(57)【要約】【課題】永久磁石の減磁耐力を向上させるとともに、磁石磁束を有効活用してモータの性能向上を図った回転子及びこの回転子を用いた回転電機を提供する。【解決手段】回転子コア１０２に設けられた１つの磁石収納部１０３に複数の永久磁石１１０ａ，１１０ｂが収納された回転子において、複数の永久磁石１１０ａ，１１０ｂは、回転子コア１０２の外周側に位置する磁石収納部１０３の面１１３ａ，１１３ｂが段差を成すように配置すると共に、回転子コア１０２の外周面からの距離Ｄ１とＤ２，Ｐ１とＰ２が等しくなるように配置した。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子コアに設けられた１つの磁石収納部に複数の永久磁石が収納された回転子において、
前記複数の永久磁石は、前記回転子コアの外周側に位置する面が段差を成すように配置すると共に、前記回転子コアの外周面からの距離がそれぞれ等しくなるように配置したことを特徴とする回転子。
【請求項２】
請求項１において、
前記磁石収納部は、ブリッジを挟んで隣合うように一対設けられたことを特徴とする回転子。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記複数の永久磁石は四角形状を成し、前記四角形状の面のうち前記回転子コアの外周側に向いた面と前記回転子コアの外周面との距離がそれぞれ等しいことを特徴とする回転子。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記複数の永久磁石は四角形状を成し、前記四角形状の角部と前記回転子コアの外周面との距離がそれぞれ等しいことを特徴とする回転子。
【請求項５】
請求項２において、
前記磁石収納部に収納される前記複数の永久磁石のうち、前記ブリッジ側に位置する永久磁石の厚さを小さくしたことを特徴とする回転子。
【請求項６】
請求項１または２において、
前記磁石収納部に収納される前記複数の永久磁石のそれぞれの寸法を同一としたことを特徴とする回転子。
【請求項７】
請求項２において、
前記複数の永久磁石は、前記ブリッジと前記回転子の回転中心を通る中心線と交わる角度が、前記回転子コアの外周側において鋭角となるように傾斜して配置したことを特徴とする回転子。
【請求項８】
ブリッジを挟んで隣り合う一対の磁石収納部が回転子コアに設けられ、前記一対の磁石収納部にはそれぞれ複数の永久磁石が収納された回転子において、
前記複数の永久磁石のうち前記回転子コアの外周側に位置する面は、前記ブリッジと前記回転子の回転中心を通る中心線と直交する直交線の延長上に配置され、
前記複数の永久磁石は、前記回転子コアの外周側に位置する面が前記中心線の方向において段差を成すようにずらして配置され、前記複数の永久磁石のそれぞれは、前記回転子コアの外周側に位置する面と前記回転子コアの外周との距離がほぼ等しくなるように前記回転子コアに配置されたことを特徴とする回転子。
【請求項９】
請求項８において、
前記複数の永久磁石は四角形状を成し、前記四角形状の角部と前記回転子コアの外周面との距離が等しいことを特徴とする回転子。
【請求項１０】
請求項８また９において、
前記磁石収納部に収納される前記複数の永久磁石のうち、前記ブリッジ側に位置する前記中心線の方向における永久磁石の寸法を小さくしたことを特徴とする回転子。
【請求項１１】
請求項８または９において、
前記磁石収納部に収納される前記複数の永久磁石のそれぞれの寸法を同一としたことを特徴とする回転子。
【請求項１２】
請求項８または９において、
前記磁石収納部に収納される前記複数の永久磁石は、隙間を持って配置されたことを特徴とする回転子。
【請求項１３】
回転子と、前記回転子の固定されたシャフトと、前記回転子の周囲に配置された固定子とを備え、
前記回転子は、回転子コアと、前記回転子コアに設けられ、ブリッジを挟んで隣り合う一対の磁石収納部と、前記一対の磁石収納部にそれぞれ収納された複数の永久磁石とを備えた回転電機において、
前記複数の永久磁石のうち前記回転子コアの外周側に位置する面は、前記ブリッジと前記回転子の回転中心を通る中心線と直交する直交線の延長上に配置され、
前記複数の永久磁石は、前記回転子コアの外周側に位置する面が前記中心線の方向において段差を成すようにずらして配置され、前記複数の永久磁石のそれぞれは、前記回転子コアの外周側に位置する面と前記回転子コアの外周との距離がほぼ等しくなるように前記回転子コアに配置されたことを特徴とする回転電機。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記複数の永久磁石は四角形状を成し、前記四角形状の角部と前記回転子コアの外周面との距離が等しいことを特徴とする回転電機。
【請求項１５】
請求項１３または１４において、
前記磁石収納部に収納される前記複数の永久磁石は、隙間を持って配置されたことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転子及びこの回転子を備えた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界的な地球環境保護への意識の高まりにより、自動車産業においても従来の内燃機関駆動から駆動時に温暖化ガスを排出しないモータによる電動化へのシフトが進んでいる。自動車用のモータには、高効率化のため、主に永久磁石式同期電動機が採用されている。永久磁石としては、強力な磁力を発生する希土類磁石が使われている。希土類磁石は、熱に弱いという弱点があるため、重希土類が添加される。しかしながら、重希土類は稀少であり、産出地が偏在していることから、供給リスクが高い。そこで、永久磁石式同期電動機は、重希土類の使用量を減らしながら磁石の減磁耐力を向上することが求められる。
【０００３】
永久磁石の減磁を抑える技術として、例えば特許文献１がある。特許文献１では、永久磁石を収容する対の永久磁石収容部をＶ字形状に形成し、それぞれの永久磁石収容部に２つの永久磁石を配置している。それぞれの永久磁石収容部は段差形状に形成され、２つの永久磁石が段になって収容されている。永久磁石収容部の外周側に位置するロータコアには、空隙が形成されている。また、永久磁石収容部同士の間にはブリッジが形成されている。永久磁石収容に配置された永久磁石のうちブリッジ側の永久磁石は、反ブリッジ側の永久磁石の収容位置よりも回転子外周寄りに寄せて配置している。そして、空隙側に位置する永久磁石をロータコアの外周から離間させて、空隙部位の外周面側に集中するコイルからの反磁界による永久磁石の減磁を抑制している。また、ブリッジ側の永久磁石を回転子外周寄りに寄せてモータトルクの向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2014-171372号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、永久磁石収容に配置された永久磁石のうちブリッジ側の永久磁石は、反ブリッジ側の永久磁石の収容位置よりも回転子外周寄りに寄せてモータトルクの向上を図っているが、永久磁石を収容する対の永久磁石収容部をＶ字形状に形成しているので、ブリッジ側の永久磁石がロータコアの外周から離れてしまう。その結果、モータトルクの発生に寄与しない磁石磁束が増加するため、モータとしての特性が悪化するといった課題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決し、永久磁石の減磁耐力を向上させるとともに、磁石磁束を有効活用してモータの性能向上を図った回転子及びこの回転子を用いた回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために本発明は、回転子コアに設けられた１つの磁石収納部に複数の永久磁石が収納された回転子において、前記複数の永久磁石は、前記回転子コアの外周側に位置する面が段差を成すように配置すると共に、前記回転子コアの外周面からの距離がそれぞれ等しくなるように配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、永久磁石の減磁耐力を向上させるとともに、磁石磁束を有効活用してモータの性能向上を図った回転子及びこの回転子を用いた回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例に係る回転電機を径方向に切断した断面図である。
【図２】図１における磁石収納部の部分拡大図である。
【図３】図２における磁石収納部の一方の部分拡大図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る磁石収納部の部分拡大図である。
【図５】図４における磁石収納部の一方の部分拡大図である。
【図６】本発明の第３実施例に係る磁石収納部の部分拡大図である。
【図７】本発明の第４実施例に係る磁石収納部の部分拡大図である。
【図８】本発明の第５実施例に係る磁石収納部の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る回転電機の実施例を図面に基づいて説明する。本発明は以下の実施例に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例もその範囲に含むものである。
【実施例１】
【００１１】
本発明の第１実施例について説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る回転電機を径方向に切断した断面図である。回転電機１０は、回転子１００と、この回転子１００に固定されたシャフト１０１と、回転子１００の周囲に配置された固定子５００とを備えている。回転電機１０は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載され、電力が供給されてシャフト１０１を回転させるモータとしての機能と、シャフト１０１の回転によって発電する発電機としての機能との双方を有し、車両の走行状態によって各機能を切り換えて使用することができる。
【００１２】
シャフト１０１は、回転子１００の中心を貫通する棒状の部材であり、回転子１００に固定され、回転子１００と一体に回転する。回転子１００は、複数枚の電磁鋼板を回転軸方向に積層されて構成された回転子コア１０２と、この回転子コア１０２を回転軸方向に貫通して形成された複数の磁石収納部１０３，１０４を備えている。回転子コア１０２を構成する電磁鋼鈑としては、例えば、厚さが０．０５ｍｍから１ｍｍ程度の電磁鋼鈑を打ち抜き加工またはエッチング加工によって所定の形状に加工したものを用いることができる。
【００１３】
磁石収納部１０３と磁石収納部１０４との間には、ブリッジ１０５が形成されている。一対の磁石収納部１０３と磁石収納部１０４は、ブリッジを挟んで隣り合うように回転子コア１０２に設けられる。磁石収納部１０３と磁石収納部１０４には、後述する四角形状を成した永久磁石が収納されている。磁石収納部１０３と磁石収納部１０４は、永久磁石に対応する形状を有し、永久磁石よりも若干大きく形成されている。磁石収納部１０３，１０４と永久磁石との間には、磁石収納部１０３，１０４に永久磁石を固定するための接着剤が充填されている。接着剤は、永久磁石の外表面を覆い、回転子コア１０２の回転時の遠心力によって永久磁石と回転子コア１０２との間に作用する応力を緩和する。
【００１４】
固定子５００は、円筒状の固定子コア１０２と、この固定子鉄心５０１に設けられた複数のスロット５０２と、このスロット５０２に配置された複数のコイル５０３とを備えている。固定子鉄心５０１は、例えば、厚さが０.０５ｍｍから１ｍｍ程度の電磁鋼板を打ち抜き加工またはエッチング加工によって、概ね円環状の所定の形状に加工し、この所定の形状に加工された電磁鋼板を積層することによって構成されている。
【００１５】
次に図２及び図３を用いて、磁石収納部に配置された永久磁石の構成について説明する。図２は図１における磁石収納部の部分拡大図であり、回転電機の回転子における1つの極における構成を示している。図３は図２における磁石収納部の一方の部分拡大図である。
【００１６】
回転子コア１０２に形成された磁石収納部１０３，１０４には、それぞれ永久磁石１１０，１１１が収納されている。磁石収納部１０３，１０４の間には、ブリッジ１０５が設けられている。ブリッジ１０５の中央部には、仮想の中心線１０６を設ける。この中心線１０６は、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る線である。磁石収納部１０３，１０４は、この中心線１０６を基準として線対称に形成されている。なお、本実施例では自動車のように前進後退、すなわち回転子の回転方向が変化するものに用いる場合には、磁極内の永久磁石が対称となるように配置するが、一方向のみ回転するものに用いる場合には磁極内の永久磁石を非対称に配置するようにしても良い。
【００１７】
磁石収納部１０３のうち、回転子コア１０２の外周側に位置する面１１３ａ、面１１３ｂは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６の方向においてずらして配置され、段差を成している。面１１３ａはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６と直交する直交線１０７ａの延長線上にあり、面１１３ｂはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６と直交する直交線１０７ｂの延長線上にある。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６上において、直交線１０７ｂが直交線１０７ａよりも回転子コア１０２の外周側に位置するようにずれて配置され、その結果、中心線１０６の方向において、面１１３ｂは面１１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。磁石収納部１０３のうち、シャフト１０１側に位置する面１１３ｃには、段差は形成されていない。
【００１８】
また、磁石収納部１０４のうち、回転子コア１０２の外周側に位置する面１１４ａ、面１１４ｂは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６の方向においてずらして配置され、段差を成している。面１１４ａはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６と直交する直交線１０７ａの延長線上にあり、面１１４ｂはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６と直交する直交線１０７ｂの延長線上にある。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６上において、直交線１０７ｂが直交線１０７ａよりも回転子コア１０２の外周側に位置するようにずれて配置され、その結果、中心線１０６方向において、面１１４ｂは面１１４ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。磁石収納部１０４のうち、シャフト１０１側に位置する面１１４ｃには、段差は形成されていない。
【００１９】
面１１３ａは磁石収納部１０３ａの一部を形成し、面１１３ｂは磁石収納部１０３ｂの一部を形成する。同様に、面１１４ａは磁石収納部１０４ａの一部を形成し、面１１４ｂは磁石収納部１０４ｂの一部を形成する。
【００２０】
磁石収納部１０３ａ，１０３ｂには、それぞれ永久磁石１１０ａ，１１０ｂが収納されている。同様に磁石収納部１０４ａ，１０４ｂには、それぞれ永久磁石１１１ａ，１１１ｂが収納されている。磁石収納部１０３，１０４には樹脂や接着剤が充填され、磁石収納部１０３，１０４のそれぞれに、永久磁石１１０，１１１を固定している。第１実施例においては、磁石収納部１０３，１０４のうち、磁石収納部１０３ｂと磁石収納部１０４ｂとが、ブリッジ１０５側に位置している。また、磁石収納部１０３，１０４に収納される永久磁石１１０，１１１のうち、永久磁石１１０ｂと永久磁石１１１ｂとが、ブリッジ１０５側に位置している。
【００２１】
ここで、面１１３ａと面１１３ｂ（直交線１０７ａと直交線１０７ｂ）の距離は、永久磁石１１０ｂの寸法公差の最小値と、磁石収納部１０３ｂの面１１３ｂと面１１３ｃの間の寸法公差の最大値との差よりも大きいことが望ましい。これにより、永久磁石１１０ｂはその周囲の４面すべてを磁石収納部１０３ｂの内壁（各面）と接することとなり、磁石収納部１０３ｂ内での位置決めが容易となる。同様に、面１１４ａと面１１４ｂ（直交線１０７ａと直交線１０７ｂ）の距離は、永久磁石１１１ｂの寸法公差の最小値と、磁石収納部１０４ｂの面１１４ｂと面１１４ｃの間の寸法公差の最大値との差よりも大きいことが望ましい。これにより、永久磁石１１１ｂはその周囲の４面すべてを磁石収納部１０４ｂの内壁（各面）と接することとなり、磁石収納部１０４ｂ内での位置決めが容易となる。
【００２２】
次に回転子コア１０２と磁石収納部１０３ａ，１０３ｂとの関係について説明する。上述したように中心線１０６方向において、磁石収納部１０３ｂの一部を形成する面１１３ｂは、磁石収納部１０３ａを形成する面１１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。これに伴い、中心線１０６方向において、磁石収納部１０３ｂに収納される永久磁石１１０ｂは、磁石収納部１０３ａに収納される永久磁石１１０aよりも外周側に突出するように設けられている。
【００２３】
図３において、磁石収納部１０３ａの一部を形成する面１１３ａの中央部と、回転子コア１０２の外周面との距離をＤ１とし、磁石収納部１０３ｂの一部を形成する面１１３ｂの中央部と回転子コア１０２の外周面との距離をＤ２とする。
【００２４】
また、磁石収納部１０３ａの角部と、回転子コア１０２の接線Ｔ１が通る点との距離をＰ１とし、磁石収納部１０３ｂの角部と、回転子コア１０２の接線Ｔ２が通る点との距離をＰ２とする。
【００２５】
第１実施例において、距離Ｄ１と距離Ｄ２、距離Ｐ１と距離Ｐ２はほぼ等しい距離に設定されている（Ｄ１≒Ｄ２、Ｐ１≒Ｐ２）。この関係に伴い、磁石収納部１０３ａ,１０３ｂに収納されている永久磁石１１０ａ，１１０ｂも同様の関係に設定される。第１実施例では、磁石収納部における１０３ａ,１０３ｂにおける位置関係で説明しているが、永久磁石１１０ａ，１１０ｂにおける位置関係も同等である。
【００２６】
第１実施例においては、中心線１０６方向において、磁石収納部１０３ｂの一部を形成する面１１３ｂは、磁石収納部１０３ａを形成する面１１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けているので、距離Ｄ１と距離Ｄ２、距離Ｐ１と距離Ｐ２をほぼ等しい距離に設定することができる。
【００２７】
なお、説明は省略するが、磁石収納部１０４ａ,１０４ｂ、及びこれに収容される永久磁石１１１ａ，１１１ｂの関係についても上記と同様である。
【００２８】
次に作用について説明する。第１実施例のように回転子に永久磁石を備えたモータの場合、永久磁石の角部に磁束が集中し、これが減磁の要因の一つとなっている。そこで第１実施例では、磁石収納部１０３,１０４のそれぞれに収容される永久磁石１１０，１１１を複数（２つ）に分割し、永久磁石１１０ａと永久磁石１１０ｂとの間、及び永久磁石１１１ａと永久磁石１１１ｂとの間に段差が生じるように永久磁石１１０，１１１を配置している。段差によって、永久磁石１１０ｂと永久磁石１１１ｂには角部が形成され、この角部に磁束が集中する。第１実施例では、永久磁石１１０，１１１を複数（２つ）に分割して角部を増やすことにより、集中する磁束を分散でき、永久磁石の減磁を抑制することができる。
【００２９】
また、第１実施例では、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６方向において、磁石収納部１０３ｂ，１０４ｂに収納される永久磁石１１０ｂ，１１１ｂは、磁石収納部１０３ａ，１０４ａに収納される永久磁石１１０a，１１０ｂよりも外周側に突出するように設けている。これにより、永久磁石１１０ｂ，１１１ｂを回転子コア１０２の外周側に近づけることができ、永久磁石の減磁を抑制できる。加えて、第１実施例では、磁石収納部１０３ａ（１０４ａ）の一部を形成する面１１３ａ（１１４ａ）の中央部と、回転子コア１０２の外周面との距離Ｄ１と、磁石収納部１０３ｂ（１０４ｂ）の一部を形成する面１１３ｂ（１１４ｂ）の中央部と回転子コア１０２の外周面との距離Ｄ２とをほぼ等しい距離にしている。これより、永久磁石１１０ａ（１１１ａ）と回転子コア１０２の外周面との距離と、永久磁石１１０ｂ（１１１ｂ）と回転子コア１０２の外周面との距離もほぼ等しくなる。
【００３０】
また、磁石収納部１０３ａ（１０４ａ）の角部と、回転子コア１０２の接線Ｔ１が通る点との距離Ｐ１と、磁石収納部１０３ｂ（１０４ｂ）の角部と、回転子コア１０２の接線Ｔ２が通る点との距離Ｐ２とをほぼ等しい距離にしている。これより、永久磁石１１０ａ（１１１ａ）と回転子コア１０２の外周面との距離と、永久磁石１１０ｂ（１１１ｂ）と回転子コア１０２の外周面との距離もほぼ等しくなる。
【００３１】
第１実施例によれば、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６方向において、ブリッジ１０５側に位置する永久磁石１１０ｂ，１１１ｂを、永久磁石１１０a，１１０ｂよりも外周側に突出するように設けているので、永久磁石１１０ｂ，１１１ｂを回転子コア１０２の外周側に近づけることができ、永久磁石の減磁を抑制できる。
【００３２】
また、第１実施例によれば、回転子コア１０２に配置される複数の永久磁石１１０ａ，１１０ｂ、永久磁石１１１ａ，１１１ｂは、回転子コア１０２の外周面からの距離がほぼ等しくなるように配置しているので、永久磁石の減磁を抑制することができる。そして、永久磁石全体で見たときの残留磁束密度の低下率を抑制することができる。
【００３３】
第１実施例では距離Ｄ１と距離Ｄ２、距離Ｐ１と距離Ｐ２はほぼ等しい距離に設定したが、距離Ｄ１と距離Ｄ２、もしくは距離Ｐ１と距離Ｐ２の何れか一方の距離を等しくするようにしても良い。
【実施例２】
【００３４】
次に図４及び図５を用いて、本発明の第２実施例について説明する。図４は本発明の第２実施例に係る磁石収納部の部分拡大図であり、回転電機の回転子における1つの極における構成を示している。図５は図４における磁石収納部の一方の部分拡大図である。
【００３５】
回転子コア１０２に形成された磁石収納部２０３，２０４には、それぞれ永久磁石２１０，２１１が収納されている。磁石収納部２０３，２０４の間には、ブリッジ２０５が設けられている。ブリッジ２０５の中央部には、仮想の中心線２０６を設ける。この中心線２０６は、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る線である。磁石収納部２０３，２０４は、この中心線２０６を基準として線対称に形成されている。
【００３６】
磁石収納部２０３のうち、回転子コア１０２の外周側に位置する面２１３ａ、面２１３ｂは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６の方向においてずらして配置され、段差を成している。面２１３ａはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６と直交する直交線２０７ａの延長線上にあり、面２１３ｂはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６と直交する直交線２０７ｂの延長線上にある。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６上において、直交線２０７ｂが直交線２０７ａよりも回転子コア１０２の外周側に位置するようにずれて配置され、その結果、中心線２０６の方向において、面２１３ｂは面２１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。
【００３７】
また、磁石収納部２０３のうち、回転子コア１０２の内周側に位置する面２１３ｃ、面２１３ｄは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６の方向においてずらして配置され、段差を成している。面２１３ｃはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６と直交する直交線２０７ｃの延長線上にあり、面２１３ｄはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６と直交する直交線２０７ｄの延長線上にある。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６上において、直交線２０７ｃが直交線２０７ｄよりも回転子コア１０２の内周側に位置するようにずれて配置され、その結果、中心線２０６の方向において、面２１３ｃは面２１３ｄよりも回転子コア１０２の内周側に突出するように設けられている。第２実施例では、直交線２０７ｃと直交線２０７ｄとの距離は、直交線２０７ａと直交線２０７ｂとの距離よりも長い。
【００３８】
また、磁石収納部２０４のうち、回転子コア１０２の外周側に位置する面２１４ａ、面２１４ｂは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６の方向においてずらして配置され、段差を成している。面２１４ａはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６と直交する直交線２０７ａ上にあり、面２１４ｂはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６と直交する直交線２０７ｂの延長線上にある。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６上において、直交線２０７ｂが直交線２０７ａよりも回転子コア１０２の外周側に位置するようにずれて配置され、その結果、中心線２０６の方向において、面２１４ｂは面２１４ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。
【００３９】
さらに、磁石収納部２０４のうち、回転子コア１０２の内周側に位置する面２１４ｃ、面２１４ｄは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６の方向においてずらして配置され、段差を成している。面２１４ｃはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６と直交する直交線２０７ｃの延長線上にあり、面２１４ｄはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６と直交する直交線２０７ｄの延長線上にある。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６上において、直交線２０７ｃが直交線２０７ｄよりも回転子コア１０２の内周側に位置するようにずれて配置され、その結果、中心線２０６の方向において、面２１４ｃは面２１４ｄよりも回転子コア１０２の内周側に突出するように設けられている。
【００４０】
面２１３ａは磁石収納部２０３ａの一部を形成し、面２１３ｂは磁石収納部２０３ｂの一部を形成する。同様に、面２１４ａは磁石収納部２０４ａの一部を形成し、面２１４ｂは磁石収納部２０４ｂの一部を形成する。
【００４１】
磁石収納部２０３ａ，２０３ｂには、それぞれ永久磁石２１０ａ，２１０ｂが収納されている。同様に磁石収納部２０４ａ，２０４ｂには、それぞれ永久磁石２１１ａ，２１１ｂが収納されている。磁石収納部２０３，２０４には樹脂や接着剤が充填され、磁石収納部２０３，２０４のそれぞれに、永久磁石２１０，２１１を固定している。第２実施例においては、磁石収納部２０３，２０４のうち、磁石収納部２０３ｂと磁石収納部２０４ｂとが、ブリッジ２０５側に位置している。また、磁石収納部２０３，２０４に収納される永久磁石２１０，２１１のうち、永久磁石２１０ｂと永久磁石２１１ｂとが、ブリッジ２０５側に位置している。
【００４２】
さらに、磁石収納部２０３ａと磁石収納部２０４ａの中心線２０６の方向における寸法となる２０７ａと２０７ｃとの距離は、磁石収納部２０３ｂと磁石収納部２０４ｂの中心線２０６の方向における寸法となる２０７ｂと２０７ｄの距離に比べて長く設定されている。その結果、磁石収納部２０３ａ，磁石収納部２０４ａのそれぞれに配置される永久磁石２１０ａ，２１１ａの中心線２０６の方向における寸法（厚さ）は、磁石収納部２０３ｂ，磁石収納部２０４ｂのそれぞれに配置される永久磁石２１０ｂ，２１１ｂの中心線２０６の方向における寸法（厚さ）よりも長い（厚い）。
【００４３】
ここで、面２１３ａと面２１３ｂ（直交線２０７ａと直交線２０７ｂ）の距離は、永久磁石２１０ｂの寸法公差の最小値と、磁石収納部２０３ｂの面２１３ｂと面２１３ｄの間の寸法公差の最大値との差よりも大きいことが望ましい。これにより、永久磁石２１０ｂはその周囲の４面すべてを磁石収納部２０３ｂの内壁（各面）と接することとなり、磁石収納部２０３ｂ内での位置決めが容易となる。
【００４４】
面２１３ｃと面２１３ｄ（直交線２０７ｃと直交線２０７ｄ）の距離は、永久磁石２１０ａの寸法公差の最小値と、磁石収納部２０３ａの面２１３ａと面２１３ｃの間の寸法公差の最大値との差よりも大きいことが望ましい。これにより、永久磁石２１０ａはその周囲の４面すべてを磁石収納部２０３ａの内壁（各面）と接することとなり、磁石収納部２０３ａ内での位置決めが容易となる。説明は省略するが、磁石収納部２０４と永久磁石２１１の関係も同様である。
【００４５】
磁石収納部２０３ａ，２０３ｂを形成するにあたっては、図５に示すように面２１３ｅと面２１３ｆとをずらして配置するようにすると良い。磁石収納部２０３ａの一部を構成する面２１３ｆは、中心線２０６の方向に沿って形成された面であり、永久磁石２１０ａと当接して永久磁石２１０ａの移動を規制する。磁石収納部２０３ｂの一部を構成する面２１３ｅは、中心線２０６の方向に沿って形成された面であり、永久磁石２１０ｂと当接して永久磁石２１０ｂの移動を規制する。中心線２０６と直交する方向において、面２１３ｅと面２１３ｆとは所定の隙間Ｃが形成されるようにずらして配置されている。説明は省略するが、磁石収納部２０４の構成も同様である。隙間Ｃは永久磁石２１０ａと永久磁石２１０ｂとの間にも隙間を形成することになる。永久磁石２１０ａと永久磁石２１０ｂは磁石収納部２０３において隙間を持って配置されるので、この隙間を磁束が通ることにより、永久磁石２１０ａと永久磁石２１０ｂの減磁を抑制することができる。
【００４６】
次に回転子コア１０２と磁石収納部２０３ａ，２０３ｂとの関係について説明する。上述したように中心線２０６方向において、磁石収納部２０３ｂの一部を形成する面２１３ｂは、磁石収納部２０３ａを形成する面２１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。これに伴い、中心線２０６方向において、磁石収納部２０３ｂに収納される永久磁石２１０ｂは、磁石収納部２０３ａに収納される永久磁石２１０aよりも外周側に突出するように設けられている。
【００４７】
磁石収納部２０３ａの一部を形成する面２１３ａの中央部と、回転子コア１０２の外周面との距離をＤ１とし、磁石収納部２０３ｂの一部を形成する面２１３ｂの中央部と回転子コア１０２の外周面との距離をＤ２とする。
【００４８】
また、磁石収納部２０３ａの角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離をＰ１とし、磁石収納部２０３ｂの角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離をＰ２とする。
【００４９】
第２実施例において、距離Ｄ１と距離Ｄ２、距離Ｐ１と距離Ｐ２はほぼ等しい距離に設定されている（Ｄ１≒Ｄ２、Ｐ１≒Ｐ２）。この関係に伴い、磁石収納部２０３ａ,２０３ｂに収納されている永久磁石２１０ａ，２１０ｂも同様の関係に設定される。
【００５０】
第２実施例では、磁石収納部における２０３ａ,２０３ｂにおける位置関係で説明しているが、永久磁石２１０ａ，２１０ｂにおける位置関係も同等である。
【００５１】
第２実施例においては、中心線２０６方向において、磁石収納部２０３ｂの一部を形成する面２１３ｂは、磁石収納部２０３ａを形成する面２１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けているので、距離Ｄ１と距離Ｄ２、距離Ｐ１と距離Ｐ２をほぼ等しい距離に設定することができる。
【００５２】
なお、説明は省略するが、磁石収納部２０４ａ,２０４ｂ、及びこれに収容される永久磁石２１１ａ，２１１ｂの関係についても上記と同様である。
【００５３】
次に作用について説明する。第２実施例のように回転子に永久磁石を備えたモータの場合、永久磁石の角部に磁束が集中し、これが減磁の要因の一つとなっている。そこで第２実施例では、磁石収納部２０３,２０４のそれぞれに収容される永久磁石２１０，２１１を複数に分割し、永久磁石２１０ａと永久磁石２１０ｂとの間、及び永久磁石２１１ａと永久磁石２１１ｂとの間に段差が生じるように永久磁石２１０，２１１を配置している。段差によって、永久磁石２１０ｂと永久磁石２１１ｂには角部が形成され、この角部に磁束が集中する。第２実施例では、永久磁石２１０，２１１を２つ（複数）に分割して角部を増やすことにより、集中する磁束を分散でき、永久磁石の減磁を抑制することができる。
【００５４】
また、第２実施例では、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６方向において、磁石収納部２０３ｂ，２０４ｂに収納される永久磁石２１０ｂ，２１１ｂは、磁石収納部２０３ａ，２０４ａに収納される永久磁石２１０a，２１０ｂよりも外周側に突出するように設けている。これにより、永久磁石２１０ｂ，２１１ｂを回転子コア１０２の外周側に近づけることができ、永久磁石の減磁を抑制できる。加えて、第２実施例では、磁石収納部２０３ａ（２０４ａ）の一部を形成する面２１３ａ（２１４ａ）の中央部と、回転子コア１０２の外周面との距離Ｄ１と、磁石収納部２０３ｂ（２０４ｂ）の一部を形成する面２１３ｂ（２１４ｂ）の中央部と回転子コア１０２の外周面との距離Ｄ２とをほぼ等しい距離にしている。これより、永久磁石２１０ａ（２１１ａ）と回転子コア１０２の外周面との距離と、永久磁石２１０ｂ（２１１ｂ）と回転子コア１０２の外周面との距離もほぼ等しくなる。
【００５５】
また、磁石収納部２０３ａ（２０４ａ）の角部と、回転子コア１０２の接線が通点との距離Ｐ１と、磁石収納部２０３ｂ（２０４ｂ）の角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離Ｐ２とをほぼ等しい距離にしている。これより、永久磁石２１０ａ（２１１ａ）と回転子コア１０２の外周面との距離と、永久磁石２１０ｂ（２１１ｂ）と回転子コア１０２の外周面との距離もほぼ等しくなる。
【００５６】
第２実施例によれば、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６方向において、ブリッジ２０５側に位置する永久磁石２１０ｂ，２１１ｂを、永久磁石２１０a，２１０ｂよりも外周側に突出するように設けているので、永久磁石２１０ｂ，２１１ｂを回転子コア１０２の外周側に近づけることができ、永久磁石の減磁を抑制できる。
【００５７】
また、第２実施例によれば、回転子コア１０２に配置される複数の永久磁石２１０ａ，２１０ｂ、永久磁石２１１ａ，２１１ｂは、回転子コア１０２の外周面からの距離がほぼ等しくなるように配置しているので、永久磁石の減磁を抑制することができる。そして、永久磁石全体で見たときの残留磁束密度の低下率を抑制することができる。
【００５８】
また、第２実施例では、中心線２０６の方向において、突出したブリッジ２０５側に位置する永久磁石２１０ｂ，２１１ｂの厚さを、永久磁石２１０ａ，２１１ａの厚さよりも小さくすることで、モータの磁石トルクに寄与しない永久磁石を無くすことができるため、永久磁石の使用量低減が可能となる。
【００５９】
さらに、第２実施例では、中心線２０６の方向において、永久磁石２１０ａ，２１１ａの厚さを、永久磁石２１０ｂ，２１１ｂの厚さよりも厚くする（増やす）ことで、永久磁石２１０ａ，２１１ａの磁極外側の角部が減磁しても必要な磁石磁束を得ることでき、モータ特性の悪化を抑制することができる。
【００６０】
さらにまた、第２実施例では、永久磁石２１０ａと永久磁石２１０ｂとの間に隙間を形成するようにしたので、この隙間を磁束が通ることにより、永久磁石２１０ａと永久磁石２１０ｂの減磁を抑制することができる。
【００６１】
以上説明した第２実施例では距離Ｄ１と距離Ｄ２、距離Ｐ１と距離Ｐ２はほぼ等しい距離に設定したが、距離Ｄ１と距離Ｄ２、もしくは距離Ｐ１と距離Ｐ２の何れか一方の距離を等しくするようにしても良い。
【実施例３】
【００６２】
次に図６を用いて、本発明の第３実施例について説明する。図６は本発明の第３実施例に係る磁石収納部の部分拡大図であり、回転電機の回転子における1つの極における構成を示している。第２実施例と異なるところは、磁石収納部２０３ａ，磁石収納部２０４ａの大きさ、及びこれらに収容される永久磁石２１０ａ，２１１ａの大きさである。その他の構成については第２実施例と同じであるので、以下詳細な説明は省略する。
【００６３】
図６において、磁石収納部２０３ａ，２０３ｂ及び磁石収納部２０４ａ，２０４ｂの中心線２０６の方向における寸法（大きさ）は同一としている。また、これら永久磁石の中心線２０６と直交する方向の寸法（大きさ）も同一としている。これに伴い、磁石収納部２０３ａ，２０３ｂ及び磁石収納部２０４ａ，２０４ｂに収容される永久磁石２１０ａ，２１０ｂ及び永久磁石２１１ａ，２１１ｂの寸法も同一としている。
【００６４】
第３実施例では、磁石収納部２０３ａと磁石収納部２０３ｂの間、及び磁石収納部２０４ａと磁石収納部２０４ｂとの間には、中心線２０６の方向において段部が形成されているので、永久磁石２１０ａ，２１０ｂ及び永久磁石２１１ａ，２１１ｂは、磁石収納部２０３ａ，２０３ｂ及び磁石収納部２０４ａ，２０４ｂの４面の内壁で支持されるため、永久磁石の位置決めを容易に行うことができる。
【００６５】
また、第３実施例では磁石収納部２０３ａ，２０３ｂ及び磁石収納部２０４ａ，２０４ｂに収納される永久磁石２１０ａ，２１０ｂ及び永久磁石２１１ａ，２１１ｂを同一寸法として使用することができるため、量産における永久磁石のコストを低減でき、モータ価格を低減することができる。
【実施例４】
【００６６】
次に図７を用いて、本発明の第４実施例について説明する。図７は本発明の第４実施例に係る磁石収納部の部分拡大図であり、回転電機の回転子における1つの極における構成を示している。第３実施例と異なるところは、永久磁石の個数にある。第２実施例では、磁石収納部２０３，２０４のそれぞれに２つの永久磁石２１０，２１１を用いていたが、第３実施例においては３つの永久磁石を用いるようにしている。
【００６７】
回転子コア１０２に形成された磁石収納部３０３，３０４には、それぞれ永久磁石３１０，３１１が収納されている。磁石収納部３０３，３０４の間には、ブリッジ３０５が設けられている。ブリッジ３０５の中央部には、仮想の中心線３０６を設ける。この中心線３０６は、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る線である。磁石収納部３０３，３０４は、この中心線３０６を基準として線対称に形成されている。
【００６８】
磁石収納部３０３のうち、回転子コア１０２の外周側に位置する面３１３ａ、面３１３ｂ、面３１３ｃは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６の方向においてそれぞれずらして配置され、段差を成している。面３１３ａはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ａの延長線上にあり、面３１３ｂはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ｂの延長線上にあり、面３１３ｃはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ｃ上にある。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６上において、直交線３０７ｂが直交線３０７ａよりも回転子コア１０２の外周側に位置するようにずれて配置され、直交線３０７ｃが直交線３０７ｂよりも回転子コア１０２の外周側に位置するようにずれて配置されている。その結果、中心線３０６の方向において、面３１３ｂは面３１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられており、面３１３ｃは面３１３ｂよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。
【００６９】
また、磁石収納部３０３のうち、回転子コア１０２の内周側に位置する面３１３ｄ、面３１３ｅ、面３１３ｆは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６の方向においてずらして配置され、段差を成している。面３１３ｄはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ｄの延長線上にあり、面３１３ｅはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ｅの延長線上にあり、面３１３ｆはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ｆの延長線上にある。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６上において、直交線３０７ｅが直交線３０７ｆよりも回転子コア１０２の内周側に位置するようにずれて配置され、直交線３０７ｄが直交線３０７ｅよりも回転子コア１０２の内周側に位置するようにずれて配置されている。その結果、中心線３０６の方向において、面３１３ｅは面３１３ｆよりも回転子コア１０２の内周側に突出するように設けられ、面３１３ｄは面３１３ｅよりも回転子コア１０２の内周側に突出するように設けられている。
【００７０】
また、磁石収納部３０４のうち、回転子コア１０２の外周側に位置する面３１４ａ、面３１４ｂ、面３１４ｃは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６の方向においてずらして配置され、段差を成している。面３１４ａはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ａの延長線上にあり、面３１４ｂはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ｂの延長線上にあり、面３１４ｃはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ｃ上にある。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６上において、直交線３０７ｂが直交線２０７ａよりも回転子コア１０２の外周側に位置するようにずれて配置され、直交線３０７ｃが直交線３０７ｂよりも回転子コア１０２の外周側に位置するようにずれて配置されている。その結果、中心線３０６方向において、面３１４ｂは面３１４ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられ、面３１４ｃは面３１４ｂよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。
【００７１】
さらに、磁石収納部３０４のうち、回転子コア１０２の内周側に位置する面３１４ｄ、面３１４ｅ、面３１４ｆは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６の方向においてずらして配置され、段差を成している。面３１４ｄはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ｄの延長線上にあり、面３１４ｅはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ｅの延長線上にあり、面３１４ｆはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６と直交する直交線３０７ｆの延長線上にある。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６上において、直交線３０７ｄが直交線３０７ｅよりも回転子コア１０２の内周側に位置するようにずれて配置され、直交線３０７ｅが直交線３０７ｆよりも回転子コア１０２の内周側に位置するようにずれて配置されている。その結果、中心線３０６の方向において、面３１４ｄは面３１４ｅよりも回転子コア１０２の内周側に突出するように設けられ、面３１４ｅは面３１４ｆよりも回転子コア１０２の内周側に突出するように設けられている。
【００７２】
面３１３ａは磁石収納部３０３ａの一部を形成し、面３１３ｂは磁石収納部３０３ｂの一部を形成し、面３１３ｃは磁石収納部３０３ｃの一部を形成する。同様に、面３１４ａは磁石収納部３０４ａの一部を形成し、面３１４ｂは磁石収納部３０４ｂの一部を形成し、面３１４ｃは磁石収納部３０４ｃの一部を形成する。
【００７３】
磁石収納部３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃには、それぞれ永久磁石３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃが収納されている。同様に磁石収納部３０４ａ，３０４ｂ，３０４ｃには、それぞれ永久磁石３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃが収納されている。磁石収納部３０３，３０４には樹脂や接着剤が充填され、磁石収納部３０３，３０４のそれぞれに、永久磁石３１０，３１１を固定している。第４実施例においては、磁石収納部３０３，３０４のうち、磁石収納部３０３ｃと磁石収納部３０４ｃとが、ブリッジ３０５側に位置している。また、磁石収納部３０３，３０４に収納される永久磁石３１０，３１１のうち、永久磁石３１０ｃと永久磁石３１１ｃとが、ブリッジ３０５側に位置している。
【００７４】
次に回転子コア１０２と磁石収納部３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃとの関係について説明する。上述したように中心線３０６方向において、磁石収納部３０３ｂの一部を形成する面３１３ｂは、磁石収納部３０３ａを形成する面３１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられており、磁石収納部３０３ｃの一部を形成する面３１３ｃは、磁石収納部３０３ｂを形成する面３１３ｂよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。これに伴い、中心線３０６方向において、磁石収納部３０３ｂに収納される永久磁石３１０ｂは、磁石収納部３０３ａに収納される永久磁石３１０aよりも外周側に突出するように設けられ、磁石収納部３０３ｃに収納される永久磁石３１０ｃは、磁石収納部３０３ｂに収納される永久磁石３１０ｂよりも外周側に突出するように設けられている。これにより、永久磁石３１０ｂ，３１０ｃ，３１１ｂ，３１１ｃを回転子コア１０２の外周側に近づけることができ、永久磁石の減磁を抑制できる。
【００７５】
磁石収納部３０３ａの一部を形成する面３１３ａの中央部と、回転子コア１０２の外周面との距離をＤ１とし、磁石収納部３０３ｂの一部を形成する面３１３ｂの中央部と回転子コア１０２の外周面との距離をＤ２とし、磁石収納部３０３ｃの一部を形成する面３１３ｃの中央部と回転子コア１０２の外周面との距離をＤ３する。
【００７６】
また、磁石収納部３０３ａの角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離をＰ１とし、磁石収納部３０３ｂの角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離をＰ２とし、磁石収納部３０３ｃの角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離をＰ３する。
【００７７】
第４実施例において、距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３、距離Ｐ１と距離Ｐ２と距離Ｐ３はほぼ等しい距離に設定されている（Ｄ１≒Ｄ２≒Ｄ３、Ｐ１≒Ｐ２≒Ｐ３）。この関係に伴い、磁石収納部３０３ａ,３０３ｂ，３０３ｃに収納されている永久磁石３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃも同様の関係に設定される。
【００７８】
第４実施例では、磁石収納部における３０３ａ,３０３ｂ，３０３ｃにおける位置関係で説明しているが、永久磁石３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃにおける位置関係も同等である。
【００７９】
第４実施例においては、中心線３０６方向において、磁石収納部３０３ｂの一部を形成する面３１３ｂは、磁石収納部３０３ａを形成する面３１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設け、磁石収納部３０３ｃの一部を形成する面３１３ｃは、磁石収納部３０３ｂを形成する面３１３ｂよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けているので、距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３、距離Ｐ１と距離Ｐ２と距離Ｐ３をほぼ等しい距離に設定することができる。
【００８０】
なお、説明は省略するが、磁石収納部３０４ａ,３０４ｂ，３０４ｃ、及びこれに収容される永久磁石３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃの関係についても上記と同様である。
【００８１】
次に作用について説明する。第４実施例のように回転子に永久磁石を備えたモータの場合、永久磁石の角部に磁束が集中し、これが減磁の要因の一つとなっている。そこで第４実施例では、磁石収納部２０３,２０４のそれぞれに収容される永久磁石２１０，２１１を３つ（複数）に分割し、永久磁石３１０ａと永久磁石３１０ｂとの間、永久磁石３１０ｂと永久磁石３１０ｃとの間、永久磁石３１１ａと永久磁石３１１ｂとの間、及び永久磁石３１１ｂと永久磁石３１１ｃとの間に段差が生じるように永久磁石３１０，３１１を配置している。段差によって、永久磁石３１０ｂ，３１０ｃ，永久磁石３１１ｂ，３１１ｃには角部が形成され、この角部に磁束が集中する。第４実施例では、永久磁石２１０，２１１を３つ（複数）に分割して角部を増やすことにより、集中する磁束を分散でき、永久磁石の減磁を抑制することができる。
【００８２】
また、第４実施例では、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６方向において、磁石収納部３０３ｂ，３０４ｂに収納される永久磁石３１０ｂ，３１１ｂは、磁石収納部３０３ａ，３０４ａに収納される永久磁石３１０a，３１１ａよりも外周側に突出するように設けている。さらに、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線３０６方向において、磁石収納部３０３ｃ，３０４ｃに収納される永久磁石３１０ｃ，３１１ｃは、磁石収納部３０３ｂ，３０４ｂに収納される永久磁石３１０ｂ，３１１ｂよりも外周側に突出するように設けている。
【００８３】
第４実施例によれば、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線１０６方向において、ブリッジ１０５側に位置する永久磁石３１０ｃ，３１１ｃを、永久磁石３１０a，３１１ａよりも外周側に突出するように設けているので、永久磁石３１０ｃ，３１１ｃを回転子コア１０２の外周側に近づけることができ、永久磁石の減磁を抑制できる。
【００８４】
また、第４実施例では、磁石収納部３０３ａ（３０４ａ）の一部を形成する面３１３ａ（３１４ａ）の中央部と、回転子コア１０２の外周面との距離Ｄ１と、磁石収納部３０３ｂ（３０４ｂ）の一部を形成する面３１３ｂ（３１４ｂ）の中央部と回転子コア１０２の外周面との距離Ｄ２と、磁石収納部３０３ｃ（３０４ｃ）の一部を形成する面３１３ｃ（３１４ｃ）の中央部と回転子コア１０２の外周面との距離Ｄ３をほぼ等しい距離にしている。これより、永久磁石３１０ａ（３１１ａ）と回転子コア１０２の外周面との距離と、永久磁石３１０ｂ（３１１ｂ）と回転子コア１０２の外周面との距離と、永久磁石３１０ｃ（３１１ｃ）と回転子コア１０２の外周面との距離もほぼ等しくなる。
【００８５】
また、磁石収納部３０３ａ（３０４ａ）の角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離Ｐ１と、磁石収納部３０３ｂ（３０４ｂ）の角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離Ｐ２と、磁石収納部３０３ｃ（３０４ｃ）の角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離Ｐ３をほぼ等しい距離にしている。これより、永久磁石３１０ａ（３１１ａ）と回転子コア１０２の外周面との距離と、永久磁石３１０ｂ（３１１ｂ）と回転子コア１０２の外周面との距離と、永久磁石３１０ｃ（３１１ｃ）と回転子コア１０２の外周面との距離もほぼ等しくなる。
【００８６】
第４実施例によれば、回転子コア１０２に配置される複数の永久磁石３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ、永久磁石２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃは、回転子コア１０２の外周面からの距離がほぼ等しくなるように配置しているので、永久磁石の減磁を抑制することができる。そして、永久磁石全体で見たときの残留磁束密度の低下率を抑制することができる。
【００８７】
また、第４実施例では磁石収納部３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ及び磁石収納部３０４ａ，３０４ｂ，３０４ｃに収納される永久磁石３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ及び永久磁石３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃを同一寸法として使用することができるため、量産における永久磁石のコストを低減でき、モータ価格を低減することができる。
【００８８】
以上説明した第４実施例では距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３、距離Ｐ１と距離Ｐ２と距離Ｐ３はほぼ等しい距離に設定したが、距離Ｄ１と距離Ｄ２と距離Ｄ３、もしくは距離Ｐ１と距離Ｐ２と距離Ｐ３の何れか一方の距離を等しくするようにしても良い。
【００８９】
また、第４実施例では、磁石収納部に収納される永久磁石を３つとしたが、４つ以上でも良く、永久磁石の個数は限定されるものでは無い。
【実施例５】
【００９０】
次に図８を用いて、本発明の第５実施例について説明する。図８は本発明の第５実施例に係る磁石収納部の部分拡大図であり、回転電機の回転子における1つの極における構成を示している。第１実施例から第４実施例では、磁石収納部を形成する面は、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線に対して垂直となるように形成していたが、第５実施例では、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線と直交する直交線に対して傾斜して設けている。
【００９１】
回転子コア１０２に形成された磁石収納部４０３，４０４には、それぞれ永久磁石４１０，４１１が収納されている。磁石収納部４０３，４０４の間には、ブリッジ４０５が設けられている。ブリッジ４０５の中央部には、仮想の中心線４０６を設ける。この中心線４０６は、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る線である。磁石収納部４０３，４０４は、この中心線４０６を基準として線対称に形成されている。
【００９２】
磁石収納部４０４のうち、回転子コア１０２の外周側に位置する面４１４ａ、面４１４ｂは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６の方向においてずらして配置され、段差を成している。面４１４ａは直線４０７ａ上にあり、直線４０７ａはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線４０６と交わる角度が、回転子コア１０２の外周側において鋭角αとなるように傾斜して配置されている。
【００９３】
面４１４ｂは直線４０７ｂ上にあり、直線４０７ｂはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線４０６と交わる角度が、回転子コア１０２の外周側において鋭角αとなるように傾斜して配置されている。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線４０６方向において、直線４０７ｂが直線４０７ａよりも回転子コア１０２の外周側に位置するようにずれて配置され、その結果、中心線２０６の方向において、面４１４ｂは面４１４ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。
【００９４】
また、磁石収納部４０３のうち、回転子コア１０２の内周側に位置する面４１４ｃ、面４１４ｄは、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線２０６の方向においてずらして配置され、段差を成している。
【００９５】
面４１４ｃは直線４０７ｃ上にあり、直線４０７ｃはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線４０６と交わる角度が、回転子コア１０２の外周側において鋭角αとなるように傾斜して配置されている。面４１４ｄは直線４０７ｄ上にあり、直線４０７ｄはシャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線４０６と交わる角度が、回転子コア１０２の外周側において鋭角αとなるように傾斜して配置されている。すなわち、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線４０６の方向において、直線４０７ｃが直線４０７ｄよりも回転子コア１０２の内周側に位置するようにずれて配置され、その結果、中心線４０６の方向において、面４１４ｃは面４１４ｄよりも回転子コア１０２の内周側に突出するように設けられている。
【００９６】
磁石収納部４０３，４０４は、中心線４０６を基準として線対称に形成されており、磁石収納部４０３，４０４はＶ字形状をなすように配置されている。また、永久磁石４１０，４１１もＶ字形状をなすように配置されている。
【００９７】
磁石収納部４０３においても、磁石収納部４０４と同様の構成となる。すなわち、中心線２０６の方向において、面４１３ｂは面４１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。また、中心線４０６の方向において、面４１３ｃは面４１３ｄよりも回転子コア１０２の内周側に突出するように設けられている。
【００９８】
面４１３ａは磁石収納部４０３ａの一部を形成し、面４１３ｂは磁石収納部４０３ｂの一部を形成する。同様に、面４１４ａは磁石収納部４０４ａの一部を形成し、面４１４ｂは磁石収納部２０４ｂの一部を形成する。
【００９９】
磁石収納部４０３ａ，４０３ｂには、それぞれ永久磁石４１０ａ，４１０ｂが収納されている。同様に磁石収納部４０４ａ，４０４ｂには、それぞれ永久磁石４１１ａ，４１１ｂが収納されている。磁石収納部４０３，４０４には樹脂や接着剤が充填され、磁石収納部４０３，４０４のそれぞれに、永久磁石４１０，４１１を固定している。第５実施例においては、磁石収納部４０３，４０４のうち、磁石収納部４０３ｂと磁石収納部４０４ｂとが、ブリッジ４０５側に位置している。また、磁石収納部４０３，４０４に収納される永久磁石４１０，４１１のうち、永久磁石４１０ｂと永久磁石４１１ｂとが、ブリッジ４０５側に位置している。
【０１００】
次に回転子コア１０２と磁石収納部４０３ａ，４０３ｂとの関係について説明する。上述したように中心線４０６方向において、磁石収納部４０３ｂの一部を形成する面４１３ｂは、磁石収納部４０３ａを形成する面４１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けられている。これに伴い、中心線４０６方向において、磁石収納部４０３ｂに収納される永久磁石４１０ｂは、磁石収納部４０３ａに収納される永久磁石４１０aよりも外周側に突出するように設けられている。これにより、永久磁石４１０ｂ，４１１ｂを回転子コア１０２の外周側に近づけることができ、永久磁石の減磁を抑制できる。
【０１０１】
磁石収納部４０３ａの一部を形成する面４１３ａの中央部と、回転子コア１０２の外周面との距離をＤ１とし、磁石収納部４０３ｂの一部を形成する面４１３ｂの中央部と回転子コア１０２の外周面との距離をＤ２とする。
【０１０２】
また、磁石収納部４０３ａの角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離をＰ１とし、磁石収納部２０３ｂの角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離をＰ２とする。
【０１０３】
第５実施例において、距離Ｄ１と距離Ｄ２、距離Ｐ１と距離Ｐ２はほぼ等しい距離に設定されている（Ｄ１≒Ｄ２、Ｐ１≒Ｐ２）。この関係に伴い、磁石収納部４０３ａ,４０３ｂに収納されている永久磁石４１０ａ，４１０ｂも同様の関係に設定される。
【０１０４】
第５実施例では、磁石収納部における４０３ａ,４０３ｂにおける位置関係で説明しているが、永久磁石４１０ａ，４１０ｂにおける位置関係も同等である。
【０１０５】
第５実施例においては、中心線４０６方向において、磁石収納部４０３ｂの一部を形成する面４１３ｂは、磁石収納部４０３ａを形成する面４１３ａよりも回転子コア１０２の外周側に突出するように設けているので、距離Ｄ１と距離Ｄ２、距離Ｐ１と距離Ｐ２をほぼ等しい距離に設定することができる。
【０１０６】
なお、説明は省略するが、磁石収納部４０４ａ,４０４ｂ、及びこれに収容される永久磁石４１１ａ，４１１ｂの関係についても上記と同様である。
【０１０７】
次に作用について説明する。第５実施例のように回転子に永久磁石を備えたモータの場合、永久磁石の角部に磁束が集中し、これが減磁の要因の一つとなっている。そこで第５実施例では、磁石収納部４０３,４０４のそれぞれに収容される永久磁石４１０，４１１を２つ（複数）に分割し、永久磁石４１０ａと永久磁石４１０ｂとの間、及び永久磁石４１１ａと永久磁石４１１ｂとの間に段差が生じるように永久磁石４１０，４１１を配置している。段差によって、永久磁石４１０ｂと永久磁石４１１ｂには角部が形成され、この角部に磁束が集中する。第５実施例では、永久磁石４１０，４１１を２つ（複数）に分割して角部を増やすことにより、集中する磁束を分散でき、永久磁石の減磁を抑制することができる。
【０１０８】
また、第５実施例では、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線４０６方向において、磁石収納部４０３ｂ，４０４ｂに収納される永久磁石４１０ｂ，４１１ｂは、磁石収納部４０３ａ，４０４ａに収納される永久磁石４１０a，４１０ｂよりも外周側に突出するように設けている。第５実施例によれば、シャフト１０１（回転子１００）の回転中心を通る中心線４０６方向において、ブリッジ４０５側に位置する永久磁石４１０ｂ，４１１ｂを、永久磁石４１０a，４１０ｂよりも外周側に突出するように設けているので、永久磁石４１０ｂ，４１１ｂを回転子コア１０２の外周側に近づけることができ、永久磁石の減磁を抑制できる。
【０１０９】
また、磁石収納部４０３ａ（４０４ａ）の一部を形成する面４１３ａ（４１４ａ）の中央部と、回転子コア１０２の外周面との距離Ｄ１と、磁石収納部４０３ｂ（４０４ｂ）の一部を形成する面４１３ｂ（４１４ｂ）の中央部と回転子コア１０２の外周面との距離Ｄ２とをほぼ等しい距離にしている。これより、永久磁石４１０ａ（４１１ａ）と回転子コア１０２の外周面との距離と、永久磁石４１０ｂ（４１１ｂ）と回転子コア１０２の外周面との距離もほぼ等しくなる。
【０１１０】
さらに、磁石収納部４０３ａ（４０４ａ）の角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離Ｐ１と、磁石収納部４０３ｂ（４０４ｂ）の角部と、回転子コア１０２の接線が通る点との距離Ｐ２とをほぼ等しい距離にしている。これより、永久磁石４１０ａ（４１１ａ）と回転子コア１０２の外周面との距離と、永久磁石４１０ｂ（４１１ｂ）と回転子コア１０２の外周面との距離もほぼ等しくなる。
【０１１１】
第５実施例によれば、回転子コア１０２に配置される複数の永久磁石４１０ａ，４１０ｂ、永久磁石４１１ａ，４１１ｂは、回転子コア１０２の外周面からの距離がほぼ等しくなるように配置しているので、永久磁石の減磁を抑制することができる。ある。そして、永久磁石全体で見たときの残留磁束密度の低下率を抑制することができる。
【０１１２】
さらにまた、第５実施例では永久磁石４１０，４１１もＶ字形状をなすように配置しているので、リラクタンストルクを活用することができ、減磁耐力の向上に加え、モータトルクを向上することができる。
【０１１３】
以上説明した第５実施例では距離Ｄ１と距離Ｄ２、距離Ｐ１と距離Ｐ２はほぼ等しい距離に設定したが、距離Ｄ１と距離Ｄ２、もしくは距離Ｐ１と距離Ｐ２の何れか一方の距離を等しくするようにしても良い。
【符号の説明】
【０１１４】
１０・・回転電機
１００・・回転子
１０１・・シャフト
１０２・・回転子コア
１０３，１０３ａ，１０３ｂ，１０４，１０４ａ，１０４ｂ・・磁石収納部
１０５・・ブリッジ
１０６・・中心線
１０７ａ，１０７ｂ・・直交線
１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１１，１１１ａ，１１１ｂ・・永久磁石
２０３，２０３ａ，２０３ｂ，２０４，２０４ａ，２０４ｂ・・磁石収納部
２０５・・ブリッジ
２０６・・中心線
２０７ａ，２０７ｂ，２０７ｃ，２０７ｄ・・直交線
２１０，２１０ａ，２１０ｂ，２１１，２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ・・永久磁石
３０３，３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ，３０４，３０４ａ，３０４ｂ，３０４ｃ・・磁石収納部
３０５・・ブリッジ
３０６・・中心線
３０７ａ，３０７ｂ，３０７ｃ，３０７ｄ，３０７ｅ，３０７ｆ・・直交線
３１０，３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１１，３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｃ・・永久磁石
４０３，４０３ａ，４０３ｂ，４０４，４０４ａ，４０４ｂ・・磁石収納部
４０５・・ブリッジ
４０６・・中心線
４０７ａ，４０７ｂ，４０７ｃ，４０７ｄ・・直線
４１０，４１０ａ，４１０ｂ，４１１，４１１ａ，４１１ｂ・・永久磁石
５００・・固定子
５０１・・固定子鉄心
５０２・・スロット
５０３・・コイル
【図１】
2019193393.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019193393.tif 000007
【図６】
2019193393.tif 000008
【図７】
2019193393.tif 000009
【図８】
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