(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石が設けられるスリット（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）をロータコア（１２ａ）に備えるロータ（１２）において、
前記ロータの両端面に設けられ、磁石磁束（φｅ，φ１，φ２，φ３）がトルクに寄与するように軸方向に着磁された前記永久磁石である複数の補助磁石（Ｍｅ）を有し、
前記スリットは、少なくとも２層以上が径方向に離間して設けられ、
前記補助磁石は、前記スリットによって流れが変えられた磁束（φｗ）による逆磁界が加わらない部位に配置されたロータ。
【請求項２】
前記補助磁石の最小径をＬ２とし、前記ロータにおいて最も反ステータ側に設けられた前記スリットの反ステータ側にかかる最小径をＭ２２とするとき、Ｌ２≧Ｍ２２を満たす請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記ロータにおいて最も反ステータ側に設けられた前記スリットのステータ側にかかる最小径をＭ２１とするとき、Ｍ２２≦Ｌ２≦Ｍ２１を満たす請求項２に記載のロータ。
【請求項４】
前記補助磁石の最大径をＬ１とし、前記ロータにおいて最もステータ側に設けられた前記スリットのステータ側にかかる最小径をＭ１１とするとき、Ｌ１≦Ｍ１１を満たす請求項１から３のいずれか一項に記載のロータ。
【請求項５】
前記ロータにおいて最もステータ側に設けられた前記スリットの反ステータ側にかかる最小径をＭ１２とするとき、Ｍ１２≦Ｌ１≦Ｍ１１を満たす請求項４に記載のロータ。
【請求項６】
前記補助磁石と前記スリットとは、Ｌ１＝Ｍ１１およびＬ２＝Ｍ２２を満たす請求項５に記載のロータ。
【請求項７】
前記補助磁石の最小径をＬ３とし、前記ロータにおいて最も反ステータ側に設けられた前記スリットの反ステータ側にかかる最小径をＭ２２とするとき、Ｌ３＜Ｍ２２を満たす複数の前記補助磁石と、
前記ロータコアには、周方向に沿って設けられた複数の前記補助磁石について、前記補助磁石の相互間に対応する部位に設けられた磁気抵抗部（Ｒ）と、
を有する請求項１から６のいずれか一項に記載のロータ。
【請求項８】
前記磁気抵抗部は、空隙、非磁性体、周方向に着磁された永久磁石のうちで、いずれか一以上である請求項７に記載のロータ。
【請求項９】
前記スリットは、径方向に着磁された永久磁石である主磁石（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）を有し、
前記補助磁石は、前記主磁石によって定まる前記ロータの磁極に合わせて着磁された請求項１から８のいずれか一項に記載のロータ。
【請求項１０】
前記補助磁石は、前記ロータの両端面に露出する一以上の前記主磁石の一部または全部を覆うように設けられた請求項９に記載のロータ。
【請求項１１】
少なくとも前記複数の補助磁石を保持するように前記ロータコアに固定された磁性体の端板（１２ｂ）を有する請求項１から１０のいずれか一項に記載のロータ。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のロータ（１２）と、
前記ロータと空隙（Ｇ）を介して対向するステータ（１１）とを備える回転電機（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石が設けられるスリットをロータコアに備えるロータと、当該ロータを含む回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、例えば下記の特許文献１において、オーバーハング部の回転子鉄心外周部における磁気飽和の影響をなくし、小型高出力で高効率にすることを目的とする永久磁石埋込型電動機に関する技術が開示されている。この永久磁石埋込型電動機は、固定子鉄心と空隙を介して対峙する第１の永久磁石を有する第１の回転子鉄心の端面側に、第１の回転子外周の磁極と同じ磁極を第１の回転子鉄心側となるよう軸方向着磁された第２の永久磁石を配置した第２の回転子を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１１８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の技術を適用すると、通電によって固定子鉄心に発生した磁束が第１の回転子鉄心に流れ、第１の永久磁石によって流れが変えられる。流れが変えられた磁束は軸方向に向かって漏れ磁束となり、第１の回転子鉄心の端面に設けられた第２の永久磁石を減磁させてしまう。こうして第２の永久磁石の磁力が減磁されるため、結果としてトルクが低下するという問題点があった。
【０００５】
ところで、フェライト磁石等のように起磁力が小さい永久磁石を有したモータの高トルク化、高出力化を実現するためには、ロータ内の磁石配置を径方向に多層化するのが有効である。ロータ内に径方向へ複数層の永久磁石を有したモータ構造において、さらなるトルク向上、出力向上を実現するためには、軸方向に着磁された永久磁石を補助的に用い、補助磁石としてロータの軸方向端部に配置するのが効果的である。
【０００６】
トルクを発生させるためには、ステータを励磁させ、回転磁界を生じさせる必要がある。回転磁界によりロータ内を磁束が流れるが、高トルク域では、ロータコアが磁気飽和し磁束が漏れ磁束として軸方向へ流れてしまう。この漏れ磁束は軸方向へ配置した補助磁石に対する逆磁界として働き、減磁させてしまう。永久磁石を厚くすることで減磁を防ぐことも可能であるが、補助磁石を保持する端板へ加わる応力が大きくなってしまい、強度の成立性が難しくなる。
【０００７】
本開示はこのような点に鑑みてなしたものであり、補助磁石が減磁されないように配置して、トルクを向上させることができるロータおよび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】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、永久磁石が設けられるスリット（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）をロータコア（１２ａ）に備えるロータ（１２）において、前記ロータの両端面に設けられ、磁石磁束（φｅ，φ１，φ２，φ３）がトルクに寄与するように軸方向に着磁された前記永久磁石である複数の補助磁石（Ｍｅ）を有し、前記スリットは、少なくとも２層以上が径方向に離間して設けられ、前記補助磁石は、前記スリットによって流れが変えられた磁束（φｗ）による逆磁界が加わらない部位に配置された。この構成によれば、複数のスリットが径方向に多層化され、かつ、端面に補助磁石を有する。そのため、補助磁石に弱い磁力の磁石を用いた場合でも高トルクが得られ、高出力化が可能になる。
【０００９】
第２の発明は、前記補助磁石の最小径をＬ２とし、前記ロータにおいて最も反ステータ側に設けられた前記スリットの反ステータ側にかかる最小径をＭ２２とするとき、Ｌ２≧Ｍ２２を満たす。この構成によれば、補助磁石の磁石磁束が有効にトルクへ作用するので、さらにトルクが増加する。
【００１０】
第３の発明は、前記ロータにおいて最も反ステータ側に設けられた前記スリットのステータ側にかかる最小径をＭ２１とするとき、Ｍ２２≦Ｌ２≦Ｍ２１を満たす。この構成によれば、補助磁石の磁石磁束が有効にトルクへ作用するので、さらにトルクが増加する。
【００１１】
第４の発明は、前記補助磁石の最大径をＬ１とし、前記ロータにおいて最もステータ側に設けられた前記スリットのステータ側にかかる最小径をＭ１１とするとき、Ｌ１≦Ｍ１１を満たす。この構成によれば、巻線磁束が補助磁石に加わらなくなるため、補助磁石が減磁しなくなる。そのため、補助磁石の磁石磁束を減らすことなくトルクへ作用させることができる。
【００１２】
第５の発明は、前記ロータにおいて最もステータ側に設けられた前記スリットの反ステータ側にかかる最小径をＭ１２とするとき、Ｍ１２≦Ｌ１≦Ｍ１１を満たす。この構成によれば、巻線磁束が補助磁石に加わらなくなるため、補助磁石が減磁しなくなる。そのため、補助磁石の磁石磁束を減らすことなくトルクへ作用させることができる。
【００１３】
第６の発明は、前記補助磁石と前記スリットとは、Ｌ１＝Ｍ１１およびＬ２＝Ｍ２２を満たす。この構成によれば、補助磁石の磁石磁束をトルクへ作用させることができ、さらに補助磁石の磁石磁束を減らすことなくトルクへ作用させることができる。
【００１４】
第７の発明は、前記補助磁石の最小径をＬ３とし、前記ロータにおいて最も反ステータ側に設けられた前記スリットの反ステータ側にかかる最小径をＭ２２とするとき、Ｌ３＜Ｍ２２を満たす複数の前記補助磁石と、前記ロータコアには、周方向に沿って設けられた複数の前記補助磁石について、前記補助磁石の相互間に対応する部位に設けられた磁気抵抗部（Ｒ）とを有する。この構成によれば、補助磁石の磁力が有効的に作用でき、トルクがさらに増す。また、磁気抵抗部によって、周方向に隣り合う補助磁石で生じる磁石磁束が短絡するのを防止することができる。
【００１５】
第８の発明は、前記磁気抵抗部は、空隙、非磁性体、周方向に着磁された永久磁石のうちで、いずれか一以上である。この構成によれば、周方向に隣り合う補助磁石で生じる磁石磁束が短絡するのを確実に防止することができる。
【００１６】
第９の発明は、前記スリットは、径方向に着磁された永久磁石である主磁石（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）を有し、前記補助磁石は、前記主磁石によって定まる前記ロータの磁極に合わせて着磁された。この構成によれば、主磁石の磁石磁束と補助磁石の磁石磁束とが同じ方向に作用するので、さらにトルクを増加させることができる。
【００１７】
第１０の発明は、前記補助磁石は、前記ロータの両端面に露出する一以上の前記主磁石の一部または全部を覆うように設けられた。この構成によれば、主磁石および補助磁石による磁石磁束を有効にトルクへ作用させるので、さらにトルクが増加する。
【００１８】
第１１の発明は、少なくとも前記複数の補助磁石を保持するように前記ロータコアに固定された磁性体の端板（１２ｂ）を有する。この構成によれば、スリットによって流れが変えられた巻線磁束を漏れ磁束として逃がすので、補助磁石が減磁されない。主磁石を厚くしなくてもよいため、ロータの軸方向端面に固定された端板へ加わる応力を減らすことが可能となる。端板の一部または全部が磁性体である場合は、補助磁石のパーミアンスが上がるため、磁束量を増やすことができる。
【００１９】
第１２の発明は、回転電機（１０）は、請求項１から１０のいずれか一項に記載のロータ（１２）と、前記ロータと空隙（Ｇ）を介して対向するステータ（１１）とを備える。この構成によれば、例えばアルニコ磁石やフェライト磁石等のように弱い磁力の磁石を補助磁石として用いた場合でも高トルクが得られ、高出力化が可能な回転電機を提供することができる。
【００２０】
なお、「多相巻線」は固定子巻線と同義であり、一本状の巻線でもよく、複数の導体線やコイル等を電気的に接続して一本状にしたものでもよい。多相巻線の相数は、三相以上であれば問わない。「巻装」は巻いて装うことを意味し、巻き回す意味の「巻回」と同義である。「ロータ」は、永久磁石を有し、界磁巻線を有しない磁性体が該当する。「スリット」は、一部または全部に永久磁石を収容するため、ロータコアに設けられる空間部位である。「磁性体」は、磁束が流れることを条件として、物質（ただし材質や材料の意味を含む）や構成などを問わない。例えば、軟磁性体で構成してもよく、永久磁石で構成してもよく、軟磁性体と永久磁石を組み合わせて構成してもよい。「磁気抵抗部」は磁気的に抵抗すれば任意であり、例えば空隙，非磁性体，永久磁石などが該当する。「非磁性体」は、磁束が流れ難いことを条件として、物質や構成などを問わない。例えば、非磁性の樹脂、銅，アルミニウム，マンガン等の金属、ステンレス，真鍮等の合金などが該当する。「回転電機」は、シャフトとも呼ぶ回転軸を有する機器であれば任意であり、例えば発電機，電動機，電動発電機等が該当する。発電機には電動発電機が発電機として作動する場合を含み、電動機には電動発電機が電動機として作動する場合を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】回転電機の第１構成例を模式的に示す断面図である。
【図２】図１の矢印II方向から見た側面図である。
【図３】図１の矢印III−III線から見た第１構成例の一部断面を含む側面図である。
【図４】図１の矢印IV−IV線を示す断面図である。
【図５】磁束の流れを模式的に示す断面図である。
【図６】図１の矢印II方向から見た第１構成例の一部を示す側面図である。
【図７】図１の矢印VII−VII線における第１構成例の一部を示す側面図である。
【図８】誘起電圧と径との第１関係例を示すグラフ図である。
【図９】誘起電圧と径との第２関係例を示すグラフ図である。
【図１０】回転電機の第２構成例を模式的に示す側面図である。
【図１１】第２構成例の一部を示す側面図である。
【図１２】回転電機の第３構成例を模式的に示す側面図である。
【図１３】第３構成例の一部を示す側面図である。
【図１４】回転電機の第４構成例を模式的に示す側面図である。
【図１５】第４構成例の一部を示す側面図である。
【図１６】回転電機の第５構成例を模式的に示す側面図である。
【図１７】第５構成例の一部を示す側面図である。
【図１８】回転電機の第６構成例を模式的に示す側面図である。
【図１９】第６構成例の一部を示す側面図である。
【図２０】回転電機の第７構成例を模式的に示す側面図である。
【図２１】第７構成例の一部を示す側面図である。
【図２２】回転電機の第８構成例を模式的に示す側面図である。
【図２３】回転電機の第９構成例を模式的に示す側面図である。
【図２４】回転電機の第１０構成例を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的に接続することを意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。
【００２３】
英数字の連続符号は記号「〜」を用いて略記する。例えば「スリットＳ１〜Ｓ３」は「スリットＳ１，Ｓ２，Ｓ３」を意味する。保持には固定を含む。部材間の固定方法は問わない。要素を区別し易くするため、断面図であるか否かを問わず、永久磁石にはハッチ線を付す。見易くするために、図２以降では多相巻線の図示を省略する。
【００２４】
〔実施の形態１〕
実施の形態１は図１〜図９を参照しながら説明する。図１に示す回転電機１０は、インナーロータ型であって、ステータ１１，ロータ１２，シャフト１３などを有する。ステータ１１，ロータ１２，シャフト１３などを収容するフレームや、ロータ１２の回転を制御する制御部などについては図示および説明を省略する。
【００２５】
「電機子」や「固定子」などに相当するステータ１１は、ステータコア１１ａ，多相巻線１１ｂ，複数のスロット１１ｓなどを含む。ステータコア１１ａは「鉄心」などとも呼ばれ、複数のスロット１１ｓを含む。ステータコア１１ａは軟磁性体であれば任意に構成してよく、本形態では多数の電磁鋼板を軸方向に積層して構成する。スロット１１ｓは、多相巻線１１ｂを収容するためにステータコア１１ａに設けられた空間部位である。
【００２６】
多相巻線１１ｂは、三相以上の巻線であって、スロット１１ｓに収容されて巻装される。この多相巻線１１ｂは、電機子巻線，固定子巻線，ステータコイルなどに相当する。多相巻線１１ｂの形態は任意であり、例えば断面が四角形状の平角線に限らず、断面が円形状の丸線や、断面が三角形状の三角線などでもよい。多相巻線１１ｂを巻装する形態も任意であり、例えば全節巻，分布巻，集中巻，短節巻などが該当する。
【００２７】
多相巻線１１ｂに通電してステータコア１１ａに生じる相数をｍ（ただしｍは正の整数）とし、スロット１１ｓの数をＸとすると、Ｘ＝２ｍｐの関係式が成り立つように設定するとよい。また、ステータ１１の磁極の極数をｐ（ただしｐは正の整数）とし、１回転の機械角を３６０°とし、極数ｐを用いて一磁極ピッチＰＴとすると、ＰＴ＝３６０°／ｐの関係式が成り立つ。例えば図３，図４に示す構成例では、相数がｍ＝３であり、極数がｐ＝８であるので、スロット１１ｓの数はＸ＝２ｍｐ＝２×３×８＝４８になる。
【００２８】
ロータ１２は、「回転子」などとも呼ばれ、ステータコア１１ａに対向して設けられる。本形態のロータ１２はシャフト１３と直接的または間接的に固定される。よって、ロータ１２とシャフト１３は一体的に回転する。ロータ１２とステータ１１との間には、空隙Ｇが設けられる。空隙Ｇの間隔は、ロータ１２とステータ１１との間で磁束が流れる範囲において任意の数値を設定してよい。
【００２９】
ロータ１２は、ロータコア１２ａ、複数の端板１２ｂ、複数の主磁石Ｍ１，Ｍ２、複数の補助磁石Ｍｅなどを有する。ロータコア１２ａは、軟磁性体であれば任意に構成してよい。本形態のロータコア１２ａは、多数の電磁鋼板を軸方向に積層するとともに、複数のスリットＳ１，Ｓ２を備える。
【００３０】
端板１２ｂは、後述する一以上の補助磁石Ｍｅを保持するように、軸方向におけるロータコア１２ａの両端面にそれぞれ固定される。よって、外側から見ると図２のようになる。端板１２ｂは、一部または全部が磁性体でもよく、非磁性体でもよい。
【００３１】
複数の主磁石Ｍ１，Ｍ２は、いずれも永久磁石である。図１に示すように、主磁石Ｍ１はスリットＳ１に収容され、主磁石Ｍ２はスリットＳ２に収容される。スリットＳ１，Ｓ２は、ともに断面が円弧状の溝になる空間部位であって、径は同じでもよく異なってもよい。スリットＳ１，Ｓ２の径が異なる場合には、中心の位置が異なる。図３，図４に示すように、一組のスリットＳ１とスリットＳ２は、径方向に離間して２層に設けられる。
【００３２】
図４に示すように、主複数の主磁石Ｍ１，Ｍ２は、それぞれ周方向に沿って設けられる。一組の主磁石Ｍ１と主磁石Ｍ２は、径方向に離間して２層に積層され、径方向（すなわち図４に示す矢印Ｄ１，Ｄ２方向）に着磁される。周方向に隣り合う組どうしの主磁石Ｍ１と主磁石Ｍ２は、図４の矢印Ｄ１，Ｄ２で示すように互いに反対方向に着磁される。
【００３３】
複数の補助磁石Ｍｅは、いずれも永久磁石である。補助磁石Ｍｅの数は任意に設定してよく、本形態ではステータ１１の磁極の極数ｐに合わせる。図１に示すように、補助磁石Ｍｅはロータコア１２ａの軸方向端面に設けられ、端板１２ｂによって保持される。補助磁石Ｍｅは、ロータ１２の両端面に露出する一以上の主磁石Ｍ１，Ｍ２の一部または全部を覆うように設けられる。図３に示す構成例では、全ての主磁石Ｍ１の一部を覆うように設けている。補助磁石Ｍｅは、図５に示すように、主磁石Ｍ１，Ｍ２によって定まるロータ１２の磁極に合わせて軸方向（すなわち図５に示す矢印Ｄ３方向）に着磁される。
【００３４】
上述した回転電機１０における磁束の流れについて、図５を参照しながら説明する。図５は、矢印Ｄ１方向に着磁された主磁石Ｍ１，Ｍ２の部分における磁束の流れを示す。図４に示す矢印Ｄ２方向に着磁された主磁石Ｍ１，Ｍ２の部分は、図示を省略するが、図５に示す各矢印とは反対方向に磁束が流れる。
【００３５】
ステータ１１がＳ極に励磁されると、主磁石Ｍ１で生じる磁石磁束φ１、主磁石Ｍ２で生じる磁石磁束φ２、補助磁石Ｍｅで生じる磁石磁束φｅがそれぞれ太線矢印で示すように流れる。すなわち、磁石磁束φ１，φ２，φｅが全てトルクに寄与する。
【００３６】
ステータ１１がＮ極に励磁されると、多相巻線１１ｂへの通電によって生じる巻線磁束φｒ，φｗがそれぞれ太線矢印で示すように流れる。二点鎖線で示す巻線磁束φｒは、特許文献１に記載の技術では流れるが、本形態の回転電機１０では主磁石Ｍ１によって阻まれるために僅かしか流れない。これに対して、磁気飽和している場合は、主磁石Ｍ１およびスリットＳ１により流れが変えられ、漏れ磁束になる。このように、補助磁石Ｍｅは巻線磁束φｗによる逆磁界が加わらない部位に配置される。
【００３７】
補助磁石Ｍｅの設定例について、図６〜図９を参照しながら説明する。図６に示す構成例の補助磁石Ｍｅは、最大径をＬ１とし、最小径をＬ２とする形状である。図７に示す構成例の主磁石Ｍ１は、スリットＳ１のステータ側にかかる最小径をＭ１１とし、スリットＳ１の反ステータ側にかかる最小径をＭ１２とする。ただし、最小径Ｍ１１はロータ１２の径よりも小さい。主磁石Ｍ２は、スリットＳ２のステータ側にかかる最小径をＭ２１とし、スリットＳ２の反ステータ側にかかる最小径をＭ２２とする。最大径Ｌ１、最小径Ｌ２、最小径Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２は、いずれもロータ１２の中心である回転中心Ｐ０を基準とする。
【００３８】
上述した径において、補助磁石Ｍｅの磁石磁束φｅを有効にトルクへ作用させるには、次の各式を満たすとよい。最大径Ｌ１について、下限を設けない場合はＬ１≦Ｍ１１とし、下限を設ける場合はＭ１２≦Ｌ１≦Ｍ１１とする。最小径Ｌ２について、上限を設けない場合はＬ２≧Ｍ２２とし、上限を設ける場合はＭ２２≦Ｌ２≦Ｍ２１とする。
【００３９】
主磁石Ｍ１，Ｍ２の径と誘起電圧との関係は、図８，図９に示すようになる。縦軸に示す誘起電圧Ｖは、回転電機１０を無負荷で回転させた際に多相巻線１１ｂで発生する電圧である。この誘起電圧Ｖは、磁石磁束φｅに比例し、トルクとも相関がある。
【００４０】
図８において、主磁石Ｍ１の最小径Ｍ１２のときには誘起電圧Ｖ１１になり、最小径Ｍ１１のときには誘起電圧Ｖ１２になる。図８に示すように誘起電圧はＶ１１＜Ｖ１２であるので、Ｌ１＝Ｍ１１となるように設定するのが望ましい。
【００４１】
図９において、主磁石Ｍ２の最小径Ｍ２２のときには誘起電圧Ｖ２２になり、最小径Ｍ２１のときには誘起電圧Ｖ２１になる。図９に示すように誘起電圧はＶ２２＞Ｖ２１であるので、Ｌ２＝Ｍ２２となるように設定するのが望ましい。
【００４２】
上述した実施の形態１によれば、以下に示す各作用効果を得ることができる。
【００４３】
（１）ロータ１２の両端面には、図１，図３，図５，図６に示すように、磁石磁束φｅがトルクに寄与するように軸方向に着磁された永久磁石である複数の補助磁石Ｍｅが設けられる。スリットＳ１，Ｓ２は、図４に示すように、少なくとも２層以上が径方向に離間して設けられる。補助磁石Ｍｅは、スリットＳ１，Ｓ２によって流れが変えられた巻線磁束φｗによる逆磁界が加わらない部位に配置される。この構成によれば、複数のスリットＳ１，Ｓ２が径方向に多層化され、かつ、ロータ１２の両端面に補助磁石Ｍｅを有する。そのため、例えばアルニコ磁石やフェライト磁石等のように弱い磁力の磁石を補助磁石Ｍｅとして使用した場合でも高トルクが得られ、高出力化が可能になる。
【００４４】
（２）図６に示すように補助磁石Ｍｅの最小径をＬ２とし、図７に示すようにロータ１２において最も反ステータ側に設けられたスリットＳ２（または主磁石Ｍ２）の反ステータ側にかかる最小径をＭ２２とするとき、Ｌ２≧Ｍ２２を満たす。この構成によれば、補助磁石Ｍｅの磁石磁束φｅが有効にトルクへ作用するので、さらにトルクが増加する。
【００４５】
（３）図７に示すように、ロータ１２において最も反ステータ側に設けられたスリットＳ２（または主磁石Ｍ２）のステータ側にかかる最小径をＭ２１とするとき、Ｍ２２≦Ｌ２≦Ｍ２１を満たす。この構成によれば、補助磁石Ｍｅの磁石磁束φｅが有効にトルクへ作用するので、さらにトルクが増加する。
【００４６】
（４）図６に示すように補助磁石Ｍｅの最大径をＬ１とし、図７に示すようにロータ１２において最もステータ側に設けられたスリットＳ１（または主磁石Ｍ１）のステータ側にかかる最小径をＭ１１とするとき、Ｌ１≦Ｍ１１を満たす。この構成によれば、巻線磁束φｗが補助磁石Ｍｅに加わらなくなるため、補助磁石Ｍｅが減磁しなくなる。そのため、補助磁石Ｍｅの磁石磁束φｅを減らすことなくトルクへ作用させることができる。
【００４７】
（５）図７に示すように、ロータ１２において最もステータ側に設けられたスリットＳ１（または主磁石Ｍ１）の反ステータ側にかかる最小径をＭ１２とするとき、Ｍ１２≦Ｌ１≦Ｍ１１を満たす。この構成によれば、巻線磁束φｗが補助磁石Ｍｅに加わらなくなるため、補助磁石Ｍｅが減磁しなくなる。そのため、補助磁石Ｍｅの磁石磁束φｅを減らすことなくトルクへ作用させることができる。
【００４８】
（６）図８，図９に示す誘起電圧が大きくなるように、補助磁石Ｍｅと、スリットＳ１，Ｓ２（または主磁石Ｍ１，Ｍ２）とは、Ｌ１＝Ｍ１１およびＬ２＝Ｍ２２を満たす。この構成によれば、補助磁石Ｍｅの磁石磁束φｅをトルクへ作用させることができ、さらに補助磁石Ｍｅの磁石磁束φｅを減らすことなくトルクへ作用させることができる。
【００４９】
（９）図１，図５に示すように、径方向に着磁された永久磁石である主磁石Ｍ１，Ｍ２がスリットＳ１，Ｓ２にそれぞれ設けられる。補助磁石Ｍｅは、主磁石Ｍ１，Ｍ２によって定まるロータ１２の磁極に合わせて軸方向に着磁される。この構成によれば、主磁石Ｍ１，Ｍ２の磁石磁束φ１，φ２と補助磁石Ｍｅの磁石磁束φｅとが同じ方向に作用するので、さらにトルクを増加させることができる。
【００５０】
（１０）補助磁石Ｍｅは、図３に示すように、ロータ１２の両端面に露出する一以上の主磁石Ｍ１（またはスリットＳ１）の一部を覆うように設けられる。図示を省略するが、主磁石Ｍ１（またはスリットＳ１）の全部を覆うように設けてもよく、主磁石Ｍ２（またはスリットＳ２）の一部または全部を覆うように設けてもよい。これらの構成によれば、主磁石Ｍ１，Ｍ２（またはスリットＳ１，Ｓ２）および補助磁石Ｍｅによる磁石磁束φ１，φ２，φｅを有効にトルクへ作用させるので、さらにトルクが増加する。
【００５１】
（１１）ロータ１２は、図１，図２，図５に示すように、少なくとも複数の補助磁石Ｍｅを保持するようにロータコア１２ａに固定された端板１２ｂを有する。この構成によれば、巻線磁束φｗはスリットＳ１，Ｓ２（または主磁石Ｍ１，Ｍ２）によって流れが変えられて漏れ磁束として逃がされるので、補助磁石Ｍｅが減磁されない。主磁石Ｍ１，Ｍ２を厚くしなくてもよいため、ロータ１２の軸方向端面に固定された端板１２ｂへ加わる応力を減らすことが可能となる。端板１２ｂの一部または全部が磁性体である場合は、補助磁石Ｍｅのパーミアンスが上がるため、磁束量を増やすことができる。
【００５２】
（１２）回転電機１０は、図１に示すように、ロータ１２と、ロータ１２と空隙Ｇを介して対向するステータ１１とを備える。この構成によれば、例えばアルニコ磁石やフェライト磁石等のように弱い磁力の磁石を補助磁石Ｍｅとして使用した場合でも高トルクが得られ、高出力化が可能な回転電機１０を提供することができる。
【００５３】
〔実施の形態２〕
実施の形態２は図１０，図１１を参照しながら説明する。図１０は図１の矢印III−III線から見た第２構成例の一部断面を含む側面図である。図１１は図６に相当する側面図である。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１と相違する点を説明する。
【００５４】
図１０に示す回転電機１０は、図１に示す回転電機１０と同様に、ステータ１１，ロータ１２，シャフト１３などを有する。図１０に示す回転電機１０が図３に示す回転電機１０と相違するのは、補助磁石Ｍｅの最大径Ｌ１と最小径Ｌ２である。
【００５５】
図１１に示す最大径Ｌ１と最小径Ｌ２は、図７に示す最小径Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２を用いると、次式のような範囲である。すなわち、Ｍ１２＜Ｌ１＜Ｍ１１、かつ、Ｍ２２＜Ｌ２＜Ｍ２１である。この範囲における誘起電圧Ｖは、図８に示すＶ１１＜Ｖ＜Ｖ１２や、図９に示すＶ２１＜Ｖ＜Ｖ２２になる。回転電機１０の仕様や機能等に応じた必要なトルクが得られるように、補助磁石Ｍｅを設定することができる。
【００５６】
上述した実施の形態２によれば、図５と同様に磁石磁束φ１，φ２，φｅが流れてトルクに寄与し、巻線磁束φｗはスリットＳ１（または主磁石Ｍ１）によって流れが変えられる。また、補助磁石Ｍｅは巻線磁束φｗによる逆磁界が加わらない部位に配置される。よって、上記（６）を除いて、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５７】
〔実施の形態３〕
実施の形態３は図１２，図１３を参照しながら説明する。図１２は図１の矢印III−III線から見た第３構成例の一部断面を含む側面図である。図１３は図６に相当する側面図である。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１，２で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１，２と相違する点を説明する。
【００５８】
図１２に示す回転電機１０は、図１に示す回転電機１０と同様に、ステータ１１，ロータ１２，シャフト１３などを有する。図１２に示す回転電機１０が図３に示す回転電機１０と相違するのは、補助磁石Ｍｅの最大径Ｌ１と最小径Ｌ２である。
【００５９】
図１３に示す補助磁石Ｍｅの最大径Ｌ１と最小径Ｌ２は、図７に示す最小径Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２を用いると、次のようになる。最大径Ｌ１は、最大径Ｌ１ａと最大径Ｌ１ｂとを含む。最大径Ｌ１ａは、スリットＳ２（または主磁石Ｍ２）に対応する部位であって、Ｌ１ａ＞Ｍ１１を満たす。最大径Ｌ１ｂは、スリットＳ１（または主磁石Ｍ１）のステータ側に対応する部位であって、最も小さな最大径Ｌ１ｂがＬ１ｂ＝Ｍ１１である。最小径Ｌ２は、実施の形態１と同様に、Ｍ２２≦Ｌ２≦Ｍ２１の範囲内である。
【００６０】
上述した実施の形態３によれば、図５と同様に磁石磁束φ１，φ２，φｅが流れてトルクに寄与し、巻線磁束φｗはスリットＳ１（または主磁石Ｍ１）によって流れが変えられる。また、補助磁石Ｍｅは巻線磁束φｗによる逆磁界が加わらない部位に配置される。よって、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
また、主磁石Ｍ３の最大径Ｌ１ａはスリットＳ２（または主磁石Ｍ２）よりも大きいので、補助磁石Ｍｅの大きさを実施の形態１よりも大きく確保できる。よって、磁束密度が同じ磁石であれば、補助磁石Ｍｅ全体の磁力が大きくなってトルクを高められる。
【００６２】
〔実施の形態４〕
実施の形態４は図１４，図１５を参照しながら説明する。図１４は図１の矢印III−III線から見た第３構成例の一部断面を含む側面図である。図１５は図６に相当する側面図である。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜３で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜３と相違する点を説明する。
【００６３】
図１４に示す回転電機１０は、図１に示す回転電機１０と同様に、ステータ１１，ロータ１２，シャフト１３などを有する。図１４に示す回転電機１０が図３に示す回転電機１０と相違するのは、スリットＳ１，Ｓ２、主磁石Ｍ１，Ｍ２および補助磁石Ｍｅの形状である。ただし、要素の数は実施の形態１〜３と同様である。
【００６４】
図１４に示すスリットＳ１は、断面が多角形状になる空間部位である。多角形状は、正方形状や長方形状などの四角形状や、三角形状、五角形状以上を含む。主磁石Ｍ１はスリットＳ１に合わせた形状である。スリットＳ２は、断面が直線的なＵ字形状の溝になる空間部位である。主磁石Ｍ２は、スリットＳ２に合わせた形状であって、一つのスリットＳ２について複数の部分磁石を有する。部分磁石の数は、スリットＳ２に収容できる範囲内で任意に設定してよい。図示を省略するが、実施の形態１〜３と同様に、主磁石Ｍ２をスリットＳ２に合わせた形状としてもよい。
【００６５】
図１４，図１５に示す補助磁石Ｍｅは、断面が台形状である。辺の長さが長い下底はステータ側であり、辺の長さが短い上底は反ステータ側である。図１５に示すように、下底のうちで最も短い径を最大径Ｌ１とし、上底のうちで最も短い径を最小径Ｌ２とする。
【００６６】
図１５に示す最大径Ｌ１と最小径Ｌ２は、図７に示す最小径Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２を用いると、実施の形態１と同様になる。すなわち最大径Ｌ１について、下限を設けない場合はＬ１≦Ｍ１１とし、下限を設ける場合はＭ１２≦Ｌ１≦Ｍ１１とする。最小径Ｌ２について、上限を設けない場合はＬ２≧Ｍ２２とし、上限を設ける場合はＭ２２≦Ｌ２≦Ｍ２１とする。本形態においても、主磁石Ｍ１，Ｍ２の径と誘起電圧との関係は、図８，図９に示す結果が得られる。
【００６７】
上述した実施の形態４によれば、図５と同様に磁石磁束φ１，φ２，φｅが流れてトルクに寄与し、巻線磁束φｗはスリットＳ１（または主磁石Ｍ１）によって流れが変えられる。また、補助磁石Ｍｅは巻線磁束φｗによる逆磁界が加わらない部位に配置される。よって、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
図示を省略するが、図６，図７に示すように断面が円弧形状になるスリットＳ１と、図１４，図１５に示すように断面が多角形状になるスリットＳ３とを組み合わせてもよい。このように組み合わせでも、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００６９】
〔実施の形態５〕
実施の形態５は図１６，図１７を参照しながら説明する。図１６は図１の矢印III−III線から見た第３構成例の一部断面を含む側面図である。図１７は図６に相当する側面図である。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜４で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜４と相違する点を説明する。
【００７０】
図１６に示す回転電機１０は、図１に示す回転電機１０と同様に、ステータ１１，ロータ１２，シャフト１３などを有する。図１６に示す回転電機１０が図３に示す回転電機１０と相違するのは、スリットＳ１とスリットＳ２との間にスリットＳ３が設けられる点と、スリットＳ３に主磁石Ｍ３が収容される点である。ただし、スリットＳ１，Ｓ２、主磁石Ｍ１，Ｍ２および補助磁石Ｍｅについては、実施の形態１と同様である。
【００７１】
図１６，図１７に示すスリットＳ１〜Ｓ３は、いずれも断面が円弧状の溝になる空間部位であって、径が異なる。一組のスリットＳ１〜Ｓ３は、径方向に離間して３層に設けられる。同様に主磁石Ｍ１〜Ｍ３は、径方向に離間して３層に積層され、径方向（例えば図４に示す矢印Ｄ１，Ｄ２方向）に着磁される。
【００７２】
図１７に示す最大径Ｌ１と最小径Ｌ２は、図７に示す最小径Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２を用いると、実施の形態１と同様になる。すなわち最大径Ｌ１について、下限を設けない場合はＬ１≦Ｍ１１とし、下限を設ける場合はＭ１２≦Ｌ１≦Ｍ１１とする。最小径Ｌ２について、上限を設けない場合はＬ２≧Ｍ２２とし、上限を設ける場合はＭ２２≦Ｌ２≦Ｍ２１とする。本形態においても、主磁石Ｍ１，Ｍ２の径と誘起電圧との関係は、図８，図９に示す結果が得られる。
【００７３】
上述した実施の形態５によれば、図５と同様に磁石磁束φ１，φ２，φｅが流れてトルクに寄与し、巻線磁束φｗはスリットＳ１（または主磁石Ｍ１）によって流れが変えられる。また、補助磁石Ｍｅは巻線磁束φｗによる逆磁界が加わらない部位に配置される。よって、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
図示を省略するが、図１６，図１７に示す補助磁石Ｍｅに代えて、実施の形態２〜４に示す補助磁石Ｍｅを用いてもよい。具体的には、図１０，図１１に示す補助磁石Ｍｅを用いてもよく、図１２，図１３に示す補助磁石Ｍｅを用いてもよい。また、実施の形態４で示したように、スリットＳ３を断面が直線的なＵ字形状の溝になる空間部位としてもよく、主磁石Ｍ１〜Ｍ３についてそれぞれ複数の部分磁石をスリットＳ１〜Ｓ３に収容してもよい。いずれの構成にせよ、対応する実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７５】
〔実施の形態６〕
実施の形態６は図１８，図１９を参照しながら説明する。図１８は図１の矢印III−III線から見た第３構成例の一部断面を含む側面図である。図１９は図６に相当する側面図である。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜５で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜５と相違する点を説明する。
【００７６】
図１８に示す回転電機１０は、図１に示す回転電機１０と同様に、ステータ１１，ロータ１２，シャフト１３などを有する。図１８に示す回転電機１０が図１６に示す回転電機１０と相違するのは、主磁石Ｍ１〜Ｍ３を無くした点である。ただし、スリットＳ１〜Ｓ３および補助磁石Ｍｅについては、実施の形態５と同様である。
【００７７】
本形態は主磁石Ｍ１〜Ｍ３が無いので、図７に示す最小径Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２はスリットＳ１，Ｓ２に関する径とする。すなわち、スリットＳ１のステータ側にかかる最小径をＭ１１とし、スリットＳ１の反ステータ側にかかる最小径をＭ１２とする。同様にして主磁石Ｍ２は、スリットＳ２のステータ側にかかる最小径をＭ２１とし、スリットＳ２の反ステータ側にかかる最小径をＭ２２とする。
【００７８】
上述した径において、補助磁石Ｍｅの磁石磁束φｅを有効にトルクへ作用させるには、実施の形態１と同様の各式を満たすとよい。すなわち図１９に示す最大径Ｌ１について、下限を設けない場合はＬ１≦Ｍ１１とし、下限を設ける場合はＭ１２≦Ｌ１≦Ｍ１１とする。最小径Ｌ２について、上限を設けない場合はＬ２≧Ｍ２２とし、上限を設ける場合はＭ２２≦Ｌ２≦Ｍ２１とする。
【００７９】
上述した実施の形態６によれば、図５に示す磁石磁束φｅが流れてトルクに寄与し、巻線磁束φｗはスリットＳ１によって流れが変えられる。また、補助磁石Ｍｅは巻線磁束φｗによる逆磁界が加わらない部位に配置される。よって、図５に示す主磁石Ｍ１〜Ｍ３による磁石磁束φ１〜φ３がトルクに寄与できない点を除いて、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００８０】
図示を省略するが、実施の形態２〜４にそれぞれ示す主磁石Ｍ１，Ｍ２を無くす構成としてもよく、実施の形態５に示す主磁石Ｍ１〜Ｍ３を無くす構成としてもよい。いずれの構成にせよ、図５に示す主磁石Ｍ１〜Ｍ３による磁石磁束φ１〜φ３がトルクに寄与できない点を除いて、対応する実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００８１】
〔実施の形態７〕
実施の形態７は図２０，図２１を参照しながら説明する。図２０は図１の矢印III−III線から見た第３構成例の一部断面を含む側面図である。図２１は図６に相当する側面図である。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜６で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜６と相違する点を説明する。
【００８２】
図２０に示す回転電機１０は、図１に示す回転電機１０と同様に、ステータ１１，ロータ１２，シャフト１３などを有する。図２０に示す回転電機１０が図３に示す回転電機１０と相違するのは、次の通りである。第１に、補助磁石Ｍｅの大きさが相違し、最小径Ｌ３を最小径Ｌ２よりも小さく設定する点である。第２に、ロータコア１２ａに磁気抵抗部Ｒを設ける点である。第３に、シャフト１３は非磁性体とする点である。
【００８３】
図２１に示す補助磁石Ｍｅの最大径Ｌ１は、実施の形態１と同じにしてもよく、実施の形態３と同じにしてもよい。実施の形態１と同じ場合の最大径Ｌ１は、図７に示す最小径Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２を用いると、下限を設けない場合はＬ１≦Ｍ１１とし、下限を設ける場合はＭ１２≦Ｌ１≦Ｍ１１とする。実施の形態３と同じ場合の最大径Ｌ１は、スリットＳ２（または主磁石Ｍ２）に対応する部位では最大径がＬ１ａ＞Ｍ１１を満たし、スリットＳ１（または主磁石Ｍ１）のステータ側に対応する部位では最大径Ｌ１ｂがＬ１ｂ＝Ｍ１１である。補助磁石Ｍｅの最小径Ｌ３は、図７に示す最小径Ｍ２２を用いると、Ｌ３＜Ｍ２２≦Ｌ２とする。図２０，図２１に示す補助磁石Ｍｅは、結果としてロータ１２の両端面に露出する主磁石Ｍ１，Ｍ２のほぼ全部を覆う。
【００８４】
磁気抵抗部Ｒは、周方向に隣り合う補助磁石Ｍｅの相互間に対応するロータコア１２ａに設けられ、径方向に延びる部位である。磁気抵抗部Ｒは、磁気的に抵抗すれば任意に構成してよい。例えば、磁束が流れ難い距離を有する空隙を設けてもよく、磁束が流れない非磁性体を設けてもよい。図２０，図２１に示す構成例は、シャフト１３の外周部からスリットＳ２の端部まで径方向に延びる空隙である。ロータコア１２ａに磁気抵抗部Ｒを設けることによって、周方向に隣り合う補助磁石Ｍｅの相互間における磁石磁束φｅの短絡を防止することができる。
【００８５】
上述した実施の形態７によれば、図５と同様に磁石磁束φ１，φ２，φｅが流れてトルクに寄与し、巻線磁束φｗはスリットＳ１（または主磁石Ｍ１）によって流れが変えられる。また、補助磁石Ｍｅは巻線磁束φｗによる逆磁界が加わらない部位に配置される。よって、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。さらに、次の作用効果を得ることができる。
【００８６】
（７）図２０，図２１に示すように、複数の補助磁石Ｍｅは、補助磁石Ｍｅの最小径をＬ３とし、ロータ１２において最も反ステータ側に設けられたスリットＳ１，Ｓ２の反ステータ側にかかる最小径をＭ２２とするとき、Ｌ３＜Ｍ２２を満たす。ロータコア１２ａには、周方向に沿って設けられた複数の補助磁石Ｍｅについて、補助磁石Ｍｅの相互間に対応する部位に磁気抵抗部Ｒが設けられる。この構成によれば、補助磁石Ｍｅの磁力が有効的に作用でき、トルクがさらに増す。また、磁気抵抗部Ｒによって、周方向に隣り合う補助磁石Ｍｅの相互間における磁石磁束φｅの短絡を防止することができる。
【００８７】
（８）図２０，図２１に示すように、磁気抵抗部Ｒは空隙または非磁性体である。この構成によれば、周方向に隣り合う補助磁石Ｍｅの相互間における磁石磁束φｅの短絡を確実に防止することができる。
【００８８】
図示を省略するが、実施の形態２，４，５，６に示す回転電機１０に含まれる補助磁石Ｍｅに代えて、本形態の補助磁石Ｍｅおよび磁気抵抗部Ｒを適用してもよい。また補助磁石Ｍｅは、ロータ１２の両端面に露出する主磁石Ｍ１，Ｍ２の全部を覆う形状としてもよい。これらの構成であっても、磁石磁束φｅの短絡を防止して、トルクを高められる。
【００８９】
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態１〜７に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
【００９０】
上述した実施の形態１では、図１〜図７に示すように、ロータ１２の両端面に露出する主磁石Ｍ１，Ｍ２の一部または全部を覆うように補助磁石Ｍｅの最大径Ｌ１および最小径Ｌ２を設定する構成とした。この形態に代えて、図２２に示すように、ロータ１２の両端面に露出する主磁石Ｍ１，Ｍ２を覆わないように補助磁石Ｍｅの最大径Ｌ１および最小径Ｌ２を設定する構成としてもよい。図７に示す最小径Ｍ２１，Ｍ２２を用いると、Ｌ１≦Ｍ２２かつＬ２≧Ｍ２１となる範囲である。この構成でも、図５と同様に磁石磁束φ１，φ２，φｅが流れてトルクに寄与し、巻線磁束φｗはスリットＳ１（または主磁石Ｍ１）によって流れが変えられる。また、補助磁石Ｍｅは巻線磁束φｗによる逆磁界が加わらない部位に配置される。よって、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００９１】
上述した実施の形態７では、図２０，図２１に示すように、ロータコア１２ａに設けられる磁気抵抗部Ｒは径方向に延びる構成とした。この形態に代えて、図２３に示すように、磁気抵抗部Ｒは径方向に延びる部位と、シャフト１３の外周面に沿って周方向に延びる部位とで構成してもよい。言い換えると、ロータコア１２ａは、シャフト１３に直接的に固定される部位と、シャフト１３に間接的に固定される部位とを有する。周方向に延びる部位の磁気抵抗部Ｒは、ロータコア１２ａとシャフト１３との間で磁束を流れ難くする。したがって、シャフト１３は磁性体でもよく非磁性体でもよい。磁気抵抗部Ｒによって、周方向に隣り合う補助磁石Ｍｅの相互間における磁石磁束φｅの短絡を防止することができる。よって、実施の形態７と同様の作用効果を得ることができる。
【００９２】
上述した実施の形態７では、図２０，図２１に示すように、周方向に隣り合う補助磁石Ｍｅの相互間に対応するロータコア１２ａに磁気抵抗部Ｒを設ける構成とした。この形態に代えて、図２４に示すように、磁気抵抗部Ｒに相当する部位に永久磁石Ｍｒを設ける構成としてもよい。主磁石Ｍ１，Ｍ２が径方向に着磁されるのに対して、永久磁石Ｍｒは周方向に着磁される。永久磁石Ｍｒの着磁方向は、図形の矢印で示すように、図２４に太線の矢印で示す磁束φの流れに沿って設定するとよい。永久磁石Ｍｒによって、周方向に隣り合う補助磁石Ｍｅの相互間における磁石磁束φｅの短絡を防止できる。図示を省略するが、空隙，非磁性体，永久磁石Ｍｒのうちでいずれか一以上を組み合わせて磁気抵抗部Ｒを構成してもよい。よって、実施の形態７と同様の作用効果を得ることができる。永久磁石Ｍｒの磁石磁束は、主磁石Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の磁石磁束φ１，φ２，φ３や補助磁石Ｍｅの磁石磁束φｅと同様にトルクに寄与する。永久磁石Ｍｒを設けることによって、回転電機１０全体のトルクをさらに向上させることができる。
【００９３】
上述した実施の形態１〜７では、図１〜図７，図１０〜図２１に示すように、インナーロータ型の回転電機１０に適用する構成とした。この形態に代えて、アウターロータ型の回転電機に適用する構成としてもよい。アウターロータ型では、ステータ１１を内径側に配置し、ロータ１２を外径側に配置する。最大径Ｌ１、最小径Ｌ２、最小径Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２に関する条件も同じである。ステータ１１とロータ１２の配置が相違するに過ぎないので、実施の形態１〜７と同様の作用効果が得られる。
【００９４】
上述した実施の形態１〜７では、図１〜図７，図１０〜図２１に示すように、スロット１１ｓの数を４８で構成とした。この形態に代えて、Ｘ＝２ｍｐの関係式が成り立つ限りにおいて、スロット１１ｓを４８以外の数で構成としてもよい。極数ｐは、２以上で任意の数値を設定してよい。補助磁石Ｍｅは、２以上で任意の数値を設定してよく、図１に示す軸方向の片面側だけに設けてもよい。相数は、３相以外の相数でもよい。極数ｐ、相数ｍ、スロット１１ｓの数Ｘが相違するに過ぎないので、実施の形態１〜７と同様の作用効果が得られる。
【００９５】
上述した実施の形態１〜７では、図１〜図７，図１０〜図２１に示すように、ロータ１２は２層または３層のスリットＳ１〜Ｓ３や主磁石Ｍ１〜Ｍ３を有する構成とした。この形態に代えて、４層以上のスリットや主磁石を有する構成としてもよい。層数は、回転電機１０の使用や機能等に応じて任意の数値を設定してよい。径方向に離間して積層する層数が相違するに過ぎないので、実施の形態１〜７と同様の作用効果が得られる。
【００９６】
上述した実施の形態１〜７では、図１〜図７，図１０〜図２１に示すように、径方向に離間して積層する複数のスリットＳ１〜Ｓ３の全てに主磁石Ｍ１〜Ｍ３を備える構成とした。この形態に代えて、径方向に離間して積層する複数のスリットＳ１〜Ｓ３の一部に主磁石Ｍ１〜Ｍ３を備える構成としてもよい。例えば、スリットＳ１には主磁石Ｍ１を収容するが、スリットＳ２には主磁石Ｍ２を収容しない構成が該当する。スリットＳ１，Ｓ２には主磁石Ｍ１，Ｍ２を収容するが、スリットＳ３には主磁石Ｍ３を収容しない構成も該当する。スリットに収容する永久磁石が減るにつれて、磁石磁束がトルクに寄与できない点を除いて、実施の形態１〜７と同様の作用効果が得られる。
【００９７】
上述した実施の形態１〜７における補助磁石Ｍｅは、図１〜図７，図１０〜図２１に示すような形状で構成した。この形態に代えて、最大径Ｌ１、最小径Ｌ２、最小径Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２２における関係を満たす限りにおいて、任意の形状としてもよい。例えば、楕円形状を含む円形状や、台形状を除く多角形状、一以上で形状が異なる円形状または多角形状を合成した合成形状などが該当する。補助磁石Ｍｅの形状が相違するに過ぎないので、実施の形態１〜７と同様の作用効果が得られる。
【符号の説明】
【００９８】
１０  回転電機
１１  ステータ
１２  ロータ
１２ａ  ロータコア
１２ｂ  端板
Ｓ１〜Ｓ３  スリット
Ｍ１〜Ｍ３  主磁石
Ｇ  空隙
Ｍｅ  補助磁石
Ｒ  磁気抵抗部
【図１】
0006525206.tif 000002
【図２】
0006525206.tif 000003
【図３】
0006525206.tif 000004
【図４】
0006525206.tif 000005
【図５】
0006525206.tif 000006
【図６】
0006525206.tif 000007
【図７】
0006525206.tif 000008
【図８】
0006525206.tif 000009
【図９】
0006525206.tif 000010
【図１０】
0006525206.tif 000011
【図１１】
0006525206.tif 000012
【図１２】
0006525206.tif 000013
【図１３】
0006525206.tif 000014
【図１４】
0006525206.tif 000015
【図１５】
0006525206.tif 000016
【図１６】
0006525206.tif 000017
【図１７】
0006525206.tif 000018
【図１８】
0006525206.tif 000019
【図１９】
0006525206.tif 000020
【図２０】
0006525206.tif 000021
【図２１】
0006525206.tif 000022
【図２２】
0006525206.tif 000023
【図２３】
0006525206.tif 000024
【図２４】
0006525206.tif 000025