JP2008187802A - 回転電機の回転子及び回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】永久磁石の端部を回転子の表面近くまで配置しても永久磁石の端部の減磁を抑制でき、回転子に埋め込む永久磁石の総量を多くすることができ、回転電機のトルクを向上させることができる回転子を提供する。
【解決手段】回転子１４は、ロータコア１５とロータ軸１６とを備えており、ロータコア１５の外周面がティース１２と所定の間隔を置いた状態で、ハウジングの軸受けにロータ軸１６を介して回転可能に支持されている。回転子１４は、回転子１４の中心軸側に向かって凸となるように、各極に永久磁石１８が埋め込まれている。各永久磁石１８は、全体が平行着磁となるように構成されている。平行着磁とは、各層の中心と回転子１４の中心とを通る直線に対して永久磁石１８の着磁方向（磁化配向）が平行であることを意味する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機の回転子及び回転電機に関する。

永久磁石を回転子（ロータ）のコア内に埋め込み、永久磁石のトルク以外にリラクタンストルクを利用できるリラクタンス型回転電機が知られている。この種の回転電機として、図６（ａ）に示すように、回転子（ロータ）５０の半径方向に１極当たり２層に間隔を置いて複数組の永久磁石５１，５２を埋め込んだ構造の回転子５０を有するものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の回転子５０においては、断面円弧状の永久磁石５１，５２は、回転子５０の外周寄りの両端部５１ａ，５２ａが、中央部５１ｂ，５２ｂより保磁力の高い磁性材料により形成されている。また、回転子５０の外周側に配置された永久磁石５１は、内周側に配置された永久磁石５２より保磁力の高い磁性材料により形成されている。そのため、固定子（ステータ）５３から逆磁界（反磁界）が加わった場合に、減磁作用が起こり難くなる。

また、薄板状の鉄板を多数枚積層して構成された回転子鉄心の内部に断面円弧状の永久磁石をそれぞれの凸部側が回転子鉄心の中心軸側を向くように２個又は４個配設された回転子において、永久磁石の磁気配向方向と鉄板の圧延方向とが所定の関係をなすように構成した回転子も提案されている（特許文献２参照）。特許文献２には図６（ｂ）に示すように、４個の永久磁石５４を回転子５５に配設する場合、各永久磁石５４の少なくとも中央部における磁気配向方向Ｂと鉄板５５ａの圧延方向Ａとが約４５度の角度をなすように構成したものが開示されている。
特開平１０−２７１７２２号公報 特開平７−９９７４４号公報

永久磁石が回転子に埋め込まれた永久磁石式リラクタンス型回転電機では、永久磁石の端部が回転子の表面（外周面）近くに存在するように配置すると、端部が減磁し易くなるため、永久磁石を回転子表面近くまで配置できない。その結果、回転子に埋め込むことができる永久磁石の総量が少なくなり、回転電機のトルクを大きくすることができない。

特許文献１の回転子は、回転子５０に埋め込まれた永久磁石５１，５２として、永久磁石を構成する磁性材料が永久磁石５１，５２の両端部５１ａ，５２ａと中央部５１ｂ，５２ｂとで異なる保磁力を有する特殊な磁性材料で構成されている。そのため、減磁はし難いが、製造が難しい。

特許文献２は、回転子鉄心を構成する薄板状の鉄板５５ａの磁気抵抗が圧延方向とその直角方向とでは異なるため、この磁気抵抗の相違が問題になり、トルクが変動して振動や騒音が増加するという問題に着目してなされたものである。そして、回転子鉄心を構成する薄板状の鉄板５５ａの圧延方向Ａと、永久磁石５４の磁気配向方向Ｂとを所定の関係にすることにより、トルクの変動を抑制して振動や騒音を低減することを目的としており、永久磁石の端部における減磁に関しては何ら配慮がなされていない。また、極数が増えると適用することができない。

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、永久磁石の端部を回転子の表面近くまで配置しても永久磁石の端部の減磁を抑制でき、回転子に埋め込む永久磁石の総量を多くすることができ、回転電機のトルクを向上させることができる回転子及び回転電機を提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、回転子の中心軸側に向かって凸となるように各極に永久磁石が埋め込まれた回転電機の回転子であって、前記回転子には各極に複数層ずつフラックスバリアが設けられ、前記永久磁石は各極毎に前記フラックスバリアのうち少なくとも１層に埋め込まれ、各極において前記永久磁石が埋め込まれた層のうち少なくとも１層の少なくとも一端部が平行着磁となるように構成されている。

ここで、「平行着磁」とは、各極について各層の中心と回転子の中心とを通る直線に対して永久磁石の着磁方向が平行であることを意味する。また、「少なくとも各層の両端部が平行着磁となる」とは、各層の永久磁石が１個の永久磁石で構成されている場合は、永久磁石の少なくとも両端部が平行着磁となっており、各層の永久磁石が分割された複数の永久磁石で構成されている場合は、両側に位置する永久磁石の少なくとも回転子の外周に近い側が平行着磁となっていることを意味する。

この発明では、回転子の中心軸側に向かって凸となるように各極に複数層ずつ設けられたフラックスバリアに、永久磁石が各極毎に少なくとも１層に埋め込まれている。そして、各極において永久磁石が埋め込まれた層のうち少なくとも１層の少なくとも一端部が平行着磁となるように構成されている。そのため、回転子が回転電機に組み立てられて使用された状態において、永久磁石の端部が回転子の表面（外周面）近くに位置する状態に永久磁石を配置しても、固定子から作用する反磁界の方向と永久磁石の端部の磁化配向方向とが一致しなくなって減磁し難くなる。したがって、永久磁石の端部を回転子の表面近くまで配置しても永久磁石の端部の減磁を抑制でき、回転子に埋め込む永久磁石の総量を多くすることができ、回転電機のトルクを向上させることができる。また、磁束が各層の中心に集中することが抑制され、磁束が有効に利用できる。

請求項２に記載の発明は、回転子の中心軸側に向かって凸となるように各極に永久磁石が埋め込まれた回転電機の回転子であって、前記回転子には各極に複数層ずつフラックスバリアが設けられ、前記永久磁石は各極毎に前記フラックスバリアのうち少なくとも１層に埋め込まれ、各極において前記永久磁石が埋め込まれた層のうち少なくとも１層の回転子外周側の部分が平行着磁となるように構成されている。この発明においても、回転子が回転電機に組み立てられて使用された状態において、永久磁石の端部が回転子の表面（外周面）近くに位置する状態に永久磁石を配置しても、固定子から作用する反磁界の方向と永久磁石の端部の磁化配向方向とが一致しなくなって減磁し難くなる。したがって、永久磁石の端部を回転子の表面近くまで配置しても永久磁石の端部の減磁を抑制でき、回転子に埋め込む永久磁石の総量を多くすることができ、回転電機のトルクを向上させることができる。また、磁束が各層の中心に集中することが抑制され、磁束が有効に利用できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記永久磁石は、全体が平行着磁となるように構成されている。この発明では、１個の永久磁石の着磁方向（磁化配向）を平行着磁とラジアル着磁とが混在するように構成する場合に比較して製造が容易である。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記永久磁石は、各層が複数に分割された平板状の永久磁石で構成されている。この発明では円弧状の永久磁石を使用する場合に比較して永久磁石の製造が容易で、ひいては回転電機の製造コストを低減することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記永久磁石は、各層が３個以上に分割されるとともに、両側に配置された永久磁石のうち少なくとも一方が平行着磁となるように構成されている。この発明では、外側に配置された永久磁石以外の永久磁石は、従来と同じラジアルの着磁方向でよい。

請求項６に記載の発明は、回転子の中心軸側に向かって凸となるように各極に永久磁石が埋め込まれた回転電機の回転子であって、前記回転子には各極に複数層ずつフラックスバリアが設けられ、前記永久磁石は各極毎に前記フラックスバリアのうち少なくとも１層に埋め込まれ、各極において前記永久磁石が埋め込まれた層のうち少なくとも１層の少なくとも一端部の磁化配向方向は、固定子からのｄ軸磁束の流れ方向となす角が９０°以上１８０°未満になるように構成されている。この発明でも、ラジアル着磁に比べて、ｄ軸磁束による減磁を抑制できる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記磁化配向方向は、固定子からのｄ軸磁束の流れ方向となす角が９０°以上１３５°未満になるように構成されている。この発明では、磁化配向方向のうちでｄ軸磁束の流れＦと反対方向成分は、ｄ軸磁束の流れＦと直交方向成分より小さくなり、より減磁に対して有利である。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記フラックスバリアの全てに前記永久磁石が埋め込まれている。この発明では、フラックスバリアの一部に永久磁石が埋め込まれている場合に比べてトルクを大きくすることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の発明において、前記回転子は６極以上である。この発明では、４極の場合に比べて減磁に対して有利である。

請求項１０に記載の発明の回転電機は、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の発明の回転子を備えている。この発明の回転電機は、対応する前記請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の発明の作用、効果を奏する。

本発明によれば、永久磁石の端部を回転子の表面近くまで配置しても永久磁石の端部の減磁を抑制でき、回転子に埋め込む永久磁石の総量を多くすることができ、回転電機のトルクを向上させることができる。

以下、本発明を電動機に具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。図１（ａ）は永久磁石式リラクタンス型回転電機としての電動機の模式図、図１（ｂ）は回転子の１／２の部分に対応する模式図である。

図１（ａ）に示すように、固定子（ステータ）１１は、円筒状で内側に複数のティース１２が等間隔で設けられている。ティース１２にはコイル（巻線）１３が巻かれている。コイル１３の巻き付け方法は分布巻であっても集中巻であってもよい。

固定子１１の内側には、回転子（ロータ）１４が配置されている。回転子１４は、円板状の電磁鋼板を複数枚（例えば数十枚）積層したロータコア１５と、ロータコア１５の中心に貫挿されたロータ軸（回転軸）１６とを備えている。そして、回転子１４は、ロータコア１５の外周面がティース１２と所定の間隔を置いた状態で、図示しないハウジングの軸受けにロータ軸１６を介して回転可能に支持されている。

ロータコア１５には、回転子１４を周方向に複数に等分割された各仮想領域に、回転子１４の中心軸側に向かって凸となるように形成された孔１７が複数層ずつ形成されている。各孔１７には永久磁石１８が装着されている。即ち、回転子１４は、回転子１４の中心軸側に向かって凸となるように、各極に永久磁石１８が埋め込まれており、各極は磁気的な突極性を有する。この実施形態では、ロータコア１５の中心角４５度の範囲毎に、断面円弧状の孔１７が同心状に２個ずつ設けられ、各孔１７に断面円弧状の曲板状の永久磁石１８が埋め込まれており、８極の構成となっている。永久磁石１８としてフェライト磁石が使用されている。この孔１７に挟まれた部分はｑ軸磁路１９となる。

図１（ｂ）に示すように、各永久磁石１８は、全体が平行着磁となるように構成されている。平行着磁とは、各層の中心と回転子１４の中心とを通る直線に対して永久磁石１８の着磁方向（磁化配向）が平行であることを意味する。即ち、この実施の形態では、各極の２層の永久磁石１８は、磁化配向が同じ方向に平行になるように着磁されている。

隣り合う極の孔１７に装着された永久磁石１８同士は、着磁方向が異なる。例えば、ある極の孔１７に装着された永久磁石１８のＳ極がティース１２側となるように配置されていると、隣の極の孔１７に装着された永久磁石１８はＮ極がティース１２側となるように配置されている。

次に前記のように構成された電動機の作用を説明する。
電動機が負荷状態で駆動される場合は、固定子１１のコイル１３に通電されて回転子１４に回転磁界が作用する。そして、ｄ軸磁束の流れは、回転子１４に２層に設けられた永久磁石１８の端部と交差する状態になる。この状態における磁束の流れと永久磁石１８の磁化方向との関係を、永久磁石１８がラジアル着磁された従来技術に相当する比較例の回転子１４と、永久磁石１８が平行着磁された本発明の回転子１４とで比較すると、図２（ａ），（ｂ）に示す状態となる。ラジアル着磁とは、着磁方向（磁化方向）が断面円弧状の永久磁石１８の仮想円の半径方向となる着磁状態を意味する。

図２（ａ）は比較例の場合を示し、図２（ｂ）はこの実施形態（本発明）の場合を示す。永久磁石１８がラジアル着磁されている場合は、負荷時における固定子１１からのｄ軸磁束の流れＦが図２（ａ）に示すようになる。そのため、永久磁石１８の端部において磁化配向方向が反磁界の方向と一致する状態あるいは一致する状態に近くなるため永久磁石１８の端部が減磁し易くなる。

一方、永久磁石１８が平行着磁されている場合は、負荷時における固定子１１からのｄ軸磁束の流れＦは図２（ｂ）に示すようになる。そのため、永久磁石１８の端部において磁化配向方向が反磁界の方向と一致せず直交する状態に近くなるため、永久磁石１８の端部が減磁し難くなり、減磁耐量が向上する。

また、ｑ軸磁束の流れＦは図３に示すように、２層に設けられた永久磁石１８の間のｑ軸磁路１９を通る状態になる。そのため、磁束が永久磁石１８を通過するのが抑制されてトルクが効率良く発生する。このとき、２層に設けられた永久磁石１８は、その両端部が回転子１４の外周面の近くに存在する状態に配置されているため、その両端部が回転子１４の外周面の近くに存在しない構成の場合と比較して、ｑ軸磁束が円滑にｑ軸磁路１９に案内される。そのため、磁束が永久磁石１８を通過するのが抑制されてトルクが効率良く発生する。

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）回転子１４は、回転子１４の中心軸側に向かって凸となるように各極に永久磁石１８が埋め込まれるとともに、各永久磁石１８両端部が平行着磁となるように構成されている。そのため、永久磁石１８の端部が回転子１４の表面（外周面）近くに位置する状態に永久磁石１８を配置しても、永久磁石１８の端部が減磁し難くなる。したがって、永久磁石１８を回転子１４の表面近くまで配置して回転子１４に埋め込む永久磁石１８の総量を多くすることができ、電動機のトルクを向上させることができる。また、ラジアル着磁に比べて、永久磁石１８の磁束が集中することが抑制され、磁束が有効に利用できる。

（２）永久磁石１８は、全体が平行着磁となるように構成されている。したがって、１個の永久磁石１８の着磁方向（磁化配向）を平行着磁とラジアル着磁とが混在するように構成する場合に比較して製造が容易になる。

（３）永久磁石１８は、各極に複数層（この実施形態では２層）設けられているため、各極の隣り合う永久磁石１８の間がｑ軸磁路１９となり、ｑ軸磁束が永久磁石１８を通過するのが抑制されてトルクが効率良く発生する。また、永久磁石１８は、その両端部が回転子１４の外周面の近くに存在する状態に配置されているため、その両端部が回転子１４の外周面の近くに存在しない構成の場合と比較して、ｑ軸磁束が円滑にｑ軸磁路１９に案内される。

（４）永久磁石１８は２層設けられている。したがって、永久磁石１８を３層以上設ける場合に比較して、製造が容易になる。
（５）永久磁石１８としてフェライト磁石が使用されている。フェライト磁石は希土類永久磁石に比較して発生する磁束量が少なく（約１／３）、高速回転時の弱め界磁が不要になり、モータ効率が向上する。また、フェライト磁石は希土類永久磁石に比較して安価であるため、回転子１４の製造コストを低減できる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 回転子１４の極数は８極に限らず、４極以上の偶数極であればよく、回転子１４の大きさにより適宜設定される。６極以上であれば、ｄ軸磁束の流れＦと永久磁石端部の磁化配向方向が直交する状態により近くなるので、より減磁し難くなる。

例えば６極の場合、各極間（ｄ軸間）の機械角は６０°となる。ここでｄ軸で切り取った回転子を考えた場合、中心角６０°の扇形となる。平行着磁の磁化配向方向はｄ軸と等しく、減磁を引き起こすｄ軸磁束の流れＦの方向は回転子外周とｄ軸との交点を結んだ直線方向（扇形の弦方向）に略等しい。そうすると、磁化配向方向とｄ軸磁束の流れＦの方向のなす角は１２０°となり、磁化配向方向のうちでｄ軸磁束の流れＦと反対方向成分は、ｄ軸磁束の流れＦと直交方向成分より小さくなり、より減磁に対して有利である。

同様に８極を考えた場合、扇形の中心角は４５°であり、磁化配向方向とｄ軸磁束の流れＦの方向のなす角は１１２．５°になる。すると、磁化配向方向のうちでｄ軸磁束の流れＦと反対方向成分は、ｄ軸磁束の流れＦと直交方向成分よりさらに小さくなる。

一方４極を考えた場合、扇形の中心角は９０°であり、磁化配向方向とｄ軸磁束の流れＦの方向のなす角は１３５°になる。すると、磁化配向方向のうちでｄ軸磁束の流れＦと反対方向成分は、ｄ軸磁束の流れＦと直交方向成分と等しくなるので、６極に比べて減磁に対して不利である。

○ 永久磁石１８は、回転子１４の中心軸側に向かって凸となるように各極に複数層ずつ埋め込まれた構成であればよく、必ずしも各層に埋め込まれた永久磁石１８は１個で構成される必要はなく複数に分割された永久磁石１８で１層の永久磁石１８が構成されていてもよい。例えば、図４（ａ）に示すように、各極の永久磁石１８の層を、平板状の永久磁石１８が２個Ｖ字状に配置された構成としてもよい。また、図４（ｂ）に示すように、各極の永久磁石１８の層を３個の平板状の永久磁石１８で構成し、中央の永久磁石１８を半径方向と直交する状態に配置し、両側の永久磁石１８を対称にかつ中央の永久磁石１８と鈍角をなすように配置してもよい。これらの場合、各層の永久磁石１８を１個の曲板状の永久磁石で構成する場合に比較して製造コストが安くなる。また、１層分の複数個の永久磁石１８が装着される孔１７を連続する形状ではなく、各永久磁石１８に対応した形状の独立した孔１７として形成することにより、ロータコア１５の強度が高くなる。

○ 各層の永久磁石１８は少なくとも１層の一端部が平行着磁となるように構成されていればよく、前記各実施形態の永久磁石１８のように、永久磁石１８の全体が平行着磁された構成に限らない。

例えば、図４（ｃ）に示すように、各層の永久磁石１８が分割された３個の永久磁石１８で構成されている場合、中央の永久磁石１８がラジアル着磁され、両側の永久磁石１８が平行着磁された構成としてもよい。両側でなくても一方の側の永久磁石１８のみが平行着磁されていてもよい。

また、図４（ｄ）に示すように、１個の曲板状（断面円弧状）の永久磁石１８の両端部が平行着磁され、中間部はラジアル着磁された構成としてもよい。両端部でなくても一端部のみが平行着磁されていてもよい。

また、図４（ａ）〜（ｄ）の様に２層とも平行着磁されている構成に限らず、１層のみでもよい。以上のいずれの場合も、平行着磁した部分について減磁を抑制できる。
○ 一端部を平行着磁する代わりに、磁化配向方向がｄ軸磁束の流れ方向となす角が９０°以上１８０°未満になるように着磁してもよい。この場合もラジアル着磁に比べて減磁が抑制される。また、９０°以上１３５°未満になるように着磁することが好ましい。この場合、磁化配向方向のうちでｄ軸磁束の流れＦと反対方向成分は、ｄ軸磁束の流れＦと直交方向成分より小さくなり、より減磁に対して有利である。

○ １層の永久磁石１８を複数に分割された永久磁石１８で構成する場合、各永久磁石１８を平板状の永久磁石１８で構成する代わりに、図４（ｃ）に示すように、中央に配置される１個の曲板状の永久磁石１８と、両側に配置される２個の平板状の永久磁石１８とで構成するようにしてもよい。この場合は、外側に配置された永久磁石１８以外の永久磁石１８は、従来と同じラジアル着磁でよい。曲板状の永久磁石１８に着磁する場合は平行着磁よりラジアル着磁の方が容易であるため、外側に配置された永久磁石１８のみ平行着磁とする方が好ましい。また、磁束の流れの観点からは永久磁石１８は断面円弧状の方が好ましい。しかし、断面円弧状の永久磁石１８は、長いと割れ易いが、３個に分割されて中央に配置される永久磁石１８を断面円弧状とすることにより、断面円弧状でも割れ難くなる。

○ 各極の永久磁石１８は２層に限らず、ロータコア１５の径の大きさによっては、３層以上であってもよい。
○ 各極の永久磁石１８を３層以上設ける場合、外側から３層目より内側に配置される永久磁石１８は、配置位置によっては平行着磁でなくても反磁界の方向が永久磁石１８の磁化配向方向と一致しなくなる場合がある。そのような場合は平行着磁しなくてもよい。即ち、永久磁石１８は、永久磁石１８の回転子１４の外周側の部分が、平行着磁となるように構成されていればよい。

○ 各層の永久磁石１８は必ずしも孔１７を完全に埋めるように配置する構成に限らない。一般に磁石端部は短絡磁束によって減磁し易いため、磁石端部にフラックスバリアを設けるのが普通である。本発明においても、永久磁石１８の端部に孔１７を残すようにして永久磁石１８を配置してもよい。この場合も、ラジアル着磁に比べて、ｄ軸磁束による減磁を抑制できる。

○ 全ての層の孔１７に永久磁石１８を埋める構成に限らない。永久磁石１８を埋めずに、単にフラックスバリアとして孔１７を用いてもよい。この場合も少なくとも１層には永久磁石１８が埋められていれば、本発明を適用できる。

○ 永久磁石１８を３層以上設ける場合、各極に永久磁石１８を３層以上設ける代わりに、一つ置きの極の永久磁石１８の層数が同じで、隣り合う極の永久磁石１８の層数が異なるようにしてもよい。例えば、永久磁石１８を２層設ける極と、３層設ける極とが交互に存在するように設けてもよい。

○ 永久磁石１８は内側に配置される永久磁石１８の厚さ幅が外側に形成される永久磁石１８に比較して厚い必要はなく、各永久磁石１８の厚さが同じであっても、内側に配置された永久磁石１８の厚さが厚くてもよい。

○ 永久磁石１８の長さは、ロータコア１５の内側に配置される永久磁石１８を長くする構成に限らず、回転子１４の極数によってはロータコア１５の内側に配置される永久磁石１８を短くしてもよい。例えば、８極の場合、図５（ａ）に示すように、ロータコア１５の内側に配置される永久磁石１８を短くしてもよい。

○ ロータコア１５の外形は円に限らない。例えば、図５（ｂ）に示すように、ロータコア１５のｄ軸と対応する外周縁部、即ち各層の永久磁石１８の凹となる部分と対応する位置に凹部２０を設けてもよい。この場合、固定子１１と回転子１４とのギャップが凹部２０の部分において大きくなり、リラクタンスも大きくなるため、同一電流での出力トルクが増加する。

○ 永久磁石１８を曲板状に形成する場合、断面形状は円弧状に限らず曲率が徐々に変化する形状、例えば楕円弧状としてもよい。
○ 永久磁石１８は、フェライト磁石に限らず、希土類永久磁石やボンド磁石を使用してもよい。希土類永久磁石を使用する場合は、フェライト磁石を使用する場合より永久磁石１８を薄くしても同程度のトルクが得られる。

○ 電動機に限らず発電機に適用してもよい。
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１に記載の発明において、前記永久磁石は３個に分割されるとともに、中央に配置された永久磁石は断面円弧状に形成されるとともにラジアル着磁され、外側に配置された永久磁石は平板状に形成されるとともに平行着磁されている。

一実施形態を示し、（ａ）は回転電機の模式図、（ｂ）はロータコアの半分を示す模式図。 （ａ）は比較例における負荷時のｄ軸磁束の流れを示す模式図、（ｂ）は実施形態における負荷時のｄ軸磁束の流れを示す模式図。 負荷時のｑ軸磁束の流れを示す模式図。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ異なる別の実施形態のロータコアを示す模式図。 （ａ），（ｂ）は別の実施形態のロータコアを示す模式図。 （ａ）は従来技術の回転子の模式図、（ｂ）は別の従来技術の回転子の模式図。

符号の説明

１１…固定子、１４…回転子、１８…永久磁石。

Claims (10)

1. 回転子の中心軸側に向かって凸となるように各極に永久磁石が埋め込まれた回転電機の回転子であって、
   前記回転子には各極に複数層ずつフラックスバリアが設けられ、
   前記永久磁石は各極毎に前記フラックスバリアのうち少なくとも１層に埋め込まれ、
   各極において前記永久磁石が埋め込まれた層のうち少なくとも１層の少なくとも一端部
   が平行着磁となるように構成されていることを特徴とする回転電機の回転子。
2. 回転子の中心軸側に向かって凸となるように各極に永久磁石が埋め込まれた回転電機の回転子であって、
   前記回転子には各極に複数層ずつフラックスバリアが設けられ、
   前記永久磁石は各極毎に前記フラックスバリアのうち少なくとも１層に埋め込まれ、
   各極において前記永久磁石が埋め込まれた層のうち少なくとも１層の回転子外周側の部分が平行着磁となるように構成されていることを特徴とする回転電機の回転子。
3. 前記永久磁石は、全体が平行着磁となるように構成されている請求項１に記載の回転電機の回転子。
4. 前記永久磁石は、各層が複数に分割された平板状の永久磁石で構成されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転電機の回転子。
5. 前記永久磁石は、各層が３個以上に分割されるとともに、両側に配置された永久磁石のうち少なくとも一方が平行着磁となるように構成されている請求項４に記載の回転電機の回転子。
6. 回転子の中心軸側に向かって凸となるように各極に永久磁石が埋め込まれた回転電機の回転子であって、
   前記回転子には各極に複数層ずつフラックスバリアが設けられ、
   前記永久磁石は各極毎に前記フラックスバリアのうち少なくとも１層に埋め込まれ、
   各極において前記永久磁石が埋め込まれた層のうち少なくとも１層の少なくとも一端部の磁化配向方向は、固定子からのｄ軸磁束の流れ方向となす角が９０°以上１８０°未満になるように構成されていることを特徴とする回転電機の回転子。
7. 前記磁化配向方向は、固定子からのｄ軸磁束の流れ方向となす角が９０°以上１３５°未満になるように構成されている請求項６に記載の回転電機の回転子。
8. 前記フラックスバリアの全てに前記永久磁石が埋め込まれている請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の回転電機の回転子。
9. 前記回転子は６極以上である、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の回転電機の回転子。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の回転子を備えた回転電機。

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