(57)【要約】【課題】渦電流による永久磁石３１の磁力低下を抑制できる回転電機１を提供することを目的とする。【解決手段】ロータ３とステータ４とを備えたラジアルギャップ型の回転電機１であって、ロータ３が、ステータ４に対向する磁石円弧面３１ｃを有する複数の永久磁石３１と、複数の永久磁石３１を保持するロータコア３２とで構成され、永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃが、ロータ３の径方向に沿った断面において、ロータ３の外周面に沿った仮想円ＶＣの半径Ｒよりも小さい半径ｒの断面円弧状に形成され、ロータコア３２が、仮想円ＶＣ上に磁石円弧面３１ｃの頂部を略一致させて配設した永久磁石３１の磁石平面３１ｂに当接する平面部分３２１ａと、周方向で隣接する平面部分３２１ａの間から径方向の外側へ向けて突出するともに、その外周面３２２ａがロータコア３２の外周面をなす複数の係止部３２２とを備えたことを特徴とする。【選択図】図２
2018137968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に一体的に設けられるとともに、前記回転軸の軸方向から見た軸方視の外周形状が略円形状のロータと、回転不可に支持されたステータとを備えたラジアルギャップ型の回転電機であって、
前記ロータが、
前記ステータに対向する対向面を有する複数の永久磁石と、
前記ロータの周方向に沿って配設された前記複数の永久磁石を保持するロータコアとで構成され、
前記永久磁石の前記対向面が、
前記ロータの径方向に沿った断面において、前記ロータの外周面に沿った仮想円の半径よりも小さい半径の断面円弧状に形成され、
前記ロータコアが、
前記仮想円上に前記対向面の頂部を略一致させて配設した前記永久磁石における径方向内側の面に当接する当接面と、
前記周方向で隣接する前記当接面の間から前記径方向の外側へ向けて突出するともに、その先端面が前記ロータコアの外周面をなす複数の突出部とを備えた
回転電機。
【請求項２】
前記ロータコアの前記突出部が、
前記径方向の外側端部から前記周方向へ向けて延設されるとともに、前記周方向における前記対向面の端部近傍と、前記径方向で当接する当接部を備えた
請求項１に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば回転軸の径方向でロータとステータとが対向配置されたラジアルギャップ型であって、モータ、発電機、あるいはモータ兼発電機として用いられるような回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ、発電機、あるいはモータ兼発電機のような回転電機として、回転軸の径方向でロータとステータとが、エアギャップを介して対向配置されたラジアルギャップ型の回転電機がある（特許文献１参照）。  
このようなラジアルギャップ型の回転電機は、永久磁石をステータに近接させるほど、その性能、特に回転軸に生じる軸トルクの向上を図ることができる。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のロータ（回転子）は、永久磁石が挿入される磁石挿入孔を、ロータコア（ロータ鉄心）の外周近傍に開口形成している。これにより、特許文献１は、永久磁石をステータに近接させることができるため、回転電機の性能の向上を図ることができるとされている。
【０００４】
ところで、特許文献１の永久磁石は、磁石挿入孔における位置決めを容易にするために、ステータと対向する対向面が径方向外側へ突出するように湾曲した断面略蒲鉾形状に形成されている。
【０００５】
このような断面略蒲鉾形状の永久磁石を有する回転電機において、ロータが回転開始すると、図１０に示すように、永久磁石６０の対向面６１における頂部近傍に、渦電流Ｅが発生することが出願人によって確認されている。
【０００６】
このような渦電流が発生すると、永久磁石の対向面における頂部近傍が、渦電流によって発熱し、永久磁石における他の部分に比べて高温になる。このため、ロータが回転した際、渦電流による発熱によって永久磁石の磁力が低下して、所望される軸トルクを得られないおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−４９８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑み、渦電流による永久磁石の磁力低下を抑制できる回転電機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】
【０００９】
この発明は、回転軸に一体的に設けられるとともに、前記回転軸の軸方向から見た軸方視の外周形状が略円形状のロータと、回転不可に支持されたステータとを備えたラジアルギャップ型の回転電機であって、前記ロータが、前記ステータに対向する対向面を有する複数の永久磁石と、前記ロータの周方向に沿って配設された前記複数の永久磁石を保持するロータコアとで構成され、前記永久磁石の前記対向面が、前記ロータの径方向に沿った断面において、前記ロータの外周面に沿った仮想円の半径よりも小さい半径の断面円弧状に形成され、前記ロータコアが、前記仮想円上に前記対向面の頂部を略一致させて配設した前記永久磁石における径方向内側の面に当接する当接面と、前記周方向で隣接する前記当接面の間から前記径方向の外側へ向けて突出するともに、その先端面が前記ロータコアの外周面をなす複数の突出部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記回転電機は、モータ、発電機、あるいはモータ兼発電機とすることができる。  
この発明により、渦電流による永久磁石の磁力低下を抑制することができる。  
具体的には、ロータの外周面に沿った仮想円、すなわちロータコアにおける突出部の先端面に沿った仮想円上に永久磁石の頂部を略一致させているため、ステータとロータとの間の空隙であるエアギャップは、ロータコアの突出部、及び永久磁石の頂部で最小となる。
【００１１】
さらに、仮想円の半径よりも小さい半径で永久磁石の対向面が形成されているため、ステータと永久磁石との間の空隙は、永久磁石の頂部から周方向における永久磁石の端部にかけて徐々に大きくなり、周方向における永久磁石の端部において最大となる。
【００１２】
このため、回転電機は、エアギャップが最小となる部分と、エアギャップが最小となる部分よりもエアギャップが大きい部分とが周方向に交互に形成されている。  
このようなエアギャップを有する回転電機において、ロータが回転開始すると、エアギャップ中の空気が、ロータの回転によるせん断力によって流動開始することになる。
【００１３】
この際、エアギャップ中には、仮想円とステータとの間において、ロータの回転方向へ流動する空気の流れと、仮想円、永久磁石の対向面、及びロータコアの突出部で囲われた範囲において、渦巻くように流動する空気の流れとが生じる。
【００１４】
このため、仮想円とステータとの間における空気の流れは、仮想円、永久磁石の対向面、及びロータコアの突出部で囲われた範囲を流動する空気の流速よりも相対的に速い流れとなる。
【００１５】
さらに、仮想円、永久磁石の対向面、及びロータコアの突出部で囲われた範囲における空気は、周方向における永久磁石の端部近傍と接するため、その温度が高温になり難い。このため、回転電機は、仮想円とステータとの間を流動する空気の流れに、比較的低温な空気を合流させることができる。
【００１６】
これにより、回転電機は、エアギャップが一様な大きさの回転電機に比べて、永久磁石の頂部とステータとの空隙を流動する空気の流量を増加させるとともに、その温度を下げることができる。
【００１７】
このため、回転電機は、永久磁石における対向面の頂部近傍を効率よく空冷することができ、永久磁石の頂部近傍における温度が、渦電流によって上昇することを抑制できる。  
従って、回転電機は、渦電流による永久磁石の磁力低下を抑制することができる。
【００１８】
この発明の態様として、前記ロータコアの前記突出部が、前記径方向の外側端部から前記周方向へ向けて延設されるとともに、前記周方向における前記対向面の端部近傍と、前記径方向で当接する当接部を備えている。
【００１９】
この発明により、回転電機は、対向面の一部をエアギャップに露出させた永久磁石をロータコアで確実に保持することができる。  
これにより、回転電機は、ロータが回転開始した際、遠心力による径方向外側への永久磁石の移動を規制でき、安定したエアギャップを確保することができる。
【００２０】
このため、回転電機は、永久磁石の頂部とステータとの空隙に安定した流量の空気を流動させることができる。  
従って、回転電機は、ステータに近接配置した永久磁石を確実に保持できるとともに、永久磁石の磁力低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、渦電流による永久磁石の磁力低下を抑制できる回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】軸方向視における回転電機を示す正面図。
【図２】回転電機における１極あたりの構成を示す正面図。
【図３】径方向断面における１極あたりのロータの断面形状を示す断面図。
【図４】径方向断面における永久磁石の断面形状を示す断面図。
【図５】径方向断面におけるロータコアの断面形状を示す断面図。
【図６】比較例におけるエアギャップ中の空気の流れを説明する説明図。
【図７】本実施形態におけるエアギャップ中の空気の流れを説明する説明図。
【図８】本実施形態における永久磁石の表面温度を説明する説明図。
【図９】磁石円弧面の大きさが異なる永久磁石の表面温度を説明する説明図。
【図１０】断面略蒲鉾形状の永久磁石における渦電流の流れを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。  
なお、図１は軸方向視における回転電機１の正面図を示し、図２は回転電機１における１極あたりの正面図を示し、図３は径方向断面における１極あたりのロータ３の断面図を示し、図４は径方向断面における永久磁石３１の断面図を示し、図５は径方向断面におけるロータコア３２の断面図を示している。  
また、図１中において、図示を明確にするため、ハウジング５を断面で図示している。
【００２４】
本実施形態における回転電機１は、図１に示すように、例えば１６極２４スロットのラジアルギャップ型モータであって、回転軸２と、回転軸２に一体的に設けられるとともに、回転軸２の軸方向から見た外周形状が略円形状のロータ３と、ロータ３の径方向外側に配置された略円環状のステータ４と、これらを収容保持する略円筒状のハウジング５とで構成されている。  
なお、回転電機１は、図１に示すように、回転軸２の軸方向から見た軸方向視において、回転軸２、ロータ３、ステータ４、及びハウジング５が同軸上に配置されている。
【００２５】
回転軸２は、図１に示すように、所定方向に延びる略円柱状であって、図示を省略した軸受を介してハウジング５に回転自在に支持されている。なお、回転軸２には、回転軸２の軸方向へのロータ３の移動を規制するフランジ部２ａが設けられている。
【００２６】
ロータ３は、図１及び図２に示すように、１６個の永久磁石３１と、永久磁石３１が外周近傍に配設されたロータコア３２とで構成され、永久磁石３１の一部がエアギャップに露出したインセットロータをなしている。  
なお、ロータ３における１極あたりの構成については、後ほど詳述するため、ここでは簡単に説明する。
【００２７】
１６個の永久磁石３１は、ロータ３の径方向において、径方向外側の極性がＳ極である永久磁石と、径方向外側の極性がＮ極である永久磁石とが、ロータコア３２の周方向に沿って交互に配置されている。
【００２８】
ロータコア３２は、図１及び図２に示すように、軸方向視略円形状の柱状体に対して、永久磁石３１が嵌合装着される１６個の磁石装着部を、周方向に沿って所定間隔隔てた外周近傍の位置に開口形成した形状に形成されている。なお、ロータコア３２は、磁石装着部となる開口が予め形成された電磁鋼板製の薄板材を軸方向に積層した積層体で構成されている。
【００２９】
また、ステータ４は、図１及び図２に示すように、ステータコア４１と、ステータコア４１に巻着された巻線４２とで構成されている。  
ステータコア４１は、図２に示すように、電磁鋼板製の薄板材を軸方向に積層した積層体であって、軸方向視略円環状のバックヨーク部４１ａと、バックヨーク部４１ａから突出した２４個のティース部４１ｂとで一体形成されている。
【００３０】
バックヨーク部４１ａは、軸方向視において、ステータ４の外周面をなす外径を有する軸方向視円環状に形成されている。  
ティース部４１ｂは、バックヨーク部４１ａの周方向に所定間隔を隔てて、バックヨーク部４１ａの内周面から、ステータ４の軸中心へ向けて所定長さだけ突出するように形成されている。
【００３１】
巻線４２は、導電性を有する銅線などであって、ステータコア４１のティース部４１ｂに対して所定の巻き数で巻着されている。この巻線４２の端部は、外部からの電力の供給を受付ける端子（図示省略）に電気的に接続されている。
【００３２】
また、ハウジング５は、図１に示すように、ステータ４よりも大径の略筒状体の本体を有する収容体であって、ステータ４を回転不可に保持するとともに、回転軸２を回転自在に支持するよう構成されている。
【００３３】
このような回転電機１において、１極あたりのロータ３の構成について具体的に説明する。  
１極あたりのロータ３の構成は、図２及び図３に示すように、１つの永久磁石３１と、接着剤（図示省略）を介して永久磁石３１が固定される１つの磁石装着部とで構成されている。
【００３４】
永久磁石３１は、減磁防止のために粒界拡散による表面処理がなされた磁石である。この永久磁石３１は、図３及び図４に示すように、径方向に沿った断面形状が断面略蒲鉾形状であって、断面略蒲鉾形状を回転軸２の軸方向に所定の長さ延設した形状に形成されている。
【００３５】
より詳しくは、永久磁石３１は、図３及び図４に示すように、径方向に沿った断面において、径方向と直交する直交方向に長い断面略矩形における径方向外側の面を、略円弧状に湾曲した断面略蒲鉾形状に形成されている。
【００３６】
なお、径方向に沿った断面において、直交方向で対向する永久磁石３１の面を一対の磁石側面３１ａとし、径方向内側で磁石側面３１ａを連結する直交方向に沿った面を磁石平面３１ｂとし、径方向外側で磁石平面３１ｂと対向するとともに、ステータ４に対して近接対向する略円弧状の面を磁石円弧面３１ｃとし、磁石円弧面３１ｃと磁石側面３１ａとの境界が所定半径で面取りされた部分を面取り部分３１ｄとする。
【００３７】
そして、ロータコア３２の径方向中心を中心とし、該中心からロータコア３２の外周面（後述する係止部３２２の外周面３２２ａ）までの直線距離を半径Ｒとする仮想の円を仮想円ＶＣとした場合、永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃは、図４に示すように、仮想円ＶＣの半径Ｒよりも小さい半径ｒで、かつ仮想円ＶＣの中心とは異なる位置を中心とする円の円弧状に形成されている。換言すると、磁石円弧面３１ｃの半径ｒは、仮想円ＶＣの半径Ｒに対する比率が「１．０」未満となる所定範囲内の値に設定されている。
【００３８】
一方、ロータコア３２は、図３及び図５に示すように、永久磁石３１の磁石平面３１ｂが接するコア基部３２１と、コア基部３２１から径方向外側へ突出するとともに、永久磁石３１が係止される１６個の係止部３２２とで一体形成されている。
【００３９】
コア基部３２１は、図５に示すように、径方向に沿った断面において、永久磁石３１の磁石平面３１ｂと略同等の直交方向の長さの平面部分３２１ａを１６個有するとともに、仮想円ＶＣよりも小さい半径の円に内接する軸方向視多角形状に形成されている。
【００４０】
このコア基部３２１の平面部分３２１ａは、径方向に沿った断面において、直交方向略中央をとおる径方向に沿った仮想線と仮想円ＶＣとの交点からの径方向の長さＨ１が、永久磁石３１における磁石円弧面３１ｃの頂部から磁石平面３１ｂまでの長さＨ２（図４参照）と略同等になる位置に形成されている。  
すなわち、コア基部３２１の平面部分３２１ａは、永久磁石３１が装着された際、永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃにおける頂部が、仮想円ＶＣ上に位置するように形成されている。
【００４１】
係止部３２２は、図３及び図５に示すように、径方向に沿った断面において、周方向で隣接するコア基部３２１の平面部分３２１ａの間から、径方向外側へ延設された断面略Ｔ字状に形成されている。
【００４２】
この係止部３２２は、図５に示すように、径方向に沿った断面において、径方向外側でステータ４と対向する外周面３２２ａが、仮想円ＶＣに沿った面となる半径Ｒの円弧状に形成されている。
【００４３】
より詳しくは、係止部３２２は、図３及び図５に示すように、径方向に沿った断面において、周方向への永久磁石３１の移動を規制する周方向規制部分３２３、及び径方向への永久磁石３１の移動をコア基部３２１とで規制する径方向規制部分３２４で断面略Ｔ字状に形成されている。
【００４４】
周方向規制部分３２３は、図５に示すように、径方向に沿った断面において、周方向で隣接する平面部分２３１ａの間から、径方向外側へ延設されるとともに、径方向内側が短辺の断面略台形状に形成されている。この周方向規制部分３２３は、周方向で隣接する係止部３２２と対向する面である内壁面３２３ａが、永久磁石３１の磁石側面３１ａと周方向で当接するように形成されている。
【００４５】
径方向規制部分３２４は、図５に示すように、径方向に沿った断面において、周方向で隣接する係止部３２２へ向けて、周方向規制部分３２３の径方向外側端部から所定長さ延設されている。
【００４６】
さらに、径方向規制部分３２４は、径方向に沿った断面において、径方向内側で永久磁石３１と対面する面である内側対向面３２４ａが、永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃに沿った面となる半径ｒの円弧状に形成されている。
【００４７】
換言すると、ステータ４と対向する係止部３２２の外周面３２２ａが仮想円ＶＣと同径で形成されるため、径方向規制部分３２４は、径方向に沿った断面形状が、内壁面３２３ａから先端にかけて徐々に先細りする断面形状に形成されている。
【００４８】
なお、径方向規制部分３２４の内側対向面３２４ａと周方向規制部分３２３の内壁面３２３ａとの境界部分は、図３及び図５に示すように、径方向に沿った断面において、永久磁石３１における面取り部分３１ｄの半径よりも小さい半径で面取りされた面取り部分３２２ｂをなしている。  
このような構成の係止部３２２は、周方向で隣接する係止部３２２と、コア基部３２１の平面部分３２１ａとで、１つの永久磁石３１が嵌合装着される磁石装着部を構成している。
【００４９】
そして、回転電機１は、上述した構成のロータ３によって、ステータ４とロータ３との空隙であるエアギャップの小さい部分と、エアギャップの大きい部分とが周方向で交互に形成されている。  
より詳しくは、回転電機１のエアギャップは、図３に示すように、径方向に沿った断面において、ロータコア３２の係止部３２２、及び永久磁石３１の頂部において最も小さくなる。
【００５０】
さらに、回転電機１のエアギャップは、図３に示すように、永久磁石３１の頂部から周方向の端部にかけて徐々に大きくなり、永久磁石３１における周方向の端部において最も大きくなる。  
このように回転電機１は、周方向における位置によってエアギャップの大きさが異なるように構成されている。
【００５１】
次に、上述した構成の回転電機１において、ロータ３が回転開始した際、エアギャップ中を流動する空気の流れ、及び永久磁石３１の表面温度について、図６から図９を用いて詳しく説明する。  
なお、図６は比較例におけるエアギャップ中の空気の流れを説明する説明図を示し、図７は本実施形態におけるエアギャップ中の空気の流れを説明する説明図を示し、図８は本実施形態における永久磁石３１の表面温度を説明する説明図を示し、図９は磁石円弧面３１ｃの大きさが異なる永久磁石３１の表面温度を説明する説明図を示している。
【００５２】
なお、図６及び図７中において、図示を明確にするため、ステータ４の内周面を二点鎖線で示している。  
また、図８及び図９中において、図示を明確にするため、回転電機１の構成要素のうち、永久磁石３１のみを図示するとともに、エアギャップにおける空気の層を立体的に、かつロータ３の外周面が明確になるように透過させて図示している。
【００５３】
まず、比較例として、永久磁石５１の磁石円弧面５１ａが、上述した本実施形態とは異なる回転電機５０において、ステータ５２とロータ５３との空隙であるエアギャップ中を流動する空気の流れについて簡単に説明する。
【００５４】
比較例における永久磁石５１の磁石円弧面５１ａは、図６に示すように、ロータコア５４の外周半径、すなわち仮想円の半径Ｒと同径で形成されている。そして、永久磁石５１は、磁石円弧面５１ａの頂部が仮想円上に位置するように、ロータコア５４に装着されている。このため、回転電機５０におけるエアギャップは、図６に示すように、一様な大きさとなる。
【００５５】
このような回転電機５０の場合、軸方向視時計回りの回転方向Ｄへロータ５３が回転開始すると、図６に示すように、エアギャップ中の空気は、ロータ５３のせん断力によって、回転方向Ｄへ向けて流動開始する。この回転電機５０におけるエアギャップが一様な大きさのため、エアギャップ中の空気は、一様な流速の流れＦとなる。
【００５６】
これに対して、本実施形態における回転電機１の場合、ロータ３が回転方向Ｄへ回転開始すると、図７に示すように、ロータコア３２における係止部３２２の外周面３２２ａに沿った仮想円（図５参照）とステータ４との間の空隙において、一様な流速の空気の流れＦ１が生じる。  
一方、仮想円と永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃとの間の空隙には、仮想円とステータ４との間における空気の流れＦ１よりも相対的に低速な渦流Ｆ２が生じる。
【００５７】
より詳しくは、仮想円と永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃとの間の空隙には、図７に示すように、永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃの表面に沿って渦巻くように流れたのち、仮想円とステータ４との間を流動する空気の流れＦ１に合流する渦流Ｆ２が生じる。
【００５８】
このように、ロータ３が回転開始すると、回転電機１のエアギャップには、流動方向、及び流速が異なる空気の流れＦ１、及び渦流Ｆ２が生じる。そして、ステータ４と永久磁石３１の頂部との間の空隙には、仮想円とステータ４との間を流動する空気の流れＦ１に、上述した渦流Ｆ２が合流した空気が流動することになる。
【００５９】
この際、永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃにおける表面温度を見ると、図８に示すように、低い温度域を示す黒色部分が、磁石円弧面３１ｃにおける周方向の端部近傍、及び磁石円弧面３１ｃの頂部近傍に生じていることが確認できる。つまり、渦電流によって他の部分より高温になり易い永久磁石３１の頂部近傍が、永久磁石３１の頂部を流動する空気によって空冷されていることが確認できる。
【００６０】
また、例えば、仮想円ＶＣの半径Ｒにより近い半径ｒで永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃを形成した場合、図９に示すように、磁石円弧面３１ｃの頂部近傍において、図８に比べて低い温度域を示す黒色部分が減少するものの、永久磁石３１の頂部近傍が、永久磁石３１の頂部を流動する空気によって空冷されていることが確認できる。
【００６１】
このため、仮想円ＶＣの半径Ｒにより近い半径ｒで永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃを形成した場合であっても、永久磁石３１の頂部を流動する空気の流れによる一定の空冷効果が得られていることが確認できた。
【００６２】
換言すると、永久磁石３１における磁石円弧面３１ｃの半径ｒが、仮想円ＶＣの半径Ｒに近いほど、永久磁石３１の頂部を流動する空気の流れによる空冷効果が低減し、図６のように永久磁石３１における磁石円弧面３１ｃの半径ｒが仮想円ＶＣの半径Ｒと略一致すると、永久磁石３１の頂部を流動する空気の流れによる空冷効果が得られにくくなるといえる。
【００６３】
以上のような空気の流れを実現する回転電機１は、渦電流による永久磁石３１の磁力低下を抑制することができる。  
具体的には、ロータ３の外周面に沿った仮想円ＶＣ、すなわちロータコア３２における係止部３２２の外周面３２２ａに沿った仮想円ＶＣ上に永久磁石３１の頂部を略一致させているため、ステータ４とロータ３との間の空隙であるエアギャップは、ロータコア３２の係止部３２２、及び永久磁石３１の頂部で最小となる。
【００６４】
さらに、仮想円ＶＣの半径Ｒよりも小さい半径ｒで永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃが形成されているため、ステータ４と永久磁石３１との間の空隙は、永久磁石３１の頂部から周方向における永久磁石３１の端部にかけて徐々に大きくなり、周方向における永久磁石３１の端部において最大となる。
【００６５】
このため、回転電機１は、エアギャップが最小となる部分と、エアギャップが最小となる部分よりもエアギャップが大きい部分とが周方向に交互に形成されている。  
このようなエアギャップを有する回転電機１において、ロータ３が回転開始すると、エアギャップ中の空気が、ロータ３の回転によるせん断力によって流動開始することになる。
【００６６】
この際、エアギャップ中には、仮想円ＶＣとステータ４との間において、ロータ３の回転方向へ流動する空気の流れＦ１と、仮想円ＶＣ、永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃ、及びロータコア３２の係止部３２２で囲われた範囲において、渦巻くように流動する渦流Ｆ２とが生じる。
【００６７】
このため、仮想円ＶＣとステータ４との間における空気の流れＦ１は、仮想円ＶＣ、永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃ、及びロータコア３２の係止部３２２で囲われた範囲を流動する渦流Ｆ２の流速よりも相対的に速い流れとなる。
【００６８】
さらに、仮想円ＶＣ、永久磁石３１の磁石円弧面３１ｃ、及びロータコア３２の係止部３２２で囲われた範囲における空気は、周方向における永久磁石３１の端部近傍と接するため、その温度が高温になり難い。このため、回転電機１は、仮想円ＶＣとステータ４との間を流動する空気の流れＦ１に、比較的低温な渦流Ｆ２を合流させることができる。
【００６９】
これにより、回転電機１は、エアギャップが一様な大きさの回転電機に比べて、永久磁石３１の頂部とステータ４との空隙を流動する空気の流動を増加させるとともに、その温度を下げることができる。
【００７０】
このため、回転電機１は、永久磁石３１における磁石円弧面３１ｃの頂部近傍を効率よく空冷することができ、永久磁石３１の頂部近傍における温度が、渦電流によって上昇することを抑制できる。  
従って、回転電機１は、渦電流による永久磁石３１の磁力低下を抑制することができる。
【００７１】
また、ロータコア３２の係止部３２２が、径方向の外側端部から周方向へ向けて延設されるとともに、周方向における磁石円弧面３１ｃの端部近傍と径方向で当接する径方向規制部分３２４を備えたことにより、回転電機１は、磁石円弧面３１ｃの一部をエアギャップに露出させた永久磁石３１をロータコア３２で確実に保持することができる。
【００７２】
これにより、回転電機１は、ロータ３が回転開始した際、遠心力による径方向外側への永久磁石３１の移動を規制でき、安定したエアギャップを確保することができる。  
このため、回転電機１は、永久磁石３１の頂部とステータ４との空隙に安定した流量の空気を流動させることができる。  
従って、回転電機１は、ステータ４に近接配置した永久磁石３１を確実に保持できるとともに、永久磁石３１の磁力低下を抑制することができる。
【００７３】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の対向面は、実施形態の磁石円弧面３１ｃに対応し、
以下同様に、
仮想円の半径は、仮想円ＶＣの半径Ｒに対応し、
仮想円の半径よりも小さい半径は、仮想円ＶＣの半径Ｒよりも小さい半径ｒに対応し、
永久磁石における径方向内側の面は、永久磁石３１の磁石平面３１ｂに対応し、
当接面は、コア基部３２１の平面部分３２１ａに対応し、
先端面は、係止部３２２の外周面３２２ａに対応し、
突出部は、係止部３２２に対応し、
当接部は、係止部３２２の径方向規制部分３２４に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【００７４】
例えば、１６極２４スロットの回転電機１としたが、これに限定せず、極数、及びスロット数は、回転電機の大きさや所望される軸トルクに応じた適宜の数としてもよい。  
また、コア基部３２１と係止部３２２とで構成された磁石装着部に嵌合装着される永久磁石３１としたが、これに限定せず、電磁鋼板製の薄板材を積層する際、薄板材同士の位置ズレを考慮して、磁石装着部に対して僅かに小さい外形形状の永久磁石としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、各種装置や自動車における駆動用モータ、電力を出力する発電機、あるいはモータ兼発電機として用いられる回転電機に適用することができ、より好ましくは高出力が所望される回転電機に適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１…回転電機
２…回転軸
３…ロータ
４…ステータ
３１…永久磁石
３１ｂ…磁石平面
３１ｃ…磁石円弧面
３２…ロータコア
３２１ａ…平面部分
３２２…係止部
３２２ａ…外周面
３２４…径方向規制部分
Ｒ…半径
ｒ…半径
ＶＣ…仮想円
【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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