【事件の表示】
　特許第３３４７９３５号「永久磁石回転電機及びそれを用いた電動車両」の請求項１、２、４、６、８ないし１０に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３４７９３５号の請求項１、２、４、６、８、９、１０に係る特許を維持する。
【理　由】
 
１．手続の経緯
　
　　特許出願　　　　　平成　８年　３月２９日
　　特許権設定登録　　平成１４年　９月　６日
　　　　　　　　　　　（公報発行日１４年１１月２０日）
　　特許異議申立て　　平成１５年　５月１６日
　　　　　　　　　　　（申立人　安藤康子）
　　取消理由通知　    平成１５年　９月２９日
　　　　　　　　　　　（平成１５年１０月１０日発送）
　　訂正請求　　　　　平成１５年１２月　９日
　
　
２．訂正の適否
　
２−１　訂正の内容
　
訂正事項ａ．
　特許請求の範囲の請求項１，１０中の「備えた」を、「備えており、上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には磁極片部を備えており、」と訂正する。
　
訂正事項ｂ．
　特許請求の範囲の請求項９中の「備え、上記永久磁石の形状は、円弧形状であり、上記永久磁石の外周側に位置する磁極片部は、その半径方向の厚さが一定である」を「備えており、上記永久磁石の形状は、円弧形状であり、上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には、半径方向の厚さが一定である磁極片部を備えており、」と訂正する。
　
訂正事項ｃ．
　特許請求の範囲の請求項１，９，１０に、「上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、」を挿入する。
　
訂正事項ｄ．
　特許請求の範囲の請求項１，９，１０に、前記訂正事項ｃによる挿入箇所に続けて、「かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、」を挿入する。
　
訂正事項ｅ．
　特許請求の範囲の請求項１，９，１０について、請求項１，９に「上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧ＥＯが回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されている」を挿入し、請求項１０に「上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧ＥＯが回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されており、」を挿入する。
（なお、訂正請求書の７．訂正の理由（３）訂正事項ｅに「・・・請求項への挿入又は末尾が「おり、」を挿入する。」とあるのは、明らかな誤記である。）　
　
訂正事項ｆ．
　特許請求の範囲の請求項１０に、「上記固定子巻線に流れる電流が上記回転子の位置に基づいて制御され、上記永久磁石回転電機に対して弱め界磁制御がなされる」を挿入する。
　
訂正事項ｇ．
　特許請求の範囲の請求項３，５，７の「請求項１記載の永久磁石回転電機において、」を「固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と．上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が互いに逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備え、さらに上記永久磁石回転電機において、」と訂正する。
　
訂正事項ｇ’
　特許明細書の０００９段落、００１１段落、００１３段落の「上記永久磁石回転電機において、」を、「本発明は、固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が互いに逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備え、さらに上記永久磁石回転電機において、」と訂正する。
　
訂正事項ｈ．
　特許明細書の０００７段落の「備えるように構成した」を「備えており、上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には磁極片部を備えており、上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧ＥＯが回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されているように構成した」と訂正する。
　
訂正事項ｉ．
　特許明細書の００１５段落の「備え、上記永久磁石の形状は、円弧形状であり、上記永久磁石の外周側に位置する磁極片部は、その半径方向の厚さが一定であるように構成した」を、「備えており、上記永久磁石の形状は、円弧形状であり、上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には、半径方向の厚さが一定である磁極片部を備えており、上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧ＥＯが回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されているように構成した」と訂正する。
　
訂正事項ｊ．
　特許明細書の００１６段落の「備える」を、「備えており、上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には磁極片部を備えており、上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧ＥＯが回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されており、上記固定子巻線に流れる電流が上記回転子の位置に基づいて制御され、上記永久磁石回転電機に対して弱め界磁制御がなされる」と訂正する。
　
訂正事項ｋ．
　特許明細書の００３９段落の「８２」を「３２Ｂ１」と訂正する。
　
訂正事項ｌ．
　特許明細書の【符号の説明】の「３２Ｂ２」「３２Ｂ１」をそれぞれ「３２Ｂ１」「３２Ｂ２」と訂正する。
　
訂正事項ｍ．
　特許請求の範囲の請求項１０の「車輪の駆動される」を「車輪が駆動される」と訂正する。
　
　
２−２　訂正の適否
　
訂正事項ａについて
　請求項１，１０についての訂正事項ａは、回転子が「回転子鉄心の外周部かつ永久磁石の外周側に磁極片部を備える」ことを限定するものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。回転子が「回転子鉄心の外周部かつ永久磁石の外周側に磁極片部を備える」ことは、図２、図５、図６の記載より明らかな事項であり、訂正事項ａは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものである。そして、訂正事項ａは、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。よって、訂正事項ａは、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するものである。
　
　
訂正事項ｂについて
　請求項９についての訂正事項ｂは、回転子が磁極片部を「回転子鉄心の外周部」に備えることを限定するものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。回転子が磁極片部を「回転子鉄心の外周部」に備えることは、図２の記載より明らかな事項であり、訂正事項ｂは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものである。そして、訂正事項ｂは、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。よって、訂正事項ｂは、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するものである。
　
　
訂正事項ｃについて
　請求項１，９，１０についての訂正事項ｃは、補助磁極部が、「非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたもの」であることを限定するものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。補助磁極部が、「非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたもの」であることは、図２、図５、図６の記載より明らかな事項であり、訂正事項ｃは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものである。そして、訂正事項ｃは、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。よって、訂正事項ｃは、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するものである。
　
　
訂正事項ｄについて
　請求項１，９，１０についての訂正事項ｄは、補助磁極部が「固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるもので」あることを限定するものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。補助磁極部が「固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるもので」あることは、００３９段落の「第二項がリラクタンス成分で補助磁極部３２Ｂ１による成分である。」「第二項のリラクタンス成分を大きくするには補助磁極部８２の周方向成分を大きくする必要がある。」との記載（なお、「補助磁極部８２」は「補助磁極部３２Ｂ１」の誤記である。）、及び００６２段落の「補助磁極部の周方向長さを大きくすることによって、補助磁極部のリラクタンストルクを大きくすることができる。」との記載より明らかな事項であり、訂正事項ｄは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものである。そして、訂正事項ｄは、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。よって、訂正事項ｄは、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するものである。
　
　
訂正事項ｅについて  
　請求項１，９，１０についての訂正事項ｅは、非磁性部材が「永久磁石の端でありかつ回転子の常用の回転方向とは反対側の端から補助磁極部の境界までの周方向の全域に設けられているていると共に、固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、固定子巻線に発生する誘起電圧ＥＯが回転方向側に位相が進む関係となるように、回転子鉄心の内部でありかつ磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されている」ことを限定するものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。非磁性部材が「永久磁石の端でありかつ回転子の常用の回転方向とは反対側の端から補助磁極部の境界までの周方向の全域に設けられているていると共に、固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、固定子巻線に発生する誘起電圧ＥＯが回転方向側に位相が進む関係となるように、回転子鉄心の内部でありかつ磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されている」ことは、図２、図５、図６の記載、００４１段落の「図４（ａ）で示すように永久磁石３６による誘起電圧はＩｑに対してθだけ移動した位置に発生し」との記載、及び図４（Ａ）の記載より明らかな事項であり、訂正事項ｅは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものである。そして、訂正事項ｅは、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。よって、訂正事項ｅは、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するものである。
　
　
訂正事項ｆについて  
　請求項１０についての訂正事項ｆは、「固定子巻線に流れる電流が回転子の位置に基づいて制御され、永久磁石回転電機に対して弱め界磁制御がなされる」ことを限定するものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。「固定子巻線に流れる電流が回転子の位置に基づいて制御され、永久磁石回転電機に対して弱め界磁制御がなされる」ことは、００１９段落の「回転電機１０は、磁極位置検出器ＰＳの信号と、エンコーダＥの出力信号によって、図３によって後述する制御装置によって運転制御される。」との記載及び００５０段落の「磁気的にも弱め界磁制御に適する構成となっており、高速回転に適した回転電機とすることができる。」との記載より明らかな事項であり、訂正事項ｆは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものである。そして、訂正事項ｆは、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。よって、訂正事項ｆは、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するものである。
　
　
訂正事項ｇについて  
　特許異議の申立てがされていない請求項３，５，７についての訂正事項ｇは、請求項３，５，７が引用する請求項１を上記訂正事項ａ，ｃ，ｄ，ｅにより訂正することに伴い、請求項３，５，７に訂正前の請求項１の内容を取り込んで、請求項３，５，７を従属請求項の形式から独立記載形式に内容の変更なく改めるものであって、訂正事項ｇは、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。訂正事項ｇは、請求項３，５，７の内容自体を変更するものではないことから、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものであり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。よって、訂正事項ｇは、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するものである。
　
　
訂正事項ｇ’，ｈ，ｉ，ｊについて
　訂正事項ｇ’，ｈ，ｉ，ｊは、特許請求の範囲を訂正する上記訂正事項ａ乃至ｇに対して、発明の詳細な説明における「課題を解決するための手段」の記載を整合させるものであって、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。訂正事項ｇ’，ｈ，ｉ，ｊは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものである。そして、訂正事項ｇ’，ｈ，ｉ，ｊは実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。よって、訂正事項ｇ’，ｈ，ｉ，ｊは、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するものである。
　
　
訂正事項ｋについて
　訂正事項ｋは、００３９段落の補助磁極部につき「８２」を「３２Ｂ１」と訂正するものであって、誤記の訂正を目的とするものである。補助磁極部が「３２Ｂ」であることは図２、図４、図６の記載から明らかであり、訂正事項ｋは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものである。そして、訂正事項ｋは実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。よって、訂正事項ｋは、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するものである。
　
　
訂正事項ｌについて
　訂正事項ｌは．特許明細書の【符号の説明】の「３２Ｂ２」「３２Ｂ１」をそれぞれ「３２Ｂ１」「３２Ｂ２」と訂正するものであって、誤記の訂正を目的とするものである。「３２Ｂ１」が補助磁極片部を表し、「３２Ｂ２」が磁極片部を表すことは、００２４段落の「回転子鉄心３２の外周部３２Ｂを周方向に２つの部分に分けると、補助磁極部３２Ｂ１と、磁極片部３２Ｂ２に分けられる。補助磁極部３２Ｂ１は、隣合う永久磁石挿入孔３４に挟まれる領域であり、磁石の磁気回路をバイパスして、固定子の起磁力によって直接磁束を固定子側に発生させる領域である。磁極片部３２Ｂ２は、回転子鉄心３２の外周部３２Ｂの中で、永久磁石３６の外周側に位置する領域であり、永久磁石３６からの磁束Ｂφがギャップを介して固定子２０側に流れて磁気回路を構成する領域である。」との記載から明らかであり、訂正事項ｋは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものである。そして、訂正事項ｋは実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。よって、訂正事項ｋは、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するものである。
　
　
訂正事項ｍ．
　請求項１０についての訂正事項ｍは、永久磁石回転電機により「車輪の駆動される」を永久磁石回転電機により「車輪が駆動される」と訂正するものであって、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。永久磁石回転電機によって車輪が駆動されることは００９１段落の「永久磁石回転電機１２０が駆動されて、車輪１１０，１１４が回転する。」との記載から明らかであり、訂正事項ｍは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものである。そして、訂正事項ｋは実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。よって、訂正事項ｋは、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するものである。
　
　
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法１２０条の４第第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項までの規定に適合するので、上記訂正を認める。
　
　
３．異議申立てについての判断
　
３−１　本件発明
　
　上記のとおり、訂正は認められるから、本件特許の発明（請求項１，２，４，６，８，９，１０）は、訂正された特許明細書の請求項１，２，４，６，８，９，１０に記載された次のとおりのものである。
　
　
【請求項１】　固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が互いに逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備えており、
　上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には磁極片部を備えており、
　上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、
　上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧ＥＯが回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されていることを特徴とする永久磁石回転電機。
　
　
【請求項２】　請求項１記載の永久磁石回転電機において、
上記回転子鉄心は、上記永久磁石の大きさより上記回転子鉄心の周方向に大きい開ロを有する永久磁石挿入孔を備え、
　上記永久磁石は、上記永久磁石挿入孔の中に、上記回転子の常用の回転方向に偏って挿入され、
　上記挿入孔に形成された空隙部が、上記非磁性材部であることを特徴とする永久磁石回転電機。
　
　
【請求項４】　請求項２若しくは請求項３記載の永久磁石回転電機において、
　上記空隙部に非磁性材からなる樹脂を充填したことを特徴とする永久磁石回転電機。
　
　
【請求項６】　請求項１記載の永久磁石回転電機において、
　上記永久磁石は、その形状が直方体であることを特徴とする永久磁石回転電機。
　
　
【請求項８】　請求項１記載の永久磁石回転電機において、
　上記永久磁石の形状は、円弧形状であり、
　上記永久磁石の外周側に位置する磁極片部は、その半径方向の厚さが一定であることを特徴とする永久磁石回転電機。
　
　
【請求項９】　固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備えており、
　上記永久磁石の形状は、円弧形状であり、
　上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には、半径方向の厚さが一定である磁極片部を備えており、
　上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、
　上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧ＥＯが回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されていることを特徴とする永久磁石回転電機。
　
　
【請求項１０】　固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機を備え、
　この永久磁石回転電機により車輪が駆動される永久磁石回転電機を用いた電動車両において、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備えており、
　上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には磁極片部を備えており、
　上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、
　上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧ＥＯが回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されており、
　上記固定子巻線に流れる電流が上記回転子の位置に基づいて制御され、上記永久磁石回転電機に対して弱め界磁制御がなされることを特徴とする永久磁石回転電機を用いた電動車両。
　
　
３−２　申立の理由の概要
　
　特許異議申立人安藤康子は、
　甲第１号証（下記引用例１）を提示して、本件の請求項１，２，４，６，８，９，１０に係る発明の特許は、特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものであるから、
　甲第２〜甲第５号証（下記引用刊行物２〜５）を提示して、本件の請求項１，２，４，６，８，９，１０に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから、
　特許法第１１３条第２項に該当するので取り消されるべきものである
旨主張している。
　
　
３−４　取消理由通知で引用された刊行物に記載された発明
　
　引用例１（甲第１号証）：特願平７−３４９５９６号（特開平９−１８２３３１号）の願書に最初に添付した明細書及び図面
　刊行物２（甲第２号証）：「電気学会研究会資料（回転機・産業計測制御合同研究会）１９９５年７月７日，社団法人電気学会発行」，第３３頁〜第４２頁「同期モータの機器定数と出力特性」
　刊行物３（甲第３号証）：特開平７−３３６９１９号公報
　刊行物４（甲第４号証）：特開平５−２３６６８４号公報
　刊行物５（甲第５号証）：特開平５−１７６４８７号公報
  
　
引用刊行物に記載された発明  
　
　引用例１：引用例１には「本発明は、永久磁石形同期回転電機の回転子に関する。」（第２頁第１欄第３０行〜第３１行、［審決注：引用例１の摘示箇所は、便宜上、公開公報に基づく。以下同様］）、「そこで、本発明は、・・・・・ｑ軸磁束の飽和を抑え、リラクタンス・トルクを利用できる永久磁石形同期回転電機の回転子を提供することを目的とする。」（第２頁第１欄第４６行〜第５０行）、「所定の極ピッチ角で設けた・・・・・円周かつ同方向の端面に当接させたことによる。」（第２頁第２欄第８行〜第２０行）、「円板状の電磁鋼飯を積層した回転子鉄心１の内径側には、・・・・・おのおのの永久磁石挿入穴３内には、永久磁石挿入穴３の幅Ｂｈより短い幅Ｂｍで高さＨの永久磁石４を、その端面を円周且つ同方向（例えば、回転方向）に偏らせて、永久磁石挿入穴３の端面に当接させて固定してある。その結果、永久磁石挿入穴３の他方の端面と永久磁石４の他方の端面の間には、空間３１が生じる。」（第２頁第２欄第３０行〜第４５行）、「この例は、・・・リラクタンス・トルクを生じる。」（第２頁第２欄第４７行〜第３頁第３欄第２行）等の記載があり、これらの記載及び図１〜図３の記載等から、ｑ軸磁束の飽和を抑え、リラクタンス・トルクを利用できるようにすることを目的とした、「固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心（１）とこの回転子鉄心（１）の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数の永久磁石（４）を有する回転子とから構成された永久磁石形同期回転電機において、上記回転子鉄心（１）は、周方向に沿って配置され、上記永久磁石（４）の大きさより上記回転子鉄心（１）の周方向に大きい開口を有する永久磁石挿入穴（永久磁石挿入孔）（３）を備え、上記永久磁石（４）は、直方体の形状に形成され、上記永久磁石挿入穴（永久磁石挿入孔）（３）の中に、上記回転子の常用の回転方向に偏って挿入されることによって、上記永久磁石挿入穴（永久磁石挿入孔）（３）の、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石（４）に隣接して空間（空隙部）（３１）が設けられていることを特徴とする永久磁石形同期回転電機。」が記載されている。
　
　
　刊行物２：刊行物２には、「永久磁石同期モータ（ＰＭモータ）をはじめ、小形同期モータは・・・・・、電気自動車にも用いられるようになり、多目的に使用されている。」（第３３頁第５行〜第７行）、「さらにＰＭモータは、永久磁石の配置によって表面磁石構造ＰＭモータ（ＳＰＭ）と、埋込磁石構造ＰＭモータ（ＩＰＭ）に分類できる。」（第３３頁第１５行〜第１６行）、「そこで定出力範囲を広くするためには・・・・・、Ｌｑ／Ｌｄが大きいＩＰＭが最適といえ、突極比Ｌｑ／Ｌｄをいかに大きく設計できるかがポイントとなる。」（第４１頁第２０行〜第２８行）等の記載があり、これらの記載及び図１の記載等から、「固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数の永久磁石を有する回転子とから構成された埋込磁石構造永久磁石同期モータにおいて、上記回転子鉄心には、周方向に複数の永久磁石挿入孔が設けられており、上記永久磁石は、直方体の形状に形成され、周方向に隣り合う永久磁石が逆極性となるように上記永久磁石挿入孔に挿入されていることを特徴とする埋込磁石構造永久磁石同期モータ。」が記載されている。
　また、刊行物２には、「永久磁石同期モータ（ＰＭモータ）として、表面磁石構造永久磁石同期モータ（ＳＰＭ）と埋込磁石構造永久磁石同期モータ（ＩＰＭ）が知られている」点、「永久磁石同期モータ（ＰＭモータ）を電気自動車に用いる」点が記載されている。
　
　
　刊行物３：刊行物３には、「本発明は、・・・・・関する。」（第２頁第１欄第４０行〜第４３行）、「本発明は、・・・・・永久磁石モータを提供することを目的とする。」（第２頁第２欄第４８行〜第３頁第３欄第２行）、「図４は、・・・・・読み取れる。」（第５頁第７欄第３８行〜第４２行）、「突極の・・・・・後方部分に突極を設けたものである。」（第５頁第８欄第４行〜第６行）、「図６は、・・・・・示されている。」（第５頁第８欄第１７行〜第２０行）、「本出願人による・・・・・突極はロータ回転方向後方部分がより発生トルクに寄与することが示されており、・・・・・突極によるトルク増加の効果を大きく損なうことがない。」（第５頁第８欄第２５行〜第３０行）、「以上のように、・・・・・前記の効果を得ることができる。」（第５頁第８欄第４７行〜第６頁第９欄第２行）等の記載があり、これらの記載及び図６の記載等から、表面磁石構造の永久磁石モータにおいて、回転方向の発生トルクを大きくするために、「回転子の常用の回転方向と反対方向に、空隙（２６）を永久磁石（１４）に隣接して設け、永久磁石（１４）と、回転子の常用の回転方向と反対方向に設けられている突極（２４）との間に空隙（２６）を設ける」点が記載されている。
　
　
　刊行物４：刊行物４には、「この発明は・・・・・ブラシレスＤＣモータに関する。」（第２頁第１欄第１５行〜第１８行）、「上記埋込磁石構造の・・・・・低下してしまう。」（第２頁第２欄第９行〜第１４行）、「この発明は・・・・・目的としている。」（第２頁第２欄第３７行〜第４１行）、「図１、図２に示す・・・・・空隙２ｃの内部に非磁性体からなる接着性の充填剤２ｄを充填してある。」（第３頁第３欄第３４行〜第４１行）、「尚、接着性の充填材としては、・・・・・可能である。」（第３頁第３欄第４３行〜第４７行）等の記載があり、これらの記載から、埋込磁石構造の永久磁石モータにおいて、「磁石挿入孔に設けられる空隙部を非磁性材部とする」点、機械的強度を高めるために、「磁石挿入孔に設けられる空隙（２ｃ）に非磁性材からなる樹脂を充填して非磁性材部とする」点が記載されている。
　
　
　刊行物５：刊行物５には、「本発明は、・・・・・永久磁石形モータに関するものである。」（第２頁第１欄第２４行〜第２６行）、「図３に示すように、・・・・・Ｓ極に着磁されている。」（第３頁第４欄第５０行〜第４頁第５欄第９行）等の記載があり、これらの記載から、「埋込磁石構造の永久磁石モータにおいて、回転子鉄心の周方向に、隣り合う永久磁石が逆極性となるように配置される永久磁石を円弧形状に形成し、永久磁石の外周部と回転子鉄心の外周部との間の距離を一定とする」点、すなわち、「永久磁石を円弧形状に形成し、永久磁石の外周側に位置する磁極片部の半径方向の厚さを一定にする」点が記載されている。
　
　
　
３−５　引用刊行物に記載された発明との対比・判断
　
（１）特許法第２９条の２の規定に違反するかどうかについて
　
　本件の請求項１，９，１０に係る発明と引用例１（特願平７−３４９５９６号）の願書に最初に添付した明細書及び図面に記載された発明（以下、「先願発明」という。）を対比すると、先願発明には「補助磁極部」が「非磁性材部との境を境界として作られた」ものである点については記載がされておらず、示唆もされていない。
　したがって、本件の請求項１，９，１０に係る発明は、先願発明と同一であるとすることはできない。
　
　本件の請求項２，６，８に係る発明は、上記で検討した請求項１に係る発明を引用するものであるから、上記と同じ理由により、先願発明と同一であるとすることはできない。
　
　本件の請求項４に係る発明は、請求項２若しくは請求項３を引用するものであるが、請求項３は特許異議の申立てがされていない請求項であり且つ記載形式のみを変更するという明りょうでない記載の釈明を目的とした訂正しか行われていない請求項であるので、請求項２を引用するものについてみると、請求項２に係る発明が上記で検討したように請求項１に係る発明を引用するものであるから、上記と同じ理由により、先願発明と同一であるとすることはできない。
　
　
（２）特許法第２９条第２項の規定に違反するかどうかについて
　
　本件の請求項１，９，１０に係る発明と刊行物２ないし５に記載された発明とを対比すると、後者のいずれにも、「回転子鉄心の外周部でありかつ各永久磁石の外周側に位置する領域には磁極片部を備え」るものにおいて「非磁性材部は、永久磁石の端でありかつ回転子の常用の回転方向とは反対側の端から補助磁極部の境界までの周方向の全域に設けられていると共に、回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも永久磁石の端でありかつ回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されている」点、即ち、補助磁極部を有する埋込磁石構造の永久磁石モータの回転子の内部（磁極片部よりも内側の部分）に非磁性材部を永久磁石の端でありかつ回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置するようにした点、については記載もされておらず、示唆もされていない。（刊行物３に記載された発明は、回転子表面に非磁性材部を配置するものであって、回転子内部に非磁性材部を配置するものまでは示唆していない。）
　
　そして、本件の請求項１，９，１０に係る発明は、上記の配置構造の採用によって、埋込磁石構造の回転子における（永久磁石の発生磁束に起因した）モータの回転開始時に発生するトルク変動の現象を回転子内部の非磁性材部の働きにより低減するとの効果も相俟って、明細書に記載された効果である「回転方向に対する発生トルクを大きくし得る」という効果において刊行物３に記載された発明とは質的に異なる要素を含んだ効果が奏されるものである。
　
　したがって、本件の請求項１，９，１０に係る発明は、刊行物２ないし５に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
　本件の請求項２，６，８に係る発明は、上記で検討した本件発明１を引用するものであるから、上記と同じ理由により、刊行物２ないし５に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
　本件の請求項４に係る発明は、請求項２若しくは請求項３を引用するものであるが、請求項３は特許異議の申立てがされていない請求項であり且つ記載形式のみを変更するという明りょうでない記載の釈明を目的とした訂正しか行われていない請求項であるので、請求項２を引用するものについてみると、請求項２に係る発明が上記で検討したように請求項１に係る発明を引用するものであるから、上記と同じ理由により、刊行物２ないし５に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
　
４．結論
　したがって、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、請求項１，２，４，６，８，９，１０に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年１月９日（２００４．１．９）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
永久磁石回転電機及びそれを用いた電動車両
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が互いに逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備え
ており、
　
上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には磁極片部を備えており、
　
上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、
　
上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧Ｅ０が回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されている
　【請求項２】　請求項１記載の永久磁石回転電機において、
　上記回転子鉄心は、上記永久磁石の大きさより上記回転子鉄心の周方向に大きい開口を有する永久磁石挿入孔を備え、
　上記永久磁石は、上記永久磁石挿入孔の中に、上記回転子の常用の回転方向に偏って挿入され、
　上記挿入孔に形成された空隙部が、上記非磁性材部であることを特徴とする永久磁石回転電機。
　【請求項３】　
固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が互いに逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備え、
　さらに上記
　上記回転子鉄心は、上記回転子鉄心の半径方向の一部であって、上記回転子の常用の回転方向と反対方向において、上記永久磁石の大きさより大きい開口を有する永久磁石挿入孔を備え、
　上記永久磁石は、上記永久磁石挿入孔の中に挿入され、
　上記挿入孔に形成された空隙部が、上記非磁性材部であることを特徴とする永久磁石回転電機。
　【請求項４】　請求項２若しくは請求項３記載の永久磁石回転電機において、
　上記空隙部に非磁性材からなる樹脂を充填したことを特徴とする永久磁石回転電機。
　【請求項５】　
固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が互いに逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備え、
　さらに上記
　上記永久磁石の周方向の長さを、隣合う上記永久磁石間に存在する上記磁性材からなる補助磁極部の周方向の長さより短くしたことを特徴とする永久磁石回転電機。
　【請求項６】　請求項１記載の永久磁石回転電機において、
　上記永久磁石は、その形状が直方体であることを特徴とする永久磁石回転電機。
　【請求項７】　
固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が互いに逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備え、
　さらに上記
　同一のトルク指令に対して、上記回転子の正転時と逆転時とで異なる電流を上記固定子巻線に通電することを特徴とする永久磁石回転電機。
　【請求項８】　請求項１記載の永久磁石回転電機において、
　上記永久磁石の形状は、円弧形状であり、
　上記永久磁石の外周側に位置する磁極片部は、その半径方向の厚さが一定であることを特徴とする永久磁石回転電機。
　【請求項９】　固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを
備えており、
　上記永久磁石の形状は、円弧形状であり、
　
上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各
領域には、
磁極片部を備えており、
　
上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、
　
上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧Ｅ０が回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されている
　【請求項１０】　固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機を備え、
　この永久磁石回転電機により車輪
が
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、
　上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを
備えており、
　
上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には磁極片部を備えており、
　
上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、
　
上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧Ｅ０が回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されており、
　
上記固定子巻線に流れる電流が上記回転子の位置に基づいて制御され、上記永久磁石回転電機に対して弱め界磁制御がなされる
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、永久磁石回転電機及びそれを用いた電動車両に係り、特に、内部磁石型回転電機に好適な永久磁石回転電機及びそれを用いた電動車両に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　電動車両，特に、電気自動車において使用される駆動電動機は、電気自動車として積載されるバッテリーの量が限定され、かつ、そのバッテリー容量で十分な一充電走行距離を確保することが必要なために、小型軽量、高効率であることが望まれている。
　【０００３】
　電動機を小型軽量化するためには、高速回転に適していることが要望される。また、高効率電動機としては、直流電動機や誘導電動機よりも永久磁石電動機が推奨できる。特に、永久磁石を回転子の外周に配置する表面磁石電動機に比較して、永久磁石よりも高い透磁率を有す、る例えば、珪素鋼板の中に永久磁石保持部を有するいわゆる内部磁石電動機が適している。内部磁石永久磁石電動機は、弱め界磁制御によって高速まで運転できる点や、弱め界磁制御によって高効率にできるためである。
　【０００４】
　内部永久磁石回転電機としては、例えば、特開平５−２１９６６９号公報や特開平７−３９０９１号公報の図５に記載のものが知られている。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　上述したような内部永久磁石回転電機において、発生するトルクを大きくしようとすると、使用する永久磁石を大きくし、発生する磁束密度を大きくすることが考えられるが、永久磁石を大きくすると、回転電機本体も大型化するという問題がある。電動車両に用いる回転電機においては、小型軽量で、高速回転が可能であることが要求されている。
　【０００６】
　本発明の目的は、従来と同様の大きさでありながら、発生するトルクを大きくすることができる永久磁石回転電機及びそれを用いた電動車両を提供するにある。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するために、本発明は、固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が互いに逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備え
ており、上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には磁極片部を備えており、上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧Ｅ０が回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されている
　【０００８】
　上記永久磁石回転電機において、好ましくは、上記回転子鉄心は、上記永久磁石の大きさより上記回転子鉄心の周方向に大きい開口を有する永久磁石挿入孔を備え、上記永久磁石は、上記永久磁石挿入孔の中に、上記回転子の常用の回転方向に偏って挿入され、上記挿入孔に形成された空隙部が、上記非磁性材部であるようにしたものであり、かかる構成により、使用する磁石量を減らし得るものとなる。
　【０００９】
　
本発明は、固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が互いに逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備え、さらに
　【００１０】
　上記永久磁石回転電機において、好ましくは、上記空隙部に非磁性材からなる樹脂を充填するようにしたものであり、かかる構成により、構造的に強固にし得るものとなる。
　【００１１】
　
本発明は、固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が互いに逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備え、さらに
　【００１２】
　上記永久磁石回転電機において、好ましくは、上記永久磁石は、その形状が直方体としたものであり、かかる構成により、バランスがよく、高速回転に適し得るものとなる。
　【００１３】
　
本発明は、固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が互いに逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを備え、さらに
　【００１４】
　上記永久磁石回転電機において、好ましくは、上記永久磁石の形状は、円弧形状であり、上記永久磁石の外周側に位置する磁極片部は、その半径方向の厚さが一定である。
　【００１５】
　上記目的を達成するために、本発明は、固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、磁性材からなる回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機において、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記永久磁石に隣接して設けられた非磁性材からなる非磁性材部と、上記回転子の常用の回転方向と反対方向に、上記複数個の永久磁石を隣り合う永久磁石が逆極性となるように配置することによって、上記非磁性材部に隣接して設けられた補助磁極部とを
備えており、
上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各
領域には、
磁極片部を備えており、上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧Ｅ０が回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されている
　【００１６】
　上記目的を達成するために、本発明は、固定子巻線を巻回した固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内周に回転可能に保持され、回転子鉄心とこの回転子鉄心の内部に上記固定子鉄心と対向して配置された複数個の永久磁石を有する回転子とから構成された永久磁石回転電機を備え、この永久磁石回転電機により車輪
が
備えており、上記回転子鉄心の外周部でありかつ上記各永久磁石の外周側に位置する領域には磁極片部を備えており、上記補助磁極部は、上記非磁性材部とこの非磁性材部に対して常用の回転方向と反対方向に存在する永久磁石との間に存在する回転子鉄心により作られたものであると共に、上記非磁性材部との境を境界として作られたものであり、かつ上記固定子巻線が発生する磁束によりリラクタンストルクを発生させるためのものであり、さらにその周方向長を大きくすることにより上記リラクタンストルクを増大させることができるものであり、上記非磁性材部は、上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端から上記補助磁極部の上記境界までの周方向の全域に設けられていると共に、上記固定子巻線に流れる電流のｑ軸電流Ｉｑに対して、上記固定子巻線に発生する誘起電圧Ｅ０が回転方向側に位相が進む関係となるように、上記回転子鉄心の内部でありかつ上記磁極片部よりも内側の部分で、しかも上記永久磁石の端でありかつ上記回転子の常用の回転方向とは反対側の端に隣接して配置されており、上記固定子巻線に流れる電流が上記回転子の位置に基づいて制御され、上記永久磁石回転電機に対して弱め界磁制御がなされる
　【００１７】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明の一実施の形態による永久磁石回転電機について、図１，図２，図３，図４を用いて説明する。図１は、本発明の一実施の形態による永久磁石回転電機の正面側から見た部分断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面を示し、本発明の一実施の形態による永久磁石回転電機の断面図であり、図３は、本発明の一実施の形態による永久磁石回転電機の制御回路の回路図であり、図４は、本発明の一実施の形態による永久磁石回転電機の動作原理図である。
　【００１８】
　図１において、回転電機１０の固定子２０は、固定子鉄心２２と、この固定子鉄心２２に巻回された多相の固定子巻線２４と、固定子鉄心２２をその内周面に固定保持するハウジング２６から構成されている。回転子３０は、回転子鉄心３２と、回転子鉄心３２に設けられた永久磁石挿入孔３４に挿入された永久磁石３６と、シャフト３８とから構成されている。シャフト３８は、ベアリング４２，４４によって回転自在に保持されている。ベアリング４２，４４は、エンドブラケット４６，４８によって支持されており、エンドブラケット４６，４８は、ハウジング２６の両端にそれぞれ固定されている。
　【００１９】
　また、回転子３０の永久磁石３６の位置を検出する磁極位置検出器ＰＳ及び回転子３０の位置を検出するエンコーダＥが、回転子３０の側面側に配置されている。回転電機１０は、磁極位置検出器ＰＳの信号と、エンコーダＥの出力信号によって、図３によって後述する制御装置によって運転制御される。
　【００２０】
　図２は、図１のＡ−Ａ矢視の断面図であるが、ハウジングの図示は省略してある。図２において、回転電機１０は、固定子２０と回転子３０とから構成されている。固定子２０は、固定子鉄心２２と固定子巻線２４から構成される。固定子巻線２４は、固定子鉄心２２に巻回されている。
　【００２１】
　回転子３０は、高透磁率磁性材料である，例えば、複数枚の珪素鋼板が積層されている回転子鉄心３２と、回転子鉄心３２に設けられた４個の永久磁石挿入孔３４に挿入された４個の永久磁石３６と、シャフト３８から構成されている。４個の永久磁石３６は、極性が互いに反対方向になるように、回転子鉄心３２の周方向に等間隔で配置されている。
　【００２２】
　回転子鉄心３２は、永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔が打ち抜かれる構造となっている。永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔が打ち抜かれ珪素鋼板を積層し、貫通する永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔の中に永久磁石３６及びシャフト３８が挿入されて回転子３０を構成する。
　【００２３】
　永久磁石回転子３０は、矢印（反時計）方向Ｂに回転し、電動機として運転するものとする。使用する永久磁石３６の形状は、円弧形状のものとする。
　【００２４】
　回転子鉄心３２を半径方向に分けると、内周側のヨーク部３２Ａと、外周部３２Ｂに分けられる。また、回転子鉄心３２の外周部３２Ｂを周方向に２つの部分に分けると、補助磁極部３２Ｂ１と、磁極片部３２Ｂ２に分けられる。補助磁極部３２Ｂ１は、隣合う永久磁石挿入孔３４に挟まれる領域であり、磁石の磁気回路をバイパスして、固定子の起磁力によって直接磁束を固定子側に発生させる領域である。磁極片部３２Ｂ２は、回転子鉄心３２の外周部３２Ｂの中で、永久磁石３６の外周側に位置する領域であり、永久磁石３６からの磁束Ｂφがギャップを介して固定子２０側に流れて磁気回路を構成する領域である。
　【００２５】
　永久磁石３６は、補助磁極部３２Ｂ１によって周方向を覆われ、磁極片部３２Ｂ２によって外周を覆われた永久磁石挿入穴３４の中に収納することができ、高速回転に適した電動機とすることができる。
　【００２６】
　ここで、特徴とする点は、永久磁石３６は永久磁石挿入孔３４の回転方向Ｂに偏って挿入されるようにしてある。永久磁石挿入孔３４は、永久磁石３６の大きさよりも、周方向において大きく形成されており、この永久磁石挿入孔３４の中に、永久磁石３６は回転方向Ｂに偏って挿入されている。
　【００２７】
　電動車両に用いる回転電機としては、その回転方向は、一方向に限られている。即ち、電動車両が前進するときに、回転電機が矢印方向Ｂに回転するとすると、電動車両が後進するときにも、回転電機が矢印方向Ｂに回転するようにしている。電動車両が後進するときには、変速機構により、回転電機の回転数を減速すると同時に、伝達される回転方向を逆転するようにしている。従って、回転電機が発生するトルクは、回転方向Ｂに対して十分に大きなトルクを発生すればよく、矢印Ｂ方向と反対方向（時計回り方向）に回転するトルクは小さいものであってもよい。そのような観点に立って、回転電機が発生するトルクを矢印方向Ｂの時大きくし、反対方向の時小さくするための構成が、永久磁石３６を永久磁石挿人孔３４の回転方向Ｂに偏って挿入するようにした点にある。
　【００２８】
　永久磁石３６の反回転方向には、空隙部５０ができている。空隙部５０は、非磁性材部となるため、ここからの磁気漏洩が少なく、永久磁石を有効に利用できるとともに使用磁石量を少なくすることができ、磁極片部３２Ｂ２及び補助磁極部３２Ｂ１にかかる永久磁石３６の遠心力は少なくなり、高速回転に適した構造とすることができる。
　【００２９】
　永久磁石３６の反回転方向の空隙部５０は、空気が存在する空間としても非磁性材部として機能するが、空気に替えて、非磁性材，例えばワニス等によって充填することにより、構造的により強固にすることができる。
　【００３０】
　次に、図３を用いて、本実施の形態による永久磁石回転電機を制御する制御装置について説明する。
　【００３１】
　直流電源８０よりインバータ８２を介して回転電機１０の固定子巻線２４に電力を供給する。速度制御回路（ＡＳＲ）８４は、速度指令ωｓと、エンコーダＥからの位置情報θからＦ／Ｖ変換器８６を介して得られる実際の速度ωｆとから速度差ωｅを算出し、これにＰＩ制御（Ｐ：比例項、Ｉ：積分項）等によってトルク指令，即ち、電流指令Ｉｓと回転子３０の回転角θ１を出力する。
　【００３２】
　位相シフト回路８８は、エンコーダＥよりのパルス，即ち、回転子の位置情報θを、速度制御回路（ＡＳＲ）８４からの回転角θ１の指令に応じて位相シフトして出力する。正弦波・余弦波発生器９０は、回転子３０の永久磁石磁極の位置を検出する位置検出器ＰＳと、位相シフト回路８８からの位相シフトされた回転子の位置情報θに基づいて、固定子巻線２４の各巻線（ここでは３相）の誘起電圧を位相シフトした正弦波出力を発生する。位相シフト量は、零の場合でもよい。
　【００３３】
　２相−３相変換回路９２は、速度制御回路（ＡＳＲ）８４からの電流指令Ｉｓと正弦波・余弦波発生器９０の出力に応じて、各相に電流指令Ｉｓａ，Ｉｓｂ，Ｉｓｃを出力する。各相はそれぞれ個別に電流制御系（ＡＣＲ）９４Ａ，９４Ｂ，９４Ｃを持ち、電流指令Ｉｓａ，Ｉｓｂ，Ｉｓｃと電流検出器ＣＴからの電流検出信号Ｉｆａ，Ｉｆｂ，Ｉｆｃに応じた信号を、インバータ８２に送って各相電流を制御する。この場合、各相合成の電流は、界磁磁束に直角，あるいは位相シフトした位置に常に形成され、これによって無整流子で、かつ直流機と同等の特性を得ることができる。
　【００３４】
　ここで、電機自動車に適用する場合には、制御装置は、速度制御回路８４ではなく、直接トルクを制御するトルク制御系を有する。即ち、速度制御回路８４に替えて、トルク制御回路を使用する。トルク制御回路は、入力信号として、トルクＴｓと、トルク検出器によって得られる実際のトルクＴｆとからトルクＴｅを算出し、これにＰＩ制御（Ｐ：比例項、Ｉ：積分項）等によってトルク指令，即ち、電流指令Ｉｓと回転子３０の回転角θ１を出力する。
　【００３５】
　永久磁石回転電機においては、トルクは電流に直接比例するために電流制御系を速度制御回路８４の代わりに配置される。
　【００３６】
　次に、本実施の形態による永久磁石回転電機の動作原理について、図４を用いて説明する。なお、図４（Ａ）は、本実施の形態による永久磁石回転電機の動作原理の説明図であり、図４（Ｂ）は、比較のために、従来方式の動作原理の説明図である。
　【００３７】
　ここで、従来方式とは、図１において、永久磁石挿入孔３４の全体に永久磁石を入れた方式のことである。かかる従来方式においては、図４（Ｂ）に示すように、永久磁石３６’はｄ軸に配置され、永久磁石より高い透磁率を有する補助磁極部３２Ｂ１の位置はｑ軸に配置される。この場合、各ベクトルは、図４（Ｂ）で表される。ここで、ｄ軸電流−Ｉｄ，ｑ軸電流Ｉｑの合成である電流Ｉｍは、図３に示した制御回路の電流指令Ｉｓａ，Ｉｓｂ，Ｉｓｃや電動機の磁極位置検出器ＰＳやエンコーダＥの出力位置の計算等によって図示の位置に制御される。このときのトルクは、以下の式（１）で表わすことができる。
　【００３８】
　　Ｔ＝ＥＯ・Ｉｑ／ω＋（Ｘｑ・Ｉｑ・Ｉｄ＋Ｘｄ・Ｉｄ・Ｉｑ）／ω…（１）
　　ここで、ＥＯ：一相の誘起電圧
　　ω：回転速度
　　Ｉｑ：ｑ軸電流
　　Ｉｄ：ｄ軸電流
　　Ｘｑ：ｑ軸リアクタンス
　　Ｘｄ：ｄ軸リアクタンス
を表している。
　【００３９】
　式（１）は、一般の突極型の永久磁石電動機のトルクの一般式である。第一項が永久磁石による成分で、第二項がリラクタンス成分で補助磁極部３２Ｂ１による成分である。第一項の永久磁石による成分を大きくするためには、永久磁石３６の周方向長さを大きくする必要があり、第二項のリラクタンス成分を大きくするには補助磁極部
３２Ｂ１
　【００４０】
　従来方式の構造では、図４（Ｂ）で示したように、永久磁石３６と補助磁極部３２Ｂ１とが直交して配置されているために発生トルクが小さいものであった。
　【００４１】
　それに対して、本発明によれば、図１で示すように回転方向に永久磁石を配置しているために、図４（ａ）で示すように永久磁石３６による誘起電圧はＩｑに対してθだけ移動した位置に発生し、以下で示すトルクが発生する。
　【００４２】
　　Ｔ＝ＥＯ・Ｉｑ・ｃｏｓθ／ω＋（ＥＯ・Ｉｄ・ｓｉｎθ＋Ｘｑ・Ｉｑ・Ｉｄ−Ｘｄ・Ｉｄ・Ｉｑ）／ω…（２）
ここで、θは、ＥＯとＩｑとの位相差を示し、構造上は永久磁石３６と補助磁極３２Ｂ１とのなす角度の９０度からのずれる角度を示したものである。また、図１において、永久磁石挿入孔３４の周方向の中心位置に対して、永久磁石３６の周方向の中心位置のなす角度θである。
　【００４３】
　式（１）と、式（２）を比較すると、θが小さい間は、式（１）に比較して式（２）の第一項の減少はわずかである。一方、第二項では、ｓｉｎθの値は、他の定数に対して比較的大きな値と成るために、発生トルクは大きくなる。
　【００４４】
　これは、本発明と従来方式では、誘起電圧Ｅ０が同じとの考えで行ったためにトルクが大きくなる結果となった。実際には、本実施の形態では、永久磁石の使用量が少ないために誘起電圧が少なくなり、トルクは増加はしないが、使用磁石量に対するトルクを高めることができる。
　【００４５】
　また、使用磁石量の減少は、高速時の永久磁石の発生電圧を押さえることができ、故障時に電動機よりバッテリへの電力変換をなくすことができ、電動機とインバータ間のコンダクタ等の機器を設置する必要をなくすることができる。
　【００４６】
　以上のことは、反時計方向Ｂに回転した場合に有効である。しかし、時計方向に回転した場合には、逆に、誘機電圧ＥＯとｑ軸電流の位相差は逆となり、式（２）より理解されるように、トルクは従来例より小さくなる。
　【００４７】
　従って、以上の本実施の形態の構造においては、同じトルク指令に対して反時計方向に回転している場合の電流指令Ｉｓａ，Ｉｓｂ，Ｉｓｃと時計方向に回転している場合の電流指令Ｉｓａ，Ｉｓｂ，Ｉｓｃとでは大きさを変える必要がある。つまり、反時計方向回転の電流指令は、時計方向の電流指令よりも同一のトルク指令に対して小さくすることができるため、消費電力を小さくすることができる。
　【００４８】
　以上のようにして、発生するトルクを回転方向によって異ならせ、一方向にのみ大きなトルクを発生するようにすることができる。従って、常用の回転方向のトルクを大きくしておけば、小型軽量でかつ高効率の回転電機とすることができる。
　【００４９】
　また、機械的に強い珪素鋼板の中に永久磁石を収納することによって、機械的に高速回転に適した回転電機とすることができる。
　【００５０】
　また、磁気的にも弱め界磁制御に適する構成となっており、高速回転に適した回転電機とすることができる。
　【００５１】
　本実施の形態によれば、永久磁石を挿入孔の回転方向に偏って挿入することにより、回転方向に対するトルクを大きくすることができる。
　【００５２】
　また、永久磁石の周囲を珪素鋼板で覆う構成とすることにより、高速回転に適したものとなる。
　【００５３】
　次に、本発明の他の実施の形態による永久磁石回転電機について、図５を用いて説明する。図５は、本発明の他の実施の形態による永久磁石回転電機の断面図である。本実施の形態による回転電機の全体構造は、図１に示したとおりである。
　【００５４】
　回転電機１０は、固定子２０と回転子３０とから構成されている。固定子２０は、固定子鉄心２２と固定子巻線２４から構成される。固定子巻線２４は、固定子鉄心２２に巻回されている。
　【００５５】
　回転子３０は、高透磁率磁性材料である，例えば、複数枚の珪素鋼板が積層されている回転子鉄心３２と、回転子鉄心３２に設けられた４個の永久磁石挿入孔３４に挿入された４個の永久磁石３６と、シャフト３８から構成されている。４個の永久磁石３６は、極性が互いに反対方向になるように、回転子鉄心３２の周方向に等間隔で配置されている。
　【００５６】
　回転子鉄心３２は、永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔が打ち抜かれる構造となっている。永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔が打ち抜かれ珪素鋼板を積層し、貫通する永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔の中に永久磁石３６及びシャフト３８が挿入されて回転子３０を構成する。
　【００５７】
　永久磁石回転子３０は、矢印（反時計）方向Ｂに回転し、電動機として運転するものとする。使用する永久磁石３６の形状は、直方体のものとする。
　【００５８】
　永久磁石３６は、補助磁極部によって周方向を覆われ、磁極片部によって外周を覆われた永久磁石挿入穴３４の中に収納することができ、高速回転に適した電動機とすることができる。補助磁極部及び磁極片部については、図２において説明したものと同じである。但し、永久磁石の形状を直方体としたことにより、磁極片部が円弧と直線で囲まれる半円形状となっている。
　【００５９】
　ここで、特徴とする点は、永久磁石３６は、永久磁石挿入孔３４の回転方向Ｂに偏って挿入されるようにしてある。その結果、回転電機が発生するトルクは、回転方向Ｂに対して十分に大きなトルクを発生し、矢印Ｂ方向と反対方向（時計回り方向）に回転するトルクは小さくなっている。
　【００６０】
　永久磁石３６は、反回転方向に空隙部５０ができるため、ここからの磁気漏洩が少なく、永久磁石を有効に利用できるとともに使用磁石量を少なくすることができ、磁極片部及び補助磁極部にかかる永久磁石３６の遠心力は少なくなり、高速回転に適した構造とすることができる。
　【００６１】
　永久磁石３６の反回転方向の空隙部５０は、非磁性材、例えばワニス等によって充填してあり、構造的により強固にすることができる。
　【００６２】
　また、永久磁石６３の周方向の長さＬ１を補助磁極部Ｌ２の長さより短くすることによって、矢印方向Ｂに回転する時に発生するトルクをより大きくすることができる。この場合、補助磁極部の周方向長さを大きくすることによって、補助磁極部のリラクタンストルクを大きくすることができる。
　【００６３】
　永久磁石の形状を直方体とすることにより、磁石が容易に作ることができる。また、磁石挿入孔への寸法交差も少なくて済むため、バランスのよい、高速回転に適した永久磁石回転電機を提供することができる。
　【００６４】
　本実施の形態によれば、永久磁石を挿入孔の回転方向に偏って挿入することにより、回転方向に対するトルクを大きくすることができる。
　【００６５】
　また、直方体の磁石を用いることにより、磁石が容易に作ることができる。
　【００６６】
　さらに、磁石挿入孔への寸法交差も少なくて済むため、バランスのよい、高速回転に適したものとすることができる。
　【００６７】
　次に、本発明の第３の実施の形態による永久磁石回転電機について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の第３の実施の形態による永久磁石回転電機の断面図である。本実施の形態による回転電機の全体構造は、図１に示したとおりである。
　【００６８】
　回転電機１０は、固定子２０と回転子３０とから構成されている。固定子２０は、固定子鉄心２２と固定子巻線２４から構成される。固定子巻線２４は、固定子鉄心２２に巻回されている。
　【００６９】
　回転子３０は、高透磁率磁性材料である，例えば、複数枚の珪素鋼板が積層されている回転子鉄心３２と、回転子鉄心３２に設けられた４個の永久磁石挿入孔３４に挿入された４個の永久磁石３６と、シャフト３８から構成されている。４個の永久磁石３６は、極性が互いに反対方向になるように、回転子鉄心３２の周方向に等間隔で配置されている。
　【００７０】
　回転子鉄心３２は、永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔が打ち抜かれる構造となっている。永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔が打ち抜かれ珪素鋼板を積層し、貫通する永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔の中に永久磁石３６及びシャフト３８が挿入されて回転子３０を構成する。
　【００７１】
　永久磁石回転子３０は、矢印（反時計）方向Ｂに回転し、電動機として運転するものとする。使用する永久磁石３６の形状は、円弧状のものとする。
　【００７２】
　永久磁石３６は、補助磁極部によって周方向を覆われ、磁極片部によって外周を覆われた永久磁石挿入穴３４の中に収納することができ、高速回転に適した電動機とすることができる。補助磁極部及び磁極片部については、図２において説明したものと同じである。
　【００７３】
　ここで、特徴とする点は、永久磁石挿入孔３４の回転方向Ｂと反対方向の外周に空隙部５２を設けたことにある。即ち、永久磁石挿入孔３４の形状は、回転子鉄心３２の半径方向の一部であって、回転子の回転方向Ｂと反対側において、永久磁石３６の大きさよりも大きい開口を有している。その結果、回転電機が発生するトルクは、回転方向Ｂに対して十分に大きなトルクを発生し、矢印Ｂ方向と反対方向（時計回り方向）に回転するトルクは小さくなっている。永久磁石３６は、反回転方向に空隙部５２ができるため、ここからの磁気漏洩が少なく、永久磁石を有効に利用できる。また、図２に比べて大きな磁石を使用できるため、発生するトルクを大きくできる。
　【００７４】
　永久磁石３６の反回転方向の空隙部５２は、非磁性材、例えばワニス等によって充填してあり、構造的により強固にすることができる。
　【００７５】
　また、永久磁石３６の外周に位置する磁極片部３２Ｂ２の半径方向の厚さを周方向で変えたことにある。具体的には、反回転方向の磁極片の厚さｔ１を厚くし、時計方向の磁極片の厚さｔ２を薄くする構成としている。
　【００７６】
　このように構成することによって、無負荷時には、反時計方向Ｂの磁極片を介して回転子鉄心３２のヨーク部３２Ａに磁束は漏洩し、誘起電圧を低く押さえることができる。従って、高速回転時のインバータの故障時にもバッテリへの電力の変換がなく、コンタクタ等を省略することができる。
　【００７７】
　本実施の形態によれば、永久磁石を挿入孔の反回転方向の外周に空隙部を設けることにより、回転方向に対するトルクを大きくすることができる。
　【００７８】
　また、磁極片部の厚さを回転方向で厚くすることにより、高速回転時のインバータの故障時にもバッテリへの電力の変換がなく、コンタクタ等を省略することができる。
　【００７９】
　次に、本発明の第４の実施の形態による永久磁石回転電機について、図７を用いて説明する。図７は、本発明の第４の実施の形態による永久磁石回転電機の断面図である。本実施の形態による回転電機の全体構造は、図１に示したとおりである。
　【００８０】
　回転電機１０は、固定子２０と回転子３０とから構成されている。固定子２０は、固定子鉄心２２と固定子巻線２４から構成される。固定子巻線２４は、固定子鉄心２２に巻回されている。
　【００８１】
　回転子３０は、高透磁率磁性材料である，例えば、複数枚の珪素鋼板が積層されている回転子鉄心３２と、回転子鉄心３２に設けられた４個の永久磁石挿入孔３４に挿入された４個の永久磁石３６と、シャフト３８から構成されている。４個の永久磁石３６は、極性が互いに反対方向になるように、回転子鉄心３２の周方向に等間隔で配置されている。
　【００８２】
　回転子鉄心３２は、永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔が打ち抜かれる構造となっている。永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔が打ち抜かれ珪素鋼板を積層し、貫通する永久磁石挿入孔３４とシャフト３８を通す孔の中に永久磁石３６及びシャフト３８が挿入されて回転子３０を構成する。
　【００８３】
　永久磁石回転子３０は、矢印（反時計）方向Ｂに回転し、電動機として運転するものとする。使用する永久磁石３６の形状は、円弧状のものとする。
　【００８４】
　永久磁石３６は、磁極片部３２Ｂ２によって外周を覆われた永久磁石挿入穴３４の中に収納することができ、高速回転に適した電動機とすることができる。磁極片部については、図２において説明したものと同じである。但し、永久磁石の形状を直方体としたことにより、磁極片不が円弧と直線で囲まれる半円形状となっている。
　【００８５】
　ここで、特徴とする点は、空隙長を永久磁石のそれぞれに対向する領域毎に、周方向で変えたことにある。具体的には、それぞれの永久磁石３６に対向する空隙において、反時計方向Ｂの空隙長ｔ３を小さくし、時計方向の空隙長ｔ４を大きくする。永久磁石の先端側（回転方向側）の空隙長ｔ３が、反回転方向にいくにしたがって徐々に広くなり、後端側（反回転方向側）において、最大の空隙長ｔ４となるようになっている。かかる構成とすることによって、回転子鉄心のｑ軸成分は磁極片部３２Ｂ２の間ではなく、その反時計方向に移動する。これによって図４（Ａ）で示した原理と同様にトルクの向上を図ることが可能である。
　【００８６】
　また、隣合う永久磁石挿入孔３４の間には、空隙部６２を設けてある。空隙部６２を設けることにより、補助磁極部の幅を狭くすることができるため、漏洩磁束を小さくすることができる。空隙部６２には、非磁性材、例えばワニス等によって充填してあり、構造的により強固にすることができる。
　【００８７】
　本実施の形態によれば、永久磁石の外周の空隙長を周方向で変えることにより、回転方向に対するトルクを大きくすることができる。
　【００８８】
　以上の説明では、回転電機について説明を行ったが、リニアモータ駆動にも適用することができる。この場合には、移動子の移動方向に対して中心位置より永久磁石をずらして配置すればよい。
　【００８９】
　また、以上の説明では、１８０度通電形の永久磁石回転電機で説明したが、１２０度通電型のブラシレスモータ方式でも適用できることは言うまでもないことである。また、発電機としても応用することが可能である。
　【００９０】
　次に、本発明の第５の実施の形態による永久磁石回転電機を用いた電気自動車について、図８を用いて説明する。図８は、本発明の第５の実施の形態による永久磁石回転電機を搭載した電気自動車のブロック構成図である。
　【００９１】
　電気自動車の車体１００は、４つの車輪１１０，１１２，１１４，１１６によって支持されている。この電気自動車は、前輪駆動であるため、前方の車軸１５４には、永久磁石回転電機１２０が直結して取り付けられている。永久磁石回転電機１２０は、制御装置１３０によって駆動トルクが制御される。制御装置１３０の動力源としては、バッテリ１４０が備えられ、このバッテリ１４０から電力が制御装置１３０を介して、永久磁石回転電機１２０に供給され、永久磁石回転電機１２０が駆動されて、車輪１１０，１１４が回転する。ハンドル１５０の回転は、ステアリングギア１５２及びタイロッド，ナックルアーム等からなる伝達機構を介して、２つの車輪１１０，１１４に伝達され、車輪の角度が変えられる。
　【００９２】
　なお、以上の実施例では、永久磁石回転電機を電気自動車の車輪の駆動に用いるものとして説明したが、電気機関車等の車輪の駆動にも使用できるものである。
　【００９３】
　本実施の形態によれば、永久磁石回転電機を電動車両、特に電気自動車に適用すれば、小型軽量高効率の永久磁石回転電機駆動装置を搭載でき、一充電走行距離の長い電気自動車を提供することができる。
　【００９４】
　【発明の効果】
　本発明によれば、永久磁石回転電機の回転方向の発生トルクを大きくすることができ、永久磁石回転電機を用いた電動車両においては、一充電走行距離を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の一実施の形態による永久磁石回転電機の正面側から見た部分断面図である。
　【図２】
　図１のＡ−Ａ断面を示し、本発明の一実施の形態による永久磁石回転電機の断面図である。
　【図３】
　本発明の一実施の形態による永久磁石回転電機の制御回路の回路図である。
　【図４】
　本発明の一実施の形態による永久磁石回転電機の動作原理図である。
　【図５】
　本発明の他の実施の形態による永久磁石回転電機の回転子の断面図である。
　【図６】
　本発明の第３の実施の形態による永久磁石回転電機の回転子の断面図である。
　【図７】
　本発明の第４の実施の形態による永久磁石回転電機の回転子の断面図である。
　【図８】
　本発明の第５の実施の形態による永久磁石回転電機を搭載した電気自動車のブロック構成図である。
　【符号の説明】
　１０…永久磁石回転電機
　２０…固定子
　２２…固定子鉄心
　２４…固定子巻線
　２６…ハウジング
　３０…回転子
　３２…回転子鉄心
　３２Ａ…ヨーク
　３２Ｂ…外周部
　３２Ｂ
１
　３２Ｂ
２
　３２Ｂ３…ブリッジ部
　３４…永久磁石挿入穴
　３６…永久磁石
　３８…シャフト
　３９…風孔
　４６，４８…エンドブラケット
　４２，４４…ベアリング
　５２，５４…ブリッジ部の孔
　６２，６４…スリット部
　８０…直流電源
　８２…インバータ
　８４…速度制御回路
　８６…Ｆ／Ｖ変換器
　８８…位相シフト回路
　９２…２相−３相変換回路
　９０…正弦波・余弦波発生器
　９４Ａ，９４Ｂ，９４Ｃ…電流制御系
　１００…車体
　１１０，１１２，１１４，１１６…車輪
　１３０…制御装置
　１４０…バッテリ
　１５０…ハンドル
　１５２…ステアリングギア
　１５４…車軸
　ＰＳ…位置検出器
　Ｅ…エンコーダ
　ＣＴ…電流検出器