WO2006085440A1 - コア及び回転子並びにモータ及び圧縮機 - Google Patents

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WO2006085440A1
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magnetic
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Kazunobu Ohyama
Shin Nakamasu
Yoshinari Asano
Toshinari Kondo
Keiji Aota
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to a core, a rotor, a motor, and a compressor, and more particularly to a positional relationship between a magnet and a magnetic core in which the magnet is embedded.
  • Permanent magnet type motors include, for example, a rotating armature type in which a permanent magnet is provided on the stator side and a rotating field type in which a permanent magnet is provided on the rotor side.
  • a rotating field motor the rotor rotates by the magnetic flux generated by the permanent magnets of the rotor (hereinafter referred to as “magnets”) interlink with the windings provided on the stator.
  • a rotor of a rotary field motor has a magnet embedded in a magnetic core extending in the direction of the rotation axis. At this time, the magnetic pole surface of the magnet extends in the rotation axis direction.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11 234931
  • Patent Document 2 JP 2000-209799 A
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-37119
  • the force related to the rotation axis direction of the magnet is a force that is recessed with respect to the end of the magnetic core positioned in the same direction, or is flat. .
  • the magnetic flux generated by the magnet may be short-circuited through one end of the magnetic pole surface of the same magnet to the other through the end of the magnet.
  • FIG. 31 and FIG. 32 show the state where magnetic flux is short-circuited in the conventional rotor by magnetic lines of force.
  • Fig. 30 shows the case where the end of the magnet is recessed with respect to the end of the magnetic core
  • Fig. 31 shows the case where the end of the magnet is flat with respect to the magnetic core! / Speak.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to prevent a magnetic flux from being short-circuited in a rotor.
  • a first aspect of the rotor according to the present invention includes a magnetic core (11) extending in a predetermined direction (91), and a magnetic pole surface embedded in the magnetic core and extending in the predetermined direction ( 211, 212), and the magnetic core has a first portion (111; 112) having a magnetic force facing one of the magnetic pole surfaces (211; 212). At least one end (21a; 21a) in the predetermined direction of the magnet protrudes in the predetermined direction with respect to the end (11 la; 112a) of the first portion on the same side.
  • a second aspect of the rotor according to the present invention is the first aspect of the rotor, wherein both of the ends (21a, 21b) of the magnet are on the same side.
  • the length (Lm) along the predetermined direction (91) of the magnet protrudes from the end (112a, 112b) of the portion (112) of the first portion.
  • the ratio (LmZLo) to the length (Lo) along the direction is 1.075 or less.
  • a third aspect of the rotor according to the present invention is the first or second aspect of the rotor, wherein the end (111a, 111b; 112a) of the first portion (111; 112) is provided. , 112b) have depressions (111c, ll ld; 112c, 112d) that expose the ends (21a, 21b) of the magnet (21).
  • a fourth aspect of the rotor according to the present invention is any one of the first to third aspects of the rotor, wherein the magnetic core (11) is a second portion having a magnetic force. (112; 111) further facing the other (212; 211) of the magnetic pole surface, and at least one of the ends (21a; 21a) of the magnet is on the same side as the second It protrudes in the predetermined direction (91) with respect to the end (112a; 11 la) of the part.
  • a fifth aspect of the rotor according to the present invention is the fourth aspect of the rotor, wherein the end (112a, 112b; 111a, 111b) of the second portion (112; 111) is provided.
  • a sixth aspect of the rotor according to the present invention is any one of the first to fifth aspects of the rotor, wherein the magnet (21) is plural and arranged annularly.
  • the magnetic core (11) And a third portion (113) having a magnetic force between the adjacent magnets (21), and at least one of the ends of the third portion in the predetermined direction (91) (113a) 113 b) protrudes in the predetermined direction with respect to the end (21a; 21b) of the adjacent magnet on the same side.
  • a seventh aspect of the rotor according to the present invention is any one of the first to fifth aspects of the rotor, wherein the magnet (21) is plural and arranged in an annular shape,
  • the magnetic core (11) further includes a third portion (113) having a magnetic force between the adjacent magnets (21), and relates to the predetermined direction (91) of the third portion. At least one of the ends (113a; 113b) is recessed in the predetermined direction with respect to the end (21a; 21b) of the adjacent magnet on the same side.
  • any one of a plurality of rotors (le, If; Id, ld; lg, lh) exerted on the first to seventh aspects is obtained as the predetermined value.
  • any one or more of the rotors (le, If) according to the first to seventh aspects is arranged along the predetermined direction (91). At least one of the rotor ends coupled to each other among the ends of the rotor with respect to the predetermined direction, the portion (111, 112, 121, 122) of the magnetic core is the magnet ( 21 and 25) have recesses (11 Id, 112d, 121d, 122d) exposing the ends (21a, 25a).
  • a tenth aspect of the rotor according to the present invention is the eighth or ninth aspect of the rotor, wherein the plurality (Id, Id) of the rotor is interposed via a nonmagnetic material (3). Are combined.
  • An eleventh aspect of the rotor according to the present invention includes a magnetic core (11) having a hole (41) and a cavity (42) and extending in a predetermined direction (91), and a magnetic pole surface. (211, 212; 251, 252) and at least two magnets (21; 25), and the hole extends from one end (11a) to the other end (l ib) along the predetermined direction. ) Through the cavity, and the cavity has a cross-sectional area with respect to the predetermined direction larger than a cross-sectional area with respect to the predetermined direction of the hole.
  • the first magnet (21; 25) is inserted into the hole, the magnetic pole surface (211, 212; 251, 252) extends in the predetermined direction, and the second magnet ( 25; 21) is inserted into the hole on the side opposite to the first magnet with respect to the cavity, and the magnetic pole surface (25 1, 252; 211, 212) extends in the predetermined direction.
  • the end (21b, 25b) in the predetermined direction protrudes into the cavity.
  • a twelfth aspect of the rotor according to the present invention is the eleventh aspect of the rotor, wherein at least one of the magnets (21; 25) has an end (in the predetermined direction (91)) 21a; 25a) protrudes with respect to the end (1 la, 1 lb) of the magnetic core (11).
  • a thirteenth aspect of the rotor according to the present invention is the eighth aspect of the rotor, and is a first rotor (lg) that is one of the plurality of rotors (lg, lh). ) Indicates that the normal direction (21d) of the magnetic pole surface (212) of the magnet (21) is the magnetic pole surface (25) of the magnet (25) of the second rotor (lh) which is the other rotor. 251) with respect to the normal direction (25d).
  • a fourteenth aspect of the rotor according to the present invention is the thirteenth aspect of the rotor in the predetermined direction (91) of the magnet (21) of the first rotor (lg).
  • the outer edge (212e) of the first projection and the inner edge (251e) of the second projection do not intersect, and the inner edge (211e) of the first projection and the second edge
  • the outer edge (252e) of the projection does not intersect.
  • a fifteenth aspect of the rotor according to the present invention is the thirteenth or fourteenth aspect of the rotor, and both the first rotor (lg) and the second rotor (lh) are The first rotor and the second rotor are coupled to each other via a magnetic plate (7), and have holes (214, 254) in which the magnets (21, 25) are embedded.
  • 214s, 254s) including one of the projections also penetrates the magnetic plate in the predetermined direction in a portion (222s) extending over the other.
  • a sixteenth aspect of the rotor according to the present invention is the fifteenth aspect of the rotor, wherein the thickness (t) of the magnetic plate is the thickness of the magnet of the first rotor and the second of the second rotor. A thickness greater than at least one of the magnet thicknesses of the rotor.
  • a seventeenth aspect of the rotor according to the present invention is the fifteenth or sixteenth aspect of the rotor, wherein the magnet (21) of the first rotor (lg) and the second rotor At least one of the magnets (25) of (lh) projects into the through hole (71).
  • An eighteenth aspect of the rotor according to the present invention includes a magnetic core having a cavity (45) and first and second holes (43, 44) and extending in a predetermined direction (91) ( 11) and first and second magnets (21; 25) having magnetic pole faces (211, 212; 251, 252), and the first hole is formed in the predetermined direction of the magnetic core.
  • the first and second projections with a cross section in the predetermined direction in the predetermined direction of the first and second holes.
  • a nineteenth aspect of the rotor according to the present invention is the eighteenth aspect of the rotor, wherein the outer edge (214s2) of the first projection (214s) and the second The inner edge (254sl) of the projection (254s) does not intersect, and the inner edge (214sl) of the first projection and the outer edge (254s2) of the second projection do not intersect.
  • a twentieth aspect of the rotor according to the present invention is any one of the first to nineteenth aspects of the rotor, and each of the magnetic cores (11) has the predetermined direction.
  • the second direction (93; 95) which is a direction perpendicular to the predetermined direction, extends in the second direction (93; 95), and in the direction (94; 96) perpendicular to the deviation between the predetermined direction and the second direction.
  • the width (Wal; Wa2) of the second gap is larger than the distance (M; M) between the magnetic pole faces (211, 212; 211, 212) of the magnet! / ⁇ .
  • a first aspect of the motor according to the present invention is the rotation exerted by any one of the first to twentieth aspects rotating around the rotation shaft (92) along the predetermined direction (91).
  • a child (la ⁇ : Ld, 2a ⁇ 2c) and a stator (51) arranged coaxially with the rotor and opposed to each other
  • a second aspect of the motor that is useful in the present invention is the first aspect of the motor, wherein the magnetic core (111) on the opposite side of the stator (51) with respect to the magnet (21).
  • the height (d) along the rotation axis (92) of the magnet viewed from the end (11 lb) of the magnet is smaller than the distance (M) between the magnetic pole faces (211, 212) of the same magnet .
  • a third aspect of the motor that is useful in the present invention is the first or second aspect of the motor, wherein the distance between the magnetic pole faces (211, 212) of the same magnet (21) (M) Is larger than the distance (A) between the side surface of the rotor (la) and the surface of the stator (51) facing the rotor!
  • a compressor according to the present invention includes a motor (5) according to any one of the first to third aspects.
  • a first aspect of the core that is useful in the present invention includes first and second portions (111, 112) each extending in a predetermined direction (91) and made of a magnetic material.
  • the first part and the second part are opposed to each other via a gap (41) extending in the predetermined direction, and an end of the first part (111; 112) in the predetermined direction is opposed to each other.
  • At least one (11 la; 112a) projects in the predetermined direction with respect to the end (112a; 11 la) of the second part (112; 111) on the same side.
  • a second aspect of the core according to the present invention is the first aspect of the core, wherein the gap (41) has an end in the predetermined direction (91) at the second portion. Expands to the (112; 111) side.
  • a third aspect of the core that is useful in the present invention includes first and second portions (111, 112) each extending in a predetermined direction (91) and made of a magnetic material.
  • the first part and the second part are opposed to each other via a gap (41) extending in the predetermined direction, and the end of the gap in the predetermined direction (91) is It extends to either side of the second part.
  • the fourth aspect of the core that is useful in the present invention is that any one of the first to third aspects of the core is different.
  • a plurality of first portions (112) and a plurality of third portions (113) extending in the predetermined direction (91) and also having a magnetic strength.
  • the one portion (112) and the plurality of the third portions are alternately arranged around the second portion (111) in an annular shape, and the predetermined direction of the third portion At least one of the ends (113a; 113b) is projected in the predetermined direction with respect to the end (112a; 112b) of the second portion on the same side.
  • a fifth aspect of the core according to the present invention is one of the first to third aspects of the core, wherein a plurality of the first portions (112) are included, A plurality of third portions (113) extending in the direction (91) and having a magnetic force, wherein the first portion (112) and the plurality of third portions are The second portions (111) are alternately arranged in an annular shape, and at least one end (113a; 113b) of the third portion with respect to the predetermined direction is on the same side as the second portion (111). Recessed in the predetermined direction with respect to the end (11 la; 11 lb) of the first portion.
  • a sixth aspect of the core that is useful in the present invention is a core extending in a predetermined direction (91), comprising a hole (41) and a cavity (42), wherein the hole is the predetermined direction.
  • the end of the core extends from one side (11a) to the other side (l ib) along the direction of the core through the cavity, and the cavity has a cross-sectional area in the predetermined direction of the predetermined hole. Larger than the cross-sectional area, relative to the direction.
  • a seventh aspect of the core according to the present invention is a core extending in a predetermined direction (91), the cavity (45), and one of the ends of the core along the predetermined direction.
  • a first hole (43) penetrating from the (1 la) into the cavity and a second hole penetrating from the other end (l ib) of the core along the predetermined direction into the cavity ( 44), and the cavity has first and second projections (43s, 44s) with respect to the predetermined direction of the first and second holes in cross section in the predetermined direction, respectively.
  • the cross-sectional area of the first and second holes with respect to the predetermined direction is larger than a cross-sectional area of displacement.
  • An eighth aspect of the core that is useful in the present invention is the seventh aspect of the core, wherein an outer edge (43s2) of the first projection (43s) and the second projection ( The inner edge (44sl) of 44s) does not intersect, and the inner edge (43sl) of the first projection does not intersect with the outer edge (44s2) of the second projection.
  • a part of the end of the first portion can be aligned with the end of the magnet in the same direction as the end of the magnet in a predetermined direction.
  • the rotor is easy to manufacture as soon as it is fixed to the magnetic core.
  • the magnet protrudes even when the first portion and the second portion are displaced.
  • the magnetic resistance at the end of the protruding magnet is further increased. Therefore, it is difficult for the magnetic flux to be short-circuited from one of the magnetic pole surfaces of the same magnet to the other through the end of the magnet.
  • a part of the end of the second portion can be aligned with the end of the magnet in the same direction as the end of the magnet in the predetermined direction. It is easy to manufacture a rotor as soon as is fixed to the magnetic core.
  • the magnetic pole surface of the same magnet is formed in the recessed portion! / Magnetic flux is difficult to short-circuit from one side to the other.
  • the eighth aspect of the rotor of the present invention since the magnetic resistance increases at the end of the protruding magnet, either one of the magnetic pole faces of the same magnet passes through the end of the magnet to the other. Magnetic flux is difficult to short-circuit.
  • the rotor can be divided into a plurality of rotors, so that, for example, it is easy to manufacture a rotor that is long in a predetermined direction.
  • a step-like skew can be provided between the rotor and the magnet.
  • the rotor when the rotor is manufactured, the rotor can be divided into a plurality of rotors. Manufacturing In addition, a stepped skew can be provided between the magnet of one rotor and the magnet of the other rotor. Also, since the magnetic core has a depression that exposes the end of the magnet on the side where the rotor is coupled, one magnet and the other magnet do not contact each other when the rotor is coupled. It is difficult for the magnetic flux to short-circuit between one magnet and the other magnet from one side to the other side of the magnetic pole face of the same magnet. This is because the magnetic resistance in the recessed portion is large.
  • the magnets of the rotor do not come into contact with each other when a plurality of the rotors are coupled. Since there is a body, it is difficult for one of the pole faces of the same magnet that protrudes to pass through the magnet to the other and the magnetic flux is short-circuited.
  • the eleventh aspect of the rotor of the present invention even when the two magnets inserted into the holes do not contact each other, the end of at least one of the magnets protrudes into the cavity. Therefore, it is difficult for the magnetic flux to be short-circuited between the magnets from one of the magnetic pole faces of the magnet to the other.
  • the end of at least one magnet protrudes from the end of the magnetic core, thereby increasing the magnetic resistance at the end of the protruding magnet. Therefore, it is difficult for the magnetic flux to short-circuit from one of the magnetic pole faces of the same magnet to the other through the end of the magnet.
  • the stepped skew is provided for the magnet of the first rotor and the magnet of the second rotor, so that the occurrence of torque ripple is reduced.
  • the magnetic body is not sandwiched between the magnetic pole surface of the magnet of the first rotor and the magnetic pole surface of the magnet of the second rotor. . Therefore, the magnetic flux does not short-circuit to one force of the magnetic pole face belonging to different magnets and having different magnetism.
  • the stepped skew is provided for the magnet of the first rotor and the magnet of the second rotor.
  • the through-hole provides a gap larger than the thickness of both magnets. Therefore, it is difficult for the magnetic flux to short-circuit in the through-hole in the circumferential direction of the magnetic plate.
  • the sixteenth aspect of the rotor useful for the present invention of the magnetic pole surface of the magnet of the first rotor, the magnet side of the second rotor and the magnetic pole surface of the magnet of the second rotor.
  • the magnetic body at the position is separated by the through hole in the predetermined direction by the thickness of the magnetic plate. Since the thickness of the magnetic plate is larger than at least one of the thickness of the magnet of the first rotor and the thickness of the magnet of the second rotor, a short circuit of the magnetic flux using the through hole as a magnetic path between both magnetic pole faces is caused. Does not happen!
  • step-like skew can be provided for the first and second magnets. Even if the first and second magnets do not come into contact with each other by providing a cavity, the magnetic pole face of the same magnet! Magnetic flux is difficult to short-circuit.
  • the magnetic body is not sandwiched between the magnetic pole surface of the first magnet and the magnetic pole surface of the second magnet. Therefore, it is difficult for the magnetic flux to be short-circuited to the other force of the magnetic pole face belonging to different magnets and having different magnetism.
  • the magnetic flux is short-circuited from one of the magnetic pole surfaces of the same magnet to the other at the end of the magnet on the second gap side via the second gap. Hateful.
  • the drive efficiency and drive output of the motor are improved.
  • the magnetic pole face on the side opposite to the stator is also less likely to short-circuit the magnetic flux through the end of the magnet to the pole face on the stator side.
  • the end of the magnet in the predetermined direction is the first portion in the predetermined direction. End and second By being positioned between the ends of the two portions, it is difficult for the magnetic flux to short-circuit through the end of the magnet to one of the magnetic pole faces of the same magnet.
  • a recess exposing the end of the magnet is formed at the end of the second portion. Therefore, a part of the end of the second part can be aligned with the end of the magnet with respect to a predetermined direction, so that the magnet is fixed to the core.
  • the recess for exposing the end of the magnet is formed in the first and second portions. Since it is formed at the end, the positions of the end part of the first part and the end part of the second part can be aligned with the end of the magnet in the same direction as the end of the magnet in a predetermined direction. Therefore, it is easy to fix the magnet to the core.
  • the rotor obtained by inserting the magnet into the gap is!
  • the end of the third portion in the predetermined direction is the end of the magnet.
  • the reluctance torque is prevented from lowering when protruding.
  • the sixth aspect of the core that is useful in the present invention, in the rotor obtained by inserting the magnet into the hole from both ends of the core, even if the magnet does not contact, By projecting the magnet into the cavity, it is difficult for the magnetic flux to short-circuit between the two magnets through one of the magnetic pole faces and the other in the magnet.
  • stepped skews can be provided for these magnets.
  • the magnetic flux is unlikely to be short-circuited from one of the magnetic pole faces of the same magnet to the other through the end of the magnet.
  • the eighth aspect of the core of the present invention when the first and second magnets are inserted into the first and second holes, respectively, the magnetic pole surface of the first magnet and the second Between the magnetic pole face of the magnet There is no pinch of magnetic material. Therefore, it is difficult for the magnetic flux to short-circuit from one of the magnetic pole faces belonging to different magnets and having different magnetism.
  • FIG. 1 is a perspective view conceptually showing a rotor la described in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a top view of the rotor la viewed from a predetermined direction 91.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section of a rotor la at a position CC.
  • FIG. 4 is a diagram showing magnetic flux flowing through the rotor la by lines of magnetic force.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view conceptually showing a rotor lb described in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a change in the amount of magnetic flux ⁇ aZLm with respect to the ratio LmZLo.
  • FIG. 7 is a sectional view conceptually showing a rotor lc described in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view conceptually showing a rotor Id described in a second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing magnetic flux flowing through the rotor Id by magnetic lines of force.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view conceptually showing a rotor having a recess at the end of a magnetic core.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view conceptually showing a rotor having a recess at the end of a magnetic core.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view conceptually showing a rotor provided with divided magnets.
  • FIG. 13 is a sectional view conceptually showing a rotor 2a described in a third embodiment.
  • FIG. 14 is a sectional view conceptually showing a rotor 2b described in a third embodiment.
  • FIG. 15 is a sectional view conceptually showing a rotor 2c described in a fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a sectional view conceptually showing a rotor 2d described in a fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram conceptually showing a cross section of a rotor lg in a predetermined direction 91.
  • FIG. 18 is a diagram conceptually showing a cross section of a rotor lg in a predetermined direction 91.
  • FIG. 19 is a diagram showing the positional relationship between the rotors lg and lh when viewed from a predetermined direction 91.
  • FIG. 20 is a cross sectional view conceptually showing a rotor 2e described in a sixth embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram conceptually showing a cross section of a rotor lg in a predetermined direction 91.
  • FIG. 22 is a diagram conceptually showing a cross section of a magnetic plate 7 in a predetermined direction 91.
  • FIG. 23 is a diagram conceptually showing a cross section of a rotor lh in a predetermined direction 91.
  • FIG. 24 is an enlarged view of the cross section of the magnetic plate 7.
  • FIG. 25 is a sectional view conceptually showing an aspect in which a magnet protrudes into a through hole.
  • FIG. 26 is a cross sectional view conceptually showing a rotor 2f described in a seventh embodiment.
  • FIG. 27 is a diagram conceptually showing a cross section of a cavity 45 in a predetermined direction 91.
  • FIG. 28 is a sectional view conceptually showing a motor 5 described in a fifth embodiment.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view conceptually showing a mode in which a magnet is fixed by an end plate.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view conceptually showing a rotor provided with a protrusion.
  • FIG. 31 is a diagram showing magnetic flux flowing through a conventional rotor by magnetic lines of force.
  • FIG. 32 is a diagram showing magnetic flux flowing through a conventional rotor by magnetic lines of force.
  • FIG. 1 is a perspective view conceptually showing a rotor la that works on the present embodiment.
  • FIG. 2 is a top view of the rotor la viewed from a predetermined direction 91.
  • Figure 3 shows the cross section of rotor la at position C.
  • the rotor la includes a magnetic core 11 extending in a predetermined direction 91 and a plurality of magnets 21.
  • the magnetic core 11 has portions 111 to 113 extending in a predetermined direction 91 due to magnetic force, and a plurality of the portions 112 and 113.
  • the magnetic core is formed, for example, by laminating electromagnetic steel sheets, passing bolts through any of the holes 8 shown in FIG. 1, and fastening at least one side with a nut or fastening with a rivet pin.
  • hole 8 is indicated by a broken line.
  • the portions 112 and 113 are alternately arranged around the portion 111 in an annular shape, and the portions 112 face the portion 111 with the gap 41 interposed therebetween.
  • the magnet 21 is embedded in the gap 41 and arranged in a ring shape in the magnetic core 11.
  • Each of the magnets 21 has magnetic pole surfaces 211 and 212 extending in a predetermined direction 91. At this time, the ends 21a and 21b in the predetermined direction 91 of the magnet 21 are exposed.
  • the portions 111 to 113 can be grasped as follows in relation to the magnet 21, respectively. That is, the portion 111 is disposed to face the magnetic pole surface 211, and the portion 112 is disposed to face the magnetic pole surface 212. Further, the portion 113 is disposed between the adjacent magnets 21.
  • the rotor la is applied to, for example, a motor including a stator, and rotates along a predetermined direction 91. Rotates around axis 92.
  • the stator (not shown) is arranged coaxially with the rotor la and facing each other. Specifically, the stator is disposed to face the outer peripheral side surface of the rotor la.
  • the portion 111 is disposed opposite to the magnetic pole surface 211 on the opposite side of the magnet 21 from the stator. Further, it can be understood that the portions 112 and 113 are alternately arranged annularly on the stator side with respect to the magnet 21.
  • any of the magnets 21, with respect to the predetermined direction 91 at least one of the ends 21a and 21b of the magnet 21 protrudes with respect to the ends 11la and 11 lb of the portion 111 on the same side.
  • FIG. 3 shows a case where both of the magnet ends 21a and 21b protrude in the predetermined direction 91 with respect to the portion 111, in particular.
  • FIG. 4 shows the magnetic flux flowing through the rotor la described above by the lines of magnetic force.
  • the magnetic flux generated in the magnet 21 flows from the portion 111 to the stator 51 via the magnet 21 and the portion 112 without short-circuiting also on the end 21a side of the magnet 21.
  • At least one of the ends 21 a and 21 b of the magnet 21 may protrude with respect to the ends 112 a and 112 b of the portion 112 on the same side with respect to the predetermined direction 91.
  • FIG. 5 the case where both the magnet ends 21a and 21b particularly protrude in the predetermined direction 91 with respect to the portion 112 is shown as a rotor lb. According to this aspect, the same effect as described above can be obtained.
  • FIG. 6 shows the change in the amount of magnetic flux with respect to the ratio LmZLo between the length Lm of the magnet 21 along the predetermined direction 91 and the length Lo of the portion 112 along the predetermined direction 91.
  • the amount of magnetic flux the amount ⁇ aZLm per unit length of the magnet 21 of the magnetic flux ⁇ a flowing to the stator is adopted.
  • the ratio Lm / Lo is less than 1, equal to 1, or greater than 1, that means that the ends 21a and 21b of the magnet 21 are on the same side as the ends 112a and 112 of the portion 112. On the other hand, it represents a case where it is depressed, a case where it is flat, and a case where it is projected.
  • the magnetic flux amount ⁇ aZLm increases. This is presumably because a short circuit of the magnetic flux at the ends 21a and 21b of the magnet 21 is prevented. From around 1.05, the magnetic flux amount ⁇ aZLm decreases as the ratio LmZLo increases. This is presumably because a short circuit of the magnetic flux occurs if the magnet 21 protrudes significantly.
  • the same effect as described above can be obtained. That is, in the stator lc, the end 21a of the magnet 21 protrudes in a predetermined direction 91 with respect to the end 11la of the portion 111 on the same side, and the end 21b of the magnet 21 is on the same side as the end 11la. It protrudes in a predetermined direction 91 with respect to the end 112b of 112.
  • FIG. 8 conceptually shows a cross section of the rotor Id that works on the present embodiment.
  • the rotor Id has at least one force of the ends 21a and 21b of the magnet 21 in the predetermined direction 91 against the deviation of the ends 111a and 11 lb of the portion 111 and the ends 112a and 112b of the portion 112 on the same side. Protruding.
  • FIG. 8 shows a case in which both of the magnet ends 21a and 21b protrude from the portions 111 and 112, in particular.
  • the magnetic resistance at the ends 21a and 21b of the protruding magnet 21 is further increased, and therefore the magnetic pole surface 211 and 212 of the same magnet 21 is changed from one to the other. It is difficult for the magnetic flux to be short-circuited through the ends 21a and 21b.
  • FIG. 9 shows magnetic flux flowing through the rotor Id by magnetic lines of force.
  • the magnetic flux generated in the magnet 21 flows from the portion 111 to the stator 51 via the magnet 21 and the portion 112 without short-circuiting also on the end 21a side of the magnet 21.
  • At least one force of the ends 113a and 113b in the predetermined direction 91 of the portion 113, the end 21a of the magnet 21 that is on the same side and is adjacent via the portion 113 , 21b should protrude in a predetermined direction 91.
  • end 113b is not shown in FIG. 113 represents the end opposite to the end 113a.
  • the magnetic saturation in the portion 113 is prevented, and hence the reluctance torque is prevented from being lowered.
  • At least one force of the ends 113a and 113b of the portion 113 is recessed in a predetermined direction 91 with respect to the ends 21a and 21b of the adjacent magnet 21 on the same side and via the portion 113. It is desirable in the following points. That is, the magnetic flux is unlikely to be short-circuited to one of the magnetic pole surfaces 211 and 212 of the same magnet 21 in the recessed portion.
  • the portion 113 has a gap 43 communicating with the gap 41 between the portion 113 and the pole face 211 of the magnet 21 having the same width of the gap 43. This is particularly desirable when the distance is less than the distance between and the pole face 212. Because, in this case, either one of the magnetic pole surfaces 211 and 212 of the same magnet 21 is likely to be short-circuited to the other through the gap, but the recessed portion is formed by recessing the portion 113 with respect to the magnet 21. This is because the short circuit of the magnetic flux is reduced.
  • the end 113a and 113b force of the prorated portion 113 described above can be grasped as the width of the gap 43 in both the protruding state and the recessed state with respect to the ends 21a and 21b (Fig. 3) of the S magnet 21.
  • the distance Wal between the portion 112 and the prorated portion 113 is preferably larger than the distance M between the magnetic pole faces 121 and 122 of the magnet 21 (FIG. 2).
  • the magnetic flux is unlikely to be short-circuited via the gap 43 from one of the magnetic pole surfaces 211 and 212 of the same magnet 21 to the other.
  • the gaps 41 and 43 are grasped as the first gap and the second gap, respectively, and the above-described contents are grasped as follows. That is, the first gap 41 expands in the direction 95 perpendicular to the predetermined direction 91, and the magnet 21 is embedded.
  • the second gap 43 is provided at an end 41 a in the direction 95 of the first gap 41 and extends in a direction 93 perpendicular to the predetermined direction 91.
  • the width Wal of the second air gap 43 in the direction 94 perpendicular to both the predetermined direction 91 and the direction 93 is larger than the distance M between the magnetic pole faces 121 and 122 of the magnet 21.
  • the gap formed between the end 41a and the end 42b of the gap 41 is the distance between the magnetic pole faces 211 and 212 of the magnet 21. It is desirable to be larger than the distance M ( Figure 2).
  • the magnetic flux is hardly short-circuited through the gap 411 from one of the magnetic pole surfaces 211 and 212 of the same magnet 21 to the other.
  • the first gap 41 expands in the direction 95 perpendicular to the predetermined direction 91, and the magnet 21 is embedded.
  • the second gap 411 is provided at the end 41 b of the first gap 41 and extends in the direction 95.
  • the width Wa2 of the second air gap 411 in the direction 96 perpendicular to both the predetermined direction 91 and the direction 95 is larger than the distance M between the magnetic pole faces 121 and 122 of the magnet 21.
  • the ends 111a and 111b of the portion 111 of the rotor la are aligned at the same positions as the ends 112a and 112b of the portion 112 with respect to the predetermined direction 91, and the ends 21a and 21b of the magnet 21 are exposed, respectively. It has been shown that it has 11 lc, 11 Id!
  • the both-ends force of the magnetic core 11 can be equally applied to the magnetic core 11 in the predetermined direction 91, so that the rotor can be manufactured easily.
  • FIG. 11 shows an aspect in which the ends 111a and 112a are aligned at the same position with respect to the end 21a and the ends 111b and 112b are aligned at the same position with respect to the predetermined direction 91, respectively.
  • the magnet 21 may be divided into two or more. Further, adjacent magnets in the predetermined direction 91 may not be in contact with each other. However, contact is desirable in that the magnetic flux passes between two adjacent magnets and one force on the pole face of the same magnet is not shorted to the other.
  • FIG. 12 shows a mode in which magnets 2101 and 2102 divided into two are used instead of the magnet 21 of the rotor shown in FIG.
  • the same components as those shown in FIG. 8 are given the same reference numerals.
  • Magnet 2102 ⁇ in one direction 91! / One end 2102a force Proportion 111, 112 Projects to the opposite side.
  • the other ends 2101b and 2102b of the magnets 2101 and 2102 may not be in contact with each other as shown in FIG. 12, for example.
  • the means 210 may be fixed by press-fitting the magnets 2101 and 2102 into the gap 41, and may be fixed and bonded by providing a protrusion at a position where the other 2101b and 2102b of the ends of the magnets 2101 and 2102 are fastened to a part of the gap 41. Fixing of magnets 2101 and 2102 with an agent can be employed.
  • FIG. 13 conceptually shows the rotor 2a that is useful in the present embodiment.
  • the rotor 2a includes a rotor le and a rotor If coupled in a predetermined direction 91.
  • the rotor le has the recesses ll ld, 112d in which the ends 111b, 112b of the portions 111, 112 expose the end 21b of the magnet 21 in the rotor Id described in the second embodiment.
  • the end 11 lb and the end 112b are aligned at the same position in the predetermined direction 91.
  • the rotor If includes a magnetic core having portions 121 and 122 and a magnet 25, and is configured in the same manner as the rotor le.
  • the parts 121 and 122 correspond to the parts 111 and 112 of the rotor le
  • the magnet 25 corresponds to the magnet 21 of the rotor le
  • the magnet 25 protrudes in a predetermined direction 91 with respect to the parts 121 and 122! / Speak.
  • the ends 121b and 122b of the apportionment 121 and 122 have the recesses 121d and 122d that expose the end 25b of the magnet 25, and the ends 121b and 122b and the force S are aligned at the same position with respect to the predetermined direction 91. Yes.
  • the ends 111b and 112b of the portions 111 and 112 of the rotor le are connected to the ends 121b and 122b of the portions 121 and 122 of the rotor If, respectively. From this, the rotor 2a is made up of the building 11 Id, 112d, 12 Id, and 122d to form an air force 42 force S.
  • the rotor 2a when the rotor 2a is manufactured, the rotor 2a can be divided into a plurality of rotors le and If. This facilitates the manufacture of the rotor 2a that is long in the predetermined direction 91, and a skew can be provided between the magnet 21 and the magnet 25.
  • the magnetic core has depressions 11 Id, 112d, 121d, and 122d that expose the ends 21b and 25b of the magnets 21 and 25 on the side where the rotors le and If are coupled, the rotors le and If are coupled. Even if the magnets 21 and 25 do not come into contact with each other, either one of the magnetic pole faces of the same magnets 21 and 25 passes to the other side between the magnets 21 and 25 and the magnetic flux is short-circuited. Hateful. This is because the magnetoresistance in the cavity 42 is large.
  • the rotor 2a may not have at least one of the buildings l l ld, 112d, 121d, and 122d! /.
  • the cavity 42 is not formed in the rotor 2a, but when the rotor 2a is manufactured, it can be divided into a plurality of rotors le and If. Since the magnetic resistance increases at the ends 21a and 25a of the protruding magnets 21 and 25, the magnetic force passes from one of the magnetic pole surfaces of the same magnets 21 and 25 to the other through the ends 21a and 25a of the magnets 21 and 25. This makes it difficult for magnetic flux to short-circuit.
  • a plurality of rotors may be coupled via a nonmagnetic material.
  • FIG. 14 shows a rotor 2b including two rotors Id described in the second embodiment.
  • the two rotors Id have their ends l ib coupled to each other via the nonmagnetic material 3 in a predetermined direction 91. At this time, a nonmagnetic material is also interposed between the two magnets 21.
  • the recesses exposing the ends 21a, 25a of the both-end force magnets 21, 25 in the predetermined direction 91 of the rotors 2a, 2b are formed. It is desirable to have.
  • the rotor 2a having the cavity 42 described in the third embodiment may not be manufactured, for example, by combining the rotors le and If. In this case, the force is shown as rotor 2c in FIG.
  • the rotor 2c includes a magnetic core 11 and magnets 21, 25.
  • the magnetic core 11 extends in a predetermined direction 91 and has a hole 41 and an air gap 42.
  • the magnet 21 has magnetic pole surfaces 211 and 212, and the magnet 25 has magnetic pole surfaces 2 51 and 252, respectively.
  • the hole 41 penetrates through the cavity 42 from one end of the ends 11a and l ib of the magnetic core 11 along a predetermined direction 91.
  • the cavity 42 has a cross-sectional area force with respect to the predetermined direction 91 larger than the cross-sectional area with respect to the predetermined direction 91 of the hole 41.
  • Magnets 21 and 25 are inserted into 41 holes. At this time, the magnetic pole surfaces 211 and 212 of the magnet 21 extend in a predetermined direction 91, and the end 21 b of the magnet 21 protrudes into the cavity 42. The magnetic pole surfaces 2 51, 252 of the magnet 25 extend in a predetermined direction 91, and the end 25 b of the magnet 25 protrudes into the cavity 42.
  • the magnets 21 and 25 are inserted into the holes 41, for example, by the ends 11a and ib forces of the magnetic core 11, respectively.
  • the force in which all of the magnets 21 and 25 protrude into the cavity 42, for example, only one of them may protrude.
  • the magnet 21 protrudes the magnetic flux is hardly short-circuited at the end 21b.
  • the magnet 25 protrudes the same applies when the magnet 25 protrudes.
  • At least one force of the magnets 21, 25 may protrude from the ends 11a and ib of the magnetic core 11.
  • the magnetic resistance at the end 21a increases, so that the magnetic flux is short-circuited through the end 21a of the magnet 21 from one of the magnetic pole surfaces 211 and 212 of the magnet 21 to the other. Hard to do.
  • FIG. 15 shows a case where the deviation of the magnets 21 and 25 protrudes in a predetermined direction 91 in particular.
  • both ends of the rotor 2c with respect to a predetermined direction 91 are provided with recesses that expose the ends 21a, 25a of the magnets 21, 25. It is desirable.
  • FIG. 16 conceptually shows a cross section of the rotor 2d that works on the present embodiment.
  • the rotor 2d includes rotors lg and lh coupled along a predetermined direction 91, and cross sections perpendicular to the predetermined direction 91 are shown in FIGS. 17 and 18, respectively.
  • FIG. 16 a cross section at the position of the alternate long and short dash line DD shown in FIGS. 17 and 18 is shown!
  • the rotor lg protrudes by force only one end 21a of the magnet 21 in the predetermined direction 91, and the other end 21b of the end 111b, 112b of the parts 111, 112 is projected. On the other hand, it is the same position in the predetermined direction 91.
  • the rotor lh includes a magnetic core having portions 121 and 122 and a magnet 25, and is configured similarly to the rotor lg. That is, divide 121, 122 ⁇ 111, 112 ⁇ , magnet 25 ⁇ magnet 21 ⁇ , magnet 25 in the specified direction 9 U trowel end 25a, 25bi end 21a, 2 lb ⁇ ⁇ To do.
  • FIG. 19 illustrates the positional relationship between the rotors lg and lh when viewed from the predetermined direction 91.
  • FIG. 19 shows a shape in which the rotors lg and lh are projected on a predetermined plane perpendicular to the predetermined direction 91 in the predetermined direction 91, with respect to the alternate long and short dash line E-E passing through the rotation axis 92 Only one half of the rotor 2d is shown.
  • the rotor lg is indicated by a solid line, and the rotor lh is indicated by a broken line.
  • the normal direction 25d of the rotor lh is deviated from the normal direction 21d by a predetermined angle ⁇ counterclockwise around the rotation axis 92.
  • the hole 254 in which the magnet 25 is embedded is rotated by a predetermined angle 0 around the rotation axis 92 from the position of the hole 214 in which the magnet 21 is embedded. Located.
  • the positional relationship between the holes 214 and 254 will be described below as “a stepped skew is provided for the holes”.
  • the magnets 21 and 25 embedded in the holes 214 and 254, respectively, are attached, and the magnet 25 is counterclockwise from the position of the magnet 21 around the rotation axis 92 when viewed from a predetermined direction 91. Rotated by a predetermined angle ⁇ .
  • the positional relationship between the magnets 21 and 25 will be described below as follows: “A stepped skew is provided by the magnet”.
  • the outer edge 212e of the projection of the magnet 21 (projection of the magnetic pole face 212) and the inner edge 251e of the projection of the magnet 25 (projection of the magnetic pole face 251) do not intersect, and the projection of the magnet 21 It is desirable that the inner edge 21 le (projection of the pole face 211) and the outer edge 252e (projection of the pole face 252) of the magnet 25 do not intersect. This is because one magnetic force of the magnetic pole surfaces 211 and 212 and the magnetic pole surfaces 252 and 251 belong to different magnets 21 and 25, and the magnetic force of the magnetic pole surfaces is different. This is because the magnetic flux is not short-circuited.
  • the end 21a of the magnet 21 protrudes in the predetermined direction 91 with respect to both of the portions 111 and 112 on the side opposite to the rotor lh.
  • the end 25a of the magnet 25 protrudes in the direction opposite to the predetermined direction 91 with respect to the deviation of the portions 121 and 122 on the side opposite to the rotor lg.
  • FIG. 20 conceptually shows a cross section of the rotor 2e that works on the present embodiment.
  • the rotor 2e is obtained by connecting the rotors lg and lh via the magnetic plate 7 to the rotor 2d described in the fifth embodiment.
  • Cross sections perpendicular to the predetermined direction 91 of the rotor lg, the magnetic plate 7 and the rotor lh are shown in FIGS.
  • FIG. 20 shows a cross-section at the position of the alternate long and short dash line FF shown in FIGS.
  • the same constituent elements as those described in the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the rotors lg and lh have holes 214 and 254 in which the magnets 21 and 25 are embedded, respectively (FIGS. 21 and 23).
  • FIG. 24 shows the cross section shown in FIG. 22 by enlarging only one half of the magnetic plate 7 with respect to the alternate long and short dash line GG passing through the rotation shaft 92.
  • the magnetic plate 7 has a through hole 71.
  • the through-hole 7 1 includes the projection 214s and 254s on the magnetic plate 7 in each of the predetermined directions 91 of the holes 214 and 254, and includes the magnetic plate 7 in a portion 222s extending over one force of the projections 214s and 254s. It penetrates in the predetermined direction 91.
  • the through hole 71 provides a gap larger than the thickness of the two magnets 21 and 25 in the circumferential direction of the magnetic plate 7. Therefore, the magnetic flux is hardly short-circuited in the through hole 71 in the circumferential direction of the magnetic plate 7.
  • the through hole 71 has the same cross section with respect to the predetermined direction 91 as the cross section with respect to the predetermined direction 91 of the holes 21, 25, for example. It is also possible to communicate. At this time, the side surface of the through hole 71 may be smooth, or when the magnetic plate 7 is a laminate of electromagnetic steel plates in a predetermined direction 91, either one of the holes 21, 25 It may be stepped to the other.
  • the magnetism belongs to different magnets 21 and 25 and differs in magnetism according to the following mode. It is difficult for the magnetic flux to short-circuit to the other side of the pole face. That is, in this aspect, the thickness tl (FIG. 20) of the magnetic plate 7 in the predetermined direction 91 is greater than at least one of the thickness of the force magnet 21 and the thickness of the magnet 25.
  • the rotor 2e may have a mode in which at least one of the magnets 21 and 25 protrudes into the through hole 71. According to this, even when the magnet 21 and the magnet 25 are not in contact with each other, the V pole deviation of the magnetic pole surfaces 211 and 212 (251 and 252) of the same protruding magnet 21 (25) or one force to the other It is difficult for the magnetic flux to short-circuit through the end of the magnet 21 (25).
  • the rotor 2e described in the sixth embodiment may not be one in which the rotors lg and lh are coupled via the magnetic plate 7. In this case, the force is shown as a rotor 2f in FIG.
  • the rotor 2f includes a magnetic core 11 and magnets 21, 25.
  • the magnetic core 11 extends in a predetermined direction 91 and has holes 43 and 44 and a hollow 45.
  • the magnet 21 has magnetic pole surfaces 211 and 212, and the magnet 25 has magnetic pole surfaces 251 and 252, respectively.
  • the rotor 2f can be understood as a combination of the rotors lg, lh and the magnetic plate 7 with respect to the rotor 2e shown in FIG. 20, for example.
  • the holes 43 and 44 can be grasped as holes 214 and 254 (FIGS. 21 and 23), respectively, and the cavity 45 can be grasped as a through hole 71 (FIG. 20).
  • the cavity 45 is located between the ends 11a and l ib in the predetermined direction 91 of the magnetic core 11. Hole 43 extends from end 11a into cavity 45 along predetermined direction 91, and hole 44 extends from end 1 lb into cavity 45 along predetermined direction 91.
  • FIG. 27 shows a cross section perpendicular to the predetermined direction 91 of the cavity 45.
  • the cross section of the cavity 45 includes projections 43s and 44s in predetermined directions 91 of the holes 43 and 44, respectively. Also, the cross-sectional area of the air 45 in the predetermined direction 91 is larger than any of the cross-sectional areas of the holes 43 and 44 in the predetermined direction 91.
  • Magnets 21 and 25 are inserted into holes 43 and 44, respectively. Specifically, each of them is inserted into the holes 43 and 44, for example, from the magnet 11 ′, the end 11a and the ib force of the ll. At this time, the magnetic pole surfaces 211 and 212 of the magnet 21 and the magnetic pole surfaces 251 and 252 of the magnet 25 extend in a predetermined direction 91. [0165] According to the rotor 2f, stepped skew can be provided for the holes 43 and 44, and stepped skew can be provided for the magnets 21 and 25 inserted into the holes 43 and 44, respectively.
  • the outer edge 43s2 of the projection 43s and the inner edge 44s 1 of the projection 44s do not intersect, and the inner edge 43s 1 of the projection 43s and the outer edge 44s2 of the projection 44s ⁇ Power that S can interact with S
  • the magnetic material is sandwiched between the magnetic pole surfaces 211 and 212 and the magnetic pole surfaces 252 and 251, and the magnetic flux is short-circuited to one force of the magnetic pole surfaces belonging to different magnets 21 and 25 and having different magnetism. Because it is difficult to do.
  • the width t2 (FIG. 26) of the cavity 45 in the predetermined direction 91 is By making it thicker than at least one of the thickness of the magnet 21 and the thickness of the magnet 25, it is possible to prevent short-circuiting of the magnetic flux to one of the magnetic pole faces belonging to different magnets 21, 25 and having different magnetism.
  • At least one of the magnets 21 and 25 may protrude into the cavity 45.
  • FIG. 28 shows a cross section of the motor 5 having the rotor la in particular.
  • the cross section at the position C shown in FIG. 1 is shown in the same manner as the cross section shown in FIG.
  • the rotor la is disposed so as to be rotatable around a rotation shaft 92 along a predetermined direction 91, and the stator 51 is disposed coaxially with the rotor la so as to face each other.
  • the stator 51 has a winding (not shown), and the magnetic flux flowing from the rotor la is linked to the winding.
  • a desired alternating current obtained by PWM control using, for example, an inverter, for example, a sinusoidal current having a desired amplitude and period to the winding wire in order to reduce iron loss.
  • Concentrated winding of the winding wire contributes to the miniaturization of the entire motor by reducing the coil end length, and the magnetic flux at the end of the magnet 21 against a reverse magnetic field. This is desirable in that the magnetic flux can be efficiently linked to the winding of the stator 51 without leaking.
  • the height d along the rotation axis 92 of the magnet 21 as viewed from the end 11 lb of the portion 111 of the magnetic core 11 is smaller than the distance M between the magnetic pole surfaces 211 and 212 of the same magnet 21. Desirable in terms. That is, it is difficult for the magnetic flux to short-circuit from the magnetic pole surface 211 to the magnetic pole surface 212 through the end 21b of the magnet 21. This is because the magnetic flux generated in the protruding part of the magnet 21 flows to the part 111 rather than the end 21b of the magnet 21, and the magnetic resistance is smaller because the distance through the nonmagnetic part such as air is shorter. Because. The same applies to the end 21a side of the magnet 21.
  • the distance M is the distance between the rotor la to Ld, 2a to 2c, and the surface of the stator 51 facing the rotor.
  • a value larger than A is desirable in the following points. That is, it is difficult to short-circuit from the magnetic pole surface 212 to the magnetic pole surface 211 through the ends 21a and 21b of the magnet 21. That is, most of the magnetic flux flows to the stator 51. This is because the magnetic reluctance in which the magnetic flux flows to the stator 51 is small.
  • the motor described in the present embodiment can be mounted on, for example, a compressor. According to this, for example, the refrigerant or the like is efficiently compressed.
  • the magnetic core 11 may be a laminate of electromagnetic steel plates. Furthermore, it is desirable to use a dust core, for example, because it can reduce the generation of eddy currents.
  • Means for fixing 21 may be provided in the magnetic core 11.
  • the magnet 21 can be fixed by sandwiching the magnetic core 11 with end plates from both sides.
  • the ends 21a and 21b of the magnet 21 are recessed with respect to the ends 1 la and l ib of the magnetic core 11, such as the rotor la shown in FIG. Spacer such as body
  • the magnet 21 can be fixed by inserting the core 11 with the end plate between the both sides of the magnetic core 11 in the predetermined direction 91, for example.
  • the magnet 21 protrudes with respect to the ends 11a and l ib of the magnetic core 11 as in the rotor Id shown in Fig. 8, the magnet 21 is fixed in the manner shown in Fig. 29, for example. Is possible. That is, the rotor Id is also sandwiched between the end plates 7a and 7b in the predetermined direction 91. The end plates 7a and 7b are recessed in the predetermined direction 91 on the portion 111 side by the heights La and Lb at which the magnet 21 protrudes on the end 11a side and the end rib side, respectively. Therefore, the magnet 21 can be fixed.
  • a protrusion 6 may be provided on the magnetic core 11 to position or fix the magnet 21.
  • the protrusion 6 is disposed so that the positions of the ends 21a and 21b of the magnet 21 are determined, for example. However, it is desirable to adjust the size of the projection 6 so that the magnetic flux is not short-circuited through the projection 6.
  • any of the above-described embodiments it is desirable to employ a rare earth magnet having a large magnetic energy product as the magnet.
  • a rare earth magnet having a large magnetic energy product as the magnet.

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Abstract

 本発明はコア及び回転子並びにモータ及び圧縮機に関し、特に回転子において、磁束が短絡することを防止することが目的とされる。そして、上記目的を達成するために、回転子(1a)は、所定の方向(91)に延在する磁心(11)と、磁石(21)の複数とを備える。磁心(11)は、磁性体からなり所定の方向(91)に延在する部分(111,112)を有する。部分(112)は、部分(111)の周りで環状に配置されており、空隙(41)を介して部分(111)に対向している。磁石(21)は、空隙(41)に埋め込まれて、磁心(11)において環状に配置され、所定の方向(91)に延在する磁極面(211,212)を有する。磁石(21)のいずれにおいても、所定の方向(91)に関して、磁石(21)の端(21a,21b)の少なくとも一方がそれと同じ側にある部分(111)の端(111a,111b)に対して突出する。

Description

明 細 書
コア及び回転子並びにモータ及び圧縮機
技術分野
[0001] 本発明はコア及び回転子並びにモータ及び圧縮機に関し、特に磁石とそれを埋め 込む磁心との位置関係に関する。
背景技術
[0002] 永久磁石型モータには例えば、固定子側に永久磁石を設ける回転電機子型と、回 転子側に永久磁石を設ける回転界磁型とがある。回転界磁型モータでは、回転子の 永久磁石 (以下「磁石」と!、う)で生じた磁束が、固定子に設けられた卷線に鎖交する ことで、回転子が回転する。
[0003] 回転界磁形モータの回転子は、具体的には回転軸方向に延在する磁心に磁石が 埋め込まれている。このとき、磁石の磁極面は回転軸方向に延在する。
[0004] なお、本発明に関連する技術を以下に示す。
[0005] 特許文献 1 :特開平 11 234931号公報
特許文献 2:特開 2000— 209799号公報
特許文献 3:特開 2001— 37119号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 上記した特許文献 1〜3に開示されている回転子では、磁石の回転軸方向に関す る端が同方向に位置する磁心の端に対して窪んでいる力、または平坦であった。この ため、磁石で発生した磁束が、同じ磁石の磁極面の一方カゝら他方へと磁石の端を通 つて短絡するおそれがあった。
[0007] 図 31及び図 32は、従来の回転子において磁束が短絡した状態を、磁力線によつ て示している。図 30では磁石の端が磁心の端に対して窪んでいる場合が、図 31で は磁石の端が磁心に対して平坦である場合が、それぞれ示されて!/ヽる。
[0008] 回転子において磁束が短絡すると、回転子から固定子へと流れる磁束が減少し、 モータの駆動効率または駆動出力が低減する。 [0009] 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、回転子において磁束が短 絡することを防止することが目的とされる。
課題を解決するための手段
[0010] この発明に力かる回転子の第 1の態様は、所定の方向(91)に延在する磁心(11) と、前記磁心に埋め込まれ、前記所定の方向に延在する磁極面(211, 212)を有す る磁石(21)とを備え、前記磁心は、磁性体力 なる第 1の部分(111 ; 112)を前記磁 極面の一方(211; 212)に対向して有し、前記磁石の前記所定の方向に関する端の 少なくとも一方(21a; 21a)が、それと同じ側にある前記第 1の前記部分の端(11 la; 112a)に対して前記所定の方向に突出する。
[0011] この発明にかかる回転子の第 2の態様は、回転子の第 1の態様であって、前記磁石 の前記端(21a, 21b)の両方が、それぞれと同じ側にある前記第 1の前記部分(112 )の前記端(112a, 112b)に対して突出し、前記磁石の前記所定の方向(91)に沿つ た長さ (Lm)は、前記第 1の前記部分の前記所定の方向に沿った長さ (Lo)に対する 比率 (LmZLo)が 1. 075以下である。
[0012] この発明にかかる回転子の第 3の態様は、回転子の第 1または第 2の態様であって 、前記第 1の前記部分(111 ; 112)の前記端(111a, 111b ; 112a, 112b)は、前記 磁石(21)の前記端(21a, 21b)を露出させる窪み(111c, l l ld ; 112c, 112d)を 有する。
[0013] この発明にかかる回転子の第 4の態様は、回転子の第 1乃至第 3の態様のいずれ か一つであって、前記磁心(11)は、磁性体力もなる第 2の部分(112 ; 111)を前記 磁極面の他方(212 ; 211)に対向して更に有し、前記磁石の前記端の少なくとも一 方(21a; 21a)が、それと同じ側にある前記第 2の前記部分の端(112a; 11 la)に対 して前記所定の方向(91)に突出する。
[0014] この発明にかかる回転子の第 5の態様は、回転子の第 4の態様であって、前記第 2 の前記部分(112 ; 111)の前記端(112a, 112b ; 111a, 111b)は、前記磁石(21) の前記端(21a, 21b)を露出させる窪み(l l lcl l ld; 112c, 112d)を有する。
[0015] この発明にかかる回転子の第 6の態様は、回転子の第 1乃至第 5の態様のいずれ か一つであって、前記磁石(21)は複数であって環状に配置され、前記磁心(11)は 、隣接する前記磁石(21)の間に、磁性体力もなる第 3の部分(113)を更に有し、前 記第 3の前記部分の前記所定の方向(91)に関する端の少なくとも一方( 113a; 113 b)が、それと同じ側にある前記隣接する前記磁石の前記端(21a ; 21b)に対して前 記所定の方向に突出する。
[0016] この発明にかかる回転子の第 7の態様は、回転子の第 1乃至第 5の態様のいずれ か一つであって、前記磁石(21)は複数であって環状に配置され、前記磁心(11)は 、隣接する前記磁石(21)の間に、磁性体力もなる第 3の部分(113)を更に有し、前 記第 3の前記部分の前記所定の方向(91)に関する端の少なくとも一方( 113a; 113 b)が、それと同じ側にある前記隣接する前記磁石の前記端(21a ; 21b)に対して前 記所定の方向に窪んで 、る。
[0017] この発明にかかる回転子の第 8の態様は、第 1乃至第 7の態様に力かる回転子のい ずれか複数(le, If ; Id, ld; lg, lh)を前記所定の方向(91)に沿って結合して備 え、前記所定の方向に関する前記回転子の端のうち他の ヽずれとも結合しな ヽ前記 端の少なくとも一方では、前記磁石(21, 25 ; 21 , 21 ; 21, 25)が前記磁心の前記部 分(111, 112, 121, 122 ; 111, 112, 111, 112 ; 111, 112, 121, 122)に対して 突出する。
[0018] この発明に力かる回転子の第 9の態様は、第 1乃至第 7の態様に力かる回転子の ヽ ずれか複数(le, If)を前記所定の方向(91)に沿って結合して備え、前記所定の方 向に関する前記回転子の端のうち互いに結合する前記回転子の前記端の少なくとも 一方では、前記磁心の前記部分(111, 112, 121 , 122)が前記磁石(21, 25)の 前記端(21a, 25a)を露出させる窪み(11 Id, 112d, 121d, 122d)を有する。
[0019] この発明にかかる回転子の第 10の態様は、回転子の第 8または第 9の態様であつ て、前記回転子の前記複数(Id, Id)は非磁性体(3)を介して結合される。
[0020] この発明に力かる回転子の第 11の態様は、穴 (41)と空洞 (42)とを有し所定の方 向(91)へと延在する磁心(11)と、磁極面(211, 212 ; 251 , 252)を有する少なくと も二つの磁石(21 ; 25)とを備え、前記穴は前記所定の方向に沿って前記磁心の端 の一方(11a)から他方(l ib)へと前記空洞を介して貫通し、前記空洞は、その前記 所定の方向に対する断面積が前記穴の前記所定の方向に対する断面積よりも大きく 、第 1の前記磁石(21 ; 25)は、前記穴へ挿入されて、その前記磁極面(211, 212 ; 251, 252)が前記所定の方向へと延在し、第 2の前記磁石(25 ; 21)は、前記穴へ 前記空洞に対して前記第 1の前記磁石と反対側で挿入されて、その前記磁極面(25 1, 252 ; 211, 212)が前記所定の方向へと延在し、前記磁石の少なくとも一方にお いて、その前記所定の方向に関する端(21b, 25b)が前記空洞内へと突出する。
[0021] この発明にかかる回転子の第 12の態様は、回転子の第 11の態様であって、前記 磁石(21 ; 25)の少なくとも一方において、その前記所定の方向(91)に関する端(21 a; 25a)が前記磁心(11)の前記端( 1 la, 1 lb)に対して突出する。
[0022] この発明にかかる回転子の第 13の態様は、回転子の第 8の態様であって、前記複 数の前記回転子(lg, lh)の一つである第 1回転子(lg)は、その前記磁石(21)の 前記磁極面(212)の法線方向(21d)が、他の前記回転子である第 2回転子(lh)の 前記磁石 (25)の前記磁極面(251)の法線方向(25d)に対して傾 、て 、る。
[0023] この発明にかかる回転子の第 14の態様は、回転子の第 13の態様であって、前記 第 1回転子(lg)の前記磁石 (21)の前記所定の方向(91)につ 、ての所定の面への 第 1の投影と、前記第 2回転子(lh)の前記磁石(25)の前記所定の方向についての 前記所定の面への第 2の投影とは、前記第 1の前記投影の外側の縁 (212e)と前記 第 2の前記投影の内側の縁 (251e)とが交わらず、かつ前記第 1の前記投影の内側 の縁 (211e)と前記第 2の前記投影の外側の縁 (252e)とが交わらない。
[0024] この発明にかかる回転子の第 15の態様は、回転子の第 13または第 14の態様であ つて、前記第 1回転子(lg)及び前記第 2回転子(lh)はいずれも、前記磁石(21, 2 5)が埋め込まれる穴(214, 254)を有し、前記第 1回転子と前記第 2回転子とは磁性 板(7)を介して互いに結合され、前記磁性板は貫通孔(71)を有し、前記貫通孔は、 前記第 1回転子の前記穴及び前記第 2回転子の前記穴の前記所定の方向(91)に ついての前記磁性板への投影(214s, 254s)を含んだ前記投影の一方力も他方に 亘る部分(222s)にお 、て前記磁性板を前記所定の方向に貫く。
[0025] この発明にかかる回転子の第 16の態様は、回転子の第 15の態様であって、前記 磁性板の厚み (t)は前記第 1回転子の前記磁石の厚み及び前記第 2回転子の前記 磁石の厚みの少なくとも一方よりも厚 、。 [0026] この発明にかかる回転子の第 17の態様は、回転子の第 15または第 16の態様であ つて、前記第 1回転子(lg)の前記磁石 (21)及び前記第 2回転子(lh)の前記磁石 ( 25)のいずれか少なくとも一方が、前記貫通孔(71)に突出する。
[0027] この発明にかかる回転子の第 18の態様は、空洞 (45)と第 1及び第 2の穴 (43, 44 )とを有し、所定の方向(91)に延在する磁心(11)と、磁極面(211, 212 ; 251, 252 )を有する第 1及び第 2の磁石(21 ; 25)とを備え、前記第 1の前記穴は、前記磁心の 前記所定の方向につ!、ての端の一方(1 la)から前記所定の方向に沿って前記空洞 へと貫通し、前記第 2の前記穴は、前記磁心の前記所定の方向についての前記端の 他方から前記所定の方向に沿って前記空洞へと貫通し、前記空洞は、前記所定の 方向に対する断面が前記第 1及び前記第 2の前記穴の前記所定の方向につ 、ての 第 1及び第 2の投影 (214s, 254s)をそれぞれ含み、前記断面の面積が前記第 1及 び前記第 2の前記穴の前記所定の方向に対するいずれの断面積よりも大きぐ前記 第 1の前記磁石は、前記第 1の前記穴に挿入されて、その前記磁極面が前記所定の 方向へと延在し、前記第 2の前記磁石は、前記第 2の前記穴に挿入されて、その前 記磁極面が前記所定の方向へと延在する。
[0028] この発明に力かる回転子の第 19の態様は、回転子の第 18の態様であって、前記 第 1の前記投影 (214s)の外側の縁 (214s2)と前記第 2の前記投影(254s)の内側 の縁 (254sl)とが交わらず、かつ前記第 1の前記投影の内側の縁 (214sl)と前記 第 2の前記投影の外側の縁 (254s2)とが交わらない。
[0029] この発明にかかる回転子の第 20の態様は、回転子の第 1乃至第 19の態様のいず れか一つであって、前記磁心(11)は、いずれも前記所定の方向(91)に延在する空 隙である第 1空隙 (41 ;41)及び第 2空隙 (43 ;411)を有し、前記第 1空隙は、前記 所定の方向とは垂直な方向である第 1方向(95; 95)に拡がり、前記磁石 (21 ; 21)が 埋め込まれ、前記第 2空隙は、前記第 1空隙の前記第 1方向についての端 (41a : 41 b)に設けられ、前記所定の方向とは垂直な方向である第 2方向(93 ; 95)に拡がり、 前記所定の方向及び前記第 2方向の 、ずれにも垂直な方向(94; 96)につ 、ての前 記第 2空隙の幅 (Wal ;Wa2)は、前記磁石の前記磁極面(211, 212 ; 211, 212) 間の距離 (M; M)よりも大き!/ヽ。 [0030] この発明にかかるモータの第 1の態様は、前記所定の方向(91)に沿う回転軸(92) を中心に回転する第 1乃至第 20の態様のいずれか一つに力かる回転子(la〜: Ld, 2a〜2c)と、前記回転子と同軸で相互に対向して配置される固定子(51)とを備える
[0031] この発明に力かるモータの第 2の態様は、モータの第 1の態様であって、前記磁石( 21)に対して前記固定子(51)とは反対側の前記磁心(111)の前記端(11 lb)から 見た前記磁石の前記回転軸(92)に沿った高さ(d)は、同じ前記磁石の前記磁極面 (211, 212)間の距離(M)よりも小さい。
[0032] この発明に力かるモータの第 3の態様は、モータの第 1または第 2の態様であって、 同じ前記磁石(21)の前記磁極面(211, 212)間の距離 (M)は、前記回転子(la) の側面とこれに対向する前記固定子(51)の面との距離 (A)よりも大き!/、。
[0033] この発明にかかる圧縮機は、第 1乃至第 3の態様のいずれか一つにかかるモータ( 5)を備えることを特徴とする。
[0034] この発明に力かるコアの第 1の態様は、いずれも所定の方向(91)に延在し、磁性 体からなる第 1及び第 2の部分(111, 112)を備え、前記第 1及び前記第 2の前記部 分は、前記所定の方向に延在する空隙 (41)を介して互いに対向し、前記第 1の前 記部分( 111; 112)の前記所定の方向に関する端の少なくとも一方( 11 la; 112a) が、それと同じ側にある前記第 2の前記部分( 112; 111 )の端( 112a; 11 la)に対し 前記所定の方向に突出する。
[0035] この発明にかかるコアの第 2の態様は、コアの第 1の態様であって、前記空隙 (41) は、前記所定の方向(91)についての端が、前記第 2の前記部分(112 ; 111)側へと 拡がる。
[0036] この発明に力かるコアの第 3の態様は、いずれも所定の方向(91)に延在し、磁性 体からなる第 1及び第 2の部分(111, 112)を備え、前記第 1及び前記第 2の前記部 分は、前記所定の方向に延在する空隙 (41)を介して互いに対向し、前記空隙は、 前記所定の方向(91)についての端が、前記第 1及び第 2の前記部分のいずれの側 にも拡がる。
[0037] この発明に力かるコアの第 4の態様は、コアの第 1乃至第 3の態様の 、ずれか一つ であって、前記第 1の前記部分(112)の複数と、前記所定の方向(91)に延在し、磁 性体力もなる第 3の部分(113)の複数とを更に備え、前記第 1の前記部分(112)と、 前記第 3の前記部分の複数とは、前記第 2の前記部分(111)の周りで交互に環状に 配置され、前記第 3の前記部分の前記所定の方向に関する端の少なくとも一方( 113 a; 113b)が、それと同じ側にある前記第 2の前記部分の前記端( 112a; 112b)に対 して前記所定の方向に突出する。
[0038] この発明に力かるコアの第 5の態様は、コアの第 1乃至第 3の態様の 、ずれか一つ であって、前記第 1の前記部分(112)を複数と、前記所定の方向(91)に延在し、磁 性体力もなる第 3の部分(113)の複数とを更に備え、前記第 1の前記部分(112)と、 前記第 3の前記部分の複数とは、前記第 2の前記部分(111)の周りで交互に環状に 配置され、前記第 3の前記部分の前記所定の方向に関する端の少なくとも一方( 113 a; 113b)が、それと同じ側にある前記第 1の前記部分の前記端( 11 la; 11 lb)に対 して前記所定の方向に窪んで 、る。
[0039] この発明に力かるコアの第 6の態様は、所定の方向(91)に延在するコアであって、 穴 (41)と、空洞 (42)とを備え、前記穴は前記所定の方向に沿って前記コアの端の 一方(11a)から他方(l ib)へと前記空洞を介して貫通し、前記空洞は、その前記所 定の方向に対する断面積が前記穴の前記所定の方向に対する断面積よりも大き 、。
[0040] この発明に力かるコアの第 7の態様は、所定の方向(91)に延在するコアであって、 空洞 (45)と、前記所定の方向に沿って前記コアの端の一方(1 la)から前記空洞へ と貫通する第 1の穴 (43)と、前記所定の方向に沿って前記コアの端の他方(l ib)か ら前記空洞へと貫通する第 2の穴 (44)とを備え、前記空洞は、前記所定の方向に対 する断面が前記第 1及び前記第 2の前記穴の前記所定の方向についての第 1及び 第 2の投影 (43s, 44s)をそれぞれ含み、前記断面の面積が前記第 1及び前記第 2 の前記穴の前記所定の方向に対する 、ずれの断面積よりも大き 、。
[0041] この発明に力かるコアの第 8の態様は、コアの第 7の態様であって、前記第 1の前記 投影 (43s)の外側の縁 (43s2)と前記第 2の前記投影 (44s)の内側の縁 (44sl)とが 交わらず、かつ前記第 1の前記投影の内側の縁 (43sl)と前記第 2の前記投影の外 側の縁 (44s2)とが交わらない。 発明の効果
[0042] この発明にかかる回転子の第 1の態様によれば、突出した磁石の端での磁気抵抗 が増大するので、同じ磁石の磁極面のいずれか一方力 他方へと当該磁石の端を 通って磁束が短絡しにくい。
[0043] この発明にかかる回転子の第 2の態様によれば、第 1の部分側から磁石の磁極面 に対向して固定子が配置された場合に、固定子へ流れる磁束が多くなる。
[0044] この発明にかかる回転子の第 3の態様によれば、第 1の部分の端の一部を、所定の 方向に関して磁石の端と同 Cf立置に揃えることができるので、磁石を磁心に固定しや すぐ以つて回転子が製造しやすい。
[0045] この発明にかかる回転子の第 4の態様によれば、磁心の端の少なくとも一方で、特 に磁石が第 1の部分及び第 2の部分の 、ずれに対しても突出して 、る場合には、突 出した磁石の端での磁気抵抗がより増大する。よって、同じ磁石の磁極面のいずれ か一方から他方へと当該磁石の端を通って磁束が短絡しにくい。
[0046] この発明に力かる回転子の第 5の態様によれば、第 2の部分の端の一部を、所定の 方向に関して磁石の端と同 Cf立置に揃えることができるので、磁石を磁心に固定しや すぐ以つて回転子を製造しやすい。
[0047] この発明にかかる回転子の第 6の態様によれば、第 3の部分での磁気飽和が防止 され、リラクタンストルクの低下が防止される。
[0048] この発明にかかる回転子の第 7の態様によれば、窪んだ部分において、同じ磁石 の磁極面の!/ヽずれか一方から他方へと磁束が短絡しにく ヽ。
[0049] この発明にかかる回転子の第 8の態様によれば、突出した磁石の端では磁気抵抗 が増大するので、同じ磁石の磁極面のいずれか一方力 他方へと当該磁石の端を 通って磁束が短絡しにくい。し力も、回転子を製造する際に複数の回転子に分割し て製造することができるので、例えば所定の方向に長い回転子の製造が容易になり 、また一の回転子の磁石と他の回転子の磁石との間にステップ状のスキューを設ける ことができる。
[0050] この発明にかかる回転子の第 9の態様によれば、回転子を製造する際に複数の回 転子に分割して製造することができるので、例えば所定の方向に長い回転子の製造 が容易になり、また一の回転子の磁石と他の回転子の磁石との間にステップ状のス キューを設けることができる。し力も、回転子を結合する側で磁心が磁石の端を露出 させる窪みを有するので、回転子を結合した際に一の磁石と他の磁石とが互いに接 触しな 、場合であっても、同じ磁石の磁極面の!/ヽずれか一方から他方へと一の磁石 と他の磁石との間を通って磁束が短絡しにくい。これは、窪んだ部分での磁気抵抗が 大きいからである。
[0051] この発明にかかる回転子の第 10の態様によれば、回転子の複数を結合した際に回 転子の磁石は互いに接触しな 、場合であっても、磁石の端に非磁性体が存在する ので、突出した同じ磁石の磁極面のいずれか一方力も他方へと磁石の間を通って磁 束が短絡しにくい。
[0052] この発明に力かる回転子の第 11の態様によれば、穴に挿入された二つの磁石が 互いに接触しない場合であっても、少なくとも一方の磁石の端が空洞内へと突出して いるので、当該磁石の磁極面のいずれか一方カゝら他方へと磁石の間を通って磁束 が短絡しにくい。
[0053] この発明にかかる回転子の第 12の態様によれば、少なくとも一方の磁石の端が磁 心の端に対して突出することで、突出した磁石の端での磁気抵抗が増大し、以つて 同じ磁石の磁極面のいずれか一方から他方へと当該磁石の端を通って磁束が短絡 しにくい。
[0054] この発明にかかる回転子の第 13の態様によれば、第 1回転子の磁石と第 2回転子 の磁石とについてステップ状のスキューが設けられるので、トルクリプルの発生が低 減される。
[0055] この発明にかかる回転子の第 14の態様によれば、第 1回転子の磁石の磁極面と、 第 2回転子の磁石の磁極面との間で、磁性体を挟むことがない。よって、異なる磁石 に属して磁性が異なる磁極面の一方力 他方へと磁束が短絡しない。
[0056] この発明にかかる回転子の第 15の態様によれば、第 1回転子の磁石と第 2回転子 の磁石とにつ 、てステップ状のスキューが設けられて 、るため、磁性板の周方向に おいて貫通孔は両磁石の厚み以上の空隙を提供する。よって当該貫通孔において 磁性板の周方向にっ 、て磁束が短絡しにく 、。 [0057] この発明に力かる回転子の第 16の態様によれば、第 1回転子の磁石の磁極面のう ち第 2回転子の磁石側と、第 2回転子の磁石の磁極面の第 1回転子の磁石側との間 で、前記磁性体を挟むことがあっても、当該位置での磁性体は所定の方向において 磁性板の厚みだけ貫通孔によって離別する。そして、当該磁性板の厚みが第 1回転 子の磁石の厚み及び第 2回転子の磁石の厚みの少なくとも一方よりも厚いので、両 磁極面の間で貫通孔を磁路とした磁束の短絡が生じな!/、。
[0058] この発明にかかる回転子の第 17の態様によれば、第 1回転子の磁石と第 2回転子 の磁石とが接触しない場合であっても、突出した同じ磁石の磁極面のいずれか一方 から他方へと当該磁石の端を通って磁束が短絡しにくい。
[0059] この発明に力かる回転子の第 18の態様によれば、第 1及び第 2の磁石についてス テツプ状のスキューを設けることができる。し力も、空洞を設けることで、第 1及び第 2 の磁石が接触しな 、場合であっても、同じ磁石の磁極面の!/、ずれか一方から他方へ と当該磁石の端を通って磁束が短絡しにくい。
[0060] この発明にかかる回転子の第 19の態様によれば、第 1の磁石の磁極面と第 2の磁 石の磁極面との間で磁性体を挟むことがない。よって、異なる磁石に属して磁性が異 なる磁極面の一方力 他方へと磁束が短絡しにく 、。
[0061] この発明にかかる回転子の第 20の態様によれば、磁石の第 2空隙側の端において 、同じ磁石の磁極面の一方から他方へと、第 2空隙を介して磁束が短絡しにくい。
[0062] この発明にかかるモータの第 1の態様によれば、モータの駆動効率及び駆動出力 が向上する。
[0063] この発明にかかるモータの第 2の態様によれば、固定子とは反対側の磁極面カも磁 石の端を通って固定子側の磁極面へと磁束が短絡しにくい。
[0064] この発明に力かるモータの第 3の態様によれば、固定子側の磁極面から磁石の端 を通って固定子とは反対側の磁極面へと磁束が短絡しにくい。すなわち、磁束の多く が固定子へと流れる。
[0065] この発明にかかる圧縮機によれば、例えば冷媒等が効率良く圧縮される。
[0066] この発明に力かるコアの第 1の態様によれば、空隙に磁石を挿入して得た回転子に おいて、磁石の所定の方向に関する端が、所定の方向について第 1の部分の端と第 2の部分の端との間に位置することで、同じ磁石の磁極面のいずれか一方力 他方 へと当該磁石の端を通って磁束が短絡しにくい。
[0067] この発明に力かるコアの第 2の態様によれば、空隙に磁石を挿入して得た回転子に おいて、当該磁石の端を露出させる窪みが第 2の部分の端に形成されるので、第 2の 部分の端の一部を、所定の方向に関して磁石の端と同じ位置に揃えることができ、以 つて磁石をコァに固定しゃす 、。
[0068] この発明に力かるコアの第 3の態様によれば、空隙に磁石を挿入して得た回転子に おいて、当該磁石の端を露出させる窪みが第 1及び第 2の部分の端に形成されるの で、第 1の部分の端の一部及び第 2の部分の端の一部のそれぞれの位置を、所定の 方向に関して磁石の端と同 Cf立置に揃えることができ、以つて磁石をコアに固定しや すい。
[0069] この発明に力かるコアの第 4の態様によれば、空隙に磁石を挿入して得た回転子に お!、て、第 3の部分の所定の方向に関する端が磁石の端に対して突出する場合に は、リラクタンストルクの低下が防止される。
[0070] この発明に力かるコアの第 5の態様によれば、空隙に磁石を挿入して得た回転子に おいて、第 3の部分の所定の方向に関する端が磁石の端に対して窪む場合には、窪 んだ部分にお!、て同じ磁石の磁極面の 、ずれか一方力 他方へと磁束が短絡しに くい。
[0071] この発明に力かるコアの第 6の態様によれば、コアの端の両方から穴に磁石を挿入 して得た回転子において、当該磁石が接触しない場合であっても、少なくとも一方の 磁石が空洞内へと突出することで、その磁石において磁極面のいずれか一方力 他 方へと二つの磁石の間を通って磁束が短絡しにくい。
[0072] この発明にかかるコアの第 7の態様によれば、第 1及び第 2の穴に磁石を挿入した 場合に、これらの磁石についてステップ状のスキューを設けることができる。しかも、 空洞を設けることで、磁石が接触しない場合であっても、同じ磁石の磁極面のいずれ か一方から他方へと当該磁石の端を通って磁束が短絡しにくい。
[0073] この発明にかかるコアの第 8の態様によれば、第 1及び第 2の穴にそれぞれ第 1及 び第 2の磁石を挿した場合に、第 1の磁石の磁極面と第 2の磁石の磁極面との間で 磁性体を挟むことがない。よって、異なる磁石に属して磁性が異なる磁極面の一方か ら他方へと磁束が短絡しにく 、。
[0074] この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによ つて、より明白となる。
図面の簡単な説明
[0075] [図 1]第 1の実施の形態で説明される、回転子 laを概念的に示す斜視図である。
[図 2]回転子 laを所定の方向 91から見た上面図である。
[図 3]回転子 laの位置 C Cでの断面を示す断面図である。
[図 4]回転子 laを流れる磁束を磁力線によって示す図である。
[図 5]第 1の実施の形態で説明される、回転子 lbを概念的に示す断面図である。
[図 6]比率 LmZLoに対する磁束量 φ aZLmの変化を示す図である。
[図 7]第 1の実施の形態で説明される、回転子 lcを概念的に示す断面図である。
[図 8]第 2の実施の形態で説明される、回転子 Idを概念的に示す断面図である。
[図 9]回転子 Idを流れる磁束を磁力線によって示す図である。
[図 10]磁心の端が窪みを有する回転子を概念的に示す断面図である。
[図 11]磁心の端が窪みを有する回転子を概念的に示す断面図である。
[図 12]分割した磁石が設けられた回転子を概念的に示す断面図である。
[図 13]第 3の実施の形態で説明される、回転子 2aを概念的に示す断面図である。
[図 14]第 3の実施の形態で説明される、回転子 2bを概念的に示す断面図である。
[図 15]第 4の実施の形態で説明される、回転子 2cを概念的に示す断面図である。
[図 16]第 5の実施の形態で説明される、回転子 2dを概念的に示す断面図である。
[図 17]回転子 lgの所定の方向 91に対する断面を概念的に示す図である。
[図 18]回転子 lgの所定の方向 91に対する断面を概念的に示す図である。
[図 19]所定の方向 91から見たときの回転子 lg, lhの位置関係を示す図である。
[図 20]第 6の実施の形態で説明される、回転子 2eを概念的に示す断面図である。
[図 21]回転子 lgの所定の方向 91に対する断面を概念的に示す図である。
[図 22]磁性板 7の所定の方向 91に対する断面を概念的に示す図である。
[図 23]回転子 lhの所定の方向 91に対する断面を概念的に示す図である。 [図 24]磁性板 7の断面を拡大した図である。
[図 25]磁石が貫通孔に突出した態様を概念的に示す断面図である。
[図 26]第 7の実施の形態で説明される、回転子 2fを概念的に示す断面図である。
[図 27]空洞 45の所定の方向 91に対する断面を概念的に示す図である。
[図 28]第 5の実施の形態で説明される、モータ 5を概念的に示す断面図である。
[図 29]端板で磁石を固定する態様を概念的に示す断面図である。
[図 30]突起部が設けられた回転子を概念的に示す断面図である。
[図 31]従来の回転子を流れる磁束を磁力線によって示す図である。
[図 32]従来の回転子を流れる磁束を磁力線によって示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0076] 第 1の実施の形態.
図 1は、本実施の形態に力かる回転子 laを概念的に示す斜視図である。図 2は、 回転子 laを所定の方向 91から見た上面図である。図 3は回転子 laの位置 C じで の断面を示す。
[0077] 回転子 laは、所定の方向 91に延在する磁心 11と、磁石 21の複数とを備える。
[0078] 磁心 11は、磁性体力 なり所定の方向 91に延在する部分 111〜113を有し、部分 112, 113についてその複数を有する。磁心は例えば、電磁鋼板を積層し、図 1で示 される穴 8のいずれにもボルトを通して、少なくとも片側をナットで締結し、またはリベ ットピンなどで締結することで形成される。図 3では穴 8は破線で示されて 、る。
[0079] 部分 112, 113は、部分 111の周りで交互に環状に配置されており、部分 112は、 空隙 41を介して部分 111に対向して 、る。
[0080] 磁石 21は、空隙 41に埋め込まれて、磁心 11において環状に配置される。いずれ の磁石 21も、所定の方向 91に延在する磁極面 211, 212を有する。このとき、磁石 2 1の所定の方向 91についての端 21a, 21bは露出している。
[0081] 部分 111〜113はそれぞれ、磁石 21との関係では次のように把握できる。つまり、 部分 111は磁極面 211に対向して配置され、部分 112は磁極面 212に対向して配 置される。また、部分 113は、隣接する磁石 21の間に配置される。
[0082] 回転子 laは、例えば固定子を備えたモータに適用され、所定の方向 91に沿う回転 軸 92まわりで回転する。固定子(図示省略)は、回転子 laと同軸で相互に対向して 配置される。具体的には、回転子 laの外周側の側面に対向して固定子が配置される
[0083] この場合、部分 111は、磁石 21に対して固定子とは反対側で、磁極面 211に対向 して配置されると把握できる。また部分 112, 113は、磁石 21に対して固定子側で、 各々が交互に環状に配置されると把握できる。
[0084] 磁石 21のいずれにおいても、所定の方向 91に関して、磁石 21の端 21a, 21bの少 なくとも一方がそれと同じ側にある部分 111の端 11 la, 11 lbに対して突出する。図 3では、特に磁石の端 21a, 21bのいずれもが部分 111に対して所定の方向 91に突 出して 、る場合が示されて 、る。
[0085] この態様によれば、突出した磁石 21の端 21a, 21bでの磁気抵抗が増大するので 、同じ磁石 21の磁極面 211, 212のいずれか一方から他方へと当該磁石 21の端 21 a, 21bを通って磁束が短絡しにくい。
[0086] 図 4は、上記した回転子 laを流れる磁束を、磁力線によって示して 、る。磁石 21で 生じた磁束は、磁石 21の端 21a側においても、短絡することなく部分 111から磁石 2 1及び部分 112を介して固定子 51へと流れる。
[0087] 磁石 21のいずれにおいても、所定の方向 91に関して、磁石 21の端 21a, 21bの少 なくとも一方がそれと同じ側にある部分 112の端 112a, 112bに対して突出していて もよい。図 5では、特に磁石の端 21a, 21bのいずれもが部分 112に対して所定の方 向 91に突出した場合が、回転子 lbとして示されている。この態様によっても、上述し たと同様の効果が得られる。
[0088] 図 6は、磁石 21の所定の方向 91に沿った長さ Lmと、部分 112の所定の方向 91に 沿った長さ Loとの比率 LmZLoに対する磁束量の変化を示す。磁束量には、固定 子へと流れる磁束 φ aの磁石 21の単位長さ当たりの量 φ aZLmが採用されている。
[0089] 比率 Lm/Loが 1より小さい場合、 1に等しい場合、 1より大きい場合とは、磁石 21 の端 21a, 21bのいずれもがそれぞれと同じ側にある部分 112の端 112a, 112に対 して窪んでいる場合、平坦である場合、突出している場合をそれぞれ表す。
[0090] 比率 LmZLoが 0. 95から増加するに従って磁束量 φ aZLmは増加する。これは 磁石 21の端 21a, 21bでの磁束の短絡が防止されるからと考えられる。 1. 05近傍か らは比率 LmZLoが増加するに従って磁束量 φ aZLmは減少する。これは磁石 21 が著しく突出すれば磁束の短絡が生じるからと考えられる。
[0091] 比率 LmZLoが 1の場合を基準として、それ以上の磁束量 φ aZLmが、比率 Lm ZLoが 1以上 1. 075以下の場合に得られる。すなわち、固定子へと流れる磁束が多 くなる。
[0092] なお、図 6に基づくこれらの検討は、磁石 21の厚みが 1. 5mn!〜 4mmの範囲にあ る場合について行ったものである力 この範囲外についても適用することができる。
[0093] 例えば図 7で示される回転子 lcであっても、上述したと同様の効果が得られる。つ まり、固定子 lcは、磁石 21の端 21aが、それと同じ側にある部分 111の端 11 laに対 して所定の方向 91に突出し、磁石 21の端 21bが、それと同じ側にある部分 112の端 112bに対して所定の方向 91に突出して 、る。
[0094] 第 2の実施の形態.
図 8は、本実施の形態に力かる回転子 Idの断面を概念的に示す。回転子 Idは、磁 石 21の端 21a, 21bの少なくとも一方力 それと同じ側にある部分 111の端 111a, 1 1 lb及び部分 112の端 112a, 112bの 、ずれに対しても所定の方向 91に突出して いる。図 8では、特に磁石の端 21a, 21bのいずれもが部分 111, 112に対して突出 した場合が示されている。
[0095] この態様によれば、突出した磁石 21の端 21a, 21bでの磁気抵抗がより増大し、以 つて同じ磁石 21の磁極面 211, 212のいずれか一方から他方へと当該磁石 21の端 21a, 21bを通って磁束が短絡しにくい。
[0096] 図 9は、回転子 Idを流れる磁束を磁力線によって示している。磁石 21で生じた磁 束は、磁石 21の端 21a側においても、短絡することなく部分 111から磁石 21及び部 分 112を介して固定子 51へと流れる。
[0097] 上述したいずれの実施の形態においても、部分 113の所定の方向 91に関する端 1 13a, 113bの少なくとも一方力 それと同じ側にあって当該部分 113を介して隣接す る磁石 21の端 21a, 21bに対して所定の方向 91に突出することが望ましい。この態 様が例えば図 1に示されている。ここで端 113bは、図 1に示されてはいないが、部分 113の端 113aとは反対側の端を表す。
[0098] この態様によれば、部分 113での磁気飽和が防止され、以つてリラクタンストルクの 低下が防止される。
[0099] 一方、部分 113の端 113a, 113bの少なくとも一方力 それと同じ側にあって当該 部分 113を介して隣接する磁石 21の端 21a, 21bに対して所定の方向 91に窪んで いることが、次の点で望ましい。つまり、窪んだ部分において、同じ磁石 21の磁極面 211, 212の一方力 他方へと磁束が短絡しにくい。
[0100] この態様は、図 2で示されるように部分 113が部分 112との間に、空隙 41に連通す る空隙 43を有し、かっこの空隙 43の幅が同じ磁石 21の磁極面 211と磁極面 212と の間の距離よりも小さい場合に特に望ましい。なぜなら、この場合には同じ磁石 21の 磁極面 211, 212のいずれか一方力も他方へと当該空隙を介して短絡しやすいが、 部分 113を磁石 21に対して窪ませることで、その窪んだ部分にぉ 、て磁束の短絡が 減少されるからである。
[0101] また、上述した咅分 113の端 113a, 113b力 S磁石 21の端 21a, 21b (図 3)に対して 突出する態様及び窪む態様のいずれにおいても、空隙 43の幅として把握できる、部 分 112と咅分 113との間の距離 Walは、磁石 21の磁極面 121, 122間の距離 Mより も大きいことが望ましい(図 2)。
[0102] これにより、磁石 21の部分 113側の端 41bにおいて、同じ磁石 21の磁極面 211, 2 12の一方から他方へと、空隙 43を介して磁束が短絡しにくい。
[0103] 空隙 41, 43をそれぞれ第 1空隙、第 2空隙と把握して、上述した内容は次のように 把握される。つまり、第 1空隙 41は、所定の方向 91とは垂直な方向 95に拡がり、磁 石 21が埋め込まれる。第 2空隙 43は、第 1空隙 41の方向 95についての端 41aに設 けられ、所定の方向 91とは垂直な方向 93に拡がる。所定の方向 91及び方向 93の いずれにも垂直な方向 94についての第 2空隙 43の幅 Walは、磁石 21の磁極面 12 1, 122間の距離 Mよりも大きい。
[0104] 空隙 41に磁石 21が埋め込まれた際に、磁石 21の端 41bが第 1空隙の端 41aに至 らない場合においては、空隙 41のうち端 41aと端 42bとの間にできる空隙 411の幅と して把握できる、部分 111, 112間の距離 Wa2は、磁石 21の磁極面 211, 212間の 距離 Mよりも大きいことが望ましい(図 2)。
[0105] これにより、磁石 21の端 41bにおいて、同じ磁石 21の磁極面 211, 212の一方から 他方へと、空隙 411を介して磁束が短絡しにくい。
[0106] 空隙 41のうち磁石が埋め込まれる部分を第 1空隙と、空隙 411を第 2空隙とそれぞ れ把握し、また磁石 21の端 41bを第 1空隙 41の端と把握することで、上述した内容 は次のように把握される。つまり、第 1空隙 41は、所定の方向 91とは垂直な方向 95 に拡がり、磁石 21が埋め込まれる。第 2空隙 411は、第 1空隙 41の端 41bに設けら れ、方向 95に拡がる。所定の方向 91及び方向 95のいずれにも垂直な方向 96につ いての第 2空隙 411の幅 Wa2は、磁石 21の磁極面 121, 122間の距離 Mよりも大き い。
[0107] これらの態様は、部分 113の端 113a, 113bと磁石 21の端 21a, 21bと力 所定の 方向 91に関してそれぞれ同 Cf立置にある場合についても適用することができる。
[0108] 本実施の形態で説明した回転子 la〜: Ldのいずれにおいても、磁石 21が部分 111 に対して突出している場合、部分 111の端 11 laは磁石 21の端 21a, 21bを露出させ る窪みを有することが望まし 、。磁石 21が部分 112に対して突出して 、る場合につ いても、同様のことが言える。そして、以下で説明する図 10や図 11で示される態様が 特に望ましい。
[0109] 図 10では、回転子 laについて部分 111の端 111a, 111b力 所定の方向 91に関 して部分 112の端 112a, 112bと同じ位置に揃い、それぞれ磁石 21の端 21a, 21b を露出させる窪み 11 lc, 11 Idを有して!/、る場合が示されて 、る。
[0110] 図 11では、回転子 Idにつ!/、て咅分 111の端 111a, 111bと咅分 112の端 112a, 112bと力所定の方向 91に関して同じ位置で撤 ヽ、当該端 111a, 111b, 112a, 11 2b力それぞれ磁石 21の端 21a, 21bを露出させる窪み 111c, 11 Id, 112c, 112d を有する場合が示されて 、る。
[0111] これらの態様によれば、所定の方向 91に関して磁心 11の両端力も磁心 11に対し て均等に圧力をかけることができるので、回転子が製造しやす 、。
[0112] また、端 111a, 111b及び端 112a, 112bの少なくともいずれかを、所定の方向 91 に関して磁石 21の端 21a, 21bと同じ位置に揃えることが、磁心 11と磁石 21とを固 定子しゃすくなる点で特に望ましい。図 11には、端 111a, 112aが端 21aと、端 111 b, 112bが端 21bと、それぞれ所定の方向 91に関して同じ位置に揃った態様が示さ れている。
[0113] 上述したいずれの実施の形態においても、磁石 21には、二つさらには複数に分割 されたものを採用しても良い。また、所定の方向 91について隣接する磁石は接触し ていなくても良い。ただし、接触することが、磁束が隣接する二つの磁石の間を通つ て同じ磁石の磁極面の一方力も他方へと短絡しな 、点で望ま 、。
[0114] 図 12は、図 8で示される回転子の磁石 21に代えて、二つに分割された磁石 2101 , 2102を採用した態様を示す。図 12で示される構成要素のうち、図 8で示されるもの と同じものには同符号が付されている。
[0115] 磁石 2101 ίま、所定の方向 91につ!/、ての端の一方 2101a力 咅分 111, 112のそ れぞれの端 111a, 112aの!、ずれに対しても所定の方向 91に突出して!/、る。
[0116] 磁石 2102ίま、所定の方向 91につ!/、ての端の一方 2102a力 咅分 111, 112のそ れぞれの端 111b, 112bのいずれに対しても所定の方向 91とは反対側に突出して いる。
[0117] 磁石 2101, 2102の端の他方 2101b, 2102bは、例えば図 12で示されるように、 接触していなくても良い。
[0118] 磁石 2101, 2102を、空隙 41 (図 2)の内部で、所定の方向 91についての所定の 位置に固定する手段を有することが望ましい。当該手段には例えば、磁石 2101, 21 02の空隙 41への圧入による固定、空隙 41の一部に磁石 2101, 2102の端の他方 2 101b, 2102bを留める位置に突起を設けることによる固定、接着剤による磁石 2101 , 2102の固定等が採用できる。
[0119] 第 3の実施の形態.
図 13は、本実施の形態に力かる回転子 2aを概念的に示す。回転子 2aは、回転子 leと回転子 Ifとを所定の方向 91に沿って結合して備える。
[0120] 回転子 leは、第 2の実施の形態で説明した回転子 Idについて、部分 111, 112の 端 111b, 112bが磁石 21の端 21bを露出させる窪み l l ld, 112dを有したものであ り、端 11 lbと端 112bとが所定の方向 91に関して同じ位置で揃っている。 [0121] 回転子 Ifは、部分 121, 122を有する磁心と磁石 25とを備え、回転子 leと同様に 構成される。すなわち、部分 121, 122は回転子 leの部分 111, 112に、磁石 25は 回転子 leの磁石 21にそれぞれ対応し、磁石 25は部分 121, 122に対して所定の方 向 91に突出して!/ヽる。そして、咅分 121, 122の端 121b, 122b力 ^磁石 25の端 25b を露出させる窪み 121d, 122dを有しており、端 121bと端 122bと力 S所定の方向 91 に関して同じ位置で揃っている。
[0122] 回転子 leの部分 111, 112の端 111b, 112bは、回転子 Ifの部分 121, 122の端 121b, 122b【こそれぞれ結合する。これ【こより、回転子 2a【こ ίま、建み 11 Id, 112d, 12 Id, 122dによって空?同 42力 S形成される。
[0123] 回転子 2aによれば、回転子 2aを製造する際に複数の回転子 le, Ifに分割して製 造することができる。これにより、所定の方向 91に長い回転子 2aの製造が容易になり 、また磁石 21と磁石 25との間にスキューを設けることができる。
[0124] しかも、回転子 le, Ifを結合する側で磁心が磁石 21, 25の端 21b, 25bを露出さ せる窪み 11 Id, 112d, 121d, 122dを有するので、回転子 le, Ifを結合した際に 磁石 21 , 25が互いに接触しない場合であっても、同じ磁石 21, 25の磁極面のいず れか一方力も他方へと磁石 21と磁石 25との間を通って磁束が短絡しにくい。これは 、空洞 42での磁気抵抗が大きいからである。
[0125] 回転子 2aは、建み l l ld, 112d, 121d, 122dの少なくとも一を有しな! /、構造であ つてもよい。
[0126] さら【こ ίま、 ヽずれの回転子 le, Ifも建み l l ld, 112d, 121d, 122dを有しな!/ヽ構 造であってもよい。この場合、回転子 2aには空洞 42が形成されないが、回転子 2aを 製造する際に複数の回転子 le, Ifに分割して製造することができる。し力も、突出し た磁石 21, 25の端 21a, 25aでは磁気抵抗が増大するので、同じ磁石 21 , 25の磁 極面のいずれか一方から他方へと磁石 21, 25の端 21a, 25aを通って磁束が短絡し にくい。
[0127] 例えば図 14で示されるように、非磁性体を介して複数の回転子を結合してもよい。
図 14では、特に第 2の実施の形態で説明した回転子 Idを二つ備える回転子 2bが示 されている。 [0128] 二つの回転子 Idは、所定の方向 91に関してその端 l ibの各々が、互いに非磁性 体 3を介して結合される。このとき、二つの磁石 21の間にも非磁性体が介在する。
[0129] 回転子 2bによれば、二つの回転子 Idを結合した際に回転子 Idの磁石 21が互い に接触しな 、場合であつても、磁石 21の端 2 lbに非磁性体が存在するので磁気抵 抗が大きぐ同じ磁石 21の磁極面 211, 212の一方から他方へと磁石 21の間を通つ て磁束が短絡しにくい。
[0130] 上述した回転子 la〜: Ldのいずれ力複数を結合する場合にも、非磁性体を介して 結合することで、同様の効果が得られる。
[0131] 本実施の形態においても、第 2の実施の形態で説明したと同様に、回転子 2a, 2b の所定の方向 91に関する両端力 磁石 21, 25の端 21a, 25aを露出させる窪みを 有することが望ましい。
[0132] 第 4の実施の形態.
第 3の実施の形態で説明した空洞 42を有する回転子 2aは、例えば回転子 le, If の結合によって製造されたものでなくてもよい。この場合力 図 15において回転子 2c として示されている。
[0133] 回転子 2cは磁心 11及び磁石 21, 25を備える。磁心 11は、所定の方向 91へと延 在し、穴 41と空?同 42とを有する。磁石 21は磁極面 211, 212を、磁石 25は磁極面 2 51 , 252をそれぞれ有する。
[0134] 穴 41は、所定の方向 91に沿って磁心 11の端 11a, l ibの一方から他方へと、空洞 42を介して貫通する。
[0135] 空洞 42は、その所定の方向 91に対する断面積力 穴 41の所定の方向 91に対す る断面積よりも大きい。
[0136] 磁石 21, 25は穴 41〖こ挿入される。このとき、磁石 21の磁極面 211, 212は所定の 方向 91へと延在し、磁石 21の端 21bは空洞 42内へと突出する。磁石 25の磁極面 2 51 , 252は所定の方向 91へと延在し、磁石 25の端 25bは空洞 42内へと突出する。
[0137] 磁石 21, 25は、例えば、それぞれ磁心 11の端 11a, l ib力ら穴 41に挿入される。
[0138] 上述した回転子 2cによれば、穴 41に挿入された二つの磁石 21, 25が互いに接触 しない場合であっても、磁石 21, 25の端 21b, 25bが空洞 42内へと突出しているの で、同じ磁石 21, 25の磁極面 211, 212, 251, 252の!ヽずれ力一方力ら他方へと 磁石 21 , 25の間を通って磁束が短絡しにくい。
[0139] 回転子 2cでは磁石 21, 25のいずれもが空洞 42内へと突出している力 例えばい ずれか一方のみが突出する場合であってもよい。例えば磁石 21が突出する場合に は、その端 21bにおいて磁束が短絡しにくい。磁石 25が突出する場合も同様である
[0140] 磁石 21, 25の少なくとも一方力 磁心 11の端 11a, l ibに対して突出していても良 い。例えば磁石 21が突出する場合には、その端 21aでの磁気抵抗が増大し、以つて 磁石 21の磁極面 211, 212のいずれか一方から他方へと磁石 21の端 21aを通って 磁束が短絡しにくい。磁石 25が突出する場合も同様である。図 15では、特に磁石 2 1 , 25の 、ずれもが所定の方向 91に突出して 、る場合が示されて 、る。
[0141] 本実施の形態においても、第 2の実施の形態で説明したと同様に、回転子 2cの所 定の方向 91に関する両端力 磁石 21, 25の端 21a, 25aを露出させる窪みを有する ことが望ましい。
[0142] 第 5の実施の形態.
図 16は、本実施の形態に力かる回転子 2dの断面を概念的に示す。回転子 2dは、 所定の方向 91に沿って結合した回転子 lg, lhを備え、それらの所定の方向 91に垂 直な断面がそれぞれ図 17及び図 18に示されている。なお、図 16では、図 17及び図 18で示される一点鎖線 D— Dの位置での断面が示されて!/、る。
[0143] 回転子 lgは、図 8で示される回転子 Idについて、磁石 21の所定の方向 91につい ての端の一方 21aのみ力突出し、端の他方 21bを部分 111, 112の端 111b, 112b に対し、所定の方向 91について同じ位置にしたものである。回転子 lhは、部分 121 , 122を有する磁心と磁石 25とを備え、回転子 lgと同様に構成されている。すなわち 、咅分 121, 122ίま咅分 111, 112【こ、磁石 25ίま磁石 21【こ、磁石 25の所定の方向 9 Uこつ ヽての端 25a, 25biま端 21a, 2 lb【こそれぞれ対応する。
[0144] 回転子 lgは、所定の方向 91に沿って回転子 lhに結合される。このとき、磁石 21の 磁極面 212の法線方向 21d力 磁石 25の磁極面 252の法線方向 25dに対して傾け られる。 [0145] 図 19は、所定の方向 91から見たときの回転子 lg, lhの位置関係を例示する。図 1 9では、回転子 lg, lhを所定の方向 91に垂直な所定の面に所定の方向 91につい て投影した形状が示されており、回転軸 92を通る一点鎖線 E—Eに対して回転子 2d の片側半分だけが示されている。また、回転子 lgが実線で示され、回転子 lhが破線 で示されている。回転子 lhは、その法線方向 25dが、回転軸 92を中心として反時計 周りに所定の角度 Θだけ法線方向 21dからずれている。
[0146] これにより、所定の方向 91から見て、磁石 25が埋め込まれる穴 254は、磁石 21が 埋め込まれる穴 214の位置から回転軸 92を中心として反時計周りに所定の角度 0 だけ回転して位置する。このような穴 214, 254の位置関係を以下では「穴について ステップ状のスキューが設けられる」 t 、う。
[0147] よって、穴 214, 254のそれぞれに埋め込まれた磁石 21 , 25〖こついて、所定の方 向 91から見て、磁石 25は、磁石 21の位置から回転軸 92を中心として反時計回りに 所定の角度 Θだけ回転して位置する。このような磁石 21, 25の位置関係を以下では 、「磁石にっ 、てステップ状のスキューが設けられる」 t\、う。
[0148] 特に、磁石 21の投影の外側の縁 212e (磁極面 212の投影)と磁石 25の投影の内 側の縁 251e (磁極面 251の投影)とが交わらず、かつ磁石 21の投影の内側の縁 21 le (磁極面 211の投影)と磁石 25の投影の外側の縁 252e (磁極面 252の投影)とが 交わらないことが望ましい。これは、磁極面 211, 212と磁極面 252, 251とのそれぞ れの間で磁性体を挟むことなぐ以つて異なる磁石 21, 25に属して磁性が異なる磁 極面の一方力 他方へと磁束が短絡しな 、からである。
[0149] 図 16に戻って、磁石 21の端 21aは、回転子 lhとは反対側で部分 111, 112のい ずれに対しても所定の方向 91に突出している。磁石 25の端 25aは、回転子 lgとは 反対側で部分 121 , 122の 、ずれに対しても所定の方向 91とは反対方向に突出し ている。
[0150] 回転子 2dによれば、磁石 21と磁石 25とについてステップ状のスキューを設けること により、トルクリプルが低減される。し力も、回転子 2dの所定の方向 91についての端 で磁石 21, 25が突出しているので、実施の形態 1で説明したと同様の効果が得られ る。 [0151] 第 6の実施の形態.
図 20は、本実施の形態に力かる回転子 2eの断面を概念的に示す。回転子 2eは、 第 5の実施の形態で説明した回転子 2dについて回転子 lg, lhが磁性板 7を介して 結合されたものである。回転子 lg、磁性板 7及び回転子 lhの所定の方向 91に垂直 な断面がそれぞれ図 21〜23に示されている。なお、図 20では、図 21〜23に示され る一点鎖線 F—Fの位置での断面が示されている。また、図 20, 21, 23で示される構 成要素のうち、第 5の実施の形態で説明した構成要素と同じものには同符号が付さ れている。
[0152] 回転子 lg, lhは、それぞれ磁石 21, 25が埋め込まれる穴 214, 254を有する(図 21及び図 23)。
[0153] 図 24は、図 22で示される断面について、回転軸 92を通る一点鎖線 G— Gに対して 磁性板 7の片側半分だけを拡大して示す。磁性板 7は貫通孔 71を有する。貫通孔 7 1は、穴 214, 254のそれぞれの所定の方向 91についての磁性板 7への投影 214s, 254sを含んだ、投影 214s, 254sの一方力 他方に亘る部分 222sにおいて、磁性 板 7を所定の方向 91に貫く。
[0154] 回転子 2eによれば、磁性板 7の周方向において貫通孔 71は両磁石 21, 25の厚み 以上の空隙を提供する。よって貫通孔 71にお 、て磁性板 7の周方向にっ 、て磁束 が短絡しにくい。
[0155] 例えば、貫通孔 71は、所定の方向 91に対する断面が例えば穴 21, 25の所定の方 向 91に対する断面と同じ形状を有し、穴 21と穴 25との間で遷移して両者を連通させ るものであっても良い。このとき、貫通孔 71の側面は、滑らかであっても良いし、磁性 板 7が電磁鋼板を所定の方向 91に積層したものである場合には、穴 21, 25のいず れか一方力 他方へと階段状であっても良い。
[0156] 投影 214sの外側の縁 214s2と投影 254sの内側の縁 254slとが交わらず、かつ投 影 214sの内側の縁 214slと投影 254sの外側の縁 254s2とが交わらないことが特に 望ましい。これは、磁極面 211, 212と磁極面 252, 251とのそれぞれの間で磁性体 を挟むことなぐ以つて異なる磁石 21, 25に属して磁性が異なる磁極面の一方から 他方へと磁束が短絡しにくいからである。 [0157] 一方、磁極面 211, 212と磁極面 252, 251とのそれぞれの間で磁性体を挟む場 合であっても、次の態様によれば異なる磁石 21, 25に属して磁性が異なる磁極面の 一方力 他方へと磁束が短絡しにくい。つまり、当該態様では、磁性板 7の所定の方 向 91についての厚み tl (図 20)力 磁石 21の厚み及び磁石 25の厚みのいずれか 少なくとも一方よりも厚い。
[0158] 回転子 2eは、図 25に示されるように、磁石 21 , 25のいずれか少なくとも一方が貫 通孔 71に突出する態様であっても良い。これによれば、磁石 21と磁石 25とが接触し ない場合であっても、突出した同じ磁石 21 (25)の磁極面 211, 212 (251, 252)の Vヽずれか一方力 他方へと磁石 21 (25)の端を通って磁束が短絡しにくい。
[0159] 第 7の実施の形態.
第 6の実施の形態で説明した回転子 2eは、回転子 lg, lhを磁性板 7を介して結合 されたものでなくてもよい。この場合力 図 26において回転子 2fとして示されている。
[0160] 回転子 2fは磁心 11及び磁石 21, 25を備える。磁心 11は、所定の方向 91へと延 在し、穴 43, 44と空?同 45とを有する。磁石 21は磁極面 211, 212を、磁石 25は磁極 面 251, 252をそれぞれ有する。
[0161] 回転子 2fは、例えば図 20で示される回転子 2eについて回転子 lg, lh及び磁性板 7がー体ィ匕したものと把握することができる。具体的には、穴 43, 44はそれぞれ穴 21 4, 254 (図 21及び図 23)と、空洞 45は貫通孔 71 (図 20)と把握できる。
[0162] 空洞 45は、磁心 11の所定の方向 91についての端 11a, l ibの間に位置する。穴 4 3は所定の方向 91に沿って端 11aから空洞 45へと貫通し、穴 44は所定の方向 91に 沿って端 1 lbから空洞 45へと貫通する。
[0163] 図 27は、空洞 45の所定の方向 91に垂直な断面を示す。空洞 45の断面は、穴 43 , 44の所定の方向 91につ!/、ての投影 43s, 44sをそれぞれ含む。し力も、空?同 45の 所定の方向 91に対する断面積は、穴 43, 44の所定の方向 91についてのいずれの 断面積より大きい。
[0164] 磁石 21, 25はそれぞれ穴 43, 44に挿入される。具体的には、それぞれが例えば 磁'、l lの端 11a, l ib力ら穴 43, 44に挿人される。このとき、磁石 21の磁極面 211 , 212及び磁石 25の磁極面 251 , 252は所定の方向 91へと延在する。 [0165] 回転子 2fによれば、穴 43, 44についてステップ状のスキューを設けることができ、 以つてそれぞれに挿入された磁石 21, 25についてステップ状のスキューを設けるこ とができる。しかも、空洞 45を設けることで、磁石 21と磁石 25とが接触しない場合で あつても、同じ磁石 21 , 25の磁極面 211, 212, 251, 252の!ヽずれ力一方力ら他方 へと磁石 21, 25の端を通って磁束が短絡しにくい。
[0166] 図 27に示されるように、投影 43sの外側の縁 43s2と投影 44sの内側の縁 44s 1とが 交わらず、かつ投影 43sの内側の縁 43s 1と投影 44sの外側の縁 44s2とが交わらな ヽこと力 S特に望まし ヽ。これは、磁極面 211 , 212と磁極面 252, 251とのそれぞれの 間で磁性体を挟むことなぐ以つて異なる磁石 21, 25に属して磁性が異なる磁極面 の一方力 他方へと磁束が短絡しにくいからである。
[0167] 一方、磁極面 211, 212と磁極面 252, 251とのそれぞれの間で磁性体を挟む場 合であっても、空洞 45の所定の方向 91についての幅 t2 (図 26)を、磁石 21の厚み 及び磁石 25の厚みのいずれか少なくとも一方よりも厚くすることで、異なる磁石 21, 2 5に属して磁性が異なる磁極面の一方力 他方への磁束の短絡を防止できる。
[0168] 回転子 2fにおいて、磁石 21, 25のいずれか少なくとも一方が空洞 45に突出する 態様であっても良い。
[0169] 第 8の実施の形態.
第 1乃至第 4の実施の形態で説明した回転子 la〜ld, 2a〜2cは、例えば固定子 を備えたモータに適用することができる。図 28では、特に回転子 laを備えたモータ 5 の断面が示されている。回転子 laについては、図 2で示される断面図と同様、図 1で 示される位置 C じでの断面が示される。
[0170] モータ 5では、回転子 laが所定の方向 91に沿う回転軸 92を中心に回転可能に配 置され、固定子 51が回転子 laと同軸で相互に対向して配置される。
[0171] 固定子 51は卷線(図示省略)を有し、当該卷線には回転子 laから流れる磁束が鎖 交する。当該卷線には、例えばインバータなどにより PWM制御して得られた所望の 交流、例えば所望の振幅および周期を有する正弦波電流を印加することが、鉄損が 減少できる点で望ましい。また当該卷線を集中巻にすることが、コイルエンド長の減 少によるモータ全体の小型化に寄与し、また逆磁界に対しても磁石 21の端部で磁束 を漏洩させずに、固定子 51の卷線に磁束を効率良く鎖交させることができる点で、望 ましい。
[0172] モータ 5によれば、回転子として上述した回転子 laが採用されるので、その駆動効 率及び駆動出力が向上する。回転子として回転子 lb〜: Ld, 2a〜2cのいずれかを採 用した場合も同様である。
[0173] 磁心 11の部分 111の端 11 lbから見た磁石 21の回転軸 92に沿った高さ dは、同じ 磁石 21の磁極面 211, 212の間の距離 Mよりも小さいこと力 次の点で望ましい。つ まり、磁極面 211から磁極面 212へと磁石 21の端 21bを通って磁束が短絡しにくい。 これは、磁石 21の突出した部分で生じた磁束が磁石 21の端 21bを流れるよりも部分 111へと流れる方が、例えば空気などの非磁性部分を通る距離が短ぐ以つて磁気 抵抗が小さいからである。磁石 21の端 21a側についても同様のことが言える。
[0174] モータ 5に限らず本実施の形態に力かるいずれのモータにおいても、距離 Mは、回 転子 la〜: Ld, 2a〜2cと、これに対向する固定子 51の面との距離 Aより大きいことが 、次の点で望ましい。つまり、磁極面 212から磁極面 211へと磁石 21の端 21a, 21b を通って短絡しにくい。すなわち、磁束の多くが固定子 51へと流れる。これは、磁束 が固定子 51へと流れる方力 磁気抵抗が小さいからである。
[0175] 本実施の形態で説明したモータは、例えば圧縮機に搭載することができる。これに よれば、例えば冷媒等が効率良く圧縮される。
[0176] 上述したいずれの実施の形態においても、磁心 11には電磁鋼板を積層したものが 採用できる。さらには、例えば圧粉鉄心を採用することが、渦電流の発生を低減でき る点で望ましい。
[0177] また、磁心 11に対して磁石 21の位置を決めるための手段、またはその位置に磁石
21を固定する手段を、磁心 11に設けても良い。
[0178] 例えば図 11で示される回転子 Idのように、磁石 21の端 21a, 21bが磁心 11の端 1 la, l ibに対して平坦である場合には、所定の方向 91に関して磁心 11の両側から 例えば端板で磁心 11を挟み込むことで、磁石 21を固定することができる。
[0179] 例えば図 10で示される回転子 laのように、磁石 21の端 21a, 21bが磁心 11の端 1 la, l ibに対して窪んでいる場合には、その窪んだ部分に非磁性体などのスぺーサ を挿入し、所定の方向 91に関して磁心 11の両側カゝら例えば端板で磁心 11を挟み込 むことで、磁石 21を固定することができる。
[0180] 例えば図 8で示される回転子 Idのように、磁石 21が磁心 11の端 11a, l ibに対し て突出する場合には、例えば図 29で示される態様で磁石 21を固定することができる 。つまり回転子 Idは、所定の方向 91に関してその両側力も端板 7a, 7bによって挟み 込まれる。端板 7a, 7bは、磁石 21が端 11a側及び端 l ib側のそれぞれで突出した 高さ La, Lbだけ、部分 111側で所定の方向 91に窪んでいる。よって、磁石 21を固定 することができる。
[0181] 例えば図 30で示されるように、磁心 11に突起部 6を設けて、磁石 21の位置決めや 固定を行っても良い。突起部 6は、例えば磁石 21の端 21a, 21bの位置が決まるよう に配置される。ただし、当該突起部 6を介して磁束が短絡しない程度に、当該突起部 6の大きさを調節することが望ま 、。
[0182] 上述したいずれの実施の形態においても、磁石には磁気エネルギー積の大きい希 土類磁石を採用することが望ましぐ特に Md—Fe— B系の焼結磁石を採用すること が特に望ましい。磁束量が増大するからである。
[0183] この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示 であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形 例力 この発明の範囲力 外れることなく想定され得るものと解される。

Claims

請求の範囲
[1] 所定の方向(91)に延在する磁心(11)と、
前記磁心に埋め込まれ、前記所定の方向に延在する磁極面(211, 212)を有する 磁石(21)と
を備え、
前記磁心は、磁性体力 なる第 1の部分( 111; 112)を前記磁極面の一方(211; 2 12)に対向して有し、
前記磁石の前記所定の方向に関する端の少なくとも一方(21a ; 21a)が、それと同 じ側にある前記第 1の前記部分の端( 111 a; 112a)に対して前記所定の方向に突出 する、回転子。
[2] 前記磁石の前記端(21a, 21b)の両方力 それぞれと同じ側にある前記第 1の前記 部分( 112)の前記端( 112a, 112b)に対して突出し、
前記磁石の前記所定の方向(91)に沿った長さ(Lm)は、前記第 1の前記部分の 前記所定の方向に沿った長さ(Lo)に対する比率 (LmZLo)が 1. 075以下である、 請求項 1記載の回転子。
[3] 前記第 1の前記部分(111 ; 112)の前記端(111a, 111b ; 112a, 112b)は、前記 磁石(21)の前記端(21a, 21b)を露出させる窪み(111c, l l ld ; 112c, 112d)を 有する、請求項 1記載の回転子。
[4] 前記磁心(11)は、磁性体力もなる第 2の部分(112 ; 111)を前記磁極面の他方(2
12 ; 211)に対向して更に有し、
前記磁石の前記端の少なくとも一方(21a ; 21a)力 それと同じ側にある前記第 2の 前記部分の端(112a; 11 la)に対して前記所定の方向(91)に突出する、請求項 1 記載の回転子。
[5] 前記第 2の前記部分(112 ; 111)の前記端(112a, 112b ; 111a, 11 lb)は、前記 磁石(21)の前記端(21a, 21b)を露出させる窪み(l l lcl l ld; 112c, 112d)を有 する、請求項 4記載の回転子。
[6] 前記磁石 (21)は複数であって環状に配置され、
前記磁心(11)は、隣接する前記磁石(21)の間に、磁性体力もなる第 3の部分(11 3)を更に有し、
前記第 3の前記部分の前記所定の方向(91)に関する端の少なくとも一方(113a ; 113b)力 それと同じ側にある前記隣接する前記磁石の前記端(21a ; 21b)に対し て前記所定の方向に突出する、請求項 4記載の回転子。
前記磁石 (21)は複数であって環状に配置され、
前記磁心(11)は、隣接する前記磁石(21)の間に、磁性体力もなる第 3の部分(11 3)を更に有し、
前記第 3の前記部分の前記所定の方向(91)に関する端の少なくとも一方(113a ; 113b)力 それと同じ側にある前記隣接する前記磁石の前記端(21a ; 21b)に対し て前記所定の方向に窪んで!/、る、請求項 4記載の回転子。
前記磁石 (21)は複数であって環状に配置され、
前記磁心(11)は、隣接する前記磁石(21)の間に、磁性体力もなる第 3の部分(11 3)を更に有し、
前記第 3の前記部分の前記所定の方向(91)に関する端の少なくとも一方(113a ; 113b)力 それと同じ側にある前記隣接する前記磁石の前記端(21a ; 21b)に対し て前記所定の方向に突出する、請求項 1記載の回転子。
前記磁石 (21)は複数であって環状に配置され、
前記磁心(11)は、隣接する前記磁石(21)の間に、磁性体力もなる第 3の部分(11 3)を更に有し、
前記第 3の前記部分の前記所定の方向(91)に関する端の少なくとも一方(113a ; 113b)力 それと同じ側にある前記隣接する前記磁石の前記端(21a ; 21b)に対し て前記所定の方向に窪んでいる、請求項 1記載の回転子。
前記磁心(11)は、いずれも前記所定の方向(91)に延在する空隙である第 1空隙 ( 41 ;41)及び第 2空隙 (43 ;411)を有し、
前記第 1空隙は、前記所定の方向とは垂直な方向である第 1方向(95 ; 95)に拡が り、前記磁石(21 ; 21)が埋め込まれ、
前記第 2空隙は、前記第 1空隙の前記第 1方向についての端 (41a : 41b)に設けら れ、前記所定の方向とは垂直な方向である第 2方向(93 ; 95)に拡がり、 前記所定の方向及び前記第 2方向の 、ずれにも垂直な方向(94; 96)につ 、ての 前記第 2空隙の幅 (Wal ;Wa2)は、前記磁石の前記磁極面(211, 212 ; 211, 212 )間の距離 (M; M)よりも大き 、、請求項 1記載の回転子。
[11] 請求項 1乃至請求項 10に記載の回転子のいずれか複数(le, If ; Id, ld ; lg, lh )を前記所定の方向(91)に沿って結合して備え、
前記所定の方向に関する前記回転子の端のうち他の 、ずれとも結合しな 、前記端 の少なくとも一方では、前記磁石(21, 25 ; 21 , 21 ; 21, 25)が前記磁心の前記部分 (111, 112, 121, 122 ; 111, 112, 111, 112 ; 111, 112, 121, 122)に対して突 出する、回転子。
[12] 前記回転子の前記複数(Id, Id)は非磁性体(3)を介して結合される、請求項 11 記載の回転子。
[13] 前記複数の前記回転子(lg, lh)の一つである第 1回転子(lg)は、その前記磁石
(21)の前記磁極面(212)の法線方向(21d)力 他の前記回転子である第 2回転子 (lh)の前記磁石 (25)の前記磁極面(251)の法線方向(25d)に対して傾!、て!/、る、 請求項 11記載の回転子。
[14] 前記第 1回転子(lg)の前記磁石 (21)の前記所定の方向(91)につ 、ての所定の 面への第 1の投影と、前記第 2回転子(lh)の前記磁石 (25)の前記所定の方向につ いての前記所定の面への第 2の投影とは、前記第 1の前記投影の外側の縁 (212e) と前記第 2の前記投影の内側の縁 (251e)とが交わらず、かつ前記第 1の前記投影 の内側の縁 (21 le)と前記第 2の前記投影の外側の縁 (252e)とが交わらない、請求 項 13記載の回転子。
[15] 前記第 1回転子(lg)及び前記第 2回転子(lh)はいずれも、前記磁石 (21, 25)が 埋め込まれる穴(214, 254)を有し、
前記第 1回転子と前記第 2回転子とは磁性板 (7)を介して互いに結合され、 前記磁性板は貫通孔(71)を有し、
前記貫通孔は、前記第 1回転子の前記穴及び前記第 2回転子の前記穴の前記所 定の方向(91)についての前記磁性板への投影(214s, 254s)を含んだ前記投影の 一方から他方に亘る部分(222s)において前記磁性板を前記所定の方向に貫ぐ請 求項 13記載の回転子。
[16] 前記磁性板の厚み (t)は前記第 1回転子の前記磁石の厚み及び前記第 2回転子 の前記磁石の厚みの少なくとも一方よりも厚い、請求項 15記載の回転子。
[17] 前記第 1回転子(lg)の前記磁石 (21)及び前記第 2回転子(lh)の前記磁石 (25) のいずれか少なくとも一方力 前記貫通孔(71)に突出する、請求項 15記載の回転 子。
[18] 請求項 1乃至請求項 10に記載の回転子のいずれか複数(le, If)を前記所定の方 向(91)に沿って結合して備え、
前記所定の方向に関する前記回転子の端のうち互いに結合する前記回転子の前 記端の少なくとも一方では、前記磁心の前記部分(111, 112, 121, 122)が前記磁 石(21, 25)の前記端(21a, 25a)を露出させる窪み(11 Id, 112d, 121d, 122d) を有する、回転子。
[19] 前記回転子の前記複数(Id, Id)は非磁性体(3)を介して結合される、請求項 18 記載の回転子。
[20] 前記磁心(11)は、いずれも前記所定の方向(91)に延在する空隙である第 1空隙 ( 41 ;41)及び第 2空隙 (43 ;411)を有し、
前記第 1空隙は、前記所定の方向とは垂直な方向である第 1方向(95 ; 95)に拡が り、前記磁石(21 ; 21)が埋め込まれ、
前記第 2空隙は、前記第 1空隙の前記第 1方向についての端 (41a:41b)に設けら れ、前記所定の方向とは垂直な方向である第 2方向(93 ; 95)に拡がり、
前記所定の方向及び前記第 2方向の 、ずれにも垂直な方向(94; 96)につ 、ての 前記第 2空隙の幅 (Wal ;Wa2)は、前記磁石の前記磁極面(211, 212 ; 211, 212 )間の距離 (M; M)よりも大き!/、、請求項 2乃至請求項 9の 、ずれか一つに記載の回 転子。
[21] 穴 (41)と空洞 (42)とを有し所定の方向(91)へと延在する磁心(11)と、
磁極面(211, 212 ; 251, 252)を有する少なくとも二つの磁石(21 ; 25)と を備え、
前記穴は前記所定の方向に沿って前記磁心の端の一方(1 la)から他方(1 lb)へ と前記空洞を介して貫通し、
前記空洞は、その前記所定の方向に対する断面積が前記穴の前記所定の方向に 対する断面積よりも大きぐ
第 1の前記磁石(21 ; 25)は、前記穴へ挿入されて、その前記磁極面(211, 212 ; 251, 252)が前記所定の方向へと延在し、
第 2の前記磁石(25 ; 21)は、前記穴へ前記空洞に対して前記第 1の前記磁石と反 対側で挿入されて、その前記磁極面(251, 252 ; 211, 212)が前記所定の方向へ と延在し、
前記磁石の少なくとも一方において、その前記所定の方向に関する端(21b, 25b) が前記空洞内へと突出する、回転子。
前記磁石(21 ; 25)の少なくとも一方において、その前記所定の方向(91)に関する 端(21a; 25a)が前記磁心(11)の前記端( 1 la, 1 lb)に対して突出する、請求項 15 記載の回転子。
空洞 (45)と第 1及び第 2の穴 (43, 44)とを有し、所定の方向(91)に延在する磁心 (11)と、
磁極面(211, 212 ; 251, 252)を有する第 1及び第 2の磁石(21 ; 25)と を備え、
前記第 1の前記穴は、前記磁心の前記所定の方向につ!、ての端の一方(1 la)から 前記所定の方向に沿って前記空洞へと貫通し、
前記第 2の前記穴は、前記磁心の前記所定の方向についての前記端の他方から 前記所定の方向に沿って前記空洞へと貫通し、
前記空洞は、前記所定の方向に対する断面が前記第 1及び前記第 2の前記穴の 前記所定の方向についての第 1及び第 2の投影(214s, 254s)をそれぞれ含み、前 記断面の面積が前記第 1及び前記第 2の前記穴の前記所定の方向に対するいずれ の断面積よりも大きぐ
前記第 1の前記磁石は、前記第 1の前記穴に挿入されて、その前記磁極面が前記 所定の方向へと延在し、
前記第 2の前記磁石は、前記第 2の前記穴に挿入されて、その前記磁極面が前記 所定の方向へと延在する、回転子。
[24] 前記第 1の前記投影(214s)の外側の縁 (214s2)と前記第 2の前記投影(254s) の内側の縁 (254sl)とが交わらず、かつ前記第 1の前記投影の内側の縁 (214sl)と 前記第 2の前記投影の外側の縁 (254s2)とが交わらない、請求項 18記載の回転子
[25] 前記磁心(11)は、いずれも前記所定の方向(91)に延在する空隙である第 1空隙( 41 ;41)及び第 2空隙 (43 ;411)を有し、
前記第 1空隙は、前記所定の方向とは垂直な方向である第 1方向(95 ; 95)に拡が り、前記磁石(21 ; 21)が埋め込まれ、
前記第 2空隙は、前記第 1空隙の前記第 1方向についての端 (41a : 41b)に設けら れ、前記所定の方向とは垂直な方向である第 2方向(93 ; 95)に拡がり、
前記所定の方向及び前記第 2方向の 、ずれにも垂直な方向(94; 96)につ 、ての 前記第 2空隙の幅 (Wal ;Wa2)は、前記磁石の前記磁極面(211, 212 ; 211, 212 )間の距離 (M; M)よりも大き 、、請求項 21乃至請求項 24の 、ずれか一つに記載の 回転子。
[26] 前記所定の方向(91)に沿う回転軸(92)を中心に回転する請求項 1乃至請求項 1 0、並びに請求項 21乃至請求項 24のいずれか一つに記載の回転子(la〜ld, 2a 〜2c)と、
前記回転子と同軸で相互に対向して配置される固定子(51)と
を備える、モータ。
[27] 前記磁石(21)に対して前記固定子(51)とは反対側の前記磁心(111)の前記端( 11 lb)から見た前記磁石の前記回転軸(92)に沿った高さ(d)は、同じ前記磁石の 前記磁極面(211, 212)間の距離 (M)よりも小さい、請求項 26記載のモータ。
[28] 同じ前記磁石(21)の前記磁極面(211, 212)間の距離 (M)は、前記回転子(la) の側面とこれに対向する前記固定子(51)の面との距離 (A)よりも大き!/、、請求項 26 記載のモータ。
[29] 請求項 26に記載のモータ(5)を備えることを特徴とする、圧縮機。
[30] いずれも所定の方向(91)に延在し、磁性体力 なる第 1及び第 2の部分(111 , 11 2)を備え、
前記第 1及び前記第 2の前記部分は、前記所定の方向に延在する空隙 (41)を介 して互いに対向し、
前記第 1の前記部分(111 ; 112)の前記所定の方向に関する端の少なくとも一方(
111 a; 112a)が、それと同じ側にある前記第 2の前記部分(112 ; 111)の端(112&;
111a)に対し前記所定の方向に突出する、コア。
[31] 前記空隙 (41)は、前記所定の方向(91)についての端が、前記第 2の前記部分(1
12; 111)側へと拡がる、請求項 30記載のコア。
[32] いずれも所定の方向(91)に延在し、磁性体力 なる第 1及び第 2の部分(111 , 11
2)を備え、
前記第 1及び前記第 2の前記部分は、前記所定の方向に延在する空隙 (41)を介 して互いに対向し、
前記空隙は、前記所定の方向(91)についての端が、前記第 1及び第 2の前記部 分のいずれの側にも拡がる、コア。
[33] 前記第 1の前記部分( 112)の複数と、
前記所定の方向(91)に延在し、磁性体力 なる第 3の部分(113)の複数と を更に備え、
前記第 1の前記部分(112)と、前記第 3の前記部分の複数とは、前記第 2の前記部 分(111)の周りで交互に環状に配置され、
前記第 3の前記部分の前記所定の方向に関する端の少なくとも一方( 113a; 113b )が、それと同じ側にある前記第 2の前記部分の前記端(112a ; 112b)に対して前記 所定の方向に突出する、請求項 30乃至請求項 32のいずれか一つに記載のコア。
[34] 前記第 1の前記部分(112)を複数と、
前記所定の方向(91)に延在し、磁性体力 なる第 3の部分(113)の複数と を更に備え、
前記第 1の前記部分(112)と、前記第 3の前記部分の複数とは、前記第 2の前記部 分(111)の周りで交互に環状に配置され、
前記第 3の前記部分の前記所定の方向に関する端の少なくとも一方( 113a; 113b )力 それと同じ側にある前記第 1の前記部分の前記端( 11 la; 11 lb)に対して前記 所定の方向に窪んで 、る、請求項 30乃至請求項 32の 、ずれか一つに記載のコア。
[35] 所定の方向(91)に延在するコアであって、
穴 (41)と、
空洞(42)と
を備え、
前記穴は前記所定の方向に沿って前記コアの端の一方(1 la)から他方(1 lb)へと 前記空洞を介して貫通し、
前記空洞は、その前記所定の方向に対する断面積が前記穴の前記所定の方向に 対する断面積よりも大きい、コア。
[36] 所定の方向(91)に延在するコアであって、
空洞(45)と、
前記所定の方向に沿って前記コアの端の一方(1 la)から前記空洞へと貫通する第 1の穴(43)と、
前記所定の方向に沿って前記コアの端の他方( 1 lb)から前記空洞へと貫通する第 2の穴(44)と
を備え、
前記空洞は、前記所定の方向に対する断面が前記第 1及び前記第 2の前記穴の 前記所定の方向についての第 1及び第 2の投影 (43s, 44s)をそれぞれ含み、前記 断面の面積が前記第 1及び前記第 2の前記穴の前記所定の方向に対するいずれの 断面積よりも大きい、コア。
[37] 前記第 1の前記投影 (43s)の外側の縁 (43s2)と前記第 2の前記投影 (44s)の内 側の縁 (44sl)とが交わらず、かつ前記第 1の前記投影の内側の縁 (43sl)と前記第 2の前記投影の外側の縁 (44s2)とが交わらない、請求項 36記載のコア。
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