(57)【要約】【課題】良好な耐減磁性がもたらされるように設計された永久磁石埋込同期機を提供する。【解決手段】永久磁石埋込同期機１は、回転軸３に回転自在に支持されたロータ４と、エアギャップを介してロータ４に対向するステータ２と、を備える。ロータ４は、異方性を有する板状の永久磁石１０が挿入された埋設孔６を複数含むロータコア７を含む。回転軸３に平行な方向から見たとき、永久磁石１０は、永久磁石１０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している中間部９と、上記厚さ方向に対して磁化容易軸が実質的に平行である端部８と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に回転自在に支持されたロータと、エアギャップを介して前記ロータに対向するステータと、を備えた永久磁石埋込同期機であって、
前記ロータは、異方性を有する板状の永久磁石が挿入された埋設孔を複数含むロータコアを含み、
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記永久磁石は、前記永久磁石の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している中間部と、前記厚さ方向に対して磁化容易軸が実質的に平行である端部と、を有する、永久磁石埋込同期機。
【請求項２】
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記中間部は、前記厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している第１中間部と、前記第１中間部と隣り合う第２中間部であって前記厚さ方向に対して磁化容易軸が前記第１中間部とは逆向きに傾斜している第２中間部とを有する、請求項１に記載の永久磁石埋込同期機。
【請求項３】
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記第１中間部において、前記厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度は前記第２中間部に近づくにつれて大きくなり、前記第２中間部において、前記傾斜角度は前記第１中間部に近づくにつれて大きくなる、請求項２に記載の永久磁石埋込同期機。
【請求項４】
前記永久磁石がラジアル配向磁石となるように、磁化容易軸の向きが設定されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の永久磁石埋込同期機。
【請求項５】
前記永久磁石がラジアル配向磁石となるように、磁化容易軸の向きが設定されており、
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記端部は、前記第１中間部から見て前記第２中間部とは反対側に位置する第１端部と、前記第２中間部から見て前記第１中間部とは反対側に位置する第２端部と、を有し、
前記第１中間部および前記第１端部の磁化容易軸は、前記第１中間部から見て前記第１端部側において収束するように設定されており、
前記第２中間部および前記第２端部の磁化容易軸は、前記第２中間部から見て前記第２端部側において収束するように設定されている、請求項３に記載の永久磁石埋込同期機。
【請求項６】
前記永久磁石は隣り合う第１磁石片および第２磁石片を含み、
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記第１磁石片と前記第２磁石片との間にはスペースが形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の永久磁石埋込同期機。
【請求項７】
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記第１磁石片は前記第２磁石片の側において前記厚さ方向に対して傾斜した第１斜面を有し、前記第２磁石片は前記第１磁石片の側において前記厚さ方向に対して傾斜した第２斜面を有し、前記第１磁石片において前記第１斜面に沿わされた磁化容易軸が存在し、前記第２磁石片において前記第２斜面に沿わされた磁化容易軸が存在する、請求項６に記載の永久磁石埋込同期機。
【請求項８】
前記永久磁石埋込同期機は、前記回転軸が延びる方向から前記ロータコアを挟み込む一対の端板を有し、
一対の前記端板は、非磁性材からなり、前記スペースへと突出する突起を有する、請求項６または７に記載の永久磁石埋込同期機。
【請求項９】
一対の前記端板は、バランスウェイトの機能を有している、請求項８に記載の永久磁石埋込同期機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、永久磁石埋込同期機に関し、特にロータに永久磁石が挿入された永久磁石埋込同期機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石埋込同期機は、永久磁石を有するロータと、コイルを有するステータとを備える同期機である。特許文献１には、永久磁石埋込同期機（特許文献１では永久磁石埋込電動機）の一例が記載されている。図３０に示す特許文献１の永久磁石埋込電動機１０１は、ステータ１１４と、エアギャップを介してステータ１１４に対向するロータ１２０とを有している。ロータ１２０は、ロータコア１２２を含んでいる。ロータコア１２２の埋設孔１２４には、永久磁石１３０が埋設されている。永久磁石１３０は、エアギャップに近い近接部分１３２と、近接部分１３２よりもエアギャップから遠い遠方部分１３４とを有している。近接部分１３２では、磁化容易軸が永久磁石１３０の厚さ方向に対して大きく傾斜している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５４１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者の検討によれば、特許文献１の技術には、永久磁石の耐減磁性（永久減磁が起こり難いという性質）の観点から改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記改善を図るべく、本開示は、
回転軸に回転自在に支持されたロータと、エアギャップを介して前記ロータに対向するステータと、を備えた永久磁石埋込同期機であって、
前記ロータは、異方性を有する板状の永久磁石が挿入された埋設孔を複数含むロータコアを含み、
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記永久磁石は、前記永久磁石の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している中間部と、前記厚さ方向に対して磁化容易軸が実質的に平行である端部と、を有する、永久磁石埋込同期機を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示は、永久磁石の耐減磁性の観点から優れている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態１における永久磁石埋込同期機の断面図
【図２】永久磁石の永久減磁の発生が懸念される状況を説明するための図
【図３】実施形態１における磁化容易軸を説明するための図
【図４】実施形態１における磁化容易軸を説明するための図
【図５】シミュレーションで設定した磁化容易軸を説明するための図
【図６】シミュレーションで設定した磁化容易軸を説明するための図
【図７】シミュレーションで設定した磁化容易軸を説明するための図
【図８】シミュレーションで設定した磁化容易軸を説明するための図
【図９】シミュレーションで設定した磁化容易軸を説明するための図
【図１０】シミュレーションで設定した磁化容易軸を説明するための図
【図１１】シミュレーション結果を表すグラフ
【図１２】シミュレーション結果を表すグラフ
【図１３】シミュレーション結果を表すグラフ
【図１４】実施形態２における永久磁石埋込同期機の断面図
【図１５】実施形態２における磁化容易軸を説明するための図
【図１６】実施形態２における磁化容易軸を説明するための図
【図１７】実施形態３における永久磁石埋込同期機の断面図
【図１８】実施形態３における磁化容易軸を説明するための図
【図１９】実施形態４における永久磁石埋込同期機の断面図
【図２０】実施形態４における磁化容易軸を説明するための図
【図２１】変形例３−１におけるロータの断面図
【図２２】変形例３−１における磁化容易軸を説明するための図
【図２３】変形例４−１におけるロータの断面図
【図２４】変形例４−１における磁化容易軸を説明するための図
【図２５】変形例３−２におけるロータの断面図
【図２６】変形例３−２における磁化容易軸を説明するための図
【図２７】ロータ端板の平面図と側面図
【図２８】ロータおよび一対の端板の側面図と断面図
【図２９】ロータおよび一対の端板の平面図と断面図
【図３０】従来の永久磁石埋込電動機を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図３０に示す特許文献１の永久磁石埋込電動機１０１では、近接部分１３２において、磁化容易軸が永久磁石１３０の厚さ方向に対して大きく傾斜している。特許文献１では、この構成が、永久磁石の局所的な減磁防止を図る上で有利であると説明されている。
【０００９】
ところで、永久磁石は、ロータコアの埋設孔に挿入された状態で完全に固定されるようにも思われるが、実際にはそうではない。実際は、埋設孔を規定するロータコアの壁面と永久磁石との間には隙間が存在する（永久磁石の表面は平滑ではない場合が多いので隙間をゼロにすることは難しい）。隙間によって、永久磁石の位置が適切な位置からずれる。位置ずれが発生すると、磁化容易軸の向きが設計からずれる（ここで言う「ずれ」は、ロータを基準としたときのずれであり、ロータの径方向と磁化容易軸との間の角度の設計値からのずれ（誤差）とも言える）。引用文献１では、磁化容易軸の向きのずれが耐減磁性に及ぼす影響については議論されていない。本発明者の検討によれば、引用文献１に記載されているように近接部分において磁化容易軸を永久磁石の厚さ方向に対して大きく傾斜させる設計を採用すると、磁化容易軸の向きの設計からの誤差（上記のずれ）が耐減磁性を大幅に悪化させる。磁化容易軸の向きの設計からの誤差は、他の要因でも生じ得る。磁化容易軸の向きの設計からの誤差をゼロにすることは難しいので、磁化容易軸の向きの誤差がゼロである場合のみならず、誤差が存在する場合であっても永久減磁が生じ難い設計を採用することが望まれる。このような観点から、特許文献１の永久磁石埋込電動機には、改善の余地がある。
【００１０】
以上に鑑み、本開示は、良好な耐減磁性がもたらされるように、特に、磁化容易軸の向きに誤差があっても耐減磁性が大幅に悪化することがないように設計された永久磁石埋込同期機を提供することを目的とする。
【００１１】
すなわち、本開示の第１態様は、
回転軸に回転自在に支持されたロータと、エアギャップを介して前記ロータに対向するステータと、を備えた永久磁石埋込同期機であって、
前記ロータは、異方性を有する板状の永久磁石が挿入された埋設孔を複数含むロータコアを含み、
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記永久磁石は、前記永久磁石の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している中間部と、前記厚さ方向に対して磁化容易軸が実質的に平行である端部と、を有する、永久磁石埋込同期機を提供する。
【００１２】
第１態様のように磁化容易軸の傾斜角度を設定することは、耐減磁性確保に有利である。特に、第１態様によれば、磁化容易軸の向きがずれても、耐減磁性が大幅には悪化し難い。
【００１３】
本開示の第２態様は、第１態様に加え、
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記中間部は、前記厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している第１中間部と、前記第１中間部と隣り合う第２中間部であって前記厚さ方向に対して磁化容易軸が前記第１中間部とは逆向きに傾斜している第２中間部とを有する永久磁石埋込同期機を提供する。
【００１４】
第２態様は、第１態様を実現する好例である。
【００１５】
本開示の第３態様は、第２態様に加え、
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記第１中間部において、前記厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度は前記第２中間部に近づくにつれて大きくなり、前記第２中間部において、前記傾斜角度は前記第１中間部に近づくにつれて大きくなる永久磁石埋込同期機を提供する。
【００１６】
第３態様は、第１態様を実現する好例である。
【００１７】
本開示の第４態様は、第１態様〜第３態様のいずれか１つに加え、
前記永久磁石がラジアル配向磁石となるように、磁化容易軸の向きが設定されている永久磁石埋込同期機を提供する。
【００１８】
ラジアル配向磁石は、同期機用途の磁石として実績がある。
【００１９】
本開示の第５態様は、第３態様に加え、
前記永久磁石がラジアル配向磁石となるように、磁化容易軸の向きが設定されており、
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記端部は、前記第１中間部から見て前記第２中間部とは反対側に位置する第１端部と、前記第２中間部から見て前記第１中間部とは反対側に位置する第２端部と、を有し、
前記第１中間部および前記第１端部の磁化容易軸は、前記第１中間部から見て前記第１端部側において収束するように設定されており、
前記第２中間部および前記第２端部の磁化容易軸は、前記第２中間部から見て前記第２端部側において収束するように設定されている永久磁石埋込同期機を提供する。
【００２０】
第５態様のように磁化容易軸を設定することは、耐減磁性確保の観点のみならず、永久磁石埋込同期機のトルク確保の観点からも有利である。
【００２１】
本開示の第６態様は、第１態様〜第５態様のいずれか１つに加え、
前記永久磁石は隣り合う第１磁石片および第２磁石片を含み、
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記第１磁石片と前記第２磁石片との間にはスペースが形成されている永久磁石埋込同期機を提供する。
【００２２】
第６態様によれば、第１磁石片と第２磁石片との間のスペース分の永久磁石の材料を削減できる。すなわち、第６態様は、省資源化の観点から有利である。
【００２３】
本開示の第７態様は、第６態様に加え、
前記回転軸に平行な方向から見たとき、前記第１磁石片は前記第２磁石片の側において前記厚さ方向に対して傾斜した第１斜面を有し、前記第２磁石片は前記第１磁石片の側において前記厚さ方向に対して傾斜した第２斜面を有し、前記第１磁石片において前記第１斜面に沿わされた磁化容易軸が存在し、前記第２磁石片において前記第２斜面に沿わされた磁化容易軸が存在する永久磁石埋込同期機を提供する。
【００２４】
第７態様によれば、永久磁石の素材を削減しつつ永久磁石埋込同期機のトルクを確保することができる。
【００２５】
本開示の第８態様は、第６態様または第７態様に加え、
前記永久磁石埋込同期機は、前記回転軸が延びる方向から前記ロータコアを挟み込む一対の端板を有し、
一対の前記端板は、非磁性材からなり、前記スペースへと突出する突起を有する永久磁石埋込同期機を提供する。
【００２６】
一対の端板が第８態様の突起を有していれば、永久磁石の大きな位置ずれが生じ難い。すなわち、第８態様によれば、磁化容易軸の向きの大きなずれが生じ難い。
【００２７】
本開示の第９態様は、第８態様に加え、
一対の前記端板は、バランスウェイトの機能を有している永久磁石埋込同期機を提供する。
【００２８】
第９態様によれば、永久磁石埋込同期機の動作が安定し易い。
【００２９】
本明細書では、「同期機」は、電動機、発電機、および電動機と発電機とを組み合わせた電気機械の全てを含む。従って、本明細書における「永久磁石埋込同期機」は、「電動機」または「発電機」の一方に限定されない。
【００３０】
以下、添付の図面を参照しつつ本開示の実施形態について説明するが、以下は本開示の実施形態の例示に過ぎず、本開示を制限する趣旨ではない。
【００３１】
（実施形態１）
図１は、実施形態１における永久磁石埋込同期機の断面図である。図１に示す永久磁石埋込同期機１は、ステータ２とロータ４とを備えている。ステータ２は、ヨーク部１２とティース部１１とを有している。ティース部１１には、巻線１３が巻回されている。図面の見易さを考慮して図１では一部の巻線１３のみを示しているが、実際には各ティース部１１に巻線１３が巻回されている。ロータ４は、略円筒形状を有している。ロータ４は、略円筒状のエアギャップを介してステータ２と対向している。ロータ４は、略円筒形状の回転軸３に回転自在に支持されている。ロータ４は、ロータコア７を含んでいる。ロータコア７は、永久磁石１０が挿入され組み付けられた埋設孔６を複数含んでいる。埋設孔６は、回転軸３の周囲で周方向に延びている。埋設孔６は、回転軸３に平行な方向から見たとき、直線状に延びている。永久磁石１０は、異方性を有する磁石であり、板状であり、磁極部を構成している。回転軸３に平行な方向から見たとき、永久磁石１０は一対の長辺および一対の短辺を有しており、一対の短辺は永久磁石１０の厚さ方向に実質的に平行である（永久磁石１０の厚さ方向に対する一対の短辺の傾斜角度は、例えば０〜３°（具体的には０〜１．５°）である）。永久磁石１０の磁化容易軸は、永久磁石１０の永久減磁が生じ難いように設定されている。
【００３２】
ここで、永久磁石１０の永久減磁の発生が懸念される状況を、図２を参照しながら説明する。図２に示すように、永久磁石埋込同期機１の運転中には、Ｎ極となるように電流が流れる巻線１３ＮとＮ極の磁極部を構成する永久磁石１０Ｎとが対向するとともにＳ極となるように電流が流れる巻線１３ＳとＳ極の磁極部を構成する永久磁石１０Ｓとが対向するタイミングがある。このタイミングにおいて、巻線１３Ｎから巻線１３Ｓへと流れる大きな磁束が、永久磁石１０Ｎにおける永久磁石１０Ｓ側の部分と永久磁石１０Ｓにおける永久磁石１０Ｎ側の部分とを通過する。永久磁石１０Ｎおよび永久磁石１０Ｓの上記両部分において逆磁界が作用することとなる。図２において、環状ブロック矢印Ｆは巻線１３Ｎから巻線１３Ｓへと流れる磁束を模式的に示し、領域ＯＭＦは大きな逆磁界が作用している領域を示す。大きな逆磁界が作用している領域において、永久減磁の発生が懸念される（以下、このような永久減磁を局所的な永久減磁と称することがある）。
【００３３】
本発明者の検討によれば、このような局所的な永久減磁の程度は、永久磁石１０Ｎおよび永久磁石１０Ｓのうち大きな逆磁界が作用する部分の磁化容易軸の向きに依存する。また、上述のように、現実には埋設孔６を規定するロータコア７の壁面と永久磁石１０との間には隙間があり、この隙間は磁化容易軸の向きの誤差（ロータの径方向と磁化容易軸との間の角度の設計値からの誤差）の原因となり、この誤差は局所的な永久減磁を大きくしうる。これを考慮し、本実施形態では、図１の細矢印に示すように永久磁石１０の磁化容易軸が設定されている（図１では磁化容易軸の向きを分かり易く示すためのブロック矢印も用いられているが、細矢印の方がより正確に磁化容易軸の向きを表している）。すなわち、本実施形態では、回転軸３に平行な方向から見たとき（回転軸３に垂直な断面において）、永久磁石１０は、永久磁石１０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している中間部９と、上記厚さ方向に対して磁化容易軸が実質的に平行である端部８と、を有している（図３参照）。このように磁化容易軸の向き（配向）を設定すれば、局所的な永久減磁を抑制できる。また、そのように磁化容易軸を設定すれば、磁化容易軸の向きに誤差が存在する場合であっても、局所的な永久減磁が大きくなり難い。また、中間部９において磁化容易軸が傾斜していることは中間部９を通る磁束の強化に有利であり、このこともまた、永久磁石１０の永久減磁抑制に寄与する。図１に示すように、本実施形態では、磁化容易軸がステータ２とは反対側に向かっている永久磁石１０と、磁化容易軸がステータ２側に向かっている永久磁石１０とが交互に並んでいる。なお、図３において両矢印（ブロック矢印）が用いられてるのは、これら両方の永久磁石１０の磁化容易軸をまとめて説明するためである。
【００３４】
着磁を考慮すると、本実施形態の設計が優れていることはより明らかとなる。すなわち、典型的には、永久磁石は、ロータコアの埋設孔に挿入された状態で着磁磁界が与えられることによって着磁される。上述のように、埋設孔を規定するロータコアの壁面と永久磁石との間には隙間が存在するので、永久磁石の位置は、適切な位置からずれる。位置ずれが発生すると、磁化容易軸の向きと着磁磁界の向きが一致しなくなる。この不一致は、着磁不足（不完全な着磁）を招く。しかしながら、本実施形態の設計によれば、この不一致に伴う端部８の着磁不足を招き難い。具体的に、着磁ヨークを用いてロータの径方向（位置ずれがないときの永久磁石の厚さ方向）に着磁磁界を発生させることは比較的容易であるので、磁化容易軸の向き（配向）が永久磁石の厚さ方向に実質的に平行である部分については、位置ずれが原因で磁化容易軸の向きに若干の誤差が生じ磁化容易軸の向きと着磁磁界の向きとの間に若干の不一致が生じたとしても、この不一致に基づく着磁磁界の磁化容易軸向き成分の減少分を容易にカバーできる（カバーするに足りる大きさの着磁磁界を確保し易い）。すなわち、本実施形態によれば、端部８における保磁力が確保され易いと言える。端部８における保磁力確保は、耐減磁性確保の観点から重要である。なお、着磁ヨークの代わりに永久磁石埋込同期機のステータを用いて着磁を行っても同様である。
【００３５】
なお、本明細書において、「厚さ方向に対して磁化容易軸が実質的に平行である端部８」は、端部８において永久磁石１０の厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度が０〜３°（具体的には０〜１．５°）である場合を含む。永久磁石１０の上記一対の短辺に対して、端部８における磁化容易軸は０〜３°（具体的には０〜１．５°）傾斜していてもよい。中間部９は、端部８よりもステータ２に接近している。中間部９における上記傾斜角度は、端部８における上記傾斜角度よりも大きい。中間部９における上記傾斜角度の最大値は例えば５〜３５°（具体的には１０〜３０°）である。これらは、後述の実施形態および変形例においても同様である。
【００３６】
具体的に、本実施形態では、回転軸３に平行な方向から見たとき、中間部９は、永久磁石１０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している第１中間部９ａと、第１中間部９ａと隣り合う第２中間部９ｂであって上記厚さ方向に対して磁化容易軸が第１中間部９ａとは逆向きに傾斜している第２中間部９ｂとを有している。
【００３７】
また、本実施形態では、回転軸３に平行な方向から見たとき、第１中間部９ａにおいて、永久磁石１０の厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度は第２中間部９ｂに近づくにつれて大きくなり、第２中間部９ｂにおいて、上記傾斜角度は第１中間部９ａに近づくにつれて大きくなる。
【００３８】
また、本実施形態では、永久磁石１０がラジアル配向磁石（ラジアル配向を有する磁石）となるように、磁化容易軸の向きが設定されている。つまり、磁化容易軸の向きが、回転軸３に直交する向きとされている。
【００３９】
より具体的には、本実施形態では、回転軸３に平行な方向から見たとき、端部８は、第１中間部９ａから見て第２中間部９ｂとは反対側に位置する第１端部８ａと、第２中間部９ｂから見て第１中間部９ａとは反対側に位置する第２端部８ｂと、を有している。第１中間部９ａおよび第１端部８ａの磁化容易軸は、第１中間部９ａから見て第１端部８ａ側かつ永久磁石１０から見てステータ２側において収束するように設定されている。図４のＣ１は、第１中間部９ａおよび第１端部８ａの磁化容易軸の収束点を示す。第２中間部９ｂおよび第２端部８ｂの磁化容易軸は、第２中間部９ｂから見て第２端部８ｂ側かつ永久磁石１０から見てステータ２側において収束するように設定されている。図４のＣ２は、第２中間部９ｂおよび第２端部８ｂの磁化容易軸の収束点を示す。このように磁化容易軸を設定することは、耐減磁性確保の観点のみならず、永久磁石埋込同期機１のトルク確保の観点からも有利である。
【００４０】
本実施形態では、ティース部１１にコイルを巻回する方式として、集中巻方式が採用されている。ただし、ティース部１１にコイルを巻回する方式として、分布巻方式が採用されていてもよく、他の方式が採用されていてもよい。また、本実施形態では、ロータ４が有する磁極の数（ロータ４の極数）は６であり、ティース部１１の数は９である。ただし、ロータ４の極数およびティース部１１の数は特に限定されない。
【００４１】
本実施形態では、一体物の永久磁石１０を用いている。ただし、永久磁石１０は、複数に分割されていてもよい。向かい合う傾斜配向を有する２分割された永久磁石は、簡便に作製されうる。
【００４２】
（シミュレーション）
本実施形態の効果を確認するために、シミュレーションを行った。シミュレーションでは、永久磁石の減磁率と、永久磁石埋込同期機のトルク比とを計算した。永久磁石の減磁前の磁束量をＷ0とし、永久磁石の減磁後の磁束量をＷ1としたとき、永久磁石の減磁率は（Ｗ0−Ｗ1）／Ｗ0×１００である。減磁率のデータは、永久磁石に大きな逆磁界が作用しているタイミング（永久磁石が図２に示す永久磁石１０Ｎまたは永久磁石１０Ｓの状態にあるタイミング）で取得したものである。この減磁率が大きいことは、大きな永久減磁が発生し易いことを意味する。永久磁石における磁化容易軸の全てが永久磁石の厚さ方向に平行である場合における永久磁石埋込同期機のトルクをＴ0とし、モデリングした永久磁石埋込同期機のトルクをＴ1としたとき、トルク比は、Ｔ1／Ｔ0×１００である。
【００４３】
シミュレーションでは、図５〜図１０に示す永久磁石をモデリングした。図５〜７の符号１０’および図８〜１０の符号１０は、永久磁石を表す。図５のモデルは、永久磁石全体にわたって磁化容易軸が永久磁石の厚さ方向に平行な従来モデルである。図６および図７のモデルは、回転軸に平行な方向から見たとき、永久磁石が、永久磁石の厚さ方向に対して磁化容易軸が平行である中間部と、上記厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜してる端部と、を有している従来モデルである。具体的に、図６のモデルでは、永久磁石がラジアル配向磁石であり、ラジアル配向の中心点が永久磁石から見てエアギャップ側にある。図７のモデルでは、永久磁石がラジアル配向磁石であり、ラジアル配向の中心点が永久磁石から見てエアギャップとは反対側にある。図８〜図１０のモデルは、本実施形態に係るモデルである。具体的に、図９のモデルにおける中間部の磁化容易軸の傾斜角度（永久磁石の厚さ方向に対する傾斜角度）は、図８のモデルにおける中間部の磁化容易軸の傾斜角度よりも大きい。図１０のモデルにおける中間部の磁化容易軸の傾斜角度は、図９のモデルにおける中間部の磁化容易軸の傾斜角度よりも大きい。より具体的に、図８、図９および図１０のモデルにおいて、中間部の磁化容易軸の傾斜角度の最大値は、それぞれおよそ１９°、２２°および２６°である。図８、図９および図１０のモデルにおいて、端部の磁化容易軸の傾斜角度は、０°である。なお、各シミュレーションでは、永久磁石以外については、図１に示す本実施形態と同じ条件を採用した。
【００４４】
シミュレーション結果を図１１に示す。図１１の横軸は、永久磁石の減磁率である。図１１の縦軸は、永久磁石埋込同期機のトルク比である。点９１，９２，９３，９４，９５および９６は、それぞれ図５のモデル、図６のモデル、図７のモデル、図８のモデル、図９のモデルおよび図１０のモデルを用いたシミュレーションで得た減磁率およびトルク比を表す。点９１，９２，９３，９４，９５および９６は、減磁率がそれぞれ２．８％、２．４％、１．３％、０．９９％、０．７４％および０．５１％であることを表している。点９１，９２，９３，９４，９５および９６は、トルク比がそれぞれ１００％、９８．１％、９６．７％、９６．５％、９５．８％および９５．０％であることを表している。点９４〜９６が表す減磁率は、点９１〜点９３が表す減磁率よりも小さい。また、点９４〜９６が表すトルク比は、点９１〜点９３が表すトルク比と比べても遜色ないレベルにある。シミュレーション結果から、本実施形態のように磁化容易軸を設定することは、耐減磁性確保の観点と永久磁石埋込同期機のトルク確保の観点の双方から有利であることが分かる。
【００４５】
さらに、シミュレーションでは、図６のモデルおよび図９のモデルの磁化容易軸に誤差がある場合、それらの誤差がどの程度減磁率に影響するかを分析した。具体的に、図６のモデルにおける永久磁石の磁化容易軸の傾きを以下のように変更した。すなわち、図６に示す６つの永久磁石１０’のうち図２の永久磁石１０Ｎとなるもの（１つ置きで計３つ）を図６の断面で反時計方向に２°回転させた。また、図６に示す６つの永久磁石１０’のうち図２の永久磁石１０Ｓとなるもの（１つ置きで計３つ）を図６の断面で時計方向に２°回転させた。それ以外は、図６のモデルを用いたシミュレーションと同じ条件でシミュレーションを実施した。図１２の点９２Ｅは、このシミュレーションで得た減磁率を表す。点９２Ｅが表す減磁率は、２．６％である。図１３に示すように、点９２Ｅが表す減磁率は、点９２が表す減磁率よりも０．２１％大きい。また、図９のモデルにおける永久磁石の磁化容易軸の傾きを以下のように変更した。すなわち、図９に示す６つの永久磁石１０のうち図２の永久磁石１０Ｎとなるもの（１つ置きで計３つ）を図９の断面で反時計方向に２°回転させた。また、図９に示す６つの永久磁石１０のうち図２の永久磁石１０Ｓとなるもの（１つ置きで計３つ）を図９の断面で時計方向に２°回転させた。それ以外は、図９のモデルを用いたシミュレーションと同じ条件でシミュレーションを実施した。図１２の点９４Ｅは、このシミュレーションで得た減磁率を表す。点９４Ｅが表す減磁率は、１．０６％である。図１３に示すように、点９４Ｅが表す減磁率は、点９４が表す減磁率よりも０．０７％大きい。図１３に示すシミュレーション結果から、図９のモデルを用いた場合には、図６のモデルを用いた場合よりも、磁化容易軸の傾斜角度の誤差が減磁率を悪化させ難い（傾斜角度の誤差による減磁率のばらつきが小さい）と言える。シミュレーション結果から、本実施形態に従って磁化容易軸を設計すれば、磁化容易軸の傾斜角度に誤差（ロータの径方向と磁化容易軸との間の角度の設計値からの誤差）があっても、永久磁石が永久減磁し難いことが分かる。
【００４６】
（実施形態２）
以下、実施形態２の永久磁石埋込同期機について説明する。なお、実施形態２では、実施形態１と同様の部分については同一符号を付し、説明を省略することがある。この点は、後述の実施形態および変形例についても同様である。
【００４７】
図１４は、実施形態２における永久磁石埋込同期機２１の断面図である。実施形態２のロータ２４は、実施形態１のロータ４とは異なる。実施形態２の永久磁石２０は、実施形態１の永久磁石１０とは異なる。
【００４８】
図１５に示すように、回転軸３に平行な方向から見たとき、永久磁石２０は、永久磁石２０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している中間部２９と、上記厚さ方向に対して磁化容易軸が実質的に平行である（上記厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度の例が０〜３°（具体的には０〜１．５°）である）端部２８と、を有している。回転軸３に平行な方向から見たとき、中間部２９は、永久磁石２０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している第１中間部２９ａと、第１中間部２９ａと隣り合う第２中間部２９ｂであって上記厚さ方向に対して磁化容易軸が第１中間部２９ａとは逆向きに傾斜している第２中間部２９ｂとを有している。回転軸３に平行な方向から見たとき、第１中間部２９ａにおいて、永久磁石２０の厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度は第２中間部２９ｂに近づくにつれて大きくなり、第２中間部２９ｂにおいて、上記傾斜角度は第１中間部２９ａに近づくにつれて大きくなる。永久磁石２０がラジアル配向磁石（ラジアル配向を有する磁石）となるように、磁化容易軸の向きが設定されている。これらの点で、永久磁石２０は、永久磁石１０と共通している。
【００４９】
ただし、本実施形態では、回転軸３に平行な方向から見たとき、端部２８は、第１中間部２９ａから見て第２中間部２９ｂとは反対側に位置する第１端部２８ａと、第２中間部２９ｂから見て第１中間部２９ａとは反対側に位置する第２端部２８ｂと、を有している。第１中間部２９ａおよび第１端部２８ａの磁化容易軸は、第１中間部２９ａから見て第１端部２８ａ側かつ永久磁石２０から見てステータ２とは反対側において収束するように設定されている。図１６のＣ１は、第１中間部２９ａおよび第１端部２８ａの磁化容易軸の収束点を示す。第２中間部２９ｂおよび第２端部２８ｂの磁化容易軸は、第２中間部２９ｂから見て第２端部２８ｂ側かつ永久磁石２０から見てステータ２とは反対側において収束するように設定されている。図１６のＣ２は、第２中間部２９ｂおよび第２端部２８ｂの磁化容易軸の収束点を示す。
【００５０】
実施形態２は、実施形態１に比べ、磁化容易軸の向きに着磁ヨークからの磁束の向きを合わせ易い。つまり、実施形態２は、着磁が容易である点で有利である。
【００５１】
（実施形態３）
図１７は、実施形態３における永久磁石埋込同期機３１の断面図である。実施形態３のロータ３４は、実施形態１のロータ４とは異なる。実施形態３の永久磁石３０は、実施形態１の永久磁石１０とは異なる。
【００５２】
図１８に示すように、回転軸３に平行な方向から見たとき、永久磁石３０は、永久磁石３０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している中間部３９と、上記厚さ方向に対して磁化容易軸が実質的に平行である（上記厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度の例が０〜３°（具体的には０〜１．５°）である）端部３８と、を有している。回転軸３に平行な方向から見たとき、中間部３９は、永久磁石３０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している第１中間部３９ａと、第１中間部３９ａと隣り合う第２中間部３９ｂであって上記厚さ方向に対して磁化容易軸が第１中間部３９ａとは逆向きに傾斜している第２中間部３９ｂとを有している。回転軸３に平行な方向から見たとき、第１中間部３９ａにおいて、永久磁石３０の厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度は第２中間部３９ｂに近づくにつれて大きくなり、第２中間部３９ｂにおいて、上記傾斜角度は第１中間部３９ａに近づくにつれて大きくなる。永久磁石１０がラジアル配向磁石（ラジアル配向を有する磁石）となるように、磁化容易軸の向きが設定されている。本実施形態では、回転軸３に平行な方向から見たとき、端部３８は、第１中間部３９ａから見て第２中間部３９ｂとは反対側に位置する第１端部３８ａと、第２中間部３９ｂから見て第１中間部３９ａとは反対側に位置する第２端部３８ｂと、を有している。第１中間部３９ａおよび第１端部３８ａの磁化容易軸は、第１中間部３９ａから見て第１端部３８ａ側かつ永久磁石３０から見てステータ２側において収束するように設定されている。第２中間部３９ｂおよび第２端部３８ｂの磁化容易軸は、第２中間部３９ｂから見て第２端部３８ｂ側かつ永久磁石３０から見てステータ２側において収束するように設定されている。これらの点で、永久磁石３０は、永久磁石１０と共通している。
【００５３】
ただし、永久磁石３０は、隣り合う第１磁石片３０ａおよび第２磁石片３０ｂを含んでいる。回転軸３に平行な方向から見たとき、第１磁石片３０ａは、第２磁石片３０ｂの側において、永久磁石３０の厚さ方向に対して傾斜した第１斜面３５ａを有している。第２磁石片３０ｂは、第１磁石片３０ａの側において、永久磁石３０の厚さ方向に対して傾斜した第２斜面３５ｂを有している。第１磁石片３０ａと第２磁石片３０ｂとの間（具体的には、第１斜面３５ａと第２斜面３５ｂとの間）には、スペース３６ｓが形成されている。この構成によれば、スペース３６ｓの分の永久磁石３０の材料を削減できる。すなわち、実施形態３は、省資源化の観点から有利である。また、本実施形態のように中間部３９における磁化容易軸を永久磁石３０の厚さ方向に対して傾斜させる場合、スペース３６ｓに相当する部分を仮に永久磁石で充填したとしても、充填部分では磁化容易軸に沿う長さが短くなるので、充填部分は耐減磁性を悪化させる原因となりうる。従って、スペース３６ｓを形成することは、減磁対策にもなりうる。また、複数個（本実施形態では２個）の互いに独立した磁石片によって永久磁石を構成することには、永久磁石に配向を与え易くするというメリットもあり、このメリットは磁化容易軸の向きのずれの抑制に繋がる。
【００５４】
また、第１磁石片３０ａにおいて第１斜面３５ａに沿わされた磁化容易軸が存在する。第２磁石片３０ｂにおいて第２斜面３５ｂに沿わされた磁化容易軸が存在する。この構成によれば、永久磁石３０の素材を削減しつつ、永久磁石埋込同期機３１のトルクを確保することができる。なお、先の説明から理解されるように、磁化容易軸の向きを所望の向きに完全に一致させることは容易ではない（つまり、ロータの径方向と磁化容易軸との間の角度の設計値からのずれをゼロにすることは容易ではない）。しかし、第１斜面３５ａに沿わされた位置および第２斜面３５ｂに沿わされた位置における磁化容易軸が所望の向きからずれていても、このことは耐減磁性悪化の原因にはなり難い。すなわち、トルク確保のために、上記構成を実現するための設計を採用する価値は十分にある。一例では、「第１磁石片３０ａにおいて第１斜面３５ａに沿わされた磁化容易軸が存在する」は、第１磁石片３０ａをその厚さ方向に横断する磁化容易軸のうち最も第２磁石片３０ｂ側にあるものが、第１斜面３５ａに対して０〜３°（具体的には０〜１．５°）傾斜している様を表す。一例では、「第２磁石片３０ｂにおいて第２斜面３５ｂに沿わされた磁化容易軸が存在する」は、第２磁石片３０ｂをその厚さ方向に横断する磁化容易軸のうち最も第１磁石片３０ａ側にあるものが、第２斜面３５ｂに対して０〜３°（具体的には０〜１．５°）傾斜している様を表す。この点は、後述の実施例および変形例においても同様である。
【００５５】
（実施形態４）
図１９は、実施形態４における永久磁石埋込同期機４１の断面図である。実施形態４のロータ４４は、実施形態２のロータ２４とは異なる。実施形態４の永久磁石４０は、実施形態２の永久磁石２０とは異なる。
【００５６】
図２０に示すように、回転軸３に平行な方向から見たとき、永久磁石４０は、永久磁石４０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している中間部４９と、上記厚さ方向に対して磁化容易軸が実質的に平行である（上記厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度の例が０〜３°（具体的には０〜１．５°）である）端部４８と、を有している。回転軸３に平行な方向から見たとき、中間部４９は、永久磁石４０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している第１中間部４９ａと、第１中間部４９ａと隣り合う第２中間部４９ｂであって上記厚さ方向に対して磁化容易軸が第１中間部４９ａとは逆向きに傾斜している第２中間部４９ｂとを有している。回転軸３に平行な方向から見たとき、第１中間部４９ａにおいて、永久磁石４０の厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度は第２中間部４９ｂに近づくにつれて大きくなり、第２中間部４９ｂにおいて、上記傾斜角度は第１中間部４９ａに近づくにつれて大きくなる。永久磁石４０がラジアル配向磁石（ラジアル配向を有する磁石）となるように、磁化容易軸の向きが設定されている。回転軸３に平行な方向から見たとき、端部４８は、第１中間部４９ａから見て第２中間部４９ｂとは反対側に位置する第１端部４８ａと、第２中間部４９ｂから見て第１中間部４９ａとは反対側に位置する第２端部４８ｂと、を有している。第１中間部４９ａおよび第１端部４８ａの磁化容易軸は、第１中間部４９ａから見て第１端部４８ａ側かつ永久磁石４０から見てステータ２とは反対側において収束するように設定されている。第２中間部４９ｂおよび第２端部４８ｂの磁化容易軸は、第２中間部４９ｂから見て第２端部４８ｂ側かつ永久磁石４０から見てステータ２とは反対側において収束するように設定されている。これらの点で、永久磁石４０は、永久磁石２０と共通している。
【００５７】
ただし、永久磁石４０は、隣り合う第１磁石片４０ａおよび第２磁石片４０ｂを含んでいる。回転軸３に平行な方向から見たとき、第１磁石片４０ａは、第２磁石片４０ｂの側において、永久磁石４０の厚さ方向に対して傾斜した第１斜面４５ａを有している。第２磁石片４０ｂは、第１磁石片４０ａの側において、永久磁石４０の厚さ方向に対して傾斜した第２斜面４５ｂを有している。第１磁石片４０ａと第２磁石片４０ｂとの間（具体的には、第１斜面４５ａと第２斜面４５ｂとの間）には、スペース４６ｓが形成されている。第１磁石片４０ａにおいて第１斜面４５ａに沿わされた磁化容易軸が存在する。第２磁石片４０ｂにおいて第２斜面４５ｂに沿わされた磁化容易軸が存在する。これらの構成に基づく効果は、実施形態３で述べたとおりである。
【００５８】
（変形例３−１）
図２１は、変形例３−１におけるロータ５４の断面図である。変形例３−１の埋設孔５６は、実施形態３の埋設孔６とは異なる。変形例３−１のロータコア５７は、実施形態３のロータコア７とは異なる。変形例３−１の永久磁石５０は、実施形態３の永久磁石３０とは異なる。図示は省略するが、変形例３−１のステータは、実施形態３のステータ２と同じである（以下では、変形例３−１のステータもステータ２と称する）。
【００５９】
図２２に示すように、回転軸３に平行な方向から見たとき、永久磁石５０は、永久磁石５０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している中間部５９と、上記厚さ方向に対して磁化容易軸が実質的に平行である（上記厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度の例が０〜３°（具体的には０〜１．５°）である）端部５８と、を有している。回転軸３に平行な方向から見たとき、中間部５９は、永久磁石５０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している第１中間部５９ａと、第１中間部５９ａと隣り合う第２中間部５９ｂであって上記厚さ方向に対して磁化容易軸が第１中間部５９ａとは逆向きに傾斜している第２中間部５９ｂとを有している。回転軸３に平行な方向から見たとき、第１中間部５９ａにおいて、永久磁石５０の厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度は第２中間部５９ｂに近づくにつれて大きくなり、第２中間部５９ｂにおいて、上記傾斜角度は第１中間部５９ａに近づくにつれて大きくなる。永久磁石５０がラジアル配向磁石（ラジアル配向を有する磁石）となるように、磁化容易軸の向きが設定されている。本実施形態では、回転軸３に平行な方向から見たとき、端部５８は、第１中間部５９ａから見て第２中間部５９ｂとは反対側に位置する第１端部５８ａと、第２中間部５９ｂから見て第１中間部５９ａとは反対側に位置する第２端部５８ｂと、を有している。永久磁石５０は、隣り合う第１磁石片５０ａおよび第２磁石片５０ｂを含んでいる。回転軸３に平行な方向から見たとき、第１磁石片５０ａと第２磁石片５０ｂとの間には、スペース５６ｓが形成されている。これらの点で、永久磁石５０は、永久磁石３０と共通している。
【００６０】
ただし、埋設孔６とは異なり、埋設孔５６は、回転軸３に平行な方向から見たとき、回転軸３に向かって突出するＶ字状に延びている。第１磁石片５０ａおよび第２磁石片５０ｂは、そのような埋設孔５６に挿入されることで、回転軸３に向かって突出するＶ字状をなしている（念のために説明すると、この例では、回転軸３に平行な方向から見たときの永久磁石５０の厚さ方向が第１磁石片５０ａの部分と第２磁石片５０ｂの部分とで異なる）。この構成は、永久磁石５０を通る磁束の強化および高いマグネットトルクの確保に有利である。また、この構成によれば、ステータ２側から永久磁石（磁極）５０に至る広い磁路を確保でき、高い磁気的突極性を確保でき、高いリラクタンストルクを確保できる。また、永久磁石５０の外周側でロータコア５７が構成する広い磁路は、永久磁石５０まで作用する逆磁界を減少させるので、耐減磁性確保にも寄与する。
【００６１】
（変形例４−１）
図２３は、変形例４−１におけるロータ６４の断面図である。変形例４−１の埋設孔６６は、実施形態４の埋設孔６とは異なる。変形例４−１のロータコア６７は、実施形態４のロータコア７とは異なる。変形例４−１の永久磁石６０は、実施形態４の永久磁石４０とは異なる。図示は省略するが、変形例４−１のステータは、実施形態３のステータ２と同じである（以下では、変形例４−１のステータもステータ２と称する）。
【００６２】
図２４に示すように、回転軸３に平行な方向から見たとき、永久磁石６０は、永久磁石６０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している中間部６９と、上記厚さ方向に対して磁化容易軸が実質的に平行である（上記厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度の例が０〜３°（具体的には０〜１．５°）である）端部６８と、を有している。回転軸３に平行な方向から見たとき、中間部６９は、永久磁石６０の厚さ方向に対して磁化容易軸が傾斜している第１中間部６９ａと、第１中間部６９ａと隣り合う第２中間部６９ｂであって上記厚さ方向に対して磁化容易軸が第１中間部６９ａとは逆向きに傾斜している第２中間部６９ｂとを有している。回転軸３に平行な方向から見たとき、第１中間部６９ａにおいて、永久磁石６０の厚さ方向に対する磁化容易軸の傾斜角度は第２中間部６９ｂに近づくにつれて大きくなり、第２中間部６９ｂにおいて、上記傾斜角度は第１中間部６９ａに近づくにつれて大きくなる。永久磁石６０がラジアル配向磁石（ラジアル配向を有する磁石）となるように、磁化容易軸の向きが設定されている。本実施形態では、回転軸３に平行な方向から見たとき、端部６８は、第１中間部６９ａから見て第２中間部６９ｂとは反対側に位置する第１端部６８ａと、第２中間部６９ｂから見て第１中間部６９ａとは反対側に位置する第２端部６８ｂと、を有している。永久磁石６０は、隣り合う第１磁石片６０ａおよび第２磁石片６０ｂを含んでいる。第１磁石片６０ａは、第２磁石片６０ｂの側において、永久磁石６０の厚さ方向に対して傾斜した第１斜面６５ａを有している。第２磁石片６０ｂは、第１磁石片６０ａの側において、永久磁石６０の厚さ方向に対して傾斜した第２斜面６５ｂを有している。第１磁石片６０ａと第２磁石片６０ｂとの間（具体的には、第１斜面６５ａと第２斜面６５ｂとの間）には、スペース６６ｓが形成されている。第１磁石片６０ａにおいて第１斜面６５ａに沿わされた磁化容易軸が存在する。第２磁石片６０ｂにおいて第２斜面６５ｂに沿わされた磁化容易軸が存在する。これらの点で、永久磁石６０は、永久磁石４０と共通している。
【００６３】
ただし、埋設孔６とは異なり、埋設孔６６は、回転軸３に平行な方向から見たとき、回転軸３に向かって突出するＶ字状に延びている。第１磁石片６０ａおよび第２磁石片６０ｂは、そのような埋設孔６６に挿入されることで、回転軸３に向かって突出するＶ字状をなしている。これらの構成の効果は、変形例３−１で述べたとおりである。
【００６４】
（変形例３−２）
図２５は、変形例３−１におけるロータ７４の断面図である。変形例３−２の永久磁石７０は、変形例３−１の永久磁石５０とは異なる。図示は省略するが、変形例３−２のステータは、変形例３−１のステータ２と同じである（以下では、変形例３−２のステータもステータ２と称する）。
【００６５】
ただし、図２６に示すように、永久磁石７０に含まれる第１磁石片７０ａおよび第２磁石片７０ｂの間には、スペースがない。
【００６６】
変形例３−２では、変形例３−１と異なり、磁石７０に含まれる第１磁石片７０ａおよび第２磁石片７０ｂの間にスペースがない。しかも、第１磁石片７０ａのうち第２磁石片７０ｂに面する部分と第２磁石片７０ｂのうち第１磁石片７０ａに面する部分とでは磁化容易軸の向きが同じであるため、これら両部分が互いの磁力を打ち消すことがない。このため、変形例３−２の構成は、耐減磁性確保の観点から有利である。
【００６７】
（端板の構成）
図２７〜図２９に、実施形態３の永久磁石埋込同期機３１が有しうる一対の端板１７（ロータ端板１７ａおよび１７ｂによって構成されている）の例を示す。図２７（ａ）は、ロータ端板１７ａの平面図である。図２７（ｂ）は、ロータ端板１７ａの側面図である。図２８（ａ）は、ロータ３４および一対の端板１７の側面図である。図２８（ｂ）は、図２８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２９（ａ）はロータ３４および一対の端板１７の平面図である。図２９（ｂ）は、図２９（ａ）のＢ−Ｂ断面図（回転軸３を通る断面）である。
【００６８】
図２７〜図２９に示す一対の端板１７は、回転軸３が延びる方向からロータコア７を挟み込んでいる。一対の端板１７の各々は、円盤型である。一対の端板１７は、非磁性材からなっている。一対の端板１７は、第１斜面３５ａと第２斜面３５ｂとの間（永久磁石３０を構成する第１磁石片３０ａと第２磁石片３０ｂとの間）のスペース３６ｓへと突出する突起１８を有している。
【００６９】
突起１８は、永久磁石３０の大きな位置ずれを防止するストッパーとして機能する。従って、突起１８によれば、磁化容易軸の向きの大きなずれが生じ難い。また、先に説明したとおり、永久磁石３０（第１磁石片３０ａと第２磁石片３０ｂ）は、埋設孔６に挿入された状態で着磁磁界が与えられることによって着磁される。着磁の際に、一対の端板１７でロータコア７を挟み込んだ状態で永久磁石に着磁磁界を与えれば、突起１８は永久磁石３０の大きな位置ずれを防止するストッパーとして機能するので、着磁不足が生じ難い。また、突起１８があれば、永久磁石３０（第１磁石片３０ａと第２磁石片３０ｂ）を誤って表裏を逆にして埋設孔６に挿入することが防止される。すなわち、永久磁石３０を誤って表裏を逆にして埋設孔６に挿入すると永久磁石３０がその特性に基づく所望の作用を発揮できないおそれがあるが、突起１８によればそのような事態を回避できる。また、一対の端板１７は、バランスウェイトの機能も有している。この機能によれば、永久磁石埋込同期機３１の動作を安定させることができる。
【００７０】
なお、図２７〜図２９の例では、ロータ端板１７ａが有する突起１８の数は、６である。この数は、ロータ３４の極数と同じである。ただし、ロータ端板１７ａが有する突起１８の数は、ロータ３４の極数と異なっていてもよい。例えば、１つの埋設孔６に３個の磁石片からなる永久磁石を配置する場合は、ロータ端板１７ａは１つの埋設孔６に対して２つの突起１８を突出させてもよい。また、２個の磁石片からなる永久磁石が配置された埋設孔６が４つあり、一体物の永久磁石が配置された埋設孔６が４つある場合、ロータ端板１７ａが有する突起１８の数は、前者の４つの埋設孔６用の１×４＝４個のみで足りる。ロータ端板１７ｂが有する突起１８の数についても同様である。
【００７１】
改めて断るまでもないが、実施形態４、変形例３−１および変形例３−２にも、突起１８を有する一対の端板１７を適用できる。実施形態４、変形例３−１および変形例３−２の永久磁石埋込同期機にも、スペース３６ｓと同様のスペースが存在するためである。また、一対の端板１７から突起１８を省略した一対の端板は、実施形態３、実施形態４、変形例３−１および変形例３−２のみならず、実施例１、実施例２および変形例３−２にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本開示にかかる永久磁石埋込同期機は、小型高出力の電動機、発電機等に使用できる。
【符号の説明】
【００７３】
１，２１，３１，４１  永久磁石埋込同期機
２  ステータ
３  回転軸
４，２４，３４，４４，５４，６４，７４  ロータ
６，５６，６６  埋設部
７，５７，６７  ロータコア
８，２８，３８，４８，５８，６８  端部
８ａ，２８ａ，３８ａ，４８ａ，５８ａ，６８ａ  第１端部
８ｂ，２８ｂ，３８ｂ，４８ｂ，５８ｂ，６８ｂ  第２端部
９，２９，３９，４９，５９，６９，７９  中間部
９ａ，２９ａ，３９ａ，４９ａ，５９ａ，６９ａ  第１中間部
９ｂ，２９ｂ，３９ｂ，４９ｂ，５９ｂ，６９ｂ  第２中間部
１０，１０’，１０Ｎ，１０Ｓ，２０，３０，４０，５０，６０，７０  永久磁石
１１  ティース部
１２  ヨーク部
１３，１３，１３Ｓ  巻線
１７  一対の端板
１７ａ，１７ｂ  ロータ端板
１８  突起
３０ａ，４０ａ，５０ａ，６０ａ、７０ａ  第１磁石片
３０ｂ，４０ｂ，５０ｂ，６０ｂ、７０ｂ  第２磁石片
３５ａ，４５ａ，６５ａ  第１斜面
３５ｂ，４５ｂ，６５ｂ  第２斜面
３６ｓ，４６ｓ，５６ｓ，６６ｓ  スペース
１０１  永久磁石埋込電動機
１１４  ステータ
１２２  ロータコア
１２４  埋設孔
１３０  永久磁石
１３２  近接部分
１３３  遠方部分
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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