(57)【要約】【課題】コギングトルクを低減すると共に、固定子鉄心の寸法精度を確保することを目的とする。【解決手段】この発明に係る同期電動機は、巻線が収納されるスロットと、このスロットの内周部に設けられた巻線を巻くための開口部と、この開口部を挟んでスロット間に半径方向に延びて形成されるティースとを有する固定子鉄心と、永久磁石を用いた回転子とを備えた同期電動機において、固定子鉄心のティースの内周面で、回転子と対向する面の軸直交方向の断面形状を、中央部を固定子鉄心の内周面より回転子側に張り出した幅広の張り出し部とし、この張り出し部両側は、固定子鉄心の内周面の円弧部分で構成し、張り出し部と円弧部分との接続部に溝を設けたことを特徴とする。【選択図】        図１
2005245146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線が収納されるスロットと、このスロットの内周部に設けられた前記巻線を巻くための開口部と、この開口部を挟んで前記スロット間に半径方向に延びて形成されるティースとを有する固定子鉄心と、永久磁石を用いた回転子とを備えた同期電動機において、
前記固定子鉄心のティースの内周面で、前記回転子と対向する面の軸直交方向の断面形状を、中央部を前記固定子鉄心の内周面より前記回転子側に張り出した幅広の張り出し部とし、この張り出し部両側は、前記固定子鉄心の内周面の円弧部分で構成し、前記張り出し部と前記円弧部分との接続部に溝を設けたことを特徴とする同期電動機。
【請求項２】
巻線が収納されるスロットと、このスロットの内周部に設けられた前記巻線を巻くための開口部と、この開口部を挟んで前記スロット間に半径方向に延びて形成されるティースとを有する固定子鉄心と、永久磁石を用いた回転子とを備えた同期電動機において、
前記固定子鉄心のティースの内周面で、前記回転子と対向する面の軸直交方向の断面形状を、中央部を前記固定子鉄心の内周面より前記回転子側に張り出した幅広の張り出し部とし、この張り出し部両側は、前記固定子鉄心の内周面の円弧部分で構成したことを特徴とする同期電動機。
【請求項３】
前記張り出し部を直線で構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の同期電動機。
【請求項４】
前記固定子鉄心に巻線を施した固定子を、樹脂でモールドすることを特徴とする請求項１記載の同期電動機。
【請求項５】
磁性体の内部に永久磁石を埋め込み、この永久磁石が磁極となる回転子を有する同期電動機において、
前記回転子外周面の軸直交方向の断面形状は、前記永久磁石で構成される磁極の中央部及び磁極間は前記回転子外周面の径と同一径の円弧で構成し、前記磁極の中央部と磁極間との間を、回転子外周面より内側に凹む凹み部としたことを特徴とする同期電動機。
【請求項６】
前記凹み部の形状を直線で構成したことを特徴とする請求項５記載の同期電動機。
【請求項７】
巻線が収納されるスロットと、このスロットの内周部に設けられた前記巻線を巻くための開口部と、この開口部を挟んで前記スロット間に半径方向に延びて形成されるティースとを有する固定子鉄心と、磁性体の内部に永久磁石を埋め込み、この永久磁石が磁極となる回転子とを備えた同期電動機において、
前記固定子鉄心のティースの内周面で、前記回転子と対向する面の軸直交方向の断面形状を、中央部を前記固定子鉄心の内周面より前記回転子側に張り出した幅広の張り出し部とし、この張り出し部両側は、前記固定子鉄心の内周面の円弧部分で構成し、前記張り出し部と前記円弧部分との接続部に溝を設け、前記回転子外周面の軸直交方向の断面形状は、前記永久磁石で構成される磁極の中央部及び磁極間は前記回転子外周面の径と同一径の円弧で構成し、前記磁極の中央部と磁極間との間を、回転子外周面より内側に凹む凹み部としたことを特徴とする同期電動機。
【請求項８】
巻線が収納されるスロットと、このスロットの内周部に設けられた前記巻線を巻くための開口部と、この開口部を挟んで前記スロット間に半径方向に延びて形成されるティースとを有する固定子鉄心と、磁性体の内部に永久磁石を埋め込み、この永久磁石が磁極となる回転子とを備えた同期電動機において、
前記固定子鉄心のティースの内周面で、前記回転子と対向する面の軸直交方向の断面形状を、中央部を前記固定子鉄心の内周面より前記回転子側に張り出した幅広の張り出し部とし、この張り出し部両側は、前記固定子鉄心の内周面の円弧部分で構成し、前記回転子外周面の軸直交方向の断面形状は、前記永久磁石で構成される磁極の中央部及び磁極間は前記回転子外周面の径と同一径の円弧で構成し、前記磁極の中央部と磁極間との間を、回転子外周面より内側に凹む凹み部としたことを特徴とする同期電動機。
【請求項９】
圧縮要素と電動要素とを有する密閉型圧縮機において、
請求項１乃至８のいずれかに記載の同期電動機を前記電動要素に用いたことを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載の同期電動機を用いたことを特徴とするファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転磁界を発生させる固定子と、永久磁石を用いた回転子とを備えた同期電動機に関するもので、同期電動機のコギングトルクを低減する技術に関するものである。また、その同期電動機を用いた密閉型圧縮機及びファンモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、回転子に永久磁石を用いた同期電動機においては、固定の鉄心に巻線を巻くためと、巻線に電流を流して発生させる磁束が固定子側で短絡することを防止するため、回転子に対向する部分にスロットの開口部を設けている。このため、回転子の永久磁石より発生する磁束が固定子の巻線に鎖交するときにこのスロット開口部を避けて鉄心を通過しようとするため、磁気的なアンバランスが生じ、固定子と回転子の位置関係によっては安定した位置と不安定となる位置が生じ、コギングトルクが発生する。このコギングトルクが大きいと、同期電動機の運転中の振動・騒音が悪化する。
【０００３】
これに対して、固定子鉄心の回転子に対向する部分で、隣り合うスロット開口部の中央付近に微小な突起を設け、回転子の永久磁石の磁束がここに集中することにより発生するコギングトルクで前述のコギングトルクを相殺し、低振動、低騒音化を図る技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、固定子の回転子に対向する部分を直線で構成することにより、コギングトルクの低減と、誘起電圧の歪みの低減を図る技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、同期電動機の高トルク化、高効率化のために希土類磁石の様なより磁気特性の高い永久磁石を用いると、コギングトルクは大きくなり、振動・騒音への影響はさらに大きくなる。
【０００６】
これに対して、例えば、回転子表面の磁極間の部分を直線的にカットして、固定子鉄心との距離を取り、コギングトルクを低減する技術がある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４３７８４号公報（第６頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−１０１６２８号公報（第４頁、図２）
【特許文献３】特許３４１７４０９号（第７頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のような固定子鉄心の回転子に対向する部分で、隣り合うスロット開口部の中央付近に微小な突起を設定する場合、突起が微小であるため、固定子鉄心を製造した後、突起の位置、幅、突出量などの寸法を確認、管理することが難しい。
【０００８】
また、例えば、固定子鉄心を樹脂などでモールドして固定子を構成する場合、固定子内部の回転子が設置される空間に樹脂が入り込まないようにするため、金型には回転子が配置される空間に相当する形状の円筒が設置され、モールドする際にはこの円筒に固定子鉄心をはめ込んだ状態で樹脂を注入する。固定子鉄心の回転子に対向する部分に微小な突起が存在する場合、固定子内径側に樹脂が流入することを防ぐためには、この円筒の外径に突起形状に相当する溝を形成する必要がある。樹脂の流入量を極力少なくしようとすると、この円筒の溝と固定子鉄心の突起の寸法公差を厳しくする必要があり、円筒にはめ込むあるいは、モールド後の取り出しの際の作業性が低下する。
【０００９】
また、固定子鉄心の回転子に対向する部分を直線とする形状の場合、スロットの開口部付近では、固定子鉄心と回転子との間のギャップが大きくなり、回転子の永久磁石より発生し、固定子巻線に鎖交する磁束量が十分に得られなくなるため、モータの特性が低下する。
【００１０】
また、回転子表面の磁極間の部分を直線的にカットして、固定子鉄心との距離を取ろうとすると、埋め込む永久磁石は、より内径側に配置しなくてはならないため、磁石の幅が小さくなり、回転子の径に対して最大の磁束量が得られないという問題がある。
【００１１】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされるもので、コギングトルクを低減すると共に、固定子鉄心の寸法精度を確保することを目的とする。
【００１２】
また、固定子を樹脂によりモールドする際の作業性を向上することを目的とする。
【００１３】
また、コギングトルクを低減すると共に、永久磁石の磁束を最大限に引き出し、モータ特性の低下を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に係る同期電動機は、巻線が収納されるスロットと、このスロットの内周部に設けられた巻線を巻くための開口部と、この開口部を挟んでスロット間に半径方向に延びて形成されるティースとを有する固定子鉄心と、永久磁石を用いた回転子とを備えた同期電動機において、固定子鉄心のティースの内周面で、回転子と対向する面の軸直交方向の断面形状を、中央部を固定子鉄心の内周面より回転子側に張り出した幅広の張り出し部とし、この張り出し部両側は、固定子鉄心の内周面の円弧部分で構成し、張り出し部と円弧部分との接続部に溝を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係る同期電動機は、上記構成により、コギングトルクを低減することができ、同期電動機の低振動・低騒音化が図れると共に、製品の寸法管理を容易にすることできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
図１〜５は実施の形態１を示す図で、図１は同期電動機を示す断面図、図２は同期電動機の部分断面図、図３は同期電動機の拡大部分断面図、図４は同期電動機のコギングトルク波形を示す図、図５は固定子を樹脂でモールドする場合の図である。
【００１７】
図１、２において、同期電動機は、主に固定子１と、回転子２とを備える。固定子１は、磁性体で構成された、通常厚さ０．１〜１．５ｍｍの電磁鋼板を複数枚積層して構成される固定子鉄心１ａを有し、固定子鉄心１ａのスロット３に巻線３０が巻回されて格納される。スロット３には、固定子鉄心１ａの内周に開口部４があり、スロット３に巻線３０を格納する際に開口部４より巻線３０を挿入する。また、巻線３０に流れる電流によって発生する磁束が固定子鉄心１ａの中で短絡しないよう、通常は、ある程度の隙間を確保している。
【００１８】
固定子１と回転子２との間には、ギャップ５（空隙）がある。固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端で、回転子２と対向する面に、幅広の直線部分６（張り出し部）が設けられる（固定子鉄心内周面の軸直交方向の断面形状）。直線部分６の両側は、円弧部分２０で構成される。そして、直線部分６と円弧部分２０との接続部付近には、溝９が設けられる。
【００１９】
回転子２は、固定子鉄心と同様、電磁鋼板を積層して、内部に永久磁石１０が埋め込まれる。但し、外周表面に複数個の永久磁石を貼り付ける場合もある。また、回転子２を永久磁石単体で構成する場合もある。
【００２０】
回転子２の永久磁石１０から発生する磁束は、ギャップ５を介して固定子鉄心１ａの中を通過し、再びギャップ５を通って回転子２の異なる磁極（永久磁石１０）へと流れ込む経路（磁路）を形成している。このとき、固定子１に存在するスロット３の開口部４に対向した回転子２表面より発する磁束は、より磁気抵抗の小さい開口部４の両側の鉄心へ流れ込もうとするため、ここで磁気的なアンバランスが生じ、回転子２と固定子１の開口部４との回転位置関係によっては、安定した位置と不安定な位置が生じ、コギングトルクが発生する。
【００２１】
図３に示すように、ここで、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端の、回転子２に対向する面の一部で、隣り合う開口部４の中間付近に幅広の直線部分６を設けると、この直線部分６のギャップ長ｇが、直線部分６がない場合のギャップ長ｇ０より小さくなり、他の場所に比べて狭くなるため、回転子２より発生する磁束はこの直線部分６に集中しやすくなる。これによって、前述のスロット開口部４によって発生するコギングトルクとちょうど逆位相のコギングトルクが生じるため、これらが打ち消しあうことによってその振幅が小さくなる。
【００２２】
図４は固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端に直線部分６がない場合と、ある場合のコギングトルクを解析した結果を比較したものであり（横軸は回転子２の回転角［ｄｅｇ］、縦軸はコギングトルク［Ｎ・ｍ］）、直線部分６がない場合のコギングトルク波形７と、直線部分６がある場合のコギングトルク波形８とを示している。これから、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端に直線部分６を設けることで、コギングトルクが小さくなっていることがわかる。
【００２３】
このコギングトルクを低減する効果は、直線部分６と回転子２との間のギャップ５の寸法の影響が大きいため、寸法の管理が重要となる。ギャップ５が狭くなる部分が直線で構成されることでこの部分がある程度広い面積を持つこととなるため、この部分での寸法の検査、管理が容易となり、安定した効果を得ることができる。
【００２４】
しかし、直線部分６と固定子鉄心１ａの回転子２に対向する円弧部分２０を接続する部分は、直線と円弧の距離が徐々に小さくなるため、寸法公差が大きいと、接続部の位置がばらつき、直線部分６の幅を管理しようとすると、寸法公差を厳しく管理する必要があり、同時に固定子鉄心１ａを製造する金型にも厳しい公差を要求することとなる。これに対して直線部分６と円弧部分２０の接続部付近に溝９を設けることによって、この寸法のばらつきを吸収できるため、寸法の検査、管理が容易となり、金型に要求される寸法精度を緩和することができ、また、摩耗等による寸法変化の影響も少なくできる。
【００２５】
図５に示すように、固定子鉄心１ａを樹脂でモールドする場合、回転子２が配置される空間に樹脂が入り込まないようにするため、その空間に相当する形状の円筒を金型内に設置し、これに固定子鉄心１ａをはめ込んだ状態で樹脂を注入する。固定子鉄心１ａに直線部分６が存在する場合、円筒にもそれに相当する位置に直線部分を設ける必要があるが、円筒と固定子鉄心１ａの内径を完全に密着させるためには、双方の円弧の部分と直線部分を接続する部分の位置を正確に一致させる必要があり、円筒の加工に厳しい精度が必要となったり、製造時の位置決めが難しくなったりする。
【００２６】
固定子鉄心１ａの直線部分６両側に溝９を設けることで、金型の円筒と固定子鉄心１ａとの誤差をこの溝９で吸収することができ、金型の円筒と固定子鉄心１ａとの密着性を向上させることでき、同時に固定子鉄心１ａの金型の円筒へのはめ込み等の作業性の向上も図れる。
【００２７】
上述の実施の形態によれば、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端の、回転子２に対向する面の一部で、隣り合う開口部４の中間付近に幅広の直線部分６を設け、直線部分６の両側は円弧部分２０で構成することにより、直線部分６のギャップ長ｇが、直線部分６がない場合のギャップ長ｇ０より小さくなり、他の場所に比べて狭くなるため、回転子２より発生する磁束はこの直線部分６に集中しやすくなる。これによって、スロット開口部４によって発生するコギングトルクとちょうど逆位相のコギングトルクが生じるため、これらが打ち消し合うことによってその振幅が小さくなる。
【００２８】
また、固定子鉄心１ａの直線部分６と円弧部分２０との接続部付近に溝９を設けることにより、寸法のばらつきを吸収できるため、寸法の検査、管理が容易となり、固定子鉄心１ａを製造する金型に要求される寸法精度を緩和することができ、また、摩耗等による寸法変化の影響も少なくできる。
【００２９】
さらに、固定子鉄心１ａの直線部分６両側に溝９を設けることで、モールド用金型の円筒と固定子鉄心１ａとの誤差をこの溝９で吸収することができ、モールド用金型の円筒と固定子鉄心１ａとの密着性を向上させることでき、同時に固定子鉄心１ａの金型の円筒へのはめ込み等の作業性の向上も図れる。
【００３０】
実施の形態２．
図６は実施の形態２を示す図で、同期電動機の拡大部分断面図である。
上記実施の形態１では、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端の、回転子２に対向する面の一部で、隣り合う開口部４の中間付近に幅広の直線部分６を設け、直線部分６の両側は円弧部分２０で構成したものを示したが、直線部分６に代えて、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端側に凸の円弧形状にしてもよい。
【００３１】
図６に示すように、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端の、回転子２に対向する面の一部で、隣り合う開口部４の中間付近に幅広の内側に凸の円弧部分６ｂを設け、内側に凸の円弧部分６ｂの両側は、溝９を挟んで固定子鉄心１ａの内周の円弧部分２０で構成する（固定子鉄心内周面の軸直交方向の断面形状）。
【００３２】
このように構成することにより、円弧部分６ｂのギャップ長ｇが、円弧部分６ｂがない場合のギャップ長ｇ０より小さくなり、他の場所に比べて狭くなるため、回転子２より発生する磁束はこの円弧部分６ｂに集中しやすくなる。これによって、スロット開口部４によって発生するコギングトルクとちょうど逆位相のコギングトルクが生じるため、これらが打ち消し合うことによってその振幅が小さくなる。
【００３３】
実施の形態３．
図７は実施の形態３を示す図で、同期電動機の拡大部分断面図である。
上記実施の形態１では、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端の、回転子２に対向する面の一部で、隣り合う開口部４の中間付近に幅広の直線部分６を設け、直線部分６の両側は円弧部分２０で構成したものを示したが、直線部分６に代えて、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端側に凸の三角形状にしてもよい。
【００３４】
図７に示すように、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端の、回転子２に対向する面の一部で、隣り合う開口部４の中間付近に幅広の内側に凸の三角形部分６ｃを設け、三角形部分６ｃの両側は、溝９を挟んで固定子鉄心１ａの内周の円弧部分２０で構成する（固定子鉄心内周面の軸直交方向の断面形状）。
【００３５】
このように構成することにより、三角形部分６ｃのギャップ長ｇが、三角形部分６ｃがない場合のギャップ長ｇ０より小さくなり、他の場所に比べて狭くなるため、回転子２より発生する磁束はこの三角形部分６ｃに集中しやすくなる。これによって、スロット開口部４によって発生するコギングトルクとちょうど逆位相のコギングトルクが生じるため、これらが打ち消し合うことによってその振幅が小さくなる。
【００３６】
実施の形態４．
図８は実施の形態４を示す図で、同期電動機の拡大部分断面図である。
上記実施の形態１では、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端の、回転子２に対向する面の一部で、隣り合う開口部４の中間付近に幅広の直線部分６を設け、直線部分６の両側は円弧部分２０で構成したものを示したが、直線部分６に代えて、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端側に凸の台形にしてもよい。
【００３７】
図８に示すように、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端の、回転子２に対向する面の一部で、隣り合う開口部４の中間付近に幅広の内側に凸の台形部分６ｄを設け、台形部分６ｄの両側は、溝９を挟んで固定子鉄心１ａの内周の円弧部分２０で構成する（固定子鉄心内周面の軸直交方向の断面形状）。
【００３８】
このように構成することにより、台形部分６ｄのギャップ長ｇが、台形部分６ｄがない場合のギャップ長ｇ０より小さくなり、他の場所に比べて狭くなるため、回転子２より発生する磁束はこの台形部分６ｄに集中しやすくなる。これによって、スロット開口部４によって発生するコギングトルクとちょうど逆位相のコギングトルクが生じるため、これらが打ち消し合うことによってその振幅が小さくなる。
【００３９】
実施の形態５．
図９、１０は実施の形態５を示す図で、図９は同期電動機の部分断面図、図１０は同期電動機の拡大部分断面図である。
上記実施の形態１乃至４では、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端の、直線部分６と円弧部分２０との接続部付近に溝９を設けたものを示したが、例えば、固定子１を樹脂でモールドしない用途では、溝９がないものでもよい。
【００４０】
図９、１０に示すように、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端は、中央部に幅広の直線部分６を設け、その両端は、固定子鉄心１ａの内周の円弧部分２０となる。
【００４１】
スロット開口部４によって発生するコギングトルクの振幅を低減できる効果は、実施の形態１と同様である。
【００４２】
実施の形態６．
図１１〜１４は実施の形態６を示す図で、図１１は同期電動機の回転子の断面図、図１２は同期電動機の回転子の拡大部分断面図、図１３は同期電動機に発生するコギングトルクを示す図、図１４は回転子磁極表面の直線部分が占める幅とコギングトルク、出力トルクの関係を示す図である。
図１１、１２に示すように、回転子２は、例えば電磁鋼板を積層して構成されるもので、内部に永久磁石１０を埋め込んでいる。回転子表面の軸直交方向の断面形状は、永久磁石１０で構成される磁極の中央部及び磁極間１１付近は同一径の円弧で構成しており、磁極の中央部と磁極間１１付近との間に、直線部分１２（回転子外周面より内側に凹む凹み部）を設けている。
【００４３】
永久磁石１０の両端付近は、隣り合う磁極との距離が短く磁束が集中しやすいため、ギャップ５（例えば、図１参照）内の磁束密度がこの付近で高くなり、コギングトルクが大きくなる要因となりやすい。永久磁石１０の両端付近を直線部分１２で構成し、永久磁石１０両端付近の磁束集中を緩和することによってコギングトルクを小さくすることができる。
【００４４】
また、磁極間１１の外径寸法は、回転子２の外径寸法と同じとすることで内部の永久磁石１０をより外側に配置でき、より幅の広い永久磁石１０を回転子２内部に埋め込むことができる。これにより、より多くの磁束を永久磁石１０から取り出せるため、同期電動機の性能を向上することができる。
【００４５】
図１３は回転子２の表面に直線部分１２を設けた場合のコギングトルクを解析した結果を示しており（横軸は回転子２の回転角［ｄｅｇ］、縦軸はコギングトルク［Ｎ・ｍ］）、直線部分１２がない場合のコギングトルク波形７ｂに対して、直線部分１２がある場合のコギングトルク波形１３の方が、振幅が小さくなっており、コギングトルク低減の効果が得られていることを示している。
【００４６】
図１４はこの回転子２の表面の直線部分１２の幅ｗとコギングトルクの振幅、運転時の出力トルクとの関係を示したグラフである（図１４（ａ）の横軸は直線部分１２の幅ｗ［％］、縦軸はコギングトルク［Ｎ・ｍ］、図１４（ｂ）の横軸は直線部分１２の幅ｗ［％］、縦軸は出力トルク［Ｎ・ｍ］）。図１４（ａ）は直線部１２の幅ｗに対するコギングトルクの振幅の関係を示しており、直線部分１２の幅ｗは、１磁極に対する直線部分が占める割合を示している。
【００４７】
図１４（ｂ）は、直線部分１２の幅ｗに対する出力トルクの関係を示しており、固定子巻線に同一の電流を流した時に発生するトルクを比較している。図から、コギングトルクの振幅を２５％以上低減できる直線部分１２の割合は、片側で２５％〜３５％（両側あわせると、５０％〜７０％）の時であり、出力トルクの低下が概ね２％以内で抑えられるのは、直線部分１２の割合が片側で３５％以内であることがわかる。
【００４８】
上記実施の形態では、永久磁石１０で構成される磁極の中央部及び磁極間１１付近は同一径の円弧で構成し、磁極の中央部と磁極間１１付近との間に直線部分１２を設けたものを示したが、直線部分１２に代えて、外側に凹の、例えば、円弧、三角形、台形等でもよく、同様の効果を奏する。
【００４９】
実施の形態７．
図１５〜１７は実施の形態７を示す図で、図１５は同期電動機示す断面図、図１６は同期電動機に発生するコギングトルクを示す図、図１７は同期電動機示す断面図である。
図１５に示すように、固定子鉄心１ａのティース１ｂの内側先端で、回転子２と対向する面に、軸直交方向の断面形状幅広の直線部分６（張り出し部）が設けられる（固定子鉄心内周面の軸直交方向の断面形状）。直線部分６の両側は、円弧部分２０で構成される。そして、直線部分６と円弧部分２０との接続部付近には、溝９が設けられる。
【００５０】
回転子２については、回転子表面の軸直交方向の断面形状は、永久磁石１０で構成される磁極の中央部及び磁極間１１付近は同一径の円弧で構成しており、磁極の中央部と磁極間１１付近との間に、直線部分１２（回転子外周面より内側に凹む凹み部）を設けている。
【００５１】
これら固定子１と回転子２とを組み合わせることにより、上記実施の形態１乃至４、実施の形態６それぞれで得られていたコギングトルクの低減効果が同時に得られるため、コギングトルクをさらに小さくすることができる。
【００５２】
図１６は、固定子鉄心１ａと回転子２にそれぞれ直線部分６と直線部分１２がある場合とない場合のコギングトルクを解析した結果を比較したものである。固定子鉄心に直線部分６がなく、回転子に直線部分１２がない場合のコギングトルク波形７ｃに対して、固定子鉄心に直線部分６があり、回転子に直線部分１２がある場合のコギングトルク波形１７の振幅が小さくなっていることがわかる。
【００５３】
また、固定子鉄心に直線部分６があり、回転子に直線部分１２がある場合のコギングトルク波形１７は、図４の直線部分６がある場合のコギングトルク波形８、図１３の直線部分１２がある場合のコギングトルク波形１３と比較してもコギングトルクの振幅は小さくなっている。
【００５４】
また、図１７に示すように、上記実施の形態５と、実施の形態６との組合せでもよい。コギングトルクの低減効果が同時に得られるため、コギングトルクをさらに小さくすることができる。
【００５５】
実施の形態８．
図１８〜２１は実施の形態８を示す図で、図１８はロータリ圧縮機の縦断面図、図１９〜２１はロータリ圧縮機の電動要素部分の横断面図である。
図１８に示すように、ロータリ圧縮機４０（密閉型圧縮機の一例）は、密閉容器４３の内部に、主に電動要素４１と、この電動要素４１により駆動されて、冷媒を高温、高圧のガス冷媒に圧縮する圧縮要素４２とが収容されている。
【００５６】
上記実施の形態１〜７で説明した同期電動機を、ロータリ圧縮機４０の電動要素４１に用いれば、電動要素４１のコギングトルクが低減し、ロータリ圧縮機４０の低振動・低騒音化が図れる。
【００５７】
図１９は実施の形態１の同期電動機をロータリ圧縮機４０の電動要素４１に使用した例である。
【００５８】
図２０は実施の形態６の同期電動機をロータリ圧縮機４０の電動要素４１に使用した例である。
【００５９】
図２１は実施の形態７の同期電動機をロータリ圧縮機４０の電動要素４１に使用した例である。
【００６０】
実施の形態９．
図２２は実施の形態９を示す図で、ファンモータの一例を示す図である。図において、ファンモータ５０は、固定子１を樹脂を用いてモールドしたモールド固定子５３に、回転子２と２個の軸受５４を軸に嵌合した回転子組立５１を組み付け、ブラケット５４を端部に固定したものである。
【００６１】
図２２に示すファンモータ５０に、実施の形態１〜７の電動機（固定子１、回転子２）を用いることにより、電動要素４１のコギングトルクが低減し、ファンモータ５０の低振動・低騒音化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施の形態１を示す図で、同期電動機を示す断面図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、同期電動機の部分断面図である。
【図３】実施の形態１を示す図で、同期電動機の拡大部分断面図である。
【図４】実施の形態１を示す図で、同期電動機のコギングトルク波形を示す図である。
【図５】実施の形態１を示す図で、固定子を樹脂でモールドする場合の図である。
【図６】実施の形態２を示す図で、同期電動機の拡大部分断面図である。
【図７】実施の形態３を示す図で、同期電動機の拡大部分断面図である。
【図８】実施の形態４を示す図で、同期電動機の拡大部分断面図である。
【図９】実施の形態５を示す図で、同期電動機の部分断面図である。
【図１０】実施の形態５を示す図で、同期電動機の拡大部分断面図である。
【図１１】実施の形態６を示す図で、同期電動機の回転子の断面図である。
【図１２】実施の形態６を示す図で、同期電動機の回転子の拡大部分断面図である。
【図１３】実施の形態６を示す図で、同期電動機に発生するコギングトルクを示す図である。
【図１４】実施の形態６を示す図で、回転子磁極表面の直線部分が占める幅とコギングトルク、出力トルクの関係を示す図である。
【図１５】実施の形態７を示す図で、同期電動機示す断面図である。
【図１６】実施の形態７を示す図で、同期電動機に発生するコギングトルクを示す図である。
【図１７】実施の形態７を示す図で、同期電動機示す断面図である。
【図１８】実施の形態８を示す図で、ロータリ圧縮機の縦断面図である。
【図１９】実施の形態８を示す図で、ロータリ圧縮機の電動要素部分の横断面図である。
【図２０】実施の形態８を示す図で、ロータリ圧縮機の電動要素部分の横断面図である。
【図２１】実施の形態８を示す図で、ロータリ圧縮機の電動要素部分の横断面図である。
【図２２】実施の形態９を示す図で、ファンモータの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  固定子、１ａ  固定子鉄心、１ｂ  ティース、２  回転子、３  スロット、４  開口部、５  ギャップ、６  直線部分、６ｂ  円弧部分、６ｃ  三角形部分、６ｄ  台形部分、７  直線部分６がない場合のコギングトルク波形、７ｂ  直線部分１２がない場合のコギングトルク波形、７ｃ  固定子鉄心に直線部分６がなく、回転子に直線部分１２がない場合のコギングトルク波形、８  直線部分６がある場合のコギングトルク波形、９  溝、１０  永久磁石、１１  磁極間、１２  直線部分、１３  直線部分１２がある場合のコギングトルク波形、１７  固定子鉄心に直線部分６があり、回転子に直線部分１２がある場合のコギングトルク波形、２０  円弧部分、４０  ロータリ圧縮機、４１  電動要素、４２  圧縮要素、４３  密閉容器、５０  ファンモータ、５１  回転子組立、５２  軸受、５３  モールド固定子、５４  ブラケット。
【図１】
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【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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【図２１】
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【図２２】
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