(57)【要約】【課題】トルク脈動を低減させるとともに、トルクの低下を抑制することができる回転電機を得る。【解決手段】軸方向に複数のブロックに分割され、各ブロックの間で周方向について位相角を有して配置され、周方向に並べられた複数の磁石用貫通孔１２が外周部に形成された回転子鉄心１と、回転子鉄心１の外周面１３にＮ極の磁極とＳ極の磁極とが周方向に交互に形成されるように磁石用貫通孔１２に挿入された複数の永久磁石２とを有する回転子を備え、磁石用貫通孔１２は、永久磁石２が挿入された磁石挿入部１２１と、磁石挿入部１２１よりも周方向外側に設けられた非磁性部１２２とを有し、回転子鉄心１の外周面１３と非磁性部１２２の外周側内壁１２３との間でブリッジ部１４が形成され、回転子鉄心１の回転中心を中心としたブリッジ部１４の周方向両端部の間のブリッジ角度βは、スキュー角度α以上となっている。【選択図】図２
2015115985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に複数のブロックに分割され、各前記ブロックの間で周方向について位相角を有して配置されることによって段スキューが形成され、周方向に並べられた複数の磁石用貫通孔が外周部に形成された回転子鉄心と、前記回転子鉄心の外周面に第１極の磁極と第２極の磁極とが前記周方向に交互に形成されるように前記磁石用貫通孔に挿入される複数の永久磁石とを有する回転子を備え、
前記磁石用貫通孔は、前記永久磁石が挿入される磁石挿入部と、前記磁石挿入部より前記周方向について外側に設けられ、前記永久磁石の径方向外側側面から前記永久磁石の径方向内側側面への磁束の回り込みを抑制する非磁性部とを有し、
前記非磁性部の外周側内壁が前記回転子鉄心の外周面に沿って形成されることによって前記回転子鉄心の外周面と前記非磁性部の外周側内壁との間でブリッジ部が形成され、
前記回転子鉄心の回転中心を中心とした前記ブリッジ部における周方向両端部の間の角度であるブリッジ角度は、隣り合う前記ブロックの間における前記位相角であるスキュー角度以上となっていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記周方向に間隔をおいて配置された複数のティースを有する環状の固定子鉄心と、各前記ティースに巻回された導線とを有する固定子をさらに備え、
複数に分割された前記ブロックの中で回転方向について最も前記位相角が大きい前記ブロックの間において、最も進み側に配置された前記ブロックにおける前記第１極の磁極が形成された進み側の前記ブリッジ部の磁極中心側端部と、最も遅れ側に配置された前記ブロックにおける前記第２極の磁極が形成された遅れ側の前記ブリッジ部の磁極中心側端部との間の距離が、前記ティースの先端部における周方向幅以上となってい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】
前記周方向に間隔をおいて配置された複数のティースを有する環状の固定子鉄心と、各前記ティースに巻回された導線とを有する固定子をさらに備え、
前記ブリッジ部における周方向幅は、前記ティースの先端部における周方向幅以上となっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記周方向に間隔をおいて配置された複数のティースを有する環状の固定子鉄心と、各前記ティースに巻回された導線とを有する固定子をさらに備え、
隣り合う前記ブロックの間において、一方の前記ブロックと他方の前記ブロックとを軸方向に重ね合わせた場合に、一方の前記ブリッジ部と他方の前記ブリッジ部との間で軸方向に重なる部分における前記周方向についての寸法は、前記ティースの先端部における周方向幅以上となっていることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記固定子は、分布巻きであることを特徴とする請求項２から請求項４までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項６】
複数に分割された前記ブロックの中で、回転方向について、最も遅れ側に配置された前記ブロックおよび最も進み側に配置された前記ブロックは、軸方向端部に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項７】
力行運転における最大トルクが回生運転における最大トルクよりも大きい場合に、回転方向について最も遅れ側に配置された前記ブロックは、軸方向端部に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項８】
回生運転における最大トルクが力行運転における最大トルクよりも大きい場合に、回転方向について最も進み側に配置された前記ブロックは、軸方向端部に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５までの何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】
この発明は、軸方向に複数のブロックに分割され、各ブロックが周方向にずらして配置された回転子を備えた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転子鉄心の外周部に永久磁石が埋設された埋め込み永久磁石型の回転子を備えた同期電動機では、固定子と回転子との間で発生する磁界が固定子と回転子との間のギャップにおいて理想的な正弦波分布とならないこと、および、回転子鉄心において磁界による磁気飽和が生ずることなどによって、回転子が回転する際に、固定子と回転子との間のギャップにおける磁束分布密度が滑らかなものとはならず、回転子にはコギングトルクおよびトルクリプルなどのトルク脈動が発生する。このトルク脈動は、同期電動機における運転時の振動および騒音の発生の原因となるので、その発生を極力抑制する必要がある。
【０００３】
従来、トルク脈動を抑制する回転電機として、回転子鉄心を軸方向に複数のブロックに分割し、各ブロックを周方向にずらして配置することによって、回転子に多段スキューが形成された回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４８４２２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、各ブロックが周方向にずれて配置されているので、隣り合うブロックの間において、一方のブロックの永久磁石の径方向外側側面（例えば、Ｎ極）から出た磁束の一部が、軸方向に流れて隣のブロックの固定子鉄心を通り、隣のブロックの永久磁石の径方向内側側面（例えば、Ｓ極）に入り込んでしまう。これにより、理論的に導き出せるスキュー角でのトルク脈動の低減効果が得られ難くなり、また、固定子鉄心を通過する磁束が減少して回転電機のトルクの低下が大きくなってしまうという問題点があった。
【０００６】
この発明は、トルク脈動を低減させるとともに、トルクの低下を抑制することができる回転電機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る回転電機は、軸方向に複数のブロックに分割され、各ブロックの間で周方向について位相角を有して配置されることによって段スキューが形成され、周方向に並べられた複数の磁石用貫通孔が外周部に形成された回転子鉄心と、回転子鉄心の外周面にＮ極の磁極とＳ極の磁極とが周方向に交互に形成されるように磁石用貫通孔に挿入される複数の永久磁石とを有する回転子を備え、磁石用貫通孔は、永久磁石が挿入される磁石挿入部と、磁石挿入部より周方向について外側に設けられ、永久磁石の径方向外側側面から永久磁石の径方向内側側面への磁束の回り込みを抑制する非磁性部とを有し、非磁性部の外周側内壁が回転子鉄心の外周面に沿って形成されることによって回転子鉄心の外周面と非磁性部の外周側内壁との間でブリッジ部が形成され、回転子鉄心の回転中心を中心としたブリッジ部における周方向両端部の間の角度であるブリッジ角度は、隣り合うブロックの間における位相角であるスキュー角度以上となっている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る回転電機によれば、隣り合うブロックの間においてそれぞれの非磁性部が軸方向に互いに重なり、また、永久磁石の周方向外側に非磁性部が形成されているので、隣り合うブロックの間において、一方のブロックの永久磁石の径方向外側側面から出た磁束が永久磁石の周方向外側から軸方向に流れて隣のブロックの永久磁石の径方向内側側面に入り込むことが抑制される。これにより、磁束の漏れを抑制することができるので、トルク脈動を低減させるとともに、トルクの低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転子を示す斜視図である。
【図２】図１の回転子を軸方向に見た場合の要部拡大図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る回転電機を示す斜視図である。
【図４】図３の回転電機を軸方向から見た場合の要部拡大図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る回転電機を軸方向から見た場合の要部を示す平面図である。
【図６】この発明の実施の形態４に係る回転電機を軸方向から見た場合の要部を示す平面図である。
【図７】回転子鉄心に段スキューが形成された場合の力行運転時の回転子の永久磁石の減磁箇所を示す模式図である。
【図８】回転子鉄心に段スキューが形成された場合の回生運転時の回転子の永久磁石の減磁箇所を示す模式図である。
【図９】力行運転の最大トルクの絶対値が回生運転の最大トルクの絶対値よりも大きい場合の回転速度とトルクとの関係を示すグラフである。
【図１０】回生運転の最大トルクの絶対値が力行運転の最大トルクの絶対値よりも大きい場合の回転速度とトルク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】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る回転子を示す斜視図、図２は図１の回転子を軸方向に見た場合の要部拡大図である。図において、回転子は、回転軸（図示せず）と、環状に形成され、回転軸を中心に回転する回転子鉄心１と、回転子鉄心１に埋設された複数の永久磁石２とを有している。
【００１１】
回転子鉄心１の径方向内側には、回転軸が挿入される回転軸用貫通孔１１が形成されている。
【００１２】
回転子鉄心１は、軸方向に複数のブロックに分割されている。この例では、回転子鉄心１は、軸方向に４段のブロックに分割されている。また、回転子鉄心１は、各ブロックの間で周方向について所定の位相角を有して配置されることによって段スキューが形成されている。各ブロックは、薄板の電磁鋼板を積層することによって構成されている。回転子鉄心１の外周部には、周方向に並べられた複数の磁石用貫通孔１２が軸方向に延びて形成されている。
【００１３】
永久磁石２は、回転子鉄心１の外周面１３にＮ極（第１極）の磁極とＳ極（第２極）の磁極とが周方向に交互に形成されるように磁石用貫通孔１２に挿入されている。言い換えれば、隣接する２つの磁極を形成する永久磁石２は、相互にＮ極とＳ極とが反転するようにして、磁石用貫通孔１２に挿入されている。
【００１４】
磁石用貫通孔１２は、永久磁石２が挿入される磁石挿入部１２１と、磁石挿入部１２１よりも周方向外側に設けられた一対の非磁性部１２２とを有している。非磁性部１２２は、永久磁石２の径方向外側側面２１から永久磁石２の径方向内側側面２２への磁束の回り込みを抑制する。ここで、周方向とは、回転子鉄心１についての周方向であり、図２の矢印Ｃの方向である。また、径方向とは、回転子鉄心１についての径方向であり、図２の矢印Ｄの方向である。
【００１５】
非磁性部１２２を形成する内壁の中で最も径方向外側に位置する外周側内壁１２３は、回転子鉄心１の外周面１３に沿って形成されている。言い換えれば、非磁性部１２２の外周側内壁１２３は、対向する回転子鉄心１の外周面１３の部分と略平行または同心円状に形成されている。回転子鉄心１には、回転子鉄心１の外周面１３と非磁性部１２２の外周側内壁１２３との間でブリッジ部１４が形成されている。
【００１６】
ブリッジ部１４は、回転子の強度上必要とされる部分であり、回転子の回転によって回転子鉄心１および永久磁石２が飛散しないように強度が確保されている。また、ブリッジ部１４は、径方向幅ができるだけ小さくなるように形成されている。
【００１７】
回転子鉄心１の外径、磁石挿入部１２１および永久磁石２の形状は、各ブロックで同一となっている。また、非磁性部１２２およびブリッジ部１４の形状も、各ブロックで同一となっている。
【００１８】
図２では、隣り合うブロックの中で、一方のブロックに対応する永久磁石２および磁石用貫通孔１２を実線で示し、他方のブロックに対応する永久磁石２および磁石用貫通孔１２を破線で示している。
【００１９】
回転子鉄心１の回転中心Ｏを中心としたブリッジ部１４における周方向両端部の間の角度であるブリッジ角度βは、隣り合うブロックの間における位相角であるスキュー角度α以上となっている（スキュー角度α≦ブリッジ角度β）。
【００２０】
ここで、ブリッジ角度βとは、ブリッジ部１４における永久磁石２側の端部をＡ、ブリッジ部１４における永久磁石２から離れた側の端部をＢとした場合に、β＝∠ＡＯＢを満たす。以下、ブリッジ部１４における永久磁石２側の端部をブリッジ部１４の磁極中心側端部とし、ブリッジ部１４における永久磁石２から離れた側の端部をブリッジ部１４の磁極外側端部とする。
【００２１】
なお、ブリッジ部１４における磁極中心側端部Ａおよび磁極外側端部Ｂは、非磁性部１２２における回転子鉄心１の外周面１３に平行に形成された外周側内壁１２３の直線の端部、または、非磁性部１２２における回転子鉄心１の外周面１３に同心円状に形成された外周側内壁１２３の円弧の端部であるが、この直線の端部または円弧の端部に角Ｒが形成される場合には、角Ｒの中心部分をブリッジ部１４の磁極中心側端部Ａまたは磁極外側端部Ｂとする。
【００２２】
以上説明したように、この発明の実施の形態１に係る回転子によれば、隣り合うブロックの間においてそれぞれの非磁性部１２２が軸方向に互いに重なり、また、永久磁石２の周方向外側に非磁性部１２２が形成されているので、隣り合うブロックの間において、一方のブロックの永久磁石２における径方向外側部分にあるＮ極から出た磁束が永久磁石２の周方向端部から軸方向に流れて隣のブロックの永久磁石２における径方向内側部分にあるＳ極に入り込むことが抑制される。これにより、磁束の漏れを抑制することができるので、トルク脈動を低減させるとともに、トルクの低下を抑制することができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態１では、回転子が４段のブロックに分割されている構成について説明したが、回転子が２段以上のブロックに分割された構成であればよい。
【００２４】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係る回転電機を示す斜視図、図４は図３の回転電機を軸方向から見た場合の要部拡大図である。図において、回転電機は、回転子３と、回転子３よりも径方向外側に配置された固定子４とを備えている。
【００２５】
回転子３は、平面視が略Ｖ字状に配置された一対の永久磁石２が一対の磁石用貫通孔１２に挿入されることで、１つの磁極を形成している。一対の永久磁石２によって形成された磁極は、回転子鉄心１の周方向に所望の数だけ形成されている。隣接する２つの磁極を形成する永久磁石２のそれぞれは、相互にＮ極とＳ極とが反転するように磁石用貫通孔１２に挿入されている。回転子３におけるその他の構成は、実施の形態１の回転子と同様である。
【００２６】
固定子４は、分布巻きとなっている。固定子４は、周方向に間隔をおいて配置された複数のティース４１１を有する環状の固定子鉄心４１と、各ティース４１１に巻回された固定子巻線４２とを有している。固定子巻線４２は、固定子鉄心４１のスロット４１２内に整列して配置されている。
【００２７】
固定子鉄心４１は、周方向に複数に分割されている。固定子４は、固定子巻線４２が整列された後に、固定子鉄心４１を径方向外側から固定子巻線４２に挿入することによって組み立てられる。
【００２８】
また、固定子４は、分割された固定子鉄心４１を保持するためのフレーム（図示せず）を有している。固定子鉄心４１は、薄板の電磁鋼板を積層することによって構成されている。
【００２９】
固定子鉄心４１のティース４１１は、ティース４１１の径方向外側部分から径方向内側部分に向かうにつれて周方向幅が小さくなるように形成されている。つまり、ティース４１１は、基端部から先端部に向かうにつれて周方向幅が小さくなるように形成されている。したがって、ティース４１１の先端部の周方向幅Ｗｔは、ティース４１１の他の部分の周方向幅よりも小さくなっている。
【００３０】
この発明の実施の形態２に係る回転電機では、永久磁石２によるトルクの他に、リラクタンストルク（固定子４の回転磁界による極と回転子３の突極との間の吸引力だけによって発生するトルク）が発生する。したがって、回転電機のトルクの大きさは、マグネットトルク（固定子４の回転磁界による極と回転子３の永久磁石２による磁極との間の吸引力および反発力によって発生するトルク）とリラクタンストルクとを足し合わせた大きさとなる。
【００３１】
また、この発明の実施の形態２に係る回転電機では、回転子３の極数が８極であり、スロット数が４８スロットであり、毎極毎相のスロット数が２である回転電機となっている。回転子３におけるそれぞれのブロックの間におけるスキュー角度は、１つのブロックを基準として、１．８７５°、４°、５．８７５°となっている。
【００３２】
複数に分割された回転子３のブロックの中で、回転方向について最も位相角が大きい一対のブロックの間において、最も進み側に配置されたブロックにおけるＮ極の磁極が形成された進み側のブリッジ部１４の磁極中心側端部Ａ１と、最も遅れ側に配置されたブロックにおけるＳ極の磁極が形成された遅れ側のブリッジ部１４の磁極中心側端部Ａ２との間の距離Ｗａは、固定子鉄心４１のティース４１１の先端部における周方向幅Ｗｔ以上となっている。
【００３３】
以上説明したように、この発明の実施の形態２に係る回転電機によれば、最も進み側に配置されたＮ極の磁極の磁束が、固定子４と回転子３との間のギャップ、および、固定子鉄心４１のティース４１１の先端部を介して、最も遅れ側に配置されたＳ極の磁極に流れ込むことを抑制することができるので、トルクに寄与しない軸方向成分の磁束の増加を抑制することができる。これにより、回転電機のトルクの低下を抑制することができる。
【００３４】
また、軸方向から見た場合に、回転子３全体での磁極のＮ極とＳ極との重なりが無く、回転子３全体での磁極のＮ極およびＳ極の開角は、電気角で１８０°以下（より具体的には、１８０°から固定子４の１ティース４１１分の電気角を引いた角度以下）となるので、着磁がされていない永久磁石２を回転子鉄心１に取り付け、各ブロックを重ね合わせて回転子３を構成した後に、永久磁石２を磁化させる後着磁を行うことが容易となる。
【００３５】
また、磁束における軸方向成分が発生することを抑制するので、積層された固定子鉄心４１および回転子鉄心１で発生する渦電流損失を低減させることができる。これにより、回転電機の効率を向上させることができる。
【００３６】
また、固定子４は、分布巻きとなっているので、ティース４１１の先端部における周方向幅Ｗｔを小さくすることができる。これにより、磁束の漏れ防止のために必要なブリッジ部１４の周方向幅を小さくすることができる。
【００３７】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る回転電機を軸方向から見た場合の要部を示す平面図である。図において、軸方向に分割された複数のブロックのそれぞれにおいて、ブリッジ部１４の周方向幅Ｗｂは、固定子鉄心４１のティース４１１の先端部における周方向幅Ｗｔ以上となっている（Ｗｂ≧Ｗｔ）。
【００３８】
ブリッジ部１４の周方向幅Ｗｂとは、ブリッジ部１４の磁極中心側端部をＡ、ブリッジ部１４の磁極外側端部をＢとした場合に、ＡとＢとの間の距離となる。その他の構成は、実施の形態２と同様である。
【００３９】
以上説明したように、この発明の実施の形態３に係る回転電機によれば、各ブロックにおいて、Ｎ極の磁極の磁束が、Ｎ極の磁極の周方向端部から固定子４と回転子３との間のギャップ、および、固定子鉄心４１のティース４１１の先端部を介して、Ｎ極の磁極の周方向端部のブリッジ部１４よりも径方向外側へ回り込んで、各ブロックのＮ極の磁極を構成する永久磁石２の径方向内側部分、すなわち、永久磁石２のＳ極に流れ込むことを抑制することができる。これにより、磁束の漏れを抑制することができるので、回転電機のトルク低下を抑制することができる。
【００４０】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４に係る回転電機を軸方向から見た場合の要部を示す平面図である。図６では、隣り合うブロックの中で、一方のブロックに対応する永久磁石２および磁石用貫通孔１２を実線で示し、他方のブロックに対応する永久磁石２および磁石用貫通孔１２を破線で示している。
【００４１】
図において、隣り合うブロックの中で、一方のブロックにおけるＮ極の磁極の遅れ側に配置されたブリッジ部１４の磁極中心側端部Ａ１と、他方のブロックにおけるＮ極の磁極の遅れ側に配置されたブリッジ部１４の磁極外側端部Ｂ２との間の距離Ｗｃは、固定子鉄心４１のティース４１１の先端部における周方向幅Ｗｔ以上となっている。つまり、隣り合うブロックの間において、一方のブロックと他方のブロックとを軸方向に重ね合わせた場合に、一方のブリッジ部１４と他方のブリッジ部１４との間で軸方向に重なる部分における周方向についての寸法Ｗｃは、ティース４１１の先端部における周方向幅Ｗｔ以上となっている。その他の構成は、実施の形態３と同様である。
【００４２】
以上説明したように、この発明の実施の形態４に係る回転電機によれば、隣り合うブロックの中で、一方のブロックにおけるブリッジ部１４の磁極中心側端部Ａ１がティース４１１の先端部に対向する位置にある場合において、他方のブロックにおけるブリッジ部１４および非磁性部１２２がティース４１１の先端部に対向するとともに、ブリッジ部１４および非磁性部１２２の周方向幅がティース４１１の先端部の周方向幅Ｗｔよりも大きくなるので、一方のブロックのＮ極の磁極の磁束が、固定子４と回転子３との間のギャップ、および、固定子鉄心４１のティース４１１の先端部を介して、他方のブロックのＮ極の磁極よりも周方向外側から回り込んで、他方のブロックのＮ極の磁極を構成する永久磁石２の径方向内側部分、すなわち、他方のブロックの永久磁石２のＳ極に流れ込むことを抑制することができる。これにより、トルクに寄与しない軸方向成分の磁束の増加を抑制することができるので、回転電機のトルク低下を抑制することができる。
【００４３】
実施の形態５．
図７は回転子鉄心に段スキューが形成された場合の力行運転時の回転子の永久磁石の減磁箇所を示す模式図、図８は回転子鉄心に段スキューが形成された場合の回生運転時の回転子の永久磁石の減磁箇所を示す模式図である。
【００４４】
回転子鉄心１が軸方向に複数のブロックに分割され、さらに、回転子鉄心１に段スキューが形成されると、力行運転の場合には、回転方向について最も遅れ側に配置されたブロックの永久磁石２が減磁しやすく、回生運転の場合には、回転方向について最も進み側に配置されたブロックの永久磁石２が減磁しやすい。
【００４５】
また、軸方向中間部に配置されたブロックと比べて軸方向端部に配置されたブロックは、ブロックから外部に放熱する面積が大きいので、軸方向端部に配置されたブロックの永久磁石２の温度は、軸方向中間部に配置されたブロックの永久磁石２の温度よりも低くなる。
【００４６】
そこで、回転方向について最も遅れ側に配置されたブロックおよび最も進み側に配置されたブロックが、回転子鉄心１の中で軸方向端部に配置されている。その他の構成は、実施の形態４と同様である。
【００４７】
以上説明したように、この発明の実施の形態５に係る回転電機によれば、軸方向に分割された複数のブロックの中で、軸方向端部に位置するブロックの永久磁石２の温度が軸方向中間部に位置するブロックの永久磁石２の温度よりも低くなるので、回転方向について最も遅れ側に配置されたブロックと最も進み側に配置されたブロックとを軸方向端部に配置することによって、軸方向両端部に位置するブロックの永久磁石２の温度が軸方向中間部に位置するブロックの永久磁石２の温度よりも低くなり、永久磁石２の減磁耐性を向上させることができる。
【００４８】
なお、図９に示すように、力行運転の最大トルクの絶対値が回転運転の最大トルクの絶対値よりも大きい場合には、最も遅れ側に配置されたブロックの永久磁石２が最も減磁しやすいので、回転方向について最も遅れ側に配置されたブロックを、軸方向端部に配置してもよい。これにより、永久磁石２の減磁耐性を向上させることができる。
【００４９】
また、図１０に示すように、回生運転の最大トルクの絶対値が力行運転の最大トルクの絶対値よりも大きい場合には、最も進み側に配置されたブロックの永久磁石２が最も減磁しやすいので、回転方向について最も進み側に配置されたブロックを、軸方向端部に配置してもよい。これにより、永久磁石２の減磁耐性を向上させることができる。
【００５０】
なお、各上記実施の形態では、第１極をＮ極、第２極をＳ極として説明したが、第１極をＳ極、第２極をＮ極としてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１  回転子鉄心、２  永久磁石、３  回転子、４  固定子、１１  回転軸用貫通孔、１２  磁石用貫通孔、１３  外周面、１４  ブリッジ部、２１  径方向外側側面、２２  径方向内側側面、４１  固定子鉄心、４２  固定子巻線、１２１  磁石挿入部、１２２  非磁性部、１２３  外周側内壁、４１１  ティース、４１２  スロット。
【図１】
2015115985.tif 000003
【図２】
2015115985.tif 000004
【図３】
2015115985.tif 000005
【図４】
2015115985.tif 000006
【図５】
2015115985.tif 000007
【図６】
2015115985.tif 000008
【図７】
2015115985.tif 000009
【図８】
2015115985.tif 000010
【図９】
2015115985.tif 000011
【図１０】
2015115985.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月8日(2014.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係る回転電機は、軸方向に複数のブロックに分割され、各ブロックの間で周方向について位相角を有して配置されることによって段スキューが形成され、周方向に並べられた複数の磁石用貫通孔が外周部に形成された回転子鉄心と、回転子鉄心の外周面にＮ極の磁極とＳ極の磁極とが周方向に交互に形成されるように磁石用貫通孔に挿入される複数の永久磁石とを有する回転子と、周方向に間隔をおいて配置された複数のティースを有する環状の固定子鉄心と各ティースに巻回された導線とを有する固定子とを備え、磁石用貫通孔は、永久磁石が挿入される磁石挿入部と、磁石挿入部より周方向について外側に設けられ、永久磁石の径方向外側側面から永久磁石の径方向内側側面への磁束の回り込みを抑制する非磁性部とを有し、非磁性部の外周側内壁が回転子鉄心の外周面に沿って形成されることによって回転子鉄心の外周面と非磁性部の外周側内壁との間でブリッジ部が形成され、回転子鉄心の回転中心を中心としたブリッジ部における周方向両端部の間の角度であるブリッジ角度は、隣り合うブロックの間における位相角であるスキュー角度以上となっており、複数に分割されたブロックの中で回転方向について最も位相角が大きいブロックの間において、最も進み側に配置されたブロックにおける第１極の磁極が形成された進み側のブリッジ部の磁極中心側端部と、最も遅れ側に配置されたブロックにおける第２極の磁極が形成された遅れ側のブリッジ部の磁極中心側端部との間の距離が、ティースの先端部における周方向幅以上となっている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に複数のブロックに分割され、各前記ブロックの間で周方向について位相角を有して配置されることによって段スキューが形成され、周方向に並べられた複数の磁石用貫通孔が外周部に形成された回転子鉄心と、前記回転子鉄心の外周面に第１極の磁極と第２極の磁極とが前記周方向に交互に形成されるように前記磁石用貫通孔に挿入される複数の永久磁石とを有する回転子と、
前記周方向に間隔をおいて配置された複数のティースを有する環状の固定子鉄心と、各前記ティースに巻回された導線とを有する固定子と
を備え、
前記磁石用貫通孔は、前記永久磁石が挿入される磁石挿入部と、前記磁石挿入部より前記周方向について外側に設けられ、前記永久磁石の径方向外側側面から前記永久磁石の径方向内側側面への磁束の回り込みを抑制する非磁性部とを有し、
前記非磁性部の外周側内壁が前記回転子鉄心の外周面に沿って形成されることによって前記回転子鉄心の外周面と前記非磁性部の外周側内壁との間でブリッジ部が形成され、
前記回転子鉄心の回転中心を中心とした前記ブリッジ部における周方向両端部の間の角度であるブリッジ角度は、隣り合う前記ブロックの間における前記位相角であるスキュー角度以上となっており、
複数に分割された前記ブロックの中で回転方向について最も前記位相角が大きい前記ブロックの間において、最も進み側に配置された前記ブロックにおける前記第１極の磁極が形成された進み側の前記ブリッジ部の磁極中心側端部と、最も遅れ側に配置された前記ブロックにおける前記第２極の磁極が形成された遅れ側の前記ブリッジ部の磁極中心側端部との間の距離が、前記ティースの先端部における周方向幅以上となっていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
軸方向に複数のブロックに分割され、各前記ブロックの間で周方向について位相角を有して配置されることによって段スキューが形成され、周方向に並べられた複数の磁石用貫通孔が外周部に形成された回転子鉄心と、前記回転子鉄心の外周面に第１極の磁極と第２極の磁極とが前記周方向に交互に形成されるように前記磁石用貫通孔に挿入される複数の永久磁石とを有する回転子と、
前記周方向に間隔をおいて配置された複数のティースを有する環状の固定子鉄心と、各前記ティースに巻回された導線とを有する固定子と
を備え、
前記磁石用貫通孔は、前記永久磁石が挿入される磁石挿入部と、前記磁石挿入部より前記周方向について外側に設けられ、前記永久磁石の径方向外側側面から前記永久磁石の径方向内側側面への磁束の回り込みを抑制する非磁性部とを有し、
前記非磁性部の外周側内壁が前記回転子鉄心の外周面に沿って形成されることによって前記回転子鉄心の外周面と前記非磁性部の外周側内壁との間でブリッジ部が形成され、
前記回転子鉄心の回転中心を中心とした前記ブリッジ部における周方向両端部の間の角度であるブリッジ角度は、隣り合う前記ブロックの間における前記位相角であるスキュー角度以上となっており、
隣り合う前記ブロックの間において、一方の前記ブロックと他方の前記ブロックとを軸方向に重ね合わせた場合に、一方の前記ブリッジ部と他方の前記ブリッジ部との間で軸方向に重なる部分における前記周方向についての寸法は、前記ティースの先端部における周方向幅以上となっていることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
前記周方向に間隔をおいて配置された複数のティースを有する環状の固定子鉄心と、各前記ティースに巻回された導線とを有する固定子をさらに備え、
前記ブリッジ部における周方向幅は、前記ティースの先端部における周方向幅以上となっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記固定子は、分布巻きであることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
複数に分割された前記ブロックの中で、回転方向について、最も遅れ側に配置された前記ブロックおよび最も進み側に配置された前記ブロックは、軸方向端部に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項６】
力行運転における最大トルクが回生運転における最大トルクよりも大きい場合に、回転方向について最も遅れ側に配置された前記ブロックは、軸方向端部に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の回転電機。
【請求項７】
回生運転における最大トルクが力行運転における最大トルクよりも大きい場合に、回転方向について最も進み側に配置された前記ブロックは、軸方向端部に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の回転電機。