(57)【要約】永久磁石埋込型電動機は、ステータ鉄心と、ステータ鉄心の内径側に配置され、磁極数に対応する複数の磁石挿入孔（９）を有するロータ鉄心（５）と、複数の磁石挿入孔（９）の回転方向に配置される複数の永久磁石（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）と、を備え、磁石挿入孔（９）に配置される複数の永久磁石（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）の内、隣接する２つの永久磁石の間の隙間（１０１，１０２，１０３）は、径方向外側の隙間（Ａ１０１，Ａ１０２，Ａ１０３）が径方向内側の隙間（Ｂ１０１，Ｂ１０２，Ｂ１０３）より大きく形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ鉄心と、  前記ステータ鉄心の内径側に配置され、磁極数に対応する複数の磁石挿入孔を有するロータ鉄心と、  前記複数の磁石挿入孔の回転方向に配置される複数の永久磁石と、  を備え、  前記磁石挿入孔に配置される複数の永久磁石の内、隣接する２つの永久磁石の間の隙間は、径方向外側が径方向内側より大きい永久磁石埋込型電動機。
【請求項２】
前記隣接する２つの永久磁石の回転方向側面の径方向内側には、前記複数の永久磁石を隙間嵌めで前記磁石挿入孔へ挿入可能な微小隙間が設けられている請求項１に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項３】
前記複数の永久磁石は、前記ロータ鉄心の軸方向と直交する方向の断面が等脚台形状であり、短い方の底辺が前記磁石挿入孔の径方向外側面側に位置し、長い方の底辺が前記磁石挿入孔の径方向内側面側に位置する請求項１または２に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項４】
前記複数の永久磁石は、希土類磁石である請求項１から請求項３の何れか一項に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか一項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、ステータ鉄心と、ステータ鉄心の内径側に配置され磁極数に対応する複数の磁石挿入孔を有するロータ鉄心と、磁石挿入孔に挿入される複数の永久磁石と、を備えた永久磁石埋込型電動機および圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般的な永久磁石埋込型電動機では、特定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を複数枚かしめながら積層して成るロータ鉄心に、複数の磁石挿入孔が設けられ、各磁石挿入孔に永久磁石が挿入されている。【０００３】  ここで、永久磁石とティース先端との回転方向の相対位置は、ロータの回転により変化し、また、ロータ内における磁束は、各ティースに巻かれた巻線の電流が変化するのに伴い、向きが１８０°反転することはないものの、ある範囲で変化する。表面に電流が流れ易い永久磁石の一例である希土類磁石を用いた場合、ロータ内における磁束の変化により、永久磁石の表面に渦電流が流れ、渦電流によって永久磁石にジュール熱が生じ、ジュール熱が電動機の損失となる。また、このジュール熱により永久磁石の温度が上昇し、特に希土類磁石の場合、保磁力が低下して不可逆減磁の原因ともなる。【０００４】  永久磁石の表面に発生する渦電流を低減する方法として、１極あたりの永久磁石を複数個に分ける、すなわち１つの磁石挿入孔内に複数の永久磁石を挿入するという方法がある。ただし、単に１極あたりの永久磁石を複数個に分けた場合、磁石挿入孔内に挿入された複数の永久磁石の内、隣接する永久磁石の回転方向側面が密着すると、永久磁石間における電気抵抗が下がり、渦電流の低減効果が小さくなる。【０００５】  下記特許文献１に示されるロータでは、電動機の軸方向から視た各磁石挿入孔の断面が径方向内側に突となる湾曲形状とされ、１つの磁石挿入孔には回転方向に複数の永久磁石が並べて挿入される。この構成により、磁石挿入孔内に挿入された複数の永久磁石の内、隣接する永久磁石の回転方向側面は、径方向外側が接し、かつ、径方向内側が離れる形となる。すなわち、隣接する永久磁石の回転方向側面が径方向外側のみで接する形となり、永久磁石間における電気抵抗の低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１０５４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  ここで、永久磁石埋込型電動機では、ロータ鉄心内における磁束の変化が、永久磁石の径方向外側の領域では大きく、永久磁石の径方向内側の領域では小さい。これは、永久磁石の径方向外側の領域では、永久磁石の表面とティース先端とをできるだけ短い経路で結ぶように磁束が流れるため、ロータの回転に伴って磁束の向きが変化するのに対して、永久磁石の径方向内側の領域では、隣接する永久磁石の表面を結ぶように磁束が流れるためである。【０００８】  上記特許文献１に示されるロータでは、隣接する永久磁石の回転方向側面が径方向外側のみで接しているため、回転方向側面の径方向内側が離れているとしても、隣接する永久磁石の径方向外側面を結ぶように磁束が流れ、渦電流低減の効果が発揮されないという課題があった。【０００９】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、渦電流による損失を低減可能な永久磁石埋込型電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ステータ鉄心と、前記ステータ鉄心の内径側に配置され、磁極数に対応する複数の磁石挿入孔を有するロータ鉄心と、前記複数の磁石挿入孔の回転方向に配置される複数の永久磁石と、を備え、前記磁石挿入孔に配置される複数の永久磁石の内、隣接する２つの永久磁石の間の隙間は、径方向外側が径方向内側より大きい。
【発明の効果】
【００１１】  この発明によれば、渦電流による損失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】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型電動機の縦断面図
【図２】図１に示すロータのＡ−Ａ矢視断面図
【図３】図２に示すロータの部分拡大図
【図４】長方形状の磁石挿入孔に複数の永久磁石を挿入した従来のロータの断面図
【図５】ロータ鉄心の径方向内側に突となる湾曲形状の磁石挿入孔に、複数の永久磁石を挿入した従来のロータの断面図
【図６】本発明の実施の形態に係るロータの第１の変形例を示す図
【図７】本発明の実施の形態に係るロータの第２の変形例を示す図
【図８】本発明の実施の形態に係るロータおよびステータ鉄心を搭載した圧縮機の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】  以下に、本発明に係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。
【００１４】実施の形態．  図１は、本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型電動機の縦断面図である。図２は、図１に示すロータのＡ−Ａ矢視断面図である。図３は、図２に示すロータの部分拡大図である。
【００１５】  図１に示す永久磁石埋込型電動機１００は、ロータ１、ステータ２、フレーム３、およびブラケット４を備えて構成されている。
【００１６】  ロータ１は、環状のロータ鉄心５と、ロータ鉄心５のシャフト嵌合穴１０に配置されるシャフト６と、ロータ鉄心５の外周側に形成されロータ鉄心５の軸方向に延びてロータ鉄心５の両端を貫通する磁石挿入孔９と、磁石挿入孔９に挿入される永久磁石７と、ロータ鉄心５の両端面に取り付けられる円盤状の端板８とを備えて構成されている。
【００１７】  ロータ鉄心５は、特定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を複数枚かしめながら積層したものである。端板８は、磁石挿入孔９に挿入された永久磁石７の抜けを防止するためのものである。ロータ鉄心５の端面への端板８の固定方法としては、溶接または接着以外にも、ロータ鉄心５と端板８に貫通穴を設けておき、貫通穴にボルトを通して締結し、あるいは貫通穴にリベットを通してかしめる方法でもよい。
【００１８】  シャフト６は、円柱形状であり、シャフト嵌合穴１０もこれに対応した形状であり、シャフト嵌合穴１０に焼嵌あるいは圧入で嵌め合わされる。
【００１９】  フレーム３は、有底円筒状に形成され、フレーム３の軸方向一端は、径方向外側へ向けて鍔状に形成されている。鍔状に形成された鍔部３ａは、ブラケット４に形成された鍔部４ａと接して配置される。
【００２０】  フレーム３の底部である軸方向他端の中心部には、図１の下方側、すなわちロータ１の反負荷側に向けて突状の凹部３ｃが形成されている。凹部３ｃには、ロータ１の反負荷側のシャフト６を支持するベアリング１６が配置される。
【００２１】  なお、凹部３ｃの座面部３ｂとベアリング１６との間には、ウェーブワッシャ１２が配置されている。ウェーブワッシャ１２がベアリング１６を軸方向に付勢することで、ベアリング１６に予圧をかけてシャフト６の振動を抑制することができる。
【００２２】  ブラケット４は円筒状に形成され、ブラケット４の軸方向一端は径方向外側へ向けて鍔状に形成されている。鍔状に形成された鍔部４ａはフレーム３に形成された鍔部３ａと接する。
【００２３】  ブラケット４の軸方向他端の中心部には、図１の上方側、すなわちロータ１の負荷側に向けて突状の凹部４ｃが形成されている。凹部４ｃには、ロータ１の負荷側のシャフト６を支持するベアリング１１が配置される。凹部４ｃの座面部４ｂの中心には、ロータ１の負荷側のシャフト６を通すための穴４ｄが形成されている。
【００２４】  フレーム３の開口部を塞ぐようブラケット４を設置した後、鍔部３ａおよび鍔部４ａに図示しない締結部材を挿入し、締結部材を締結することで、フレーム３にブラケット４が固定される。
【００２５】  ステータ２は、環状のステータ鉄心１３と、外部からの電力が供給される巻線１４とを備えて構成されている。ステータ２は、例えば焼嵌めでフレーム３の内側に固定される。ステータ鉄心１３は、特定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を複数枚かしめながら積層したものである。ステータ鉄心１３の内周側には、回転方向に一定間隔で図示しない複数のティースが設けられている。各ティースには、図示しないインシュレータを介して巻線１４が巻かれている。そして、ステータ２の内側には、隙間１５を隔ててロータ１が配置される。
【００２６】  図２，３において、ロータ鉄心５には、磁極数に対応した複数の磁石挿入孔９が回転方向に一定間隔で設けられている。各磁石挿入孔９は、径方向内側面９ａと径方向外側面９ｃが回転方向に直線状に伸びる長方形状である。各磁石挿入孔９には、互いに異なる極性の永久磁石７が回転方向に交互に配置される。図示例のロータ１では、永久磁石７の極数が６極である。
【００２７】  本実施の形態では、１つの磁極を構成する永久磁石７が４つの永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄから成り、永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは回転方向に並んで配置される。
【００２８】  なお、永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄと磁石挿入孔９との間には、回転方向と半径方向において、永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを隙間嵌めで磁石挿入孔９へ挿入可能な微少隙間が設けられているものとする。
【００２９】  また、１つの磁極を構成する永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、数が多いほど渦電流の低減効果を高めることができる半面、磁石挿入孔９への挿入する工数が増え、また、加工に起因して重量単価が増加するため製造コストが増加する。そのため、１つの磁極を構成する永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの数は、渦電流の低減効果と製造コストとのバランスを考慮して決定するものとする。なお、渦電流の低減効果に関しては後述する。
【００３０】  ロータ鉄心５には、磁束短絡防止用の隙間である１２個のフラックスバリア９ｂが形成され、各フラックスバリア９ｂは、永久磁石７ａ，７ｄの回転方向側面７ａ３，７ｄ４からロータ鉄心５の外周面に向かって伸びている。
【００３１】  またロータ鉄心５は、磁石挿入孔９に挿入された複数の永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの動きを規制するための複数の突起５ｂを有する。各突起５ｂは、磁石挿入孔９の径方向内側面９ａの回転方向両端部に形成されている。突起５ｂを設けることで磁石挿入孔９に挿入された永久磁石７ａ，７ｄの回転方向側面７ａ３，７ｄ４が突起５ｂで保持され、駆動中における永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの動きを規制することができる。
【００３２】  図３に示す永久磁石７ａの一方の回転方向側面７ａ３は、フラックスバリア９ｂ側に位置し、永久磁石７ａの他方の回転方向側面７ａ４と永久磁石７ｂの一方の回転方向側面７ｂ３との間には隙間１０１が形成される。永久磁石７ｂの他方の回転方向側面７ｂ４と永久磁石７ｃの一方の回転方向側面７ｃ３との間には隙間１０２が形成される。永久磁石７ｃの他方の回転方向側面７ｃ４と永久磁石７ｄの一方の回転方向側面７ｄ３との間には隙間１０３が形成される。そして、永久磁石７ｄの他方の回転方向側面７ｄ４は、フラックスバリア９ｂ側に位置する。なお、図示例では、永久磁石７ａの回転方向側面７ａ３と突起５ｂとの間に隙間Ｂ１が形成されている。また永久磁石７ｄの回転方向側面７ｄ４と突起５ｂとの間の微小隙間Ｂ０が形成されている。
【００３３】  Ａ１０１は、隙間１０１の径方向外側の隙間を表し、Ｂ１０１は、隙間１０１の径方向内側の隙間を表し、Ａ１０２は、隙間１０２の径方向外側の隙間を表し、Ｂ１０２は、隙間１０２の径方向内側の隙間を表し、Ａ１０３は、隙間１０３の径方向外側の隙間を表し、Ｂ１０３は、隙間１０３の径方向内側の隙間を表す。
【００３４】  本実施の形態に係るロータ１では、隙間１０１，１０２，１０３は、径方向外側の隙間Ａ１０１，Ａ１０２，Ａ１０３が径方向内側の隙間Ｂ１０１，Ｂ１０２，Ｂ１０３より大きく形成されている。すなわち、各磁石挿入孔９に挿入される複数の永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの内、隣接する永久磁石間の隙間は（１）式から（３）式の関係にある。
【００３５】
【数１】
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【数２】
2016027338.tif 000004
【数３】
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【００３６】  前述したように磁石挿入孔９はロータ１の回転方向に伸びる長方形状であるため、（１）式から（３）式の関係を満たすように永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを配置することで、ロータ１の回転により磁石挿入孔９の内部で永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが回転方向に移動した場合においても（１）式から（３）式の関係が保たれる。なお、隣接する永久磁石７ａ，７ｂの回転方向側面７ａ４，７ｂ３が接触しているときには、隙間Ａ１０１または隙間Ｂ１０１がゼロとなるが、永久磁石７ａ，７ｂの隙間Ａ１０１は（１）式の関係にあるため、隙間Ｂ１０１は（４）式を満たす。また、隣接する永久磁石７ｂ，７ｃの回転方向側面７ｂ４，７ｃ３が接触しているときには、隙間Ａ１０２または隙間Ｂ１０２がゼロとなるが、永久磁石７ｂ，７ｃの隙間Ａ１０２は（２）式の関係にあるため、隙間Ｂ１０２は（５）式を満たす。また、隣接する永久磁石７ｃ，７ｄの回転方向側面７ｃ４，７ｄ３が接触しているときには、隙間Ａ１０３または隙間Ｂ１０３がゼロとなるが、永久磁石７ｃ，７ｄの隙間Ａ１０３は（３）式の関係にあるため、隙間Ｂ１０３は（６）式を満たす。
【００３７】
【数４】
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【数５】
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【数６】
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【００３８】  換言すれば、隙間Ａ１０１，Ａ１０２，Ａ１０３は（７）式から（９）式の関係を満たす。
【００３９】
【数７】
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【数８】
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【数９】
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【００４０】  このように本実施の形態に係るロータ１では、各磁石挿入孔９に挿入される複数の永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの内、隣接する永久磁石の間において、径方向外側の隙間Ａ１０１，Ａ１０２，Ａ１０３を確保することができる。以下、この構成による効果を具体的に説明する。
【００４１】  図４は、長方形状の磁石挿入孔に複数の永久磁石を挿入した従来のロータ１Ａの断面図であり、図５は、ロータ鉄心の径方向内側に突となる湾曲形状の磁石挿入孔に、複数の永久磁石を挿入した従来のロータの断面図である。
【００４２】  図４では説明を簡単化するため、１つの磁石挿入孔９０に３つの永久磁石７０ａ，７０ｂ，７０ｃが挿入されたロータ鉄心５０を示している。隣接する永久磁石７０ａ，７０ｂの回転方向側面は径方向外側と径方向内側が接している。同様に隣接する永久磁石７０ｂ，７０ｃの回転方向側面は径方向外側と径方向内側が接している。この場合、隣接する永久磁石の回転方向側面が密着し、永久磁石間における電気抵抗が低下する。一方、ロータ鉄心５０内における磁束の変化は、永久磁石７０ａ，７０ｂ，７０ｃの径方向外側の領域２０では大きく、永久磁石７０ａ，７０ｂ，７０ｃの径方向内側の領域２１では小さい。そして、永久磁石７０ａ，７０ｂ，７０ｃの径方向外側面に点線で示すような渦電流３０が流れ、渦電流３０によって永久磁石７０ａ，７０ｂ，７０ｃにジュール熱が生じ、ジュール熱が電動機の損失となる。
【００４３】  図５に示すロータ１Ｂは、前述した特許文献１における構造である。図５に示すロータ鉄心５１には、径方向内側に突となる湾曲形状の２つの磁石挿入孔９１が形成されている。個々の磁石挿入孔９１には複数の永久磁石７１ａ，７１ｂ，７１ｃが回転方向に沿って挿入されている。なお、ロータ鉄心５１では、２つの磁石挿入孔９１を１組として、２つの磁石挿入孔９１と個々の２つの磁石挿入孔９１に挿入される永久磁石７１ａ，７１ｂ，７１ｃにより１つの磁極が構成される。このように湾曲形状の磁石挿入孔９１に複数の永久磁石７１ａ，７１ｂ，７１ｃを挿入した場合、隣接する永久磁石の回転方向側面の径方向内側が離れるため、永久磁石間における電気抵抗の低下が抑制される。ただし、隣接する永久磁石の回転方向側面の径方向内側が離れているとしても、回転方向側面の径方向外側が接しているため、従来のロータ１Ｂでは、永久磁石７１ａ，７１ｂ，７１ｃの径方向外側面を結ぶように磁束３１が流れ、渦電流低減の効果が発揮されない。
【００４４】  本実施の形態に係るロータ１は、図３に示すように、隣接する永久磁石の回転方向側面の径方向外側に隙間Ａ１０１，Ａ１０２，Ａ１０３を設けている。そのため永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの個々の径方向外側面７ａ１，７ｂ１，７ｃ１，７ｄ１には、図４に示す渦電流３０よりも小さい渦電流３０−１，３０−２，３０−３，３０−４が流れ、永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに生じるジュール熱が低減される。
【００４５】  図６は、本発明の実施の形態に係るロータの第１の変形例を示す図である。図示例のロータ１−１では、永久磁石７ａの回転方向側面７ａ３と突起５ｂとの間に微小隙間Ｂ０が形成され、隙間１０１の径方向内側に微小隙間Ｂ１０１−０が形成され、隙間１０２の径方向内側に微小隙間Ｂ１０２−０が形成され、隙間１０３の径方向内側に微小隙間Ｂ１０３−０が形成され、永久磁石７ｄの回転方向側面７ｄ４と突起５ｂとの間に微小隙間Ｂ０が形成されている。図示例のロータ１−１では、永久磁石７ａと突起５ｂが接触し、永久磁石７ｄと突起５ｂが接触し、さらに隣接する永久磁石同士が接触して見える。ただし、隙間Ｂ１、隙間Ｂ１０１、隙間Ｂ１０２、および隙間Ｂ１０３を無くした場合、永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを磁石挿入孔９へ挿入することが困難になる。そのため、隣接する２つの永久磁石の回転方向側面の径方向内側には、複数の永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを隙間嵌めで磁石挿入孔９へ挿入可能な微小隙間Ｂ１０１−１、微小隙間Ｂ１０２−２、および微小隙間Ｂ１０３−３が設けられているものとする。
【００４６】  この構成により、永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、隙間Ｂ１０１，Ｂ１０２，Ｂ１０３分の移動が規制され、ロータ１−１が回転した際の永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの移動に伴う騒音および振動を低減できると共に、隣接する永久磁石が接触と離反を繰り返すことによる破損のリスクを低減することができる。
【００４７】  図７は、本発明の実施の形態に係るロータの第２の変形例を示す図である。図７のロータ１−２では、永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの代わりに、ロータ鉄心５の軸方向と直交する方向の断面が等脚台形状の永久磁石７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄが用いられている。永久磁石７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄは、同一形状であり、短い方の底辺が磁石挿入孔９の径方向外側面９ｃ側に位置し、長い方の底辺が磁石挿入孔９の径方向内側面９ａ側に位置するように磁石挿入孔９へ挿入されている。
【００４８】  各永久磁石７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄの短い方の底辺と長い方の底辺の長さの差分をΔＷとしたとき、隙間Ａ１０１，Ａ１０２，Ａ１０３と差分ΔＷの関係は（１０）式で表すことができる。
【００４９】
【数１０】
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【００５０】  なお、永久磁石７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄと磁石挿入孔９との間には、回転方向と半径方向において、永久磁石７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄを隙間嵌めで磁石挿入孔９へ挿入可能な隙間が設けられているものとする。また、ΔＷの大きさは、この隙間の範囲内で、永久磁石７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄが磁石挿入孔９内で傾いた場合でも、隣接する永久磁石の回転方向側面の径方向外側が接触しない値であればよい。
【００５１】  この構成により例えば、永久磁石７２ｂ，７２ａ，７２ｄ，７２ｃのような順で磁石挿入孔９へ挿入した場合でも、（１０）式の関係が保たれる。従って、ロータ１−２の組立が容易化され、生産性の向上を図ることができる。
【００５２】  なお永久磁石７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄおよび永久磁石７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄに、希土類元素から成る希土類磁石を用いた場合、以下の効果を得ることができる。希土類磁石は、質量に比して磁力が高いという長所を持つ一方で、高温環境下では保磁力が低下し、不可逆減磁を起こし易いという短所を持つ。本実施の形態に係るロータ１，１−１，１−２の構成によれば、渦電流が低減されるため永久磁石の温度が下がる。従って、高温時に不可逆減磁のリスクがある希土類磁石を採用することができ、高磁力化によるモータ効率の向上を図ることができると共に、小型軽量化を図ることができる。
【００５３】  図８は、本発明の実施の形態に係るロータおよびステータ鉄心を搭載した圧縮機の断面図である。圧縮機２００は、前述したロータ１、ロータ１−１、またはロータ１−２と、ステータ２と、ステータ２を内包するフレーム２０１と、フレーム２０１に内部に設置される冷媒圧縮機構２０２とを有する。
【００５４】  高温に晒される圧縮機２００にロータ１，１−１，１−２を搭載することにより、圧縮機２００の効率の向上を図ることができると共に、小型軽量化を図ることができる。
【００５５】  なお、本実施の形態では一例として磁極数が６極のロータ１，１−１，１−２を説明したが、磁極数はこれに限定されるものではない。また、本実施の形態に係るロータ１，１−１，１−２には各永久磁石７と各磁極間鉄心５ａとの間にフラックスバリア９ｂが形成されているが、フラックスバリア９ｂは無くてもよく、またフラックスバリア９ｂの形状は図示例に限定されるものではない。
【００５６】  また、本実施の形態の磁石挿入孔９は、径方向内側面９ａと径方向外側面９ｃが回転方向に直線状に伸びる長方形状であるが、磁石挿入孔９の形状は、これに限定されるものではない。すなわち隣接する永久磁石の回転方向側面における隙間が上記（１）式から（９）式の関係性を満たせばよく、径方向内側面９ａと径方向外側面９ｃが僅かに湾曲した形状の磁石挿入孔９でもよいし、回転方向の幅と半径方向の幅が同一の磁石挿入孔９でもよい。
【００５７】  以上に説明したように本実施の形態に係る永久磁石埋込型電動機は、ステータ鉄心と、ステータ鉄心の内径側に配置され、磁極数に対応する複数の磁石挿入孔を有するロータ鉄心と、複数の磁石挿入孔の回転方向に配置される複数の永久磁石と、を備え、磁石挿入孔に配置される複数の永久磁石の内、隣接する２つの永久磁石の間の隙間は、径方向外側が径方向内側より大きく形成されている。この構成により、ロータ１の回転により、隣接する永久磁石の回転方向側面が接触しても、回転方向側面の径方向外側には隙間が確保され、この隙間により、永久磁石の径方向外側に流れる渦電流が低減され、永久磁石の発熱を抑制することができ、損失が少なく減磁に強い永久磁石埋込型電動機を得ることができる。
【００５８】  なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の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、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５９】  １，１−１，１−２，１Ａ，１Ｂ  ロータ、２  ステータ、３  フレーム、４  ブラケット、５  ロータ鉄心、６  シャフト、７  永久磁石、８  端板、９  磁石挿入孔、１０  シャフト嵌合穴、１１  ベアリング、１２  ウェーブワッシャ、１３  ステータ鉄心、１４  巻線、１５  隙間、１６  ベアリング、２０，２１  領域、３０  渦電流、３１  磁束、５０，５１  ロータ鉄心、９０，９１  磁石挿入孔、１００  永久磁石埋込型電動機、１０１，１０２，１０３  隙間、２００  圧縮機、２０１  フレーム、２０２  冷媒圧縮機構。
【図１】
2016027338.tif 000013
【図２】
2016027338.tif 000014
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月25日(2016.10.25)
【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】
ステータ鉄心と、
前記ステータ鉄心の内径側に配置され、磁極数に対応する複数の磁石挿入孔を有するロータ鉄心と、
前記複数の磁石挿入孔の回転方向に配置される複数の永久磁石と、
を備え、
前記磁石挿入孔に配置される複数の永久磁石の内、隣接する２つの永久磁石の間の隙間は、径方向外側が径方向内側より大きく、
前記複数の永久磁石は、前記ロータ鉄心の軸方向と直交する方向の断面が等脚台形状であり、短い方の底辺が前記磁石挿入孔の径方向外側面側に位置し、長い方の底辺が前記磁石挿入孔の径方向内側面側に位置する永久磁石埋込型電動機。
【請求項２】
ステータ鉄心と、
前記ステータ鉄心の内径側に配置され、磁極数に対応する複数の磁石挿入孔を有するロータ鉄心と、
前記複数の磁石挿入孔の回転方向に配置される複数の永久磁石と、
を備え、
前記複数の永久磁石は、前記ロータ鉄心の軸方向と直交する方向の断面が等脚台形状であり、短い方の底辺が前記磁石挿入孔の径方向外側面側に位置し、長い方の底辺が前記磁石挿入孔の径方向内側面側に位置する永久磁石埋込型電動機。
【請求項３】
ステータ鉄心と、
前記ステータ鉄心の内径側に配置され、回転方向に直線状に伸びる長方形状を成し、磁極数に対応する複数の磁石挿入孔を有するロータ鉄心と、
前記複数の磁石挿入孔の回転方向に配置される複数の永久磁石と、
を備え、
前記磁石挿入孔に配置される複数の永久磁石の内、隣接する２つの永久磁石の間の隙間は、径方向外側が径方向内側より大きい永久磁石埋込型電動機。
【請求項４】
前記複数の永久磁石は、前記ロータ鉄心の軸方向と直交する方向の断面が等脚台形状であり、短い方の底辺が前記磁石挿入孔の径方向外側面側に位置し、長い方の底辺が前記磁石挿入孔の径方向内側面側に位置する請求項３に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項５】
前記隣接する２つの永久磁石の回転方向側面の径方向内側には、前記複数の永久磁石を隙間嵌めで前記磁石挿入孔へ挿入可能な微小隙間が設けられている請求項１から請求項４の何れか一項に記載の永久磁石埋込型電動機。
【請求項６】
前記複数の永久磁石は、希土類磁石である請求項１から請求項５の何れか一項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の何れか一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】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
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、ステータ鉄心と、前記ステータ鉄心の内径側に配置され、磁極数に対応する複数の磁石挿入孔を有するロータ鉄心と、前記複数の磁石挿入孔の回転方向に配置される複数の永久磁石と、を備え、前記磁石挿入孔に配置される複数の永久磁石の内、隣接する２つの永久磁石の間の隙間は、径方向外側が径方向内側より大きく、前記複数の永久磁石は、前記ロータ鉄心の軸方向と直交する方向の断面が等脚台形状であり、短い方の底辺が前記磁石挿入孔の径方向外側面側に位置し、長い方の底辺が前記磁石挿入孔の径方向内側面側に位置する。
【国際調査報告】
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