JP2018129938A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】永久磁石の減磁を抑制してトルクを向上させることができる回転電機を提供する。【解決手段】回転電機１０は、ロータコア２２に複数の磁石群２４が埋設されている。磁石群２４は、第１〜第３の磁石３１〜３３を備える。第１磁石３１は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位が外周面２２ｂへ向けて膨出されている。すなわち、第１磁石３１は膨出部４５を有する。第３磁石３３は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位が外周面２２ｂへ向けて膨出されている。すなわち、第３磁石３３は膨出部５５を有する。また、第２磁石３２は、両端部に第１膨出部５１および第２膨出部５２を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、回転電機に関するものである。

従来から、回転電機のロータのなかにはロータコアに複数の永久磁石が埋設された永久磁石埋設型ロータが知られている。このロータコアにはフラックスバリアが形成されている。フラックスバリアは永久磁石の端部に接し、かつ、ロータコアの外周面に近接する位置まで延びている（例えば、特許文献１参照）。
ロータコアにフラックスバリアを設けることにより、磁石端部におけるパーミアンス係数の低下を抑制でき、回転電機の減磁耐力を上げることができる。

特開２０１１−１９９９４６号公報

しかし、永久磁石は断面が均等の矩形体に形成され、永久磁石は端部が減磁しやすい。このため、永久磁石の磁石磁束を効率よく取り出すことが難しく、そのことが、回転電機のトルクを向上させる妨げになっている。

そこで、この発明は、永久磁石の減磁を抑制してトルクを向上させることができる回転電機を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、ロータコア（例えば、実施形態のロータコア２２）に複数の永久磁石（例えば、実施形態の第１〜第３の磁石３１〜３３）が埋設された回転電機において、前記永久磁石の端部（例えば、実施形態の一方端部３１ａ，３２ａ，３３ａ，７５ａ，９０ａ，１００ａ、および他方端部３２ｂ，７５ｂ，９０ｂ，１００ｂ）には、前記ロータコアの外周面（例えば、実施形態のロータコアの外周面２２ｂ）へ向けて膨出する膨出部（例えば、実施形態の膨出部４５，５５、第１膨出部５１，８１，９１，１０１、第２膨出部５２，８２，９２，１０２）が形成されていることを特徴とする。

このように、永久磁石の端部に膨出部を形成した。よって、永久磁石のうち減磁しやすい端部の厚さ寸法を大きくできる。これにより、永久磁石の端部の減磁を抑制でき、回転電機のトルクを向上させることができる。
また、永久磁石の端部に膨出部を形成することにより、永久磁石の端部のパーミアンス係数を、永久磁石の中央部のパーミアンス係数まで高めることができる。これにより、永久磁石のパーミアンス分布を均一化でき、磁石磁束を効率例に取り出すことができる。

ここで、ロータコアのフラックスバリアを利用して、ロータコアの外周面側のフラックスバリアに永久磁石の膨出部形成することも可能である。この場合、ロータコアの外周面側のフラックスバリアを小さくできる。これにより、磁気抵抗を小さく抑えることができ、磁石磁束を効率的に取り出すことができる。

請求項２に記載した発明は、前記永久磁石は、前記ロータコアの軸線方向から見てＶ字状に複数個配置され、複数個の永久磁石のうち、前記ロータコアの半径方向に対して傾斜状に配置された永久磁石（例えば、実施形態の第１、第３の磁石３１，３３）において、前記ロータコアの外周面に近い方の端部（例えば、実施形態の一方端部３１ａ，３３ａ）には、前記ロータコアの外周面へ向けて膨出する膨出部（例えば、実施形態の膨出部４５，５５）が形成されていることを特徴とする。

ここで、永久磁石の両端部のうちロータコアの外周面に近い方の端部が減磁しやすい。そこで、請求項２において、永久磁石の両端部のうちロータコアの外周面に近い方の端部に膨出部を形成した。これにより、永久磁石のうち減磁しやすい端部の厚さ寸法を大きくでき、永久磁石の端部の減磁を抑制できる。
また、永久磁石の端部に膨出部を形成することにより、永久磁石の端部のパーミアンス係数を、永久磁石の中央部のパーミアンス係数まで高めることができる。これにより、永久磁石のパーミアンス分布を均一化でき、磁石磁束を効率例に取り出すことができる。

請求項３に記載した発明は、前記永久磁石（例えば、実施形態の永久磁石７５，９０，１００）は、前記ロータコアの軸線方向から見て一文字状で、かつ、前記ロータコアの半径方向に対して直交するように配置され、前記永久磁石の両端部（例えば、実施形態の一方端部７５ａ，９０ａ，１００ａ、他方端部７５ｂ，９０ｂ，１００ｂ）には、前記ロータコアの外周面へ向けて膨出する膨出部（例えば、実施形態の第１膨出部８１，９１，１０１、第２膨出部８２，９２，１０２）が形成されていることを特徴とする。

このように、永久磁石はロータコアの半径方向に対して直交する方向に一文字状に配置されている。よって、永久磁石の両端部がロータコアの外周面に近い位置に配置される。そこで、永久磁石の両端部に、ロータコアの外周面へ向けて膨出する膨出部を形成した。これにより、永久磁石のうち減磁しやすい両端部の厚さ寸法を大きくでき、永久磁石の両端部の減磁を抑制できる。

また、永久磁石の両端部を膨出させることにより、両端部のパーミアンス係数を、永久磁石の中央部のパーミアンス係数まで高めることができる。これにより、永久磁石のパーミアンス分布を均一化でき、磁石磁束を効率例に取り出すことができる。
さらに、永久磁石の両端部のパーミアンス係数を高くすることにより、永久磁石の両端部の減磁を防ぐためのフラックスバリアを除去、あるいは小さく抑えることができる。これにより、永久磁石の磁石磁束を最大限に活用することができる。

請求項４に記載した発明は、前記永久磁石は、前記ロータコアの外周面側の面の中央部（例えば、実施形態の中央部７５ｃ，９０ｃ，１００ｃ）に、前記外周面の反対側に凹む中央凹部（例えば、実施形態の中央凹部８３，９３，１０３）が形成され、または、前記外周面の反対側の面の中央部（例えば、実施形態の中央部３１ｃ，３２ｃ，３３ｂ）に、前記外周面側に凹む中央凹部（例えば、実施形態の中央凹部４６，５３，５６）が形成されていることを特徴とする。

このように、永久磁石の中央部に中央凹部を形成した。すなわち、永久磁石の端部を膨出させた分だけ、永久磁石の中央部に中央凹部を形成することができる。これにより、永久磁石を矩形体に形成した場合と比べて、永久磁石の体積を増やすことなく、永久磁石の両端部を、永久磁石の中央部と同様に減磁を起こり難くすることができる。
また、永久磁石の中央部に中央凹部を形成することにより、永久磁石の中央部のパーミアンス係数を永久磁石の両端部のパーミアンス係数に一層近づけることができる。よって、永久磁石の全体のパーミアンス分布を一層均一化できる。これにより、永久磁石の動作点をＢＨｍａｘ(永久磁石の最大エネルギー積)に近づけることができ、回転電機のトルク密度（トルク）を向上させることができる。

この発明によれば、永久磁石の端部においてロータコアの外周面側の部位を外周面へ向けて膨出させた。よって、永久磁石のうち減磁しやすい端部の厚さ寸法を大きくできる。これにより、永久磁石の端部の減磁を抑制でき、回転電機のトルクを向上させることができる。

本発明の第１実施形態における回転電機を示す断面図である。 本発明の第１実施形態における回転電機を示す図１のＩＩ部拡大図である。 本発明の第１実施形態における回転電機のトルクと電流位相との関係を説明するグラフである。 本発明の第１実施形態における回転電機の誘導電圧低下率と磁石温度との関係を説明するグラフである。 本発明の第２実施形態における回転電機を示す断面図である。 本発明の第２実施形態における回転電機のパーミアンス係数を説明するグラフである。 本発明の第２実施形態における回転電機のトルクを説明するグラフである。 本発明の第３実施形態における永久磁石を示す平面図である。 本発明の第４実施形態における永久磁石を示す平面図である。

次に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
[第１実施形態]
図１に示すように、回転電機１０は、ステータ１２と、ロータ１４とを備えている。
ステータ１２は、環状のステータコア１６と、ステータコア１６に複数配列されたコイル１７とを備えている。
ステータコア１６は、例えば、プレス抜きされた複数枚の磁性体製の鋼板が積層されて構成されている。磁性体製の鋼板として珪素鋼板が挙げられる。ステータコア１６は、内周壁１６ａに沿って複数配列されたティース１８と、ティース１８間に形成されたスロット１９とを有する。
スロット１９は、ステータコア１６の内周壁１６ａに沿って等ピッチで配列されている。スロット１９にステータコア１６が取り付けられている。

ロータ１４は、ロータコア２２と、ロータコア２２内にＶ字状に埋設された複数の磁石群２４とを備えている。
ロータコア２２は、例えば、プレス抜きされた複数枚の磁性体製の鋼板が積層されて構成されている。磁性体製の鋼板として珪素鋼板が挙げられる。ロータコア２２は、磁石群２４を収容する磁石収容部２６を複数個有する。ロータコア２２の中心部にはロータ軸孔２２ａが貫通されている。ロータ軸孔２２ａには出力軸（図示略）が貫通された状態で固定されている。

図２に示すように、磁石群２４は、複数個の永久磁石として、第１磁石３１と、第２磁石３２と、第３磁石３３とを備えている。また、磁石収容部２６は、第１磁石３１を収納する第１収納部３５と、第２磁石３２を収納する第２収納部３６と、第３磁石３３を収納する第３収納部３７とを備えている。
第１磁石３１は、第１収納部３５に埋設されている。第２磁石３２は、第２収納部３６に埋設されている。第３磁石３３は、第３収納部３７に埋設されている。これにより、磁石群２４（すなわち、第１磁石３１と、第２磁石３２と、第３磁石３３）は、ロータ１４の中心軸２３を軸として回転対称に配置されている。また、磁石群２４（すなわち、第１磁石３１と、第２磁石３２と、第３磁石３３）は、ロータコア２２の周方向に交互に異なる磁極となるようにロータコア２２内に磁極として埋設されている。

第１磁石３１は、ロータ１４の中心軸２３（図１参照）から半径方向外側に延びる直線４１に対して第１磁石３１が傾斜した状態に交差されている。具体的には、第１磁石３１は、長手方向に延びる直線４２が半径方向の直線４１に対して傾斜角θ１だけ傾斜した状態に交差されている。第１磁石３１は、両端部のうち、一方端部３１ａがロータコア２２の外周面２２ｂの近傍に配置され、他方端部３１ｂが一方端部３１ａよりロータ１４の内側に配置されている。

ここで、第１磁石３１の一方端部３１ａと他方端部３１ｂのうち、ロータコア２２の外周面２２ｂに近い方の端部（すなわち、一方端部３１ａ）が減磁しやすいことが知られている。
よって、第１磁石３１は、一方端部３１ａのうち、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位に膨出部４５が形成されている。膨出部４５は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位から外周面２２ｂへ向けて湾曲状に膨出されている。すなわち、第１磁石３１は、減磁しやすい一方端部３１ａの厚さ寸法が大きく形成されている。これにより、第１磁石３１の一方端部３１ａの減磁を抑制できる。

また、第１磁石３１の一方端部３１ａを膨出させることにより、一方端部３１ａのパーミアンス係数を高くできる。一方、第１磁石３１の中央部３１ｃのパーミアンス係数は高く保たれている。これにより、第１磁石３１のパーミアンス分布を均一化でき、磁石磁束を効率例に取り出すことができる。

さらに、第１磁石３１の一方端部３１ａに膨出部４５が形成されることにより、第１磁石３１の中央部３１ｃに中央凹部４６を形成できる。具体的には、第１磁石３１は、中央部３１ｃのうち外周面２２ｂの反対側の部位に中央凹部４６が形成されている。中央凹部４６は、中央部３１ｃのうち外周面２２ｂの反対側の部位（反対側の面）から外周面へ向けて凹状に形成されている。
これにより、第１磁石３１を、矩形体に形成した場合と比べて体積を増やすことなく、第１磁石３１の一方端部３１ａを、第１磁石３１の中央部３１ｃと同様に減磁を起こり難くすることができる。

また、第１磁石３１の中央部３１ｃに中央凹部４６が形成されることにより、第１磁石３１の全体のパーミアンスを一層均一化できる。
さらに、第１磁石３１を、矩形体に形成した磁石と比べて同じ体積にできる。よって、第１磁石３１の重量を増すことなく、第１磁石３１の一方端部３１ａの減磁を抑制でき、第１磁石３１のパーミアンス分布を均一化できる。

ここで、第１収納部３５に形成されたフラックスバリア３５ａを利用して膨出部４５を配置することも可能である。この場合、フラックスバリア３５ａを小さくできる。これにより、磁気抵抗を小さく抑えることができ、磁石磁束を効率的に取り出すことができる。

第２磁石３２は、ロータ１４の中心軸２３（図１参照）から半径方向外側に延びる直線４１に対して第１磁石３１が直交した状態に配置されている。具体的には、第２磁石３２は、長手方向に延びる直線４３が半径方向の直線４１に対して傾斜角θ２（すなわち、９０°）の状態に配置されている。第２磁石３２は、両端部（すなわち、一方端部３２ａおよび他方端部３２ｂ）がロータコア２２の外周面２２ｂの近傍に配置されている。

よって、第２磁石３２のうち一方端部３２ａおよび他方端部３２ｂが減磁しやすくなる。よって、第２磁石３２は、一方端部３２ａのうち、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位に第１膨出部５１が形成されている。第１膨出部５１は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位から外周面２２ｂへ向けて湾曲状に膨出されている。
また、第２磁石３２は、他方端部３２ｂのうち、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位に第２膨出部５２が形成されている。第２膨出部５２は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位から外周面２２ｂへ向けて湾曲状に膨出されている。
すなわち、第２磁石３２は、減磁しやすい一方端部３２ａおよび他方端部３２ｂの厚さ寸法が大きく形成されている。これにより、第２磁石３２の一方端部３２ａおよび他方端部３２ｂの減磁を抑制できる。

また、第２磁石３２の一方端部３２ａおよび他方端部３２ｂを膨出させることにより、一方端部３２ａおよび他方端部３２ｂのパーミアンス係数を高くできる。一方、第２磁石３２の中央部３２ｃのパーミアンス係数は高く保たれている。これにより、第２磁石３２のパーミアンス分布を均一化でき、磁石磁束を効率例に取り出すことができる。

さらに、第２磁石３２の一方端部３２ａに第１膨出部５１が形成され、他方端部３２ｂに第２膨出部５２が形成されている。これにより、第２磁石３２の中央部３２ｃに中央凹部５３を形成できる。具体的には、第２磁石３２は、中央部３２ｃのうちロータコア２２の外周面２２ｂの反対側の部位に中央凹部５３が形成されている。中央凹部５３は、中央部３２ｃのうちロータコア２２の外周面２２ｂの反対側の部位（反対側の面）から外周面２２ｂへ向けて凹状に形成されている。
これにより、第２磁石３２を、矩形体に形成した場合と比べて体積を増やすことなく、第２磁石３２の一方端部３２ａおよび他方端部３２ｂを、第２磁石３２の中央部３２ｃと同様に減磁を起こり難くすることができる。

また、第２磁石３２の中央部３２ｃに中央凹部５３が形成されることにより、第２磁石３２の全体のパーミアンスを一層均一化できる。
さらに、第２磁石３２を、矩形体に形成した磁石と比べて同じ体積にできる。よって、第２磁石３２の重量を増すことなく、第２磁石３２の一方端部３２ａおよび他方端部３１ｂの減磁を抑制でき、第２磁石３２のパーミアンス分布を均一化できる。

ここで、第２収納部３６に形成された第１フラックスバリア３６ａを利用して第１膨出部５１を配置することも可能である。また、第２収納部３６に形成された第２フラックスバリア３６ｂを利用して第２膨出部５２を配置することも可能である。この場合、第１フラックスバリア３６ａおよび第２フラックスバリア３６ｂを小さくできる。これにより、磁気抵抗を小さく抑えることができ、磁石磁束を効率的に取り出すことができる。

第３磁石３３は、第２磁石３２を中心にして第１磁石３１と対象に配置されている。
すなわち、第３磁石３３は、一方端部３３ａのうち、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位に膨出部５５が形成されている。膨出部５５は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位から外周面２２ｂへ向けて湾曲状に膨出されている。
また、第３磁石３３は、中央部３３ｃのうちロータコア２２の外周面２２ｂの反対側の部位に中央凹部５６が形成されている。中央凹部５６は、中央部３３ｂのうちロータコア２２の外周面２２ｂの反対側の部位（反対側の面）から外周面２２ｂへ向けて凹状に形成されている。

これにより、第３磁石３３の一方端部３３ａの減磁を抑制できる。また、第３磁石３３のパーミアンス分布を均一化でき、磁石磁束を効率例に取り出すことができる。さらに、第３磁石３３の一方端部３３ａを、第３磁石３３の中央部３３ｂと同様に減磁を起こり難くすることができる。
また、第３磁石３３の重量を増すことなく、第３磁石３３の一方端部３３ａの減磁を抑制でき、第３磁石３３のパーミアンス分布を均一化できる。
ここで、第３収納部３７に形成されたフラックスバリア３７ａを利用して膨出部５５を配置することも可能である。この場合、フラックスバリア３７ａを小さくできる。これにより、磁気抵抗を小さく抑えることができ、磁石磁束を効率的に取り出すことができる。

さらに、第１磁石３１、第２磁石３２および第３磁石３３（すなわち、磁石群２４）は、ロータ１４の中心軸２３方向（すなわち、軸線方向）から見てＶ字状に配置されている。
磁石群２４のうち、第１磁石３１の一方端部３１ａに膨出部４５が形成され、第３磁石３３の一方端部３３ａに膨出部５５が形成されている。よって、磁石群２４は、第１磁石３１の一方端部３１ａおよび第３磁石３３の一方端部３３ａの減磁を抑制でき、パーミアンス分布を均一化できる。

ところで、第１磁石３１、第２磁石３２および第３磁石３３は、次の方法で形成が可能である。
すなわち、第１磁石３１、第２磁石３２および第３磁石３３の型を用意し、この型を用いて、第１磁石３１、第２磁石３２および第３磁石３３を熱間加工する。
または、第１磁石３１、第２磁石３２および第３磁石３３をボンド磁石により形成する。
さらに、第１磁石３１、第２磁石３２および第３磁石３３を機械加工により形成する。

つぎに、回転電機１０のトルク（Ｎｍ）および誘導電圧低下率（％）について図３、図４のグラフに基づいて説明する。
まず、回転電機１０のトルク（Ｎｍ）と電流位相（角度）との関係を図３に基づいて説明する。図３のグラフにおいて、縦軸はトルク（Ｎｍ）を示し、横軸は電流位相（角度）を示す。実線で示すグラフＧ１は第１実施形態の回転電機１０を示し、破線で示すグラフＧ２は第１比較例の回転電機を示す。第１比較例は、第１実施形態の磁石群２４を変えたもので、その他の構成は第１実施形態と同様である。第１比較例の磁石群は、第１磁石、第２磁石および第３磁石が矩形体に形成されている。
図３に示すように、第１実施形態のグラフＧ１は、第１比較例のグラフＧ２に比べてトルクが大きいことがわかる。

ついで、回転電機１０の誘導電圧低下率（％）と磁石温度（℃）との関係を図４に基づいて説明する。図４のグラフにおいて、縦軸は誘導電圧低下率（％）を示し、横軸は磁石温度（℃）を示す。実線で示すグラフＧ４は第１実施形態の回転電機１０を示し、破線で示すグラフＧ５は第１比較例の回転電機を示す。第１比較例は、前述したように、磁石群の第１磁石、第２磁石および第３磁石が矩形体に形成されている。
図４に示すように、第１実施形態のグラフＧ４は、第１比較例のグラフＧ５に比べて誘導電圧低下率（％）が小さいことがわかる。

つぎに、第２実施形態の回転電機７０、第３実施形態の永久磁石９０および第４実施形態の永久磁石１００を図５〜図９に基づいて説明する。なお、第２実施形態〜第４実施形態において第１実施形態の回転電機１０と同一類似部材については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

[第２実施形態]
図５に示すように、回転電機７０は、第１実施形態の磁石群２４および磁石収容部２６を単一の永久磁石７５および磁石収容部７７に代えたもので、その他の構成は第１実施形態の回転電機１０と同様である。
永久磁石７５は、磁石収容部７７に埋設されている。永久磁石７５は、ロータ７２の軸線方向から見て一文字状に配置されている。
永久磁石７５は、ロータ１４の中心軸２３（図１参照）から半径方向外側に延びる直線４１に対して永久磁石７５の長手方向が直交した状態に配置されている。永久磁石７５は、一方端部７５ａおよび他方端部７５ｂがロータコア２２の外周面２２ｂの近傍に配置されている。

よって、永久磁石７５のうち一方端部７５ａおよび他方端部７５ｂが減磁しやすくなる。よって、永久磁石７５は、一方端部７５ａのうち、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位に第１膨出部８１が形成されている。第１膨出部８１は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位から外周面２２ｂへ向けて湾曲状に膨出されている。
また、永久磁石７５は、他方端部７５ｂのうち、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位に第２膨出部８２が形成されている。第２膨出部８２は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位から外周面２２ｂへ向けて湾曲状に膨出されている。
すなわち、永久磁石７５は、減磁しやすい一方端部７５ａおよび他方端部７５ｂの厚さ寸法ｄ１が大きく形成されている。これにより、永久磁石７５の一方端部７５ａおよび他方端部７５ｂの減磁を抑制できる。

また、永久磁石７５の一方端部７５ａおよび他方端部７５ｂを膨出させることにより、一方端部７５ａおよび他方端部７５ｂのパーミアンス係数を高くできる。一方、永久磁石７５の中央部７５ｃのパーミアンス係数は高く保たれている。これにより、永久磁石７５のパーミアンス分布を均一化でき、磁石磁束を効率例に取り出すことができる。

さらに、永久磁石７５の一方端部７５ａに第１膨出部８１が形成され、他方端部７５ｂに第２膨出部８２が形成されている。これにより、永久磁石７５の中央部７５ｃに中央凹部８３を形成できる。中央凹部８３は、中央部７５ｃのうちロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位（外周面２２ｂ側の面）に形成されている。中央凹部８３は、中央部７５ｃのうちロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位から外周面２２ｂの反対側へ向けて湾曲凹状に形成されている。
よって、永久磁石７５は、減磁し難い中央部７５ｃの厚さ寸法ｄ２が、厚さ寸法ｄ１より小さく形成されている。

すなわち、永久磁石７５は、中央凹部８３から第１膨出部８１まで中央凹部８３の表面８３ａおよび第１膨出部８１の表面８１ａが湾曲状に連続して形成されている。また、中央凹部８３から第２膨出部８２まで中央凹部８３の表面８３ａおよび第２膨出部８２の表面８２ａが湾曲状に連続して形成されている。
これにより、永久磁石７５の全体を、矩形体に形成した場合と比べて体積を増やすことなく、永久磁石７５の一方端部７５ａおよび他方端部７５ｂを、永久磁石７５の中央部７５ｃと同様に減磁を起こり難くすることができる。

また、永久磁石７５の中央部７５ｃに中央凹部８３が形成されることにより、永久磁石７５の全体のパーミアンスを一層均一化できる。
さらに、永久磁石７５を、矩形体に形成した磁石と比べて同じ体積にできる。よって、永久磁石７５の重量を増すことなく、永久磁石７５の一方端部７５ａおよび他方端部７５ｂの減磁を抑制でき、永久磁石７５のパーミアンス分布を均一化できる。

つぎに、回転電機７０のパーミアンス係数およびトルク（Ｎｍ）について図６、図７のグラフに基づいて説明する。
まず、回転電機７０のパーミアンス係数を図６に基づいて説明する。図６のグラフにおいて、縦軸はパーミアンス係数を示す。グラフＧ５は第２実施形態の一方端部７５ａおよび他方端部７５ｂのパーミアンス係数を示す。グラフＧ６は第２実施形態の中央部７５ｃのパーミアンス係数を示す。また、グラフＧ７は第２比較例の一方端部７５ａおよび他方端部７５ｂのパーミアンス係数を示す。グラフＧ８は第２比較例の中央部７５ｃのパーミアンス係数を示す。
第２比較例は、第２実施形態の永久磁石７５を矩形体の永久磁石に代えたものでその他の構成は第２実施形態と同様である。

図６に示すように、第２比較例の回転電機は、永久磁石の一方端部および他方端部のパーミアンス係数が中央部のパーミアンス係数と比べて小さいことがわかる。
一方、第２実施形態の回転電機７０は、永久磁石７５の一方端部７５ａおよび他方端部７５ｂのパーミアンス係数と、中央部７５ｃのパーミアンス係数とが略同じ大きさに保たれていることがわかる。

つぎに、回転電機７０のトルク（Ｎｍ）を図７に基づいて説明する。図７のグラフにおいて、縦軸はトルク（Ｎｍ）を示す。グラフＧ９は第２実施形態のトルクを示す。グラフＧ１０は第２比較例のトルクを示す。
第２比較例は、第２実施形態の永久磁石７５を矩形体の永久磁石に代えたものでその他の構成は第２実施形態と同様である。
図７に示すように、第２比較例の回転電機は、第２実施形態の回転電機７０と比べて小さいことがわかる。

[第３実施形態]
図８に示すように、永久磁石９０は、一方端部９０ａのうち、ロータコア２２の外周面２２ｂ（図５参照）側の部位に第１膨出部９１が形成されている。第１膨出部９１は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位から外周面２２ｂへ向けて膨出されている。第１膨出部９１は、頂面９１ａ、一方端面９１ｂおよび傾斜面９１ｃで台形状に形成されている。

また、永久磁石９０は、他方端部９０ｂのうち、ロータコア２２の外周面２２ｂ（図５参照）側の部位に第２膨出部９２が形成されている。第２膨出部９２は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位から外周面２２ｂへ向けて膨出されている。第２膨出部９２は、頂面９２ａ、一方端面９２ｂおよび傾斜面９２ｃで台形状に形成されている。
すなわち、永久磁石９０は、減磁しやすい一方端部９０ａおよび他方端部９０ｂの厚さ寸法ｄ１が大きく形成されている。

永久磁石９０は、一方端部９０ａに第１膨出部９１が形成され、他方端部９０ｂに第２膨出部９２が形成されることにより、中央部９０ｃに中央凹部９３が形成されている。中央凹部９３は、表面９３ａが傾斜面９１ｃの基端と傾斜面９２ｃの基端との間で直線状に形成されている。よって、永久磁石９０は、減磁し難い中央部９０ｃの厚さ寸法ｄ２が、厚さ寸法ｄ１より小さく形成されている。

第３実施形態の永久磁石９０によれば、第２実施形態の永久磁石７５と同様に、一方端部９０ａおよび他方端部９０ｂの減磁を抑制できる。
また、永久磁石９０の中央部９０ｃに中央凹部９３が形成されることにより、永久磁石９０の全体のパーミアンスを一層均一化できる。

[第４実施形態]
図９に示すように、永久磁石１００は、一方端部１００ａのうち、ロータコア２２の外周面２２ｂ（図５参照）側の部位に第１膨出部１０１が形成されている。第１膨出部１０１は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位から外周面２２ｂへ向けて膨出されている。第１膨出部１０１は、頂面１０１ａ、一方端面１０１ｂおよび他方端面１０１ｃで矩形状に形成されている。

また、永久磁石１００は、他方端部１００ｂのうち、ロータコア２２の外周面２２ｂ（図５参照）側の部位に第２膨出部１０２が形成されている。第２膨出部１０２は、ロータコア２２の外周面２２ｂ側の部位から外周面２２ｂへ向けて膨出されている。第２膨出部１０２は、頂面１０２ａ、一方端面１０２ｂおよび他方端面１０２ｃで矩形状に形成されている。
すなわち、永久磁石１００は、減磁しやすい一方端部１００ａおよび他方端部１お０ａの厚さ寸法ｄ１が大きく形成されている。

永久磁石１００は、一方端部１００ａに第１膨出部１０１が形成され、他方端部１００ｂに第２膨出部１０２が形成されることにより、中央部１０ｃに中央凹部１０３が形成されている。中央凹部１０３は、表面１０３ａが他方端面１０１ｃの基端と他方端面１０２ｃの基端との間で直線状に形成されている。よって、永久磁石１００は、減磁し難い中央部１００ｃの厚さ寸法ｄ２が、厚さ寸法ｄ１より小さく形成されている。

第４実施形態の永久磁石１００によれば、第２実施形態の永久磁石７５と同様に、一方端部１００ａおよび他方端部１００ｂの減磁を抑制できる。
また、永久磁石１００の中央部１００ｃに中央凹部１０３が形成されることにより、永久磁石１００の全体のパーミアンスを一層均一化できる。

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第１実施形態では、膨出部４５，５５、第１膨出部５１、および第２膨出部５２を湾曲状に形成した例について説明したが、これに限定するものではない。その他の例として、各膨出部を台形状や矩形状などの他の形状に形成することも可能である。

１０…回転電機
１２…ステータ
１４…ロータ
２２…ロータコア
２２ｂ…ロータコアの外周面（ロータコアの外周面）
２４…磁石群
３１〜３３…第１〜第３の磁石（永久磁石）
３１ａ，３２ａ，３３ａ，７５ａ，９０ａ，１００ａ…一方端部（端部）
３１ｂ，３２ｂ，７５ｂ，９０ｂ，１００ｂ…他方端部（端部）
３１ｃ，３２ｃ，３３ｂ，７５ｃ，９０ｃ，１００ｃ…中央部
４５，５５…膨出部
４６，５３，５６，８３，９３，１０３…中央凹部
５１，８１，９１，１０１…第１膨出部（膨出部）
５２，８２，９２，１０２…第２膨出部（膨出部）
７５，９０，１００…永久磁石

Claims (4)

1. ロータコアに複数の永久磁石が埋設された回転電機において、
   前記永久磁石の端部には、前記ロータコアの外周面へ向けて膨出する膨出部が形成されていることを特徴とする回転電機。
2. 前記永久磁石は、前記ロータコアの軸線方向から見てＶ字状に複数個配置され、
   複数個の永久磁石のうち、前記ロータコアの半径方向に対して傾斜状に配置された永久磁石において、前記ロータコアの外周面に近い方の端部には、前記ロータコアの外周面へ向けて膨出する膨出部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
3. 前記永久磁石は、前記ロータコアの軸線方向から見て一文字状で、かつ、前記ロータコアの半径方向に対して直交するように配置され、
   前記永久磁石の両端部には、前記ロータコアの外周面へ向けて膨出する膨出部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
4. 前記永久磁石は、
   前記ロータコアの外周面側の面の中央部に、前記外周面の反対側に凹む中央凹部が形成され、または、前記外周面の反対側の面の中央部に、前記外周面側に凹む中央凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転電機。

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