(57)【要約】  ロータは、軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、ロータコアの第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、ロータコアの第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石とを備える。第１の永久磁石は、軸線から第１の永久磁石までの距離が、軸線の方向に沿って第１の端部に近づくほど増加するように傾斜している。第２の永久磁石は、軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、軸線の方向に沿って第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している。
2018011850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、前記軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、
前記ロータコアの前記第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、
前記ロータコアの前記第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石と
を備え、
前記第１の永久磁石は、前記軸線から当該第１の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第１の端部に近づくほど増加するように傾斜し、
前記第２の永久磁石は、前記軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している、
ロータ。
【請求項２】
前記第１の永久磁石および前記第２の永久磁石は、いずれも、ネオジウム、鉄、ボロンおよびディスプロシウムを含有する希土類磁石、または酸化鉄を含有するフェライト焼結磁石で構成されている、請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記第１の永久磁石の前記ロータコアの周方向における長さは、前記第１の端部よりも前記ロータコアの前記軸線の方向の中央部で短く、
前記第２の永久磁石の前記周方向における長さは、前記第２の端部よりも前記ロータコアの前記軸線の方向の中央部で短い、
請求項１または２に記載のロータ。
【請求項４】
前記ロータコアは、圧粉磁心により構成されている、請求項１から３までの何れか１項に記載のロータ。
【請求項５】
前記ロータコアは、積層された鋼板により構成されている、請求項１から３までの何れか１項に記載のロータ。
【請求項６】
前記ロータコアは、前記第１の永久磁石を配置する第１の磁石挿入孔と、前記第２の永久磁石を配置する第２の磁石挿入孔とを有する、請求項１から５までの何れか１項に記載のロータ。
【請求項７】
前記第１の磁石挿入孔は、前記ロータコアの周方向において前記第１の永久磁石の両側に空隙を有し、前記第２の磁石挿入孔は、前記周方向において前記第２の永久磁石の両側に空隙を有する、
請求項６に記載のロータ。
【請求項８】
前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との境界は、前記ロータコアの前記軸線の方向の中央部に位置している、請求項１から７までの何れか１項に記載のロータ。
【請求項９】
前記ロータコアの内部に、前記軸線の方向において前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との間に、第３の永久磁石を備える、請求項１から８までの何れか１項に記載のロータ。
【請求項１０】
前記第３の永久磁石は、前記軸線の方向と平行に延在している、請求項９に記載のロータ。
【請求項１１】
前記第３の永久磁石の前記軸線の方向の長さは、前記第１の永久磁石および前記第２の永久磁石の前記軸線の方向の長さの合計よりも長い、請求項９または１０に記載のロータ。
【請求項１２】
ステータと、前記ステータの内側に配置されたロータとを備え、
前記ロータは、
軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、前記軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、
前記ロータコアの前記第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、
前記ロータコアの前記第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石と
を備え、
前記第１の永久磁石は、前記軸線から当該第１の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第１の端部に近づくほど増加するように傾斜し、
前記第２の永久磁石は、前記軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している、
電動機。
【請求項１３】
前記ステータは、ステータコアを有し、
前記ロータコアの前記軸線の方向の長さは、前記ステータコアの前記軸線の方向の長さよりも長い、請求項１２に記載の電動機。
【請求項１４】
前記ロータコアの前記長さをＺｒとし、前記ステータコアの前記長さをＺｓとし、前記ロータコアと前記ステータコアとの間隔をｇとし、前記ロータコアの前記外周面から前記第１の永久磁石および前記第２の永久磁石までの最小距離をｈとすると、前記第１の永久磁石および前記第２の永久磁石の前記軸線に対する傾き角度θは、
【数１６】
2018011850.tif 000018
の範囲にある、請求項１３に記載の電動機。
【請求項１５】
羽根と、前記羽根を回転させる電動機とを備え、
前記電動機は、ステータと、前記ステータの内側に配置されたロータとを備え、
前記ロータは、
軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、前記軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、
前記ロータコアの前記第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、
前記ロータコアの前記第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石と
を備え、
前記第１の永久磁石は、前記軸線から当該第１の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第１の端部に近づくほど増加するように傾斜し、
前記第２の永久磁石は、前記軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している、
送風機。
【請求項１６】
室外機と、室内機と、前記室外機と前記室内機とを連結する冷媒配管とを備え、
前記室外機および前記室内機の少なくとも一方は、送風機を備え、
前記送風機は、羽根と、前記羽根を回転させる電動機とを備え、
前記電動機は、ステータと、前記ステータの内側に配置されたロータとを備え、
前記ロータは、
軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、前記軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、
前記ロータコアの前記第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、
前記ロータコアの前記第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石と
を備え、
前記第１の永久磁石は、前記軸線から当該第１の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第１の端部に近づくほど増加するように傾斜し、
前記第２の永久磁石は、前記軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している、
空気調和装置。
【請求項１７】
密閉容器と、前記密閉容器内に配置された圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する電動機とを備え、
前記電動機は、ステータと、前記ステータの内側に配置されたロータとを備え、
前記ロータは、
軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、前記軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、
前記ロータコアの前記第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、
前記ロータコアの前記第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石と
を備え、
前記第１の永久磁石は、前記軸線から当該第１の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第１の端部に近づくほど増加するように傾斜し、
前記第２の永久磁石は、前記軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している、
圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータ、電動機、送風機、圧縮機および空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー消費量の低減のため、電動機の高効率化が求められている。そのため、インナーロータ型の電動機では、ロータの軸方向長さをステータの軸方向長さよりも長くしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ロータの軸方向長さを長くすることで、ロータに搭載する永久磁石を大きくすることができるため、より大きな磁力が得られる（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５２９６８号公報（図２参照）
【特許文献２】特開２０１４−２０４５９９号公報（図９参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この場合、永久磁石の軸方向端部からの磁束の一部がステータに入らずに漏れ磁束となり、有効磁束が減少するという問題がある。漏れ磁束は、電動機の高効率化の妨げになる。【０００５】
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、漏れ磁束を抑制することにより電動機のエネルギー効率を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のロータは、軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、ロータコアの第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、ロータコアの第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石とを備える。第１の永久磁石は、軸線から当該第１の永久磁石までの距離が、軸線の方向に沿って第１の端部に近づくほど増加するように傾斜している。第２の永久磁石は、軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、軸線の方向に沿って第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、第１の永久磁石および第２の永久磁石が傾斜しているため、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場合であっても、各永久磁石の端部からの磁束がステータに入り易くなり、その結果、漏れ磁束を抑制し、電動機のエネルギー効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の電動機を示す断面図である。
【図２】実施の形態１の電動機を示す側面図である。
【図３】実施の形態１の電動機を示す側断面図である。
【図４】実施の形態１のロータにおける第１の永久磁石および第２の永久磁石の配置を示す模式図である。
【図５】比較例のロータにおける永久磁石の配置を示す模式図である。
【図６】実施の形態１の第１の永久磁石および第２の永久磁石からの磁束の流れを説明するための模式図である。
【図７】実施の形態１のロータコア、ステータコア、第１の永久磁石および第２の永久磁石の配置を示す模式図である。
【図８】実施の形態１の渦電流損の抑制効果を説明するための模式図（Ａ）、（Ｂ）である。
【図９】実施の形態１の渦電流損の抑制効果を説明するための模式図である。
【図１０】実施の形態１のロータにおける第１の永久磁石および第２の永久磁石の配置を示す模式図（Ａ）、（Ｂ）である。
【図１１】実施の形態１のロータコアの構成例を示す模式図（Ａ）、（Ｂ）である。
【図１２】実施の形態１のロータの一構成例を示す模式図である。
【図１３】実施の形態２のロータにおける第１の永久磁石、第２の永久磁石および第３の永久磁石の配置を示す模式図である。
【図１４】実施の形態２の第１の永久磁石、第２の永久磁石および第３の永久磁石からの磁束の流れを説明するための模式図である。
【図１５】実施の形態２のロータにおける第１の永久磁石、第２の永久磁石および第３の永久磁石の配置を示す模式図である。
【図１６】実施の形態２のロータの一構成例を示す模式図である。
【図１７】図１６に示したロータの第１の永久磁石、第２の永久磁石および第３の永久磁石からの磁束の流れを説明するための模式図である。
【図１８】実施の形態１の変形例の構成を示す模式図である。
【図１９】各実施の形態の電動機を適用した送風機を備えた空気調和装置を示す図である。
【図２０】各実施の形態の電動機を適用した圧縮機を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に沿って本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の電動機１００を示す断面図である。図１に示す電動機１００は、ステータ５と、ステータ５の内側に回転可能に設けられたロータ１とを備えている。ステータ５とロータ１との間には、エアギャップ１６が設けられている。
【００１０】
ロータ１は、複数の磁石挿入孔１１を備えたロータコア１０と、それぞれの磁石挿入孔１１に配置された永久磁石２とを有している。ロータコア１０は、回転中心である軸線ＣＬを中心とする円筒状の外周面を有している。ロータコア１０の径方向の中心には、シャフト孔１５が形成されている。シャフト孔１５には、回転軸であるシャフト４が圧入によって固定されている。
【００１１】
以下では、ロータコア１０の外周（円周）に沿った方向を、「周方向」と称する。また、ロータコア１０の軸方向（すなわち軸線ＣＬの方向）を、「軸方向」と称する。また、ロータコア１０の半径方向を、「径方向」と称する。  
【００１２】
磁石挿入孔１１は、ロータコア１０を軸方向に貫通している。また、磁石挿入孔１１は、ロータコア１０の周方向に等間隔に複数（ここでは６個）形成されている。磁石挿入孔１１は、軸方向に直交する面内において、直線状に延在する溝である。磁石挿入孔１１は、ロータコア１０の外周面にできるだけ近い位置に配置されている。
【００１３】
磁石挿入孔１１の内部には、永久磁石２が配置されている。永久磁石２はロータ１の磁極を構成しており、周方向における永久磁石２の数はロータ１の極数と同じである。すなわち、ここででは、ロータ１の極数は６極である。但し、ロータ１の極数は６極に限定されるものではなく、２極以上であればよい。
【００１４】
永久磁石２は、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、または酸化鉄を主成分とするフェライト焼結磁石で構成される。希土類焼結磁石は、残留磁束密度および保磁力が高いため、電動機１００の高効率化と減磁耐力の向上を実現することができる。フェライト焼結磁石は保磁力が高く、また供給が安定しているため、電動機１００の製造コストの低減と減磁耐力の向上を実現することができる。
【００１５】
永久磁石２は、ロータコア１０の径方向外側と径方向内側とで異なる磁極を有するように着磁されている。また、周方向に隣り合う永久磁石２は、着磁方向が逆になっている。例えば、ある永久磁石２が、径方向外側がＮ極で径方向内側がＳ極となるように着磁されている場合、周方向に隣接する永久磁石２は、径方向外側がＳ極で径方向内側がＮ極となるように着磁されている。
【００１６】
磁石挿入孔１１の周方向の両端には、フラックスバリア１４がそれぞれ形成されている。フラックスバリア１４は、磁石挿入孔１１の周方向端部からロータコア１０の外周に向けて径方向に延在する空隙である。フラックスバリア１４は、隣り合う磁極間の漏れ磁束（すなわち極間を通って流れる磁束）を抑制するために設けられる。
【００１７】
ステータ５は、ステータコア５０と、ステータコア５０に巻回された巻線６とを備えている。ステータコア５０は、例えば厚さ０．１〜０．７ｍｍの電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ等により締結したものである。
【００１８】
ステータコア５０は、円環状のヨーク部５１と、ヨーク部５１から径方向内側に突出する複数（ここでは１８個）のティース５２とを有している。ステータコア５０のティース５２には、巻線６が巻回される。周方向に隣り合うティース５２の間には、巻線６を収容するためのスロット５３が形成される。
【００１９】
巻線６の巻き方は、複数のティース５２に跨って巻回される分布巻であってもよく、あるいは、１つのティース５２毎に巻回される集中巻であってもよい。なお、図１では、１つの磁石挿入孔１１に３つのスロット５３が対向しているが、このような構成に限定されるものではない。
【００２０】
図２および図３は、電動機１００の側面図および側断面図である。図２に示すように、電動機１００は、ロータ１の軸方向（矢印Ａで示す）の長さが、ステータ５の軸方向の長さよりも長く構成されている。すなわち、電動機１００は、ロータ１がオーバーハングされた構成を有している。このように構成すれば、ロータ１に取り付ける永久磁石２を軸方向に大きくすることができるため、より大きな磁力を得ることができる。
【００２１】
一方、図３に示すように、永久磁石２の軸方向端部は、ステータ５よりも軸方向外側に突出する。そのため、永久磁石２の軸方向端部から出た磁束の一部が、ステータ５に入らずに漏れ磁束となる。漏れ磁束が発生すると、駆動力の発生に寄与する有効磁束が減少する。そのため、電動機１００の高効率化（すなわちエネルギー効率の向上）のためには漏れ磁束を低減する必要がある。
【００２２】
そこで、この実施の形態１では、永久磁石２を第１の永久磁石２１と第２の永久磁石２２とに軸方向に２分割し、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２をロータ１の軸方向（軸線ＣＬ）に対して傾斜して配置している。第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２は、いずれも、ロータコア１０の軸方向端部に近づくほど軸線ＣＬからの距離が増加する（すなわちロータ１の外周面までの距離が減少する）ように傾斜している。
【００２３】
図４は、ロータ１における第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の配置を示す図である。なお、図４は、ロータ１のうち軸線ＣＬを中心とした角度６０度の範囲を示している。また、永久磁石２１，２２は実線で示されている。ロータコア１０は、軸方向の一端部である第１の端部１０ａと、他端部である第２の端部１０ｂとを有している。
【００２４】
第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２は、いずれも平板形状を有している。第１の永久磁石２１は、ロータコア１０の第１の端部１０ａを含む領域に配置されている。また、第１の永久磁石２１は、軸線ＣＬから第１の永久磁石２１までの距離が、ロータコア１０の軸方向（軸線ＣＬの方向）に沿って第１の端部１０ａに近づくほど増加するように傾斜している。
【００２５】
第２の永久磁石２２は、ロータコア１０の第２の端部１０ｂを含む領域に配置されている。また、第２の永久磁石２２は、軸線ＣＬから第２の永久磁石２２までの距離が、ロータコア１０の軸方向に沿って第２の端部１０ｂに近づくほど増加するように傾斜している。
【００２６】
第１の永久磁石２１と第２の永久磁石２２との境界２３は、ロータコア１０の軸方向中央部に位置している。この第１の永久磁石２１と第２の永久磁石２２との境界２３には、絶縁層を設けることが望ましい。また、第１の永久磁石２１と第２の永久磁石２２とを離間させてもよい。
【００２７】
ロータコア１０の磁石挿入孔１１は、第１の永久磁石２１を配置する第１の磁石挿入孔１０１と、第２の永久磁石２２を配置する第２の磁石挿入孔１０２とに２分割されている。第１の磁石挿入孔１０１は、ロータコア１０の第１の端部１０ａを含む領域に配置されている。また、第１の磁石挿入孔１０１は、軸線ＣＬから第１の磁石挿入孔１０１までの距離が、ロータコア１０の軸方向に沿って第１の端部１０ａに近づくほど増加するように傾斜している。
【００２８】
第２の磁石挿入孔１０２は、ロータコア１０の第２の端部１０ｂを含む領域に配置されている。また、第２の磁石挿入孔１０２は、軸線ＣＬから第２の磁石挿入孔１０２までの距離が、ロータコア１０の軸方向に沿って第２の端部１０ｂに近づくほど増加するように傾斜している。第１の磁石挿入孔１０１と第２の磁石挿入孔１０２とは、ロータコア１０の軸方向の中央部で連続している。
【００２９】
第１の磁石挿入孔１０１は、第１の永久磁石２１の周方向両側にフラックスバリア１４（図１）をそれぞれ有し、各フラックスバリア１４はロータコア１０の外周面に向けて径方向外側に延在している。同様に、第２の磁石挿入孔１０２は、第２の永久磁石２２の周方向両側にフラックスバリア１４をそれぞれ有し、各フラックスバリア１４はロータコア１０の外周面に向けて径方向外側に延在している。
【００３０】
フラックスバリア１４は、図４に示すように、ロータコア１０の軸方向中央部に近づくほど長さが長くなるように形成されている。但し、このような構成に限らず、ロータコア１０の軸方向の全域において、フラックスバリア１４が一定の長さを有していてもよい。
【００３１】
第１の永久磁石２１は、ロータコア１０の第１の端部１０ａにおける周方向長さＷ１が、ロータコア１０の軸方向中央部における周方向長さＷ０よりも長い、台形形状を有している。同様に、第２の永久磁石２２は、ロータコア１０の第２の端部１０ｂにおける周方向長さＷ２が、ロータコア１０の軸方向中央部における周方向長さＷ０よりも長い、台形形状を有している。
【００３２】
但し、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２は、台形形状に限定されるものではなく、長方形形状であってもよい。すなわち、第１の永久磁石２１は、第１の端部１０ａにおける周方向長さＷ１と軸方向中央部における周方向長さＷ０とが同じでもよい。同様に、第２の永久磁石２２は、第２の端部１０ｂにおける周方向長さＷ２と軸方向中央部における周方向長さＷ０とが同じでもよい。
【００３３】
図５は、比較例のロータにおける永久磁石２Ｄの配置を示す図である。図５では、説明の便宜上、実施の形態１と同一の符号を用いている。比較例のロータは、軸方向に分割されていない１枚の平板状の永久磁石２Ｄを有している。永久磁石２Ｄは、ロータの軸方向に対して平行に延在している。
【００３４】
図６は、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２からの磁束の流れを説明するための模式図である。第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２は、それぞれの軸方向端部が、ステータコア５０の軸方向の端部５０ａ，５０ｂよりも軸方向外側に突出している。さらに、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２は、ロータコア１０の軸方向（軸線ＣＬの方向）に対してそれぞれ傾き角度θだけ傾斜している。
【００３５】
第１の永久磁石２１の傾斜の方向は、上記の通り、軸線ＣＬから第１の永久磁石２１までの距離が、ロータコア１０の軸方向に沿って第１の端部１０ａに近づくほど増加する方向である。第２の永久磁石２２の傾斜の方向は、上記の通り、軸線ＣＬから第２の永久磁石２２までの距離が、ロータコア１０の軸方向に沿って第２の端部１０ｂに近づくほど増加する方向である。
【００３６】
第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の磁化方向は、いずれも厚さ方向である。そのため、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２のそれぞれの表面から、各表面に垂直な方向に磁束が出る。第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２が上記のように傾斜しているため、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の各端部から出た磁束は、ステータコア５０の内周面５０ｃに入り易い。そのため、漏れ磁束が抑制され、有効磁束が増加する。
【００３７】
第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の傾き角度θは、０よりも大きければ効果があるが、傾き角度θが大きすぎると、ロータコア１０の軸方向中央部において、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２からステータコア５０の内周面５０ｃまでの距離が遠くなるため、ステータコア５０に入る有効磁束が減少する可能性がある。
【００３８】
そのため、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の軸方向（軸線ＣＬの方向）に対する傾き角度θの好ましい範囲を、以下の式（１）で表される範囲とする。
【数１】
2018011850.tif 000003
【００３９】
図７に示すように、ｇはロータコア１０とステータコア５０との隙間である。ｈは、ロータコア１０の外周面から第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２までの最小距離である。Ｚｒはロータコア１０の軸方向長さ（積層厚さ）であり、Ｚｓはステータコア５０の軸方向長さ（積層厚さ）である。ΔＺは、ロータコア１０の軸方向長さＺｒとステータコア５０の軸方向長さＺｓとの差を２で除した値（Ｚｒ−Ｚｓ）／２である。
【００４０】
式（１）における傾き角度θの上限を、θｍａｘと表す。この上限θｍａｘは、以下のようにして求める。図７に示すように、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の各端部から出て、ステータコア５０の内周面５０ｃの両端部５０ｄ，５０ｅに入る磁束のベクトルを考えると、以下の式（２）が得られる。
【数２】
2018011850.tif 000004
【００４１】
また、三角関数の対称性から、以下の式（３）の関係が成立する。
【数３】
2018011850.tif 000005
【００４２】
式（３）を式（２）に当てはめると、以下の式（４）が得られ、さらに式（５）が得られる。
【数４】
2018011850.tif 000006
【数５】
2018011850.tif 000007
【００４３】
この式（５）から、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２のロータコア１０の軸方向に対する角度θの上限θｍａｘが求められる。
【００４４】
傾き角度θが大きいと、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２から出た磁束のうち、ステータコア５０の内周面５０ｃに入る磁束が増加し、従って有効磁束が増加する。但し、傾き角度θが上限θｍａｘを超えると、有効磁束の増加は横ばいとなり、その一方で、傾き角度θが大きくなるほど、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２のステータコア５０からの離間量が大きくなるため、有効磁束が減少する可能性がある。
【００４５】
そのため、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の軸方向に対する傾き角度θは、上限θｍａｘ以下であること、すなわち上記の式（１）の範囲内にあることが望ましい。
【００４６】
次に、永久磁石２を第１の永久磁石２１と第２の永久磁石２２とに分割することによる渦電流損の抑制作用について説明する。図８（Ａ）は、比較例（図５）の永久磁石２Ｄの平面形状を示す模式図であり、図８（Ｂ）は、実施の形態１の永久磁石２（第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２）の平面形状を示す模式図である。
【００４７】
永久磁石２を希土類焼結磁石で構成する場合、ロータコア１０とステータコア５０とのギャップ１６で生じる空間高調波によって、永久磁石２の内部に渦電流（図８に矢印ＥＣで示す）が発生することが知られている。希土類焼結磁石は電気抵抗を有するため、渦電流が発生すると渦電流損が生じ、電動機１００の効率が低下する。また、渦電流損は熱に変換されるため永久磁石２の熱減磁の原因となる。
【００４８】
図８（Ｂ）に示すように永久磁石２を軸方向に２つに分割することで、図８（Ａ）に示すように分割されていない永久磁石２Ｄと比較して、渦電流の流れる経路が永久磁石２全体で長くなる。そのため、電気抵抗が増加し、渦電流を低減することができる。
【００４９】
図９は、分割されていない永久磁石２Ｄ（図８（Ａ））および分割された永久磁石２（図８（Ｂ））の渦電流損のシミュレーション結果を示すグラフである。図９から、永久磁石２を軸方向に２つに分割することによって、渦電流損が低減されることが分かる。
【００５０】
なお、永久磁石２がフェライト焼結磁石で構成されている場合には、酸化鉄が主成分であるため電気抵抗が高く、渦電流損は小さい。
【００５１】
次に、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の寸法について説明する。第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２を軸方向に対して傾斜して配置する場合、周方向に隣り合う第１の永久磁石２１同士および第２の永久磁石２２同士が干渉しないようにする必要がある。ここでは、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２がいずれも長方形形状を有している場合、すなわち図４に示した幅Ｗ１，Ｗ２と幅Ｗ０とが等しい場合について説明する。
【００５２】
図１０（Ａ）および（Ｂ）は、ロータ１において１つの永久磁石２が配置された領域を示す平面図および断面図である。永久磁石２（第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２）の軸方向の長さをＺｒとし、幅（周方向長さ）をＷとし、厚さをｔとする。
【００５３】
まず、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２をいずれも軸方向に平行に配置したと仮定すると、これらを合わせた平板状の永久磁石の体積は、以下の式（６）で表される。
【数６】
2018011850.tif 000008
【００５４】
次に、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２を軸方向に対して傾き角度θをなすように配置し、なお且つ周方向に隣接する第１の永久磁石２１同士および第２の永久磁石２２同士が干渉しないよう、幅ＷをΔＷだけ短縮したものとする。この場合、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２を合わせた体積は、以下の式（７）で表される。
【数７】
2018011850.tif 000009
【００５５】
また、ロータコア１０において、１つの永久磁石（第１永久磁石２１および第２の永久磁石２２）が配置される領域の軸線ＣＬを中心とする角度範囲を２δとすると、短縮幅ΔＷは、以下の式（８）で表すことができる。
【数８】
2018011850.tif 000010
【００５６】
ここで、Δｙは、図１０（Ｂ）に示すように、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の傾き量であり、以下の式（９）で表される。
【数９】
2018011850.tif 000011
【００５７】
式（９）を式（８）に代入し、得られたΔＷを式（７）に代入し、δ＝３０度とすると、以下の式（１０）が得られる。
【数１０】
2018011850.tif 000012
【００５８】
ここでは、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の傾き角度θに応じて、式（６）の体積Ｖ１と式（１０）の体積Ｖ２とが同じになるように、永久磁石２（第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２）の長さＺｒおよび幅Ｗを決定する。
【００５９】
第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２を軸方向と平行に配置した場合と同じ体積であれば（Ｖ１＝Ｖ２）、厚さｔは共通であるため、ステータコア５０に対向する表面の面積も同じとなり、従って十分な有効磁束が得られる。これにより、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２を効率よく配置することができる。
【００６０】
次に、ロータコア１０の構成について説明する。図１１（Ａ）および（Ｂ）は、ロータコア１０の断面形状を示す模式図である。図１１（Ａ）に示すように、ロータコア１０は、例えば厚さ０．１〜０．７ｍｍの電磁鋼板７を打ち抜き、軸方向に積層してカシメ等により締結することによって形成することができる。
【００６１】
電磁鋼板７を打ち抜く際には、それぞれの電磁鋼板７の磁石挿入孔７１の位置を径方向にずらしながら打ち抜きを行う。このような打ち抜きは、例えばスライドプレスによって行うことができる。ロータコア１０の軸方向端部に近い電磁鋼板７では、磁石挿入孔７１を外周に近い位置に形成し、軸方向中央部に近い電磁鋼板７では、磁石挿入孔７１を外周から離れた位置に形成する。これにより、ロータコア１０に、軸方向に対して傾斜した磁石挿入孔７１を形成することができる。
【００６２】
また、図１１（Ｂ）に示すように、ロータコア１０を、圧粉磁心８によって形成してもよい。圧粉磁心８は、粉末状の磁性材料をプレス成形することによって形成される。圧粉磁心８は、電磁鋼板の積層体よりも透磁率が低いが、渦電流が発生しにくいという特性を有するため、渦電流損を大幅に低減することができる。
【００６３】
また、圧粉磁心８は、プレス成形で形成されるため、軸方向に対して傾斜した磁石挿入孔１１の形成が比較的容易である。例えば、プレス成形用の金型に磁石挿入孔８１に対応する形状部分を設けることにより、磁石挿入孔８１を形成することができる。
【００６４】
また、図１２に示すように、ロータコア１０において磁石挿入孔１１の径方向外側に、スリット１８を設けてもよい。ここでは、一対のスリット１８が、磁石挿入孔１１の周方向両端部に形成された２つのフラックスバリア１４に対し、周方向に隣接した位置に配置される。スリット１８は、永久磁石２の磁束が極間を超えて隣接する永久磁石２に流れること（すなわち、隣り合う磁極間の漏れ磁束）を抑制する作用を奏する。
【００６５】
以上説明したように、本発明の実施の形態１のロータ１は、ロータコア１０の第１の端部１０ａを含む領域に配置された第１の永久磁石２１と、第２の端部１０ｂを含む領域に配置された第２の永久磁石２２とを備える。さらに、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２は、軸線ＣＬからの距離が、ロータコア１０の軸方向端部に近づくほど増加するように傾斜している。そのため、ロータコア１０の軸方向長さをステータコア５０よりも長くした場合であっても、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の各端部から出た磁束がステータコア５０に入り易くなる。その結果、漏れ磁束を抑制し、電動機１００のエネルギー効率を向上することができる。
【００６６】
また、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２が、ネオジウム、鉄、ボロンおよびディスプロシウムを含有する希土類磁石、または酸化鉄を含有するフェライト焼結磁石で構成されているため、これらの高い保磁力により、電動機１００の運転時に作用する反磁界および熱に対して、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の減磁が抑制される。すなわち、安価で減磁耐性の優れた電動機１００を得ることができる。
【００６７】
また、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２は、いずれも台形形状（周方向長さがロータコア１０の軸方向端部よりも中央部で短い形状）を有しているため、できるだけ周方向長さが長い第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２を、周方向に干渉し合わないようにそれぞれ複数配置することができる。
【００６８】
また、ロータコア１０を圧粉磁心８で構成することにより、渦電流損を低減することができ、また、傾斜した磁石挿入孔１１を容易に形成することができる。
【００６９】
また、ロータコア１０を積層した電磁鋼板７で構成することにより、電磁鋼板７の高い透磁率によって電動機１００の高効率化を図ることができる。また、各電磁鋼板７に形成する磁石挿入孔７１の位置を少しずつずらすことによって、傾斜した磁石挿入孔１１を形成することができる。
【００７０】
また、第１の磁石挿入孔１０１および第２の磁石挿入孔１０２が、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２のそれぞれ周方向両側にフラックスバリア１４（空隙）を有するため、ロータ１において周方向に隣り合う磁極間の漏れ磁束を抑制することができる。
【００７１】
また、第１の永久磁石２１と第２の永久磁石２２との境界２３が、ロータコア１０の軸方向中央部に位置しているため、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２を配置する磁石挿入孔１１が、ロータコア１０の軸方向中央部を頂点とするＶ字形状となる。そのため、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２を磁石挿入孔１１に装着し易い。
【００７２】
また、ロータコア１０の軸方向長さがステータコア５０の軸方向長さよりも長いため、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の軸方向長さを長くし、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の磁力を増加させることができる。
【００７３】
また、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２の軸方向（軸線ＣＬの方向）に対する傾き角度θが上述した式（１）の範囲内にあるため、第１の永久磁石２１および第２の永久磁石２２からステータコア５０までの距離の増加を抑制し、ステータコア５０に入る有効磁束を増加させることができる。
【００７４】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、ロータ１Ａに配置される永久磁石２Ａが、第１の永久磁石２０１および第２の永久磁石２０２に加え、さらに第３の永久磁石２０３を有している。
【００７５】
図１３は、実施の形態２のロータ１Ａにおける第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３の配置を示す図である。なお、図１３は、ロータ１Ａのうち、軸線ＣＬを中心とした角度６０度の範囲を示している。また、永久磁石２Ａ（第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３）は実線で示している。ロータ１Ａのロータコア１０は、軸方向（軸線ＣＬの方向）の一端部である第１の端部１０ａと、他端部である第２の端部１０ｂとを有している。
【００７６】
図１３に示すように、第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３は、いずれも平板形状を有している。
【００７７】
第１の永久磁石２０１は、ロータコア１０の第１の端部１０ａを含む領域に配置されている。また、第１の永久磁石２０１は、軸線ＣＬから第１の永久磁石２０１までの距離が、ロータコア１０の軸方向（軸線ＣＬの方向）に沿って第１の端部１０ａに近づくほど増加するように傾斜している。
【００７８】
第２の永久磁石２０２は、ロータコア１０の第２の端部１０ｂを含む領域に配置されている。また、第２の永久磁石２０２は、軸線ＣＬから第２の永久磁石２０２の距離が、ロータコア１０の軸方向に沿って第２の端部１０ｂに近づくほど増加するように傾斜している。
【００７９】
第３の永久磁石２０３は、第１の永久磁石２０１と第２の永久磁石２０２との間、すなわちロータコア１０の軸方向の中央領域に、軸方向に対して平行に配置されている。図１３では、第３の永久磁石２０３の軸方向長さは、第１の永久磁石２０１および第２の永久磁石２０２の各軸方向長さよりも長いが、これらよりも短くてもよい。
【００８０】
第１の永久磁石２０１と第３の永久磁石２０３との境界２０４には、絶縁層を設けることが望ましい。また、第１の永久磁石２０１と第３の永久磁石２０３とを離間させてもよい。同様に、第２の永久磁石２０２と第３の永久磁石２０３との境界２０５には、絶縁層を設けることが望ましい。また、第２の永久磁石２０２と第３の永久磁石２０３とを離間させてもよい。
【００８１】
第１の永久磁石２０１は、実施の形態１の第１の永久磁石２１と同様に、台形形状または長方形形状を有している。第２の永久磁石２０２は、実施の形態１の第２の永久磁石２２と同様に、台形形状または長方形形状を有している。第３の永久磁石２０３は、長方形形状を有している。
【００８２】
ロータコア１０の磁石挿入孔１１Ａは、第１の永久磁石２０１を配置する第１の磁石挿入孔１１１と、第２の永久磁石２０２を配置する第２の磁石挿入孔１１２と、第３の永久磁石２０３を配置する第３の磁石挿入孔１１３とに分割されている。
【００８３】
第１の磁石挿入孔１１１は、ロータコア１０の第１の端部１０ａを含む領域に配置されている。第１の磁石挿入孔１１１は、軸線ＣＬから第１の磁石挿入孔１１１までの距離が、ロータコア１０の軸方向に沿って第１の端部１０ａに近づくほど増加するように傾斜している。
【００８４】
第２の磁石挿入孔１１２は、ロータコア１０の第２の端部１０ｂを含む領域に配置されている。第２の磁石挿入孔１１２は、軸線ＣＬから第２の磁石挿入孔１１２までの距離が、ロータコア１０の軸方向に沿って第２の端部１０ｂに近づくほど増加するように傾斜している。
【００８５】
第３の磁石挿入孔１１３は、第１の磁石挿入孔１１１と第２の磁石挿入孔１１２との間に配置され、軸方向と平行に延在している。
【００８６】
図１４は、第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３からの磁束の流れを説明するための模式図である。第１の永久磁石２０１および第２の永久磁石２０２から当該表面に対して垂直に出た磁束は、ステータコア５０の内周面５０ｃ（より具体的には、両端部５０ｄ，５０ｅよりも軸方向の内側の領域）に入る。また、第３の永久磁石２０３の表面から当該表面に対して垂直に出た磁束は、ステータコア５０の内周面に５０ｃに入る。
【００８７】
このように、第１の永久磁石２０１および第２の永久磁石２０２が軸方向に対して傾斜しているため、実施の形態１と同様、漏れ磁束を抑制することができる。また、実施の形態２では、第１の永久磁石２０１と第２の永久磁石２０２との間に、軸方向と平行な第３の永久磁石２０３を配置するため、実施の形態１と比較して、永久磁石２Ａ（第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３）からステータコア５０までの距離を短くすることができる。そのため、ステータコア５０に入る有効磁束を増加させることができる。
【００８８】
次に、第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３の寸法について説明する。第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３を軸方向に対して傾斜して配置する場合、周方向に隣り合う第１の永久磁石２０１同士、第２の永久磁石２０２同士および第３の永久磁石２０３同士が干渉しないようにする必要がある。ここでは、第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３がいずれも長方形状を有している場合について説明する。
【００８９】
図１５は、ロータ１Ａにおいて１つの永久磁石２Ａが配置された領域を示す断面図である。永久磁石２Ａ（第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３）の軸方向の長さをＺｒとし、幅をＷ（図１０（Ａ））とし、厚さをｔとする。また、永久磁石２Ａの長さＺｒに対する第３の永久磁石２０３の長さの割合を、ｘとする。
【００９０】
まず、第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３を全て軸方向に平行に配置したと仮定すると、これらを合わせた平板状の永久磁石の体積は、以下の式（１１）で表される。
【数１１】
2018011850.tif 000013
【００９１】
次に、第１の永久磁石２０１および第２の永久磁石２０２を軸方向に対して傾き角度θをなすように配置し、第３の永久磁石２０３のみ軸方向に平行に配置し、上記の幅ＷをΔＷだけ短縮したものとする。この場合、第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３を合わせた体積は、以下の式（１２）で表される。
【数１２】
2018011850.tif 000014
【００９２】
また、ロータコア１０において、第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３がそれぞれ一つずつ配置される領域の軸線ＣＬを中心とする角度範囲をδ（図１０（Ａ））とすると、短縮幅ΔＷは、以下の式（１３）で表すことができる。
【数１３】
2018011850.tif 000015
【００９３】
ここで、Δｙは、図１５に示すように、第１の永久磁石２０１および第２の永久磁石２０２の傾き量であり、以下の式（１４）で表される。
【数１４】
2018011850.tif 000016
【００９４】
式（１４）を式（１３）に代入し、得られたΔＷを式（１２）に代入し、δ＝３０度とすると、以下の式（１５）が得られる。
【数１５】
2018011850.tif 000017
【００９５】
ここでは、第１の永久磁石２０１および第２の永久磁石２０２の軸方向に対する傾き角度θに応じて、式（１１）の体積Ｖ１と式（１５）の体積Ｖ３とが同じになるように、永久磁石２Ａ（第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３）の軸方向の長さＺｒおよび幅Ｗを決定し、また、長さＺｒに対する第３の永久磁石２０３の長さの割合ｘを決定する。
【００９６】
第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３を全て軸方向と平行に配置した場合と同じ体積であれば（Ｖ１＝Ｖ３）、厚さｔは共通であるため、ステータコア５０に対向する表面の面積も同じとなり、従って十分な有効磁束が得られる。これにより、第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３を効率よく配置することができる。
【００９７】
第１の永久磁石２０１、第２の永久磁石２０２および第３の永久磁石２０３は、実施の形態１と同様、ネオジウム、鉄およびボロンを主成分とする希土類磁石、または酸化鉄を主成分するフェライト焼結磁石で構成される。
【００９８】
実施の形態２のロータコア１０は、電磁鋼板を積層して一体化（例えばカシメで締結）することにより構成される。具体的には、まず、第３の磁石挿入孔１１３を形成した電磁鋼板を積層し一体化することによりロータコア１０の軸方向中央部を形成したのち、第３の磁石挿入孔１１３に第３の永久磁石２０３を挿入する。
【００９９】
次に、このロータコア１０の中央部に対して軸方向両側に、第１の磁石挿入孔１１１を形成した電磁鋼板と、第２の磁石挿入孔１１２を形成した電磁鋼板とをそれぞれ積層して一体化する。その後、第１の磁石挿入孔１１１および第２の磁石挿入孔１１２に、第１の永久磁石２０１および第２の永久磁石２０２をそれぞれ挿入する。
【０１００】
図１６は、実施の形態２のロータ１Ａの一構成例を示す模式図である。図１７は、図１６のロータ１Ａとステータ５との関係を示す模式図である。図１６に示した構成例では、第３の永久磁石２０３が、ステータコア５０の内周面５０ｃの両端部５０ｄ，５０ｅに対向するように、第１の永久磁石２０１および第２の永久磁石２０２が配置されている。
【０１０１】
図１６の構成では、第３の永久磁石２０３が永久磁石２Ａの大部分を占める。より具体的には、第３の永久磁石２０３の軸方向長さは、第１の永久磁石２０１の軸方向長さと第２の永久磁石２０２の軸方向長さの合計よりも長い。そのため、永久磁石２Ａからステータコア５０までの距離をさらに短くすることができ、これにより、ステータコア５０に入る有効磁束をさらに増加させることができる。
【０１０２】
以上説明したように、本発明の実施の形態２では、第１の永久磁石２０１と第２の永久磁石２０２との間に、軸方向と平行な第３の永久磁石２０３を設けたことにより、第１の永久磁石２０１および第２の永久磁石２０２の各端部からの漏れ磁束を抑制すると共に、永久磁石２Ａからステータコア５０までの距離を短くして、有効磁束を増加させることができる。そのため、電動機１００のエネルギー効率をさらに向上することができる。
【０１０３】
また、第３の永久磁石２０３の軸方向長さを、第１の永久磁石２０１および第２の永久磁石２０２の軸方向長さの合計よりも長くすることにより、永久磁石２Ａからステータコア５０までの距離をさらに短くし、有効磁束をさらに増加させることができる。
【０１０４】
上述した実施の形態１，２は、種々の変形が可能である。例えば、実施の形態１では、いずれも平板状の第１の永久磁石２１と第２の永久磁石２２について説明したが、図１８に示す永久磁石２Ｂのように、湾曲形状の第１の永久磁石２１１と第２の永久磁石２１２とを用いてもよい。
【０１０５】
図１８に示した第１の永久磁石２１１および第２の永久磁石２１２は、軸方向に沿って第１の端部１０ａおよび第２の端部１０ｂに近づくほど、軸線ＣＬからの距離が増加する（ロータコア１０の外周面までの距離が減少する）ように湾曲している。本明細書では、このような湾曲も、「傾斜」に含まれるものとする。また、第１の永久磁石２１１と第２の永久磁石２１２との間に、軸方向に対して平行な第３の永久磁石を設けてもよい。
【０１０６】
また、実施の形態１，２では、ロータ１（１Ａ）の極数を６極としたが、極数は６極に限らず、２極以上であればよい。
【０１０７】
＜空気調和装置＞
次に、上述した各実施の形態の電動機を用いた空気調和装置について説明する。図１９は、各実施の形態の電動機を用いた空気調和装置４００の構成を示す図である。空気調和装置４００は、室外機４０１と、室内機４０２と、これらを接続する冷媒配管４０３とを備える。
【０１０８】
室外機４０１は、送風機としての室外送風機４０５を備えている。室内機４０２は、室内送風機４０７を備えている。図１９には、室外機４０１において冷媒を圧縮する圧縮機４０８も示されている。
【０１０９】
室外機４０１の室外送風機４０５は、各実施の形態で説明した電動機が適用される電動機１００を備えている。電動機１００のシャフト４（図１）には、羽根４０６が取り付けられている。電動機１００のロータ１（図１）が回転すると、シャフト４に取り付けられた羽根４０６が回転し、室外に送風する。
【０１１０】
空気調和装置４００が冷房運転を行う場合には、圧縮機４０８で圧縮された冷媒が凝縮器（図示せず）で凝縮する際に放出された熱を、室外送風機４０５の送風によって室外に放出する。
【０１１１】
上述した各実施の形態の電動機１００は、漏れ磁束を低減することによりエネルギー効率を向上している。そのため、各実施の形態の電動機１００を室外送風機４０５の動力源に用いることにより、室外送風機４０５のエネルギー効率を向上することができ、その結果、空気調和装置４００の消費エネルギーを低減することができる。
【０１１２】
なお、ここでは、室外機４０１の室外送風機４０５の電動機１００に、各実施の形態で説明した電動機を適用したが、室内機４０２の室内送風機４０７に各実施の形態の電動機１００を適用してもよい。
【０１１３】
＜スクロール圧縮機＞
次に、上述した各実施の形態の電動機を用いたスクロール圧縮機について説明する。図２０は、上述した各実施の形態の電動機を用いたスクロール圧縮機５００の構成を示す断面図である。
【０１１４】
スクロール圧縮機５００は、密閉容器５０２内に、圧縮機構５１０と、圧縮機構５１０を駆動する電動機１００と、圧縮機構５１０と電動機１００とを連結する主軸５０１と、主軸５０１の圧縮機構５１０の反対側の端部（副軸部）を支持するサブフレーム５０３と、密閉容器５０２の底部の油だめ５０５に貯留される冷凍機油５０４とを備える。
【０１１５】
圧縮機構５１０は、それぞれの板状渦巻歯の間に圧縮室を形成するように組み合わされた固定スクロール５１１および揺動スクロール５１２と、オルダムリング５１３と、コンプライアントフレーム５１４と、ガイドフレーム５１５とを備える。
【０１１６】
固定スクロール５１１には、密閉容器５０２を貫通した吸入管５０６が圧入されている。また、密閉容器５０２を貫通して、固定スクロール５１１の吐出ポートから吐出される高圧の冷媒ガスを外部（冷凍サイクル）に吐出する吐出管５０７が設けられている。
【０１１７】
密閉容器５０２には、電動機１００のステータ５と駆動回路とを電気的に接続するためのガラス端子５０８が溶接により固定されている。電動機１００は、各実施の形態の電動機が適用される。
【０１１８】
上述した各実施の形態の電動機１００は、漏れ磁束を低減することによりエネルギー効率を向上している。そのため、スクロール圧縮機５００の動力源に電動機１００を用いることで、スクロール圧縮機５００の消費エネルギーを低減することができる。
【０１１９】
なお、ここでは、圧縮機の一例としてスクロール圧縮機５００について説明したが、各実施の形態の電動機は、スクロール圧縮機５００以外の圧縮機に適用してもよい。
【０１２０】
以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変形を行なうことができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１，１Ａ，１Ｂ    ロータ、  １０  ロータコア、  １０ａ  第１の端部、  １０ｂ  第２の端部、    １１  磁石挿入孔、  １０１  第１の磁石挿入孔、  １０２  第２の磁石挿入孔、  １４  フラックスバリア（空隙）、  １５  中心孔、  １６  エアギャップ（間隔）、  ２  永久磁石、  ２１，２０１  第１の永久磁石、  ２２，２０２  第２の永久磁石、  ２３，２０４，２０５  境界、  ２０３  第３の永久磁石、  ５  ステータ、  ５０  ステータコア、  ５０ｃ  内周面、  ５０ｄ，５０ｅ  端面、  ５１  ヨーク、  ５２  ティース、  ６  巻線、  ７  電磁鋼板、  ８  圧粉磁心、  １００  電動機、  ４００  空気調和装置、  ４０１  室外機、  ４０２  室内機、  ４０３  冷媒配管、  ４０５  送風機、  ４０６  羽根、  ５００  スクロール圧縮機（圧縮機）、  ５０１  主軸、  ５０２  密閉容器、  ５１０  圧縮機構。
【図１】
2018011850.tif 000019
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年5月18日(2018.5.18)
【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】
軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、前記軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、
前記ロータコアの前記第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、
前記ロータコアの前記第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石と
を備え、
前記第１の永久磁石は、前記軸線から当該第１の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第１の端部に近づくほど増加するように傾斜し、
前記第２の永久磁石は、前記軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している、
ロータ。
【請求項２】
前記第１の永久磁石および前記第２の永久磁石は、いずれも、ネオジウム、鉄、ボロンおよびディスプロシウムを含有する希土類磁石、または酸化鉄を含有するフェライト焼結磁石で構成されている、請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記第１の永久磁石の前記ロータコアの周方向における長さは、前記第１の端部よりも前記ロータコアの前記軸線の方向の中央部で短く、
前記第２の永久磁石の前記周方向における長さは、前記第２の端部よりも前記ロータコアの前記軸線の方向の中央部で短い、
請求項１または２に記載のロータ。
【請求項４】
前記ロータコアは、圧粉磁心により構成されている、請求項１から３までの何れか１項に記載のロータ。
【請求項５】
前記ロータコアは、積層された鋼板により構成されている、請求項１から３までの何れか１項に記載のロータ。
【請求項６】
前記ロータコアは、前記第１の永久磁石を配置する第１の磁石挿入孔と、前記第２の永久磁石を配置する第２の磁石挿入孔とを有する、請求項１から５までの何れか１項に記載のロータ。
【請求項７】
前記第１の磁石挿入孔は、前記ロータコアの周方向において前記第１の永久磁石の両側に空隙を有し、前記第２の磁石挿入孔は、前記周方向において前記第２の永久磁石の両側に空隙を有する、
請求項６に記載のロータ。
【請求項８】
前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との境界は、前記ロータコアの前記軸線の方向の中央部に位置している、請求項１から７までの何れか１項に記載のロータ。
【請求項９】
前記ロータコアの内部に、前記軸線の方向において前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石との間に、第３の永久磁石を備える、請求項１から８までの何れか１項に記載のロータ。
【請求項１０】
前記第３の永久磁石は、前記軸線の方向と平行に延在している、請求項９に記載のロータ。
【請求項１１】
前記第３の永久磁石の前記軸線の方向の長さは、前記第１の永久磁石および前記第２の永久磁石の前記軸線の方向の長さの合計よりも長い、請求項９または１０に記載のロータ。
【請求項１２】
ステータと、前記ステータの内側に配置されたロータとを備え、
前記ロータは、
軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、前記軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、
前記ロータコアの前記第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、
前記ロータコアの前記第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石と
を備え、
前記第１の永久磁石は、前記軸線から当該第１の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第１の端部に近づくほど増加するように傾斜し、
前記第２の永久磁石は、前記軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している、
電動機。
【請求項１３】
前記ステータは、ステータコアを有し、
前記ロータコアの前記軸線の方向の長さは、前記ステータコアの前記軸線の方向の長さよりも長い、請求項１２に記載の電動機。
【請求項１４】
前記第１の永久磁石は、前記ステータコアの前記軸線の方向の一端部から前記軸線の方向に突出し、
前記第２の永久磁石は、前記ステータコアの前記軸線の方向の他端部から前記軸線の方向に突出している、請求項１３に記載の電動機。
【請求項１５】
前記ロータコアの前記長さをＺｒとし、前記ステータコアの前記長さをＺｓとし、前記ロータコアと前記ステータコアとの間隔をｇとし、前記ロータコアの前記外周面から前記第１の永久磁石および前記第２の永久磁石までの最小距離をｈとすると、前記第１の永久磁石および前記第２の永久磁石の前記軸線に対する傾き角度θは、
【数１】
2018011850.tif 000039
の範囲にある、請求項１３または１４に記載の電動機。
【請求項１６】
羽根と、前記羽根を回転させる電動機とを備え、
前記電動機は、ステータと、前記ステータの内側に配置されたロータとを備え、
前記ロータは、
軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、前記軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、
前記ロータコアの前記第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、
前記ロータコアの前記第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石と
を備え、
前記第１の永久磁石は、前記軸線から当該第１の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第１の端部に近づくほど増加するように傾斜し、
前記第２の永久磁石は、前記軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している、
送風機。
【請求項１７】
室外機と、室内機と、前記室外機と前記室内機とを連結する冷媒配管とを備え、
前記室外機および前記室内機の少なくとも一方は、送風機を備え、
前記送風機は、羽根と、前記羽根を回転させる電動機とを備え、
前記電動機は、ステータと、前記ステータの内側に配置されたロータとを備え、
前記ロータは、
軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、前記軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、
前記ロータコアの前記第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、
前記ロータコアの前記第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石と
を備え、
前記第１の永久磁石は、前記軸線から当該第１の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第１の端部に近づくほど増加するように傾斜し、
前記第２の永久磁石は、前記軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している、
空気調和装置。
【請求項１８】
密閉容器と、前記密閉容器内に配置された圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する電動機とを備え、
前記電動機は、ステータと、前記ステータの内側に配置されたロータとを備え、
前記ロータは、
軸線を中心とする円筒状の外周面を有し、前記軸線の方向の両端部である第１の端部と第２の端部とを有するロータコアと、
前記ロータコアの前記第１の端部を含む領域に配置された第１の永久磁石と、
前記ロータコアの前記第２の端部を含む領域に配置された第２の永久磁石と
を備え、
前記第１の永久磁石は、前記軸線から当該第１の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第１の端部に近づくほど増加するように傾斜し、
前記第２の永久磁石は、前記軸線から当該第２の永久磁石までの距離が、前記軸線の方向に沿って前記第２の端部に近づくほど増加するように傾斜している、
圧縮機。
【国際調査報告】
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