(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、上記ステータコアに周方向へ並べられた複数のステータコイルとを有するステータ、及び
径方向について上記ステータに対向するロータヨークと、上記ロータヨークにそれぞれ設けられ、上記ロータヨークと上記ステータとの間の空間で周方向について互いに間隔を置いて配置された複数のロータ磁極部とを有し、上記ステータに対して回転可能なロータ
を備え、
各上記ロータ磁極部は、上記ロータヨークの表面に設けられた永久磁石と、磁性材料により構成され、上記ロータヨークから離れた状態で上記永久磁石の上記ステータ側の面に重なる磁極片とを有し、
上記永久磁石は、上記ロータの軸線方向に対して上記ロータの周方向へ傾斜する軸線を持ち、
上記永久磁石の側面は、上記永久磁石の軸線に沿って形成されており、
上記磁極片は、上記永久磁石の軸線方向について上記永久磁石の範囲に亘って配置された磁極片本体部を有し、
上記磁極片本体部の側面は、上記ロータの軸線方向に対して上記ロータの周方向へ傾斜して形成されている回転電機。
【請求項２】
上記磁極片は、上記磁極片本体部から延びて、上記永久磁石の軸線方向について上記永久磁石の範囲から張り出している磁極片張出部をさらに有している請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
上記ロータの軸線方向に対する上記磁極片張出部の側面の傾斜角度は、上記ロータの軸線方向に対する上記磁極片本体部の側面の傾斜角度よりも小さくなっている請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
上記磁極片張出部の側面は、上記ロータの軸線方向に沿って形成されている請求項２に記載の回転電機。
【請求項５】
上記磁極片本体部の幅方向両端部は、上記永久磁石の幅方向について、上記永久磁石から均等に突出している請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項６】
上記磁極片の軸線方向端面の位置は、上記ロータの軸線方向について、上記ステータコアの軸線方向端面の位置と同じ位置である請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項７】
上記磁極片は、上記ロータの軸線方向について、上記ステータコアの範囲から突出している請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項８】
上記ロータ磁極部は、上記ロータの軸線に対して垂直な境界面を境界として対称に配置された一対の上記永久磁石と、各上記永久磁石に個別に重なる一対の対称部を持ち、各上記対称部が上記境界面を境界として対称に配置されている状態で各上記対称部が一体に形成されている上記磁極片とを有し、
各上記対称部は、各上記永久磁石に個別に対応する上記磁極片本体部をそれぞれ有している請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項９】
上記磁極片には、上記永久磁石の幅方向について上記永久磁石を挟む一対の磁極片突起が設けられている請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１０】
上記磁極片突起は、上記永久磁石の軸線方向について、上記永久磁石の全範囲に亘って配置されている請求項９に記載の回転電機。
【請求項１１】
上記磁極片は、同一の磁性材料で構成された単一片である請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１２】
上記磁極片と上記ステータとの間の間隔は、上記ロータの周方向について均一になっている請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１３】
上記永久磁石の形状は、直方体状である請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の回転電機であるモータ、及び
上記モータの駆動力により回転される駆動シーブ
を備えているエレベータ用巻上機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばモータや発電機等として用いられ、ステータに対して回転するロータに永久磁石が含まれている回転電機、及びこの回転電機を含むエレベータ用巻上機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータとステータとの間にトルクの脈動が発生することを抑制するために、ロータコアに永久磁石挿入孔をロータの軸方向に対して斜めに形成し、永久磁石挿入孔に永久磁石を挿入することにより永久磁石をスキューさせた回転電機が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５００９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に示されている従来の回転電機では、ロータコアに形成された永久磁石挿入孔に永久磁石が挿入されているので、各永久磁石の磁束がロータコアの全周からステータへ通りやすくなっている。これにより、永久磁石のスキューによる周方向の磁束のずれが起こりにくくなり、永久磁石のスキューによってトルク脈動を低減する効果が小さくなってしまう。従って、ロータとステータとの間に生じるトルク脈動を効果的に低減することができなくなってしまう。【０００５】
また、特許文献１に示されている従来の回転電機では、ロータコアに永久磁石挿入孔を形成する必要があるので、回転電機の製造に手間がかかってしまう。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、永久磁石のスキューによるトルク脈動の抑制効果を低下しにくくすることができ、製造を容易にすることができる回転電機、及びエレベータ用巻上機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による回転電機、及びエレベータ用巻上機は、ステータコアと、ステータコアに周方向へ並べられた複数のステータコイルとを有するステータ、及び径方向についてステータに対向するロータヨークと、ロータヨークにそれぞれ設けられ、ロータヨークとステータとの間の空間で周方向について互いに間隔を置いて配置された複数のロータ磁極部とを有し、ステータに対して回転可能なロータを備え、各ロータ磁極部は、ロータヨークの表面に設けられた永久磁石と、磁性材料により構成され、ロータヨークから離れた状態で永久磁石のステータ側の面に重なる磁極片とを有し、永久磁石は、ロータの軸線方向に対してロータの周方向へ傾斜する軸線を持ち、永久磁石の側面は、永久磁石の軸線に沿って形成されており、磁極片は、永久磁石の軸線方向について永久磁石の範囲に亘って配置された磁極片本体部を有し、磁極片本体部の側面は、ロータの軸線方向に対してロータの周方向へ傾斜して形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明による回転電機、及びエレベータ用巻上機によれば、永久磁石のスキューによるトルク脈動の抑制効果を低下しにくくすることができ、製造を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による回転電機を示す縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図２のロータを示す断面図である。
【図４】図３のロータ磁極部を示す拡大図である。
【図５】図４のロータ磁極部を示す上面図である。
【図６】図６は、図４のスキュー角度とスキュー係数との関係を示すグラフである。
【図７】この発明の実施の形態１による回転電機におけるロータ磁極部の他の例を示す上面図である。
【図８】この発明の実施の形態１による回転電機におけるロータ磁極部の他の例を示す上面図である。
【図９】この発明の実施の形態１による回転電機におけるロータ磁極部の他の例を示す正面図である。
【図１０】図９のロータ磁極部を示す上面図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による回転電機におけるロータ磁極部の他の例を示す正面図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による回転電機のロータの要部を示す正面図である。
【図１３】図１２のロータ磁極部を示す上面図である。
【図１４】この発明の実施の形態３による回転電機のロータの要部を示す正面図である。
【図１５】図１４のロータ磁極部を示す上面図である。
【図１６】この発明の実施の形態４による回転電機のロータの要部を示す正面図である。
【図１７】図１６のロータ磁極部を示す上面図である。
【図１８】この発明の実施の形態５による回転電機のロータの要部を示す正面図である。
【図１９】図１８のロータ磁極部を示す上面図である。
【図２０】この発明の実施の形態６による回転電機のロータの要部を示す正面図である。
【図２１】図２０のロータ磁極部を示す上面図である。
【図２２】この発明の実施の形態７による回転電機のロータの要部を示す正面図である。
【図２３】図２２のロータ磁極部を示す上面図である。
【図２４】この発明の実施の形態８による回転電機のロータの要部を示す正面図である。
【図２５】図２４のロータ磁極部を示す上面図である。
【図２６】この発明の実施の形態９による回転電機を適用したエレベータ用巻上機を示す縦断面図である。
【図２７】図２６の磁極片に生じる鉄損が巻上機全体の鉄損に占める割合と、ロータの電気角周波数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による回転電機を示す縦断面図である。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。さらに、図３は、図２のロータを示す断面図である。図において、回転電機１は、円環状のステータ２と、ステータ２の内側に配置され、ステータ２に対して回転可能なロータ３と、ステータ２及びロータ３を支持するハウジング４とを有している。
【００１１】
ハウジング４は、ステータ２を囲む円筒状のハウジング筒部５を有している。また、ハウジング４には、図１に示すように、ハウジング筒部５の中心軸線上に配置された支軸６が固定されている。ロータ３は、ベアリング７を介して支軸６に回転自在に取り付けられている。また、ロータ３は、支軸６を介してハウジング４に支持されている。
【００１２】
ステータ２は、ロータ３と同軸に配置されている。また、ステータ２は、ロータ３の外周を囲む円環状のステータコア８と、ステータコア８にそれぞれ設けられ、ステータコア８の周方向へ並べられた複数のステータコイル９と、ステータコア８に設けられ、ステータコア８と各ステータコイル９との間に介在するインシュレータ１０とを有している。ステータ２は、ステータコア８がハウジング筒部５内に嵌められた状態でハウジング４に支持されている。また、各ステータコイル９とステータコア８との間の絶縁状態は、インシュレータ１０により確保される。
【００１３】
ステータコア８は、支軸６の軸線方向に積層された複数枚の鋼板（磁性体）により構成されている。また、ステータコア８は、ハウジング筒部５の内周面に沿った円環状のバックヨーク部１１と、バックヨーク部１１から径方向内側へそれぞれ突出し、ステータコア８の周方向について互いに間隔を置いて配置された複数の磁極ティース部１２とを有している。各磁極ティース部１２は、ステータコア８の周方向について等間隔に配置されている。
【００１４】
ステータコイル９は、各磁極ティース部１２に個別に設けられている。従って、各ステータコイル９は、ステータコア８の周方向について等間隔に配置されている。ステータ２には、各ステータコイル９への通電により回転磁界が発生する。ロータ３は、ステータ２の回転磁界の発生により支軸６の軸線を中心に回転される。
【００１５】
ロータ３は、ロータヨーク１３と、ロータヨーク１３にそれぞれ設けられた複数のロータ磁極部１４とを有している。
【００１６】
ロータヨーク１３は、鋳鉄で構成された鋳物とされている。また、ロータヨーク１３は、支軸６と同軸に配置された円筒状のロータ筒部１５を有している。さらに、ロータヨーク１３は、ロータ３の径方向についてロータ筒部１５の外周面をステータ２に対向させた状態で、ステータ２の内側に配置されている。これにより、ロータ筒部１５の外周面は、径方向について各磁極ティース部１２の先端面に対向している。
【００１７】
各ロータ磁極部１４は、ロータ筒部１５の外周面にそれぞれ設けられている。また、各ロータ磁極部１４は、ロータ筒部１５とステータ２との間の空間でロータ３の周方向（ロータ３の回転方向）について互いに間隔を置いて配置されている。この例では、各ロータ磁極部１４がロータ３の周方向について等間隔に配置されている。
【００１８】
ここで、図４は、図３のロータ磁極部１４を示す拡大図である。また、図５は、図４のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図４は、図５のロータ磁極部１４を矢印ＩＶに沿って見たときの図となっている。各ロータ磁極部１４は、ロータ筒部１５の外周面（表面）に固定された板状の永久磁石１６と、ロータヨーク１３から離れた状態で永久磁石１６のステータ２側の面に重なる板状の磁極片１７とを有している。各永久磁石１６は、ロータ３の周方向について極性を交互に異ならせて配置されている。従って、各ロータ磁極部１４の極性も、ロータ３の周方向について交互に異なっている。
【００１９】
永久磁石１６は、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ一定の角度で傾斜する軸線を持っている。永久磁石１６の形状は、永久磁石１６の軸線方向（長手方向）について均一の厚さ及び均一の幅を持つ直方体状（平板状）となっている。これにより、永久磁石１６は、いわゆる連続スキューされた状態でロータ３に対して取り付けられている。永久磁石１６の幅方向両側面（一方及び他方の側面）は永久磁石１６の軸線に沿って形成され、永久磁石１６の軸線方向両端面（一方及び他方の端面）は永久磁石１６の軸線に対して垂直に形成されている。従って、永久磁石１６の幅方向両側面及び軸線方向両端面のいずれも、ロータ３の軸線方向に対して傾斜している。
【００２０】
永久磁石１６の厚さ方向は、ロータ３の軸線に沿ってロータ３を見たときに、永久磁石１６の中心とロータ３の軸線とを結ぶ直線の方向（中心径方向）に一致している。永久磁石１６は、ロータ筒部１５に接着剤により固定されている。なお、永久磁石１６の幅方向は、永久磁石１６の軸線方向及び厚さ方向のいずれに対しても垂直な方向である。
【００２１】
永久磁石１６は、ロータ３の径方向に沿って回転電機１を見たとき、図５に示すように、ステータコア８の範囲に永久磁石１６の全体が入るように配置されている。また、永久磁石１６は、ロータ３の径方向に沿って回転電機１を見たとき、４つの角部のうち、対角の２つの角部がステータコア８の軸線方向両端面８ａにそれぞれ接するように配置されている。これにより、永久磁石１６は、永久磁石１６の軸線方向全体をステータコア８に対向させて配置されている。
【００２２】
磁極片１７の外周面（即ち、磁極片１７のステータ２に対向する面）２１は、図４に示すように、ステータ２に沿った円弧状面となっている。これにより、各磁極ティース部１２の先端面（ステータ２の内周面）８０と各磁極片１７の外周面２１との間の間隔（空間寸法）は、ロータ３の周方向について均一になっている。この例では、各磁極片１７の永久磁石１６に重なる面が平面になっている。従って、各磁極片１７の厚さ寸法は、ロータ３の周方向について、磁極片１７の中心から磁極片１７の両端部に向かって連続的に小さくなっている。
【００２３】
また、磁極片１７は、磁性材料（例えば鉄等）により構成されている。これにより、磁極片１７の透磁率は、永久磁石１６よりも高くなっている。さらに、磁極片１７は、板材に対する塑性加工により作製されている。これにより、磁極片１７は、同一の磁性材料により構成された単一片となっている。この例では、磁極片１７が、冷間圧延鋼板材（ＳＰＣＣ）に例えばプレス加工（打ち抜き加工又はプレス成形加工）や鍛造等を行うことによって作製されている。また、磁極片１７は、永久磁石１６に接着剤により固定されている。
【００２４】
ロータ３の周方向についての磁極片１７の寸法（磁極片１７の周方向寸法）Ｗｙは、図５に示すように、ロータ３の軸線方向のどの位置においても同じ値になっている。また、磁極片１７は、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ永久磁石１６と同じ一定の角度で傾斜している。即ち、磁極片１７は、磁極片１７の幅方向を永久磁石１６の幅方向と一致させて永久磁石１６に重なっている。これにより、磁極片１７の幅方向両側面（一方及び他方の側面）は、ロータ３の軸線方向の全範囲において、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ永久磁石１６と同じ一定の角度で傾斜している。また、磁極片１７の外周面２１は、ロータ３の軸線方向の全範囲において、ロータ３の軸線方向一端面から軸線方向他端面に向かってロータ３の周方向へ連続的にずれながら磁極片１７の両側面に沿って形成されている。即ち、磁極片１７は、いわゆる連続スキューされた状態で永久磁石１６に重なっている。
【００２５】
磁極片１７は、図５に示すように、永久磁石１６の軸線方向について永久磁石１６の範囲に亘って配置された磁極片本体部１７ａと、磁極片本体部１７ａから延びて、永久磁石１６の軸線方向について永久磁石１６の範囲から両側へ張り出している一対の磁極片張出部１７ｂとを有している。
【００２６】
磁極片１７の一方の側面は、磁極片本体部１７ａ及び一方の磁極片張出部１７ｂに連続して形成され、磁極片１７の他方の側面は、磁極片本体部１７ａ及び他方の磁極片張出部１７ｂに連続して形成されている。従って、磁極片本体部１７ａ及び各磁極片張出部１７ｂのそれぞれの側面は、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ永久磁石１６と同じ一定の角度で傾斜している。
【００２７】
磁極片本体部１７ａの幅方向寸法Ｗｙ１は、図５に示すように、永久磁石１６の幅方向寸法Ｗｍよりも大きくなっている。磁極片本体部１７ａの幅方向両端部は、永久磁石１６の軸線方向の全範囲において、永久磁石１６の幅方向について永久磁石１６から均等に突出している。
【００２８】
磁極片１７の軸線方向両端面（ロータ３の軸線方向についての磁極片１７の一方及び他方の端面）は、磁極片張出部１７ｂに形成されている。ステータコア８及び磁極片１７のそれぞれの軸線方向両端面は、ロータ３の軸線に対して垂直な平面と平行になっている。また、磁極片１７の軸線方向一端面の位置はロータ３の軸線方向についてステータコア８の軸線方向一端面８ａの位置と同じ位置となっており、磁極片１７の軸線方向他端面の位置はロータ３の軸線方向についてステータコア８の軸線方向他端面８ａの位置と同じ位置となっている。
【００２９】
ロータ筒部１５の外周面には、図４に示すように、ロータ筒部１５に対する永久磁石１６の位置決めをロータ３の周方向について行うとともに、永久磁石１６に作用する回転トルクの反力を受ける複数のロータヨーク突起１８が設けられている。
【００３０】
各ロータヨーク突起１８は、ロータ筒部１５の外周面から径方向外側へ突出した状態で各永久磁石１６間に介在している。各ロータヨーク突起１８の高さ寸法Ｈｒは、永久磁石１６の厚さ寸法（永久磁石１６の径方向寸法）Ｈｍよりも小さくなっている（Ｈｒ＜Ｈｍ）。この例では、Ｈｒ≦（Ｈｍ／５）とされている。各磁極片１７とロータヨーク突起１８との間には、空間が介在している。
【００３１】
図４では、ロータ３の軸線方向に沿ってロータ磁極部１４を見たとき、磁極片１７の軸線方向一端面及び軸線方向他端面のそれぞれの中心とロータ３の軸線とを結ぶ２本の直線がなす角度が磁極片１７のスキュー角度γ1として示され、永久磁石１６の軸線方向一端面及び軸線方向他端面のそれぞれの中心とロータ３の軸線とを結ぶ２本の直線がなす角度が永久磁石１６のスキュー角度γ2として示されている。
【００３２】
次に、スキュー角度γ1及びγ2について説明する。磁極片１７及び永久磁石１６がスキューされていない回転電機（即ち、永久磁石１６及び磁極片１７がロータ３の周方向へずれることなくロータ３の軸線方向に沿って配置されている回転電機）のトルクＴ（θ，ｔ）は、式（１）〜式（４）に示すように、パーミアンスＡ（θ）と、ステータ２の起磁力Ｎｓ（θ，ｔ）及びロータ３の起磁力Ｎｒ（θ，ｔ）の合計との積である磁束密度Ｂ（θ，ｔ）に比例する。ここで、θはステータ２及びロータ３に共通する周方向の角度、ｔは時間、ωは電気角の角速度、ａi、ｋAi、φAiはパーミアンスＡ（θ）の定数、ｎsj、ｋNsj、φNsjはステータ２の起磁力Ｎｓ（θ，ｔ）の定数、ｎrm、ｋNrm、φNrm、ｋωmはロータ３の起磁力Ｎｒ（θ，ｔ）の定数である。
【００３３】
【数１】
0005985067.tif 000002
【００３４】
【数２】
0005985067.tif 000003
【００３５】
【数３】
0005985067.tif 000004
【００３６】
【数４】
0005985067.tif 000005
【００３７】
次に、磁極片１７のスキュー角度がγ1、永久磁石１６のスキュー角度がγ2である場合を考える。この場合、磁極片１７のパーミアンスをＡ（θ＋γ1）とすると、回転電機のトルクＴ（θ，ｔ）に比例する磁束密度Ｂ（θ，ｔ）は、式（５）で表される。
【００３８】
【数５】
0005985067.tif 000006
【００３９】
従って、式（５）により、磁極片１７のスキュー角度がγ1＝３６０×ｐ／ｋAi［°］（ｐは正の整数）、又は永久磁石１６のスキュー角度がγ2＝３６０×ｑ／ｋNrm［°］（ｑは正の整数）で表されるとき、トルクリップルのｋAi次成分又はｋNrm次成分をキャンセルして０に近い値にすることができる。例えば、トルクリップルの６次成分（ｋAi、ｋNrm＝６）をキャンセルしたい場合には、γ1、γ2＝６０×ａ［°］（ａは正の整数）がスキュー角度として理想の値となる。
【００４０】
図６は、スキュー角度γ1、γ2とスキュー係数との関係を示すグラフである。なお、スキュー係数は、スキューしない場合に対してスキューした場合におけるトルクリップルの特定成分の割合を表す係数である。図６からも、スキュー角度がγ1、γ2＝６０×ａ［°］（ａは正の整数）であるときに、トルクリップルの６次成分がほぼ０になることが分かる。即ち、磁極片１７及び永久磁石１６のスキュー角度γ1、γ2を調整することにより、回転電機１のトルクリップルの特定成分がキャンセルされることが分かる。また、図６から、高次のトルクリップル成分を同じスキュー角度で同時に低減することができることが分かる。
【００４１】
このような回転電機１では、各ロータ磁極部１４がロータ３の周方向について互いに間隔を置いて配置され、ロータ磁極部１４の永久磁石１６及び磁極片１７のそれぞれがロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜して連続スキューを構成しているので、ステータ２とロータ３との間で生じるトルク脈動を抑制することができる。また、各ロータ磁極部１４間の磁気抵抗を大きくすることができるので、各ロータ磁極部１４間の漏れ磁束の量を低減することができ、トルク脈動に対する永久磁石１６及び磁極片１７のそれぞれのスキューによる抑制効果を低下しにくくすることができる。さらに、永久磁石を挿入する磁石挿入孔をロータヨーク１３に形成する必要がなくなるので、ロータ３の製造を容易にすることができ、回転電機１の製造を容易にすることができる。
【００４２】
また、磁極片１７は、永久磁石１６の軸線方向について永久磁石１６の範囲に亘って配置された磁極片本体部１７ａと、磁極片本体部１７ａから延びて、永久磁石１６の軸線方向について永久磁石１６の範囲から張り出している磁極片張出部１７ｂとを有しているので、永久磁石１６の大きさが磁極片１７の大きさよりも小さい場合であっても、永久磁石１６の軸線方向について永久磁石１６の端面から磁極片１７を延長させることができ、回転電機１のトルクを向上させることができる。これにより、永久磁石１６を有効利用することができる。
【００４３】
また、複数の薄板を周方向へずらしながら積層することによりロータの軸線方向に対して傾斜された磁石挿入孔をロータヨークに形成し、磁石挿入孔に永久磁石を挿入するロータの構造では、各薄板を周方向へずらしてロータの回転軸に位置決めする必要があるが、本実施の形態では、その必要はなく、連続スキューさせた磁極片１７を１つの金型で作製することができ、積層された薄板を回転軸に位置決めする作業をなくすことができる。従って、製造工程数を削減することができ、回転電機１の製造を容易にすることができる。
【００４４】
また、各ロータ磁極部１４が、永久磁石１６と、磁性材料により構成されて永久磁石１６のステータ２側の面に重なる磁極片１７とを有しているので、磁極片１７によって永久磁石１６からの磁束を通す磁路を構成することができ、パーミアンスを向上させることもできる。これにより、ステータ２の反磁界による永久磁石１６の減磁を抑制することができる。磁極片１７を構成する磁性材料としては、ステータ２の反磁界の影響を低減するために、透磁率又は飽和磁束密度の小さい材料が望ましく、例えば、電磁鋼板よりも透磁率又は飽和磁束密度の小さい圧延鋼板又は機械構造用炭素鋼等が挙げられる。
【００４５】
また、磁極片１７によって永久磁石１６の減磁を抑制することができるので、保磁力を向上させた高価な永久磁石をロータ３に用いる必要がなくなり、製造コストの低減を図ることもできる。例えば、高価な希土類材料（例えばジスプロシウム等）の添加量を減らしたネオジム焼結磁石を永久磁石１６として用いることができ、コストの低減を図ることもできる。さらに、ロータヨーク１３に永久磁石１６を埋めるための永久磁石用穴を設ける必要がないので、ロータヨーク１３の加工を容易にすることができ、回転電機１の製造を容易にすることができる。特に、ロータヨーク１３が鋳物である場合には、製造が容易になる効果が大きくなる。
【００４６】
また、永久磁石１６とステータ２との間の空間に永久磁石１６よりも透磁率の高い磁極片１７が介在することにより、永久磁石１６とステータ２との間の空間が同じ寸法であっても、永久磁石１６とステータ２との間における磁気抵抗を減らすことができ、ステータ２及びロータ３間の磁束量を増加させることができる。さらに、各ロータ磁極部１４が互いに間隔を置いて配置されているので、各ロータ磁極部１４間の漏れ磁束の量を低減することができる。このようなことから、永久磁石１６及び磁極片１７の連続スキューによる回転電機１のトルクの低下を抑制することができる。
【００４７】
また、磁極片１７は、永久磁石１６のステータ２側の平らな面に重なっているので、磁極片１７と永久磁石１６との接着剤による接着を容易にすることができる。
【００４８】
また、磁極片本体部１７ａの幅方向寸法Ｗｙ１は、永久磁石１６の幅方向寸法Ｗｍよりも大きくなっているので、ステータ２と永久磁石１６との間に磁極片１７をより確実に介在させることができ、パーミアンスの向上をより確実に図ることができる。さらに、反磁界が図４の磁極片１７の一方の端部から他方の端部へ、又はその逆の方向へ通るため、永久磁石１６が反磁界の影響を受けにくくなる。これにより、ステータ２の反磁界による永久磁石１６の減磁をさらに確実に抑制することができる。
【００４９】
また、磁極片本体部１７ａの幅方向両端部は、永久磁石１６の幅方向について、永久磁石１６から均等に突出しているので、ロータ４のトルクの方向が正転方向（図４の時計回りの方向）及び逆転方向（図４の反時計回りの方向）の両方にかかる場合であっても、永久磁石１６の幅方向両端部の減磁を均等に抑制することができる。また、仮に永久磁石１６が減磁したとしても、磁束密度のアンバランスが生じにくく、ばらつき成分であるトル脈動の発生を抑制することができる。
【００５０】
また、磁極片１７とステータ２との間の間隔は、ロータ３の周方向について均一になっているので、回転電機１のトルクの向上を図ることができる。
【００５１】
また、磁極片１７は、同一の磁性材料により構成された単一片となっているので、例えば単一の板材（金属板）をプレス加工や鍛造により磁極片１７を容易に作製することができる。これにより、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。さらに、薄板の積層体をかしめて作製した磁極片の積層方向の占積率は、薄板の絶縁被膜の厚さや、かしめによる薄板間の隙間の発生等によって１００％未満となるが、同一材料により構成された単一片を磁極片１７とすることにより、磁極片１７の占積率を１００％にすることができる。また、磁極片１７を単一片とすると、薄板を積層してかしめることによって形成されるかしめ部が磁極片１７に生じないので、磁極片１７の厚さの縮小化を図ることができるとともに、かしめ部による磁極片１７の劣化もなくすことができる。このようなことから、回転電機１の特性を向上させることができる。
【００５２】
また、永久磁石１６の形状は、直方体状であるので、永久磁石１６をロータヨーク１３に取り付けやすくすることができ、磁極片１７も永久磁石１６に取り付けやすくすることができる。これにより、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。
【００５３】
また、ロータヨーク１３に対する各永久磁石１６の位置決めをロータ３の周方向について行う複数のロータヨーク突起１８がロータヨーク１３に設けられているので、ロータヨーク１３に対する各永久磁石１６の位置ずれをより確実に防止することができる。さらに、各永久磁石１６の位置決めを行うための他の部品を不要にすることができる。
【００５４】
また、各ロータヨーク突起１８の高さ寸法Ｈｒが永久磁石１６の厚さ寸法Ｈｍよりも小さくされている（Ｈｒ＜Ｈｍ）ので、磁極片１７とロータヨーク突起１８とが空間を介して互いに離れた状態を保つことができ、磁極片１７とロータヨーク突起１８との間を磁気的に絶縁させることができる。これにより、各ロータ磁極部１４間の漏れ磁束の量の増加を抑制し、トルクの向上を図ることができる。なお、磁極片１７とロータヨーク突起１８との間の空間に非磁性部材（例えば樹脂又はステンレス等）が設けられていてもよい。
【００５５】
なお、上記の例では、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜される角度が、永久磁石１６と磁極片１７とで同じ角度になっているが、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜される角度を、永久磁石１６と磁極片１７とで異なる角度としてもよい。
【００５６】
即ち、図７に示すように、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜される角度が、永久磁石１６よりも磁極片１７のほうが大きくなっていてもよいし、図８に示すように、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜される角度が、磁極片１７よりも永久磁石１６のほうが大きくなっていてもよい。このようにすれば、互いに異なるトルク脈動成分に対応する式（５）で示すスキュー角度γ1、γ2に永久磁石１６及び磁極片１７を個別に合わせることができ、互いに異なるトルク脈動成分を同時に低減することができる。
【００５７】
また、上記の例では、ステータ２の内周面８０と各磁極片１７の外周面２１との間の空間の寸法がロータ３の周方向について均一になっているが、図９及び図１０に示すように、ステータ２の内周面８０と磁極片１７の外周面２１との間の空間の寸法が磁極片１７の中心から両端部に向かって連続的に大きくなるように、各磁極片１７の外周面２１の形状を、ロータ３の軸線を中心とする円弧状よりも曲率半径の小さい円弧状としてもよい。このようにすれば、上記の式（１）で表されるパーミアンスＡ（θ）の周方向角度θに対する分布を磁極の正弦波状に近づけることができ、磁束密度Ｂ（θ，ｔ）の高次成分を小さくすることができる。これにより、トルクリップルの低減をさらに図ることができる。
【００５８】
また、上記の例では、磁極片本体部１７ａの幅方向両端部が、永久磁石１６の幅方向について永久磁石１６から均等に突出しているが、ロータ３の正転方向及び逆転方向のどちらか一方にのみトルクがかかる場合や、ロータ３の正転方向及び逆転方向のうち、一方の方向にかかるトルクのほうが他方の方向にかかるトルクよりも大きい場合には、磁極片本体部１７ａの幅方向両端部の永久磁石１６から突出する長さを互いに異ならせてもよい。
【００５９】
即ち、図４においてトルクの方向が時計回りの場合又は時計回りのトルクのほうが大きい場合には、永久磁石１６から突出する磁極片本体部１７ａの長さについて図４の左側が右側よりも長くなるように設計してもよい。逆に図４においてトルクの方向が反時計回りの場合又は反時計回りのトルクのほうが大きい場合には、永久磁石１６から突出する磁極片本体部１７ａの長さについて図４の右側が左側よりも長くなるように設計してもよい。このようにすれば、トルクの方向が偏った場合であっても、ステータ２の反磁界による永久磁石１６の減磁を左右均一に抑制することができる。また、仮に永久磁石１６が減磁したとしても、磁束密度のアンバランスが生じにくく、ばらつき成分であるトルク脈動の発生を抑制することができる。
【００６０】
また、上記の例では、永久磁石１６の形状が直方体状となっているが、磁極片１７が永久磁石１６に例えば接着剤等により取り付け可能であれば、永久磁石１６の形状は直方体状に限定されない。例えば、永久磁石１６の形状を、ロータ３の径方向に沿って永久磁石１６を見たときの形状が平行四辺形となる断面長方形の平板状としてもよい。この場合、永久磁石１６の形状を磁極片１７の形状と同じにすることができるので、永久磁石１６の軸線方向両端面の位置を磁極片１７の軸線方向両端面の位置に一致させることにより、永久磁石１６の設置面積を増やすことができ、トルクの向上を図ることができる。永久磁石１６の軸線方向両端面の位置が磁極片１７の軸線方向両端面の位置と一致する場合、永久磁石１６の軸線方向について永久磁石１６の範囲から張り出す磁極片張出部１７ｂが磁極片１７からなくなり、磁極片１７は磁極片本体部１７ａのみを有する。
【００６１】
また、上記の例では、各磁極片１７の外周面２１が円弧状面となっているが、図１１に示すように、各磁極片１７の形状を、永久磁石１６の厚さよりも薄い均一の厚さを持つ平板状としてもよい。即ち、各磁極片１７の永久磁石１６側の面及びステータ２側の面を、互いに平行な平面としてもよい。このようにすれば、例えば仕上げの研磨等を容易にすることができ、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。また、材料の歩留まりも向上させることができる。さらに、この場合にも、例えば単一の板材（金属板）をプレス加工や鍛造により磁極片１７を容易に作製することができ、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。
【００６２】
実施の形態２．
図１２は、この発明の実施の形態２による回転電機のロータ３の要部を示す正面図である。また、図１３は、図１２のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図１２は、図１３の矢印ＸＩＩに沿って見たときのロータ３の要部を示す図となっている。図において、永久磁石１６の軸線方向についての磁極片本体部１７ａの両端部（磁極片本体部１７ａの軸線方向両端部）には、永久磁石１６の幅方向について永久磁石１６を挟む一対の磁極片突起３１が１組ずつ設けられている。また、永久磁石１６の軸線方向についての磁極片本体部１７ａの中間部（磁極片本体部１７ａの軸線方向中間部）の幅方向寸法は、磁極片本体部１７ａの軸線方向両端部の幅方向寸法よりも大きくなっている。各磁極片突起３１は、磁極片本体部１７ａからロータ筒部１５に向けてそれぞれ突出している。この例では、磁極片本体部１７ａの軸線方向中間部及び磁極片張出部１７ｂには磁極片突起３１が設けられていない。各磁極片１７は、鋼板に対してプレス加工を行うことにより作製されている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００６３】
このような回転電機１では、永久磁石１６の幅方向について永久磁石１６を挟む一対の磁極片突起３１が磁極片１７に設けられているので、永久磁石１６に対する磁極片１７の位置決めを永久磁石１６の幅方向について容易に行うことができ、磁極片１７を永久磁石１６に取り付けやすくすることができる。これにより、回転電機１の製造をさらに容易にすることができ、トルク脈動を精度良く低減することができる。
【００６４】
実施の形態３．
実施の形態２では、一対の磁極片突起３１が磁極片本体部１７ａの軸方向両端部にのみ設けられているが、一対の磁極片突起３１を、永久磁石１６の軸線方向について、磁極片１７の全範囲に亘って配置してもよい。
【００６５】
即ち、図１４は、この発明の実施の形態３による回転電機のロータ３の要部を示す正面図である。また、図１５は、図１４のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図１４は、図１５の矢印ＸＩＶに沿って見たときのロータ３の要部を示す図となっている。磁極片１７には、永久磁石１６の幅方向について永久磁石１６を挟む一対の磁極片突起３１が設けられている。各磁極片突起３１は、磁極片１７からロータ筒部１５に向けてそれぞれ突出している。また、各磁極片突起３１は、永久磁石１６の両側面に沿って永久磁石１６の軸線方向へ磁極片１７の全範囲に亘って配置されている。即ち、各磁極片突起３１は、磁極片本体部１７ａ及び磁極片張出部１７ｂに連続して配置されている。さらに、磁極片１７では、磁極片１７の幅方向の範囲（磁極片１７の両側面間の範囲）の内側に各磁極片突起３１がそれぞれ配置されている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００６６】
このようにすれば、永久磁石１６に対する磁極片１７の位置決めをさらに容易に行うことができ、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。また、ステータ２に対して磁極片１７で永久磁石１６をより確実に覆うことができるとともに、磁極片１７によるスキュー角度を正確に出すことができるので、トルク脈動をさらに確実に低減することができる。さらに、ステータ２に対して磁極片１７で永久磁石１６を覆うことによりパーミアンスが向上するため、ステータ２の反磁界による永久磁石１６の減磁の抑制をより確実に図ることができる。
【００６７】
実施の形態４．
図１６は、この発明の実施の形態４による回転電機のロータ３の要部を示す正面図である。また、図１７は、図１６のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図１６は、図１７の矢印ＸＶＩに沿って見たときのロータ３の要部を示す図となっている。磁極片１７の各磁極片張出部１７ｂは、図１７に示すように、ロータ３の軸線方向について、ステータコア８の範囲から互いに逆方向へ突出している。この例では、各磁極片張出部１７ｂの突出方向が永久磁石１６の軸線方向と一致している。従って、磁極片１７（即ち、磁極片本体部１７ａ及び各磁極片張出部１７ｂ）の両側面は、磁極片１７の軸線方向全範囲に亘って、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ永久磁石１６と同じ角度で傾斜している。磁極片１７の軸線方向両端面は、ステータコア８の軸線方向両端面８ａと平行な状態で各磁極片張出部１７ｂに形成されている、また、磁極片１７の軸線方向両端面の位置は、ステータコア８の範囲からロータ３の軸線方向へ外れた位置となっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００６８】
このような回転電機１では、磁極片１７の磁極片張出部１７ｂが、ロータ３の軸線方向についてステータコア８の範囲から突出しているので、ロータ３を軸線方向へ延長させたのと同じ効果を得ることができる。これにより、永久磁石１６を延長することなく回転電機１のトルクの向上を図ることができ、永久磁石１６をさらに有効に利用することができる。
【００６９】
実施の形態５．
図１８は、この発明の実施の形態５による回転電機のロータ３の要部を示す正面図である。また、図１９は、図１８のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図１８は、図１９の矢印ＸＶＩＩＩに沿って見たときのロータ３の要部を示す図となっている。磁極片１７の各磁極片張出部１７ｂの側面は、図１９に示すように、ロータ３の軸線方向に沿って形成されている。即ち、この例では、ロータ３の軸線方向に対する各磁極片張出部１７ｂの側面の傾斜角度が０度となっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００７０】
このような回転電機１では、磁極片張出部１７ｂの側面をロータ３の軸線方向に沿って形成しているので、磁極片張出部１７ｂの側面をロータ３の軸線方向に対して傾斜させる場合よりも、スキュー係数を向上させることができる。これにより、永久磁石１６をさらに有効に利用することができ、回転電機１のトルクの向上をさらに図ることができる。
【００７１】
実施の形態６．
図２０は、この発明の実施の形態６による回転電機のロータ３の要部を示す正面図である。また、図２１は、図２０のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図２０は、図２１の矢印ＸＸに沿って見たときのロータ３の要部を示す図となっている。磁極片１７の各磁極片張出部１７ｂは、図２１に示すように、ロータ３の軸線方向について、ステータコア８の範囲から互いに逆方向へ突出している。この例では、各磁極片張出部１７ｂの突出方向がロータ３の軸線方向と一致している。従って、各磁極片張出部１７ｂの両側面は、ロータ３の軸線方向に沿って形成されている。他の構成は実施の形態５と同様である。
【００７２】
このような回転電機１では、磁極片１７の磁極片張出部１７ｂが、ロータ３の軸線方向についてステータコア８の範囲から突出しているので、ロータ３を軸線方向へ延長させたのと同じ効果を得ることができる。また、磁極片張出部１７ｂの側面をロータ３の軸線方向に沿って形成しているので、スキュー係数を向上させることができる。このようなことから、これにより、永久磁石１６をさらに有効に利用することができ、回転電機１のトルクの向上をさらに図ることができる。
【００７３】
なお、上記実施の形態５及び６では、磁極片張出部１７ｂの側面がロータ３の軸線方向に沿って形成されているが、ロータ３の軸線方向に対する磁極片張出部１７ｂの側面の傾斜角度が、ロータ３の軸線方向に対する磁極片本体部１７ａの側面の傾斜角度よりも小さい角度であれば、磁極片張出部１７ｂの側面がロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜していてもよい。このようにしても、実施の形態１よりもスキュー係数を向上させることができ、永久磁石１６の有効利用を図ることができる。
【００７４】
実施の形態７．
図２２は、この発明の実施の形態７による回転電機のロータ３の要部を示す正面図である。また、図２３は、図２２のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図２２は、図２３の矢印ＸＸＩＩに沿って見たときのロータ３の要部を示す図となっている。ロータ磁極部１４は、一対の永久磁石１６と、一対の永久磁石１６に個別に重なる一対の対称部４１を持つ磁極片１７とを有している。ロータ磁極部１４では、ロータ３の軸線に対して垂直な平面である共通の境界面を境界として、各永久磁石１６が対称に配置されているとともに、各対称部４１が対称に配置されている。
【００７５】
各永久磁石１６は、実施の形態１での永久磁石１６と同様の構成となっている。また、各永久磁石１６は、ロータ３の軸線方向について並んだ状態で、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向について一定の角度で互いに逆方向へ傾斜している。
【００７６】
各永久磁石１６は、ロータ３の径方向に沿って回転電機１を見たとき、図２３に示すように、ステータコア８の範囲に各永久磁石１６の全体が入るように配置されている。また、ロータ３の径方向に沿って回転電機１を見たとき、一方の永久磁石１６の１つの角部がステータコア８の軸線方向一端面８ａに接し、他方の永久磁石１６の１つの角部がステータコア８の軸線方向他端面８ａに接している。さらに、ロータ３の径方向に沿って回転電機１を見たとき、一方及び他方の永久磁石１６の角部同士が境界面において接している。
【００７７】
磁極片１７の各対称部４１のそれぞれは、実施の形態１の磁極片１７と同様の構成となっている。従って、各対称部４１は、各永久磁石１６に個別に対応する磁極片本体部１７ａ及び磁極片張出部１７ｂをそれぞれ有している。即ち、各対称部４１は、対応する永久磁石１６の軸線方向について永久磁石１６の範囲に亘って配置された磁極片本体部１７ａと、磁極片本体部１７ａから延びて、対応する永久磁石１６の軸線方向について永久磁石１６の範囲から張り出している一対の磁極片張出部１７ｂとを有している。
【００７８】
各対称部４１の側面は、磁極片本体部１７ａ及び磁極片張出部１７ｂに亘って、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ各永久磁石１６と同じ角度で傾斜している。これにより、境界面を境界として分けられたロータ３の左右部分のそれぞれにおいて、永久磁石１６及び対称部４１のそれぞれをロータ３の軸線方向に対して傾斜させた連続スキューが構成されている。
【００７９】
磁極片１７の軸線方向両端面は、各対称部４１の４つの磁極片張出部１７ｂのうち、境界面から離れた２つの磁極片張出部１７ｂに形成されている。また、磁極片１７の軸線方向両端面は、ロータ３の軸線に対して垂直な平面と平行になっている。磁極片１７の軸線方向一端面の位置は、ロータ３の軸線方向についてステータコア８の軸線方向一端面８ａの位置と同じ位置となっており、磁極片１７の軸線方向他端面の位置は、ロータ３の軸線方向についてステータコア８の軸線方向他端面８ａの位置と同じ位置となっている。
【００８０】
各対称部４１の４つの磁極片張出部１７ｂのうち、境界面に近い２つの磁極片張出部１７ｂは、境界面において一体になっている。これにより、各対称部４１は、互いに連続して一体に形成されている。
【００８１】
この例では、磁極片本体部１７ａ及び各磁極片張出部１７ｂの側面が、磁極片１７の軸線方向全範囲に亘って、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ永久磁石１６と同じ角度で傾斜している。磁極片１７の全体形状は、ロータ３の径方向に沿って見たとき、境界面を境界としたＶ字状となっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００８２】
このような回転電機１では、共通の境界面を境界としてそれぞれ対称に配置された各永久磁石１６及び各対称部４１がロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜しているので、境界面を境界として分けられたロータ３の左右部分において、永久磁石１６及び対称部４１の連続スキューをそれぞれ構成することができる。これにより、ロータ３の左右部分のそれぞれにおいて、永久磁石１６から磁極片１７を通ってステータ２に流れる磁束のロータ３の周方向の位相をずらすことができ、トルク波形を周方向についてずらして重ね合わせることができる。これにより、回転電機１のトルク脈動の低減を図ることができる。また、トルクを発生する力のうち、ロータ３の軸線方向成分であるスラスト力が連続スキューによって生じるが、スラスト力の方向が境界面を境界として互いに逆方向となるので、スラスト力を打ち消すことができる。これにより、ロータ３を支える支持物（例えばベアリンク７及びハウジング４等）にかかる力を抑制することができ、回転電機１の小形化を図ることができる。
【００８３】
なお、上記の例では、磁極片１７の軸線方向両端面の位置が、ロータ３の軸線方向についてステータコア８の軸線方向両端面８ａの位置と同じ位置となっているが、各対称部４１の磁極片張出部１７ｂを、ロータ３の軸線方向についてステータコア８の範囲から互いに逆方向へ突出させてもよい。このように、磁極片１７を延長することにより、ロータ３を軸線方向へ延長させたのと同じ効果を得ることができ、永久磁石１６を有効に利用することができる。これにより、回転電機１のトルクの向上をさらに図ることができる。
【００８４】
実施の形態８．
図２４は、この発明の実施の形態８による回転電機のロータ３の要部を示す正面図である。また、図２５は、図２４のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図２４は、図２５の矢印ＸＸＩＶに沿って見たときのロータ３の要部を示す図となっている。各対称部４１のそれぞれの磁極片張出部１７ｂの側面は、図２５に示すように、ロータ３の軸線方向に沿って形成されている。即ち、この例では、ロータ３の軸線方向に対する各磁極片張出部１７ｂの側面の傾斜角度が０度となっている。各対称部４１の境界面で一体となっている２つの磁極片張出部１７ｂのそれぞれの側面は、境界面において互いに連続している。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００８５】
このような回転電機１では、磁極片張出部１７ｂの側面をロータ３の軸線方向に沿って形成しているので、実施の形態７と同様の効果を得ることができるとともに、磁極片張出部１７ｂの側面をロータ３の軸線方向に対して傾斜させる実施の形態７の場合よりも、スキュー係数を向上させることができる。これにより、永久磁石１６をさらに有効に利用することができ、回転電機１のトルクの向上をさらに図ることができる。
【００８６】
なお、上記の例では、磁極片１７の軸線方向両端面の位置が、ロータ３の軸線方向についてステータコア８の軸線方向両端面８ａの位置と同じ位置となっているが、各対称部４１の磁極片張出部１７ｂを、ロータ３の軸線方向についてステータコア８の範囲から互いに逆方向へ突出させてもよい。この場合、各磁極片張出部１７ｂの両側面は、ロータ３の軸線方向に沿って形成される。このように、磁極片１７を延長することにより、ロータ３を軸線方向へ延長させたのと同じ効果を得ることができ、永久磁石１６を有効に利用することができる。これにより、回転電機１のトルクの向上をさらに図ることができる。
【００８７】
また、上記の例では、磁極片張出部１７ｂの側面がロータ３の軸線方向に沿って形成されているが、ロータ３の軸線方向に対する磁極片張出部１７ｂの側面の傾斜角度が、ロータ３の軸線方向に対する磁極片本体部１７ａの側面の傾斜角度よりも小さい角度であれば、磁極片張出部１７ｂの側面がロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜していてもよい。このようにしても、実施の形態７よりもスキュー係数を向上させることができ、永久磁石１６の有効利用を図ることができる。
【００８８】
実施の形態９．
上記実施の形態１〜８による回転電機１をエレベータ用巻上機に適用してもよい。
【００８９】
即ち、図２６は、この発明の実施の形態９による回転電機を適用したエレベータ用巻上機を示す縦断面図である。図において、エレベータ用巻上機は、実施の形態１と同様の回転電機であるモータ７１と、モータ７１の駆動力により回転される駆動シーブ７２とを有している。
【００９０】
駆動シーブ７２は、ベアリング７を介して支軸６に回転自在に支持されている。駆動シーブ７２は、ロータヨーク１３と一体に成形されている。この例では、駆動シーブ７２及びロータヨーク１３を構成する材料が鋳鉄とされている。駆動シーブ７２は、支軸６の軸線方向について、ステータ２の範囲から外れた位置に設けられている。駆動シーブ７２及びロータ３は、ステータコイル９への通電により、支軸６の軸線を中心に一体に回転される。駆動シーブ７２の外周面には、複数本の主索用溝７３が駆動シーブ７２の周方向に沿って設けられている。
【００９１】
かご及び釣合おもり（いずれも図示せず）を吊り下げる複数本の主索は、各主索用溝７３に沿って駆動シーブ７２に巻き掛けられる。かご及び釣合おもりは、駆動シーブ７２の回転により昇降路内を昇降される。
【００９２】
ロータ筒部１５の内側には、駆動シーブ７２及びロータ３に対して制動力を与えるブレーキ装置７４が設けられている。ブレーキ装置７４は、ロータ筒部１５に対してロータ３の径方向へ変位可能なブレーキシュー（図示せず）を有している。ブレーキ装置７４は、ブレーキシューをロータ筒部１５の内周面に接触させることにより駆動シーブ７２及びロータ３に制動力を与え、ブレーキシューをロータ筒部１５から離すことにより駆動シーブ７２及びロータ３に対する制動力を解除する。
【００９３】
このようなエレベータ用巻上機では、実施の形態１による回転電機がモータ７１として用いられているので、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。即ち、永久磁石１６の減磁を抑制することができるとともに、モータ７１のトルクの向上及びコストの低減を図ることができ、エレベータ用巻上機の製造を容易にすることができる。
【００９４】
ここで、エレベータ用巻上機のロータ３の回転速度と鉄損との関係について説明する。エレベータ用巻上機に適用される回転電機１に発生する鉄損Ｗは、式（６）で表される。即ち、鉄損Ｗは、ヒステリシス損Ｗh及び渦損Ｗeの和で表される。
【００９５】
【数６】
0005985067.tif 000007
【００９６】
また、ヒステリシス損Ｗhは、鉄損係数ｋh、磁極片１７等の磁性体に流れる磁束密度Ｂのｎｈ乗、ロータ３の電気角周波数ｆ、質量Ｍにそれぞれ比例する。さらに、渦損Ｗeは、鉄損係数ｋe、磁束密度Ｂのｎｅ乗、ロータ３の電気角周波数ｆのｎｆ乗、質量Ｍにそれぞれ比例する。従って、ヒステリシス損Ｗhは式（７）で表され、渦損Ｗeは式（８）で表される。
【００９７】
【数７】
0005985067.tif 000008
【００９８】
【数８】
0005985067.tif 000009
【００９９】
式（６）〜式（８）により、渦損Ｗeが電気角周波数ｆのｎｆ乗に比例し、ｎｆの値が通常１．７〜２の値となることから、ロータ３の電気角周波数ｆが増加すると、渦損Ｗeが鉄損Ｗの中で支配的になることが分かる。
【０１００】
図２７は、図２６の磁極片１７に生じる鉄損が巻上機全体の鉄損に占める割合と、ロータ３の電気角周波数ｆとの関係を示すグラフである。図２７に示すように、巻上機のロータ３の回転速度を表す電気角周波数を約２６０［Ｈｚ］以下に抑制すれば、磁極片１７に発生する渦損が巻上機全体の鉄損に対して５０％を超えずに支配的にならない。従って、電気角周波数を約２６０［Ｈｚ］以下に抑制すれば、渦損の発生を抑制できるため、巻上機全体の温度上昇を抑制する必要がある場合に有利となる。また磁極片１７が、磁性板の積層体ではなく、同一の磁性材料で構成した単一片の場合でも、巻上機全体の温度上昇を抑制できるため、積層体でない単一の板材を塑性加工することにより磁極片１７を容易に作製することができる。また、図２７の巻上機全体の鉄損は回転電機１に発生する鉄損と等しいため、巻上機全体の鉄損を回転電機の鉄損に置き換えられることは言うまでもない。
【０１０１】
なお、上記の例では、実施の形態１と同様の回転電機が巻上機のモータ７１とされているが、実施の形態２〜８のいずれかと同様の回転電機を巻上機のモータ７１としてもよい。
【０１０２】
また、実施の形態１〜８では、磁極片本体１７ａの幅方向寸法Ｗｙ１が永久磁石１６の幅方向寸法Ｗｍよりも大きくなっている（Ｗｙ１＞Ｗｍ）が、磁極片本体１７ａの幅方向寸法Ｗｙ１を永久磁石１６の幅方向寸法Ｗｍとほぼ同一（完全同一を含む）にしてもよいし（Ｗｙ＝Ｗｍ）、磁極片本体１７ａの幅方向寸法Ｗｙ１を永久磁石１６の幅方向寸法Ｗｍよりも小さくしてもよい（Ｗｙ１＜Ｗｍ）。このようにすれば、各ロータ磁極部１４間の漏れ磁束の量をさらに低減することができ、回転電機１のトルクの向上を図ることができる。
【０１０３】
また、実施の形態１〜８では、磁極片１７の外周面２１が円弧状の面とされているが、実施の形態１の図９及び図１０の変形例と同様に、各磁極片１７の外周面２１の形状を、ロータ３の軸線を中心とする円弧状よりも曲率半径の小さい円弧状としてもよいし、実施の形態１の図１１の変形例と同様に、磁極片１７の外周面２１を平面とすることにより磁極片１７の形状を平板状としてもよい。
【０１０４】
また、実施の形態４〜８では、実施の形態２又は３での一対の磁極片突起３１を磁極片１７に設けることにより、永久磁石１６に対する磁極片１７の幅方向の位置決めを行ってもよい。
【０１０５】
また、実施の形態１〜８では、複数のロータヨーク突起１８がロータヨーク１３に設けられているが、各永久磁石１６がロータヨーク１３に対して位置ずれしないのであれば、ロータヨーク突起１８はなくてもよい。
【０１０６】
また、実施の形態１〜８では、ロータ３の外周を環状のステータ２が囲むインナロータ型の回転電機にこの発明が適用されているが、ステータ２の外周を環状のロータ３が囲むアウタロータ型の回転電機にこの発明を適用してもよい。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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