(57)【要約】【課題】  回転子において生じる渦電流損を低減させつつ、容易に製造することができる電動機を提供する。【解決手段】  電動機１Ａは、ロータシャフト２と、ロータシャフト２の外周面に設けられ、当該ロータシャフト２より高い導電率を有する高導電率体６Ａと、ロータシャフト２の径方向において高導電率体６Ａより外方に設けられた永久磁石３とを含む回転子４と、円筒形状を有し、回転子４Ａが挿通される内周面に複数のスロット８が軸Ｐ方向に延びるように設けられた電機子コア９と、複数のスロット８に巻装された電機子巻線１０とを含む電機子５とを備えており、高導電率部材６Ａは、ロータシャフト２の周方向に分割されている。【選択図】  図１
2011125106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータシャフトと、前記ロータシャフトの外周面に設けられ、当該ロータシャフトより高い導電率を有する高導電率体と、前記ロータシャフトの径方向において前記高導電率体より外方に設けられた永久磁石とを含む回転子と、
円筒形状を有し、前記回転子が挿通される内周面に複数のスロットが軸方向に延びるように設けられた電機子コアと、前記複数のスロットに巻装された電機子巻線とを含む電機子とを備え、
前記高導電率体は、前記ロータシャフトの周方向に分割されている、電動機。
【請求項２】
前記高導電率体は、該高導電率体を前記ロータシャフトの周方向に分割して配置された複数の高導電率部材の集合体である、請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記高導電率体は、複数の高導電率部材を有し、前記高導電率部材は、板状に形成され、前記ロータシャフトの軸方向にわたって一体的に延びている、請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記永久磁石は、前記ロータシャフトの周方向に分割して配置された複数の永久磁石部材の集合体であり、
前記高導電率部材は、前記複数の永久磁石部材の内面にめっき処理により形成されている、請求項２に記載の電動機。
【請求項５】
前記永久磁石部材の外面には前記めっき処理による高導電率部材が形成されていない、請求項４に記載の電動機。
【請求項６】
前記高導電率体は、前記ロータシャフトに螺旋状に巻き付けられた板状の高導電率部材により構成されている、請求項１又は２に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石を有する回転子を備えた電動機に関し、特に回転子が高速回転する電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源や発電機として用いられる電動機として、ロータシャフトと、ロータシャフトの外周面に設けられた永久磁石とを含む回転子と、回転子の外周面に対向して複数のスロットが設けられ、当該スロット内に電機子巻線が巻装された電機子とを備えた電動機が公知である。このような電動機は、例えばインバータを用いたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により回転子が高速回転される。
【０００３】
ＰＷＭ制御により電動機の回転子を高速回転させると、固定子との間で高調波の磁場の変動が生じるため、回転子のシャフトや永久磁石に渦電流が発生し、回転子が発熱する（渦電流損が発生する）問題がある。回転子が発熱すると、永久磁石の減磁を引き起こしたり、永久磁石をシャフトに取り付けるための接着剤やＣＦＲＰ樹脂又はＧＦＲＰ樹脂等の有機材料の劣化を引き起こしたり、回転子の膨張により回転子の大きさが変化し、軸受部分の変位や応力の発生を引き起こしたりするため、好ましくない。
【０００４】
このような問題に対し、ロータシャフトと永久磁石との間に導電率（電気伝導率）が他の構成部材よりも大きい円筒部材を配置した構成が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。このような構成においては、永久磁石の磁束に基づいて発生する渦電流が電気伝導率の高い円筒部材に発生し、当該円筒部材に発生した渦電流が回転子の高速回転により発生した高調波磁界を打ち消し合うため、回転子の渦電流損を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７８３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような高導電率の円筒部材は製作が容易ではない問題がある。すなわち、シャフトの直径（例えば１００ｍｍ程度）に対し、円筒部材の厚みはあまり分厚くすることができない。これは、高導電率を有する部材の材質としては、銅やアルミが代表的な材質として用いられるが、何れも非磁性体であるため、厚みを増やすと永久磁石の磁束が固定子へ到達するのを妨げてしまうこととなるからである。従って、円筒部材の厚みは例えば０．５ｍｍ程度とシャフトの直径に対してかなり薄いものとせざるを得ず、このような円筒部材を製作することは容易ではない。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決すべくなされたものであり、回転子において生じる渦電流損を低減させつつ、容易に製造することができる電動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】
【０００８】
本発明に係る電動機は、ロータシャフトと、前記ロータシャフトの外周面に設けられ、当該ロータシャフトより高い導電率を有する高導電率体と、前記ロータシャフトの径方向において前記高導電率体より外方に設けられた永久磁石とを含む回転子と、円筒形状を有し、前記回転子が挿通される内周面に複数のスロットが軸方向に延びるように設けられた電機子コアと、前記複数のスロットに巻装された電機子巻線とを含む電機子とを備え、前記高導電率体は、前記ロータシャフトの周方向に分割されているよう構成される。
【０００９】
上記構成によれば、高導電率体がロータシャフトの周方向に分割された構成を有しているため、高導電率体を円筒状に形成することなくロータシャフトの外周面に設けることができる。しかも、高導電率体で発生する渦電流は、ロータシャフトの軸方向に延びるため、高導電率体を分割しない場合に比べて渦電流の流れ方がほとんど変わらない。従って、高導電率体において発生する渦電流量が減少することを防止して、渦電流損の低減効果を有効に発揮させることができる。従って、回転子において生じる渦電流損を低減させつつ、電動機を容易に製造することができる。
【００１０】
なお、高導電率体がロータシャフトの周方向に分割された構成には、単一の部材を螺旋状に巻き付けることにより高導電率体が形成された構成をも含む概念である。
【００１１】
前記高導電率体は、該高導電率体を前記ロータシャフトの周方向に分割して配置された複数の高導電率部材の集合体であってもよい。これによれば、複数の高導電率部材がロータシャフトの周方向に分割して配置されることにより、高導電率体が構成されるため、高導電率体をロータシャフトの外周面に容易に設けることができる。
【００１２】
前記高導電率体は、複数の高導電率部材を有し、前記高導電率部材は、板状に形成され、前記ロータシャフトの軸方向にわたって一体的に延びていてもよい。これによれば、高導電率体が板状に形成された複数の高導電率部材から構成されているため、当該複数の高導電率部材をロータシャフトに張り合わせることにより、ロータシャフトの周囲に高導電率体をより容易に形成することができる。しかも、高導電率体を構成する高導電率部材のそれぞれが、渦電流が延びるのと同じ方向であるロータシャフトの軸方向にわたって一体的に延びているため、高導電率体で発生する渦電流量が低減することをより有効に防止することができる。
【００１３】
また、前記永久磁石は、前記ロータシャフトの周方向に分割配置された複数の永久磁石部材の集合体であり、前記高導電率部材は、前記複数の永久磁石部材の内面にめっき処理により形成されてもよい。これによれば、周方向に分割配置された複数の永久磁石部材のそれぞれにめっき処理を行うことにより高導電率部材が周方向に分割された状態に形成されるため、ロータシャフトの外周面に高導電率体をより容易に形成しつつ高導電率体において発生する渦電流量が低減することを防止することができる。
【００１４】
さらに、前記永久磁石部材の外面には前記めっき処理による高導電率部材が形成されていないこととしてもよい。これにより、永久磁石の外面にめっき膜が形成されることによって回転子の発熱量が増大することを防止することができる。
【００１５】
前記高導電率体は、前記ロータシャフトに螺旋状に巻き付けられた板状の高導電率部材により構成されてもよい。これによれば、高導電率部材をロータシャフトに螺旋状に巻き付けることにより、ロータシャフトの周囲に高導電率体をより容易に形成しつつ高導電率体において発生する渦電流量が低減することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は以上に説明したように構成され、回転子において生じる渦電流損を低減させつつ、容易に製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。
【図２】図１に示される電動機におけるロータシャフトへの高導電率部材の取り付け状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。
【図８】図７の電動機における回転子の形成方法を示す径方向断面図である。
【図９】本発明の第７実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。
【図１０】図９の電動機における回転子の製造においてロータシャフトに高導電率体を形成する方法を示す径方向断面図である。
【図１１】各実施形態における電動機で生じる渦電流損のシミュレーション値を比較例とともに示すグラフである。
【図１２】比較例における電動機の概略構成を示す径方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。図１に示すように、本実施形態の電動機１Ａは、円柱形状のロータシャフト２及び永久磁石３が設けられた回転子４Ａと、円筒形状を有し、回転子４Ａが挿通される電機子（固定子）５とを備えている。
【００２０】
ロータシャフト２は、導電性を有する磁性体であれば、特に限定されないが、例えば、炭素鋼やニッケルクロムモリブデン鋼等の合金鋼等が含まれる。ロータシャフト２の直径は１００ｍｍ程度、軸方向長さは３００ｍｍ程度が想定されるが、これに限定されるものではない。ロータシャフト２の外周面には、ロータシャフト２より高い導電率（電気伝導率）を有する高導電率体６Ａが設けられている。高導電率体６Ａに用いられる材質は、ロータシャフト２より高い導電率を有する限り、特に限定されないが、例えば、アルミや銅等が含まれる。
【００２１】
永久磁石３は、ロータシャフト２の径方向において高導電率体６Ａより外方に設けられている。ロータシャフト２の径方向において永久磁石３より外方には、回転子４Ａの周方向にわたって永久磁石３を固定及び保護するための被覆部材７が設けられている。被覆部材７は、例えば、ＧＦＲＰ（Glass fiber reinforced plastics）やＣＦＲＰ（Carbon fiber reinforced plastics）等の繊維強化プラスチックを巻き付けたり、樹脂テープを貼り付けたり、塗料を塗布したりすることにより形成される。
【００２２】
また、電機子５は、回転子４Ａが挿通される内周面（内径側）に複数のスロット８がロータシャフト２の軸Ｐ方向に延びるように設けられた電機子コア９を含んでいる。電機子コア９には、複数のスロット８に電機子巻線１０が巻装されている。本実施形態においては、電機子巻線１０に互いに位相が異なる複数相の交流電流が流されるように構成される。相数は、特に限定されないが、本実施形態においては例えば四相を例示できる。また、スロット８の数は図１の例では２４箇所設けられているが、これに限られず、仕様に応じてこれより多くてもよいし少なくてもよい。
【００２３】
上記構成において、電機子巻線１０の各相に交流電流を流す電流をインバータによって制御（ＰＷＭ制御）することにより、回転子４Ａが高速回転される。想定される回転子４Ａの回転数は、約２００００ｒｐｍ以上である。
【００２４】
ここで、高導電率体６Ａは、ロータシャフト２の周方向に分割されているよう構成される。本実施形態においては、高導電率体６Ａが複数（４つ）の高導電率部材１１によって構成されている。すなわち、高導電率体６Ａは、該高導電率体６Ａをロータシャフト２の周方向に分割して配置された複数の高導電率部材１１の集合体（高導電率集合体）として構成されている。図２は図１に示される電動機におけるロータシャフトへの高導電率部材の取り付け状態を示す斜視図である。
【００２５】
上記構成によれば、高導電率体６Ａがロータシャフト２の周方向に分割された複数の高導電率部材１１により構成されているため、高導電率体６Ａを円筒状に形成することなくロータシャフト２の外周面に容易に設けることができる。しかも、高導電率体６Ａで発生する渦電流Ｉは、図２に示すように、ロータシャフト２の軸Ｐ方向に延びるため、高導電率体６Ａを径方向に分割しない場合に比べて渦電流Ｉの流れ方がほとんど変わらない。
【００２６】
従って、高導電率体６Ａにおいて発生する渦電流量が減少することを防止して、渦電流損の低減効果を有効に発揮させることができる。従って、回転子４Ａにおいて生じる渦電流損を低減させつつ、電動機１Ａを容易に製造することができる。さらに、高導電率体６Ａが複数の高導電率部材１１による分割構造となっているため、ロータシャフト２との熱膨張係数の違いにより生じる歪み応力を緩和することができる。従って、温度変化に強い回転子４Ａとすることができる。
【００２７】
図２に示すように、複数の高導電率部材１１は、板状に形成されており、ロータシャフト２の軸Ｐ方向にわたって一体的に延びている。より具体的には、複数の高導電率部材１１をロータシャフト２の外周面に沿うように予め湾曲させておき、ロータシャフト２の外周面に接着剤等により貼り付ける。このとき、ロータシャフト２の周方向に隣接する高導電率部材１１の境界は、ロータシャフト２の軸Ｐ方向に延びている。なお、高導電率部材１１の厚みは、特に限られないが、例えば０．５ｍｍ程度である。さらに、高導電率体６Ａの上に、永久磁石３が取り付けられ、被覆部材７で締め付けられることにより、ロータシャフト２に複数の高導電率部材１１（高導電率体６Ａ）及び永久磁石３が固定される。
【００２８】
このように、高導電率体６Ａが板状に形成された複数の高導電率部材１１から構成されているため、当該複数の高導電率部材１１をロータシャフト２に張り合わせることにより、ロータシャフト２の外周面に高導電率体６Ａをより容易に形成することができる。しかも、高導電率体６Ａを構成する高導電率部材１１のそれぞれがロータシャフト２の軸Ｐ方向にわたって一体的に延びているため、高導電率体６Ａで発生する渦電流量が低減することをより有効に防止することができる。すなわち、高導電率体が仮に軸Ｐ方向に分割されていると、ロータシャフト２の軸Ｐ方向に沿って延びる渦電流Ｉが隣接する高導電率部材間の境界によって軸Ｐ方向に分断されるため、高導電率体全体の渦電流量が高導電率部材が分割配置されていない構成に比べて減少する。
【００２９】
これに対し、本実施形態のように、高導電率体６Ａを構成する高導電率部材１１のそれぞれがロータシャフト２の軸Ｐ方向にわたって一体的に延びていることにより、高導電率体６Ａで発生する渦電流Ｉが軸Ｐ方向に分断されることがなく、渦電流Ｉがロータシャフト２の軸Ｐ方向一端部から他端部へわたってスムーズに流れるため、高導電率体６Ａ全体の渦電流を高導電率体６Ａが分割されていない構成と同程度に発生させることができる。
【００３０】
なお、ロータシャフト２の周方向に隣接する高導電率部材１１間は隙間があってもなくても構わないが、隙間がない方が渦電流Ｉが流れる表面積が広くなるため、好ましい。すなわち、複数の高導電率部材１１におけるロータシャフト２への取り付け前の周方向長さは、ロータシャフト２の周方向長さと同じかロータシャフト２の周方向長さよりわずかに長いことが好ましい。言い換えると、複数の高導電率部材１１における周方向長さは、上記のように被覆部材７で締め付けることにより隣接する高導電率部材１１同士が密接するような長さであることが好ましい。
【００３１】
本実施形態において、永久磁石３は、ロータシャフト２の周方向に分割配置された複数の永久磁石部材１５の集合体である。本実施形態において、永久磁石３は、高導電率部材１１と同じ数に分割されている。すなわち、永久磁石３は、４つの永久磁石部材１５が分割配置されるように構成されている。ロータシャフト２の周方向に隣り合う永久磁石部材１５の間には、角柱状のスペーサ１２が設けられている。なお、スペーサ１２の代わりに単なる空間を設けてもよいし、隣り合う永久磁石部材１５同士を接触させてもよい。
【００３２】
さらに、隣接する永久磁石部材１５の境界（すなわち、本実施形態におけるスペーサ１２）は、隣接する高導電率部材１１の境界と略同じ位置に位置されている。これにより、高導電率体６Ａのうち他の部分より高抵抗部分となる高導電率部材１１同士の境界部分を避けて高導電率部材１１が永久磁石３と接触されるため、渦電流損の増大をより有効に防止することができる。また、本実施形態においては、永久磁石３を構成する永久磁石部材１５と高導電率体６Ａを構成する高導電率部材１１とを先に接着しておいて、一体となった永久磁石部材１５及び高導電率部材１１をロータシャフト２に取り付けることも可能である。
【００３３】
なお、本実施形態においては、４つに分割配置された永久磁石部材１５を用いる構成について説明しているが、本発明はこれに限られず、永久磁石３をより多くの永久磁石部材から構成してもよいし、２つに分割配置された永久磁石部材により構成されてもよいし、全く分割しない構成（円筒状の永久磁石３又は軸方向に分割配置されたリング状の永久磁石部材を用いる構成）としてもよい。さらに、永久磁石３は、ロータシャフト２の軸Ｐ方向に永久磁石部材を分割配置することにより構成されてもよい。
【００３４】
＜第２実施形態＞
続いて、本発明に係る第２実施形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００３５】
本実施形態の電動機１Ｂが第１実施形態と異なるのは、回転子４Ｂにおいて、複数の高導電率部材１１により構成される高導電率体６Ｂのうち高導電率部材１１の境界が永久磁石３（永久磁石部材１５）の内面に位置していることである。言い換えると、複数の永久磁石部材１５のそれぞれは、隣接する高導電率部材１１の境界を越えて周方向に延びた状態で固定されている。これにより、隣接する高導電率部材１１の境界部分を永久磁石部材１５がオーバーラップした状態で押さえ付けることができるため、高導電率体６Ｂをより強固に固定することができる。
【００３６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明に係る第３実施形態について説明する。図４は本発明の第３実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００３７】
本実施形態の電動機１Ｃが第１実施形態と異なるのは、回転子４Ｃにおいて、高導電率体６Ｃが８つの高導電率部材１１により構成されていることである。高導電率体６Ｃの分割数を増やすことにより、板状の高導電率部材１１の湾曲率を小さくすることができるため、加工性を向上させ、電動機１Ｃの製造コストを低減させることができる。
【００３８】
さらに、本実施形態においては、少なくともロータシャフト２の周方向に隣接する永久磁石部材１５同士の境界には、隣接する高導電率部材１１同士の境界が位置するように構成されている。より詳しくは、隣接する高導電率部材１１同士の境界（８箇所）のうち、４箇所の境界は、隣接する永久磁石部材１５同士の境界と略同じ位置に位置している。これにより、加工性をより向上させつつ、渦電流損の増大を有効に防止することができる。
【００３９】
＜第４実施形態＞
続いて、本発明に係る第４実施形態について説明する。図５は本発明の第４実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。なお、第３実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４０】
本実施形態の電動機１Ｄが第３実施形態と異なるのは、回転子４Ｄにおいて、高導電率体６Ｄを構成する複数（８つ）の高導電率部材１１において、ロータシャフト２の周方向に隣接する高導電率部材１１同士の境界が、ロータシャフト２の周方向に隣接する永久磁石部材１５同士の境界と異なる位置にするように構成されていることである。これにより、加工性をより向上させつつ、高導電率体６Ｄをより強固に固定することができる。
【００４１】
なお、以上の実施形態における高導電率体は４つ又は８つの高導電率部材を分割配置した構成について説明しているが、本発明はこれに限られず、２つ以上に分割した構成であればよい。分割数を増やすことにより、加工性を向上させることができ、分割数を減らすことにより、渦電流損の低減効果を高く維持することができる。
【００４２】
＜第５実施形態＞
次に、本発明に係る第５実施形態について説明する。図６は本発明の第５実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４３】
本実施形態の電動機１Ｅが第１実施形態と異なるのは、回転子４Ｅに設けられた高導電率体６Ｅが、複数の永久磁石部材１５の内面にめっき処理により形成されていることである。本実施形態においては、複数の永久磁石部材１５の全面にめっき膜１３Ｅ（めっき処理による高導電率部材）が施されており、そのうちの永久磁石部材１５の内面に施されためっき膜１３Ｅが高導電率体６Ｅとして機能する。本実施形態の電動機１Ｅにおける回転子４Ｅの形成方法は、次のとおりである。
【００４４】
すなわち、まず、複数（４つ）の永久磁石部材１５を形成する。次に、当該形成された複数の永久磁石部材１５のそれぞれの全面にアルミ又は銅等をめっき処理し、複数の永久磁石部材１５の全面にめっき膜１３Ｅを形成する。めっき処理の方法は、永久磁石３及びめっき膜１３Ｅの材料に応じて好適なめっき処理であれば特に限定されない。そして、めっき膜１３Ｅが形成された複数の永久磁石部材１５のそれぞれをロータシャフト２に取り付けて、ロータシャフト２の外周面に永久磁石３を形成する。この際、必要に応じて、隣接する永久磁石部材１５の間にスペーサ１２を嵌め込んでもよい。さらに、ロータシャフト２に取り付けられた複数の永久磁石部材１５の外面に被覆部材７を被覆することにより回転子４Ｅが形成される。
【００４５】
これによれば、周方向に分割された複数の永久磁石部材１５のそれぞれにめっき処理を行うことにより高導電率体６Ｅが周方向に分割配置された状態に形成されるため、ロータシャフト２の外周面に高導電率体６Ｅをより容易に形成しつつ高導電率体６Ｅにおいて発生する渦電流量が低減することを防止することができる。
【００４６】
＜第６実施形態＞
続いて、本発明に係る第６実施形態について説明する。図７は本発明の第６実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。なお、第５実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４７】
本実施形態の電動機１Ｆが第５実施形態と異なるのは、回転子４Ｆにおいて、複数の永久磁石部材１５の外面にはめっき処理による高導電率部材（めっき膜１３Ｆ）が形成されていないことである。
【００４８】
具体的には、本実施形態の電動機１Ｆにおける回転子４Ｆは以下のように形成される。図８は図７の電動機における回転子の形成方法を示す径方向断面図である。
【００４９】
図８（ａ）に示すとおり、まず、複数（４つ）の永久磁石部材１５を形成する。図８（ａ）には１つの永久磁石部材１５のみを示している。次に、図８（ｂ）に示すように、当該形成された複数の永久磁石部材１５のそれぞれの全面にアルミ又は銅等をめっき処理し、複数の永久磁石３の全面にめっき膜１３Ｅ（第５実施形態）を形成する。めっき処理の方法は、永久磁石３及びめっき膜１３Ｅの材料に応じて好適なめっき処理であれば特に限定されない。
【００５０】
続いて、図８（ｃ）に示すように、めっき膜１３Ｅのうち、永久磁石部材１５の内面以外の面、すなわち、外面及び側面に形成されためっき膜を研削等により除去し、永久磁石部材１５の内面のみにめっき処理による高導電率部材であるめっき膜１３Ｆを形成する。その後、図８（ｄ）に示すように、めっき膜１３Ｆが形成された複数の永久磁石部材１５のそれぞれをロータシャフト２に取り付ける。この際、必要に応じて、隣接する永久磁石部材１５の間にスペーサ１２を嵌め込んでもよい。さらに、図８（ｅ）に示すように、ロータシャフト２に取り付けられた複数の永久磁石部材１５からなる永久磁石３の外面に被覆部材７を被覆することにより回転子４Ｆが形成される。
【００５１】
このように永久磁石部材１５の内面のみにめっき膜１３Ｆを設けることにより、永久磁石部材１５の外面（電機子対向面）にめっき膜が形成されることによって回転子４Ｆの発熱量が増大することを防止することができる。
【００５２】
なお、本実施形態においては、永久磁石部材１５にめっき膜１３Ｆを形成した後（永久磁石部材１５に形成されためっき膜１３Ｅから永久磁石部材１５の外面及び側面のめっき膜を除去した後）、永久磁石部材１５をロータシャフト２に取り付けているが、永久磁石部材１５にめっき膜１３Ｅを形成した後、ロータシャフト２に取り付け、その後、めっき膜１３Ｅのうち、外面及び側面のめっき膜を除去することにより、めっき膜１３Ｆを形成することとしてもよい。さらに、めっき膜１３Ｅのうち、永久磁石部材１５の外面のめっき膜のみを除去することとしてもよい。すなわち、永久磁石部材１５の側面及び内面にめっき膜が形成されることとしてもよい。
【００５３】
＜第７実施形態＞
最後に、本発明に係る第７実施形態について説明する。図９は本発明の第７実施形態に係る電動機の概略構成を示す径方向断面図である。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５４】
本実施形態の電動機１Ｇが第１実施形態と異なるのは、高導電率体６Ｇが、ロータシャフト２に螺旋状に巻き付けられた板状の高導電率部材１４により構成されていることである。
【００５５】
具体的には、本実施形態の電動機１Ｇにおける回転子４Ｇの形成方法は、以下の通りである。図１０は図９の電動機における回転子の製造においてロータシャフトに高導電率体を形成する方法を示す径方向断面図である。図１０に示すとおり、高導電率部材１４をロータシャフト２の軸Ｐ方向一端部から他端部へ向けて螺旋状に巻き付けていく。本実施形態においては、一の高導電率部材１４をロータシャフト２に巻き付けているが、これに限られず、複数の高導電率部材１４をロータシャフト２に巻き付けることとしてもよい。また、高導電率部材１４を螺旋状に巻き付けた状態で、ロータシャフト２が完全に被覆されていてもよいし、被覆されていない箇所（隙間）を有していてもよい。また、高導電率部材１４がオーバーラップする箇所が存在してもよい。
【００５６】
本実施形態の構成によれば、高導電率体６Ｇが高導電率部材１４をロータシャフト２に螺旋状に巻き付けることにより、ロータシャフト２の周囲に高導電率体６Ｇをより容易に形成しつつ高導電率体６Ｇにおいて発生する渦電流量が低減することを防止することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。例えば、複数の上記実施形態に係る各構成要素を任意に組み合わせることとしてもよい。
【実施例】
【００５８】
以下に、上記実施形態における電動機について、渦電流損の低減効果をシミュレーションソフトを用いて検証した結果を示す。図１１は各実施形態における電動機で生じる渦電流損のシミュレーション値を比較例とともに示すグラフである。本実施例においては、第１〜第４実施形態における電動機１Ａ〜１Ｄについてシミュレーションを行った結果を実施例１〜実施例４として示している。なお、各実施例における電動機１Ａ〜１Ｄのロータシャフト２は、直径を１００ｍｍとし、高導電率体６Ａ〜６Ｄの高導電率部材１１は、厚みが０．５ｍｍの銅製とした。
【００５９】
また、上記実施例に対する比較例についても同様のシミュレーションを行った。図１２は比較例における電動機の概略構成を示す径方向断面図である。図１２（ａ）に示すように、比較例１の電動機１００Ａは、回転子４０Ａに高導電率体が存在しないことを除いて各実施例における電動機１Ａ〜１Ｄと同じ構成、サイズ及び材質を有している。また、図１２（ｂ）に示すように、比較例２の電動機１００Ｂは、回転子４０Ｂに、円筒状の高導電率体６０Ｂが設けられていることを除いて各実施例における電動機１Ａ〜１Ｄと同じ構成、サイズ及び材質を有している。
【００６０】
図１１のグラフにおいては、ロータシャフト２、永久磁石３、被覆部材７及び高導電率体６Ａ〜６Ｄ及び６０Ｂ（比較例１を除く）の各構成毎に生じた渦電流損を区分けして示している。
【００６１】
比較例１においては、高導電率体が存在しないため、高導電率体における渦電流損は当然生じないが、特にロータシャフト２及び永久磁石３で生じる渦電流損が顕著となった。これに対し比較例２においては、円筒状の高導電率体６０Ｂが設けられたことにより、高導電率体６０Ｂで渦電流損が生じるものの、永久磁石３及びロータシャフト２において生じる渦電流損がかなり減少するため、電動機１００Ｂ全体の渦電流損としては半減に近い効果が得られた。特に、ロータシャフト２で生じる渦電流損の低減効果が顕著に現れた。
【００６２】
実施例１においては、高導電率体６Ａが周方向に分割配置された複数の高導電率部材１１で構成されているが、高導電率体が分割されていない比較例２に対して略遜色のない渦電流損の低減効果を得ることができた。これにより、高導電率部材１１を周方向に分割配置して高導電率体６Ａをより容易に製造可能な回転子４Ａにおいても、電動機１Ａ（回転子４Ａ）において生じる渦電流損を低減可能なことが検証された。
【００６３】
また、実施例２〜実施例４の電動機１Ｂ〜１Ｄにおいては、比較例２及び実施例１における場合と比較すると、渦電流損が増加しており、高導電率体６Ｂ〜６Ｄによる渦電流損の低減効果は低くなっている。しかしながら、実施例２〜実施例４の電動機１Ｂ〜１Ｄにおいて生じる渦電流損は、比較例２及び実施例１における電動機１００Ｂ，１Ａの渦電流損に比べてわずかに増えたのみであり、高導電率体の存在しない電動機１００Ａと比較すれば渦電流損を十分に低減させていることが検証された。
【００６４】
なお、実施例１〜４及び比較例１〜２における渦電流損の低減効果は、サイズ及び材質を変更しても同様の傾向が見られるものと推察される。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の電動機は、回転子において生じる渦電流損を低減させつつ、容易に製造するために有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１Ａ，…，１Ｇ  電動機
２              ロータシャフト
３              永久磁石
４Ａ，…、４Ｇ  回転子
５              電機子
６Ａ，…，６Ｇ  高導電率体
７              被覆部材
８              スロット
９              電機子コア
１０            電機子巻線
１１，１４      高導電率部材
１２            スペーサ
１３Ｅ，１３Ｆ  めっき膜（めっき処理による高導電率部材）
１５            永久磁石部材
Ｐ              ロータシャフトの軸
【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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