(57)【要約】【課題】ロータ鉄心の外周面のあり溝に永久磁石を嵌合した表面磁石貼付型の永久磁石形回転電機であって、前記あり溝の間の極間鉄心による応答性の悪化やトルクリプルの増大を抑えることができる永久磁石形回転電機を提供する。【解決手段】ロータ鉄心３１の外周面に形成した複数のあり溝３１ａにそれぞれ永久磁石３２を嵌合してなる構成のロータ３３と、このロータ３３の周囲を囲むように配置したステータ３４とを有する永久磁石形回転電機において、あり溝３１ａの間の極間鉄心３１ｂの外表面３１ｃに横断面形状がＵ字状の溝３１ｄ又はＶ字状の溝を形成する。また、Ｖ字状の溝の底部と両端部とに丸み（Ｒ）をつける。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ鉄心の外周面に形成した複数のあり溝にそれぞれ永久磁石を嵌合してなる構成のロータと、このロータの周囲を囲むように配置したステータとを有する永久磁石形回転電機において、
ロータ鉄心周方向にて隣合う前記あり溝の間の極間鉄心の外表面に溝を形成したことを特徴とする永久磁石形回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の永久磁石形回転電機において、
前記極間鉄心の外表面に形成した溝は横断面形状がＵ字状であることを特徴とする永久磁石形回転電機。
【請求項３】
請求項１に記載の永久磁石形回転電機において、
前記極間鉄心の外表面に形成した溝は横断面形状がＶ字状であることを特徴とする永久磁石形回転電機。
【請求項４】
請求項３に記載の永久磁石形回転電機において、
前記Ｖ字状の溝の底部と両端部とに丸みをつけたことを特徴とする永久磁石形回転電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は永久磁石形回転電機に関し、特に表面磁石貼付型の永久磁石形回転電機に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６は従来の永久磁石形同期電動機の構成を示す横断面図である。図５に示す永久磁石形同期電動機は、回転軸５に固定されたロータ鉄心１の内部に永久磁石２が埋め込まれた構成のロータ３と、ロータ３の周囲を囲むように配置されたステータ４とを有している。一方、図６に示す永久磁石形同期電動機は、回転軸１５に固定されたロータ鉄心１１の外周面に永久磁石１２が貼付された構成のロータ１３と、ロータ１３の周囲を囲むように配置されたステータ１４とを有している。
【０００３】
一般的に図５に示すような埋め込み磁石型の永久磁石形同期電動機（ＩＰＭモータ）に比べ、図６に示すような表面磁石貼付型の永久磁石形同期電動機（ＳＰＭモータ）は、ステータ１４に対し、ロータ鉄心１１が離れているため、Ｌ成分低く、応答性がよく、トルクリプルが小さいといわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＳＰＭモータはＩＰＭモータに比べ、永久磁石１２がロータ鉄心１１の外周面（表面）に貼り付けられているため、遠心力に弱い。そこで、この解決策として、図７に示すようにロータ鉄心１１の外周面に複数のあり溝１１ａを掘り、これらのあり溝１１ａのそれぞれに永久磁石１２を嵌め込むという方法が採られている。この場合、ロータ鉄心周方向の幅がロータ鉄心径方向の内側に向かって広がる形状の永久磁石１２を、ロータ鉄心周方向の幅がロータ鉄心径方向の内側に向かって広がる形状のあり溝１１ａに嵌め込むため、永久磁石１２を確実に固定することができる。即ち、ロータ鉄心周方向において隣り合うあり溝１１ａの間の極間鉄心１１ｂは、ロータ鉄心周方向の幅がロータ鉄心径方向の外側に向かって広がる形状の突起部となっており、各永久磁石１２はこれらの極間鉄心１１ｂに固定されて遠心力の方向に飛び出すことがない。
【０００５】
ところが、この場合には極間鉄心１１ｂが固定子１４の近くに存在することから、Ｌ成分が大きくなり、特性がＩＰＭモータに近くなるため、応答性の悪化やトルクリプルの増大を招く。
【０００６】
従って本発明は上記の事情に鑑み、ロータ鉄心の外周面のあり溝に永久磁石を嵌合した表面磁石貼付型の永久磁石形回転電機であって、前記あり溝の間の極間鉄心による応答性の悪化やトルクリプルの増大を抑えることができる永久磁石形回転電機を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１発明の永久磁石形回転電機は、ロータ鉄心の外周面に形成した複数のあり溝にそれぞれ永久磁石を嵌合してなる構成のロータと、このロータの周囲を囲むように配置したステータとを有する永久磁石形回転電機において、
ロータ鉄心周方向にて隣合う前記あり溝の間の極間鉄心の外表面に溝を形成したことを特徴とする。
【０００８】
また、第２発明の永久磁石形回転電機は、第１発明の永久磁石形回転電機において、
前記極間鉄心の外表面に形成した溝は横断面形状がＵ字状であることを特徴とする。
【０００９】
また、第３発明の永久磁石形回転電機は、第１発明の永久磁石形回転電機において、
前記極間鉄心の外表面に形成した溝は横断面形状がＶ字状であることを特徴とする。
【００１０】
また、第４発明の永久磁石形回転電機は、第３発明の永久磁石形回転電機において、
前記Ｖ字状の溝の底部と両端部とに丸みをつけたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１２】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る永久磁石形同期電動機の構成を示す横断面図、図２は図１のＡ部拡大横断面図である。
【００１３】
図１に示すように本実施の形態１の永久磁石形同期電動機は、回転軸３５に固定されたロータ鉄心３１の外周面に永久磁石３２が貼付された構成のロータ３３と、ロータ３３の周囲を囲むように配置されたステータ３４とを有している（ＳＰＭモータ）。なお、図示は省略しているが、ステータ３４はステータ鉄心にコイルを巻いた構成となっている。
【００１４】
ロータ鉄心３１の外周面には複数のあり溝３１ａが掘られており、これらのあり溝３１ａのそれぞれに永久磁石３２が嵌め込まれている。この場合、ロータ鉄心周方向の幅がロータ鉄心径方向の内側に向かって広がる形状の永久磁石３２を、ロータ鉄心周方向の幅がロータ鉄心径方向の内側に向かって広がる形状のあり溝３１ａに嵌め込むため、永久磁石３２を確実に固定することができる。即ち、ロータ鉄心周方向において隣り合うあり溝３１ａの間の極間鉄心３１ｂは、ロータ鉄心周方向の幅がロータ鉄心径方向の外側に向かって広がる形状の突起部となっており、各永久磁石３２はこれらの極間鉄心３１ｂに固定されて遠心力の方向に飛び出すことがない。
【００１５】
そして、本実施の形態１の永久磁石形同期電動機では、各極間鉄心３１ｂの外表面３１ｃに横断面形状がＵ字状の溝３１ｄが形成されている。
【００１６】
従って、本実施の形態１の永久磁石形同期電動機によれば、極間鉄心３１ｂの外表面３１ｃにＵ字状の溝３１ｄを形成したため、ステータ３４の近くに存在する極間鉄心３１ｂの量が少なくなり、Ｌ分が小さくなる。このため、永久磁石形同期電動機の応答性が向上し、トルクリプルが小さくなる。
【００１７】
＜実施の形態２＞
図３は本発明の実施の形態２に係る永久磁石形同期電動機の構成を示す要部横断面図である。なお、本永久磁石形同期電動機の全体的な構成については上記実施の形態１と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する。
【００１８】
そして、図３に示すように本実施の形態２の永久磁石形同期電動機では、各極間鉄心３１ｂの外表面３１ｃに横断面形状がＶ字状の溝３１ｅが形成されている。
【００１９】
従って、本実施の形態２によれば、極間鉄心３１ｂの外表面３１ｃにＶ字状の溝３１を形成したため、上記実施の形態１の場合よりも更にステータ３４の近くに存在する極間鉄心３１ｂの量が少なくなり、Ｌ分が小さくなる。このため、更に永久磁石形同期電動機の応答性が向上し、トルクリプルが小さくなる。
【００２０】
＜実施の形態３＞
図４は本発明の実施の形態３に係る永久磁石形同期電動機の構成を示す要部横断面図である。なお、本永久磁石形同期電動機の全体的な構成については上記実施の形態１と同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する。
【００２１】
そして、図４に示すように本実施の形態３の永久磁石形同期電動機では、各極間鉄心３１ｂの外表面３１ｃに横断面形状がＶ字状の溝３１ｅが形成され、且つ、これらのＶ字状の溝３１ｅの底部３１ｅ−１と両端部３１ｅ−２とに丸み（Ｒ）がつけられている。
【００２２】
従って、本実施の形態３によれば、極間鉄心３１ｂの外表面３１ｃにＶ字状の溝３１ｅを形成し、且つ、これらのＶ字状の溝３１ｅの底部３１ｅ−１と両端部３１ｅ−２とに丸み（Ｒ）がつけたため、上記実施の形態２の場合よりも更にステータ３４の近くに存在する極間鉄心３１ｂの量が少なくなり、Ｌ分が小さくなる。このため、更に永久磁石形同期電動機の応答性が向上し、トルクリプルが小さくなる。また、丸み（Ｒ）をつけることによってＶ字状の溝３１ｅに角部がなくなるため、製作が容易になる。
【００２３】
【発明の効果】
以上発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、第１発明の永久磁石形回転電機によれば、ロータ鉄心の外周面に形成した複数のあり溝にそれぞれ永久磁石を嵌合してなる構成のロータと、このロータの周囲を囲むように配置したステータとを有する永久磁石形回転電機において、ロータ鉄心周方向にて隣合う前記あり溝の間の極間鉄心の外表面に溝を形成したため、ステータの近くに存在する極間鉄心の量が少なくなり、Ｌ分が小さくなる。このため、永久磁石形回転電機の応答性が向上し、トルクリプルが小さくなる。
【００２４】
また、第２発明の永久磁石形回転電機によれば、第１発明の永久磁石形回転電機において、前記極間鉄心の外表面に形成した溝は横断面形状がＵ字状であるため、第１発明と同様の効果を有し、製作も比較的容易である。
【００２５】
また、第３発明の永久磁石形回転電機によれば、第１発明の永久磁石形回転電機において、前記極間鉄心の外表面に形成した溝は横断面形状がＶ字状であるため、第２発明の場合よりも更にステータの近くに存在する極間鉄心の量が少なくなり、Ｌ分が小さくなる。このため、更に永久磁石形同期電動機の応答性が向上し、トルクリプルが小さくなる。
【００２６】
また、第４発明の永久磁石形回転電機によれば、第３発明の永久磁石形回転電機において、前記Ｖ字状の溝の底部と両端部とに丸みをつけたため、第３発明の場合よりも更にステータの近くに存在する極間鉄心の量が少なくなり、Ｌ分が小さくなる。このため、更に永久磁石形同期電動機の応答性が向上し、トルクリプルが小さくなる。また、丸み（Ｒ）をつけることによってＶ字状の溝に角部がなくなるため、製作が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る永久磁石形同期電動機の構成を示す横断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大横断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る永久磁石形同期電動機の構成を示す要部横断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る永久磁石形同期電動機の構成を示す要部横断面図である。
【図５】従来の永久磁石形同期電動機の構成を示す横断面図である。
【図６】従来の永久磁石形同期電動機の構成を示す横断面図である。
【図７】ロータ鉄心外周面のあり溝に永久磁石を嵌合した表面磁石貼付型の永久磁石形同期電動機の構成を示す要部横断面図である。
【符号の説明】
３１　ロータ鉄心
３１ａ　あり溝
３１ｂ　極間鉄心
３１ｃ　極間鉄心の外表面
３１ｄ　Ｕ字状の溝
３１ｅ　Ｖ字状の溝
３１ｅ−１　Ｖ字状の溝の底部
３１ｅ−２　Ｖ字状の溝の端部
３２　永久磁石
３３　ロータ
３４　ステータ
３５　回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004048970.tif 000006
【図５】
2004048970.tif 000007
【図６】
2004048970.tif 000008
【図７】
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