(57)【要約】【課題】  ロータにおける磁束変化または磁界変化の抑制により性能の向上が可能な電動機を提供する。【解決手段】  電動機は、ステータ１０と、ロータ３０とを備える。ステータ１０は、磁極部１を含むステータ磁極１１を有する。磁極部１は、コイル２がステータコア１０Ａに巻回されることにより形成される。ロータ３０は、ロータ磁極３１を有する。ロータ磁極３１は、保持部３Ａ，３Ｂ，３Ｄと、磁極部３Ｃ，３Ｅ，３Ｆと、空隙４Ａ，４Ｂ，４Ｃと、永久磁石５Ａ，５Ｂと、非磁性電気導体６Ａ，６Ｂとを含む。保持部３Ａ，３Ｂは、ロータ３０の周方向ＤＲ１における永久磁石５Ａ，５Ｂの両端に設けられる。非磁性電気導体６Ａ，６Ｂは、それぞれ、保持部３Ａ，３Ｂを囲む。ロータ３０は、ロータ磁極３１と同じ構成からなる複数のロータ磁極を周方向に有する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のステータ磁極を周方向に有するステータと、
前記ステータに対して回転自在に設けられ、ロータコア部に複数のロータ磁極を周方向に有するロータとを備え、
前記複数のロータ磁極の各々は、
前記ロータの回転軸方向に沿って前記ロータコア部に配設された磁石と、
前記ロータの周方向における前記磁石の少なくとも一端に設けられた非磁性電気導体とを含む、電動機。
【請求項２】
前記ロータコア部は、前記ロータの周方向における前記磁石の両端に設けられ、かつ、前記ロータの回転に基づく前記磁石の遠心力に対抗して前記磁石を保持する磁石保持部を有し、
前記非磁性電気導体は、前記磁石保持部に巻回されるか、または前記磁石保持部に対して前記ロータコア部の外周面を取り囲むように設けられる、請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記磁石は、前記ロータの外周に対して略Ｖ字状に配置された第１および第２の磁石からなり、
前記第１の磁石は、前記Ｖ字の開口部側および前記開口部と反対側において前記第２の磁石と同じ極を有し、
前記ロータコア部は、前記第１の磁石と第２の磁石との間に設けられ、前記第１および第２の磁石を保持する磁石間保持部をさらに有し、
前記複数のロータ磁極部の各々は、
前記磁石間保持部に巻回されたもう１つの非磁性電気導体をさらに含む、請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記非磁性電気導体は、前記磁石の周囲に前記磁石に接して設けられる、請求項１に記載の電動機。
【請求項５】
前記磁石は、前記ロータの外周に対して略Ｖ字状に配置された第１および第２の磁石からなり、
前記第１の磁石は、前記Ｖ字の開口部側および前記開口部と反対側において前記第２の磁石と同じ極を有し、
前記非磁性電気導体は、第１および第２の非磁性電気導体からなり、
前記第１の非磁性電気導体は、前記第１の磁石の周囲に前記第１の磁石に接して設けられ、
前記第２の非磁性電気導体は、前記第２の磁石の周囲に前記第２の磁石に接して設けられる、請求項４に記載の電動機。
【請求項６】
前記第１および第２の非磁性電気導体のうち、前記第１および第２の磁石間に設けられた非磁性電気導体は、１本の非磁性電気導体からなる、請求項５に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロータに永久磁石を配置した電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を配置した磁極と、軟磁性材料からなる突極とをモータの周方向に交互に配置した永久磁石電動機が知られている。そして、磁極は、Ｖ字の開口部がロータの外周方向を向くようにＶ字状に配置された２つの永久磁石と、２つの永久磁石間、すなわちＶ字の谷底に設けられた磁極空隙とを備える。磁極間に設けられた突極は、突極の幅とほぼ等しい突極空隙からなる。
【０００３】
このように、従来の永久磁石電動機においては、ロータの周方向に２つの永久磁石をＶ字状に配置し、２つの永久磁石間およびＶ字の開口部両端に位置する２つの永久磁石の両端に空隙を設けることによりロータを構成していた（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−０６００３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の永久磁石電動機のように単に磁石を配置しただけではロータにおける磁束変化または磁界変化が生じ、モータの性能が悪化するという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ロータにおける磁束変化または磁界変化の抑制により性能の向上が可能な電動機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によれば、電動機は、ステータと、ロータとを備える。ステータは、複数のステータ磁極を周方向に有する。ロータは、ステータに対して回転自在に設けられ、ロータコア部に複数のロータ磁極を周方向に有する。複数のロータ磁極の各々は、ロータの回転軸方向に沿ってロータコア部に配設された磁石と、ロータの周方向における磁石の少なくとも一端に設けられた非磁性電気導体とを含む。
【０００７】
好ましくは、ロータコア部は、ロータの周方向における磁石の両端に設けられ、かつ、ロータの回転に基づく磁石の遠心力に対抗して磁石を保持する磁石保持部を有する。そして、非磁性電気導体は、磁石保持部に巻回されるか、または磁石保持部に対してロータコア部の外周面を取り囲むように設けられる。
【０００８】
好ましくは、磁石は、ロータの外周に対して略Ｖ字状に配置された第１および第２の磁石からなる。そして、第１の磁石は、Ｖ字の開口部側および開口部と反対側において第２の磁石と同じ極を有する。ロータコア部は、第１の磁石と第２の磁石との間に設けられ、第１および第２の磁石を保持する磁石間保持部をさらに有する。複数のロータ磁極部の各々は、磁石間保持部に巻回されたもう１つの非磁性電気導体をさらに含む。
【０００９】
好ましくは、非磁性電気導体は、磁石の周囲に前記磁石に接して設けられる。
【００１０】
好ましくは、磁石は、ロータの外周に対して略Ｖ字状に配置された第１および第２の磁石からなる。そして、第１の磁石は、Ｖ字の開口部側および開口部と反対側において第２の磁石と同じ極を有する。非磁性電気導体は、第１および第２の非磁性電気導体からなる。第１の非磁性電気導体は、第１の磁石の周囲に前記第１の磁石に接して設けられる。第２の非磁性電気導体は、第２の磁石の周囲に第２の磁石に接して設けられる。
【００１１】
好ましくは、第１および第２の非磁性電気導体のうち、第１および第２の磁石間に設けられた非磁性電気導体は、１本の非磁性電気導体からなる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明による電動機は、複数のロータ磁極を周方向に有するロータを備え、複数のロータ磁極の各々は、永久磁石と、ロータの周方向における永久磁石の少なくとも一端に設けられた非磁性電気導体とを含むので、ロータの周方向における永久磁石の少なくとも一端において磁束の変化が抑制され、または永久磁石に作用する磁界の変化が抑制される。そして、永久磁石の漏洩磁界または永久磁石に発生する渦電流が減少する。
【００１３】
したがって、この発明によれば、電動機の性能を向上できる。
【００１４】
また、この発明による電動機は、複数のロータ磁極を周方向に有するロータを備え、複数のロータ磁極の各々は、永久磁石と、ロータの周方向における永久磁石の両端に配置され、永久磁石を保持する保持部と、保持部を取り囲むように設けられた非磁性電気導体とを含むので、保持部に鎖交する磁束の変化が非磁性電気導体によって抑制され、永久磁石の漏洩磁界が減少する。
【００１５】
したがって、この発明によれば、電動機の性能を向上できる。
【００１６】
さらに、この発明による電動機は、複数のロータ磁極を周方向に有するロータを備え、複数のロータ磁極の各々は、永久磁石と、永久磁石の周囲を取り囲むように設けられた非磁性電気導体とを含むので、永久磁石に作用する磁界の変化が非磁性電気導体によって抑制され、永久磁石に発生する渦電流が減少する。
【００１７】
したがって、この発明によれば、電動機の性能を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電動機の回転軸方向から見た平面図である。図１を参照して、実施の形態１による電動機５０は、ステータ１０と、ロータ３０とを備える。ステータ１０は、ステータ磁極１１〜２４を周方向ＤＲ１に有する。ロータ３０は、ステータ１０の内周側にギャップＧＡＰを隔てて配置される。そして、ロータ３０は、ロータ磁極３１〜４４を周方向ＤＲ１に有する。
【００２０】
ロータ３０は、ステータ１０のステータ磁極１１〜２４からロータ磁極３１〜４４に磁力を受けると回転軸３０Ａの回りを回転する。そして、電動機５０は、所定のトルクを回転軸３０Ａから出力する。
【００２１】
図２は、図１に示す領域Ａの拡大図である。図３は、図２に示す永久磁石が挿入される空孔の平面図である。図２を参照して、ステータ磁極１１は、磁極部１と、コイル２とからなる。コイル２は、磁極部１の両側に設けられる。磁極部１は、ステータコア１０Ａにコイル２を巻回することにより形成される。ステータコア１０Ａは、電磁鋼板をロータ３０の回転軸方向（紙面に垂直な方向）に積層することにより作製される。
【００２２】
ステータ磁極１２〜２４の各々は、ステータ磁極１１と同じ構成からなる。
【００２３】
図２および図３を参照して、ロータ３０は、ロータコア３０Ｂを有する。ロータコア３０Ｂは、１４個の空孔８をロータ３０の周方向ＤＲ１に有する電磁鋼板をロータ３０の回転軸方向（紙面に垂直な方向）に積層することにより作製される。そして、ロータ磁極３１〜４４は、このように作製されたロータコア３０Ｂの周方向ＤＲ１に設けられる。
【００２４】
ロータ磁極３１は、ロータコア部３と、空隙４Ａ，４Ｂ，４Ｃと、永久磁石５Ａ，５Ｂと、非磁性電気導体６Ａ，６Ｂとからなる。ロータコア部３は、略Ｖ字形状の空孔８を有する。空孔８は、Ｖ字の開口部８Ａがロータ３０の外周方向を向くように設けられる。永久磁石５Ａ，５Ｂは、空孔８に挿入される。この場合、永久磁石５Ａ，５Ｂは、ロータ３０の外周側（Ｖ字の開口部８Ａ側）に同極、たとえば、Ｎ極を有し、ロータ３０の内周側（Ｖ字の開口部８Ａと反対側）に同極、たとえば、Ｓ極を有する。また、永久磁石５Ａ，５Ｂは、ロータ３０の外周側（Ｖ字の開口部８Ａ側）にＳ極を有し、ロータ３０の内周側（Ｖ字の開口部８Ａと反対側）にＮ極を有してもよい。つまり、永久磁石５Ａ，５Ｂは、ロータ３０の外周側（Ｖ字の開口部８Ａと反対側）および内周側（Ｖ字の開口部８Ａと反対側）で同極になるようにＶ字状に配置されていればよい。
【００２５】
空孔８に永久磁石５Ａ，５Ｂが挿入されることにより、空隙４Ａ，４Ｂ，４Ｃが形成される。そして、空隙４Ａ、永久磁石５Ａ、空隙４Ｃ、永久磁石５Ｂおよび空隙４Ｂは、ロータ３０の周方向ＤＲ１に順次配置される。空隙４Ａおよび４Ｂは、ロータ３０の周方向ＤＲ１における永久磁石５Ａ，５Ｂの両端にそれぞれ永久磁石５Ａ，５Ｂに接して設けられる。空隙４Ｃは、ロータ３０の周方向ＤＲ１において永久磁石５Ａと永久磁石５Ｂとの間に設けられ、永久磁石５Ａおよび５Ｂに接する。
【００２６】
ロータコア部３は、空隙４Ａ，４Ｂ，４Ｃおよび永久磁石５Ａ，５Ｂを取り囲み、保持部３Ａ，３Ｂ，３Ｄと、磁極部３Ｃ，３Ｅ，３Ｆとを有する。保持部３Ａは、空隙４Ａに接し、ロータ３０の径方向において空隙４Ａよりも外周側に設けられる。保持部３Ｂは、空隙４Ｂに接し、ロータ３０の径方向において空隙４Ｂよりも外周側に設けられる。すなわち、保持部３Ａ，３Ｂは、ロータ３０の周方向ＤＲ１における永久磁石５Ａ，５Ｂの両端に設けられる。保持部３Ｄは、空隙４Ｃに接し、永久磁石５Ａと永久磁石５Ｂとの間に設けられる。
【００２７】
そして、保持部３Ａ，３Ｂは、ロータ３０が回転軸３０Ａの周りを周方向ＤＲ１に回転することにより生じる永久磁石５Ａ，５Ｂと磁極部３Ｃとの遠心力に対抗し、それぞれ、永久磁石５Ａ，５Ｂと磁極部３Ｃとを保持する。また、保持部３Ｄは、永久磁石５Ａ，５Ｂよりも内周側で永久磁石５Ａ，５Ｂを磁極部３Ｃとともに保持する。
【００２８】
磁極部３Ｃは、永久磁石５Ａ，５Ｂの外周側であって保持部３Ａと保持部３Ｂとの間に永久磁石５Ａ，５Ｂに接して設けられる。磁極部３Ｅは、空隙４Ａに隣接して設けられ、磁極部３Ｆは、空隙４Ｂに隣接して設けられる。なお、磁極部３Ｅ，３Ｆは、「突極」とも言う。
【００２９】
非磁性電気導体６Ａ，６Ｂは、銅（Ｃｕ）およびアルミニウム（Ａｌ）等の非磁性、かつ、電気導体からなる。そして、非磁性電気導体６Ａは、保持部３Ａに巻回される。すなわち、非磁性電気導体６Ａは、ギャップＧＡＰおよび空隙４Ａをロータ３０の回転軸方向に通り、保持部３Ａを取り囲むように設けられる。
【００３０】
また、非磁性電気導体６Ｂは、保持部３Ｂに巻回される。すなわち、非磁性電気導体６Ｂは、ギャップＧＡＰおよび空隙４Ｂをロータ３０の回転軸方向に通り、保持部３Ｂを取り囲むように設けられる。
【００３１】
ロータ磁極３２〜４４の各々は、ロータ磁極３１と同じ構成からなる。
【００３２】
非磁性電気導体６Ａ，６Ｂは、磁極部３Ｃをロータ３０の周方向ＤＲ１に通る磁束の変化を抑制する。また、非磁性電気導体６Ａは、ステータ１０のステータ磁極１１からの磁束が永久磁石５Ａの端部５１Ａを磁極部３Ｃから空隙４Ａの方向へ貫通するのを抑制する。すなわち、非磁性電気導体６Ａは、磁束がロータ３０の略径方向に沿って永久磁石５Ａと鎖交するように端部５１Ａの近傍を通過する磁束を空隙４Ｃ側へ閉じ込める。つまり、非磁性電気導体６Ａは、保持部３Ａに鎖交する磁束変化を抑制し、永久磁石５Ａからの漏洩磁界を低減する。
【００３３】
また、非磁性電気導体６Ｂは、ステータ１０のステータ磁極１１からの磁束が永久磁石５Ｂの端部５１Ｂを磁極部３Ｃから空隙４Ｂの方向へ貫通するのを抑制する。すなわち、非磁性電気導体６Ｂは、磁束がロータ３０の略径方向に沿って永久磁石５Ｂと鎖交するように端部５１Ｂの近傍を通過する磁束を空隙４Ｃ側へ閉じ込める。つまり、非磁性電気導体６Ｂは、保持部３Ｂに鎖交する磁束変化を抑制し、永久磁石５Ｂからの漏洩磁界を低減する。
【００３４】
これにより、永久磁石５Ａ，５Ｂは、ｄ軸の磁路において大きな磁気抵抗として作用し、磁束は、強磁性体のみが存在する磁極部３Ｅ，３Ｆを通過し易くなる。そうすると、ｄ軸のインダクタンスＬｄが小さくなり、ｑ軸のインダクタンスＬｑが大きくなる。その結果、突極特性（Ｌｄ＜Ｌｑ）が大きな値になり、電動機５０の性能が向上する。
【００３５】
図４は、ロータ３０の一部、２つの永久磁石５Ａ，５Ｂおよび２つの非磁性電気導体６Ａ，６Ｂの斜視図である。図４を参照して、永久磁石５Ａおよび５Ｂは、断面が略四角形の棒状形状からなる。非磁性電気導体６Ａは、部材６１Ａと、部材６２Ａとからなる。部材６１Ａは、全体的には略コ字形状からなり、ロータ３０の回転軸方向ＤＲ２に伸びた２つの脚柱６１１Ａ，６１２Ａを有する。部材６２Ａは、平板形状からなり、部材６１Ａの２つの脚柱６１１Ａ，６１２Ａの一方端に取り付けられる。
【００３６】
非磁性電気導体６Ｂは、部材６１Ｂと、部材６２Ｂとからなる。部材６１Ｂは、部材６１Ａと同じように、全体的には略コ字形状からなり、ロータ３０の回転軸方向ＤＲ２に伸びた２つの脚柱６１１Ｂ，６１２Ｂを有する。部材６２Ｂは、部材６２Ａと同じように、平板形状からなり、部材６１Ｂの２つの脚柱６１１Ｂ，６１２Ｂの一方端に取り付けられる。
【００３７】
ロータ磁極３１〜４４が形成される場合、２つの永久磁石５Ａ，５Ｂをロータ３０の回転軸方向ＤＲ２からロータ３０の空孔８に挿入する。そして、永久磁石５Ａ，５Ｂの空孔８への挿入により形成された空隙４Ａに、回転軸方向ＤＲ２から部材６１Ａの一方の脚柱６１２Ａを挿入する。その後、部材６１Ａの脚柱６１１Ａおよび６１２Ａの一方端に部材６２Ａを取り付けて保持部３Ａを非磁性電気導体６Ａによって取り囲む。また、永久磁石５Ａ，５Ｂの空孔８への挿入により形成された空隙４Ｂに、回転軸方向ＤＲ２から部材６１Ｂの一方の脚柱６１２Ｂを挿入する。その後、部材６１Ｂの脚柱６１１Ｂおよび６１２Ｂの一方端に部材６２Ｂを取り付けて保持部３Ｂを非磁性電気導体６Ｂによって取り囲む。
【００３８】
これにより、ロータ磁極３１〜４４が形成される。
【００３９】
図５は、図１に示す領域Ａの他の拡大図である。また、図６は、図５に示す領域Ｂの拡大図である。図５を参照して、ロータ磁極３１は、非磁性電気導体６Ｃをさらに含んでいてもよい。非磁性電気導体６Ｃは、銅（Ｃｕ）およびアルミニウム（Ａｌ）等の非磁性、かつ、電気導体からなり、保持部３Ｄに設けられる。
【００４０】
図６を参照して、保持部３Ｄは、突出部３１Ｄを有する。非磁性電気導体６Ｃは、図４に示す非磁性電気導体６Ａ，６Ｂと同じ形状および同じ構成からなり、脚柱６１１Ｃ，６１２Ｃを有する。非磁性電気導体６Ｃは、保持部３Ｄの突出部３１Ｄが脚柱６１１Ｃと脚柱６１２Ｃとの間に配置されるように空隙４Ｃにロータ３０の回転軸方向（紙面に垂直な方向）から挿入され、突出部３１Ｄ（保持部３Ｄ）を取り囲むように設けられる。
【００４１】
非磁性電気導体６Ｃは、非磁性電気導体６Ａ，６Ｂをそれぞれ保持部３Ａ，３Ｂに装着したときと同じ方法により、保持部３Ｄに装着される。なお、保持部３Ｄは、耐遠心力確保のため、径方向外周側へ延長し、磁極部３Ｃとつないでもよい。
【００４２】
ロータ磁極３２〜４４の各々も、ロータ磁極３１と同じように非磁性電気導体６Ｃをさらに含んでいてもよい。
【００４３】
非磁性電気導体６Ｃを永久磁石５Ａと永久磁石５Ｂとの間に設けることによって、永久磁石５Ａ，５Ｂの端部５１Ｃ，５１Ｄを貫通していた磁束は、ロータ３０の径方向に沿って永久磁石５Ａ，５Ｂと鎖交するように空隙４Ａ，４Ｂ側へ閉じ込められる。つまり、非磁性電気導体６Ｃは、保持部３Ｄに鎖交する磁束変化を抑制し、永久磁石５Ａ，５Ｂからの漏洩磁界を低減する。その結果、上述した機構により電動機５０の性能がさらに向上する。
【００４４】
なお、保持部３Ａ，３Ｂは、ロータ３０の回転に基づく永久磁石５Ａ，５Ｂの遠心力に対抗して永久磁石５Ａ，５Ｂを保持する「磁石保持部」を構成する。
【００４５】
また、保持部３Ｄは、永久磁石５Ａと永久磁石５Ｂとの間に設けられ、永久磁石５Ａ，５Ｂを保持する「磁石間保持部」を構成する。
【００４６】
さらに、上記においては、永久磁石５Ａ，５Ｂの両端に非磁性電気導体６Ａ，６Ｂが設けられると説明したが、この発明においては、これに限らず、非磁性電気導体は、永久磁石５Ａ，５Ｂの少なくとも一端に設けられていればよい。すなわち、非磁性電気導体６Ａ，６Ｂのうち、非磁性電気導体６Ａまたは非磁性電気導体６Ｂだけが設けられていてもよい。永久磁石５Ａ，５Ｂの一端に非磁性電気導体が設けられていれば、保持部３Ａまたは３Ｂに鎖交する磁束の変化を抑制できるので、永久磁石の漏洩磁界が減少するからである。
【００４７】
上述したように、実施の形態１による電動機は、複数のロータ磁極を周方向に有するロータを備え、複数のロータ磁極の各々は、２つの永久磁石と、２つの永久磁石の両端に配置され、２つの永久磁石を保持する保持部と、保持部を取り囲むように設けられた非磁性電気導体とを備えるので、保持部に鎖交する磁束の変化が非磁性電気導体によって抑制され、永久磁石の漏洩磁界が減少する。その結果、電動機の性能を向上できる。
【００４８】
［実施の形態２］
図７は、実施の形態２による電動機の回転軸方向から見た平面図である。図７を参照して、実施の形態２による電動機５０Ａは、電動機５０のロータ３０をロータ６０に代えたものであり、その他は、電動機５０と同じである。
【００４９】
ロータ６０は、ステータ１０の内周側にギャップＧＡＰを隔てて配置される。そして、ロータ６０は、ロータ磁極６１〜７４を周方向ＤＲ１に有する。
【００５０】
ロータ６０は、ステータ１０のステータ磁極１１〜２４からロータ磁極６１〜７４に磁力を受けると回転軸６０Ａの回りを回転する。そして、電動機５０Ａは、所定のトルクを回転軸６０Ａから出力する。
【００５１】
図８は、図７に示す領域Ｃの拡大図である。図８を参照して、ロータ６０は、ロータコア６０Ｂを有する。ロータコア６０Ｂは、１４個の空孔８をロータ６０の周方向ＤＲ１に有する電磁鋼板をロータ６０の回転軸方向（紙面に垂直な方向）に積層することにより作製される。そして、ロータ磁極６１〜７４は、このように作製されたロータコア６０Ｂの周方向ＤＲ１に設けられる。
【００５２】
ロータ磁極６１は、ロータ磁極３１の非磁性電気導体６Ａ，６Ｂを非磁性電気導体７に代えたものであり、その他は、ロータ磁極３１と同じである。
【００５３】
非磁性電気導体７は、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）等の非磁性、かつ、電気導体からなり、永久磁石５Ａ，５Ｂの周囲に永久磁石５Ａ，５Ｂに接して設けられる。
【００５４】
ロータ磁極６２〜７４の各々は、ロータ磁極６１と同じ構成からなる。
【００５５】
図９は、図８に示すロータ６０の一部、２つの永久磁石５Ａ，５Ｂおよび非磁性電気導体７の斜視図である。図９を参照して、非磁性電気導体７は、部材７０１と、部材７０２とからなる。部材７０１は、全体的には略コ字形状からなり、ロータ６０の回転軸方向ＤＲ２に伸びた２つの脚柱７０１Ａ，７０１Ｂを有する。部材７０２は、直線形状からなり、部材７０１の２つの脚柱７０１Ａ，７０１Ｂの一方端に取り付けられる。
【００５６】
ロータ磁極６１〜７４が形成される場合、２つの永久磁石５Ａ，５Ｂをロータ６０の回転軸方向ＤＲ２からロータ６０の空孔８に挿入する。そして、永久磁石５Ａ，５Ｂの空孔８への挿入により形成された空隙４Ａ，４Ｂに、回転軸方向ＤＲ２からそれぞれ部材７０１の２つの脚柱７０１Ａ，７０１Ｂを挿入する。その後、部材７０１の脚柱７０１Ａ，７０１Ｂの一方端に部材７０２を取り付けて永久磁石５Ａ，５Ｂの周囲を非磁性電気導体７によって取り囲む。これにより、ロータ磁極６１〜７４が形成される。
【００５７】
非磁性電気導体７は、ロータ６０の周方向ＤＲ１における永久磁石５Ａ，５Ｂの両端（永久磁石５Ａの空隙４Ａ側の端および永久磁石５Ｂの空隙４Ｂ側の端）の近傍を通過する磁束と、ロータ６０の回転軸方向（紙面に垂直な方向）における永久磁石５Ａ，５Ｂの両端の近傍を通過する磁束とを永久磁石５Ａ，５Ｂの周囲から内側に閉じ込め、永久磁石５Ａ，５Ｂに作用する磁界変化を抑制し、永久磁石５Ａ，５Ｂに発生する渦電流を減少させる。特に、永久磁石５Ａ，５Ｂがネオジウムから成るとき、渦電流が発生し易いので、非磁性電気導体７を永久磁石５Ａ，５Ｂの周囲に設けることにより、渦電流の発生を抑制できる。その結果、電動機５０Ａの性能が向上する。また、渦電流による損失を減少させるための磁石分割数を減少させることができ、低コストを実現できる。
【００５８】
図１０は、図７に示す領域Ｃの他の拡大図である。図１０を参照して、ロータ磁極６１は、非磁性電気導体７に代えて非磁性電気導体７Ａ，７Ｂを含んでいてもよい。非磁性電気導体７Ａ，７Ｂは、銅（Ｃｕ）およびアルミニウム（Ａｌ）等の非磁性、かつ、電気導体からなり、それぞれ、永久磁石５Ａ，５Ｂの周囲に永久磁石５Ａ，５Ｂに接して設けられる。
【００５９】
ロータ磁極６２〜７４の各々は、非磁性電気導体７に代えて非磁性電気導体７Ａ，７Ｂを含んでいてもよい。
【００６０】
図１１は、図１０に示す２つの非磁性電気導体７Ａ，７Ｂの斜視図である。図１１を参照して、非磁性電気導体７Ａは、部材７１Ａと、部材７２Ａとからなる。部材７１Ａは、全体的には略コ字形状からなり、ロータ６０の回転軸方向ＤＲ２に伸びた２つの脚柱７１１Ａ，７１２Ａを有する。部材７２Ａは、直線形状からなり、部材７１Ａの２つの脚柱７１１Ａ，７１２Ａの一方端に取り付けられる。
【００６１】
非磁性電気導体７Ｂは、部材７１Ｂと、部材７２Ｂとからなる。部材７１Ｂは、部材７１Ａと同じように、全体的には略コ字形状からなり、ロータ６０の回転軸方向ＤＲ２に伸びた２つの脚柱７１１Ｂ，７１２Ｂを有する。部材７２Ｂは、部材７２Ａと同じように、直線形状からなり、部材７１Ｂの２つの脚柱７１１Ｂ，７１２Ｂの一方端に取り付けられる。
【００６２】
非磁性電気導体７Ａ，７Ｂを用いてロータ磁極６１〜７４が形成される場合、２つの永久磁石５Ａ，５Ｂをロータ３０の回転軸方向ＤＲ２からロータ６０の空孔８に挿入する。そして、永久磁石５Ａ，５Ｂの空孔８への挿入により形成された空隙４Ａ，４Ｃに、回転軸方向ＤＲ２から部材７１Ａの２つの脚柱７１１Ａおよび７１２Ａをそれぞれ挿入する。その後、部材７１Ａの脚柱７１１Ａ，７１２Ａの一方端に部材７２Ａを取り付けて永久磁石５Ａの周囲を非磁性電気導体７Ａによって取り囲む。また、永久磁石５Ａ，５Ｂの空孔８への挿入により形成された空隙４Ｃ，４Ｂに、回転軸方向ＤＲ２から部材７１Ｂの２つの脚柱７１１Ｂ，７１２Ｂをそれぞれ挿入する。その後、部材７１Ｂの脚柱７１１Ｂおよび７１２Ｂの一方端に部材７２Ｂを取り付けて永久磁石５Ｂの周囲を非磁性電気導体７Ｂによって取り囲む。
【００６３】
これにより、ロータ磁極６１〜７４が形成される。
【００６４】
非磁性電気導体７Ａは、ロータ６０の周方向ＤＲ１における永久磁石５Ａの両端（永久磁石５Ａの空隙４Ａ側および空隙４Ｃ側の２つの端）の近傍を通過する磁束と、ロータ６０の回転軸方向（紙面に垂直な方向）における永久磁石５Ａの両端の近傍を通過する磁束とを永久磁石５Ａの周囲から内側に閉じ込め、永久磁石５Ａに作用する磁界変化を抑制し、永久磁石５Ａに発生する渦電流を減少させる。
【００６５】
また、非磁性電気導体７Ｂは、ロータ６０の周方向ＤＲ１における永久磁石５Ｂの両端（永久磁石５Ｂの空隙４Ｃ側および空隙４Ｂ側の２つの端）の近傍を通過する磁束と、ロータ６０の回転軸方向（紙面に垂直な方向）における永久磁石５Ｂの両端の近傍を通過する磁束とを永久磁石５Ｂの周囲から内側に閉じ込め、永久磁石５Ｂに作用する磁界変化を抑制し、永久磁石５Ｂに発生する渦電流を減少させる。
【００６６】
このように、非磁性電気導体７Ａ，７Ｂは、それぞれ、永久磁石５Ａ，５Ｂに作用する磁界変化を個別に抑制し、永久磁石５Ａ，５Ｂに発生する渦電流を個別に減少させる。その結果、２つの永久磁石５Ａ，５Ｂを非磁性電気導体７によって全体的に囲む場合に比べ、永久磁石５Ａおよび５Ｂの空隙４Ｃにおける漏洩磁界をさらに抑制でき、永久磁石５Ａ，５Ｂに発生する渦電流をさらに減少させることができる。その結果、電動機５０Ａの性能がさらに向上する。また、渦電流による損失を減少させるための磁石分割数をさらに減少させることができ、さらに低コストを実現できる。
【００６７】
図１２は、２つの永久磁石５Ａ，５Ｂの各々の周囲を個別に囲む非磁性電気導体の他の斜視図である。２つの永久磁石５Ａ，５Ｂの各々の周囲を非磁性電気導体によって囲む場合、非磁性電気導体７Ａ，７Ｂに代えて図１２に示す非磁性電気導体７０Ａが用いられてもよい。
【００６８】
図１２を参照して、非磁性電気導体７０Ａは、部材７１０と、部材７２０とからなる。部材７１０は、略Ｅ字形状からなり、ロータ６０の回転軸方向ＤＲ２に伸びた脚柱７１１〜７１３を有する。部材７２０は、直線形状からなり、部材７１０の３つの脚柱７１１〜７１３の一方端に取り付けられる。
【００６９】
非磁性電気導体７０Ａが非磁性電気導体７Ａ，７Ｂに代えて用いられる場合、部材７１０の脚柱７１１〜７１３は、ロータ６０の回転軸方向ＤＲ２からそれぞれ空隙４Ａ，４Ｃ，４Ｂに挿入される。そして、その後、部材７２０が部材７１０の脚柱７１１〜７１３の一方端に取り付けられる。これにより、非磁性電気導体７０Ａは、永久磁石５Ａ，５Ｂの周囲を個別に囲む。
【００７０】
非磁性電気導体７Ａ，７Ｂによってそれぞれ永久磁石５Ａ，５Ｂの周囲を囲む場合、部材７１Ａの脚柱７１２Ａと、部材７１Ｂの脚柱７１１Ｂとは、空隙４Ｃに挿入される。したがって、非磁性電気導体７０Ａは、空隙４Ｃに挿入される２つの脚柱７１２Ａおよび７１１Ｂを１つの脚柱（非磁性電気導体）によって作製することにしたものである。
【００７１】
これにより、永久磁石５Ａ，５Ｂの空隙４Ｃ側における漏洩磁界を抑制する非磁性電気導体の組付け性を向上させることができる。
【００７２】
その他は、実施の形態１と同じである。
【００７３】
実施の形態２によれば、電動機は、複数のロータ磁極を周方向に有するロータを備え、複数のロータ磁極の各々は、２つの永久磁石と、２つの永久磁石の周囲を取り囲むように設けられた非磁性電気導体とを備えるので、永久磁石に作用する磁界変化が抑制され、永久磁石に発生する渦電流が減少する。その結果、電動機の性能を向上できる。
【００７４】
実施の形態１においては、ロータの周方向における永久磁石５Ａ，５Ｂの両端に設けられた保持部３Ａ，３Ｂを非磁性電気導体６Ａ，６Ｂによって囲むことにより、保持部３Ａ，３Ｂに鎖交する磁束変化を抑制して永久磁石５Ａ，５Ｂからの漏洩磁界を減少させた。また、実施の形態２においては、永久磁石５Ａ，５Ｂの周囲を非磁性電気導体７によって囲むことによって永久磁石５Ａ，５Ｂに作用する磁界変化を抑制し、永久磁石５Ａ，５Ｂに発生する渦電流を減少させた。
【００７５】
したがって、この発明による電動機は、複数のロータ磁極を周方向に有するロータを備え、複数のロータ磁極の各々は、永久磁石と、ロータの周方向における永久磁石の少なくとも両端に設けられた非磁性電気導体とを含むものであればよい。
【００７６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
この発明は、ロータにおける磁束変化および磁界変化を低減して性能の向上が可能な電動機に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】実施の形態１による電動機の回転軸方向から見た平面図である。
【図２】図１に示す領域Ａの拡大図である。
【図３】図２に示す永久磁石が挿入される空孔の平面図である。
【図４】ロータの一部、２つの永久磁石および２つの非磁性電気導体の斜視図である。
【図５】図１に示す領域Ａの他の拡大図である。
【図６】図５に示す領域Ｂの拡大図である。
【図７】実施の形態２による電動機の回転軸方向から見た平面図である。
【図８】図７に示す領域Ｃの拡大図である。
【図９】図８に示すロータの一部、２つの永久磁石および非磁性電気導体の斜視図である。
【図１０】図７に示す領域Ｃの他の拡大図である。
【図１１】図１０に示す２つの非磁性電気導体の斜視図である。
【図１２】２つの永久磁石の各々の周囲を個別に囲む非磁性電気導体の他の斜視図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  磁極部、２  コイル、３  ロータコア部、３Ａ，３Ｂ，３Ｄ  保持部、３Ｃ，３Ｅ，３Ｆ  磁極部、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  空隙、５Ａ，５Ｂ  永久磁石、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，７，７Ａ，７Ｂ，７０Ａ  非磁性電気導体、８  空孔、８Ａ  開口部、１０  ステータ、１０Ａ  ステータコア、１１〜２４  ステータ磁極、３０，６０  ロータ、３０Ａ，６０Ａ  回転軸、３０Ｂ，６０Ｂ  ロータコア、３１〜４４，６１〜７４  ロータ磁極、３１Ｄ  突出部、５０，５０Ａ  電動機、５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ  端部、６１Ａ，６１Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ，７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，７２Ｂ，７０１，７０２，７１０，７２０  部材、６１１Ａ，６１１Ｂ，６１１Ｃ，６１２Ａ，６１２Ｂ，６１２Ｃ，７０１Ａ，７０１Ｂ，７１１〜７１３，７１１Ａ，７１１Ｂ，７１２Ａ，７１２Ｂ  脚柱。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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