子の第２の態様によれば、磁束密度の（ｐ±１）次の高調波成分の周期に対応する位置の近傍に空隙および磁気障壁部の少なくともいずれか一方が設けられるので、電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分を効果的に低減することができる。

本発明にかかる回転子の第３の態様によれば、回転子が回転軸を中心として回転するときのバランスを向上できる。

本発明にかかる回転子の第４の態様によれば、孔を冷媒通路として流用できる。

本発明にかかる回転子の第５の態様によれば、複数の冷媒通路が形成されるので、冷媒は回転子用コアを通過しやすい。しかも貫通孔の少なくとも一つが孔として機能するので、バランスを低減するための孔を新たに形成する必要がない。

本発明にかかる回転子の第６の態様によれば、軸方向のバランスをも向上できる。

本発明にかかる回転子の第７の態様によれば、溝部が設けられた位置における、回転子と固定子とのエアギャップを増大できるので、溝部を磁気障壁部として機能させることができる。

本発明にかかる回転子の第８の態様によれば、磁気障壁部が外周面と永久磁石との間に設けられているので、磁気障壁部は、回転子の外周面と固定子との間のエアギャップの測定を阻害しない。よって、磁気障壁部の位置によらずエアギャップを測定できる。

本発明にかかる回転子の第９の態様によれば、磁気障壁部は電磁鋼板を固定する機能と、磁気障壁の機能とを発揮するので、それぞれの機能を発揮する専用の固定部、磁気障壁部を設ける場合に比べて、製造コストを低減できる。

本発明にかかる回転子の第１０の態様によれば、空隙要素同士の間には回転子用コアが存在するので回転子の機械的強度が向上する。

回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。 振れ回りを説明するための図である。 振れ回りを説明するための図である。 振れ回りを説明するための図である。 振れ回りを説明するための図である。 回転子１のうち界磁磁極の一つに相当する部分の概念的な構成の一例を示す図である。 電磁力の振幅の比を示すグラフである。 磁気障壁による電磁力の低減効果を示すグラフである。 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。 回転子の概念的な構成の一例を示す斜視図である。 回転子の概念的な構成の一例を示す斜視図である。 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。 中心から磁気障壁部までの距離と、磁束密度のうちトルクに寄与する成分に対する３次高調波成分の比との関係を示すグラフである。 回転子の概念的な構成の一例を示す断面図である。 本回転子を有するモータを備える圧縮機の概念的な構成を示す断面図である。

第１の実施の形態．
＜回転子の構成＞
図１は回転子１の回転軸Ｐに垂直な断面を示す。ここに例示されるように、回転子１は回転子用コア１０と複数の永久磁石２０とを備えている。

複数の永久磁石２０は例えば希土類磁石（例えばネオジム、鉄、ホウ素を主成分とした希土類磁石）であって、回転軸Ｐの周りで環状に並んで配置される。図１の例示では、各永久磁石２０は直方体状の板状形状を有している。各永久磁石２０は、回転軸Ｐを中心とした周方向（以下、単に周方向と呼ぶ）における自身の中央において、その厚み方向が、回転軸Ｐを中心とした径方向（以下、単に径方向と呼ぶ）に沿う姿勢で配置されている。なお、各永久磁石２０は必ずしも図１に示す形状で配置される必要はない。各永久磁石２０は、例えば回転軸Ｐに沿う方向（以下、単に軸方向と呼ぶ）に見て、回転軸Ｐとは反対側（以下、外周側とも呼ぶ）若しくは回転軸Ｐ側（以下、内周側とも呼ぶ）へと開口するＶ字形状、又は外周側若しくは内周側へと開口する円弧状の形状を有していてもよい。

また周方向で隣り合う任意の一対の永久磁石２０は外周側へと互いに異なる極性の磁極面２０ａを向けて配置される。これにより各永久磁石２０は、図示せぬ固定子へと界磁磁束を供給する、いわゆる界磁磁石として機能する。

なお図１の例示では４つの永久磁石２０（いわゆる４極の回転子１）が例示されているが、回転子１は２個の永久磁石２０を有していてもよく、６個以上の永久磁石２０を有していてもよい。また図１の例示では、４つの永久磁石２０の各々が一つの界磁磁極を構成しているが、例えば一つの界磁磁極が複数の永久磁石２０によって構成されていてもよい。言い換えれば、例えば図１における各永久磁石２０がそれぞれ複数の永久磁石に分割されていてもよい。

回転子用コア１０は軟磁性体（例えば鉄）で構成されている。図１の例示では、回転子用コア１０は例えば回転軸Ｐを中心とした略円柱状の形状を有している。

回転子用コア１０には複数の永久磁石２０が格納される複数の磁石格納孔１２が穿たれている。各磁石格納孔１２は各永久磁石２０の形状及び配置に合わせた形状を有している。図１の例示では、４つの磁石格納孔１２が穿たれている。

回転子用コア１０の外周面１１には、各永久磁石２０によって２ｐ（ｐは自然数であっていわゆる極対数、図１の例示では２）個の磁極面が形成される。２ｐ個の磁極面は周方向において交互に異なる極性を有する。図１の例示では、正極の磁極面２０ａを呈する２つの永久磁石２０がそれぞれ外周面１１に正極の磁極面を形成し、負極の磁極面２０ａを呈する２つの永久磁石２０がそれぞれ外周面１１に負極の磁極面を形成する。よって図１の例示では外周面１１には４つの磁極面が形成される。

回転子用コア１０は例えば軸方向に積層された電磁鋼板で構成されてもよい。これにより回転子用コア１０の軸方向における電気抵抗を高めることができ、以って回転子用コア１０を流れる磁束に起因した渦電流の発生を低減することができる。また回転子用コア１０は、意図的に電気的絶縁物（例えば樹脂）を含んで形成される圧粉磁心によって構成されてもよい。絶縁物が含まれているので圧粉磁心の電気抵抗は比較的高く、以って渦電流の発生を低減できる。

回転子用コア１０には例えば回転軸Ｐを中心とした略円柱状のシャフト用貫通孔１９が設けられていてもよい。シャフト用貫通孔１９を形成する側面は、外周面１１に対して内周面と把握できる。かかるシャフト用貫通孔１９に不図示のシャフトを嵌合させて回転子用コア１０とシャフトとが固定される。またシャフト用貫通孔１９が設けられない場合は、例えば軸方向における回転子用コア１０の両側に端板（不図示）を設け、当該端板にシャフトを取り付ければよい。

回転子用コア１０には空隙１３が穿たれている。空隙１３は、外周面１１に形成される磁極面同士の境界たる極間の近傍において、永久磁石２０と外周面１１との間に配置される。また空隙１３は２ｐ回対称であり、空隙１３は周方向において所定の角度範囲に渡って広がっている。図１の例示では、例えば紙面下側に位置する空隙１３が第１角度範囲Ｒ１に渡って広がっている。

なお、図２に例示するように、空隙１３の各々は周方向において複数個の空隙要素に分離していても良い。図２の例示では、各空隙１３は２つの空隙要素１３１と、２つの空隙要素１３２とに分離している。空隙要素１３１は永久磁石２０の周方向における端から外周面１１へと延在している。かかる空隙要素１３１は永久磁石２０の磁極面２０ａ，２０ｂが磁気的に短絡することを抑制することができる。図２の例示では、極間を挟んで周方向で隣り合う空隙要素１３１同士の間には回転子用コア１０の一部（以下ではリブ部１５と呼ぶ）が介在する。このリブ部１５はいわゆるｑ軸リラクタンスを向上することができる。よって、ｄ軸リラクタンスとｑ軸リラクタンスとの差を増大でき、ひいてはリラクタンストルクを向上できる。なお図１，２の例示では空隙１３（空隙要素１３１）は永久磁石２０の端へと繋がっているが、これに限らず、当該端と離間していても構わない。

空隙要素１３２は空隙要素１３１に対して極間とは反対側に配置される。空隙要素１３２の径方向における幅は極間側から磁極面の周方向における中心（極中心）側へと向かうに従って小さくなっている。これによって外周面１１上の磁束密度を正弦波に近づけることができる。また空隙要素１３１，１３２の間には回転子用コア１０の一部が介在するので、回転子用コア１０の機械的強度を向上することができる。

図１，２の例示では、空隙１３（空隙要素１３１，１３２）の外周側には、回転子用コア１０の一部としての連結部１６が設けられる。連結部１６は、周方向における空隙１３同士の間のコアを連結する。これにより、回転子用コア１０の強度を向上することができる。

なお図２の例示では、連結部１６の径方向における厚みは、当該連結部１６を通る磁束によって容易に磁気飽和する程度に小さいことが望ましい。これにより、永久磁石２０の磁極面２０ａ，２０ｂの間で磁束が、永久磁石２０の外周側のコア部、連結部１６、リブ部１５、及び永久磁石２０の内周側のコア部（回転子用コア１０の一部）を経由して短絡することを防止できる。

回転子用コア１０には磁気障壁部１７が設けられている。磁気障壁部１７は永久磁石２０に対して外周面１１側に設けられる。図１の例示では磁気障壁部１７は外周面１１に形成された溝部１７１として示されている。磁気障壁部１７の周方向における位置については後に詳述する。

本回転子１に対して、径方向においてエアギャップを介して外周面１１と対面するように固定子（不図示）を配置することで回転電機を実現できる。

＜振れ回りに起因する電磁力＞
次に、振れ回りに起因する磁束密度について説明する。回転子１は理想的には回転軸Ｐを中心とした回転動作を行うものの、実際には例えば回転子１の中心と固定子の中心との間に差が生じることにより、回転子１は回転軸Ｐを中心とした振れ回りも並行して行う。ここでいう回転動作とは回転軸Ｐを中心とした回転子１の自転動作であり、振れ回りとは回転子１の中心が回転軸Ｐを中心として回転する公転動作をいう。

そして、この振れ回りにより回転子１と固定子との間のエアギャップが変動する。例えば図３に示すように、回転子１の中心Ｑ１が固定子の中心Ｑ２よりも紙面下方向にずれている場合のエアギャップについて考察する。なお、図３においては回転子１をより簡略化して示し、また固定子の回転子１に対向する面を破線で示している。また回転子１の中心Ｑ１と固定子の中心Ｑ２とのずれは実際には０．１ｍｍ程度であるものの、かかるずれを誇張して示している。

図３に示すように、エアギャップは紙面上側で最も大きく、紙面下側で最も小さい。また、紙面左右方向におけるエアギャップは、回転子１の中心Ｑ１と固定子の中心Ｑ２とが一致した際のエアギャップとほぼ一致する。

次に、回転子１が回転する場合に、例えば紙面最上に位置する点Ａを通る位置でのエアギャップの変化について考察する。初期的には、点Ａにおけるエアギャップは最大値を採る。そして、回転子１が例えば反時計回りに振れ回りを伴って回転することにより、点Ａにおけるエアギャップは減少する。そして回転角で９０度回転したときに、図４に示すように、点Ａにおけるエアギャップは、回転子１の中心Ｑ１と固定子の中心Ｑ２とが互いに一致したときのエアギャップと略一致する。

続く回転によっても点Ａにおけるエアギャップは減少する。そして回転角で１８０度回転したときに、図５に示すように、点Ａにおけるエアギャップは最小値を採る。続く回転によって点Ａにおけるエアギャップは増大する。そして回転角で２７０度回転したときに、図６に示すように、点Ａにおけるエアギャップは回転子１の中心Ｑ１と固定子の中心Ｑ２とが互いに一致したときのエアギャップと略一致する。続く回転によっても点Ａにおけるエアギャップが増大し、回転角で３６０度、回転したときに再び最大値を採る。

かかる点Ａにおけるエアギャップの変動から理解できるように、点Ａにおけるエアギャップは回転角で３６０度を１周期とする余弦波成分を多く有する。

またエアギャップが増大するに従って磁気抵抗が増大することに鑑みると、回転子１の振れ回りに起因してパーミアンスはエアギャップの変動と同様に変動する。したがって、点Ａにおけるエアギャップの変動を余弦波成分で把握すると、点Ａを通るパーミアンスＲｍを次式で表すことができる。

Ｒｍ＝１＋ａ・ｃｏｓθ ・・・（１）

ただし、回転子１の中心Ｑ１と固定子の中心Ｑ２とが一致している場合のパーミアンスを１に規格化している。またａは回転子の中心Ｑ１と固定子の中心Ｑ２とのずれに起因する値である。ａは回転子１の中心Ｑ１と固定子の中心Ｑ２とのずれが大きいほど大きくなる。

回転子１の中心Ｑ１と固定子の中心Ｑ２とが一致している場合の、回転動作に起因する起磁力Ｂ１は次式で表される。

Ｂ１＝ｃｏｓ（ｐθ） ・・・（２）

なお、簡単のためにパーミアンスＲｍと、起磁力Ｂ１との位相差をゼロとしている。また起磁力Ｂ１は磁束密度の振幅を１に規格化して把握されている。

そして、点Ａにおいて回転子１と固定子との間を流れる磁束密度Ｂ２は、回転動作に起因する起磁力Ｂ１と、振れ回りに起因して変動するパーミアンスＲｍとの積で表される。

Ｂ２＝Ｒｍ・Ｂ１
＝（１＋ａ・ｃｏｓθ）ｃｏｓ（ｐθ）
＝ｃｏｓ（ｐθ）
＋ａ／２・｛ｃｏｓ（ｐ＋１）θ＋ｃｏｓ（ｐ−１）θ｝ ・・・（３）

式（３）の右辺で示すｃｏｓ（ｐθ）は回転動作に起因する磁束密度である。式（３）の右辺で示すａ｛ｃｏｓ（ｐ＋１）θ＋ｃｏｓ（ｐ−１）θ｝は振れ回りに起因する磁束密度である。回転子１が定常的に回転しているとき、回転子と固定子とのそれぞれの対称性から、値ａは角度θに依存せずに一定値を採ると考えられるので、磁束密度Ｂ２には振れ回りに起因して、回転角３６０度を１周期とする余弦波を基本波とする（ｐ±１）次の高調波成分が生じる。

なお、ここではパーミアンスＲｍと起磁力Ｂ１との位相差をゼロと仮定したが、この位相差をφとして計算したとしても磁束密度Ｂ２には（ｐ±１）次の高調波成分が生じることが導ける。

また式（２）に示すように振れ回りに起因するパーミアンスＲｍをｃｏｓθで表したが、実際には複数の次数の高調波成分を有する。しかしながら、式（２）のようにパーミアンスＲｍの変動の主な成分はｃｏｓθで表すことができる。よって磁束密度Ｂ２は（ｐ±１）次の高調波成分を他の次数の高調波成分に比べてより多く含む。なお、ｃｏｓ（ｐθ）はトルクに寄与する成分であり、磁束密度Ｂ２は他の高調波成分に比べてｐ次の高調波成分を最も多く含む。

電磁力は磁束密度Ｂ２の２乗で表されるところ、次式のように電磁力はｃｏｓ（ｐθ）とｃｏｓ（ｐ＋１）θとの積を含む。

Ｂ２²＝［cos（pθ）+a/2・｛cos（p+1）θ＋cos（p-1）θ｝］²
＝cos²(pθ)＋a²/4・cos²（p+1）θ+a²/4・cos²(p-1)θ+a・cos（pθ）cos（p+1）θ
+a²/2・cos（p+1）θcos（p-1）θ+a・cos（pθ）cos（p-1）θ ・・・（４）

式（１）において値ａは１よりも小さいと考えられるから、a²を係数に持つ項を無視し、上式はcos²(pθ)＋a・｛cos（pθ）cos（p+1）θ+cos（pθ）cos（p-1）θ｝で近似される。更に三角関数の積和の公式を適用すれば、電磁力は下式のように近似される。

Ｂ２²＝1/2+cos(2pθ)/2+a/2｛cos（2p+1）θ+cos（2p-1）θ+2cosθ｝・・・（５）

換言すれば、電磁力は（２ｐ±１）次の高調波成分を含む。これは上述したように、磁束密度Ｂ２はｐ次、（ｐ±１）次の高調波成分を他の次数の高調波成分に比べてより多く含むからである。しかも電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分は他の次数の電磁力の高調波成分に比べて振動を招きやすい。よって、電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分を低減することが望まれていた。

＜振動の低減＞
図７は回転子１のうち一の界磁磁極に相当する部分を示している。ただし、ここで考慮する回転子１においては、図１の例示と異なって、一つのみの磁気障壁部１７が設けられている。かかる回転子１において磁気障壁部１７の位置を周方向に移動させて、電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分の振幅の、磁気障壁部１７の位置依存性をシミュレートする。まず磁気障壁部１７の位置を定義する。外周面１１に生じる磁極同士の境界（極間）の一つを０度に設定し、回転軸Ｐを中心として反時計回り方向を正の方向に設定する。そして、磁気障壁部１７の周方向における両端１７ａ，１７ｂのうち、周方向において正の方向に位置する一端１７ａまでの角度を角度θとする。かかる角度θを磁気障壁部１７の周方向における位置として把握する。

次に、電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分を評価するパラメータを導入する。ここでは、磁気障壁部１７を有さない回転子と、図７の回転子１とを比較するパラメータを導入する。即ち、磁気障壁部１７を有さない回転子に発生する電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分の振幅に対する、図７の回転子１に発生する電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分の振幅の比を当該パラメータとして設定する。よって、当該比が１００％よりも小さければ、磁気障壁部１７によって電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分を低減できる。

図８は当該比と角度θとの関係を示している。図８の例示では、磁気障壁部１７の周方向における両端１７ａ，１７ｂがなす角度（磁気障壁部１７の幅）が６度であるときの当該関係を実線で示し、磁気障壁部１７の幅が８度であるときの当該関係を破線で示している。図８に例示するように、角度θが４０度から７０度付近までは、磁気障壁部１７によって電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分が低減していることが分かる。一方、角度θが７０度を超えた付近から電磁力の（２ｐ＋１）次の低減効果が減少する。

図９は図８のグラフを曲線で近似し、近似した当該比の逆数を表している。つまり、かかる逆数は、磁気障壁部１７を設けることによる電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分の低減効果と把握することができる。図９の曲線から見て取れるように、この低減効果は角度値α１を超えたときから急激に低減する。よって、磁気障壁部１７の一端１７ａが角度値α１から９０度（極間）までの角度範囲に位置する場合には磁気障壁部１７を設けないことが望ましい。なお図７を参照して、角度値α１は、磁気障壁部１７の一端１７ａと、９０度付近に位置する空隙１３の磁気障壁部１７側の一端１３ａとが、周方向で互いに一致するときの角度θである。

次に、回転子用コア１０の対称性を考慮して、角度θが４０度以下である範囲についても考察する。ここでは、磁気障壁部１７の両端１７ａ，１７ｂのうち周方向において負の方向に位置する一端１７ｂの角度を角度θと把握する。角度θが、当該一端１７ｂと、０度付近に位置する空隙１３の磁気障壁部１７側の一端１３ｂとが周方向において互いに一致する角度値α２を、下回れば、電磁力の低減効果が急激に減少することが、回転子用コア１０の対称性から理解できる。したがって、磁気障壁部１７の一端１７ｂが零度（極間）から角度値α２までの角度範囲に位置する場合には、磁気障壁部１７を設けないことが望ましい。換言すると、磁気障壁部１７は空隙１３と径方向において対面しないことが望ましい。

さて、本実施の形態にかかる回転子用コア１０においては、磁気障壁部１７が少なくとも一つの空隙１３と協働して電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分を低減することを企図する。図１，２の例示では、紙面下側に位置する空隙１３と、磁気障壁部１７とが協働する。かかる協働を実現し、しかも上述した（２ｐ＋１）次の高調波成分の低減効果の減少を回避すべく、磁気障壁部１７は以下に説明する範囲に位置している。

図１を参照して、第２角度範囲Ｒ１２〜Ｒ１６はそれぞれ第１角度範囲Ｒ１を３６０・Ｎ（Ｎは１以上（２（ｐ＋１））未満の自然数）／（２（ｐ＋１））度回転させて得られる範囲である。第３角度範囲Ｒ２２〜Ｒ２４は第１角度範囲Ｒ１をそれぞれ３６０・Ｍ（Ｍは１以上（２ｐ−１）以下の自然数）／２ｐ度回転させて得られる範囲である。言い換えれば第３角度範囲Ｒ２２〜Ｒ２４はそれぞれ紙面右側、紙面上側、紙面左側の各空隙１３が周方向で広がる範囲である。第４角度範囲Ｒ２〜Ｒ５は、第２角度範囲Ｒ１２〜Ｒ１６のうち第３角度範囲Ｒ２２〜Ｒ２４を除いた範囲である。

磁気障壁部１７は第４角度範囲Ｒ２〜Ｒ５のいずれかに配置される。図１の例示では、２つの磁気障壁部１７がそれぞれ第４角度範囲Ｒ３，Ｒ５に配置されている。なお、磁気障壁部１７の２つが設けられている必要はなく、少なくとも一つが第４角度範囲Ｒ２〜Ｒ５のいずれかに配置されていれば良い。図１０の例示では、第４角度範囲Ｒ２〜Ｒ３の各々に磁気障壁部１７が配置されている。

ここで、磁気障壁部１７が第４角度範囲に配置されることを次のように説明する。即ち、磁気障壁部１７が第４角度範囲に配置されるとは、磁気障壁部１７の周方向における両端のうち、第２角度範囲から除かれた第３角度範囲側の一端が、当該第４角度範囲に位置することを意味する。より詳細に、図１の例示において各磁気障壁部１７について説明する。まず第４角度範囲Ｒ３に位置する磁気障壁部１７について説明する。第４角度範囲Ｒ３は第２角度範囲Ｒ１３から第３角度範囲Ｒ２２を除かれた範囲である。よって、磁気障壁部１７の両端のうち、第２角度範囲Ｒ１３から除かれる第３角度範囲Ｒ２２側に位置する一端１７ｂが、第４角度範囲Ｒ３内に位置すればよい。

これによって、第１角度範囲Ｒ１に存する空隙１３と、第４角度範囲Ｒ３に存する磁気障壁部１７とが、磁束密度Ｂ２の（ｐ＋１）次の高調波成分の周期（山又は谷）に対応する２つの箇所の近傍にそれぞれ位置する。したがって、磁束密度Ｂ２の（ｐ＋１）次の高調波成分を効果的に低減できる。磁束密度Ｂ２の（ｐ＋１）次の高調波成分は上述したように電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分の因子となるので、電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分を低減することができる。しかも、この第４角度範囲Ｒ３と隣接する第３角度範囲Ｒ２２には磁気障壁部１７が設けられない。したがって、空隙１３と磁気障壁部１７とが径方向で対面することによる電磁力の高調波成分の低減効果の減少（図９参照）を回避しつつ、空隙１３と磁気障壁部１７とが協働して電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分を低減することができる。電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分は上述したように他の次数の電磁力の高調波成分に比べて振動を招きやすいところ、本回転子１を用いた回転電機によればかかる振動を効率的に低減することができる。

第４角度範囲Ｒ５に位置する磁気障壁部１７については、その両端のうち、第２角度範囲Ｒ１６から除かれた第３角度範囲Ｒ２４側に位置する一端１７ｂが、第４角度範囲Ｒ５内に位置している。この磁気障壁部１７が奏する作用・効果も上述した通りである。

なお図１の例示では、（２ｐ＋１）箇所（５箇所）の第２角度範囲Ｒ１２〜Ｒ１６の各々には、空隙１３および磁気障壁部１７の少なくともいずれか一方が配置されている。したがって、磁束密度Ｂ２の（ｐ＋１）次の高調波成分の周期に対応する２（ｐ＋１）箇所の近傍にそれぞれ空隙１３又は磁気障壁部１７が存在する。したがって、磁束密度Ｂ２の（ｐ＋１）次の高調波成分をより効率的に低減することができ、ひいては電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分をより効果的に低減することができる。

また磁束密度Ｂ２の（ｐ−１）次の高調波成分に着目すれば、上述した第２角度範囲を次のように読み替えても良い。即ち、第２角度範囲は、第１角度範囲Ｒ１を、３６０・Ｍ（ただし、Ｍは１から（２（ｐ−１））未満の自然数）／２（ｐ−１）度回転させて求まる角度範囲と把握しても良い。ただし、ｐは３以上の自然数である。

少なくとも一つの磁気障壁部１７は第２角度範囲を読み替えて求められる第４角度範囲のいずれかに、上述の意味で位置する。これによって、磁気障壁部１７と空隙１３とが協働して、磁束密度Ｂ２の（ｐ−１）次の高調波成分を効率的に低減することができる。磁束密度Ｂ２の（ｐ−１）次の高調波成分は上述したように電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分の因子となるので、電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分を効率的に低減することができる。また（２ｐ−３）箇所の第２角度範囲の各々は、空隙１３および磁気障壁部１７の少なくともいずれか一方が配置されることが望ましい。これによって、磁束密度Ｂ２の（ｐ−１）次の高調波成分の周期に対応する２（ｐ−１）箇所の近傍にそれぞれ空隙１３又は磁気障壁部１７が存在する。したがって、磁束密度Ｂ２の（ｐ−１）次の高調波成分をより効率的に低減することができ、ひいては電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分をより効果的に低減することができる。

第２の実施の形態．
図１，２に例示するように、磁石格納孔１２は２ｐ回対称に設けられ、空隙１３は２ｐ回対称に設けられ、永久磁石２０は２ｐ回対称に設けられる。一方、図１０の例示では、磁気障壁部１７は回転軸Ｐに対して回転対称に設けられない。したがってこの場合、磁気障壁部１７を形成することによって回転子１の質量についてバランスが崩れる。そこで、第２の実施の形態では回転子１のバランスを向上することを目的とする。

図１１は第２の実施の形態にかかる回転子用コア１０の概念的な構成を示している。ただし図面の簡略化のために、空隙１３（空隙要素１３１，１３２）については図示を省略した。この点は、第２の実施の形態において後に参照する他の図においても同様であるため、繰り返しの説明は省略する。

磁気障壁部１７の密度は回転子用コア１０の密度よりも小さい。図１１では、磁気障壁部１７として溝部１７１が例示されている。なお、磁気障壁部１７として溝部１７１を埋める非磁性体が設けられていてもよい。一方、非磁性体が設けられていない場合、溝部１７１の密度は例えば空気の密度であると把握することができる。これは軟磁性体で構成される回転子用コア１０の密度よりも小さい。

本回転子用コア１０には、回転軸Ｐと永久磁石２０との間において、回転軸Ｐを支点として磁気障壁部１７と釣り合う孔１８が穿たれている。つまり、磁気障壁部１７を設けたことによって、その位置において回転子用コア１０の重量が低下し、以ってバランスの低下を招くところ、磁気障壁部１７と釣り合う孔１８を設けることで全体としてバランスを向上している。これによって、回転子１が回転軸Ｐを中心として回転するときのバランスを向上することができる。

しかも孔１８は回転軸Ｐと永久磁石２０との間に配置されている。したがって、孔１８によって各永久磁石２０から固定子へと供給される磁束が阻害されることを回避できる。

以下、図１１を参照して、孔１８の一例について詳細に説明する。なお、図１１では孔１８は円形状の断面を有しているが、これに限らず、任意形状の孔であってよい。

次に孔１８の位置および体積について、磁気障壁部１７との関連に着目しつつ詳細に説明する。まず各磁気障壁部１７について次のようにベクトルＭＲを規定する。磁気障壁部１７についてのベクトルＭＲの方向を、回転軸Ｐから磁気障壁部１７の質量中心へと向う方向と定義する。なお図１１の例示では、磁気障壁部１７は溝部１７１として例示されており、ここでいう溝部１７１の質量中心とは次のように定義される。即ち、まず磁気障壁部１７が形成されていない外周面１１同士を繋ぐ円弧と、溝部１７１とによって囲まれる部分（以下、溝部分とも呼ぶ）に仮想的な均一の物質が充填されたと仮定する。かかる物質の質量中心が溝部１７１の質量中心である。

そして磁気障壁部１７についてのベクトルＭＲの大きさを次のように定義する。即ち、ベクトルＭＲの大きさを、質量差Ｍと距離Ｒとを乗算した値と定義する。ここでいう距離Ｒとは回転軸Ｐから磁気障壁部１７の質量中心までの距離である。質量差Ｍとは、磁気障壁部１７を設けたことによる回転子用コア１０の質量減少量である。つまり質量差Ｍとは、磁気障壁部１７が形成された部分（例えば溝部分）に相当する回転子用コア１０の質量と、磁気障壁部１７の質量との差である。なお、磁気障壁部１７を充填する物質が空気であるときには、磁気障壁部１７の質量は零と把握すればよい。

図１１においては、３つの磁気障壁部１７が例示されており、各磁気障壁部１７についてのベクトルＭＲをベクトルＭＲ１〜ＭＲ３として示している。

次に、孔１８について次のようにベクトルｍｒを規定する。孔１８についてのベクトルｍｒの方向として、回転軸Ｐから孔１８の質量中心へと向う方向を定義する。孔１８の質量中心とは、孔１８を充填する仮想的な均一の物質の質量中心である。また孔１８についてのベクトルｍｒの大きさを、質量差ｍおよび距離ｒを乗算して求まる値と定義する。ここでいう距離ｒとは、回転軸Ｐから孔１８の質量中心までの距離である。また、ここでいう質量差ｍとは、孔１８を設けることによる回転子用コア１０の質量減少量である。つまり、質量差ｍは孔１８が形成された部分に相当する回転子用コア１０の質量である。

図１１においては、１つの孔１８が例示されており、孔１８についてのベクトルをベクトルｍｒとして示している。

そして、磁気障壁部１７についてのベクトルＭＲ１〜ＭＲ３の総和たるベクトルＭＲ’と、孔１８についてのベクトルｍｒの総和たるベクトルｍｒ’（図１１の例示では孔１８は一つであるのでベクトルｍｒと等しい）とが次式を満たすように、孔１８の体積および位置が決定される。

｜ＭＲ’＋ｍｒ’｜＜｜ＭＲ’｜ ・・・（６）

式（６）において左辺の大きさは、磁気障壁部１７と孔１８とが形成された回転子用コア１０のバランスを表す指標である。かかる指標が大きいほどバランスが崩れる。式（６）において右辺の大きさは、磁気障壁部１７が形成され孔１８が形成されていない回転子用コア１０のバランスを表す指標である。式（６）により、孔１８によって回転子１のバランスを改善することができる。なお、ベクトルＭＲ’，ｍｒ’の大きさが互いに等しく、ベクトルＭＲ’，ｍｒ’の方向が互いに反対であれば、理想的にはバランスの低下を解消できる。

なお本回転子１を有する電動機を、冷媒を圧縮する圧縮機に搭載することができる。この詳細な一例は他の実施の形態で詳述する。特定の種類の圧縮機においては気体状態の冷媒は電動機を回転軸方向に通過する必要がある。かかる回転子１において孔１８が回転子用コア１０を軸方向で貫通していれば、気体状態の冷媒は孔１８を通過して回転軸方向で電動機を通過することができる。したがって、孔１８はバランスを改善する機能と冷媒が通過する通路としての機能の両方を実現することができる。この点は後述する他の態様であっても適用されるので、繰り返しの説明を避ける。

図１２は回転子１の概念的な他の一例を示している。図１２の回転子１は孔１８の個数という点で図１１の回転子１と相違している。図１２の回転子用コア１０には複数の孔１８が形成されており、図１２の例示では孔１８の個数は２個である。２つの孔１８についてのベクトルｍｒ１，ｍｒ２の総和たるベクトルｍｒ’は式（６）を満足する。これによっても、磁気障壁部１７を設けることによる回転子１のバランスの低下を改善することができる。

図１３は回転子１の概念的な他の一例を示している。図１３の回転子１は磁気障壁部１７の個数および孔１８の個数という点で図１１の回転子１と相違している。図１３の回転子用コア１０には複数の孔１８が形成されており、図１３の例示では孔１８の個数は３個である。一方、図１３の例示では磁気障壁部１７の個数は２個である。これら２つの磁気障壁部１７は第４角度範囲Ｒ４，Ｒ５に位置している（図１も参照）。そして図１３の例示では、２つの孔１８についてのベクトルｍｒ１，ｍｒ２の方向はそれぞれ磁気障壁部１７についてのベクトルＭＲ１，ＭＲ２の方向とは反対である。これによって、ベクトルＭＲ１，ｍｒ１の和の大きさ、及びベクトルＭＲ２，ｍｒ２の和の大きさはそれぞれベクトルＭＲ１，ＭＲ２の大きさよりも小さくすることができる。したがって、ベクトルＭＲ’，ｍｒ’の和の大きさはベクトルＭＲ’の大きさよりも小さく、言い換えれば式（６）を満たす。したがって、磁気障壁部１７を設けることによる回転子１のバランスの低下を改善することができる。

図１４は回転子１の概念的な他の一例を示している。図１４の回転子１は孔１８の個数という点で図１１の回転子１と相違している。図１４の回転子用コア１０には複数の孔１８が形成されており、図１４の例示では孔１８の個数は４個である。また孔１８は回転軸Ｐの周りで環状に配置されている。図１４の例示では、各孔１８は回転軸Ｐに垂直な断面において円形状を有しており、当該円の中心は周方向において略等間隔に配置されている。また孔１８は軸方向に沿って回転子用コア１０を貫通している。かかる孔１８は冷媒通路用の孔として用いられる。

一方で、図１４の例示においても、孔１８は式（６）を満たすように設けられる。より具体的には、孔１８の断面積を他の孔１８の断面積と異ならせることで式（６）を満足させる。例えば図１４においては、ベクトルＭＲ’が紙面左からわずかに上方に傾いた方向に沿っている。回転子用コア１０には紙面上方、紙面下方、紙面右側、紙面左側にそれぞれ孔１８が設けられている。そして、４つの孔１８のうち紙面右側に位置する孔１８の断面積が他の孔１８の断面積に比べて最も大きく、回転軸Ｐに対して紙面上側に位置する孔１８の断面積がその次に大きい。他の２つの断面積は互いに同程度の面積を有している。これにより、４つの孔１８についてのベクトルｍｒの総和たるベクトルｍｒ’は紙面右からわずかに下方に傾いた方向に沿う。したがって、ベクトルＭＲ’，ｍｒ’の和の大きさを、ベクトルＭＲ’の大きさよりも小さくできる。換言すれば式（６）を満足する。

これによって、磁気障壁部１７を設けることによる回転子１のバランスの低下を改善することができる。しかも、複数の孔１８が設けられているので、冷媒は回転子用コア１０を通過しやすい。

また磁気障壁部１７が軸方向における回転子用コア１０の中心に対して軸方向において対称に設けられる場合、孔１８も同様に軸方向で対称に設けられることが望ましい。図１５，１６は本回転子１の概念的な構成の一例を示す斜視図である。例えば図１５では、２つの孔１８が回転子用コア１０に形成されており、図１６では一つの孔１８が形成されている。これによって、軸方向のバランスをも向上できる。

第３の実施の形態．
図１７に示す回転子１は、図２に示す回転子１と比較して磁気障壁部１７が相違している。

磁気障壁部１７は孔１７２として示されている。孔１７２はその内部を流体、例えば空気や冷媒が充填されているので磁気障壁として機能することができる。孔１７２は、回転子用コア１０の外周面１１と永久磁石２０との間（より具体的には、永久磁石２０を通る円環と外周面１１との間）に設けられる。なお磁気障壁部１７は孔１７２に限らず、孔１７２に非磁性体が充填されていてもよい。非磁性体が充填されていれば回転子１の強度を向上できる。

図１７の例示では、磁気障壁部１７（孔１７２）は軸方向に沿って見て長尺状の形状を有し、その長辺が周方向に接するように配置されている。

かかる磁気障壁部１７であっても第１の実施の形態と同様に回転子１の振れ回りに起因する電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分を低減することができる。

なお磁気障壁部１７はその径方向における位置が外周面１１に近い方が好ましい。図１８は、回転子１の中心Ｑ２から磁気障壁部１７までの距離と、磁束密度Ｂ２のトルクに寄与する成分（２次高調波成分）に対する３次高調波成分の比との関係を示している。図１８においては、回転子１の中心に対する外周面１１の半径が２９．８ｍｍである回転子１についての結果である。なおグラフにおいて中心と磁気障壁部１７との距離が２９．８ｍｍとして示された比は磁気障壁部１７が設けられない回転子１についての比と把握することができる。

図１８に示すように、磁気障壁部１７は外周面１１に近いほど３次高調波成分を低減できる。そして、磁気障壁部１７が永久磁石２０の外接円Ｒ１と外周側から接する位置（回転子１の中心と磁気障壁部１７との距離が外接円Ｒ１の半径）であるときの、トルクに寄与する成分に対する３次高調波成分は、磁気障壁部１７が設けられないときのそれと一致している。よって、磁気障壁部１７は永久磁石２０の外接円Ｒ１と外周面１１との間に位置することが要求される。

また本磁気障壁部１７は外周面１１と永久磁石２０との間に設けられるので、外周面１１には溝が形成される必要がない。よって、外周面１１の周方向のいずれの位置においてもエアギャップを測定することができる。換言すれば、磁気障壁部１７がエアギャップの測定を阻害しない。よって、エアギャップ測定の作業性を向上することができる。

図１９に示す回転子１は、図２に示す回転子１と比較して磁気障壁部１７が相違している。

回転子用コア１０は軸方向に積層された複数の電磁鋼板により構成されている。複数の電磁鋼板は、それぞれに設けられた凹凸が軸方向で嵌合しあって相互に固定される。かかる凹凸は、軸方向に沿って所定の部材を電磁鋼板に押し込むことで一方の面に凹部を形成するとともに同じ位置の他方の面に凸部を形成して、設けられる。このように凹凸は電磁鋼板の変形によって形成される。よって凹凸の磁気特性は劣化する。また、一の電磁鋼板の凸部とこれと軸方向で接する凹部とは完全に連続しないので、この境界でも磁気特性が劣化する。

かかる磁気特性の劣化を考慮して、図１９に示す回転子１では、磁気障壁部１７として電磁鋼板を相互に固定する凹凸１７３を採用している。凹凸１７３は、その周方向における位置が第１の実施の形態で説明したように設けられる。また、その径方向における位置は回転子用コア１０の外周に近いことが望ましい。より詳細には、磁気障壁部１７は永久磁石２０の外接円Ｒ１と外周面１１との間に位置することが望ましい。

これにより、電磁力の（２ｐ＋１）次の高調波成分を低減できるとともに、エアギャップ測定の作業性を向上することができる。しかも、磁気障壁部１７は複数の電磁鋼板同士を固定する機能と、振動低減のための磁気障壁の機能とを発揮するので、それぞれの機能を発揮する専用の固定部、磁気障壁部を設ける場合に比べて、製造コストを低減できる。

なお第１乃至第３の実施の形態における技術は任意に組み合わせることが可能である。

第４の実施の形態．
第１乃至第３の実施の形態で説明した回転子１は例えば密閉型圧縮機用のモータに用いられる。図２０は、上記のモータが適用される圧縮機の縦断面図である。図２０に示された圧縮機は高圧ドーム型のロータリ圧縮機であって、その冷媒には例えば二酸化炭素が採用される。なお図１９においてはアキュムレータＫ１００も図示されている。

この圧縮機は、密閉容器Ｋ１と、圧縮機構部Ｋ２と、モータＫ３とを備えている。圧縮機構部Ｋ２は密閉容器Ｋ１内に配置されている。モータＫ３は密閉容器Ｋ１内かつ圧縮機構部Ｋ２の上側に配置される。ここで、上側とは密閉容器Ｋ１の中心軸が水平面に対して傾斜しているか否かに関わらず、密閉容器Ｋ１の中心軸に沿った上側をいう。

モータＫ３は回転シャフトＫ４を介して圧縮機構部Ｋ２を駆動する。モータＫ３は回転子１と固定子３とを備えている。

密閉容器Ｋ１の下側側方には吸入管Ｋ１１が接続され、密閉容器Ｋ１の上側には吐出管Ｋ１２が接続される。アキュムレータＫ１００からの冷媒ガス（図示省略）が吸入管Ｋ１１を経由して密閉容器Ｋ１へと供給され、圧縮機構部Ｋ２の吸込側に導かれる。このロータリ圧縮機は縦型であって、少なくともモータＫ３の下部に油溜めを有する。

固定子３は、回転シャフトＫ４に対して回転子１よりも外周側に配置され、密閉容器Ｋ１に固定されている。

圧縮機構部Ｋ２は、シリンダ状の本体部Ｋ２０と、上端板Ｋ８および下端板Ｋ９を備える。上端板Ｋ８および下端板Ｋ９はそれぞれ本体部Ｋ２０の上下の開口端に取り付けられる。回転シャフトＫ４は、上端板Ｋ８および下端板Ｋ９を貫通し、本体部Ｋ２０の内部に挿入されている。回転シャフトＫ４は上端板Ｋ８に設けられた軸受Ｋ２１と、下端板Ｋ９に設けられた軸受Ｋ２２により回転自在に支持されている。

回転シャフトＫ４には本体部Ｋ２０内でクランクピンＫ５が設けられる。ピストンＫ６はクランクピンＫ５に嵌合されて駆動される。ピストンＫ６と、これに対応するシリンダとの間には圧縮室Ｋ７が形成される。ピストンＫ６は偏芯した状態で回転し、または、公転運動を行い、圧縮室Ｋ７の容積を変化させる。

次に、上記ロータリ圧縮機の動作を説明する。アキュムレータＫ１００から吸入管Ｋ１１を経由して圧縮室Ｋ７に冷媒ガスが供給される。モータＫ３により圧縮機構部Ｋ２が駆動されて、冷媒ガスが圧縮される。圧縮された冷媒ガスは冷凍機油（図示省略）と共に、吐出孔Ｋ２３を経由して圧縮機構部Ｋ２から圧縮機構部Ｋ２の上側へ運ばれ、更にモータＫ３を経由して吐出管Ｋ１２から密閉容器Ｋ１の外部に吐出される。

冷媒ガスは冷凍機油と共にモータＫ３の内部を上側へと移動する。冷媒ガスはモータＫ３よりも上側に導かれるが、冷凍機油は回転子１の遠心力で密閉容器Ｋ１の内壁へと向かう。冷凍機油は密閉容器Ｋ１の内壁に微粒子の状態で付着することで液化した後、重力の作用によって、モータＫ３の冷媒ガスの流れの上流側に戻る。

かかる密閉型圧縮機において、モータＫ３の回転子１として第１乃至第３の実施の形態で説明した回転子１を採用することで、回転子１の振動ひいては密閉型圧縮機の振動を低減することができる。

１ 回転子
１０ 回転子用コア
１３ 空隙
１７ 磁気障壁部
２０ 永久磁石
１３１，１３２ 空隙要素
１７１ 溝部
１７２ 孔
１７３ 凹凸
Ｐ 回転軸

Claims (10)

1. 回転軸(P)の周りで環状に配置される永久磁石(20)と、
   前記回転軸を中心とした周方向において交互に異なる磁極を呈する２ｐ（ｐは自然数）個の磁極面が前記永久磁石によって形成される外周面(11)と、前記磁極面同士の境界たる極間の近傍かつ前記永久磁石と前記外周面との間で前記周方向に前記回転軸を中心として第１角度範囲(R1)で広がりかつ２ｐ回対称となる空隙(13,131,132)と、前記永久磁石に対して前記回転軸とは反対側に形成される磁気障壁部(17)とを有する回転子用コア(10)と
   を備え、
   前記第１角度範囲を、３６０・Ｎ（Ｎは１以上（２（ｐ±１））未満の自然数のいずれか）／（２（ｐ±１））度回転させて得られる第２角度範囲(R12〜R16)のうち、前記第１角度範囲を３６０・Ｍ（Ｍは１から（２ｐ−１）までの自然数）／２ｐ度回転させて得られる第３角度範囲(R22〜R24)を除いた第４角度範囲(R2〜R5)内に、前記周方向における前記磁気障壁部の両端のうち前記第２角度範囲から除かれた前記第３角度範囲側の一端が位置し、
   前記磁気障壁部は複数設けられており、
   前記複数の磁気障壁部の前記一端が、それぞれ互いに異なる前記第４角度範囲のいずれか内に位置しており、
   前記複数の磁気障壁部が非回転対称に設けられる、回転子。
2. 前記Ｎに１以上（２（ｐ±１））未満の自然数をそれぞれ代入して得られる前記第２角度範囲(R12〜R16)の各々において、前記磁気障壁部(17)及び前記空隙(13,131,132)の少なくともいずれか一方が配置される、請求項１に記載の回転子。
3. 前記磁気障壁部(17)の密度は前記回転子用コア(10)の密度よりも小さく、
   前記回転子用コアには、前記永久磁石(20)に対して前記回転軸(P)側に設けられて、前記回転軸を支点として前記磁気障壁部と重量的に釣り合う少なくとも一つの孔(18)が形成される、請求項１又は２に記載の回転子。
4. 前記孔(18)は前記回転軸(P)に沿う軸方向で前記回転子用コア(10)を貫通する、請求項３に記載の回転子。
5. 前記回転子用コア(10)には、前記回転軸(P)の周り環状に配置され、前記回転軸に沿う方向に前記回転子用コアを貫通する冷媒通路用の複数の貫通孔が形成され、
   前記複数の貫通孔のうち少なくとも一つの前記回転軸から見た断面は、他の一つの前記回転軸から見た断面よりも大きく、
   前記複数の貫通孔のうち前記少なくとも一つは前記孔(18)としても機能する、請求項４に記載の回転子。
6. 前記孔(18)は、前記回転軸(P)に沿う軸方向における前記回転子用コア(10)の中心に対して前記軸方向で対称に設けられる、請求項３から５のいずれか一つに記載の回転子。
7. 前記磁気障壁部(17)は前記外周面(11)に設けられる溝部(171)である、請求項１から６のいずれか一つに記載の回転子。
8. 前記磁気障壁部(17)は前記永久磁石(20)と前記外周面(11)との間に設けられた非磁性体(172)である、請求項１から６のいずれか一つに記載の回転子。
9. 前記回転子用コア(10)は、
   前記回転軸(P)に沿う方向に積層された複数の電磁鋼板
   を更に有し、
   前記複数の電磁鋼板の少なくとも複数枚には相互に嵌合して前記回転軸に沿った方向における固定のために凹凸(173)が設けられ、当該凹凸は前記磁気障壁部(17)として機能する、請求項１から６のいずれか一つに記載の回転子。
10. 前記空隙(13)の各々は周方向において複数個の空隙要素(131,132)に分離している、請求項１から９のいずれか一つに記載の回転子。

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