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公開番号2025078208
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023190623
出願日2023-11-08
発明の名称電動機、並びに、その電動機が搭載された空調装置、冷蔵庫及び車載装置
出願人愛知電機株式会社
代理人弁理士法人真明センチュリー
主分類H02K 1/22 20060101AFI20250513BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】コギングトルクを低減できる電動機を提供すること。
【解決手段】電動機30は、軸Cを中心に回転可能な回転子40と、回転子40を取り囲む筒状の固定子31と、を備える。回転子40の補助磁極部40bにおける外周面の周方向の中央には、その周方向の両側を軸側へ凹ませた一対の凹部51の間によって凸部52が形成されている。この凹部51が円弧状であるので、回転子40の回転に伴って、凸部52及び凹部51の近傍が固定子31のティース部33を通過するときに、ティース部33を通る磁束の変化を緩やかにできる。よって、電動機30のコギングトルクを低減できる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
軸を中心に回転可能な回転子と、回転子を取り囲む筒状の固定子と、を備える電動機であって、
前記固定子は、前記固定子の外周部分を形成する筒状のヨーク部と、前記ヨーク部から前記軸へ向かって突出した複数のティース部と、を備え、周方向に隣り合う前記ティース部の間のスロットに巻線が挿入され、
前記回転子は、永久磁石がそれぞれ挿入される複数の磁石収容孔が、前記軸まわりに回転対称に設けられ、前記巻線に通電することで回転駆動するものであって、複数の前記磁石収容孔の間における周方向の中央に関して周方向に対称に形成される補助磁極部と、主磁極部とが周方向に交互に配置されたものであり、
前記軸に垂直な断面において、前記軸を中心とした円弧状に前記主磁極部の外周面が形成され、前記主磁極部の外周面を周方向に延長した仮想の円弧面に対して前記軸側に前記補助磁極部の外周面が位置し、
前記補助磁極部の外周面の周方向の中央には、周方向の両側を前記軸側へ円弧状に凹ませた一対の凹部の間によって凸部が形成されていることを特徴とする電動機。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記凸部は、前記軸に垂直な断面において、円弧状の前記凹部と変曲点を介して連なる曲線によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項３】
前記主磁極部が前記軸まわりに連続する角度θ１の範囲は、前記主磁極部の数である極数が４極の場合に５２°～７０°、前記極数が６極の場合に１４°～３８°、前記極数が８極の場合に４°～２０°、前記極数が１０極の場合に２．５°～１３°、前記極数が１２極の場合に０．１°～７°であることを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項４】
前記凹部は、前記円弧面上の点を中心とした半径Ｒの円弧によって切り欠かれて形成され、
前記半径Ｒは０．４ｍｍ～０．８ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項５】
前記補助磁極部の外周面は、前記凹部と前記主磁極部とを連結するスロープ部を備え、
前記スロープ部は、前記軸に垂直な断面において、隣り合う前記主磁極部の周方向の端部同士を繋ぐ仮想直線に対し、前記凹部へ向かうにつれて径方向の外側へ次第に離れるような直線によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項６】
前記軸に垂直な断面において、複数の前記磁石収容孔が正多角形の各辺上にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の電動機が搭載された空調装置。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかに記載の電動機が搭載された冷蔵庫。
【請求項９】
請求項１から６のいずれかに記載の電動機が搭載された車載装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石が回転子に挿入された電動機、並びに、その電動機が搭載された空調装置、冷蔵庫および車載装置に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
空調装置や冷蔵庫などに搭載される圧縮機、車両に搭載される車載装置などを駆動させるための電動機として、磁石収容孔に永久磁石が収容された回転子を備えるものが知られている。この電動機は、一般的に永久磁石埋込型電動機と称される。
【０００３】
永久磁石埋込型電動機は、内周側に複数のティース部が突出した筒状の固定子と、ティース部の先端と間を空けて固定子の内側に配置される回転子と、を備える。回転子は、主磁極部と補助磁極部とが周方向に交互に配置されたものである。主磁極部に、磁石収容孔の周方向の中央が位置する。補助磁極部の周方向の中央は、周方向に隣接する磁石収容孔の間に位置する。このような永久磁石埋込型電動機は、主磁極部（永久磁石）によるマグネットトルクと、補助磁極部の突極性によるリラクタンストルクとの両方を利用して、固定子に対し回転子を回転させる。
【０００４】
また、永久磁石埋込型電動機では、回転子の回転に伴って、回転子の主磁極部と補助磁極部との境界部がティース部を通過するときに、ティース部を通る磁束が急激に変化し、コギングトルクが生じることがある。このコギングトルクを低減するため、特許文献１では、回転子の軸を中心とした円弧状に主磁極部の外周面を形成しつつ、主磁極部の外周面を周方向に延長した仮想の円弧面に対して軸側に補助磁極部の外周面を位置させている。更に、補助磁極部の周方向の中央に、その両側を台形状に凹ませた一対の凹部の間によって、台形状の凸部を形成することで、電動機のコギングトルクを低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－１５９１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に対し、更なるコギングトルクの低減が望まれている。
【０００７】
本発明は上述した要求に応えるためになされたものであり、コギングトルクを低減できる電動機、並びに、その電動機が搭載された空調装置、冷蔵庫および車載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明の電動機は、軸を中心に回転可能な回転子と、回転子を取り囲む筒状の固定子と、を備えるものであって、前記固定子は、前記固定子の外周部分を形成する筒状のヨーク部と、前記ヨーク部から前記軸へ向かって突出した複数のティース部と、を備え、周方向に隣り合う前記ティース部の間のスロットに巻線が挿入され、前記回転子は、永久磁石がそれぞれ挿入される複数の磁石収容孔が、前記軸まわりに回転対称に設けられ、前記巻線に通電することで回転駆動するものであって、複数の前記磁石収容孔の間における周方向の中央に関して周方向に対称に形成される補助磁極部と、主磁極部とが周方向に交互に配置されたものであり、前記軸に垂直な断面において、前記軸を中心とした円弧状に前記主磁極部の外周面が形成され、前記主磁極部の外周面を周方向に延長した仮想の円弧面に対して前記軸側に前記補助磁極部の外周面が位置し、前記補助磁極部の外周面の周方向の中央には、周方向の両側を前記軸側へ円弧状に凹ませた一対の凹部の間によって凸部が形成されている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の電動機によれば、補助磁極部の外周面の周方向の中央には、その周方向の両側を軸側へ凹ませた一対の凹部の間によって凸部が形成されている。この凹部が円弧状であるので、回転子の回転に伴って凸部および凹部の近傍がティース部を通過するときに、ティース部を通る磁束の変化を緩やかにできる。よって、電動機のコギングトルクを低減できる。
【００１０】
請求項２記載の電動機によれば、請求項１記載の電動機の奏する効果に加え、次の効果を奏する。凸部は、軸に垂直な断面において、円弧状の凹部と変曲点を介して連なる曲線によって形成されている。これにより、回転子の回転に伴って凸部および凹部の近傍がティース部を通過するときに、ティース部を通る磁束の変化をより緩やかにできる。よって、電動機のコギングトルクをより低減できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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