JP6424363B2

JP6424363B2 - 磁石埋込型電動機

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Publication number: JP6424363B2
Application number: JP2014212358A
Authority: JP
Inventors: 侍士藤原
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2034-10-17
Also published as: JP2016082733A

Description

本発明は磁石埋込型電動機に関し、製造が容易で必要トルクを得ることができるように工夫したものである。

磁石埋型電動機（ＩＰＭモータ：Interior Permanent Magnet Motor）の回転子は、回転子鉄心に永久磁石を埋め込んだ構造になっている。
このような磁石埋型電動機では、永久磁石の磁束により生じるマグネットトルクと、回転子鉄心の磁気抵抗（リラクタンス）の変化により生じるリラクタンストルクの両方を回転力に寄与する有効トルクとして利用することができる。このため、磁石埋型電動機は、省エネルギー、高効率、および高トルクのモータになり、各種の産業分野で利用されている。

磁石埋込型電動機の一例として、特許文献１（特開平１１−１３６８９０号公報）に示されているものを、図９を参照して説明する。
図９は、磁石埋込型電動機の回転子１０を、回転軸心に対して直交する断面で破断した断面図である。

図９に示す回転子１０の回転子鉄心１１は、多数枚の電磁鋼板を積層して構成されている。この回転子１０には周方向に沿い４つの磁極が形成されている。回転子１０の４つの各磁極は、希土類磁石である４つの永久磁石２１，３１，４１，５１により形成されている。各永久磁石２１，３１，４１，５１は、回転子鉄心１１の軸方向に沿い伸びる状態で回転子鉄心１１に挿入されて（埋め込まれて）いる。

そして、回転子１０の端面から見たときに（図９に示す状態で見たときに）、４つの永久磁石２１，３１，４１，５１で囲った領域の形状が近似的に台形になる状態で、４つの永久磁石２１，３１，４１，５１が配置されている。つまり、永久磁石２１は外周側に配置され、永久磁石３１は内周側に配置されている。また、永久磁石４１，５１は、永久磁石２１，３１を間に挟む状態で、相互に斜めになった状態で対向するように、ハの字状に配置されている。

特開平１１−１３６８９０号公報

ところで、図９に示す従来の磁石埋込型電動機の回転子１０では、各磁極を形成する永久磁石２１，３１，４１，５１として、希土類磁石を採用している。しかし、希土類磁石は、その価格変動が大きいことや、将来の原料の供給不安が払拭されないことから、代替技術の開発が重要な課題となっている。
また、図９に示す従来の回転子１０では、永久磁石２１と、永久磁石３１と、永久磁石４１，５１の大きさ（寸法）が異なるため、大きさ（寸法）の異なる複数種類（３種類）の永久磁石を用意しなければならず部品点数が多くなり、製造が煩雑であった。

本発明は、上記従来技術に鑑み、回転子に埋め込む（挿入する）永久磁石として、希土類磁石を用いなくても、必要なトルクを発生することができ、且つ、製造が容易な磁石埋込型電動機を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、
回転子の周方向に沿い複数の磁極が形成されるように回転子鉄心に永久磁石を軸方向に挿入した磁石埋込型電動機において、
前記回転子に形成された各磁極は、
前記回転子鉄心の外周縁に沿う位置で前記回転子鉄心に挿入された断面長方形の永久磁石であって、その長辺が前記回転子の半径方向に対して交差している第１の永久磁石と、
前記回転子鉄心のうち前記第１の永久磁石よりも内周側の位置で前記回転子鉄心に挿入された断面長方形の永久磁石であって、その長辺が前記回転子の半径方向に対して交差している第２の永久磁石と、
前記回転子鉄心のうち前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石に対して周方向の一方側にシフトした位置で前記回転子鉄心に挿入された断面長方形の永久磁石であって、その長辺が内周側から外周側に向かって伸び、且つ、その長辺が内周側から外周側に伸びるに従いｄ軸から離れｑ軸へ近づいていく第３の永久磁石と、
前記回転子鉄心のうち前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石に対して周方向の他方側にシフトした位置で前記回転子鉄心に挿入された断面長方形の永久磁石であって、その長辺が内周側から外周側に向かって伸び、且つ、その長辺が内周側から外周側に伸びるに従いｄ軸から離れｑ軸へ近づいていく第４の永久磁石と、
を有しており、
前記回転子鉄心のうち、前記第２の永久磁石の一方側の短辺に隣接した部分には、前記回転子鉄心の軸方向に貫通した第１の空孔が形成されており、
前記回転子鉄心のうち、前記第３の永久磁石の内周側の短辺に隣接した部分には、前記回転子鉄心の軸方向に貫通した第２の空孔が形成されており、
前記回転子鉄心のうち、前記第２の永久磁石の他方側の短辺に隣接した部分には、前記回転子鉄心の軸方向に貫通した第３の空孔が形成されており、
前記回転子鉄心のうち、前記第４の永久磁石の内周側の短辺に隣接した部分には、前記回転子鉄心の軸方向に貫通した第４の空孔が形成されており、
前記第１から第４の永久磁石は、寸法が同じになっている
ことを特徴とする。

また本発明の構成は、
前記第３の永久磁石は、その内周側の短辺が、前記第２の永久磁石の一方側の短辺に対して間隔を開けて斜めに対向しており、
前記第４の永久磁石は、その内周側の短辺が、前記第２の永久磁石の他方側の短辺に対して間隔を開けて斜めに対向している、
ことを特徴とする。

また本発明の構成は、
前記第１，第２，第３，第４の空孔の代わりに、
前記回転子鉄心のうち、前記第２の永久磁石の一方側の短辺と前記第３の永久磁石の内周側の短辺との間の部分において、前記回転子鉄心の軸方向に貫通して形成された第５の空孔と、
前記回転子鉄心のうち、前記第２の永久磁石の他方側の短辺と前記第４の永久磁石の内周側の短辺との間の部分において、前記回転子鉄心の軸方向に貫通して形成された第６の空孔と、が形成されている、
ことを特徴とする。

また本発明の構成は、前記第１から第４の永久磁石は、フェライト磁石であることを特徴とする。

また本発明の構成は、前記第１から第４の永久磁石は、前記回転子鉄心に挿入された後に着磁されていることを特徴とする。

本発明によれば、空孔を形成することにより後着磁の際に各永久磁石が完全着磁されるため、希土類磁石を用いなくても、必要トルクを発生することができる磁石埋込型電動機を実現することができる。

本発明の実施例１に係る、磁石埋込型電動機の回転子を示す断面図。本発明の実施例１に係る、磁石埋込型電動機の回転子の一磁極分を示す断面図。比較対象に係る、磁石埋込型電動機の回転子の一磁極分を示す断面図。本発明の実施例１に係る磁石埋込型電動機の回転子において、着磁している際の磁束分布を示す特性図。本発明の実施例１に係る磁石埋込型電動機の回転子において、各磁石に発生した発生磁界を示す特性図。比較対象に係る磁石埋込型電動機の回転子において、着磁している際の磁束分布を示す特性図。比較対象に係る磁石埋込型電動機の回転子において、各磁石に発生した発生磁界を示す特性図。本発明の実施例２に係る、磁石埋込型電動機の回転子の一磁極分を示す断面図。従来技術に係る、磁石埋込型電動機の回転子を示す断面図。

以下、本発明に係る磁石埋込型電動機を、実施例に基づき詳細に説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１に係る磁石埋込型電動機の回転子を、図１及び図２を参照して説明する。図１は、回転子を回転軸心に対して直交する断面で破断して示す断面図であり、図２は、回転子のうち１つの磁極の部分を抽出して示す断面図である。

図１に示すように、回転子１００のシャフト１０１には、多数枚の電磁鋼板を積層して構成された回転子鉄心１０２が取り付けられている。この回転子１００の周方向に沿う６箇所では、４本の永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１がセットになって一定ピッチで回転子鉄心１０２に挿入されることにより、一定ピッチで６個の磁極が形成されている。永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１は、全てフェライト磁石である。これら永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１は、回転子１００の端面から見たときに（図１に示す状態で見たときに）、その形状は長方形（断面長方形）となっており、互いに同じ大きさ（寸法）になっている。

次に、各磁極における４本の永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１の配置状態等を、図１及び図２を参照して、更に詳述する。

回転子鉄心１０２の外周縁に沿う位置には、回転子１００の軸方向に沿い伸びて貫通した磁石挿入孔２００が形成されている。この磁石挿入孔２００は、回転子１００の端面から見たときに（図１，図２に示す状態で見たときに）、長方形（断面長方形）となっており、その長辺は、長辺の中央部において、回転子１００の半径方向に対して直交している。

磁石挿入孔２００には、回転子１００の軸方向に沿い伸びた永久磁石２０１が緊密に挿入されている。つまり、永久磁石２０１が、回転子鉄心１０２の外周縁に沿う位置に配置された状態で、回転子鉄心１０２に埋め込まれている。
この永久磁石２０１は、回転子１００の端面から見たときに（図１，図２に示す状態で見たときに）、長方形（断面長方形）となっており、その長辺は、その長辺の中央部において、回転子１００の半径方向に対して直交している。
永久磁石２０１の磁化方向は、ｄ軸に対して平行な方向となっている。

回転子鉄心１０２には、磁石挿入孔２００（永久磁石２０１）よりも内周側の位置に、回転子１００の軸方向に沿い伸びて貫通した磁石挿入孔３００が形成されている。この磁石挿入孔３００は、回転子１００の端面から見たときに（図１，図２に示す状態で見たときに）、長方形（断面長方形）となっており、その長辺は、その長辺の中央部において、回転子１００の半径方向に対して直交している。

磁石挿入孔３００には、回転子１００の軸方向に沿い伸びた永久磁石３０１が緊密に挿入されている。つまり、永久磁石３０１が、永久磁石２０１よりも内周側の位置に配置された状態で、回転子鉄心１０２に埋め込まれている。
この永久磁石３０１は、回転子１００の端面から見たときに（図１，図２に示す状態で見たときに）、長方形（断面長方形）となっており、その長辺は、その長辺の中央部において、回転子１００の半径方向に対して直交している。
永久磁石３０１の磁化方向は、ｄ軸に対して平行な方向となっている。

回転子鉄心１０２には、磁石挿入孔２００，３００（永久磁石２０１，３０１）に対して周方向の一方側（図２では反時計回り方向）にシフトした位置に、回転子鉄心１０２の軸方向に伸びて貫通した磁石挿入孔４００が形成されている。この磁石挿入孔４００は、回転子１００の端面から見たときに（図１，図２に示す状態で見たときに）、長方形（断面長方形）となっており、その長辺は内周側から外周側に向かって伸びている。
しかも、磁石挿入孔４００は、その長辺が内周側から外周側に向かうに従い、ｄ軸から離れるように、ｄ軸に対して傾斜している。また、磁石挿入孔４００は、その内周側の短辺が、磁石挿入孔３００の一方側（図２では左側）の短辺に対して、間隔を開けて斜めに対向している。更に、磁石挿入孔４００は、その外周側の短辺が、間隔を開けて、回転子鉄心１０２の外周縁に対向している。

磁石挿入孔４００には、回転子１００の軸方向に沿い伸びた永久磁石４０１が緊密に挿入されている。つまり、永久磁石４０１が、永久磁石２０１，３０１に対して周方向の一方側（図２では反時計回り方向）にシフトした位置に配置された状態で、回転子鉄心１０２に埋め込まれている。
この永久磁石４０１は、回転子１００の端面から見たときに（図１，図２に示す状態で見たときに）、長方形（断面長方形）となっており、その長辺は内周側から外周側に向かって伸びている。
しかも、永久磁石４０１は、その長辺が内周側から外周側に向かうに従い、ｄ軸から離れるように、ｄ軸に対して傾斜している。また、永久磁石４０１は、その内周側の短辺が、永久磁石３０１の一方側（図２では左側）の短辺に対して、間隔を開けて斜めに対向している。更に、永久磁石４０１は、その外周側の短辺が、間隔を開けて、回転子鉄心１０２の外周縁に対向している。
永久磁石４０１の磁化方向は、ｄ軸に対して交差する方向となっている。

回転子鉄心１０２には、磁石挿入孔２００，３００（永久磁石２０１，３０１）に対して周方向の他方側（図２では時計回り方向）にシフトした位置に、回転子鉄心１０２の軸方向に伸びて貫通した磁石挿入孔５００が形成されている。この磁石挿入孔５００は、回転子１００の端面から見たときに（図１，図２に示す状態で見たときに）、長方形（断面長方形）となっており、その長辺は内周側から外周側に向かって伸びている。
しかも、磁石挿入孔５００は、その長辺が内周側から外周側に向かうに従い、ｄ軸から離れるように、ｄ軸に対して傾斜している。また、磁石挿入孔５００は、その内周側の短辺が、磁石挿入孔３００の他方側（図２では右側）の短辺に対して、間隔を開けて斜めに対向している。更に、磁石挿入孔５００は、その外周側の短辺が、間隔を開けて、回転子鉄心１０２の外周縁に対向している。

磁石挿入孔５００には、回転子１００の軸方向に沿い伸びた永久磁石５０１が緊密に挿入されている。つまり、永久磁石５０１が、永久磁石２０１，３０１に対して周方向の他方側（図２では時計回り方向）にシフトした位置に配置された状態で、回転子鉄心１０２に埋め込まれている。
この永久磁石５０１は、回転子１００の端面から見たときに（図１，図２に示す状態で見たときに）、長方形（断面長方形）となっており、その長辺は内周側から外周側に向かって伸びている。
しかも、永久磁石５０１は、その長辺が内周側から外周側に向かうに従い、ｄ軸から離れるように、ｄ軸に対して傾斜している。また、永久磁石５０１は、その内周側の短辺が、永久磁石３０１の他方側（図２では右側）の短辺に対して、間隔を開けて斜めに対向している。更に、永久磁石５０１は、その外周側の短辺が、間隔を開けて、回転子鉄心１０２の外周縁に対向している。
永久磁石５０１の磁化方向は、ｄ軸に対して交差する方向となっている。

上記の様な磁石配置となっているため、永久磁石４０１，５０１は、回転子１００の端面から見たときに（図１，図２に示す状態で見たときに）、永久磁石２０１，３０１を間に挟む状態で、相互に斜めになった状態で対向するように、ハの字状に配置されている。

各磁極において、永久磁石２０１の磁化方向は、当該永久磁石２０１よりも内周側に位置している永久磁石３０１の磁化方向と一致しており、永久磁石２０１の外周側の長辺の極性（Ｓ極、Ｎ極）と永久磁石３０１の外周側の長辺の極性（Ｓ極、Ｎ極）が一致している。
また、永久磁石２０１，３０１の外周側の長辺の極性（Ｓ極、Ｎ極）と、永久磁石４０１，５０１のうち当該磁極側の長辺の極性（Ｓ極、Ｎ極）とが一致している。
結局、それぞれの磁極において各永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１が発生する磁束が互いに加え合わせになるよう、各永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１の磁化方向が決定されている。
また隣接する磁極どうしでは、図１に示すように、各永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１の磁化方向（Ｓ極、Ｎ極の極性）が、逆になっている。

この回転子１００の回転子鉄心１０２に埋め込まれた各永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１は、後着磁により着磁された磁石である。つまり、永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１となる磁性体を磁石挿入孔２００，３００，４００，５００に挿入した後に、着磁機により磁界をかけて磁性体を磁化（着磁）させて永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１としている。
このように後着磁により着磁することにより、実施例１の磁石埋込型電動機の回転子１００を、実用化して量産する場合に、効率的な生産ができる。

回転子鉄心１０２のうち磁石挿入孔３００（永久磁石３０１）の一方側（図２では左側）の短辺に隣接した部分には、回転子鉄心１０２の軸方向に伸びて貫通した、低透磁率部となる空孔Ａが形成されている。この空孔Ａは磁石挿入孔３００につながっている。
また、回転子鉄心１０２のうち磁石挿入孔４００（永久磁石４０１）の内周側の短辺に隣接した部分には、回転子鉄心１０２の軸方向に伸びて貫通した、低透磁率部となる空孔Ｂが形成されている。この空孔Ｂは磁石挿入孔４００につながっている。
空孔Ａと空孔Ｂとの間には距離があり、空孔Ａと空孔Ｂの間には回転子鉄心１０２を構成する電磁鋼板が存在している。

回転子鉄心１０２のうち磁石挿入孔３００（永久磁石３０１）の他方側（図２では右側）の短辺に隣接した部分には、回転子鉄心１０２の軸方向に伸びて貫通した、低透磁率部となる空孔Ｃが形成されている。この空孔Ｃは磁石挿入孔３００につながっている。
また、回転子鉄心１０２のうち磁石挿入孔５００（永久磁石５０１）の内周側の短辺に隣接した部分には、回転子鉄心１０２の軸方向に伸びて貫通した、低透磁率部となる空孔Ｄが形成されている。この空孔Ｄは磁石挿入孔５００につながっている。
空孔Ｃと空孔Ｄとの間には距離があり、空孔Ｃと空孔Ｄの間には回転子鉄心１０２を構成する電磁鋼板が存在している。

なお、空孔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの内部空間は基本的には空洞空間であるが、その内部空間に、透磁率の低い金属や樹脂等を充填していてもよい。

実施例１に係る磁石埋込型電動機の回転子１００では、空孔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが形成され、且つ、永久磁石４０１，５０１が、永久磁石２０１，３０１を間に挟む状態で、相互に斜めになった状態で対向するように、ハの字状に配置されているため、各永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１を後着磁する場合に、完全着磁することができる。特に、永久磁石３０１の両端側部分や、永久磁石４０１，５０１の内周側部分において、良好に着磁ができる。

ここで、実施例１に係る回転子１００における着磁の状態を、図３に示す比較対象の回転子１００Ａでの着磁の状態と対比して説明する。
図３に示す比較対象の回転子１００Ａは、図１，図２に示す回転子１００から空孔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを無くした構成であり、他の部分は回転子１００と同構成のものである。

図４，図５は実施例１に係る回転子１００の着磁状態を示している。
図４は、回転子１００を後着磁により着磁しているときの、磁束分布（図中、点線が磁力線である）を示している。
図５（ａ）は磁石４０１，５０１に発生した発生磁界、図５（ｂ）は磁石２０１，３０１に発生した発生磁界を示している。

図６，図７は比較対象の回転子１００Ａの着磁状態を示している。
図６は、回転子１００Ａを後着磁により着磁しているときの、磁束分布（図中、点線が磁力線である）を示している。
図７（ａ）は磁石４０１，５０１に発生した発生磁界、図７（ｂ）は磁石２０１，３０１に発生した発生磁界を示している。

図６に示すように、比較対象の回転子１００Ａでは、永久磁石４０１，５０１の内周側部分において、鎖交する磁束が少ないことが分る。このため、図７（ａ）に示すように、比較対象の回転子１００Ａでは、永久磁石４０１，５０１の内周側部分において、着磁された磁界が必要磁界以下になり、不完全着磁になってしまう。
また、図６に示すように、比較対象の回転子１００Ａでは、永久磁石３０１の両端部分において、鎖交する磁束が少ないことが分る。このため、図７（ｂ）に示すように、比較対象の回転子１００Ａでは、永久磁石３０１の両端部分において、着磁された磁界が必要磁界以下になり、不完全着磁になってしまう。

これに対して、実施例１に係る回転子１００では、永久磁石４０１，５０１の内周側部分においても、鎖交する磁束が多くなる。また、永久磁石３０１の両端部分においても、鎖交する磁束が多くなる（図４参照）。

これは、空孔Ａ，Ｂを設けることにより、磁束が空孔Ａ，Ｂを設けた部分を通り難くなり、その分だけ、磁束が永久磁石３０１の一方側の端部（図２では左側の端部）と永久磁石４０１の内周側部分に磁束が通りやすくなるからである（図４参照）。また、永久磁石４０１がハの字状に配置されて斜めになっているため、永久磁石４０１の長辺に対して多くの磁束が通りやすくなるからである。
同様に、空孔Ｃ，Ｄを設けることにより、磁束が空孔Ｃ，Ｄを設けた部分を通り難くなり、その分だけ、磁束が永久磁石３０１の他方側の端部（図２では右側の端部）と永久磁石５０１の内周側部分に磁束が通りやすくなるからである（図４参照）。また、永久磁石５０１がハの字状に配置されて斜めになっているため、永久磁石５０１の長辺に対して多くの磁束が通りやすくなるからである。

このように、着磁の際に、永久磁石３０１の両端部分及び永久磁石４０１，５０１の内周側部分にも多くの磁束が通る（図４参照）。
このため、図５（ａ）に示すように、回転子１００では、永久磁石４０１，５０１の内周側部分においても、着磁された磁界が必要磁界以上になり、完全着磁が実現できる。
また、図５（ｂ）に示すように、回転子１００では、永久磁石３０１の両端部分においても、着磁された磁界が必要磁界以上になり、完全着磁が実現できる。

このように実施例１に係る回転子１００では、永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１が全て完全着磁されるため、この回転子１００を用いた磁石埋込型電動機では、希土類磁石を用いたものと同等の発生トルクを得ることができる。
また、永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１が互いに同じ大きさ（寸法）になっているため、部品点数を削減することができ、製造が容易になる。
更に、永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１は、回転子鉄心１０２に挿入された後に着磁されるため、製造が容易になる。

また、空孔Ｃと空孔Ｄとの間には距離があり、空孔Ａと空孔Ｂの間には回転子鉄心１０２を構成する電磁鋼板が存在し、且つ、空孔Ｃと空孔Ｄとの間には距離があり、空孔Ｃと空孔Ｄの間には回転子鉄心１０２を構成する電磁鋼板が存在している構成を採用している。
このように空孔間に電磁鋼板を残しているため、回転子鉄心１０２（回転子１００）の機械的強度が向上する。よって、高速回転による遠心力に耐えることができる。

［実施例２］
本発明の実施例２に係る磁石埋込型電動機の回転子を、図８を参照して説明する。図８は回転子のうち１つの磁極部分を抽出して示す断面図である。

実施例２に係る磁石埋込型電動機の回転子１００Ｂは、実施例１に示す回転子１００の構成を一部変更したものである。
実施例１では空孔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを形成したが、実施例２に係る回転子１００Ｂでは、空孔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの代わりに空孔Ｅ，Ｆを形成している。

回転子鉄心１０２のうち、磁石挿入孔３００（永久磁石３０１）の一方側（図８では左側）の短辺と、回転子鉄心１０２のうち磁石挿入孔４００（永久磁石４０１）の内周側の短辺とに挟まれた部分に、空孔Ｅが形成されている。空孔Ｅは、回転子鉄心１０２の軸方向に伸びて貫通した低透磁率部である。
空孔Ｅと磁石挿入孔３００（永久磁石３０１）の一方側（図８では左側）の短辺との間、及び、空孔Ｅと磁石挿入孔４００（永久磁石４０１）の内周側の短辺との間には、回転子鉄心１０２を構成する電磁鋼板が存在している。

また、回転子鉄心１０２のうち、磁石挿入孔３００（永久磁石３０１）の他方側（図８では右側）の短辺と、回転子鉄心１０２のうち磁石挿入孔５００（永久磁石５０１）の内周側の短辺とに挟まれた部分に、空孔Ｆが形成されている。空孔Ｆは、回転子鉄心１０２の軸方向に伸びて貫通した低透磁率部である。
空孔Ｆと磁石挿入孔３００（永久磁石３０１）の他方側（図８では右側）の短辺との間、及び、空孔Ｆと磁石挿入孔５００（永久磁石５０１）の内周側の短辺との間には、回転子鉄心１０２を構成する電磁鋼板が存在している。

なお、空孔Ｅ，Ｆの内部空間は基本的には空洞空間であるが、その内部空間に、透磁率の低い金属や樹脂等を充填していてもよい。

他の部分の構成は、実施例１と同様であり、実施例１と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

実施例２の回転子１００Ｂにおいても、実施例１と同様に、後着磁する際に空孔Ｅ，Ｆの部分に通る磁束が少なくなり、その分だけ、永久磁石３０１の両端側部分や永久磁石４０１，５０１の内周側部分に通る磁束が増加する。この結果、各永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１を後着磁する場合に、完全着磁することができる。特に、永久磁石３０１の両端側部分や、永久磁石４０１，５０１の内周側部分において、良好に着磁ができる。

空孔Ｅと磁石挿入孔３００（永久磁石３０１）の一方側（図８では左側）の短辺との間、及び、空孔Ｅと磁石挿入孔４００（永久磁石４０１）の内周側の短辺との間には、回転子鉄心１０２を構成する電磁鋼板が存在している。更に、空孔Ｆと磁石挿入孔３００（永久磁石３０１）の他方側（図８では右側）の短辺との間、及び、空孔Ｆと磁石挿入孔５００（永久磁石５０１）の内周側の短辺との間には、回転子鉄心１０２を構成する電磁鋼板が存在している。
このように空孔と磁石挿入孔との間に電磁鋼板を残しているため、回転子鉄心１０２（回転子１００Ｂ）の機械的強度が向上する。よって、高速回転による遠心力に耐えることができる。

なお上記実施例１，２では、永久磁石２０１，３０１，４０１，５０１としてフェライト磁石を用いているが、他の材質の磁石を採用してもよい。

１０回転子
１１回転子鉄心
２１，３１，４１，５１永久磁石（希土類磁石）
１００，１００Ａ，１００Ｂ回転子
１０１シャフト
１０２回転子鉄心
２００，３００，４００，５００磁石挿入孔
２０１，３０１，４０１，５０１永久磁石
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ空孔

Claims

回転子の周方向に沿い複数の磁極が形成されるように回転子鉄心に永久磁石を軸方向に挿入した磁石埋込型電動機において、
前記回転子に形成された各磁極は、
前記回転子鉄心の外周縁に沿う位置で前記回転子鉄心に挿入された断面長方形の永久磁石であって、その長辺が前記回転子の半径方向に対して交差している第１の永久磁石と、
前記回転子鉄心のうち前記第１の永久磁石よりも内周側の位置で前記回転子鉄心に挿入された断面長方形の永久磁石であって、その長辺が前記回転子の半径方向に対して交差している第２の永久磁石と、
前記回転子鉄心のうち前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石に対して周方向の一方側にシフトした位置で前記回転子鉄心に挿入された断面長方形の永久磁石であって、その長辺が内周側から外周側に向かって伸び、且つ、その長辺が内周側から外周側に伸びるに従いｄ軸から離れｑ軸へ近づいていく第３の永久磁石と、
前記回転子鉄心のうち前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石に対して周方向の他方側にシフトした位置で前記回転子鉄心に挿入された断面長方形の永久磁石であって、その長辺が内周側から外周側に向かって伸び、且つ、その長辺が内周側から外周側に伸びるに従いｄ軸から離れｑ軸へ近づいていく第４の永久磁石と、
を有しており、
前記回転子鉄心のうち、前記第２の永久磁石の一方側の短辺に隣接した部分には、前記回転子鉄心の軸方向に貫通した第１の空孔が形成されており、
前記回転子鉄心のうち、前記第３の永久磁石の内周側の短辺に隣接した部分には、前記回転子鉄心の軸方向に貫通した第２の空孔が形成されており、
前記回転子鉄心のうち、前記第２の永久磁石の他方側の短辺に隣接した部分には、前記回転子鉄心の軸方向に貫通した第３の空孔が形成されており、
前記回転子鉄心のうち、前記第４の永久磁石の内周側の短辺に隣接した部分には、前記回転子鉄心の軸方向に貫通した第４の空孔が形成されており、
前記第１から第４の永久磁石は、寸法が同じになっている
ことを特徴とする磁石埋込電動機。
請求項１において、
前記第３の永久磁石は、その内周側の短辺が、前記第２の永久磁石の一方側の短辺に対して間隔を開けて斜めに対向しており、
前記第４の永久磁石は、その内周側の短辺が、前記第２の永久磁石の他方側の短辺に対して間隔を開けて斜めに対向している、
ことを特徴とする磁石埋込型電動機。
請求項１または請求項２において、
前記第１，第２，第３，第４の空孔の代わりに、
前記回転子鉄心のうち、前記第２の永久磁石の一方側の短辺と前記第３の永久磁石の内周側の短辺との間の部分において、前記回転子鉄心の軸方向に貫通して形成された第５の空孔と、
前記回転子鉄心のうち、前記第２の永久磁石の他方側の短辺と前記第４の永久磁石の内周側の短辺との間の部分において、前記回転子鉄心の軸方向に貫通して形成された第６の空孔と、が形成されている、
ことを特徴とする磁石埋込電動機。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１から第４の永久磁石は、フェライト磁石であることを特徴とする磁石埋込型電動機。
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記第１から第４の永久磁石は、前記回転子鉄心に挿入された後に着磁されていることを特徴とする磁石埋込型電動機。