【手続補正書】
【提出日】平成17年6月27日(2005.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子巻線が収容されるスロットを形成し、回転子と対向する部分に中央部と端部からなるティース先端部を有するティース部が設けられている固定子と、ティース先端部と間隙を介して配置され、永久磁石を収容する磁石収容孔が各磁極に設けられている回転子とを備える永久磁石電動機であって、
各磁極の磁石収容孔の端部壁と回転子の外周部との間に空隙部が設けられ、これによって、各磁極の空隙部の間に主磁極部が形成されるとともに、隣接する磁極の空隙部の間に磁極間部が形成されており、
隣接する磁極に設けられている空隙部の距離をＢ、隣接するティース部の側面間の最短距離をＡ、ティース部の幅をＣ、空隙部の周方向の長さをＤとした時、
Ｂ≧Ａ、Ｄ≧Ｃ
を満足するように構成されている永久磁石電動機。
【請求項２】
請求項１に記載の永久磁石電動機であって、ティース先端部の周方向の長さをＨとした時、［Ｄ≧Ｈ］を満足するように構成されている永久磁石電動機。
【請求項３】
固定子巻線が収容されるスロットを形成し、回転子と対向する部分に中央部と端部からなるティース先端部を有するティース部が設けられている固定子と、ティース先端部と間隙を介して配置され、永久磁石を収容する磁石収容孔が各磁極に設けられている回転子とを備える永久磁石電動機であって、
各磁極の磁石収容孔の端部壁と回転子の外周部との間に空隙部が設けられ、これによって、各磁極の空隙部の間に主磁極部が形成されるとともに、隣接する磁極の空隙部の間に磁極間部が形成されており、
回転子の外周部とティース先端部との間の間隙をｇ、空隙部の半径方向の長さの最短長をＬとした時、
ｇ×０．２≦Ｌ
を満足するように構成されている永久磁石電動機。
【請求項４】
請求項３に記載の永久磁石電動機であって、
Ｌ≦ｇ×０．５
を満足するように構成されている永久磁石電動機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、各磁極の空隙部間の有効磁極部の開角θが、有効磁極部に４個のティース部と５個のティース部が交互に対向する角度に設定されている永久磁石電動機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、磁石収容孔の端部壁と回転子の外周部との間に設けられている空隙部は、回転子の外周部に形成された凹部である永久磁石電動機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、空隙部は、周方向の各位置における半径方向の長さが等しくなるように形成されている永久磁石電動機。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、固定子には軸方向に貫通する通路が設けられており、固定子の外径をＲａ、固定子の内径をＲｂ、スロット断面積をＳ、スロット数をｚ、通路の総断面積をＧとした時、
［（Ｒａ／２）２π−｛（Ｒｂ／２）２π＋Ｇ｝］×０．２≦（Ｓ×ｚ）
≦［｛（Ｒａ／２）２π−｛（Ｒｂ／２）２π＋Ｇ｝］×０．４
を満足するように構成されている永久磁石電動機。
【請求項９】
固定子巻線が収容されるスロットを形成し、回転子と対向する部分に中央部と端部からなるティース先端部を有するティース部が設けられている固定子と、ティース先端部と間隙を介して配置され、永久磁石を収容する磁石収容孔が各磁極に設けられている回転子とを備える永久磁石電動機であって、
各磁極の磁石収容孔の端部壁と回転子の外周部との間に空隙部が設けられ、これによって、各磁極の空隙部の間に主磁極部が形成されるとともに、隣接する磁極の空隙部の間に磁極間部が形成されており、
磁石収容孔には、磁石収容孔の端部壁との間に間隙が設けられるように永久磁石が収容されており、
磁石収容孔の端部壁及び空隙部の底壁が回転子の外周部に略平行に形成されている永久磁石電動機。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の永久磁石電動機であって、固定子の外径が９０ｍｍである永久磁石電動機。
【請求項１１】
圧縮機で圧縮した熱交換媒体を用いて室内の温度を調整する空調装置であって、圧縮機の駆動電動機として請求項１〜１０のいずれかに記載の永久磁石電動機を用いた空調装置。
【請求項１２】
圧縮機で圧縮した熱交換媒体を用いて庫内の温度を調整する冷蔵庫であって、圧縮機の駆動電動機として請求項１〜１０のいずれかに記載の永久磁石電動機を用いた冷蔵庫。
【請求項１３】
電動機により駆動される車載装置であって、電動機として請求項１〜１０のいずれかに記載の永久磁石電動機を用いた車載装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
前記課題を解決するための本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの永久磁石電動機である。
請求項１に記載の永久磁石電動機は、固定子巻線が収容されるスロットを形成し、回転子と対向する部分に中央部と端部からなるティース先端部を有するティース部が設けられている固定子と、ティース先端部と間隙を介して配置され、永久磁石を収容する磁石収容孔が各磁極に設けられている回転子とを備え、各磁極の磁石収容孔の端部壁と回転子の外周部との間に空隙部が設けられ、これによって、各磁極の空隙部の間に主磁極部が形成されるとともに、隣接する磁極の空隙部の間に磁極間部が形成されている。そして、隣接する磁極に設けられている空隙部の距離Ｂ、隣接するティース部の側面間の最短距離Ａ、ティース部の幅Ｃ、空隙部の周方向の長さＤが、［Ｂ≧Ａ］及び［Ｄ≧Ｃ］を満足するように構成されている。
これにより、充分なリラクタンストルクを得ることができるため、効率が向上する。また、磁石収容孔に収容されている永久磁石の端部での磁束短絡量を低減することができるため、有効磁束量を増加させることができ、効率が向上する。さらに、リラクタンストルクの変動の低減によってトルク脈動が低減し、あるいは、永久磁石の端部での磁束短絡量の低減によって回転子と固定子との間のラジアル方向の磁気吸引力が低減するため、騒音や振動を低減することができる。なお、磁石収容孔と回転子の外周部との間に空隙部を設けて永久磁石を回転子の外周部から離れて配設することにより、永久磁石の端部がＰＷＭ制御等による高調波磁束の影響を受けることがなく、永久磁石の端部発熱を減少させて、鉄損を減少させることができる。この点においても、効率を向上させることができる。
なお、「磁石収容孔の端部壁」は、回転子の外周部近傍の端部壁を意味する。例えば、各磁極の磁石収容孔が複数の磁石収容孔部を列状に配置して構成されている場合には、「磁石収容孔の端部壁」は、回転子の外周部側に配置されている磁石収容孔部の端部壁のうち、回転子の外周部近傍の端部壁を示す。
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの永久磁石電動機である。
請求項２に記載の永久磁石電動機は、空隙部の周方向の長さＤ、ティース先端部の周方向の長さＨが、［Ｄ≧Ｈ］を満足するように構成されている。
これにより、永久磁石の端部での磁束短絡量を一層低減して、有効磁束量をさらに増加させることができるため、効率がより向上する。
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの永久磁石電動機である。
請求項３に記載の永久磁石電動機は、固定子巻線が収容されるスロットを形成し、回転子と対向する部分に中央部と端部からなるティース先端部を有するティース部が設けられている固定子と、ティース先端部と間隙を介して配置され、永久磁石を収容する磁石収容孔が各磁極に設けられている回転子とを備え、各磁極の磁石収容孔の端部壁と回転子の外周部との間に空隙部が設けられ、これによって、各磁極の空隙部の間に主磁極部が形成されるとともに、隣接する磁極の空隙部の間に磁極間部が形成されている。そして、回転子の外周部とティース先端部との間の間隙ｇ、空隙部の半径方向の長さの最短長Ｌが［ｇ×０．２≦Ｌ］を満足するように構成されている。
これにより、短絡磁束が減少し、効率が向上する。さらに、ラジアル方向の磁気吸引力の低減によって、騒音や振動を低減することができる。
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの永久磁石電動機である。
請求項４に記載の永久磁石電動機は、［Ｌ≦ｇ×０．５］を満足するように構成されている。
これにより、例えば、回転子の外周部に形成した凹部を空隙部として用いる場合に、熱交換媒体に対する凹部の抵抗力の増大を低減し、凹部での損失の増大を抑制することができるため、効率の低下を抑制することができる。
また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの永久磁石電動機である。
請求項５に記載の永久磁石電動機は、各磁極の空隙部間の有効磁極部の開角θが、有効磁極部に４個のティース部と５個のティース部が交互に対向するように設定されている。
これにより、より効率を向上させることができる。
また、本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの永久磁石電動機である。
請求項６に記載の永久磁石電動機では、回転子の外周部に形成された凹部により空隙部を構成する。
これにより、回転子を容易に形成することができる。
また、本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりの永久磁石電動機である。
請求項７に記載の永久磁石電動機では、空隙部は、周方向の各位置における半径方向の長さが等しくなるように形成されている。
これにより、回転子を容易に形成することができる。
なお、「半径方向の長さが等しい」という記載は、半径方向の長さが略等しい場合も含んでいる。
また、本発明の第８発明は、請求項８に記載されたとおりの永久磁石電動機である。
請求項８に記載の永久磁石電動機では、固定子には軸方向に貫通する通路が設けられており、固定子の外径Ｒａ、固定子の内径Ｒｂ、スロット断面積Ｓ、スロット数ｚ、通路の総断面積Ｇが、［［（Ｒａ／２）２π−｛（Ｒｂ／２）２π＋Ｇ｝］×０．２≦（Ｓ×ｚ）≦［｛（Ｒａ／２）２π−｛（Ｒｂ／２）２π＋Ｇ｝｝］×０．４］を満足するように構成されている。
これにより、より効率を向上させることができる。
通路としては、例えば、固定子の外周部を貫通するように切り欠いた切欠部や、固定子を貫通するように形成した孔等が用いられる。
また、本発明の第９発明は、請求項９に記載されたとおりの永久磁石電動機である。
請求項９に記載の永久磁石電動機は、固定子巻線が収容されるスロットを形成し、回転子と対向する部分に中央部と端部からなるティース先端部を有するティース部が設けられている固定子と、ティース先端部と間隙を介して配置され、永久磁石を収容する磁石収容孔が各磁極に設けられている回転子とを備え、各磁極の磁石収容孔の端部壁と回転子の外周部との間に空隙部が設けられ、これによって、各磁極の空隙部の間に主磁極部が形成されるとともに、隣接する磁極の空隙部の間に磁極間部が形成されている。そして、磁石収容孔には、磁石収容孔の端部壁との間に間隙が設けられるように永久磁石が収容されており、磁石収容孔の端部壁及び空隙部の底壁が回転子の外周部に略平行に形成されている。
なお、請求項１０に記載されているように、固定子の外径を９０ｍｍとすることにより、永久磁石電動機を小型化することができる。
さらに、本発明の永久磁石電動機を、請求項１１や請求項１２に記載されているように、空調装置や冷蔵庫等の圧縮機駆動用電動機として、あるいは、請求項１３に記載されているように、車載装置の駆動電動機として用いることにより、各装置を小型化することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
請求項１〜請求項１３に記載の永久磁石電動機を用いれば、電源供給源としてＰＷＭ制御方式のインバータを用いた場合でも、所定の性能を維持しながら小型化することができる。