JP2000312447A

JP2000312447A - 永久磁石ロータ及びモータ

Info

Publication number: JP2000312447A
Application number: JP11115894A
Authority: JP
Inventors: Yoshinari Asano; 能成浅野; 英治 ▲桧▼脇; Eiji Hinowaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ロータコア表面に略円弧形状の永久磁石を配
してなる内転形永久磁石ロータにおいて、永久磁石飛散
防止管によるエアギャップの増大や渦電流損による効率
の低下を防ぐ。【解決手段】ロータ１０の軸方向両端部の複数枚のロ
ータコアシート１１が、永久磁石１３の内径側ロータヨ
ーク部１２ａと、永久磁石１３の外径側の薄肉部１２ｂ
と、前記ロータヨーク部１２ａと前記薄肉部１２ｂとを
永久磁石１３の円周方向両端部でつなぐ連結部からなる
ことを特徴とした永久磁石ロータである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内転型の永久磁石
ロータ及びモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、積層鉄板からなる略円筒形のロー
タコアのロータヨーク部の円筒表面に複数の略円弧形状
の永久磁石を配し、または、リング形状の永久磁石を嵌
合し、ロータコアを形成していた。図１６に、従来の内
転型の４極永久磁石ロータの横断面図を示す。永久磁石
ロータは７０は、積層鉄板からなる略円筒形のロータコ
ア７１の表面に略円弧形状の永久磁石７３を４個配し、
永久磁石７３の外側にステンレス等からなる磁石飛散防
止管７８を嵌合している。ロータの軸方向両端には、端
板（図示せず）を設け、貫通穴７６にリベットピン等を
通して固定している。永久磁石ロータ７０は、ステータ
に発生する回転磁界により、軸穴７５に挿入された軸
（図示せず）を中心に回転している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の永
久磁石ロータにおいては、ロータ表面に永久磁石飛散防
止管７８がある。通常、永久磁石飛散防止管は、ステン
レス等のような非磁性金属が使われる。非磁性金属は、
磁性が無いため、実質エアギャップが拡大されたことに
なり、誘起電圧が低下する。また、永久磁石飛散防止管
には、ギャップ磁束の変化により、渦電流が発生し、損
失の増加をもたらしていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、ロータの軸方向両端部の複数枚のロータコ
アシートが、永久磁石の内径側のロータヨーク部と、永
久磁石の外径側の薄肉部と、前記ロータヨーク部と前記
薄肉部とを永久磁石の円周方向両端部でつなぐ連結部か
らなることを特徴とした永久磁石ロータである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、積層鉄板からなる略円筒形のロータコアのロータヨ
ーク部の円筒表面に複数の略円弧形状の永久磁石を配し
た内転形の永久磁石ロータにおいて、ロータの軸方向両
端部の複数枚のロータコアシートが、永久磁石の内径側
のロータヨーク部と、永久磁石の外径側の薄肉部と、前
記ロータヨーク部と前記薄肉部とを永久磁石の円周方向
両端部でつなぐ連結部からなることを特徴とした永久磁
石ロータであり、ロータ表面に非磁性金属の磁石飛散防
止管が必要なく、また、主磁束を発生させる永久磁石の
外径側に高透磁率の鉄板がないため、磁束の短絡も発生
しない。本作用により、誘起電圧の低下を防ぎ、渦電流
損を低減できるため、効率の高い永久磁石モータを低減
できる。

【０００６】本発明の請求項２に記載の発明は、ロータ
の全積厚をＬｒ、前記ロータヨーク部と薄肉部と連結部
からなるロータコアシートの積厚合計をＬｃ、ステータ
の積厚をＬｓとしたとき、Ｌｓ＜Ｌｒ−Ｌｃである請求
項１記載の永久磁石ロータを搭載した永久磁石モータで
あって、ステータ内径部に対向した部分に高透磁率の鉄
板がないため、ギャップ不同の影響も小さく、振動、騒
音の小さいモータを提供できる。

【０００７】本発明の請求項３に記載の発明は、ステー
タ内径部の、軸方向の片端または両端が面取りされたこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の永久磁石
モータであって、ステータからロータの永久磁石外径部
にあるロータコア薄肉部に磁束が漏洩するのを低減する
ことができる。

【０００８】本発明の請求項４に記載の発明は、ステー
タの内径をφＤｓ、前記ロータヨーク部と薄肉部と連結
部からなるロータコアシートの最大外径をφＤｒとした
とき、軸方向両端のうち、少なくとも一方がφＤｓ＞φ
Ｄｒである請求項１または請求項２記載の永久磁石モー
タであって、モータの組立性が良好で、生産性を向上さ
せることができる。

【０００９】本発明の請求項５に記載の発明は、永久磁
石の軸方向両端または片端の、前記ロータヨーク部と薄
肉部と連結部からなるロータコアシート内部に埋設され
る部分の、ロータ中心からの外径φＤｍｉが、他の部分
の永久磁石のロータ中心からの外径φＤｍｏより小さ
く、前記ロータヨーク部と薄肉部と連結部からなるロー
タコアシートの最大外径をφＤｒとしたとき、φＤｒ≒
φＤｍｏである請求項１記載の永久磁石ロータであっ
て、エアギャップを小さくすることができ、誘起電圧を
向上させ、効率の高い永久磁石モータを提供できる。

【００１０】本発明の請求項６に記載の発明は、積層鉄
板からなる略円筒形のロータコアのロータヨーク部の円
筒表面に複数の略円弧形状の永久磁石を配した内転形の
永久磁石ロータにおいて、少なくとも１個の永久磁石の
外径側の薄肉部と、永久磁石の内径側のロータヨーク部
と、前記ロータヨーク部と前記薄肉部とを永久磁石の円
周方向両端部でつなぐ連結部からなるロータコアシート
を、１枚または複数枚毎に、永久磁石ピッチの整数倍の
角度ずつ回転させながら積層し、少なくとも全ての永久
磁石が、前記薄肉部と連結部により保持されるようにし
た永久磁石ロータであって、永久磁石飛散防止管が必要
なく、かつ、永久磁石外径部の薄肉部の合計積厚が、ロ
ータ積厚の半分以下とすることができ、効率の高い永久
磁石モータを提供できる。

【００１１】本発明の請求項７に記載の発明は、ロータ
の軸方向両端に端板を設け、ボルト及びナットまたはリ
ベットピンなどにより固定した請求項１から６のいずれ
か１項に記載の永久磁石ロータ及びモータであって、永
久磁石が軸方向に移動するのを防止し、また、永久磁石
ロータの強度も向上させることができる。

【００１２】本発明の請求項８に記載の発明は、前記端
板の外径をφＤｅ、前記ロータヨーク部と薄肉部と連結
部からなるロータコアシートの最大外径をφＤｒ、前記
薄肉部の内径をφＤｒｉとしたとき、φＤｒｉ＜φＤｅ
≦φＤｒである請求項７記載の永久磁石ロータ及びモー
タであって、ロータコアの薄肉部の軸方向への変形を端
板により押さえることができ、永久磁石ロータの強度を
向上させることができる。

【００１３】本発明の請求項９に記載の発明は、積層鉄
板からなる略円筒形のロータコアのロータヨーク部の円
筒表面に複数の略円弧形状の永久磁石を配した内転形の
永久磁石ロータにおいて、永久磁石の内径側のロータヨ
ーク部に、隣接する永久磁石間に突出部を設け、突出部
の先端両側に円周方向に広がる突極部を有し、永久磁石
の外径部の円周方向両端が、前記突極部の内側の形状に
合わせて細められた永久磁石ロータであって、永久磁石
飛散防止管を使用すること無く、また、永久磁石外径側
にロータコアの薄肉部を設けること無く永久磁石をロー
タコアに固定することができ、効率の高いモータを提供
することができる。

【００１４】本発明の請求項１０に記載の発明は、永久
磁石の外径部が、ロータ回転中心より前記永久磁石側に
移動した位置を中心とし、ロータ回転中心からロータ最
外周部までの距離より小さい値を半径とした円弧形状で
ある請求項９記載の永久磁石ロータであって、ギャップ
部の磁束密度分布を略正弦波状とすることができ、磁束
を有効に利用でき、かつ、振動、騒音の小さい永久磁石
モータを提供することができる。

【００１５】本発明の請求項１１に記載の発明は、前記
突極部のロータ回転中心からの角度が、ロータ磁極数を
２Ｐとしたとき、６０／Ｐ度以下である請求項９または
請求項１０記載の永久磁石ロータであって、永久磁石磁
束の突出部及び突極部への短絡が、トルク発生に関与し
ない部分で発生するようにできる。

【００１６】本発明の請求項１２に記載の発明は、電流
位相進角制御により運転する、請求項９から１１のいず
れか１項に記載の永久磁石ロータを搭載したモータであ
って、突極部を利用し、リラクタンストルクを有効に利
用でき、効率の高い永久磁石モータを提供することがで
きる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施の形態について図面を参
照して説明する。

【００１８】（実施の形態１）図１は第１の実施の形態
における永久磁石ロータの分解斜視図である。図２は、
第１の実施の形態における永久磁石ロータの斜視図であ
る。図３は、第１の実施の形態における永久磁石ロータ
のロータコアシート形状を示す図である。図４は、第１
の実施の形態における永久磁石ロータ及びモータの縦断
面図である。

【００１９】永久磁石ロータ１０は、２種類のモータコ
アシート１１、１２からなる。永久磁石ロータ１０の軸
方向両端の複数枚のロータコアシート１２は、永久磁石
１３（図面では便宜上１個のみ示す。実際は４個ある）
の内径側１３ａにあるロータヨーク部１２ａと、永久磁
石１３の外径側１３ｂにある薄肉部１２ｂと永久磁石１
３の円周方向両端部１３ｃで前記ロータヨーク部１２ａ
と薄肉部１２ｂをつなぐ連結部１２ｃからなり、永久磁
石埋設孔を形成している。他のロータコアシート１１
は、ロータヨーク部のみからなる。ロータコアのロータ
ヨーク部の外径部に永久磁石１３を配しロータ両端を、
真鍮などからなる端板１４を設け、貫通穴１６にボルト
またはリベットピン１７などを通し、固定している。永
久磁石ロータ１０は、ステータ２１に施された巻線によ
り発生する回転磁界により、軸穴１５に挿入された軸１
８を中心に回転している。

【００２０】本構成により、永久磁石飛散防止管が不要
であり、軸方向の両端のわずかな部分のみ、薄肉部１２
ｂと連結部１２ｃにより永久磁石１３を保持できる機構
を有するロータコアシート１２とすることで、永久磁石
を保持している。ロータヨーク部１２ａと薄肉部１２ｂ
と連結部１２ｃからなるロータコアシート１２の積厚Ｌ
ｃ１、Ｌｃ２は、ロータ回転により永久磁石及びロータ
コアに働く遠心力に十分耐え得る程度であれば良い。

【００２１】また、ステータ積厚をＬｓ、ロータコアの
積厚をＬｒとすると、Ｌｓ＜Ｌｒ−Ｌｃ１−Ｌｃ２とす
れば、ステータコア内径部と対向する部分は、ロータコ
アではなく、永久磁石となるため、ギャップ不同の影響
を受け難く、部品の精度を緩め、または、ギャップを小
さくすることができる。特に、この時、ステータ２１の
内径をφＤｓ、ロータヨーク部１２ａと薄肉部１２ｂと
連結部１２ｃからなるロータコアシート１２の外径をφ
Ｄｒとしたとき、軸方向の両端のうち、少なくとも一方
のロータコアシートの外径について、φＤｓ＞φＤｒが
成り立つようにすれば、ステータにロータを容易に組込
むことができる。薄肉部１２ｂの幅は、磁束密度が飽和
しやすいよう、十分に小さく、かつ、強度を保つことが
できる程度に大きくすれば良い。通常、鉄板の板厚と同
等程度か、±２０％程度以内が好適である。したがっ
て、本実施の形態におけるエアギャップは、従来の永久
磁石飛散防止管を用いた場合とほぼ同等とすることがで
きる。

【００２２】なお、図５のように、ステータ２２の内径
部の軸方向両端部に面取り２３を施せば、一層生産性が
向上し、また、ステータ２２から薄肉部１２ｂへの短絡
磁束も減少する。

【００２３】図６は従来の永久磁石ロータを用いた場合
と、本実施の形態における永久磁石ロータを用いた場合
の、モータ損失を示した図である。ステータは同一とし
た。損失の約１０％を占める磁石飛散防止管に発生する
渦電流損が、本実施の形態における永久磁石ロータの場
合０となるため、損失は従来の約１０％低減される。特
に、ＰＷＭ駆動の場合、高いキャリア周波数による渦電
流が大きいため、損失の低下が大きくなる。

【００２４】さらに、端板１４の外径をφＤｅ、ロータ
ヨーク部１２ａと薄肉部１２ｂと連結部１２ｃからなる
ロータコアシート１２の薄肉部の内径をφＤｒｉとした
とき、φｄｒｉ＜φＤｅ≦φＤｒである。すなわち、端
板１４が薄肉部１２ｂに必ず接触しているため、薄肉部
１２ｂの軸方向の強度が向上する。

【００２５】さらに永久磁石のロータコアへの固着強度
を向上させるために、永久磁石がロータ外径部に露出し
た部分の一部または全部に非磁性の永久磁石飛散防止管
を設けてもよく、更に非導電性であれば好適である。特
に、冷媒に曝されるコンプレッサ用モータにおいては、
ＰＥＴ等、永久磁石がロータ外径部に露出した部分を耐
冷媒性に優れた樹脂等で覆うことにより、永久磁石の保
護が可能である。

【００２６】（実施の形態２）図７は、第２の実施の形
態における永久磁石ロータの斜視図である。図８は、第
２の実施の形態における永久磁石ロータ及びモータの縦
断面図である。図９は、第２の実施の形態における永久
磁石ロータに用いる永久磁石の斜視図である。

【００２７】ロータコアは、２種類のロータコアシート
３１、３２からなる。構成及び作用について、第１の実
施の形態と同様の部分については省略する。永久磁石ロ
ータ３０の軸方向両端の複数枚のロータコアシート３２
は、永久磁石３３の内径側にあるロータヨーク部と、永
久磁石３３の外径側にある薄肉部と、永久磁石３３の円
周方向両端部で前記ロータヨーク部と薄肉部をつなぐ連
結部からなり、永久磁石埋設孔を形成している。他のロ
ータコアシート３１は、ロータヨーク部のみからなる。
ロータコアのロータヨーク部の外径部に永久磁石３３を
配している。

【００２８】永久磁石３３の軸方向両端の、ロータヨー
ク部と薄肉部と連結部からなるロータコアシート３２内
部に埋設される部分３３ｉの、ロータ中心からの外径φ
Ｄｍｉが、他の部分の永久磁石３３ｏのロータ中心から
の外径φＤｍｏより小さくしている。前記ロータヨーク
部と薄肉部と連結部からなるロータコアシート３２の最
大外径をφＤｒとしたとき、φＤｒ≒φＤｍｏである。
本構成により、エアギャップを小さくすることができ、
誘起電圧を向上させることができる。従って、銅損が減
少し、効率の高い永久磁石モータを提供することができ
る。

【００２９】（実施の形態３）図１０は第３の実施の形
態における永久磁石ロータの分解斜視図である。図１１
は、第３の実施の形態における永久磁石ロータのロータ
コアシート形状を示す図である。構成と作用について、
第１の実施の形態と同様である部分は省略する。

【００３０】４個の永久磁石４３（図面上は便宜上１個
のみ記す）のうち、１８０°ピッチの２個の永久磁石の
外径側の薄肉部４２ｂと、永久磁石４３の内径側のロー
タヨーク部４２ａと、前記ロータヨーク部４２ａと前記
薄肉部４２ｂとを永久磁石４３の円周方向両端部でつな
ぐ連結部４２ｃからなるロータコアシート４２を、１枚
毎に、永久磁石ピッチの角度θｍずつ、すなわち９０°
ずつ回転させながら積層し、少なくとも全ての永久磁石
が、前記薄肉部４２ｂと連結部４２ｃにより保持される
ようにしている。

【００３１】本構成により、永久磁石飛散防止管が必要
なく、かつ、永久磁石外径部の薄肉部の合計積厚が、ロ
ータ積厚の半分以下とすることができ、効率の高い永久
磁石モータを提供できる。

【００３２】なお、ロータコアシート１枚あたりの永久
磁石埋設孔の数は２個に限定されることはなく、θｍ＝
９０°に限定されない。ロータコアシート１枚ずつθｍ
ずつ回転させているが、複数枚毎にθｍずつ回転させて
も良い。少なくとも全ての永久磁石が、前記薄肉部４２
ｂと連結部４２ｃにより同様に保持されるようにすれば
良い。

【００３３】（実施の形態４）図１２は第４の実施の形
態における永久磁石ロータの分解斜視図である。図１３
（ａ）は、第４の実施の形態における永久磁石ロータ、
図１３（ｂ）は同ロータコアシートの横断面図である。

【００３４】積層鉄板からなる略円筒形のロータコア５
２の表面に４個の略円弧形状の永久磁石５３を配した内
転形の永久磁石ロータにおいて、永久磁石５３の内径側
５３ａのロータヨーク部５２ａに、隣接する永久磁石間
に突出部５２ｂを設け、突出部５２ｂの先端両側に円周
方向に広がる突極部５２ｃを有し、永久磁石５３の外径
部５３ｂの円周方向両端５３ｄが、前記突極部５２ｃの
内側５２ｃｉの形状に合わせて細められている。突出部
５２ｂの幅は、ロータ回転時の遠心力に耐えうる程度に
太く、かつ、磁束が飽和し、短絡しない程度に細いこと
が必要である。また、突極部５２ｃのロータ回転中心か
らの角度は、３０°以下であり、特に１２０°通電矩形
波駆動の場合、トルク発生に関与する部分において、磁
束の短絡が無いため、トルクの低下がない。図１４は、
第４の実施の形態における永久磁石ロータと、従来の永
久磁石ロータを、同一のステータに組み込んだ時の損失
を示した図である。第４の実施の形態における永久磁石
ロータの場合、永久磁石飛散防止用管に発生する渦電流
損が０となるのに加え、エアギャップが小さくなること
による銅損の低減が見られ、損失が従来の永久磁石ロー
タに比べて、約１５％低減された。

【００３５】（実施の形態５）図１５は第５の実施の形
態における永久磁石ロータの横断面図である。

【００３６】構成及び作用について、第４の実施の形態
と同様である部分については省略する。

【００３７】永久磁石６３の外径部６３ｂが、ロータ回
転中心Ｏｒより前記永久磁石６３側に移動した位置Ｏｍ
を中心とし、ロータ回転中心からロータ最外周部までの
距離Ｒｒより小さい値Ｒｍを半径とした円弧形状であ
る。突極部６２ｃの内側は、永久磁石６３の外径の円周
方向両端部６３ｄに合わせた形状となっている。

【００３８】本構成により、磁極中心ほどエアギャップ
が大きく、磁極の境界に向かうにつれ、エアギャップが
大きくなる。従って、ギャップ磁束密度分布が略正弦波
状となり、振動、騒音の小さなモータを提供することが
できる。

【００３９】なお、本構成に端板を設けることにより、
永久磁石の軸方向の移動を抑えることができる。

【００４０】第４及び第５の実施の形態においては、磁
極間に突極を有するため、逆突極性を備えており、電流
位相の進角制御を行えば、リラクタンストルクをも有効
に利用することができ、より高い効率を実現することが
可能である。進角は、負荷にもよるが、通常、電気角０
°〜４５°の間である。

【００４１】なお、上記実施の形態においては、４極の
永久磁石ロータについて説明したが、極数、貫通穴の有
無や位置、ステータの構成等、本発明の主旨に応じて種
々の変形が可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、ロータ表面に非磁性金属の磁石飛散防止管が必要な
く、また、主磁束を発生させる永久磁石の外径側に高透
磁率の鉄板がないため、磁束の短絡も発生しない。本作
用により、誘起電圧の低下を防ぎ、渦電流損を低減でき
るため、効率の高い永久磁石モータを低減できる。

【００４３】請求項２記載の発明によれば、ステータ内
径部に対向した部分に高透磁率の鉄板がないため、ギャ
ップ不同の影響も小さく、振動、騒音の小さいモータを
提供できる。

【００４４】請求項３記載の発明によれば、ステータか
らロータの永久磁石外径部にあるロータコア薄肉部に磁
束が漏洩するのを低減することができる。

【００４５】請求項４記載の発明によれば、モータの組
立性が良好で、生産性を向上させることができる。

【００４６】請求項５記載の発明によれば、エアギャッ
プを小さくすることができ、誘起電圧を向上させ、効率
の高い永久磁石モータを提供できる。

【００４７】請求項６記載の発明によれば、永久磁石飛
散防止管が必要なく、かつ、永久磁石外径部の薄肉部の
合計積厚が、ロータ積厚の半分以下とすることができ、
効率の高い永久磁石モータを提供できる。

【００４８】請求項７記載の発明によれば、永久磁石が
軸方向に移動するのを防止し、また、永久磁石ロータの
強度も向上させることができる。

【００４９】請求項８記載の発明によれば、ロータコア
の薄肉部の軸方向への変形を端板により押さえることが
でき、永久磁石ロータの強度を向上させることができ
る。

【００５０】請求項９記載の発明によれば、永久磁石飛
散防止管を使用すること無く、また、永久磁石外径側に
ロータコアの薄肉部を設けること無く永久磁石をロータ
コアに固定することができ、効率の高いモータを提供す
ることができる。

【００５１】請求項１０記載の発明によれば、ギャップ
部の磁束密度分布を略正弦波状とすることができ、磁束
を有効に利用でき、かつ、振動、騒音の小さい永久磁石
モータを提供することができる。

【００５２】請求項１１記載の発明によれば、永久磁石
磁束の突出部及び突極部への短絡が、トルク発生に関与
しない部分で発生するようにできる。

【００５３】請求項１２記載の発明によれば、電流位相
進角制御により運転することにより、突極部を利用し、
リラクタンストルクを有効に利用でき、効率の高い永久
磁石モータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による永久磁石ロータの
分解斜視図

【図２】本発明の一実施の形態による永久磁石ロータの
斜視図

【図３】本発明の一実施の形態による永久磁石ロータの
ロータコアシートを示す図

【図４】本発明の一実施の形態による永久磁石ロータを
搭載したモータの縦断面図

【図５】本発明の一実施の形態による永久磁石ロータを
搭載した別のモータの縦断面図

【図６】モータの損失を示す図

【図７】本発明の第２の実施の形態による永久磁石ロー
タの斜視図

【図８】本発明の第２の実施の形態による永久磁石ロー
タを搭載したモータの縦断面図

【図９】本発明の第２の実施の形態による永久磁石ロー
タに使用される永久磁石の斜視図

【図１０】本発明の第３の実施の形態による永久磁石ロ
ータの分解斜視図

【図１１】本発明の第３の実施の形態による永久磁石ロ
ータのロータコアシートを示す図

【図１２】本発明の第４の実施の形態による永久磁石ロ
ータの分解斜視図

【図１３】本発明の第４の実施の形態による永久磁石ロ
ータの横断面図及びロータコアシートを示す図

【図１４】モータの損失を示す図

【図１５】本発明の第５の実施の形態による永久磁石ロ
ータの横断面図

【図１６】従来の永久磁石ロータの横断面図

【符号の説明】

１０ロータ１１、１２ロータコアシート１２ａロータヨーク部１２ｂ薄肉部１２ｃ連結部１３永久磁石１４端板１５軸穴１６貫通穴１７リベット１８軸２１、２２ステータ２３面取り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H621 BB07 GA01 GA04 GA16 HH01 HH08 JK02 JK05 5H622 AA03 CA02 CA07 CA10 CA13 CB04 CB05 PP03 PP10 PP11 PP14 PP16 PP17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積層鉄板からなる略円筒形のロータコア
のロータヨーク部の円筒表面に複数の略円弧形状の永久
磁石を配した内転形の永久磁石ロータにおいて、ロータ
の軸方向両端部の複数枚のロータコアシートが、永久磁
石の内径側のロータヨーク部と、永久磁石の外形側の薄
肉部と、前記ロータヨーク部と前記薄肉部とを永久磁石
の円周方向両端部でつなぐ連結部からなることを特徴と
した永久磁石ロータ。
【請求項２】ロータの全積厚をＬｒ、ロータヨーク部
と薄肉部と連結部からなるロータコアシートの積厚合計
をＬｃ、ステータの積厚をＬｓとしたとき、Ｌｓ＜Ｌｒ
−Ｌｃである請求項１記載の永久磁石ロータを搭載した
永久磁石モータ。
【請求項３】ステータ内径部の、軸方向の片端または
両端が面取りされたことを特徴とする請求項１または請
求項２記載の永久磁石モータ。
【請求項４】ステータの内径をφＤｓ、ロータヨーク
部と薄肉部と連結部からなるロータコアシートの最大外
径をφＤｒとしたとき、軸方向両端のうち、少なくとも
一方がφＤｓ＞φＤｒである請求項１または請求項２記
載の永久磁石モータ。
【請求項５】永久磁石の軸方向両端または片端の、ロ
ータヨーク部と薄肉部と連結部からなるロータコアシー
ト内部に埋没される部分の、ロータ中心からの外径Ｄｍ
ｉが、他の部分の永久磁石のロータ中心からの外径φＤ
ｍｏより小さく、前記ロータヨーク部と薄肉部と連結部
からなるロータコアシートの最大外径をφＤｒとしたと
き、φＤｒ≒φＤｍｏである請求項１記載の永久磁石ロ
ータ。
【請求項６】積層鉄板からなる略円筒形のロータコア
のロータヨーク部の円筒表面に複数の略円弧形状の永久
磁石を配した内転形の永久磁石ロータにおいて、少なく
とも１個の永久磁石の外径側の薄肉部と、永久磁石の内
径側のロータヨーク部と、前記ロータヨーク部と前記薄
肉部とを永久磁石の円周方向両端部でつなぐ連結部から
なるロータコアシートを、１枚または複数枚毎に、永久
磁石ピッチの整数倍の角度ずつ回転させながら積層し、
少なくとも全ての永久磁石が、前記薄肉部と連結部によ
り保持されるようにした永久磁石ロータ。
【請求項７】ロータの軸方向両端に端板を設け、ボル
ト及びナットまたはリベットピンなどにより固定した請
求項１から６のいずれか１項に記載の永久磁石ロータ及
びモータ。
【請求項８】端板の外径をφＤｅ、ロータヨーク部と
薄肉部と連結部からなるロータコアシートの最大外径を
φＤｒ、前記薄肉部の内径をφＤｒｉとしたとき、φＤ
ｒｉ＜φＤｅ≦φＤｒである請求項７記載の永久磁石ロ
ータ及びモータ。
【請求項９】積層鉄板からなる略円筒形のロータコア
シートのロータヨーク部の円筒表面に複数の略円弧形状
の永久磁石を配した内転形の永久磁石において、永久磁
石の内径側のロータヨーク部に、隣接する永久磁石間に
突出部を設け、突出部の先端両側に円周方向に広がる突
極部を有し、永久磁石の外径部の円周方向両端が、前記
突極部の内側の形状に合わせて細められた永久磁石ロー
タ。
【請求項１０】永久磁石の外径部が、ロータ回転中心
より前記永久磁石側に移動した位置を中心とし、ロータ
回転中心からロータ最外周部までの距離より小さい値を
半径とした円弧形状である請求項９記載の永久磁石ロー
タ。
【請求項１１】突極部のロータ回転中心からの角度
が、ロータ磁極数を２Ｐとしたとき、６０／Ｐ度以下で
ある請求項９または請求項１０記載の永久磁石ロータ。
【請求項１２】電流位相進角制御により運転する請求
項９から１１のいずれか１項に記載の永久磁石ロータを
搭載したモータ。