JP6747064B2 - 永久磁石式回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、電動機などの回転電機に係り、内部に永久磁石を配置した永久磁石式回転電機に関する。

下記特許文献１の段落［００１０］及び図４には、永久磁石式回転電機において、回転子一極当たりに永久磁石が３つ配置され、それらが略Ｕ字状に形成され、さらに、各磁石の両側面には空隙９ａ１，９ａ２，９ｂ１，９ｂ２，９ｃ１，９ｃ２が配置されており、これら空隙によって各リブ１１ａ，１１ｂ，１０ａ，１０ｂに生じる漏れ磁束を低減し、出力特性の向上を図る、との技術が開示されている。

下記特許文献２の段落［０００７］及び図３には、永久磁石式回転電機において、上記特許文献１同様、回転子一極当たりに略Ｕ字状に配置された３つの永久磁石の両側面に空隙Ｃ１〜Ｃ４が配置されており、永久磁石３８の側面とリブ８４が略平行に形成され、さらに、空隙Ｃ１，Ｃ２の合計面積を空隙Ｃ３，Ｃ４の合計面積よりも大きくなるように形成することで、漏れ磁束をより低減することができ、出力特性の向上につながる、との技術が開示されている。

国際公開第２０１１／００２０４３号 特開２０１４−１６５９３８号公報

上記特許文献１に開示された技術では、空隙９ａ１，９ａ２，９ｂ１，９ｂ２，９ｃ１，９ｃ２が配置されることで、回転子鉄心６（上記特許文献１の図１〜４参照）の内部でループとなる漏れ磁束は抑制できるが、空隙を設けることによって磁石挿入穴７（上記特許文献１の図１〜３参照）に挿入される各永久磁石の体積は制限されてしまい、回転子径寸法や永久磁石の種類を変更せずに界磁磁束量をさらに増加させたい場合に、永久磁石の体積を大きくすることが困難である。

上記特許文献２に開示された技術では、上記特許文献１と同様、空隙が配置されることで、各永久磁石の体積は制限されてしまう。また、永久磁石３８の側面とリブ８４を略平行に形成するためには、空隙Ｃ２は必ずしも必要ではないが、空隙Ｃ１をリブ８４が永久磁石３８の側面と略平行になるように形成する必要があるため、空隙Ｃ１によって永久磁石の体積は制限されてしまう。

本発明は、上記技術的課題に鑑み、永久磁石から発生する磁束の漏れを抑制し、かつ、回転子径寸法を大きくすることや永久磁石の種類の変更を行わずに、界磁磁束量を増加することができる、永久磁石式回転電機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための第１の発明に係る永久磁石式回転電機は、
回転子鉄心（１ａ）において、一極ごとに、３つ一組として回転子鉄心（１ａ）の外周面（１ｃ）側を向く略Ｕ字状に形成される磁石孔を備える永久磁石式回転電機であって、
前記磁石孔のうち、中央に形成される磁石孔を第１磁石孔（１２Ａ）、その左右に形成される磁石孔を第２磁石孔（１１Ａ）及び第３磁石孔（１３Ａ）とし、
前記第１磁石孔（１２Ａ）は、前記外周面（１ｃ）に対し略平行に形成された第１側面（７２Ａ）、及び、該第１側面（７２Ａ）よりも前記回転子鉄心（１ａ）の内周面側に該第１側面（７２Ａ）と平行に形成された中央部（８２Ａａ）と、該第１側面（７２Ａ）からの離間距離が該中央部（８２Ａａ）よりも長くなるように形成された両端部（８２Ａｂ）とからなる第２側面（８２Ａ）を有し、
前記第２磁石孔（１１Ａ）は、前記第１磁石孔（１２Ａ）から周方向に離間するようにして前記外周面（１ｃ）へ向け延伸して形成された第３側面（７１Ａ）、及び、該第３側面（７１Ａ）よりも前記Ｕ字状の外側に、該第３側面（７１Ａ）と平行に形成され、該第３側面（７１Ａ）よりも長い第４側面（８１Ａ）を有し、全体が台形状であり、
前記第３磁石孔（１３Ａ）は、前記第１磁石孔（１２Ａ）の中心点及び回転子（１）の中心点を通る仮想直線（Ｏ）を中心として、前記第２磁石孔（１１Ａ）と対称的に形成され、前記第１磁石孔（１２Ａ）から周方向に離間するようにして前記外周面（１ｃ）へ向け延伸して形成された第５側面（７３Ａ）、及び、該第５側面（７３Ａ）よりも前記Ｕ字状の外側に、該第５側面（７３Ａ）と平行に形成され、該第５側面（７３Ａ）よりも長い第６側面（８３Ａ）を有し、全体が台形状であり、
さらに、
磁化方向が磁極ごとに周方向に交互になるようにして前記第１磁石孔（１２Ａ）、前記第２磁石孔（１１Ａ）及び前記第３磁石孔（１３Ａ）にそれぞれ配される、第１永久磁石（１２）、第２永久磁石（１１）及び第３永久磁石（１３）を備え、
前記第１永久磁石（１２）は、前記第１磁石孔（１２Ａ）に対し、該第１磁石孔（１２Ａ）の両端部に第１空隙（３３）及び第２空隙（３４）を有するように、前記第２側面（８２Ａ）の前記両端部から離間し、それ以外は全面が接して挿入される形状であり、
前記第２永久磁石（１１）は、前記第２磁石孔（１１Ａ）に対し、該第２磁石孔（１１Ａ）の前記第１磁石孔（１２Ａ）側の端部に第３空隙（３２）を有し前記第２磁石孔（１１Ａ）の前記外周面（１ｃ）側の端部に第４空隙（３１）を有するように、前記第４側面（８１Ａ）と接する面が該第４側面（８１Ａ）よりも短くかつ前記第３側面（７１Ａ）よりも長く、それ以外は全面が接して挿入される形状であり、
前記第３永久磁石（１３）は、前記第３磁石孔（１３Ａ）に対し、該第３磁石孔（１３Ａ）の前記第１磁石孔（１２Ａ）側の端部に第５空隙（３５）を有し前記第３磁石孔（１３Ａ）の前記外周面（１ｃ）側の端部に第６空隙（３６）を有するように、前記第６側面（８３Ａ）と接する面が該第６側面（８３Ａ）よりも短くかつ前記第５側面（７３Ａ）よりも長く、それ以外は全面が接して挿入される形状である
ことを特徴とする。

上記課題を解決するための第２の発明に係る永久磁石式回転電機は、
上記第１の発明に係る永久磁石式回転電機において、
前記回転子鉄心（１ａ）において、
前記第１磁石孔（１２Ａ）と前記第２磁石孔（１１Ａ）とは、対向する互いの側面が平行に形成され、
前記第１磁石孔（１２Ａ）と前記第３磁石孔（１３Ａ）とは、対向する互いの側面が平行に形成される
ことを特徴とする。

上記課題を解決するための第３の発明に係る永久磁石式回転電機は、
上記第１または第２の発明に係る永久磁石式回転電機において、
前記第２磁石孔（１１Ａ）の前記外周面（１ｃ）側の側面は、該外周面（１ｃ）と略平行に形成され、
前記第３磁石孔（１３Ａ）の前記外周面（１ｃ）側の側面は、該外周面（１ｃ）の略平行に形成される
ことを特徴とする。

上記課題を解決するための第４の発明に係る永久磁石式回転電機は、
回転子鉄心（１ａ´）において、一極ごとに、３つ一組として回転子鉄心（１ａ´）の外周面（１ｃ´）側を向く略Ｕ字状に形成される磁石孔を備える永久磁石式回転電機であって、
前記磁石孔のうち、中央に形成される磁石孔を第１磁石孔（１２Ａ´）、その左右に形成される磁石孔を第２磁石孔（１１Ａ´）及び第３磁石孔（１３Ａ´）とし、
前記第１磁石孔（１２Ａ´）は、前記外周面（１ｃ´）に対し略平行に形成された第１側面（７２Ａ´）、及び、該第１側面（７２Ａ´）よりも前記回転子鉄心（１ａ´）の外周面側に、該第１側面（７２Ａ´）と平行に形成され、該第１側面（７２Ａ´）よりも短い第２側面（８２Ａ´）を有し、全体が台形状であり、
前記第２磁石孔（１１Ａ´）は、前記第１磁石孔（１２Ａ´）から周方向に離間するようにして前記外周面（１ｃ´）へ向け延伸して形成された第３側面（７１Ａ´）、及び、該第３側面（７１Ａ´）よりも前記Ｕ字状の内側に、該第３側面（７１Ａ´）と平行に形成される第４側面（８１Ａ´）を有し、
前記第２磁石孔（１１Ａ´）の前記外周面（１ｃ´）側の側面の両端部のうち、該外周面１ｃ´側の端部が、第１空隙（３１´）を有するように、該外周面（１ｃ´）側に窪んだ形状であり、
前記第３磁石孔（１３Ａ´）は、前記第１磁石孔（１２Ａ´）の中心点及び回転子（１´）の中心点を通る仮想直線（Ｏ´）を中心として、前記第２磁石孔（１１Ａ´）と対称的に形成され、前記第１磁石孔（１２Ａ´）から周方向に離間するようにして前記外周面（１ｃ´）へ向け延伸して形成された第５側面（７３Ａ´）、及び、該第５側面（７３Ａ´）よりも前記Ｕ字状の内側に、該第５側面（７３Ａ´）と平行に形成される第６側面（８３Ａ´）を有し、
前記第３磁石孔（１３Ａ´）の前記外周面（１ｃ´）側の側面の両端部のうち、該外周面１ｃ´側の端部が、第２空隙（３６´）を有するように、該外周面（１ｃ´）側に窪んだ形状であり、
さらに、
磁化方向が磁極ごとに周方向に交互になるようにして前記第１磁石孔（１２Ａ´）、前記第２磁石孔（１１Ａ´）及び前記第３磁石孔（１３Ａ´）にそれぞれ配される、第１永久磁石（１２´）、第２永久磁石（１１´）及び第３永久磁石（１３´）を備え、
前記第１永久磁石（１２´）は、前記第１磁石孔（１２Ａ´）に対し、前記第１磁石孔（１２Ａ´）の両端部に第３空隙（３３´）及び第４空隙（３４´）を有するように、前記第１側面（７２Ａ´）に接する面が該第１側面（７２Ａ´）よりも短くかつ第２側面（８２Ａ´）よりも長く、それ以外は全面が接して挿入される形状であり、
前記第２永久磁石（１１´）は、前記第２磁石孔（１１Ａ´）に対し、該第２磁石孔（１１Ａ´）の前記第１磁石孔（１２Ａ´）側の端部に第５空隙（３２´）を有し前記第２磁石孔（１１Ａ´）の前記外周面（１ｃ´）側の端部に前記第１空隙（３１´）を有するように、前記第３側面（７１Ａ´）と接する面が該第３側面（７１Ａ´）よりも短く、前記第２磁石孔（１１Ａ´）の前記第１磁石孔（１２Ａ´）側の端部に対応する部分と、前記外周面（１ｃ´）側の端部に対応する部分がテーパ形状であり、
前記第３永久磁石（１３´）は、前記第３磁石孔（１３Ａ´）に対し、該第３磁石孔（１３Ａ´）の前記第１磁石孔（１２Ａ´）側の端部に第６空隙（３５´）を有し前記第３磁石孔（１３Ａ´）の前記外周面（１ｃ´）側の端部に前記第２空隙（３６´）を有するように、前記第５側面（７３Ａ´）と接する面が該第５側面（７３Ａ´）よりも短く、該第３磁石孔（１３Ａ´）の前記第１磁石孔（１２Ａ´）側の端部に対応する部分と、前記外周面（１ｃ´）側の端部に対応する部分がテーパ形状である
ことを特徴とする。

上記課題を解決するための第５の発明に係る永久磁石式回転電機は、
上記第４の発明に係る永久磁石式回転電機において、
前記回転子鉄心（１ａ´）において、
前記第１磁石孔（１２Ａ´）と前記第２磁石孔（１１Ａ´）とは、対向する互いの側面が平行に形成され、
前記第１磁石孔（１２Ａ´）と前記第３磁石孔（１３Ａ´）とは、対向する互いの側面が平行に形成される
ことを特徴とする。

上記課題を解決するための第６の発明に係る永久磁石式回転電機は、
上記第４または第５の発明に係る永久磁石式回転電機において、
前記第１空隙（３１´）における前記外周面（１ｃ´）を向く第１７側面（６１´）は、前記外周面（１ｃ´）と略平行となるように形成され、
前記第２空隙（３６´）における前記外周面（１ｃ´）を向く第１８側面（６６´）は、前記外周面（１ｃ´）と略平行となるように形成される
ことを特徴とする。

本発明に係る永久磁石式回転電機によれば、永久磁石から発生する磁束の漏れを抑制し、かつ、回転子径寸法を大きくすることや永久磁石の種類の変更を行わずに、界磁磁束量を増加することができる。

本発明の実施例１に係る永久磁石式回転電機の回転子の一極分の径方向断面図である。 本発明の実施例１に係る永久磁石式回転電機の回転子鉄心の一極当たりの径方向断面図である。 図１の部分拡大図である。 本発明の実施例２に係る永久磁石式回転電機の回転子の一極分の径方向断面図である。 本発明の実施例２に係る永久磁石式回転電機の回転子鉄心の一極当たりの径方向断面図である。 図４の部分拡大図である。

以下、本発明に係る永久磁石式回転電機について図面を用いて説明する。

［実施例１］
本実施例に係る永久磁石式回転電機の構成について説明する。
本実施例に係る永久磁石式回転電機は、一般的なラジアルギャップ型であり、円筒形状の固定子コア、該固定子コアの内径側に周方向に複数配置され、固定子巻線を巻回したティースを備えた固定子、及び、該固定子のティース先端部からラジアルギャップを介して中心部にシャフトを挿入した回転子を備える。

まず、「永久磁石を基準として」本実施例に係る永久磁石式回転電機の構成を説明する。
図１は、本実施例に係る永久磁石式回転電機の回転子１の一極当たりの径方向断面図を示し、図２は、本実施例に係る永久磁石式回転電機の回転子鉄心１ａの一極当たりの径方向断面図を示している。永久磁石１１，１２，１３は、回転子１の一極毎に３つずつ配置された永久磁石のうちの一組であり、図１，２に示すように、回転子鉄心１ａに形成された磁石孔１１Ａ，１２Ａ，１３Ａに挿入されるようにして、互いにリブ２１，２２を介し、外周側を向く略Ｕ字状に配置されている。

図３は、図１の部分拡大図を示している。図３に示すように、回転子１の径方向断面視において、永久磁石１２は、回転子１の外周面１ｃに対し略平行に形成された側面７２，８２を有している。

また、永久磁石１１は、永久磁石１２から回転子１の外周面１ｃへ向けて（永久磁石１２から周方向に離間するようにして）延伸し、互いに平行に形成される、側面７１，８１を有する。

さらに、永久磁石１３は、永久磁石１２から回転子１の外周面１ｃへ向けて（永久磁石１２から周方向に離間するようにして）延伸し、互いに平行に形成された側面７３，８３を有する。

そして、永久磁石１１，１３は、永久磁石１２の中心点及び回転子１の中心点（図示略）を通る仮想直線Ｏを中心として、永久磁石１２の両側に互いに対称的に形成されることで、永久磁石１１，１２，１３は、外周側を向く略Ｕ字状に配置される。

永久磁石１１，１２，１３は、回転子１の径方向断面視において、角部（両端部）がテーパ形状となっている。ただし、ここでの「角部」とは、永久磁石１２においては、側面７２，８２のうち、回転子１の内周側を向く側面８２の角部のみを指している。また、永久磁石１１においては、側面７１，８１のうち、上述した略Ｕ字状の内側を向く側面７１の角部のみを指している。さらに、永久磁石１３においては、側面７３，８３のうち、上述した略Ｕ字状の内側を向く側面７３の角部のみを指している。

永久磁石１１の側面７１の角部に設けられたテーパ形状の側面（テーパ面）４１，４２のうち永久磁石１２に対向するテーパ面４２（すなわち、永久磁石１１における両端部のうち永久磁石１２側の端部の面であるテーパ面４２）と、永久磁石１２の永久磁石１１に対向する側面５３とが、略平行となっている。

また、永久磁石１３の側面７３の角部に設けられたテーパ面４５，４６のうち永久磁石１２に対向するテーパ面４５（すなわち、永久磁石１３における両端部のうち永久磁石１２側の端部の面であるテーパ面４５）と、永久磁石１２の永久磁石１３に対向する側面５４とが、略平行となっている。

すなわち、永久磁石１１，１２の間に形成されたリブ２１は、永久磁石１１のテーパ面４２及び永久磁石１２の側面５３と、略平行に形成されており、永久磁石１２，１３の間に形成されたリブ２２は、永久磁石１３のテーパ面４５及び永久磁石１２の側面５４と、略平行に形成されている。

また、テーパ面４２及び側面５３は、その全面がリブ２１に接し、テーパ面４５及び側面５４は、その全面がリブ２２に接している。

さらに、リブ２１，２２、テーパ面４２，４５、側面５２，５４は、仮想直線Ｏと平行に延伸している。なお、生産性を考慮し、永久磁石１１，１２，１３は全て同一のサイズ及び形状となっている。

また、回転子鉄心１ａにおいて、上述のようにして永久磁石１２の側面８２の角部に設けられたテーパ面４３，４４に隣接する位置に、空隙３３，３４がそれぞれ配置され、永久磁石１１の側面８１と直交する側面５１，５２に隣接する位置には、空隙３１，３２がそれぞれ配置され、さらに、永久磁石１３の側面８３と直交する側面５５，５６に隣接する位置には、空隙３５，３６がそれぞれ配置される。なお、空隙３１〜３６は、図２に示すように回転子鉄心１ａに形成される磁石孔１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの一部として設けられるものである。

なお、ここでは永久磁石１１，１２，１３を同一のサイズ及び形状としているため、永久磁石１２の角部もテーパ形状としているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、永久磁石１２を矩形状としてもよい。

空隙３１における回転子１の外周面１ｃを向く側面６１は、回転子１の外周面１ｃと略平行な直線（又は円弧）になるように形成され、空隙３２におけるリブ２１に接する側面６２は、永久磁石１１のテーパ面４２と同一線上に形成され、空隙３３におけるリブ２１に接する側面６３は、永久磁石１２の側面５３と同一線上に形成される。なお、空隙３４，３５，３６は、回転子１の径方向断面視において、仮想直線Ｏを軸としてそれぞれ空隙３１，３２，３３と対称となるように形成されている。

また、側面６１、及び、永久磁石１１の側面７１の角部に設けられたテーパ面４１，４２のうち、回転子１の外周面１ｃに近接したテーパ面４１と、回転子１の外周面１ｃとの間には、リブ２３が形成される。そして、側面６６、及び、永久磁石１３の側面７３の角部に設けられたテーパ面４５，４６のうち、回転子１の外周面１ｃに近接したテーパ面４６と、回転子１の外周面１ｃとの間には、リブ２４が形成される。

本実施例に係る永久磁石式回転電機では、回転子１の一つの磁極を形成する永久磁石（１１，１２，１３）の磁化方向は、３つの永久磁石１１，１２，１３で１つの磁極を形成するように、Ｕ字状の内側及び外側でそれぞれ同一極性である。また、それとともに、周方向に隣接する磁極の永久磁石の組同士は、互いに磁化方向が反対、すなわち、回転子１の磁極の磁化方向が周方向に交互になるようにして、永久磁石がそれぞれ配置されている。

なお、図１〜３では、一つの磁石孔１１Ａ，１２Ａ，１３Ａにそれぞれ一つずつ永久磁石１１，１２，１３を挿入しているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、一つの磁石孔あたりに、磁化方向を合わせて周方向や径方向に分割された複数個の永久磁石を用いてもよい。

次に、「磁石孔を基準として」本実施例に係る永久磁石式回転電機の構成を説明する。
本実施例に係る永久磁石式回転電機は、図２に示すように、回転子鉄心１ａにおいて、一極ごとに、３つ一組として回転子鉄心１ａの外周面１ｃ側を向く略Ｕ字状に形成される磁石孔を備えており、これら磁石孔のうち、中央に形成される磁石孔を磁石孔１２Ａ、その左右に形成される磁石孔を、磁石孔１１Ａ及び磁石孔１３Ａとする。

磁石孔１２Ａは、外周面１ｃに対し略平行に形成された側面７２Ａ、及び、側面７２Ａよりも回転子鉄心１ａの内周面側に、側面７２Ａと平行に形成され、両端部が側面７２Ａから離間する方向に窪んだ形状である側面８２Ａを有している。

磁石孔１１Ａは、磁石孔１２Ａから周方向に離間するようにして外周面１ｃへ向け延伸して形成された側面７１Ａ、及び、側面７１ＡよりもＵ字状の外側に、側面７１Ａと平行に形成され、側面７１Ａよりも長い、側面８１Ａを有しており、全体が台形状となっている。詳述すると、側面７１Ａの一端（側面７２Ａ側の端部）は、側面７２Ａの一端（側面７１Ａ側の端部）に対し、回転子１の径方向断面視の側面７２Ａと平行な方向に離間した位置に配され、側面７１Ａの他端は、回転子１の外周面１ｃに近接した位置に配されている。なお、ここでの側面７１Ａの一端は、回転子１の径方向断面視の側面７２Ａと平行な方向において、側面７１Ａの他端よりも磁石孔１２Ａに近接しているものとする。

磁石孔１３Ａは、磁石孔１２Ａの中心点及び回転子１の中心点（図示略）を通る仮想直線Ｏを中心として、磁石孔１１Ａと対称的に形成され、磁石孔１２Ａから周方向に離間するようにして外周面１ｃへ向け延伸して形成された側面７３Ａ、及び、側面７３ＡよりもＵ字状の外側に、側面７３Ａと平行に形成され、側面７３Ａよりも長い、側面８３Ａを有しており、全体が台形状となっている。詳述すると、側面７３Ａの一端（側面７２Ａ側の端部）は、側面７２Ａの他端（側面７３Ａ側の端部）に対し、回転子１の径方向断面視の側面７２Ａと平行な方向に離間した位置に配され、側面７３Ａの他端は、回転子１の外周面１ｃに近接した位置に配されている。なお、ここでの側面７３Ａの一端は、回転子１の径方向断面視の側面７２Ａと平行な方向において、側面７３Ａの他端よりも磁石孔１２Ａに近接しているものとする。

そして、本実施例に係る永久磁石式回転電機は、１つの磁極を形成するように、Ｕ字状の内側及び外側でそれぞれ同一極性であり、磁化方向が磁極ごとに周方向に交互になるようにして磁石孔１１Ａ、磁石孔１２Ａ及び磁石孔１３Ａにそれぞれ配される、永久磁石１１、永久磁石１２及び永久磁石１３を備えている。

永久磁石１２は、磁石孔１２Ａに対し、磁石孔１２Ａの両端部に空隙３３及び空隙３４を有するように、側面８２Ａと接する面が側面８２Ａの両端部から離間し、それ以外は全面が接して挿入される形状となっている。なお、図１，３では、永久磁石１２の両端部をテーパ形状としているが、本実施例はこれに限定されるものでない。

永久磁石１１は、磁石孔１１Ａに対し、磁石孔１１Ａの磁石孔１２Ａ側の端部に空隙３２を有するように、さらに、磁石孔１１Ａの外周面１ｃ側の端部に空隙３１を有するように、側面８１Ａと接する面が側面８１Ａよりも短く側面８１Ａの両端部から離間し、かつ側面７１Ａよりも長く、それ以外は全面が接して挿入される形状となっている。

永久磁石１３は、磁石孔１３Ａに対し、磁石孔１３Ａの磁石孔１２Ａ側の端部に空隙３５を有するように、さらに、磁石孔１３Ａの外周面１ｃ側の端部に空隙３６を有するように、側面８３Ａと接する面が側面８３Ａよりも短く側面８３Ａの両端部から離間し、かつ側面７３Ａよりも長く、それ以外は全面が接して挿入される形状となっている。

また、本実施例に係る永久磁石式回転電機では、回転子鉄心１ａにおいて、磁石孔１２Ａと磁石孔１１Ａとは、対向する互いの側面が平行に形成され、磁石孔１２Ａと磁石孔１３Ａとは、対向する互いの側面が平行に形成されている。

さらに、本実施例に係る永久磁石式回転電機では、磁石孔１１Ａの外周面１ｃ側の側面は、外周面１ｃと略平行に形成され、磁石孔１３Ａの外周面１ｃ側の側面は、外周面１ｃの略平行に形成されている。

以上が、本実施例に係る永久磁石式回転電機の構成についての説明である。以下では、本実施例に係る永久磁石式回転電機の作用について説明する。

本実施例に係る永久磁石式回転電機では、ある磁極（第１磁極）の永久磁石で発生した磁束は、図示しない固定子のティース及びバックコアを通って、隣接する磁極（第２磁極）の永久磁石に戻り、第２磁極の永久磁石から回転子コア１ｂ（図１参照）を通り第１磁極の永久磁石に戻る磁束経路、又は、その反対回りの磁束経路となる。

このとき、例えば、図１，３に示す永久磁石１１，１２，１３で発生した磁束の一部は、リブ２１，２２，２３，２４を通る漏れ磁束となるが、永久磁石１１のテーパ面４１，４２、永久磁石１２の側面５３，５４、及び、永久磁石１３のテーパ面４５，４６まで、永久磁石１１，１２，１３があることや、永久磁石１１のテーパ面４２、永久磁石１２の側面５３，５４、及び、永久磁石１３のテーパ面４５に対して、側面６２，６３，６４，６５がそれぞれ同一線上となるように空隙３２，３３，３４，３５を設け、回転子１の外周面１ｃに略平行となるように側面６１，６６を設けているので、リブ２１，２２，２３，２４の磁気抵抗が高く、漏れ磁束を低減することができる。

すなわち、まず、永久磁石１２は、テーパ面４３，４４が磁石孔１２Ａに接触せず、側面５３，５４が磁石孔に接触することになる。そして、「永久磁石１１のテーパ面４１，４２、永久磁石１２の側面５３，５４、及び、永久磁石１３のテーパ面４５，４６まで、永久磁石１１，１２，１３がある」ことで、（後述の如くリブ２１，２２，２３，２４の幅を広げる必要がなくなり、）永久磁石自体の磁気抵抗は空気の磁気抵抗とほぼ等しいため、リブ２１，２２，２３，２４の漏れ磁束を低減できることになる。

また、「永久磁石１１のテーパ面４２、永久磁石１２の側面５３，５４、及び、永久磁石１３のテーパ面４５に対して、側面６２，６３，６４，６５がそれぞれ同一線上となるように空隙３２，３３，３４，３５を設け」及び「回転子１の外周面１ｃに略平行となるように側面６１，６６を設けている」ことで、それぞれのリブ２１，２２，２３，２４の幅が一定となる。仮に、空隙３１，３２，３３，３４，３５，３６の部分が鉄心となっていれば、空隙が存在しない分のリブ２１，２２，２３，２４の幅が広がり、磁束が通り易くなってしまう。逆に、リブ２１，２２，２３，２４の幅を狭めるように空隙を大きく取ると、磁束漏洩は低減できるものの、リブ２１，２２，２３，２４の強度が低下し耐遠心力性能が低下することになる（リブ強度に関しては特許文献２参照）。

また、本実施例によれば、従来技術で空隙となっていた部分に永久磁石を配置して、磁石孔１１Ａ，１２Ａ，１３Ａに対して永久磁石１１，１２，１３が占める割合が従来よりも高くなり、永久磁石の体積を大きくすることができる。

すなわち、永久磁石１１，１２，１３がテーパ部を有するため、例えば、上記特許文献１における図１７の回転子形状において、矩形の永久磁石８ａ，８ｃの両側面に位置する空隙９ａ１，９ａ２，９ｃ１，９ｃ２が占める空間を利用して、永久磁石の体積を大きくすることができる。

よって、回転子径寸法を大きくしたり永久磁石の種類を変更したりすることなく、界磁磁束量を増やすことができる。

このようにして、本実施例に係る永久磁石式回転電機では、各永久磁石がテーパ部を有するので、各々の永久磁石の体積を大きく取りながら各永久磁石間の距離を狭めて漏れ磁束を低減しつつ、界磁磁束量を増加させることができる。

また、本実施例に係る永久磁石式回転電機では、各永久磁石間のリブを平行に形成する場合においても、各永久磁石のテーパ面を利用し、空隙を設けることなく永久磁石の体積を大きく取りながら、リブを平行に形成する（リブの幅を一定にする）ことができる。

［実施例２］
本実施例に係る永久磁石式回転電機の構成について、実施例１と異なる点を中心に説明する。まず、「永久磁石を基準として」本実施例に係る永久磁石式回転電機の構成を説明する。

図４は、本実施例に係る永久磁石式回転電機の回転子１´の一極当たりの径方向断面図を示し、図５は、本実施例に係る永久磁石式回転電機の回転子鉄心１ａ´の一極当たりの径方向断面図を示している。永久磁石１１´，１２´，１３´は、回転子１´の一極毎に３つずつ配置された永久磁石のうちの一組であり、図４，５に示すように、回転子鉄心１ａ´に形成された磁石孔１１Ａ´，１２Ａ´，１３Ａ´に挿入されるようにして、互いにリブ２１´，２２´を介し、外周側を向く略Ｕ字状に配置されている。

図６は、図４の部分拡大図を示している。図６に示すように、回転子１´の径方向断面視において、永久磁石１２´は、回転子１´の外周面１ｃ´に対し略平行に形成された側面７２´，８２´を有している。

永久磁石１１´は、永久磁石１２´から回転子１´の外周面１ｃ´へ向けて（永久磁石１２´から周方向に離間するようにして）延伸し相対向する、側面７１´，８１´を有している。

さらに、永久磁石１３´は、永久磁石１２´から回転子１´の外周面１ｃ´へ向けて（永久磁石１２´から周方向に離間するようにして）延伸し相対向する、側面７３´，８３´を有している。

そして、永久磁石１１´，１３´は永久磁石１２´の中心点及び回転子１´の中心点（図示略）を通る仮想直線Ｏ´を中心として、永久磁石１２´の両側に互いに対称的に形成されることで、永久磁石１１´，１２´，１３´は、外周側を向く略Ｕ字状に配置される。

各永久磁石１１´，１２´，１３´は、回転子１´の径方向断面視において、角部（両端部）がテーパ形状となっている。ただし、ここでの「角部」とは、永久磁石１２´においては、側面７２´，８２´のうち、回転子１´の外周側を向く側面８２´の角部のみを指している。また、永久磁石１１´においては、側面７１´，８１´のうち、上述した略Ｕ字状の外側を向く側面７１´の角部のみを指している。さらに、永久磁石１３´においては、側面７３´，８３´のうち、上述した略Ｕ字状の外側を向く側面７３´の角部のみを指している。

上述のようにして永久磁石１１´の永久磁石１２´に対向する側面５２´と、永久磁石１２´の側面８２´の角部に設けられたテーパ形状の側面（テーパ面）４３´，４４´のうち永久磁石１１´に対向するテーパ面４３´とが、略平行となっている。また、永久磁石１３´の永久磁石１２´に対向する側面５５´と、永久磁石１２´のテーパ面４４´とが、略平行となっている。

すなわち、永久磁石１１´，１２´の間に形成されたリブ２１´は、永久磁石１１´における永久磁石１２´に対向する面５２´、及び、永久磁石１２´のテーパ形状の両端部のうち永久磁石１１´側の端部の面であるテーパ面４３´と略平行に形成されており、永久磁石１２´，１３´の間に形成されたリブ２２´は、永久磁石１２´のテーパ形状の両端部のうち永久磁石１３´側の端部の面であるテーパ面４４´、及び、永久磁石１３´における永久磁石１２´に対向する側面５５´と略平行に形成されている。

また、テーパ面４３´及び側面５２´は、その全面がリブ２１´に接し、テーパ面４４´及び側面５５´は、その全面がリブ２２´に接している。

なお、生産性を考慮し、永久磁石１１´，１２´，１３´は全て同一サイズ及び形状となっている。なお、ここでは永久磁石１１´，１２´，１３´を同一のサイズ及び形状としているため、永久磁石１１´，１３´の側面５１´，５６´にそれぞれテーパ面４１´，４６´，が接続している様子が示されているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、当該部分をテーパ面としなくともよい。

つまり、本実施例における永久磁石１２´は、実施例１の永久磁石１２とは向きが異なり、テーパ部を有する側面８２´が外周側を向くようにして配置される。他の永久磁石１１´，１３´も同様、テーパ部を有する面と有さない面とが、実施例１における配置と入れ替わるようにして設けられている。

回転子鉄心１ａ´において、永久磁石１２´の側面７２´に直交する側面５３´，５４´に隣接する位置に、空隙３３´，３４´がそれぞれ配置され、永久磁石１１´の側面７１´のテーパ形状の両端部のうち、永久磁石１２´側の端部の面であるテーパ面４２´に隣接する位置には、空隙３２´が配置され、さらに、永久磁石１３´の側面７３´のテーパ形状の両端部のうち、永久磁石１２´側の端部の面であるテーパ面４５´に隣接する位置には、空隙３５´が配置される。

また、回転子鉄心１ａ´において、永久磁石１１´の側面８１´と直交する側面のうち、回転子１´の外周面１ｃ´側の側面５１´に隣接する位置に、空隙３１´が配置され、永久磁石１３´の側面８３´と直交する側面のうち、回転子１´の外周面１ｃ´側の側面５６´に隣接する位置に、空隙３６´が配置される。

なお、空隙３１´〜３６´は、図５に示すように、磁石孔１１Ａ´，１２Ａ´，１３Ａ´の一部として形成されているものである。

空隙３１´における回転子１´の外周面１ｃ´を向く側面６１´は、回転子１´の外周面１ｃ´と略平行な直線（又は円弧）になるように形成され、空隙３２´における側面６２´は、永久磁石１１´の側面５２´と同一線上に形成され、空隙３３´における側面６３´は、永久磁石１２´のテーパ面４３´と同一線上に形成される。なお、空隙３４´，３５´，３６´も仮想直線Ｏ´上を対称に同様に形成されている。

また、側面６１´と、回転子１´の外周面１ｃ´との間には、リブ２３´が形成される。そして、側面６６´と、回転子１´の外周面１ｃ´との間には、リブ２４´が形成される。

本実施例に係る永久磁石式回転電機では、回転子１´の一つの磁極を形成する永久磁石（１１´，１２´，１３´）の磁化方向は、３つの永久磁石１１´，１２´，１３´で１つの磁極を形成するように、Ｕ字状の内側及び外側でそれぞれ同一極性である。また、それとともに、周方向に隣接する磁極の永久磁石の組同士は、互いに磁化方向が反対、すなわち、回転子１´の磁極の磁化方向が周方向に交互になるようにして、永久磁石がそれぞれ配置されている。

なお、図４〜６では、一つの磁石孔１１Ａ´，１２Ａ´，１３Ａ´にそれぞれ一つずつ永久磁石１１´，１２´，１３´を挿入しているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、一つの磁石孔あたりに、磁化方向を合わせて周方向や径方向に分割された複数個の永久磁石を用いてもよい。

次に、「磁石孔を基準として」本実施例に係る永久磁石式回転電機の構成を説明する。
本実施例に係る永久磁石式回転電機は、図５に示すように、回転子鉄心１ａ´において、一極ごとに、３つ一組として回転子鉄心１ａ´の外周面１ｃ´側を向く略Ｕ字状に形成される磁石孔を備えており、これら磁石孔のうち、中央に形成される磁石孔を磁石孔１２Ａ´、その左右に形成される磁石孔を磁石孔１１Ａ´及び磁石孔１３Ａ´とする。

磁石孔１２Ａ´は、外周面１ｃ´に対し略平行に形成された側面７２Ａ´、及び、側面７２Ａ´よりも回転子鉄心１ａ´の内周面側に、側面７２Ａ´と平行に形成され、側面７２Ａ´よりも短い側面８２Ａ´を有しており、全体が台形状となっている。

磁石孔１１Ａ´は、磁石孔１２Ａ´から周方向に離間するようにして外周面１ｃ´へ向け延伸して形成された側面７１Ａ´、及び、側面７１Ａ´よりもＵ字状の内側に、側面７１Ａ´と平行に形成される側面８１Ａ´を有している。詳述すると、側面７１Ａ´の一端（側面７２Ａ´側の端部）は、側面７２Ａ´の一端（側面７１Ａ´側の端部）対し、回転子１´の径方向断面視の側面７１Ａ´と平行な方向に離間した位置に配されている。なお、ここでの側面７１Ａ´の一端は、回転子１´の径方向断面視の側面７２Ａ´と平行な方向において、側面７１Ａ´の他端よりも磁石孔１２Ａ´に近接しているものとする。

磁石孔１３Ａ´は、磁石孔１２Ａ´の中心点及び回転子１´の中心点を通る仮想直線Ｏ´を中心として、磁石孔１１Ａ´と対称的に形成され、磁石孔１２Ａ´から周方向に離間するようにして外周面１ｃ´へ向け延伸して形成された側面７３Ａ´、及び、側面７３Ａ´）よりもＵ字状の内側に、側面７３Ａ´と平行に形成される側面８３Ａ´を有している。詳述すると、側面７３Ａ´の一端（側面７２Ａ´側の端部）は、側面７２Ａ´の他端（側面７３Ａ´側の端部）に対し、回転子１´の径方向断面視の側面７２Ａ´と平行な方向に離間した位置に配されている。なお、ここでの側面７３Ａ´の一端は、回転子１´の径方向断面視の側面７２Ａ´と平行な方向において、側面７３Ａ´の他端よりも磁石孔１２Ａ´に近接しているものとする。

そして、本実施例に係る永久磁石式回転電機は、１つの磁極を形成するように、Ｕ字状の内側及び外側でそれぞれ同一極性であり、磁化方向が磁極ごとに周方向に交互になるようにして磁石孔１１Ａ´、磁石孔１２Ａ´及び磁石孔１３Ａ´にそれぞれ配される、永久磁石１１´、永久磁石１２´及び永久磁石１３´を備えている。

永久磁石１２´は、磁石孔１２Ａ´に対し、磁石孔１２Ａ´の両端部に空隙３３´及び空隙３４´を有するように、側面７２Ａ´に接する面が側面７２Ａ´よりも短く側面７２Ａ´の両端部から離間し、かつ側面８２Ａ´よりも長く、それ以外は全面が接して挿入される形状となっている。

永久磁石１１´は、磁石孔１１Ａ´に対し、磁石孔１１Ａ´の、（磁石孔１２Ａ´の）空隙３３´に対応する位置、すなわち、磁石孔１２Ａ´側の端部のうち上記Ｕ字状の外側に、空隙３２´を有するように、磁石孔１１Ａ´の磁石孔１２Ａ´側の端部に対応する部分がテーパ形状であり、それ以外は全面が接して挿入される形状となっている。

永久磁石１３´は、磁石孔１３Ａ´に対し、磁石孔１３Ａ´の、（磁石孔１２Ａ´の）空隙３４´に対応する位置、すなわち、磁石孔１２Ａ´側の端部のうち上記Ｕ字状の外側に、空隙３５´を有するように、磁石孔１３Ａ´の磁石孔１３Ａ´側の端部に対応する部分がテーパ形状であり、それ以外は全面が接して挿入される形状となっている。

また、本実施例に係る永久磁石式回転電機では、回転子鉄心１ａ´において、磁石孔１２Ａ´と磁石孔１１Ａ´とは、対向する互いの側面が平行に形成され、磁石孔１２Ａ´と磁石孔１３Ａ´とは、対向する互いの側面が平行に形成されている。

さらに、本実施例に係る永久磁石式回転電機では、回転子鉄心１ａ´において、磁石孔１１Ａ´の外周面１ｃ´側の側面の両端部のうち、外周面１ｃ´側の端部が、空隙３１´を有するように、外周面１ｃ´側に窪んだ形状となっており、磁石孔１３Ａ´の外周面１ｃ´側の側面の両端部のうち、外周面１ｃ´側の端部が、空隙３６´を有するように、外周面１ｃ´側に窪んだ形状となっている。

なお、図４〜６では、磁石孔１１Ａ´の外周面１ｃ´側の側面の両端部のうち、外周面１ｃ´側でない方の端部が、テーパ面となっているが、本実施例はこれに限定されるものではない。同様に、磁石孔１３Ａ´の外周面１ｃ´側の側面の両端部のうち、外周面１ｃ´側でない方の端部も、テーパ面となっているが、本実施例はこれに限定されるものではない。

そして、本実施例に係る永久磁石式回転電機では、空隙３１´における外周面１ｃ´を向く側面６１´は、外周面１ｃ´と略平行となるように形成され、空隙３６´における外周面１ｃ´を向く側面６６´は、外周面１ｃ´と略平行となるように形成されている。

以上が、本実施例に係る永久磁石式回転電機の構成についての説明である。以下では、本実施例に係る永久磁石式回転電機の作用について説明する。

本実施例に係る永久磁石式回転電機では、ある磁極（第１磁極）の永久磁石で発生した磁束は、図示しない固定子のティース及びバックコアを通って、隣接する磁極（第２磁極）の永久磁石に戻り、第２磁極の永久磁石から回転子コア１ｂ´（図４参照）を通り第１磁極の永久磁石に戻る磁束経路、又は、その反対回りとなる磁束経路となる。

このとき、例えば、図４，６に示す永久磁石１１´，１２´，１３´で発生した磁束の一部は、リブ２１´，２２´，２３´，２４´を通る漏れ磁束となるが、永久磁石１１´の側面５１´，５２´、永久磁石１２´のテーパ面４３´，４４´、及び、永久磁石１３´の側面５５´，５６´まで、永久磁石１１´，１２´，１３´があることや、永久磁石１１´の側面５２´、永久磁石１２´のテーパ面４３´，４４´、及び、永久磁石１３´の側面５５´に対して、側面６２´，６３´，６４´，６５´がそれぞれ同一線上となるように空隙３２´，３３´，３４´，３５´を設け、回転子１´の外周面１ｃ´に略平行となるように側面６１´，６６´を設けているので、リブ２１´，２２´，２３´，２４´の磁気抵抗が高く、漏れ磁束を低減することができる。

また、本実施例によれば、従来技術で空隙となっていた部分に永久磁石を配置して、磁石孔１１Ａ´，１２Ａ´，１３Ａ´に対して永久磁石１１´，１２´，１３´が占める割合が高く、永久磁石の体積を大きくすることができる。

例えば、上記特許文献２における図３の回転子形状にて、リブ８４が永久磁石３８の側面と略平行になるように形成するためには、空隙Ｃ１を要するが、本実施例では、図６に示すように、永久磁石１２´のテーパ部を利用することで、空隙を設けることなく、磁石間のリブ２１´，２２´を平行に形成することができる。したがって、従来空隙が占めていた空間を利用して、永久磁石の体積を大きくすることができる。

よって、回転子径寸法を大きくしたり永久磁石の種類を変更したりすることなく、界磁磁束量を増やすことができる。

本実施例に係る永久磁石式回転電機の回転子では、実施例１と同様、各永久磁石がテーパ部を有するので、各々の永久磁石の体積を大きく取りながら各永久磁石間の距離を狭めて漏れ磁束を低減しつつ、界磁磁束量を増加させることができる。

本発明は、永久磁石式回転電機として好適である。

１ （実施例１における）回転子
１´ （実施例２における）回転子
１ａ （実施例１における）回転子鉄心
１ａ´ （実施例２における）回転子鉄心
１ｂ （実施例１における）回転子コア
１ｂ´ （実施例２における）回転子コア
１ｃ （実施例１における回転子の）外周面
１ｃ´ （実施例２における回転子の）外周面
１１，１２，１３ （実施例１における）永久磁石
１１´，１２´，１３´ （実施例２における）永久磁石
１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ （実施例１における）磁石孔
１１Ａ´，１２Ａ´，１３Ａ´ （実施例２における）磁石孔
２１，２２，２３，２４ （実施例１における）リブ
２１´，２２´，２３´，２４´ （実施例２における）リブ
３１，３２，３３，３４，３５，３６ （実施例１における）空隙
３１´，３２´，３３´，３４´，３５´，３６´ （実施例２における）空隙
４１，４２，４３，４４，４５，４６ （実施例１における永久磁石の）テーパ面
４１´，４２´，４３´，４４´，４５´，４６´ （実施例２における永久磁石の）テーパ面
５１，５２，５３，５４，５５，５６ （実施例１における永久磁石の）側面
５１´，５２´，５３´，５４´，５５´，５６´ （実施例２における永久磁石の）側面
６１，６２，６３，６４，６５，６６ （実施例１における空隙の）側面
６１´，６２´，６３´，６４´，６５´，６６´ （実施例２における空隙の）側面
７１，７２，７３ （実施例１における永久磁石の）側面
７１Ａ，７２Ａ，７３Ａ （実施例１における磁石孔の）側面
７１´，７２´，７３´ （実施例２における永久磁石の）側面
７１Ａ´，７２Ａ´，７３Ａ´ （実施例２における磁石孔の）側面
８１，８２，８３ （実施例１における永久磁石の）側面
８１Ａ，８２Ａ，８３Ａ （実施例１における磁石孔の）側面
８１´，８２´，８３´ （実施例２における永久磁石の）側面
８１Ａ´，８２Ａ´，８３Ａ´ （実施例２における磁石孔の）側面

Claims (6)

1. 回転子鉄心（１ａ）において、一極ごとに、３つ一組として回転子鉄心（１ａ）の外周面（１ｃ）側を向く略Ｕ字状に形成される磁石孔を備える永久磁石式回転電機であって、
   前記磁石孔のうち、中央に形成される磁石孔を第１磁石孔（１２Ａ）、その左右に形成される磁石孔を第２磁石孔（１１Ａ）及び第３磁石孔（１３Ａ）とし、
   前記第１磁石孔（１２Ａ）は、前記外周面（１ｃ）に対し略平行に形成された第１側面（７２Ａ）、及び、該第１側面（７２Ａ）よりも前記回転子鉄心（１ａ）の内周面側に該第１側面（７２Ａ）と平行に形成された中央部（８２Ａａ）と、該第１側面（７２Ａ）からの離間距離が該中央部（８２Ａａ）よりも長くなるように形成された両端部（８２Ａｂ）とからなる第２側面（８２Ａ）を有し、
   前記第２磁石孔（１１Ａ）は、前記第１磁石孔（１２Ａ）から周方向に離間するようにして前記外周面（１ｃ）へ向け延伸して形成された第３側面（７１Ａ）、及び、該第３側面（７１Ａ）よりも前記Ｕ字状の外側に、該第３側面（７１Ａ）と平行に形成され、該第３側面（７１Ａ）よりも長い第４側面（８１Ａ）を有し、全体が台形状であり、
   前記第３磁石孔（１３Ａ）は、前記第１磁石孔（１２Ａ）の中心点及び回転子（１）の中心点を通る仮想直線（Ｏ）を中心として、前記第２磁石孔（１１Ａ）と対称的に形成され、前記第１磁石孔（１２Ａ）から周方向に離間するようにして前記外周面（１ｃ）へ向け延伸して形成された第５側面（７３Ａ）、及び、該第５側面（７３Ａ）よりも前記Ｕ字状の外側に、該第５側面（７３Ａ）と平行に形成され、該第５側面（７３Ａ）よりも長い第６側面（８３Ａ）を有し、全体が台形状であり、
   さらに、
   磁化方向が磁極ごとに周方向に交互になるようにして前記第１磁石孔（１２Ａ）、前記第２磁石孔（１１Ａ）及び前記第３磁石孔（１３Ａ）にそれぞれ配される、第１永久磁石（１２）、第２永久磁石（１１）及び第３永久磁石（１３）を備え、
   前記第１永久磁石（１２）は、前記第１磁石孔（１２Ａ）に対し、該第１磁石孔（１２Ａ）の両端部に第１空隙（３３）及び第２空隙（３４）を有するように、前記第２側面（８２Ａ）の前記両端部から離間し、それ以外は全面が接して挿入される形状であり、
   前記第２永久磁石（１１）は、前記第２磁石孔（１１Ａ）に対し、該第２磁石孔（１１Ａ）の前記第１磁石孔（１２Ａ）側の端部に第３空隙（３２）を有し前記第２磁石孔（１１Ａ）の前記外周面（１ｃ）側の端部に第４空隙（３１）を有するように、前記第４側面（８１Ａ）と接する面が該第４側面（８１Ａ）よりも短くかつ前記第３側面（７１Ａ）よりも長く、それ以外は全面が接して挿入される形状であり、
   前記第３永久磁石（１３）は、前記第３磁石孔（１３Ａ）に対し、該第３磁石孔（１３Ａ）の前記第１磁石孔（１２Ａ）側の端部に第５空隙（３５）を有し前記第３磁石孔（１３Ａ）の前記外周面（１ｃ）側の端部に第６空隙（３６）を有するように、前記第６側面（８３Ａ）と接する面が該第６側面（８３Ａ）よりも短くかつ前記第５側面（７３Ａ）よりも長く、それ以外は全面が接して挿入される形状である
   ことを特徴とする永久磁石式回転電機。
2. 前記回転子鉄心（１ａ）において、
   前記第１磁石孔（１２Ａ）と前記第２磁石孔（１１Ａ）とは、対向する互いの側面が平行に形成され、
   前記第１磁石孔（１２Ａ）と前記第３磁石孔（１３Ａ）とは、対向する互いの側面が平行に形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石式回転電機。
3. 前記第２磁石孔（１１Ａ）の前記外周面（１ｃ）側の側面は、該外周面（１ｃ）と略平行に形成され、
   前記第３磁石孔（１３Ａ）の前記外周面（１ｃ）側の側面は、該外周面（１ｃ）の略平行に形成される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の永久磁石式回転電機。
4. 回転子鉄心（１ａ´）において、一極ごとに、３つ一組として回転子鉄心（１ａ´）の外周面（１ｃ´）側を向く略Ｕ字状に形成される磁石孔を備える永久磁石式回転電機であって、
   前記磁石孔のうち、中央に形成される磁石孔を第１磁石孔（１２Ａ´）、その左右に形成される磁石孔を第２磁石孔（１１Ａ´）及び第３磁石孔（１３Ａ´）とし、
   前記第１磁石孔（１２Ａ´）は、前記外周面（１ｃ´）に対し略平行に形成された第１側面（７２Ａ´）、及び、該第１側面（７２Ａ´）よりも前記回転子鉄心（１ａ´）の内周面側に、該第１側面（７２Ａ´）と平行に形成され、該第１側面（７２Ａ´）よりも短い第２側面（８２Ａ´）を有し、全体が台形状であり、
   前記第２磁石孔（１１Ａ´）は、前記第１磁石孔（１２Ａ´）から周方向に離間するようにして前記外周面（１ｃ´）へ向け延伸して形成された第３側面（７１Ａ´）、及び、該第３側面（７１Ａ´）よりも前記Ｕ字状の内側に、該第３側面（７１Ａ´）と平行に形成される第４側面（８１Ａ´）を有し、
   前記第２磁石孔（１１Ａ´）の前記外周面（１ｃ´）側の側面の両端部のうち、該外周面１ｃ´側の端部が、第１空隙（３１´）を有するように、該外周面（１ｃ´）側に窪んだ形状であり、
   前記第３磁石孔（１３Ａ´）は、前記第１磁石孔（１２Ａ´）の中心点及び回転子（１´）の中心点を通る仮想直線（Ｏ´）を中心として、前記第２磁石孔（１１Ａ´）と対称的に形成され、前記第１磁石孔（１２Ａ´）から周方向に離間するようにして前記外周面（１ｃ´）へ向け延伸して形成された第５側面（７３Ａ´）、及び、該第５側面（７３Ａ´）よりも前記Ｕ字状の内側に、該第５側面（７３Ａ´）と平行に形成される第６側面（８３Ａ´）を有し、
   前記第３磁石孔（１３Ａ´）の前記外周面（１ｃ´）側の側面の両端部のうち、該外周面１ｃ´側の端部が、第２空隙（３６´）を有するように、該外周面（１ｃ´）側に窪んだ形状であり、
   さらに、
   磁化方向が磁極ごとに周方向に交互になるようにして前記第１磁石孔（１２Ａ´）、前記第２磁石孔（１１Ａ´）及び前記第３磁石孔（１３Ａ´）にそれぞれ配される、第１永久磁石（１２´）、第２永久磁石（１１´）及び第３永久磁石（１３´）を備え、
   前記第１永久磁石（１２´）は、前記第１磁石孔（１２Ａ´）に対し、前記第１磁石孔（１２Ａ´）の両端部に第３空隙（３３´）及び第４空隙（３４´）を有するように、前記第１側面（７２Ａ´）に接する面が該第１側面（７２Ａ´）よりも短くかつ第２側面（８２Ａ´）よりも長く、それ以外は全面が接して挿入される形状であり、
   前記第２永久磁石（１１´）は、前記第２磁石孔（１１Ａ´）に対し、該第２磁石孔（１１Ａ´）の前記第１磁石孔（１２Ａ´）側の端部に第５空隙（３２´）を有し前記第２磁石孔（１１Ａ´）の前記外周面（１ｃ´）側の端部に前記第１空隙（３１´）を有するように、前記第３側面（７１Ａ´）と接する面が該第３側面（７１Ａ´）よりも短く、前記第２磁石孔（１１Ａ´）の前記第１磁石孔（１２Ａ´）側の端部に対応する部分と、前記外周面（１ｃ´）側の端部に対応する部分がテーパ形状であり、
   前記第３永久磁石（１３´）は、前記第３磁石孔（１３Ａ´）に対し、該第３磁石孔（１３Ａ´）の前記第１磁石孔（１２Ａ´）側の端部に第６空隙（３５´）を有し前記第３磁石孔（１３Ａ´）の前記外周面（１ｃ´）側の端部に前記第２空隙（３６´）を有するように、前記第５側面（７３Ａ´）と接する面が該第５側面（７３Ａ´）よりも短く、該第３磁石孔（１３Ａ´）の前記第１磁石孔（１２Ａ´）側の端部に対応する部分と、前記外周面（１ｃ´）側の端部に対応する部分がテーパ形状である
   ことを特徴とする永久磁石式回転電機。
5. 前記回転子鉄心（１ａ´）において、
   前記第１磁石孔（１２Ａ´）と前記第２磁石孔（１１Ａ´）とは、対向する互いの側面が平行に形成され、
   前記第１磁石孔（１２Ａ´）と前記第３磁石孔（１３Ａ´）とは、対向する互いの側面が平行に形成される
   ことを特徴とする請求項４に記載の永久磁石式回転電機。
6. 前記第１空隙（３１´）における前記外周面（１ｃ´）を向く第１７側面（６１´）は、前記外周面（１ｃ´）と略平行となるように形成され、
   前記第２空隙（３６´）における前記外周面（１ｃ´）を向く第１８側面（６６´）は、前記外周面（１ｃ´）と略平行となるように形成される
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の永久磁石式回転電機。

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