WO2018158930A1 - 回転子、電動機、圧縮機および送風機 - Google Patents

Abstract

回転子（２）は、回転軸（２８）と、回転子コア（２０）と、永久磁石（３）とを有する。回転子コア（２０）は、回転軸（２８）が挿入される軸挿入孔（２７）を有する軸固定部（２６）と、軸固定部（２６）を回転軸（２８）の中心軸線（Ｃ１）を中心とする径方向外側から間隔をあけて囲む環状の磁石保持部（２４）と、軸固定部（２６）と磁石保持部（２４）とを連結する連結部（２５）とを有する。永久磁石（３）は、磁石保持部（２４）に取り付けられ、第１の磁極（２０ａ）を構成する。磁石保持部（２４）において永久磁石（３）に周方向に隣接する部分が第２の磁極（２０ｂ）を構成する。連結部（２５）は、当該中心軸線（Ｃ１）の方向において互いに離間した少なくとも２つのリブ（２５ａ）を有する。

Description

回転子、電動機、圧縮機および送風機

　本発明は、回転子、回転子を有する電動機、並びに、電動機を有する圧縮機および送風機に関する。

　従来より、回転子に永久磁石を取り付けた電動機が広く用いられている。近年、永久磁石の数を少なくするため、回転子に磁石磁極と疑似磁極とを周方向に交互に配置したコンシクエントポール型の電動機が開発されている。磁石磁極は永久磁石で構成されるのに対し、疑似磁極は、回転子コアにおける隣り合う永久磁石の間の部分で構成される（例えば、特許文献１～４参照）。

特許第５７００６４３号公報（図１９参照） 特許第５５７０８８４号公報（図６参照） 特許第５７５５８９６号公報（図２参照） 特許第５６８４５２９号公報（図２参照）

　コンシクエントポール型の電動機では、回転子の疑似磁極に永久磁石が存在しないため、磁束が回転軸に流れて磁束漏れが生じ、電動機の出力が低下するという問題がある。

　本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、回転軸への磁束漏れを低減し、電動機の出力低下を抑制することができる固定子を提供することを目的とする。

　本発明の回転子は、回転軸と、回転軸が挿入される軸挿入孔を有する軸固定部と、軸固定部を回転軸の中心軸線を中心とする径方向外側から間隔をあけて囲む環状の磁石保持部と、軸固定部と磁石保持部とを連結する連結部とを有する回転子コアと、磁石保持部に取り付けられ、第１の磁極を構成する永久磁石とを備える。磁石保持部において永久磁石に周方向に隣接する部分は、第２の磁極を構成する。連結部は、当該中心軸線の方向において互いに離間した少なくとも２つのリブを有する。

　この発明では、軸固定部と磁石保持部とが連結部によって連結され、連結部が軸方向（回転軸の中心軸線の方向）において互いに離間した少なくとも２つのリブを有するため、磁石保持部と軸固定部との間の磁束の流れを制限し、回転軸への磁束漏れを抑制することができる。そのため、電動機の出力低下を抑制することができる。

一般的な電動機（Ａ）およびその回転子（Ｂ）を示す横断面図である。 コンシクエントポール型の電動機（Ａ）およびその回転子（Ｂ）を示す横断面図である。 実施の形態１における電動機を示す横断面図である。 実施の形態１の電動機の回転子を示す横断面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。 実施の形態１の電動機の回転子を示す部分断面斜視図（Ａ）および磁束の流れを示す模式図（Ｂ）である。 回転子コアを構成する電磁鋼板の磁気特性を示す第１のグラフ（Ａ）、および第１のグラフの一部を拡大して示す第２のグラフ（Ｂ）である。 実施の形態１の連結部における最大磁束密度と誘起電圧変化率との関係を示すグラフである。 一般的な回転子を示す横断面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。 図８の回転子を示す部分断面斜視図（Ａ）および磁束の流れを示す模式図（Ｂ）である。 コンシクエントポール型の回転子を示す横断面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。 図１０の回転子を示す部分断面斜視図（Ａ）および磁束の流れを示す模式図（Ｂ）である。 第１の比較例の電動機の回転子を示す横断面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。 第１の比較例の電動機の回転子を示す部分断面斜視図（Ａ）および磁束の流れを示す模式図（Ｂ）である。 第２の比較例の回転子を示す横断面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。 図１４の回転子を示す部分断面斜視図（Ａ）および磁束の流れを示す模式図（Ｂ）である。 実施の形態２の電動機の回転子を示す横断面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。 実施の形態２の電動機の回転子を示す部分断面斜視図である。 実施の形態２の電動機の回転子の他の構成例を示す横断面図である。 実施の形態３の電動機の回転子を示す横断面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。 実施の形態３の電動機の回転子を示す部分断面斜視図である。 実施の形態４の電動機の回転子を示す横断面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。 実施の形態４の電動機の回転子を示す部分断面斜視図である。 実施の形態５の電動機の回転子を示す横断面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。 実施の形態５の電動機の回転子を示す部分断面斜視図である。 実施の形態６の電動機の回転子を示す横断面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。 実施の形態６の電動機の回転子を示す部分断面斜視図である。 各実施の形態の電動機が適用可能な圧縮機を示す縦断面図である。 各実施の形態の電動機が適用可能な送風機を示す縦断面図である。

　まず、本発明の実施の形態の前提となる、一般的な電動機およびコンシクエントポール型の電動機について説明する。
＜一般的な電動機＞
　図１（Ａ）は、一般的な電動機を示す横断面図である。なお、横断面図とは、回転子の回転軸の中心軸線に直交する面における断面図を言い、縦断面図とは、中心軸線に平行な面（中心軸線を含む面）における断面図を言う。

　図１（Ａ）に示す電動機は、回転子８と、回転子８を囲むように設けられた環状の固定子６とを有する。回転子８と固定子６との間には、エアギャップが設けられる。回転子８の回転中心となる軸線（中心軸線）を、軸線Ｃ１とする。

　固定子６は、固定子コア６０と、固定子コア６０に巻き付けられた巻線６５とを有する。固定子コア６０は、軸線Ｃ１を中心とする環状のヨーク部６１と、ヨーク部６１から軸線Ｃ１に向けて延在する複数（ここでは１２個）のティース６２とを有する。ティース６２の先端は、回転子８の外周面に対向している。隣り合うティース６２の間には、スロットが形成される。巻線６５は、ティース６２の周囲に、例えば集中巻により巻き付けられている。

　図１（Ｂ）は、回転子８を示す横断面図である。図１（Ｂ）に示すように、回転子８は、回転子コア８０と、回転子コア８０に取り付けられた回転軸８８とを有する。回転子コア８０の径方向中心には、回転軸８８を挿入する軸挿入孔８７が形成されている。回転軸８８の中心軸線は、上述した軸線Ｃ１である。

　回転子コア８０の外周に沿って、複数（ここでは１０個）の磁石挿入孔８１が配置されている。磁石挿入孔８１は、周方向に等間隔に配置されている。各磁石挿入孔８１の内部には、永久磁石８３が配置されている。各磁石挿入孔８１の周方向の両側には、漏れ磁束を抑制するためのフラックスバリア（漏れ磁束抑制穴）８２が形成されている。

　永久磁石８３は、例えば、フェライト焼結磁石、フェライトボンド磁石、Ｓｍ（サマリウム）－Ｆｅ（鉄）－Ｂ（ホウ素）ボンド磁石で構成することができる。一方、空気調和装置の圧縮機あるいは送風機に用いられる電動機の場合には、高効率化の観点から、永久磁石８３を、より磁力の強いＮｄ（ネオジム）－Ｆｅ－Ｂを主成分とするネオジム焼結磁石で構成することが多い。

　しかしながら、ネオジム焼結磁石は、希土類元素であるＮｄを含有する。また、ネオジム焼結磁石には、保磁力を向上するためにＤｙ（ディスプロシウム）またはＴｂ（テルビウム）等の希土類元素が添加される。これらＮｄ，Ｄｙ，Ｔｂは、いずれも高価であり、材料コストが上昇する原因となる。

　また、永久磁石８３は、一般に、ブロック状の塊を切削して加工されるため、永久磁石８３が薄く小さいほど、材料歩留りが低下する。そのため、１つの電動機に使用される永久磁石８３の数が増加するほど、加工コストが上昇する。従って、電動機の製造コストを低減するためには、電動機の駆動に必要な磁束の量を確保できる範囲で、永久磁石８３の数を少なくすることが望ましい。

　この場合、永久磁石８３の数を少なくできるのであれば、永久磁石材料の総使用量が増加しない範囲で、永久磁石８３の体積を大きくすることはできる。永久磁石８３の体積を大きくすることは、加工コストの低減につながるためである。

　そこで、永久磁石の数を少なくして電動機の製造コストを低減するため、次のようなコンシクエントポール型の電動機が開発されている。

＜コンシクエントポール型の電動機＞
　図２（Ａ）は、コンシクエントポール型の電動機を示す横断面図である。図２（Ａ）に示す電動機は、回転子７と、回転子７を囲むように設けられた固定子６とを有する。回転子７と固定子６との間には、エアギャップが設けられる。回転子７の回転中心となる軸線を、軸線Ｃ１とする。固定子６の構成は、図１（Ａ）に示した電動機の固定子６と同様である。

　図２（Ｂ）は、回転子７を示す横断面図である。図２（Ｂ）に示すように、回転子７は、回転子コア７０と、回転子コア７０に取り付けられた回転軸７８とを有する。回転子コア７０の径方向中心には、回転軸７８を挿入する軸挿入孔７７が形成されている。回転軸７８の中心軸線は、上述した軸線Ｃ１である。

　回転子コア７０の外周に沿って、複数（ここでは５個）の磁石挿入孔７１が配置されている。磁石挿入孔７１は、周方向に等間隔に配置されている。各磁石挿入孔７１の周方向の両側には、漏れ磁束を抑制するためのフラックスバリア（漏れ磁束抑制穴）７２が形成されている。

　各磁石挿入孔７１の内部には、永久磁石７３が配置されている。永久磁石７３は、互いに同じ磁極面（例えばＮ極）を外周側に向けて配置されている。そのため、回転子コア７０において隣り合う永久磁石７３の間に位置する部分には、径方向に磁束が流れる部分が生じる。この部分が、疑似磁極７０ｂとなる。

　すなわち、コンシクエントポール型の電動機の回転子７では、永久磁石７３によって形成される磁石磁極７０ａ（第１の磁極）と、回転子コア７０によって形成される疑似磁極７０ｂ（第２の磁極）とが、周方向に交互に配置される。

　なお、軸挿入孔７７の径方向外側には、貫通孔７９（空隙）が形成されている。この貫通孔７９は、磁束の流れを疑似磁極７０ｂ側に導くためのものである。

　このように、コンシクエントポール型の回転子７は、磁石磁極７０ａと疑似磁極７０ｂとを周方向に交互に配置した構成を有するため、回転子７の永久磁石７３の数は、一般の回転子８（図１（Ｂ））の半分となり、製造コストを大幅に低減することができる。

　しかしながら、回転子７の疑似磁極７０ｂには永久磁石７３が存在しないため、疑似磁極７０ｂを通過した磁束が径方向内側に流れ、軸挿入孔７７に挿入された回転軸７８への磁束漏れが生じる。その結果、電動機の出力が低下するという問題がある。

　回転軸７８への磁束漏れを抑制するためには、回転子を大型化する（永久磁石７３から回転軸７８までの距離を長くする）ことも考えられるが、回転子を大型化すると電動機も大型化することとなり、重量および製造コストを上昇させることになる。

　本発明の各実施の形態は、コンシクエントポール型の電動機において、回転軸への漏れ磁束を効果的に抑制し、これにより電動機の出力低下の抑制を図るものである。

実施の形態１．
＜電動機の構成＞
　本発明の実施の形態１の電動機１００について説明する。図３は、実施の形態１の電動機１００を示す横断面図である。この電動機１００は、例えば、ロータリ圧縮機３００（図２７）または送風機（図２８）等に用いられる３相同期電動機である。電動機１００は、回転子２と、回転子２を囲むように設けられた環状の固定子１とを有する。回転子２と固定子１との間には、エアギャップが設けられる。回転子２の回転中心となる軸線を、軸線Ｃ１とする。

　以下では、軸線Ｃ１の方向を、単に「軸方向」と称する。また。軸線Ｃ１を中心とする周方向（図３に矢印Ｒ１で示す）を、単に「周方向」と称する。また、軸線Ｃ１を中心とする固定子１および回転子２の半径方向を、単に「径方向」と称する。

　図３に示すように、固定子１は、固定子コア１０と、固定子コア１０に巻き付けられた巻線１５とを有する。固定子コア１０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層した積層体によって構成されている。

　固定子コア１０は、軸線Ｃ１を中心とする環状のヨーク部１１と、ヨーク部１１から軸線Ｃ１に向けて延在する複数のティース１２とを有する。ティース１２の先端は、回転子８の外周面に対向している。隣り合うティース１２の間には、スロットが形成される。巻線１５は、ティース１２の周囲に、例えば集中巻により巻き付けられている。ティース１２の数（すなわちスロットの数）は、ここでは１２であるが、これに限定されるものではない。

　図４（Ａ）は、電動機１００の回転子２を示す横断面図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示した線分４Ｂ－４Ｂにおける矢視方向の断面図（縦断面図）である。図４（Ａ）に示すように、回転子２は、回転子コア２０と、回転子コア２０に取り付けられた回転軸２８とを有する。回転軸２８の中心軸線は、上述したＣ１である。

　回転子コア２０は、軸線Ｃ１を中心とする環状の部材であり、軸方向に長さＢを有する。回転子コア２０は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層した積層体によって構成されている。

　回転子コア２０は、回転軸２８に固定された軸固定部２６と、軸固定部２６を径方向外側から囲むように設けられた環状の磁石保持部２４と、これら軸固定部２６と磁石保持部２４とを連結する連結部（梁部）２５とを有する。

　軸固定部２６は、軸線Ｃ１を中心とする円筒形状を有する。軸固定部２６の径方向中心には、回転軸２８を挿入する軸挿入孔２７が形成されている。

　磁石保持部２４は、軸固定部２６の径方向外側に間隔をあけて配置され、軸線Ｃ１を中心とする環状に延在している。磁石保持部２４の軸方向の長さは、軸固定部２６の軸方向の長さと同じ（上述した長さＢ）である。

　磁石保持部２４は、外周に沿って、複数（ここでは５つ）の磁石挿入孔２１を有する。磁石挿入孔２１は、周方向に等間隔に配置されている。磁石挿入孔２１は、磁石保持部２４を軸方向に貫通している。磁石挿入孔２１は、また、周方向に幅を有し、径方向に厚さを有する。磁石保持部２４の内周（すなわち径方向の内側端部）から磁石挿入孔２１までの距離を、距離Ａとする。

　磁石保持部２４の各磁石挿入孔２１内には、永久磁石３が配置されている。永久磁石３は、軸方向に長さを有し、周方向に幅を有し、径方向に厚さを有する平板状の部材である。永久磁石３は、例えば、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂを主成分とするネオジム焼結磁石で構成される。但し、ネオジム焼結磁石以外の希土類磁石を用いてもよく、また、希土類磁石以外の永久磁石を用いても良い。

　永久磁石３は、互いに同じ磁極（例えばＮ極）を、磁石保持部２４の外周側に向けて配置されている。そのため、回転子コア２０において隣り合う永久磁石３の間には、径方向に磁束が流れる部分が生じる。この部分が、疑似磁極２０ｂとなる。

　すなわち、この磁石保持部２４では、永久磁石３によって形成される磁石磁極２０ａ（第１の磁極）と、回転子コア２０によって形成される疑似磁極２０ｂ（第２の磁極）とが、周方向に交互に配置される。これにより、回転子２の極数は１０極となる。永久磁石３の数は、極数（１０極）の半分（５個）となる。

　また、磁石保持部２４の外周は、いわゆる花丸形状を有する。言い換えると、磁石保持部２４の外周は、極中心Ｐ１，Ｐ２（各磁極２０ａ，２０ｂの周方向の中心）で外径が最大となり、極間Ｐ３（隣り合う磁極の間）で外径が最小となる形状を有する。なお、磁石保持部２４の外周は、花丸形状に限らず、円形であってもよい。

　磁石保持部２４において、各磁石挿入孔２１の周方向の両側には、フラックスバリア（漏れ磁束抑制穴）２２が形成されている。フラックスバリア２２は、隣り合う永久磁石３の間の漏れ磁束を抑制するものである。

　磁石保持部２４と軸固定部２６との間には、複数の連結部２５が配置されている。複数の連結部２５は、軸固定部２６から磁石保持部２４にかけて放射状に延在している。複数の連結部２５は、周方向に等間隔に配置されている。各連結部２５は、軸線Ｃ１を中心とする径方向に延在している。各連結部２５は、周方向に長さ（幅）Ｗ１を有する。

　連結部２５の数は、ここでは、永久磁石３の数と同じ（５個）である。各連結部２５は、軸固定部２６から永久磁石３（磁石磁極２０ａ）の周方向における中央部に向かって延在している。すなわち、各連結部２５は、疑似磁極２０ｂから周方向にできるだけ離れていることが望ましい。

　図４（Ｂ）に示すように、連結部２５は、軸方向の両端に２つのリブ２５ａを有し、軸方向の中央部（すなわち２つのリブ２５ａの間）に空隙部Ｓ２を有する。空隙部Ｓ２は、例えば四角形の開口部であるが、開口部の形状は任意である。各リブ２５ａの軸方向の長さ（厚さ）を、長さＬとする。

　リブ２５ａの周方向の長さ（すなわち連結部２５の周方向の長さ）Ｗ１は、磁石保持部２４の内周から磁石挿入孔２１までの距離Ａ、すなわち磁石保持部２４の内周から永久磁石３までの距離Ａの１／２以下（Ｗ１≦Ａ／２）であることが望ましい。また、各リブ２５ａの軸方向の長さ（厚さ）Ｌは、回転子コア２０の軸方向の長さＢの１／３以下（Ｌ≦Ｂ／３）であることが望ましい。

　なお、連結部２５の２つのリブ２５ａは、ここでは軸方向の長さＬが同じであるが、異なっても良い。２つのリブ２５ａの軸方向の長さＬが互いに異なる場合には、いずれの長さも回転子コア２０の軸方向の長さＢの１／３以下であることが望ましい。

　また、ここでは連結部２５が２つのリブ２５ａを有するが、３つ以上のリブ２５ａを有していても良い。この場合も、連結部２５の各リブ２５ａの周方向の長さＷ１が、距離Ａの１／２以下であることが望ましい。また、連結部２５の各リブ２５ａの軸方向の長さＬが、回転子コア２０の長さＢの１／３以下であることが望ましい。

　図５（Ａ）は、回転子２を軸線Ｃ１を含む面で切断して示す部分断面斜視図である。磁石保持部２４と軸固定部２６との間には、空隙部Ｓ１が形成されている。また、磁石保持部２４と軸固定部２６とは連結部２５によって連結され、各連結部２５の２つのリブ２５ａの間には、空隙部Ｓ２が形成されている。

　図５（Ｂ）は、回転子２内の磁束の流れを示す模式図である。上記の通り、磁石保持部２４の磁石磁極２０ａには永久磁石２３が存在するが、疑似磁極２０ｂには永久磁石２３が存在しない。そのため、疑似磁極２０ｂから径方向内側の回転軸２８に向かう磁束の流れが生じる。

　この実施の形態１では、磁石保持部２４と軸固定部２６とが空隙部Ｓ１を隔てて離間しており、磁石保持部２４と軸固定部２６とを連結する連結部２５は空隙部Ｓ２を有している。そのため、磁石保持部２４と軸固定部２６との間の磁束の通路（磁路）は、連結部２５のリブ２５ａのみとなる。そのため、リブ２５ａを流れる磁束によってリブ２５ａで磁気飽和が生じ、磁石保持部２４と軸固定部２６との間の磁束の流れが制限される。その結果、回転軸２８への磁束漏れが抑制される。

　また、この実施の形態１では、連結部２５のリブ２５ａの断面積を小さくすることで、リブ２５ａでの磁束密度が１．５Ｔ以上、より望ましくは２．０Ｔ以上となるように構成されている。回転子コア２０を構成する一般的な電磁鋼板は、磁束密度が１．５Ｔ（あるいは２．０Ｔ）以上になると磁気飽和し、透磁率が低下する。そのため、リブ２５ａでの磁束密度を１．５Ｔ以上（より望ましくは２．０Ｔ以上）とすることで、リブ２５ａにおける磁気飽和を生じさせ、回転軸２８への漏れ磁束の抑制効果を高めている。

　図６（Ａ）は、回転子コア２０を構成する電磁鋼板における磁界と磁束密度との関係を示すグラフである。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の磁界０～４０００Ａ／ｍの範囲を拡大して示すグラフである。いずれも横軸は磁界（Ａ／ｍ）を示し、縦軸は磁束密度（Ｔ）を示す。図６（Ａ）および（Ｂ）において、曲線の勾配の急な部分は磁束が流れやすく、勾配が緩やかな部分は磁束が流れにくいことを示す。

　図６（Ａ）および（Ｂ）から、磁束密度が１．５Ｔ以上では、磁界の変化に対する磁束密度の変化が横ばいになっている（すなわち磁気飽和が生じている）ことが分かる。また、図６（Ａ）から、磁束密度が２．０Ｔ以上では、確実に磁気飽和に達していることが理解される。

　図７は、連結部２５の各リブ２５ａにおける最大磁束密度（以下、連結部の最大磁束密度と称する）と誘起電圧の変化率との関係を示すグラフである。横軸は連結部の最大磁束密度（Ｔ）を示し、縦軸は誘起電圧の変化率（％）を示す。

　図７において、符号Ｄは、図２（Ａ）に示した一体構成の回転子コア（磁石保持部と軸固定部とに分割されていない回転子コア）を有するコンシクエントポール型の電動機のデータである。これに対し、回転子コア２０を磁石保持部２４と軸固定部２６とに分割し、これらを連結する連結部２５の幅を狭くしていくことにより、連結部２５での最大磁束密度が増加する。符号Ｅは、後述する図１４（Ａ）および（Ｂ）に示すように磁石保持部９４と軸固定部９６との間に連結部を設けずに、樹脂部９５を設けた電動機のデータである。

　誘起電圧は、回転子２の回転時に、永久磁石３の磁束が固定子１の巻線１５に鎖交して生じる電圧であり、誘起電圧が高いほど電動機１００の出力が大きい。図７に示す誘起電圧の変化率は、符号Ｄで示したデータの誘起電圧（基準値）に対する変化率（％）である。

　連結部２５の幅を狭くするほど磁路が狭くなるため、最大磁束密度は増加する。そして、最大磁束密度が１．５Ｔ以上の範囲で、誘起電圧が急激に増加する。また、最大磁束密度が２．０Ｔ以上の範囲では、誘起電圧が高い値で横這いになる。このことから、連結部２５のリブ２５ａの磁束密度を１．５Ｔ以上（より望ましくは２．０Ｔ以上）とすることにより、高い誘起電圧が得られ、従って高い電動機出力が得られることが分かる。

＜比較説明＞
　ここで、実施の形態１の回転子の作用と比較するため、図１（Ｂ）を参照して説明した一般的な電動機の回転子、図２（Ｂ）を参照して説明したコンシクエントポール型の電動機の回転子、および各比較例の電動機の回転子について、それぞれ説明する。

　図８（Ａ）は、図１（Ｂ）を参照して説明した一般的な電動機の回転子８を示す横断面図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示した線分８Ｂ－８Ｂにおける矢視方向の断面図（縦断面図）である。また、図９（Ａ）は、回転子８を軸線Ｃ１を含む面で切断して示す部分断面斜視図である。図８（Ａ）、（Ｂ）および図９（Ａ）に示すように、この回転子８の回転子コア８０は、実施の形態１のような空隙部Ｓ１を有さず、連結部２５（リブ２５ａ）も有さない。

　図９（Ｂ）は、回転子８内の磁束の流れを示す模式図である。この回転子８では、全ての磁極が永久磁石８３で構成されているため、永久磁石８３から出た磁束は永久磁石８３に戻る。そのため、回転軸８８への磁束漏れは生じにくい。

　このように、コンシクエントポール型でない一般の電動機では、回転軸８８への磁束漏れは生じにくい。但し、上述したように、永久磁石８３の数が多いことにより、材料コストおよび加工コストが高いという問題がある。

　図１０（Ａ）は、図２（Ｂ）を参照して説明したコンシクエントポール型の電動機の回転子７を示す横断面図である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示した線分１０Ｂ－１０Ｂにおける矢視方向の断面図（縦断面図）である。また、図１１（Ａ）は、回転子７を軸線Ｃ１を含む面で切断して示す部分断面斜視図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）および図１１（Ａ）に示すように、回転子７は、永久磁石７３で構成される磁石磁極７０ａと、回転子コア７０で構成される疑似磁極７０ｂとを有する。但し、回転子７の回転子コア７０は、実施の形態１のような空隙部Ｓ１を有さず、連結部２５（リブ２５ａ）も有さない。

　図１１（Ｂ）は、回転子７内の磁束の流れを示す模式図である。この回転子７は、磁石磁極７０ａと疑似磁極７０ｂとを有し、疑似磁極７０ｂには永久磁石７３が設けられてないため、回転子コア７０と回転軸７８との間で磁束が流れやすい。

　このように、コンシクエントポール型の電動機では、永久磁石７３の数は低減できるものの、回転軸７８への磁束漏れが生じやすい。

　図１２（Ａ）は、第１の比較例の回転子５を示す横断面図である。図１２（Ａ）は、図１２（Ａ）に示した線分１２Ｂ－１２Ｂにおける矢視方向の断面図（縦断面図）である。また、図１３（Ａ）は、回転子５を軸線Ｃ１を含む面で切断して示す部分断面斜視図である。図１２（Ａ）に示すように、第１の比較例の回転子５は、実施の形態１と同様の磁石保持部２４と軸固定部２６とを有する。但し、この回転子５は、実施の形態１のような連結部２５（リブ２５ａ）ではなく、板状部分５１で磁石保持部２４と軸固定部２６とを連結している。図１２（Ｂ）および図１３（Ａ）に示すように、板状部分５１は、磁石保持部２４の軸方向の中央部に配置されており、軸方向の内側に空隙を有さない。

　図１３（Ｂ）は、回転子５内の磁束の流れを示す模式図である。この回転子５では、磁石保持部２４と軸固定部２６との間に空隙部Ｓ１が形成されているため、磁束の流れは制限される。しかしながら、板状部分５１が軸方向に比較的長く、軸方向内側に空隙を有さないため、実施の形態１の回転子２（図５（Ｂ））と比較して、磁石保持部２４と軸固定部２６との間を磁束が流れやすい。そのため、回転軸２８への磁束漏れが生じやすい。

　図１４（Ａ）は、第２の比較例の回転子９を示す横断面図である。図１４（Ａ）は、図１４（Ａ）に示した線分１４Ｂ－１４Ｂにおける矢視方向の断面図（縦断面図）である。また、図１５（Ａ）は、回転子９を軸線Ｃ１を含む面で切断して示す部分断面斜視図である。図１４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、第２の比較例の回転子９は、回転軸９８と、回転軸９８を囲む環状の回転子コア９０とを有する。

　回転子コア９０は、環状の磁石保持部９４を有する。磁石保持部９４は、磁石挿入孔９１およびフラックスバリア９２を有し、磁石挿入孔９１には永久磁石９３が配置されている。また、回転子９は、永久磁石９３によって構成される磁石磁極９０ａと、回転子コア９０によって構成される疑似磁極９０ｂとが周方向に交互に配置されている。磁石保持部９４の内周には貫通孔９９が設けられているが、これは図２（Ｂ）の貫通孔７９と同様、磁束の流れを疑似磁極９０ｂ側に導くためのものである。

　また、回転子９は、図１４（Ｂ）および図１５（Ａ）に示すように、回転軸９８と磁石保持部９４との間を埋めるように配置された樹脂部９５を有する。すなわち、この回転子９では、回転軸９８と磁石保持部９４との間には、樹脂部９５のみが存在する

　図１５（Ｂ）は、回転子９内の磁束の流れを示す模式図である。この回転子９では、磁石保持部９４と回転軸９８とが樹脂部９５で隔てられているため、図１１（Ｂ）に示したコンシクエントポール型の電動機と比較して、磁石保持部９４と回転軸９８との間の磁束の流れが大幅に抑制される。

　但し、この回転子９では、磁石保持部９４と回転軸９８とを連結する部分が樹脂部９５のみであるため、回転軸９８の軸方向と回転子コア９０の軸方向との平行度、および回転軸９８と回転子コア９０との同軸度を向上することが難しい。

　このように、図８（Ａ）～１５（Ｂ）に示した比較対象に対して、この実施の形態１の回転子２は、磁石保持部２４と軸固定部２６とが離間しており、これらを連結する連結部２５が空隙部Ｓ２を有している。そのため、磁石保持部２４と軸固定部２６との間の磁束の流れが制限され、回転軸２８への磁束漏れが抑制される。

　また、磁石保持部２４と軸固定部２６とを、軸方向に離間して配置されたリブ２５ａで連結するため、回転軸２８の軸方向と磁石保持部２４の軸方向との平行度が向上し、また、回転軸２８と磁石保持部２４との同軸度が向上する。

　なお、ここでは、２つのリブ２５ａが回転子コア２０の軸方向の両端に配置されているが、２つのリブ２５ａが軸方向に離間して配置されていればよい。また、各連結部２５が、軸方向に３つ以上のリブ２５ａを有していても良い。

＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、本発明の実施の形態１の回転子２は、回転軸２８に固定される軸固定部２６と、軸固定部２６を空隙部Ｓ１を介して径方向外側から囲む環状の磁石保持部２４と、軸固定部２６と磁石保持部２４とを連結する連結部２５とを有する。磁石保持部２４は、磁石磁極２０ａと疑似磁極２０ｂとを有し、連結部２５は、軸方向に離間して配置された少なくとも２つのリブ２５ａを有する。このような構成により、磁石保持部２４と軸固定部２６との間の磁路を制限し、回転軸２８への磁束漏れを抑制することができる。その結果、電動機１００の出力低下を抑制することができる。

　また、連結部２５が、軸方向に離間して配置された少なくとも２つのリブ２５ａによって磁石保持部２４と軸固定部２６とを連結するため、回転軸２８の軸方向と磁石保持部２４の軸方向との平行度を向上し、また、回転軸２８と磁石保持部２４との同軸度を向上することができる。

　また、連結部２５のリブ２５ａが、磁石保持部２４の軸方向の両端に配置されているため、回転軸２８の軸方向と磁石保持部２４の軸方向との平行度を向上し、且つ回転軸２８と磁石保持部２４との同軸度を向上する効果を高めることができる。

　また、連結部２５が、軸固定部２６から永久磁石３（磁石磁極２０ａ）の周方向における中央部に向かって延在するため、疑似磁極２０ｂから径方向内側に向かう磁束が連結部２５に流れ込みにくい。そのため、回転軸２８への磁束漏れの抑制効果を高めることができる。

　また、複数の連結部２５が軸固定部２６から放射状に延在し、周方向に等間隔に配置されているため、回転軸２８への磁束漏れを抑制すると共に、回転子２の重心位置のずれを抑制することができる。

　また、連結部２５の周方向の長さ（幅）Ｗ１が、磁石保持部２４の内周から永久磁石３までの距離Ａの１／２以下（Ｗ１≦Ａ／２）であり、また、各リブ２５ａの軸方向の長さＬが回転子コア２０の軸方向の長さＢの１／３以下（Ｌ≦Ｂ／３）であるため、磁束を連結部２５に流れにくくすることができ、回転軸２８への磁束漏れの抑制効果をさらに高めることができる。

　また、連結部２５における磁束密度が１．５Ｔ以上（より望ましくは２．０Ｔ以上）であるため、連結部２５に流れ込む磁束によって連結部２５で磁気飽和が生じる。これにより、回転軸２８への磁束漏れの抑制効果をさらに高めることができる。

実施の形態２．
　次に、本発明の実施の形態２について説明する。図１６（Ａ）は、実施の形態２の電動機１００の回転子２Ａを示す横断面図である。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）に示した線分１６Ｂ－１６Ｂにおける矢視方向の断面図（縦断面図）である。図１７は、回転子２Ａを軸線Ｃ１を含む面で切断して示す部分断面斜視図である。

　図１６（Ａ）に示すように、回転子２Ａは、回転子コア２０と回転軸２８とを有する。回転子コア２０は、実施の形態１と同様、磁石保持部２４と軸固定部２６とを有し、これらを連結する連結部２５を有する。連結部２５は、軸固定部２６から放射状に延在している。

　この実施の形態２では、図１６（Ｂ）および図１７に示すように、連結部２５が、軸方向両端に配置された２つのリブ２５ａと、これら２つのリブ２５ａの間の空隙部Ｓ２に配置された樹脂部（第１の樹脂部）３１とを有する。樹脂部３１は、例えば不飽和ポリエステル樹脂によって構成されるが、非磁性の樹脂であればよい。

　樹脂部３１は、各連結部２５の２つリブ２５ａの間の空隙部Ｓ２を埋めるように設けられている。樹脂部３１は、例えば長方形形状の平板形状を有しているが、空隙部Ｓ２を埋めるような形状であればよい。樹脂部３１の周方向の長さ（幅）は、ここでは、連結部２５の周方向の長さ（すなわちリブ２５ａの周方向の長さ）と同じである。

　このように連結部２５の空隙部Ｓ２に樹脂部３１を設けることにより、回転子２の強度を高めることができる。

　また、樹脂部３１の周方向の長さ（幅）を変化させることで、回転子２Ａの固有値（振動固有値）およびイナーシャを調整することができる。回転子２Ａの固有値は、回転子２Ａの剛性によって変化するため、樹脂部３１の幅を変化させることで固有値を調整させることができる。このように樹脂部３１の幅を変化させて固有値を調整することで、共振を抑制することができ、騒音特性を調整することができる。

　また、回転子２Ａは、イナーシャが大きいほど大きな始動トルクを必要とするが、回転子２Ａの回転が安定する。そのため、樹脂部３１の幅を変化させてイナーシャを調整することで、回転子２Ａの回転を安定させることができる。

　図１８は、回転子２Ａの他の構成例を示す横断面図である。上記の図１６（Ａ）、（Ｂ）および図１７に示した構成例では、樹脂部３１の周方向の長さ（幅）が、連結部２５の周方向の長さと同じであったが、図１８に示した例では、樹脂部３１の周方向の長さ（幅）Ｗ２が、連結部２５の周方向の長さＷ１よりも長い。このように構成することで、回転子２の強度をさらに高めることができる。

　この実施の形態２の回転子２Ａは、連結部２５に樹脂部３１を設けたことを除き、実施の形態１の回転子２と同様である。また、実施の形態２の回転子２Ａは、実施の形態１で説明した固定子１（図３）との組み合わせにより、電動機１００（図３）を構成する。

　以上説明したように、この実施の形態２の回転子２Ａは、連結部２５のリブ２５ａの間の空隙部Ｓ２に樹脂部３１を有するため、回転子２の強度を高めることができる。また、樹脂部３１は非磁性であるため、回転軸２８への磁束漏れを抑制し、電動機１００の出力低下を抑制することができる。

　また、樹脂部３１の幅の調節により、回転子２Ａの固有値およびイナーシャの調整が可能になる。

実施の形態３．
　次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１９（Ａ）は、実施の形態３の電動機１００の回転子２Ｂを示す横断面図である。図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）に示した線分１９Ｂ－１９Ｂにおける矢視方向の断面図（縦断面図）である。図２０は、回転子２Ｂを軸線Ｃ１を含む面で切断して示す部分断面斜視図である。

　図１９（Ａ）に示すように、回転子２Ｂは、回転子コア２０と回転軸２８とを有する。回転子コア２０は、実施の形態１と同様、磁石保持部２４と軸固定部２６とを有し、これらを連結する連結部２５を有する。連結部２５は、軸固定部２６から放射状に延在している。また、実施の形態２で説明したように、連結部２５の２つのリブ２５ａの間の空隙部Ｓ２に、樹脂部３１（非磁性樹脂）が配置されている。

　この実施の形態３では、図１９（Ａ）、（Ｂ）および図２０に示すように、磁石保持部２４と軸固定部２６との間の空隙部Ｓ１内に、樹脂部（第２の樹脂部）３２を有する。樹脂部３２は、例えば不飽和ポリエステル樹脂によって構成されるが、非磁性の樹脂であればよい。

　ここでは、複数の樹脂部３２が軸固定部２６から放射状に延在し、磁石保持部２４の内周に達している。複数の樹脂部３２は、周方向において隣り合う連結部２５の間に配置され、周方向に均等に配置されている。

　また、ここでは、周方向において、連結部２５と樹脂部３２とが交互に配置されている。但し、このような配置に限定されるものではなく、例えば、隣り合う連結部２５の間に２つ以上の樹脂部３２を配置してもよい。樹脂部３２の軸方向の長さは、ここでは、回転子コア２０の軸方向の長さと同じである。但し、樹脂部３２の軸方向の長さが回転子コア２０の軸方向の長さより短くても良い。

　このように、磁石保持部２４と軸固定部２６との間の空隙部Ｓ１に樹脂部３２を設けることにより、回転子２Ｂの強度をさらに高めることができる。また、複数の樹脂部３２を周方向に均等に配置することで、回転子２Ｂの重心位置のずれを抑制することができ。また、連結部２５と樹脂部３２とを周方向に交互に配置し、また、樹脂部３２の軸方向の長さを回転子コア２０の軸方向の長さと同じにすることで、回転子２Ｂの強度をより一層高めることができる。

　また、この実施の形態３では、樹脂部３２の数、幅（周方向の長さ）または軸方向の長さを変化させることにより、回転子２Ｂの固有値（振動固有値）およびイナーシャを調整することができる。

　この実施の形態３の回転子２Ｂは、樹脂部３２を設けたことを除き、実施の形態２の回転子２Ａと同様である。また、実施の形態３の回転子２Ｂは、実施の形態１で説明した固定子１（図３）との組み合わせにより、電動機１００（図３）を構成する。

　なお、ここでは、回転子コア２０に樹脂部３１および樹脂部３２の両方を設けたが、樹脂部３２のみを設けてもよい。但し、回転子コア２０に樹脂部３１および樹脂部３２の両方を設けた方が、回転子２Ｂの強度を高める効果が高い。

　以上説明したように、この実施の形態３の回転子２Ｂは、磁石保持部２４と軸固定部２６との間の空隙部Ｓ１に樹脂部３２を有するため、回転子２の強度を高めることができる。また、樹脂部３２は非磁性であるため、回転軸２８への磁束漏れを抑制し、電動機１００の出力低下を抑制することができる。

　また、複数の樹脂部３２が軸固定部２６から放射状に延在し、周方向に均等に配置されているため、回転子２Ｂの重心位置のずれを抑制することができる。また、樹脂部３２の数、幅および長さ等の調節により、回転子２Ｂの固有値およびイナーシャの調整が可能になる。

実施の形態４．
　次に、本発明の実施の形態４について説明する。図２１（Ａ）は、実施の形態４の電動機１００の回転子２Ｃを示す横断面図である。図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）に示した線分２１Ｂ－２１Ｂにおける矢視方向の断面図（縦断面図）である。図２２は、回転子２Ｃを軸線Ｃ１を含む面で切断して示す部分断面斜視図である。

　図２１（Ａ）に示すように、回転子２Ｃは、回転子コア２０と回転軸２８とを有する。回転子コア２０は、実施の形態１と同様、磁石保持部２４と軸固定部２６とを有し、これらを連結する連結部２５を有する。連結部２５は、軸固定部２６から放射状に延在している。また、実施の形態２で説明したように、連結部２５の２つのリブ２５ａの間の空隙部Ｓ２に、樹脂部３１（非磁性樹脂）を有する。

　この実施の形態４では、連結部２５の２つのリブ２５ａは、回転子コア２０の軸方向の両端よりも軸方向内側にシフトした位置に形成されている。すなわち、連結部２５の軸方向の両端（すなわち２つのリブ２５ａの軸方向外側）には、それぞれ段差部Ｓ３（図２１（Ｂ））が形成される。

　さらに、この実施の形態４では、樹脂部３１が、連結部２５の軸方向の両端の段差部Ｓ３を埋めるように形成されている。すなわち、樹脂部３１は、連結部２５の各リブ２５ａを周方向の両側および軸方向の両側から囲むように形成されている。なお、樹脂部３１は、例えば不飽和ポリエステル樹脂によって構成されるが、非磁性の樹脂であればよい。

　このように構成することにより、樹脂部３１と回転子コア２０とが強固に結合される。また、回転子コア２０の軸方向の両端に樹脂部３１が位置するため、回転軸２８の軸方向と磁石保持部２４の軸方向との平行度を向上し、且つ回転軸２８と磁石保持部２４との同軸度を向上する効果を高めることができる。

　この実施の形態４の回転子２Ｃは、リブ２５ａおよび樹脂部３１の配置を除き、実施の形態２の回転子２Ａと同様である。また、実施の形態４の回転子２Ｃは、実施の形態１で説明した固定子１（図３）との組み合わせにより、電動機１００（図３）を構成する。

　なお、この実施の形態４の回転子２Ｃにおいて、磁石保持部２４と軸固定部２６との間の空隙部Ｓ１に、実施の形態３で説明した樹脂部３２（図１９（Ａ））を加えてもよい。

　以上説明したように、この実施の形態４の回転子２Ｃは、連結部２５が、リブ２５ａを囲むように形成された樹脂部３１を有するため、樹脂部３１と回転子コア２０とを強固に結合し、回転子２Ｃの強度をさらに高めることができる。また、樹脂部３１は非磁性であるため、回転軸２８への磁束漏れを抑制し、電動機１００の出力低下を抑制することができる。

　また、回転子コア２０の軸方向の両端に樹脂部３１が配置されているため、回転軸２８の軸方向と磁石保持部２４の軸方向との平行度を向上し、且つ磁石保持部２４と回転軸２８との同軸度を向上する効果を高めることができる。

実施の形態５．
　次に、本発明の実施の形態５について説明する。図２３（Ａ）は、実施の形態５の電動機１００の回転子２Ｄを示す横断面図である。図２３（Ｂ）は、図２３（Ａ）に示した線分２３Ｂ－２３Ｂにおける矢視方向の断面図（縦断面図）である。図２４は、回転子２Ｄを軸線Ｃ１を含む面で切断して示す部分断面斜視図である。

　図２３（Ａ）に示すように、回転子２Ｄは、回転子コア２０と回転軸２８とを有する。回転子コア２０は、実施の形態１と同様、磁石保持部２４と軸固定部２６とを有し、これらを連結する連結部２５を有する。連結部２５は、軸固定部２６から放射状に延在している。実施の形態４で説明したように、各連結部２５の軸方向の両端には、段差部Ｓ３が形成されている。

　この実施の形態５では、磁石保持部２４と軸固定部２６との空隙部Ｓ１を埋めるように樹脂部（第３の樹脂部）３４が形成されている。樹脂部３４は、また、各連結部２５の２つのリブ２５ａの間の空隙部Ｓ２を埋め、各連結部２５の軸方向の両端の段差部Ｓ３も埋めるように形成されている。

　すなわち、この実施の形態５では、磁石保持部２４と軸固定部２６との間に存在する空隙部Ｓ１，Ｓ２および段差部Ｓ３を埋めるように樹脂部３４が一体に形成されている。なお、樹脂部３４は、例えば不飽和ポリエステル樹脂によって構成されるが、非磁性の樹脂であればよい。

　このように、磁石保持部２４と軸固定部２６との間に存在する空隙部Ｓ１，Ｓ２および段差部Ｓ３を埋めるように樹脂部３４が一体に形成されているため、樹脂部３４と回転子コア２０とをさらに強固に結合し、回転子２Ｄの強度をさらに高めることができる。

　この実施の形態５の回転子２Ｄは、樹脂部３１の代わりに樹脂部３４を設けたことを除き、実施の形態４の回転子２Ｃと同様である。また、実施の形態５の回転子２Ｄは、実施の形態１で説明した固定子１（図３）との組み合わせにより、電動機１００（図３）を構成する。

　なお、この実施の形態５の回転子２Ｄでは、実施の形態１～３と同様に、連結部２５の２つのリブ２５ａを回転子コア２０の軸方向の両端に配置する（すなわち段差部Ｓ３を設けない）構成も可能である。

　以上説明したように、この実施の形態５の回転子２Ｄは、磁石保持部２４と軸固定部２６との間に存在する空隙部Ｓ１，Ｓ２および段差部Ｓ３を埋めるように樹脂部３４が一体に形成されているため、樹脂部３４と回転子コア２０とをさらに強固に結合し、回転子２Ｄの強度をさらに高めることができる。また、樹脂部３４は非磁性であるため、回転軸２８への磁束漏れを抑制し、電動機１００の出力低下を抑制することができる。

　また、樹脂部３４が軸固定部２６を周囲から囲んで保持する構成となるため、回転軸２８の軸方向と磁石保持部２４の軸方向との平行度を向上し、且つ磁石保持部２４と回転軸２８との同軸度を向上する効果を高めることができる。

　また、樹脂部３４を、空隙部Ｓ１，Ｓ２および段差部Ｓ３を埋めるように形成することで、回転子２Ｄのイナーシャは最大となる。回転子２Ｄのイナーシャが大きいほど、始動には大きなトルクが必要になるが、回転を安定させることができる。

実施の形態６．
　次に、本発明の実施の形態６について説明する。図２５（Ａ）は、実施の形態６の電動機１００の回転子２Ｅを示す横断面図である。図２５（Ｂ）は、図２５（Ａ）に示した線分２５Ｂ－２５Ｂにおける矢視方向の断面図（縦断面図）である。図２６は、回転子２Ｅを軸線Ｃ１を含む面で切断して示す部分断面斜視図である。

　図２５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、回転子２Ｅは、回転子コア２０と回転軸２８とを有する。回転子コア２０は、実施の形態１と同様、磁石保持部２４と軸固定部２６とを有し、これらを連結する連結部２５を有する。連結部２５は、軸固定部２６から放射状に延在している。また、実施の形態５と同様、磁石保持部２４と軸固定部２６との空隙部Ｓ１を埋めるように樹脂部３４が形成されている。樹脂部３４は、さらに、連結部２５の２つのリブ２５ａの間の空隙部Ｓ２も埋めるように形成されている。

　この実施の形態６では、樹脂部３４が、さらに、回転子コア２０の軸方向の両端面を覆うように一体に形成されている。樹脂部３４は、回転子コア２０の軸方向の両端面から、磁石挿入孔２１の内部にも入り込むように形成される。なお、樹脂部３４は、例えば不飽和ポリエステル樹脂によって構成されるが、非磁性の樹脂であればよい。

　この実施の形態６では、樹脂部３４が、回転子コア２０の軸方向の両端面を覆うように形成されているため、回転子２Ｅの強度をさらに向上することができる。加えて、樹脂部３４が磁石挿入孔２１の内部に入り込むように形成されているため、磁石挿入孔２１内において永久磁石３のがたつきを抑制する効果がある。そのため、回転子２Ｅの回転時に永久磁石３が磁石挿入孔２１内で移動して生じる騒音を抑制することができる。

　この実施の形態６の回転子２Ｅは、樹脂部３４の配置およびリブ２５ａの配置を除き、実施の形態５の回転子２Ｄと同様である。また、実施の形態６の回転子２Ｅは、実施の形態１で説明した固定子１（図３）との組み合わせにより、電動機１００（図３）を構成する。

　なお、ここでは樹脂部３４が回転子コア２０の軸方向の両端面を覆っているが、回転子コア２０の軸方向の少なくとも一端面を覆うだけでも、回転子２Ｅの強度をある程度向上する効果は得られる。また、実施の形態４，５と同様に、連結部２５の軸方向の両端に段差部Ｓ３（図２１（Ｂ））を設け、この段差部Ｓ３を樹脂部３４で覆うようにしてもよい。

　以上説明したように、この実施の形態６の回転子２Ｅでは、回転子コア２０の軸方向の両端を覆うように樹脂部３４が形成されているため、回転子２Ｅの強度をさらに向上することができる。また、樹脂部３４が磁石挿入孔２１の内部に入り込むように形成されているため、磁石挿入孔２１内で永久磁石３のがたつきを抑制し、騒音を抑制することができる。また、樹脂部３１は非磁性であるため、回転軸２８への磁束漏れを抑制し、電動機１００の出力低下を抑制することができる。

　上述した実施の形態１～６では、各連結部２５が２つのリブ２５ａを有していたが、リブ２５ａの数は３つ以上であってもよい。また、連結部２５の周方向における配置は、回転軸２８への磁束漏れを抑制し、回転子の強度を確保できる限り、任意に設定することができる。また、連結部２５の数は、永久磁石３の数と異なっていても良い。

　また、実施の形態１～６では、１０極１２スロットの電動機について説明したが、１０極１２スロットの電動機に限定されるものではなく、例えば、１０極９スロット、８極１２スロット、８極９スロット、６極９スロット、または４極６スロット等のように、電動機の用途および性能に応じて、極数とスロット数との組み合わせを選択することができる。また、実施の形態１～６では、３相同期電動機について説明したが、３相同期電動機に限定されるものではない。

＜ロータリ圧縮機＞
　次に、上述した実施の形態１～６の電動機１００が適用可能なロータリ圧縮機３００について説明する。図２７は、ロータリ圧縮機３００の構成を示す縦断面図である。ロータリ圧縮機３００は、例えば空気調和装置に用いられるものであり、密閉容器３０７と、密閉容器３０７内に配設された圧縮要素３０１と、圧縮要素３０１を駆動する電動機１００とを備えている。

　圧縮要素３０１は、シリンダ室３０３を有するシリンダ３０２と、電動機１００によって回転する回転軸２８と、回転軸２８に固定されたローリングピストン３０４と、シリンダ室３０３内を吸入側と圧縮側に分けるベーン（図示せず）と、回転軸２８が挿入されてシリンダ室３０３の軸方向端面を閉鎖する上部フレーム３０５および下部フレーム３０６とを有する。上部フレーム３０５および下部フレーム３０６には、上部吐出マフラ３０８および下部吐出マフラ３０９がそれぞれ装着されている。

　密閉容器３０７は、円筒状の容器である。密閉容器３０７の底部には、圧縮要素３０１の各摺動部を潤滑する冷凍機油（図示せず）が貯留されている。回転軸２８は、軸受部としての上部フレーム３０５および下部フレーム３０６によって回転可能に保持されている。

　シリンダ３０２は、内部にシリンダ室３０３を備えており、ローリングピストン３０４は、シリンダ室３０３内で偏心回転する。回転軸２８は偏心軸部を有し、その偏心軸部にローリングピストン３０４が嵌合している。

　密閉容器３０７は、円筒状のフレーム３１５を有する。電動機１００の固定子１は、焼き嵌め、圧入または溶接等の方法により、フレーム３１５の内側に組み込まれている。固定子１の巻線１５には、密閉容器３０７に固定されたガラス端子３１１から電力が供給される。回転軸２８は、回転子２の回転子コア２０（図１）の中央に形成された軸挿入孔２７に固定されている。

　密閉容器３０７の外部には、冷媒ガスを貯蔵するアキュムレータ３１０が取り付けられている。密閉容器３０７には吸入パイプ３１３が固定され、この吸入パイプ３１３を介してアキュムレータ３１０からシリンダ３０２に冷媒ガスが供給される。また、密閉容器３０７の上部には、冷媒を外部に吐出する吐出パイプ３１２が設けられている。

　冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７ＣまたはＲ２２等を用いることができる。また、地球温暖化防止の観点からは、低ＧＷＰ（地球温暖化係数）の冷媒を用いることが望ましい。

　アキュムレータ３１０から供給された冷媒ガスは、吸入パイプ３１３を通ってシリンダ３０２のシリンダ室３０３内に供給される。インバータの通電によって電動機１００が駆動されて回転子２が回転すると、回転子２と共に回転軸２８が回転する。そして、回転軸２８に嵌合するローリングピストン３０４がシリンダ室３０３内で偏心回転し、シリンダ室３０３内で冷媒が圧縮される。シリンダ室３０３で圧縮された冷媒は、吐出マフラ３０８，３０９を通り、さらに回転子コア２０に設けられた穴（図示せず）を通って密閉容器３０７内を上昇する。密閉容器３０７内を上昇した冷媒は、吐出パイプ３１２から吐出され、冷凍サイクルの高圧側に供給される。

　なお、シリンダ室３０３で圧縮された冷媒には冷凍機油が混入しているが、回転子コア２０に設けられた穴を通過する際に、冷媒と冷凍機油との分離が促進され、冷凍機油の吐出パイプ３１２への流入が防止される。

　上述した実施の形態１～６の電動機１００は、漏れ磁束を抑制し、製造コストを低減することができる。そのため、この電動機１００をロータリ圧縮機３００に適用することにより、ロータリ圧縮機３００の運転効率を向上し、製造コストを低減することができる。

　なお、実施の形態１～６の電動機１００は、ロータリ圧縮機３００に限らず、他の種類の圧縮機にも利用することができる。

＜送風機＞
　次に、上述した実施の形態１～６の電動機１００が適用される送風機２００について説明する。図２８は、実施の形態１～６の電動機１００が適用される送風機２００を示す縦断面図である。送風機２００は、例えば電気掃除機に用いられるものである。

　送風機２００は、電動機１００を収容した円筒状のフレーム２１０と、ブロア部２２０とを有する。フレーム２１０は、軸方向に第１フレーム部２１１と第２フレーム部２１２とに分割され、第１フレーム部２１１内に電動機１００が収容されている。

　第１フレーム部２１１内には、電動機１００の回転軸２８を保持する一方のベアリング２１５が取り付けられ、第２フレーム部２１２内には、回転軸２８を保持するもう一方のベアリング２１６が取り付けられている。また、第１フレーム部２１１内には、ベアリング２１５を軸方向に付勢する予圧バネ２１７が備えられている。

　第１フレーム部２１１と第２フレーム部２１２とは、互いに対向するフランジ部を有し、これらのフランジ部で接着、ネジによる締結、または溶接によって互いに固定されている。電動機１００の回転軸２８は、第２フレーム部２１２を軸方向に貫通して外部に突出している。

　ブロア部２２０は、回転軸２８を貫通させる貫通孔２２３を有する主板２２２と、主板２２２の貫通孔２２３を貫通した回転軸２８の先端に取り付けられた羽根車２２１と、羽根車２２１を外側から覆うファンカバー２２４とを備えている。

　ファンカバー２２４の中央には、吸気口２２５が形成されている。主板２２２とファンカバー２２４との間には、吸気口２２５から流入した空気の流路（風路）が形成される。

　電動機１００の回転子２が回転すると、回転子２の回転軸２８に取り付けられた羽根車２２１が回転する。羽根車２２１が回転すると、吸気口２２５から空気が流入し、主板２２２とファンカバー２２４との間の風路を外周側に向けて流れ、外周側に設けられた排気口（図示せず）から排気される。

　上述した実施の形態１～６の電動機１００は、漏れ磁束を抑制し、製造コストを低減することができる。そのため、この電動機１００を送風機２００に適用することにより、送風機２００の運転効率を向上し、製造コストを低減することができる。

　上述した実施の形態１～６で説明した電動機は、上述した圧縮機および送風機に限らず、例えば、換気扇、家電機器または工作機などの電動機としても利用することができる。

　以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。

　１　固定子、　２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ　回転子、　３　永久磁石、　１０　固定子コア、　１１　ヨーク部、　１２　ティース、　２０　回転子コア、　２０ａ　磁石磁極（第１の磁極）、　２０ｂ　疑似磁極（第２の磁極）、　２１　磁石挿入孔、　２２　フラックスバリア、　２４　磁石保持部（コア部）、　２５　連結部（梁部）、　２６　軸固定部、　２７　軸挿入孔、　２８　回転軸、　３１　樹脂部（第１の樹脂部）、　３２　樹脂部（第２の樹脂部）、　３４　樹脂部（第３の樹脂部）、　１００　電動機、　２００　送風機、　２１０　フレーム、　２２０　ブロア部、　２２１　羽根車、　３００　ロータリ圧縮機（圧縮機）、　３０１　圧縮要素、　３０７　密閉容器、　３１５　フレーム、　Ｓ１，Ｓ２　空隙部、　Ｓ３　段差部。

Claims (21)

1. 　回転軸と、
   　前記回転軸が挿入される軸挿入孔を有する軸固定部と、前記軸固定部を前記回転軸の中心軸線を中心とする径方向の外側から間隔をあけて囲む環状の磁石保持部と、前記軸固定部と前記磁石保持部とを連結する連結部とを有する回転子コアと、
   　前記磁石保持部に取り付けられ、第１の磁極を構成する永久磁石と
   　を備え、
   　前記磁石保持部において前記永久磁石に周方向に隣接する部分が第２の磁極を構成し、
   　前記連結部は、前記中心軸線の方向において互いに離間した少なくとも２つのリブを有する
   　回転子。
2. 　前記少なくとも２つのリブは、前記回転子コアの前記中心軸線の方向における両端に配置された２つのリブを含む
   　請求項１に記載の回転子。
3. 　前記２つのリブのそれぞれの前記中心軸線の方向の長さは、前記回転子コアの前記中心軸線の方向の長さの１／３以下である
   　請求項１または２に記載の回転子。
4. 　前記連結部は、前記軸固定部から前記永久磁石の前記周方向における中央部に向けて延在している
   　請求項１から３までの何れか１項に記載の回転子。
5. 　複数の前記連結部が、前記軸固定部から前記磁石保持部に向けて放射状に延在している
   　請求項１から４までの何れか１項に記載の回転子。
6. 　前記連結部の前記周方向の長さは、前記磁石保持部の前記径方向の内側端部から前記永久磁石までの距離の１／２以下である
   　請求項１から５までの何れか１項に記載の回転子。
7. 　前記連結部における磁束密度は、１．５Ｔ以上である
   　請求項１から６までの何れか１項に記載の回転子。
8. 　前記連結部における磁束密度は、２．０Ｔ以上である
   　請求項７に記載の回転子。
9. 　前記連結部の前記少なくとも２つのリブの間に、第１の樹脂部が配置されている
   　請求項１から８までの何れか１項に記載の回転子。
10. 　前記第１の樹脂部の前記周方向の長さは、前記連結部の前記周方向の長さよりも長い
    　請求項９に記載の回転子。
11. 　前記第１の樹脂部は、前記連結部の前記少なくとも２つのリブを前記周方向および前記中心軸線の方向から囲むように配置されている
    　請求項９または１０に記載の回転子。
12. 　前記第１の樹脂部が、前記連結部の前記中心軸線の方向の両端にも配置されている
    　請求項１１に記載の回転子。
13. 　前記磁石保持部と前記軸固定部との間に、第２の樹脂部を備える
    　請求項１から１２までの何れか１項に記載の回転子。
14. 　複数の前記第２の樹脂部が、前記軸固定部から前記磁石保持部に向けて放射状に延在している
    　請求項１３に記載の回転子。
15. 　複数の前記第２の樹脂部と、複数の前記連結部とが、前記周方向に交互に配置されている
    　請求項１４に記載の回転子。
16. 　前記磁石保持部と前記軸固定部との間を埋めるように、第３の樹脂部が形成されている
    　請求項１から１２までの何れか１項に記載の回転子。
17. 　前記第３の樹脂部は、前記回転子コアの前記中心軸線の方向における少なくとも一端面を覆う
    　請求項１６に記載の回転子。
18. 　前記磁石保持部は、前記永久磁石が挿入される磁石挿入孔を有し、
    　前記第３の樹脂部は、前記磁石挿入孔の内部にも配置されている
    　請求項１７に記載の回転子。
19. 　回転子と、前記回転子を囲むように設けられた固定子とを備えた電動機であって、
    　前記回転子は、
    　回転軸と、
    　前記回転軸が挿入される軸挿入孔を有する軸固定部と、前記軸固定部を前記回転軸の中心軸線を中心とする径方向外側から間隔をあけて囲む環状の磁石保持部と、前記軸固定部と前記磁石保持部とを連結する連結部とを有する回転子コアと、
    　前記磁石保持部に取り付けられ、第１の磁極を構成する永久磁石と
    　を備え、
    　前記磁石保持部において前記永久磁石に周方向に隣接する部分が第２の磁極を構成し、
    　前記連結部は、前記中心軸線の方向において互いに離間した少なくとも２つのリブを有する
    　電動機。
20. 　電動機と、前記電動機によって駆動される圧縮要素とを備えた圧縮機であって、
    　前記電動機は、　
    　回転子と、前記回転子を囲むように設けられた固定子とを備え、
    　前記回転子は、
    　回転軸と、
    　前記回転軸が挿入される軸挿入孔を有する軸固定部と、前記軸固定部を前記回転軸の中心軸線を中心とする径方向外側から間隔をあけて囲む環状の磁石保持部と、前記軸固定部と前記磁石保持部とを連結する連結部とを有する回転子コアと、
    　前記磁石保持部に取り付けられ、第１の磁極を構成する永久磁石と
    　を備え、
    　前記磁石保持部において前記永久磁石に周方向に隣接する部分が第２の磁極を構成し、
    　前記連結部は、前記中心軸線の方向において互いに離間した少なくとも２つのリブを有する
    　圧縮機。
21. 　羽根車と、羽根車を回転させる電動機とを備えた送風機であって、
    　前記電動機は、　
    　回転子と、前記回転子を囲むように設けられた固定子とを備え、
    　前記回転子は、
    　回転軸と、
    　前記回転軸が挿入される軸挿入孔を有する軸固定部と、前記軸固定部を前記回転軸の中心軸線を中心とする径方向外側から間隔をあけて囲む環状の磁石保持部と、前記軸固定部と前記磁石保持部とを連結する連結部とを有する回転子コアと、
    　前記磁石保持部に取り付けられ、第１の磁極を構成する永久磁石と
    　を備え、
    　前記磁石保持部において前記永久磁石に周方向に隣接する部分が第２の磁極を構成し、
    　前記連結部は、前記中心軸線の方向において互いに離間した少なくとも２つのリブを有する
    　送風機。

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