(57)【要約】【課題】ステータに比較的容易な加工を施し、十分なリラクタンストルクを得ることができる電動機、及びこの電動機を備えた電動機ユニットを提供する。【解決手段】環状のバックヨーク部（52）、及び該バックヨーク部（52）から径方向内側へ突出するティース部（53）を有する固定子（50）と、該固定子（50）の内側に配置され、内部に複数の永久磁石（72）が埋設される回転子（70）とを備えた電動機において、ティース部（53）には、ｄ軸方向のインダクタンスを低減するためにティース部（53）の突出方向に延びる空隙部（80）が形成されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のバックヨーク部（52）、及び該バックヨーク部（52）から径方向内側へ突出するティース部（53）を有する固定子（50）と、該固定子（50）の内側に配置され、内部に複数の永久磁石（72）が埋設される回転子（70）とを備えた電動機であって、
上記ティース部（53）には、ｄ軸方向のインダクタンスを低減するために該ティース部（53）の突出方向に延びる空隙部（80）が形成されていることを特徴とする電動機。
【請求項２】
請求項１において、
上記空隙部（80）は、上記ティース部（53）の幅方向の中間部よりも上記回転子（70）の回転方向側に偏倚していることを特徴とする電動機。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記空隙部（80）は、主空隙部（81）と、該主空隙部（81）の径方向内側に形成されて該主空隙部（81）に対して上記回転子（70）の回転方向と逆側に屈曲する屈曲部（82）とを有していることを特徴とする電動機。
【請求項４】
請求項２において、
上記ティース部（53）は、上記固定子（50）の径方向に延びるティース本体（53a）と、該ティース本体（53a）の径方向内側端部から該ティース本体（53a）の幅方向に張り出したツバ部（53b）とを有し、
上記主空隙部（81）と上記屈曲部（82）と間の鋭角側の角度θ１は、上記ティース本体（53a）の長辺（53e）と上記ツバ部（53b）の径方向外側辺（53d）との間の鋭角側の角度θ２よりも小さいことを特徴とする電動機。
【請求項５】
交流電源（5）の交流電力を整流するコンバータ部（31）と、該コンバータ部（31）の出力電圧を交流電力に変換するインバータ部（33）とを有する電力変換装置（30）と、該電力変換装置（30）から出力された交流電力によって駆動される電動機（40）とを備えた電動機ユニットであって、
上記電動機（40）は、請求項１乃至４のいずれか１つの電動機で構成され、
上記コンバータ部（31）は、上記インバータ部（33）へ脈動する直流電圧を出力するように構成されていることを特徴とする電動機ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ、及び永久磁石を有するロータを備えた電動機、及び該電動機を有する電動機ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ステータ及びロータを有する電動機が知られており、圧縮機やファン等に広く適用されている。この種の電動機として、ロータコアの内部に永久磁石が埋設される、埋込磁石形（ＩＰＭ（Interior Permanent magnet）のブラシレスＤＣモータがある。ＩＰＭ式のモータでは、ロータコアに埋め込まれた磁石による鎖交磁束に比例したマグネットトルクと、ロータコアの磁石磁束方向（ｄ軸方向）と磁極間方向（ｑ軸方向）のインダクタンスの差（Ｌｑ−Ｌｄ）に比例したリラクタンストルクにより回転力を得ている。
【０００３】
特許文献１に記載の電動機は、環状のバックヨークから径方向内側へ突出するティースを有するステータ（固定子）と、該ステータの内側に配置されるロータ（回転子）とを有している。ロータの内部には、ステータのティースに対向するようにＮ極とＳ極とから成る永久磁石が交互に埋設される。このブラシレスＤＣモータは、永久磁石によるマグネットトルクに加えて、ロータの鉄部によるリラクタンストルクが併用されることで、モータ全体としてのトルクの増大を図っている。
【０００４】
また、特許文献２には、ＩＰＭ式のブラシレスＤＣモータにおいて、ロータの永久磁石を径方向に２つに分割し、これらの永久磁石の間に磁束の通路を形成した電動機が開示されている。これにより、この電動機では、ｑ軸方向のインダクタンス（ｑ軸インダクタンスＬｄ）を大きくさせ、ひいてはリラクタンストルクの増大を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２４８７５号公報
【特許文献２】特開平８−３３１７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に開示のように、ロータの永久磁石を径方向に分割したり、永久磁石の形状を湾曲させたりするものでは、ｄ軸方向のインダクタンスの低減、及びｑ軸方向のインダクタンスを増大できる量に限界があり、所望とするリラクタンストルクを得られないことがある。また、回転時にロータに加わる張力に対する許容範囲が限定されてしまうこともある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステータに比較的容易な加工を施し、十分なリラクタンストルクを得ることができる電動機、及びこの電動機を備えた電動機ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、環状のバックヨーク部（52）、及び該バックヨーク部（52）から径方向内側へ突出するティース部（53）を有する固定子（50）と、該固定子（50）の内側に配置され、内部に複数の永久磁石（72）が埋設される回転子（70）とを備えた電動機を対象とし、上記ティース部（53）には、ｄ軸方向のインダクタンスを低減するために該ティース部（53）の突出方向に延びる空隙部（80）が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
第１の発明では、固定子（50）で回転磁界が形成されることで、永久磁石（72）を有する回転子（70）が回転駆動される。固定子（50）のティース部（53）には、このティース部（53）の突出方向に延びる空隙部（80）が形成される。これにより、この空隙部（80）を挟んで磁束が短絡することが抑制され、トルクに寄与しない磁束を低減できる。また、ティース部（53）でのｄ軸電流の磁束を集中させることができるため、ｄ軸方向の磁束が飽和に至りやすくなり、結果的にｄ軸インダクタンスＬｄが小さくなる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、上記空隙部（80）は、上記ティース部（53）の幅方向の中間部よりも上記回転子（70）の回転方向側に偏倚していることを特徴とする。
【００１１】
第２の発明では、空隙部（80）が回転子（70）の回転方向側に偏倚している。このため、ティース部（53）では、空隙部（80）を挟んで回転子（70）の回転方向側の領域（以下、第１領域という）が狭くなり、空隙部（80）を挟んで回転子（70）の逆回転方向側の領域（以下、第２領域という）が広くなる。一方、回転子（70）側からティース部（53）側へ流れる磁束の量は、ティース部（53）における第２領域において大きくなる。このため、仮にこの第２領域が狭くなると、この第２領域の磁束密度が増大して磁気飽和してしまう可能性がある。これに対し、本発明では、空隙部（80）を回転子（70）の回転方向側に偏倚させることで、第２領域を広くしている。従って、第２領域での磁束密度を低減させて磁気飽和を未然に回避できる。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記空隙部（80）は、主空隙部（81）と、該主空隙部（81）の径方向内側に形成されて該主空隙部（81）に対して上記回転子（70）の回転方向と逆側に屈曲する屈曲部（82）とを有していることを特徴とする。
【００１３】
第３の発明では、主空隙部（81）の径方向内側に屈曲部（82）が形成されることで、トルク発生に寄与するｑ軸磁束が空隙部（80）によって阻害されることが抑制される。即ち、回転子（70）側からティース部（53）側にｑ軸磁束が流れる際、仮に空隙部（80）の全域がティース部（53）の突端部まで直線状に延びると、ｑ軸磁束が空隙部（80）の先端部によって阻害されてしまう。これに対し、本発明では、空隙部（80）の先端側が、回転子（70）の逆回転側に屈曲しているため、ｑ軸磁束が空隙部（80）によって阻害されてしまうことが抑制される。その結果、本発明では、ｑ軸インダクタンスＬｑを十分得ることができる。
【００１４】
第４の発明は、第２の発明において、上記ティース部（53）は、上記固定子（50）の径方向に延びるティース本体（53a）と、該ティース本体（53a）の径方向内側端部から該ティース本体（53a）の幅方向に張り出したツバ部（53b）とを有し、上記主空隙部（81）と上記屈曲部（82）と間の鋭角側の角度θ１は、上記ティース本体（53a）の長辺（53e）と上記ツバ部（53b）の径方向外側辺（53d）との間の鋭角側の角度θ２よりも小さいことを特徴とする。
【００１５】
第４の発明では、ティース本体（53a）の長辺（53e）とツバ部（53b）の外側辺（53d）との間の鋭角側の角度θ２よりも、主空隙部（81）と屈曲部（82）との間の鋭角側の角度θ１が小さくなっている。仮に、この屈曲角度θ１が、θ２よりも大きくなると、屈曲部（82）における回転子（70）の逆回転方向側の領域（第２領域）が、径方向内側に向かうにつれて徐々に狭くなってしまう。そうすると、第２領域に流入した磁束がティース部（53）の先端付近で飽和してしまう可能性がある。
【００１６】
これに対し、θ１をθ２よりも小さくすれば、第２領域が径方向内側に向かうにつれて徐々に狭くならない。よって、第２領域に流入する磁束の飽和を回避できる。
【００１７】
第５の発明は、交流電源（5）の交流電力を整流するコンバータ部（31）と、該コンバータ部（31）の出力電圧を交流電力に変換するインバータ部（33）とを有する電力変換装置（30）と、該電力変換装置（30）から出力された交流電力によって駆動される電動機（40）とを備えた電動機ユニットを対象とし、上記電動機（40）は、第１乃至第４のいずれか１つの電動機で構成され、上記コンバータ部（31）は、上記インバータ部（33）へ脈動する直流電圧を出力するように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
第５の発明の電力変換装置は、コンバータ部（31）からインバータ部（33）へ脈動する直流電圧が出力される、いわゆるコンデンサレス式の電力変換装置で構成される。その結果、電動機（40）の電流値の変動幅が比較的大きくなる。一方、マグネットトルクはモータ電流値に比例して大きくなるのに対し、リラクタンストルクは概ねモータ電流の２乗に比例して大きくなる。このため、このように電動機（40）の電流値が大きくなると、全体トルク中のリラクタンストルクの寄与度が増大する。このため、リラクタンストルクを増大できる構造を有した第１乃至第４のいずれかの電動機を用いることにより、十分な効率を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ティース部（53）に空隙部（80）を形成することで、比較的簡単な構造により、ｄ軸インダクタンスＬｄを低減してリラクタンストルクを増大できる。その結果、電動機（40）の全体のトルクを増大して電動機（40）の効率を向上できる。また、本発明では、ティース部（53）に空隙部（80）を形成するだけでよいので、リラクタンストルクを増大させるための加工も容易である。
【００２０】
上記第２の発明によれば、ティース部（53）において、空隙部（80）よりも回転子（70）の逆回転側の領域を拡大しているので、この領域における磁束の飽和を防止し、出力を増大できる。その結果、電動機（40）の効率を更に向上できる。
【００２１】
上記第３の発明によれば、空隙部（80）の先端に逆回転側に屈曲する屈曲部（82）を形成することで、ｑ軸磁束を増大できる。これにより、ｑ軸インダクタンスＬｑを増大してリラクタンストルクを更に増大できる。
【００２２】
上記第４の発明では、屈曲部（82）の屈曲角度θ１を、ツバ部（53b）の径方向外側辺（53d）の角度θ２より小さくしている。このため、本発明によれば、空隙部（80）よりも回転子（70）の逆回転側の領域における磁気飽和を一層確実に防止できる。
【００２３】
上記第５の発明によれば、いわゆるコンデンサレス式の電力変換装置を用いることで、電力変換装置の小型化、低コスト化を図ることができる。また、電動機（40）の電流値が全体的に大きくなるので、この電流値の増大に起因してリラクタンストルクも更に増大できる。このため、リラクタンストルクを十分に活用できる第１乃至第４の電動機を駆動する際、十分な効率を得ることができる。また、この電動機は、加工が比較的容易なため、加工コストを抑えることができ、ユニット全体としても低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、実施形態に係る圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図２は、実施形態に係る電力変換装置の概略構成を示す回路図である。
【図３】図３は、実施形態に係る電動機の横断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係るステータの一部分の斜視図である。
【図５】図５は、図３のＡ−Ａ断面に対応した１つのティース部の縦断面図である。
【図６】図６は、実施形態に係るロータの平面図である。
【図７】図７は、実施形態のステータコアを軸方向から視た平面図である。
【図８】図８は、変形例１に係るステータコアの要部を拡大した平面図である。
【図９】図９は、変形例２に係るステータコアの要部を拡大した平面図である。
【図１０】図１０は、変形例３に係るステータコアの要部を拡大した平面図である。
【図１１】図１１は、変形例４に係るステータコアの要部を拡大した平面図である。
【図１２】図１２は、変形例５に係るステータコアの全体を示す平面図である。
【図１３】図１３は、変形例６に係るティース本体の縦断面図である。
【図１４】図１４は、変形例６に係る他の例のティース本体の縦断面図である。
【図１５】図１５は、変形例７に係るステータコアの要部を拡大した平面図である。
【図１６】図１６は、変形例８に係るステータコアの概略の分解斜視図である。
【図１７】図１７は、変形例９に係るステータコアの概略の分解斜視図である。
【図１８】図１８は、その他の実施形態の第１の例に係る図５相当図である。
【図１９】図１９は、その他の実施形態の第２の例に係る図５相当図である。
【図２０】図２０は、その他の実施形態の第３の例に係る図５相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、或いはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２６】
《発明の実施形態》
本発明の実施形態に係る電動機ユニット（10）は、電動式の圧縮機（1）に適用されている。圧縮機（1）は、例えば空気調和機等の冷媒回路に接続されている（図示省略）。図１に示すように、圧縮機（1）は、ケーシング（20）、圧縮機構（25）、及び電動機（40）を備えている。電動機ユニット（10）は、電動機（40）と電力変換装置（30）とによって構成されている。
【００２７】
〈圧縮機の全体構成〉
ケーシング（20）は、円筒縦長の密閉状の容器である。ケーシング（20）の内部には、圧縮機構（25）で圧縮された後の高圧冷媒が満たされる。この高圧冷媒は、吐出管（21）を経由して冷媒回路へ送られる。ケーシング（20）内の冷媒中には、圧縮機構（25）の各摺動部を潤滑するための潤滑油が含まれる。この潤滑油は、ケーシング（20）の底部の油溜まり（22）に貯留される。
【００２８】
圧縮機構（25）は、容積型の圧縮機構である。圧縮機構（25）は、シリンダ（26）の内部でピストン（27）が偏心回転する回転式の圧縮機構である。圧縮機構（25）の方式は、これに限らず、例えばスクロール式、揺動ピストン式等であってもよい。圧縮機構（25）は、駆動軸（28）を介して電動機（40）と連結している。
【００２９】
電動機（40）は、ブラシレスＤＣモータである。電動機（40）は、ケーシング（20）の内周壁に固定される固定子（ステータ（50））と、該ステータ（50）の内側に挿通される回転子（ロータ（70））とを有している。電動機（40）は、ロータ（70）の内部に複数の永久磁石（72）が埋設される、埋め込み磁石形の電動機である（図６を参照）。電動機（40）には、電力変換装置（30）から出力される所定周波数の交流電力が供給される。即ち、電動機（40）は、いわゆるインバータ制御により、回転速度（即ち、運転周波数）が可変となっている。電動機（40）の詳細は後述する。
【００３０】
〈電力変換装置の構成〉
図２に示すように、電力変換装置（30）は、コンバータ回路（31）、直流リンク部（32）、インバータ回路（33）、及び制御部（34）を有している。電力変換装置（30）は、単相の交流電源（5）から供給された交流電力を所定の周波数の電力に変換して電動機（40）に供給する。なお、電力変換装置（30）は、三相の交流電源に対応するものであってもよい。
【００３１】
コンバータ回路（31）は、交流電源（5）に接続されている。コンバータ回路（31）は、複数のダイオード（D1〜D4）がブリッジ状に結線された、いわゆるダイオードブリッジ回路である。コンバータ回路（31）は、交流電源（5）から出力された交流を直流に全波整流する全波整流回路である。
【００３２】
直流リンク部（32）は、コンバータ回路（31）の出力側に並列に接続されている。コンバータ回路（31）と直流リンク部（32）との間には、リアクタ（35）が接続されている。直流リンク部（32）は、コンデンサ（36）を有している。コンデンサ（36）は、フィルムコンデンサによって構成されている。コンデンサ（36）は、その静電容量が比較的小さい容量（例えば数十μＦ）に設定されている。具体的に、コンデンサ（36）は、インバータ回路（33）のスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）が動作する際、このスイッチング動作の周波数に対応して生じるリプル電圧（電圧変動）を平滑化可能な静電容量を有している。一方で、コンデンサ（36）は、コンバータ回路（31）によって整流された電圧（電源電圧に起因する電圧変動）を平滑化できない静電容量を有している。このことに起因して、インバータ回路（33）には、電源電圧の２倍の周波数の脈動を有する直流電圧が入力される。この直流電圧は、その最大値が最小値の２倍以上となるような、大きな脈動を有している。
【００３３】
インバータ回路（33）は、直流リンク部（32）の出力電圧を三相交流に変換する変換部を構成している。インバータ回路（33）には、６個のスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）を備えている。各スイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）には、還流ダイオード（Du,Dv,Dw,Dx,Dy,Dz）が逆並列に接続されている。インバータ回路（33）は、これらのスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）のオンオフ動作によって、直流リンク部（15）からの出力電圧を三相交流電圧に変換し、電動機（40）へ供給する。
【００３４】
制御部（34）は、インバータ回路（33）のスイッチング（オンオフ動作）をＰＷＭ制御するゲート信号（G）をインバータ回路（33）に出力する。制御部（34）は、例えば電動機（40）の負荷トルクに応じて電動機（40）の出力トルクを変動させる、トルク制御動作を行う。
【００３５】
〈電動機の詳細な構成〉
電動機（40）の詳細な構成について図３〜図７を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
〈ステータ〉
ステータ（50）は、略筒状のステータコア（51）と、該ステータコア（51）の周囲に巻回されるコイル（60）と、一対のインシュレータ（61）とを備えている。ステータコア（51）は、多数の積層板（51a）が厚さ方向に積層される積層式のコアである。積層板（51a）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて作成される。
【００３７】
図３及び図４にも示すように、ステータコア（51）は、環状のバックヨーク部（52）と、該バックヨーク部（52）から径方向内側に突出した複数（本実施形態では６つ）のティース部（53）とを有している。
【００３８】
バックヨーク部（52）は、円環状に形成されている。バックヨーク部（52）の外周縁部は、複数の円弧部（54）と、隣り合う円弧部（54）の間に形成される平坦状のコアカット部（55）とによって構成される。バックヨーク部（52）の円弧部（54）は、ケーシング（20）の内壁面に固定される。コアカット部（55）は、ケーシング（20）の内壁面と離間している。これにより、ケーシング（20）とコアカット部（55）との間に、冷媒が流通可能な冷媒通路（56）が形成される。この冷媒通路（56）は、電動機（40）の上側の空間と下側の空間とを連通する。
【００３９】
ティース部（53）は、ステータ（50）の径方向に直線状に延びるティース本体（53a）と、該ティース本体（53a）の径方向内側端部に形成されるツバ部（53b）とで構成される。ティース本体（53a）は、幅方向（ステータ（50）の周方向）の長さが、ティース本体（53a）の突出方向の全域に亘って概ね均一になっている。ツバ部（53b）は、ティース本体（53a）から幅方向の両側に張り出すような傘状に形成されている。ツバ部（53b）のうちステータ（50）の径方向内方の側辺部（内辺（53c））は、ステータ（50）の軸直角断面視において略円弧状に形成されている。ツバ部（53b）のうちステータ（50）の径方向外側辺（外辺（53d））は、ステータ（50）の軸直角断面視において直線状に形成されている。
【００４０】
各ティース部（53）には、集中巻方式によって、それぞれコイル（60）が巻回されている。隣り合うティース本体（53a）の間には、それぞれコイル（60）が収容されるスロット（57）が形成される。コイル（60）とティース部（53）との間には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）材料から成る絶縁フィルム（図示省略）が設けられている。
【００４１】
図４に示すように、インシュレータ（61）は、ステータコア（51）の上端部と下端部とにそれぞれ１つずつ積層されている。図５に示すように、インシュレータ（61）は、コイル（60）とティース部（53）とを絶縁する絶縁部材である。本実施形態のインシュレータ（61）は、コイル（60）の巻き付け力に起因するステータコア（51）の変形を防止するための、補強部材を兼ねている。インシュレータ（61）におけるコイル（60）の巻きつけ力（圧縮応力）に対する強度は、ステータコア（51）におけるコイル（60）の圧縮応力に対する強度よりも大きくなっている。
【００４２】
〈ロータ〉
図６に示すように、ロータ（70）は、略円筒状のロータコア（71）と、該ロータコア（71）の内部に埋設される複数の永久磁石（72）とを備えている。本実施形態のロータ（70）は、４つの永久磁石（72）を備える４極ロータである。
【００４３】
ロータコア（71）は、多数の積層板（71a）が厚さ方向に積層される積層式のコアである。積層板（71a）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて作成される。
【００４４】
ロータコア（71）には、永久磁石（72）が装填される、複数の磁石用スロット（73）が形成されている。磁石用スロット（73）は、ロータコア（71）の軸心回りに９０°ピッチで４つ配列されている。磁石用スロット（73）は、軸方向視において概ねＵ字状の穴形状を有し、ロータコア（71）を軸方向に貫通している。磁石用スロット（73）は、ロータコア（71）の半径と直交する磁石挿入部（74）と、該磁石挿入部（74）から外周側に延びる２つのバリア部（75,75）とで構成されている。磁石挿入部（74）は、永久磁石（72）が内嵌する長方形状に形成されている。ロータコア（71）には、４つのボルト穴（76）が貫通している。ロータコア（71）には、駆動軸（28）が挿通されて焼き嵌めされる軸穴（77）が形成されている。
【００４５】
〈スリット部の構成〉
本実施形態のステータ（50）には、リラクタンストルクを増大させるためのスリット部（80）が形成されている。このスリット部（80）の詳細について説明する。
【００４６】
図３及び図７に示すように、本実施形態のステータ（50）では、ステータコア（51）の積層板（51a）にそれぞれスリット部（80）が形成されている。積層板（51a）では、６つのティース部（53）に１つずつスリット部（80）が形成される。スリット部（80）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて積層板（51a）を形成する際に成型される。本実施形態のスリット部（80）は、積層板（51a）を厚さ方向に貫通している。
【００４７】
スリット部（80）は、ティース部（53）において、ティース本体（53a）の突出方向に延びる空隙部を構成している。スリット部（80）は、ティース本体（53a）に形成される主スリット部（81）と、ツバ部（53b）に形成される屈曲部（82）とを有している。
【００４８】
主スリット部（81）は、ティース本体（53a）の径方向の外側端部から内側端部に亘ってティース部（53）の突出方向に延びており、主空隙部を構成している。本実施形態の主スリット部（81）は、ティース本体（53a）の幅方向（ステータ（50）の周方向）の中間線（図７に示す一点鎖線Ｍ）よりもロータ（70）の回転方向（図７に示す白抜きの矢印）側に、該中間線と平行となるように偏倚している。
【００４９】
屈曲部（82）は、主スリット部（81）に対してロータ（70）の回転方向と逆側に所定の角度θ１をなすように屈曲している。屈曲部（82）の径方向外側端部は、主スリット部（81）と繋がっている。屈曲部（82）の径方向内側端部は、ツバ部（53b）の内辺（53c）に至っている。主スリット部（81）と屈曲部（82）との間の鋭角側の角度θ１は、ティース本体（53a）の長辺（53e）とツバ部（53b）の外辺（53d）との間の鋭角側の角度θ２よりも小さくなっている（図７を参照）。
【００５０】
ティース部（53）は、スリット部（80）を挟んで幅方向（周方向）に２つの領域に区画される。つまり、ティース部（53）において、スリット部（80）よりもロータ（70）の回転方向側には、第１領域（84）が形成され、スリット部（80）よりもロータ（70）の逆回転方向側には、第２領域（85）が形成されている。ロータ（70）の回転中心Ｏを基準とした場合に、第１領域（84）の径方向内側端部の角度範囲θｓ１は、第２領域（85）の径方向内側端部の角度範囲θｓ２よりも小さくなっている。また、これらの角度範囲θｓ１及びθｓ２は、図６に示すロータ（70）において互いに隣接する一対のバリア部（75,75）の角度範囲θｒよりも小さくなっている。
【００５１】
スリット部（80）は、図３の一点鎖線で示すように、ｄ軸方向のインダクタンス（以下、ｄ軸インダクタンスという）を低減させると同時にｑ軸方向のインダクタンス（以下、ｑ軸インダクタンスＬｄという）を増大させることで、リラクタンストルクの増大を図るように構成されている（詳細は後述する）。
【００５２】
〈運転動作〉
圧縮機（1）の運転時には、電力変換装置（30）のインバータ回路（33）から電動機（40）に電力が供給される。インバータ回路（33）では、ＰＷＭ制御によってスイッチング素子がＯＮ／ＯＦＦされ、所定の周波数の交流電力が生成される。電動機（40）が通電状態になると、ステータ（50）によって回転磁界が形成され、この回転磁界によってロータ（70）が回転駆動される。ロータ（70）の回転に伴い駆動軸（28）が回転すると、圧縮機構（25）のピストン（27）が駆動されて冷媒が圧縮される。圧縮機構（25）で圧縮された冷媒は、ケーシング（20）の内部空間を介して吐出管（21）へ送られ、冷媒回路の冷凍サイクルに利用される。
【００５３】
〈リラクタンストルクの増大効果〉
本実施形態に係る埋込磁石形の電動機では、マグネットトルクに加えてリラクタンストルクが利用される。ここで、この種の電動機では、ｄ軸方向（即ち、永久磁石（72）とロータ（70）の回転中心を結ぶ方向）のインダクタンスＬｄを、ｑ軸方向（即ち、ｄ軸に対し電気角で９０°回転した方向）のインダクタンスＬｑから差し引いた差分（Ｌｑ−Ｌｄ）が大きくなるほど、リラクタンストルクも大きくなる。そこで、本実施形態では、このリラクタンストルクを増大させるように、ティース部（53）にスリット部（80）を形成している。
【００５４】
具体的に、本実施形態では、ティース本体（53a）に、該ティース本体（53a）の突出方向に延びるスリット部（80）を形成している。これにより、ティース本体（53a）では、スリット部（80）を挟んで磁束が短絡するのを回避でき、ｄ軸方向の電流の磁束を集中させることができる。その結果、ｄ軸の磁束が飽和に至りやすくなるので、ｄ軸インダクタンスＬｄを低減できる。
【００５５】
更に、本実施形態では、スリット部（80）をロータ（70）の回転方向側に偏倚させているため、第１領域（84）と比較して第２領域（85）を広くすることができる。ここで、ティース部（53）では、ロータ（70）の逆回転側寄りの領域（即ち、第２領域（85））に流入する磁束量が大きくなる。このため、第２領域（85）を広げることで、第２領域（85）での磁束密度の増大を防止して、磁気飽和を回避できる。
【００５６】
更に、スリット部（80）では、主スリット部（81）の径方向内側端部に屈曲部（82）を形成し、この屈曲部（82）を主スリット部（81）に対してロータ（70）の逆回転方向にθ１だけ屈曲させている。これにより、第２領域（85）では、屈曲部（82）によってｑ軸方向の電流の磁路が阻害されることがない。このため、ｑ軸磁束が大きくなり、ｑ軸インダクタンスＬｑを十分に得ることができる。
【００５７】
更に、主スリット部（81）と屈曲部（82）との間の鋭角側の角度θ１を、ティース本体（53a）の長辺（53e）とツバ部（53b）の外辺（53d）との間の鋭角側の角度θ２よりも小さくすると、第２領域（85）の径方向内側端部が狭くなってしまうことがない。このため、第２領域（85）側へ流入する磁束が飽和してしまうのを確実に回避できる。
【００５８】
以上のようにして、本実施形態では、ｄ軸インダクタンスＬｄが低減されつつｑ軸インダクタンスＬｑが増大される。その結果、両者のインダクタンスの差（Ｌｑ−Ｌｄ）が大きくなり、リラクタンストルクが増大する。
【００５９】
−実施形態の効果−
上記実施形態のティース部（53）では、該ティース部（53）の突出方向にスリット部（80）を形成している。これにより、ｄ軸方向の磁束を飽和させてｄ軸方向の磁束を低減できる。その結果、ｄ軸インダクタンスＬｄを低減させてリラクタンストルクを増大できる。
【００６０】
また、スリット部（80）を回転方向側に偏倚させることで、第２領域（85）を広げてこの領域での磁気飽和を確実に回避できる。
【００６１】
また、屈曲部（82）は、ｑ軸磁束を許容するように逆回転方向に屈曲しているため、スリット部（80）を形成してもｑ軸磁束が阻害されることを回避できる。しかも屈曲部（82）の屈曲角度θ１は、ツバ部（53b）の張り出し角度θ２よりも小さくなっているため、第２領域（85）での磁気飽和を一層確実に回避できる。
【００６２】
以上のように、本実施形態では、ティース部（53）にスリット部（80）を形成することにより、比較的簡易な加工によりリラクタンストルクを十分に増大できる。
【００６３】
また、上述した電力変換装置（30）は、コンバータ回路（31）からインバータ回路（33）へ脈動する直流電圧が出力される、いわゆるコンデンサレス式の電力変換装置で構成される。このため、電力変換装置（30）の小型化、低コスト化を図ることができる。また、このようにしてコンデンサレス式とすると、電動機（40）の全体的な電流値の変動幅（振幅）が大きくなる。一方、上記のリラクタンストルクは、概ね電動機（40）の電流値の２乗に比例して大きくなるため、このようにして電流値が大きくなると、リラクタンストルクを更に増大できる。
【００６４】
また、上記実施形態では、図４及び図５に示すように、ステータコア（51）の上端部と下端部とにそれぞれインシュレータ（61）を配置している。このインシュレータ（61）により、コイル（60）の巻き付け力に起因してステータコア（51）が変形してしまうのを防止できる。特に、本実施形態では、各ティース部（53）にそれぞれスリット部（80）を形成しているため、ティース部（53）の強度が小さくなり易い。しかしながら、このようにティース部（53）の上端部と下端部とにそれぞれ肉厚（少なくとも積層板（71a）よりも大きな厚み）のインシュレータ（61）を形成することで、ティース部（53）の変形を効果的に抑制できる。
【００６５】
《実施形態の変形例》
上記実施形態については、以下のような各変形例の構成としてもよい。また、以下に示す各変形例やその他の例の構成を適宜組み合わせてもよい。
【００６６】
−スリット部（空隙部）の形状−
〈変形例１〉
上記実施形態では、図７に示すように、屈曲部（82）の径方向内側端部が、ツバ部（53b）の内辺（53c）にまで至っている。しかしながら、例えば図８に示すように、スリット部（80）（屈曲部（82））の径方向内側端部を、ツバ部（53b）の内辺（53c）よりも径方向外方寄りに形成してもよい。つまり、図８の例では、ツバ部（53b）の内辺（53c）が、スリット部（80）によって周方向に分断されてない。この構成では、実施形態と比較して各ティース部（53）の強度が向上するため、例えばコイル（60）の巻き付けに起因するティース部（53）の変形を防止できる。なお、スリット部（80）の径方向内側端部と、内辺（53c）との間の厚みは、第１領域（84）と第２領域（85）との間での磁束の短絡を防止できる程度の厚みに設定されており、例えば電磁鋼板を構成する積層板（51a）の厚み（例えば０．５ｍｍ）よりも小さく設定されている。
【００６７】
〈変形例２〉
上記実施形態では、図７に示すように、１つのティース部（53）に対応するスリット部（80）が１本のスリット部で構成されている。しかしながら、例えば図９に示すように、スリット部（80）を互いに別体に形成される複数のスリット（81a,81b,82a）で構成してもよい。具体的に、図９の例では、スリット部（80）が、外側スリット（81a）、中間スリット（81b）、及び内側スリット（82a）で構成される。外側スリット（81a）、中間スリット（81b）は、ティース本体（53a）に形成され、内側スリット（82a）は、ツバ部（53b）に形成されている。
【００６８】
外側スリット（81a）と中間スリット（81b）とは、互いに連なるようにティース部（53）の突出方向に延びている。外側スリット（81a）と中間スリット（81b）とは、実施形態と同様、ティース部（53）の幅方向の中間線よりもロータ（70）の回転方向側に偏倚している。内側スリット（82a）は、中間スリット（81b）に対してロータ（70）の逆回転方向に屈曲している。内側スリット（82a）と中間スリット（81b）との間の厚みは、第１領域（84）と第２領域（85）との間での磁束の短絡を防止できる程度の厚みに設定されており、例えば電磁鋼板を構成する積層板（51a）の厚み（例えば０．５ｍｍ）よりも小さく設定されている。同様に、中間スリット（81b）と内側スリット（82a）との間の厚みは、第１領域（84）と第２領域（85）との間での磁束の短絡を防止できる程度の厚みに設定されており、例えば電磁鋼板を構成する積層板（51a）の厚み（例えば０．５ｍｍ）よりも小さく設定されている。
【００６９】
この構成では、ティース本体（53a）に非分断箇所を２つ形成しているため、ティース本体（53a）の強度を更に向上できる。その結果、コイル（60）の巻きつけに起因してティース部（53）が変形してしまうことを確実に防止できる。
【００７０】
〈変形例３〉
上記実施形態では、図７に示すように、スリット部（80）をティース本体（53a）の幅方向の中間線Ｍよりもロータ（70）の回転方向側に偏倚させている。しかしながら、例えば図１０に示すように、スリット部（80）の少なくとも一部を中間線Ｍと一致させてもよい。この場合には、屈曲部（82）の少なくとも一部が中間線Ｍよりも逆回転側に至るように、屈曲部（82）を屈曲させるとよい。この構成においても、ｄ軸方向の磁束を飽和させてｄ軸インダクタンスＬｄを低減させるとともに、ｑ軸磁束を許容してｑ軸インダクタンスＬｑを増大できる。
【００７１】
〈変形例４〉
上記実施形態の屈曲部（82）を必ずしも形成しなくてもよい。例えば図１１のスリット部（80）は、バックヨーク部（52）からティース部（53）の内辺（53c）に至るまで、ティース部（53）の突出方向に直線状に延びている。このスリット部（80）は、中間線Ｍよりも回転側に偏倚している。この構成においても、ｄ軸方向の磁束を飽和させてｄ軸インダクタンスＬｄを低減させるとともに、ｑ軸磁束を許容してｑ軸インダクタンスＬｑを増大できる。
【００７２】
〈変形例５〉
上記実施形態では、ステータコア（51）の各積層板（51a）が一体に形成された一体コア式のコアである。しかしながら、例えば図１２に示すように、ステータコア（51）を複数の分割コア（65）によって構成してもよい。図１２のステータコア（51）は、６つの分割コア（65）が環状に配列されて構成される。各分割コア（65）は、左右対称な形状をしている。
【００７３】
分割コア（65）は、扇状の分割バックヨーク部（66）と、該分割バックヨーク部（66）の内縁部から径方向内方へ延出する一対の分割ティース部（67,67）とを有している。一対の分割ティース部（67）には、周方向に互いに対向する側辺部に分割ツバ部（68,68）がそれぞれ形成される。一対の分割ティース部（67,67）には、分割ツバ部（68）と反対側の側辺部に切り欠き部（69,69）が形成される。切り欠き部（69,69）は、分割バックヨーク部（66）の側辺部よりも周方向内方に凹んでいる。
【００７４】
各分割コア（65）を環状に配列して一体化することで、図１２に示すようなステータコア（51）が形成される。つまり、ステータコア（51）では、６つの分割バックヨーク部（66）が連続することでバックヨーク部（52）が形成される。また、隣り合う分割コア（65）の各分割ティース部（67）が連続することで、１本のティース部（53）が形成される。この１本のティース部（53）では、隣り合う切り欠き部（69,69）の間にスリット部（80）が形成される。
【００７５】
以上のように、変形例５では、隣り合う分割コア（65）の各切り欠き部（69,69）を付き合わせることで、スリット部（80）を形成している。このため、スリット部（80）の周方向の幅が比較的小さい場合であっても、スリット部（80）を容易に成形できる。
【００７６】
〈変形例６〉
上記実施形態の空隙部（80）は、ティース本体（53a）の積層板（51a）を板厚方向に貫通するスリット部によって形成されている。しかしながら、例えば図１３に示すように、積層板（51a）の厚さ方向の一部に溝部（86）を形成し、この溝部（86）内に空隙部（80）を形成してもよい。この構成では、実施形態と比較してティース部（53）の強度が向上する。なお、図１４に示すように、積層板（51a）の表面と裏面との双方にそれぞれ溝部（86a,86b）を形成し、これらの溝部（86a,86b）の内部に空隙部（80）を形成してもよい。なお、スリット部（80）や溝部（86）は、金属加工以外にも、例えばレーザー加工によって成形することができる。また、溝部（86）の縦断面形状は、矩形状、三角形状、円弧溝状等如何なる形状であってもよい。
【００７７】
〈変形例７〉
図１５に示すように、ツバ部（53b）の内辺（53c）からティース本体（53a）に亘って２本の切り込み（87,87）を加工し、両者の切り込み（87,87）に介在する部位（88）（図１５において網掛け線を付した領域）を板厚方向に僅かに曲げるようにしてもよい。この場合にも、２本の切り込み（87,87）の間に空隙部（80）を形成することができる。
【００７８】
−スリット部（空隙部）の配列パターン−
〈変形例８〉
図１６に示すように、ステータコア（51）の複数の積層板（51a）の一部を、スリット部（80）が形成されていない非スリット積層板（90）で構成してもよい。図１６の例では、ステータコア（51）の最も上側と下側の積層板が、それぞれ非スリット積層板（90）で構成されている。これにより、ステータコア（51）の上端部と下端部の強度が向上するため、コイル（60）の巻きつけに伴うステータコア（51）の変形を防止できる。なお、非スリット積層板（90）の枚数や積層箇所はこれに限らず、種々のパターンを採用することができる。
【００７９】
〈変形例９〉
図１７に示すように、ステータコア（51）の１枚の積層板（51a）において、複数のティース部（53）のうちの一部のみにスリット部（80）を形成してもよい。図１７の例では、６つのティース部（53）のうちの１つが、スリット部（80）が形成されていない非スリットティース部（91）を構成している。また、図１７の例では、上下に隣り合う積層板（51a）の非スリットティース部（91）の位置が、互いに所定角度（この例では６０°）ずれるように積層板（51a）が積層されている。また、図１７の例では、互いに隣り合う非スリットティース部（91）が６０°ずつ同じ回転方向にずれるように、積層板（51a）が積層されている。
【００８０】
この構成においても、非スリットティース部（91）によって各積層板（51a）の強度が向上する。また、図１７のように、非スリットティース部（91）の位置を分散して配列することで、ステータコア（51）の全体の強度を向上できる。なお、１枚の積層板（51a）における非スリットティース部（91）の数や配置はこれに限らず、種々のパターンを採用することができる。
【００８１】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００８２】
実施形態では、ステータコア（51）の上端部と下端部とにそれぞれインシュレータ（61）を積層し、このインシュレータ（61）を補強部材として利用している。しかしながら、図１８に示すように、このインシュレータ（61）におけるロータ（70）の回転方向の幅を、ティース部（53）の幅よりも大きくしてもよい。これにより、コイル（60）の巻回時にティース部（53）に作用するテンションを更に軽減でき、ステータコア（51）の変形を防止できる。
【００８３】
また、図１９に示すように、コイル（60）とティース部（53）との間に介設される絶縁材（92）とインシュレータ（61）とを一体に形成してもよい。
【００８４】
更に、図２０に示すよう、スリット部（80）の一部に非磁性の補強部材（93）を設けてもよい。図２０の例では、インシュレータ（61）と一体となるように板状の補強部材（93）がスリット部（80）の内部に挿通される。これにより、インシュレータの位置決めや、固定が容易になるとともに、ステータコア（51）の強度を向上できる。
【００８５】
更に、複数のスリット部（80）の一部、及びステータコア（51）の外側に樹脂材を一体的にモールド成型してもよい。
【００８６】
また、本実施形態の電動機（40）は、圧縮機構（25）の駆動源であるが、例えばファンやポンプ等の駆動源として、電動機（40）を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上説明したように、本発明は、ステータ、及び永久磁石を有するロータを備えた電動機、及び該電動機を有する電動機ユニットについて有用である。
【符号の説明】
【００８８】
5    交流電源
30   電力変換装置
31   コンバータ部
33   インバータ部
40   電動機    
52   バックヨーク部
53   ティース部
53a  ティース本体
53b  つば部
53d  ツバ部の外辺（径方向外側辺）
53e  ティース本体の長辺
50   ステータ（固定子）
70   ロータ（回転子）
72   永久磁石
80   スリット部（空隙部）
81   主スリット部（主空隙部）
82   屈曲部
【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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