JP6964672B2 - ロータ、電動機、送風機および空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロータ、電動機、送風機および空気調和装置に関する。

従来より、電動機のロータに取り付ける永久磁石の数を低減するため、磁石磁極と疑似磁極とを備えたコンシクエントポール型のロータが開発されている。また、騒音低減のため、コンシクエントポール型のロータにスリットを形成することも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２４４７８３号公報（図１４参照）

しかしながら、ロータにスリットを形成した場合、永久磁石の磁束がスリットによって遮られ、電動機の出力が低下するという課題がある。

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、電動機の騒音を低減しながら、出力の低下を抑制することを目的とする。

本発明のロータは、中心軸を囲む環状の外周と、外周に沿って形成された磁石挿入孔と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有する。永久磁石によって第１の磁極が構成され、ロータコアの一部によって第２の磁極が構成される。ロータコアは、第２の磁極に複数のスリットを有する。複数のスリットは、第２の磁極の極中心と中心軸とを結ぶ磁極中心線に対して対称に形成されている。複数のスリットは、中心軸を中心とする周方向において磁極中心線の両側に形成された２つの第１のスリットと、周方向において当該２つの第１のスリットの両側に形成された２つの第２のスリットと、周方向において第１のスリットの両側に形成された２つの第２のスリットとを有する。第１のスリットの周方向の幅は、第２のスリットの周方向の幅よりも狭く、第１のスリットの中心軸を中心とする径方向の長さは、第２のスリットの径方向の長さよりも短い。第１のスリットからロータコアの外周までの最短距離Ｌ１と、第２のスリットからロータコアの外周までの最短距離Ｌ２とは、Ｌ１＜Ｌ２を満足する。当該２つの第１のスリットの周方向の間隔Ｗ１と、第１のスリットと第２のスリットとの周方向の間隔Ｗ２と、第２のスリットと磁石挿入孔との周方向の間隔Ｗ３とは、Ｗ１＋Ｗ２≦Ｗ３を満足する。間隔Ｗ１と、間隔Ｗ２と、最短距離Ｌ２とは、Ｗ１＋Ｗ２≦Ｌ２を満足する。間隔Ｗ１と、間隔Ｗ３とは、Ｗ３／Ｗ１≦２．１を満足する。間隔Ｗ２と、間隔Ｗ３とは、Ｗ３／Ｗ２≦２．２を満足する。

本発明によれば、第１のスリットおよび第２のスリットにより、ロータの磁束を第２の磁極の極中心に集めることができるため、トルクリプルを抑えて電動機の騒音を低減することができ、また、電動機の出力低下を抑制することができる。

実施の形態１の電動機を示す断面図である。 実施の形態１のロータコアおよび永久磁石を示す断面図である。 実施の形態１のロータの一部を拡大して示す断面図である。 実施の形態１の電動機における磁束の流れを示す模式図である。 電動機のロータの表面磁束分布を示すグラフである。 電動機のロータの表面磁束と、Ｗ３／Ｗ２との関係を示すグラフである。 電動機のロータの表面磁束と、Ｗ３／Ｗ１との関係を示すグラフである。 実施の形態１のロータの一部を拡大して示す断面図である。 実施の形態１のロータの疑似磁極における磁束の流れを示す模式図である。 実施の形態１のロータコアおよび永久磁石を示す断面図である。 実施の形態１の電動機を適用したモールド電動機を示す縦断面図である。 実施の形態２のロータを示す断面図である。 実施の形態２のロータの一部を拡大して示す断面図である。 各実施の形態の電動機が適用される空気調和装置を示す正面図（Ａ）と、その室外機を示す断面図（Ｂ）である。 図１４（Ａ）の空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。

実施の形態１．
＜電動機の構成＞
図１は、実施の形態１の電動機１を示す断面図である。電動機１は、回転可能なロータ２と、ロータ２を囲むように設けられた環状のステータ５とを備えたインナロータ型の電動機である。電動機１は、また、ロータ２に永久磁石２５を埋め込んだ永久磁石埋込型電動機でもある。ステータ５とロータ２との間には、例えば０．４ｍｍのエアギャップ（空隙）１０が設けられている。

以下では、ロータ２の回転中心となる軸線を中心軸Ｃ１とし、この中心軸Ｃ１の方向を「軸方向」と称する。また、中心軸Ｃ１を中心とする円周方向（図１に矢印Ｒ１で示す）を「周方向」と称し、中心軸Ｃ１を中心とする半径方向を「径方向」と称する。なお、図１は、ロータ２の中心軸Ｃ１に直交する面における断面図である。

＜ステータの構成＞
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、例えば厚さが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの磁性を有する積層要素を軸方向に複数枚積層し、カシメ等により固定したものである。積層要素は、ここでは、鉄（Ｆｅ）を主成分とする電磁鋼板である。

ステータコア５０は、中心軸Ｃ１を中心とする環状のヨーク５２と、ヨーク５２から径方向内側に（すなわち中心軸Ｃ１に向けて）延在する複数のティース５１とを有する。ティース５１は、周方向に等間隔に配置されている。ティース５１の数は、ここでは１２であるが、１２に限定されるものではない。隣り合うティース５１の間には、コイル５５を収容する空間であるスロット５３が形成される。

ティース５１の径方向内側の先端部は、ティース５１の他の部分よりも周方向の幅が広い。ティース５１の先端部は、上述したエアギャップ１０を介してロータ２の外周に対向する。ステータコア５０の外周５０ａ（すなわちヨーク５２の外周）および内周５０ｂ（すなわちティース５１の先端部）は、いずれも円環状である。

ステータコア５０の各積層要素を一体に固定するカシメ部は、符号５６，５７で示すように、ステータコア５０のヨーク５２およびティース５１に形成されている。但し、カシメ部は、積層要素を一体に固定できれば、他の位置に形成されていてもよい。

ステータコア５０には、絶縁部としてのインシュレータ５４が取り付けられている。インシュレータ５４は、ステータコア５０とコイル５５との間に介在し、ステータコア５０とコイル５５とを絶縁するものである。インシュレータ５４は、樹脂をステータコア５０と一体に成形するか、または別部品として成形した樹脂成形体をステータコア５０に組み付けることで形成される。

インシュレータ５４は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＢＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の絶縁性の樹脂で構成される。インシュレータ５４は、また、厚さ０．０３５〜０．４ｍｍの絶縁性の樹脂フィルムで構成することもできる。

コイル５５は、インシュレータ５４を介してティース５１に巻き付けられる。コイル５５は、銅またはアルミニウムを主成分とする材料で構成されている。コイル５５は、ティース５１毎に巻き付けてもよく（集中巻）、あるいは複数のティース５１に跨って巻き付けてもよい（分布巻）。

＜ロータの構成＞
図２は、ロータコア２０および永久磁石２５を示す断面図である。図２では、樹脂部４および回転シャフト１１を省略している。ロータ２は、中心軸Ｃ１を中心とする円筒状のロータコア２０を有する。ロータコア２０は、厚さ０．２〜０．５ｍｍの磁性を有する積層要素を軸方向に複数枚積層し、カシメ等により固定したものである。積層要素は、ここでは、鉄を主成分とする電磁鋼板である。なお、ロータコア２０は、軟磁性材料と樹脂とを組み合わせた樹脂鉄心で構成してもよい。ロータ２の直径は、ここでは５０ｍｍである。

ロータコア２０の外周に沿って、複数の磁石挿入孔２１が形成されている。磁石挿入孔２１は、周方向に等間隔に配置されている。各磁石挿入孔２１は、周方向に長い形状を有し、ロータコア２０を軸方向に貫通している。より具体的には、各磁石挿入孔２１は、後述する極中心と中心軸Ｃ１とを通る直線（磁極中心線と称する）に直交する方向に直線状に延在している。磁石挿入孔２１の数は、ここでは５つである。

各磁石挿入孔２１には、永久磁石２５が配置されている。永久磁石２５は、平板状の部材であり、ステータ５に対向する方向（より具体的には、ロータコア２０の径方向）に厚さＴ１を有し、厚さ方向に着磁されている。永久磁石２５は、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）またはＳｍ（サマリウム）を主成分とする希土類磁石、もしくは、鉄を主成分とするフェライト磁石で構成される。

各磁石挿入孔２１に配置された永久磁石２５によって、磁石磁極Ｐ１が形成される。永久磁石２５は、互いに同一の磁極（例えばＮ極）をロータコア２０の外周側に向けて配置されている。そのため、ロータコア２０において隣り合う永久磁石２５の間には、径方向に磁束が流れる部分が生じる。すなわち、永久磁石２５とは反対極性の疑似磁極Ｐ２が形成される。

すなわち、ロータ２は、５つの磁石磁極Ｐ１と、５つの疑似磁極Ｐ２を周方向に交互に有する。そのため、ロータ２の極数は、１０極である。このようなロータ構造は、コンシクエントポール型と称される。なお、ロータ２の極数は、１０極に限定されるものではない。

磁石磁極Ｐ１の周方向中心（すなわち磁石挿入孔２１の周方向中心）は、磁石磁極Ｐ１の極中心となる。疑似磁極Ｐ２の周方向中心は、疑似磁極Ｐ２の極中心となる。極中心と中心軸Ｃ１とを通る直線を、磁極中心線と称する。磁石磁極Ｐ１と疑似磁極Ｐ２との間は、極間Ｍとなる。

ここでは、１つの磁石挿入孔２１に１つの永久磁石２５を配置しているが、１つの磁石挿入孔２１に複数の永久磁石２５を周方向に並べて配置してもよい。この場合、磁石挿入孔２１は、周方向中心が径方向内側に突出するようにＶ字状に形成してもよい。また、ロータコア２０において磁石挿入孔２１の径方向内側に、風穴を形成してもよい。

ロータ２は、ロータコア２０の径方向内側に、回転シャフト１１と樹脂部４とを有する。回転シャフト１１は、軸受１２，１３（図１１）によって回転可能に支持される。上記の中心軸Ｃ１は、回転シャフト１１の中心軸である。回転シャフト１１は、例えば、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）またはクロム（Ｃｒ）等の金属で構成される。

樹脂部（支持部）４は、回転シャフト１１に対してロータコア２０を支持するものであり、非磁性材料、より具体的にはＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂で構成される。樹脂部４は、ロータコア２０と回転シャフト１１とを樹脂でモールド成形することにより、形成することができる。

樹脂部４は、回転シャフト１１の外周に固定された内筒部４１と、ロータコア２０の内周２３に固定された環状の外筒部４３と、内筒部４１と外筒部４３とを連結する複数のリブ（連結部）４２とを備えている。

樹脂部４の内筒部４１には、回転シャフト１１が貫通している。リブ４２は、周方向に等間隔で配置され、内筒部４１から径方向外側に放射状に延在している。リブ４２の形成位置は、永久磁石２５の周方向中心（すなわち磁石磁極Ｐ１の極中心）に対応している。周方向に隣り合うリブ４２には、空洞部４４が形成される。外筒部４３は、リブ４２の径方向外側の端部につながっている。

コンシクエントポール型のロータ２では、疑似磁極Ｐ２に実際の磁石が存在しないため、疑似磁極Ｐ２を通った磁束が回転シャフト１１に流れやすい。ロータコア２０と回転シャフト１１との間に樹脂部４を設けることにより、回転シャフト１１への漏れ磁束を効果的に抑制することができる。

ロータコア２０の外周は、極中心で外径が最大となり、極間で外径が最小となる花丸形状を有する。より具体的には、ロータコア２０の外周は、各磁極（磁石磁極Ｐ１および疑似磁極Ｐ２）の極中心を中心とする外周部２０ａと、極間Ｍを中心とする外周部２０ｂとを有する。外周部２０ａ，２０ｂは、いずれも中心軸Ｃ１側に曲率中心を有する円弧状部分であるが、曲率半径が互いに異なる。

なお、磁石磁極Ｐ１の極中心を中心とする外周部２０ａを第１の外周部と称し、疑似磁極Ｐ２の極中心を中心とする外周部２０ａを第２の外周部と称し、極間Ｍを中心とする外周部２０ｂを第３の外周部と称する場合もある。

磁石挿入孔２１は、その周方向両端に、空隙であるフラックスバリア２２を有する。フラックスバリア２２は、磁石磁極Ｐ１と疑似磁極Ｐ２との間の漏れ磁束を抑制するものである。

フラックスバリア２２とロータコア２０の外周との間の鉄心部分は、薄肉部（ブリッジ部とも称する）となっている。薄肉部の厚さは、ロータコア２０を構成する積層要素の厚さと同じであることが望ましい。これにより、隣り合う磁極の間の漏れ磁束を抑制することができる。なお、フラックスバリア２２は、ここでは磁石挿入孔２１の周方向両端に配置されているが、磁石挿入孔２１の周方向の一端にのみ配置されていてもよい。

なお、上記の通り、ロータコア２０の外周は花丸形状であるが、ステータコア５０の内周５０ｂは円環状である。そのため、ステータ５とロータ２との間のエアギャップ１０の幅は、各磁極（磁石磁極Ｐ１および疑似磁極Ｐ２）の極中心で最小となり、極間Ｍで最大となる。

図３は、ロータ２の疑似磁極Ｐ２を含む部分を拡大して示す図である。ロータコア２０は、疑似磁極Ｐ２に、複数のスリット８１，８２からなるスリット群８を有する。この実施の形態１では、スリット群８は、疑似磁極Ｐ２の磁極中心線（図３に符号ＣＬで示す）に最も近い２つの第１スリット８１と、これら２つの第１スリット８１に対して周方向の両側に形成された２つの第２スリット８２とを有する。

第１スリット８１および第２スリット８２は、疑似磁極Ｐ２の磁極中心線ＣＬに対して対称に形成されている。より具体的には、２つの第１スリット８１は、磁極中心線ＣＬに対して、互いに対称な位置に形成され、互いに対称な形状を有する。また、２つの第２スリット８２は、磁極中心線ＣＬに対して、互いに対称な位置に形成され、互いに対称な形状を有する。

なお、２つの第１スリット８１を設ける代わりに、磁極中心線ＣＬ上に１つの第１スリット８１を設けてもよい。これについては、実施の形態２（図１２〜１３）で説明する。

第１スリット８１は、径方向に長い形状を有する。より具体的には、第１スリット８１は、径方向外側の端部８１ａと、径方向内側の端部８１ｂと、周方向外側（すなわち磁極中心線ＣＬから遠い側）の端部８１ｃと、周方向内側（すなわち磁極中心線ＣＬに近い側）の端部８１ｄとを有する。

第１スリット８１の端部８１ａ，８１ｂは、磁極中心線ＣＬに直交して延在する。端部８１ｃ，８１ｄは、磁極中心線ＣＬに平行に延在する。また、第１スリット８１の長さ（すなわち端部８１ａ，８１ｂの間隔）Ａ１は、第１スリット８１の幅（すなわち端部８１ｃ，８１ｄの間隔）Ｈ１よりも長い。

第２スリット８２は、径方向に長い形状を有する。より具体的には、第２スリット８２は、径方向外側の端部８２ａと、径方向内側の端部８２ｂと、周方向外側（すなわち磁極中心線ＣＬから遠い側）の端部８２ｃと、周方向内側（すなわち磁極中心線ＣＬに近い側）の端部８２ｄとを有する。

第２スリット８２の端部８２ａは、外周部２０ａに沿って延在し、端部８２ｂは、磁極中心線ＣＬに直交して延在する。端部８２ｃ，８２ｄは、磁極中心線ＣＬに平行に延在する。また、第２スリット８２の長さ（すなわち端部８２ａ，８２ｂの間隔）Ａ２は、第２スリット８２の幅（すなわち端部８２ｃ，８２ｄの間隔）Ｈ２よりも長い。

第１スリット８１の長さＡ１は、第２スリット８２の長さＡ２よりも短く、第１スリット８１の幅Ｈ１は、第２スリット８２の幅Ｈ２よりも短い。すなわち、第１スリット８１の断面積は、第２スリット８２の断面積よりも小さい。

２つの第１スリット８１の間には、薄肉部８３が形成される。薄肉部８３は、周方向における最小幅（すなわち２つの第１スリット８１の端部８１ｄの最小間隔）である幅Ｗ１を有する。なお、薄肉部８３の幅は、図３では径方向に亘って一定であるが、必ずしも一定でなくてもよい。薄肉部８３は、磁極中心線ＣＬ上に位置するため、極中心薄肉部とも称する。

第１スリット８１と第２スリット８２との間には、薄肉部８４が形成される。薄肉部８４は、周方向における最小幅（すなわち第１スリット８１の端部８１ｃと第２スリット８２の側端部８２ｄとの最小間隔）である幅Ｗ２を有する。なお、薄肉部８４の幅は、図３では径方向に亘って一定であるが、必ずしも一定でなくてもよい。薄肉部８４は、スリット間薄肉部とも称する。

第２スリット８２とフラックスバリア２２との間には、コア領域８５が形成される。コア領域８５は、第２スリット８２と、フラックスバリア２２の最も磁極中心線ＣＬに近い端部２２ａとの間に、周方向における最小幅である幅Ｗ３を有する。

第１スリット８１と外周部２０ａとの最短距離（すなわち第１スリット８１の端部８１ａと外周部２０ａとの最短距離）を、距離Ｌ１とする。また、第２スリット８２と外周部２０ａとの最短距離（すなわち第２スリット８２の端部８２ａと外周部２０ａとの最短距離）を、距離Ｌ２とする。距離Ｌ１，Ｌ２は、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たす。

＜作用＞
次に、実施の形態１の作用について説明する。ロータ２の表面（すなわち外周面）における磁束分布を正弦波に近づけるためには、ロータ２とステータ５との間隔を周方向に変化させることが有効である。ロータ２とステータ５との間隔が各磁極（磁石磁極Ｐ１および疑似磁極Ｐ２）の極中心で最小になり、極中心から離れるほど大きくなるように構成すれば、極中心に磁束が集中し、ロータ２の表面磁束分布が正弦波に近づく。

コンシクエントポール型のロータ２では、疑似磁極Ｐ２を流れる磁束の自由度が高いため、ロータ２とステータ５の相対回転位置によってロータ２の表面磁束が大きく変化する。そのため、疑似磁極Ｐ２にスリット８１，８２を設けて磁束の自由度を制限することにより、ロータ２の表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高めることができる。

図４は、疑似磁極Ｐ２にスリット８１，８２が設けられていない場合に、疑似磁極Ｐ２を通る磁束のシミュレーション結果を示す模式図である。磁石磁極Ｐ１の永久磁石２５から出た磁束は、疑似磁極Ｐ２を流れ、エアギャップ１０を経てティース５１に流入する。ティース５１に流入した磁束は径方向外側のヨーク５２に流れ、さらに隣接するティース５１を径方向内側に向けて流れ、永久磁石２５に戻る。

磁束は磁気抵抗が低い部分を通り、磁路が短くなるほど磁気抵抗は減少する。そのため、疑似磁極Ｐ２では、磁石磁極Ｐ１に近い領域（すなわち極間Ｍに近い領域）に磁束が集中しやすく、疑似磁極Ｐ２の極中心を流れる磁束は比較的少ない。

図５は、疑似磁極Ｐ２にスリット８１，８２を設けた場合に、疑似磁極Ｐ２を通る磁束のシミュレーション結果を示す模式図である。疑似磁極Ｐ２にスリット８１，８２を設けると、鉄心部分の磁気飽和を利用して磁気抵抗を調整することができ、これにより疑似磁極Ｐ２を流れる磁束の分布を制御することができる。磁極中心線ＣＬに対して対称に複数のスリット８１，８２を設けることにより、磁束分布を磁極中心線ＣＬに対して対称に近づけることができる。

特に、第１スリット８１から外周部２０ａまでの距離Ｌ１（図３）よりも、第２スリット８２から外周部２０ａまでの距離Ｌ２（図３）を長くすることにより、これらのスリットを設けない場合より磁束は減少するものの、図５に矢印Ｆで示すように、極間Ｍに近い領域から疑似磁極Ｐ２の極中心に向かって流れる磁束を発生させることができる。

これにより、疑似磁極Ｐ２の極中心に磁束が集中し、極間Ｍに向かって磁束が減少する正弦波状の磁束分布を得ることができる。すなわち、ロータ２の表面磁束の空間高調波を抑制し、トルクリプルを抑制することができる。これにより、電動機１の騒音を低減することができる。

また、第１スリット８１から外周部２０ａまでの距離Ｌ１（図３）よりも、磁束が集中しやすい極間側の第２スリット８２から外周部２０ａまでの距離Ｌ２（図３）を長くすることにより、極間Ｍに近い領域を集中的に流れる磁束をできるだけ遮らないようにすることができる。これにより、ステータ５のコイル５５（図１）に鎖交する磁束の減少を抑え、電動機１の出力低下を抑制することができる。

なお、図４および図５に示したシミュレーション結果は、磁石挿入孔２１の径方向内側に風穴を設けた場合のものであるが、ロータ２の表面磁束に与えるスリット８１，８２の作用に関しては、風穴の有無の影響を無視することができる。

図６は、実施の形態１の電動機１と比較例の電動機において、コイル５５に鎖交するロータ２の磁束（以下、単にロータ磁束と称する）の分布を比較して示すグラフである。図６において、縦軸はロータ２の表面磁束を示し、横軸は疑似磁極Ｐ２の極中心を中心とする角度を示す。比較例の電動機は、スリット８１，８２と外周部２０ａとの距離Ｌ１，Ｌ２がＬ１＞Ｌ２を満足することを除き、実施の形態１の電動機１と同様に構成されている。

図６において、実線は、実施の形態１の電動機１において、Ｌ１＝１ｍｍ、Ｌ２＝１．３５（従ってＬ２／Ｌ１＝１．３５）としたときのロータ磁束の分布を示す。破線は、比較例の電動機において、Ｌ１＝１ｍｍ、Ｌ２＝０．７５（従ってＬ１／Ｌ２＝１．３３）としたときのロータ磁束の分布を示す。これらのＬ１，Ｌ２の値は、長い方の距離を短い方の距離で除した値が同程度となるように選択している。

図６から、実施の形態１の電動機１のロータ２の表面磁束は、比較例の電動機よりも高いことが分かる。また、特に疑似磁極Ｐ２の極中心において、実施の形態１の電動機１のロータ２の表面磁束が比較例の電動機よりも高いことが分かる。

次に、薄肉部８３，８４およびコア領域８５の寸法について説明する。上記の通り、２つの第１スリット８１の間の薄肉部８３は、幅Ｗ１を有する。第１スリット８１と第２スリット８２との間の薄肉部８４は、幅Ｗ２を有する。また、第２スリット８２とフラックスバリア２２との間のコア領域８５は、幅Ｗ３を有する。

図７は、薄肉部８４の幅Ｗ２に対するコア領域８５の幅Ｗ３の比Ｗ３／Ｗ２と、ロータ２の表面磁束との関係を示すグラフである。図７から、Ｗ３／Ｗ２が、１≦Ｗ３／Ｗ２≦２．２の範囲にある場合に、ロータ２の表面磁束の値が特に高くなることが分かる。

これは、コア領域８５の幅Ｗ３を薄肉部８４の幅Ｗ２以上とすることにより（すなわち１≦Ｗ３／Ｗ２により）、極間Ｍに近い領域を集中的に流れる磁束をできるだけ遮らないようにすることができるためである。また、薄肉部８４の幅Ｗ２を狭くし過ぎないことにより（すなわちＷ３／Ｗ２≦２．２により）、薄肉部８４の磁気抵抗の増加を抑えることができる。

このようしてロータ２の表面磁束の大幅な低下を抑えることで、ステータ５のコイル５５に鎖交する磁束を増加させ、その結果、電動機１の出力低下を抑制することができる。

図８は、薄肉部８３の幅Ｗ１に対するコア領域８５の幅Ｗ３の比Ｗ３／Ｗ１と、ロータ２の表面磁束との関係を示すグラフである。図８から、Ｗ３／Ｗ１が、１≦Ｗ３／Ｗ１≦２．１の範囲にある場合には、ロータ２の表面磁束が特に高くなることが分かる。

これは、コア領域８５の幅Ｗ３を薄肉部８４の幅Ｗ１以上とすることにより（すなわち１≦Ｗ３／Ｗ１により）、極間Ｍに近い領域を集中的に流れる磁束をできるだけ遮らないようにすることができるためである。また、薄肉部８３の幅Ｗ１を狭くし過ぎないことにより（すなわちＷ３／Ｗ１≦２．１により）、薄肉部８３の磁気抵抗の増加を抑えることができる。

このようしてロータ２の表面磁束の大幅な低下を抑えることで、ステータ５のコイル５５に鎖交する磁束を増加させ、その結果、電動機１の出力低下を抑制することができる。

また、図３において、薄肉部８３の幅Ｗ１と薄肉部８４の幅Ｗ２との和（Ｗ１＋Ｗ２）およびコア領域８５の幅Ｗ３は、Ｗ１＋Ｗ２≦Ｗ３を満足することが望ましい。

コア領域８５の幅Ｗ３を、薄肉部８３，８４の幅Ｗ１，Ｗ２の和（Ｗ１＋Ｗ２）以上にすることにより、極間Ｍに近い領域を流れる磁束が、コア領域８５を通って疑似磁極Ｐ２の極中心に流れやすくなる。これにより、ロータ２の表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高めることができる。また、ロータ２の表面磁束の大幅な低下を抑えることで、ステータ５のコイル５５に鎖交する磁束を増加させ、その結果、電動機１の出力低下を抑制することができる。

加えて、第２スリット８２とロータ２の外周部２０ａとの距離Ｌ２は、薄肉部８３，８３の幅Ｗ１，Ｗ２との和（Ｗ１＋Ｗ２）以上である、言い換えるとＷ１＋Ｗ２≦Ｌ２を満足することが望ましい。

この構成により、薄肉部８３，８４を経由して疑似磁極Ｐ２の極中心に向かう磁路よりも、コア領域８５から第２スリット８２の外周側の磁路（図３に符号Ｓで示す）を経由して疑似磁極Ｐ２の極中心に向かう磁路が広くなり、磁気抵抗が小さくなる。そのため、ロータ２の表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高めることができる。また、ロータ２の表面磁束の大幅な低下を抑えることで、ステータ５のコイル５５に鎖交する磁束を増加させ、その結果、電動機１の出力低下を抑制することができる。

図９は、ロータ２の疑似磁極Ｐ２を含む部分を拡大して示す図である。図８において、第１スリット８１と第２スリット８２との間の薄肉部８４の周方向の長さを、長さＴ１とする。この長さＴ１は、第２スリット８２の周方向の幅Ｈ２以上である（すなわちＴ１≧Ｈ２を満足する）ことが望ましい。

第２スリット８２の幅Ｈ２は、第２スリット８２の径方向外側の磁路Ｓの長さと等しい。薄肉部８４および第２スリット８２の径方向外側の磁路Ｓの両方において、磁束密度が例えば１．６Ｔの磁気飽和状態に達した場合、磁束は、磁気飽和している長さの短い方の磁路を流れる。そのため、薄肉部８４の長さＴ１が第２スリット８２の幅Ｈ２より長い場合には、磁束は、薄肉部８４よりも、第２スリット８２の径方向外側の磁路Ｓを多く流れる。

そのため、極間Ｍに近い領域を流れる磁束を、第２スリット８２の径方向外側の磁路Ｓから、疑似磁極Ｐ２の極中心に導くことができる。その結果、ロータ２の表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高め、且つ、電動機１の出力低下を抑制することができる。

図１０は、ロータ２におけるスリット８１，８２の径方向位置を説明するための図である。ロータ２の中心軸Ｃ１から磁石挿入孔２１までの最短距離Ｄ１は、中心軸Ｃ１から第２スリット８２までの最短距離Ｄ２よりも長い（すなわちＤ１＞Ｄ２が成り立つ）ことが望ましい。

永久磁石２５からの磁束は、磁石挿入孔２１の径方向内側の端部から疑似磁極Ｐ２に向かって流れる。中心軸Ｃ１から磁石挿入孔２１までの最短距離Ｄ１が、中心軸Ｃ１から第２スリット８２までの最短距離Ｄ２よりも短い（すなわちＤ１＜Ｄ２が成り立つ）場合、永久磁石２５と薄肉部８４とを最短で結ぶ磁路上に第１スリット８１が存在しないため、永久磁石２５から出た磁束の多くが薄肉部８４に流れ込む。

これに対し、図１０に示すように、中心軸Ｃ１から磁石挿入孔２１までの最短距離Ｄ１が、中心軸Ｃ１から第２スリット８２までの最短距離Ｄ２よりも長い場合には、永久磁石２５と薄肉部８４とを最短で結ぶ磁路上に第２スリット８２が存在し、これが磁気的な障壁となるため、永久磁石２５から出て薄肉部８４に流れ込む磁束が減少する。

薄肉部８４に流れ込む磁束の減少に伴い、コア領域８５を通る磁束が増加し、その結果、第２スリット８２の径方向外側の磁路Ｓから疑似磁極Ｐ２の極中心に向けて流れる磁束が増加する。これにより、ロータ２の表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高め、且つ、電動機１の出力低下を抑制することができる。

＜モールド電動機の構成＞
図１１は、この実施の形態１の電動機１を適用したモールド電動機を示す縦断面図である。ステータ５は、モールド樹脂部６０によって覆われ、モールドステータ６を構成している。

モールド樹脂部６０は、例えば、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）等の熱硬化性樹脂で構成される。モールド樹脂部６０は、図１１における左側（後述する負荷側）に開口部６２を有し、その反対側（後述する反負荷側）に軸受支持部６１を有する。ロータ３は、開口部６２からステータ５の内側の中空部分に挿入される。

モールド樹脂部６０の開口部６２には、金属製のブラケット１５が取り付けられている。このブラケット１５には、回転シャフト１１を支持する一方の軸受１２が保持される。また、ブラケット１５の外側には、軸受１２への水等の侵入を防止するためのキャップ１４が取り付けられている。軸受支持部６１には、回転シャフト１１を支持するもう一方の軸受１３が保持されている。

回転シャフト１１は、ステータ５から図１１における左側に突出しており、その先端部１１ａには、例えば送風機の羽根車が取り付けられる。そのため、回転シャフト１１の突出側（図１１の左側）を「負荷側」と称し、反対側（図１１の右側）を「反負荷側」と称する。

ステータ５の反負荷側には、基板７が配置されている。基板７には、磁気センサ７１と、電動機１を駆動するための駆動回路７２とが実装されている。磁気センサ７１は、ロータ２に取り付けられたセンサマグネット２６に対向するように配置されている。なお、駆動回路７２は、基板７上ではなく、電動機１の外部に設けることもできる。

また、基板７には、リード線７３が配線されている。リード線７３は、ステータ５のコイル５５に電力を供給するための電源リード線と、磁気センサ７１の信号を外部に伝達するためのセンサリード線とを含む。モールド樹脂部６０の外周部分には、リード線７３を外部に引き出すためのリード線口出し部品７４が取り付けられている。

上述した樹脂部４は、ロータコア２０の内周側に設けられているが、ロータコア２０の軸方向両端面も覆っている。また、樹脂部４の一部が磁石挿入孔３１の内部に入り込んでいることが望ましい。これにより、永久磁石２５の磁石挿入孔２１からの脱落を防止することができる。

ロータコア２０には、環状のセンサマグネット（位置検出用マグネット）３６が取り付けられている。センサマグネット２６は、ロータコア２０の軸方向において基板７に対向する側に配置され、樹脂部４に囲まれて保持されている。センサマグネット２６は、ロータ２の極数と同数の磁極を有し、周方向に等間隔で配置されている。センサマグネット２６の着磁方向は軸方向であるが、これには限定されない。

磁気センサ７１は、例えばホールＩＣで構成され、ロータ２のセンサマグネット２６に対向するように配置されている。磁気センサ７１は、センサマグネット２６からの磁束（Ｎ／Ｓ）の変化に基づき、ロータ２の周方向における位置（すなわち回転位置）を検出し、検出信号を出力する。磁気センサ７１は、ホールＩＣに限らず、ＭＲ素子（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、ＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ−Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、磁気インピーダンス素子であってもよい。

磁気センサ７１の検出信号は、駆動回路７２に出力される。なお、駆動回路７２が電動機１の外部に配置されている場合には、磁気センサ７１の検出信号はセンサリード線を介して駆動回路７２に出力される。駆動回路７２は、磁気センサ７１からの検出信号に基づき、ステータ５に対するロータ２の相対的な回転位置に応じてコイル５５に流す電流を制御する。

ここではセンサマグネット２６と磁気センサ７１を用いてロータ２の回転位置を検出する例について説明したが、コイル５５に流れる電流等からロータ２の回転位置を推定するセンサレス制御を行っても良い。

また、ここでは、ステータ５をモールド樹脂部６０で覆った構成について説明したが、ステータ５をシェルの内側に焼き嵌めによって固定する構成を採用してもよい。

＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、この実施の形態１のロータ２は、永久磁石２５によって構成される磁石磁極Ｐ１（すなわち第１の磁極）と、ロータコア２０によって構成される疑似磁極Ｐ２（すなわち第２の磁極）とを有すると共に、疑似磁極Ｐ２に複数のスリット８１，８２を有し、スリット８１，８２が疑似磁極Ｐ２の磁極中心線ＣＬに対して対称に形成され、第１スリット８１（すなわち第１のスリット）からロータコア２０の外周部２０ａまでの距離Ｌ１と、第２スリット８２（すなわち第２のスリット）からロータコア２０の外周部２０ａまでの距離Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２を満足する。これにより、極間Ｍに近い領域から疑似磁極Ｐ２の極中心に向かって流れる磁束を増加させることができる。

その結果、ロータ２の表面磁束分布を、極中心に磁束が集中し、極間Ｍに向かって磁束が減少する正弦波に近づけることができる。これにより、ロータ２の表面磁束の空間高調波を抑制し、トルクリプルを抑制することができる。すなわち、電動機１の騒音を低減することができる。また、ステータ５のコイル５５に鎖交する磁束が増加するため、スリット８１，８２を設けたことによる電動機１の出力低下を抑制することができる。

また、磁極中心線ＣＬを挟んで両側に２つの第１スリット８１を有するため、２つの第１スリット８１間の薄肉部８３を介して、疑似磁極Ｐ２の極中心に磁束を導くことができる。

また、２つの第１スリット８１の周方向の間隔（すなわち薄肉部８３の幅）Ｗ１と、第２スリット８２と磁石挿入孔２１との周方向の間隔（すなわちコア領域８５の幅）Ｗ３とが、１≦Ｗ３／Ｗ１≦２を満足するため、極間Ｍに近い領域を流れる磁束をできるだけ遮らないようにすることができ、これにより電動機１の出力低下を抑制することができる。

また、２つの第１スリット８１の周方向の間隔（すなわち薄肉部８３の幅）Ｗ１と、スリット８１，８２の周方向の間隔（すなわち薄肉部８４の幅）Ｗ２と、第２スリット８２と磁石挿入孔２１との周方向の間隔（すなわちコア領域８５の幅）Ｗ３とが、Ｗ１＋Ｗ２≦Ｗ３を満足するため、磁束がコア領域８５を通って疑似磁極Ｐ２の極中心に流れやすくなる。そのため、ロータ２の表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高め、且つ電動機１の出力低下を抑制することができる。

また、２つの第１スリット８１の周方向の間隔（すなわち薄肉部８３の幅）Ｗ１と、スリット８１，８２の周方向の間隔（すなわち薄肉部８４の幅）Ｗ２と、第２スリット８２からロータコア２０の外周部２０ａまでの距離Ｌ２とが、Ｗ１＋Ｗ２≦Ｌ２を満足するため、コア領域８５と第２スリット８２の外周側の磁路Ｓとを通って疑似磁極Ｐ２の極中心に向かう磁路が広くなり、磁気抵抗が小さくなる。そのため、ロータ２の表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高め、且つ電動機１の出力低下を抑制することができる。

また、スリット８１，８２との周方向の間隔（すなわち薄肉部８４の幅）Ｗ２と、第２スリット８２と磁石挿入孔２１との周方向の間隔（すなわちコア領域８５の幅）Ｗ３とが、１≦Ｗ３／Ｗ２≦２．２を満足するため、極間Ｍに近い領域を流れる磁束をできるだけ遮らないようにすることができ、これにより電動機１の出力低下を抑制することができる。

また、スリット８１，８２の間の薄肉部８４の径方向の長さＴ１と、第２スリット８２の周方向の幅Ｈ２とが、Ｔ１＞Ｈ２を満足するため、磁束が、薄肉部８４よりも第２スリット８２の径方向外側の磁路Ｓを多く流れる。これにより、ロータ２の表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高め、且つ電動機１の出力低下を抑制することができる。

また、中心軸Ｃ１から磁石挿入孔２１までの最短距離Ｄ１が、中心軸Ｃ１から第２スリット８２までの最短距離Ｄ２よりも長いため、コア領域８５を流れる磁束を増加させることができる。これにより、第２スリット８２の径方向外側の磁路Ｓから、疑似磁極Ｐ２の極中心に流れる磁束が増加する。その結果、ロータ２の表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高め、且つ電動機１の出力低下を抑制することができる。

また、回転シャフト１１とロータコア２０との間に、非磁性材料で形成された樹脂部４が設けられているため、ロータコア２０から回転シャフト１１への漏れ磁束を抑制することができる。なお、ここでは、ロータコア２０と回転シャフト１１との間に樹脂部４を設けたが、樹脂部４を設ける代わりに、ロータコア２０の中心孔に回転シャフト１１を固定してもよい。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２の電動機は、ロータ２Ａの構成において、実施の形態１の電動機１と異なるものである。実施の形態２の電動機のステータは、実施の形態１の電動機１のステータ５と同様に構成されている。

＜ロータの構成＞
図１２は、実施の形態２のロータ２Ａを示す断面図である。ロータ２Ａは、中心軸Ｃ１を中心とする円筒状のロータコア２００を有する。ロータコア２００は、厚さ０．２〜０．５ｍｍの磁性を有する積層要素を軸方向に複数枚積層し、カシメ等により固定したものである。積層要素は、ここでは、鉄を主成分とする電磁鋼板である。なお、ロータコア２００は、軟磁性材料と樹脂とを組み合わせた樹脂鉄心で構成してもよい。ロータ２Ａの直径は、ここでは５０ｍｍである。

ロータコア２００の外周に沿って、複数の磁石挿入孔２１が形成されている。磁石挿入孔２１の数は、ここでは５つである。各磁石挿入孔２１には、永久磁石２５が配置されている。磁石挿入孔２１の形状および配置は、実施の形態１で説明したとおりである。また、永久磁石２５の材質および形状は、実施の形態１で説明したとおりである。

各磁石挿入孔２１に配置された永久磁石２５によって、磁石磁極Ｐ１が形成される。また、ロータコア２００において隣り合う永久磁石２５の間には、永久磁石２５とは反対極性の疑似磁極Ｐ２が形成される。すなわち、ロータ２Ａは、５つの磁石磁極Ｐ１と、５つの疑似磁極Ｐ２を周方向に交互に有する。そのため、ロータ２Ａの極数は、１０極である。但し、ロータ２Ａの極数は、１０極に限定されるものではない。

ロータコア２００は、径方向の中心に中心孔２８を有し、この中心孔２８に回転シャフト１１が固定されている。すなわち、実施の形態２のロータ２Ａは、実施の形態１で説明した樹脂部４（図１）を有さない。回転シャフト１１の材質および形状は、実施の形態１で説明した通りである。図１２では、ロータコア２００の磁石挿入孔２１の径方向内側に風穴２７が設けられているが、この風穴２７は設けなくてもよい。

ロータコア２００の外周は、実施の形態１で説明した花丸形状を有する。すなわち、ロータコア２００の外周は、各磁極（磁石磁極Ｐ１および疑似磁極Ｐ２）の極中心を中心とする外周部２０ａと、極間Ｍを中心とする外周部２０ｂとを有する。外周部２０ａ，２０ｂは、いずれも中心軸Ｃ１側に曲率中心を有する円弧状部分であるが、曲率半径が互いに異なる。

磁石挿入孔２１は、その周方向両端に、実施の形態１で説明したフラックスバリア２２を有する。なお、フラックスバリア２２は、ここでは磁石挿入孔２１の周方向両端に配置されているが、磁石挿入孔２１の周方向の一端にのみ配置されていてもよい。

図１３は、ロータ２Ａの疑似磁極Ｐ２を含む部分を拡大して示す図である。ロータコア２００は、疑似磁極Ｐ２に、複数のスリット８１，８２からなるスリット群８を有する。この実施の形態２では、スリット群８は、疑似磁極Ｐ２の磁極中心線ＣＬ上に位置する１つの第１スリット８１と、この第１スリット８１に対して周方向の両側に形成された２つの第２スリット８２とを有する。

第１スリット８１および第２スリット８２は、疑似磁極Ｐ２の磁極中心線ＣＬに対して対称に形成されている。より具体的には、第１スリット８１は、その周方向中心が磁極中心線ＣＬ上に位置するように形成され、磁極中心線ＣＬに対して対称な形状を有する。２つの第２スリット８２は、磁極中心線ＣＬに対して、互いに対称な位置に形成され、互いに対称な形状を有する。

第１スリット８１は、径方向に長い形状を有する。より具体的には、第１スリット８１は、径方向外側の端部８１ａと、径方向内側の端部８１ｂと、周方向両側の端部８１ｃ，８１ｄとを有する。

第１スリット８１の端部８１ａ，８１ｂは、磁極中心線ＣＬに直交して延在する。端部８１ｃ，８１ｄは、磁極中心線ＣＬに平行に延在する。また、第１スリット８１の長さ（すなわち端部８１ａ，８１ｂの間隔）Ｓ１は、第１スリット８１の幅（すなわち端部８１ｃ，８１ｄの間隔）Ｈ１よりも長い。

第２スリット８２は、径方向に長い形状を有する。より具体的には、第２スリット８２は、径方向外側の端部８２ａと、径方向内側の端部８２ｂと、周方向外側（すなわち磁極中心線ＣＬから遠い側）の端部８２ｃと、周方向内側（すなわち磁極中心線ＣＬに近い側）の端部８２ｄとを有する。

第２スリット８２の端部８２ａは、外周部２０ａに沿って延在し、端部８２ｂは、磁極中心線ＣＬに直交して延在する。端部８２ｃ，８２ｄは、磁極中心線ＣＬに平行に延在する。また、第２スリット８２の長さ（すなわち端部８２ａ，８２ｂの間隔）Ａ２は、第２スリット８２の幅（すなわち端部８２ｃ，８２ｄの間隔）Ｈ２よりも長い。

第１スリット８１の長さＡ１および幅Ｈ１は、いずれも、第２スリット８２の長さＡ２および幅Ｈ２よりも短い。すなわち、第１スリット８１の断面積は、第２スリット８２の断面積よりも小さい。

第１スリット８１と第２スリット８２との間には、薄肉部８４が形成される。薄肉部８４は、周方向における最小幅（すなわち第１スリット８１の端部８１ｃと第２スリット８２の側端部８２ｄとの最小間隔）Ｗ２を有する。なお、薄肉部８４の幅Ｗ２は、図１３では径方向に亘って一定であるが、必ずしも一定でなくてもよい。

第２スリット８２とフラックスバリア２２との間には、コア領域８５が形成される。コア領域８５は、第２スリット８２と、フラックスバリア２２の最も磁極中心線ＣＬに近い端部との間に、周方向における最小幅である幅Ｗ３を有する。

第１スリット８１と外周部２０ａとの最短距離（すなわち第１スリット８１の端部８１ａと外周部との最短距離）を、距離Ｌ１とする。また、第２スリット８２と外周部２０ａとの最短距離（すなわち第２スリット８２の端部８２ａと外周部２０ａとの最短距離）を、距離Ｌ２とする。距離Ｌ１，Ｌ２は、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たす。

＜作用＞
次に、実施の形態２の作用について説明する。実施の形態１でも説明したように、ロータ２Ａとステータ５との間隔が各磁極（磁石磁極Ｐ１および疑似磁極Ｐ２）の極中心で最小になり、極中心から離れるほど大きくなる構成により、極中心に磁束が集中し、ロータ２Ａの表面磁束分布が正弦波に近づく。

ロータ２Ａでは、疑似磁極Ｐ２を流れる磁束の自由度が高いため、ロータ２Ａとステータ５の相対回転位置によってロータ２Ａの表面磁束が大きく変化する。そのため、ロータ２Ａにスリット８１，８２を設けて磁束の自由度を制限することにより、ロータ２Ａの表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高めることができる。

特に、第１スリット８１から外周部２０ａまでの距離Ｌ１よりも、第２スリット８２から外周部２０ａまでの距離Ｌ２を長くすることにより、極間Ｍに近い領域から疑似磁極Ｐ２の極中心に向かって流れる磁束を増加させることができる。これにより、ロータ２Ａの表面磁束分布を正弦波に近づけ、空間高調波を抑制することができる。これにより、トルクリプルを抑制し、電動機１の騒音を低減することができる。

また、極間Ｍに近い領域から疑似磁極Ｐ２の極中心に向かって流れる磁束を増加させることにより、ステータ５のコイル５５（図１）に鎖交する磁束を増加させ、電動機１の出力低下を抑制することができる。すなわち、電動機１の騒音を低減し、なお且つ、出力低下を抑制することができる。

次に、薄肉部８４およびコア領域８５の寸法について説明する。上記の通り、第１スリット８１と第２スリット８２との間の薄肉部８４は、幅Ｗ２を有する。また、第２スリット８２とフラックスバリア２２との間のコア領域８５は、幅Ｗ３を有する。

実施の形態１でも説明したように、Ｗ３／Ｗ２が、１≦Ｗ３／Ｗ２≦２．２の範囲にある場合には、ロータ２Ａの表面磁束が特に高くなる。すなわち、コア領域８５の幅Ｗ３を薄肉部８４の幅Ｗ２以上とすることにより、極間Ｍに近い領域を流れる磁束をできるだけ遮らないようにすることができる。また、薄肉部８４の幅Ｗ２を狭くし過ぎないことにより、薄肉部８４の磁気抵抗の増加を抑えることができる。

加えて、第２スリット８２とロータ２Ａの外周部２０ａとの距離Ｌ２は、薄肉部８４の幅Ｗ２以上である（すなわちＷ２≦Ｌ２を満足する）ことが望ましい。この構成により、薄肉部８４を経由して疑似磁極Ｐ２の極中心に向かう磁路よりも、コア領域８５から第２スリット８２の外周側の磁路Ｓを経由して疑似磁極Ｐ２の極中心に向かう磁路が広くなり、磁気抵抗が小さくなる。そのため、ロータ２Ａの表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高め、且つ、磁力低下を抑制することができる。

また、第１スリット８１と第２スリット８２との間の薄肉部８４の周方向の長さを、長さＴ１とする。この長さＴ１は、第２スリット８２の周方向の幅Ｈ２以上である（すなわちＴ１≧Ｈ２を満足する）ことが望ましい。

実施の形態１でも説明したように、薄肉部８４および第２スリット８２の径方向外側の磁路Ｓの両方が磁気飽和状態に達した場合、磁束は、磁気飽和している長さの短い方の磁路を流れる。そのため、薄肉部８４の長さＴ１が第２スリット８２の幅Ｈ２より長い場合には、磁束は、薄肉部８４よりも、第２スリット８２の径方向外側の磁路Ｓを多く流れる。これにより、極間Ｍに近い領域を流れる磁束を、第２スリット８２の径方向外側の磁路Ｓから、疑似磁極Ｐ２の極中心に導くことができる。その結果、ロータ２Ａの表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高め、且つ、磁力低下を抑制することができる。

また、ロータ２Ａの中心軸Ｃ１から磁石挿入孔２１までの最短距離Ｄ１は、中心軸Ｃ１から第２スリット８２までの最短距離Ｄ２よりも長い（すなわちＤ１＞Ｄ２が成り立つ）ことが望ましい。これにより、永久磁石２５と薄肉部８４とを最短で結ぶ磁路に第２スリット８２が存在し、磁気的な障壁となるため、永久磁石２５から出て薄肉部８４に流れ込む磁束が減少する。

薄肉部８４に流れ込む磁束の減少に伴い、コア領域８５を通る磁束が増加し、その結果、第２スリット８２の径方向外側の磁路Ｓから疑似磁極Ｐ２の極中心に向けて流れる磁束が増加する。これにより、ロータ２Ａの表面磁束分布を正弦波に近づける効果を高め、且つ、磁力低下を抑制することができる。

＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、実施の形態２では、ロータ２Ａのスリット８１，８２が３つであり、第１スリット８１が磁極中心線ＣＬ上に位置しているが、実施の形態１と同様、第１スリット８１（すなわち第１のスリット）からロータコア２００の外周部２０ａまでの距離Ｌ１と、第２スリット８２（すなわち第２のスリット）からロータコア２００の外周部２０ａまでの距離Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２を満足する。これにより、極間Ｍに近い領域から疑似磁極Ｐ２の極中心に向かって流れる磁束を増加させることができる。

そのため、ロータ２Ａの表面磁束分布を正弦波に近づけることができる。これにより、ロータ２Ａの表面磁束の空間高調波を抑制し、トルクリプルを抑制することができる。すなわち、電動機１の騒音を低減することができる。また、ステータ５のコイル５５に鎖交する磁束が増加するため、スリット８１，８２を設けたことによる磁力低下を抑制することができる。

なお、ここでは、ロータ２Ａのロータコア２００の中心孔２８に回転シャフト１１を固定した構成について説明したが、実施の形態１で説明したように、ロータコア２００と回転シャフト１１との間に樹脂部４（図１）を設けてもよい。

また、実施の形態１では、疑似磁極Ｐ２に４つのスリットを設け、実施の形態２では、３つのスリットを設けたが、５つ以上のスリットを設けてもよい。

＜空気調和装置＞
次に、上述した各実施の形態の電動機を適用した空気調和装置について説明する。図１４（Ａ）は、各実施の形態の電動機が適用可能な空気調和装置５００の構成を示す図である。空気調和装置５００は、室外機５０１と、室内機５０２と、これらを接続する冷媒配管５０３とを備える。室外機５０１は、送風機（室外送風機）５１０を備えている。

図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示した線分１４Ｂ−１４Ｂにおける断面図である。室外機５０１は、ハウジング５０８と、ハウジング５０８内に固定されたフレーム５０９とを有する。フレーム５０９には、送風機５１０の駆動源としての電動機１が固定されている。電動機１の回転シャフト１１には、ハブ５１２を介して羽根車（羽根部）５１１が取り付けられている。

図１５は、空気調和装置５００の冷媒回路を示す模式図である。空気調和装置５００は、圧縮機５０４と、凝縮器５０５と、絞り装置（減圧装置）５０６と、蒸発器５０７とを備える。圧縮機５０４、凝縮器５０５、絞り装置５０６および蒸発器５０７は、冷媒配管５０３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５０４、凝縮器５０５、絞り装置５０６および蒸発器５０７の順に、冷媒が循環する。

圧縮機５０４、凝縮器５０５および絞り装置５０６は、室外機５０１に設けられている。蒸発器５０７は、室内機５０２に設けられている。この室内機５０２には、蒸発器５０７に室内の空気を供給する送風機（室内送風機）５２０が設けられている。

空気調和装置５００の動作は、次の通りである。圧縮機５０４は、吸入した冷媒を圧縮して送り出す。凝縮器５０５は、圧縮機５０４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５０３に送り出す。室外機５０１の送風機５１０は、冷媒が凝縮器５０５で凝縮する際に放出された熱を、室外に放出する。絞り装置５０６は、冷媒配管５０３を流れる冷媒の圧力等を調整する。

蒸発器５０７は、絞り装置５０６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５０３に送り出す。室内機５０２の送風機５２０は、蒸発器５０７に室内の空気を供給する。これにより、蒸発器５０７で熱が奪われた冷風が、室内に供給される。

上述した各実施の形態の電動機１は、永久磁石２５の減磁を抑制するように構成されている。そのため、電動機１を送風機５１０の動力源に用いることにより、長期間に亘って空気調和装置５００の運転効率を向上し、消費エネルギーを低減することができる。

なお、ここでは、各実施の形態の電動機１を送風機（室外送風機）５１０の駆動源として用いたが、送風機（室内送風機）５２０の駆動源として用いても良い。また、各実施の形態の電動機１は、送風機に限らず、例えば圧縮機５０４の駆動源として用いてもよい。

また、各実施の形態の電動機１は、空気調和装置５００に限らず、例えば、換気扇、家電機器あるいは工作機械の電動機として利用してもよい。

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、種々の改良または変形を行なうことができる。

１ 電動機、 ２，２Ａ ロータ、 ４ 樹脂部（支持部）、 ５ ステータ、 ６ モールドステータ、 ７ 基板、 ８ スリット群、 １０ 空隙、 １１ 回転シャフト、 ２０，２００ ロータコア、 ２０ａ 外周部（第１の外周部）、 ２０ｂ 外周部（第２の外周部）、 ２１ 磁石挿入孔、 ２２ フラックスバリア、 ２３ 内周、 ２５ 永久磁石、 ２６ センサマグネット（位置検出マグネット）、 ２８ 中心孔、 ４１ 内筒部、 ４２ 連結部、 ４３ 外筒部、 ５０ ステータコア、 ５０ａ 外周、 ５０ｂ 内周、 ５１ ティース、 ５２ ヨーク、 ５３ スロット、 ５４ 絶縁部、 ５５ コイル、 ６０ モールド樹脂部、 ８１ 第１スリット、 ８２ 第２スリット）、 ８３ 薄肉部（極中心薄肉部）、 ８４ 薄肉部（スリット間薄肉部）、 ８５ コア領域、 １０１ 駆動装置、 １０２ コンバータ、 １０３ インバータ、 １０５ 制御装置、 １０６ ＣＰＵ、 １０７ インバータ駆動回路、 １０８ 電流検出回路、 ５００ 空気調和装置、 ５０１ 室外機、 ５０２ 室内機、 ５０３ 冷媒配管、 ５０４ 圧縮機、 ５０５ 凝縮器、 ５０６ 絞り装置、 ５０７ 蒸発器、 ５１０ 送風機（室外送風機）、 ５１１ 羽根車（羽根部）、 ５２０ 送風機（室内送風機）。

Claims (8)

1. 中心軸を囲む環状の外周と、前記外周に沿って形成された磁石挿入孔と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
   を有し、
   前記永久磁石によって第１の磁極が構成され、前記ロータコアの一部によって第２の磁極が構成され、
   前記ロータコアは、前記第２の磁極に複数のスリットを有し、
   前記複数のスリットは、前記第２の磁極の極中心と前記中心軸とを結ぶ磁極中心線に対して対称に形成され、
   前記複数のスリットは、
   前記中心軸を中心とする周方向において前記磁極中心線の両側に形成された２つの第１のスリットと、
   前記周方向において前記２つの第１のスリットの両側に形成された２つの第２のスリットと
   を有し、
   各第１のスリットの前記周方向の幅は、各第２のスリットの前記周方向の幅よりも狭く、各第１のスリットの前記中心軸を中心とする径方向の長さは、各第２のスリットの前記径方向の長さよりも短く、
   前記第１のスリットから前記ロータコアの外周までの最短距離Ｌ１と、前記第２のスリットから前記ロータコアの前記外周までの最短距離Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２を満足し、
   前記２つの第１のスリットの前記周方向の間隔Ｗ１と、前記第１のスリットと前記第２のスリットとの前記周方向の間隔Ｗ２と、前記第２のスリットと前記磁石挿入孔との前記周方向の間隔Ｗ３とが、Ｗ１＋Ｗ２≦Ｗ３を満足し、
   前記間隔Ｗ１と、前記間隔Ｗ２と、前記最短距離Ｌ２とが、Ｗ１＋Ｗ２≦Ｌ２を満足し、
   前記間隔Ｗ１と、前記間隔Ｗ３とが、Ｗ３／Ｗ１≦２．１を満足し、
   前記間隔Ｗ２と、前記間隔Ｗ３とが、Ｗ３／Ｗ２≦２．２を満足する
   ロータ。
2. 前記ロータコアは、前記第１のスリットと前記第２のスリットとの間に薄肉部を有し、
   前記薄肉部の前記径方向の長さＴ１と、
   前記第２のスリットの前記周方向の幅Ｈ２とが、
   Ｔ１＞Ｈ２
   を満足する
   請求項１に記載のロータ。
3. 前記中心軸から前記磁石挿入孔までの最短距離が、前記中心軸から前記第２のスリットまでの最短距離よりも長い
   請求項１または２までの何れか１項に記載のロータ。
4. 前記ロータコアの外周は、前記第１の磁極の極中心を通って延在する第１の外周部と、前記第２の磁極の極中心を通って延在する第２の外周部と、前記第１の外周部と前記第２の外周部との間に形成された第３の外周部とを有し、
   前記中心軸から前記第３の外周部までの最長距離は、前記中心軸から前記第１の外周部までの最長距離よりも短く、前記中心軸から前記第２の外周部までの最長距離よりも短い
   請求項１から３までの何れか１項に記載のロータ。
5. 回転シャフトと、
   前記回転シャフトと前記ロータコアとの間に設けられ、非磁性材料で形成された支持部と
   を備えた請求項１から４までの何れか１項に記載のロータ。
6. 請求項１から５までの何れか１項に記載のロータと、
   前記ロータを前記径方向の外側から囲むステータと
   を備えた電動機。
7. 請求項６に記載の電動機と、
   前記電動機によって回転する羽根部と
   を備えた送風機。
8. 室外機と、室内機と、前記室外機と前記室内機とを連結する冷媒配管とを備え、
   前記室外機および前記室内機の少なくとも一方は、請求項７に記載の送風機を有する
   空気調和装置。

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