(57)【要約】【課題】モータの高出力化及び高速化に伴い、埋込磁石型回転電機の鉄損により誘起される熱が回転子鉄心を介して永久磁石へと伝導し、永久磁石の温度上昇により残留磁束密度の低下、及び、熱減磁が起こるが、これを冷媒を用いずに解決する。【解決手段】複数の永久磁石５を回転軸を中心として、周方向に同極が対向するように、放射状に回転子鉄心６に埋め込んだ縦埋込（スポーク）型の埋込磁石型回転機であって、永久磁石５は、回転軸を中心として径方向に長手となる形状であり、永久磁石５の挿入孔１２の固定子対向側１０における周方向側面に沿って径方向に延在する熱伝導抑制部７を設けた。【選択図】図１
2014176147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークと巻線を有する固定子と、前記固定子に周面を対向して前記固定子による励磁により駆動される回転子を備え、前記回転子は、回転子鉄心と、この回転子鉄心の複数箇所に、径方向に長手となる形状で、かつ、周方向に同極が対向するように放射状に埋設された複数の永久磁石とからなるものであって、前記永久磁石の周方向側面に沿って径方向に延在する熱伝導抑制部を設けたことを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項２】
前記熱伝導抑制部は、前記永久磁石の周方向両側面にそれぞれ配設され、前記永久磁石における一方の側面に配設される前記熱伝導抑制部と、前記永久磁石における他方の側面に配設される前記熱伝導抑制部とは、前記永久磁石の周方向中心に対して対称となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石式回転電機。
【請求項３】
前記熱伝導抑制部は、前記永久磁石の周方向側面において固定子対向側に偏在して設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の永久磁石式回転電機。
【請求項４】
前記熱伝導抑制部は、径方向に複数設けられており、固定子対向側における前記熱伝導抑制部の径方向寸法が大きく構成され、固定子反対向側における前記熱伝導抑制部は径方向寸法が小さく構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の永久磁石式回転電機。
【請求項５】
ヨークと巻線を有する固定子と、前記固定子に周面を対向して前記固定子による励磁により駆動される回転子を備え、前記回転子は、回転子鉄心と、この回転子鉄心の複数箇所に、径方向に長手となる形状で、かつ、周方向に同極が対向するように放射状に埋設された複数の永久磁石とをそれぞれ有する複数の回転子構成体を軸方向に積層構成したものであって、複数の前記回転子構成体のうち少なくとも何れかの前記回転子構成体には前記永久磁石の周方向側面に沿って径方向に延在する熱伝導抑制部を設けたことを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項６】
前記回転子構成体に設けられる前記熱伝導抑制部は、前記永久磁石の周方向両側面にそれぞれ配設され、前記永久磁石における一方の側面に配設される前記熱伝導抑制部と、前記永久磁石における他方の側面に配設される前記熱伝導抑制部とは、前記永久磁石の周方向中心に対して対称となるように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の永久磁石式回転電機。
【請求項７】
前記回転子は積層方向に軸方向中心で二分割したと仮定したときに、各々の側に前記熱伝導抑制部を持たない回転子構成体を１つ以上配設されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の永久磁石式回転電機。
【請求項８】
熱伝導抑制部を持つ複数の前記回転子構成体は、一方の積層端側に配設される前記回転子構成体と、他方の積層端側に配設される前記回転子構成体と、積層方向中心側に配設される前記回転子構成体とによって構成されるとともに、積層方向中心側の前記回転子構成体における積層方向寸法が大きく構成され、積層方向端側の前記回転子構成体における積層方向寸法を小さくするように構成されていることを特徴とする請求項５から請求項７までの何れかに記載の永久磁石式回転電機。
【請求項９】
前記回転子構成体に設けられる前記熱伝導抑制部は、前記永久磁石の周方向側面において固定子対向側に偏在して設けられることを特徴とする請求項５から請求項８までの何れかに記載の永久磁石式回転電機。
【請求項１０】
前記回転子構成体に設けられる前記熱伝導抑制部は、その熱伝導抑制部が径方向に複数設けられており、固定子対向側における前記熱伝導抑制部の径方向寸法が大きく構成され、固定子反対向側における前記熱伝導抑制部は径方向寸法が小さく構成されていることを特徴とする請求項５から請求項８までの何れかに記載の永久磁石式回転電機。
【請求項１１】
ヨークと巻線を有する固定子と、回転軸を有し前記固定子に周面を対向して前記固定子による励磁により駆動される回転子を備え、前記回転子は、回転子鉄心と、この回転子鉄心の複数箇所に、径方向に長手となる形状で、かつ、周方向に同極が対向するように放射状に埋設された複数の永久磁石とをそれぞれ有する複数の回転子構成体を軸方向に積層構成したものであって、複数の前記回転子構成体は、前記固定子との間の空隙が狭い回転子構成体と、前記固定子と前記回転子の空隙が広い回転子構成体とを軸方向に交互に配設して構成されるものであるとともに、複数の前記回転子構成体のうち少なくとも何れかの前記回転子構成体には前記永久磁石の周方向側面に沿って径方向に延在する熱伝導抑制部が設けられていることを特徴とする永久磁石式回転電機。
【請求項１２】
前記熱伝導抑制部に、空気よりも熱伝導率の低いスペーサ、または、断熱材を介在させたことを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の永久磁石式回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、産業用モータや車載用モータなどに使用される回転子に永久磁石を用いた永久磁石式回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用モータや車載用モータなどでは、高出力化、高速化に伴い、鉄損により回転子鉄心が発熱し、回転子鉄心の熱が永久磁石に伝わることにより、永久磁石の残留磁束密度の低下や熱減磁（不可逆減磁）の問題が生じている。これらの問題を解決する手段の一例として、回転子鉄心に冷却穴を設けてそこに冷媒を通して冷却する技術が提案されている（特許文献１参照）。
このような構成を採用することによって、回転子強度を確保しつつ、冷却性能を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６６０４０６号（段落［００２８］〜［００３０］、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、永久磁石の温度上昇の抑制に冷媒を使用し、永久磁石と回転子鉄心の間に冷媒が通る冷却穴が設けられている。しかしながら、同じ幅の冷却穴が等間隔に並べられ、また、磁石の片面にのみ冷却穴が設けらた構造となっている。このため、このような構成の回転子鉄心において、冷媒を使用しない場合には、回転子鉄心から永久磁石への伝熱を抑制することができないという問題がある。特に、縦埋込（スポーク）型の埋込磁石式回転電機では、充分な冷却性能が得られないという問題がある。
【０００５】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、縦埋込（スポーク）型の埋込磁石式回転電機において、冷媒を用いることなく、充分な冷却性能を得られるように工夫したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る永久磁石式回転電機は、ヨークと巻線を有する固定子と、前記固定子に周面を対向して前記固定子による励磁により駆動される回転子を備え、前記回転子は、回転子鉄心と、この回転子鉄心の複数箇所に、径方向に長手となる形状で、かつ、周方向に同極が対向するように放射状に埋設された複数の永久磁石とからなる回転電機であって、前記永久磁石の周方向側面に沿って径方向に延在する熱伝導抑制部を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、冷媒を用いることなく、回転子鉄心からの永久磁石への伝熱を確実に抑制し、永久磁石の温度上昇による残留磁束密度の低下および熱減磁（不可逆減磁）を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明における実施の形態１に係る永久磁石式回転電機の軸方向に垂直な断面図である。
【図２】この発明における実施の形態１に係る永久磁石式回転電機の回転子の構造を説明する部分断面図である。
【図３】着磁方向が径方向を向いている埋込磁石型回転機に、着磁面と平行に熱伝導抑制部を設けた説明図である。
【図４】着磁方向が径方向を向いている埋込み磁石回転機に、着磁面と直交して熱伝導抑制部を設けた説明図である。
【図５】この発明における実施の形態２に係る回転子の軸方向に垂直な断面図である。
【図６】この発明における実施の形態３および実施の形態４に係る回転子の斜視図である。
【図７】この発明における実施の形態３および実施の形態４に係る回転子の側面図である。
【図８】この発明における実施の形態３および実施の形態４に係る回転子構成体９ａの斜視図である。
【図９】この発明における実施の形態３および実施の形態４に係る回転子構成体９ａの軸方向に垂直な断面図である。この横断面図は図７でのIX−IX線における断面を示している。
【図１０】この発明における実施の形態３および実施の形態４に係る回転子構成体９ｂの斜視図である。
【図１１】この発明における実施の形態３および実施の形態４に係る回転子構成体９ｂの軸方向に垂直な断面図である。この横断面図は図７でのXI−XI線における断面を示している。
【図１２】この発明における実施の形態５に係る回転子の斜視図である。
【図１３】この発明における実施の形態５に係る回転子を構成する回転子構成体９ｃの斜視図である。
【図１４】この発明における実施の形態６に係る回転子の斜視図である。
【図１５】この発明における実施の形態７に係る回転子の斜視図である。
【図１６】この発明における実施の形態７に係る回転子を構成する回転子構成体９ｄの斜視図である。
【図１７】この発明における実施の形態７に係る回転子構成体９ｄの軸方向に垂直な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明における実施の形態１を図１および図２ならびに図３および図４について説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る永久磁石式同期モータ１５の軸方向に垂直な断面図であり、図２は、図１の回転子９の一部を拡大した説明図である。なお、この実施の形態では、回転電機として、永久磁石式同期モータを例に説明する。
図１に示すように、この発明の実施の形態１に係る永久磁石式同期モータ１５は、環状の固定子４の内側に配置された回転子９を備え、固定子４と回転子９が同一の回転軸を中心として構成されている。固定子４は、ヨーク１と、ティース２と、巻線３から構成され、回転軸を有する回転子９は、回転子鉄心６と、この回転子鉄心６に埋め込まれた永久磁石５から構成されている。
この永久磁石５は、回転軸を中心として放射状に、周方向に同極が対向するように回転子鉄心６に埋め込まれており、また、永久磁石５は回転軸を中心として、径方向に長手となる形状となっており、回転子９に永久磁石５が縦長に埋め込まれた縦埋込（スポーク）型の埋込磁石回転電機となっている。
【００１０】
回転子鉄心６は、固定子４と対向する位置に永久磁石４を保持する鍔８を有しており、軸方向に磁性部材を、通しボルト、または、カシメによって積層して構成してある。また、固定子４も同様に、磁性部材を積層して構成されている。ここでは、永久磁石５の数（極数）は１０個、固定子４のティース３の数（またはスロット数）は１２個となっており、極数とスロット数は５：６であるが、これ以外の極数とスロット数の組合せでも問題ない。
また、図１に示す実施の形態では、固定子４を外側に、回転子９を内側に配置したインナーロータ型の回転電機であるが、固定子４と回転子９の位置が入れ替わったアウターロータ型の回転電機でも問題ない。
【００１１】
永久磁石式同期モータ１５では、負荷時に固定子対向側１０の表面に渦電流が発生し、この渦電流により回転子９が発熱する。発生した熱は、永久磁石５へと伝わり、永久磁石５の温度が上昇すると、残留磁束密度の低下、及び、熱減磁（不可逆減磁）を起こす可能性がある。また、固定子４からの起磁力による、反磁界を受け、固定子対向側１０が減磁（不可逆減磁）する恐れがある。
本発明では、前述の、永久磁石５の温度上昇による、残留磁束密度の低下、及び、熱減磁（不可逆減磁）を起こさないために、回転子鉄心６の永久磁石挿入孔１２に熱伝導抑制部７を設けている。
【００１２】
図１および図２に示すように、永久磁石挿入孔１２の固定子対向側１０に設けられた熱伝導抑制部７は、回転軸を中心として径方向に一定の幅を持たせて配置され、永久磁石５の短辺を２分割した時に、左右対称となるように設けられている。
すなわち、熱伝導抑制部７は、回転子鉄心６に一端部を回転軸中心に向け他端部を固定子１と対向して埋設され径方向に延在する横断面が矩形をなす角棒状の永久磁石５における周方向両側面の各々に所定の径方向寸法を持って配設され、永久磁石５の周方向中心面（仮想）に対して互いに対称に設けられているものである。
そして、図１および図２に示す実施の形態１では、永久磁石挿入穴１２の深さの約半分の深さの熱伝導抑制部７を設けて、この熱伝導抑制部７には、空気以外に何も介在しない構成としている。
ここで、熱伝導抑制部７は固定子対向側１０寄りに偏在している。永久磁石５の周方向側面に所定の径方向寸法を持って設けられた熱伝導抑制部７は、その固定子対向側１０に位置する端面が永久磁石５における固定子対向側１０の端面と一致して配置され、固定子反対向側１１の端面が永久磁石５における固定子反対向側１１の端面よりも固定子対向側１０寄りに位置して配置されている。
なお、この熱伝導抑制部７には、空気よりも熱伝導率の低いスペーサ、または、断熱材を介在させるようにすれば、より一層回転子鉄心６から永久磁石５への熱の伝導を抑制することが可能である。
【００１３】
次に、回転子鉄心６から永久磁石５への熱の伝導について説明する。
回転子鉄心６内の温度分布は、固定子対向側１０が高く、固定子反対向側１１が低くなるため、固定子対向側１０から、固定子反対向側１１へと熱勾配２０を持っている。熱伝導抑制部７を設けることにより、回転子鉄心６と、永久磁石５の間の熱抵抗が大きくなるため、熱は、熱伝導率の高い回転子鉄心６内を、固定子対向側１０から、固定子反対向側１１へと伝わっていく。インナーロータ型の回転電機では、内径側（固定子反対向側１１）に熱伝導性の高いシャフト（図示せず）が、アウターロータ型の回転電機では、外径側（固定子反対向側１１）に熱伝導性の高いフレーム（図示せず）を設けているため、熱勾配２０によって、固定子対向側１０から、固定子反対向側１１に伝わった熱は、シャフト、または、フレームへと伝わり、外気へと放熱される。以上のように、熱伝導抑制部７を設けることにより、回転子鉄心６で発生した熱は、永久磁石５へと伝わること無く、熱勾配を持って、回転子鉄心６内とシャフト、または、フレームを伝わって外気へと放熱される。
また、永久磁石５の固定子対向側１０の温度が上がらないため、磁気特性の温度上昇による劣化を避けることができ、負荷時の反磁界による減磁を抑制することができる。
【００１４】
図３および図４に、この発明の構成と異なる着磁方向が径方向を向いている埋込磁石型回転電機を示す。図３は、着磁面と平行に熱伝導抑制部を設けた埋込磁石式回転電機の例で、このように熱伝導抑制部７を設けた場合、回転子鉄心６から伝わる熱を抑制するためには、磁石の着磁面全てに、熱伝導抑制部７を配置する必要がある。この場合、永久磁石５の磁束の磁路１３は図のようになり、この発明における実施の形態１（図２）に対して、磁気ギャップは約２倍となる。このため、図３に示す構成では、本発明に対して、トルク出力が低下する恐れがある。
また、図４に示したように、着磁面と直交して熱伝導抑制部７を設けた場合は、固定子対向側１０の鉄心と永久磁石５の間に熱伝導抑制部７を設けていないため、熱は永久磁石５へと伝わり、残留磁束密度の低下及び、熱減磁によりトルク出力が低下する可能性がある。これに対して、この発明における実施の形態１では、熱勾配２０、磁路１３に対して、適切に熱伝導抑制部７を配置しているため、トルク出力の大きな低下を招くことがない。
【００１５】
実施の形態２．
この発明における実施の形態１を図５について説明する。図５は、実施の形態２に係る回転電機の回転子９の軸方向に垂直な断面を示した図である。図５には示されていないが、実施の形態１と同様に回転軸を同軸として、固定子４が組付けられている。図５に示すように、回転子鉄心６に埋め込まれた永久磁石５が、実施の形態１と同様に配置されている。
図５では、固定子対向側１０から固定子反対向側１１に向けて、一定の間隔を設けて熱伝導抑制部７が設けられている。熱伝導抑制部７は、固定子対向側１０に、最も幅の広い熱伝導抑制部７ａを、固定子反対向側１１に最も幅の狭い熱伝導抑制部７ｂを設けており、熱伝導抑制部７は径方向に固定対向側１０から固定子反対向側１１に向かって熱伝導抑制部７が順に狭くなるように間隔を空けて配置されている。また、永久磁石５の短辺を２分割した時に左右対称となるように設けられている。
すなわち、回転子鉄心６に一端部を回転軸中心に向け他端部を固定子１と対向して径方向に延在し埋設される横断面が矩形をなす角棒状の永久磁石５における周方向両側面の各々に、固定対向側１０で固定子に最も近いものと、固定子反対向側１１で回転軸に最も近いものと、それらの中間に設けられたもの１個または複数個とを含む、少なくとも３個の熱伝導抑制部７が所定の径方向寸法を持ち互いに間隔を置いて配設され、永久磁石５の周方向中心面（仮想）に対して互いに対称に設けられている。そして、永久磁石５の周方向両側面の各々に間隔を置いて配設された少なくとも３個の熱伝導抑制部７は、固定対向側１０に径方向寸法の最も大きな熱伝導抑制部７ａが配設され、固定子反対向側１１に径方向寸法の最も小さな熱伝導抑制部７ｂが配設されて、固定子反対向側１１に向かって熱伝導抑制部７の径方向寸法が順に小さくなるように間隔を空けて配置されているものである。
【００１６】
熱伝導抑制部７を図５のように配置することにより、熱勾配２０によって、回転子鉄心６内を固定子対向側１０から固定子反対向側１１へと伝わる熱は、熱伝導抑制部７により、永久磁石５への伝熱を実施の形態１に比べて更に低減することができる。
また、図５のように熱伝導抑制部７を配置することにより、固定子反対向側１１の鉄心内を通る磁石磁束の量を減らすことができ、固定子対向側１０へ向かう磁束の量を増やすことができる。図５に示すような、熱伝導抑制部７の形状は、縦埋込（スポーク）型の回転電機のような、固定子対向側１０から固定子反対向側１１へと向かう熱勾配に対して、同方向の着磁面を持つ回転子９に対して特に有効である。なお、図３に示したような熱勾配に対向する着磁面を持つ回転子に本実施の形態２のような構成を適用しても、熱勾配に対して熱伝導抑制部の分布が垂直になるため、充分な効果を得ることが出来ない。
【００１７】
なお、図５に示す実施の形態では、固定子対向側１０から固定子反対向側１１に向かって熱伝導抑制部７が順に狭くなるように間隔を空けて配置された例を示しているが、順に間隔が狭くなるような構成でなくとも、例えば、固定子対向側１０の２つが幅広で、固定子反対向側１１の幅が狭い構成としても、所期の目的を達成できる。
【００１８】
実施の形態３．
この発明における実施の形態３を図６から図１１までについて説明する。図６は実施の形態３に係る回転電機の回転子９の斜視図、図７は図６に示した回転子９の側面図、図８は熱伝導抑制部７を持たない回転子９ａの斜視図、図９は図８に示した回転子９ａの軸方向に垂直な断面図であり、図７のIX−IX線における断面を示している。図１０は熱伝導抑制部７を持つ回転子９ｂの斜視図、図１１は図１０に示した回転子９ｂの軸方向に垂直な断面図であり、図７のXI−XI線における断面を示している。
【００１９】
図６に示すように、この実施の形態３に係る回転子９は、挿入孔１２に熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａと、挿入孔１２に熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂを、軸方向に交互に積層してある。
すなわち、永久磁石５に対する熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａを回転子９の軸方向両端面にそれぞれ配設し同様の回転子構成体９ａを回転子９の軸方向中央部に配設するとともに、永久磁石５の周方向側面に熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂを回転子構成体９ａの間にそれぞれ介在させて積層し、回転子９を構成している。
ここで、熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａは、図７のIX−IX線における断面図を示す図９および図８に示されているように、永久磁石５は周方向に同極が対向するように径方向に長手となる形状で円盤状の回転子鉄心６に軸方向端面を露出して放射状に埋設されている。
そして、熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂは、図１０および図７のXI−XI線における断面図を示す図１１に示されているように、円盤状の回転子鉄心６に軸方向端面を露出して放射状に埋設され一端部を回転軸中心に向け他端部を固定子１と対向して径方向に延在する横断面が矩形をなす角棒状の永久磁石５を有し、この永久磁石５における周方向両側面の各々および径方向内周面と鉄心６との間に熱伝導抑制部７が設けられ、この熱伝導抑制部７は永久磁石５の周方向中心面（仮想）に対して互いに対称に設けられている。この熱伝導抑制部７は永久磁石５の径方向寸法と同等となる所定の径方向寸法を有しているものである。
【００２０】
図６において、積層方向中心で二分割したと仮定したときに、回転子構成体９ａを図示下端と上端に配置し、回転子構成体９ｂを中央部の近くに配置しているが、回転子構成体９ａと回転子構成体９ｂが入れ替わっても問題ない。また、回転子構成体９ａ、回転子構成体９ｂの数は、図６に図示した以外の組合せでも問題なく、実施できる。ただし、回転時に磁石が遠心力により、回転子９から飛び出さない為に、積層方向の中心で二分割したと仮定したときに、分割した回転子９に対して熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａを１つ以上配置する必要がある。
【００２１】
この発明における実施の形態３によれば、回転子構成体９ｂに示すように、永久磁石９の周囲に熱伝導抑制部７を設けているため、回転子鉄心６から永久磁石５への熱伝導を抑制することができ、温度上昇による永久磁石５の残留磁束密度の低下、及び、熱減磁（不可逆減磁）を抑制することが出来る。
この実施の形態３についても、永久磁石５が、図３および図４に示すような径方向に対して垂直な着磁方向を持たない埋込磁石型回転機に適用した場合には、熱伝導抑制部７により、磁石磁束の磁路１３が、この発明における回転子の磁石磁束の磁路１３に比べて磁気ギャップが約２倍となるため、トルクが低下してしまうものであり、永久磁石５が周方向に同極が対向するように回転子鉄心６に埋め込まれており、径方向に長手となる形状となっていて、回転子９に永久磁石５が縦長に埋め込まれた縦埋込（スポーク）型の埋込磁石回転電機に適用することにより、その特徴を発揮できるものである。
【００２２】
実施の形態４．
この発明における実施の形態４を先に説明した実施の形態３の構成を示す図６〜１１を参照して説明する。
この実施の形態４においては、図６に示す実施の形態３と同様に、熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａと、熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂを、積層方向に交互に積層して構成するが、積層方向の中心側の熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂの積層幅を広くし、積層方向端に向かうにつれて、熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂの積層幅を狭くするように配置する。
すなわち、この実施の形態４では、熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａと、熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂとを、軸方向に交互に積層し配設して円盤状の回転子９を構成し、熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂの少なくとも３個を軸方向に配設するものであり、３個以上の回転子構成体９ｂの各々はそれぞれ熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａの間に挟持されて配設される。熱伝導抑制部７を持つ少なくとも３個の回転子構成体９ｂは、回転子構成体９ａと回転子構成体９ｂとを積層構成した回転子９における一方の積層端に最も近い回転子構成体９ｂと、他方の積層端に最も近い回転子構成体９ｂと、これらの回転子構成体９ｂの間に配設された積層方向中心側の１個または複数個の回転子構成体９ｂとからなるものである。
そして、熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂのうち軸方向中心側の回転子構成体９ｂの積層方向寸法すなわち軸方向寸法は積層方向端側に配設された回転子構成体９ｂの積層方向寸法よりも大きく構成されている。すなわち、積層方向中心側の回転子構成体９ｂにおける積層方向寸法が大きく構成され、積層方向端に向かうにつれて、回転子構成体９ｂにおける積層方向寸法を小さくするように構成されている。
このように積層方向端に配設された回転子構成体９ｂの積層方向寸法を軸方向中心側の回転子構成体９ｂの積層方向寸法よりも小さく構成することにより、所定の軸方向寸法の回転子を構成する場合に、積層方向端に配設される熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａの積層方向寸法を大きくすることができる。
ここで、回転子構成体９ａそのもの、および、回転子構成体９ｂそのものについての構成は、図６〜１１に示されたものと同様である。
【００２３】
回転子９内の熱の分布は、積層方向中心から、積層方向端に向かって小さくなる。これは、積層方向端では、外気と触れており、放熱性が高いためである。これに対して、積層方向中心では、上下を回転子鉄心６で覆われている為、積層方向への熱の移動が行われにくく、熱が回転子内に溜まる可能性がある。
この実施の形態４を適用することにより、積層方向中心では、熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂにより、回転子鉄心６の放熱性を高めると共に、永久磁石５への伝熱を抑制できる。また、積層方向端側において熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂの積層幅すなわち積層方向寸法を狭め、熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａの積層幅を広くすることにより、磁石磁束を効率良く使用することが出来る。
【００２４】
実施の形態５．
この発明における実施の形態５を図１２および図１３について説明する。図１２は実施の形態５に係る回転電機の回転子９の斜視図であり、図１３は図１２に示す回転子９ｃの斜視図である。
実施の形態５は、実施の形態３、または、実施の形態４に記載の熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａを、図５に示す実施の形態２で説明した固定子対向側で幅広で、固定子反対向側で狭くなる熱伝導抑制部を有する回転子構成体９ｃに置き換えたものである。
すなわち、実施の形態３、または、実施の形態４に記載の熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂと実施の形態２で説明した熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｃとを軸方向に交互に積層したものである。
実施の形態３、または、実施の形態４に記載の熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂは、回転子鉄心６に一端部を回転軸中心に向け他端部を固定子１と対向して径方向に延在する横断面が矩形をなす角棒状の永久磁石５の周方向両側面の各々および径方向内周面と鉄心６に熱伝導抑制部７が設けられ、永久磁石５の周方向中心面（仮想）に対して互いに対称に設けられているものである（図１０参照）。
また、実施の形態２で説明した熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｃは、回転子鉄心６に一端部を回転軸中心に向け他端部を固定子１と対向して径方向に延在する横断面が矩形をなす角棒状の永久磁石５の周方向両側面の各々に、固定対向側１０で固定子に最も近いものと、固定子反対向側１１で回転軸に最も近いものと、それらの中間に設けられたもの１個または複数個とを含む、少なくとも３個の熱伝導抑制部７が所定の径方向寸法を持って配設され、永久磁石５の周方向中心面（仮想）に対して互いに対称に設けられている。
そして、永久磁石５の周方向両側面の各々に間隔を置いて配設された少なくとも３個の熱伝導抑制部７は、固定対向側１０に径方向寸法の最も大きな熱伝導抑制部７ａが配設され、固定子反対向側１１に径方向寸法の最も小さな熱伝導抑制部７ｂが配設されて、固定子反対向側１１に向かって熱伝導抑制部７の径方向寸法が順に小さくなるように間隔を空けて配置されているものである（図５・図１３参照）。
この実施の形態５では、これらの回転子構成体９ｂおよび回転子構成体９ｃを軸方向に交互に配設して積層構成する。
図１３から明らかなように、回転子構成体９ｃは、固定子対向側１０に幅広の、すなわち径方向寸法の大きい熱伝導抑制部７ａを、固定子反対向側１１に幅の狭い、すなわち径方向寸法の小さい熱伝導抑制部７ｂを配置しており、この実施の形態５によれば、実施の形態３または実施の形態４に比べて回転子鉄心６から永久磁石５への熱伝導を更に抑制することができ、磁石の磁束密度の低下、及び、熱減磁（不可逆減磁）を抑制することができる。
【００２５】
実施の形態６．
この発明における実施の形態６を図１４について説明する。図１４は実施の形態６に係る回転電機の回転子９の斜視図である。
この実施の形態６は、実施の形態３または実施の形態４に記載の熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｂを、実施の形態２に記載の回転子鉄心６を積層した図１３に示す回転子構成体９ｃに置き換えたものである。
すなわち、図１４に示すように、図示上下の回転子構成体９ａは、熱伝導抑制部７を持たないが、中間の回転子構成体９ｃは、図１３に示すように、固定対向側１０で固定子に最も近いものと、固定子反対向側１１で回転軸に最も近いものと、それらの中間に設けられたもの１個または複数個とを含む、少なくとも３個の熱伝導抑制部７を有するものであって、固定子対向側１０に幅広の、すなわち径方向寸法の大きい熱伝導抑制部７ａを、固定子反対向側１１に幅の狭い、すなわち径方向寸法の小さい熱伝導抑制部７ｂを有している。
この実施の形態６の構成とすることにより、回転子鉄心６から永久磁石５への熱伝導を抑制することができ、永久磁石５の磁束密度の低下及び熱減磁（不可逆減磁）を抑制することができる。
【００２６】
実施の形態７．
この発明における実施の形態７を図１５から図１７までについて説明する。図１５は実施の形態７に係る回転子９の斜視図であり、図１６は、実施の形態７に係る回転子構成体９ｄの斜視図であり、図１７は、図１６に示した回転子構成体９ｄの軸方向に垂直な断面図である。
図１５に示すように、実施の形態７に係る回転子は、熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａと図１６，図１７に示した熱伝導抑制部７を持つ回転子構成体９ｄを軸方向に交互に積層配置することにより構成される。図１５，図１６，図１７に示されるように回転子構成体９ｄの外径は回転子構成体９ａの外径１４よりも小さいため、回転子９の外径には段差ができる。
回転子９が回転すると空気がこの段差内を通過することにより、固定子対向側１０の回転子表面に発生した渦電流により誘起された熱は放熱される。しかし、回転子９の表面からの放熱のみでは回転子鉄心６内に熱が残存するため、回転子構成体９ｄに示すように熱伝導抑制部７を設けることにより、残存した熱が回転子鉄心６から永久磁石５へ伝熱することを抑制し、永久磁石５の温度上昇を抑制するとともに、永久磁石５の残留磁束密度の低下及び、熱減磁を抑制することができる。
ここで、回転子構成体９ｄは、図１６に斜視図が示され、図１７図に断面が示されているように、円盤状の回転子鉄心６に軸方向端面を露出して放射状に埋設され一端部を回転軸中心に向け他端部を固定子１と対向して径方向に延在する横断面が矩形をなす角棒状の永久磁石５を有し、この永久磁石５における周方向両側面の各々および径方向内周面と鉄心６との間に熱伝導抑制部７が設けられ、この熱伝導抑制部７は永久磁石５の周方向中心面（仮想）に対して互いに対称に設けられている。この熱伝導抑制部７は永久磁石５の径方向寸法と同等となる所定の径方向寸法を有しているものである。
【００２７】
この実施の形態７に係る回転子９を構成する回転子構成体９ａまたは回転子構成体９ｄは、実施の形態１〜６で説明してきた回転子９における回転子構成体と変更しても何ら問題はない。ただし、回転子構成体９ｄと置き換える回転子９は回転子の外径を、熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａよりも小さくする必要がある。
また、熱伝導抑制部７を持たない回転子構成体９ａと回転子構成体９ｄは積層配置が逆となっても何ら問題はない。そして、この実施の形態７では、インナーロータ型の回転機について記載しているが、アウターロータ型の回転機の場合は、内径を外径に、外径を内径に置き換えることにより実用上問題ない。
【００２８】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ヨーク、２  ティース、３  巻線、４  固定子、５  永久磁石、６  回転子鉄心、７  熱伝導抑制部、７ａ  幅広の熱伝導抑制部、７ｂ  幅の狭い熱伝導抑制部、８  鍔、９  回転子、９ａ  熱伝導抑制部を持たない回転子構成体、９ｂ  熱伝導抑制部を持つ回転子構成体、９ｃ  幅の異なる熱伝導抑制部を持つ回転子構成体、９ｄ  熱伝導抑制部を持ち外径の小さな回転子構成体、１０  固定子対向側、１１  固定子反対向側、１２  永久磁石挿入孔、１３  磁路、１４  回転子最外径面、１５  回転電機、２０  熱勾配。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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