WO2017009902A1 - 電動機および空気調和機 - Google Patents

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WO2017009902A1
WO2017009902A1 PCT/JP2015/069921 JP2015069921W WO2017009902A1 WO 2017009902 A1 WO2017009902 A1 WO 2017009902A1 JP 2015069921 W JP2015069921 W JP 2015069921W WO 2017009902 A1 WO2017009902 A1 WO 2017009902A1
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WO
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magnet
axial direction
back yoke
electric motor
slits
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/069921
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
石井　博幸
及川　智明
山本　峰雄
洋樹 麻生
隼一郎 尾屋
優人 浦辺
貴也 下川
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures

Definitions

  • the present invention relates to an electric motor and an air conditioner equipped with the electric motor.
  • the rotor of the electric motor described in Patent Document 1 includes a two-layer rotor magnet having a back yoke as an inner layer and a resin magnet as an outer layer. That is, the rotor magnet described in Patent Document 1 is formed by molding an annular back yoke formed by molding a resin containing soft magnetic powder or ferrite powder, and a resin containing rare earth magnet powder. An annular resin magnet disposed on the outer peripheral surface of the yoke.
  • the rotor of the electric motor described in Patent Document 2 includes a single layer rotor magnet. That is, the rotor magnet described in Patent Document 2 is formed by molding a resin containing ferrite powder, and includes an annular resin magnet provided with grooves between magnetic poles.
  • Patent Document 1 since the electric motor described in Patent Document 1 is demagnetized at high temperatures between the magnetic poles of the resin magnet of the rare earth magnet, the output of the electric motor is limited. Conventionally, the magnetic characteristics of the resin magnet are improved by selecting a magnetic material, but in this case, the cost becomes high.
  • Patent Document 2 demagnetization is suppressed by providing a groove between the magnetic poles of the resin magnet.
  • the structure described in Patent Document 2 is applied to the rotor magnet having a two-layer structure described in Patent Document 1, when the resin magnet is separated in the circumferential direction by a groove in order to further suppress demagnetization, The resin magnet is detached from the outer peripheral surface of the back yoke, and it becomes difficult to mold the resin magnet on the outer peripheral surface of the back yoke.
  • the present invention has been made in view of the above, and includes a rotor magnet having a back yoke as a first annular layer as an inner layer and a resin magnet of a rare earth magnet as a second annular layer as an outer layer.
  • An object of the present invention is to provide an electric motor in which demagnetization is suppressed and a second annular layer can be integrally formed on the outer peripheral surface of a back yoke.
  • an electric motor is an electric motor including a rotor having an annular rotor magnet, and the rotor magnet is coaxial with the rotor magnet. And a first annular layer formed using a resin containing at least one of soft magnetic powder and ferrite powder, and disposed on an outer peripheral surface of the first annular layer, the first annular layer A first magnetic pole and a second magnetic pole different from the first magnetic pole are formed using a resin containing rare earth magnetic powder.
  • a second annular layer having a plurality of magnetic poles alternately arranged in the circumferential direction of the first annular layer, and having a plurality of slits formed respectively between the plurality of magnetic poles and extending in the axial direction
  • the length of each of said plurality of slits in the direction is shorter than the overall length of the in the axial direction the second annular layer.
  • the present invention there is an effect that demagnetization is suppressed and the second annular layer can be integrally formed on the outer peripheral surface of the first annular layer.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the electric motor according to the first embodiment.
  • the perspective view which shows the structure of the stator of Embodiment 1.
  • FIG. The figure which shows the structure of the rotor of Embodiment 1.
  • FIG. The figure which shows the structure of the back yoke of Embodiment 1.
  • FIG. The perspective view which shows the structure of the back yoke of Embodiment 1.
  • FIG. The figure which shows the structure of the rotor magnet of Embodiment 1.
  • FIG. 1 The figure which shows the structure of the back yoke of Embodiment 2.
  • FIG. 6 The figure which shows the structure of the air conditioner which concerns on Embodiment 6.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the electric motor 1 according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the stator 10.
  • An electric motor 1 according to the present embodiment includes a mold stator 2, a rotor 3 disposed inside the mold stator 2, bearings 5a and 5b assembled to a shaft 4 of the rotor 3, and a mold stator. 2, and a bracket 7 that closes the opening 6 of the mold stator 2.
  • the bearing 5 a is disposed on the load side of the electric motor 1 and is supported by the bracket 7.
  • the bearing 5 b is disposed on the opposite load side of the electric motor 1 and is supported by a support portion 9 that is a part of the resin portion 8 of the mold stator 2.
  • the load side is the tip side of the shaft 4 protruding from the mold stator 2.
  • the anti-load side is the opposite side to the load side.
  • the electric motor 1 is, for example, a brushless DC motor.
  • the mold stator 2 includes a stator 10 and a resin portion 8 that covers the stator 10.
  • the resin portion 8 is formed from a thermosetting resin that is an unsaturated polyester resin, for example.
  • the stator 10 includes a stator core 11, an insulating portion 12 assembled to the stator core 11, a coil 13 wound around the stator core 11 via the insulating portion 12, and an axial direction of the stator core 11.
  • the stator core 11 is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates in the axial direction.
  • the thickness of the electromagnetic steel sheet is generally 0.1 mm to 0.7 mm.
  • the stator core 11 includes a plurality of teeth (not shown).
  • the plurality of teeth extend toward the inside in the radial direction of the stator core 11.
  • the insulating part 12 is formed from a thermoplastic resin, for example, polybutylene terephthalate.
  • the coil 13 is wound in a concentrated manner around a plurality of teeth (not shown) via the insulating portion 12.
  • the coil 13 may be distributedly wound.
  • a position detection element (not shown) for detecting the rotational position of the rotor 3 is mounted on the sensor substrate 14.
  • FIG. 3A and 3B are diagrams showing the configuration of the rotor, FIG. 3A is a side view from the load side of the rotor, FIG. 3B is a longitudinal sectional view of the rotor, and FIG. It is a side view from the non-load side of a child.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the anti-load side is the sensor substrate 14 side.
  • the rotor 3 includes a rotor magnet 20, a position detection magnet 21 disposed at one end of the rotor magnet 20 in the axial direction, a shaft 4 passing through the rotor magnet 20 in the axial direction, and the rotor magnet 20.
  • the position detecting magnet 21 and the resin portion 22 for integrally forming the shaft 4 are provided.
  • a position detection element (not shown) mounted on the sensor substrate 14 detects the rotation position of the rotor 3 by detecting the magnetic pole of the position detection magnet 21.
  • the rotor magnet 20 has a two-layer structure, and the back yoke 23 that is a first annular layer is an inner layer, and the resin magnet 24 that is a second annular layer is an outer layer.
  • the rotor magnet 20 is annular, and the back yoke 23 and the resin magnet 24 are arranged coaxially with the rotor magnet 20.
  • the rotor magnet 20 has a plurality of magnetic poles in which N poles that are first magnetic poles and S poles that are different second magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction. Between the magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction is between the magnetic poles.
  • the number of magnetic poles of the rotor magnet 20 is eight. That is, the number of magnetic poles of the rotor 3 is 8, and the rotor 3 is magnetized so as to have 8 poles.
  • the resin part 22 includes an inner cylinder part 22a, an outer cylinder part 22c disposed outside the inner cylinder part 22a, and eight ribs 22b that connect the inner cylinder part 22a and the outer cylinder part 22c. .
  • the resin portion 22 is formed by molding a thermoplastic resin that is, for example, polybutylene terephthalate.
  • the shaft 4 passes through the inner cylinder portion 22a.
  • the eight ribs 22 b are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotor 3, and extend radially about the axis of the shaft 4.
  • the number of ribs 22b is not limited to eight.
  • a hollow portion 25 is formed between adjacent ribs 22b.
  • the shaft 4 is formed with a knurl 4a.
  • the knurl 4a is in contact with the inner surface of the inner cylindrical portion 22a and functions as an anti-slip of the shaft 4.
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing the configuration of the back yoke 23, FIG. 4A is a side view from the load side of the back yoke 23, FIG. 4B is a longitudinal sectional view of the back yoke 23, and FIG. ) Is a side view of the back yoke 23 from the non-load side.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the back yoke 23.
  • the back yoke 23 is formed using a thermoplastic resin containing soft magnetic powder or ferrite powder. Specifically, the back yoke 23 is formed by molding a thermoplastic resin containing soft magnetic powder or ferrite powder.
  • the soft magnetic powder is a powder of a soft magnetic material. A soft magnetic material generates a magnetic pole when a magnetic field is applied, and disappears when the magnetic field is removed, such as iron.
  • the thermoplastic resin is, for example, polyamide. It is also possible to use a non-thermoplastic resin for forming the back yoke 23.
  • the back yoke 23 may be formed using a thermoplastic resin including soft magnetic powder and ferrite powder. That is, the back yoke 23 can be formed using a thermoplastic resin containing at least one of soft magnetic powder and ferrite powder.
  • the back yoke 23 is annular. Further, the back yoke 23 has a pair of end surfaces which are first and second end surfaces spaced apart from each other in the axial direction.
  • the axial direction is the axial direction of the rotor magnet 20.
  • the pair of end surfaces are end surfaces on the load side and the anti-load side.
  • the outer periphery of the back yoke 23 is formed in a wave shape, for example. Specifically, on the outer periphery of the back yoke 23, the concave portions 27a and the convex portions 27b are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the recess 27a is disposed at the center of the magnetic pole in the circumferential direction.
  • the convex portion 27b is disposed between the magnetic poles in the circumferential direction.
  • the eight concave portions 28 are formed at equal intervals in the circumferential direction on the end surface of the back yoke 23 on the load side.
  • the recess 28 is disposed at the center of the magnetic pole in the circumferential direction.
  • the recess 28 is provided with a gate port (not shown) for injecting a thermoplastic resin as a material for the back yoke 23.
  • the depth of the recess 28 is set such that a gate processing trace (not shown) does not protrude from the load-side end face of the back yoke 23.
  • the inner circumferential surface of the back yoke 23 is provided with eight notches 29 at equal intervals in the circumferential direction.
  • the notch 29 is notched in a taper shape in the axial direction from the end surface on the load side of the back yoke 23.
  • the notch 29 is disposed between the magnetic poles in the circumferential direction.
  • the notch 29 is used to fit the convex portion of the mold when the rotor magnet 20 is molded, and to ensure circumferential positioning and coaxiality.
  • the eight pedestals 30 are formed at equal intervals in the circumferential direction on the end surface of the back yoke 23 on the side opposite to the load.
  • the pedestal 30 is disposed between the magnetic poles in the circumferential direction.
  • a position detection magnet 21 is installed on the pedestal 30.
  • the pedestal 30 includes a protrusion 30 a that suppresses the radial displacement of the position detection magnet 21.
  • FIG. 6A and 6B are diagrams showing the configuration of the rotor magnet 20, FIG. 6A is a side view from the load side of the rotor magnet 20, and FIG. 6B is a longitudinal sectional view of the rotor magnet 20.
  • 6 (c) is a side view of the rotor magnet 20 from the non-load side.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the rotor magnet 20.
  • 8A and 8B are diagrams showing the configuration of the resin magnet 24.
  • FIG. 8A is a side view from the load side of the resin magnet 24, FIG.
  • FIG. 8B is a longitudinal sectional view of the resin magnet 24, and FIG. ) Is a side view of the resin magnet 24 from the non-load side.
  • FIG. 8B is a DD cross-sectional view in FIG.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the resin magnet 24.
  • Resin magnet 24 is annular and is disposed on the outer peripheral surface of back yoke 23.
  • the resin magnet 24 has first and second end surfaces that are separated from each other in the axial direction of the back yoke 23.
  • the back yoke 23 and the resin magnet 24 are coaxial with the rotor magnet 20. Therefore, the resin magnet 24 is coaxial with the back yoke 23.
  • the back yoke 23 is coaxial with the shaft 4, and the axis of the back yoke 23 is equal to the rotation axis of the rotor 3.
  • the axial length of the resin magnet 24 is equal to the axial length of the back yoke 23.
  • Resin magnet 24 is formed using a thermoplastic resin containing rare earth magnet powder. Specifically, the resin magnet 24 is integrally formed on the outer peripheral surface of the back yoke 23 by molding a thermoplastic resin containing rare earth magnetic powder.
  • the thermoplastic resin is, for example, polyamide. It is also possible to use a non-thermoplastic resin for molding the resin magnet 24.
  • the resin magnet 24 is formed with eight slits 31 extending in the circumferential direction of the back yoke 23 at equal intervals in the circumferential direction of the back yoke 23. Specifically, each of the eight slits 31 is disposed in the portion between the eight magnetic poles. That is, the resin magnet 24 has eight magnetic poles in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction, and has eight slits 31 that extend in the axial direction between the eight magnetic poles. .
  • the slit 31 extends to a part of the resin magnet 24 in the axial direction of the back yoke 23. That is, the length of the slit 31 in the axial direction of the back yoke 23 is shorter than the total length of the resin magnet 24 in the coaxial direction. Specifically, the slit 31 does not reach both end surfaces that are the first and second end surfaces in the axial direction of the resin magnet 24. That is, the total length of the resin magnet 24 is the distance between the first and second end surfaces of the resin magnet 24 in the axial direction of the back yoke 23. Accordingly, the resin magnet 24 has one end portion in the axial direction coupled in the circumferential direction and the other end portion in the axial direction coupled in the circumferential direction.
  • the slit 31 penetrates the resin magnet 24 in the radial direction. Therefore, in the rotor magnet 20, the outer peripheral surface of the back yoke 23 is exposed from the slit 31. Thus, the slit 31 becomes a groove portion by the outer peripheral surface of the back yoke 23.
  • the outer periphery of the back yoke 23 is formed in a wave shape, and the concave portions 27a arranged at the center of the magnetic pole and the convex portions 27b arranged between the magnetic poles are alternately arranged. Since the resin magnet 24 is formed on the outer peripheral surface of the back yoke 23, the resin magnet 24 is thickest at the center of the magnetic pole according to the shape of the outer periphery of the back yoke 23. Specifically, the outer periphery of the resin magnet 24 is circular, whereas the inner periphery of the resin magnet 24 is wavy.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a method for manufacturing the rotor 3 according to the present embodiment.
  • the manufacturing method of the rotor 3 includes the following steps. Step 1: The shaft 4 is processed. At the same time, the position detection magnet 21 is molded, and the position detection magnet 21 is demagnetized after the molding. Step 2: The back yoke 23 is molded, and the back yoke 23 is demagnetized after the molding. Step 3: The resin magnet 24 is molded, and the rotor magnet 20 is manufactured. After manufacture, the rotor magnet 20 is demagnetized. Step 4: The rotor magnet 20, the position detection magnet 21 and the shaft 4 are set in a mold. Step 5: The rotor 3 is formed by integral molding with a thermoplastic resin. Step 6: The rotor 3 is magnetized. Step 7: Assemble the bearings 5a and 5b to the rotor 3.
  • the resin magnet 24 is formed on the outer peripheral surface of the back yoke 23 by molding a resin containing rare-earth magnetic powder.
  • Eight slits 31 are formed to extend. Specifically, the slit 31 extends in the axial direction with a length that does not reach both end surfaces of the resin magnet 24 in the axial direction.
  • the portion between the magnetic poles of the rare earth magnet is demagnetized at a high temperature, but by providing the slit 31 in the portion between the magnetic poles of the resin magnet 24 as in the present embodiment, the rare earth magnets existing in the portion between the magnetic poles can be reduced. Therefore, demagnetization can be suppressed. Thereby, the fall of the output of the electric motor 1 is suppressed and the performance of the electric motor 1 can be improved. In addition, since the amount of material used for the resin magnet 24 is reduced, the cost can be reduced.
  • the slit 31 is provided in a part of the resin magnet 24 in the axial direction of the resin magnet 24, and the resin magnet 24 is formed in an annular shape, so that the slit 31 is integrally held on the outer peripheral surface of the back yoke 23.
  • the resin magnet 24 can be integrally formed with the back yoke 23 while suppressing demagnetization.
  • the integral molding of the resin magnet 24 does not increase the number of manufacturing steps, leading to cost reduction.
  • the outer periphery of the back yoke 23 is formed in a wave shape, and the concave portions 27a arranged at the center of the magnetic pole and the convex portions 27b arranged between the magnetic poles are alternately arranged. With such a shape, the magnetic flux generated from the rotor 3 approaches a sine wave, the harmonic component of the induced voltage of the coil 13 is reduced, and the cogging torque is reduced.
  • the outer periphery of the back yoke 23 is not limited to a wave shape, and can also have other shapes. For example, when the outer periphery of the back yoke 23 is circular, the inner periphery of the resin magnet 24 is circular.
  • the number of magnetic poles is, for example, eight, but is not limited to this, and may be any even number.
  • the slit 31 of the resin magnet 24 can be embedded with a resin constituting the resin portion 22 of the rotor 3. That is, when forming the rotor 3 by integrally forming the rotor magnet 20, the position detecting magnet 21 and the shaft 4 with resin, the slit 31 can be embedded with resin. Thereby, the movement of the resin magnet 24 in the axial direction is suppressed, and the reliability of fixing the resin magnet 24 to the back yoke 23 is improved.
  • Embodiment 2 the shape of the back yoke 23 is different from that of the first embodiment.
  • differences from the first embodiment will be described with reference to FIGS. 8, 9, 11, and 12.
  • the same components as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the back yoke 23 according to the present embodiment, in which FIG. 11A is a side view from the load side of the back yoke 23, and FIG. 11B is a longitudinal sectional view of the back yoke 23.
  • FIG. 11C is a side view of the back yoke 23 from the non-load side.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line EE in FIG.
  • FIG. 12 is a perspective view showing the configuration of the back yoke 23 of the present embodiment.
  • the back yoke 23 is formed with eight protrusions 36 at equal intervals in the circumferential direction.
  • the eight protrusions 36 are arranged in the part between the magnetic poles, and the number of the protrusions 36 is the same as the number of magnetic poles.
  • the eight protrusions 36 are part of the back yoke 23 and are formed on the outer peripheral surface of the back yoke 23.
  • the eight protrusions 36 are respectively disposed in the eight slits 31 and are fitted in the eight slits 31, respectively.
  • the resin magnet 24 is integrally formed on the outer peripheral surface of the back yoke 23, and the slit 31 is formed according to the arrangement and shape of the protrusion 36.
  • the shape of the cross section of the protrusion 36 is, for example, a rectangle.
  • the transverse cross section is a cross section orthogonal to the axial direction of the back yoke 23.
  • the length of the protrusion 36 in the axial direction is the same as the length of the slit 31 in the axial direction.
  • the axial direction is the axial direction of the back yoke 23.
  • the length of the protrusion 36 in the radial direction can be set such that the protrusion 36 and the resin magnet 24 form the same outer peripheral surface in a state where the protrusion 36 is disposed in the slit 31.
  • the back yoke 23 is formed by molding a thermoplastic resin containing soft magnetic powder or ferrite powder.
  • the back yoke 23 may be formed by molding a thermoplastic resin containing soft magnetic powder and ferrite powder.
  • the number of magnetic poles of the rotor 3 is eight as in the first embodiment, but the number of magnetic poles is not limited to eight as described in the first embodiment.
  • the protrusion 36 is arranged in the slit 31 to suppress the movement of the resin magnet 24 in the axial direction, and the back yoke 23 of the resin magnet 24 is suppressed. Improves the reliability of fixing to the.
  • the back yoke 23 is formed by molding a thermoplastic resin containing ferrite powder
  • the protrusions 36 containing ferrite are arranged between the magnetic poles, and the magnetic poles of the rotor 3 are arranged between the magnetic poles.
  • the magnetic force is improved and the efficiency of the electric motor 1 can be increased.
  • ferrite is difficult to demagnetize at high temperatures, the effect of suppressing demagnetization at high temperatures is also improved.
  • Other configurations and effects of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of the rotor magnet 20 of the present embodiment.
  • the slit 31a of the present embodiment is different in arrangement and shape from the slit 31 of the first embodiment.
  • Other configurations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • differences from the first embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same components as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the resin magnet 24 is formed with eight slits 31 a that are equally spaced in the circumferential direction of the back yoke 23 and extend in the circumferential direction of the back yoke 23. Specifically, each of the eight slits 31a is disposed in the portion between the eight magnetic poles. That is, the resin magnet 24 has eight magnetic poles in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction, and has eight slits 31a extending in the axial direction between the eight magnetic poles. .
  • the slit 31 a extends to a part of the resin magnet 24 in the axial direction of the back yoke 23. Specifically, the slit 31 a extends in the axial direction from one of the first and second end faces of the resin magnet 24 so as not to reach the other of the first and second end faces. That is, the slit 31 a extends in the axial direction from one of the first and second end surfaces with a length shorter than the total axial length of the resin magnet 24. Accordingly, the resin magnet 24 is connected at one end in the axial direction in the circumferential direction.
  • the slit 31 a extends in the axial direction from the end surface on the load side of the resin magnet 24, but the slit 31 a is configured to extend in the axial direction from the end surface on the opposite side of the resin magnet 24. Also good.
  • the slit 31a penetrates the resin magnet 24 in the radial direction. Therefore, in the rotor magnet 20, the outer peripheral surface of the back yoke 23 is exposed from the slit 31a. Thus, the slit 31 a becomes a groove portion by the outer peripheral surface of the back yoke 23.
  • the number of magnetic poles of the rotor 3 is eight as in the first embodiment, but the number of magnetic poles is not limited to eight as described in the first embodiment.
  • This embodiment has the same effect as the first embodiment. Moreover, this Embodiment and Embodiment 2 can also be combined. That is, a protrusion disposed in the slit 31 a can be formed on the outer peripheral surface of the back yoke 23.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a configuration of the rotor magnet 20 of the present embodiment.
  • the slit 31b of the present embodiment is different in arrangement and shape from the slit 31 of the first embodiment.
  • Other configurations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • differences from the first embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same components as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the resin magnet 24 is formed with eight slits 31 b extending in the circumferential direction of the back yoke 23 at equal intervals in the circumferential direction of the back yoke 23. Specifically, each of the eight slits 31b is disposed in the portion between the eight magnetic poles. In other words, the resin magnet 24 has eight magnetic poles in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction, and has eight slits 31b extending in the axial direction between the eight magnetic poles. .
  • the slit 31 b extends to a part of the resin magnet 24 in the axial direction of the back yoke 23.
  • the slit 31b is a first portion 31ba extending in the axial direction from one of the first and second end faces of the resin magnet 24 so as not to reach the other of the first and second end faces.
  • a second portion 31bb extending in the axial direction from the other of the first and second end faces of the resin magnet 24 so as not to reach the tip of the other side of the first portion 31ba. That is, the first portion 31ba and the second portion 31bb are arranged on the same straight line and are separated from each other. Therefore, the resin magnet 24 is connected in the circumferential direction at the central portion in the axial direction.
  • the slit 31b penetrates the resin magnet 24 in the radial direction. Therefore, in the rotor magnet 20, the outer peripheral surface of the back yoke 23 is exposed from the slit 31b. Thus, the slit 31 b becomes a groove portion by the outer peripheral surface of the back yoke 23.
  • the number of magnetic poles of the rotor 3 is eight as in the first embodiment, but the number of magnetic poles is not limited to eight as described in the first embodiment.
  • This embodiment has the same effect as the first embodiment. Moreover, this Embodiment and Embodiment 2 can also be combined. In other words, a protrusion disposed in the slit 31 b can be formed on the outer peripheral surface of the back yoke 23.
  • FIG. 15 is a perspective view showing the configuration of the rotor magnet 20 of the present embodiment.
  • the slits 31d and 31e of the present embodiment are different in arrangement and shape from the slit 31 of the first embodiment.
  • Other configurations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • differences from the first embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same components as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the resin magnet 24 is formed with eight slits 31d and 31e extending in the circumferential direction of the back yoke 23 at equal intervals in the circumferential direction of the back yoke 23.
  • the eight slits 31d and 31e are composed of four slits 31d and four slits 31e. Further, the eight slits 31d and 31e are arranged in the portion between the eight magnetic poles. That is, the resin magnet 24 has eight magnetic poles in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction, and eight slits 31d and 31e extending in the axial direction between the eight magnetic poles.
  • the slits 31 d and 31 e extend to a part of the resin magnet 24 in the axial direction of the back yoke 23.
  • the slit 31d which is the first slit, has a length that does not reach the other of the first and second end surfaces of the resin magnet 24 from one of the first and second end surfaces of the resin magnet 24 and is axial.
  • the slit 31e which is the second slit, extends in the axial direction with a length that does not reach one of the first and second end faces of the resin magnet 24 from the other of the first and second end faces of the resin magnet 24.
  • the slits 31 d and 31 e are alternately arranged in the circumferential direction of the resin magnet 24. Accordingly, the resin magnets 24 are alternately connected in the circumferential direction at one end and the other end in the axial direction.
  • the slits 31d and 31e penetrate the resin magnet 24 in the radial direction. Therefore, in the rotor magnet 20, the outer peripheral surface of the back yoke 23 is exposed from the slits 31d and 31e. As described above, the slits 31 d and 31 e become groove portions by the outer peripheral surface of the back yoke 23.
  • the number of magnetic poles of the rotor 3 is eight as in the first embodiment, but the number of magnetic poles is not limited to eight as described in the first embodiment.
  • This embodiment has the same effect as the first embodiment. Moreover, this Embodiment and Embodiment 2 can also be combined. That is, it is possible to form protrusions disposed in the slits 31 d and 31 e on the outer peripheral surface of the back yoke 23.
  • FIG. FIG. 16 is a diagram showing a configuration of the air conditioner 300 according to the present embodiment.
  • the air conditioner 300 includes an indoor unit 310 and an outdoor unit 320 connected to the indoor unit 310.
  • the outdoor unit 320 includes a blower 330.
  • As the blower 330 any one of the electric motors according to the first to fifth embodiments is used. Thereby, the performance of the air conditioner 300 is improved and the cost is also reduced.
  • the electric motor in any one of Embodiments 1 to 5 can be used for a blower (not shown) in the indoor unit 310.
  • any one of the electric motors according to the first to fifth embodiments can be mounted on an electric device other than the air conditioner 300, and in this case, the same effect as the present embodiment can be obtained.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

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Abstract

電動機１は、回転子マグネット２０を有する回転子３を備える。回転子マグネット２０は、軟磁性粉末およびフェライト粉末の少なくとも一方を含む樹脂を成形して形成された環状のバックヨーク２３と、希土類磁性粉末を含む樹脂を成形して形成され、バックヨーク２３の外周面上に配置され、回転子マグネット２０の複数個の磁極間部に複数個のスリット３１を有する環状の樹脂マグネット２４と、を備え、軸方向におけるスリット３１の長さは、軸方向における樹脂マグネット２４の全長よりも短い。

Description

電動機および空気調和機
　本発明は、電動機および当該電動機が搭載された空気調和機に関する。
　特許文献１に記載された電動機の回転子は、バックヨークを内層とし樹脂マグネットを外層とする２層構造の回転子マグネットを備える。すなわち、特許文献１に記載された回転子マグネットは、軟磁性粉末またはフェライト粉末を含む樹脂を成形して形成された環状のバックヨークと、希土類磁石粉末を含む樹脂を成形して形成され、バックヨークの外周面上に配置された環状の樹脂マグネットとを備える。
　特許文献２に記載された電動機の回転子は、１層構造の回転子マグネットを備える。すなわち、特許文献２に記載された回転子マグネットは、フェライト粉末を含む樹脂を成形して形成され、磁極間に溝が設けられた環状の樹脂マグネットを備える。
特開２０１２－１５１９７９号公報 特開２００４－８８８５５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された電動機は、希土類磁石の樹脂マグネットの磁極間が高温時に減磁するため、電動機の出力が制限される。従来は、磁性材料の選択により樹脂マグネットの磁気特性の改善を図っているが、この場合は高コストになる。
　また、特許文献２では、樹脂マグネットの磁極間に溝を設けることで減磁を抑制している。しかしながら、特許文献２に記載された構成を特許文献１に記載された２層構造の回転子マグネットに適用する場合、減磁をより抑制するため、溝によって樹脂マグネットを周方向に分離したときは、樹脂マグネットがバックヨークの外周面から脱離してしまい、樹脂マグネットをバックヨークの外周面に成形することが困難となる。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、バックヨークを内層である第１の環状層とし希土類磁石の樹脂マグネットを外層である第２の環状層とする回転子マグネットを備える場合に、減磁が抑制され、かつ、バックヨークの外周面に第２の環状層を一体成形で形成が可能な電動機を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電動機は、環状の回転子マグネットを有する回転子を備えた電動機であって、前記回転子マグネットは、前記回転子マグネットと同軸的に配置され、軟磁性粉末およびフェライト粉末の少なくとも一方を含む樹脂を用いて形成された第１の環状層と、前記第１の環状層の外周面上に配置され、前記第１の環状層の軸方向に互いに対向する第１および第２の端面を有し、希土類磁性粉末を含む樹脂を用いて形成され、第１の磁極と前記第１の磁極とは異なる第２の磁極とが前記第１の環状層の周方向に交互に配列されてなる複数個の磁極を有するとともに、それぞれ複数個の磁極間部に形成されかつ前記軸方向に伸びる複数個のスリットを有する第２の環状層と、を備え、前記軸方向における前記複数個のスリットの各々の長さは、前記軸方向における前記第２の環状層の全長よりも短い。
　本発明によれば、減磁が抑制され、かつ、第１の環状層の外周面に第２の環状層を一体成形で形成できる、という効果を奏する。
実施の形態１に係る電動機の構成を示す縦断面図 実施の形態１の固定子の構成を示す斜視図 実施の形態１の回転子の構成を示す図 実施の形態１のバックヨークの構成を示す図 実施の形態１のバックヨークの構成を示す斜視図 実施の形態１の回転子マグネットの構成を示す図 実施の形態１の回転子マグネットの構成を示す斜視図 実施の形態１の樹脂マグネットの構成を示す図 実施の形態１の樹脂マグネットの構成を示す斜視図 実施の形態１に係る回転子の製造方法を示すフローチャート 実施の形態２のバックヨークの構成を示す図 実施の形態２のバックヨークの構成を示す斜視図 実施の形態３の回転子マグネットの構成を示す斜視図 実施の形態４の回転子マグネットの構成を示す斜視図 実施の形態５の回転子マグネットの構成を示す斜視図 実施の形態６に係る空気調和機の構成を示す図
　以下に、本発明の実施の形態に係る電動機および空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本実施の形態に係る電動機１の構成を示す縦断面図、図２は、固定子１０の構成を示す斜視図である。本実施の形態に係る電動機１は、モールド固定子２と、モールド固定子２の内側に配置された回転子３と、回転子３のシャフト４に組み付けられた軸受５ａ，５ｂと、モールド固定子２の軸方向の一端部に組み付けられ、モールド固定子２の開口６を閉塞するブラケット７とを備える。
　軸受５ａは、電動機１の負荷側に配置され、ブラケット７によって支持される。また、軸受５ｂは、電動機１の反負荷側に配置され、モールド固定子２の樹脂部８の一部である支持部９によって支持される。ここで、負荷側は、モールド固定子２から突出したシャフト４の先端側である。また、反負荷側は、負荷側と反対側である。電動機１は、例えばブラシレスＤＣモータである。
　モールド固定子２は、固定子１０と、固定子１０を覆う樹脂部８とを備える。樹脂部８は、例えば不飽和ポリエステル樹脂である熱硬化性樹脂から形成される。
　固定子１０は、固定子コア１１と、固定子コア１１に組み付けられた絶縁部１２と、絶縁部１２を介して固定子コア１１に巻回されたコイル１３と、固定子コア１１の軸方向の一端部に組み付けられたセンサ基板１４とを備える。
　固定子コア１１は、複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層して構成される。電磁鋼板の板厚は０．１ｍｍから０．７ｍｍが一般的である。固定子コア１１は、図示しない複数個のティースを備える。複数個のティースは、固定子コア１１の径方向の内側に向かって伸びる。絶縁部１２は、例えばポリブチレンテレフタレートである熱可塑性樹脂から形成される。コイル１３は、絶縁部１２を介して図示しない複数個のティースに集中巻で巻回される。なお、コイル１３は、分布巻されていてもよい。センサ基板１４には、回転子３の回転位置を検出するための図示しない位置検出素子が実装される。
　図３は、回転子の構成を示す図であり、図３（ａ）は回転子の負荷側からの側面図、図３（ｂ）は回転子の縦断面図、図３（ｃ）は回転子の反負荷側からの側面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ－Ａ断面図である。なお、反負荷側は、センサ基板１４側である。
　回転子３は、回転子マグネット２０と、回転子マグネット２０の軸方向の一端部に配置された位置検出用マグネット２１と、回転子マグネット２０を軸方向に貫通するシャフト４と、回転子マグネット２０、位置検出用マグネット２１およびシャフト４を一体に成形する樹脂部２２とを備える。センサ基板１４に実装された図示しない位置検出素子は、位置検出用マグネット２１の磁極を検出することで、回転子３の回転位置を検出する。回転子マグネット２０は、２層構造であり、第１の環状層であるバックヨーク２３を内層とし、第２の環状層である樹脂マグネット２４を外層とする。すなわち、回転子マグネット２０は、環状であり、バックヨーク２３および樹脂マグネット２４は回転子マグネット２０と同軸的に配置される。回転子マグネット２０は、第１の磁極であるＮ極とこれと異なる第２の磁極であるＳ極とが周方向に交互に配置されてなる複数個の磁極を有する。周方向に隣り合う磁極の間がそれぞれ磁極間となる。本実施の形態では、回転子マグネット２０の磁極数は８個とする。すなわち、回転子３の磁極数は８個であり、回転子３は８極となるように着磁されている。
　樹脂部２２は、内筒部２２ａと、内筒部２２ａの外側に配置される外筒部２２ｃと、内筒部２２ａと外筒部２２ｃとを連結する８個のリブ２２ｂとを備えている。樹脂部２２は、例えばポリブチレンテレフタレートである熱可塑性樹脂を成形して形成される。内筒部２２ａにはシャフト４が貫通する。８個のリブ２２ｂは、回転子３の周方向に等間隔で配置され、シャフト４の軸を中心に放射状に伸びている。なお、リブ２２ｂの本数は８個に限定されない。また、隣り合うリブ２２ｂ間には中空部２５が形成される。
　シャフト４には、ローレット４ａが形成される。ローレット４ａは、内筒部２２ａの内面と接触し、シャフト４の滑り止めとして機能する。
　図４は、バックヨーク２３の構成を示す図であり、図４（ａ）はバックヨーク２３の負荷側からの側面図、図４（ｂ）はバックヨーク２３の縦断面図、図４（ｃ）はバックヨーク２３の反負荷側からの側面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ－Ｂ断面図である。図５は、バックヨーク２３の構成を示す斜視図である。
　バックヨーク２３は、軟磁性粉末またはフェライト粉末を含む熱可塑性樹脂を用いて形成される。具体的には、バックヨーク２３は、軟磁性粉末またはフェライト粉末を含む熱可塑性樹脂を成形して形成される。軟磁性粉末は、軟磁性体を粉末にしたものである。軟磁性体は、磁界を加えると磁極が発生し、磁界を取り去ると磁極が消滅するものであり、例えば鉄である。熱可塑性樹脂は、例えばポリアミドである。なお、バックヨーク２３の成形に熱可塑性ではない樹脂を使用することも可能である。また、バックヨーク２３は、軟磁性粉末およびフェライト粉末を含む熱可塑性樹脂を用いて形成されてもよい。すなわち、バックヨーク２３は、軟磁性粉末およびフェライト粉末の少なくとも一方を含む熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。
　バックヨーク２３は、環状である。また、バックヨーク２３は、軸方向に互いに離間した第１および第２の端面である１対の端面を有する。ここで軸方向は、回転子マグネット２０の軸方向である。以下では、１対の端面は負荷側および反負荷側の端面である。バックヨーク２３の外周は、例えば波状に形成される。具体的には、バックヨーク２３の外周には、凹部２７ａと凸部２７ｂとが周方向に交互に配置される。凹部２７ａは、周方向において磁極中心に配置される。凸部２７ｂは、周方向において磁極間に配置される。
　バックヨーク２３の負荷側の端面には、周方向に等間隔で８個の凹部２８が形成される。凹部２８は、周方向において磁極中心に配置される。凹部２８には、バックヨーク２３の材料となる熱可塑性樹脂を注入するための図示しないゲート口が設けられる。凹部２８の深さは、バックヨーク２３の負荷側の端面から図示しないゲート処理跡が突出しないように設定される。
　バックヨーク２３の内周面には、周方向に等間隔で８個の切欠２９が設けられる。切欠２９は、バックヨーク２３の負荷側の端面から軸方向にテーパ状に切り欠かれる。切欠２９は、周方向において磁極間に配置される。切欠２９は、回転子マグネット２０の成形時に金型の凸部が嵌め合され、周方向の位置決めと同軸性の確保に利用される。
　バックヨーク２３の反負荷側の端面には、周方向に等間隔で８個の台座３０が形成される。台座３０は、周方向において磁極間に配置される。台座３０には、位置検出用マグネット２１が設置される。台座３０は、位置検出用マグネット２１の径方向の位置ずれを抑制する突起３０ａを備える。
　次に、回転子マグネット２０および樹脂マグネット２４の詳細な構成について説明する。図６は、回転子マグネット２０の構成を示す図であり、図６（ａ）は回転子マグネット２０の負荷側からの側面図、図６（ｂ）は回転子マグネット２０の縦断面図、図６（ｃ）は回転子マグネット２０の反負荷側からの側面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＣ－Ｃ断面図である。図７は、回転子マグネット２０の構成を示す斜視図である。図８は、樹脂マグネット２４の構成を示す図であり、図８（ａ）は樹脂マグネット２４の負荷側からの側面図、図８（ｂ）は樹脂マグネット２４の縦断面図、図８（ｃ）は樹脂マグネット２４の反負荷側からの側面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＤ－Ｄ断面図である。図９は、樹脂マグネット２４の構成を示す斜視図である。
　樹脂マグネット２４は、環状であり、バックヨーク２３の外周面上に配置される。樹脂マグネット２４は、バックヨーク２３の軸方向に互いに離間した第１および第２の端面を有する。なお、上記したように、バックヨーク２３および樹脂マグネット２４は回転子マグネット２０と同軸的である。従って、樹脂マグネット２４は、バックヨーク２３と同軸的である。また、バックヨーク２３は、シャフト４と同軸的であり、バックヨーク２３の軸は、回転子３の回転軸に等しい。樹脂マグネット２４の軸方向長は、バックヨーク２３の軸方向長に等しい。
　樹脂マグネット２４は、希土類磁石粉末を含む熱可塑性樹脂を用いて形成される。具体的には、樹脂マグネット２４は、希土類磁性粉末を含む熱可塑性樹脂を成形してバックヨーク２３の外周面上に一体に形成される。熱可塑性樹脂は、例えばポリアミドである。なお、樹脂マグネット２４の成形に熱可塑性ではない樹脂を使用することも可能である。
　樹脂マグネット２４には、バックヨーク２３の周方向に等間隔でかつバックヨーク２３の周方向に伸びる８個のスリット３１が形成される。詳細には、８個のスリット３１は、それぞれ、８個の磁極間部に配置される。すなわち、樹脂マグネット２４は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配置されてなる８個の磁極を有するとともに、８個の磁極間部にそれぞれ軸方向に伸びる８個のスリット３１を有する。
　スリット３１は、バックヨーク２３の軸方向における樹脂マグネット２４の一部に伸びる。すなわち、バックヨーク２３の軸方向におけるスリット３１の長さは、同軸方向における樹脂マグネット２４の全長よりも短い。具体的には、スリット３１は、樹脂マグネット２４の軸方向の第１および第２の端面である両端面に達しない。すなわち、樹脂マグネット２４の全長は、バックヨーク２３の軸方向における樹脂マグネット２４の第１および第２の端面間の距離である。従って、樹脂マグネット２４は、軸方向の一端部が周方向に連結されるとともに、軸方向の他端部も周方向に連結される。
　スリット３１は、樹脂マグネット２４を径方向に貫通する。従って、回転子マグネット２０では、スリット３１からはバックヨーク２３の外周面が表出する。このように、スリット３１は、バックヨーク２３の外周面により溝部となる。
　上記したように、バックヨーク２３の外周は波状に形成され、磁極中心に配置される凹部２７ａと磁極間に配置される凸部２７ｂとが交互に配置される。樹脂マグネット２４はバックヨーク２３の外周面上に成形されるので樹脂マグネット２４はバックヨーク２３の外周の形状に応じて磁極中心で最も肉厚になる。具体的には、樹脂マグネット２４の外周は円形であるのに対し、樹脂マグネット２４の内周は波状となる。
　次に、回転子３の製造方法について説明する。図１０は、本実施の形態に係る回転子３の製造方法を示すフローチャートである。回転子３の製造方法は、以下のようなステップを含む。
　ステップ１：シャフト４の加工をする。併せて、位置検出用マグネット２１の成形をし、成形後に位置検出用マグネット２１を脱磁する。
　ステップ２：バックヨーク２３の成形をし、成形後にバックヨーク２３を脱磁する。
　ステップ３：樹脂マグネット２４の成形をし、回転子マグネット２０を製作する。製作後に、回転子マグネット２０を脱磁する。
　ステップ４：回転子マグネット２０と位置検出用マグネット２１とシャフト４を金型にセットする。
　ステップ５：熱可塑性樹脂で一体成形して回転子３を形成する。
　ステップ６：回転子３の着磁をする。
　ステップ７：回転子３に軸受５ａ，５ｂを組付ける。
　以上に説明したように、本実施の形態では、樹脂マグネット２４は、希土類磁性粉末を含む樹脂を成形してバックヨーク２３の外周面上に形成され、８個の磁極間部にはそれぞれ軸方向に伸びる８個のスリット３１が形成される。具体的には、スリット３１は、樹脂マグネット２４の軸方向の両端面に達しない長さで軸方向に伸びている。
　一般に希土類磁石の磁極間部は高温で減磁するが、本実施の形態のように樹脂マグネット２４の磁極間部にスリット３１を設けることで、磁極間部に存在する希土類磁石を減らすことができるので、減磁を抑制することが可能となる。これにより、電動機１の出力の低下が抑制され、電動機１の性能を向上させることができる。また、樹脂マグネット２４の材料の使用量が削減されるので、コストの低減が可能になる。
　また、スリット３１は、樹脂マグネット２４の軸方向における樹脂マグネット２４の一部に設けられ、樹脂マグネット２４は環状に形成されるので、スリット３１は、バックヨーク２３の外周面上に一体に保持される。
　このように、本実施の形態によれば、減磁を抑制しつつも樹脂マグネット２４をバックヨーク２３に一体成形することが可能となる。樹脂マグネット２４の一体成形により、製造工程数が増加することがないので、コストの低減につながる。
　また、本実施の形態では、バックヨーク２３の外周は波状に形成され、磁極中心に配置される凹部２７ａと磁極間に配置される凸部２７ｂとが交互に配置される。このような形状により、回転子３から発生する磁束が正弦波に近づき、コイル１３の誘起電圧の高調波成分が低減され、コギングトルクが低減される。なお、バックヨーク２３の外周は波状に限定されず、他の形状にすることも可能である。例えば、バックヨーク２３の外周を円形にした場合は、樹脂マグネット２４の内周は円形となる。
　また、本実施の形態では、磁極数は例えば８極としたが、これに限定されるものではなく、任意の偶数であればよい。
　また、樹脂マグネット２４のスリット３１は、回転子３の樹脂部２２を構成する樹脂で埋設することもできる。すなわち、回転子マグネット２０と位置検出用マグネット２１とシャフト４を樹脂で一体に成形して回転子３を形成する際に、スリット３１を樹脂で埋設することもできる。これにより、樹脂マグネット２４の軸方向の移動が抑制され、樹脂マグネット２４のバックヨーク２３への固定の信頼性が向上する。
実施の形態２．
　本実施の形態では、バックヨーク２３の形状が実施の形態１のものとは異なる。以下、図８、図９、図１１および図１２を参照して、実施の形態１との差異について説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態１で示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。
　図１１は、本実施の形態のバックヨーク２３の構成を示す図であり、図１１（ａ）はバックヨーク２３の負荷側からの側面図、図１１（ｂ）はバックヨーク２３の縦断面図、図１１（ｃ）はバックヨーク２３の反負荷側からの側面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）におけるＥ－Ｅ断面図である。図１２は、本実施の形態のバックヨーク２３の構成を示す斜視図である。
　バックヨーク２３には、周方向に等間隔で８個の突起部３６が形成されている。８個の突起部３６は、磁極間部に配置され、突起部３６の個数は磁極数と同数である。８個の突起部３６は、バックヨーク２３の一部であり、バックヨーク２３の外周面に形成される。８個の突起部３６は、８個のスリット３１内にそれぞれ配置され、８個のスリット３１にそれぞれ嵌合している。すなわち、樹脂マグネット２４は、バックヨーク２３の外周面上に一体成形され、スリット３１は突起部３６の配置と形状に応じて形成される。突起部３６の横断面の形状は、例えば矩形である。ここで、横断面はバックヨーク２３の軸方向に直交する断面である。また、突起部３６の軸方向の長さは、スリット３１の軸方向の長さと同じである。ここで、軸方向は、バックヨーク２３の軸方向である。突起部３６の径方向の長さは、突起部３６がスリット３１内に配置された状態で、突起部３６と樹脂マグネット２４が同一の外周面を形成するような長さとすることができる。バックヨーク２３は、軟磁性粉末またはフェライト粉末を含む熱可塑性樹脂を成形して形成される。なお、バックヨーク２３は、軟磁性粉末およびフェライト粉末を含む熱可塑性樹脂を成形して形成してもよい。
　以上では、回転子３の磁極数は実施の形態１と同様に８個としたが、磁極数が８個に限定されないことは実施の形態１で説明した通りである。
　本実施の形態によれば、実施の形態１の効果に加えて、突起部３６をスリット３１内に配置することにより、樹脂マグネット２４の軸方向の移動が抑制され、樹脂マグネット２４のバックヨーク２３への固定の信頼性が向上する。
　また、バックヨーク２３が、フェライト粉末を含む熱可塑性樹脂を成形して形成された場合は、磁極間部にフェライトを含む突起部３６が配置されることになり、回転子３の磁極間部の磁力が向上し、電動機１の高効率化が図れる。また、フェライトは高温で減磁しにくいので、高温での減磁抑制効果も向上する。本実施の形態のその他の構成および効果は実施の形態１と同様である。
実施の形態３．
　図１３は、本実施の形態の回転子マグネット２０の構成を示す斜視図である。図１３に示すように、本実施の形態のスリット３１ａは、実施の形態１のスリット３１と配置および形状が異なる。本実施の形態のその他の構成は実施の形態１と同じである。以下、図１３を参照して、実施の形態１との差異について説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態１で示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。
　樹脂マグネット２４には、バックヨーク２３の周方向に等間隔でかつバックヨーク２３の周方向に伸びる８個のスリット３１ａが形成される。詳細には、８個のスリット３１ａは、それぞれ、８個の磁極間部に配置される。すなわち、樹脂マグネット２４は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配置されてなる８個の磁極を有するとともに、８個の磁極間部にそれぞれ軸方向に伸びる８個のスリット３１ａを有する。
　スリット３１ａは、バックヨーク２３の軸方向における樹脂マグネット２４の一部に伸びる。詳細には、スリット３１ａは、樹脂マグネット２４の第１および第２の端面の一方から第１および第２の端面の他方に達しない長さで軸方向に伸びている。すなわち、スリット３１ａは、第１および第２の端面の一方から樹脂マグネット２４の軸方向の全長よりも短い長さで当該軸方向に伸びている。従って、樹脂マグネット２４は、軸方向の一端部が周方向に連結される。なお、図示例では、スリット３１ａは、樹脂マグネット２４の負荷側の端面から軸方向に伸びているが、スリット３１ａは、樹脂マグネット２４の反負荷側の端面から軸方向に伸びるように構成してもよい。
　スリット３１ａは、樹脂マグネット２４を径方向に貫通する。従って、回転子マグネット２０では、スリット３１ａからはバックヨーク２３の外周面が表出する。このように、スリット３１ａは、バックヨーク２３の外周面により溝部となる。
　以上では、回転子３の磁極数は実施の形態１と同様に８個としたが、磁極数が８個に限定されないことは実施の形態１で説明した通りである。
　本実施の形態は、実施の形態１と同様の効果を奏する。また、本実施の形態と実施の形態２とを組み合わせることもできる。すなわち、バックヨーク２３の外周面に、スリット３１ａ内に配置される突起部を形成することもできる。
実施の形態４．
　図１４は、本実施の形態の回転子マグネット２０の構成を示す斜視図である。図１４に示すように、本実施の形態のスリット３１ｂは、実施の形態１のスリット３１と配置および形状が異なる。本実施の形態のその他の構成は実施の形態１と同じである。以下、図１４を参照して、実施の形態１との差異について説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態１で示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。
　樹脂マグネット２４には、バックヨーク２３の周方向に等間隔でかつバックヨーク２３の周方向に伸びる８個のスリット３１ｂが形成される。詳細には、８個のスリット３１ｂは、それぞれ、８個の磁極間部に配置される。すなわち、樹脂マグネット２４は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配置されてなる８個の磁極を有するとともに、８個の磁極間部にそれぞれ軸方向に伸びる８個のスリット３１ｂを有する。
　スリット３１ｂは、バックヨーク２３の軸方向における樹脂マグネット２４の一部に伸びる。詳細には、スリット３１ｂは、樹脂マグネット２４の第１および第２の端面のうちの一方から第１および第２の端面のうちの他方に達しない長さで軸方向に伸びる第１の部分３１ｂａと、樹脂マグネット２４の第１および第２の端面のうちの他方から第１の部分３１ｂａの他方側の先端に達しない長さで軸方向に伸びる第２の部分３１ｂｂとからなる。すなわち、第１の部分３１ｂａと第２の部分３１ｂｂは同一直線上に配置され、かつ離間している。従って、樹脂マグネット２４は、軸方向の中央部で周方向に連結される。
　スリット３１ｂは、樹脂マグネット２４を径方向に貫通する。従って、回転子マグネット２０では、スリット３１ｂからはバックヨーク２３の外周面が表出する。このように、スリット３１ｂは、バックヨーク２３の外周面により溝部となる。
　以上では、回転子３の磁極数は実施の形態１と同様に８個としたが、磁極数が８個に限定されないことは実施の形態１で説明した通りである。
　本実施の形態は、実施の形態１と同様の効果を奏する。また、本実施の形態と実施の形態２とを組み合わせることもできる。すなわち、バックヨーク２３の外周面に、スリット３１ｂ内に配置される突起部を形成することもできる。
実施の形態５．
　図１５は、本実施の形態の回転子マグネット２０の構成を示す斜視図である。図１５に示すように、本実施の形態のスリット３１ｄ，３１ｅは、実施の形態１のスリット３１と配置および形状が異なる。本実施の形態のその他の構成は実施の形態１と同じである。以下、図１５を参照して、実施の形態１との差異について説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態１で示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。
　樹脂マグネット２４には、バックヨーク２３の周方向に等間隔でかつバックヨーク２３の周方向に伸びる８個のスリット３１ｄ，３１ｅが形成される。詳細には、８個のスリット３１ｄ，３１ｅは、４個のスリット３１ｄと４個のスリット３１ｅからなる。また、８個のスリット３１ｄ，３１ｅは、８個の磁極間部に配置される。すなわち、樹脂マグネット２４は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に配置されてなる８個の磁極を有するとともに、８個の磁極間部にそれぞれ軸方向に伸びる８個のスリット３１ｄ，３１ｅを有する。
　スリット３１ｄ，３１ｅは、バックヨーク２３の軸方向における樹脂マグネット２４の一部に伸びる。詳細には、第１のスリットであるスリット３１ｄは、樹脂マグネット２４の第１および第２の端面の一方から樹脂マグネット２４の軸第１および第２の端面の他方に達しない長さで軸方向に伸びる。第２のスリットであるスリット３１ｅは、樹脂マグネット２４の第１および第２の端面の他方から樹脂マグネット２４の第１および第２の端面の一方に達しない長さで軸方向に伸びる。さらに、スリット３１ｄ，３１ｅは、樹脂マグネット２４の周方向に交互に配列される。従って、樹脂マグネット２４は、軸方向の一端部と他端部で交互に周方向に連結される。
　スリット３１ｄ，３１ｅは、樹脂マグネット２４を径方向に貫通する。従って、回転子マグネット２０では、スリット３１ｄ，３１ｅからはバックヨーク２３の外周面が表出する。このように、スリット３１ｄ，３１ｅは、バックヨーク２３の外周面により溝部となる。
　以上では、回転子３の磁極数は実施の形態１と同様に８個としたが、磁極数が８個に限定されないことは実施の形態１で説明した通りである。
　本実施の形態は、実施の形態１と同様の効果を奏する。また、本実施の形態と実施の形態２とを組み合わせることもできる。すなわち、バックヨーク２３の外周面に、スリット３１ｄ，３１ｅ内に配置される突起部を形成することもできる。
実施の形態６．
　図１６は、本実施の形態に係る空気調和機３００の構成を示す図である。空気調和機３００は、室内機３１０と、室内機３１０に接続される室外機３２０とを備える。室外機３２０は、送風機３３０を備える。送風機３３０には、実施の形態１から５のいずれかの電動機が用いられる。これにより、空気調和機３００の性能が向上し、コストも低減する。
　なお、実施の形態１から５のいずれかの電動機は、室内機３１０内の図示しない送風機に用いることもできる。
　また、実施の形態１から５のいずれかの電動機は、空気調和機３００以外の電気機器に搭載することもでき、この場合も、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　電動機、２　モールド固定子、３　回転子、４　シャフト、４ａ　ローレット、５ａ，５ｂ　軸受、６　開口、７　ブラケット、８　樹脂部、９　支持部、１０　固定子、１１　固定子コア、１２　絶縁部、１３　コイル、１４　センサ基板、２０　回転子マグネット、２１　位置検出用マグネット、２２　樹脂部、２２ａ　内筒部、２２ｂ　リブ、２２ｃ　外筒部、２３　バックヨーク、２４　樹脂マグネット、２５　中空部、２７ａ　凹部、２７ｂ　凸部、２８　凹部、２９　切欠、３０　台座、３０ａ　突起、３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｄ，３１ｅ　スリット、３６　突起部、３００　空気調和機、３１０　室内機、３２０　室外機、３３０　送風機。

Claims (8)

  1. 　環状の回転子マグネットを有する回転子を備えた電動機であって、
    　前記回転子マグネットは、
    　前記回転子マグネットと同軸的に配置され、軟磁性粉末およびフェライト粉末の少なくとも一方を含む樹脂を用いて形成された第１の環状層と、
    　前記第１の環状層の外周面上に配置され、前記第１の環状層の軸方向に互いに対向する第１および第２の端面を有し、希土類磁性粉末を含む樹脂を用いて形成され、第１の磁極と前記第１の磁極とは異なる第２の磁極とが前記第１の環状層の周方向に交互に配列されてなる複数個の磁極を有するとともに、それぞれ複数個の磁極間部に形成されかつ前記軸方向に伸びる複数個のスリットを有する第２の環状層と、
    　を備え、
    　前記軸方向における前記複数個のスリットの各々の長さは、前記軸方向における前記第２の環状層の全長よりも短い電動機。
  2. 　前記複数個のスリットの各々は、前記第１および第２の端面に達しない請求項１に記載の電動機。
  3. 　前記複数個のスリットの各々は、前記第１および第２の端面の一方から前記第１および第２の端面の他方に達しない長さで前記軸方向に伸びる請求項１に記載の電動機。
  4. 　前記複数個のスリットの各々は、前記第１および第２の端面の一方から前記第１および第２の端面の他方に達しない長さで前記軸方向に伸びる第１の部分と、前記第１および第２の端面の他方から前記第１の部分の前記他方側の先端に達しない長さで前記軸方向に伸びる第２の部分とからなる請求項１に記載の電動機。
  5. 　前記複数個のスリットは、前記第１および第２の端面の一方から前記第１および第２の端面の他方に達しない長さで前記軸方向に伸びる第１のスリットと前記第１および第２の端面の他方から前記第１および第２の端面の一方に達しない長さで前記軸方向に伸びる第２のスリットとが前記周方向に交互に配列されてなる請求項１に記載の電動機。
  6. 　前記第１の環状層の外周面には、前記複数個のスリット内にそれぞれ配置される複数個の突起部が形成される請求項１に記載の電動機。
  7. 　前記第１の環状層は、フェライト粉末を含む樹脂を成形して形成される請求項６に記載の電動機。
  8. 　請求項１から７のいずれか１項に記載の電動機を備えた空気調和機。
     
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