(57)【要約】  電動機（１）は、第１回転子鉄心（２１）及び第２回転子鉄心（２２）を有する回転子（２）と、固定子（３）とを備える。第１回転子鉄心（２１）から固定子（３）までの最短距離（Ｇ１）は、第２回転子鉄心（２２）から固定子（３）までの最短距離（Ｇ２）よりも短い。第１回転子鉄心（２１）の最大半径（Ｒａ）は、第２回転子鉄心（２２）の最大半径（Ｒｂ）よりも長い。第１回転子鉄心（２１）の第１薄肉部（２０５ａ）の形状及び第２回転子鉄心（２２）の第２薄肉部（２０５ｂ）の形状は互いに同じである。
2019186682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、
軸と、軸方向における前記軸の第１側に固定された第１回転子鉄心と、前記軸方向において前記第１側の反対側である前記軸の第２側に固定された第２回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子と
を備え、
前記軸は前記第１側のみで支持されており、
径方向における前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第２回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、
前記第１回転子鉄心の最大半径は、前記第２回転子鉄心の最大半径よりも長く、
前記第１回転子鉄心は、第１孔と、前記径方向における前記第１孔の外側にある第１薄肉部とを有し、
前記第２回転子鉄心は、第２孔と、前記径方向における前記第２孔の外側にある第２薄肉部とを有し、
前記第１薄肉部の形状及び前記第２薄肉部の形状は互いに同じである
電動機。
【請求項２】
前記第１回転子鉄心は、径方向における前記第１回転子鉄心の端部であって且つ前記回転子の磁極中心部に位置する第１部分と、径方向における前記第１回転子鉄心の端部であって且つ前記回転子の極間部に位置する第２部分と、前記第１部分を含む第１外周面と、前記第２部分を含む第２外周面とを有し、
前記第１外周面は、前記第２外周面よりも径方向において外側に突出している請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記第１回転子鉄心の極対数をＮ１とし、前記軸方向と直交する平面において、周方向における前記第１外周面の両端と前記第１回転子鉄心の回転中心とを通る２直線が成す角度をＡ１［度］とすると、
前記電動機は、
８７＜Ａ１×Ｎ１＜１３０
を満たす請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記第１回転子鉄心の極間部における前記第１回転子鉄心の半径と、前記第２回転子鉄心の極間部における前記第２回転子鉄心の半径とは、互いに同じである請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項５】
前記軸の前記第１側を支持する軸受けをさらに備え、
前記軸方向における前記軸の前記第２側の端部から前記軸受けまでの最短距離をＬ１とし、前記第１回転子鉄心から前記軸受けまでの最短距離をＤ１とし、前記軸方向における前記第１回転子鉄心の厚みをＴ１とし、前記軸方向と直交する平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をＧ１とし、前記平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第２回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をＧ２とすると、
前記電動機は、
Ｇ１＞Ｇ２×（Ｄ１＋Ｔ１）／Ｌ１
を満たす請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項６】
前記軸の前記第１側を支持する軸受けをさらに備え、
前記第１回転子鉄心から前記軸受けまでの最短距離をＤ１とし、前記軸方向における前記第１回転子鉄心の厚みをＴ１とし、前記軸方向と平行な平面において前記軸の最大傾きをθ１とし、前記軸方向と直交する平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をＧ１とすると、
前記電動機は、
Ｇ１＞（Ｄ１＋Ｔ１）×ｓｉｎθ１
を満たす請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項７】
前記回転子の回転中心から前記第１薄肉部までの距離は、前記回転子の回転中心から前記第２薄肉部までの距離と同じである請求項１から６のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項８】
前記軸方向と直交する平面において、前記回転子の回転中心と前記第１薄肉部とを通る直線が前記回転子の磁極中心部に対して成す角度と、前記軸方向と直交する平面において、前記回転子の回転中心と前記第２薄肉部とを通る直線が前記磁極中心部に対して成す角度とは、互いに同じである請求項１から７のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項９】
電動機と、
前記電動機によって駆動される圧縮機構と、
前記電動機及び前記圧縮機構を覆うハウジングと
を備え、
前記電動機は、
固定子と、
軸と、軸方向における前記軸の第１側に固定された第１回転子鉄心と、前記軸方向において前記第１側の反対側である前記軸の第２側に固定された第２回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子と
を有し、
前記軸は前記第１側のみで支持されており、
径方向における前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第２回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、
前記第１回転子鉄心の最大半径は、前記第２回転子鉄心の最大半径よりも長く、
前記第１回転子鉄心は、第１孔と、前記径方向における前記第１孔の外側にある第１薄肉部とを有し、
前記第２回転子鉄心は、第２孔と、前記径方向における前記第２孔の外側にある第２薄肉部とを有し、
前記第１薄肉部の形状及び前記第２薄肉部の形状は互いに同じである
圧縮機。
【請求項１０】
電動機と、
前記電動機によって駆動される羽根と
を備え、
前記電動機は、
固定子と、
軸と、軸方向における前記軸の第１側に固定された第１回転子鉄心と、前記軸方向において前記第１側の反対側である前記軸の第２側に固定された第２回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子と
を有し、
前記軸は前記第１側のみで支持されており、
径方向における前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第２回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、
前記第１回転子鉄心の最大半径は、前記第２回転子鉄心の最大半径よりも長く、
前記第１回転子鉄心は、第１孔と、前記径方向における前記第１孔の外側にある第１薄肉部とを有し、
前記第２回転子鉄心は、第２孔と、前記径方向における前記第２孔の外側にある第２薄肉部とを有し、
前記第１薄肉部の形状及び前記第２薄肉部の形状は互いに同じである
送風機。
【請求項１１】
室内機と、
前記室内機に接続された室外機と
を備え、
前記室内機及び前記室外機の少なくとも１つは電動機を有し、
前記電動機は、
固定子と、
軸と、軸方向における前記軸の第１側に固定された第１回転子鉄心と、前記軸方向において前記第１側の反対側である前記軸の第２側に固定された第２回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子と
を有し、
前記軸は前記第１側のみで支持されており、
径方向における前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第２回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、
前記第１回転子鉄心の最大半径は、前記第２回転子鉄心の最大半径よりも長く、
前記第１回転子鉄心は、第１孔と、前記径方向における前記第１孔の外側にある第１薄肉部とを有し、
前記第２回転子鉄心は、第２孔と、前記径方向における前記第２孔の外側にある第２薄肉部とを有し、
前記第１薄肉部の形状及び前記第２薄肉部の形状は互いに同じである
冷凍空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石を有する電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、軸が軸方向における一方のみで支持された回転子を備えた電動機が用いられている。このような電動機では、電動機の駆動中に、軸を支持する軸受が支点になり、軸がたわむことがある。軸がたわむと、回転子の位置が径方向に移動するため、回転子が固定子に接触することがある。そのため、自由端側のエアギャップを広く設定し、且つ支持側のエアギャップを自由端側のエアギャップよりも狭く設定した電動機が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平２−６８６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、エアギャップを狭くするために、回転子鉄心の外径を大きくすると、回転子鉄心の極間部における幅、例えば、薄肉部が大きくなる。これにより、極間部付近の漏れ磁束が生じやすくなる。その一方で、極間部付近の漏れ磁束を低減するため、回転子鉄心の外径を小さくすると、エアギャップが広くなり、電動機における磁力が低下するという問題がある。【０００５】
本発明の目的は、回転子における漏れ磁束を低減するとともに、電動機における磁力を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動機は、固定子と、軸と、軸方向における前記軸の第１側に固定された第１回転子鉄心と、前記軸方向において前記第１側の反対側である前記軸の第２側に固定された第２回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子とを備え、前記軸は前記第１側のみで支持されており、径方向における前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第２回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、前記第１回転子鉄心の最大半径は、前記第２回転子鉄心の最大半径よりも長く、前記第１回転子鉄心は、第１孔と、前記径方向における前記第１孔の外側にある第１薄肉部とを有し、前記第２回転子鉄心は、第２孔と、前記径方向における前記第２孔の外側にある第２薄肉部とを有し、前記第１薄肉部の形状及び前記第２薄肉部の形状は互いに同じである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転子における漏れ磁束を低減するとともに、電動機における磁力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電動機の第１側の構造を概略的に示す平面図である。
【図２】電動機の第２側の構造を概略的に示す平面図である。
【図３】電動機の構造を概略的に示す断面図である。
【図４】回転子の第１側の構造を概略的に示す断面図である。
【図５】回転子の第２側の構造を概略的に示す断面図である。
【図６】ｘｙ平面における第１回転子鉄心と固定子鉄心との位置関係を示す図である。
【図７】電動機の駆動中における回転子の状態の一例を示す図である。
【図８】第１回転子鉄心の構造の他の例を示す平面図である。
【図９】第１回転子鉄心の構造のさらに他の例を示す平面図である。
【図１０】第１回転子鉄心の構造のさらに他の例を示す平面図である。
【図１１】周方向における外周面の両端と第１回転子鉄心の回転中心とを通る２直線が成す角度［度］と誘起電圧の増加率［％］との関係を示すグラフである。
【図１２】実施の形態２に係る圧縮機の構造を概略的に示す断面図である。
【図１３】実施の形態３に係る空気調和機の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
各図に示されるｘｙｚ直交座標系において、ｚ軸方向（ｚ軸）は、電動機１の軸線Ａｘと平行な方向を示し、ｘ軸方向（ｘ軸）は、ｚ軸方向（ｚ軸）に直交する方向を示し、ｙ軸方向（ｙ軸）は、ｚ軸方向及びｘ軸方向の両方に直交する方向を示す。軸線Ａｘは、回転子２の回転中心である。軸線Ａｘと平行な方向は、「回転子２の軸方向」又は単に「軸方向」ともいう。径方向は、軸線Ａｘと直交する方向である。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態１に係る電動機１の第１側の構造を概略的に示す平面図である。図１に示される電動機１では、軸２６から軸受け４が外されている。矢印Ｃ１は、軸線Ａｘを中心とする固定子３の周方向を示す。矢印Ｃ１は、軸線Ａｘを中心とする回転子２の周方向も示す。回転子２及び固定子３の周方向は、単に「周方向」ともいう。
図２は、電動機１の第２側の構造を概略的に示す平面図である。
図３は、電動機１の構造を概略的に示す断面図である。図３において、下側（すなわち、＋ｚ側）が第１側であり、上側（すなわち、−ｚ側）が第２側である。本実施の形態では、第１側を軸受側とも呼び、第２側を反軸受側とも呼ぶ。
【００１１】
電動機１は、回転子２と、固定子３と、軸受け４とを有する。電動機１は、例えば、永久磁石埋込型電動機などの永久磁石同期電動機（ブラシレスＤＣモータともいう）である。電動機１は、例えば、冷凍サイクル装置に用いられる高効率密閉型圧縮機内の電動機として用いられる。
【００１２】
図１及び図２に示されるように、固定子３は、固定子鉄心３１を有する。図３に示されるように、固定子３は、さらに、固定子鉄心３１に巻回された巻線３２を有する。図１及び図２に示される固定子３では、固定子鉄心３１から巻線３２が外されている。例えば、固定子鉄心３１と巻線３２との間にはインシュレータが配置される。電動機１が駆動するとき、電流が巻線３２に供給され、これにより、回転子２が回転する。
【００１３】
図１及び図２に示されるように、固定子鉄心３１は、径方向に延在する少なくとも１つのティース３１１と、周方向に延在するヨーク３１２とを有する。図１に示される例では、固定子鉄心３１は、複数のティース３１１（具体的には、６つのティース３１１）を有する。
【００１４】
固定子鉄心３１は、環状に形成されている。固定子鉄心３１は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層することにより形成されている。複数の電磁鋼板の各々は、予め定められた形状に打ち抜かれている。固定子３の内周面（具体的には、固定子鉄心３１の内周面）の曲率半径は一定である。すなわち、ｘｙ平面において、軸線Ａｘからティース３１１までの距離は、周方向において一定である。
【００１５】
回転子２は、径方向における固定子３の内側に回転可能に配置されている。回転子２は、第１回転子鉄心２１と、第２回転子鉄心２２と、少なくとも１つの永久磁石２２０と、軸２６とを有する。図１から３に示される例では、回転子２の回転軸は、軸線Ａｘと一致する。
【００１６】
図３に示されるように、第１回転子鉄心２１は、軸方向における軸２６の第１側に固定されている。第２回転子鉄心２２は、軸方向において第１側の反対側である軸２６の第２側に固定されている。
【００１７】
軸受け４は、軸２６の第１側を支持している。これにより、軸２６は、第１側のみで支持されている。
【００１８】
距離Ｌ１は、軸方向における軸２６の第２側の端部から軸受け４までの最短距離である。距離Ｄ１は、第１回転子鉄心２１から軸受け４までの最短距離である。厚みＴ１は、軸方向における第１回転子鉄心２１の厚みである。距離Ｇ１は、軸方向と直交する平面において回転子２の回転中心と固定子３の中心とが一致しているときの第１回転子鉄心２１から固定子３までの最短距離である。距離Ｇ２は、ｘｙ平面において回転子２の回転中心と固定子３の中心とが一致しているときの第２回転子鉄心２２から固定子３までの最短距離である。軸方向と直交する平面において回転子２の回転中心と固定子３の中心とが一致しているとき、回転子２の回転中心は、軸線Ａｘと一致する。すなわち、軸線Ａｘは、固定子３の中心を示す線でもある。
【００１９】
ｚｘ平面において軸２６が傾いたとき、回転子２の第１側、具体的には、第１回転子鉄心２１の径方向の最大移動距離は、Ｇ２×（Ｄ１＋Ｔ１）／Ｌ１で近似される。したがって、回転子２の第１側、具体的には、第１回転子鉄心２１と固定子３との間のエアギャップは、Ｇ２×（Ｄ１＋Ｔ１）／Ｌ１よりも大きくする必要がある。したがって、距離Ｇ１は、Ｇ２×（Ｄ１＋Ｔ１）／Ｌ１よりも大きくする必要がある。したがって、図３に示される例において、電動機１は、Ｇ１＞Ｇ２×（Ｄ１＋Ｔ１）／Ｌ１を満たす。
【００２０】
図４は、回転子２の第１側の構造を概略的に示す断面図である。
第１回転子鉄心２１は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板２０１ａと、少なくとも１つの孔２０２ａ（第１孔ともいう）と、軸孔２０３ａと、少なくとも１つの孔２０４ａと、少なくとも１つの第１薄肉部２０５ａとを有する。第１回転子鉄心２１は、略円筒形状である。
【００２１】
複数の電磁鋼板２０１ａの各々の厚さは０．１ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下である。各電磁鋼板２０１ａは、予め定められた形状に打ち抜きで形成されている。少なくとも１つの孔２０２ａと、軸孔２０３ａと、少なくとも１つの孔２０４ａと、少なくとも１つの第１薄肉部２０５ａは、複数の電磁鋼板２０１ａに形成されている。軸孔２０３ａは、軸方向と直交する平面、すなわち、ｘｙ平面における電磁鋼板２０１ａの中心に形成されている。
【００２２】
本実施の形態では、孔２０２ａは、軸方向と直交する平面、すなわち、ｘｙ平面において、電磁鋼板２０１ａに形成された孔（軸孔２０３ａは除く）のうち極間部に最も近い孔である。
【００２３】
図４に示される例では、複数の孔２０２ａ（具体的には、４つの孔２０２ａ）が周方向に配列されている。図４に示される例では、孔２０２ａの数は、回転子２の磁極の数と同じである。
【００２４】
図４に示される例では、永久磁石２２０が孔２０２ａに挿入されている。永久磁石２２０は、例えば、希土類磁石である。ただし、永久磁石２２０は、希土類磁石に限定されない。径方向における永久磁石２２０の幅は、径方向における孔２０２ａの幅よりも小さい。
【００２５】
図４に示されるように、永久磁石２２０は、孔２０２ａ内において径方向における内側に位置している。したがって、孔２０２ａの内壁と径方向における永久磁石２２０の外側の表面との間には空隙が形成されている。この空隙には、油又は冷媒が存在していてもよい。
【００２６】
少なくとも１つの第１薄肉部２０５ａは、径方向における孔２０２ａの外側にある。具体的には、少なくとも１つの第１薄肉部２０５ａは、孔２０２ａと第１回転子鉄心２１の外縁との間に形成されている。図４に示される例では、複数の第１薄肉部２０５ａ（具体的には、８つの第１薄肉部２０５ａ）が第１回転子鉄心２１に形成されている。各第１薄肉部２０５ａは、周方向に延在している。
【００２７】
図４に示されるように、第１回転子鉄心２１は、さらに、回転子２の磁極中心部に位置する第１部分２１ａと、回転子２の極間部に位置する第２部分２２ａと、第１部分２１ａを含む外周面２３ａ（第１外周面ともいう）と、第２部分２２ａを含む外周面２４ａ（第２外周面ともいう）とを有する。
【００２８】
ｘｙ平面において、第１部分２１ａは、径方向における第１回転子鉄心２１の端部である。同様に、ｘｙ平面において、第２部分２２ａは、径方向における第１回転子鉄心２１の端部である。第１部分２１ａ及び第２部分２２ａは、第１回転子鉄心２１の外縁の一部を形成する。
【００２９】
回転子２の磁極中心部は、回転子２において磁極中心線Ｂ１が通る部分である。破線で示される磁極中心線Ｂ１は、ｘｙ平面において、永久磁石２２０の中心及び回転子２の回転中心を通る直線である。
【００３０】
回転子２の極間部は、回転子２において極間線Ｂ２が通る部分である。破線で示される極間線Ｂ２は、ｘｙ平面において、互いに隣接する２つの永久磁石２２０の中間点及び回転子２の回転中心を通る直線である。
【００３１】
外周面２３ａは、外周面２４ａよりも径方向において外側に突出している。ｘｙ平面において、回転子２の回転中心から第１部分２１ａまでの距離Ｒａ（半径Ｒａともいう）は、回転子２の回転中心から第２部分２２ａまでの距離Ｗａ（半径Ｗａともいう）よりも長い。言い換えると、磁極中心部における第１回転子鉄心２１の半径Ｒａは、極間部における第１回転子鉄心２１の半径Ｗａよりも大きい。したがって、第２部分２２ａから固定子鉄心３１までの最短距離は、第１部分２１ａから固定子鉄心３１までの最短距離よりも長い。言い換えると、極間部における第１回転子鉄心２１と固定子鉄心３１との間のエアギャップは、磁極中心部における第１回転子鉄心２１と固定子鉄心３１との間のエアギャップよりも大きい。
【００３２】
図５は、回転子２の第２側の構造を概略的に示す断面図である。
第２回転子鉄心２２は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板２０１ｂと、少なくとも１つの孔２０２ｂ（第２孔ともいう）と、軸孔２０３ｂと、少なくとも１つの孔２０４ｂと、少なくとも１つの第２薄肉部２０５ｂとを有する。第２回転子鉄心２２は、略円筒形状である。
【００３３】
複数の電磁鋼板２０１ｂの各々の厚さは０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下が用いられることが多い。各電磁鋼板２０１ｂは、予め定められた形状に打ち抜きで形成されている。少なくとも１つの孔２０２ｂと、軸孔２０３ｂと、少なくとも１つの孔２０４ｂと、少なくとも１つの第２薄肉部２０５ｂは、複数の電磁鋼板２０１ｂに形成されている。軸孔２０３ｂは、軸方向と直交する平面、すなわち、ｘｙ平面における電磁鋼板２０１ｂの中心に形成されている。
【００３４】
本実施の形態では、孔２０２ｂは、軸方向と直交する平面、すなわち、ｘｙ平面において、電磁鋼板２０１ｂに形成された孔（軸孔２０３ｂは除く）のうち極間部に最も近い孔である。図５に示される例では、永久磁石２２０が孔２０２ｂに挿入されている。孔２０２ｂの形状は、孔２０２ａの形状と同じである。ただし、孔２０２ｂの形状は、孔２０２ａの形状と異なっていてもよい。
【００３５】
図５に示される例では、複数の孔２０２ｂ（具体的には、４つの孔２０２ｂ）が周方向に配列されている。図５に示される例では、孔２０２ｂの数は、回転子２の磁極の数と同じである。
【００３６】
図５に示される例では、永久磁石２２０が孔２０２ｂに挿入されている。すなわち、１つの永久磁石２２０が第１回転子鉄心２１の孔２０２ａ及び第２回転子鉄心２２の孔２０２ｂに挿入されている。すなわち、孔２０２ｂは、孔２０２ａと連通している。径方向における永久磁石２２０の幅は、径方向における孔２０２ｂの幅よりも小さい。
【００３７】
図５に示されるように、永久磁石２２０は、孔２０２ｂ内において径方向における内側に位置している。したがって、孔２０２ｂの内壁と径方向における永久磁石２２０の外側の表面との間には空隙が形成されている。この空隙には、油又は冷媒が存在していてもよい。
【００３８】
少なくとも１つの第２薄肉部２０５ｂは、径方向における孔２０２ｂの外側にある。具体的には、少なくとも１つの第２薄肉部２０５ｂは、孔２０２ｂと第２回転子鉄心２２の外縁との間に形成されている。図５に示される例では、複数の第２薄肉部２０５ｂ（具体的には、８つの第２薄肉部２０５ｂ）が第２回転子鉄心２２に形成されている。各第２薄肉部２０５ｂは、周方向に延在している。
【００３９】
第１薄肉部２０５ａの形状及び第２薄肉部２０５ｂの形状は互いに同じである。例えば、ｘｙ平面において、径方向における第１薄肉部２０５ａ及び第２薄肉部２０５ｂの幅は互いに同じである。さらに、ｘｙ平面において、周方向における第１薄肉部２０５ａ及び第２薄肉部２０５ｂの長さは互いに同じである。
【００４０】
回転子２の回転中心（図４では軸線Ａｘ）から第１薄肉部２０５ａまでの距離は、回転子２の回転中心（図５では軸線Ａｘ）から第２薄肉部２０５ｂまでの距離と同じである。さらに、ｘｙ平面において、回転子２の回転中心と第１薄肉部２０５ａ（例えば、第１薄肉部２０５ａの重心）とを通る直線が磁極中心部（例えば、図４では、回転子２の回転中心と第１部分２１ａとを通る直線）に対して成す角度と、ｘｙ平面において、回転子２の回転中心と第２薄肉部２０５ｂ（例えば、第２薄肉部２０５ｂの重心）とを通る直線が磁極中心部（例えば、図５では、回転子２の回転中心と第１部分２１ｂとを通る直線）に対して成す角度とは、互いに同じである。すなわち、ｘｙ平面において、回転子２における第１薄肉部２０５ａ及び第２薄肉部２０５ｂの位置は互いに同じである。言い換えると、ｘｙ平面において、第１薄肉部２０５ａ及び第２薄肉部２０５ｂの位置は互いに重なっている。
【００４１】
第２回転子鉄心２２の軸孔２０３ｂは、第１回転子鉄心２１の軸孔２０３ａと連通している。軸２６は、ｘｙ平面における回転子２の中心部に形成された軸孔２０３ａ及び２０３ｂに挿入されている。軸２６は、第１回転子鉄心２１（具体的には、軸孔２０３ａ）及び第２回転子鉄心２２（具体的には、軸孔２０３ｂ）に固定されているとともに第１側のみで回転可能に支持されている。具体的には、軸２６は、第１側において、軸受け４によって回転可能に支持されている。
【００４２】
図５に示されるように、第２回転子鉄心２２は、さらに、回転子２の磁極中心部に位置する第１部分２１ｂと、回転子２の極間部に位置する第２部分２２ｂと、第１部分２１ｂを含む外周面２３ｂ（第１外周面ともいう）と、第２部分２２ｂを含む外周面２４ｂ（第２外周面ともいう）とを有する。
【００４３】
ｘｙ平面において、第１部分２１ｂは、径方向における第２回転子鉄心２２の端部である。同様に、ｘｙ平面において、第２部分２２ｂは、径方向における第２回転子鉄心２２の端部である。第１部分２１ｂ及び第２部分２２ｂは、第２回転子鉄心２２の外縁の一部を形成する。
【００４４】
第２回転子鉄心２２の外周面、すなわち、外周面２３ｂ及び２４ｂの曲率は、第１回転子鉄心２１の外周面２４ａと同じである。
【００４５】
図３に示されるように、径方向における第１回転子鉄心２１から固定子３までの最短距離Ｇ１は、径方向における第２回転子鉄心２２から固定子３までの最短距離Ｇ２よりも短い。最短距離Ｇ１は、第１回転子鉄心２１と固定子３との間のエアギャップの最短距離である。最短距離Ｇ２は、第２回転子鉄心２２と固定子３との間のエアギャップの最短距離である。
【００４６】
図４に示されるように、第１回転子鉄心２１の最大半径は、ｘｙ平面における回転子２の回転中心から第１部分２１ａまでの距離Ｒａである。すなわち、第１回転子鉄心２１の最大半径は、ｘｙ平面において、磁極中心部における第１回転子鉄心２１の半径Ｒａである。ｘｙ平面における回転子２の回転中心から第２部分２２ａまでの距離Ｗａは、極間部における第１回転子鉄心２１の半径Ｗａである。
【００４７】
図５に示されるように、第２回転子鉄心２２の最大半径は、ｘｙ平面における回転子２の回転中心から第１部分２１ｂまでの距離Ｒｂ（半径Ｒｂともいう）であり、ｘｙ平面において、磁極中心部における第２回転子鉄心２２の半径でもある。さらに、第２回転子鉄心２２の最大半径は、ｘｙ平面における回転子２の回転中心から第２部分２２ｂまでの距離Ｒｂでもある。すなわち、ｘｙ平面において、磁極中心部における第２回転子鉄心２２の半径は、極間部における第２回転子鉄心２２の半径と同じである。
【００４８】
図３に示されるように、第１回転子鉄心２１の最大半径Ｒａは、第２回転子鉄心２２の最大半径Ｒｂよりも長い。すなわち、第１回転子鉄心２１の最大外径（すなわち、２×Ｒａ）は、第２回転子鉄心２２の最大外径（すなわち、２×Ｒｂ）よりも長い。
【００４９】
第１回転子鉄心２１の極間部における第１回転子鉄心２１の半径Ｗａと、第２回転子鉄心２２の極間部における第２回転子鉄心２２の半径Ｒｂとは、互いに同じである（すなわち、Ｗａ＝Ｒｂ）。すなわち、第１回転子鉄心２１の極間部における第１回転子鉄心２１の外径（すなわち、２×Ｗａ）と、第２回転子鉄心２２の極間部における第２回転子鉄心２２の外径（すなわち、２×Ｒｂ）とは、互いに同じである。
【００５０】
第１回転子鉄心２１の磁極数はＮ２（Ｎ２＞２）であり、第２回転子鉄心２２の磁極数もＮ２である。すなわち、回転子２の磁極数もＮ２である。本実施の形態では、Ｎ２＝４である。第１回転子鉄心２１の極対数をＮ１とすると、Ｎ１＝Ｎ２／２であり、第２回転子鉄心２２の極対数もＮ２／２である。すなわち、回転子２の極対数もＮ２／２である。
【００５１】
図６は、ｘｙ平面における第１回転子鉄心２１と固定子鉄心３１との位置関係を示す図である。図６には、第１回転子鉄心２１の一部及び固定子鉄心３１の一部が示されている。
【００５２】
ティース３１１は、本体部３１１ａと、ティース先端部３１１ｂとを有する。本体部３１１ａは、径方向に延在している。ティース先端部３１１ｂは、周方向に延在しており、回転子２（具体的には、第１回転子鉄心２１）に面している。
【００５３】
軸方向と直交する平面において、周方向における外周面２３ａの両端と第１回転子鉄心２１の回転中心とを通る２直線Ｌ２が成す角度（機械角）をＡ１［度］とすると、電動機１は、８７＜Ａ１×Ｎ１＜１３０を満たす。言い換えると、２直線Ｌ２が成す角度は、電気角で８７度より大きく１３０度よりも小さい。
【００５４】
図７は、電動機１の駆動中における回転子２の状態の一例を示す図である。軸線Ａｘ´は、図７に示される軸２６の中心を示す。図７に示される例では、回転子２の回転中心である軸線Ａｘ´は、当初設定された軸線Ａｘからずれている。
【００５５】
ｚｘ平面において軸２６の傾きがθ１であるとき、回転子２の第１側、具体的には、第１回転子鉄心２１の径方向の最大移動距離は、（Ｄ１＋Ｔ１）×ｓｉｎθ１で表される。それゆえ、距離Ｇ１（図３）は、（Ｄ１＋Ｔ１）×ｓｉｎθ１よりも大きくする必要がある。したがって、電動機１は、Ｇ１＞（Ｄ１＋Ｔ１）×ｓｉｎθ１を満たす。これにより、回転子２の第１側、具体的には、第１回転子鉄心２１が固定子３と接触することを防ぐことができる。
【００５６】
距離Ｄ１は、第１回転子鉄心２１から軸受け４までの最短距離である。厚みＴ１は、軸方向における第１回転子鉄心２１の厚みである。傾きθ１は、軸方向と平行な平面、すなわち、ｚｘ平面における軸２６の最大傾きである。すなわち、傾きθ１は、ｚｘ平面における軸線Ａｘからの軸２６の最大傾きである。言い換えると、傾きθ１は、回転子２の第２側、具体的には、第２回転子鉄心が固定子３と接触する場合における角度である。距離Ｇ１は、ｘｙ平面において回転子２の回転中心と固定子３の中心とが一致しているときの第１回転子鉄心２１から固定子３までの最短距離である。
【００５７】
変形例．
図８、図９、及び図１０は、第１回転子鉄心２１の構造の他の例を示す平面図である。第２回転子鉄心２２において、外縁以外の構造は、図８、図９、及び図１０に示される第１回転子鉄心２１の構造と同様に形成できる。
【００５８】
図８に示される例では、孔２０２ａの形状が実施の形態１で説明した孔２０２ａの形状と異なる。具体的には、図８に示される孔２０２ａの両端側、具体的には、ｘｙ平面における孔２０２ａの長手方向における両端側が径方向に延在する。孔２０２ａの長手方向は、ｘｙ平面において磁極中心線Ｂ１と直交する方向である。この場合においても、第２回転子鉄心２２の孔２０２ｂの形状は、孔２０２ａと同じである。第２回転子鉄心２２の薄肉部の位置及び形状は、第１薄肉部２０５ａと同じである。
【００５９】
図９に示される例では、第１回転子鉄心２１は、少なくとも１つの孔２０６ａをさらに有する。ｘｙ平面において、孔２０６ａは、孔２０２ａの長手方向における外側に形成されている。孔２０２ａの長手方向は、ｘｙ平面において磁極中心線Ｂ１と直交する方向である。図９に示される例では、孔２０６ａは、軸方向と直交する平面、すなわち、ｘｙ平面において、電磁鋼板２０１ａに形成された孔（軸孔２０３ａは除く）のうち極間部に最も近い孔である。図９に示される例では、第１薄肉部２０５ａは、孔２０６ａと第１回転子鉄心２１の外縁との間に形成されている。この場合、第２回転子鉄心２２も、第１回転子鉄心２１の孔２０６ａと同様の孔を有する。第２回転子鉄心２２の薄肉部の位置及び形状は、第１薄肉部２０５ａと同じである。
【００６０】
図１０に示される例では、第１回転子鉄心２１は、少なくとも１つの孔２０６ａをさらに有する。ｘｙ平面において、孔２０６ａは、孔２０２ａの長手方向における外側であって、且つ孔２０２ａと第１回転子鉄心２１の外縁との間に形成されている。孔２０２ａの長手方向は、ｘｙ平面において磁極中心線Ｂ１と直交する方向である。図１０に示される例では、孔２０６ａは、軸方向と直交する平面、すなわち、ｘｙ平面において、電磁鋼板２０１ａに形成された孔（軸孔２０３ａは除く）のうち極間部に最も近い孔である。図１０に示される例では、第１薄肉部２０５ａは、孔２０６ａと第１回転子鉄心２１の外縁との間に形成されている。この場合、第２回転子鉄心２２も、第１回転子鉄心２１の孔２０６ａと同様の孔を有する。第２回転子鉄心２２の薄肉部の位置及び形状は、第１薄肉部２０５ａと同じである。
【００６１】
本実施の形態に係る電動機１の効果を以下に説明する。
一般に、固定子と回転子との間のエアギャップは狭く設計される。これにより、電動機における磁気抵抗を小さくすることができ、磁力の低下を防ぐことができる。しかしながら、回転子の軸が軸方向における一方のみで回転可能に支持されている場合、回転子が径方向の磁力を受け、回転子の軸がたわむことがある。そのため、回転子の軸が軸方向における一方のみで回転可能に支持されている場合、固定子と回転子との間のエアギャップは広く設計することが望ましい。しかしながら、エアギャップが大きくなるほど磁力が低下する。
【００６２】
永久磁石を用いた電動機では、径方向における永久磁石の磁力が大きいため、回転子の軸がたわみやすい。そのため、回転子の軸が軸方向における一方の軸受けのみで回転可能に支持されている場合、軸の軸受け側が支点となり、軸がたわむことがある。この場合、反軸受け側におけるエアギャップが、軸受け側のエアギャップよりも狭くなる。したがって、従来の電動機では、回転子鉄心の反軸受け側が固定子と接触するのを防ぐため、回転子鉄心の外径を小さくする必要がある。しかしながら、回転子鉄心の外径を小さくすると、エアギャップの広い部分が生じ、磁力の低下を引き起こす。
【００６３】
本実施の形態に係る電動機１では、径方向における第１回転子鉄心２１から固定子３までの最短距離Ｇ１は、径方向における第２回転子鉄心２２から固定子３までの最短距離Ｇ２よりも短い。これにより、軸２６のたわみを考慮して固定子３と回転子２との間のエアギャップを適切に設定することができる。すなわち、永久磁石２２０を用いた電動機１では、径方向における永久磁石２２０の磁力が大きいため、回転子２の軸２６がたわみやすい。回転子２の軸２６がたわんだ場合でも、回転子２の第２側が固定子３と接触せずに、第２側におけるエアギャップ（例えば、最短距離Ｇ２）が狭く維持される。さらに、第１側における最短距離Ｇ１が第２側における最短距離Ｇ２よりも短いので、第１側におけるエアギャップ（例えば、最短距離Ｇ１）も狭く維持することができる。その結果、電動機１における磁力の低下を防ぐことができる。
【００６４】
電動機１は、互いに異なる最大外径を持つ第１回転子鉄心２１及び第２回転子鉄心２２を有する。すなわち、回転子２は２種類の回転子鉄心を持つ。具体的には、第１側におけるエアギャップを第２側におけるエアギャップよりも小さく設定するために、最小限の構成で電動機１におけるエアギャップを適切に維持することが望ましい。通常、回転子鉄心を形成する電磁鋼板は、プレス加工で形成される。回転子鉄心の設計、例えば、第１回転子鉄心２１及び第２回転子鉄心２２の形状が互いに異なる部分が多いと、第１回転子鉄心２１及び第２回転子鉄心２２のそれぞれの電磁鋼板を加工するための金型が必要となり高価になる。これに対し、本実施の形態に係る電動機１では、２種類の回転子鉄心、すなわち、第１回転子鉄心２１及び第２回転子鉄心２２を第１側におけるエアギャップを第２側におけるエアギャップよりも小さくする箇所のみ形状を変更すればよいので、加工コスト及び金型費を低減することができる。
【００６５】
固定子３（具体的には、固定子鉄心３１）の内周面の曲率半径は一定である。すなわち、ｘｙ平面において、軸線Ａｘからティース３１１までの距離は、周方向において一定である。これにより、第１回転子鉄心２１及び第２回転子鉄心２２の半径をそれぞれ設定することにより、２種類のエアギャップ（すなわち、最短距離Ｇ１及びＧ２）の大きさを調整することができる。さらに、固定子３の内周面の曲率半径が一定なので、巻線３２の巻回が容易になる。さらに、電動機１の製造工程において、固定子３の内周面（例えば、ティース先端部３１１ｂの表面）を用いて固定子３を搬送することができる。
【００６６】
本実施の形態に係る電動機１では、第１回転子鉄心２１の最大半径（具体的には、半径Ｒａ）は、第２回転子鉄心２２の最大半径（具体的には、半径Ｒｂ）よりも長い。これにより、回転子２の第１側のエアギャップを小さくすることができる。通常、エアギャップを小さくするために、回転子鉄心の外径を大きくすると、径方向における薄肉部の幅が大きくなる。薄肉部の幅が大きくなると、回転子鉄心に生じる遠心力に対する強度が増す。その一方で、薄肉部の幅が大きくなると、極間部付近の漏れ磁束が生じやすくなる。
【００６７】
電動機１では、第１薄肉部２０５ａの形状及び第２薄肉部２０５ｂの形状は互いに同じである。回転子２の回転中心（図４では軸線Ａｘ）から第１薄肉部２０５ａまでの距離は、回転子２の回転中心（図５では軸線Ａｘ）から第２薄肉部２０５ｂまでの距離と同じである。さらに、ｘｙ平面において、回転子２の回転中心と第１薄肉部２０５ａとを通る直線が磁極中心部に対して成す角度と、ｘｙ平面において、回転子２の回転中心と第２薄肉部２０５ｂとを通る直線が磁極中心部に対して成す角度とは、互いに同じである。すなわち、ｘｙ平面において、回転子２における第１薄肉部２０５ａ及び第２薄肉部２０５ｂの位置は互いに同じである。これにより、第２薄肉部２０５ｂと同様に、第１薄肉部２０５ａの径方向における幅を小さくすることができるので、極間部付近における漏れ磁束を低減することができる。さらに、この状態において、磁極中心部における第１回転子鉄心２１の半径が磁極中心部における第２回転子鉄心２２の半径よりも大きい。したがって、回転子２の第１側のエアギャップを小さくすることができる。その結果、回転子２の極間部付近における漏れ磁束を低減するとともに、電動機１における磁力、特に、回転子２の第１側における磁力を向上させることができる。
【００６８】
第１回転子鉄心２１の孔２０２ａの形状が第２回転子鉄心２２の孔２０２ｂの形状と同じであり、且つ、第１回転子鉄心２１の外周面２４ａの曲率が第２回転子鉄心２２の外周面２３ｂ及び２４ｂの曲率と同じであることが望ましい。これにより、第１薄肉部２０５ａを、第２薄肉部２０５ｂと同じ形状に形成することができる。
【００６９】
第１回転子鉄心２１の孔２０２ａの形状が第２回転子鉄心２２の孔２０２ｂの形状と同じであるとき、永久磁石２２０の形状を第１側と第２側とで同じにすることができる。したがって、１つの永久磁石２２０を回転子２の第１側及び第２側、すなわち、孔２０２ａ及び２０２ｂ内に配置することができるので、永久磁石２２０の数を低減することができ、永久磁石２２０の挿入工程を容易にすることができ、電動機１の製造コストを低減することができる。
【００７０】
第１回転子鉄心２１の孔２０２ａの形状が第２回転子鉄心２２の孔２０２ｂの形状と同じであるとき、共通の金型で孔２０２ａ及び２０２ｂを形成することができるので、金型のコストを低減することができる。
【００７１】
図１１は、周方向における外周面２３ａの両端と第１回転子鉄心２１の回転中心とを通る２直線Ｌ２が成す角度［度］と誘起電圧の増加率［％］との関係を示すグラフである。縦軸は、ｘｙ平面における回転子鉄心の外縁が真円である回転子を備えた電動機を基準としたときの電動機１における誘起電圧の増加率を示す。横軸は電気角を示す。
【００７２】
図１１に示されるように、２直線Ｌ２が成す角度が０度から８７度までのとき、誘起電圧が増加し、２直線Ｌ２が成す角度が１３０度を超えると誘起電圧が低下する。具体的には、２直線Ｌ２が成す角度が０度から８７度までのとき、外周面２３ａが周方向に長くなるほど誘起電圧が増加する。すなわち、エアギャップが小さい領域が周方向に長くなるほど、誘起電圧が増加する。２直線Ｌ２が成す角度が１３０度を超えると、外周面２３ａが第１薄肉部２０５ａに到達する。すなわち、径方向における外周面２３ａの幅の分だけ第１薄肉部２０５ａの幅が増加し、漏れ磁束が増加する。
【００７３】
したがって、電動機１は、８７＜Ａ１×Ｎ１＜１３０を満たすことにより、漏れ磁束を低減し、誘起電圧を増加させることができる。さらに、電動機１は、９０＜Ａ１×Ｎ１＜１３０を満たすことにより、効果的に誘起電圧を増加させることができる。さらに、電動機１は、１０６＜Ａ１×Ｎ１＜１１１を満たすことにより、より効果的に誘起電圧を増加させることができる。
【００７４】
電動機１は、Ｇ１＞（Ｄ１＋Ｔ１）×ｓｉｎθ１を満たしＧ２＞Ｇ１とすることが望ましい。同様に、電動機１は、Ｇ１＞Ｇ２×（Ｄ１＋Ｔ１）／Ｌ１を満たしＧ２＞Ｇ１とすることが望ましい。これにより、回転子２が傾いた場合でも、回転子２の第１側、具体的には、第１回転子鉄心２１が固定子３と接触することを防ぐことができる。
【００７５】
以上に説明したように、電動機１は、上述の構造を持つので、回転子２における漏れ磁束を低減するとともに、電動機１における磁力を向上させることができる。
【００７６】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る圧縮機６について説明する。
図１２は、実施の形態２に係る圧縮機６の構造を概略的に示す断面図である。
【００７７】
圧縮機６は、電動要素としての電動機６０と、ハウジングとしての密閉容器６１と、圧縮要素としての圧縮機構６２とを有する。本実施の形態では、圧縮機６は、ロータリー圧縮機である。ただし、圧縮機６は、ロータリー圧縮機に限定されない。
【００７８】
電動機６０は、実施の形態１に係る電動機１である。本実施の形態では、電動機６０は、永久磁石埋込型電動機であるが、これに限定されない。
【００７９】
密閉容器６１は、電動機６０及び圧縮機構６２を覆う。密閉容器６１の底部には、圧縮機構６２の摺動部分を潤滑する冷凍機油が貯留されている。
【００８０】
圧縮機６は、さらに、密閉容器６１に固定されたガラス端子６３と、アキュムレータ６４と、吸入パイプ６５と、吐出パイプ６６とを有する。
【００８１】
圧縮機構６２は、シリンダ６２ａと、ピストン６２ｂと、上部フレーム６２ｃ（第１のフレーム）と、下部フレーム６２ｄ（第２のフレーム）と、上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄにそれぞれ取り付けられた複数のマフラ６２ｅとを有する。圧縮機構６２は、さらに、シリンダ６２ａ内を吸入側と圧縮側とに分けるベーンを有する。圧縮機構６２は、電動機６０によって駆動される。
【００８２】
電動機６０は、圧入又は焼き嵌めで密閉容器６１内に固定されている。圧入及び焼き嵌めの代わりに溶接で固定子３を密閉容器６１に直接取り付けてもよい。
【００８３】
電動機６０の固定子３の巻線には、ガラス端子６３を介して電力が供給される。
【００８４】
電動機６０の回転子（具体的には、軸２６の一端側）は、上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄの各々に備えられた軸受けによって回転自在に支持されている。
【００８５】
ピストン６２ｂには、軸２６が挿通されている。上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄには、軸２６が回転自在に挿通されている。上部フレーム６２ｃ及び下部フレーム６２ｄは、シリンダ６２ａの端面を閉塞する。アキュムレータ６４は、吸入パイプ６５を介して冷媒（例えば、冷媒ガス）をシリンダ６２ａに供給する。
【００８６】
次に、圧縮機６の動作について説明する。アキュムレータ６４から供給された冷媒は、密閉容器６１に固定された吸入パイプ６５からシリンダ６２ａ内へ吸入される。インバータの通電によって電動機６０が回転することにより、軸２６に嵌合されたピストン６２ｂがシリンダ６２ａ内で回転する。これにより、シリンダ６２ａ内で冷媒の圧縮が行われる。
【００８７】
冷媒は、マフラ６２ｅを通り、密閉容器６１内を上昇する。圧縮された冷媒には、冷凍機油が混入されている。冷媒と冷凍機油との混合物は、回転子鉄心に形成された風穴３６を通過する際に、冷媒と冷凍機油との分離が促進され、これにより、冷凍機油が吐出パイプ６６へ流入するのを防止できる。このようにして、圧縮された冷媒が、吐出パイプ６６を通って冷凍サイクルの高圧側へと供給される。
【００８８】
圧縮機６の冷媒として、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、又はＲ２２等を用いることができる。ただし、圧縮機６の冷媒は、これらに限られない。例えば、圧縮機６の冷媒として、ＧＷＰ（地球温暖化係数）が小さい冷媒等を用いることができる。
【００８９】
ＧＷＰが小さい冷媒の代表例として、以下の冷媒がある。
【００９０】
（１）組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素は、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２）である。ＨＦＯは、Ｈｙｄｒｏ−Ｆｌｕｏｒｏ−Ｏｌｅｆｉｎの略称である。Ｏｌｅｆｉｎは、二重結合を１つ持つ不飽和炭化水素のことである。ＨＦＯ−１２３４ｙｆのＧＷＰは、４である。
【００９１】
（２）組成中に炭素の二重結合を有する炭化水素は、例えば、Ｒ１２７０（プロピレン）である。Ｒ１２７０のＧＷＰは３であり、ＨＦＯ−１２３４ｙｆのＧＷＰよりも小さいが、Ｒ１２７０の可燃性は、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの可燃性よりもよい。
【００９２】
（３）組成中に炭素の二重結合を有するハロゲン化炭化水素及び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１つを含む混合物は、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＲ３２との混合物である。ＨＦＯ−１２３４ｙｆは、低圧冷媒のため、圧損が大きくなり、冷凍サイクル（特に、蒸発器において）の性能が低下しやすい。そのため、高圧冷媒であるＲ３２又はＲ４１等との混合物を使用することが望ましい。
【００９３】
実施の形態２に係る圧縮機６によれば、実施の形態１で説明した効果を有する。
【００９４】
さらに、電動機６０として実施の形態１に係る電動機１を用いることにより、電動機６０の効率を改善することができ、その結果、圧縮機６の効率を改善することができる。
【００９５】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る空気調和機５０（冷凍空調装置又は冷凍サイクル装置ともいう）について説明する。
図１３は、実施の形態３に係る空気調和機５０の構成を概略的に示す図である。
【００９６】
実施の形態３に係る空気調和機５０は、送風機（第１の送風機）としての室内機５１と、冷媒配管５２と、冷媒配管５２を介して室内機５１に接続された送風機（第２の送風機）としての室外機５３とを備える。
【００９７】
室内機５１は、電動機５１ａ（例えば、実施の形態１に係る電動機１）と、電動機５１ａによって駆動されることにより、送風する送風部５１ｂと、電動機５１ａ及び送風部５１ｂを覆うハウジング５１ｃとを有する。送風部５１ｂは、例えば、電動機５１ａによって駆動される羽根５１ｄを有する。例えば、羽根５１ｄは、電動機５１ａの軸（例えば、軸２６）に固定されており、気流を生成する。
【００９８】
室外機５３は、電動機５３ａ（例えば、実施の形態１に係る電動機１）と、送風部５３ｂと、圧縮機５４と、熱交換器（図示しない）とを有する。送風部５３ｂは、電動機５３ａによって駆動されることにより、送風する。送風部５３ｂは、例えば、電動機５３ａによって駆動される羽根５３ｄを有する。例えば、羽根５３ｄは、電動機５３ａの軸（例えば、軸２６）に固定されており、気流を生成する。圧縮機５４は、電動機５４ａ（例えば、実施の形態１に係る電動機１）と、電動機５４ａによって駆動される圧縮機構５４ｂ（例えば、冷媒回路）と、電動機５４ａ及び圧縮機構５４ｂを覆うハウジング５４ｃとを有する。圧縮機５４は、例えば、実施の形態２で説明した圧縮機６である。
【００９９】
空気調和機５０において、室内機５１及び室外機５３の少なくとも１つは、実施の形態１で説明した電動機１を有する。具体的には、送風部の駆動源として、電動機５１ａ及び５３ａの少なくとも一方に、実施の形態１で説明した電動機１が適用される。さらに、圧縮機５４の電動機５４ａとして、実施の形態１で説明した電動機１を用いてもよい。
【０１００】
空気調和機５０は、例えば、室内機５１から冷たい空気を送風する冷房運転、又は温かい空気を送風する暖房運転等の運転を行うことができる。室内機５１において、電動機５１ａは、送風部５１ｂを駆動するための駆動源である。送風部５１ｂは、調整された空気を送風することができる。
【０１０１】
実施の形態３に係る空気調和機５０によれば、電動機５１ａ及び５３ａの少なくとも一方に、実施の形態１で説明した電動機１が適用されるので、実施の形態１で説明した効果と同じ効果を得ることができる。これにより、空気調和機５０の効率を改善することができる。
【０１０２】
さらに、送風機（例えば、室内機５１）の駆動源として、実施の形態１に係る電動機１を用いることにより、実施の形態１で説明した効果と同じ効果を得ることができる。これにより、送風機の効率を改善することができる。実施の形態１に係る電動機１と電動機１によって駆動される羽根（例えば、羽根５１ｄ又は５３ｄ）とを有する送風機は、送風する装置として単独で用いることができる。この送風機は、空気調和機５０以外の機器にも適用可能である。
【０１０３】
さらに、圧縮機５４の駆動源として、実施の形態１に係る電動機１を用いることにより、実施の形態１で説明した効果と同じ効果を得ることができる。これにより、圧縮機５４の効率を改善することができる。
【０１０４】
実施の形態１で説明した電動機１は、空気調和機５０以外に、換気扇、家電機器、又は工作機など、駆動源を有する機器に搭載できる。
【０１０５】
以上に説明した各実施の形態における特徴は、互いに適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１，５１ａ，５３ａ，５４ａ，６０  電動機、  ２  回転子、  ３  固定子、  ４  軸受け、  ６  圧縮機、  ２１  第１回転子鉄心、  ２１ａ，２１ｂ  第１部分、  ２２ａ，２２ｂ  第２部分、  ２３ａ，２３ｂ  外周面（第１外周面）、  ２４ａ，２４ｂ  外周面（第２外周面）、  ２２  第２回転子鉄心、  ２６  軸、  ３１  固定子鉄心、  ５０  空気調和機、  ５１  室内機（送風機）、  ５３  室外機（送風機）、  ２０１ａ，２０１ｂ  電磁鋼板、  ２０２ａ，２０２ｂ  孔、  ２０５ａ  第１薄肉部、  ２０５ｂ  第２薄肉部、  ２２０  永久磁石、  ３１１  ティース。
【図１】
2019186682.tif 000003
【図２】
2019186682.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019186682.tif 000007
【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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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月25日(2020.3.25)
【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】
固定子と、
軸と、軸方向における前記軸の第１側に固定された第１回転子鉄心と、前記軸方向において前記第１側の反対側である前記軸の第２側に固定された第２回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子と
を備え、
前記軸は前記第１側のみで支持されており、
径方向における前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第２回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、
前記第１回転子鉄心の最大半径は、前記第２回転子鉄心の最大半径よりも長く、
前記第１回転子鉄心は、第１孔と、前記径方向における前記第１孔の外側にある第１薄肉部とを有し、
前記第２回転子鉄心は、第２孔と、前記径方向における前記第２孔の外側にある第２薄肉部とを有し、
前記第１薄肉部の形状及び前記第２薄肉部の形状は互いに同じである
電動機。
【請求項２】
前記第１回転子鉄心は、径方向における前記第１回転子鉄心の端部であって且つ前記回転子の磁極中心部に位置する第１部分と、径方向における前記第１回転子鉄心の端部であって且つ前記回転子の極間部に位置する第２部分と、前記第１部分を含む第１外周面と、前記第２部分を含む第２外周面とを有し、
前記第１外周面は、前記第２外周面よりも径方向において外側に突出している請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記第１回転子鉄心の極対数をＮ１とし、前記軸方向と直交する平面において、周方向における前記第１外周面の両端と前記第１回転子鉄心の回転中心とを通る２直線が成す角度をＡ１［度］とすると、
前記電動機は、
８７＜Ａ１×Ｎ１＜１３０
を満たす請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記第１回転子鉄心の極間部における前記第１回転子鉄心の半径と、前記第２回転子鉄心の極間部における前記第２回転子鉄心の半径とは、互いに同じである請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項５】
前記軸の前記第１側を支持する軸受けをさらに備え、
前記軸方向における前記軸の前記第２側の端部から前記軸受けまでの最短距離をＬ１とし、前記第１回転子鉄心から前記軸受けまでの最短距離をＤ１とし、前記軸方向における前記第１回転子鉄心の厚みをＴ１とし、前記軸方向と直交する平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をＧ１とし、前記平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第２回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をＧ２とすると、
前記電動機は、
Ｇ１＞Ｇ２×（Ｄ１＋Ｔ１）／Ｌ１
を満たす請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項６】
前記軸の前記第１側を支持する軸受けをさらに備え、
前記第１回転子鉄心から前記軸受けまでの最短距離をＤ１とし、前記軸方向における前記第１回転子鉄心の厚みをＴ１とし、前記軸方向と平行な平面において前記軸の最大傾きをθ１とし、前記軸方向と直交する平面において前記回転子の回転中心と前記固定子の中心とが一致しているときの前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離をＧ１とすると、
前記電動機は、
Ｇ１＞（Ｄ１＋Ｔ１）×ｓｉｎθ１
を満たす請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項７】
前記回転子の回転中心から前記第１薄肉部までの距離は、前記回転子の回転中心から前記第２薄肉部までの距離と同じである請求項１から６のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項８】
前記軸方向と直交する平面において、前記回転子の回転中心と前記第１薄肉部とを通る直線が前記回転子の磁極中心部に対して成す角度と、前記軸方向と直交する平面において、前記回転子の回転中心と前記第２薄肉部とを通る直線が前記磁極中心部に対して成す角度とは、互いに同じである請求項１から７のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項９】
前記第１薄肉部の位置及び前記第２薄肉部の位置は、前記軸方向と直交する平面において互いに同じである請求項１から８のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項１０】
電動機と、
前記電動機によって駆動される圧縮機構と、
前記電動機及び前記圧縮機構を覆うハウジングと
を備え、
前記電動機は、
固定子と、
軸と、軸方向における前記軸の第１側に固定された第１回転子鉄心と、前記軸方向において前記第１側の反対側である前記軸の第２側に固定された第２回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子と
を有し、
前記軸は前記第１側のみで支持されており、
径方向における前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第２回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、
前記第１回転子鉄心の最大半径は、前記第２回転子鉄心の最大半径よりも長く、
前記第１回転子鉄心は、第１孔と、前記径方向における前記第１孔の外側にある第１薄肉部とを有し、
前記第２回転子鉄心は、第２孔と、前記径方向における前記第２孔の外側にある第２薄肉部とを有し、
前記第１薄肉部の形状及び前記第２薄肉部の形状は互いに同じである
圧縮機。
【請求項１１】
電動機と、
前記電動機によって駆動される羽根と
を備え、
前記電動機は、
固定子と、
軸と、軸方向における前記軸の第１側に固定された第１回転子鉄心と、前記軸方向において前記第１側の反対側である前記軸の第２側に固定された第２回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子と
を有し、
前記軸は前記第１側のみで支持されており、
径方向における前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第２回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、
前記第１回転子鉄心の最大半径は、前記第２回転子鉄心の最大半径よりも長く、
前記第１回転子鉄心は、第１孔と、前記径方向における前記第１孔の外側にある第１薄肉部とを有し、
前記第２回転子鉄心は、第２孔と、前記径方向における前記第２孔の外側にある第２薄肉部とを有し、
前記第１薄肉部の形状及び前記第２薄肉部の形状は互いに同じである
送風機。
【請求項１２】
室内機と、
前記室内機に接続された室外機と
を備え、
前記室内機及び前記室外機の少なくとも１つは電動機を有し、
前記電動機は、
固定子と、
軸と、軸方向における前記軸の第１側に固定された第１回転子鉄心と、前記軸方向において前記第１側の反対側である前記軸の第２側に固定された第２回転子鉄心とを有し、前記固定子の内側に配置された回転子と
を有し、
前記軸は前記第１側のみで支持されており、
径方向における前記第１回転子鉄心から前記固定子までの最短距離は、前記径方向における前記第２回転子鉄心から前記固定子までの最短距離よりも短く、
前記第１回転子鉄心の最大半径は、前記第２回転子鉄心の最大半径よりも長く、
前記第１回転子鉄心は、第１孔と、前記径方向における前記第１孔の外側にある第１薄肉部とを有し、
前記第２回転子鉄心は、第２孔と、前記径方向における前記第２孔の外側にある第２薄肉部とを有し、
前記第１薄肉部の形状及び前記第２薄肉部の形状は互いに同じである
冷凍空調装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2019186682.tif 000017
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2019186682.tif 000018
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2019186682.tif 000019
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
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【国際調査報告】
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2019186682.tif 000022
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