JP6692501B2 - ロータ、電動機、圧縮機および空気調和装置 - Google Patents

ロータ、電動機、圧縮機および空気調和装置 Download PDF

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Description

本発明は、永久磁石埋込型のロータ、並びに、ロータを有する電動機、圧縮機および空気調和装置に関する。
永久磁石埋め込み型のロータでは、ロータコアに形成された磁石挿入孔の内部に、永久磁石が配置される。
ロータが回転すると、永久磁石の磁界によってステータのコイルに電圧が誘起されるが、この電圧(誘起電圧)の高調波成分は電動機の振動および騒音の原因となる。そこで、誘起電圧の高調波成分を低減するため、ロータコアの外周部分にスリットを形成したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、ロータコアの強度を高めるため、磁石挿入孔にブリッジを設けたものもあり、ブリッジの周囲の応力集中を緩和するための種々の構成が提案されている(例えば、特許文献2および特許文献3参照)。
特開2015−171272号公報(図2参照) 特開2013−128384号公報(図4参照) 特開平9−294344号公報(図1参照)
しかしながら、磁石挿入孔にブリッジを設けると、ステータからの磁界(反磁界)による磁束がブリッジに流れ、ブリッジに当接する永久磁石の角部が減磁する可能性がある。
特に、ロータにブリッジとスリットを設けた場合、磁石挿入孔とスリットとの間の領域に反磁界による磁束が集中し、その磁束がブリッジを経由して永久磁石に流れて、永久磁石の減磁が生じる可能性がある。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ロータの永久磁石の減磁を抑制し、且つ誘起電圧の高調波成分を低減することを目的とする。
本発明のロータは、軸線を中心とする周方向に延在する外周を有し、外周に沿って磁石挿入孔を有するロータコアと、磁石挿入孔に配置された永久磁石とを備える。ロータコアは、磁石挿入孔に対して軸線を中心とする径方向の外側に形成された複数のスリットと、磁石挿入孔の径方向の内側と外側とを結ぶように延在するブリッジとを有する。複数のスリットは、磁石挿入孔の周方向の端部に最も近い第1のスリットと、ブリッジに最も近い第2のスリットとを有する。磁石挿入孔から第1のスリットまでの最短距離をT1とし、磁石挿入孔の径方向の外側の端縁を規定する直線上でブリッジの周方向の中心に位置する点を基準点とし、基準点から第2のスリットまでの最短距離をR1とすると、R1>T1が成り立つ。
本発明によれば、磁石挿入孔から第1のスリットまでの最短距離T1を、基準点から第2のスリットまでの最短距離R1よりも小さくすることにより、ステータのコイルに誘起される誘起電圧の高調波成分を低減することができ、また、ブリッジの周囲に磁束が集中することを抑制し、これにより永久磁石の減磁を抑制することができる。
実施の形態1の電動機の縦断面図である。 実施の形態1の電動機の断面図である。 実施の形態1の電動機のロータの断面図である。 実施の形態1のロータの一部を拡大して示す図である。 実施の形態1のロータの一部を拡大して示す図(A)およびブリッジの付け根の周囲を示す模式図(B)である。 実施の形態1のロータの一部を拡大して示す図である。 比較例のロータの一部を拡大して示す図(A)、(B)および(C)である。 減磁率とT1/T0との関係を示すグラフである。 減磁率とR1/T1との関係を示すグラフである。 減磁率と(R1−R2)/T1との関係を示すグラフである。 実施の形態1の変形例のロータの一部を拡大して示す図である。 実施の形態1の別の変形例のロータの一部を拡大して示す図である。 実施の形態2のロータの一部を拡大して示す図である。 実施の形態2の変形例のロータの一部を拡大して示す図である。 各実施の形態の電動機が適用可能な圧縮機の縦断面図である。 図15の圧縮機を有する空気調和装置(冷凍サイクル装置)を示す図である。
実施の形態1.
<電動機の構成>
本発明の実施の形態1の電動機について説明する。図1は、実施の形態1の電動機100の構成を示す縦断面図である。実施の形態1の電動機100は、ブラシレスDCモータである。また、電動機100は、ロータに永久磁石を埋め込んだ永久磁石埋め込み型電動機である。電動機100は、回転軸であるシャフト3を有するロータ1と、ロータ1の周囲に配置された環状のステータ5と、ステータ5が収容されたハウジング8とを備えている。
以下では、ロータ1の回転軸(すなわちシャフト3の中心軸)である軸線C1の方向を、「軸方向」とする。また、軸線C1を中心とする円周方向(すなわちロータ1およびステータ5の外周に沿った方向)を、「周方向」とし、図2および図3に矢印Rで示す。また、軸線C1を中心とする半径方向(すなわちロータ1およびステータ5の半径方向)を、「径方向」とする。
ハウジング8は、ロータ1の回転軸の方向に、フレーム81とブラケット82とに分割されている。フレーム81は円筒状であり、その内側にステータ5が挿入されている。フレーム81は、ブラケット82側の端部にフランジ部81bを有し、他端部にベアリング保持部81aを有する。ベアリング保持部81aの内側には、ベアリング83が保持されている。
ブラケット82は、円筒状であり、フレーム81側の一端にフランジ部82bを有し、他端にベアリング保持部82aを有する。ベアリング保持部82aには、ベアリング84が保持されている。ベアリング83,84は、ロータ1のシャフト3を回転可能に支持する。フレーム81およびブラケット82のフランジ部81b,82bは、接着、ネジによる締結、または溶接によって互いに固定されている。
フレーム81のベアリング保持部81aの底部とベアリング83との間には、ベアリング83に軸方向の与圧を与えるバネ85が配置されている。バネ85は、例えばウェーブワッシャなどで構成される。
図2は、電動機100の構成を示す断面図であり、ロータ1の回転軸(軸線C1)に直交する断面を示す。なお、図2では、ハウジング8を省略している。電動機100は、環状のステータ5と、ステータ5の内側に配置されたロータ1とを有し、ロータ1とステータ5との間には、エアギャップが設けられている。
ステータ5は、ステータコア50と、ステータコア50に巻き付けられたコイル55とを有する。ステータコア50は、厚さ0.1〜0.7mm(ここでは0.35mm)の複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により締結したものである。
ステータコア50は、軸線C1を中心とする環状のヨーク部51と、ヨーク部51から径方向内側に突出する複数のティース52とを有する。ティース52の数は、ここでは9個であるが、9個に限定されるものではない。周方向に隣り合うティース52の間には、コイル55が配置されるスロットが形成される。各ティース52は、径方向内側の先端に、幅(すなわちステータコア50の周方向の寸法)の広い歯先部を有する。
各ティース52には、ステータ巻線であるコイル55が巻き付けられている。コイル55は、マグネットワイヤを、インシュレータ54を介してティース52に巻回すことによって形成される。また、コイル55は、3相(U相、V相およびW相)をY結線したものである。ステータ5は、例えば焼き嵌めによって、図1に示したフレーム81の内周に固定される。
<ロータの構成>
図3は、実施の形態1の電動機100のロータ1の構成を示す断面図であり、軸線C1に直交する断面を示す。図3に示すように、ロータ1は、シャフト3と、シャフト3に取り付けられたロータコア10と、ロータコア10に埋め込まれた永久磁石2a,2b,2cとを有する。
ロータコア10は、厚さ0.1〜0.7mm(ここでは0.35mm)の複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により締結したものである。ロータコア10は円筒状であり、周方向に延在する外周面を有する。ロータコア10の径方向中心には、シャフト孔18(中心孔)が形成されている。シャフト孔18には、回転軸であるシャフト3が、焼き嵌めまたは圧入等によって固定されている。
ロータコア10の外周に沿って、複数の磁石挿入孔12が形成されている。磁石挿入孔12の数は、ここでは6個である。1磁極に1つの磁石挿入孔12が対応するため、ロータ1の極数は6極となる。なお、磁石挿入孔12の数は、6個に限定されるものではない。隣り合う磁石挿入孔12の間は、極間となる。磁石挿入孔12の周方向の中心は、極中心(磁極中心とも称する)となる。
磁石挿入孔12は、ロータコア10を軸方向に貫通する(図1参照)。また、磁石挿入孔12は、ロータコア10の外周に沿って直線状に延在している。より具体的には、磁石挿入孔12は、極中心を通る径方向の直線(すなわち図4に示す磁極中心線A1)に対して直交する方向に、直線状に延在している。
1つの磁石挿入孔12内には、永久磁石2a(第1の永久磁石)、永久磁石2b(第2の永久磁石)および永久磁石2c(第3の永久磁石)が、周方向に並んで配置される。ここでは、永久磁石2bが周方向の中心に配置され、その両側に永久磁石2a,2cが配置される。
永久磁石2a,2b,2cは、いずれも、ロータコア10の軸方向に長い平板状の部材であり、ロータコア10の周方向に幅を有し、径方向に厚さを有する。永久磁石2a,2b,2cは、例えば、ネオジウム(Nd)、鉄(Fe)およびボロン(B)を含む希土類磁石で構成されている。
永久磁石2a,2b,2cは、いずれも厚さ方向に着磁されている。また、1つの磁石挿入孔12内に配置された2つの永久磁石2a,2b,2cは、互いに同一の磁極が径方向の同じ側を向くように着磁されている。なお、永久磁石2a,2b,2cは、永久磁石2と総称する。
磁石挿入孔12の周方向両側には、フラックスバリア16がそれぞれ形成されている。フラックスバリア16は、磁石挿入孔12に連続して形成された空隙であり、磁石挿入孔12から径方向外側に延在している。フラックスバリア16は、隣り合う磁極間の漏れ磁束(すなわち、極間を通って流れる磁束)を抑制するためのものである。ロータコア10の外周とフラックスバリア16との距離は、例えば、ロータコア10を構成する電磁鋼板の厚さと同じに設定されている。
また、図1に示すように、ロータコア10の軸方向の両端には、磁石挿入孔12から永久磁石2が抜け出さないようにするため、端板41,42が取り付けられている。端板41,42は、例えば、溶接、接着、ボルトおよびナットによる締結、またはインロー部を設けての圧入により、ロータコア10に固定されている。
次に、ロータコア10の磁石挿入孔12およびスリット群30について説明する。図4は、ロータコア10の一部を拡大して示す図である。図4に示すように、ロータコア10は、磁石挿入孔12を周方向に3つの領域に分割する2つのブリッジ11a,11bを有する。ブリッジ11a,11bは、いずれも、磁石挿入孔12の径方向内側と径方向外側とを連結するように延在している。
磁石挿入孔12の周方向の一端(ここでは左端)とブリッジ11aとの間には、永久磁石2aを挿入する第1の領域12aが形成される。ブリッジ11aとブリッジ11bとの間には、永久磁石2bを挿入する第2の領域12bが形成される。ブリッジ11bと磁石挿入孔12の周方向の他端(ここでは右端)との間には、永久磁石2cを挿入する第3の領域12cが形成される。
磁石挿入孔12の周方向両端において、フラックスバリア16よりも径方向内側には、位置決め部(段差部)17a,17bが形成されている。位置決め部17aは、永久磁石2aの周方向の一端面に対向し、位置決め部17bは、永久磁石2cの周方向の一端面に対向する。
永久磁石2aは、位置決め部17aとブリッジ11aとにより、周方向に移動しないように位置決めされる。永久磁石2bは、ブリッジ11aとブリッジ11bとにより、周方向に移動しないように位置決めされる。永久磁石2cは、ブリッジ11bと位置決め部17bとにより、周方向に移動しないように位置決めされる。
また、永久磁石2a,2b,2cは、いずれも、磁石挿入孔12の径方向内側の端縁(内側端縁)13と径方向外側の端縁(外側端縁)14との間で、径方向に移動しないように位置決めされる。このようにして、永久磁石2a,2b,2cは、磁石挿入孔12の領域12a,12b,12cの内部で位置決めされる。
また、ブリッジ11a,11bは、磁石挿入孔12内で永久磁石2a,2b,2cを位置決めするだけでなく、磁石挿入孔12の径方向内側と径方向外側とを連結することによりロータコア10の強度を向上する。
ブリッジ11a,11bのそれぞれの幅(周方向長さ)は、電磁鋼板101の板厚の1.0〜1.5倍に設定される。ステータ5からの反磁界による永久磁石2a,2b,2cの減磁を抑制するためには、ブリッジ11a,11bの幅ができるだけ狭いことが望ましいためである。ここでは、電磁鋼板101の板厚を0.5mmとし、ブリッジ11a,11bの幅もそれぞれ0.5mmとする。なお、ブリッジ11a,11bは、ブリッジ11と総称する。
磁石挿入孔12の外側端縁14において、ブリッジ11a,11bに周方向に隣接する部分(4箇所)には、空隙15が形成されている。磁石挿入孔12の内側端縁13において、ブリッジ11a,11bに周方向に隣接する部分(4箇所)にも、空隙15が形成されている。さらに、磁石挿入孔12の内側端縁13において、位置決め部17a,17bに隣接する部分(2箇所)にも、空隙15が形成されている。
空隙15は、いずれも、磁石挿入孔12から径方向内側または径方向外側に広がる半円形の溝である。空隙15の周縁(内周)は、円弧状である。磁石挿入孔12の外側端縁14および内側端縁13は、空隙15が形成された部分を除き、直線状に延在している。
電磁鋼板の加工によって磁石挿入孔12の各領域12a,12b,12cを形成する際、ブリッジ11a,11bの付け根の角部を完全な直角に加工することは難しい。ブリッジ11a,11bの付け根の角部が丸くなると、永久磁石2a,2b,2cを隙間なく収容することが難しくなる。上記のように空隙15を形成することで、ブリッジ11a,11bの付け根の角部が丸くならず、従って磁石挿入孔12の各領域12a,12b,12cに永久磁石2a,2b,2cを隙間なく配置することができる。
スリット群30は、磁石挿入孔12とロータコア10の外周との間に形成されている。スリット群30は、永久磁石2からステータ5に向かう磁束の分布を滑らかにするために設けられる。磁束の分布を滑らかにすることにより、ロータ1の回転時に永久磁石2の磁界(回転磁界)によってステータ5のコイル55に誘起される電圧(誘起電圧)の高調波成分が低減される。
スリット群30は、極中心に形成されたスリット31と、スリット31の周方向両側に形成された一対のスリット32と、スリット32のさらに周方向両側に形成された一対のスリット33と、スリット33のさらに周方向両側に形成された一対のスリット34とを有する。
スリット群30のうち、磁石挿入孔12の周方向端部に最も近いスリット(第1のスリット)は、スリット34である。また、スリット群30のうち、ブリッジ11に最も近いスリット(第2のスリット)は、スリット32である。
スリット31,32,33,34の形状について、順に説明する。スリット31(第3のスリット)は、極中心において径方向に(すなわち磁極中心線A1上で)延在している。
スリット31は、径方向内側の内側端縁31aと、径方向外側の外側端縁31bと、周方向両側の一対の側端縁31cとを有する。内側端縁31aおよび外側端縁31bは、磁石挿入孔12の外側端縁14と平行に延在している。側端縁31cは、磁極中心線A1と平行に延在している。スリット31の4つの角部は、いずれも湾曲形状を有する。
一対のスリット32(第2のスリット)は、磁極中心線A1に対して互いに対称な形状を有し、径方向外側ほど磁極中心線A1に接近するように傾斜している。
各スリット32は、径方向内側の内側端縁32aと、径方向外側の外側端縁32bと、周方向両側の一対の側端縁32cとを有する。内側端縁32aは、磁石挿入孔12の外側端縁14と平行に延在している。外側端縁32bは、ロータコア10の外周縁に沿って直線状に延在している。側端縁32cは、径方向外側ほど磁極中心線A1に接近するように傾斜している。スリット32の4つの角部は、いずれも湾曲形状を有する。
一対のスリット33は、磁極中心線A1に対して互いに対称な形状を有し、径方向外側ほど磁極中心線A1に接近するように傾斜している。スリット33の傾斜角度は、上記のスリット32の傾斜角度よりも大きい。
各スリット33は、径方向内側の内側端縁33aと、径方向外側の外側端縁33bと、周方向両側の一対の側端縁33cとを有する。内側端縁33aは、磁石挿入孔12の外側端縁14と平行に延在している。外側端縁33bは、ロータコア10の外周縁に沿って直線状に延在している。側端縁33cは、径方向外側ほど磁極中心線A1に接近するように傾斜している。スリット33の4つの角部は、いずれも湾曲形状を有する。
一対のスリット34(第1のスリット)は、磁極中心線A1に対して互いに対称な形状を有し、磁極中心線A1と平行に延在している。
各スリット34は、径方向内側の内側端縁34aと、径方向外側の外側端縁34bと、周方向両側の一対の側端縁34cとを有する。内側端縁34aは、磁石挿入孔12の外側端縁14と平行に延在している。外側端縁34bは、ロータコア10の外周縁に沿って直線状に延在している。側端縁34cは、磁極中心線A1と平行に延在している。スリット34の4つの角部は、いずれも湾曲形状を有する。
図5(A)は、磁石挿入孔12およびスリット31,32,33,34の位置関係を説明するための模式図である。極中心(すなわち磁極中心線A1上)における磁石挿入孔12からロータコア10の外周までの距離は、T0とする。
磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット34(第1のスリット)の内側端縁34aまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット34までの最短距離を、T1とする。
また、磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット31(第3のスリット)の内側端縁31aまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット31までの最短距離も、T1である。
磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット32(第2のスリット)の内側端縁32aまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット32までの最短距離は、T1よりも長いT2である。
磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット33の内側端縁33aまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット33までの最短距離は、T1よりも長く、T2よりも短いT3である。
図5(B)は、ブリッジ11からスリット32までの距離の基準となる基準点を説明するための模式図である。図5(B)に示すように、磁石挿入孔12の外側端縁14を規定する直線L1上において、各ブリッジ11(ブリッジ11a,11b)の周方向の中心位置に、基準点Pを定義する。この基準点Pを起点として、スリット32までの距離を規定する。
基準点Pから、ブリッジ11に最も近いスリット32(第2のスリット)までの最短距離を、R1とする。R1は、基準点Pを中心として、スリット32(より具体的には、スリット32の内側端縁32a)に接する最小半径の仮想円の半径である。
ここでは、R1はT1よりも大きい(R1>T1)。そのため、ロータコア10におけるブリッジ11の外周側(径方向外側)には、磁石挿入孔12とスリット34との間の領域よりも広い領域が形成される。すなわち、ロータコア10におけるブリッジ11の外周側で、ステータ5からの反磁界による磁束が集中することが抑制される。
また、スリット31,32,33,34は、磁極中心線A1に平行な方向に、それぞれ長さL0,L2,L3,L1を有する。スリット31の長さL0が最も長く、スリット34の長さL1が次に長く、スリット32の長さL2が最も短い。ここでは、各長さは、L0>L1>L3>L2を満足する。
図6は、ロータ1のブリッジ11の近傍を拡大して示す図である。基準点Pから、空隙15の内周において基準点Pから最も離れた点までの距離を、R2とする。R2は、基準点Pを中心として、空隙15の内周に接する最大半径の仮想円の半径である。ここでは、R1−R2>T1が成り立つ。そのため、ロータコア10において、ブリッジ11の外周側で、且つ空隙15の外側には、磁石挿入孔12とスリット34との間の領域よりも広い領域が形成される。
<比較例>
ここで、実施の形態1のロータ1と対比するため、比較例のロータについて説明する。図7(A)、(B)および(C)は、比較例1のロータ1E、比較例2のロータ1Fおよび比較例3のロータ1Gの一部をそれぞれ拡大して示す図である。
図7(A)に示す比較例1のロータ1Eは、磁石挿入孔12の径方向外側にスリットを有さない。その他の点では、実施の形態1のロータ1と同様である。
図7(B)に示す比較例2のロータ1Fは、磁石挿入孔12の径方向外側にスリット31,32,33,34を有する。但し、磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット31,32,33,34の内側端縁31a,32a,33a,34aまでの距離T1は一定であり、極中心での磁石挿入孔12からロータコア10の外周までの距離T0の0.43倍である。その他の点では、実施の形態1のロータ1と同様である。
図7(C)に示す比較例3のロータ1Gは、磁石挿入孔12の径方向外側にスリット31,32,33,34を有する。但し、磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット31,32,33,34の内側端縁31a,32a,33a,34aまでの距離T1は一定であり、極中心での磁石挿入孔12からロータコア10の外周までの距離T0の0.17倍である。その他の点では、実施の形態1のロータ1と同様である。
<実験結果>
次に、比較例のロータ1E,1F,1G(図7(A)〜(C))を用い、磁石挿入孔12からスリット31,32,33,34までの距離T1と、減磁率および誘起電圧の高周波成分との関係を調べた結果について説明する。
図8は、T1/T0と、減磁率および誘起電圧の高調波成分との関係を示すグラフである。横軸のT1/T0は、磁石挿入孔12からスリット31,32,33,34までの距離T1を、極中心での磁石挿入孔12からロータコア10の外周までの距離T0で除算した値である。縦軸は、減磁率(左側)および誘起電圧の高調波成分(右側)の測定結果である。
スリットを有さない比較例1のロータ1E(図7(A))では、T1/T0=1とする。比較例2のロータ1F(図7(B))では、T1/T0=0.43であり、比較例3のロータ1G(図7(C))では、T1/T0=0.17である。図8では、T1/T0を0.17〜1.0の範囲で変化させている。
図8に示すように、T1/T0が小さくなるほど、誘起電圧の高調波成分は低下するが、永久磁石2の減磁率は増加する傾向がある。また、T1/T0が大きくなるほど、永久磁石2の減磁率は低下するが、誘起電圧の高調波成分は増加する傾向がある。すなわち、磁石挿入孔12からスリット31,32,33,34までの間隔が狭いほど、誘起電圧の高調波成分を抑制する効果は高まるが、永久磁石2の減磁は生じやすくなる傾向がある。
図9は、実施の形態1のロータコア10において、R1/T1を変化させた場合の減磁率および誘起電圧の高調波成分の測定結果を示す。横軸のR1/T1は、基準点Pからスリット32(第2のスリット)の内周までの距離R1を、磁石挿入孔12からスリット34(第1のスリット)までの最短距離T1で除算した値である。縦軸は、減磁率(左側)および誘起電圧の高調波成分(右側)の測定結果である。図9では、T1を比較例3(図7(C))と同じに設定し、R1/T1を1.0〜2.45の範囲で変化させている。
図9に示すように、R1/T1が大きくなるほど、誘起電圧の高調波成分は低下し、永久磁石2の減磁率も低下する。すなわち、磁石挿入孔12からスリット34までの最短距離(T1)に対して、基準点Pからスリット32までの距離(R1)を大きくすることにより、誘起電圧の高調波成分と減磁率の両方を抑制できることが分かる。
図10は、実施の形態1のロータコア10において、(R1−R2)/T1を変化させた場合の減磁率および誘起電圧の高調波成分の測定結果を示す。横軸の(R1−R2)/T1は、基準点Pからスリット32の内周までの距離R1と基準点Pから空隙15の内周までの距離R2との差(R1−R2)を、磁石挿入孔12からスリット34までの最短距離T1で除算した値である。縦軸は、減磁率(左側)および誘起電圧の高調波成分(右側)の測定結果である。図10では、(R1−R2)/T1を0.3〜1.75の範囲で変化させている。
図10に示すように、(R1−R2)/T1が大きくなるほど、誘起電圧の高調波成分は低下し、永久磁石2の減磁率も低下する。すなわち、磁石挿入孔12からスリット34までの距離T1に対して、基準点Pからスリット32までの距離R1と基準点Pから空隙35の内周までの距離R2の差(R1−R2)を大きくすることにより、誘起電圧の高調波成分と減磁率の両方を抑制できることが分かる。
なお、実施の形態1のロータコア10では、一例として、R1/T1を2.45に設定し、(R1−R2)/T1を1.75に設定している(図9および図10参照)。
<作用>
次に、実施の形態1のロータ1による作用について説明する。ロータ1の回転時には、永久磁石2の磁界により、ステータ5のコイル55に電圧(誘起電圧)が誘起される。コイル55に3相正弦波交流電圧を印加して電動機100を駆動する場合、トルクの発生に寄与するのは誘起電圧の基本波成分のみであり、高調波成分はトルクリプル(トルク脈動)となる。トルクリプルは、電動機100の振動および騒音の原因となる。
この実施の形態1のロータ1では、磁石挿入孔12の径方向外側にスリット31,32,33,34を形成することにより、永久磁石2からステータ5に向かう磁束の分布を滑らかにし、これにより誘起電圧の高調波成分を低減している。
一方、ステータ5からの反磁界による磁束は、ロータコア10の外周側の領域、すなわち磁石挿入孔12の径方向外側を流れる。磁束は、磁気抵抗の低い部分(電磁鋼板で構成された部分)を流れるため、ロータコア10の外周側の領域からブリッジ11a,11bに流れる。その結果、永久磁石2a,2b,2cのブリッジ11a,11bの付け根に近い角部、およびフラックスバリア16に近い角部から、減磁(不可逆減磁)が徐々に進行する。減磁が生じると、永久磁石2a,2b,2cの磁力が低下し、電動機100の効率および出力が低下する。
特に、誘起電圧の高調波を低減するためにスリット31,32,33,34を設けると、スリット31,32,33,34と磁石挿入孔12との間の領域に、反磁界の磁束が集中しやすくなり、ブリッジ11a,11bに磁束が流れやすくなる。そのため、図8に示した比較例2と比較例3の減磁率の対比から明らかなように、スリット31,32,33,34と磁石挿入孔12との隙間が狭いほど、永久磁石2a,2b,2cの減磁が生じやすくなる。
そこで、この実施の形態1では、磁石挿入孔12から端部のスリット34(第1のスリット)までの最短距離T1よりも、基準点Pからブリッジ11に最も近いスリット32(第2のスリット)までの距離R1を大きくしている。
すなわち、基準点Pからブリッジ11に最も近いスリット32までの距離R1を大きくすることにより、ロータコア10におけるブリッジ11の外周側に、磁石挿入孔12とスリット34との間の領域よりも広い領域を形成している。そのため、反磁界による磁束の集中が抑制され、ブリッジ11への磁束の流入が抑制される。これにより、誘起電圧の高調波の低減と、永久磁石2の減磁の抑制とを両立することができる。
さらに、基準点Pから、空隙15の内周において基準点Pから最も離れた点までの距離をR2とすると、R1−R2>T1が成り立つため、ロータコア10においてブリッジ11の外周側で且つ空隙15の外側に、磁石挿入孔12とスリット34との間の領域よりも広い領域が形成される。そのため、反磁界による磁束がブリッジ11に流れることを抑制する効果を高め、永久磁石2の減磁の抑制効果をさらに高めることができる。
また、この実施の形態1では、スリット31が磁極中心線A1上に位置し、スリット32,33が磁極中心線A1に向かって傾斜しているため、永久磁石2から発せられた磁束を磁極中心線A1上に収束させることができる。そのため、電動機100のトルクを向上することができる。
<実施の形態の効果>
以上説明したように、実施の形態1のロータコア10は、磁石挿入孔12の径方向外側に複数のスリット31,32,33,34を有し、磁石挿入孔12にブリッジ11を有する。また、磁石挿入孔12から端部のスリット34(第1のスリット)までの最短距離T1と、基準点Pからブリッジ11に最も近いスリット32(第2のスリット)までの最短距離R1は、R1>T1を満足する。
このように構成されているため、ブリッジ11によってロータコア10の強度を高め、スリット31,32,33,34によって誘起電圧の高調波成分を低減することができる。また、磁石挿入孔12から端部のスリット34(第1のスリット)までの距離T1よりも、基準点Pからブリッジ11に最も近いスリット32(第2のスリット)までの距離R1を大きくすることにより、反磁界による磁束がブリッジ11に流入することを抑制し、永久磁石2の減磁を抑制することができる。すなわち、電動機100の振動および騒音を抑制し、信頼性を向上することができる。
特に、磁石挿入孔12からスリット32までの最短距離T2が、磁石挿入孔12からスリット34までの最短距離T1よりも長いため、ロータコア10のブリッジ11の外周側の領域において磁束の集中を効果的に抑制することができ、これにより永久磁石2の減磁の抑制効果を高めることができる。
また、スリット34(第1のスリット)の磁石挿入孔12に対向する内側端縁34aが、磁石挿入孔12の外側端縁14と平行であるため、誘起電圧の高調波成分の低減効果を高めることができる。
また、スリット32(第2のスリット)の径方向の長さL2が、スリット34(第1のスリット)の径方向の長さL1よりも短いため、誘起電圧の高調波成分の低減効果と、永久磁石2の減磁の抑制効果を高めることができる。
また、磁石挿入孔12からスリット31(第3のスリット)までの最短距離が、T1と同じであるため、永久磁石2からの磁束の流れを滑らかにする効果を高め、誘起電圧の高調波成分の低減効果をさらに高めることができる。
また、基準点Pから、空隙15の内周において基準点Pから最も離れた点までの距離をR2とすると、R1−R2>T1が成り立つため、ロータコア10においてブリッジ11の外周側で且つ空隙15の外側に広い領域を確保することができる。これにより、反磁界による磁束がブリッジ11に流れることを抑制する効果を高め、永久磁石2の減磁の抑制効果をさらに高めることができる。
また、ロータコア10は、磁石挿入孔12の外側端縁14および内側端縁13に、ブリッジ11に隣接する空隙15を有するため、磁石挿入孔12の内部に永久磁石2を効率よく配置することができる。
なお、スリット31,32,33,34は、図3〜図6に示した形状に限定されるものではなく、種々の形状を採ることができる。実施の形態1の変形例について、以下に説明する。
変形例.
図11は、実施の形態1の変形例のロータ1Aの一部を示す図である。図11に示す変形例のロータ1Aは、スリット群130を構成するスリット131,132,133,134の形状が、実施の形態1のロータ1のスリット31,32,33,34と異なる。
スリット131,132,133,134の周方向における配置は、実施の形態1のスリット31,32,33,34と同じである。但し、スリット131,132,133,134は、台形形状を有する。より具体的には、スリット131,132,133,134は、径方向外側ほど周方向長さが短くなる形状を有する。また、スリット131,132,133,134は、いずれも、磁極中心線A1に対して傾斜していない。
スリット131(第3のスリット)は、径方向内側の内側端縁131aと、径方向外側の外側端縁131bと、周方向両側の一対の側端縁131cとを有する。内側端縁131aおよび外側端縁131bは、磁石挿入孔12の外側端縁14と平行に延在している。一対の側端縁131cは、磁極中心線A1に対して互いに対称に傾斜している。
スリット132(第2のスリット)は、径方向内側の内側端縁132aと、径方向外側の外側端縁132bと、周方向両側の一対の側端縁132cとを有する。内側端縁132aは、上述した基準点Pを中心とする半径R1の円に沿って円弧状に延在している。外側端縁132bは、磁石挿入孔12の外側端縁14と平行に延在している。一対の側端縁132cは、外側端縁132bの中心を通り磁極中心線A1と平行な直線に対して、互いに対称に傾斜している。
スリット133は、径方向内側の内側端縁133aと、径方向外側の外側端縁133bと、周方向両側の一対の側端縁133cとを有する。内側端縁133aは、上述した基準点Pを中心とする半径R1の円に沿って円弧状に延在している。外側端縁133bは、磁石挿入孔12の外側端縁14と平行に延在している。一対の側端縁133cは、外側端縁133bの中心を通り磁極中心線A1と平行な直線に対して、互いに対称に傾斜している。
スリット134(第1のスリット)は、径方向内側の内側端縁134aと、径方向外側の外側端縁134bと、周方向両側の一対の側端縁134cとを有する。内側端縁134aおよび外側端縁134bは、磁石挿入孔12の外側端縁14と平行に延在している。一対の側端縁134cは、外側端縁134bの中心を通り磁極中心線A1と平行な直線に対して、互いに対称に傾斜している。
実施の形態1と同様、磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット134(第1のスリット)の内側端縁134aまでの距離は、T1である。また、磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット131(第3のスリット)の内側端縁131aまでの距離も、T1である。磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット132(第2のスリット)の内側端縁132aまでの距離は、T1よりも長いT2である。
この図11に示した変形例においても、磁石挿入孔12から端部のスリット34(第1のスリット)までの最短距離T1と、基準点Pからブリッジ11に最も近いスリット32(第2のスリット)までの最短距離R1とが、R1>T1を満足するため、誘起電圧の高調波成分を低減すると共に、永久磁石2の減磁を抑制することができる。
図12は、実施の形態1の別の変形例のロータ1Bの一部を示す図である。図12に示す変形例のロータ1Bは、スリット群230を構成するスリット231,232,233,234の形状が、実施の形態1のロータ1のスリット31,32,33,34と異なる。
スリット231,232,233,234の周方向の配置は、それぞれ、実施の形態1のスリット31,32,33,34と同じである。但し、スリット231,232,233,234は、いずれも、径方向内側と径方向外側の端部が円弧状に湾曲した形状を有する。
スリット231(第3のスリット)は、径方向内側の内側端縁231aと、径方向外側の外側端縁231bと、周方向両側の一対の側端縁231cとを有する。内側端縁231aおよび外側端縁231bは、いずれも、スリット231内の点を中心とする円弧状に湾曲した形状を有する。側端縁231cは、磁極中心線A1に平行に延在している。
スリット232(第2のスリット)は、径方向内側の内側端縁232aと、径方向外側の外側端縁232bと、周方向両側の一対の側端縁232cとを有する。内側端縁232aおよび外側端縁232bは、いずれも、スリット232内の点を中心とする円弧状に湾曲した形状を有する。側端縁232cは、径方向外側ほど磁極中心線A1に接近するように傾斜している。
スリット233(第4のスリット)は、径方向内側の内側端縁233aと、径方向外側の外側端縁233bと、周方向両側の一対の側端縁233cとを有する。内側端縁233aおよび外側端縁233bは、いずれも、スリット233内の点を中心とする円弧状に湾曲した形状を有する。側端縁233cは、径方向外側ほど磁極中心線A1に接近するように傾斜している。
スリット234(第1のスリット)は、径方向内側の内側端縁234aと、径方向外側の外側端縁234bと、周方向両側の一対の側端縁234cを有する。内側端縁234aおよび外側端縁234bは、いずれも、スリット234内の点を中心とする円弧状に湾曲した形状を有する。側端縁234cは、磁極中心線A1に平行に延在している。
実施の形態1と同様、磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット234(第1のスリット)の内側端縁234aまでの距離は、T1である。また、磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット231(第3のスリット)の内側端縁231aまでの距離も、T1である。磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット232(第2のスリット)の内側端縁232aまでの距離は、T1よりも長いT2である。
この図12に示した変形例においても、磁石挿入孔12から端部のスリット34(第1のスリット)までの最短距離T1と、基準点Pからブリッジ11に最も近いスリット32(第2のスリット)までの最短距離R1とが、R1>T1を満足するため、誘起電圧の高調波成分を低減すると共に、永久磁石2の減磁を抑制することができる。
また、この図12に示した変形例では、スリット231,232,233,234が、いずれも径方向両端が湾曲した形状を有するため、電磁鋼板の加工によるスリット231,232,233,234の形成が容易である。
実施の形態2.
図13は、実施の形態2のロータ1Cの一部を示す図である。実施の形態2のロータ1Cは、磁石挿入孔12を単一のブリッジ11によって2つの領域12a,12bに分割している点で、実施の形態1のロータ1と異なる。また、実施の形態2のロータ1Cは、スリット群330の構成が、実施の形態1のスリット群30(図5)と異なる。
ロータ1Cのロータコア10は、磁石挿入孔12の周方向の中心に、ブリッジ11を有する。すなわち、ブリッジ11は、磁極中心線A1上に形成されている。ブリッジ11は、磁石挿入孔12の径方向の内側と外側とを連結し、磁石挿入孔12を第1の領域12aと第2の領域12bとに分割する。
スリット群330は、極中心に形成されたスリット331と、スリット31の周方向両側に形成された一対のスリット332と、スリット332のさらに周方向両側に形成された一対のスリット333と、スリット333のさらに周方向両側に形成された一対のスリット334とを有する。
スリット群330のうち、磁石挿入孔12の周方向端部に最も近いスリット(第1のスリット)は、スリット334である。また、実施の形態2のロータ1Cでは、ブリッジ11が磁石挿入孔12の周方向中心に形成されているため、ブリッジ11に最も近いスリット(第2のスリット)は、スリット331である。
スリット331,332,333,334の形状および周方向の配置は、実施の形態1のスリット31,32,33,34と同様である。但し、各スリット331,332,333,334の径方向長さおよび磁石挿入孔12からの距離は、実施の形態1と異なる。
磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット334(第1のスリット)の内側端縁334aまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット334までの最短距離は、実施の形態1と同様、T1とする。
また、磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット332(第3のスリット)の内側端縁332aまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット332までの最短距離も、T1である。さらに、磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット333(第3のスリット)の内側端縁333aまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット333までの最短距離も、T1である。
一方、磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット331(第2のスリット)の内側端縁331cまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット331までの最短距離は、T1よりも長いT2である。
また、実施の形態1で説明した基準点Pからスリット331(第2のスリット)までの最短距離をR1とすると、R1>T1が成り立つ。従って、ロータコア10におけるブリッジ11の外周側には、磁石挿入孔12とスリット334との間の領域よりも広い領域が形成される。
また、スリット331,332,333,334は、磁極中心線A1と平行な方向に、それぞれ長さL0,L2,L3,L1を有する。スリット331の長さL0が最も短く、スリット334の長さL1は、スリット331の長さL0よりも長い。ここでは、各長さは、L2>L3>L1>L0を満足する。
また、実施の形態1でも説明したように、基準点Pから、空隙15の内周において基準点Pから最も離れた点までの距離をR2とすると、R1−R2>T1が成り立つ。
この実施の形態2においても、磁石挿入孔12から端部のスリット334(第1のスリット)までの最短距離T1と、基準点Pからブリッジ11に最も近いスリット331(第2のスリット)までの最短距離R1とが、R1>T1を満足するため、誘起電圧の高調波成分を低減すると共に、永久磁石2の減磁を抑制することができる。すなわち、電動機100の振動および騒音を抑制し、信頼性を向上することができる。
また、磁石挿入孔12からスリット331(第2のスリット)までの最短距離T0が、磁石挿入孔12からスリット334(第1のスリット)までの最短距離T1よりも長いため、反磁界による磁界がブリッジ11に流れることを抑制する効果を高め、これにより永久磁石2の減磁の抑制効果を高めることができる。
また、磁石挿入孔12からスリット32,33(第3のスリット)までの最短距離が、T1と同じであるため、永久磁石2からの磁束の流れを滑らかにする効果を高め、誘起電圧の高調波成分の低減効果をさらに高めることができる。
なお、ブリッジ11は、磁石挿入孔12の周方向の中心に限らず、磁石挿入孔12のどの位置に形成されていてもよい。
また、スリット331,332,333,334は、図13に示した形状に限定されるものではなく、種々の形状を採ることができる。実施の形態2の変形例について、以下に説明する。
変形例.
図14は、実施の形態2の変形例のロータ1Dの一部を示す図である。図14に示す変形例のロータ1Aは、スリット群430を構成するスリット431,432,433,434の形状が、実施の形態2のスリット331,332,333,334と異なる。
スリット431,432,433,434の周方向における配置は、実施の形態2のスリット331,332,333,334と同じである。スリット群430のうち、磁石挿入孔12の周方向端部に最も近いスリット(第1のスリット)は、スリット434であり、ブリッジ11に最も近いスリット(第2のスリット)は、スリット431である。
磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット434(第1のスリット)の内側端縁434aまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット434までの最短距離は、T1である。磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット433の内側端縁433aまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット433までの最短距離は、T1よりも長いT3である。
磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット432の内側端縁432aまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット432までの最短距離は、T3よりも長いT2である。磁石挿入孔12の外側端縁14からスリット431(第2のスリット)の内側端縁431aまでの距離、すなわち磁石挿入孔12からスリット431までの最短距離は、T2よりも長いT0である。すなわち、T0>T2>T3>T1の関係が成り立つ。
また、スリット431,432,433,434は、磁極中心線A1に平行な方向に、それぞれ長さL0,L2,L3,L1を有する。スリット433の長さL3が最も長く、スリット431(第2のスリット)の長さL0が最も短い。また、スリット434(第1のスリット)の長さL1は、スリット431の長さL0よりも長い。ここでは、各長さは、L3>L2>L1>L0を満足する。
また、実施の形態1で説明したように、基準点Pから、空隙15の内周において基準点Pから最も離れた点までの距離をR2とすると、R1−R2>T1が成り立つ。
図14に示した変形例においても、磁石挿入孔12から端部のスリット434(第1のスリット)までの最短距離T1と、基準点Pからブリッジ11に最も近いスリット431(第2のスリット)までの最短距離R1とが、R1>T1を満足するため、実施の形態2と同様、誘起電圧の高調波成分を低減すると共に、永久磁石2の減磁を抑制することができる。
また、磁石挿入孔12からスリット431(第2のスリット)までの最短距離T0が、磁石挿入孔12からスリット434(第1のスリット)までの最短距離T1よりも長いため、反磁界による磁界がブリッジ11に流れることを抑制する効果を高め、これにより永久磁石2の減磁の抑制効果を高めることができる。
また、スリット431(第2のスリット)の径方向の長さL0が、スリット434(第1のスリット)の径方向の長さL1よりも短いため、誘起電圧の高調波成分の低減効果と、永久磁石2の減磁の抑制効果を高めることができる。
実施の形態2(図13)またはその変形例(図14)に、実施の形態1の変形例(図11および図12)のスリットの形状および配置を適用してもよい。
なお、上述した各実施の形態および変形例では、ロータコア10の磁石挿入孔12がブリッジ11によって2つまたは3つの領域に分割されていたが、磁石挿入孔12が4つ以上に分割されていてもよい。
<圧縮機>
次に、実施の形態1〜3で説明した電動機100が適用可能な圧縮機300について説明する。図15は、圧縮機300の構成を示す断面図である。圧縮機300は、ここではロータリ圧縮機として構成され、例えば空気調和装置に用いられる。圧縮機300は、密閉容器307と、密閉容器307内に配設された圧縮機構301と、圧縮機構301を駆動する電動機100とを備えている。
圧縮機構301は、シリンダ室303を有するシリンダ302と、電動機100によって回転するシャフト3と、シャフト3に固定されたローリングピストン304と、シリンダ室303内を吸入側と圧縮側に分けるベーン(図示せず)と、シャフト3が挿入されてシリンダ室303の軸方向端面を閉鎖する上部フレーム305および下部フレーム306とを有する。上部フレーム305および下部フレーム306には、上部吐出マフラ308および下部吐出マフラ309がそれぞれ装着されている。
密閉容器307は、円筒状の容器である。密閉容器307の底部には、圧縮機構301の各摺動部を潤滑する冷凍機油(図示せず)が貯留されている。シャフト3は、軸受部としての上部フレーム305および下部フレーム306によって回転可能に保持されている。
シリンダ302は、内部にシリンダ室303を備えており、ローリングピストン304は、シリンダ室303内で偏心回転する。シャフト3は偏心軸部を有し、その偏心軸部にローリングピストン304が嵌合している。
電動機100のステータ5は、焼き嵌め等の方法により、密閉容器307のフレームの内側に組み込まれている。ステータ5のコイル55には、密閉容器307に固定されたガラス端子311から電力が供給される。シャフト3は、ロータ1のロータコア10(図3)の中央に形成されたシャフト孔18に固定されている。
密閉容器307の外部には、冷媒ガスを貯蔵するアキュムレータ310が取り付けられている。密閉容器307には吸入パイプ313が固定され、この吸入パイプ313を介してアキュムレータ310からシリンダ302に冷媒ガスが供給される。また、密閉容器307の上部には、冷媒を外部に吐出する吐出パイプ312が設けられている。
アキュムレータ310から供給された冷媒ガスは、吸入パイプ313を通ってシリンダ302のシリンダ室303内に供給される。電動機100が駆動されてロータ1が回転すると、ロータ1と共にシャフト3が回転する。そして、シャフト3に嵌合するローリングピストン304がシリンダ室303内で偏心回転し、シリンダ室303内で冷媒が圧縮される。シリンダ室303で圧縮された冷媒は、吐出マフラ308,309を通り、さらに風穴(図示せず)を通って密閉容器307内を上昇し、吐出パイプ312から吐出される。
各実施の形態および変形例で説明した電動機100は、永久磁石の減磁が生じにくく、安定した出力を得ることができるため、圧縮機300の運転効率を向上することができる。
<空気調和装置>
次に、図15に示した圧縮機300を有する空気調和装置(冷凍サイクル装置)について説明する。図16は、空気調和装置400の構成を示す図である。図16に示した空気調和装置400は、圧縮機401と、凝縮器402と、絞り装置(膨張弁)403と、蒸発器404とを備えている。圧縮機401、凝縮器402、絞り装置403および蒸発器404は、冷媒配管407によって連結されて冷凍サイクルを構成している。すなわち、圧縮機401、凝縮器402、絞り装置403および蒸発器404の順に、冷媒が循環する。
圧縮機401、凝縮器402および絞り装置403は、室外機410に設けられている。圧縮機401は、図15に示した圧縮機300で構成されている。室外機410には、凝縮器402に室外の空気を供給する室外側送風機405が設けられている。蒸発器404は、室内機420に設けられている。この室内機420には、蒸発器404に室内の空気を供給する室内側送風機406が設けられている。
空気調和装置400の動作は、次の通りである。圧縮機401は、吸入した冷媒を圧縮して送り出す。凝縮器402は、圧縮機401から流入した冷媒と室外の空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させて冷媒配管407に送り出す。室外側送風機405は、凝縮器402に室外の空気を供給する。絞り装置403は、開度を変化させることによって、冷媒配管407を流れる冷媒の圧力等を調整する。
蒸発器404は、絞り装置403により低圧状態にされた冷媒と室内の空気との熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発(気化)させて、冷媒配管407に送り出す。室内側送風機406は、蒸発器404に室内の空気を供給する。これにより、蒸発器404で熱が奪われた冷風が、室内に供給される。
圧縮機401(図15の圧縮機300)には、各実施の形態および変形例で説明した電動機100が適用されるため、高い運転効率が得られる。そのため、空気調和装置400の運転効率を向上することができる。
以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。
また、各実施の形態および変形例で説明した電動機100は、図15を参照して説明した圧縮機300に限らず、他の種類の圧縮機に適用してもよい。また、電動機100を用いた空気調和装置は、図16を参照して説明した空気調和装置400に限定されるものではない。
1,1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G ロータ、 2,2a,2b,2c 永久磁石、 3 シャフト、 5 ステータ、 8 ハウジング、 10 ロータコア、 11,11a,11b ブリッジ、 12 磁石挿入孔、 12a 第1の領域、 12b 第2の領域、 12c 第3の領域、 13 内周端縁、 14 外周端縁、 15 空隙、 16 フラックスバリア、 17a,17b 位置決め部、 18 シャフト孔、
30 スリット群、 31,131,231 スリット(第3のスリット)、 32,132,232 スリット(第2のスリット)、 33,133,233 スリット、 34,134,234 スリット(第1のスリット)、 331,431 スリット(第2のスリット)、 332,333 スリット(第3のスリット)、 432,433 スリット、 334,434 スリット(第1のスリット)、 50 ステータコア、 51 ヨーク部、 52 ティース、 54 インシュレータ、 55 コイル、 81 フレーム、 82 ブラケット、 83,84 ベアリング、 85 バネ、 100 電動機、 300 圧縮機、 301 圧縮機校、 307 密閉容器、 310 アキュムレータ、 400 空気調和装置(冷凍サイクル装置)、 401 圧縮機、 402 凝縮器、 403 絞り装置、 404 蒸発器、 405 室外側送風機、 406 室内側送風機、 407 冷媒配管、 410 室外機、 420 室内機。

Claims (18)

  1. 軸線を中心とする周方向に延在する外周を有し、前記外周に沿って磁石挿入孔を有するロータコアと、
    前記磁石挿入孔に配置された永久磁石と
    を備え、
    前記ロータコアは
    前記磁石挿入孔に対して前記軸線を中心とする径方向の外側に形成された複数のスリットと、
    前記磁石挿入孔の前記径方向の内側と外側とを結ぶように延在するブリッジと
    を有し、
    前記複数のスリットは、前記磁石挿入孔の前記周方向の端部に最も近い第1のスリット、前記ブリッジに最も近い第2のスリットとを有し、
    前記磁石挿入孔から前記第1のスリットまでの最短距離をT1とし、
    前記磁石挿入孔の前記径方向の外側の端縁を規定する直線上で前記ブリッジの前記周方向の中心に位置する点を基準点とし、
    前記前記基準点から前記第2のスリットまでの最短距離をR1とすると、
    R1>T1が成り立つ
    ロータ。
  2. 前記磁石挿入孔から前記第1のスリットまでの最短距離は、前記磁石挿入孔から前記第2のスリットまでの最短距離よりも短い
    請求項1に記載のロータ。
  3. 前記第1のスリットの前記磁石挿入孔に対向する端縁は、前記磁石挿入孔の前記径方向の外側の端縁と平行である
    請求項1または2に記載のロータ。
  4. 前記第2のスリットの前記径方向の長さは、前記第1のスリットの前記径方向の長さよりも短い
    請求項1から3までの何れか1項に記載のロータ。
  5. 前記複数のスリットは、前記第1のスリットおよび前記第2のスリットの他に、第3のスリットを含む
    請求項1から4までの何れか1項に記載のロータ。
  6. 前記磁石挿入孔から前記第3のスリットまでの最短距離は、前記磁石挿入孔から前記第2のスリットまでの最短距離よりも短い
    請求項5に記載のロータ。
  7. 前記磁石挿入孔から前記第3のスリットまでの最短距離は、T1と同じである
    請求項6に記載のロータ。
  8. 前記ロータコアは、前記磁石挿入孔の前記径方向の外側の端縁に、前記ブリッジに隣接し、湾曲した内周面を有する空隙を有する
    請求項1から7までの何れか1項に記載のロータ。
  9. 前記基準点から、前記空隙の前記内周面において前記基準点から最も離れた点までの距離をR2とすると、R1−R2>T1が成り立つ
    請求項8に記載のロータ。
  10. 前記第2のスリットは、前記径方向の外側に進むほど、前記磁石挿入孔の前記周方向の中心を通る前記径方向の直線に接近するように傾斜している
    請求項1から9までの何れか1項に記載のロータ。
  11. 前記第2のスリットは、前記基準点を中心とする円弧に沿った端縁を有する
    請求項1から10までの何れか1項に記載のロータ。
  12. 前記第1のスリットおよび前記第2のスリットは、いずれも、前記磁石挿入孔からの距離が長くなるほど前記周方向の長さが短くなる形状を有する
    請求項1から11までの何れか1項に記載のロータ。
  13. 前記第1のスリットおよび前記第2のスリットは、いずれも、前記径方向の両端が湾曲した形状を有する
    請求項1から12までの何れか1項に記載のロータ。
  14. 前記ロータコアは、前記磁石挿入孔を3つ以上に分割する2つ以上の前記ブリッジを有する
    請求項1から13までの何れか1項に記載のロータ。
  15. 前記磁石挿入孔は、前記磁石挿入孔の前記周方向の中心を通る前記径方向の直線に対して直交する方向に、直線状に延在している
    請求項1から14までの何れか1項に記載のロータ。
  16. ステータと、
    前記ステータの内側に配置された、請求項1から15までのいずれか1項に記載のロータと
    を備えた電動機。
  17. 電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮機構とを備えた圧縮機であって、
    前記電動機は、
    ステータと、
    前記ステータの内側に配置された、請求項1から15までのいずれか1項に記載のロータとを備えた
    圧縮機。
  18. 圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を備えた空気調和装置であって、
    前記圧縮機は、電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮機構とを備え、
    前記電動機は、
    ステータと、
    前記ステータの内側に配置された、請求項1から15までのいずれか1項に記載のロータとを備えた
    空気調和装置。
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