WO2022054149A1 - 回転子、電動機、送風機及び空気調和装置 - Google Patents

回転子、電動機、送風機及び空気調和装置 Download PDF

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rotor
rare earth
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ferrite
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隆徳 渡邉
和慶 土田
貴也 下川
諒伍 ▲高▼橋
直己 田村
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to rotors, motors, blowers and air conditioners.
  • the rotor described in Patent Documents 1 and 2 has a first permanent magnet supported by a rotating shaft and a second permanent magnet supported by the outer periphery of the first permanent magnet and having a stronger magnetic pole than the magnetic pole of the first permanent magnet. It has two permanent magnets.
  • the second permanent magnet forms the outer circumference of the rotor. This makes it possible to increase the amount of magnetic flux flowing from the rotor to the stator of the motor.
  • the object of the present disclosure is to sufficiently secure the amount of magnetic flux generated in the rotor while reducing the manufacturing cost of the rotor.
  • the rotor according to one aspect of the present disclosure is supported by a rotating shaft, a first permanent magnet supported by the rotating shaft, and an outer periphery of the first permanent magnet, and is supported by a magnetic pole of the first permanent magnet. It has a second permanent magnet having a strong magnetic pole, and the second permanent magnet has a plurality of magnet portions arranged at intervals in the circumferential direction of the first permanent magnet, and the rotating shaft.
  • the first width which is the circumferential width of each magnet portion of the plurality of magnet portions in the central portion of the first permanent magnet in the axial direction, is the end portion of the first permanent magnet in the axial direction. It is wider than the second width which is the width in the circumferential direction of each of the magnet portions in the above.
  • FIG. It is a top view which shows the structure of the electric motor which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a side view which shows the structure of the rotor and a part of the structure of a stator shown in FIG. 1.
  • FIG. (A) is a side view showing the structure of the rotor according to Comparative Example 2.
  • (B) is a cross-sectional view showing the structure of the rotor according to Comparative Example 2.
  • each figure shows an xyz Cartesian coordinate system as necessary.
  • the z-axis is a coordinate axis parallel to the rotor axis C1.
  • the x-axis is a coordinate axis orthogonal to the z-axis.
  • the y-axis is an axis orthogonal to both the x-axis and the z-axis.
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the electric motor 100 according to the first embodiment.
  • the motor 100 is, for example, a permanent magnet synchronous motor.
  • the electric motor 100 has a rotor 1 and a stator 9.
  • the rotor 1 is arranged inside the stator 9. That is, the electric motor 100 is an inner rotor type electric motor.
  • An air gap G is formed between the rotor 1 and the stator 9.
  • the air gap G is, for example, a gap of 0.5 mm.
  • the rotor 1 has a shaft 10 as a rotation axis.
  • the shaft 10 extends in the z-axis direction.
  • the z-axis direction is also referred to as "axial direction”.
  • the direction along the circumference of the circle centered on the axis C1 of the shaft 10 is the "circumferential direction", and the direction of the straight line perpendicular to the z-axis direction and passing through the axis C1. Is called “diametrically”.
  • Other configurations of the rotor 1 will be described later.
  • the stator 9 has a stator core 91 and a coil 92 wound around the stator core 91.
  • the stator core 91 has an annular yoke 91a centered on the axis C1 and a plurality of teeth 91b extending radially inward from the yoke 91a.
  • the plurality of teeth 91b are arranged at equal intervals in the circumferential direction R1.
  • the radial inner tip of the teeth 91b faces the outer circumference 1a of the rotor 1 via the air gap G.
  • the number of teeth 91b is 12, but the number is not limited to 12, and any number may be set.
  • FIG. 2 is a side view showing a part of the configuration of the rotor 1 and the configuration of the stator 9 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the rotor 1 shown in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor 1 has a shaft 10, a ferrite bond magnet 20 as a first permanent magnet, and a rare earth bond magnet 30 as a second permanent magnet.
  • the axial length L1 of the rotor 1 is longer than the axial length L9 of the stator core 91 of the stator 9.
  • the amount of magnetic flux of the interlinkage magnetic flux flowing from the permanent magnet of the rotor 1 that is, the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30
  • the coil 92 of the stator 9 can be increased.
  • the ferrite bond magnet 20 is supported by the shaft 10.
  • the ferrite bond magnet 20 includes a ferrite magnet and a resin.
  • the resin contained in the ferrite bond magnet 20 is, for example, a nylon resin, a PPS (Polyphenylene sulfide) resin, an epoxy resin, or the like.
  • the rare earth bond magnet 30 is supported by the outer circumference 20a of the ferrite bond magnet 20.
  • the rare earth bond magnet 30 includes a rare earth magnet and a resin.
  • the rare earth magnet is, for example, a neodymium magnet containing neodymium (Nd), iron (Fe) and boron (B), or a samarium iron-nitrogen magnet containing samarium (Sm), Fe and nitrogen (N).
  • the resin contained in the rare earth bond magnet 30 is, for example, a nylon resin, a PPS resin, an epoxy resin, or the like, similarly to the resin contained in the ferrite bond magnet 20.
  • the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30 have different magnetic pole strengths (that is, magnetic charges) from each other. Specifically, the rare earth bond magnet 30 has a magnetic pole stronger than that of the ferrite bond magnet 20. In other words, the magnetic force of the rare earth bond magnet 30 is larger than the magnetic force of the ferrite bond magnet 20. Further, the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30 have different linear expansion coefficients from each other.
  • FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the ferrite bond magnet 20 shown in FIG.
  • the planar shape of the ferrite bond magnet 20 parallel to the xy plane is an annular shape centered on the axis C1.
  • the outer circumference 20a of the ferrite bond magnet 20 forms a part of the outer circumference 1a (see FIG. 1) of the rotor 1.
  • the ferrite bond magnet 20 has a plurality of groove portions 21 arranged at intervals in the circumferential direction R1 with the axis C1 as the center.
  • the plurality of groove portions 21 are arranged at equiangular positions in the circumferential direction R1 with the axis C1 as the center.
  • the groove 21 is recessed from the outer circumference 20a of the ferrite bond magnet 20 toward the inner circumference 20b.
  • the groove portion 21 is a long groove that is long in the axial direction.
  • the ferrite bond magnet 20 is oriented so as to have polar anisotropy.
  • the plurality of groove portions 21 have an S-pole groove portion 21a and an N-pole groove portion 21b. That is, the plurality of groove portions 21a and 21b adjacent to the circumferential direction R1 have magnetic poles having different polarities from each other.
  • the arcuate arrow F2 shown in FIG. 4 indicates the direction of the magnetic flux in the ferrite bond magnet 20.
  • the magnetic flux flowing from the radial outside of the groove portion 21a of the S pole advances to the groove portion 21b of the N pole adjacent to the circumferential direction R1. Therefore, the rotor 1 (see FIG. 2) does not require a rotor core forming a magnetic path inside the ferrite bond magnet 20 in the radial direction. As a result, the number of parts in the rotor 1 can be reduced, and the weight of the rotor 1 can be reduced.
  • the ferrite bond magnet 20 is supported by the shaft 10 via the resin portion 60.
  • the resin portion 60 is formed of, for example, an unsaturated polyester resin.
  • the resin portion 60 has an inner cylinder portion 61, an outer cylinder portion 62, and a plurality of (four in the first embodiment) ribs 63.
  • the inner cylinder portion 61 has a cylindrical shape and is fixed to the outer peripheral portion 10a of the shaft 10.
  • the outer cylinder portion 62 has a cylindrical shape and is fixed to the inner circumference 20b of the ferrite bond magnet 20.
  • the plurality of ribs 63 connect the inner cylinder portion 61 and the outer cylinder portion 62.
  • the plurality of ribs 63 extend radially outward from the inner cylinder portion 61.
  • the plurality of ribs 63 are arranged at equiangular positions in the circumferential direction R1 with the axis C1 as the center.
  • the ferrite bond magnet 20 may be directly fixed to the shaft 10 without passing through the resin portion 60.
  • the rare earth bond magnet 30 has a plurality of rare earth magnet portions 31 as a plurality of magnet portions arranged at intervals in the circumferential direction R1.
  • the outer circumference 31a of each of the plurality of rare earth magnet portions 31 forms a part of the outer circumference 1a (see FIG. 1) of the rotor 1.
  • the outer circumference 31a and the inner circumference 31b of the rare earth magnet portion 31 are located on concentric circles. That is, the radial thickness of the rare earth magnet portion 31 is constant in the circumferential direction R1.
  • Each of the plurality of rare earth magnet portions 31 is oriented so as to have polar anisotropy.
  • the plurality of rare earth magnet portions 31 adjacent to the circumferential direction R1 have magnetic poles having different polarities from each other.
  • the arcuate arrow F3 shown in FIG. 3 indicates the direction of the magnetic flux in the rare earth magnet portion 31.
  • the magnetic flux flowing from the radial outside of the rare earth magnet portion 31 of the S pole advances to the rare earth magnet portion 31 of the N pole adjacent to the circumferential direction R1.
  • the rotor 1 has eight magnetic poles.
  • the number of poles of the rotor 1 is not limited to eight, and may be 2n or more. n is a natural number of 1 or more.
  • the rare earth magnet portion 31 is arranged in the groove portion 21 (see FIG. 4) of the ferrite bond magnet 20.
  • the ferrite bond magnet 20 and the rare earth magnet portion 31 are joined to each other.
  • the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30 are integrally molded (also referred to as “two-color molding”), so that the rare earth magnet portion 31 is joined to the groove portion 21 of the ferrite bond magnet 20.
  • the integral molding of the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30 means molding the rare earth bond magnet 30 in a state where the previously manufactured ferrite bond magnet 20 is arranged in a mold. ..
  • a plurality of rare earth bond magnets 30 are compared with the configuration in which the ferrite bond magnet 20 is molded in a state where the rare earth bond magnets 30 (that is, a plurality of rare earth magnet portions 31) are arranged in the mold. Since the work of arranging the rare earth magnet portion 31 in the mold becomes unnecessary, the productivity of the rotor main body 50 can be improved.
  • the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction faces the stator core 91 in the radial direction. Further, the width of each rare earth magnet portion 31 of the plurality of rare earth magnet portions 31 in the circumferential direction gradually increases from the end portion 20d of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction toward the central portion 20c.
  • the width of the circumferential direction R1 of each rare earth magnet portion 31 of the plurality of rare earth magnet portions 31 in the central portion 20c of the axial ferrite bond magnet 20 is the width W1 of the first width, and the width of each of the end portions 20d of the axial ferrite bond magnet 20.
  • the width of the rare earth magnet portion 31 in the circumferential direction is the second width W2
  • the first width W1 is wider than the second width W2. That is, the first width W1 and the second width W2 satisfy the following equation (1).
  • the magnetic pole of the rare earth magnet portion 31 at the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 facing the stator core 91 in the radial direction is stronger than the magnetic pole of the rare earth magnet portion 31 at the axial end portion 20d of the ferrite bond magnet 20. Become. Therefore, it is possible to sufficiently secure the amount of magnetic flux of the magnetic flux generated in the rotor 1.
  • the axial end portion of the rotor 1 (that is, the end shown in FIG. 5 described later).
  • Leakage magnetic flux may be included in the magnetic flux flowing from the part 1d) to the stator 9.
  • the first width W1 is wider than the second width W2
  • the magnetic pole of the rare earth magnet portion 31 in the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction is axial. It becomes stronger than the magnetic pole of the rare earth magnet portion 31 at the end portion 20d of the ferrite bond magnet 20. Therefore, it is possible to sufficiently secure the amount of magnetic flux of the magnetic flux flowing from the rotor 1 to the stator 9.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotor 1 according to the first embodiment.
  • the ferrite bond magnet 20 has a first ferrite magnet portion 41 as a first split magnet portion and a second ferrite magnet portion 42 as a second split magnet portion.
  • the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 are arranged in the axial direction. That is, in the first embodiment, the ferrite bond magnet 20 is divided into two magnet portions at the central portion 20c in the axial direction. In the axial direction, the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 are in contact with each other.
  • the shaft 10 (see FIG. 2) is not shown.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the ferrite bond magnet 20 shown in FIG. 5 cut along the A6-A6 line.
  • the A6-A6 line shown in FIG. 5 is a straight line passing through the central portion 20c (see FIG. 2) of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction. That is, FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction.
  • the width of the circumferential direction R1 of the groove portion 21 in the axial central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 is the width W21, and the circumference of the groove portion 21 at the axial end portion 20d of the ferrite bond magnet 20.
  • the width W21 is wider than the width W22. That is, the width W21 and the width W22 satisfy the following equation (2). W21> W22 (2)
  • the width W21 is equal to the first width W1 shown in FIG. 2
  • the width W22 is equal to the second width W2 shown in FIG. That is, the shape of the groove portion 21 of the ferrite bond magnet 20 corresponds to the shape of the rare earth magnet portion 31.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the manufacturing process of the rotor 1.
  • a magnetizer is used in the manufacturing process of the rotor 1.
  • step ST1 the rotor body 50 is formed.
  • the details of step ST1 will be described later.
  • step ST2 the rotor body 50 is connected to the shaft 10.
  • the rotor body 50 and the shaft 10 are integrated via the resin portion 60, so that the rotor body 50 is connected to the shaft 10.
  • a magnetizer is used to magnetize the rotor body 50. Specifically, the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30 are magnetized so that the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30 have polar anisotropy.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a process of forming the rotor main body 50.
  • a first mold for molding the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 and a second mold for molding the rare earth bond magnet 30 are formed.
  • a mold and a magnet for orientation are used.
  • step ST11 the raw materials of the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 are placed inside the first mold for molding the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42.
  • the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 are molded, for example, by injection molding.
  • the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 may be molded not only by injection molding but also by other molding methods such as pressure molding.
  • step ST12 while orienting the raw materials of the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42, the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 having a predetermined shape are formed. do.
  • step ST12 for example, the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion are generated in a state where a magnetic field having polar anisotropy is generated inside the first mold by using an orientation magnet.
  • the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 are molded.
  • the ferrite bond magnet 20 having polar anisotropy is formed.
  • step ST12 the end face 41a of the first ferrite magnet portion 41 and the end face 42a of the second ferrite magnet portion 42 are formed so as to face the + z axis direction.
  • step ST13 the molded first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 are cooled.
  • step ST14 the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 are taken out from the first mold.
  • step ST15 the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 taken out in step ST14 are demagnetized.
  • step ST16 the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion 42 are arranged inside the second mold for injection molding the rare earth bond magnet 30.
  • step S16 the first ferrite magnet portion 41 and the second ferrite magnet portion are in contact with each other so that the axial end surface 41a of the first ferrite magnet portion 41 and the axial end surface 42a of the second ferrite magnet portion 42 are in contact with each other.
  • 42 is arranged inside the second mold. That is, in step ST16, by reversing the first ferrite magnet portion 41 formed in step ST12 in the axial direction, the end face 41a of the first ferrite magnet portion 41 becomes the end face 42a of the second ferrite magnet portion 42. It is stuck to.
  • the first ferrite magnet portion 41 And the second ferrite magnet portion 42 can be easily positioned.
  • the groove portion 21 of the ferrite bond magnet 20 arranged in the second mold is filled with the raw material of the rare earth bond magnet 30.
  • the rare earth bond magnet 30 is molded, for example, by injection molding.
  • the rare earth bond magnet 30 is not limited to injection molding and may be molded by another molding method such as pressure molding.
  • step ST18 the rare earth bond magnet 30 having a predetermined shape is formed while orienting the raw material of the rare earth bond magnet 30.
  • step ST18 for example, using a magnet for orientation, the raw material of the rare earth bond magnet 30 is oriented while a magnetic field having polar anisotropy is generated inside the second mold, and the rare earth bond magnet is used.
  • 30 that is, a plurality of rare earth magnet portions 31
  • the rotor body 50 in which the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30 are integrally molded is formed.
  • step ST19 the rotor body 50 formed in step ST18 is cooled.
  • step ST20 the cooled rotor body 50 is taken out from the second mold.
  • step ST21 the rotor body 50 taken out in step ST20 is demagnetized.
  • FIG. 9 is a plan view showing the configuration of the rotor 101a according to Comparative Example 1. In FIG. 9, the shaft 10 is not shown.
  • an annular rare earth bond magnet 130a is arranged on the outer circumference 120c of the annular ferrite bond magnet 120a. That is, in the rotor 101a according to Comparative Example 1, the entire outer circumference 101c of the rotor 101a is formed by the rare earth bond magnet 130a.
  • the outer circumference 1a of the rotor 1 is the outer circumference 20a of the ferrite bond magnet 20 and the plurality of rare earth magnet portions 31 of the rare earth bond magnet 30. It is formed by the outer circumference 31a of.
  • the amount of the rare earth bond magnet 30 used can be reduced as compared with the rotor 101a according to the comparative example 1.
  • the amount of the rare earth bond magnet 30 used can be reduced by about 20% as compared with the rotor 101a according to the comparative example 1.
  • the rare earth bond magnet 30 is more expensive than the ferrite bond magnet 20.
  • the material unit price of the rare earth bond magnet 30 is 10 times or more the material unit price of the ferrite bond magnet 20. Therefore, since the outer circumference 1a of the rotor 1 is formed by the outer circumference 20a of the ferrite bond magnet 20 and the outer circumference 31a of each of the plurality of rare earth magnet portions 31, the amount of the rare earth bond magnet 30 used can be reduced. .. Therefore, the manufacturing cost of the rotor 1 according to the first embodiment can be reduced.
  • FIG. 10A is a side view showing the configuration of the rotor 101b according to Comparative Example 2.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view showing the configuration of the rotor 101b according to Comparative Example 2.
  • the shaft 10 is not shown.
  • the rotor 101b has a ferrite bond magnet 120b and a rare earth bond magnet 130b.
  • the rare earth bond magnet 130b has a plurality of rare earth magnet portions 131b arranged at intervals in the circumferential direction R1. Therefore, the amount of the rare earth bond magnet 130b used in the rotor 101b according to Comparative Example 2 is the same as the amount of the rare earth bond magnet 30 used in the rotor 1 according to the first embodiment, and the rotor 1 according to Comparative Example 1 is used. It is different from the amount of the rare earth bond magnet 130a used in the above.
  • the width W10 in the circumferential direction R1 of the rare earth magnet portion 131b is constant in the axial direction. Therefore, the rotor 101b according to Comparative Example 2 is different from the rotor 1 according to the first embodiment and the rotor 101a according to Comparative Example 1 in the shape of the rare earth magnet portion 131b. Further, in the rotor 101b according to Comparative Example 2, the ferrite bond magnet 120b is not divided in the axial direction. Therefore, the rotor 101b according to Comparative Example 2 is different from the rotor 1 according to the first embodiment in the shape of the ferrite bond magnet 120b.
  • FIG. 11 is a graph showing the distribution of the surface magnetic flux density of the rotor 101a according to Comparative Example 1 and the distribution of the surface magnetic flux density of the rotor 101b according to Comparative Example 2.
  • the horizontal axis indicates the position [degree] in the circumferential direction R1 on the outer peripheral 101c of the rotor 101a or the outer peripheral 101d of the rotor 101b
  • the vertical axis represents the surface magnetic flux density [a. u. ] Is shown.
  • the solid line shows the distribution of the surface magnetic flux density of the rotor 101a according to Comparative Example 1
  • the broken line shows the distribution of the surface magnetic flux density of the rotor 101b according to Comparative Example 2.
  • the distribution of the surface magnetic flux density of the rotor 101a according to Comparative Example 1 is represented by the uniform sine wave waveform S1.
  • the distribution of the surface magnetic flux density of the rotor 101b according to Comparative Example 2 is also represented by a substantially uniform sine wave waveform S2. That is, as compared with the rotor 101a according to Comparative Example 1, the rotor 101b according to Comparative Example 2 suppresses a sudden change in the surface magnetic flux density in the circumferential direction R1.
  • FIG. 12 is a graph showing the distribution of the surface magnetic flux density of the rotor 1 according to the first embodiment and the distribution of the surface magnetic flux density of the rotor 101a according to Comparative Example 1.
  • the horizontal axis indicates the position [degree] of the circumferential direction R1 on the outer circumference 1a of the rotor 1 or the outer circumference 101c of the rotor 101a
  • the vertical axis represents the surface magnetic flux density [a. u. ] Is shown.
  • the solid line shows the distribution of the surface magnetic flux density in the central portion 1c of the rotor 1 in the axial direction according to the first embodiment, and the alternate long and short dash line is the axial end of the rotor 1 according to the first embodiment.
  • the distribution of the surface magnetic flux density in the part 1d is shown.
  • the broken line indicates the distribution of the surface magnetic flux density of the rotor 101a according to Comparative Example 1.
  • the distribution of the surface magnetic flux density of the rotor 101a according to Comparative Example 1 is represented by the waveform S1 of a uniform sine wave.
  • the distribution of the surface magnetic flux density at the axial end 1d of the rotor 1 according to the first embodiment is also represented by a substantially uniform sine wave waveform S11. That is, at the axial end 1d of the rotor 1 according to the first embodiment, a sudden change in the surface magnetic flux density is suppressed in the circumferential direction R1. This is because the second width W2 (see FIG.
  • the second width W2 of the rare earth magnet portion 31 at the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction is the second width W2 of the rare earth magnet portion 31 at the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction. This is because the width W1 (see FIG. 2) of 1 is narrower, and the amount of the ferrite bond magnet 20 used at the axial end portion 20d is larger than the amount of the ferrite bond magnet 20 used at the axial central portion 20c.
  • the distribution of the surface magnetic flux density in the central portion 1c of the rotor 1 according to the first embodiment is represented by the waveform S12 of a substantially sinusoidal wave.
  • the magnetic flux density equivalent to that of the rotor 101a according to Comparative Example 1 can be obtained at the magnetic pole center portion (N pole or S pole), but the interpole portion (N pole and S). (Between the poles), a magnetic flux density slightly inferior to that of the rotor 101a according to Comparative Example 1 can be obtained. This is because in the rare earth magnet portion 31 shown in FIG.
  • the first width W1 is wider than the second width W2, and the amount of the ferrite bond magnet 20 used in the central portion 20c in the axial direction is the ferrite bond at the end portion 20d. This is because the amount used is less than that of the magnet 20.
  • the rotor 1 according to the first embodiment is provided with a plurality of rare earth magnet portions 31, it is possible to compensate for the decrease in the magnetic flux density in the interpolar portion of the central portion 1c. As a result, the rotor 1 according to the first embodiment can obtain an induced voltage equivalent to that of the rotor 101a according to the comparative example 1.
  • the rare earth bond magnet 30 has a plurality of rare earth magnet portions 31 arranged at intervals in the circumferential direction R1.
  • the rare earth bond magnet 30 is more expensive than the ferrite bond magnet 20.
  • the rare earth bond magnet 30 has a plurality of rare earth magnet portions 31 arranged at intervals in the circumferential direction R1, so that the amount of the rare earth bond magnet 30 used is reduced. Therefore, the manufacturing cost of the rotor 1 can be reduced.
  • the first width W1 which is the circumferential width of each rare earth magnet portion 31 of the plurality of rare earth magnet portions 31 in the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction is the axial direction.
  • the width is wider than the second width W2, which is the width in the circumferential direction of each rare earth magnet portion 31 at the end portion 20d of the ferrite bond magnet 20.
  • the permanent magnet of the rotor 1 (that is, the ferrite bond magnet). 20 and the rare earth bond magnet 30) can increase the amount of magnetic flux of the interlinkage magnetic flux flowing from the coil 92 of the stator 9.
  • a part of the magnetic flux flowing from the axial end 1d of the rotor 1 that does not face the stator core 91 in the radial direction to the coil 92 may become a leakage flux. In this case, it is not possible to sufficiently secure the amount of magnetic flux of the magnetic flux flowing from the rotor 1 to the stator 9.
  • the first width W1 of the rare earth magnet portion 31 is wider than the second width W2.
  • the magnetic pole of the rare earth magnet portion 31 in the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction becomes stronger than the magnetic pole of the rare earth magnet portion 31 in the end portion 20d of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction. Therefore, it is possible to sufficiently secure the amount of magnetic flux of the magnetic flux flowing from the rotor 1 to the stator 9.
  • the rare earth bond magnet 30 has a plurality of rare earth magnet portions 31 arranged at intervals in the circumferential direction R1, so that the surface magnetic flux density of the rotor 1 is abruptly changed. Since it is suppressed, the rotor 1 can obtain an induced voltage equivalent to that of the rotor 101a according to Comparative Example 1. Therefore, the rotor 1 according to the first embodiment can obtain the same rotation control accuracy as the rotor 101a according to the comparative example 1.
  • the ferrite bond magnet 20 supported by the shaft 10 has polar anisotropy. As a result, it is not necessary to arrange the rotor core constituting the magnetic path inside the ferrite bond magnet 20 in the radial direction, so that the number of parts in the rotor 1 can be reduced and the weight of the rotor 1 can be reduced. Can be done.
  • the ferrite bond magnet 20 has a first ferrite magnet portion 41 and a second ferrite magnet portion 42 arranged in the axial direction.
  • the width W21 of the circumferential direction R1 in the central portion 20c in the axial direction is at the end portion 20d in the axial direction.
  • the mold structure becomes complicated. Therefore, the equipment for molding the ferrite bond magnet 20 becomes expensive.
  • the ferrite bond magnet 20 has a first ferrite magnet portion 41 and a second ferrite magnet portion 42 divided by a central portion 20c in the axial direction. This eliminates the need for a mold for integrally molding the groove portion 21, so that the productivity of the ferrite bond magnet 20 can be increased.
  • FIG. 13 is a side view showing the configuration of the rotor 2 according to the second embodiment.
  • the same or corresponding components as in FIG. 2 are designated by the same reference numerals as those in FIG.
  • the rotor 2 according to the second embodiment is different from the rotor 1 according to the first embodiment in the shape of the rare earth magnet portion 231.
  • the rotor 2 according to the second embodiment is the same as the rotor 1 according to the first embodiment. Therefore, in the following description, FIG. 2 will be referred to. Note that, in FIG. 13, the shaft 10 (see FIG. 2) is not shown.
  • the rotor 2 has a ferrite bond magnet 20 and a rare earth bond magnet 230.
  • the rare earth bond magnet 230 has a plurality of rare earth magnet portions 231 arranged at intervals in the circumferential direction R1.
  • the first width W1 which is the width of the circumferential direction R1 of each rare earth magnet portion 231 in the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction, is the width W1 of each rare earth magnet portion 231 in the end portion 20d of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction. It is wider than the second width W2, which is the width of the circumferential direction R1.
  • the magnetic pole of the rare earth magnet portion 231 at the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 becomes stronger than the magnetic pole of the rare earth magnet portion 231 at the end portion 20d of the ferrite bond magnet 20. Therefore, it is possible to sufficiently secure the amount of magnetic flux of the magnetic flux flowing from the rotor 2 to the stator 9.
  • the rare earth magnet portion 231 has a first portion 231a and a plurality of second portions 231b and 231c connected to the first portion 231a axially outside the first portion 231a.
  • the first portion 231a is a wide portion having a first width W1 in the rare earth magnet portion 231.
  • the width of the first portion 231a in the circumferential direction is constant in the axial direction. That is, in the second embodiment, the width of the first portion 231a in the circumferential direction R1 (that is, the first width W1) is constant in the axial direction.
  • each of the plurality of second portions 231b and 231c in the circumferential direction R1 gradually widens toward the first portion 231a. That is, when the rotor 2 is viewed from the radial direction, the shape of the second portion 231b is trapezoidal.
  • the width of the second portion 231b in the circumferential direction R1 may be constant in the axial direction.
  • the rare earth magnet portion 231 may have a second portion of any one of a plurality of second portions 231b and 231c.
  • the axial length L21 of the first portion 231a is longer than the axial length L22 of the second portion 231b and 231c.
  • the magnetic pole of the rare earth magnet portion 231 at the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 becomes stronger than the magnetic pole of the rare earth magnet portion 231 at the end portion 20d of the ferrite bond magnet 20. Therefore, it becomes easy to sufficiently secure the amount of magnetic flux of the magnetic flux flowing from the rotor 2 to the stator 9.
  • the rare earth bond magnet 230 has a plurality of rare earth magnet portions 231 arranged at intervals in the circumferential direction R1.
  • the rare earth bond magnet 230 is more expensive than the ferrite bond magnet 20.
  • the rare earth bond magnet 230 has a plurality of rare earth magnet portions 231 arranged at intervals in the circumferential direction R1, so that the amount of the rare earth bond magnet 230 used is reduced. Therefore, the manufacturing cost of the rotor 2 can be reduced.
  • the first width W1 which is the circumferential width of each rare earth magnet portion 231 of the plurality of rare earth magnet portions 231 in the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction is the axial direction.
  • the width is wider than the second width W2, which is the width in the circumferential direction of each rare earth magnet portion 231 at the end portion 20d of the ferrite bond magnet 20.
  • the magnetic flux amount of the magnetic flux flowing from the rotor 2 to the stator 9 can be sufficiently secured.
  • the rare earth magnet portion 231 is connected to the first portion 231a and the second portion 231b, 231c axially outside the first portion 231a to the first portion 231a.
  • the first portion 231a has a constant first width W1 in the axial direction, and the axial length L21 of the first portion 231a is the axial direction of the second portions 231b and 231c. Length is longer than L22.
  • the magnetic pole of the rare earth magnet portion 231 at the central portion 20c of the ferrite bond magnet 20 becomes stronger than the magnetic pole of the rare earth magnet portion 231 at the end portion 20d of the ferrite bond magnet 20. Therefore, it becomes easy to sufficiently secure the amount of magnetic flux of the magnetic flux flowing from the rotor 2 to the stator 9.
  • FIG. 14 is a plan view showing the configuration of the rotor 3 according to the third embodiment.
  • components that are the same as or correspond to the components shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals as those in FIG.
  • the rotor 3 according to the third embodiment is different from the rotor 1 according to the first embodiment in the shape of the rare earth magnet portion 331.
  • the shaft 10 and the resin portion 60 are not shown.
  • the rotor 3 has a ferrite bond magnet 20 and a rare earth bond magnet 330.
  • the rare earth bond magnet 330 has a plurality of rare earth magnet portions 331 arranged at intervals in the circumferential direction R1.
  • the circumferential width of the portion 331c located at the innermost radial direction of the rare earth magnet portion 331 is the third width W3, and the circumferential width of the portion 331d located at the outermost radial direction of the rare earth magnet portion 331.
  • the fourth width W4 is set, the third width W3 is wider than the fourth width W4. That is, the third width W3 and the fourth width W4 satisfy the following equation (3). W3> W4 (3) As a result, the bonding area between the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 330 increases.
  • the rare earth bond magnet 330 falls off from the ferrite bond magnet 20. Can be prevented.
  • the third width W3 is wider than the fourth width W4, so that the groove portion 221 of the ferrite bond magnet 20 in which the rare earth magnet portion 331 is arranged is formed. It is a dovetail groove.
  • the third width W3 which is the circumferential width of the portion 331c located on the innermost side in the radial direction of the rare earth magnet portion 331, is the largest diameter of the rare earth magnet portion 331. It is wider than the fourth width W4, which is the width in the circumferential direction of the portion 331d located outside the direction. As a result, the bonding area between the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 330 increases.
  • the rare earth bond magnet 330 falls off from the ferrite bond magnet 20. Can be prevented.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotor 4 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the rotor 4 shown in FIG. 15 cut along the line A16-A16.
  • the rotor 4 according to the fourth embodiment is different from the rotor 1 according to the first embodiment in the shape of the ferrite bond magnet 420 and the rare earth bond magnet 430.
  • the rotor 4 according to the fourth embodiment is the same as the rotor 1 according to the first embodiment. Therefore, in the following description, FIG. 2 will be referred to.
  • FIGS. 15 and 16 the illustration of the shaft 10 is omitted.
  • the rotor 4 has a ferrite bond magnet 420 and a rare earth bond magnet 430.
  • the ferrite bond magnet 420 has a first ferrite magnet portion 441 and a second ferrite magnet portion 442 arranged in the axial direction.
  • a step portion 420f is formed in the central portion 420c of the ferrite bond magnet 420 in the axial direction.
  • the step portion 420f is recessed from the outer circumference 420a of the ferrite bond magnet 420 toward the inner circumference 420b.
  • the step portion 420f is composed of a first step portion 441f formed on the first ferrite magnet portion 441 and a second step portion 442f formed on the second ferrite magnet portion 442.
  • the first step portion 441f is formed on the axial end surface 441a of the first ferrite magnet portion 441 in contact with the second ferrite magnet portion 442.
  • the second step portion 442f is formed in the second ferrite magnet portion 442 on the end surface 442a in the axial direction in contact with the first ferrite magnet portion 441.
  • the rare earth bond magnet 430 has a plurality of rare earth magnet portions 431 arranged at intervals in the circumferential direction R1.
  • the rare earth magnet portion 431 has an overhanging portion 431f formed in a central portion 431c in the axial direction facing the stator core 91 (see FIG. 2) in the radial direction.
  • the overhanging portion 431f extends radially inward from the axially central portion 431c of the rare earth magnet portion 431.
  • the magnetic pole of the rare earth magnet portion 431 in the central portion 420c of the ferrite bond magnet 420 becomes stronger than the magnetic pole of the rare earth magnet portion 431 in the end portion 420d of the ferrite bond magnet 420. Therefore, the amount of magnetic flux of the interlinkage magnetic flux flowing from the rotor 4 to the coil 92 can be further increased.
  • the overhanging portion 431f and the stepped portion 420f are joined to each other.
  • the bonding area between the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30 increases. Therefore, even if the interface between the ferrite bond magnet 420 and the rare earth bond magnet 430 is peeled off due to expansion or contraction due to a temperature change or centrifugal force acting on the rotor 4, the rare earth bond magnet 430 falls off from the ferrite bond magnet 420. Can be prevented.
  • the rare earth magnet portion 431 has an overhanging portion 431f formed in the central portion 431c in the axial direction facing the stator core 91 in the radial direction.
  • the magnetic pole of the rare earth magnet portion 431 in the central portion 420c of the ferrite bond magnet 420 becomes stronger than the magnetic pole of the rare earth magnet portion 431 in the end portion 420d of the ferrite bond magnet 420. Therefore, the amount of magnetic flux of the interlinkage magnetic flux flowing from the rotor 4 to the coil 92 can be increased. That is, it is possible to increase the amount of magnetic flux of the effective magnetic flux required for driving the motor.
  • the overhanging portion 431f of the rare earth magnet portion 431 and the stepped portion 420f of the ferrite bond magnet 420 are joined to each other.
  • the bonding area between the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30 increases. Therefore, even if the interface between the ferrite bond magnet 420 and the rare earth bond magnet 430 is peeled off due to expansion or contraction due to a temperature change or centrifugal force acting on the rotor 4, the rare earth bond magnet 430 falls off from the ferrite bond magnet 420. Can be prevented.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotor 5 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 18 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the rotor 5 shown in FIG.
  • the rotor 5 according to the fifth embodiment is different from the rotor 4 according to the fourth embodiment in the shape of the overhanging portion 531f of the rare earth magnet portion 531.
  • the shaft 10 is not shown.
  • the rotor 5 has a ferrite bond magnet 420 and a rare earth bond magnet 530.
  • the rare earth bond magnet 530 has a plurality of rare earth magnet portions 531 arranged at intervals in the circumferential direction R1.
  • the rare earth magnet portion 531 has an overhanging portion 531f formed in a central portion 531c in the axial direction facing the stator core 91 (see FIG. 2) in the radial direction.
  • the overhanging portion 531f extends inward in the radial direction from the central portion 531c in the axial direction of the rare earth magnet portion 531.
  • the overhanging portion 531f and the stepped portion 420f of the ferrite bond magnet 420 are joined to each other.
  • the fifth width W5 which is the width of the circumferential direction R1 of the overhanging portion 531f, is wider than the width A2 of the peripheral direction R1 of the rare earth magnet portion 531.
  • the "width of the circumferential direction R1 of the overhanging portion 531f" is the length of a straight line extending in the overhanging portion 531f in a direction perpendicular to the straight line M connecting the axis C1 and the overhanging portion 531f.
  • the width W5 of the circumferential direction R1 of the overhanging portion 531f of the rare earth magnet portion 531 is wider than the first width W1 of the rare earth magnet portion 531.
  • the bonding area between the overhanging portion 531f and the central portion 420c of the ferrite bond magnet 420 in the axial direction increases, so that the rare earth bond magnet 530 is more difficult to fall off from the ferrite bond magnet 420.
  • FIG. 19 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the rotor 6 according to the sixth embodiment.
  • the same or corresponding components as those shown in FIGS. 15 and 16 are designated by the same reference numerals.
  • the rotor 6 according to the sixth embodiment shown in FIGS. 15 and 16 is different from the rotor 4 according to the fourth embodiment in the shape of the ferrite bond magnet 620 and the rare earth bond magnet 630.
  • the rotor 6 has a ferrite bond magnet 620 and a rare earth bond magnet 630.
  • the ferrite bond magnet 620 has a first ferrite magnet portion 441 and a second ferrite magnet portion 442 arranged in the axial direction.
  • the first ferrite magnet portion 441 has a first recess 641 g formed on the bottom surface 441s of the first step portion 441f.
  • the second ferrite magnet portion 442 has a second recess 642g formed on the bottom surface 442s of the second step portion 442f.
  • the ferrite bond magnet 620 may have one of the first recess 641 g and the second recess 642 g. Further, the ferrite bond magnet 620 may have a plurality of first recesses 641 g or a plurality of second recesses 642 g.
  • the rare earth bond magnet 630 has a rare earth magnet portion 631.
  • the rare earth magnet portion 631 has an overhanging portion 631f.
  • the overhanging portion 631f has a first convex portion 631g that fits into the first concave portion 641g and a second convex portion 631h that fits into the second concave portion 642g. This makes it more difficult for the rare earth bond magnet 630 to fall off from the ferrite bond magnet 620.
  • the overhanging portion 631f has the first convex portion 631g and the second convex portion 631h, the overhanging portion 631f in which the first convex portion 631g and the second convex portion 631h are formed is formed.
  • the axial length of the inner peripheral side of the overhanging portion 631f is longer than the axial length of the outer peripheral side of the overhanging portion 631f.
  • the first convex portion 631g of the overhanging portion 631f of the rare earth magnet portion 631 is formed on the first step portion 441f of the ferrite bond magnet 620. It is fitted in the first recess 641 g. This makes it more difficult for the rare earth bond magnet 630 to fall off from the ferrite bond magnet 620.
  • the second convex portion 631h of the overhanging portion 631f is fitted into the second concave portion 642g formed in the second step portion 442f of the ferrite bond magnet 620. is doing. This makes it more difficult for the rare earth bond magnet 630 to fall off from the ferrite bond magnet 620.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotor 7 according to the seventh embodiment.
  • the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 3.
  • the rotor 7 according to the seventh embodiment is different from the rotor 1 according to the first embodiment in the configuration of the rare earth bond magnet 730.
  • the rotor 7 has a ferrite bond magnet 20 and a rare earth bond magnet 730.
  • the rare earth bond magnet 730 is a connecting portion 732 that connects a plurality of rare earth magnet portions 731 arranged at intervals in the circumferential direction R1 and a rare earth magnet portion 731 adjacent to the circumferential direction R1 among the plurality of rare earth magnet portions 731. And have.
  • the rare earth magnet portion 31 has an overhanging portion 731f formed in the central portion 731c in the axial direction.
  • the overhanging portion 731f and the recess 20f formed in the central portion of the ferrite bond magnet 20 in the axial direction are joined to each other.
  • the recess 20f is an annular groove centered on the axis C1.
  • the connecting portion 732 connects the overhanging portion 731f of the rare earth magnet portion 731 adjacent to the circumferential direction R1. As a result, the rigidity of the rare earth bond magnet 730 is increased, so that the rare earth bond magnet 730 is more difficult to fall off from the ferrite bond magnet 20.
  • the connecting portion 732 and the recess 20f of the ferrite bond magnet 20 are joined to each other.
  • the rare earth bond magnet 730 is a rare earth magnet portion adjacent to the circumferential direction R1 among a plurality of rare earth magnet portions 731 arranged at intervals in the circumferential direction R1. It has a connecting portion 732 for connecting 731. As a result, the rigidity of the rare earth bond magnet 730 is increased, so that the rare earth bond magnet 730 is more difficult to fall off from the ferrite bond magnet 20.
  • FIG. 21 is a side view showing the configuration of the rotor 8 according to the eighth embodiment.
  • FIG. 22 is a plan view showing the configuration of the rotor 8 according to the eighth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of the rotor 8 shown in FIG. 21 cut along the line A23-A23.
  • the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 3.
  • the rotor 8 according to the eighth embodiment is different from the rotor according to any one of the first to seventh embodiments in that the rotor 8 further includes the ring members 81 and 82.
  • the shaft 10 and the resin portion 60 are not shown.
  • the rotor 8 has a ferrite bond magnet 20, a rare earth bond magnet 30, and a plurality of ring members 81 and 82.
  • the ring members 81 and 82 are annular members centered on the axis C1, respectively.
  • the ring members 81 and 82 are formed of, for example, a resin such as an unsaturated polyester resin.
  • the ring member 81 is located on the + z-axis side of the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30.
  • the ring member 81 is fixed to the end face 20j of the ferrite bond magnet 20 facing the + z-axis direction and the end face 31j of the rare earth magnet portion 31 facing the + z-axis direction.
  • the ring member 82 is located on the ⁇ z-axis side of the ferrite bond magnet 20 and the rare earth bond magnet 30.
  • the ring member 82 is fixed to the end face 20k of the ferrite bond magnet 20 facing the ⁇ z axis direction and the end face 31k of the rare earth magnet portion 31 facing the ⁇ z axis direction.
  • the rotor 8 may have one of a plurality of ring members 81 and 82.
  • the rotor 8 is a ring fixed to the end face 20j of the ferrite bond magnet 20 facing the + z-axis direction and the end face 31j of the rare earth magnet portion 31 facing the + z-axis direction. It has a member 81. As a result, the rare earth magnet portion 31 is connected to the ferrite bond magnet 20 via the ring member 81, so that the rare earth magnet portion 31 is less likely to fall off from the ferrite bond magnet 20.
  • the rotor 8 has a ring member 82 fixed to the end face 20k of the ferrite bond magnet 20 facing the ⁇ z axis direction and the end face 31k of the rare earth magnet portion 31 facing the ⁇ z axis direction.
  • the rare earth magnet portion 31 is connected to the ferrite bond magnet 20 via the plurality of ring members 81 and 82, so that the rare earth magnet portion 31 is less likely to fall off from the ferrite bond magnet 20.
  • FIG. 24 is a plan view showing the configuration of the rotor 8A according to the first modification of the eighth embodiment.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the rotor 8A shown in FIG. 25 cut along the line A25-A25.
  • the rotor 8A according to the first modification of the eighth embodiment is different from the rotor 8 according to the eighth embodiment in that the ring members 81A and 82A are connected to the resin portion 60A.
  • the rotor 8A includes a shaft 10, a ferrite bond magnet 20, a rare earth bond magnet 30, ring members 81A and 82A as a first resin portion, and a second resin portion. It has a resin portion 60A as a base.
  • the resin portion 60A includes an inner cylinder portion 61 supported by the shaft 10, an outer cylinder portion 62A fixed to the inner circumference 20b of the ferrite bond magnet 20, and a plurality of ribs connecting the inner cylinder portion 61 and the outer cylinder portion 62A. It has 63A.
  • the ring members 81A and 82A are connected to the resin portion 60A (specifically, the outer cylinder portion 62A and the rib 63A).
  • the ring members 81A and 82A are integrally molded and connected to the outer cylinder portion 62A of the resin portion 60A. That is, in the first modification of the eighth embodiment, the shaft 10, the ferrite bond magnet 20, and the rare earth bond magnet 30 are connected via the resin portion 60A and the ring members 81A and 82A.
  • the ring members 81A and 82A are connected to the resin portion 60A in the rotor 8A.
  • the ring members 81A and 82A can also be molded at the same time, thus reducing the manufacturing process of the rotor 8A. be able to.
  • the natural frequency of the rotor 8A changes depending on the rigidity of the rotor 8A.
  • the rigidity of the rotor 8A can be adjusted, for example, by changing the width, radial length, and number of ribs 63A in the resin portion 60A in the circumferential direction R1.
  • the first modification of the eighth embodiment since the rib 63A is connected to the ring members 81A and 82A, the length of the rib 63A in the radial direction is long. Thereby, the rigidity of the rotor 8A can be changed. That is, the natural frequency of the rotor 8A can be changed. Therefore, the occurrence of resonance can be suppressed, and the vibration characteristics of the rotor 8A can be adjusted.
  • the moment of inertia of the rotor 8A changes depending on the mass of the rotor 8A.
  • the mass of the rotor 8A can be adjusted by changing the width, radial length, and number of ribs 63A in the circumferential direction R1.
  • the larger the moment of inertia the larger the starting torque is required, but the rotation of the rotor 8A can be stabilized.
  • the rib 63A is connected to the ring members 81 and 82, the length of the rib 63A in the radial direction is long. As a result, the moment of inertia of the rotor 8A can be increased.
  • the ring members 81A and 82A are connected to the resin portion 60A, so that the natural frequency and the moment of inertia of the rotor 8A can be adjusted.
  • FIG. 26 is a diagram schematically showing the configuration of the air conditioner 900 according to the ninth embodiment.
  • the air conditioner 900 has an indoor unit 910 and an outdoor unit 920 connected to the indoor unit 910 via a refrigerant pipe 930.
  • a cooling operation in which cold air is blown from the indoor unit 910, a heating operation in which warm air is blown, or the like can be performed.
  • the indoor unit 910 has an indoor blower 911 as a blower and a housing 912 that covers the indoor blower 911.
  • the indoor blower 911 has an electric motor 100 and an impeller 911a fixed to the shaft 10 of the electric motor 100.
  • the impeller 911a is driven by the electric motor 100 to generate an air flow.
  • the impeller 911a is, for example, a cross-flow fan.
  • the outdoor unit 920 has an outdoor blower 921 as a blower, a compressor 922, and a housing 923 that covers the outdoor blower 921 and the compressor 922.
  • the outdoor blower 921 has an electric motor 100 and an impeller 921a fixed to a shaft 10 (see FIG. 1) of the electric motor 100.
  • the impeller 921a is driven by the electric motor 100 to generate an air flow.
  • the impeller 921a is, for example, a propeller fan.
  • the compressor 922 has an electric motor 922a and a compression mechanism unit 922b driven by the electric motor 922a.
  • the electric motor 100 according to the first embodiment is applied to the indoor blower 911 and the outdoor blower 921.
  • the interlinkage magnetic flux flowing from the rotor 1 to the coil 92 can be increased, so that the reliability of the electric motor 100 is improved. Therefore, the reliability of the indoor blower 911 and the outdoor blower 921 having the motor 100 is also improved. Further, the reliability of the air conditioner 900 having the indoor blower 911 and the outdoor blower 921 is also improved.
  • the electric motor 100 may be provided in either the indoor blower 911 or the outdoor blower 921. Further, the electric motor 100 may be applied to the electric motor 922a of the compressor 922. Further, the electric motor 100 according to the ninth embodiment is not limited to the air conditioner 900, and may be provided in other devices.

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Abstract

回転子（１）は、回転軸（１０）と、回転軸（１０）に支持された第１の永久磁石（２０）と、第１の永久磁石（２０）の外周に支持され、第１の永久磁石（２０）の磁極より強い磁極を有する第２の永久磁石（３０）とを有する。第２の永久磁石（３０）は、第１の永久磁石（２０）の周方向に間隔をあけて配置された複数の磁石部（３１）を有する。回転軸（１０）の軸方向の第１の永久磁石（２０）の中央部（２０ｃ）における複数の磁石部（３１）の各磁石部（３１）の周方向の幅である第１の幅（Ｗ１）は、軸方向の第１の永久磁石（２０）の端部（２０ｄ）における各磁石部（３１）の周方向の幅である第２の幅（Ｗ２）より広い。

Description

回転子、電動機、送風機及び空気調和装置
　本開示は、回転子、電動機、送風機及び空気調和装置に関する。
　電動機に用いられる回転子として、２種類の永久磁石を有する回転子が提案されている。例えば、特許文献１及び２を参照。
　特許文献１及び２に記載された回転子は、回転軸に支持された第１の永久磁石と、第１の永久磁石の外周に支持され、第１の永久磁石の磁極より強い磁極を有する第２の永久磁石とを有する。特許文献１及び２では、第２の永久磁石は、回転子の外周を形成している。これにより、回転子から電動機の固定子に流れる磁束の磁束量を多くすることができる。
特開２００５－１５１７５７号公報 特開２０１１－０８７３９３号公報
　しかしながら、一般的に、強い磁極を有する永久磁石は、高価である。そのため、第１の永久磁石の磁極より強い磁極を有する第２の永久磁石が回転子の外周の全てを形成している場合、回転子の製造コストが増加する。
　本開示は、回転子の製造コストを低減しつつ、回転子において発生する磁束の磁束量を十分に確保することを目的とする。
　本開示の一態様に係る回転子は、回転軸と、前記回転軸に支持された第１の永久磁石と、前記第１の永久磁石の外周に支持され、前記第１の永久磁石の磁極より強い磁極を有する第２の永久磁石とを有し、前記第２の永久磁石は、前記第１の永久磁石の周方向に間隔をあけて配置された複数の磁石部を有し、前記回転軸の軸方向の前記第１の永久磁石の中央部における前記複数の磁石部の各磁石部の前記周方向の幅である第１の幅は、前記軸方向の前記第１の永久磁石の端部における前記各磁石部の前記周方向の幅である第２の幅より広い。
　本開示によれば、回転子の製造コストを低減しつつ、回転子において発生する磁束の磁束量を十分に確保することができる。
実施の形態１に係る電動機の構成を示す平面図である。 図１に示される回転子の構成及び固定子の構成の一部を示す側面図である。 図２に示される回転子の構成を示す平面図である。 図３に示されるフェライトボンド磁石の構成を示す平面図である。 実施の形態１に係る回転子の構成を示す断面図である。 図５に示されるフェライトボンド磁石をＡ６－Ａ６線で切断した断面図である。 実施の形態１に係る回転子の製造工程を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る回転子本体の製造工程を示すフローチャートである。 比較例１に係る回転子の構成を示す平面図である。 （Ａ）は、比較例２に係る回転子の構成を示す側面図である。（Ｂ）は、比較例２に係る回転子の構成を示す断面図である。 比較例１に係る回転子の表面磁束密度の分布、及び比較例２に係る回転子の表面磁束密度の分布を示すグラフである。 実施の形態１に係る回転子の表面磁束密度の分布、及び比較例１に係る回転子の表面磁束密度の分布を示すグラフである。 実施の形態２に係る回転子の構成を示す側面図である。 実施の形態３に係る回転子の構成を示す平面図である。 実施の形態４に係る回転子の構成を示す断面図である。 図１５に示される回転子をＡ１６－Ａ１６線で切断した断面図である。 実施の形態５に係る回転子の構成を示す断面図である。 図１７に示される回転子の構成を示す部分断面図である。 実施の形態６に係る回転子の構成を示す部分断面図である。 実施の形態７に係る回転子の構成を示す断面図である。 実施の形態８に係る回転子の構成を示す平面図である。 実施の形態８に係る回転子の構成を示す側面図である。 図２１に示される回転子をＡ２３－Ａ２３線で切断した断面図である。 実施の形態８の変形例１に係る回転子の構成を示す平面図である。 図２４に示される回転子をＡ２５－Ａ２５線で切断した断面図である。 実施の形態９に係る空気調和装置の構成を概略的に示す図である。
　以下に、本開示の実施の形態に係る回転子、電動機、送風機及び空気調和装置を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、実施の形態を適宜組み合わせること及び各実施の形態を適宜変更することが可能である。
　図面に示される回転子等の構成についての説明の理解を容易にするために、各図には、必要に応じて、ｘｙｚ直交座標系が示されている。ｚ軸は、回転子の軸線Ｃ１に平行な座標軸である。ｘ軸は、ｚ軸に直交する座標軸である。ｙ軸は、ｘ軸及びｚ軸の両方に直交する座標軸である。
　《実施の形態１》
　図１は、実施の形態１に係る電動機１００の構成を示す平面図である。電動機１００は、例えば、永久磁石同期電動機である。電動機１００は、回転子１と、固定子９とを有する。回転子１は、固定子９の内側に配置されている。つまり、電動機１００は、インナロータ型の電動機である。回転子１と固定子９との間には、エアギャップＧが形成されている。エアギャップＧは、例えば、０．５ｍｍの空隙である。
　回転子１は、回転軸としてのシャフト１０を有する。シャフト１０は、ｚ軸方向に伸びている。以下の説明では、ｚ軸方向を「軸方向」とも呼ぶ。また、シャフト１０の軸線Ｃ１を中心とする円の円周に沿った方向（例えば、図１に示される矢印Ｒ１）を「周方向」、ｚ軸方向に直交して軸線Ｃ１を通る直線の方向を「径方向」と呼ぶ。回転子１の他の構成については、後述する。
　〈固定子〉
　固定子９は、固定子鉄心９１と、固定子鉄心９１に巻き付けられたコイル９２とを有する。固定子鉄心９１は、軸線Ｃ１を中心とする環状のヨーク９１ａと、ヨーク９１ａから径方向内側に伸びる複数のティース９１ｂとを有する。複数のティース９１ｂは、周方向Ｒ１に等角度の間隔で配置されている。ティース９１ｂの径方向内側の先端部は、エアギャップＧを介して回転子１の外周１ａに対向している。図１では、ティース９１ｂの個数は１２個であるが、１２個に限らず、任意の個数に設定されてもよい。
　〈回転子〉
　図２は、実施の形態１に係る回転子１の構成及び固定子９の構成の一部を示す側面図である。図３は、図２に示される回転子１の構成を示す平面図である。図２及び３に示されるように、回転子１は、シャフト１０と、第１の永久磁石としてのフェライトボンド磁石２０と、第２の永久磁石としての希土類ボンド磁石３０とを有する。
　図２に示されるように、実施の形態１では、回転子１の軸方向の長さＬ１は、固定子９の固定子鉄心９１の軸方向の長さＬ９より長い。これにより、回転子１の永久磁石（つまり、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０）から固定子９のコイル９２に流れる鎖交磁束の磁束量を増加させることができる。
　フェライトボンド磁石２０は、シャフト１０に支持されている。フェライトボンド磁石２０は、フェライト磁石と樹脂とを含む。フェライトボンド磁石２０に含まれる樹脂は、例えば、ナイロン樹脂、ＰＰＳ（Ｐｏｌｙ　Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ　Ｓｕｌｆｉｄｅ）樹脂、エポキシ樹脂などである。
　希土類ボンド磁石３０は、フェライトボンド磁石２０の外周２０ａに支持されている。希土類ボンド磁石３０は、希土類磁石と樹脂とを含む。希土類磁石は、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）及びホウ素（Ｂ）を含むネオジウム磁石、又はサマリウム（Ｓｍ）、Ｆｅ及び窒素（Ｎ）を含むサマリウム鉄窒素磁石などである。希土類ボンド磁石３０に含まれる樹脂は、フェライトボンド磁石２０に含まれる樹脂と同様に、例えば、ナイロン樹脂、ＰＰＳ樹脂、エポキシ樹脂などである。
　フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０は、互いに磁極の強さ（つまり、磁気量）が異なる。具体的には、希土類ボンド磁石３０は、フェライトボンド磁石２０の磁極より強い磁極を有する。言い換えれば、希土類ボンド磁石３０の磁力は、フェライトボンド磁石２０の磁力より大きい。また、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０は、互いに線膨張係数が異なる。
　図４は、図３に示されるフェライトボンド磁石２０の構成を示す平面図である。図４に示されるように、ｘｙ平面に平行なフェライトボンド磁石２０の平面形状は、軸線Ｃ１を中心とした環状である。フェライトボンド磁石２０の外周２０ａは、回転子１の外周１ａ（図１参照）の一部を形成する。フェライトボンド磁石２０は、軸線Ｃ１を中心として周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の溝部２１を有する。複数の溝部２１は、軸線Ｃ１を中心に周方向Ｒ１に等角度の位置に配置されている。溝部２１は、フェライトボンド磁石２０の外周２０ａから内周２０ｂに向けて凹んでいる。溝部２１は、軸方向に長い長溝である。
　フェライトボンド磁石２０は、極異方性を有するように配向されている。これにより、複数の溝部２１は、Ｓ極の溝部２１ａと、Ｎ極の溝部２１ｂとを有する。つまり、周方向Ｒ１に隣接する複数の溝部２１ａ、２１ｂは、互いに極性が異なる磁極を有する。図４に示される円弧状の矢印Ｆ２は、フェライトボンド磁石２０における磁束の向きを示している。Ｓ極の溝部２１ａの径方向外側から流れ込んだ磁束が周方向Ｒ１に隣接するＮ極の溝部２１ｂへと進む。そのため、回転子１（図２参照）は、フェライトボンド磁石２０の径方向内側に磁路を構成する回転子鉄心を必要としない。これにより、回転子１における部品点数を削減することができ、且つ回転子１を軽量化することができる。
　図３に示されるように、実施の形態１では、フェライトボンド磁石２０は、樹脂部６０を介してシャフト１０に支持されている。樹脂部６０は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂から形成されている。樹脂部６０は、内筒部６１と、外筒部６２と、複数（実施の形態１では、４つ）のリブ６３とを有する。内筒部６１は円筒状であり、シャフト１０の外周１０ａに固定されている。外筒部６２は円筒状であり、フェライトボンド磁石２０の内周２０ｂに固定されている。複数のリブ６３は、内筒部６１と外筒部６２とを接続している。複数のリブ６３は、内筒部６１から径方向外側に放射状に延びている。複数のリブ６３は、軸線Ｃ１を中心に周方向Ｒ１に等角度の位置に配置されている。なお、フェライトボンド磁石２０は、樹脂部６０を介さずにシャフト１０に直接固定されていてもよい。
　希土類ボンド磁石３０は、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の磁石部としての複数の希土類磁石部３１を有する。複数の希土類磁石部３１の各々の外周３１ａは、回転子１の外周１ａ（図１参照）の一部を形成している。希土類磁石部３１の外周３１ａ及び内周３１ｂは、同心円上に位置している。つまり、希土類磁石部３１の径方向の厚みは、周方向Ｒ１において、一定である。
　複数の希土類磁石部３１はそれぞれ、極異方性を有するように配向されている。周方向Ｒ１に隣接する複数の希土類磁石部３１は、互いに極性が異なる磁極を有している。図３に示される円弧状の矢印Ｆ３は、希土類磁石部３１における磁束の向きを示している。Ｓ極の希土類磁石部３１の径方向外側から流れ込んだ磁束が、周方向Ｒ１に隣接するＮ極の希土類磁石部３１へと進む。実施の形態１では、希土類ボンド磁石３０は８個の希土類磁石部３１を有しているため、回転子１は８個の磁極を有している。なお、回転子１の極数は８個に限らず、２ｎ個以上であればよい。ｎは、１以上の自然数である。
　希土類磁石部３１は、フェライトボンド磁石２０の溝部２１（図４参照）に配置されている。フェライトボンド磁石２０及び希土類磁石部３１は、互いに接合されている。実施の形態１では、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０が一体成形（「２色成形」ともいう）されることによって、希土類磁石部３１がフェライトボンド磁石２０の溝部２１に接合される。これにより、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０を有する回転子本体５０が構成される。
　実施の形態１において、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０が一体成形されるとは、先に製造されたフェライトボンド磁石２０を金型に配置した状態で希土類ボンド磁石３０を成形することである。これにより、希土類ボンド磁石３０（つまり、複数の希土類磁石部３１）を金型に配置した状態でフェライトボンド磁石２０を成型する構成と比較して、複数（実施の形態１では、８個）の希土類磁石部３１を金型に配置する作業が不要となるため、回転子本体５０の生産性を向上させることができる。
　図２に示されるように、軸方向のフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃは、固定子鉄心９１と径方向に対向する。また、複数の希土類磁石部３１の各希土類磁石部３１の周方向の幅は、軸方向のフェライトボンド磁石２０の端部２０ｄから中央部２０ｃに向けて徐々に広くなる。軸方向のフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける複数の希土類磁石部３１の各希土類磁石部３１の周方向Ｒ１の幅を第１の幅Ｗ１、軸方向のフェライトボンド磁石２０の端部２０ｄにおける各希土類磁石部３１の周方向の幅を第２の幅Ｗ２としたとき、第１の幅Ｗ１は、第２の幅Ｗ２より広い。つまり、第１の幅Ｗ１及び第２の幅Ｗ２は、以下の式（１）を満たす。
　Ｗ１＞Ｗ２　　　　　（１）
　これにより、固定子鉄心９１と径方向に対向するフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける希土類磁石部３１の磁極は、フェライトボンド磁石２０の軸方向の端部２０ｄにおける希土類磁石部３１の磁極より強くなる。したがって、回転子１において発生する磁束の磁束量を十分に確保することができる。
　ここで、回転子１の軸方向の長さＬ１が固定子鉄心９１の軸方向の長さＬ９より長いときに、回転子１の軸方向の端部（つまり、後述する図５に示される端部１ｄ）から固定子９に流れる磁束に漏れ磁束が含まれる場合がある。実施の形態１によれば、上述した通り、第１の幅Ｗ１が第２の幅Ｗ２より広いため、軸方向のフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける希土類磁石部３１の磁極は、軸方向のフェライトボンド磁石２０の端部２０ｄにおける希土類磁石部３１の磁極より強くなる。したがって、回転子１から固定子９に流れる磁束の磁束量を十分に確保することができる。
　図５は、実施の形態１に係る回転子１の構成を示す断面図である。図５に示されるように、フェライトボンド磁石２０は、第１の分割磁石部としての第１のフェライト磁石部４１と、第２の分割磁石部としての第２のフェライト磁石部４２とを有する。第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２は、軸方向に配列されている。つまり、実施の形態１では、フェライトボンド磁石２０は、軸方向の中央部２０ｃにおいて、２つの磁石部に分割されている。軸方向において、第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２は、互いに接している。なお、図５では、シャフト１０（図２参照）の図示が省略されている。
　図６は、図５に示されるフェライトボンド磁石２０をＡ６－Ａ６線で切断した示す断面図である。ここで、図５に示されるＡ６－Ａ６線は、軸方向のフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃ（図２参照）を通る直線である。つまり、図６は、軸方向のフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃの構成を示す断面図である。
　図４及び６に示されるように、フェライトボンド磁石２０の軸方向の中央部２０ｃにおける溝部２１の周方向Ｒ１の幅を幅Ｗ２１、フェライトボンド磁石２０の軸方向の端部２０ｄにおける溝部２１の周方向の幅を幅Ｗ２２としたとき、幅Ｗ２１は、幅Ｗ２２より広い。つまり、幅Ｗ２１及び幅Ｗ２２は、以下の式（２）を満たす。
　Ｗ２１＞Ｗ２２　　　　　（２）
　また、幅Ｗ２１は、図２に示される第１の幅Ｗ１と等しく、幅Ｗ２２は、図２に示される第２の幅Ｗ２と等しい。つまり、フェライトボンド磁石２０の溝部２１の形状は、希土類磁石部３１の形状に対応する。
　次に、図７を用いて回転子１の製造方法について、説明する。図７は、回転子１の製造工程を示すフローチャートである。回転子１の製造工程では、着磁器が用いられる。
　ステップＳＴ１では、回転子本体５０を形成する。なお、ステップＳＴ１の詳細については、後述する。
　ステップＳＴ２では、回転子本体５０をシャフト１０に連結する。実施の形態１では、回転子本体５０とシャフト１０とが樹脂部６０を介して一体化されることで、回転子本体５０がシャフト１０に連結される。
　ステップＳＴ３では、例えば、着磁器を用いて、回転子本体５０を着磁する。具体的には、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０が極異方性を有するように、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０を着磁する。
　次に、図８を用いて回転子本体５０を形成する工程（つまり、図７に示されるステップＳＴ１）の詳細について説明する。図８は、回転子本体５０を形成する工程を示すフローチャートである。回転子本体５０を形成する工程では、第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２を成形するための第１の金型と、希土類ボンド磁石３０を成形するための第２の金型と、配向用の磁石とが用いられる。
　ステップＳＴ１１では、第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２を成形するための第１の金型の内部に、第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２の原料を充填する。第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２は、例えば、射出成形により成形される。なお、第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２は、射出成形に限らず押圧成形などの他の成形方法によって成形されてもよい。
　ステップＳＴ１２では、第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２の原料を配向しつつ、予め決められた形状を有する第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２を成形する。ステップＳＴ１２では、例えば、配向用の磁石を用いて、第１の金型の内部に極異方性を有する磁場を発生させた状態で、第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２の原料を配向させつつ、第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２を成形する。これにより、極異方性を有するフェライトボンド磁石２０が成形される。また、ステップＳＴ１２では、第１のフェライト磁石部４１の端面４１ａ及び第２のフェライト磁石部４２の端面４２ａが、＋ｚ軸方向を向くように、成形される。
　ステップＳＴ１３では、成形された第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２を冷却する。
　ステップＳＴ１４では、第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２を第１の金型から取り出す。
　ステップＳＴ１５では、ステップＳＴ１４において取り出された第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２を脱磁する。
　ステップＳＴ１６では、希土類ボンド磁石３０を射出成形するための第２の金型の内部に、第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２を配置する。ステップＳ１６では、第１のフェライト磁石部４１の軸方向の端面４１ａ及び第２のフェライト磁石部４２の軸方向の端面４２ａが接するように、第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２が、第２の金型の内部に配置されている。つまり、ステップＳＴ１６では、ステップＳＴ１２で成形された第１のフェライト磁石部４１を軸方向に反転させることで、当該第１のフェライト磁石部４１の端面４１ａが第２のフェライト磁石部４２の端面４２ａに張り合わされる。また、実施の形態１では、フェライトボンド磁石２０において、端面４１ａと端面４２ａとが接する部分（つまり、軸方向の中央部２０ｃ）に溝部２１が形成されているため、第１のフェライト磁石部４１と第２のフェライト磁石部４２との位置決め作業を容易にすることができる。
　ステップＳＴ１７では、第２の金型に配置されたフェライトボンド磁石２０の溝部２１に、希土類ボンド磁石３０の原料を充填する。希土類ボンド磁石３０は、例えば、射出成形により成形される。なお、希土類ボンド磁石３０は、射出成形に限らず押圧成形などの他の成形方法によって成形されてもよい。
　ステップＳＴ１８では、希土類ボンド磁石３０の原料を配向しつつ、予め決められた形状を有する希土類ボンド磁石３０を成形する。ステップＳＴ１８では、例えば、配向用の磁石を用いて、第２の金型の内部に極異方性を有する磁場を発生させた状態で、希土類ボンド磁石３０の原料を配向させつつ、希土類ボンド磁石３０（つまり、複数の希土類磁石部３１）を成形する。これにより、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０が一体成形された回転子本体５０が形成される。
　ステップＳＴ１９では、ステップＳＴ１８において形成された回転子本体５０を冷却する。
　ステップＳＴ２０では、第２の金型から冷却された回転子本体５０を取り出す。
　ステップＳＴ２１では、ステップＳＴ２０において取り出された回転子本体５０を脱磁する。
　次に、実施の形態１に係る回転子１の製造コストについて、比較例１に係る回転子１０１ａと対比しながら説明する。図９は、比較例１に係る回転子１０１ａの構成を示す平面図である。なお、図９では、シャフト１０の図示が省略されている。
　図９に示されるように、比較例１に係る回転子１０１ａでは、環状のフェライトボンド磁石１２０ａの外周１２０ｃに、環状の希土類ボンド磁石１３０ａが配置されている。つまり、比較例１に係る回転子１０１ａでは、回転子１０１ａの外周１０１ｃの全てが、希土類ボンド磁石１３０ａによって形成されている。
　これに対し、上述した図２に示されるように、実施の形態１では、回転子１の外周１ａは、フェライトボンド磁石２０の外周２０ａ、及び希土類ボンド磁石３０の複数の希土類磁石部３１の各々の外周３１ａによって形成されている。これにより、実施の形態１に係る回転子１では、比較例１に係る回転子１０１ａと比べて、希土類ボンド磁石３０の使用量を削減することができる。具体的には、実施の形態１に係る回転子１では、比較例１に係る回転子１０１ａと比べて、希土類ボンド磁石３０の使用量を約２０％削減することができる。希土類ボンド磁石３０は、フェライトボンド磁石２０に比べて、高価である。例えば、希土類ボンド磁石３０の材料単価は、フェライトボンド磁石２０の材料単価の１０倍以上である。そのため、回転子１の外周１ａが、フェライトボンド磁石２０の外周２０ａ及び複数の希土類磁石部３１の各々の外周３１ａによって形成されていることで、希土類ボンド磁石３０の使用量を削減することができる。したがって、実施の形態１に係る回転子１の製造コストを低減することができる。
　次に、実施の形態１に係る回転子１の表面磁束密度について、比較例１に係る回転子１０１ａ及び比較例２に係る回転子１０１ｂと対比しながら説明する。図１０（Ａ）は、比較例２に係る回転子１０１ｂの構成を示す側面図である。図１０（Ｂ）は、比較例２に係る回転子１０１ｂの構成を示す断面図である。なお、図１０（Ａ）及び（Ｂ）では、シャフト１０の図示が省略されている。
　図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、回転子１０１ｂは、フェライトボンド磁石１２０ｂと、希土類ボンド磁石１３０ｂとを有する。希土類ボンド磁石１３０ｂは、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部１３１ｂを有する。よって、比較例２に係る回転子１０１ｂにおける希土類ボンド磁石１３０ｂの使用量は、実施の形態１に係る回転子１における希土類ボンド磁石３０の使用量と同じであり、比較例１に係る回転子１における希土類ボンド磁石１３０ａの使用量と相違する。また、比較例２に係る回転子１０１ｂでは、軸方向において、希土類磁石部１３１ｂの周方向Ｒ１の幅Ｗ１０が一定である。よって、比較例２に係る回転子１０１ｂは、希土類磁石部１３１ｂの形状の点で、実施の形態１に係る回転子１及び比較例１に係る回転子１０１ａと相違する。更に、比較例２に係る回転子１０１ｂでは、フェライトボンド磁石１２０ｂは、軸方向に分割されていない。よって、比較例２に係る回転子１０１ｂは、フェライトボンド磁石１２０ｂの形状の点で、実施の形態１に係る回転子１と相違する。
　図１１は、比較例１に係る回転子１０１ａの表面磁束密度の分布と、比較例２に係る回転子１０１ｂの表面磁束密度の分布とを示すグラフである。図１１において、横軸は、回転子１０１ａの外周１０１ｃ又は回転子１０１ｂの外周１０１ｄにおける周方向Ｒ１の位置［度］を示し、縦軸は、表面磁束密度［ａ．ｕ．］を示す。また、図１１において、実線は比較例１に係る回転子１０１ａの表面磁束密度の分布を示し、破線は比較例２に係る回転子１０１ｂの表面磁束密度の分布を示す。
　図１１に示されるように、比較例１に係る回転子１０１ａの表面磁束密度の分布は、均一な正弦波の波形Ｓ１によって表される。これに対して、比較例２に係る回転子１０１ｂの表面磁束密度の分布も、概ね均一な略正弦波の波形Ｓ２によって表される。つまり、比較例１に係る回転子１０１ａと比較して、比較例２に係る回転子１０１ｂでは、周方向Ｒ１において、表面磁束密度の急激な変化が抑えられている。
　図１２は、実施の形態１に係る回転子１の表面磁束密度の分布と、比較例１に係る回転子１０１ａの表面磁束密度の分布とを示すグラフである。図１２において、横軸は、回転子１の外周１ａ又は回転子１０１ａの外周１０１ｃにおける周方向Ｒ１の位置［度］を示し、縦軸は、表面磁束密度［ａ．ｕ．］を示す。また、図１２において、実線は実施の形態１に係る回転子１の軸方向の中央部１ｃにおける表面磁束密度の分布を示し、一点鎖線は実施の形態１に係る回転子１の軸方向の端部１ｄにおける表面磁束密度の分布を示す。また、図１２において、破線は比較例１に係る回転子１０１ａの表面磁束密度の分布を示す。
　図１２に示されるように、比較例１に係る回転子１０１ａの表面磁束密度の分布は、均一な正弦波の波形Ｓ１によって表される。これに対して、実施の形態１に係る回転子１の軸方向の端部１ｄにおける表面磁束密度の分布も、概ね均一な略正弦波の波形Ｓ１１によって表される。つまり、実施の形態１に係る回転子１の軸方向の端部１ｄでは、周方向Ｒ１において、表面磁束密度の急激な変化が抑えられている。これは、フェライトボンド磁石２０の軸方向の端部２０ｄにおける希土類磁石部３１の第２の幅Ｗ２（図２参照）が、軸方向のフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける希土類磁石部３１の第１の幅Ｗ１（図２参照）より狭く、軸方向の端部２０ｄにおけるフェライトボンド磁石２０の使用量が、軸方向の中央部２０ｃにおけるフェライトボンド磁石２０の使用量より多いためである。
　また、実施の形態１に係る回転子１の中央部１ｃにおける表面磁束密度の分布は、略正弦波の波形Ｓ１２によって表される。回転子１の軸方向の中央部１ｃでは、磁極中心部（Ｎ極又はＳ極）では、比較例１に係る回転子１０１ａと同等の磁束密度が得られるが、極間部（Ｎ極とＳ極との間）では、比較例１に係る回転子１０１ａよりもやや劣る磁束密度が得られる。これは、図２に示される希土類磁石部３１において、第１の幅Ｗ１が第２の幅Ｗ２より広く、軸方向の中央部２０ｃにおけるフェライトボンド磁石２０の使用量が、端部２０ｄにおけるフェライトボンド磁石２０の使用量より少ないためである。しかし、実施の形態１に係る回転子１には、複数の希土類磁石部３１が備えられているので、中央部１ｃの極間部における磁束密度の低下を補うことができる。これにより、実施の形態１に係る回転子１は、比較例１に係る回転子１０１ａと同等の誘起電圧を得ることができる。
　〈実施の形態１の効果〉
　以上に説明したように、実施の形態１によれば、希土類ボンド磁石３０は、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部３１を有する。希土類ボンド磁石３０は、フェライトボンド磁石２０より高価である。実施の形態１に係る回転子１では、希土類ボンド磁石３０は、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部３１を有することにより、希土類ボンド磁石３０の使用量が削減されるため、回転子１の製造コストを低減することができる。
　また、実施の形態１によれば、軸方向のフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける複数の希土類磁石部３１の各希土類磁石部３１の周方向の幅である第１の幅Ｗ１は、軸方向のフェライトボンド磁石２０の端部２０ｄにおける各希土類磁石部３１の周方向の幅である第２の幅Ｗ２より広い。これにより、固定子鉄心９１と径方向に対向するフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける希土類磁石部３１の磁極は、フェライトボンド磁石２０の軸方向の端部２０ｄにおける希土類磁石部３１の磁極より強くなる。よって、回転子１の製造コストを低減しつつ、回転子１から固定子９に流れる磁束の磁束量を十分に確保することができる。
　ここで、図２に示されるように、回転子１の軸方向の長さＬ１が、固定子鉄心９１の軸方向の長さＬ９より長いとき、回転子１の永久磁石（つまり、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０）から固定子９のコイル９２に流れる鎖交磁束の磁束量を増加させることができる。一方で、固定子鉄心９１と径方向に対向しない回転子１の軸方向の端部１ｄからコイル９２に流れる磁束の一部が漏れ磁束となる場合がある。この場合、回転子１から固定子９に流れる磁束の磁束量を十分に確保することができない。実施の形態１では、希土類磁石部３１の第１の幅Ｗ１は、第２の幅Ｗ２より広い。これにより、軸方向のフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける希土類磁石部３１の磁極は、軸方向のフェライトボンド磁石２０の端部２０ｄにおける希土類磁石部３１の磁極より強くなる。したがって、回転子１から固定子９に流れる磁束の磁束量を十分に確保することができる。
　また、実施の形態１によれば、希土類ボンド磁石３０が、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部３１を有することにより、回転子１の表面磁束密度の急激な変化が抑えられるため、回転子１は、比較例１に係る回転子１０１ａと同等の誘起電圧を得ることができる。よって、実施の形態１に係る回転子１は、比較例１に係る回転子１０１ａと同等の回転制御の精度を得ることができる。
　また、実施の形態１によれば、シャフト１０に支持されるフェライトボンド磁石２０が極異方性を有している。これにより、フェライトボンド磁石２０の径方向内側に磁路を構成する回転子鉄心を配置する必要がないため、回転子１における部品点数を削減することができ、且つ回転子１を軽量化することができる。
　また、実施の形態１によれば、フェライトボンド磁石２０は、軸方向に配列された第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２を有する。希土類磁石部３１の形状に対応する形状を有する溝部２１を備えるフェライトボンド磁石２０を成形するためには、つまり、軸方向の中央部２０ｃにおける周方向Ｒ１の幅Ｗ２１が軸方向の端部２０ｄにおける周方向Ｒ１の幅Ｗ２２より広い溝部２１を成形するためには、金型構造が複雑となる。したがって、フェライトボンド磁石２０を成形するための設備が高価となる。実施の形態１では、フェライトボンド磁石２０は、軸方向の中央部２０ｃで分割された第１のフェライト磁石部４１及び第２のフェライト磁石部４２を有している。これにより、溝部２１を一体成形するための金型が不要となるため、フェライトボンド磁石２０の生産性を高めることができる。
　《実施の形態２》
　図１３は、実施の形態２に係る回転子２の構成を示す側面図である。図１３において、図２と同一又は対応する構成要素には、図２と同じ符号が付される。実施の形態２に係る回転子２は、希土類磁石部２３１の形状の点で、実施の形態１に係る回転子１と相違する。これ以外の点については、実施の形態２に係る回転子２は、実施の形態１に係る回転子１と同じである。そのため、以下の説明では、図２を参照する。なお、図１３では、シャフト１０（図２参照）の図示が省略されている。
　図１３に示されるように、回転子２は、フェライトボンド磁石２０と、希土類ボンド磁石２３０とを有する。希土類ボンド磁石２３０は、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部２３１を有する。
　軸方向のフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける各希土類磁石部２３１の周方向Ｒ１の幅である第１の幅Ｗ１は、軸方向のフェライトボンド磁石２０の端部２０ｄにおける各希土類磁石部２３１の周方向Ｒ１の幅である第２の幅Ｗ２より広い。これにより、フェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける希土類磁石部２３１の磁極は、フェライトボンド磁石２０の端部２０ｄにおける希土類磁石部２３１の磁極より強くなる。よって、回転子２から固定子９に流れる磁束の磁束量を十分に確保することができる。
　希土類磁石部２３１は、第１の部分２３１ａと、第１の部分２３１ａより軸方向の外側で第１の部分２３１ａに接続された複数の第２の部分２３１ｂ、２３１ｃとを有する。第１の部分２３１ａは、希土類磁石部２３１において第１の幅Ｗ１を有する幅広部分である。実施の形態２では、第１の部分２３１ａの周方向の幅は、軸方向において一定である。つまり、実施の形態２では、第１の部分２３１ａの周方向Ｒ１の幅（つまり、第１の幅Ｗ１）は、軸方向において、一定である。
　複数の第２の部分２３１ｂ、２３１ｃの各々の周方向Ｒ１の幅は、第１の部分２３１ａに向けて徐々に広くなる。つまり、回転子２を径方向から見たとき、第２の部分２３１ｂの形状は、台形状である。なお、第２の部分２３１ｂの周方向Ｒ１の幅は、軸方向において、一定であってもよい。また、希土類磁石部２３１は、複数の第２の部分２３１ｂ、２３１ｃのうちのいずれか一方の第２の部分を有していてもよい。
　第１の部分２３１ａの軸方向の長さＬ２１は、第２の部分２３１ｂ、２３１ｃの軸方向の長さＬ２２より長い。これにより、希土類磁石部２３１において、フェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける希土類磁石部２３１の磁極が、フェライトボンド磁石２０の端部２０ｄにおける希土類磁石部２３１の磁極より一層強くなる。よって、回転子２から固定子９に流れる磁束の磁束量を十分に確保し易くなる。
　〈実施の形態２の効果〉
　以上に説明したように、実施の形態２によれば、希土類ボンド磁石２３０は、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部２３１を有する。希土類ボンド磁石２３０は、フェライトボンド磁石２０より高価である。実施の形態２に係る回転子２では、希土類ボンド磁石２３０は、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部２３１を有することにより、希土類ボンド磁石２３０の使用量が削減されるため、回転子２の製造コストを低減することができる。
　また、実施の形態２によれば、軸方向のフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける複数の希土類磁石部２３１の各希土類磁石部２３１の周方向の幅である第１の幅Ｗ１は、軸方向のフェライトボンド磁石２０の端部２０ｄにおける各希土類磁石部２３１の周方向の幅である第２の幅Ｗ２より広い。これにより、固定子鉄心９１と径方向に対向するフェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける希土類磁石部３１の磁極は、フェライトボンド磁石２０の軸方向の端部２０ｄにおける希土類磁石部３１の磁極より強くなる。よって、回転子２の製造コストを低減しつつ、回転子２から固定子９に流れる磁束の磁束量を十分に確保することができる。また、希土類磁石部２３１において、後述する図１５及び１６に示される張り出し部４３１ｆを形成しなくても、回転子２から固定子９に流れる磁束の磁束量を十分に確保することができる。
　また、実施の形態２によれば、希土類磁石部２３１は、第１の部分２３１ａと、第１の部分２３１ａより軸方向の外側で第１の部分２３１ａに接続された第２の部分２３１ｂ、２３１ｃとを有し、第１の部分２３１ａは、軸方向において一定の第１の幅Ｗ１を有し、第１の部分２３１ａの軸方向の長さＬ２１は、第２の部分２３１ｂ、２３１ｃの軸方向の長さＬ２２より長い。これにより、フェライトボンド磁石２０の中央部２０ｃにおける希土類磁石部２３１の磁極が、フェライトボンド磁石２０の端部２０ｄにおける希土類磁石部２３１の磁極より一層強くなる。よって、回転子２から固定子９に流れる磁束の磁束量を十分に確保し易くなる。
　《実施の形態３》
　図１４は、実施の形態３に係る回転子３の構成を示す平面図である。図１４において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３と同じ符号が付される。実施の形態３に係る回転子３は、希土類磁石部３３１の形状の点で、実施の形態１に係る回転子１と相違する。なお、図１４において、シャフト１０及び樹脂部６０（図３参照）の図示は、省略されている。
　図１４に示されるように、回転子３は、フェライトボンド磁石２０と、希土類ボンド磁石３３０とを有する。希土類ボンド磁石３３０は、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部３３１を有する。
　図１４において、希土類磁石部３３１の最も径方向内側に位置する部分３３１ｃの周方向の幅を第３の幅Ｗ３、希土類磁石部３３１の最も径方向外側に位置する部分３３１ｄの周方向の幅を第４の幅Ｗ４としたとき、第３の幅Ｗ３は、第４の幅Ｗ４より広い。つまり、第３の幅Ｗ３及び第４の幅Ｗ４は、以下の式（３）を満たす。
　Ｗ３＞Ｗ４　　　　　（３）
　これにより、フェライトボンド磁石２０と希土類ボンド磁石３３０との接合面積が増加する。したがって、温度変化による膨張若しくは収縮、又は回転子３に作用する遠心力によって、フェライトボンド磁石２０と希土類ボンド磁石３３０との界面が剥離した場合でも、フェライトボンド磁石２０から希土類ボンド磁石３３０が脱落することを防止できる。
　このように、実施の形態２では、希土類磁石部３３１において、第３の幅Ｗ３が第４の幅Ｗ４より広いことにより、当該希土類磁石部３３１が配置されるフェライトボンド磁石２０の溝部２２１は、アリ溝である。
　〈実施の形態３の効果〉
　以上に説明したように、実施の形態３によれば、希土類磁石部３３１の最も径方向内側に位置する部分３３１ｃの周方向の幅である第３の幅Ｗ３は、希土類磁石部３３１の最も径方向外側に位置する部分３３１ｄの周方向の幅である第４の幅Ｗ４より広い。これにより、フェライトボンド磁石２０と希土類ボンド磁石３３０との接合面積が増加する。したがって、温度変化による膨張若しくは収縮、又は回転子３に作用する遠心力によって、フェライトボンド磁石２０と希土類ボンド磁石３３０との界面が剥離した場合でも、フェライトボンド磁石２０から希土類ボンド磁石３３０が脱落することを防止できる。
　《実施の形態４》
　図１５は、実施の形態４に係る回転子４の構成を示す断面図である。図１６は、図１５に示される回転子４をＡ１６－Ａ１６線で切断した断面図である。実施の形態４に係る回転子４は、フェライトボンド磁石４２０及び希土類ボンド磁石４３０の形状の点で、実施の形態１に係る回転子１と相違する。これ以外の点については、実施の形態４に係る回転子４は、実施の形態１に係る回転子１と同じである。よって、以下の説明では、図２を参照する。なお、図１５及び１６において、シャフト１０の図示は、省略されている。
　図１５及び１６に示されるように、回転子４は、フェライトボンド磁石４２０と、希土類ボンド磁石４３０とを有する。
　フェライトボンド磁石４２０は、軸方向に配列された第１のフェライト磁石部４４１と第２のフェライト磁石部４４２とを有する。軸方向のフェライトボンド磁石４２０の中央部４２０ｃには、段差部４２０ｆが形成されている。段差部４２０ｆは、フェライトボンド磁石４２０の外周４２０ａから内周４２０ｂに向けて凹んでいる。段差部４２０ｆは、第１のフェライト磁石部４４１に形成された第１の段差部４４１ｆと、第２のフェライト磁石部４４２に形成された第２の段差部４４２ｆとで構成されている。第１の段差部４４１ｆは、第１のフェライト磁石部４４１において、第２のフェライト磁石部４４２と接する軸方向の端面４４１ａに形成されている。第２の段差部４４２ｆは、第２のフェライト磁石部４４２において、第１のフェライト磁石部４４１と接する軸方向の端面４４２ａに形成されている。
　希土類ボンド磁石４３０は、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部４３１を有する。希土類磁石部４３１は、固定子鉄心９１（図２参照）と径方向に対向する軸方向の中央部４３１ｃに形成された張り出し部４３１ｆを有する。張り出し部４３１ｆは、希土類磁石部４３１の軸方向の中央部４３１ｃから径方向の内側に伸びている。これにより、希土類磁石部４３１において、フェライトボンド磁石４２０の中央部４２０ｃにおける希土類磁石部４３１の磁極が、フェライトボンド磁石４２０の端部４２０ｄにおける希土類磁石部４３１の磁極より一層強くなる。したがって、回転子４からコイル９２に流れる鎖交磁束の磁束量を更に増加させることができる。
　張り出し部４３１ｆと段差部４２０ｆとは、互いに接合されている。これにより、フェライトボンド磁石２０と希土類ボンド磁石３０との接合面積が増加する。したがって、温度変化による膨張若しくは収縮、又は回転子４に作用する遠心力によって、フェライトボンド磁石４２０と希土類ボンド磁石４３０との界面が剥離した場合でも、フェライトボンド磁石４２０から希土類ボンド磁石４３０が脱落することを防止できる。
　〈実施の形態４の効果〉
　以上に説明したように、実施の形態４によれば、希土類磁石部４３１は、固定子鉄心９１と径方向に対向する軸方向の中央部４３１ｃに形成された張り出し部４３１ｆを有している。これにより、希土類磁石部４３１において、フェライトボンド磁石４２０の中央部４２０ｃにおける希土類磁石部４３１の磁極が、フェライトボンド磁石４２０の端部４２０ｄにおける希土類磁石部４３１の磁極より一層強くなる。したがって、回転子４からコイル９２に流れる鎖交磁束の磁束量を増加させることができる。つまり、電動機の駆動に必要な有効磁束の磁束量を増加させることができる。
　また、実施の形態４によれば、希土類磁石部４３１の張り出し部４３１ｆとフェライトボンド磁石４２０の段差部４２０ｆとが、互いに接合されている。これにより、フェライトボンド磁石２０と希土類ボンド磁石３０との接合面積が増加する。したがって、温度変化による膨張若しくは収縮、又は回転子４に作用する遠心力によって、フェライトボンド磁石４２０と希土類ボンド磁石４３０との界面が剥離した場合でも、フェライトボンド磁石４２０から希土類ボンド磁石４３０が脱落することを防止できる。
　《実施の形態５》
　図１７は、実施の形態５に係る回転子５の構成を示す断面図である。図１８は、図１７に示される回転子５の構成を示す部分断面図である。図１７及び１８において、図１５及び１６に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態５に係る回転子５は、希土類磁石部５３１の張り出し部５３１ｆの形状の点で、実施の形態４に係る回転子４と相違する。なお、図１７及び１８において、シャフト１０の図示は省略されている。
　図１７に示されるように、回転子５は、フェライトボンド磁石４２０と、希土類ボンド磁石５３０とを有する。希土類ボンド磁石５３０は、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部５３１を有する。
　図１８に示されるように、希土類磁石部５３１は、固定子鉄心９１（図２参照）と径方向に対向する軸方向の中央部５３１ｃに形成された張り出し部５３１ｆを有する。張り出し部５３１ｆは、希土類磁石部５３１の軸方向の中央部５３１ｃから径方向の内側に伸びている。張り出し部５３１ｆとフェライトボンド磁石４２０の段差部４２０ｆとは、互いに接合されている。
　張り出し部５３１ｆの周方向Ｒ１の幅である第５の幅Ｗ５は、希土類磁石部５３１の周方向Ｒ１の幅Ａ２より広い。ここで、「張り出し部５３１ｆの周方向Ｒ１の幅」とは、張り出し部５３１ｆにおいて、軸線Ｃ１と張り出し部５３１ｆとを結ぶ直線Ｍに垂直な方向に延びる直線の長さである。
　以上に説明したように、実施の形態５によれば、希土類磁石部５３１の張り出し部５３１ｆの周方向Ｒ１の幅Ｗ５は、希土類磁石部５３１の第１の幅Ｗ１より広い。これにより、張り出し部５３１ｆと軸方向のフェライトボンド磁石４２０の中央部４２０ｃとの接合面積が増加するため、フェライトボンド磁石４２０から希土類ボンド磁石５３０が一層脱落し難くなる。
　《実施の形態６》
　図１９は、実施の形態６に係る回転子６の構成を示す部分断面図である。図１９において、図１５及び１６に示される符号と同一又は対応する構成要素には、同じ符号が付される。図１５及び１６に実施の形態６に係る回転子６は、フェライトボンド磁石６２０及び希土類ボンド磁石６３０の形状の点で、実施の形態４に係る回転子４と相違する。
　図１９に示されるように、回転子６は、フェライトボンド磁石６２０と、希土類ボンド磁石６３０とを有する。フェライトボンド磁石６２０は、軸方向に配列された第１のフェライト磁石部４４１及び第２のフェライト磁石部４４２を有する。第１のフェライト磁石部４４１は、第１の段差部４４１ｆの底面４４１ｓに形成された第１の凹部６４１ｇを有する。第２のフェライト磁石部４４２は、第２の段差部４４２ｆの底面４４２ｓに形成された第２の凹部６４２ｇを有する。なお、フェライトボンド磁石６２０は、第１の凹部６４１ｇ及び第２の凹部６４２ｇのうちいずれか一方の凹部を有していてもよい。また、フェライトボンド磁石６２０は、複数の第１の凹部６４１ｇ又は複数の第２の凹部６４２ｇを有していてもよい。
　希土類ボンド磁石６３０は、希土類磁石部６３１を有する。希土類磁石部６３１は、張り出し部６３１ｆを有する。張り出し部６３１ｆは、第１の凹部６４１ｇに嵌合する第１の凸部６３１ｇと、第２の凹部６４２ｇに嵌合する第２の凸部６３１ｈとを有する。これにより、フェライトボンド磁石６２０から希土類ボンド磁石６３０が一層脱落し難くなる。このように、張り出し部６３１ｆが第１の凸部６３１ｇ及び第２の凸部６３１ｈを有していることにより、第１の凸部６３１ｇ及び第２の凸部６３１ｈが形成されている張り出し部６３１ｆの内周側の軸方向の長さは、張り出し部６３１ｆの外周側の軸方向の長さより長い。
　以上に説明したように、実施の形態６に係る回転子６によれば、希土類磁石部６３１の張り出し部６３１ｆの第１の凸部６３１ｇが、フェライトボンド磁石６２０の第１の段差部４４１ｆに形成された第１の凹部６４１ｇに嵌合している。これにより、フェライトボンド磁石６２０から希土類ボンド磁石６３０が一層脱落し難くなる。
　また、実施の形態６に係る回転子６によれば、張り出し部６３１ｆの第２の凸部６３１ｈが、フェライトボンド磁石６２０の第２の段差部４４２ｆに形成された第２の凹部６４２ｇに嵌合している。これにより、フェライトボンド磁石６２０から希土類ボンド磁石６３０が一層脱落し難くなる。
　《実施の形態７》
　図２０は、実施の形態７に係る回転子７の構成を示す断面図である。図２０において、図１～３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１～３に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態７に係る回転子７は、希土類ボンド磁石７３０の構成の点で、実施の形態１に係る回転子１と相違する。
　図２０に示されるように、回転子７は、フェライトボンド磁石２０と、希土類ボンド磁石７３０とを有する。
　希土類ボンド磁石７３０は、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部７３１と、複数の希土類磁石部７３１のうちの周方向Ｒ１に隣接する希土類磁石部７３１を連結する連結部７３２とを有する。希土類磁石部３１は、軸方向の中央部７３１ｃに形成された張り出し部７３１ｆを有する。張り出し部７３１ｆと軸方向のフェライトボンド磁石２０の中央部に形成された凹部２０ｆとが、互いに接合されている。図２０では、凹部２０ｆは、軸線Ｃ１を中心とする環状の溝部である。
　連結部７３２は、周方向Ｒ１に隣接する希土類磁石部７３１の張り出し部７３１ｆを連結する。これにより、希土類ボンド磁石７３０の剛性が高まるため、フェライトボンド磁石２０から希土類ボンド磁石７３０が一層脱落し難くなる。連結部７３２とフェライトボンド磁石２０の凹部２０ｆとは、互いに接合されている。
　以上に説明したように、実施の形態７によれば、希土類ボンド磁石７３０は、周方向Ｒ１に間隔をあけて配置された複数の希土類磁石部７３１のうちの周方向Ｒ１に隣接する希土類磁石部７３１を連結する連結部７３２を有する。これにより、希土類ボンド磁石７３０の剛性が高まるため、フェライトボンド磁石２０から希土類ボンド磁石７３０が一層脱落し難くなる。
　《実施の形態８》
　図２１は、実施の形態８に係る回転子８の構成を示す側面図である。図２２は、実施の形態８に係る回転子８の構成を示す平面図である。図２３は、図２１に示される回転子８をＡ２３－Ａ２３線で切断した断面図である。図２１～２３において、図１～３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１～３に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態８に係る回転子８は、リング部材８１、８２を更に有している点で、実施の形態１から７のいずれかに係る回転子と相違する。なお、図２１～２３において、シャフト１０及び樹脂部６０（図３参照）の図示は省略されている。
　図２１～２３に示されるように、回転子８は、フェライトボンド磁石２０と、希土類ボンド磁石３０と、複数のリング部材８１、８２とを有する。
　リング部材８１、８２はそれぞれ、軸線Ｃ１を中心とする環状の部材である。リング部材８１、８２は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂などの樹脂から形成されている。
　リング部材８１は、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０より＋ｚ軸側に位置している。リング部材８１は、フェライトボンド磁石２０の＋ｚ軸方向を向く端面２０ｊ及び希土類磁石部３１の＋ｚ軸方向を向く端面３１ｊに固定されている。
　リング部材８２は、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０より－ｚ軸側に位置している。リング部材８２は、フェライトボンド磁石２０の－ｚ軸方向を向く端面２０ｋ及び希土類磁石部３１の－ｚ軸方向を向く端面３１ｋに固定されている。なお、回転子８は、複数のリング部材８１、８２のうちのいずれか一方のリング部材を有していてもよい。
　〈実施の形態８の効果〉
　以上に説明したように、実施の形態８によれば、回転子８は、フェライトボンド磁石２０の＋ｚ軸方向を向く端面２０ｊ及び希土類磁石部３１の＋ｚ軸方向を向く端面３１ｊに固定されたリング部材８１を有する。これにより、希土類磁石部３１がリング部材８１を介してフェライトボンド磁石２０に連結されるため、フェライトボンド磁石２０から希土類磁石部３１が脱落し難くなる。
　また、実施の形態８に係る回転子８は、フェライトボンド磁石２０の－ｚ軸方向を向く端面２０ｋ及び希土類磁石部３１の－ｚ軸方向を向く端面３１ｋに固定されたリング部材８２を有する。これにより、希土類磁石部３１が複数のリング部材８１、８２を介してフェライトボンド磁石２０に連結されるため、フェライトボンド磁石２０から希土類磁石部３１が脱落し難くなる。
　《実施の形態８の変形例１》
　図２４は、実施の形態８の変形例１に係る回転子８Ａの構成を示す平面図である。図２２は、図２５に示される回転子８ＡをＡ２５－Ａ２５線で切断した断面図である。実施の形態８の変形例１に係る回転子８Ａは、リング部材８１Ａ、８２Ａが樹脂部６０Ａと繋がっている点で、実施の形態８に係る回転子８と相違する。
　図２４及び２５に示されるように、回転子８Ａは、シャフト１０と、フェライトボンド磁石２０と、希土類ボンド磁石３０と、第１の樹脂部としてのリング部材８１Ａ、８２Ａと、第２の樹脂部としての樹脂部６０Ａとを有する。
　樹脂部６０Ａは、シャフト１０に支持された内筒部６１と、フェライトボンド磁石２０の内周２０ｂに固定された外筒部６２Ａと、内筒部６１と外筒部６２Ａとを繋ぐ複数のリブ６３Ａとを有する。
　リング部材８１Ａ、８２Ａは、樹脂部６０Ａ（具体的には、外筒部６２Ａ及びリブ６３Ａ）と繋がっている。実施の形態８の変形例１では、リング部材８１Ａ、８２Ａは、一体成形によって樹脂部６０Ａの外筒部６２Ａと繋がっている。つまり、実施の形態８の変形例１では、シャフト１０、フェライトボンド磁石２０及び希土類ボンド磁石３０は、樹脂部６０Ａ及びリング部材８１Ａ、８２Ａを介して連結されている。
　以上に説明したように、実施の形態８の変形例１によれば、回転子８Ａにおいて、リング部材８１Ａ、８２Ａが樹脂部６０Ａと繋がっている。これにより、シャフト１０とフェライトボンド磁石２０とを樹脂製の樹脂部６０Ａを介して一体成形する際に、リング部材８１Ａ、８２Ａも同時に成形することができるので、回転子８Ａの製造工程を削減することができる。
　ここで、回転子８Ａの固有振動数は、回転子８Ａの剛性によって変化する。回転子８Ａの剛性は、例えば、樹脂部６０Ａにおけるリブ６３Ａの周方向Ｒ１の幅、径方向の長さ及び本数を変化させることで調整することができる。実施の形態８の変形例１では、リブ６３Ａがリング部材８１Ａ、８２Ａと繋がっているため、リブ６３Ａの径方向の長さが長くなっている。これにより、回転子８Ａの剛性を変化させることができる。つまり、回転子８Ａの固有振動数を変化させることができる。よって、共振の発生を抑制することができ、回転子８Ａの振動特性を調整することができる。
　また、回転子８Ａの慣性モーメントは、回転子８Ａの質量によって変化する。回転子８Ａの質量は、リブ６３Ａの周方向Ｒ１の幅、径方向の長さ及び本数を変化させることで調整することができる。慣性モーメントが大きいほど、大きな始動トルクが必要となるが、回転子８Ａの回転を安定させることができる。上述した通り、実施の形態８の変形例１では、リブ６３Ａがリング部材８１、８２と繋がっているため、リブ６３Ａの径方向の長さが長くなっている。これにより、回転子８Ａの慣性モーメントを大きくすることができる。このように、実施の形態８の変形例１では、リング部材８１Ａ、８２Ａが樹脂部６０Ａと繋がっていることで、回転子８Ａの固有振動数及び慣性モーメントを調整することができる。
　《実施の形態９》
　図２６は、実施の形態９に係る空気調和装置９００の構成を概略的に示す図である。図２６に示されるように、空気調和装置９００は、室内機９１０と、冷媒配管９３０を介して室内機９１０に接続された室外機９２０とを有する。空気調和装置９００では、例えば、室内機９１０から冷たい空気を送風する冷房運転、又は温かい空気を送風する暖房運転等を行うことができる。
　室内機９１０は、送風機としての室内送風機９１１と、室内送風機９１１を覆うハウジング９１２とを有する。室内送風機９１１は、電動機１００と、電動機１００のシャフト１０に固定された羽根車９１１ａとを有している。羽根車９１１ａは、電動機１００によって駆動されることにより、気流を生成する。羽根車９１１ａは、例えば、クロスフローファンである。
　室外機９２０は、送風機としての室外送風機９２１と、圧縮機９２２と、室外送風機９２１及び圧縮機９２２を覆うハウジング９２３とを有する。室外送風機９２１は、電動機１００と、電動機１００のシャフト１０（図１参照）に固定された羽根車９２１ａとを有する。羽根車９２１ａは、電動機１００によって駆動されることにより、気流を生成する。羽根車９２１ａは、例えば、プロペラファンである。圧縮機９２２は、電動機９２２ａと、電動機９２２ａによって駆動される圧縮機構部９２２ｂとを有する。
　上述の通り、実施の形態９に係る空気調和装置９００では、実施の形態１に係る電動機１００が室内送風機９１１及び室外送風機９２１に適用されている。実施の形態１に係る電動機１００では、回転子１からコイル９２（図１及び２参照）に流れる鎖交磁束を増加させることができるため、電動機１００の信頼性が向上する。そのため、当該電動機１００を有する室内送風機９１１及び室外送風機９２１の信頼性も向上する。また、室内送風機９１１及び室外送風機９２１を有する空気調和装置９００の信頼性も向上する。
　なお、電動機１００は、室内送風機９１１及び室外送風機９２１のいずれか一方に備えられていてもよい。また、電動機１００は、圧縮機９２２の電動機９２２ａに適用されてもよい。また、実施の形態９に係る電動機１００は、空気調和装置９００に限らず、他の機器に備えられていてもよい。
　１、２、３、４、５、６、７、８、８Ａ　回転子、　９　固定子、　１０　シャフト、　２０、４２０、６２０　フェライトボンド磁石、　２０ａ、４２０ａ　外周、　２０ｃ、４２０ｃ　中央部、　２０ｄ　端部、　３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７３０　希土類ボンド磁石、　３１、２３１、３３１、４３１、５３１、６３１、７３１　希土類磁石部、　４１、４４１　第１のフェライト磁石部、　４２、４４２　第２のフェライト磁石部、　６０、６０Ａ　樹脂部、　８１、８１Ａ、８２、８２Ａ　リング部材、　９１　固定子鉄心、　１００　電動機、　２３１ａ　第１の部分、　２３１ｂ　第２の部分、　４２０ｆ　段差部、　４３１ｆ、５３１ｆ、７３１ｆ　張り出し部、　４４１ｓ、４４２ｓ　底面、　６３１ｇ　第１の凸部、　６３１ｈ　第２の凸部、　６４１ｇ　第１の凹部、　６４２ｇ　第２の凹部、　７３２　連結部、　９００　空気調和装置、　９１０　室内機、　９１１　室内送風機、　９１１ａ、９２１ａ　羽根車、　９２０　室外機、　９２１　室外送風機、　Ｃ１　軸線、　Ｌ１、Ｌ９、Ｌ２１、Ｌ２２　軸方向の長さ、　Ｗ１　第１の幅、　Ｗ２　第２の幅、　Ｗ３　第３の幅、　Ｗ４　第４の幅、　Ｗ５　第５の幅。

Claims (19)

  1. 　回転軸と、
    　前記回転軸に支持された第１の永久磁石と、
    　前記第１の永久磁石の外周に支持され、前記第１の永久磁石の磁極より強い磁極を有する第２の永久磁石と
    　を有し、
    　前記第２の永久磁石は、前記第１の永久磁石の周方向に間隔をあけて配置された複数の磁石部を有し、
    　前記回転軸の軸方向の前記第１の永久磁石の中央部における前記複数の磁石部の各磁石部の前記周方向の幅である第１の幅は、前記軸方向の前記第１の永久磁石の端部における前記各磁石部の前記周方向の幅である第２の幅より広い
    　回転子。
  2. 　前記磁石部の前記周方向の幅は、前記軸方向の前記第１の永久磁石の前記端部から前記中央部に向けて徐々に広くなる
    　請求項１に記載の回転子。
  3. 　前記磁石部は、
    　第１の部分と、
    　前記第１の部分より前記軸方向の外側で前記第１の部分に接続された第２の部分と
    　を有し、
    　前記第２の部分の前記周方向の幅は、前記第１の部分に向けて徐々に広くなる
    　請求項１又は２に記載の回転子。
  4. 　前記第１の部分の前記周方向の幅は、前記軸方向において、一定である
    　請求項３に記載の回転子。
  5. 　前記第１の部分の前記軸方向の長さは、前記第２の部分の前記軸方向の長さより長い
    　請求項３又は４に記載の回転子。
  6. 　前記第１の永久磁石は、前記軸方向に配列された第１の分割磁石部及び第２の分割磁石部を有する
    　請求項１から５のいずれか１項に記載の回転子。
  7. 　前記磁石部において、前記第２の永久磁石の径方向の最も内側に位置する部分の前記周方向の幅である第３の幅は、前記径方向の最も外側に位置する部分の前記周方向の幅である第４の幅より大きい
    　請求項１から６のいずれか１項に記載の回転子。
  8. 　前記第１の永久磁石は、前記軸方向の前記中央部に形成された段差部を有し、
    　前記磁石部は、前記段差部に嵌合する張り出し部を有する
    　請求項１から７のいずれか１項に記載の回転子。
  9. 　前記張り出し部の前記周方向の幅である第５の幅は、前記第１の幅より広い
    　請求項８に記載の回転子。
  10. 　前記第１の永久磁石は、前記段差部の底面に形成された凹部を有し、
    　前記張り出し部は、前記凹部に嵌合する凸部を有する
    　請求項８又９に記載の回転子。
  11. 　前記第２の永久磁石は、前記複数の磁石部のうちの前記周方向に隣接する前記磁石部を連結する連結部を更に有する
    　請求項１から１０のいずれか１項に記載の回転子。
  12. 　前記軸方向において、前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石に固定される第１の樹脂部を更に有する
    　請求項１から１１のいずれか１項に記載の回転子。
  13. 　前記回転軸と前記第１の永久磁石とを連結する第２の樹脂部を更に有し、
    　前記第１の樹脂部は、前記第２の樹脂部と繋がっている
    　請求項１２に記載の回転子。
  14. 　前記第１の永久磁石は、フェライトボンド磁石であり、
    　前記第２の永久磁石は、希土類ボンド磁石である
    　請求項１から１３のいずれか１項に記載の回転子。
  15. 　２ｎ（ｎは、１以上の自然数）個の極数を有する前記回転子であって、
    　前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、極異方性を有する
    　請求項１から１４のいずれか１項に記載の回転子。
  16. 　請求項１から１５のいずれか１項に記載の前記回転子と、
    　固定子と
    　を有する電動機。
  17. 　前記固定子は、固定子鉄心を有し、
    　前記回転子の前記軸方向の長さは、前記固定子鉄心の前記軸方向の長さより長い
    　請求項１６に記載の電動機。
  18. 　請求項１６又は１７に記載の前記電動機と、
    　前記電動機によって駆動される羽根車と
    　を有する送風機。
  19. 　室内機と、
    　前記室内機に接続された室外機と
    　を有し、
    　前記室内機及び前記室外機のうちの少なくとも一方は、請求項１６又は１７に記載の前記電動機を有する
    　空気調和装置。
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