(57)【要約】【課題】圧粉鉄心による回転電機の高効率化、高トルク化を安価で信頼性の高い手法で実現させる。【解決手段】固定子と回転子とを有するラジアルギャップ式の回転電機であって、前記回転子は、回転軸と、当該回転軸の周方向に配置されたｎ個の軟磁性鉄心部と、前記軟磁性鉄心部間に前記回転軸に対して放射状に配置されたｎ個の永久磁石と、を有し、前記永久磁石のうち隣接するそれぞれは周方向に互いに同極性で対向しており、前記軟磁性鉄心部は、前記固定子と対向する部分の軸方向長さが、前記回転軸と対向する部分の軸方向長さよりも短い。【選択図】図１
2015027160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と回転子とを有する回転電機であって、
前記回転子は、
回転軸と、
当該回転軸の周方向に配置されたｎ個の軟磁性鉄心部と、
前記軟磁性鉄心部間に前記回転軸に対して放射状に配置されたｎ個の永久磁石と、を有し、
前記永久磁石のうち隣接するそれぞれは周方向に互いに同極性で対向しており、
前記軟磁性鉄心部は、前記固定子と対向する部分の軸方向長さが、前記回転軸と対向する部分の軸方向長さ、あるいは前記回転軸の軸方向の平均長よりも短いことを特徴とするラジアルギャップ式の回転電機。
但しｎは２以上の偶数。
【請求項２】
前記回転子は、前記軟磁性鉄心部の前記固定子と対向する部分以外の少なくとも一部に非磁性環状体を有することを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
固定子と回転子を有する回転電機であって、
前記回転子は、
回転軸と、
当該回転軸の周方向に配置されたｎ個の軟磁性鉄心部と、
前記軟磁性鉄心部間に前記回転軸に対して放射状に配置されたｎ個の永久磁石と、を有し、
前記永久磁石のうち隣接するそれぞれは周方向に互いに同極性で対向しており、
前記軟磁性鉄心部は、前記固定子と対向する一端の径方向長さが、前記一端の反対端の径方向長さ、あるいは径方向の平均長よりも短いことを特徴とするアキシャルギャップ式の回転電機。
但しｎは２以上の偶数。
【請求項４】
前記回転子は、前記反対端側に非磁性支持円盤体を有し、かつ、
前記軟磁性鉄心部の外周に非磁性環状体を有することを特徴とする請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記非磁性支持円盤体と前記非磁性環状体とが一体であることを特徴とする請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記軟磁性鉄心部は、圧粉鉄心により形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項７】
前記軟磁性鉄心部と前記永久磁石とは、その接触面の少なくとも一部において係合していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動機や発電機等の永久磁石式回転子を有した回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機や発電機として用いられる回転電機は、市場より軽薄短小化の要求が強く、また最近は地球温暖化対策として、省エネルギー化や高効率化の要求も増加してきている。これを実現するためには、固定子と回転子間のエアギャップの磁束密度を高くする必要がある。そのためには希土類磁石のような高磁気エネルギー磁石を回転子鉄心内部に埋め込んで使用することが知られている。更に、回転電機は、安価であることも強く要求されている。しかし希土類磁石の価格は年々高騰しており、希土類磁石の使用量を抑えるなど種々の価格対策が求められている。
【０００３】
一方、回転電機は鉄損を減らして効率を高めるために、珪素鋼鈑を軸方向に積層して固定子や回転子を形成している。その場合、一般に珪素鋼鈑積層方式の固定子や回転子は軸と垂直断面形状が軸方向に沿ったどの位置においても同一の断面形状となる２次元形状となる。また固定子や回転子の鉄心部を珪素鋼鈑の積層方式から軟磁性体鉄粉を樹脂皮膜でコーテングした状態で圧縮成形する所謂圧粉鉄心とすることも知られている。圧粉鉄心は鉄損の内の渦流損が珪素鋼鈑より小さく出来ることで、一部の高速回転電機に採用されている。しかし圧粉鉄心は珪素鋼鈑と比較して透磁率が劣るため、一般的には鉄損の影響が少ない低速領域では高トルク化で珪素鋼鈑より劣る傾向にあった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】電気学会技術報告第１０６３号  小形モータの先端技術、Ｐ９９図８．１．８ＡＦＭの磁石配置（ｃ）ＩＰＭ（２）
【０００５】
一方、関係する従来技術として上記の非特許文献がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
回転電機はラジアルギャップ式とアキシャルギャップ式に大別される。従来の一般的なラジアルギャップ式の回転電機として回転子に永久磁石を用いるブラシレスＤＣ（以下ＢＬＤＣ）モータは、永久磁石が作る界磁と電機子電流が作る回転磁界が常に直交するため、フレミングの左手則、所謂ＩＢＬ則による最大トルクが得られるので、近年広く用いられている。ラジアルギャップ式の回転電機は、ＢＬＤＣモータには回転子構造により、磁石が回転子表面に露出したＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）型と磁石が回転子鉄心内部に埋め込まれたＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）型があり、ＩＰＭ型は巻き線による磁束の回転子の磁路を残せば上述したＩＢＬ則によるトルクの他にレラクタンストルクも得られるため、高トルクが必要な用途には更に使用される。
【０００７】
ＩＰＭ型には永久磁石が回転軸の接線方向と平行で鉄心内部に埋め込まれたタイプと、図７に示すような板状永久磁石が放射状に鉄心間に挟持状に埋め込まれたタイプがある。前者はエアコンのコンプレッサー駆動用に広く使用されている。その構造図は省略するが例えば非特許文献先行技術として前述した「電気学会技術報告第１０６３号」小形モータの先端技術のＰ３７図５．１．３に開示されている。本明細書に添付した図７は同じく非特許文献先行技術として前述した「電気学会技術報告第１０６３号」小形モータの先端技術のＰ９９図８．１．８（ｃ）に開示されている。本発明はこの後者の改良に関するものである。
【０００８】
ＢＬＤＣモータは一般に固定子鉄心を珪素鋼鈑で積層して構成しており、安価と効率を重視する場合は巻き線に集中巻き方式を採用する。その理由はラジアル式の分布巻き方式ではトルク発生に寄与しないコイルエンド部が大きくなることで銅損が増大し、効率が低下すること、及び集中巻きでは巻き線がシンプルとなるのでスロットへの直接巻き込が可能となり、巻き線を安価に製造することができるためである。集中巻き方式の場合は実用的に構成すれば主に回転電機のコストの面から固定子のスロット数は４〜２４程度に制約される。しかし集中巻き式は高調波磁束が発生し易すく、振動騒音が大きくなる欠点があるため、特に低振動低騒音が要求される用途には、分布巻き方式も採用されている。
【０００９】
一方、軸方向にエアギャップを有するアキシャルギャップ式回転電機もあるが、エアギャップが平面対向しているため面ブレ等の問題が生じ、ラジアルギャップ式ほどエアギャップを小さく出来にくいという問題がある。そのためにラジアルギャップ式と比較して、高効率化、高トルク化で劣る。そのため、扁平形状の電動機や起動停止をあまり行わないで定速回転重視の電動機等の特殊な用途以外はラジアルギャップ式より普及していない問題がある。
【００１０】
集中巻き方式のコイルエンドの軸方向高さは分布巻きに比べて小さいので、銅損が減少して効率は高くなるが、更に効率を高めるには集中巻き方式といえどもその回転子との対向面積とならないでトルク発生に寄与しないコイルエンドの占める部分もトルク発生のために活用することが求められる。本発明はこの解決策をも提供するものである。
【００１１】
圧粉鉄心とは軟磁性鉄粉に少量の樹脂をバインダーと鉄粉をコーティングして、渦電流の絶縁のために混合して圧縮成形させたものである。圧粉鉄心は珪素鋼鈑積層式が２次元の単純形状しか形成できないのに対して３次元の複雑形状を形成することが可能で、更に鉄損の一部の渦電流損が少ないという特徴がある。上述した圧粉鉄心は磁束密度が珪素鋼鈑より小さいという短所があるが、３次元形状で固定子のコイルエンド部を吸収した所謂オーバーハング形状では回転子との対向面積が増加するため高効率化に適したものと言える。この固定子磁極部の回転子との対向部をオーバーハング構造として回転子との対向面積を増加させる手段をとれば高トルク化を図ることが知られている。しかし固定子巻き線がオーバーハング部に邪魔されて巻き線作業が困難となる問題があった。
【００１２】
そこで本発明に係る回転電機は固定子は巻き線作業が従来と同じく容易な従来方式で、安価な磁石を使用してもエアギャップの磁束密度を高めることを課題とし、高トルクを図るものである。そして、圧粉鉄心を埋め込み磁石式の回転子に活用するものである。
【００１３】
一方、関係する従来技術として上記の非特許文献１に開示されているモータ構造は本明細書に添付した図６、図７と等価であるため以下、先行技術は図６、図７として説明する。
【００１４】
図６は従来技術のラジアルギャップ式回転電機の軸を含んだ断面図である。図７は図６の回転電機のＤ−Ｄ断面図であり、固定子が６巻き線極の３相式を示し、回転子はＮ極とＳ極が交互に配置された４極の例である。固定子２は積層方式であり、巻き線３が６個の巻き線極に集中巻きされた３相６巻き線の例で示したものである。
【００１５】
回転子２は図７で扇形に似た回転子鉄心１４が軸方向に延びて板状の永久磁石１５も軸方向に延びて交互に放射状に接合して周方向にその外周が円形となるように構成される。
【００１６】
このとき回転子鉄心１４と接して隣接する永久磁石１５は周方向に互いに同極性で対向するように磁化配置されることで、回転子鉄心１４は交互に異極性に磁化されて極数４の回転子を形成している。回転子鉄心１４は扇形の珪素鋼鈑を軸方向に積層して形成されている。また、回転子鉄心１４の中心軸側には、アルミ材等よりなる非磁性体中子１６が配置され、異極性に磁化された回転子鉄心１４同士を磁気的に絶縁しながら永久磁石１５も含めて結合して回転軸４に固着されている。
【００１７】
なお、図６に示すように、回転軸４は、ボールベアリング等の軸受け５によって回転可能に支承され、ブラケット６によって軸受け５を介して回転子を保持している。
【００１８】
図６、図７の構造では極数が４極等と少ない場合は永久磁石１５がフェライト磁石のように磁気エネルギーが小さい安価な磁石であると回転子鉄心１４に磁束を十分に供給できないという問題があった。また高トルクを得るには回転子径を大きくする必要があるため回転子イナーシャが増大する問題もあった。また高速回転が要求される場合には遠心力で回転子鉄心１４と永久磁石１５とが離散して飛散する危険がありその防止策を講じることが困難という問題もあった。
【００１９】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、軟磁性鉄粉や圧粉鉄心を利用した回転電機に関して、簡単なる構成で安価で巻き線も組み立ても容易で、高トルク化、高効率化を図ることが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】
【００２０】
本発明に係る回転電機は、固定子と回転子とを有するラジアルギャップ式の回転電機であって、前記回転子は、回転軸と、当該回転軸の周方向に配置されたｎ個の軟磁性鉄心部と、前記軟磁性鉄心部間に前記回転軸に対して放射状に配置されたｎ個の永久磁石と、を有し、前記永久磁石のうち隣接するそれぞれは周方向に互いに同極性で対向しており、前記軟磁性鉄心部は、前記固定子と対向する部分の軸方向長さが、前記回転軸と対向する部分の軸方向長さ、あるいは前記回転軸の軸方向の平均長よりも短いことを特徴とする。但しｎは２以上の偶数とする。上記の前記回転軸の軸方向の平均長よりも短いとは前記回転子鉄心部の回転軸と対向する部分の軸方向長さは必ずしも最大でなくてもよいからであり、その場合は平均長より短ければ実質効果は得られるためである。
【００２１】
また、本発明に係る回転電機は、前記回転子は、前記軟磁性鉄心部の前記固定子と対向する部分以外の少なくとも一部に非磁性環状体を有することができる。
【００２２】
また、本発明に係る他の回転電機は、固定子と回転子を有するアキシャルギャップ式の回転電機であって、前記回転子は、回転軸と、当該回転軸の周方向に配置されたｎ個の軟磁性鉄心部と、前記軟磁性鉄心部間に前記回転軸に対して放射状に配置されたｎ個の永久磁石と、を有し、前記永久磁石のうち隣接するそれぞれは周方向に互いに同極性で対向しており、前記軟磁性鉄心部は、前記固定子と対向する一端の径方向長さが、前記一端の反対端の径方向長さ、あるいは前記一端の反対端の径方向長さの平均長よりも短いことを特徴とする。但しｎは２以上の偶数とする。平均長が短ければよい理由は、ラジアルギャップ式の回転電機の場合と同じ理由による。
【００２３】
また、本発明に係る回転電機は、前記回転子は、前記反対端側に非磁性支持円盤体を有し、かつ、前記軟磁性鉄心部の外周に非磁性環状体を有することができる。
【００２４】
また、本発明に係る回転電機は、前記非磁性支持円盤体と前記非磁性環状体とが一体であることができる。
【００２５】
また、本発明に係る回転電機は、前記軟磁性鉄心部は、圧粉鉄心により形成されていることができる。
【００２６】
また、本発明に係る回転電機は、前記軟磁性鉄心部と前記永久磁石とは、その接触面の少なくとも一部において係合していることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
【００２８】
１）固定子巻き線のコイルエンドの軸方向高さ部はトルク発生に寄与しない空間であるがこの空間部を活用して回転子を軸方向に拡張し、回転子鉄心が固定子と対向する軸方向長さより大きい永久磁石から磁束を取り出すことで、回転子鉄心で、固定子対向部長さまで、磁束を凝縮できるので、エアギャップの磁束密度が高くなり、高トルク化、小形化が容易に実現できる。
【００２９】
２）残留磁束密度が１．３（Ｔ）のネオジム希土類磁石を使用すれば、ＳＰＭ式では最大でも空隙磁束密度は１．３（Ｔ）を超えることはできないが、ＩＰＭ式の本発明では、飽和磁束密度が２（Ｔ）の回転子鉄心を使用して、回転子の軸方向を略２／１．３＝１．５４倍に拡張することで、空隙磁束密度を２（Ｔ）近くまで高めることができる。この１・５４倍のスペースはラジアルギャップ式では軸方向に薄型形状ほど容易に得られる。ＢＬＤＣモータの発生トルクは空隙磁束密度に比例するので、この場合、５０％強のトルク増加が期待できる。
【００３０】
３）本発明では回転子イナーシャのわずかな増加で、高トルク化が可能である。
【００３１】
４）回転子鉄心を焼結鉄心や圧粉鉄心とすれば、積層式と比較して、構造が簡素で、磁束をエアギャップ部に容易に凝縮できる。積層式では固定子より軸方向に飛び出た回転子部の固定子との対向エアギャップ部への磁路では磁束が積層部を通過するため各積層間にできる重部ギャップで磁気抵抗が大きい。
【００３２】
５）高速回転での回転子の遠心力の補強が固定子との非対向部で環状体で簡単にできる。
【００３３】
６）本発明は、ラジアルギャップ式、アキシャルギャップ式の両方に、有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明一例のラジアルギャップ式回転電機の軸を含んだ断面図。
【図２】図１の回転電機のＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明のアキシャルギャップ式回転電機の軸を含んだ断面図。
【図４】図３の回転電機のＢ−Ｂ断面図。
【図５】図３の回転電機のＣ−Ｃ断面図。
【図６】従来技術のラジアルギャップ式回転電機の軸を含んだ断面図。
【図７】図６の回転電機のＤ−Ｄ断面図。
【図８】回転子の変形例を説明するための断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下図面によって説明する。
【実施例】
【００３６】
図１は本発明を適用する回転電機の構成の一例を示したものであり、ラジアルギャップ式回転電機の軸を含んだ断面図である。図２は図１の回転電機のＡ−Ａ断面図である。但し回転子部は軸方向から見た図で示してある。
【００３７】
図１、図２において、符号１は本発明の回転子鉄心である。回転子鉄心１は軸方向から見て略扇形をして軸方向に延びて、板状の永久磁石７も軸方向に延びて、回転子鉄心１と永久磁石７が交互に周方向に接合してその外周が円形の回転子を形成している。
【００３８】
このとき回転子鉄心１と接して隣接する永久磁石７は周方向に互いに同極性で対向するように磁化配置されることで、回転子鉄心１は交互に異極性に磁化されて極数４の回転子を形成している。本実施形態に係る回転電機は、固定子巻き線極が３相６極との組み合わせの場合である。一般的に図１、図２を述べれば、軸方向に延びるｎ個の軟磁性鉄心部と、板状で同じく軸方向に延びるｎ個の永久磁石を周方向に交互に放射状に有し、該軟磁性鉄心部と接して隣接する永久磁石は周方向に互いに同極性で対向するように磁化配置され、軟磁性鉄心部は交互に異極性に磁化されて極数ｎの回転子を形成して、固定子とラジアル方向にエアギャップを介して対向する部分以外の回転子外周部は軸方向に回転子の両側に突き出でて、且つエアギャップ対向部より径小に構成したラジアルギャップ式回転電機ということになる。ｎは２以上の偶数であればよい。極数ｎは大きくなるほど本発明に係る回転電機は高トルク化に有利となる。ＳＰＭ式では極数が大きくなると着磁が困難になり十分に永久磁石を磁化できず、トルクを高めることが困難になる。しかし本発明に係る回転電機では多極になるほど回転子鉄心１の扇形の中心角が小さくなり従って体積も小さくなるので永久磁石７で十分に回転子鉄心１を磁化できる。また多極になるほど同じ理由で希土類磁石のようなハイグレードで高価な磁石は不要でフェライト焼結磁石やそのボンド磁石でも使用可能となる。なお、上記説明においては、軟磁性鉄心部のうち、固定子と対向する部分の軸方向の長さが回転軸と対向する部分の軸方向長さよりも短い場合について説明を行ったが、固定子と対向する部分の長さが、回転軸の軸方向の平均長よりも短いように構成しても構わない。ここで、平均長とは、図１に示すように、軟磁性鉄心部の軸方向長さにおいて、最も短い箇所ＭＩＮと最も長い箇所ＭＡＸの和を２で割った長さであると定義する。
【００３９】
更に本構成による以下の主な効果が得られる。固定子巻き線のコイルエンドの軸方向高さ部はトルク発生に寄与しない空間であるがこの空間部を活用して回転子を軸方向に拡張し、回転子鉄心１が固定子と対向する軸方向長さより大きい永久磁石７から磁束を取り出すことで、回転子鉄心１で、固定子と対向する部位の長さまで、磁束を凝縮できるので、エアギャップの磁束密度が高くなり、高トルク化、小形化が容易に実現できる。例えば残留磁束密度が１．３（Ｔ）のネオジム希土類磁石を使用すれば、ＳＰＭ式では最大でも空隙磁束密度は１．３（Ｔ）を超えることはできないが、ＩＰＭ式の本発明では、飽和磁束密度が２（Ｔ）の回転子鉄心１を使用して、回転子の軸方向を略２／１．３＝１．５４倍に拡張することで、空隙磁束密度を２（Ｔ）近くまで高めることができる。この１・５４倍のスペースはラジアルギャップ式では軸方向に薄型形状ほど容易に得られる。ＢＬＤＣモータの発生トルクは空隙磁束密度に比例するので、この場合、５０％強のトルク増加が期待できる。また本発明では回転子の径方向でなく軸方向にコイルエンド高さ程度に回転子を伸ばすため、回転子イナーシャのわずかな増加で、高トルク化が可能である。
【００４０】
回転子鉄心１は扇形の珪素鋼鈑を軸方向に積層して作るよりも、焼結鉄心や圧粉鉄心が望ましい。安価でしかも性能が向上するためである。その理由は積層式では重部ギャップで磁気抵抗が大きいが焼結鉄心や圧粉鉄心では無方向性であるため、磁束をエアギャップ部に容易に凝縮できるためである。その他の回転子中子１６の役目や固定子やブラケット等は図６、図７での説明と同じなので省略する。
【００４１】
本発明の更なる特徴は非磁性環状体１７を回転子の非エアギャップ対向部に用いて遠心力対策をすることである。図２で回転子鉄心１及び永久磁石７はその接合部は同じ形をしており、その形は図１より外径側が台形状断面となっている。従って固定子とのエアギャップ対向部の軸方向で両側の回転子はテーパー状であり、そのテーパー部に非磁性環状体１７を回転子両側から挿入固着すれば４個の回転子鉄心１及び永久磁石７を高速回転時の遠心力での離散及び飛散による破損から防止することができる。また固定子内径部への組み入れも問題なく出来る。回転子鉄心部は軸方向から見て扇形と述べたが、その形は扇形に限定しなくてもよい。
【００４２】
更にアキシャルギャップ式回転電機に適用した本発明の構成を図３〜図５で説明する。図３は本発明をアキシャルギャップ式回転電機に適用した図であり、軸を含んだ断面図である。図４は図３の回転電機のＢ−Ｂ断面図、図５は図３の回転電機のＣ−Ｃ断面図である。
【００４３】
図３〜図５の回転子鉄心９は図５に示した永久磁石８と交互に周方向に接合して配置されている。永久磁石８との接合面から回転子鉄心９に入った磁束は凝縮されてエアギャップ対向部から固定子磁極１１にはいる。また固定子磁極１１にはコイル１２が巻かれている。固定子磁極１１のコイルエンド部と対向する回転子鉄心部９はテーパー状で永久磁石８の磁束を集める役割をしている。従って高トルク化の原理は図１、図２のラジアルギャップ式の場合と同じである。また、アルミ材等の非磁性回転体１０によって永久磁石８と回転子鉄心９を固着して回転軸４に締結されている。回転子鉄心９及び永久磁石８は、非磁性回転体１０に軸方向の一端を保持されており、非磁性回転体１０の外周部１０−１は非磁性支持円盤体１０−２の外周縁部から軸方向に突き出て、永久磁石８と回転子鉄心９を高速時の遠心力による離散及び飛散から防御している。なお、回転軸４は軸受け１３によって支承されている。なお、上記説明においては、軟磁性鉄心部のうち、固定子と対向する一端の径方向の長さが反対端の径方向長さよりも短い場合について説明を行ったが、固定子と対向する一端の長さが、径方向の平均長よりも短いように構成しても構わない。ここで、平均長とは、図３に示すように、軟磁性鉄心部の径方向長さにおいて、最も短い箇所ＭＩＮと最も長い箇所ＭＡＸの和を２で割った長さであると定義する。
【００４４】
本実施例は６巻き線極で４極回転子を示したが、一般的には次のようになる。回転子は軸方向から見て略扇形で軸方向に延びるｎ個の軟磁性鉄心部と、略板状で軸方向に延びるｎ個の永久磁石を周方向に交互に放射状に有し、軟磁性鉄心部と接して隣接する永久磁石は周方向に互いに同極性で対向するように磁化配置されることで、軟磁性鉄心部は交互に異極性に磁化されて極数ｎの回転子を形成して、固定子と軸方向にエアギャップを介して対向する部分以外の回転子部は径方向に回転子の内外側にも設けられてエアギャップ対向部より軸方向に肉厚小に構成したアキシャルギャップ式回転電機となる。ｎは２以上の偶数であればよい。回転子鉄心部は軸方向から見て扇形と述べたが、その形は扇形に限定しなくてもよい。
【００４５】
本発明の回転子鉄心は軟磁性鉄粉からなる鉄心が望ましいが、実際の製法は圧縮して適当な温度での熱処理又は燒結によりその強度を確保するものである。更に軟磁性鉄粉に絶縁とバインダーとしての樹脂粉をコーティングして加圧成形後、適度な温度で熱処理した所謂、圧粉鉄心とすれば渦電流損をほぼなくすことで鉄損の少ない回転電機が得られる。更に適量の珪素粉を加えることで、樹脂粉による渦電流損の減少に加えて珪素粉によるヒステリシス損をも減少させることができ、回転電機の効率を更に向上できる。これは冷間あるいは熱間圧延の鋼鈑に３％程度の珪素を加えることで鉄損を軽減する珪素鋼鈑の鉄損軽減原理により圧粉鉄心の場合でも同様な効果が得られるものである。
【００４６】
なお、上述した実施形態において、回転子鉄心と永久磁石の回転子の回転に伴う遠心力による離散を防止するために、回転子鉄心と永久磁石の外縁部に非磁性環状体１７又は非磁性回転体１０の外周部１０−１を形成した場合について説明を行ったが、これらを用いずに、例えば、図８に示すように永久磁石８と回転子鉄心９とのいずれか一方に形成した凹部２０に永久磁石８と回転子鉄心９のいずれか他方に形成した凸部２１を係合させて永久磁石８と回転子鉄心９を相互に固定するように構成しても構わない。また、隣り合う回転子鉄心９同士を連結する径方向に肉厚小の連結部９ａを永久磁石８の外縁部に接するように構成して永久磁石８の離散を防止するように構成しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明による回転電機は電動機または発電機に活用でき、安価で堅牢で軽薄短小、高トルク化、高効率化に適した、極めて実用的なものである。従って工業的に大きな貢献が期待される。
【符号の説明】
【００４８】
１、９、１４            回転子鉄心
２、１１、              固定子鉄心
３、１２、              巻き線
４、                    回転軸
５、１３、              軸受け
６、                    ブラケット
７、８、１５、          永久磁石
１０、                  非磁性支持体
１６                    非磁性中子
１７                    非磁性環状体
【図１】
2015027160.tif 000003
【図２】
2015027160.tif 000004
【図３】
2015027160.tif 000005
【図４】
2015027160.tif 000006
【図５】
2015027160.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015027160.tif 000009
【図８】
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