(57)【要約】【課題】回転子に使用する永久磁石の枚数を増やさずに、磁石面積を増加させることで、永久磁石の加工費を抑えつつ、出力及び効率の高い永久磁石電動機を得ること。【解決手段】鋼板を積層して円柱状に形成すると共に、永久磁石１３ａ〜１３ｆを埋め込む磁石埋め込み孔１２ａ〜１２ｆを形成した固定子鉄心に板状の永久磁石１３ａ〜１３ｆを埋設して、６極以上の磁極数とした回転子１０を有する永久磁石電動機３０であって、磁極毎に形成された磁石埋め込み孔１２ａ〜１２ｆに埋め込まれる永久磁石１３ａ〜１３ｆは、一端を回転子１０の外周に向け、他端を隣接する永久磁石１３ａ〜１３ｆの回転軸１４側側面に向けて配置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を積層して円柱状に形成され中心に回転軸を備える回転子鉄心に磁極数と同じ数の板状の永久磁石を埋設して６極以上の磁極数とした回転子を有する永久磁石電動機であって、
前記回転子鉄心に埋め込まれる前記永久磁石は、一端を前記回転子の外周に向け、他端を隣接する永久磁石の回転軸側側面に向けて配置したことを特徴とする永久磁石電動機。
【請求項２】
前記磁極数が６極の場合に、隣接する永久磁石同士のなす角が機械角で６０度となるように配置することを特徴とする請求項１に記載の永久磁石電動機。
【請求項３】
前記鋼板をカシメて長方形状のカシメ部を形成して、前記鋼板を積層する際に、前記鋼板に埋設される隣接する永久磁石の間に形成される磁束線に対し、前記カシメ部の長辺が平行になるように、前記カシメ部を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の永久磁石電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンプレッサー等に用いられる永久磁石電動機は、小型で大出力を得られる埋込磁石型（ＩＰＭ）構造の同期モータが採用されている。このＩＰＭ構造の同期モータは、１磁極に１本のＩ字型永久磁石が所定間隔で配置され、永久磁石の両端部付近にフラックスバリア（非磁性部）が設けられた回転子を用いている。例えば、４極モータでは、Ｉ字型永久磁石を四角形に配置し、６極モータでは、六角形に配置し、８極モータでは、八角形に配置することが一般的であった。
【０００３】
そこで、１磁極当たりの磁石面積を増やすことができれば、磁束が増加し、誘起電圧が増えるため、モータの出力と効率を高めることができる。例えば、１磁極に２本のＶ字型永久磁石を配置することにより、１磁極当たりの磁石面積を増やすことが考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７４７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、１磁極当たり２本の永久磁石をＶ字型に配置した回転子の永久磁石電動機は、１磁極当たり１本の永久磁石をＩ字型に配置した回転子の永久磁石電動機と比べると、磁石面積が増えて磁束が増加し、誘起電圧が増えることから、モータの出力と効率を高くすることができる。しかしながら、Ｖ字型永久磁石の場合は、Ｉ字型永久磁石よりも磁石の枚数が２倍になるため、磁石を加工する際の加工費が２倍になり、さらに回転子の磁石埋め込み孔に挿入する工数も２倍になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転子に使用する永久磁石の枚数を増やさずに、磁石面積を増加させることで、永久磁石の加工費を抑えつつ、出力及び効率の高い永久磁石電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、鋼板を積層して円柱状に形成され中心に回転軸を備える回転子鉄心に磁極数と同じ数の板状の永久磁石を埋設して６極以上の磁極数とした回転子を有する永久磁石電動機であって、前記回転子鉄心に埋め込まれる前記永久磁石は、一端を前記回転子の外周に向け、他端を隣接する永久磁石の回転軸側側面に向けて配置したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記磁極数が６極の場合に、隣接する永久磁石同士のなす角が機械角で６０度となるように配置することが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、前記鋼板をカシメて長方形状のカシメ部を形成して、前記鋼板を積層する際に、前記鋼板に埋設される隣接する永久磁石の間に形成される磁束線に対し、前記カシメ部の長辺が平行になるように、前記カシメ部を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、６極以上の磁極数とした永久磁石電動機において、その回転子に使用される永久磁石の枚数を増やさずに、磁石面積を増加させることにより、永久磁石の加工費を抑えつつ、出力及び効率の高い永久磁石電動機が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施例にかかる永久磁石電動機である６極モータの構成を示す平面図である。
【図２】図２は、図１の永久磁石電動機の回転子鉄心に埋設する永久磁石の配置位置を示す平面図である。
【図３】図３は、Ｉ字型永久磁石を六角形に配置した比較例の回転子を用いた６極モータの構成を示す平面図である。
【図４−１】図４−１は、図３のＩ字型比較例と本発明の磁石幅と誘起電圧との比較図である。
【図４−２】図４−２は、図４−１のＩ字型比較例と本発明の回転子の回転時における誘起電圧波形比較図である。
【図５】図５は、Ｖ字型永久磁石を六角形に配置した比較例の回転子を用いた６極モータの構成を示す平面図である。
【図６−１】図６−１は、図５のＶ字型比較例と本発明の磁石幅と誘起電圧との比較図である。
【図６−２】図６−２は、図６−１のＶ字型比較例と本発明の回転子の回転時における誘起電圧波形比較図である。
【図７−１】図７−１は、Ｉ字型永久磁石を四角形に配置した４極モータの回転子の平面図である。
【図７−２】図７−２は、図７−１の回転子に埋め込まれる永久磁石の磁石面積を説明する斜視図である。
【図８】図８は、図７−１の回転子のＩ字型永久磁石の一端を回転子の外周に向け他端を隣接する永久磁石の回転軸側側面に向けて回転軸までの距離ｄが５ｍｍとなるように配置した回転子の平面図である。
【図９】図９は、図８の回転子のＩ字型永久磁石の他端をさらに内径方向に配置して回転軸までの距離ｄが３ｍｍとなるように配置した回転子の平面図である。
【図１０】図１０は、Ｉ字型永久磁石を六角形に配置した６極モータの回転子の平面図である。
【図１１】図１１は、図１０の回転子のＩ字型永久磁石を内径方向に３０度傾けて回転軸までの距離ｄが５ｍｍとなるように配置した回転子の平面図である。
【図１２】図１２は、図１１の回転子のＩ字型永久磁石をさらに内径方向に傾けて回転軸までの距離ｄが２ｍｍとなるように配置した回転子の平面図である。
【図１３】図１３は、８極モータの回転子の８本のＩ字型永久磁石をそれぞれ内径方向に傾けて回転軸までの距離ｄが２ｍｍとなるように配置した回転子の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる永久磁石電動機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１３】
図１は、本実施例にかかる永久磁石電動機である６極モータの構成を示す平面図であり、図２は、図１の永久磁石電動機の回転子鉄心に埋設する永久磁石の配置位置を示す平面図である。
【００１４】
本実施例にかかる永久磁石電動機は、図１に示すように、回転子１０と固定子２０を有する６極の埋込磁石型同期モータ（ＩＰＭＳＭ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｍｏｔｅｒ）３０であり、小型で強力なトルクを要するコンプレッサー用モータ等に適している。この埋込磁石型同期モータ（ＩＰＭＳＭ）３０において、回転子１０の１磁極当たりの磁石面積を増やすことができれば、磁石磁束が増加し、誘起電圧が増えるため、モータの出力と効率を高めることができる。磁石面積を増やす手段としては、例えば１磁極に２枚の磁石をＶ字型に配置すれば、磁石面積を増やすことができる。しかし、永久磁石の枚数が増えると、回転子に使用する磁石全体の価格における加工費の割合が増えると共に、歩留りが悪くなるため、材料体積（重量）に対し割高となる上、部品点数が増加することにより回転子鉄心１００に設けられた磁石埋め込み孔１２ａ〜１２ｆに磁石を挿入する工数も増える。
【００１５】
そこで、本実施例にかかる永久磁石電動機３０は、６極以上の磁極数からなる埋込磁石型同期モータ３０であって、その回転子１０に使用される永久磁石１３ａ〜１３ｆの枚数を増やすことなく、磁石面積が増加するように配置した点に特徴がある。
【００１６】
図１は、磁性体であるけい素鋼板を多数枚積層して円柱状に形成した回転子鉄心１００からなる回転子１０と固定子２０を備えた埋込磁石型同期モータ３０を軸方向から見た平面図である。回転子鉄心１００は、その中心に回転軸１４を挿通して固定する。また、回転子鉄心１００には、複数の貫通孔を打ち抜くことで永久磁石１３ａ〜１３ｆを埋め込むための磁石埋め込み孔１２ａ〜１２ｆが形成されている。本実施例にかかる永久磁石電動機は、６極以上の磁極数とした回転子１０を有する永久磁石電動機（埋込磁石型同期モータ３０）において、例えば図１に示す６極モータであれば、磁極毎に形成された磁石埋め込み孔１２ａ〜１２ｆに埋め込まれる永久磁石１３ａ〜１３ｆの一端１３ａ１〜１３ｆ１を回転子１０の外周に向け、他端１３ａ２〜１３ｆ２を隣接する永久磁石の回転軸１４側側面に向けて配置している。
【００１７】
特に、磁極数を６極とした永久磁石電動機の回転子における永久磁石の配置は、図２に示すように、永久磁石１３ａ〜１３ｆが回転子１０の突極部１１ａ〜１１ｆ毎に形成されている。例えばその一つの永久磁石１３ａを見ると、永久磁石１３ａの中心１９ａが突極部１１ａの外周の中央１９ｂと回転軸１４の中心１９ｃとを結ぶ中心線ＣＬ（図２中の一点鎖線）上に位置し、その中心線ＣＬと積層面上で直交する基準線ＢＬ（図２中の二点鎖線）に対し永久磁石１３ａの他端１３ａ２を３０度だけ内周方向に傾ける。これを６枚の永久磁石１３ａ〜１３ｆ全てで行うことにより、図２に示す風車型の配置となる。その際、永久磁石１３ａと隣接する永久磁石１３ｂとのなす角は６０度となる。このように、磁極数が６極の永久磁石電動機の場合は、回転子１０の永久磁石１３ａ〜１３ｆを図２のように配置することで、磁石幅Ｗを最も長くとることができる。
【００１８】
また、本実施例の永久磁石電動機の回転子は、図２に示すように、永久磁石１３ａ〜１３ｆを埋設する磁石埋め込み孔１２ａ〜１２ｆの両端部には、非磁性部であるフラックスバリア１５ａ〜１５ｆと１６ａ〜１６ｆが設けられている。フラックスバリア１６ａ〜１６ｆと磁石埋め込み孔１２ａ〜１２ｆとの間には、ブリッジ部１８ａ〜１８ｆを介在させ、フラックスバリア１５ａ〜１５ｆと回転子１０の外周との間には、ブリッジ部１７ａ〜１７ｆを介在させている。これらのブリッジ部１７ａ〜１７ｆ及び１８ａ〜１８ｆは、回転子１０の回転時に突極部１１ａ〜１１ｆに加わる遠心力に耐える厚さで構成されている。ただ、本実施例では、各突極部１１ａ〜１１ｆに図示しないリベットを打つことにより、遠心力に対する補強を行っても良い。
【００１９】
また、けい素鋼板を多数枚積層して円柱状に形成した回転子鉄心１００は、積層鋼板を塑性変形させるカシメを行うことにより鋼板同士を結合させている。本実施例では、回転子１０のけい素鋼板同士を、図示しない治具でＶ字状の溝を形成するようにカシメるＶカシメ１９ａ，１９ｂを採用している。このＶカシメ１９ａ，１９ｂは、鋼板同士をより確実に密着させることができると共に、Ｖカシメの形状が長辺と短辺から成ることから、Ｖカシメの長辺が磁束線の流れに沿う方向にカシメることで、磁束線の乱れを最小限に抑えることができる。
【００２０】
図１の回転子１０の永久磁石１３ａと１３ｂに囲まれた突極部１１ａを通る磁束線を見ると、突極部１１ａの固定子２０側ではティース部２２の影響を受けるため径方向に沿うが、突極部１１ａの永久磁石１３側（永久磁石１３ａと１３ｂに囲まれた領域）では、突極部１１ａに対して同じ磁極（Ｎ極）を向けた永久磁石１３ａと１３ｂのそれぞれを通る磁束線の影響を受けるため、本来なら着磁方向（磁石を通る磁束線の方向）に沿うはずの磁束線が隣接する磁石から遠ざかる方向に沿っている。従って、永久磁石１３ａと１３ｂに囲まれた領域でＶカシメを行う場合は、下記の方向にカシメることが望ましい。すなわち、永久磁石１３ａと永久磁石１３ｂが近接する箇所を点Ｏとし（図１参照）、永久磁石１３ａと永久磁石１３ｂとのなす角の中間（約３０度）の角度で仮想線ＯＡ（図１中の一点鎖線）を引き、この仮想線ＯＡと平行になるように（言い換えれば、ほぼ平行に）Ｖカシメ（１９ａ，１９ｂ）の長辺を配置することで、隣接する永久磁石の間に形成される磁束線に対しＶカシメ（１９ａ，１９ｂ）の長辺が磁束線とほぼ平行に形成されるため、磁束線を妨げずに鋼板をカシメることができる。このように、突極部１１ａ〜１１ｆを構成する固定子鉄心１００部分の磁束線に沿うようにＶカシメを施すことで、Ｖカシメによる磁束線の乱れを最小限に抑えることができる。
【００２１】
このように構成された回転子１０の外周部には、埋込磁石型同期モータ３０の固定子２０が所定のエアギャップを隔てて配置されている。この固定子２０は、環状のヨーク部２１から内方に延びる９極のティース部２２が４０度（機械角）間隔で形成され、夫々のティース部２２に３相の固定子巻線２３がそれぞれ集中巻きされている。
【００２２】
次に、本実施例の回転子１０において永久磁石の枚数を増やさずに、磁石面積を最大化するにあたり、どの程度の効果が得られたかを以下の比較例と比較しながら説明する。なお、回転子１０に使用される永久磁石１３ａ〜１３ｆの磁石幅Ｗ、磁石厚さｔ、磁石高さＬ、及び磁石面積の関係について図７−２を用いて説明する。磁石幅は、図２の回転子１０の平面図ではＷとなり、磁石厚さはｔとなる。また、永久磁石１３ａ〜１３ｆは、回転子１０に埋め込まれているため、回転子１０と同じ磁石高さＬとなる。従って、永久磁石の磁石面積は、次式（１）で求められる。
磁石面積＝磁石幅Ｗ×磁石高さＬ  ……（１）
【００２３】
（Ｉ字型比較例と本発明の比較）
図３は、Ｉ字型永久磁石を六角形に配置した比較例の回転子を用いた６極モータの構成を示す平面図であり、図４−１は、図３のＩ字型比較例と本発明の磁石幅と誘起電圧との比較図であり、図４−２は、図４−１のＩ字型比較例と本発明の回転子の回転時における誘起電圧波形比較図である。
【００２４】
Ｉ字型比較例の回転子５０は、６枚の磁石を六角形に配置し、図３ではそのうちの２枚（永久磁石５３ａ，５３ｂ）を示している。Ｉ字型の永久磁石５３ａ，５３ｂの両端部には、それぞれフラックスバリア５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂが形成されている。Ｉ字型比較例の回転子５０と本発明の回転子１０の共通条件としては、磁石の極対数が３、回転子の外径が５６ｍｍ、回転軸の径が１６ｍｍ、磁石厚さが２ｍｍ、磁石高さが５３．７ｍｍである。Ｉ字型比較例における磁石幅（Ｗ）と、図１の本発明の実施例の磁石幅（Ｗ）は、図４−１に示すように、Ｉ字型が２１．０ｍｍに対し、本発明が２７．３ｍｍと長くできる。これは、本発明の永久磁石の一端を回転子１０の外周に向け、他端を隣接する永久磁石の回転軸側側面に向けて配置したためである。これにより、磁石面積が増加するため、誘起電圧の実効値もＩ字型が８０．１Ｖｒｍｓに対し、本発明が９４．６Ｖｒｍｓと明らかに増加している。また、誘起電圧波形比較図で示した図４−２で見ると、横軸の電気角に対して、縦軸の誘起電圧がＩ字型に比べて本発明の方が高い電圧を示している。また、図１、図２の実施例では突極部１１ａにおける永久磁石１３ａは中心線ＣＬに対して非対称となるが、誘起電圧波形は対称形状となることがわかる。このように、本発明は磁石数がＩ字型と同じため、磁石の加工費は同じであるが、モータ出力及び効率が本発明の回転子の方が高くできることがわかる。
【００２５】
（Ｖ字型比較例と本発明の比較）
図５は、Ｖ字型永久磁石を六角形に配置した比較例の回転子を用いた６極モータの構成を示す平面図であり、図６−１は、図５のＶ字型比較例と本発明の磁石幅と誘起電圧との比較図であり、図６−２は、図６−１のＶ字型比較例と本発明の回転子の回転時における誘起電圧波形比較図である。
【００２６】
Ｖ字型比較例の回転子５０は、１磁極当たり２枚のＶ字型の磁石を６極配置し、図５ではそのうちの２極分の磁石（永久磁石７３ａ，７５ａ，７３ｂ，７５ｂ）を示している。Ｖ字型の永久磁石７３ａ，７５ａと永久磁石７３ｂ，７５ｂの端部にはフラックスバリア７６ａ，７７ａ，７８ａとフラックスバリア７６ｂ，７７ｂ，７８ｂがそれぞれ形成されている。Ｖ字型比較例の回転子７０と本発明の回転子１０の共通条件としては、磁石の極対数が３、回転子の外径が５６ｍｍ、回転軸の径が１６ｍｍ、磁石厚さが２ｍｍ、磁石高さが５３．７ｍｍである。Ｖ字型比較例における磁石幅（Ｗ）と、図１の本発明の実施例の磁石幅（Ｗ）は、図６−１に示すように、Ｖ字型が２６．０ｍｍに対し、本発明が２７．３ｍｍとわずかながら長くできる。これにより、磁石面積が増加するため、誘起電圧の実効値もＶ字型が９３．４Ｖｒｍｓに対し、本発明が９４．６Ｖｒｍｓと増加している。また、誘起電圧波形比較図を示す図６−２で見ると、横軸の電気角に対して、縦軸の誘起電圧がＶ字型に比べて本発明の方がわずかに高い電圧を示している。一方、本発明の回転子は、１磁極当たりの永久磁石の数がＶ字型の半分になるため、磁石の加工費をＶ字型に比べて半分にできる。このように、本発明の回転子は、使用する永久磁石の枚数を増やさずに、モータ出力及び効率を高くできることがわかる。
【００２７】
次に、本発明の回転子を用いる埋込磁石型同期モータの極数を６極以上とした理由について、以下に説明する４極モータと永久磁石の磁石幅の関係について図７−１〜図９を用いて説明する。
【００２８】
（４極モータと永久磁石の磁石幅について）  
図７−１は、Ｉ字型永久磁石を四角形に配置した４極モータの回転子の平面図であり、図７−２は、図７−１の回転子に埋め込まれる永久磁石の磁石面積を説明する斜視図であり、図８は、図７−１の回転子のＩ字型永久磁石の一端を回転子の外周に向け、他端を隣接する永久磁石の回転軸側側面に向けて回転軸９４までの距離ｄが５ｍｍとなるように配置した回転子の平面図であり、図９は、図８の回転子のＩ字型永久磁石の他端をさらに内径方向に配置して回転軸までの距離ｄが３ｍｍとなるように配置した回転子の平面図である。
【００２９】
４極の埋込磁石型同期モータの場合、図７−１に示すように４本の永久磁石９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄを四角形に配置することにより、磁石幅Ｗが最も長くなることを以下に示す。
【００３０】
上述した通り、４極の埋込磁石型同期モータの永久磁石の一方端を内径方向に少しずつ傾けていった例を図７−１、図８、図９に示している。これらの共通条件としては、極対数が２、回転子の外径が５６ｍｍ、回転軸の径が１６ｍｍ、磁石厚さが２ｍｍ、磁石高さが５３．７ｍｍである。また、永久磁石の一端を回転子の外周に向け、他端を隣接する永久磁石の回転軸側側面に向けることにより、永久磁石と回転軸との距離ｄは、図７−１が１０．５ｍｍ、図８が５ｍｍ、図９が３ｍｍとなっている。
【００３１】
そこで、４極の埋込磁石型同期モータにおいて、磁石を傾けていくことによって、図８あるいは図９のようにした場合、図７−１、図８、図９に示すように、回転軸の径、及び磁石厚さｔの条件を同じにしても、磁石を傾けるにつれて磁石幅Ｗは、図７−１が３５．１ｍｍ、図８が３４．４ｍｍ、図９が３３．６ｍｍのように徐々に短くなり、それに伴って、磁石面積も図７−１が１８８４．８７ｍｍ２、図８が１８４７．２８ｍｍ２、図９が１８０４．３２ｍｍ２のように小さくなっていることが確認された。これは、４極モータで永久磁石を４本使用する場合は、磁石を傾けていっても、隣の磁石となす内角が９０度のまま変わらないため、傾ければ傾ける程磁石幅Ｗが短くなるためである。このため、本発明は、永久磁石を傾けることによって磁石幅Ｗを長くして、磁石面積を増加させ、モータ出力及び効率を高くできるモータを、４極モータを除いて極数を６極以上のモータとしている。
【００３２】
次に、本発明の回転子を用いる埋込磁石型同期モータの極数を６極とした場合に、永久磁石を傾ける角度を３０度（隣接する永久磁石同士が回転子の外周側になす角を６０度）とした理由について、以下に説明する６極モータと永久磁石の幅の関係について図１０〜図１２を用いて説明する。
【００３３】
（６極モータと永久磁石の幅について）  
図１０は、Ｉ字型永久磁石を六角形に配置した６極モータの回転子の平面図であり、図１１は、図１０の回転子のＩ字型永久磁石を内径方向に３０度傾けて回転軸１４までの距離ｄが５ｍｍとなるように配置した回転子の平面図であり、図１２は、図１１の回転子のＩ字型永久磁石をさらに内径方向に傾けて回転軸までの距離ｄが２ｍｍとなるように配置した回転子の平面図である。
【００３４】
６極の埋込磁石型同期モータの場合、図１０に示すように６本の永久磁石１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆを六角形に配置している。例えば、上記した図３に示すような配置となる。これを図１１あるいは、図１２に示すように、永久磁石１３ａ〜１３ｆの一端を回転子１０の外周に向け、他端を隣接する永久磁石の回転軸１４側の側面に向けて配置させる。これらの共通条件としては、磁石の極対数が３、回転子の外径が５６ｍｍ、回転軸の径が１６ｍｍ、磁石厚さが２ｍｍ、磁石高さが５３．７ｍｍ、磁石同士の距離が１ｍｍである。また、永久磁石を傾けていくことによって、永久磁石と回転軸との距離ｄは、図１０が１３．９ｍｍ、図１１が５ｍｍ、図１２が１ｍｍとなっている。その結果、永久磁石を傾けない状態（図１０）から、隣接する永久磁石同士が回転子の外周側に６０度の角度を形成するように傾けて配置すると（図１１、図１、図２参照）、磁石幅Ｗは、図１０では２２．９ｍｍであったが、図１１では２７．７ｍｍまで長くすることができ、磁石面積も図１０が１２２９．７３ｍｍ２から図１１では１４８７．４９ｍｍ２まで増やすことができる。これに伴って、モータ出力及び効率を高くすることが可能となる。
【００３５】
ところで、６極モータの場合は、図１１よりも永久磁石をさらに内側に傾けて、隣接する永久磁石同士が回転子の外周側に６０度以下の角度を形成するように配置した場合（図１２のθ＜６０°）、磁石幅Ｗが図１１の時の２７．７ｍｍよりも短くなり、２７．６ｍｍになっている。これは、６極モータの場合は、隣接する永久磁石が回転子の外周側に６０度の角度を形成するように傾け、さらに永久磁石の一端を内径方向に傾けていくと、隣接する永久磁石同士が互いに干渉し合って、逆に磁石幅Ｗが短くなる。つまり、６極モータでは、隣接する永久磁石が回転子の外周側に６０度の角度を形成する時の磁石幅Ｗが最大となり、磁石面積も最大となるため、この時のモータ出力及び効率が最も高くなる。従って、６極モータの場合は、図２に示すように、隣接する永久磁石（例えば、１３ａ，１３ｂ）が回転子の外周側に６０度の角度を形成するように傾けた位置に永久磁石１３ａ〜１３ｆを埋め込むように磁石埋め込み孔１２ａ〜１２ｆを配置することが好ましい。
【００３６】
次に、本発明の回転子を用いる埋込磁石型同期モータの極数を６極以上である８極とした場合について、図１３を用いて説明する。
【００３７】
（８極モータと永久磁石の幅について）
図１３は、８極モータの回転子の８本のＩ字型永久磁石をそれぞれ内径方向に傾けて回転軸までの距離ｄが１ｍｍとなるように配置した回転子の平面図である。
【００３８】
８極の埋込磁石型同期モータの場合、８本の永久磁石を八角形に配置することが行われているが、本実施例の８極モータの回転子４０では、図１３に示すように、各永久磁石４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇ，４３ｈをそれぞれ傾けることにより、磁石幅をより長くすることができる。つまり、８極モータの場合は、６極モータの場合と異なり、隣り合う磁石となす角度がより鋭角となり、傾きを大きくしていっても互いに干渉しないため、傾ければ傾ける程磁石幅Ｗを長くできることがわかった。ただ、実用上は回転軸４４との距離ｄの関係、あるいは、磁石厚さの関係により、傾ける角度にも限界がある。このように、８極モータの場合は、永久磁石を可能な限り傾けて配置することにより、磁石幅Ｗが最大となり、磁石面積も最大となるため、この時のモータ出力及び効率が最も高くなる。
【００３９】
なお、８極以上のモータは、８極モータと同様に傾けることによって磁石幅Ｗを長くできるが、傾ける角度が磁石厚さｔによって制約を受けるため、１０極モータ以上では実際のモータ出力や効率に与える影響はあまり期待できない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明にかかる永久磁石電動機は、効率が良く、大きいトルクが必要なコンプレッサー用のモータ等に用いられる永久磁石電動機として有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  回転子
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ  突極部  １２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ  磁石埋め込み孔
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ  永久磁石
１３ａ１〜１３ｆ１  一端
１３ａ２〜１３ｆ２  他端
１４  回転軸
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆ  フラックスバリア（非磁性部）
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ  フラックスバリア（非磁性部）
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ  ブリッジ
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ  ブリッジ
１９ａ  中心
１９ｂ  中央
１９ｃ  中心
２０  固定子
２１  ヨーク部
２２  ティース部
２３  固定子巻線
３０  埋込磁石型同期モータ
４０  回転子
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ、４３ｆ、４３ｇ、４３ｈ  永久磁石
４４  回転軸
５０  回転子
５２ａ、５２ｂ  磁石埋め込み孔
５３ａ、５３ｂ  永久磁石
５４  回転軸
５５ａ、５５ｂ、５６ａ、５６ｂ  フラックスバリア（非磁性部）
６０  固定子
６１  ヨーク部
６２  ティース部
６３  固定子巻線
７０  回転子
７２ａ、７２ｂ、７４ａ、７４ｂ  磁石埋め込み孔
７３ａ、７３ｂ、７５ａ、７５ｂ  永久磁石
７４  回転軸
７６ａ、７６ｂ、７７ａ、７７ｂ、７８ａ、７８ｂ  フラックスバリア（非磁性部）
８０  固定子
８１  ヨーク部
８２  ティース部
８３  固定子巻線
９０  回転子
９３ａ、９３ｂ、９３ｃ、９３ｄ  永久磁石
９４  回転軸
１００  回転子鉄心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図７−１】
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【図７−２】
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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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【図１３】
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