(57)【要約】  複数の電磁鋼板を積層してなるロータコア７をステータ内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、ロータコア７の磁極を構成する磁石は、ロータコア７の外周側に設けられロータコア７の円周方向へ極数に相当する数だけ配置されるフェライト磁石４とフェライト磁石４の間に配置された希土類磁石３とから成り、フェライト磁石４は、磁極２１の極間２０にフェライト磁石４の中心が位置するように配置され、極間２０に対して磁化方向が反転するように着磁されている。
2013065110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心を固定子内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、
前記回転子鉄心の磁極を構成する磁石は、
前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記回転子鉄心の円周方向へ極数に相当する数だけ配置されるフェライト磁石と、前記フェライト磁石の間に配置された希土類磁石と、から成り、
前記フェライト磁石は、
前記磁極の極間に前記フェライト磁石の中心が位置するように配置され、前記極間に対して磁化方向が反転するように着磁されていることを特徴とする永久磁石埋込型電動機。
【請求項２】
前記フェライト磁石は、前記磁化方向が平行配向、ラジアル配向、または極配向であることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項３】
前記希土類磁石は、前記フェライト磁石と同一円周上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項４】
前記回転子鉄心には、前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記フェライト磁石を挿入する挿入孔が形成され、
前記フェライト磁石の外周面と前記挿入孔との間には、隙間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項５】
前記フェライト磁石は、前記回転子鉄心の半径方向における厚さをＴとし、前記回転子鉄心の回転方向における長さをＷとした場合、Ｗ＞Ｔとなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項６】
前記固定子の内周部側には、周方向に互いに間隔をおいて形成された複数のティースが形成され、
前記希土類磁石表面の磁極開口部の幅をＡとして、前記ティースの幅をＢとした場合、Ｂ＞Ａとなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項７】
請求項１から請求項６に記載の永久磁石埋込型電動機を搭載した圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石埋込型電動機およびこの電動機を搭載した圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な永久磁石埋込型電動機には、ロータの磁極を構成する永久磁石としてフェライト磁石と希土類磁石との何れか一方が採用されている。フェライト磁石を用いた場合、安価であり、成形の容易性により種々の形状の永久磁石を得ることができるものの、磁束密度が小さいためモータの小型化が困難である。一方、希土類磁石を用いた場合、磁束密度が大きいためモータの小型化が容易であるものの、高価であり、成形の困難性により永久磁石の形状が限られる。したがって、従来の一般的な永久磁石埋込型電動機は、モータの用途やコストを考慮してフェライト磁石と希土類磁石との何れか一方を採用しているため、磁束密度とコストがトレードオフの関係にあるという問題点があった。【０００３】
このような問題を解決するため、下記特許文献１に示される従来技術では、界磁磁極を構成する磁石に、ロータコア内径の周囲に沿ってロータ回転方向に極数に相当する数だけ配置される希土類磁石とこの希土類磁石による磁極の境界に沿って配置されるフェライト磁石とが含まれ、フェライト磁石を隣接磁極の共有として、各磁極が少なくとも３つの永久磁石により構成されている。高価な希土類磁石と安価なフェライト磁石を併用することで、低コスト化を図る効果が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８３２５３０号公報（図１など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の従来技術では、双方の磁石が互いの磁気回路上の磁気抵抗になることを避けるため、希土類磁石がフェライト磁石よりもシャフト用中心孔側に配置されている。そのため、ロータの磁極表面の鉄心量、すなわち希土類磁石とロータ外周面との間における鉄心面積が、希土類磁石とフェライト磁石とを同一円周上に配置した場合に比べて多くなるため、この鉄心面積に比例して磁気吸引力（ロータの半径方向加振力）が増して音および振動が大きくなるという課題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、音および振動を低減可能な永久磁石埋込型電動機および圧縮機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心を固定子内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、前記回転子鉄心の磁極を構成する磁石は、前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記回転子鉄心の円周方向へ極数に相当する数だけ配置されるフェライト磁石と、前記フェライト磁石の間に配置された希土類磁石と、から成り、前記フェライト磁石は、前記磁極の極間に前記フェライト磁石の中心が位置するように配置され、前記極間に対して磁化方向が反転するように着磁されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、音および振動を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる永久磁石埋込型電動機の断面図である。
【図２】図２は、図１に示されるロータの構造を示す断面図である。
【図３】図３は、磁石挿入孔を中心に示す断面図である。
【図４】図４は、磁化方向がラジアル配向のフェライト磁石を用いたロータの断面図である。
【図５】図５は、図４に示されるフェライト磁石の磁気回路と希土類磁石の磁気回路との関係を説明するための断面図である。
【図６】図６は、磁石の磁化方向が平行配向のフェライト磁石を用いたロータの断面図である。
【図７】図７は、磁石の磁化方向が極配向のフェライト磁石を用いたロータの断面図である。
【図８】図８は、希土類磁石のみ用いた従来の永久磁石埋込型電動機の断面図である。
【図９】図９は、フェライト磁石の厚さと幅の関係を説明するための図である。
【図１０】図１０は、希土類磁石の磁極開口部とティース幅との関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる永久磁石埋込型電動機および圧縮機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる永久磁石埋込型電動機（以下「電動機」と称する）１００の断面図であり、図２は、図１に示されるロータ１の構造を示す断面図である。図３は、磁石挿入孔を中心に示す断面図であり、図４は、磁化方向がラジアル配向のフェライト磁石４を用いたロータ１の断面図であり、図５は、図４に示されるフェライト磁石４の磁気回路と希土類磁石３の磁気回路との関係を説明するための断面図であり、図６は、磁石の磁化方向が平行配向のフェライト磁石４を用いたロータ１の断面図であり、図７は、磁石の磁化方向が極配向のフェライト磁石４を用いたロータ１の断面図である。
【００１２】
図１において、本発明の実施の形態にかかる電動機１００は、ステータ２およびロータ１を有して構成されている。ステータ２の内周部には、複数のティースが円周方向に等角ピッチで形成されている。
【００１３】
図２において、ロータ１は、主たる構成として、磁石埋め込み式のロータコア７、希土類磁石３、およびフェライト磁石４を有して構成されている。図２では、一例として、フェライト磁石４のシャフト孔側面４ａが、希土類磁石３のシャフト孔側面３ａと同一円周上に配置されている。
【００１４】
ロータコア７は、電磁鋼板を積層して製作されロータ外周面が円筒状に形成され、例えば６極の磁極２１で構成され、各磁極２１は、１枚のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石３と２枚のフェライト磁石４の片側とで構成される。
【００１５】
フェライト磁石４は、シャフト孔側面４ａが略円弧形状に形成された板状を成す。希土類磁石３は、厚さ方向（ロータ１の半径方向）へ平行に磁化された平板状を成す。なお、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石３の残留磁束密度は、湿式フェライト磁石４の残留磁束密度の約３倍である。希土類磁石３の厚さは、フェライト磁石４の厚さよりも薄く形成され、本実施の形態のロータ１では、例えば希土類磁石３の厚さが２ｍｍ程度、フェライト磁石４の厚さが４ｍｍ程度である。
【００１６】
ロータ１の中心部には、回転エネルギーを伝達するためのシャフト（図示せず）とロータコア７とを連結するためのシャフト孔８が設けられている。ロータコア７とシャフトは、焼嵌、圧入等により連結される。そして、シャフト孔８と磁石（３、４）との間には、冷媒や冷凍機油が通過するための穴９が設けられている。
【００１７】
図３において、シャフト孔８とロータ外周面との間には、ロータ外周面側にてロータ回転方向へ極数に相当する数だけ形成されたフェライト磁石挿入孔２２と、フェライト磁石挿入孔２２の間にてフェライト磁石挿入孔２２と同一円周上に形成された希土類磁石挿入孔２３とが設けられている。希土類磁石３は、希土類磁石挿入孔２３に収納され、フェライト磁石４は、フェライト磁石挿入孔２２に収納される。なお、以下の説明では、フェライト磁石挿入孔２２は挿入孔２２と称し、希土類磁石挿入孔２３は挿入孔２３と称する。
【００１８】
挿入孔２２と挿入孔２３との間には、磁石間薄肉部１４が設けられ、挿入孔２２とロータ外周面との間には、フェライト磁石外周薄肉部１５が設けられている。磁石間薄肉部１４およびフェライト磁石外周薄肉部１５の各々の厚みは、例えば、ロータコア７を形成している電磁鋼板（図示せず）の厚さと同程度の０．３５ｍｍである。なお、以下の説明では、磁石間薄肉部１４は薄肉部１４と称し、フェライト磁石外周薄肉部１５は薄肉部１５と称する。
【００１９】
図２に示されるフェライト磁石４と薄肉部１５との間には、フェライト磁石４のロータ外周面側に空気孔１９が形成されている。この空気孔１９は、例えば挿入孔２２のロータ外周面側を切削加工することで形成されている。
【００２０】
希土類磁石３のロータ外周面側には、薄肉部１５の厚さよりも厚く形成された鉄心部７ａが存在する。すなわち、本実施の形態のロータ１は、希土類磁石３とロータ外周面の間の鉄心面積（鉄心部７ａの厚み）が、挿入孔２２とロータ外周面との間の鉄心面積（薄肉部１５の厚み）よりも大きくなるように構成されている。
【００２１】
この鉄心部７ａには、磁束密度のアンバランスおよび磁気突極性を緩和するためのスリット６が設けられている。
【００２２】
図２に示される極間２０は、隣接する磁極２１（Ｎ極とＳ極）が切り替わる境界線を表し、磁極２１の中心には希土類磁石３が配置され、フェライト磁石４は、極間２０にフェライト磁石４の中心が位置するように配置されている。極間２０に配置されたフェライト磁石４は、少なくとも１枚で構成され、極間２０に対して磁化方向が反転するように着磁される。以下、磁化方向に関して説明する。
【００２３】
図４において、希土類磁石３の磁化方向は平行であり、フェライト磁石４の磁化方向はラジアル配向である。フェライト磁石４の磁化方向は、極間２０で反転するように着磁されている。図４には、磁化方向が反転する位置としてラジアル配向の焦点１７が示されている。フェライト磁石４の磁化方向は、極間２０を境界とし希土類磁石３の方向と略同じ向きとなる。
【００２４】
ここで、希土類磁石３とフェライト磁石４とを併用する場合において、双方の磁石が他方の磁石の磁気回路上の磁気抵抗になるように配置されたとき、ステータ２に鎖交する有効磁束量が低減し、好ましくない。例えば、フェライト磁石４の磁化方向が極間２０に対して垂直の場合、フェライト磁石４の磁化方向に希土類磁石３が存在することになる。そのため、フェライト磁石４からみて希土類磁石３が磁気抵抗となり、フェライト磁石４の磁束を有効に利用することができない。上記従来技術では、フェライト磁石４の磁束を有効利用するため、希土類磁石３がフェライト磁石４よりも内周側（シャフト孔８側）に配置されている。
【００２５】
一方、フェライト磁石４の磁化方向を平行配向、ラジアル配向、あるいは極配向にした場合、希土類磁石３およびフェライト磁石４が互いの磁気回路上の磁気抵抗になりにくい。図５には、ロータ１に配置された希土類磁石３による磁気回路（磁束の流れ）とフェライト磁石４による磁気回路とが模式的に示されている。各磁石から発生した磁束は、図１に示されるステータ２を介して、およそ破線に示すような磁気回路を構成する。本実施の形態のロータ１では、双方の磁気回路が互いに干渉しあわないような並列回路となっている。そのため、ロータ１は、希土類磁石３およびフェライト磁石４の磁束を最大限利用することができる。
【００２６】
また、希土類磁石３のみ用いた従来の電動機に対して同一のロータ磁束で比較した場合、本実施の形態のロータ１は、フェライト磁石４による磁束補助分の希土類磁石３の量を削減することができる。
【００２７】
なお、フェライト磁石４の磁束は、極間２０で磁化方向が切り替わるため短絡し易いが、この短絡磁束を低減するためには、フェライト磁石４の磁化方向が極間２０に対して垂直に近い（完全に垂直ではない）方向に向くことが好ましい。
【００２８】
そこで、本実施の形態にかかるロータ１は、フェライト磁石４の磁化方向を図４に示すようなラジアル配向や図７に示すような極配向にすることによって、ステータ２に鎖交する有効磁束量を増加させている。なお、フェライト磁石４の磁化方向は、ラジアル配向および極配向に限定されるものではなく、図６に示すような平行配向でもよい。この場合、ステータ２に鎖交する有効磁束量は、ラジアル配向や極配向の場合に比べて低下するものの、上述した磁気抵抗となる構成を回避することは可能である。
【００２９】
図８は、希土類磁石３のみ用いた従来の永久磁石埋込型電動機１１０の断面図である。従来の永久磁石埋込型電動機１１０では、隣接する希土類磁石３間（隣接するＮ極とＳ極）における短絡磁束が大きいという課題があった。具体的に説明すると、例えば図２に示される磁極２１から出た磁束が図１に示されるステータ２のコイルに鎖交した場合には、この磁束がマグネットトルクとして有効に利用される。しかしながら、磁極２１から出た磁束がステータ２のコイルを介さずに短絡した場合、この磁束はマグネットトルクとして利用することができない。
【００３０】
本実施の形態のロータ１は、図２に示すように、隣接する希土類磁石３の間に磁気抵抗の大きいフェライト磁石４が存在するため、希土類磁石３の磁束が短絡しにくい構成となっている。その結果、ステータ２に鎖交する有効磁束量を増加させることができる。
【００３１】
隣接する希土類磁石３間の磁束の短絡は、図２に示される薄肉部１５を通過しようとする。本実施の形態のロータ１は、フェライト磁石４がロータ外周面側に配置されているため、薄肉部１５が薄肉化されており、希土類磁石３単体の永久磁石埋込型電動機１１０の磁石外周薄肉薄肉部１５ａよりも磁気抵抗を大きくすることができる。また、本実施の形態の薄肉部１５はフェライト磁石４の磁束で磁気飽和するため、短絡磁束が生じにくくなる。その結果、ステータ２に鎖交する有効磁束量を増加させることができる。
【００３２】
また、希土類磁石３とフェライト磁石４を併用する場合、図２に示すような薄肉部１４が必要となるが、この薄肉部１４によって磁石の表から裏への磁束の短絡経路が生じて、ステータ２に鎖交する有効磁束量が低下する。本実施の形態のロータ１では、希土類磁石３とフェライト磁石４とが同一円周上に配置され、さらに薄肉部１４が薄肉化されているため、希土類磁石３の磁束とフェライト磁石４の磁束とが薄肉部１４を短絡（磁石の表から裏に短絡）するため、薄肉部１４が磁気飽和し易い。従って、希土類磁石３単体もしくはフェライト磁石４単体で構成した場合に比べて、短絡磁束量を低減することができる。その結果、ステータ２に鎖交する有効磁束量を増加させることができる。
【００３３】
また、電動機１００において、磁極２１表面の鉄心は、ロータ１の偏心時の磁気吸引力に伴う音および振動を増加させる原因となる。従って、磁極２１表面の鉄心面積を小さくする設計が好ましい。本実施の形態のロータ１は、希土類磁石３とフェライト磁石４とを同一円周上に配置することで、希土類磁石３のロータ外周面側に存在する鉄心部７ａの面積を小さくすることができる。従って、上述した音および振動を軽減することが可能である。
【００３４】
また、希土類磁石３の残留磁束密度は、フェライト磁石４の残留磁束密度に対して約３倍である。そのため、希土類磁石３とフェライト磁石４とを併用する場合、ロータ外周面の希土類磁石３とフェライト磁石４との境界面における磁束密度のエネルギー変化量が大きく、このエネルギー変化が音および振動を増加させる原因となる。本実施の形態のロータ１は、希土類磁石３のロータ外周面側に存在する鉄心部７ａがフェライト磁石４のロータ外周面側に存在する鉄心（薄肉部１５）よりも多くなるように構成されている。そのため、磁束密度の高い希土類磁石３の表面の磁束密度の集中が緩和され、上述した磁束密度のエネルギー変化量が小さくなり、その結果、音および振動の小さい電動機１００を実現可能である。
【００３５】
なお、希土類磁石３の表面の鉄心部７ａにスリット６を設けた場合、スリット６の幅、位置を調整することで上述した磁束密度のエネルギー変化を緩和しつつ、磁気吸引力も低減でき、音および振動の低減に効果的である。
【００３６】
また、希土類磁石３とフェライト磁石４とを同一円周上に配置することで、磁気特性への影響が小さいロータ１の磁石内周部に、広いスペースを確保することが可能である。そのため、このスペースにカシメや風穴（穴９）を設け易く、ロータ１の製作性、冷却性能を改善することができる。冷媒や油が電動機中を通過する圧縮機の場合、穴９を開けたことにより冷媒や油の循環量が多くなり、性能改善の効果も大きい。
【００３７】
また、本実施の形態のロータ１には、フェライト磁石４と薄肉部１５との間に空気孔１９が形成されている。空気孔１９を設けることによって以下のような効果を得ることができる。ステータ２に減磁位相の電流を流した場合、磁石の磁化方向と反対方向の磁界（反磁界）が発生する。希土類磁石３に対する反磁界は、希土類磁石３がシャフト孔８側に多少埋め込まれているため、薄肉部１４を通過して逃げていく。ただし、フェライト磁石４に対する反磁界は、ロータ外周面近傍にフェライト磁石４が配置されているため、フェライト磁石４を減磁させ易い。そこで、本実施の形態のロータ１は、フェライト磁石４のロータ外周面側に空気孔１９を設けることによって、フェライト磁石４が減磁し難くなり、減磁に対するロータ１の信頼性を改善することができる。
【００３８】
図９は、フェライト磁石４の厚さと幅の関係を説明するための図である。図９に示されるフェライト磁石４は、磁化方向厚さ（半径方向の長さ）をＴとし、フェライト磁石４の幅（回転方向の長さ）をＷとした場合、Ｗ＞Ｔとなるように構成されている。
【００３９】
本実施の形態の電動機１００は、隣接する希土類磁石３の間に磁気抵抗の大きいフェライト磁石４が存在するため、希土類磁石３の磁束が短絡しにくくなり、ステータ２に鎖交する有効磁束量を増加させることができる。そして、フェライト磁石４の幅Ｗが広いほど、隣接する希土類磁石３間の磁気抵抗を増加させることができるため、Ｗ＞Ｔとなるように構成することによって、短絡磁束低減の効果を高めることが可能である。また、厚さＴが小さいほど、希土類磁石３をロータ外周面近傍に近づけることができため、希土類磁石３とロータ外周面の間の鉄心面積（鉄心部７ａの厚み）を低減でき、音および振動をより一層軽減することが可能である。
【００４０】
図１０は、希土類磁石３の磁極開口部Ａとティース幅Ｂとの関係を説明するための図である。図１０に示される電動機１００は、希土類磁石３表面の磁極開口部の幅（隣接するフェライト磁石４間の長さ）をＡとして、ティース１８のティース幅（ロータ外周面に対向するティース１８の端面幅）をＢとした場合、Ｂ＞Ａとなるように構成されている。
【００４１】
図８に示されるような希土類磁石３単体のロータ１２０は、ロータ１２０の磁石スペースを有効に利用するため、ロータ表面に希土類磁石３を幅広く配置し、ティース幅Ｂよりも希土類磁石３表面の磁極開口部の幅（幅Ａに相当）が広い場合が多い。その場合、希土類磁石３の磁束が、ティース１８を伝って隣接磁石に短絡し易い。
【００４２】
本実施の形態の電動機１００は、希土類磁石３とフェライト磁石４を併用することによって、希土類磁石３表面の磁極開口部の幅Ａを小さく構成できる。従って、幅Ａがティース幅Ｂよりも小さなり、磁束密度の高い希土類磁石３の磁束がティース１８を伝って隣接希土類磁石３に短絡することを抑制でき、磁石の磁束利用率の高い電動機１００を得ることが可能である。特に、本実施の形態の電動機１００では、希土類磁石３が磁気抵抗の大きいフェライト磁石４に囲まれているため、幅Ａをティース幅Ｂよりも小さく構成することによって、希土類磁石３の磁束は、磁気抵抗の小さいティース１８に流れ易くなる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、フェライト磁石４のシャフト孔側面４ａと希土類磁石３のシャフト孔側面３ａとが同一円周上に配置された構成例を説明したが、例えば希土類磁石３をフェライト磁石４よりもシャフト孔８側に配置し、あるいは希土類磁石３をスリット６側に配置してもよい。
【００４４】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる電動機１００は、複数の電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心（ロータコア７）を固定子（ステータ２）内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、ロータコア７の磁極２１を構成する磁石は、ロータコア７の外周側に設けられロータコア７の円周方向へ極数に相当する数だけ配置されるフェライト磁石４と、フェライト磁石４の間に配置された希土類磁石３と、から成り、フェライト磁石４は、磁極２１の極間２０にフェライト磁石４の中心が位置するように配置され、極間２０に対して磁化方向が反転するように着磁されているので、希土類磁石３およびフェライト磁石４の双方の磁気回路が互いに干渉しあわないような並列回路となり、希土類磁石３およびフェライト磁石４の磁束を最大限利用することができる。また、希土類磁石３のみ用いた従来の電動機に対して同一のロータ磁束で比較した場合、本実施の形態のロータ１は、フェライト磁石４による磁束補助分の希土類磁石３の量を削減することができる。その結果、希土類磁石３のロータ外周面側に存在する鉄心部７ａの面積を小さくすることができ、低コスト化、高効率化、低騒音化、および低振動化を実現可能である。
【００４５】
また、本実施の形態にかかる電動機１００は、希土類磁石３の間に磁気抵抗の大きいフェライト磁石４が存在するため、隣接する希土類磁石３間の磁束が短絡しにくくなり、また磁石の表から裏への短絡磁束も生じにくい。そのため、単位体積あたりの希土類磁石３で考えた場合、ステータ２に鎖交する有効磁束量が増加し、マグネットトルクが大きくなり、印加電流の低減、高出力化を図ることが可能であり、もしくは、磁束量の増加分を希土類磁石量の削減に振り向けることも可能である。
【００４６】
また、本実施の形態にかかるフェライト磁石４は、磁化方向が平行配向、ラジアル配向、または極配向となるように構成されているので、フェライト磁石４からみて希土類磁石３が磁気抵抗とならず、特にラジアル配向または極配向の場合、フェライト磁石４の磁化方向が極間２０に対して垂直に近い方向に向くため、ステータ２に鎖交する有効磁束量を増加させることができる。従って、希土類磁石３のみ用いた従来の電動機に対して同一のロータ磁束で比較した場合、フェライト磁石４による磁束補助分の希土類磁石３の量を削減することができ、より一層の低コスト化と高効率化を図ることができる。
【００４７】
また、本実施の形態にかかる希土類磁石３は、フェライト磁石４と同一円周上に配置されているので、ロータ１の偏心時の磁気吸引力に伴う音および振動を増加させる原因である鉄心部７ａの面積を小さくすることができる。従って、希土類磁石３がフェライト磁石４と同一円周上に配置されていない場合に比べて、低騒音化および低振動化音を図ることが可能である。
【００４８】
また、本実施の形態にかかるロータコア７には、ロータコア７の外周側に設けられフェライト磁石４を挿入する挿入孔２２が形成され、フェライト磁石４の外周面と挿入孔２２との間には隙間（空気孔１９）が形成されているので、減磁し易い箇所を設計段階で排除し、減磁による磁束量の変化を防止し、信頼性を向上させることが可能であり、電動機１００を搭載した製品の品質を向上させることが可能である。
【００４９】
また、本実施の形態にかかるフェライト磁石４が、ロータコア７の半径方向における厚さをＴとし、ロータコア７の回転方向における長さをＷとした場合、Ｗ＞Ｔとなるように構成されているので、Ｗが広いほど希土類磁石３間の磁気抵抗が増加され、短絡磁束低減の効果を高めることが可能である。また、Ｔが小さいほどシャフト孔側面４ａがロータ外周面近傍に近づけることができ、それに伴ってシャフト孔側面３ａもロータ外周面近傍に近づけることができるため、希土類磁石３とロータ外周面の間の鉄心面積（鉄心部７ａの厚み）を低減でき、音および振動をより一層軽減することが可能である。
【００５０】
また、本実施の形態にかかるステータ２の内周部側には、周方向に互いに間隔をおいて形成された複数のティース１８が形成され、希土類磁石３表面の磁極開口部の幅をＡとして、ティース１８の幅をＢとした場合、Ｂ＞Ａとなるように構成されているので、希土類磁石３の磁束がティース１８を伝って隣接する希土類磁石３に短絡することを抑制でき、磁石の磁束利用率の高い電動機１００を得ることが可能である。
【００５１】
また、本実施の形態にかかる電動機１００を空調機などの圧縮機に用いた場合、冷媒や油の循環量が多くなり、性能を改善することが可能である。
【００５２】
なお、本発明の実施の形態にかかる永久磁石埋込型電動機および圧縮機は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明は、永久磁石埋込型電動機および圧縮機に適用可能であり、特に、音および振動を低減することができる発明として有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１、１２０  ロータ
２  ステータ（固定子）
３  希土類磁石
３ａ、４ａ  シャフト孔側面
４  フェライト磁石
６  スリット
７  ロータコア（回転子鉄心）
７ａ  鉄心部
８  シャフト孔
９  穴
１４  磁石間薄肉部
１５  フェライト磁石外周薄肉部
１５ａ  磁石外周薄肉部
１７  ラジアル配向の焦点
１８  ティース
１９  空気孔（隙間）
２０  極間
２１  磁極
２２  フェライト磁石挿入孔
２３  希土類磁石挿入孔
１００、１１０  永久磁石埋込型電動機
【図１】
2013065110.tif 000003
【図２】
2013065110.tif 000004
【図３】
2013065110.tif 000005
【図４】
2013065110.tif 000006
【図５】
2013065110.tif 000007
【図６】
2013065110.tif 000008
【図７】
2013065110.tif 000009
【図８】
2013065110.tif 000010
【図９】
2013065110.tif 000011
【図１０】
2013065110.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月24日(2014.2.24)
【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】
複数の電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心を固定子内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、
前記回転子鉄心の磁極を構成する磁石は、
前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記回転子鉄心の円周方向へ極数に相当する数だけ配置されるフェライト磁石と、前記フェライト磁石の間に配置された希土類磁石と、から成り、
前記フェライト磁石は、前記磁極の極間に配置され、焦点が前記回転子鉄心の中心側に位置し、かつ、前記極間に対して磁化方向が反転するラジアル配向で着磁され、
前記フェライト磁石の内径側面は、前記希土類磁石の内径側面と同一円周上に配置されていることを特徴とする永久磁石埋込型電動機。
【請求項２】
複数の電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心を固定子内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、
前記回転子鉄心の磁極を構成する磁石は、
前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記回転子鉄心の円周方向へ極数に相当する数だけ配置されるフェライト磁石と、前記フェライト磁石の間に配置された希土類磁石と、から成り、
前記フェライト磁石は、前記磁極の極間に配置され、前記磁極の中心が前記回転子鉄心の外側に位置する極配向で着磁され、
前記フェライト磁石の内径側面は、前記希土類磁石の内径側面と同一円周上に配置されていることを特徴とする永久磁石埋込型電動機。
【請求項３】
前記回転子鉄心には、前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記フェライト磁石を挿入する挿入孔が形成され、
前記フェライト磁石の外径側面と前記挿入孔との間には、隙間が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項４】
前記フェライト磁石は、前記回転子鉄心の半径方向における厚さをＴとし、前記回転子鉄心の回転方向における長さをＷとした場合、Ｗ＞Ｔとなるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項５】
前記固定子の内周部側には、周方向に互いに間隔をおいて形成された複数のティースが形成され、
前記希土類磁石表面の磁極開口部の幅をＡとして、前記ティースの幅をＢとした場合、Ｂ＞Ａとなるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の永久磁石埋込型電動機を搭載した圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心を固定子内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、前記回転子鉄心の磁極を構成する磁石は、前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記回転子鉄心の円周方向へ極数に相当する数だけ配置されるフェライト磁石と、前記フェライト磁石の間に配置された希土類磁石と、から成り、前記フェライト磁石は、前記磁極の極間に配置され、焦点が前記回転子鉄心の中心側に位置し、かつ、前記極間に対して磁化方向が反転するラジアル配向で着磁され、前記フェライト磁石の内径側面は、前記希土類磁石の内径側面と同一円周上に配置されていることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月7日(2014.11.7)
【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】
複数の電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心を固定子内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、
前記回転子鉄心の磁極を構成する磁石は、
前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記回転子鉄心の円周方向へ極数に相当する数だけ配置されるフェライト磁石と、前記フェライト磁石の間に配置された希土類磁石と、から成り、
前記回転子鉄心には、前記希土類磁石の外径側にスリットが設けられ、
前記フェライト磁石は、前記磁極の極間に配置され、焦点が前記回転子鉄心の中心側に位置し、かつ、前記極間に対して磁化方向が反転するラジアル配向で着磁され、
前記フェライト磁石の内径側面は、前記希土類磁石の内径側面と同一円周上に配置されている永久磁石埋込型電動機。
【請求項２】
複数の電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心を固定子内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、
前記回転子鉄心の磁極を構成する磁石は、
前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記回転子鉄心の円周方向へ極数に相当する数だけ配置されるフェライト磁石と、前記フェライト磁石の間に配置された希土類磁石と、から成り、
前記回転子鉄心には、前記希土類磁石の外径側にスリットが設けられ、
前記フェライト磁石は、前記磁極の極間に配置され、前記磁極の中心が前記回転子鉄心の外側に位置する極配向で着磁され、
前記フェライト磁石の内径側面は、前記希土類磁石の内径側面と同一円周上に配置されている永久磁石埋込型電動機。
【請求項３】
前記回転子鉄心には、前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記フェライト磁石を挿入する挿入孔が形成され、
前記フェライト磁石の外径側面と前記挿入孔との間には、隙間が形成されている請求項１または２に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項４】
前記フェライト磁石は、前記回転子鉄心の半径方向における厚さをＴとし、前記回転子鉄心の回転方向における長さをＷとした場合、Ｗ＞Ｔとなるように構成されている請求項１または２に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項５】
前記固定子の内周部側には、周方向に互いに間隔をおいて形成された複数のティースが形成され、
前記希土類磁石表面の磁極開口部の幅をＡとして、前記ティースの幅をＢとした場合、Ｂ＞Ａとなるように構成されている請求項１または２に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の永久磁石埋込型電動機を搭載した圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の永久磁石埋込型電動機は、複数の電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心を固定子内に配置して成る永久磁石埋込型電動機であって、前記回転子鉄心の磁極を構成する磁石は、前記回転子鉄心の外周側に設けられ前記回転子鉄心の円周方向へ極数に相当する数だけ配置されるフェライト磁石と、前記フェライト磁石の間に配置された希土類磁石と、から成り、前記回転子鉄心には、前記希土類磁石の外径側にスリットが設けられ、前記フェライト磁石は、前記磁極の極間に配置され、焦点が前記回転子鉄心の中心側に位置し、かつ、前記極間に対して磁化方向が反転するラジアル配向で着磁され、前記フェライト磁石の内径側面は、前記希土類磁石の内径側面と同一円周上に配置されている。
【国際調査報告】
2013065110.tif 000013
2013065110.tif 000014