JP2014082928A

JP2014082928A - ロータおよび回転電気機械

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Publication number: JP2014082928A
Application number: JP2013205216A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Kifuji; 敦之木藤; Yoshiaki Yasuda; 善紀安田; Yoshinari Asano; 能成浅野; Yasuhiko Osawa; 康彦大澤
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-05-08
Also published as: EP2903138B1; JP2014082927A; US20150372547A1; EP2903138A1; CN104685764B; AU2013321841B2; AU2013321841A1; JP5713075B2; US10122231B2; EP2903138A4; CN104685764A; ES2880112T3; WO2014050154A1

Abstract

【課題】回転制御における電流制限を緩和する。
【解決手段】ロータコア（110）には、複数のボンド磁石（100）が埋設されている。ボンド磁石（100）は、ロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲がる磁石本体部（101）と、磁石本体部（101）の外周面側に折れ曲がり磁石本体部（101）の周方向の両端から連続してロータコア（110）の外縁へ向けて延びる一対の磁石端部（102）とを有している。
【選択図】図３

Description

この発明は、ロータおよび回転電気機械に関し、特に、ロータ構造に関する。

従来より、電動機や発電機などの回転電気機械において、ロータに埋設される磁石（ロータ磁石）をボンド磁石によって構成することが知られている（例えば、特許文献１など）。このようなロータでは、ロータコアに形成された磁石スロットに磁石粉末を含有する溶融樹脂を射出して固化させることにより、ロータコアにボンド磁石が埋設される。

特開２００４−３４６７５７号公報

しかしながら、ロータ磁石をボンド磁石によって構成した場合、ロータコアの磁石スロットとロータ磁石との間の隙間が狭くなり（または、隙間がなくなり）、且つ、ロータ磁石のリコイル比透磁率が高くなるので、ｄ軸磁束の磁束経路における磁気抵抗が小さくなってｄ軸インダクタンスが大きくなってしまう傾向にある。また、ボンド磁石は希土類焼結磁石よりも残留磁束密度が低いので、ロータ磁石をボンド磁石によって構成した場合、ロータ磁石の鎖交磁束量が少なくなってしまう傾向にある。このように、ｄ軸インダクタンスが大きくなるとともに鎖交磁束量が少なくなると、ロータの回転制御（特に、弱め磁束制御）における電流制限が厳しくなってしまう。例えば、弱め磁束制御では、ｄ軸インダクタンスに対する鎖交磁束量の割合（φa／Ld）によって電流制限値（すなわち、ステータのコイルに印加することができる電流の上限値）が規定されており、ｄ軸インダクタンスに対する鎖交磁束量の割合（φa／Ld）が小さくなるほど、電流制限値が低くなってしまう。

そこで、この発明は、回転制御における電流制限を緩和することが可能なロータを提供することを目的とする。

第１の発明は、ロータコア（110）と、上記ロータコア（110）に埋設された複数のボンド磁石（100）とを備え、上記ボンド磁石（100）が、上記ロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲がる磁石本体部（101）と、該磁石本体部（101）の外周面側に折れ曲がり該磁石本体部（101）の周方向の両端から連続して該ロータコア（110）の外縁へ向けて延びる一対の磁石端部（102）とを有していることを特徴とするロータである。

上記第１の発明では、磁石本体部（101）をロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲げることにより、磁石本体部（101）の外周面とロータコア（110）の外縁との間の対向距離を狭くすることができる。これにより、ボンド磁石（100）の外周面とロータコア（110）の外縁との間の部分（すなわち、ロータコア（110）の外周部）において磁気飽和を発生させやすくすることができるので、ロータ（11）のｄ軸インダクタンスを減少させることができる。

また、上記第１の発明では、磁石本体部（101）をロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲げるとともに磁石端部（102）をロータコア（110）の外縁へ向けて折り曲げることにより、磁石本体部（101）が直線状に形成されている場合よりも、ボンド磁石（100）の外周面（すなわち、磁極面）の面積を増加させることができる。これにより、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量を増加させることができる。

さらに、上記第１の発明では、磁石本体部（101）と一対の磁石端部（102）とを一体に形成することにより、磁石本体部（101）と磁石端部（102）との間における漏れ磁束の発生を抑制することができる。これにより、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量を増加させることができる。

このように、上記第１の発明では、ロータ（11）のｄ軸インダクタンスを減少させるとともに、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量を増加させることができるので、ｄ軸インダクタンスに対する鎖交磁束量の割合（φa／Ld）を増加させることができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記ボンド磁石（100）の磁石本体部（101）の外周面から上記ロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）が、該ボンド磁石（100）の磁石本体部（101）と磁石端部（102）との接続点（P）から該ロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L1）よりも短くなっていることを特徴とするロータである。

上記第２の発明では、磁石本体部（101）の外周面をロータコア（110）の外縁に近づけることができる。これにより、磁石本体部（101）の外周面とロータコア（110）の外縁との間の対向距離をさらに短くすることができる。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記ボンド磁石（100）の磁石端部（102）の先端から上記ロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L3）が、該ボンド磁石（100）の磁石本体部（101）の外周面から該ロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）よりも短くなっていることを特徴とするロータである。

上記第３の発明では、磁石端部（102）の先端をロータコア（110）の外縁に近づけることができる。これにより、互いに隣接するボンド磁石（100）の間における漏れ磁束の発生を抑制することができる。

第４の発明は、上記第１〜第３の発明のいずれか１つにおいて、上記ボンド磁石（100）の磁石端部（102）が、上記ロータコア（110）の径方向に延びていることを特徴とするロータである。

上記第４の発明では、磁石端部（102）の磁束を有効に利用することができる。すなわち、ボンド磁石（100）の磁石端部（102）とステータ（12）の対向ティース部（ボンド磁石（100）に対向するティース部（212））との間の磁束の流れを促進させつつ、ボンド磁石（100）の磁石端部（102）とステータ（12）の隣接ティース部（対向ティース部に隣接する別のティース部（212））との間の磁束（すなわち、漏れ磁束）の流れを抑制することができる。

第５の発明は、上記第１〜第５の発明のいずれか１つにおいて、上記ボンド磁石（100）が、該ボンド磁石（100）の磁極中心線（PC）に対して対称に形成されていることを特徴とするロータである。

上記第５の発明では、ボンド磁石（100）における磁束分布の対称性を確保することができる。

第６の発明は、上記第１〜第５の発明のいずれか１つのロータ（11）と、上記ロータ（11）が挿通されるステータ（12）とを備えていることを特徴とする回転電気機械である。

上記第６の発明では、回転制御（特に、弱め磁束制御）における電流制限を緩和することができる。

第１の発明によれば、ｄ軸インダクタンスに対する鎖交磁束量の割合（φa／Ld）を増加させることができるので、回転制御（特に、弱め磁束制御）における電流制限を緩和することができる。

第２の発明によれば、磁石本体部（101）の外周面とロータコア（110）の外縁との間の対向距離をさらに短くすることができるので、ロータコア（110）のｄ軸インダクタンスをさらに減少させることができる。

第３の発明によれば、互いに隣接するボンド磁石（100）の間における漏れ磁束の発生を抑制することができるので、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量をさらに増加させることができる。

第４の発明によれば、磁石端部（102）の磁束を有効に利用することができるので、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量をさらに増加させることができる。

第５の発明によれば、ボンド磁石（100）における磁束分布の対称性を確保することができるので、ロータ（11）の回転駆動時に発生するトルクリプルを抑制することができる。

第６の発明によれば、回転制御（特に、弱め磁束制御）における電流制限を緩和することができるので、回転電気機械（10）の運転性能を向上させることができる。

回転電気機械の構成例について説明するための横断面図。回転電気機械の構成例について説明するための縦断面図。ロータの構成例について説明するための横断面図。図３に示したロータの構造について詳しく説明するための部分横断面図。ロータの変形例１について説明するための横断面図。図５に示したロータの構造について詳しく説明するための部分横断面図。ロータの変形例２について説明するための横断面図。図７に示したロータの構造について詳しく説明するための部分横断面図。

以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。

〔回転電気機械〕
図１および図２は、実施形態による回転電気機械（10）の横断面および縦断面をそれぞれ示している。例えば、回転電気機械（10）は、空気調和機の圧縮機（図示を省略）を駆動するための電動機として用いられる。この例では、回転電気機械（10）は、埋込磁石型モータ（ＩＰＭモータ）を構成している。回転電気機械（10）は、ロータ（11）と、ステータ（12）とを備え、ケーシング（30）（例えば、圧縮機のケーシング）に収容されている。ロータ（11）は、駆動軸（20）に固定されている。

以下の説明において、「軸方向」とは、駆動軸（20）の軸心（すなわち、ロータ（11）の回転中心（0））の方向のことであり、「径方向」とは、駆動軸（20）の軸方向と直交する方向のことであり、「周方向」とは、駆動軸（20）の軸心回りの方向のことである。また、「外周側」とは、駆動軸（20）の軸心からより遠い側のことであり、「内周側」とは、駆動軸（20）の軸心により近い側のことである。なお、「縦断面」とは、軸方向に沿った断面のことであり、「横断面」とは、軸方向と直交する断面のことである。

〈ステータ〉
ステータ（12）には、ロータ（11）が回転可能に挿通される。この例では、ロータ（11）は、円柱状に形成され、ステータ（12）は、円筒状に形成されている。具体的には、ステータ（12）は、ステータコア（201）と、コイル（202）とを備えている。なお、図１では、ステータコア（201）のハッチングの図示を省略している。

《ステータコア》
ステータコア（201）は、円筒状に形成されている。具体的には、ステータコア（201）は、バックヨーク部（211）と、複数（この例では、６つ）のティース部（212,212,…）と、複数（この例では、６つ）のツバ部（213,213,…）とを備えている。例えば、ステータコア（201）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて複数の積層板（円環状の平板）を作製し、複数の積層板を軸方向に積層することにより構成されていてもよい。

バックヨーク部（211）は、ステータコア（201）の外周部となる部分であり、円筒状に形成されている。バックヨーク部（211）の外周は、ケーシング（30）の内面に固定されている。

ティース部（212,212,…）の各々は、バックヨーク部（211）の内周面から径方向に伸びる直方体状に形成されている。また、ティース部（212,212,…）は、所定の間隔で周方向に配列され、ティース部（212,212,…）の間には、コイル（202）が収容されるコイル用スロット（S200,S200,…）が形成されている。

ツバ部（213,213,…）は、ティース部（212,212,…）の内周側に連続形成されている。また、ツバ部（213）は、その幅（周方向の長さ）がティース部（212）の幅よりも長くなるように形成され、その内周面が円筒面状に形成されている。ツバ部（213）の内周面（円筒面）は、ロータ（11）の外周面（円筒面）と所定の距離（エアギャップ（G））をもって対向している。

《コイル》
コイル（202）は、集中巻方式によりティース部（212,212,…）に巻回されている。すなわち、１つのティース部（212）ごとにコイル（202）が巻回され、巻回されたコイル（202）は、コイル用スロット（S200）内に収容されている。これにより、ティース部（212,212,…）の各々において電磁石が形成されている。なお、コイル（202）は、分布巻方式によりティース部（212,212,…）に巻回されていてもよい。

〈ロータ〉
次に、図１〜図３を参照して、ロータ（11）について説明する。ロータ（11）は、ロータコア（110）と、複数（この例では、４つ）のボンド磁石（100,100,…）とを有している。なお、図１および図３では、ロータコア（110）のハッチングの図示を省略している。

《ロータコア》
ロータコア（110）は、円柱状に形成されている。例えば、ロータコア（110）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて複数の積層板（円形状の平板）を作製し、複数の積層板を軸方向に積層することにより構成されていてもよい。また、ロータコア（110）の中心には、軸穴（S120）が形成されている。軸穴（S120）には、圧入などによって駆動軸（20）が固定されている。

−磁石スロット−
また、ロータコア（110）には、複数のボンド磁石（100,100,…）をそれぞれ収容するための複数（この例では、４つ）の磁石スロット（S110,S110,…）が形成されている。磁石スロット（S110,S110,…）は、ロータコア（110）の周方向（すなわち、ロータ（11）の回転中心（O）回り）に所定のピッチ（この例では、９０度ピッチ）で配列されている。また、磁石スロット（S110,S110,…）は、ロータコア（110）を軸方向に貫通している。そして、磁石スロット（S110,S110,…）の各々は、スロット本体部（S111）と、一対のスロット端部（S112,S112）とを有している。

スロット本体部（S111）は、ロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲がるように形成されている。また、スロット本体部（S111）は、ロータコア（110）の径方向を横切るように配置されている。この例では、スロット本体部（S111）は、ロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲がるＶ字状に形成されている。また、スロット本体部（S111）は、磁石スロット（S110）に収容されるボンド磁石（100）の磁極中心線（PC）に対して対称となるように形成されている。すなわち、スロット本体部（S111）は、磁石スロット（S110）の磁極中心線（PC）を軸として線対称に延びている。具体的には、スロット本体部（S111）は、磁極中心線（PC）を軸として線対称となるＶ字状（外周側に凸のＶ字状）に形成されている。

一対のスロット端部（S112,S112）は、スロット本体部（S111）の外周面（外周側の壁面）側に折れ曲がり、スロット本体部（S111）の周方向の両端から連続してロータコア（110）の外縁へ向けて延びている。すなわち、一対のスロット端部（S112,S112）は、スロット本体部（S111）と一体に形成され、スロット本体部（S111）の周方向の両端の延長線に対して磁石スロット（S110）に収容されるボンド磁石（100）の磁極中心線（PC）側に傾斜しつつスロット本体部（S111）の周方向の両端からロータコア（110）の外縁へ向けてそれぞれ延びている。この例では、スロット端部（S112）は、スロット本体部（S111）の端部からロータコア（110）の外縁へ向けて直線状に延びている。

《ボンド磁石》
ボンド磁石（100,100,…）は、ロータコア（110）の磁石スロット（S110,S110,…）にそれぞれ収容されている。すなわち、ボンド磁石（100,100,…）は、ロータコア（110）の周方向（すなわち、ロータ（11）の回転中心（O）回り）に所定のピッチ（この例では、９０度ピッチ）でロータコア（110）に配列されて埋設されている。また、ボンド磁石（100）は、その外周面（ロータ（11）の外周側に対向する面）および内周面（回転中心（O）に対向する面）が磁極面となるように構成されている。すなわち、ボンド磁石（100）の外周面および内周面のうち、一方の面がＳ極に構成され、他方の面がＮ極に構成されている。そして、ボンド磁石（100,100,…）は、ロータ（11）の周方向にＳ極の磁極面とＮ極の磁極面とが交互に位置するように配置されている。

また、ボンド磁石（100）は、磁石粉末（例えば、ネオジム鉄ボロン系の磁石の粉末やフェライト磁石の粉末など）を含有する溶融樹脂を磁石スロット（S110）内に射出して固化させることにより、磁石スロット（S110）内に形成されてロータコア（110）に埋設されている。そして、ボンド磁石（100）の磁化方向が所望の磁化方向となるように、磁石スロット（S110）内への溶融樹脂の射出とともに（または、磁石スロット（S110）内への溶融樹脂の射出が完了した後に）、磁石スロット（S110）内のボンド磁石（100）の着磁が行われる。

−ボンド磁石の形状−
ボンド磁石（100,100,…）は、磁石スロット（S110,S110,…）の穴形状に対応する形状を有している。すなわち、ボンド磁石（100,100,…）の各々は、磁石本体部（101）と、一対の磁石端部（102,102）とを有している。

磁石本体部（101）は、ロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲がるように形成されている。また、磁石本体部（101）は、ロータコア（110）の径方向を横切るように配置されている。この例では、磁石本体部（101）は、ロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲がるＶ字状に形成されている。また、磁石本体部（101）は、ボンド磁石（100）の磁極中心線（PC）に対して対称となるように形成されている。すなわち、磁石本体部（101）は、磁極中心線（PC）を軸として線対称に延びている。具体的には、磁石本体部（101）は、磁極中心線（PC）を軸として線対称となるＶ字状（外周側に凸のＶ字状）に形成されている。

一対の磁石端部（102,102）は、磁石本体部（101）の外周面側に折れ曲がり、磁石本体部（101）の周方向の両端から連続してロータコア（110）の外縁へ向けて延びている。すなわち、一対の磁石端部（102,102）は、磁石本体部（101）と一体に形成され、磁石本体部（101）の周方向の端部の延長線に対してボンド磁石（100）の磁極中心線（PC）側に傾斜しつつ磁石本体部（101）の周方向の両端からロータコア（110）の外縁へ向けてそれぞれ延びている。この例では、磁石端部（102）は、磁石本体部（101）の端部からロータコア（110）の外縁へ向けて直線状に延びている。

〈ロータの詳細〉
次に、図４を参照して、図３に示したロータ（11）の構造について詳しく説明する。なお、図４は、図３に示したロータ（11）の一部を拡大して示した部分横断面図である。また、図４では、ボンド磁石（100）およびロータコア（110）のハッチングの図示を省略している。

ボンド磁石（100,100,…）の各々において、磁石本体部（101）の外周面からロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）は、磁石本体部（101）と磁石端部（102）との接続点（P）（具体的には、外周側の折曲点）からロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L1）よりも短くなっている。この例では、最小径方向距離（L2）は、磁石本体部（101）の最外周点（Q）からロータコア（110）の外縁までの径方向距離となっている。さらに、ボンド磁石（100,100,…）の各々において、磁石端部（102）の先端（具体的には、磁石端部（102）の先端面の中心）からロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L3）は、磁石本体部（101）の外周面からロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）よりも短くなっている。

また、ボンド磁石（100,100,…）の各々において、磁石端部（102）は、ロータコア（110）の径方向に延びている。具体的には、磁石端部（102）の延伸方向（X）（この例では、磁石端部（102）の中心線の方向）は、ロータコア（110）の径方向に一致している。

また、ボンド磁石（100,100,…）の各々は、ボンド磁石（100）の磁極中心線（PC）に対して対称に形成され、磁石本体部（101）の最外周点（Q）が磁極中心線（PC）上に配置されている。

〈実施形態による効果〉
以上のように、ボンド磁石（100,100,…）の各々において、磁石本体部（101）をロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に折り曲げることにより、磁石本体部（101）の外周面とロータコア（110）の外縁との間の対向距離を狭くすることができる。これにより、ボンド磁石（100）の外周面とロータコア（110）の外縁との間の部分（すなわち、ロータコア（110）の外周部）において磁気飽和を発生させやすくすることができるので、ロータ（11）のｄ軸インダクタンスを減少させることができる。

また、ボンド磁石（100,100,…）の各々において、磁石本体部（101）をロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲げるとともに磁石端部（102）をロータコア（110）の外縁へ向けて折り曲げることにより、磁石本体部（101）が直線状に形成されている場合よりも、ボンド磁石（100）の外周面（すなわち、磁極面）の面積を増加させることができる。これにより、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量を増加させることができる。

さらに、ボンド磁石（100,100,…）の各々において、磁石本体部（101）と一対の磁石端部（102,102）とを一体に形成することにより、磁石本体部（101）と磁石端部（102）との間における漏れ磁束の発生を抑制することができる。これにより、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量を増加させることができる。

なお、ロータ（11）の回転制御（特に、弱め磁束制御）では、ロータ（11）のｄ軸インダクタンスに対するボンド磁石（100）の鎖交磁束量の割合（φa／Ld）によって電流制限値（すなわち、ステータ（12）のコイル（200）に印加することができる電流の上限値）が規定されており、ｄ軸インダクタンスに対する鎖交磁束量の割合（φa／Ld）が小さくなるほど電流制限値が低くなってしまう。すなわち、ｄ軸インダクタンスに対する鎖交磁束量の割合（φa／Ld）が小さくなるほど、ロータ（11）の回転制御における電流制限が厳しくなってしまう。

一方、この実施形態によるロータ（11）では、ロータ（11）のｄ軸インダクタンスを減少させるとともに、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量を増加させることができるので、ｄ軸インダクタンスに対する鎖交磁束量の割合（φa／Ld）を増加させることができる。これにより、回転制御（特に、弱め磁束制御）における電流制限を緩和することができ、回転電気機械（10）の運転性能を向上させることができる。

また、ボンド磁石（100,100,…）の各々において、磁石本体部（101）の外周面からロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）を、磁石本体部（101）と磁石端部（102）との接続点（P）からロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L1）よりも短くすることにより、磁石本体部（101）の外周面をロータコア（110）の外縁に近づけることができる。これにより、磁石本体部（101）の外周面とロータコア（110）の外縁との間の対向距離をさらに短くすることができるので、ロータコア（110）のｄ軸インダクタンスをさらに減少させることができる。

また、ボンド磁石（100,100,…）の各々において、磁石端部（102）の先端からロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L3）を、磁石本体部（101）の外周面からロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）よりも短くすることにより、磁石端部（102）の先端をロータコア（110）の外縁に近づけることができる。これにより、互いに隣接するボンド磁石（100,100）の間における漏れ磁束の発生を抑制することができるので、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量をさらに増加させることができる。

また、ボンド磁石（100,100,…）の各々において、ロータコア（110）の径方向に延びるように磁石端部（102）を形成することにより、磁石端部（102）の磁束を有効に利用することができる。すなわち、ボンド磁石（100）の磁石端部（102）とステータ（12）の対向ティース部（ボンド磁石（100）に対向するティース部（212））との間の磁束の流れを促進させつつ、ボンド磁石（100）の磁石端部（102）とステータ（12）の隣接ティース部（対向ティース部に隣接する別のティース部（212））との間の磁束（すなわち、漏れ磁束）の流れを抑制することができる。これにより、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量をさらに増加させることができる。

また、磁極中心線（PC）に対して対称となるように、ボンド磁石（100,100,…）の各々を形成することにより、ボンド磁石（100）における磁束分布の対称性を確保することができる。これにより、ロータ（11）の回転駆動時に発生するトルクリプルを抑制することができる。

〔ロータの変形例１〕
図５のように、ボンド磁石（100）の磁石本体部（101）は、ロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲がる円弧状に形成されていてもよい。この例では、ボンド磁石（100）の磁石本体部（101）は、ボンド磁石（100）の磁極中心線（PC）に対して対称に形成されている。すなわち、磁石本体部（101）は、磁極中心線（PC）を軸として線対称となる円弧状（外周側に凸の円弧状）に形成されている。なお、この例においても、ボンド磁石（100）の一対の磁石端部（102,102）は、磁石本体部（101）の外周面側に折れ曲がって磁石本体部（101）の周方向の両端から連続してロータコア（110）の外縁へ向けて延びている。

〈ロータの詳細〉
次に、図６を参照して、図５に示したロータ（11）の構造について詳しく説明する。なお、図６は、図５に示したロータ（11）の一部を拡大して示した部分横断面図である。また、図６では、ボンド磁石（100）およびロータコア（110）のハッチングの図示を省略している。

ボンド磁石（100,100,…）の各々において、磁石本体部（101）の外周面からロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）は、磁石本体部（101）と磁石端部（102）との接続点（P）（具体的には、外周側の折曲点）からロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L1）よりも短くなっている。この例では、磁石本体部（101）の外周面からロータコア（110）の外縁までの径方向距離は、一定の長さ（具体的には、径方向距離（L1）と同じ長さ）となっている。すなわち、最小径方向距離（L2）は、磁石本体部（101）と磁石端部（102）との接続点（P）からロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L1）となっている。さらに、ボンド磁石（100,100,…）の各々において、磁石端部（102）の先端（具体的には、磁石端部（102）の先端面の中心）からロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L3）は、磁石本体部（101）の外周面からロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）よりも短くなっている。

また、ボンド磁石（100,100,…）の各々の磁石端部（102）は、ロータコア（110）の径方向に延びている。具体的には、磁石端部（102）の延伸方向（X）（この例では、磁石端部（102）の中心線の方向）は、ロータコア（110）の径方向に一致している。ボンド磁石（100,100,…）の各々は、ボンド磁石（100）の磁極中心線（PC）に対して対称に形成されている。

〈ロータの変形例１による効果〉
以上のように構成した場合も、ロータ（11）のｄ軸インダクタンスを減少させるとともに、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量を増加させることができるので、ｄ軸インダクタンスに対する鎖交磁束量の割合（φa／Ld）を増加させることができる。これにより、回転制御（特に、弱め磁束制御）における電流制限を緩和することができる。

〔ロータの変形例２〕
図７のように、ボンド磁石（100）の磁石本体部（101）は、ロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲がる楕円弧状に形成されていてもよい。この例では、ボンド磁石（100）の磁石本体部（101）は、ボンド磁石（100）の磁極中心線（PC）に対して対称に形成されている。すなわち、磁石本体部（101）は、磁極中心線（PC）を軸として線対称となる楕円弧状（外周側に凸の楕円弧状）に形成されている。なお、この例においても、ボンド磁石（100）の一対の磁石端部（102,102）は、磁石本体部（101）の外周面側に折れ曲がって磁石本体部（101）の周方向の両端から連続してロータコア（110）の外縁へ向けて延びている。

〈ロータの詳細〉
次に、図８を参照して、図７に示したロータ（11）の構造について詳しく説明する。なお、図８は、図７に示したロータ（11）の一部を拡大して示した部分横断面図である。また、図８では、ボンド磁石（100）およびロータコア（110）のハッチングの図示を省略している。

また、ボンド磁石（100,100,…）の各々の磁石端部（102）は、ロータコア（110）の径方向に延びている。具体的には、磁石端部（102）の延伸方向（X）（この例では、磁石端部（102）の中心線の方向）は、ロータコア（110）の径方向に一致している。ボンド磁石（100,100,…）の各々は、ボンド磁石（100）の磁極中心線（PC）に対して対称に形成され、磁石本体部（101）の最外周点（Q）が磁極中心線（PC）上に配置されている。

〈ロータの変形例２による効果〉
以上のように構成した場合も、ロータ（11）のｄ軸インダクタンスを減少させるとともに、ボンド磁石（100）の鎖交磁束量を増加させることができるので、ｄ軸インダクタンスに対する鎖交磁束量の割合（φa／Ld）を増加させることができる。これにより、回転制御（特に、弱め磁束制御）における電流制限を緩和することができる。

〔その他の実施形態〕
以上の説明では、ボンド磁石（100,100,…）の各々の磁石本体部（101）が一つの頂点を有するＶ字状（または、円弧状）に形成されている場合を例に挙げたが、磁石本体部（101）は、複数の頂点を有する波状（全体としてはロータコア（110）の外縁へ向けて凸状となる波状）に形成されていてもよい。

また、実施形態（図３）の説明（または、ロータ（11）の変形例２（図７）の説明）では、ボンド磁石（100,100,…）の各々の磁石本体部（101）が一つの頂点が最外周点（Q）となるＶ字状（または、楕円弧状）に形成されている場合を例に挙げたが、磁石本体部（101）は、複数の頂点のうち２つ以上の頂点が最外周点（Q）となる波状（全体としてはロータコア（110）の外縁へ向けて凸状となる波状）に形成されていてもよい。

なお、ボンド磁石（100,100,…）の各々において、磁石本体部（101）の外周面からロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）は、磁石本体部（101）と磁石端部（102）との接続点（P）からロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L1）よりも長くてもよいし、径方向距離（L1）と同一の長さであってもよい。磁石端部（102）の先端からロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L3）は、磁石本体部（101）の外周面からロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）よりも長くてもよいし、最小径方向距離（L2）と同一の長さであってもよい。磁石端部（102）は、ロータコア（110）の径方向に延びていなくてもよい。また、ボンド磁石（100,100,…）の各々は、磁極中心線（PC）に対して対称に形成されていなくてもよい。

また、回転電気機械（10）が電動機を構成している場合を例に挙げたが、回転電気機械（10）は、発電機を構成するものであってもよい。

また、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、上述の回転電気機械は、空気調和機の圧縮機を駆動するための電動機などとして有用である。

１０回転電気機械
２０駆動軸
３０ケーシング
１１ロータ
１２ステータ
１００ボンド磁石
１０１磁石本体部
１０２磁石端部
１１０ロータコア
Ｓ１１０磁石スロット
ＰＣ磁極中心線
２０１ステータコア
２０２コイル
２１１バックヨーク部
２１２ティース部
２１３ツバ部

Claims

ロータコア（110）と、
上記ロータコア（110）に埋設された複数のボンド磁石（100）とを備え、
上記ボンド磁石（100）は、上記ロータコア（110）の外縁へ向けて凸状に曲がる磁石本体部（101）と、該磁石本体部（101）の外周面側に折れ曲がり該磁石本体部（101）の周方向の両端から連続して該ロータコア（110）の外縁へ向けて延びる一対の磁石端部（102）とを有している
ことを特徴とするロータ。
請求項１において、
上記ボンド磁石（100）の磁石本体部（101）の外周面から上記ロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）は、該ボンド磁石（100）の磁石本体部（101）と磁石端部（102）との接続点（P）から該ロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L1）よりも短くなっている
ことを特徴とするロータ。
請求項１または２において、
上記ボンド磁石（100）の磁石端部（102）の先端から上記ロータコア（110）の外縁までの径方向距離（L3）は、該ボンド磁石（100）の磁石本体部（101）の外周面から該ロータコア（110）の外縁までの最小径方向距離（L2）よりも短くなっている
ことを特徴とするロータ。
請求項１〜３のいずれか１項において、
上記ボンド磁石（100）の磁石端部（102）は、上記ロータコア（110）の径方向に延びている
ことを特徴とするロータ。
請求項１〜４のいずれか１項において、
上記ボンド磁石（100）は、該ボンド磁石（100）の磁極中心線（PC）に対して対称に形成されている
ことを特徴とするロータ。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータ（11）と、
上記ロータ（11）が挿通されるステータ（12）とを備えている
ことを特徴とする回転電気機械。