特許 7559044 電動機、ファン、及び空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-20

(45)【発行日】2024-10-01

(54)【発明の名称】電動機、ファン、及び空気調和機

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/2746 20220101AFI20240924BHJP

   H02K 1/22 20060101ALI20240924BHJP

   H02K 1/276 20220101ALI20240924BHJP

【ＦＩ】

H02K1/2746

H02K1/22 A

H02K1/276

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022502709

(86)(22)【出願日】2020-02-27

(86)【国際出願番号】 JP2020008019

(87)【国際公開番号】W WO2021171476

(87)【国際公開日】2021-09-02

【審査請求日】2022-02-18

【審判番号】

【審判請求日】2023-09-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116964

【弁理士】

【氏名又は名称】山形 洋一

(74)【代理人】

【識別番号】100120477

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 賢改

(74)【代理人】

【識別番号】100135921

【弁理士】

【氏名又は名称】篠原 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100203677

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 力

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 隆徳

(72)【発明者】

【氏名】麻生 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】土田 和慶

(72)【発明者】

【氏名】下川 貴也

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 諒伍

【合議体】

【審判長】恩田 春香

【審判官】松永 稔

【審判官】緑川 隆

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０８５８１４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H02K1/2746

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の磁石挿入孔及び前記第１の磁石挿入孔に隣接する第２の磁石挿入孔を有するロータコアと、前記第１の磁石挿入孔に配置された永久磁石と、第１の磁極として機能する第１の磁極領域と、前記第１の磁石挿入孔と前記第２の磁石挿入孔との間の前記ロータコアの一部によって形成される疑似磁極である第２の磁極として機能する第２の磁極領域とを有するコンシクエントポール型ロータと、
周方向に延在するコアバックと、前記コアバックから前記コンシクエントポール型ロータの第１の径方向に延在する第１のティースと、前記第１のティースに隣接している第２のティースとを有し、前記コンシクエントポール型ロータの外側に配置されたステータと
を備え、
前記第１の径方向における内側に面する前記第１の磁石挿入孔の内壁は、前記第１の径方向における外側に面する前記永久磁石の表面に接触しており、
前記コンシクエントポール型ロータの軸方向と直交する平面において、前記永久磁石の長手方向における前記表面の幅をＭ１とし、
前記平面において、前記第１の磁石挿入孔の前記内壁のうちの、前記永久磁石の前記表面に接触している部分の最大幅をＷ１とし、
前記平面において、前記第１の磁石挿入孔から前記第２の磁石挿入孔までの最小幅をＷ２とし、
前記第１のティースのうちの前記ロータコアに面する第１の先端面の、前記平面において前記第１の径方向と直交する第１の方向における幅をＴ１とし、
前記第１の先端面から前記第２のティースのうちの前記ロータコアに面する第２の先端面までの前記第１の方向における幅をＴ２としたとき、
Ｗ２＜Ｗ１＜Ｍ１、且つＴ１＜Ｗ１＜Ｔ１＋２×Ｔ２
を満たし、
前記第１の磁石挿入孔は、前記永久磁石が配置された磁石配置部と、前記永久磁石の前記長手方向において前記磁石配置部に連通しており前記第２のティースに対向する空隙とを含み、
前記平面において、前記第１の磁極の磁極中心を通る磁極中心線と前記第１の径方向とが一致している場合において、
前記平面において、前記空隙のうちの前記第２の先端面に対向する部分の、前記コアバックから前記第２のティースが延在する第２の径方向と直交する方向における幅をＦＢ２とし、前記平面において、前記第２の径方向と直交する前記方向における前記第２のティースに対向する前記空隙の幅をＦＢ１としたとき、
ＦＢ１＞ＦＢ２
を満たす電動機。

【請求項2】

前記第１の磁石挿入孔は、前記永久磁石が配置された磁石配置部と、前記永久磁石の前記長手方向において前記磁石配置部に連通しており前記第２のティースに対向する空隙とを含み、
前記平面において、前記第１の磁極の磁極中心を通る磁極中心線と前記第１の径方向とが一致している場合において、
前記平面において、前記空隙のうちの前記第２の先端面に対向する部分の、前記コアバックから前記第２のティースが延在する第２の径方向と直交する方向における幅をＦＢ２としたとき、
０．１４＜ＦＢ２／Ｔ１＜０．３４
を満たす請求項１に記載の電動機。

【請求項3】

前記第１の磁石挿入孔は、前記永久磁石が配置された磁石配置部と、前記永久磁石の前記長手方向において前記磁石配置部に連通する空隙とを含み、
前記平面において、前記第１の磁極の磁極中心を通る磁極中心線と前記第１の径方向とが一致している場合において、
前記平面において、前記空隙のうちの前記第２の先端面に対向する部分の、前記コアバックから前記第２のティースが延在する第２の径方向と直交する方向における幅をＦＢ２としたとき、
０．１６５＜ＦＢ２／Ｔ１＜０．２８５
を満たす請求項１に記載の電動機。

【請求項4】

前記第１の磁石挿入孔は、前記永久磁石が配置された磁石配置部と、前記永久磁石の前記長手方向において前記磁石配置部に連通する空隙とを含み、
前記平面において、前記第１の磁極の磁極中心を通る磁極中心線と前記第１の径方向とが一致している場合において、
前記平面において、前記空隙のうちの前記第２の先端面に対向する部分の、前記コアバックから前記第２のティースが延在する第２の径方向と直交する方向における幅をＦＢ２としたとき、
０．１７５＜ＦＢ２／Ｔ１＜０．２４
を満たす請求項１に記載の電動機。

【請求項5】

第１の磁石挿入孔及び前記第１の磁石挿入孔に隣接する第２の磁石挿入孔を有するロータコアと、前記第１の磁石挿入孔に配置された永久磁石と、第１の磁極として機能する第１の磁極領域と、前記第１の磁石挿入孔と前記第２の磁石挿入孔との間の前記ロータコアの一部によって形成される疑似磁極である第２の磁極として機能する第２の磁極領域とを有するコンシクエントポール型ロータと、
周方向に延在するコアバックと、前記コアバックから前記コンシクエントポール型ロータの第１の径方向に延在する第１のティースと、前記第１のティースに隣接している第２のティースとを有し、前記コンシクエントポール型ロータの外側に配置されたステータと
を備え、
前記第１の径方向における内側に面する前記第１の磁石挿入孔の内壁は、前記第１の径方向における外側に面する前記永久磁石の表面に接触しており、
前記コンシクエントポール型ロータの軸方向と直交する平面において、前記永久磁石の長手方向における前記表面の幅をＭ１とし、
前記平面において、前記第１の磁石挿入孔の前記内壁のうちの、前記永久磁石の前記表面に接触している部分の最大幅をＷ１とし、
前記平面において、前記第１の磁石挿入孔から前記第２の磁石挿入孔までの最小幅をＷ２とし、
前記第１のティースのうちの前記ロータコアに面する第１の先端面の、前記平面において前記第１の径方向と直交する第１の方向における幅をＴ１とし、
前記第１の先端面から前記第２のティースのうちの前記ロータコアに面する第２の先端面までの前記第１の方向における幅をＴ２とし、
前記平面において、前記最大幅Ｗ１をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記コンシクエントポール型ロータの回転中心で交差する角度をθＷ１とし、
前記平面において、前記最小幅Ｗ２をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記回転中心で交差する角度をθＷ２とし、
前記平面において、前記幅Ｍ１をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記回転中心で交差する角度をθＭ１とし、
前記平面において、前記幅Ｔ１をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記回転中心で交差する角度をθＴ１とし、
前記平面において、前記幅Ｔ２をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記回転中心で交差する角度をθＴ２としたとき、
θＷ２＜θＷ１＜θＭ１、且つθＴ１＜θＷ１＜θＴ１＋２×θＴ２を満たし、
前記第１の磁石挿入孔は、前記永久磁石が配置された磁石配置部と、前記永久磁石の前記長手方向において前記磁石配置部に連通しており前記第２のティースに対向する空隙とを含み、
前記平面において、前記第１の磁極の磁極中心を通る磁極中心線と前記第１の径方向とが一致している場合において、
前記平面において、前記空隙のうちの前記第２の先端面に対向する部分の、前記コアバックから前記第２のティースが延在する第２の径方向と直交する方向における幅をＦＢ２とし、前記平面において、前記第２の径方向と直交する前記方向における前記第２のティースに対向する前記空隙の幅をＦＢ１としたとき、
ＦＢ１＞ＦＢ２
を満たす電動機。

【請求項6】

前記第１の磁石挿入孔は、前記永久磁石が配置された磁石配置部と、前記永久磁石の前記長手方向において前記磁石配置部に連通しており前記第２のティースに対向する空隙とを含み、
前記平面において、前記第１の磁極の磁極中心を通る磁極中心線と前記第１の径方向とが一致している場合において、
前記平面において、前記空隙のうちの前記第２の先端面に対向する部分の、前記コアバックから前記第２のティースが延在する第２の径方向と直交する方向における幅をＦＢ２とし、
前記平面において、前記幅ＦＢ２をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記回転中心で交差する角度をθＦＢ２としたとき、
０．１４＜θＦＢ２／θＴ１＜０．３４
を満たす請求項５に記載の電動機。

【請求項7】

前記第１の磁石挿入孔は、前記永久磁石が配置された磁石配置部と、前記永久磁石の前記長手方向において前記磁石配置部に連通する空隙とを含み、
前記平面において、前記第１の磁極の磁極中心を通る磁極中心線と前記第１の径方向とが一致している場合において、
前記平面において、前記空隙のうちの前記第２の先端面に対向する部分の、前記コアバックから前記第２のティースが延在する第２の径方向と直交する方向における幅をＦＢ２とし、
前記平面において、前記幅ＦＢ２をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記回転中心で交差する角度をθＦＢ２としたとき、
０．１６５＜θＦＢ２／θＴ１＜０．２８５
を満たす請求項５に記載の電動機。

【請求項8】

前記第１の磁石挿入孔は、前記永久磁石が配置された磁石配置部と、前記永久磁石の前記長手方向において前記磁石配置部に連通する空隙とを含み、
前記平面において、前記第１の磁極の磁極中心を通る磁極中心線と前記第１の径方向とが一致している場合において、
前記平面において、前記空隙のうちの前記第２の先端面に対向する部分の、前記コアバックから前記第２のティースが延在する第２の径方向と直交する方向における幅をＦＢ２とし、
前記平面において、前記幅ＦＢ２をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記回転中心で交差する角度をθＦＢ２としたとき、
０．１７５＜θＦＢ２／θＴ１＜０．２４
を満たす請求項５に記載の電動機。

【請求項9】

羽根と、
前記羽根を駆動する請求項１から８のいずれか１項に記載の電動機と
を備えたファン。

【請求項10】

室内機と、
前記室内機に接続された室外機と
を備え、
前記室内機、前記室外機、又は前記室内機及び前記室外機の両方は、請求項１から８のいずれか１項に記載の電動機を有する
空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電動機に関する。

【背景技術】

【0002】

電動機用のロータにおける永久磁石の使用量を減らすため、第１の極性を持つ第１の磁極部と、第２の極性を持つ疑似磁極である第２の磁極部とを有するコンシクエントポール型ロータが用いられている。例えば、特許文献１に記載のコンシクエントポール型ロータでは、ステータとロータ間の平均磁束密度を増加させるため、第１の極性を持つ第１の磁極部の占有角と、第２の極性を持つ疑似磁極である第２の磁極部の占有角とが設定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－２０１４０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された技術では、永久磁石が配置された孔が、その孔に隣接する空隙と連通している。この構成により、永久磁石が配置された孔と空隙との間の領域を通過する漏れ磁束が低減される。すなわち、永久磁石のＮ極からその永久磁石のＳ極に流れ込む漏れ磁束が低減される。しかしながら、従来の技術では、コンシクエントポール型ロータからステータの対象ティースに流れ込む有効磁束以外の漏れ磁束について考慮されていない。すなわち、対象ティースに隣接するティースに流れ込む漏れ磁束について考慮されていない。そのため、従来の技術では、コンシクエントポール型ロータに大きな永久磁石を配置したとしても、その永久磁石からの磁束を有効に使用できない。

【0005】

本開示の目的は、コンシクエントポール型ロータの永久磁石からステータの対象ティースへ流れ込む有効磁束を増加させ、対象ティースに隣接するティースに流れ込む漏れ磁束を低減することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る電動機は、
第１の磁石挿入孔及び前記第１の磁石挿入孔に隣接する第２の磁石挿入孔を有するロータコアと、前記第１の磁石挿入孔に配置された永久磁石と、第１の磁極として機能する第１の磁極領域と、前記第１の磁石挿入孔と前記第２の磁石挿入孔との間の前記ロータコアの一部によって形成される疑似磁極である第２の磁極として機能する第２の磁極領域とを有するコンシクエントポール型ロータと、
周方向に延在するコアバックと、前記コアバックから前記コンシクエントポール型ロータの第１の径方向に延在する第１のティースと、前記第１のティースに隣接している第２のティースとを有し、前記コンシクエントポール型ロータの外側に配置されたステータと
を備え、
前記第１の径方向における内側に面する前記第１の磁石挿入孔の内壁は、前記第１の径方向における外側に面する前記永久磁石の表面に接触しており、
前記コンシクエントポール型ロータの軸方向と直交する平面において、前記永久磁石の長手方向における前記表面の幅をＭ１とし、
前記平面において、前記第１の磁石挿入孔の前記内壁のうちの、前記永久磁石の前記表面に接触している部分の最大幅をＷ１とし、
前記平面において、前記第１の磁石挿入孔から前記第２の磁石挿入孔までの最小幅をＷ２とし、
前記第１のティースのうちの前記ロータコアに面する第１の先端面の、前記平面において前記第１の径方向と直交する第１の方向における幅をＴ１とし、
前記第１の先端面から前記第２のティースのうちの前記ロータコアに面する第２の先端面までの前記第１の方向における幅をＴ２としたとき、
Ｗ２＜Ｗ１＜Ｍ１、且つＴ１＜Ｗ１＜Ｔ１＋２×Ｔ２
を満たし、
前記第１の磁石挿入孔は、前記永久磁石が配置された磁石配置部と、前記永久磁石の前記長手方向において前記磁石配置部に連通しており前記第２のティースに対向する空隙とを含み、
前記平面において、前記第１の磁極の磁極中心を通る磁極中心線と前記第１の径方向とが一致している場合において、
前記平面において、前記空隙のうちの前記第２の先端面に対向する部分の、前記コアバックから前記第２のティースが延在する第２の径方向と直交する方向における幅をＦＢ２とし、前記平面において、前記第２の径方向と直交する前記方向における前記第２のティースに対向する前記空隙の幅をＦＢ１としたとき、
ＦＢ１＞ＦＢ２
を満たす。
本開示の他の態様に係る電動機は、
第１の磁石挿入孔及び前記第１の磁石挿入孔に隣接する第２の磁石挿入孔を有するロータコアと、前記第１の磁石挿入孔に配置された永久磁石と、第１の磁極として機能する第１の磁極領域と、前記第１の磁石挿入孔と前記第２の磁石挿入孔との間の前記ロータコアの一部によって形成される疑似磁極である第２の磁極として機能する第２の磁極領域とを有するコンシクエントポール型ロータと、
周方向に延在するコアバックと、前記コアバックから前記コンシクエントポール型ロータの第１の径方向に延在する第１のティースと、前記第１のティースに隣接している第２のティースとを有し、前記コンシクエントポール型ロータの外側に配置されたステータと
を備え、
前記第１の径方向における内側に面する前記第１の磁石挿入孔の内壁は、前記第１の径方向における外側に面する前記永久磁石の表面に接触しており、
前記コンシクエントポール型ロータの軸方向と直交する平面において、前記永久磁石の長手方向における前記表面の幅をＭ１とし、
前記平面において、前記第１の磁石挿入孔の前記内壁のうちの、前記永久磁石の前記表面に接触している部分の最大幅をＷ１とし、
前記平面において、前記第１の磁石挿入孔から前記第２の磁石挿入孔までの最小幅をＷ２とし、
前記第１のティースのうちの前記ロータコアに面する第１の先端面の、前記平面において前記第１の径方向と直交する第１の方向における幅をＴ１とし、
前記第１の先端面から前記第２のティースのうちの前記ロータコアに面する第２の先端面までの前記第１の方向における幅をＴ２とし、
前記平面において、前記最大幅Ｗ１をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記コンシクエントポール型ロータの回転中心で交差する角度をθＷ１とし、
前記平面において、前記最小幅Ｗ２をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記回転中心で交差する角度をθＷ２とし、
前記平面において、前記幅Ｍ１をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記回転中心で交差する角度をθＭ１とし、
前記平面において、前記幅Ｔ１をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記回転中心で交差する角度をθＴ１とし、
前記平面において、前記幅Ｔ２をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、前記回転中心で交差する角度をθＴ２としたとき、
θＷ２＜θＷ１＜θＭ１、且つθＴ１＜θＷ１＜θＴ１＋２×θＴ２を満たし、
前記第１の磁石挿入孔は、前記永久磁石が配置された磁石配置部と、前記永久磁石の前記長手方向において前記磁石配置部に連通しており前記第２のティースに対向する空隙とを含み、
前記平面において、前記第１の磁極の磁極中心を通る磁極中心線と前記第１の径方向とが一致している場合において、
前記平面において、前記空隙のうちの前記第２の先端面に対向する部分の、前記コアバックから前記第２のティースが延在する第２の径方向と直交する方向における幅をＦＢ２とし、前記平面において、前記第２の径方向と直交する前記方向における前記第２のティースに対向する前記空隙の幅をＦＢ１としたとき、
ＦＢ１＞ＦＢ２
を満たす。
本開示の他の態様に係るファンは、
羽根と、
前記羽根を駆動する前記電動機と
を備える。
本開示の他の態様に係る空気調和機は、
室内機と、
前記室内機に接続された室外機と
を備え、
前記室内機、前記室外機、又は前記室内機及び前記室外機の両方は、前記電動機を有する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、コンシクエントポール型ロータの永久磁石からステータの対象ティースへ流れ込む有効磁束を増加させ、対象ティースに隣接するティースに流れ込む漏れ磁束を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る電動機の構造を概略的に示す部分断面図である。

【図2】電動機の構造を概略的に示す断面図である。

【図3】ロータの構造を概略的に示す断面図である。

【図4】ロータの構造を概略的に示す断面図である。

【図5】図２に示される電動機の一部を示す図である。

【図6】図５に示される電動機を示す図である。

【図7】比較例に係る電動機を示す断面図である。

【図8】第１の先端面の幅に対する第２の先端面に対向する空隙の幅の比率と電動機に生じるコギングトルクとの関係を示すグラフである。

【図9】第１の先端面の幅に対する第２の先端面に対向する空隙の幅の比率とコギングトルクとの関係、及び第１の先端面の幅に対する第２の先端面に対向する空隙の幅の比率と電動機のトルクとの関係を示すグラフである。

【図10】幅Ｔ１に対応する角度θＴ１に対する幅ＦＢ２に対応する角度θＦＢ２の比率θＦＢ２／θＴ１とコギングトルクとの関係、及び幅Ｔ１に対応する角度θＴ１に対する幅ＦＢ２に対応する角度θＦＢ２の比率θＦＢ２／θＴ１と電動機１のトルクとの関係を示すグラフである。

【図11】実施の形態２に係るファンの構造を概略的に示す図である。

【図12】実施の形態３に係る空気調和機の構成を概略的に示す図である。

【図13】空気調和機の送風機としての室外機内の主要な構成要素を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施の形態１．
実施の形態１に係る電動機１について説明する。
各図に示されるｘｙｚ直交座標系において、ｚ軸方向（ｚ軸）は、電動機１の軸線Ａｘと平行な方向を示し、ｘ軸方向（ｘ軸）は、ｚ軸方向（ｚ軸）に直交する方向を示し、ｙ軸方向（ｙ軸）は、ｚ軸方向及びｘ軸方向の両方に直交する方向を示す。軸線Ａｘは、ロータ２の回転中心、すなわち、ロータ２の回転軸である。軸線Ａｘと平行な方向は、「ロータ２の軸方向」又は単に「軸方向」とも称する。径方向は、ロータ２又はステータ３の半径方向であり、軸線Ａｘと直交する方向である。ｘｙ平面は、軸方向と直交する平面である。矢印Ｄ１は、軸線Ａｘを中心とする周方向を示す。ロータ２又はステータ３の周方向を、単に「周方向」とも称する。

【0010】

〈電動機１〉
図１は、実施の形態１に係る電動機１の構造を概略的に示す部分断面図である。
図２は、電動機１の構造を概略的に示す断面図である。
電動機１は、ロータ２と、ステータ３と、回路基板４と、モールド樹脂５と、ロータ２を回転可能に保持するベアリング７ａ及び７ｂとを有する。電動機１は、例えば、永久磁石埋込型電動機（ＩＰＭモータ）などの永久磁石同期電動機である。

【0011】

〈ステータ３〉
ステータ３は、ロータ２の外側に配置されている。ステータ３は、ステータコア３１と、コイル３２と、インシュレータ３３とを有する。ステータコア３１は、周方向に延在するコアバック３１ａと、コアバック３１ａから径方向に延在する複数のティース３１ｂとを有する環状のコアである。

【0012】

ステータコア３１は、例えば、磁性を持つ複数の鉄の薄板で構成されている。本実施の形態では、ステータコア３１は、軸方向に積層された複数の電磁鋼板で構成されている。ステータコア３１の各電磁鋼板の厚さは、例えば、０．２ｍｍから０．５ｍｍである。

【0013】

コイル３２（すなわち、巻線）は、ステータコア３１に取り付けられたインシュレータ３３に巻かれている。コイル３２は、インシュレータ３３によって絶縁されている。コイル３２は、例えば、銅又はアルミニウムを含む材料で作られている。

【0014】

インシュレータ３３は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＢｕｔｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰｏｌｙＰｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ：ＰＰＳ）、液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ：ＬＣＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）といった絶縁性の樹脂で作られている。樹脂で作られたインシュレータ３３は、例えば、０．０３５ｍｍから０．４ｍｍの厚さの絶縁性フィルムである。

【0015】

例えば、インシュレータ３３は、ステータコア３１と一体的に成形される。ただし、ステータコア３１とは別にインシュレータ３３が成形されてもよい。この場合、インシュレータ３３が成形された後に、インシュレータ３３がステータコア３１に嵌められる。

【0016】

本実施の形態では、ステータコア３１、コイル３２、及びインシュレータ３３は、モールド樹脂５によって覆われている。ステータコア３１、コイル３２、及びインシュレータ３３は、例えば、鉄を含む材料で作られた円筒状シェルによって固定されてもよい。この場合、例えば、ステータ３は、ロータ２と共に、焼き嵌めによって円筒状シェルで覆われる。

【0017】

回路基板４は、モールド樹脂５によってステータ３と共に固定されている。回路基板４は、電動機１を制御するための駆動素子を有する。

【0018】

モールド樹脂５は、回路基板４をステータ３と一体化させる。モールド樹脂５は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂（ＢＭＣ）、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂である。

【0019】

〈ロータ２〉
図３及び図４は、ロータ２の構造を概略的に示す断面図である。図３に示される「Ｎ」は、ロータ２のＮ極（具体的には、ステータ３に対して機能するＮ極）を示し、「Ｓ」は、ロータ２のＳ極（具体的には、ステータ３に対して機能するＳ極）を示す。
ロータ２は、ロータコア２１と、複数の永久磁石２２と、シャフト２３と、非磁性部材２４とを有する。ロータ２は、ステータ３の内側に回転可能に配置されている。具体的には、各永久磁石２２がステータ３に面するように、ロータ２がステータ３の内側に配置されている。ロータ２の回転軸は、軸線Ａｘと一致する。エアギャップがロータコア２１とステータ３との間に設けられている。

【0020】

ロータコア２１は、軸方向に積層された複数のコア２１０で構成されている。ロータコア２１（すなわち、複数のコア２１０）は、非磁性部材２４に固定されている。ロータコア２１は、シャフト２３に固定されていてもよい。シャフト２３は、ベアリング７ａ及び７ｂによって回転可能に保持されている。電動機１が駆動すると、ロータコア２１は、シャフト２３と共に回転する。

【0021】

軸方向において、ロータコア２１は、ステータコア３１よりも長くてもよい。これにより、ロータ２（具体的には、各永久磁石２２）からの磁束が、ステータコア３１に効率的に流入する。

【0022】

ロータコア２１（すなわち、複数のコア２１０）は、複数の磁石挿入孔２１ａと、シャフト挿入孔２１ｂとを有する。

【0023】

本実施の形態では、ロータコア２１は複数の磁石挿入孔２１ａを有し、少なくとも１つの永久磁石２２が各磁石挿入孔２１ａに配置されている。

【0024】

ロータコア２１は、例えば、複数の電磁鋼板によって構成されている。この場合、複数のコア２１０の各々は、電磁鋼板である。ただし、複数のコア２１０は、電磁鋼板以外のコアを含んでもよい。例えば、ロータコア２１は、予め定められた形状を持つ複数の鉄のコアによって構成されてもよく、軟磁性材料及び樹脂の混合物で構成されていてもよい。

【0025】

ロータコア２１の各コア２１０は、例えば、０．２ｍｍから０．５ｍｍの厚みを持つ。ロータコア２１のコア２１０は、軸方向に積層されている。

【0026】

複数の磁石挿入孔２１ａは、ロータコア２１の周方向に等間隔で形成されている。本実施の形態では、５個の磁石挿入孔２１ａがロータコア２１に設けられている。各磁石挿入孔２１ａは、少なくとも１つの永久磁石２２が配置された磁石配置部２１ｃと、永久磁石２２の長手方向において磁石配置部２１ｃに連通する２つの空隙２１ｄとを含む。

【0027】

シャフト挿入孔２１ｂは、ロータコア２１の中央部に設けられている。シャフト挿入孔２１ｂは、軸方向にロータコア２１を貫通している。シャフト挿入孔２１ｂに、シャフト２３が配置されている。

【0028】

ロータ２は、コンシクエントポール型ロータである。すなわち、ロータ２は、各永久磁石２２によって形成される第１の磁極と、互いに隣接する２つの磁石挿入孔２１ａの間のロータコア２１の一部によって形成される疑似磁極である第２の磁極とを持つ。すなわち、第２の磁極は、ロータコア２１の周方向において各磁石挿入孔２１ａに隣接するロータコア２１の一部によって形成される疑似磁極である。

【0029】

図４に示されるように、ロータ２は、複数の第１の磁極領域Ｎ１と、複数の第２の磁極領域Ｓ１とを有する。各第１の磁極領域Ｎ１は、ｘｙ平面において、永久磁石２２の少なくとも一部及び磁石挿入孔２１ａの少なくとも一部を含む領域である。具体的には、各第１の磁極領域Ｎ１は、ｘｙ平面において、径方向における内側に面する磁石挿入孔２１ａの内壁２１１ａに接触する永久磁石２２の表面２２ａの両端とロータ２の回転中心とを通る２直線の間の領域である。各第２の磁極領域Ｓ１は、ｘｙ平面において、互いに隣接する２つの磁石挿入孔２１ａの各々の一端とロータ２の回転中心とを通る２直線の間の領域である。すなわち、各第２の磁極領域Ｓ１は、磁石挿入孔２１ａ及び永久磁石２２を含まない領域である。

【0030】

各第１の磁極領域Ｎ１と各第２の磁極領域Ｓ１との間の領域は、極間領域である。

【0031】

各永久磁石２２は、ロータ２の第１の磁極としてのＮ極を形成する。ロータコア２１の周方向において各磁石挿入孔２１ａに隣接するロータコア２１の一部は、ロータ２の疑似磁極である第２の磁極としてのＳ極を形成する。この場合、各第１の磁極領域Ｎ１は、第１の磁極（本実施の形態では、ステータ３に対してＮ極の役目をする磁極）として機能し、各第２の磁極領域Ｓ１は、第２の磁極（本実施の形態では、ステータ３に対してＳ極の役目をする疑似磁極）として機能する。言い換えると、各第１の磁極領域Ｎ１は第１の極性として機能し、各第２の磁極領域Ｓ１は第１の極性とは異なる第２の極性として機能する。

【0032】

永久磁石２２の数は、ロータ２の磁極の数ｎ（ｎは４以上の偶数）の半分である。ロータ２の磁極の数ｎは、ステータ３に対してＮ極として機能する磁極と、ステータ３に対してＳ極として機能する磁極の数との合計数である。ロータ２のＮ極及びＳ極は、ロータ２の周方向に交互に位置している。本実施の形態では、ｎ＝１０である。

【0033】

シャフト２３は、例えば、非磁性部材２４でロータコア２１に固定されている。非磁性部材２４は、シャフト挿入孔２１ｂに配置されている。非磁性部材２４は、シャフト２３をロータコア２１に連結する。

【0034】

非磁性部材２４は、例えば、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム、不飽和ポリエステル樹脂（Ｂｕｌｋ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ：ＢＭＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＢｕｔｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰｏｌｙＰｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ：ＰＰＳ）、液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ：ＬＣＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）といった非磁性材料で作られている。

【0035】

非磁性部材２４は、例えば、樹脂である。この場合、非磁性部材２４は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂（ＢＭＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）といった非磁性樹脂で作られている。

【0036】

各永久磁石２２は、例えば、平板状の永久磁石である。各永久磁石２２は、例えば、ネオジム又はサマリウムを含む希土類磁石である。永久磁石２２は、鉄を含むフェライト磁石でもよい。永久磁石２２の種類は、本実施の形態の例に限られず、他の材料によって永久磁石２２が形成されていてもよい。

【0037】

各磁石挿入孔２１ａ内の永久磁石２２は、径方向に磁化されており、これにより各永久磁石２２からの磁束は、ステータ３に流入する。

【0038】

図５は、図２に示される電動機１の一部を示す図である。
図５において、３つの磁石挿入孔のうちの、真ん中の磁石挿入孔を「第１の磁石挿入孔２１１」と称し、右側の磁石挿入孔を「第２の磁石挿入孔２１２」と称し、左側の磁石挿入孔を「第３の磁石挿入孔２１３」と称する。すなわち、ｘｙ平面において、第２の磁石挿入孔２１２及び第３の磁石挿入孔２１３は、第１の磁石挿入孔２１１に隣接している。

【0039】

図４を参照して説明したように、図５に示されるロータコア２１において、永久磁石２２に接触している領域が、第１の磁極として機能する第１の磁極領域Ｎ１である。図５に示されるロータコア２１において、第１の磁石挿入孔２１１と第２の磁石挿入孔２１２との間の領域が、疑似磁極である第２の磁極として機能する第２の磁極領域Ｓ１である。

【0040】

図５において、第１の磁石挿入孔２１１に対向するティースを「第１のティース３１１」と称し、第１のティース３１１の右側に位置するティースを「第２のティース３１２」と称し、第１のティース３１１の左側に位置するティースを「第３のティース３１３」と称する。すなわち、ｘｙ平面において、第２のティース３１２及び第３のティース３１３は、第１のティース３１１に隣接している。

【0041】

各ティース３１ｂは、ロータコア２１に面する先端面を有する。図５に示される例では、第１のティース３１１はロータコア２１に面する先端面３１１ａを有し、第２のティース３１２はロータコア２１に面する先端面３１２ａを有し、第３のティース３１３はロータコア２１に面する先端面３１３ａを有する。第１のティース３１１の先端面３１１ａを「第１の先端面３１１ａ」とも称し、第２のティース３１２の先端面３１２ａを「第２の先端面３１２ａ」とも称し、第３のティース３１３の先端面３１３ａを「第３の先端面３１３ａ」とも称する。

【0042】

図５に示されるｘｙ平面において、第１のティース３１１が延在する方向を「第１の径方向」と称し、第２のティース３１２が延在する方向を「第２の径方向」と称し、第３のティース３１３が延在する方向を「第３の径方向」と称する。

【0043】

ｘｙ平面において、第１の磁極の中心を示す磁極中心線Ｃ１は、永久磁石２２の中心を通る。図５に示されるように、ｘｙ平面において、第１の磁極の磁極中心を通る磁極中心線Ｃ１と第１の径方向とが一致している。この場合、第１の磁石挿入孔２１１は、第１のティース３１１に対向している。

【0044】

各磁石挿入孔２１ａの２つの空隙２１ｄのうちの１つは、第２のティース３１２に対向しており、他方は第３のティース３１３に対向している。

【0045】

第１の径方向における内側に面する第１の磁石挿入孔２１１の内壁２１１ａは、第１の径方向における外側に面する永久磁石２２の表面２２ａに接触している。

【0046】

幅Ｍ１は、ｘｙ平面において、永久磁石２２の長手方向における表面２２ａの幅である。図５に示される例では、幅Ｍ１は、磁極中心線Ｃ１と直交する第１の方向における表面２２ａの幅である。

【0047】

幅Ｗ１は、ｘｙ平面において、第１の磁石挿入孔２１１の内壁２１１ａのうちの、永久磁石２２の表面２２ａに接触している部分の最大幅である。本実施の形態において、幅Ｍ１と幅Ｗ１の関係は、Ｗ１＜Ｍ１である。

【0048】

幅Ｗ２は、ｘｙ平面において、第１の磁石挿入孔２１１から第２の磁石挿入孔２１２までの最小幅である。

【0049】

幅Ｔ１は、第１のティース３１１のうちの第１の先端面３１１ａの、ｘｙ平面において第１の径方向と直交する第１の方向における幅である。上述のように、図５において、第１の方向は、磁極中心線Ｃ１と直交する方向でもある。

【0050】

幅Ｔ２は、第１の先端面３１１ａから第２の先端面３１２ａまでの第１の方向における幅である。幅Ｔ３は、第１の先端面３１１ａから第３の先端面３１３ａまでの第１の方向における幅である。本実施の形態では、Ｔ２＝Ｔ３である。第２の先端面３１２ａから第３の先端面３１３ａまでの第１の方向における幅は、Ｔ２＋Ｔ１＋Ｔ３＝Ｔ１＋２×Ｔ２である。

【0051】

図５に示される例において、電動機１は、Ｗ２＜Ｗ１＜Ｍ１、且つＴ１＜Ｗ１＜Ｔ１＋２×Ｔ２を満たす。

【0052】

第２のティース３１２に対向する空隙２１ｄに関し、幅ＦＢ１は、ｘｙ平面において、第２の径方向と直交する第２の方向におけるその空隙２１ｄの幅である。第２のティース３１２に対向する空隙２１ｄに関し、幅ＦＢ２は、ｘｙ平面において、第２の径方向と直交する第２の方向におけるその空隙２１ｄのうちの、第２の先端面３１２ａに対向する部分の幅である。図５に示される例では、第２のティース３１２に対向する空隙２１ｄに関し、幅ＦＢ１及び幅ＦＢ２の関係は、ＦＢ１＞ＦＢ２である。

【0053】

同様に、第３のティース３１３に対向する空隙２１ｄに関し、幅ＦＢ３は、ｘｙ平面において、第３の径方向と直交する第３の方向におけるその空隙２１ｄの幅である。第３のティース３１３に対向する空隙２１ｄに関し、幅ＦＢ４は、ｘｙ平面において、第３の径方向と直交する第３の方向におけるその空隙２１ｄのうちの、第３の先端面３１３ａに対向する部分の幅である。図５に示される例では、第３のティース３１３に対向する空隙２１ｄに関し、幅ＦＢ３及び幅ＦＢ４の関係は、ＦＢ３＞ＦＢ４である。

【0054】

本実施の形態では、第２のティース３１２に対向する空隙２１ｄの幅ＦＢ１は、第３のティース３１３に対向する空隙２１ｄの幅ＦＢ３と等しく、第２の先端面３１２ａに対向する空隙２１ｄの幅ＦＢ２は、第３の先端面３１３ａに対向する空隙２１ｄの幅ＦＢ４と等しい。

【0055】

図６は、図５に示される電動機１を示す図である。
図６に示される例において、電動機１は、θＷ２＜θＷ１＜θＭ１、且つθＴ１＜θＷ１＜θＴ１＋２×θＴ２を満たす。

【0056】

角度θＷ２，θＷ１，θＭ１，θＴ１，θＴ２は、図５に示される幅Ｗ２，Ｗ１，Ｍ１，Ｔ１，Ｔ２にそれぞれ対応する角度を示す。

【0057】

具体的には、角度θＷ２は、ｘｙ平面において幅Ｗ２をなす２つの点（幅Ｗ２の両端）をそれぞれ通る２直線が、ロータ２の回転中心で交差する角度である。すなわち、角度θＷ２は、ｘｙ平面において幅Ｗ２の一端及びロータ２の回転中心を通る直線と幅Ｗ２の他端及びロータ２の回転中心を通る直線とがなす角度である。

【0058】

角度θＷ１は、ｘｙ平面において幅Ｗ１をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、ロータ２の回転中心で交差する角度である。すなわち、角度θＷ１は、ｘｙ平面において幅Ｗ１の一端及びロータ２の回転中心を通る直線と幅Ｗ１の他端及びロータ２の回転中心を通る直線とがなす角度である。

【0059】

角度θＭ１は、ｘｙ平面において幅Ｍ１をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、ロータ２の回転中心で交差する角度である。すなわち、角度θＭ１は、ｘｙ平面において幅Ｍ１の一端及びロータ２の回転中心を通る直線と幅Ｍ１の他端及びロータ２の回転中心を通る直線とがなす角度である。

【0060】

角度θＴ１は、ｘｙ平面において幅Ｔ１をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、ロータ２の回転中心で交差する角度である。すなわち、角度θＴ１は、ｘｙ平面において幅Ｔ１の一端及びロータ２の回転中心を通る直線と幅Ｔ１の他端及びロータ２の回転中心を通る直線とがなす角度である。

【0061】

角度θＴ２は、ｘｙ平面において幅Ｔ２をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、ロータ２の回転中心で交差する角度である。すなわち、角度θＴ２は、ｘｙ平面において幅Ｔ２の一端及びロータ２の回転中心を通る直線と幅Ｔ２の他端及びロータ２の回転中心を通る直線とがなす角度である。

【0062】

同様に、角度θＦＢ２は、図５に示される幅ＦＢ２に対応する角度を示す。具体的には、角度θＦＢ２は、ｘｙ平面において幅ＦＢ２をなす２つの点をそれぞれ通る２直線が、ロータ２の回転中心で交差する角度である。すなわち、角度θＦＢ２は、ｘｙ平面において幅ＦＢ２の一端及びロータ２の回転中心を通る直線と幅ＦＢ２の他端及びロータ２の回転中心を通る直線とがなす角度である。

【0063】

〈電動機１の利点〉
図７は、比較例に係る電動機１ａを示す断面図である。
比較例に係る電動機１ａでは、ロータ２ａが、本実施の形態に係る電動機１のロータ２と異なる。具体的には、比較例に係る電動機１ａのロータ２ａは、コンシクエントポール型ロータではなく、通常のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）ロータである。すなわち、比較例に係る電動機１ａのロータ２ａでは、ステータ３に対して第１の磁極（例えば、Ｎ極）として機能する永久磁石２２とステータ３に対して第２の磁極（例えば、Ｓ極）として機能する永久磁石２２とが、周方向に交互に配列されている。

【0064】

通常、ＩＰＭロータにおいて、各永久磁石の長手方向の幅Ｍ１が大きいほど、永久磁石の磁力が増加し、ロータの出力が増加する。しかしながら、コンシクエントポール型ロータではない通常のロータでは、各永久磁石の長手方向の幅Ｍ１、具体的には、周方向における各永久磁石の幅は、最大でもＬ／ｎ（Ｌ：ロータコアの円周、ｎ：磁極数）に制限される。

【0065】

これに対して、本実施の形態に係る電動機１のロータ２は、図５に示されるように、Ｗ２＜Ｗ１＜Ｍ１を満たす。したがって、本実施の形態に係る電動機１のロータ２では、比較例に比べて、第１の磁極を形成する永久磁石２２の幅Ｍ１を大きくすることができる。その結果、比較例に比べて少ない永久磁石２２で、ロータ２の効率を改善することができる。

【0066】

本実施の形態に係る電動機１は、図５に示されるように、Ｔ１＜Ｗ１を満たす。したがって、図５に示される例では、各永久磁石２２から対象ティースである第１のティース３１１へ流れ込む有効磁束を増加させることができる。

【0067】

幅Ｗ１がＴ１＋２×Ｔ２よりも大きい場合、永久磁石２２からの磁束が対象ティースではないティースに流れ込み、漏れ磁束が増加する。幅Ｗ１がＴ１＋２×Ｔ２よりも大きい場合、例えば、図５では、永久磁石２２からの磁束が第２のティース３１２及び第３のティース３１３に流れ込み、漏れ磁束が増加する。本実施の形態に係る電動機１は、図５に示されるように、Ｗ１＜Ｔ１＋２×Ｔ２を満たす。したがって、図５に示される例では、対象ティースである第１のティース３１１に隣接する第２のティース３１２及び第３のティース３１３に流れ込む漏れ磁束を低減することができる。

【0068】

本実施の形態に係る電動機１は、Ｗ２＜Ｗ１＜Ｍ１、且つＴ１＜Ｗ１＜Ｔ１＋２×Ｔ２を満たす。したがって、各永久磁石２２から対象ティースへ流れ込む有効磁束を増加させ、対象ティースに隣接するティースに流れ込む漏れ磁束を低減することができる。

【0069】

幅ＦＢ１及び幅ＦＢ２の関係が、ＦＢ１＞ＦＢ２である場合、第１の磁石挿入孔２１１に配置された永久磁石２２から第２のティース３１２へ流れ込む漏れ磁束を低減することができる。したがって、各永久磁石２２から対象ティースへ流れ込む有効磁束を増加させ、対象ティースに隣接するティースに流れ込む漏れ磁束を低減することができる。

【0070】

図８は、第１の先端面３１１ａの幅Ｔ１に対する第２の先端面３１２ａに対向する空隙２１ｄの幅ＦＢ２の比率ＦＢ２／Ｔ１と電動機１に生じるコギングトルクとの関係を示すグラフである。
図８に示されるように、電動機１は、０．１４＜ＦＢ２／Ｔ１＜０．３４を満たすことが望ましい。この構成により、電動機１におけるコギングトルクを低減することできる。その結果、電動機１におけるコギングトルクによる振動及び騒音を低減することができる。

【0071】

図９は、第１の先端面３１１ａの幅Ｔ１に対する第２の先端面３１２ａに対向する空隙２１ｄの幅ＦＢ２の比率ＦＢ２／Ｔ１とコギングトルクとの関係、及び第１の先端面３１１ａの幅Ｔ１に対する第２の先端面３１２ａに対向する空隙２１ｄの幅ＦＢ２の比率ＦＢ２／Ｔ１と電動機１のトルクとの関係を示すグラフである。図９において、トルクの最大値を１．０００とする。
図９に示されるように、電動機１は、０．１６５＜ＦＢ２／Ｔ１＜０．２８５を満たすことが望ましい。この構成により、電動機１の最大トルクを維持しながら、電動機１におけるコギングトルクを低減することできる。その結果、電動機１の最大トルクを維持しながら、電動機１におけるコギングトルクによる振動及び騒音を低減することができる。

【0072】

図９に示されるように、電動機１は、０．１７５＜ＦＢ２／Ｔ１＜０．２４を満たすことがより望ましい。この構成により、電動機１の最大トルクの低下を抑えることができ、電動機１におけるコギングトルクを効果的に低減することできる。その結果、電動機１の最大トルクの低下を抑えることができ、電動機１におけるコギングトルクによる振動及び騒音を効果的に低減することができる。

【0073】

本実施の形態に係る電動機１は、図６に示されるように、θＷ２＜θＷ１＜θＭ１、且つθＴ１＜θＷ１＜θＴ１＋２×θＴ２を満たす。したがって、図６に示される例では、各永久磁石２２から対象ティースへ流れ込む有効磁束を増加させ、対象ティースである第１のティース３１１に隣接する第２のティース３１２及び第３のティース３１３に流れ込む漏れ磁束を低減することができる。

【0074】

図１０は、幅Ｔ１に対応する角度θＴ１に対する幅ＦＢ２に対応する角度θＦＢ２の比率θＦＢ２／θＴ１とコギングトルクとの関係、及び幅Ｔ１に対応する角度θＴ１に対する幅ＦＢ２に対応する角度θＦＢ２の比率θＦＢ２／θＴ１と電動機１のトルクとの関係を示すグラフである。図１０において、トルクの最大値を１．０００とする。
図１０に示されるように、電動機１は、０．１４＜θＦＢ２／θＴ１＜０．３４を満たすことが望ましい。この構成により、電動機１におけるコギングトルクを低減することできる。その結果、電動機１におけるコギングトルクによる振動及び騒音を低減することができる。

【0075】

図１０に示されるように、電動機１は、０．１６５＜θＦＢ２／θＴ１＜０．２８５を満たすことが望ましい。この構成により、電動機１の最大トルクを維持しながら、電動機１におけるコギングトルクを低減することできる。その結果、電動機１の最大トルクを維持しながら、電動機１におけるコギングトルクによる振動及び騒音を低減することができる。

【0076】

図１０に示されるように、電動機１は、０．１７５＜θＦＢ２／θＴ１＜０．２４を満たすことがより望ましい。この構成により、電動機１の最大トルクの低下を抑えることができ、電動機１におけるコギングトルクを効果的に低減することできる。その結果、電動機１の最大トルクの低下を抑えることができ、電動機１におけるコギングトルクによる振動及び騒音を効果的に低減することができる。

【0077】

実施の形態２．
図１１は、実施の形態２に係るファン６０の構造を概略的に示す図である。
ファン６０は、羽根６１と、電動機６２とを有する。ファン６０は、送風機とも称する。電動機６２は、実施の形態１に係る電動機１である。羽根６１は、電動機６２のシャフトに固定されている。電動機６２は、羽根６１を駆動する。具体的には、電動機６２は、羽根６１を回転させる。電動機６２が駆動すると、羽根６１が回転し、気流が生成される。これにより、ファン６０は送風することができる。

【0078】

実施の形態２に係るファン６０では、電動機６２に実施の形態１で説明した電動機１が適用されるので、実施の形態１で説明した利点と同じ利点を得ることができる。さらに、ファン６０の効率の低下を防ぐことができる。

【0079】

実施の形態３．
実施の形態３に係る空気調和機５０（冷凍空調装置又は冷凍サイクル装置とも称する）について説明する。
図１２は、実施の形態３に係る空気調和機５０の構成を概略的に示す図である。
図１３は、空気調和機５０の送風機としての室外機５３内の主要な構成要素を概略的に示す図である。

【0080】

実施の形態３に係る空気調和機５０は、送風機（第１の送風機）としての室内機５１と、冷媒配管５２と、室内機５１に接続された送風機（第２の送風機）としての室外機５３とを備える。例えば、室外機５３は、冷媒配管５２を通して室内機５１に接続されている。

【0081】

室内機５１は、電動機５１ａ（例えば、実施の形態１に係る電動機１）と、電動機５１ａによって駆動されることにより、送風する送風部５１ｂと、電動機５１ａ及び送風部５１ｂを覆うハウジング５１ｃとを有する。送風部５１ｂは、例えば、電動機５１ａによって駆動される羽根５１ｄを有する。例えば、羽根５１ｄは、電動機５１ａのシャフトに固定されており、気流を生成する。

【0082】

室外機５３は、電動機５３ａ（例えば、実施の形態１に係る電動機１）と、送風部５３ｂと、圧縮機５４と、熱交換器（図示しない）と、送風部５３ｂ、圧縮機５４、及び熱交換器を覆うハウジング５３ｃとを有する。送風部５３ｂは、電動機５３ａによって駆動されることにより、送風する。送風部５３ｂは、例えば、電動機５３ａによって駆動される羽根５３ｄを有する。例えば、羽根５３ｄは、電動機５３ａのシャフトに固定されており、気流を生成する。圧縮機５４は、電動機５４ａ（例えば、実施の形態１に係る電動機１）と、電動機５４ａによって駆動される圧縮機構５４ｂ（例えば、冷媒回路）と、電動機５４ａ及び圧縮機構５４ｂを覆うハウジング５４ｃとを有する。

【0083】

空気調和機５０において、室内機５１及び室外機５３の少なくとも１つは、実施の形態１で説明した電動機１を有する。すなわち、室内機５１、室外機５３、又はこれらの両方は、実施の形態１で説明した電動機１を有する。具体的には、送風部の駆動源として、電動機５１ａ及び５３ａの少なくとも一方に、実施の形態１で説明した電動機１が適用される。すなわち、室内機５１、室外機５３、又はこれらの両方に、実施の形態１で説明した電動機１が適用される。圧縮機５４の電動機５４ａに、実施の形態１で説明した電動機１を適用してもよい。

【0084】

空気調和機５０は、例えば、室内機５１から冷たい空気を送風する冷房運転、温かい空気を送風する暖房運転等の空調を行うことができる。室内機５１において、電動機５１ａは、送風部５１ｂを駆動するための駆動源である。送風部５１ｂは、調整された空気を送風することができる。

【0085】

図１３に示されるように、室外機５３において、電動機５３ａは、例えば、ねじ５３ｅによって室外機５３のハウジング５３ｃに固定されている。

【0086】

実施の形態３に係る空気調和機５０では、電動機５１ａ及び５３ａの少なくとも一方に、実施の形態１で説明した電動機１が適用されるので、実施の形態１で説明した利点と同じ利点を得ることができる。その結果、空気調和機５０の効率の低下を防ぐことができる。

【0087】

さらに、送風機（例えば、室内機５１）の駆動源として、実施の形態１に係る電動機１が用いられる場合、実施の形態１で説明した利点と同じ利点を得ることができる。その結果、送風機の効率の低下を防ぐことができる。実施の形態１に係る電動機１と電動機１によって駆動される羽根（例えば、羽根５１ｄ又は５３ｄ）とを有する送風機は、送風する装置として単独で用いることができる。この送風機は、空気調和機５０以外の機器にも適用可能である。

【0088】

さらに、圧縮機５４の駆動源として、実施の形態１に係る電動機１が用いられる場合、実施の形態１で説明した利点と同じ利点を得ることができる。その結果、圧縮機５４の効率の低下を防ぐことができる。

【0089】

実施の形態１で説明した電動機１は、空気調和機５０以外に、換気扇、家電機器、又は工作機など、駆動源を有する機器に搭載できる。

【0090】

以上に説明した各実施の形態における特徴は、互いに適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0091】

１，５１ａ，５３ａ，６２ 電動機、 ２ ロータ、 ３ ステータ、 ２１ ロータコア、 ２１ａ 磁石挿入孔、 ２１ｂ シャフト挿入孔、 ２２ 永久磁石、 ２４ 非磁性部材、 ５０ 空気調和機、 ５１ 室内機、 ５３ 室外機、 ６０ ファン、 ６１ 羽根、 ２１０ コア、 ３１１ 第１のティース、 ３１２ 第２のティース、 ３１３ 第３のティース、 ３１１ａ，３１２ａ，３１３ａ 先端面、 Ｎ１ 第１の磁極領域、 Ｓ１ 第２の磁極領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】