WO2020170390A1 - モータ、圧縮機および空気調和装置 - Google Patents

モータ、圧縮機および空気調和装置 Download PDF

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WO2020170390A1
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region
overhang
overhang region
rotor
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PCT/JP2019/006563
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昌弘 仁吾
勇二 廣澤
恵実 塚本
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三菱電機株式会社
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    • H02K21/16—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles

Definitions

  • the present invention relates to a motor, a compressor and an air conditioner.
  • the compressor motor is connected to the compression mechanism via a shaft. Since the compression mechanism repeats suction and compression of the refrigerant, the load of the motor pulsates. Therefore, in order to stabilize the rotation of the motor, a configuration has been proposed in which the axial length of the rotor core is longer than the axial length of the stator core (for example, see Patent Document 1).
  • the rotor core projects in the axial direction from the stator core, but the distance from the stator core becomes longer in this area. Therefore, a part of the magnetic flux of the permanent magnet embedded in the rotor core is not effectively linked to the coil wound around the stator core, and the motor efficiency is reduced.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to stabilize the rotation of the rotor and improve the motor efficiency.
  • the motor according to one aspect of the present invention is provided in the compressor.
  • the motor includes a shaft connected to the compression mechanism of the compressor, a shaft hole in which the shaft is fixed, an outer circumference extending in the circumferential direction around the central axis of the shaft, and a magnet formed along the outer circumference.
  • An insertion hole a rotor core having a void formed adjacent to the magnet insertion hole in the circumferential direction, a rotor core having a thin portion between the void and the outer periphery, and a permanent magnet inserted into the magnet insertion hole,
  • the rotor core is provided so as to surround it from the outside in the radial direction around the center axis, and has a stator core having a length in the direction of the center axis shorter than that of the rotor core, and a coil wound around the stator core.
  • the rotor core has a facing region that faces the stator core in the radial direction, and an overhang region that projects from the stator core in the direction of the central axis.
  • the distance from the central axis to the portion of the outer circumference located radially outside the magnet insertion hole is longer in at least part of the overhang region than in the facing region, and the minimum radial width of the thin portion is the facing region. Is equal to the overhang area.
  • the rotor core projects in the axial direction more than the stator core, it is possible to increase the inertia of the rotor core and stabilize the rotation of the rotor. Further, since the distance between the overhang region of the rotor core and the stator core is shortened, the magnetic flux of the permanent magnet can be effectively linked to the coil, and the motor efficiency is improved. That is, it is possible to stabilize the rotation of the rotor and improve the motor efficiency.
  • FIG. 3 is a vertical sectional view showing the compressor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a transverse sectional view showing the motor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a vertical sectional view showing the motor according to the first embodiment.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape in the overhang region of the rotor of the first embodiment and
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape in the facing region.
  • FIG. 3 is a diagram showing overlapping sectional shapes of an overhang region and a facing region of the rotor of the first embodiment.
  • FIG. 4A is a vertical sectional view showing a motor of a comparative example and FIG.
  • FIG. 8B is a transverse sectional view showing a rotor of the comparative example.
  • 5A and 5B are diagrams showing another example of the thin portion of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a compressor according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a vertical sectional view showing a motor according to a second embodiment.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape in an overhang region of a rotor of a third embodiment and
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape in a facing region.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape in an overhang region of a rotor according to the fourth embodiment and FIG.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape in a facing region. It is a longitudinal cross-sectional view showing a compressor according to a fifth embodiment.
  • the cross-sectional view (A) showing the cross-sectional shape in the second overhang region of the rotor of the fifth embodiment, the cross-sectional view (B) showing the cross-sectional shape in the first overhang region, and the cross-sectional shape in the facing region.
  • It is a cross-sectional view (C) shown.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a compressor 300 according to the first embodiment.
  • the compressor 300 is a rotary compressor, and is used, for example, in the air conditioner 400 (FIG. 16).
  • the compressor 300 includes a compression mechanism unit 301, a motor 100 that drives the compression mechanism unit 301, a shaft 41 that connects the compression mechanism unit 301 and the motor 100, and a sealed container 307 that houses these.
  • the axial direction of the shaft 41 is the vertical direction
  • the motor 100 is arranged above the compression mechanism portion 301.
  • the direction of the central axis C1 that is the rotation center of the shaft 41 is referred to as the “axial direction”. Further, the radial direction centered on the central axis C1 is referred to as the “radial direction”.
  • a circumferential direction centered on the central axis C1 is referred to as a "circumferential direction", and is indicated by an arrow S in FIG.
  • a cross-sectional view taken along a plane parallel to the central axis C1 is a vertical cross-sectional view, and a cross-sectional view taken along a plane orthogonal to the central axis C1 is a cross-sectional view.
  • the closed container 307 is a container formed of a steel plate and has a cylindrical shell and an upper part of the container that covers the upper part of the shell.
  • the stator 5 of the motor 100 is incorporated inside the shell of the closed container 307 by shrink fitting, press fitting, welding, or the like.
  • a discharge pipe 312 for discharging the refrigerant to the outside and a terminal 311 for supplying electric power to the motor 100 are provided above the container of the closed container 307.
  • An accumulator 310 that stores a refrigerant gas is attached to the outside of the closed container 307.
  • Refrigerating machine oil that lubricates the bearing portion of the compression mechanism portion 301 is stored at the bottom of the closed container 307.
  • the compression mechanism portion 301 includes a cylinder 302 having a cylinder chamber 303, a rolling piston 304 fixed to the shaft 41, a vane that divides the inside of the cylinder chamber 303 into a suction side and a compression side, and both axial end portions of the cylinder chamber 303.
  • Each of the upper frame 305 and the lower frame 306 has a bearing portion that rotatably supports the shaft 41.
  • An upper discharge muffler 308 and a lower discharge muffler 309 are attached to the upper frame 305 and the lower frame 306, respectively.
  • the cylinder 302 is provided with a cylindrical cylinder chamber 303 centered on the central axis C1.
  • the eccentric shaft portion 41 a of the shaft 41 is located inside the cylinder chamber 303.
  • the eccentric shaft portion 41a has a center that is eccentric with respect to the central axis C1.
  • a rolling piston 304 is fitted on the outer circumference of the eccentric shaft portion 41a.
  • the cylinder 302 has a suction port 315 for sucking the refrigerant gas into the cylinder chamber 303.
  • a suction pipe 313 communicating with the suction port 315 is attached to the closed container 307, and a refrigerant gas is supplied from the accumulator 310 to the cylinder chamber 303 via the suction pipe 313.
  • the low-pressure refrigerant gas and the liquid refrigerant are mixed and supplied to the compressor 300 from the refrigerant circuit of the air conditioner 400 (FIG. 16), but when the liquid refrigerant flows into the compression mechanism portion 301 and is compressed. , Causing a failure of the compression mechanism unit 301. Therefore, the liquid refrigerant and the refrigerant gas are separated by the accumulator 310, and only the refrigerant gas is supplied to the compression mechanism section 301.
  • refrigerant for example, R410A, R407C or R22 may be used, but from the viewpoint of preventing global warming, it is desirable to use a refrigerant having a low GWP (global warming potential).
  • the low GWP refrigerant for example, the following refrigerants can be used.
  • a halogenated hydrocarbon having a carbon double bond in its composition for example, HFO (Hydro-Fluoro-Orefin)-1234yf (CF 3 CF ⁇ CH 2 ) can be used.
  • the GWP of HFO-1234yf is 4.
  • a hydrocarbon having a carbon double bond in the composition for example, R1270 (propylene) may be used.
  • R1270 has a GWP of 3, which is lower than that of HFO-1234yf, but higher than that of HFO-1234yf.
  • a mixture containing at least either a halogenated hydrocarbon having a carbon double bond in the composition or a hydrocarbon having a carbon double bond in the composition for example, a mixture of HFO-1234yf and R32.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the motor 100. It should be noted that FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a plane passing through a facing region 101 (FIG. 3) described later.
  • the motor 100 is a motor called an inner rotor type, and has a rotor 1 and a stator 5 provided so as to surround the rotor 1 from the outside in the radial direction. An air gap of 0.3 to 1.0 mm, for example, is formed between the rotor 1 and the stator 5.
  • the rotor 1 has a cylindrical rotor core 10 and a permanent magnet 3 attached to the rotor core 10.
  • the rotor core 10 is formed by stacking a plurality of laminated steel plates in the axial direction and integrating them by caulking or the like.
  • the laminated steel sheet is, for example, an electromagnetic steel sheet.
  • the plate thickness of the laminated steel plates is 0.1 to 0.7 mm, here 0.35 mm.
  • a shaft hole 14 is formed at the center of the rotor core 10 in the radial direction, and the above-described shaft 41 is fixed by shrink fitting, press fitting, bonding, or the like.
  • a plurality of magnet insertion holes 11 into which the permanent magnets 3 are inserted are formed along the outer circumference of the rotor core 10.
  • One magnet insertion hole 11 corresponds to one magnetic pole, and there is a gap between adjacent magnet insertion holes 11.
  • the number of magnet insertion holes 11 is six here. In other words, the number of poles is 6. However, the number of poles is not limited to 6, and may be 2 or more.
  • the magnet insertion hole 11 extends linearly in a plane orthogonal to the axial direction.
  • the permanent magnet 3 is inserted into each magnet insertion hole 11.
  • the permanent magnet 3 has a flat plate shape, has a length in the axial direction of the rotor core 10, has a width in the circumferential direction, and has a thickness in the radial direction.
  • the permanent magnet 3 is composed of, for example, a rare earth magnet containing neodymium (Nd), iron (Fe), and boron (B) as main components.
  • Each permanent magnet 3 is magnetized in the thickness direction.
  • the permanent magnets 3 inserted into the adjacent magnet insertion holes 11 have magnetic poles opposite to each other on the outer side in the radial direction.
  • Each magnet insertion hole 11 may be, for example, V-shaped, and two or more permanent magnets 3 may be arranged in each magnet insertion hole 11.
  • voids 12 are formed as flux barriers at both ends of the magnet insertion hole 11 in the circumferential direction.
  • a thin portion 20 (FIG. 4B) is formed between the void 12 and the outer periphery of the rotor core 10.
  • the thin portion 20 is formed so as to suppress a short-circuit magnetic flux flowing between adjacent magnetic poles.
  • the thin portion 20 has, for example, the minimum width W that is the same as the plate thickness of the laminated steel plates. The smaller the minimum width W of the thin portion 20, the higher the effect of suppressing the short-circuit magnetic flux flowing between the adjacent magnetic poles.
  • At least one slit 13 is formed between the magnet insertion hole 11 and the outer circumference.
  • the slits 13 are formed in order to increase iron loss due to the rotating magnetic field from the stator 5 and reduce vibration and noise due to magnetic attraction.
  • five slits 13 are arranged symmetrically with respect to the circumferential center of the magnet insertion hole 11, that is, the pole center.
  • the number and arrangement of the slits 13 are arbitrary.
  • through holes 18 and 19 are formed radially inward of the magnet insertion hole 11.
  • the through hole 18 is formed at a circumferential position corresponding to the gap.
  • the through hole 19 is formed at a circumferential position corresponding to the pole center and radially outside the through hole 18.
  • the through holes 18 and 19 are used as air holes for passing the refrigerant or holes for inserting a jig.
  • the six through holes 18 and 19 are formed here, but the number and arrangement of the through holes 18 and 19 are arbitrary.
  • Disc-shaped balance weights 42 and 43 made of, for example, brass are fixed to both axial ends of the rotor core 10.
  • the balance weights 42 and 43 (FIG. 1) are provided to increase the inertia of the rotor 1 and improve the rotational balance of the rotor 1.
  • the stator 5 has a stator core 50 and a coil 55 wound around the stator core 50.
  • the stator core 50 is formed by stacking a plurality of laminated steel plates in the axial direction and integrating them by crimping or the like.
  • the laminated steel sheet is, for example, an electromagnetic steel sheet.
  • the plate thickness of the laminated steel plates is 0.1 to 0.5 mm, here 0.35 mm.
  • the stator core 50 has an annular yoke portion 51 centered on the central axis C1 and a plurality of teeth 52 extending radially inward from the yoke portion 51.
  • the teeth 52 are arranged at regular intervals in the circumferential direction.
  • the number of teeth 52 is nine here. However, the number of teeth 52 is not limited to 9, and may be 2 or more.
  • a slot 53 which is a space for housing the coil 55, is formed between the teeth 52 adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the number of slots 53 is 9, which is the same as the number of teeth 52. That is, the ratio of the number of poles of the motor 100 to the number of slots is 2:3.
  • the stator core 50 here has a configuration in which a plurality of split cores 5A are connected in the circumferential direction for each tooth 52.
  • the split cores 5A are connected to each other by a connecting portion 51a provided on the outer peripheral end of the yoke portion 51. With this configuration, the coil 55 can be wound around the tooth 52 in a state where the stator core 50 is spread in a strip shape.
  • the stator core 50 is not limited to the one in which the split cores 5A are connected.
  • the coil 55 is formed by winding a magnet wire around each tooth 52 with concentrated winding.
  • the wire diameter of the magnet wire is, for example, 0.8 mm.
  • the number of turns of the coil 55 around one tooth 52 is, for example, 70 turns.
  • the number of turns and the wire diameter of the coil 55 are determined according to the required specifications such as the number of rotations or torque of the motor 100, the supply voltage, or the cross-sectional area of the slot 53.
  • the coil 55 has three-phase windings of U-phase, V-phase, and W-phase, and is joined by Y-connection.
  • an insulating portion 54 (FIG. 1) made of resin such as liquid crystal polymer (LCP) is provided.
  • the insulating portion 54 is formed by attaching a molded body of resin to the stator core 50 or integrally molding the stator core 50 with resin.
  • an insulating film made of resin such as polyethylene terephthalate (PET) and having a thickness of 0.1 to 0.2 mm is provided on the inner surface of the slot 53.
  • FIG. 3 is a vertical sectional view showing the motor 100.
  • the rotor core 10 and the stator core 50 have the same position of the end, that is, the lower end, on the compression mechanism portion 301 (FIG. 1) side.
  • the axial length of the stator core 50 is, for example, 25 mm, while the axial length of the rotor core 10 is, for example, 32 mm. Therefore, the rotor core 10 projects, for example, 7 mm from the stator core 50 on the side opposite to the compression mechanism portion 301 (FIG. 1) in the axial direction.
  • the rotor core 10 has a facing region 101 that faces the stator core 50, and an overhang region 102 that projects from the stator core 50 in the axial direction.
  • the overhang region 102 is a region 7 mm from the upper end of the rotor core 10, that is, the end opposite to the compression mechanism portion 301.
  • the outer diameter of the stator core 50 is 110 mm
  • the inner diameter of the stator core 50 is 56 mm
  • the outer diameter of the facing area 101 of the rotor core 10 is 54.5 mm. Therefore, an air gap of 0.75 mm is formed between the facing region 101 of the rotor core 10 and the stator core 50.
  • the outer diameter of the rotor core 10 is 60 mm in the range of 6 mm from the upper end of the rotor core 10 in the overhang region 102. That is, the rotor core 10 projects above the stator core 50 in FIG.
  • FIG. 4(A) is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape in the overhang region 102 of the rotor 1
  • FIG. 4(B) is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape in the facing region 101 of the rotor 1.
  • the symbol P indicates the pole center of the rotor 1
  • the symbol M indicates the gap between the poles.
  • the outer periphery 15 in the facing region 101 of the rotor 1 is an annular shape centered on the central axis C1. That is, the distance R1 from the central axis C1 to the outer circumference 15 is constant in the circumferential direction. Further, the minimum width W of the thin portion 20 between the void 12 and the outer periphery 15 is 0.35 mm, which is the same as the thickness of the laminated steel sheet.
  • the outer periphery of the overhang region 102 of the rotor 1 is an outer peripheral portion 17 located radially outside the magnet insertion hole 11 and an outer peripheral portion 16 radially outside the gap 12.
  • the outer peripheral portion 17 includes the pole center P
  • the outer peripheral portion 16 includes the pole gap M.
  • the outer peripheral portions 16 and 17 are both formed in the circumferential direction centered on the central axis C1, but the outer peripheral portion 17 projects radially outward from the outer peripheral portion 16.
  • the distance R2 from the central axis C1 to the outer peripheral portion 17 is longer than the distance R1.
  • the distance from the central axis C1 to the outer peripheral portion 16 is the same as the above distance R1. Therefore, the minimum width W of the thin portion 20 between the void 12 and the outer peripheral portion 16 is the same as the minimum width W of the thin portion 20 in the facing region 101, and is 0.35 mm, for example.
  • FIG. 5 is a diagram showing the facing region 101 and the overhang region 102 of the rotor core 10 in an overlapping manner.
  • the outer peripheral portion 17 located on the outer side in the radial direction of the magnet insertion hole 11 projects more radially outward than the outer periphery 15 in the facing region 101.
  • the outer peripheral portion 16 located radially outside the thin portion 20 is at the same radial position as the outer periphery 15 in the facing region 101.
  • the maximum outer diameter of the overhang region 102 of the rotor core 10 is larger than the maximum outer diameter of the facing region 101, but the minimum width W of the thin portion 20 is equal between the overhang region 102 and the facing region 101.
  • the inertia of the rotor core 10 can be increased. This makes it possible to stabilize the rotation of the rotor core 10 with respect to the load pulsation of the compression mechanism portion 301 and suppress vibration and noise.
  • the distance between the rotor core 10 and the stator core 50 becomes shorter, so the amount of linkage of the magnetic flux of the permanent magnet 3 to the coil 55 increases. Therefore, the motor efficiency is improved and the motor 100 can be further downsized.
  • the minimum width W of the thin portion 20 is the same in the overhang region 102 and the facing region 101, it is possible to suppress the short-circuit magnetic flux between the adjacent magnetic poles.
  • stator 5 and the compression mechanism section 301 are fixed by shrink fitting inside the cylindrical shell of the closed container 307.
  • the shaft 41 is incorporated in the compression mechanism portion 301 in advance. Then, with the rotor 1 heated and the shaft hole 14 widened, the shaft 41 is fitted into the shaft hole 14 of the rotor 1 while inserting the rotor 1 inside the stator 5.
  • the overhang region 102 of the rotor core 10 has a large outer diameter, but is formed on the side opposite to the compression mechanism portion 301. Therefore, by inserting the rotor 1 into the inside of the stator 5 from the side opposite to the compression mechanism portion 301, the compressor 300 can be easily assembled and the productivity is improved.
  • a low-pressure refrigerant gas is sucked into the cylinder chamber 303 of the compression mechanism section 301 from the accumulator 310 via the suction port 315.
  • the eccentric shaft portion 41a of the shaft 41 and the rolling piston 304 attached thereto eccentrically rotate, and the refrigerant is compressed in the cylinder chamber 303.
  • the refrigerant compressed in the cylinder chamber 303 is discharged into the closed container 307 through a discharge port and discharge mufflers 308 and 309 (not shown).
  • the refrigerant discharged into the closed container 307 passes through the through holes 18, 19 and the like of the rotor core 10, rises in the closed container 307, is discharged from the discharge pipe 312, and enters the refrigerant circuit of the air conditioner 400 (FIG. 16). Sent out.
  • the inner diameter of the stator core 50 When the inner diameter of the stator core 50 is increased, the area of the slot 53 is reduced and the accommodation area of the coil 55 is reduced. Therefore, it is necessary to reduce the conductor cross-sectional area of the coil 55, copper loss increases, and motor efficiency decreases. In addition, if both the inner diameter and the outer diameter of the stator core 50 are increased, the sealed container 307 in which the stator core 50 is fitted must be increased, and the compressor 300 becomes large.
  • FIG. 6A is a vertical sectional view showing a motor 100F of a comparative example.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view showing the rotor 1F of the motor 100F of the comparative example.
  • components similar to those of the motor 100F of the comparative example are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment.
  • the rotor core 10 of the rotor 1F projects in the axial direction from the stator core 50.
  • the outer diameter of the rotor core 10 is constant along the axial direction. That is, the cross-sectional shape of the rotor 1F becomes the cross-sectional shape shown in FIG. 6B regardless of the axial position.
  • the cross-sectional shape shown in FIG. 6(B) is the same as the cross-sectional shape in the facing region 101 of the rotor 1 shown in FIG. 4(B).
  • the inertia of the rotor 1F is increased by increasing the axial length of the rotor core 10.
  • the distance from the rotor core 10 to the stator core 50 becomes long. Therefore, a part of the magnetic flux of the permanent magnet 3 is not effectively linked to the coil 55, and the motor efficiency is reduced.
  • the inertia of the rotor core 10 can be increased by increasing the outer diameter of the overhang region 102 of the rotor core 10. As a result, the rotation of the rotor core 10 can be stabilized against the load pulsation of the compression mechanism portion 301.
  • the axial length of the stator core 50 is 25 mm and the axial length of the rotor core 10 is 35 mm.
  • the amount of overhang is 10 mm.
  • the outer diameter of the stator core 50 is 110 mm, the inner diameter of the stator core 50 is 56 mm, and the outer diameter of the rotor core 10 is 54.5 mm.
  • the axial length of the stator core 50 is 25 mm and the axial length of the rotor core 10 is 32 mm.
  • the amount of overhang is 7 mm.
  • the outer diameter of the stator core 50 is 110 mm, and the inner diameter of the stator core 50 is 56 mm.
  • the outer diameter of the facing area 101 of the rotor core 10 is 54.5 mm, and the outer diameter of a part of the overhang area 102, that is, the outer diameter of 6 mm from the upper end of the rotor core 10 is 60 mm.
  • the inertia of the rotor core 10 of the first embodiment is equivalent to the inertia of the rotor core 10 of the comparative example.
  • the axial length of the rotor core 10 of the first embodiment is 32 mm, while the axial length of the rotor core 10 of the comparative example is 35 mm, so the axial length is shortened by 8.5%, You can get the inertia of. Further, the amount of interlinkage of the magnetic flux of the permanent magnet 3 with the coil 55 in the overhang region 102 of the rotor core 10 of the first embodiment is increased by 8% as compared with the comparative example.
  • the inertia is increased to stabilize the rotation of the rotor 1, and the amount of linkage of the magnetic flux of the permanent magnet 3 to the coil 55 is reduced.
  • the motor efficiency can be improved by increasing it.
  • the minimum width W of the thin portion 20 of the rotor core 10 is the same in the facing region 101 and the overhang region 102, the short-circuit magnetic flux between adjacent magnetic poles can be suppressed. Thereby, the motor efficiency can be improved.
  • the rotor core 10 is configured by stacking punched laminated steel plates.
  • the laminated steel plate in the overhang region 102 of the rotor core 10 is different from the laminated steel plate in the facing region 101 only in the shape of the outer peripheral portion 16 (FIG. 4A). Therefore, when punching the laminated steel sheet in the overhang region 102 of the rotor core 10, a blade similar to the punching of the laminated steel sheet in the facing region 101 can be used except for the outer peripheral portion 16. Thereby, the productivity can be improved.
  • a magnetic attraction force that pulls the rotor core 10 toward the axial center of the stator core 50 acts between the rotor core 10 and the stator core 50. Since the rotor core 10 projects to the side opposite to the compression mechanism portion 301 side, a magnetic attraction force acts in the direction in which the rotor core 10 is pressed against the compression mechanism portion 301. Therefore, the rotation of the rotor 1 can be further stabilized against the load fluctuation of the compression mechanism unit 301.
  • the outer diameter of the entire overhang region 102 is not necessarily increased, as described above, in which the outer diameter is increased within the range of 6 mm from the upper end of the overhang region 102. It is only necessary that the outer diameter of is larger than the outer diameter of the facing region 101.
  • the width of the thin portion 20 is constant in FIGS. 4A and 4B, it does not necessarily have to be constant.
  • the thin portion 20 may have a plurality of widths W1 and W2, and the smallest width thereof is the above-mentioned minimum width W.
  • the outer peripheral portion 17 has a width equivalent to the distance between the two voids 12 on both sides of the magnet insertion hole 11, but as shown in FIG. 7A, for example, The outer peripheral portion 17 may be formed long, or conversely, the outer peripheral portion 17 may be formed short as shown in FIG. 7(B).
  • the outer periphery of the facing region 101 of the rotor core 10 is annular, but the outer diameter is not limited to an annular shape.
  • the outer diameter is maximum at the pole center and the outer diameter is between the poles. It may have the smallest flower circle shape.
  • rotor core 10 has opposing region 101 that faces stator core 50, and overhang region 102 that projects from stator core 50 in the axial direction.
  • the distance from the central axis C1 to the radially outer portion of the magnet insertion hole 11 of the outer periphery of the rotor core 10 is longer than that of the facing region 101 in at least a part of the overhang region 102.
  • the minimum width W in the radial direction of the thin portion 20 is equal in the facing region 101 and the overhang region 102.
  • the axial length of the rotor core 10 can be reduced and the inertia can be increased, thereby stabilizing the rotation of the rotor 1 against the load pulsation of the compression mechanism portion 301 and suppressing vibration and noise. it can. Furthermore, since the amount of interlinkage of the magnetic flux of the permanent magnet 3 with the coil 55 is increased and the short-circuit magnetic flux is suppressed by the thin portion 20, the motor efficiency can be improved. As a result, the rotation of the rotor 1 can be stabilized, the motor efficiency can be improved, and the small-sized and highly reliable motor 100 can be obtained.
  • the outer peripheral portion 17 located on the radially outer side of the magnet insertion hole 11 is more radially outward than the outer peripheral portion 16 located on the radially outer side of the void portion 12. It is protruding. Therefore, it is possible to achieve both increase in inertia and suppression of short-circuit magnetic flux with a simple configuration.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing the compressor 300A according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a vertical sectional view showing a motor 100A of the compressor 300A according to the second embodiment.
  • the laminated steel plates forming the rotor core 10 of the rotor 1A have different plate thicknesses in the facing region 101 and the overhang region 102.
  • the plate thickness T2 of the laminated steel plate in the overhang region 102 of the rotor core 10 is thicker than the plate thickness T1 of the laminated steel plate in the facing region 101 of the rotor core 10.
  • the amount of change in the magnetic flux due to the rotating magnetic field of the coil 55 of the stator 5 is large, and in order to suppress the eddy current loss caused by this, it is desirable that the laminated steel plates be thin.
  • the overhang region 102 of the rotor core 10 since the amount of change in magnetic flux is smaller than that in the facing region 101, eddy current loss is less likely to occur even if the laminated steel plates are made thicker.
  • the plate thickness T2 of the laminated steel plate in the overhang region 102 of the rotor core 10 is made larger than the plate thickness T1 of the laminated steel plate in the facing region 101 of the rotor core 10.
  • the inertia of the rotor core 10 can be increased while suppressing an increase in eddy current loss.
  • the weight per unit length in the axial direction of the rotor core 10 becomes larger in the overhang region 102 than in the facing region 101. That is, the inertia per unit length in the axial direction of the rotor core 10 is larger in the overhang region 102 than in the facing region 101.
  • the plate thickness of at least one laminated steel plate in the overhang region 102 is equal to the plate thickness T1 of the laminated steel plate in the facing region 101.
  • the motor 100A and the compressor 300A according to the second embodiment are configured in the same manner as the motor 100 and the compressor 300 according to the first embodiment, except for the points described above.
  • the plate thickness T2 of the laminated steel plate in at least a part of the overhang region 102 of the rotor core 10 is thicker than the plate thickness T1 of the laminated steel plate in the facing region 101 of the rotor core 10. Therefore, the inertia of the rotor core 10 can be increased while suppressing an increase in eddy current loss. That is, it is possible to stabilize the rotation of the rotor 1A and improve the motor efficiency.
  • FIG. 10 is a sectional view (A) in the overhang region 102 and a sectional view (B) in the facing region 101 of the rotor 1B of the motor according to the third embodiment.
  • the number of slits 13 of the rotor core 10 of the rotor 1B is different between the facing region 101 and the overhang region 102.
  • the slit 13 is not formed between the magnet insertion hole 11 and the outer periphery 15.
  • the overhang region 102 of the rotor core 10 zero slits 13 as the second number are formed between the magnet insertion hole 11 and the outer periphery 15.
  • the amount of change in the magnetic flux due to the rotating magnetic field of the coil 55 of the stator 5 is large, which may cause iron loss in the rotor core 10 or vibration and noise due to the magnetic attraction force. ..
  • the overhang region 102 of the rotor core 10 since the amount of change in magnetic flux is smaller than that in the facing region 101, iron loss or vibration and noise due to magnetic attraction force are less likely to occur.
  • the slits 13 are provided in the facing area 101 of the rotor core 10 and the slits 13 are not provided in the overhang area 102, or the number of the slits 13 is smaller than that in the facing area 101.
  • the weight of the rotor core 10 can be increased and the inertia can be increased.
  • the number of the slits 13 in the overhang area 102 of the rotor core 10 is smaller than the number of the slits 13 in the facing area 101 here, the number is not limited to the slit 13 and the number of holes in the overhang area 102 of the rotor core 10. However, the number of holes may be smaller than the number of holes in the facing region 101.
  • the number of holes in all the laminated steel plates in the overhang region 102 of the rotor core 10 is smaller than the number of holes in the facing region 101. The less the better.
  • the motor and the compressor of the third embodiment are configured similarly to the motor 100 and the compressor 300 of the first embodiment, except for the points described above.
  • the slit 13 is provided in the facing region 101 of the rotor core 10 and the slit 13 is not provided in at least a part of the overhang region 102, or the number of slits 13 is set to the facing region 101.
  • the configuration described in the second embodiment may be applied to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a sectional view (A) in the overhang region 102 and a sectional view (B) in the facing region 101 of the rotor 1C of the motor according to the fourth embodiment.
  • the shape of the void 12 of the rotor 1C is different between the facing region 101 and the overhang region 102.
  • the void portion 22 in the overhang region 102 of the rotor core 10 shown in FIG. 11A is longer in the radial outside than the void portion 12 in the facing region 101 of the rotor core 10 shown in FIG. 11B.
  • the void portion 22 shown in FIG. 11(A) is formed so as to project more radially outward than the void portion 12 shown in FIG. 11(B).
  • the outer periphery 25 in the overhang region 102 of the rotor core 10 shown in FIG. 11(A) is formed in an annular shape similar to the outer periphery 15 in the facing region 101 of the rotor core 10 shown in FIG. 11(B).
  • the distance R2 from the central axis C1 to the outer circumference 25 is larger than the distance R1 from the central axis C1 to the outer circumference 15.
  • the minimum width W of the thin portion 20 between the void portion 22 and the outer periphery 25 in the overhang region 102 is set to face each other. It can be made equal to the minimum width W of the thin portion 20 between the void 12 and the outer periphery 15 in the region 101.
  • the voids 12 in all the laminated steel plates in the overhang region 102 of the rotor core 10 do not necessarily have to protrude radially outward, and the voids 12 in at least one laminated steel plate in the overhang region 102 may radially outward. It only needs to project to.
  • the outer circumferences of the facing area 101 and the overhang area 102 of the rotor core 10 are not limited to the annular shape.
  • the outer circumference is a flower circle shape having a maximum outer diameter at the pole center and a minimum outer diameter between the poles. It may be.
  • the motor and compressor of the fourth embodiment are configured similarly to the motor 100 and the compressor 300 of the first embodiment, except for the points described above.
  • the void portion 22 in at least a part of the overhang region 102 of the rotor core 10 projects more radially outward than the void portion 12 in the facing region 101 of the rotor core 10, Even if the outer peripheries of the facing region 101 and the overhang region 102 of the rotor core 10 are annular, the minimum width W of the thin portion 20 can be made equal between the facing region 101 and the overhang region 102. Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to stabilize the rotation of the rotor core 10 against the load pulsation of the compression mechanism portion 301 and suppress the short-circuit magnetic flux between the adjacent magnetic fluxes. That is, it is possible to stabilize the rotation of the rotor 1C and improve the motor efficiency.
  • FIG. 12 is a vertical sectional view showing a compressor 300D of the fifth embodiment.
  • the rotor core 10 of the rotor 1D has the two-stage overhang regions 102 and 103.
  • the rotor core 10 further projects from the first overhang region 102 protruding from the stator core 50 to the side opposite to the compression mechanism portion 301, and further from the first overhang region 102. And a second overhang region 103.
  • FIG. 13 is a sectional view (A) in the second overhang region 103, a sectional view (B) in the first overhang region 102 and a sectional view in the facing region 101 of the rotor 1D of the motor 100D of the fifth embodiment ( C).
  • the radially outer peripheral portion 27 of the magnet insertion hole 11 has the first overhang region 102 shown in FIG. 13(B). It is located further outside in the radial direction than the outer peripheral portion 17 in.
  • the cross-sectional shape of the first overhang region 102 of the rotor core 10 shown in FIG. 13(B) is as described in the first embodiment with reference to FIG. 4(A).
  • the cross-sectional shape of the facing region 101 of the rotor core 10 shown in FIG. 13C is as described in the first embodiment with reference to FIG. 4B.
  • the distance R3 from the central axis C1 to the outer peripheral portion 27 of the second overhang region 103 of the rotor core 10 is the outer peripheral portion of the first overhang region 102 of the rotor core 10 from the central axis C1. It is longer than the distance R2 to 17 (FIG. 13B) and longer than the distance R1 (FIG. 13C) from the central axis C1 to the outer periphery 15 in the facing region 101 of the rotor core 10.
  • the outer peripheral portion 26 located radially outside the thin portion 20 in the second overhang region 103 of the rotor core 10 has the same diameter as the outer periphery 15 in the facing region 101 and the outer peripheral portion 16 in the first overhang region 102. In the directional position. That is, the minimum width W of the thin portion 20 is equal in the facing region 101, the first overhang region 102, and the second overhang region 103.
  • Embodiment 5 since the rotor core 10 has the two-stage overhang regions 102 and 103, the inertia of the rotor core 10 is further increased. Further, since the minimum width W of the thin portion 20 of the rotor core 10 is equal in the facing region 101 and the overhang regions 102 and 103, the short-circuit magnetic flux between the adjacent magnetic poles can be suppressed.
  • the motor and compressor of the fourth embodiment are configured similarly to the motor 100 and the compressor 300 of the first embodiment, except for the points described above.
  • the inertia of rotor core 10 can be further increased, and the rotation of rotor 1D can be further stabilized. Therefore, vibration and noise can be suppressed.
  • the minimum width W of the thin portion 20 is the same in the facing region 101 and the overhang regions 102 and 103, short-circuit magnetic flux between adjacent magnetic poles can be suppressed. That is, it is possible to stabilize the rotation of the rotor 1D and improve the motor efficiency.
  • the rotor core 10 may have three or more stages of overhang regions.
  • FIG. 14 is a vertical sectional view showing a compressor 300E of the sixth embodiment.
  • rotor core 10 of rotor 1E has overhang regions 102 on both sides of opposing region 101 in the axial direction.
  • the rotor core 10 includes an overhang region 102 protruding from the stator core 50 to the side opposite to the compression mechanism portion 301, and an overhang region protruding from the stator core 50 to the compression mechanism portion 301 side. And 102.
  • each overhang region 102 of the rotor core 10 is as described in the first embodiment with reference to FIG.
  • the cross-sectional shape of the facing region 101 of the rotor core 10 is as described in Embodiment 1 with reference to FIG.
  • Embodiment 6 since the rotor core 10 has the overhang regions 102 on both sides in the axial direction, the inertia of the rotor core 10 is further increased. Further, since the minimum width W of the thin portion 20 of the rotor core 10 is the same in the facing region 101 and each overhang region 102, short-circuit magnetic flux between adjacent magnetic poles can be suppressed.
  • the motor and the compressor of the sixth embodiment are configured similarly to the motor 100 and the compressor 300 of the first embodiment except for the points described above.
  • the inertia of rotor core 10 can be further increased, the rotation of rotor 1E can be further stabilized, and vibrations can be reduced. And noise can be suppressed. Further, since the minimum width W of the thin portion 20 of the rotor core 10 is the same in the facing region 101 and each overhang region 102, short-circuit magnetic flux between adjacent magnetic poles can be suppressed and motor efficiency can be improved.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a control system of the motor 100.
  • the drive circuit 200 that controls the motor 100 converts the AC voltage supplied from the commercial AC power supply 201 into a DC voltage, and the DC voltage output from the rectifier circuit 202 into an AC voltage to convert the AC voltage to the motor 100. It has an inverter 203 for supplying and a main element drive circuit 204 for driving the inverter 203.
  • the drive circuit 200 also includes a voltage detection unit 206 that detects the DC voltage output from the rectifier circuit 202, and a rotational position detection unit 208 that detects the terminal voltage of the motor 100 to detect the position of the rotor of the motor 100.
  • the control unit 205 calculates the optimum output voltage of the inverter 203 and outputs a PWM (Pulse Width Modulation) signal to the main element drive circuit 204 based on the calculation result.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the voltage detection unit 206 samples and holds the electric signal in which the high-voltage DC voltage has been reduced to a low voltage by the voltage dividing circuit including these voltage dividing resistors.
  • AC power supplied from the inverter 203 is supplied to the coil 55 of the motor 100 via the terminal 311 (FIG. 12) of the compressor 300, and the rotor 1 is rotated by the rotating magnetic field.
  • the rotation position detection unit 208 detects the rotation position of the rotor 1 and outputs position information to the control unit 205.
  • the control unit 205 determines the optimum output voltage of the inverter 203 to be supplied to the motor 100 based on the target rotation speed command given from the outside of the drive circuit 200 or the information on the operating conditions of the device and the position information of the rotor 1.
  • the calculated output voltage is output to the PWM signal generation unit 212.
  • the switch of the inverter 203 is switched by the main element drive circuit 204.
  • variable speed drive of the motor 100 is performed by the PWM control by the inverter 203 of the drive circuit 200.
  • the motors of the second to sixth embodiments may be used instead of the motor 100 of the first embodiment.
  • FIG. 16 is a figure which shows the structure of the air conditioning apparatus 400.
  • the air conditioner 400 includes the compressor 300 of the first embodiment, a four-way valve 401 as a switching valve, a condenser 402 that condenses the refrigerant, a decompression device 403 that decompresses the refrigerant, and an evaporator 404 that evaporates the refrigerant. And a refrigerant pipe 410 connecting them.
  • the compressor 300, the condenser 402, the pressure reducing device 403, and the evaporator 404 are connected by a refrigerant pipe 410 to form a refrigerant circuit. Further, the compressor 300 includes an outdoor blower 405 facing the condenser 402 and an indoor blower 406 facing the evaporator 404.
  • the operation of the air conditioner 400 is as follows.
  • the compressor 300 compresses the sucked refrigerant and sends it out as high-temperature and high-pressure refrigerant gas.
  • the four-way valve 401 switches the flow direction of the refrigerant, but during the cooling operation, as shown in FIG. 16, the refrigerant sent from the compressor 300 flows into the condenser 402.
  • the condenser 402 exchanges heat between the refrigerant sent from the compressor 300 and the outdoor air sent by the outdoor blower 405, condenses the refrigerant and sends it out as a liquid refrigerant.
  • the decompression device 403 expands the liquid refrigerant sent from the condenser 402 and sends it as a low-temperature low-pressure liquid refrigerant.
  • the evaporator 404 exchanges heat between the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant sent from the decompression device 403 and indoor air, evaporates (vaporizes) the refrigerant, and sends it as a refrigerant gas.
  • the air from which the heat is removed by the evaporator 404 is supplied by the indoor blower 406 into the room that is the air-conditioned space.
  • the four-way valve 401 sends the refrigerant sent from the compressor 300 to the evaporator 404.
  • the evaporator 404 functions as a condenser and the condenser 402 functions as an evaporator.
  • the compressor 300 of the air conditioner 400 suppresses vibration and noise and has high operating efficiency, as described in the first embodiment. Therefore, the quietness of the air conditioner 400 can be improved and the operation efficiency can be improved.
  • compressors of Embodiments 2 to 6 may be used instead of the compressor of Embodiment 1.
  • the components other than the compressor 300 in the air conditioner 400 are not limited to the above-described configuration example.

Abstract

モータは、圧縮機の圧縮機構部に連結されるシャフトと、シャフトが固定されるシャフト孔と、シャフトの中心軸線を中心とする周方向に延在する外周と、外周に沿って形成された磁石挿入孔と、磁石挿入孔に周方向に隣接して形成された空隙部とを有し、空隙部と外周との間に薄肉部を有するロータコアと、磁石挿入孔に挿入された永久磁石と、ロータコアを、中心軸線を中心とする径方向の外側から囲むように設けられ、中心軸線の方向の長さがステータコアよりも短いステータコアと、ステータコアに巻き付けられたコイルとを有する。ロータコアは、径方向にステータコアと対向する対向領域と、中心軸線の方向においてステータコアから突出するオーバーハング領域とを有する。中心軸線から、外周のうち磁石挿入孔の径方向の外側に位置する部分までの距離は、対向領域よりもオーバーハング領域の少なくとも一部で長く、薄肉部の径方向の最小幅は、対向領域とオーバーハング領域とで等しい。

Description

モータ、圧縮機および空気調和装置
　本発明は、モータ、圧縮機および空気調和装置に関する。
　圧縮機のモータは、シャフトを介して圧縮機構部と連結されている。圧縮機構部は、冷媒の吸入および圧縮を繰り返すため、モータの負荷が脈動する。そこで、モータの回転を安定させるため、ロータコアの軸方向長さをステータコアの軸方向長さよりも長くした構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３－２７４５９１号公報（図１参照）
　上記の構成では、ロータコアがステータコアから軸方向に突出するが、この領域では、ステータコアからの距離が長くなる。そのため、ロータコアに埋め込まれた永久磁石の磁束の一部が、ステータコアに巻かれたコイルに有効に鎖交しなくなり、モータ効率が低下する。
　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、ロータの回転を安定させ、且つモータ効率を向上することを目的とする。
　本発明の一態様におけるモータは、圧縮機に設けられる。モータは、圧縮機の圧縮機構部に連結されるシャフトと、シャフトが固定されるシャフト孔と、シャフトの中心軸線を中心とする周方向に延在する外周と、外周に沿って形成された磁石挿入孔と、磁石挿入孔に周方向に隣接して形成された空隙部とを有し、空隙部と外周との間に薄肉部を有するロータコアと、磁石挿入孔に挿入された永久磁石と、ロータコアを、中心軸線を中心とする径方向の外側から囲むように設けられ、中心軸線の方向の長さがロータコアよりも短いステータコアと、ステータコアに巻き付けられたコイルとを有する。ロータコアは、径方向にステータコアと対向する対向領域と、中心軸線の方向においてステータコアから突出するオーバーハング領域とを有する。中心軸線から、外周のうち磁石挿入孔の径方向の外側に位置する部分までの距離は、対向領域よりもオーバーハング領域の少なくとも一部で長く、薄肉部の径方向の最小幅は、対向領域とオーバーハング領域とで等しい。
　この発明によれば、ロータコアがステータコアよりも軸方向に突出するため、ロータコアのイナーシャを大きくし、ロータの回転を安定させることができる。また、ロータコアのオーバーハング領域とステータコアとの距離が短くなるため、永久磁石の磁束をコイルに有効に鎖交させることができ、モータ効率が向上する。すなわち、ロータの回転を安定させ、且つモータ効率を向上することができる。
実施の形態１の圧縮機を示す縦断面図である。 実施の形態１のモータを示す横断面図である。 実施の形態１のモータを示す縦断面図である。 実施の形態１のロータのオーバーハング領域における断面形状を示す横断面図（Ａ）および対向領域における断面形状を示す横断面図（Ｂ）である。 実施の形態１のロータのオーバーハング領域および対向領域における断面形状を重ね合わせて示す図である。 比較例のモータを示す縦断面図（Ａ）および比較例のロータを示す横断面図（Ｂ）である。 実施の形態１の薄肉部の他の例を示す図（Ａ）、（Ｂ）である。 実施の形態２の圧縮機を示す縦断面図である。 実施の形態２のモータを示す縦断面図である。 実施の形態３のロータのオーバーハング領域における断面形状を示す横断面図（Ａ）および対向領域における断面形状を示す横断面図（Ｂ）である。 実施の形態４のロータのオーバーハング領域における断面形状を示す横断面図（Ａ）および対向領域における断面形状を示す横断面図（Ｂ）である。 実施の形態５の圧縮機を示す縦断面図である。 実施の形態５のロータの第２のオーバーハング領域における断面形状を示す横断面図（Ａ）、第１のオーバーハング領域における断面形状を示す横断面図（Ｂ）、および対向領域における断面形状を示す横断面図（Ｃ）である。 実施の形態６の圧縮機を示す縦断面図である。 各実施の形態のモータのための制御系を示すブロック図である。 各実施の形態の圧縮機が適用可能な空気調和装置を示す図である。
　本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
＜圧縮機の構成＞
　図１は、実施の形態１の圧縮機３００を示す縦断面図である。圧縮機３００は、ロータリ圧縮機であり、例えば空気調和装置４００（図１６）に用いられる。圧縮機３００は、圧縮機構部３０１と、圧縮機構部３０１を駆動するモータ１００と、圧縮機構部３０１とモータ１００とを連結するシャフト４１と、これらを収容する密閉容器３０７とを備える。ここでは、シャフト４１の軸方向は鉛直方向であり、モータ１００は圧縮機構部３０１に対して上方に配置されている。
　以下では、シャフト４１の回転中心である中心軸線Ｃ１の方向を「軸方向」とする。また、中心軸線Ｃ１を中心とする径方向を「径方向」とする。中心軸線Ｃ１を中心とする周方向を「周方向」とし、図２等に矢印Ｓで示す。中心軸線Ｃ１と平行な面における断面図を縦断面図とし、中心軸線Ｃ１に直交する面における断面図を横断面図とする。
　密閉容器３０７は、鋼板で形成された容器であり、円筒状のシェルと、シェルの上部を覆う容器上部とを有する。モータ１００のステータ５は、焼き嵌め、圧入または溶接等により、密閉容器３０７のシェルの内側に組み込まれている。
　密閉容器３０７の容器上部には、冷媒を外部に吐出する吐出管３１２と、モータ１００に電力を供給するための端子３１１とが設けられている。また、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の底部には、圧縮機構部３０１の軸受部を潤滑する冷凍機油が貯留されている。
　圧縮機構部３０１は、シリンダ室３０３を有するシリンダ３０２と、シャフト４１に固定されたローリングピストン３０４と、シリンダ室３０３の内部を吸入側と圧縮側に分けるベーンと、シリンダ室３０３の軸方向両端部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は、いずれも、シャフト４１を回転可能に支持する軸受部を有する。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がそれぞれ取り付けられている。
　シリンダ３０２には、中心軸線Ｃ１を中心とする円筒状のシリンダ室３０３が設けられている。シリンダ室３０３の内部には、シャフト４１の偏心軸部４１ａが位置している。偏心軸部４１ａは、中心軸線Ｃ１に対して偏心した中心を有する。偏心軸部４１ａの外周には、ローリングピストン３０４が嵌合している。モータ１００が回転すると、偏心軸部４１ａおよびローリングピストン３０４がシリンダ室３０３内で偏心回転する。
　シリンダ３０２には、シリンダ室３０３内に冷媒ガスを吸入する吸入口３１５が形成されている。密閉容器３０７には、吸入口３１５に連通する吸入管３１３が取り付けられ、この吸入管３１３を介してアキュムレータ３１０からシリンダ室３０３に冷媒ガスが供給される。
　圧縮機３００には、空気調和装置４００（図１６）の冷媒回路から低圧の冷媒ガスと液冷媒とが混在して供給されるが、液冷媒が圧縮機構部３０１に流入して圧縮されると、圧縮機構部３０１の故障の原因となる。そのため、アキュムレータ３１０で液冷媒と冷媒ガスとを分離し、冷媒ガスのみを圧縮機構部３０１に供給する。
　冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７ＣまたはＲ２２等を用いてもよいが、地球温暖化防止の観点からは、ＧＷＰ（地球温暖化係数）の低い冷媒を用いることが望ましい。低ＧＷＰの冷媒としては、例えば、以下の冷媒を用いることができる。
（１）まず、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素、例えばＨＦＯ（Ｈｙｄｒｏ－Ｆｌｕｏｒｏ－Ｏｒｅｆｉｎ）－１２３４ｙｆ（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２）を用いることができる。ＨＦＯ－１２３４ｙｆのＧＷＰは４である。
（２）また、組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素、例えばＲ１２７０（プロピレン）を用いてもよい。Ｒ１２７０のＧＷＰは３であり、ＨＦＯ－１２３４ｙｆより低いが、可燃性はＨＦＯ－１２３４ｙｆより高い。
（３）また、組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素または組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素の少なくとも何れかを含む混合物、例えばＨＦＯ－１２３４ｙｆとＲ３２との混合物を用いてもよい。上述したＨＦＯ－１２３４ｙｆは低圧冷媒のため圧損が大きくなる傾向があり、冷凍サイクル（特に蒸発器）の性能低下を招く可能性がある。そのため、ＨＦＯ－１２３４ｙｆよりも高圧冷媒であるＲ３２またはＲ４１との混合物を用いることが実用上は望ましい。
＜モータの構成＞
　図２は、モータ１００を示す横断面図である。なお、この図２は、後述する対向領域１０１（図３）を通る面における横断面図である。モータ１００は、インナロータ型と呼ばれるモータであり、ロータ１と、ロータ１を径方向の外側から囲むように設けられたステータ５とを有する。ロータ１とステータ５との間には、例えば０．３～１．０ｍｍのエアギャップが形成されている。
　ロータ１は、円筒状のロータコア１０と、ロータコア１０に取り付けられた永久磁石３とを有する。ロータコア１０は、複数の積層鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により一体化したものである。積層鋼板は、例えば電磁鋼板である。積層鋼板の板厚は０．１～０．７ｍｍであり、ここでは０．３５ｍｍである。ロータコア１０の径方向の中心にはシャフト孔１４が形成され、上述したシャフト４１が、焼嵌め、圧入または接着等により固定されている。
　ロータコア１０の外周に沿って、永久磁石３が挿入される複数の磁石挿入孔１１が形成されている。１つの磁石挿入孔１１は１磁極に相当し、隣り合う磁石挿入孔１１の間は極間となる。磁石挿入孔１１の数は、ここでは６である。言い換えると、極数は６である。但し、極数は６に限定されるものではなく、２以上であればよい。磁石挿入孔１１は、軸方向に直交する面内において直線状に延在している。
　各磁石挿入孔１１には、１つの永久磁石３が挿入されている。永久磁石３は、平板状であり、ロータコア１０の軸方向に長さを有し、周方向に幅を有し、径方向に厚さを有する。永久磁石３は、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびボロン（Ｂ）を主成分とする希土類磁石で構成されている。
　各永久磁石３は、厚さ方向に着磁されている。隣り合う磁石挿入孔１１に挿入された永久磁石３は、径方向外側に互いに反対の磁極を有する。なお、各磁石挿入孔１１は例えばＶ字形状であってもよく、各磁石挿入孔１１に２つ以上の永久磁石３を配置してもよい。
　ロータコア１０において、磁石挿入孔１１の周方向両端部には、フラックスバリアとしての空隙部１２（図４（Ｂ））が形成されている。空隙部１２とロータコア１０の外周との間には、薄肉部２０（図４（Ｂ））が形成される。薄肉部２０は、隣り合う磁極間を流れる短絡磁束を抑制するように形成される。薄肉部２０は、例えば、積層鋼板の板厚と同じ最小幅Ｗを有する。薄肉部２０の最小幅Ｗが狭いほど、隣り合う磁極間を流れる短絡磁束を抑制する効果が高い。
　ロータコア１０において、磁石挿入孔１１と外周との間には、少なくとも一つのスリット１３が形成されている。スリット１３は、ステータ５からの回転磁界に起因する鉄損の増加並びに磁気吸引力による振動および騒音を低減するために形成される。ここでは５つのスリット１３が、磁石挿入孔１１の周方向中心すなわち極中心に対して対称に配置されている。スリット１３の数および配置は、任意である。
　ロータコア１０において、磁石挿入孔１１よりも径方向内側には、貫通穴１８，１９が形成されている。貫通穴１８は、極間に対応する周方向位置に形成されている。貫通穴１９は、極中心に対応する周方向位置で、且つ貫通穴１８よりも径方向外側に形成されている。貫通穴１８，１９は、冷媒を通過させる風穴または治具を挿通する穴として用いられる。貫通穴１８，１９は、ここでは６個ずつ形成されているが、貫通穴１８，１９の数および配置は任意である。
　ロータコア１０の軸方向両端には、例えば真鍮で構成された円板状のバランスウエイト４２，４３（図１）が固定されている。バランスウエイト４２，４３（図１）は、ロータ１のイナーシャを大きくし、ロータ１の回転バランスを向上するために設けられている。
　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、複数の積層鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により一体化したものである。積層鋼板は、例えば電磁鋼板である。積層鋼板の板厚は０．１～０．５ｍｍであり、ここでは０．３５ｍｍである。
　ステータコア５０は、中心軸線Ｃ１を中心とする環状のヨーク部５１と、ヨーク部５１から径方向内側に延在する複数のティース５２とを有する。ティース５２は、周方向に一定間隔で配置されている。ティース５２の数は、ここでは９である。但し、ティース５２の数は９に限定されるものではなく、２以上であればよい。周方向に隣り合うティース５２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。スロット５３の数は、ティース５２の数と同じ９である。すなわち、モータ１００の極数とスロット数との比は、２：３である。
　ステータコア５０は、ここでは、ティース５２毎に複数の分割コア５Ａを周方向に連結した構成を有する。各分割コア５Ａは、ヨーク部５１の外周側の端部に設けられた連結部５１ａで互いに連結されている。この構成では、ステータコア５０を帯状に広げた状態で、ティース５２にコイル５５を巻き付けることができる。但し、ステータコア５０は、分割コア５Ａを連結したものには限定されない。
　コイル５５は、マグネットワイヤを各ティース５２に集中巻きで巻き付けたものである。マグネットワイヤの線径は、例えば０．８ｍｍである。１つのティース５２へのコイル５５の巻き数は、例えば７０ターンである。コイル５５の巻き数および線径は、モータ１００の回転数またはトルク等の要求仕様、供給電圧、若しくはスロット５３の断面積に応じて決定される。コイル５５は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相の巻線部を有し、Ｙ結線で接合されている。
　ステータコア５０とコイル５５との間には、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の樹脂で構成された絶縁部５４（図１）が設けられる。絶縁部５４は、樹脂の成形体をステータコア５０に取り付けるか、またはステータコア５０を樹脂で一体成形することで形成される。また、図２では省略するが、スロット５３の内面には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂で構成された、厚さ０．１～０．２ｍｍの絶縁フィルムを設けられる。
　図３は、モータ１００を示す縦断面図である。ロータコア１０およびステータコア５０は、圧縮機構部３０１（図１）側の端部すなわち下端の位置が互いに同じである。ステータコア５０の軸方向の長さは例えば２５ｍｍであるのに対し、ロータコア１０の軸方向の長さは例えば３２ｍｍである。そのため、ロータコア１０は、軸方向において圧縮機構部３０１（図１）とは反対側に、ステータコア５０から例えば７ｍｍ突出している。
　すなわち、ロータコア１０は、ステータコア５０に対向する対向領域１０１と、ステータコア５０から軸方向に突出するオーバーハング領域１０２とを有する。オーバーハング領域１０２は、ロータコア１０の上端、すなわち圧縮機構部３０１と反対側の端部から７ｍｍの領域である。
　この例では、ステータコア５０の外径は１１０ｍｍであり、ステータコア５０の内径は５６ｍｍであり、ロータコア１０の対向領域１０１における外径は５４．５ｍｍである。そのため、ロータコア１０の対向領域１０１とステータコア５０との間には、０．７５ｍｍのエアギャップが形成される。
　オーバーハング領域１０２のうち、ロータコア１０の上端から６ｍｍの範囲では、ロータコア１０の外径は６０ｍｍである。すなわち、ロータコア１０は、図３においてステータコア５０の上方に張り出している。
　図４（Ａ）は、ロータ１のオーバーハング領域１０２における断面形状を示す横断面図であり、図４（Ｂ）は、ロータ１の対向領域１０１における断面形状を示す横断面図である。図４（Ａ）および（Ｂ）において、符号Ｐはロータ１の極中心を示し、符号Ｍは極間を示す。
　図４（Ｂ）に示すように、ロータ１の対向領域１０１における外周１５は、中心軸線Ｃ１を中心とする円環状である。すなわち、中心軸線Ｃ１から外周１５までの距離Ｒ１は、周方向に亘って一定である。また、空隙部１２と外周１５との間の薄肉部２０の最小幅Ｗは、積層鋼板の板厚と同じ０．３５ｍｍである。
　図４（Ａ）に示すように、ロータ１のオーバーハング領域１０２における外周は、磁石挿入孔１１の径方向外側に位置する外周部分１７と、空隙部１２の径方向外側に位置する外周部分１６とを有する。外周部分１７は極中心Ｐを含み、外周部分１６は極間Ｍを含む。
　外周部分１６，１７は、いずれも中心軸線Ｃ１を中心とする周方向に形成されているが、外周部分１７は外周部分１６よりも径方向外側に突出している。中心軸線Ｃ１から外周部分１７までの距離Ｒ２は、上記の距離Ｒ１よりも長い。
　一方、中心軸線Ｃ１から外周部分１６までの距離は、上記の距離Ｒ１と同じである。そのため、空隙部１２と外周部分１６との間の薄肉部２０の最小幅Ｗは、対向領域１０１における薄肉部２０の最小幅Ｗと同じであり、例えば０．３５ｍｍである。
　図５は、ロータコア１０の対向領域１０１とオーバーハング領域１０２とを重ね合わせて示す図である。ロータコア１０のオーバーハング領域１０２において、磁石挿入孔１１の径方向外側に位置する外周部分１７は、対向領域１０１における外周１５よりも径方向外側に突出している。
　これに対し、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２において、薄肉部２０の径方向外側に位置する外周部分１６は、対向領域１０１における外周１５と同一の径方向位置にある。
　すなわち、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２における最大外径は、対向領域１０１における最大外径よりも大きいが、薄肉部２０の最小幅Ｗは、オーバーハング領域１０２と対向領域１０１とで等しい。
　円柱状のロータコア１０の重量を「ｍ」、半径を「ｒ」、軸方向長さを「ｈ」、ロータコア１０の密度を「ρ」とすると、ｍ＝ρ×πｒ２×ｈが成り立つ。また、中心軸線Ｃ１を中心とする円柱のイナーシャＩは、Ｉ＝１／２×（ｍｒ２）＝π／２×ρ×ｈ×ｒ４で表される。すなわち、ロータコア１０のイナーシャは、軸方向長さｈに比例し、半径ｒの４乗に比例する。
　そのため、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２の外径を大きくすることで、ロータコア１０のイナーシャを大きくすることができる。これにより、圧縮機構部３０１の負荷脈動に対して、ロータコア１０の回転を安定させ、振動および騒音を抑制することができる。
　また、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２の外径を大きくすることで、ロータコア１０とステータコア５０との距離が近くなるため、永久磁石３の磁束のコイル５５への鎖交量が増加する。そのため、モータ効率が向上し、モータ１００をさらに小型化することが可能になる。
　加えて、薄肉部２０の最小幅Ｗは、オーバーハング領域１０２と対向領域１０１とで等しいため、隣り合う磁極間における短絡磁束を抑制することができる。
　圧縮機３００の製造工程では、密閉容器３０７の円筒状のシェルの内側に、ステータ５と圧縮機構部３０１とをそれぞれ焼嵌めにより固定する。圧縮機構部３０１には、予めシャフト４１が組み込まれている。その後、ロータ１を加熱してシャフト孔１４を広げた状態で、ロータ１をステータ５の内側に挿入しながら、ロータ１のシャフト孔１４にシャフト４１を嵌合させる。
　ロータコア１０のオーバーハング領域１０２は、外径は大きいが、圧縮機構部３０１とは反対側に形成されている。そのため、ロータ１を、圧縮機構部３０１とは反対側からステータ５の内側に挿入することにより、圧縮機３００を簡単に組み立てることができ、生産性が向上する。
＜圧縮機の動作＞
　次に、圧縮機３００の動作について説明する。端子３１１からステータ５のコイル５５に電流が供給されると、電流によって生じる回転磁界とロータ１の永久磁石３の磁界とにより、ステータ５とロータ１との間に吸引力および反発力が発生し、ロータ１が回転する。これに伴い、ロータ１に固定されたシャフト４１も回転する。
　圧縮機構部３０１のシリンダ室３０３には、吸入口３１５を介してアキュムレータ３１０から低圧の冷媒ガスが吸入される。シリンダ室３０３内では、シャフト４１の偏心軸部４１ａとこれに取り付けられたローリングピストン３０４が偏心回転し、シリンダ室３０３内で冷媒を圧縮する。
　シリンダ室３０３で圧縮された冷媒は、図示しない吐出口および吐出マフラ３０８，３０９を通って密閉容器３０７内に吐出される。密閉容器３０７内に吐出された冷媒は、ロータコア１０の貫通穴１８，１９等を通って密閉容器３０７内を上昇し、吐出管３１２から吐出され、空気調和装置４００（図１６）の冷媒回路に送り出される。
＜作用＞
　この実施の形態１の作用について、比較例と対比して説明する。圧縮機３００では、圧縮機構部３０１が冷媒の吸入および圧縮を繰り返すため、モータ１００の負荷が脈動する。特に、小型のモータ１００では、ロータ１の大きさが小さく重量も軽いため、イナーシャが小さく、負荷脈動によってロータ１の回転が不安定になる可能性がある。
　ロータ１のイナーシャを大きくするためには、ロータコア１０を大きくする必要があるが、ロータコア１０の外径を大きくするためには、ロータコア１０を囲むステータコア５０の内径も大きくする必要がある。
　ステータコア５０の内径を大きくすると、スロット５３の面積が小さくなり、コイル５５の収容エリアが狭くなる。そのため、コイル５５の導体断面積を小さくする必要が生じ、銅損が増加し、モータ効率の低下を招く。また、ステータコア５０の内径と外径を共に大きくすると、ステータコア５０が嵌合する密閉容器３０７を大きくしなければならず、圧縮機３００が大型化する。
　そのため、ロータコア１０をステータコア５０から軸方向にオーバーハングさせることで、ロータ１のイナーシャを大きくすることが考えられる。　
　図６（Ａ）は、比較例のモータ１００Ｆを示す縦断面図である。図６（Ｂ）は、比較例のモータ１００Ｆのロータ１Ｆを示す横断面図である。説明の便宜上、比較例のモータ１００Ｆの構成要素にも、実施の形態１と同様の符号を付す。
　比較例のモータ１００Ｆでは、ロータ１Ｆのロータコア１０が、ステータコア５０から軸方向に突出している。但し、ロータコア１０の外径は軸方向に亘って一定である。すなわち、ロータ１Ｆの断面形状は、軸方向位置に関わらず、図６（Ｂ）に示した断面形状となる。なお、図６（Ｂ）に示した断面形状は、図４（Ｂ）に示したロータ１の対向領域１０１における断面形状と同じである。
　比較例のモータ１００Ｆでは、ロータコア１０の軸方向長さを長くすることにより、ロータ１Ｆのイナーシャを大きくしている。しかしながら、ロータコア１０がステータコア５０から突出したオーバーハング領域では、ロータコア１０からステータコア５０までの距離が長くなる。そのため、永久磁石３の磁束の一部がコイル５５に有効に鎖交しなくなり、モータ効率が低下する。
　これに対し、この実施の形態１では、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２での外径を大きくすることで、ロータコア１０のイナーシャを大きくすることができる。これにより、圧縮機構部３０１の負荷脈動に対して、ロータコア１０の回転を安定させることができる。
　加えて、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２のステータコア５０からの距離が短くなるため、永久磁石３の磁束のコイル５５への鎖交量が増加し、モータ効率が向上する。
　図６（Ａ），（Ｂ）に示した比較例では、ステータコア５０の軸方向長さは２５ｍｍであり、ロータコア１０の軸方向長さは３５ｍｍであるものとする。オーバーハング量は１０ｍｍである。また、ステータコア５０の外径は１１０ｍｍであり、ステータコア５０の内径は５６ｍｍであり、ロータコア１０の外径は５４．５ｍｍであるものとする。
　これに対し、実施の形態１の具体例では、ステータコア５０の軸方向長さは２５ｍｍであり、ロータコア１０の軸方向長さは３２ｍｍであるものとする。オーバーハング量は７ｍｍである。また、ステータコア５０の外径は１１０ｍｍであり、ステータコア５０の内径は５６ｍｍであるものとする。さらに、ロータコア１０の対向領域１０１における外径は５４．５ｍｍであり、オーバーハング領域１０２の一部、すなわちロータコア１０の上端から６ｍｍの範囲における外径は６０ｍｍであるものとする。
　この場合、実施の形態１のロータコア１０のイナーシャは、比較例のロータコア１０のイナーシャと同等である。実施の形態１のロータコア１０の軸方向長さは３２ｍｍであるのに対し、比較例のロータコア１０の軸方向長さは３５ｍｍであるため、軸方向長さを８．５％短くして、同等のイナーシャを得ることができる。また、実施の形態１のロータコア１０のオーバーハング領域１０２における永久磁石３の磁束のコイル５５への鎖交量は、比較例に対して、８％増加する。
　このように、実施の形態１では、ロータコア１０の軸方向長さを短くしつつ、イナーシャを大きくしてロータ１の回転を安定させると共に、永久磁石３の磁束のコイル５５への鎖交量を増加させてモータ効率を向上することができる。
　さらに、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２での外径を大きくしただけでは、ロータコア１０の外周と空隙部１２との間の薄肉部２０の最小幅が広くなり、隣り合う磁極間の短絡磁束を十分に抑制することができず、モータ効率を低下させることとなる。
　この実施の形態１では、ロータコア１０の薄肉部２０の最小幅Ｗが、対向領域１０１とオーバーハング領域１０２とで等しいため、隣り合う磁極間の短絡磁束を抑制することができる。これにより、モータ効率を向上することができる。
　また、ロータコア１０は、打ち抜き加工した積層鋼板を積層することで構成される。ロータコア１０のオーバーハング領域１０２の積層鋼板は、対向領域１０１の積層鋼板と比較して、外周部分１６（図４（Ａ））の形状が異なるだけである。そのため、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２の積層鋼板を打ち抜き加工する際には、外周部分１６を除き、対向領域１０１の積層鋼板の打ち抜き加工と同様の刃物を使用することができる。これにより、生産性を向上することができる。
　また、ロータコア１０とステータコア５０との間には、ロータコア１０をステータコア５０の軸方向中心に引き寄せようとする磁気吸引力が作用する。ロータコア１０は、圧縮機構部３０１側とは反対の側に突出しているため、ロータコア１０を圧縮機構部３０１に押し当てる方向に磁気吸引力が作用する。そのため、圧縮機構部３０１の負荷変動に対して、ロータ１の回転をさらに安定させることができる。
　なお、上記において、オーバーハング領域１０２の上端から６ｍｍの範囲で外径を大きくすると説明したように、必ずしもオーバーハング領域１０２全体の外径を大きくする必要は無く、オーバーハング領域１０２の少なくとも一部の外径が対向領域１０１の外径よりも大きければよい。
　また、図４（Ａ）および（Ｂ）では、薄肉部２０の幅が一定であるが、必ずしも一定である必要はない。例えば図７（Ａ）に示すように、薄肉部２０が複数の幅Ｗ１，Ｗ２を有してもよく、そのうちの最も小さい幅が上記の最小幅Ｗとなる。
　また、図４（Ａ）では、外周部分１７が、磁石挿入孔１１の両側の２つの空隙部１２の間隔と同等の幅を有しているが、例えば図７（Ａ）に示すように、外周部分１７が長く形成されていてもよいし、逆に、図７（Ｂ）に示すように、外周部分１７が短く形成されていてもよい。
　また、図４（Ｂ）では、ロータコア１０の対向領域１０１における外周が円環状であるが、円環状に限定されるものでなく、例えば、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であってもよい。
＜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では、ロータコア１０が、ステータコア５０に対向する対向領域１０１と、ステータコア５０から軸方向に突出するオーバーハング領域１０２とを有する。中心軸線Ｃ１から、ロータコア１０の外周のうち磁石挿入孔１１の径方向外側の部分までの距離は、対向領域１０１よりもオーバーハング領域１０２の少なくとも一部で長い。また、薄肉部２０の径方向の最小幅Ｗは、対向領域１０１とオーバーハング領域１０２とで等しい。
　そのため、ロータコア１０の軸方向長さを短くしつつ、イナーシャを大きくすることができ、これにより圧縮機構部３０１の負荷脈動に対してロータ１の回転を安定させ、振動および騒音を抑制することができる。さらに、永久磁石３の磁束のコイル５５への鎖交量が増加し、また薄肉部２０により短絡磁束が抑制されるため、モータ効率を向上することができる。その結果、ロータ１の回転を安定させ、且つモータ効率を向上することができ、小型で信頼性の高いモータ１００を得ることができる。
　また、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２の少なくとも一部では、磁石挿入孔１１の径方向外側に位置する外周部分１７が、空隙部１２の径方向外側に位置する外周部分１６よりも径方向外側に突出している。そのため、簡単な構成で、イナーシャの増大と短絡磁束の抑制とを両立することができる。
実施の形態２．
　図８は、実施の形態２の圧縮機３００Ａを示す縦断面図である。図９は、実施の形態２の圧縮機３００Ａのモータ１００Ａを示す縦断面図である。この実施の形態２では、ロータ１Ａのロータコア１０を構成する積層鋼板の板厚が、対向領域１０１とオーバーハング領域１０２とで異なる。
　より具体的には、図９に示すように、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２における積層鋼板の板厚Ｔ２は、ロータコア１０の対向領域１０１における積層鋼板の板厚Ｔ１よりも厚い。
　ロータコア１０のオーバーハング領域１０２および対向領域１０１における断面形状は、実施の形態１で図４（Ａ），（Ｂ）を参照して説明した通りである。
　積層鋼板の板厚が薄いほど、同じ軸方向長さの積層体を構成する積層鋼板の数、すなわち積層枚数が増加する。積層鋼板の間には軸方向の隙間が生じるため、積層体の軸方向長さが同じであれば、積層枚数が多いほど隙間の占める割合が増加し、積層体の重量が低下する。そのため、イナーシャを大きくするためには、積層鋼板の板厚が厚いことが望ましい。
　ロータコア１０の対向領域１０１では、ステータ５のコイル５５の回転磁界による磁束の変化量が大きく、これに起因する渦電流損を抑制するためには、積層鋼板の板厚は薄いことが望ましい。これに対し、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２では、対向領域１０１と比較して磁束の変化量が小さいため、積層鋼板の板厚を厚くしても渦電流損が発生しにくい。
　そこで、この実施の形態２では、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２における積層鋼板の板厚Ｔ２を、ロータコア１０の対向領域１０１における積層鋼板の板厚Ｔ１よりも厚くしている。これにより、渦電流損の増加を抑えながら、ロータコア１０のイナーシャを大きくすることができる。
　上記の板厚Ｔ１，Ｔ２の関係により、ロータコア１０の軸方向の単位長さ当たりの重量は、オーバーハング領域１０２で対向領域１０１よりも大きくなる。すなわち、ロータコア１０の軸方向の単位長さ当たりのイナーシャは、オーバーハング領域１０２で対向領域１０１よりも大きくなる。
　なお、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２における全ての積層鋼板の板厚を厚くする必要は無く、オーバーハング領域１０２における少なくとも１枚の積層鋼板の板厚が、対向領域１０１における積層鋼板の板厚Ｔ１よりも厚ければよい。
　実施の形態２のモータ１００Ａおよび圧縮機３００Ａは、上述した点を除き、実施の形態１のモータ１００および圧縮機３００と同様に構成されている。
　以上説明したように、実施の形態２では、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２の少なくとも一部における積層鋼板の板厚Ｔ２が、ロータコア１０の対向領域１０１における積層鋼板の板厚Ｔ１よりも厚い。そのため、渦電流損の増加を抑えながら、ロータコア１０のイナーシャを大きくすることができる。すなわち、ロータ１Ａの回転を安定させ、モータ効率を向上することができる。
実施の形態３．
　図１０は、実施の形態３のモータのロータ１Ｂのオーバーハング領域１０２における断面図（Ａ）および対向領域１０１における断面図（Ｂ）である。この実施の形態３では、ロータ１Ｂのロータコア１０のスリット１３の数が、対向領域１０１とオーバーハング領域１０２とで異なる。
　より具体的には、図１０（Ｂ）に示すように、ロータコア１０の対向領域１０１では、磁石挿入孔１１と外周１５との間に、第１の数としての５つのスリット１３が形成されている。
　これに対し、図１０（Ａ）に示すように、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２では、磁石挿入孔１１と外周１５との間に、スリット１３が形成されていない。言い換えると、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２では、磁石挿入孔１１と外周１５との間に、第２の数としての０個のスリット１３が形成されている。
　ロータコア１０の対向領域１０１では、ステータ５のコイル５５の回転磁界による磁束の変化量が大きく、これによりロータコア１０に鉄損が発生し、あるいは磁気吸引力による振動および騒音が発生する可能性がある。これに対し、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２では、対向領域１０１と比較して磁束の変化量が小さいため、鉄損、あるいは磁気吸引力による振動および騒音が発生しにくい。
　そこで、この実施の形態３では、ロータコア１０の対向領域１０１にはスリット１３を設け、オーバーハング領域１０２にはスリット１３を設けないか、スリット１３の数を対向領域１０１よりも少なくする。スリット１３の数を少なくすることで、ロータコア１０の重量を増加させ、イナーシャを大きくすることができる。
　なお、ここでは、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２におけるスリット１３の数を、対向領域１０１におけるスリット１３の数よりも少なくしたが、スリット１３に限らず、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２における穴の数が、対向領域１０１における穴の数よりも少なければよい。
　また、必ずしもロータコア１０のオーバーハング領域１０２の全ての積層鋼板における穴の数を少なくする必要は無く、オーバーハング領域１０２の少なくとも１枚の積層鋼板における穴の数が対向領域１０１における穴の数よりも少なければよい。
　実施の形態３のモータおよび圧縮機は、上述した点を除き、実施の形態１のモータ１００および圧縮機３００と同様に構成されている。
　以上説明したように、実施の形態３では、ロータコア１０の対向領域１０１にはスリット１３を設け、オーバーハング領域１０２の少なくとも一部にはスリット１３を設けないか、スリット１３の数を対向領域１０１よりも少なくしている。そのため、モータ１００の性能を損なわずに、イナーシャを大きくすることができる。すなわち、ロータ１Ｂの回転を安定させ、モータ効率を向上することができる。
　なお、この実施の形態３に、実施の形態２で説明した構成を適用してもよい。
実施の形態４．
　図１１は、実施の形態４のモータのロータ１Ｃのオーバーハング領域１０２における断面図（Ａ）および対向領域１０１における断面図（Ｂ）である。この実施の形態４では、ロータ１Ｃの空隙部１２の形状が、対向領域１０１とオーバーハング領域１０２とで異なる。
　より具体的には、図１１（Ａ）に示すロータコア１０のオーバーハング領域１０２における空隙部２２は、図１１（Ｂ）に示すロータコア１０の対向領域１０１における空隙部１２よりも径方向外側に長く形成されている。言い換えると、図１１（Ａ）に示す空隙部２２は、図１１（Ｂ）に示す空隙部１２よりも径方向外側に突出するように形成されている。
　また、図１１（Ａ）に示すロータコア１０のオーバーハング領域１０２における外周２５は、図１１（Ｂ）に示すロータコア１０の対向領域１０１における外周１５と同様の円環状に形成されている。但し、中心軸線Ｃ１から外周２５までの距離Ｒ２は、中心軸線Ｃ１から外周１５までの距離Ｒ１よりも大きい。
　この実施の形態４では、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２における外周２５が円環状であっても、オーバーハング領域１０２における空隙部２２と外周２５との間の薄肉部２０の最小幅Ｗを、対向領域１０１における空隙部１２と外周１５との間の薄肉部２０の最小幅Ｗと等しくすることができる。
　なお、必ずしもロータコア１０のオーバーハング領域１０２の全ての積層鋼板における空隙部１２が径方向外側に突出している必要は無く、オーバーハング領域１０２の少なくとも１枚の積層鋼板における空隙部１２が径方向外側に突出していればよい。
　また、ロータコア１０の対向領域１０１およびオーバーハング領域１０２における外周は、円環状に限定されるものではなく、例えば、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であってもよい。
　実施の形態４のモータおよび圧縮機は、上述した点を除き、実施の形態１のモータ１００および圧縮機３００と同様に構成されている。
　以上説明したように、実施の形態４では、ロータコア１０のオーバーハング領域１０２の少なくとも一部における空隙部２２が、ロータコア１０の対向領域１０１における空隙部１２よりも径方向外側に突出しているため、ロータコア１０の対向領域１０１およびオーバーハング領域１０２における外周が円環状であっても、薄肉部２０の最小幅Ｗを対向領域１０１とオーバーハング領域１０２とで等しくすることができる。そのため、実施の形態１と同様、圧縮機構部３０１の負荷脈動に対してロータコア１０の回転を安定させ、なお且つ、隣り合う磁束間の短絡磁束を抑制することができる。すなわち、ロータ１Ｃの回転を安定させ、モータ効率を向上することができる。
　なお、この実施の形態４に、実施の形態２あるいは実施の形態３で説明した構成を適用してもよい。
実施の形態５．
　図１２は、実施の形態５の圧縮機３００Ｄを示す縦断面図である。この実施の形態５では、ロータ１Ｄのロータコア１０が、２段構成のオーバーハング領域１０２，１０３を有する。
　より具体的には、図１２に示すように、ロータコア１０は、ステータコア５０から圧縮機構部３０１と反対側に突出する第１のオーバーハング領域１０２と、第１のオーバーハング領域１０２からさらに突出する第２のオーバーハング領域１０３とを有する。
　図１３は、実施の形態５のモータ１００Ｄのロータ１Ｄの第２のオーバーハング領域１０３における断面図（Ａ）、第１のオーバーハング領域１０２における断面図（Ｂ）および対向領域１０１における断面図（Ｃ）である。
　図１３（Ａ）に示すように、ロータコア１０の第２のオーバーハング領域１０３では、磁石挿入孔１１の径方向外側の外周部２７が、図１３（Ｂ）に示す第１のオーバーハング領域１０２における外周部分１７よりも、さらに径方向外側に位置している。
　図１３（Ｂ）に示すロータコア１０の第１のオーバーハング領域１０２における断面形状は、実施の形態１で図４（Ａ）を参照して説明したとおりである。図１３（Ｃ）に示すロータコア１０の対向領域１０１における断面形状は、実施の形態１で図４（Ｂ）を参照して説明したとおりである。
　すなわち、中心軸線Ｃ１からロータコア１０の第２のオーバーハング領域１０３における外周部２７までの距離Ｒ３（図１３（Ａ））は、中心軸線Ｃ１からロータコア１０の第１のオーバーハング領域１０２における外周部分１７までの距離Ｒ２（図１３（Ｂ））よりも長く、且つ、中心軸線Ｃ１からロータコア１０の対向領域１０１における外周１５までの距離Ｒ１（図１３（Ｃ））よりも長い。
　また、ロータコア１０の第２のオーバーハング領域１０３において薄肉部２０の径方向外側に位置する外周部２６は、対向領域１０１における外周１５および第１のオーバーハング領域１０２における外周部分１６と同一の径方向位置にある。すなわち、薄肉部２０の最小幅Ｗは、対向領域１０１、第１のオーバーハング領域１０２および第２のオーバーハング領域１０３で等しい。
　この実施の形態５では、ロータコア１０が２段構成のオーバーハング領域１０２，１０３を有するため、ロータコア１０のイナーシャがさらに大きくなる。また、ロータコア１０の薄肉部２０の最小幅Ｗが、対向領域１０１およびオーバーハング領域１０２，１０３で等しいため、隣り合う磁極間の短絡磁束を抑制することができる。
　実施の形態４のモータおよび圧縮機は、上述した点を除き、実施の形態１のモータ１００および圧縮機３００と同様に構成されている。
　以上説明したように、実施の形態５では、ロータコア１０が２段構成のオーバーハング領域１０２，１０３を有するため、ロータコア１０のイナーシャをさらに大きくすることができ、ロータ１Ｄの回転をさらに安定させることができ、振動および騒音を抑制することができる。また、対向領域１０１およびオーバーハング領域１０２，１０３で薄肉部２０の最小幅Ｗが等しいため、隣り合う磁極間の短絡磁束を抑制することができる。すなわち、ロータ１Ｄの回転を安定させ、モータ効率を向上することができる。
　なお、ここでは、ロータコア１０が２段構成のオーバーハング領域１０２，１０３を有する場合について説明したが、３段以上のオーバーハング領域を有していてもよい。
　また、この実施の形態５に、実施の形態２、実施の形態３、あるいは実施の形態４で説明した構成を適用してもよい。
実施の形態６．
　図１４は、実施の形態６の圧縮機３００Ｅを示す縦断面図である。実施の形態６では、ロータ１Ｅのロータコア１０が、対向領域１０１の軸方向の両側にオーバーハング領域１０２を有する。
　より具体的には、図１４に示すように、ロータコア１０は、ステータコア５０から圧縮機構部３０１と反対側に突出するオーバーハング領域１０２と、ステータコア５０から圧縮機構部３０１側に突出するオーバーハング領域１０２とを有する。
　ロータコア１０の各オーバーハング領域１０２における断面形状は、実施の形態１で図４（Ａ）を参照して説明したとおりである。ロータコア１０の対向領域１０１における断面形状は、実施の形態１で図４（Ｂ）を参照して説明したとおりである。
　この実施の形態６では、ロータコア１０が軸方向の両側にオーバーハング領域１０２を有するため、ロータコア１０のイナーシャがさらに大きくなる。また、ロータコア１０の薄肉部２０の最小幅Ｗが、対向領域１０１および各オーバーハング領域１０２で等しいため、隣り合う磁極間の短絡磁束を抑制することができる。
　実施の形態６のモータおよび圧縮機は、上述した点を除き、実施の形態１のモータ１００および圧縮機３００と同様に構成されている。
　以上説明したように、実施の形態６では、ロータコア１０が軸方向の両側にオーバーハング領域１０２を有するため、ロータコア１０のイナーシャをさらに大きくすることができ、ロータ１Ｅの回転をさらに安定させ、振動および騒音を抑制することができる。また、ロータコア１０の薄肉部２０の最小幅Ｗが、対向領域１０１および各オーバーハング領域１０２で等しいため、隣り合う磁極間の短絡磁束を抑制し、モータ効率を向上することができる。
　なお、ここで説明したロータコア１０の軸方向両側にオーバーハング領域を設ける構成は、実施の形態２～５のいずれにも適用可能である。
＜制御系＞
　次に、実施の形態１～６のモータ１００の制御系について説明する。図１５は、モータ１００の制御系を示すブロック図である。モータ１００を制御する駆動回路２００は、商用交流電源２０１から供給される交流電圧を直流電圧に変化する整流回路２０２と、整流回路２０２から出力された直流電圧を交流電圧に変換してモータ１００に供給するインバータ２０３と、インバータ２０３を駆動する主素子駆動回路２０４とを有する。
　駆動回路２００は、また、整流回路２０２から出力された直流電圧を検出する電圧検出部２０６と、モータ１００の端子電圧を検出してモータ１００の回転子の位置を検出する回転位置検出部２０８と、インバータ２０３の最適な出力電圧を演算し、演算結果に基づいて主素子駆動回路２０４にＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を出力する制御部２０５とを有する。
　整流回路２０２とインバータ２０３の間には、直列に接続された２つの分圧抵抗が設けられている。電圧検出部２０６は、これらの分圧抵抗による分圧回路によって高圧直流電圧を低圧化した電気信号をサンプリングし、保持する。
　インバータ２０３から供給される交流電力は、圧縮機３００の端子３１１（図１２）を介してモータ１００のコイル５５に供給され、回転磁界によってロータ１が回転する。
　回転位置検出部２０８は、ロータ１の回転位置を検出し、位置情報を制御部２０５に出力する。制御部２０５は、駆動回路２００の外部から与えられる目標回転数の指令または装置の運転条件の情報とロータ１の位置情報とに基づいて、モータ１００に供給すべき最適なインバータ２０３の出力電圧を演算し、演算した出力電圧をＰＷＭ信号生成部２１２に出力する。インバータ２０３のスイッチは、主素子駆動回路２０４によってスイッチングされる。
　駆動回路２００のインバータ２０３によるＰＷＭ制御により、モータ１００の可変速駆動が行われる。実施の形態１のモータ１００の代わりに、実施の形態２～６のモータを用いてもよい。
　インバータ２０３を用いた制御では、一般に負荷脈動に対する制御が難しい。しかしながら、上述した各実施の形態のモータを用いることで、圧縮機構部３０１の負荷脈動に対して、モータの安定した駆動が可能になる。
＜空気調和装置＞
　次に、各実施の形態の圧縮機３００が適用可能な空気調和装置４００（冷凍空調装置とも称する）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。空気調和装置４００は、実施の形態１の圧縮機３００と、切り替え弁としての四方弁４０１と、冷媒を凝縮する凝縮器４０２と、冷媒を減圧する減圧装置４０３と、冷媒を蒸発させる蒸発器４０４と、これらを結ぶ冷媒配管４１０とを備える。
　圧縮機３００、凝縮器４０２、減圧装置４０３および蒸発器４０４は、冷媒配管４１０によって連結され、冷媒回路を構成している。また、圧縮機３００は、凝縮器４０２に対向する室外送風機４０５と、蒸発器４０４に対向する室内送風機４０６とを備える。
　空気調和装置４００の動作は、次の通りである。圧縮機３００は、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒ガスとして送り出す。四方弁４０１は、冷媒の流れ方向を切り替えるものであるが、冷房運転時には、図１６に示したように、圧縮機３００から送り出された冷媒を凝縮器４０２に流す。
　凝縮器４０２は、圧縮機３００から送り出された冷媒と、室外送風機４０５により送られた室外空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液冷媒として送り出す。減圧装置４０３は、凝縮器４０２から送り出された液冷媒を膨張させて、低温低圧の液冷媒として送り出す。
　蒸発器４０４は、減圧装置４０３から送り出された低温低圧の液冷媒と室内空気との熱交換を行い、冷媒を蒸発（気化）させ、冷媒ガスとして送り出す。蒸発器４０４で熱が奪われた空気は、室内送風機４０６により、空調対象空間である室内に供給される。
　なお、暖房運転時には、四方弁４０１が、圧縮機３００から送り出された冷媒を蒸発器４０４に送り出す。この場合、蒸発器４０４が凝縮器として機能し、凝縮器４０２が蒸発器として機能する。
　空気調和装置４００の圧縮機３００は、実施の形態１で説明したように、振動および騒音を抑制し、高い運転効率を有する。そのため、空気調和装置４００の静音性を高め、運転効率を向上することができる。
　なお、実施の形態１の圧縮機の代わりに、実施の形態２～６の圧縮機を用いてもよい。また、空気調和装置４００における圧縮機３００以外の構成要素は、上述した構成例に限定されるものではない。
　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、各種の改良または変形を行なうことができる。
　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ　ロータ、　３　永久磁石、　５　ステータ、　１０　ロータコア、　１１　磁石挿入孔、　１２　空隙部（フラックスバリア）、　１３　スリット（穴）、　１４　シャフト孔、　１５，２５　外周、　１６，１７，２６，２７　外周部分、　１８，１９　貫通穴、　２０　薄肉部、　２２　空隙部、　３１　圧縮機構部、　４１　シャフト、　４１ａ　偏心軸部、　４２，４３　バランスウエイト、　５０　ステータコア、　５５　コイル、　１００，１００Ａ，１００Ｄ，１００Ｆ　モータ、　１０１　対向領域、　１０２　第１のオーバーハング領域、　１０３　第２のオーバーハング領域、　２００　駆動回路、　２０３　インバータ（インバータ）、　３００，３００Ａ，３００Ｄ，３００Ｅ　圧縮機、　３０１　圧縮機構部、　３０２　シリンダ、　３０３　シリンダ室、　３０４　ローリングピストン、　３０７　密閉容器、　３１０　アキュムレータ、　４００　空気調和装置、　４０１　四方弁（切り替え弁）、　４０２　凝縮器、　４０３　減圧装置、　４０４　蒸発器、　４１０　冷媒配管。

Claims (14)

  1. 　圧縮機に設けられるモータであって、
    　前記圧縮機の圧縮機構部に連結されるシャフトと、
    　前記シャフトが固定されるシャフト孔と、前記シャフトの中心軸線を中心とする周方向に延在する外周と、前記外周に沿って形成された磁石挿入孔と、前記磁石挿入孔に前記周方向に隣接して形成された空隙部とを有し、前記空隙部と前記外周との間に薄肉部を有するロータコアと、
    　前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と、
    　前記ロータコアを、前記中心軸線を中心とする径方向の外側から囲むように設けられ、前記中心軸線の方向の長さが前記ロータコアよりも短いステータコアと、
    　前記ステータコアに巻き付けられたコイルと
    　を有し、
    　前記ロータコアは、前記径方向に前記ステータコアと対向する対向領域と、前記中心軸線の方向において前記ステータコアから突出するオーバーハング領域とを有し、
    　前記中心軸線から、前記外周のうち前記磁石挿入孔の前記径方向の外側に位置する部分までの距離は、前記対向領域よりも前記オーバーハング領域の少なくとも一部で長く、
    　前記薄肉部の前記径方向の最小幅は、前記対向領域と前記オーバーハング領域とで等しい
    　モータ。
  2. 　前記オーバーハング領域の前記少なくとも一部における前記外周は、前記磁石挿入孔の前記径方向の外側に位置する部分が、前記空隙部の前記径方向の外側に位置する部分よりも、前記径方向の外側に突出した形状を有する
    　請求項１に記載のモータ。
  3. 　前記オーバーハング領域の前記少なくとも一部における前記空隙部は、前記対向領域における前記空隙部よりも、前記径方向の外側に突出している
    　請求項１に記載のモータ。
  4. 　前記オーバーハング領域は、前記中心軸線の方向において、前記圧縮機構部とは反対の側に位置している
    　請求項１から３までの何れか１項に記載のモータ。
  5. 　前記中心軸線の方向の単位長さ当たりの前記ロータコアのイナーシャは、前記オーバーハング領域の前記少なくとも一部で前記対向領域よりも大きい
    　請求項１から４までの何れか１項に記載のモータ。
  6. 　前記中心軸線の方向の単位長さ当たりの前記ロータコアの重量は、前記オーバーハング領域の前記少なくとも一部で前記対向領域よりも大きい
    　請求項１から５までの何れか１項に記載のモータ。
  7. 　前記ロータコアは、前記中心軸線の方向に積層された複数の積層鋼板を有し、
    　前記オーバーハング領域の少なくとも一部における前記積層鋼板の板厚は、前記対向領域における前記積層鋼板の板厚よりも厚い
    　請求項１から６までの何れか１項に記載のモータ。
  8. 　前記ロータコアは、前記対向領域において前記シャフト孔と前記外周との間に、第１の数の穴を有し、前記オーバーハング領域の少なくとも一部において前記シャフト孔と前記外周との間に、前記第１の数よりも少ない第２の数の穴を有する
    　請求項１から７までの何れか１項に記載のモータ。
  9. 　前記第１の数の穴は、前記磁石挿入孔と前記外周との間に形成された少なくとも１つのスリットを含む
    　請求項８に記載のモータ。
  10. 　前記オーバーハング領域は、前記中心軸線の方向において前記ステータコアの両側に設けられている
    　請求項１から９までの何れか１項に記載のモータ。
  11. 　前記オーバーハング領域は、第１のオーバーハング領域であり、
    　前記ロータコアは、前記中心軸線の方向において前記ステータコアから前記第１のオーバーハング領域よりも突出する第２のオーバーハング領域を有し、
    　前記中心軸線から、前記外周のうち前記磁石挿入孔の前記径方向の外側に位置する部分までの距離は、前記第２のオーバーハング領域の少なくとも一部で前記第１のオーバーハング領域よりも長く、前記第１のオーバーハング領域で前記対向領域よりも長く、
    　前記薄肉部の前記径方向の最小幅は、前記対向領域と前記第１のオーバーハング領域と前記第２のオーバーハング領域とで等しい
    　請求項１から１０までの何れか１項に記載のモータ。
  12. 　インバータによって制御される
    　請求項１から１１までの何れか１項に記載のモータ。
  13. 　請求項１から１２までの何れか１項に記載のモータと、
    　前記モータによって駆動される前記圧縮機構部と
    　を備えた圧縮機。
  14. 　請求項１３に記載の圧縮機と、
    　前記圧縮機から送り出された冷媒を凝縮する凝縮器と、
    　前記凝縮器により凝縮した冷媒を減圧する減圧装置と、 
    　前記減圧装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と
    　を備えた空気調和装置。
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