JPH10285847A - 永久磁石形モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転子鉄心内にＶ字状に永久磁石を配置した
永久磁石形モータにおいて、回転子鉄心内に磁石挿入口
が開いていることによって、回転子鉄心の剛性が弱く、
回転子鉄心の固有振動モードに起因する騒音が発生す
る。 【解決手段】 回転子鉄心を形成する鋼鈑の全積層枚数
の内の少なくとも２枚以上に、磁石挿入孔内の隙間部に
おいてＶ字の開口側の磁極部とＶ字の反開口側のヨーク
部とを連結させる補強手段を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷蔵庫、空気調
和機等に用いられる圧縮機等を駆動する永久磁石形モー
タに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、永久磁石材料や制御装置の発達に
より、冷蔵庫、空気調和機等の圧縮機用モータとして、
永久磁石形モータが一般的に使用されるようになってき
た。永久磁石形モータでは、回転子に埋設される永久磁
石の大きさを可能な限り大きくして、必要な磁束量を確
保することが要求される。そのため、永久磁石の配置に
関して様々な提案がなされている。その一つに、永久磁
石をＶ字状に配置するもの（以下Ｖ字形ロータという）
がある。

【０００３】図１３は例えば実開平６−６６２７７号公
報に示された従来の永久磁石形モータのＶ字形ロータを
示す横断面の部分図である。図において、１は円筒状に
形成された固定子鉄心で、その内側にスロット２が極
数、相数などにより決められる数だけ打ち抜かれてお
り、スロット２間にはコイル３が巻回されている。４は
前記固定子鉄心１の内側に配置された円柱状の回転子鉄
心で、軸方向に貫通するＶ字状の磁石挿入孔５が穿設さ
れており、磁石挿入孔５のＶ字の開口幅Ｗ１は極ピッチ
幅Ｗ２よりも若干狭くなっている。

【０００４】６は前記回転子鉄心４の外周部に位置し、
前記磁石挿入孔５のＶ字の内縁に挟まれた磁極部、７は
隣接する前記磁極部６を上記外周部で連結する磁極連結
部、８は前記磁石挿入孔５のＶ字の外縁に包囲されたヨ
ーク部、９は隣接する前記磁石挿入孔５の間に挟まれ磁
極部６とヨーク部８とを連結する磁極間狭幅部で、前記
磁極連結部７は強度上必要な幅を有しており、この磁極
間狭幅部９は漏れ磁束が影響しない程度の幅に設定され
ている。

【０００５】１０は前記磁石挿入孔５に挿入された永久
磁石で、磁石挿入孔５と相似形でかつＶ字の底部で対称
に２分割されて埋設され、１極分の磁極を構成してい
る。そして、隣接する磁極の永久磁石１０の極性は互い
に逆極性に配置されている。１１は回転子軸挿入孔であ
る。

【０００６】図１３に示すものでは、磁極部６とヨーク
部８は、磁極間狭幅部９によってのみ結合されているた
め、回転子鉄心４の剛性が弱く、図１４の（Ａ）、
（Ｂ）に示すように節直径１４を持つ振動モード、即
ち、（Ａ）では左右方向はともに中心方向へ、上下方向
はともに外方向へ変形し、（Ｂ）では（Ａ）とは逆に左
右方向はともに外方向に、上下方向はともに中心方向へ
変形し、（Ａ）、（Ｂ）を交互に繰り返す振動モードが
現れやすい。

【０００７】図１５は例えば特開平２−１７９２５３号
公報に示された従来の永久磁石形モータの他のＶ字形ロ
ータを示す横断面図である。この例では、Ｖ字状に配置
された磁石挿入孔５に、横断面が長方形の永久磁石１０
が挿入され、隣接する磁極部６相互間の磁束の漏れを防
止するため、磁極連結部７の一部を切断する構造となっ
ている。すなわち、磁極部６のＳ極６ａはヨーク部８と
一体になっているが、Ｎ極６ｂはヨーク部８から分離し
ている。また、磁石挿入孔５と永久磁石１０とのすき間
には、硬化性非磁性物質１２が充てんされている。

【０００８】従来のＶ字形ロータはこのように構成さ
れ、例えばコイル３が三相巻線であるとし、このコイル
３に三相交流を流すと、コイル３に流れる電流と永久磁
石１０の磁束によって生じるトルク、即ち永久磁石界磁
トルクと、コイル３に流れる電流によって生じる磁束
が、磁気的に安定した位置に移動しようとするトルク、
即ちリラクタンストルクが発生して回転子鉄心４が回転
する。つまり、永久磁石１０による磁束がモータの発生
トルクに関係する構成になっている。

【０００９】図１６は従来の永久磁石形モータ駆動用イ
ンバータ回路図、図１７は従来の永久磁石形モータの磁
束分布図である。図１６において、２１は直流電源、２
２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗは前記直流電源２１に接続されト
ランジスタ２２ａと、それに並列接続された環流用のダ
イオード２２ｂを１組として構成されたインバータ回路
で、三相電圧形インバータ回路として広く利用されてい
る。トランジスタ２２ａは一相につき２個、三相で６個
用いられている。２３は前記インバータ回路２２Ｕ、２
２Ｖ、２２Ｗの交流側に接続された永久磁石形モータ、
２４はインバータ回路２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗのトラン
ジスタ２２ａをオン・オフ制御する制御回路である。

【００１０】各トランジスタ２２ａの通電方式には１２
０度、１５０度、１８０度などがある。センサレス位置
検出方式をとるためには、誘起電圧波形とインバータ出
力波形を分離するため、インバータ回路２２Ｕ、２２
Ｖ、２２Ｗの出力が零の区間が必要である。したがっ
て、１８０度通電方式は使用できない。そこで、例えば
１２０度通電方式を採用すると、従来の永久磁石形モー
タ２３では、永久磁石１０が１極分として発生する磁束
のうち、電気角にしてほぼ１２０度分だけの駆動トルク
が作用することになる。

【００１１】したがって、従来の磁束分布図である図１
７に示すものにおいて、斜線部分で示している電気角に
して０度から３０度及び１５０度から１８０度に対応す
る部分に発生している磁束は、ほとんどモータの駆動ト
ルクとしては作用することがない。

【００１２】また、特開平９−９５３７号公報には、コ
イルが巻回された円筒状の固定子鉄心の内側に円柱状の
回転子鉄心を配置し、この回転子鉄心にはその軸方向に
Ｖ字状に穿設されこのＶ字の開口側が回転子鉄心の外周
側に配置された磁石挿入孔を有し、この磁石挿入孔にＶ
字の内側同士がそれぞれ同極となるように永久磁石が挿
入されたモータにおいて、永久磁石を横断面長方形に形
成し、永久磁石の側面と回転子鉄心の外周部との間に存
在する磁極連結部を狭幅部と、これに接続する広幅部と
で形成したことを特徴とする永久磁石形モータが提案さ
れている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の永久磁石形モー
タは、以上のように構成されているので、図１４に示す
ものでは、上述したとおり磁極部６とヨーク部８は、磁
極間狭幅部９によってのみ結合されているため、回転子
鉄心４の剛性が弱く、図１５の（Ａ）、（Ｂ）を交互に
繰り返す振動モードが現れやすい。そのため、例えば軽
負荷時において、回転子鉄心のこれらの振動モードによ
る騒音が顕在化する。

【００１４】また、図１４に示すものでは、Ｖ字の底部
で２分割された永久磁石１０を埋設しているため、永久
磁石１０に作用する遠心力が磁石挿入孔５の回転子鉄心
４の外周部に近接した隅部の一点に集中する。そのた
め、磁極連結部７の径方向の幅は、強度を保つためにか
なり大き目な幅を持っていなければならなかった。

【００１５】したがって、磁極連結部７の径方向の幅が
大き目になっているため、この磁極連結部に生じる漏れ
磁束が増加し、コイル３に鎖交する磁束が減少して、モ
ータの効率が低下するとともに、磁石挿入孔５に相似し
た横断面の永久磁石１０を使用なければならず、永久磁
石１０の加工が困難になり、永久磁石１０のコストが高
くなっていた。

【００１６】また、図１５に示すものでは、隣接する磁
極部６相互間の磁束の漏れを防止するため、磁極連結部
７の一部を切断しているため、磁極部６のＮ極６ｂがヨ
ーク部８と分離している。したがって、回転子鉄心４が
回転するときの遠心力によって、磁極部６が回転子鉄心
４から剥離しないように、磁石挿入孔５と永久磁石１０
のすき間に硬化性非磁性物質１２を充てんしなければな
らず、加工工数も多くなり、コストが高くなっていた。

【００１７】また、永久磁石形モータ駆動用の三相電圧
形インバータに例えば１２０度通電方式を採用すると、
従来の永久磁石形モータ２３では、永久磁石１０が１極
分として発生する磁束のうち、電気角にしてほぼ１２０
度分だけの駆動トルクが作用することになり、従来の磁
束分布図である図１７に示すように、斜線部分で示して
いる電気角にして０度から３０度及び１５０度から１８
０度に対応する部分に発生している磁束は、ほとんどモ
ータの駆動トルクとしては作用することがないという問
題点があった。

【００１８】また、特開平９−９５３７号公報に記載さ
れた従来の永久磁石形モータでは、隣接する磁極部間の
漏れ磁束を少量に抑制でき、かつ横断面が長方形の永久
磁石は加工が容易なため価格が低く、安価な永久磁石形
モータを構成することが可能であるが、回転子鉄心の剛
性が弱く、回転子鉄心の振動モードによる騒音が顕在化
する。

【００１９】この発明はこのような問題点を解消するた
めになされたもので、隣接する磁極部間の漏れ磁束を少
量に保ちながら、かつ回転子鉄心の剛性に起因する騒音
を抑制することができ、また永久磁石の磁束を有効に作
用させて効率を向上させることができ、さらに作業性を
良くし安価に製造できるようにした永久磁石形モータを
提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る永久磁石
形モータは、コイルが巻回された固定子鉄心と、固定子
鉄心の内側に配置され、鋼鈑が多数積層された回転子鉄
心と、回転子鉄心の軸方向にＶ字状に永久磁石形モータ
の極数分穿設され、Ｖ字の開口側が回転子鉄心の外周側
に配置された磁石挿入孔と、磁石挿入孔にＶ字の内側同
士が同極となるように、かつ隣接するＶ字のそれぞれの
外側同士が異極となるように、Ｖ字の底部において隙間
部を形成するように分割して挿入された永久磁石と、回
転子鉄心を形成する鋼鈑の全積層枚数の内の少なくとも
２枚以上に設けられて、隙間部においてＶ字の開口側の
磁極部とＶ字の反開口側のヨーク部とを連結させる補強
手段とを設けたものである。

【００２１】また、この発明に係る永久磁石形モータ
は、補強手段を鋼鈑自身に一体に形成したものである。

【００２２】また、この発明に係る永久磁石形モータ
は、補強手段を磁石挿入孔の隙間部に圧入される非磁性
体の連結部材で構成したものである。

【００２３】また、この発明に係る永久磁石形モータ
は、磁石挿入孔の前記Ｖ字の底部の磁極部とヨーク部と
のそれぞれに、開口部が対向するように形成された一対
の凹部を設け、この一対の凹部に連結部材を圧入したも
のである。

【００２４】また、この発明に係る永久磁石形モータ
は、凹部を開口部の幅よりも奥部の幅が広い形状とし、
連結部材の端部が凹部に遠心方向に対し直交する方向に
圧入される構成としたものである。

【００２５】また、この発明に係る永久磁石形モータ
は、凹部を開口部の幅よりも奥部の幅が広い形状とし、
連結部材の両端部が凹部間で引張り力または圧縮力を受
けるように圧入される構成としたものである。

【００２６】また、この発明に係る永久磁石形モータ
は、請求項１記載の永久磁石形モータにおいて、横断面
長方形に形成された永久磁石と、永久磁石の側面と回転
子鉄心の外周部との間に存在し、狭幅部とこの狭幅部に
接続する広幅部とで形成した磁極連結部とを設けたもの
である。

【００２７】また、この発明に係る永久磁石形モータ
は、１２０度通電方式の三相インバータ装置で駆動され
るコイルと、コイルにより発生する磁束分布に対応する
ような磁束分布を有する永久磁石とを設けたものであ
る。

【００２８】また、この発明に係る永久磁石形モータ
は、磁石挿入孔の辺の内Ｖ字の内側に相当する辺と回転
子鉄心の外周部側の辺とが交差する二つの隅部と、回転
子鉄心の中心とを結ぶ２本の線が挟む角度θを、極数を
Ｐ、固定子鉄心のコイル収納スロット数をＳとしたと
き、次式に示すよう、 (２４０°／Ｐ)−(３６０°／Ｓ)≦θ≦(２４０°／Ｐ)
＋(３６０°／Ｓ) の範囲内に設定したものである。

【００２９】また、この発明に係る永久磁石形モータ
は、回転子鉄心の隣接する永久磁石間に形成された締結
用孔部と、回転子鉄心の両端面に設けられた端板と、回
転子鉄心と端板とを締結用孔部により軸方向に締結する
締結部材とを設けたものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１〜図３は、この発明の実施の形態の
一例を示す図で、図１は回転子を示す分解斜視図、図２
は回転子鉄心の構成を示す分解斜視図、図３は図２の横
断面図であり、従来装置と同様の部分は同一符号で示す
（他の実施の形態においても同じ）。

【００３１】図において、４は回転子鉄心で、多数の積
層鋼板４ａ、４ｂが積層されて円柱状に形成され、かつ
永久磁石モータの極数に相当する複数のＶ字状の磁石挿
入孔５を有し、この磁石挿入孔５に挿入される永久磁石
１０を備えている。

【００３２】前記積層鋼板４ｂには、磁石挿入孔内で磁
極部６とヨーク部８とを互いに連結させる補強手段とし
ての内外周連結部１７を備えている。

【００３３】また、前記積層鋼板４ａ、４ｂには締結用
孔部としてのリベット孔３２が設けられ、前記回転子鉄
心４の両端面に配置された一対の端板３１と、この両端
板３１を連結する複数の締結部材としてのリベット３３
とによって締結されている。

【００３４】また、前記永久磁石１０の側面と回転子鉄
心４の外周部との間に存在する磁極連結部７は、径方向
の幅が狭い狭幅部７ａと、径方向の幅が広い広幅部７ｂ
とで形成されている。

【００３５】上述のように構成された永久磁石形モータ
においては、磁石挿入孔内で前記鋼板の磁極部とヨーク
部とを互いに連結させる内外周連結部１７が鋼板４ｂの
平面形状内に設けられているため、磁極部６とヨーク部
８の距離は一定に保たれ、図１４に示された従来の永久
磁石形モータのような顕著な振動モードを持たなくな
り、この振動モードに起因する騒音の発生を抑制するこ
とができる。

【００３６】さらに、内外周連結部１７は、積層鋼板４
ａ、４ｂの全積層枚数のうち一部の鋼板４ｂのみに設け
られているので、内外周連結部１７からの漏れ磁束によ
るモーター効率の低下を考慮しながら最適枚数を選択す
ることができ、設計が容易になる。なお、内外周連結部
１７からの漏れ磁束によるモーター効率の低下が小さい
場合は、積層鋼板の全積層枚数に内外周連結部１７を設
けてもよい。

【００３７】また、磁極連結部７に狭幅部７ａが設けら
れているため、隣接する磁極部６間の磁気抵抗が増加す
る。この狭幅部７ａの径方向の幅は、磁極部６間の漏れ
磁束が飽和する程度に設定されている。したがって、磁
極部６間での磁束の漏れが減少し、モータ効率の低下を
防ぐことが可能となる。

【００３８】また、磁極連結部７には、広幅部７ｂも設
けられているため、径方向の幅の広い部分で、かつ面で
永久磁石１０の遠心力を受けることができる。すなわ
ち、図１３の場合、永久磁石１０の遠心力は１点で受け
ることになるが、これを面で受けるものであるため、回
転子鉄心４の遠心力に対する強度は十分に余裕を持った
ものとなる。

【００３９】また、この実施の形態１では、永久磁石１
０は横断面が長方形のものを使用している。横断面が長
方形の永久磁石１０は加工が容易なため価格が低く、安
価な永久磁石形モータを構成することが可能である。

【００４０】また、この実施の形態１では、図１に示す
ように、リベット孔３２の位置が回転子鉄心４のヨーク
部８に配置されるものとした。したがって、バランスウ
ェイトを兼ねている端板３１の遠心力を、リベット３３
を介して回転子鉄心４の強度的に強い部分で受けること
ができるため、回転子鉄心４の遠心力に対する強度は充
分に余裕を持ったものとなる。

【００４１】実施の形態２．図４〜図６は、この発明の
実施の形態の他の例を示す図で、図４は回転子鉄心の分
解斜視図、図５は図４の横断面図、図６は図５の要部詳
細図である。図において、１５ａは積層鋼板４ｃの磁極
部６に設けられた凹部、１５ｂは積層鋼板４ｃのヨーク
部８に設けられた凹部である。１３は、前記の一対の凹
部１５ａ、１５ｂの間に圧入されたステンレス等の非磁
性体によりなる連結部材としての連結キーである。

【００４２】１６は、連結キーの圧入力の働く方向を示
す。非磁性体によりなる連結キー１３を用いることによ
り、モーター効率低下はなくなる。そのため、内外周連
結部に相当する連結キー１３の軸方向の巾は、積層鋼板
４ｃの全積層巾まで拡大することが可能であり、前記振
動の抑制効果を更に高めることができる。

【００４３】上述の連結キー１３が圧入される一対の凹
部１５ａ、１５ｂは、必ず必要なものではなく、連結キ
ー１３を磁石挿入孔５の下端部に圧入するだけでもよ
く、同様の効果を奏する。

【００４４】実施の形態３．図７、図８はこの発明の実
施の形態の他の例を示す図で、図７は回転子鉄心の横断
面図、図８は図７の要部詳細図である。図において、１
５ａは積層鋼板４ｃの磁極部６に設けられた凹部、１５
ｂは積層鋼板４ｃのヨーク部８に設けられた凹部であ
る。１３は、前記の一対の凹部１５ａ、１５ｂの間に圧
入されたステンレス等の非磁性体によりなる断面形状が
Ｔ字状の連結キーである。

【００４５】１６は、連結キー１３の圧入力の働く方向
を示す。非磁性体の連結キー１３を圧入する方向は、磁
極部６では遠心方向に対し直交する方向となっているた
め、回転子の振動モードとなる磁極部６とヨーク部８の
遠心方向に変位させる力に対し、連結キー１３のＴ字の
上辺１３ａで力を受けるので、磁極部６とヨーク部８と
の結合力を増すことができ、前記振動の抑制効果を更に
高めることができる。

【００４６】また、図７、図８で、連結キー１３のＴ字
形状を磁極部６とヨーク部８で逆方向に構成、または連
結キー１３を磁極部６、ヨーク部８共に広幅部を有する
Ｉ字形状としても、前述と同様の効果が得られる。

【００４７】また、連結キー１３の形状は、上記Ｔ字形
状、Ｉ字形状に限られたものでなく、磁極部６またはヨ
ーク部８における連結キー１３を圧入する方向が、遠心
方向に対し直交する方向となるものであれば、どのよう
な形状のものでもよい。

【００４８】実施の形態４．図９、図１０はこの発明の
実施の形態の他の例を示す図で、図９は回転子鉄心の横
断面図、図１０は図９の要部詳細図である。図におい
て、１５ａは積層鋼板４ｃの磁極部６に設けられた凹
部、１５ｂは積層鋼板４ｃのヨーク部８に設けられた凹
部である。１３は、前記の一対の凹部１５ａ、１５ｂの
間に圧入されたステンレス等の非磁性体によりなる断面
形状がＩ字形状の連結キーである。

【００４９】１６は連結キー１３の圧入力の働く方向を
示す。非磁性体の連結キー１３は、磁極部６、ヨーク部
８間に連結キー１３が引張り力を受けるように圧入され
るため、回転子の振動モードとなる磁極部６とヨーク部
８の遠心方向に変位させる力に対し、連結キー１３のＩ
字の上辺１３ａ、下辺１３ｂで力を受けるので、磁極部
６とヨーク部８との結合力を増すことができ、前記振動
の抑制効果を更に高めることができる。

【００５０】また、図９、１０では、連結キー１３は引
張り力を受けるように構成したが、連結キー１３が圧縮
力を受けるように構成しても同様の効果が得られる。

【００５１】また、断面形状がＩ字形状の連結キー１３
を示したが、Ｉ字形状に限られたものではなく、磁極部
６、ヨーク部８間で連結キー１３が引張り力または圧縮
力を受けるようなものであれば、どのような形状のもの
でもよい。

【００５２】実施の形態５．図１１、図１２はこの発明
の実施の形態の他の例を示す図で、図１１は永久磁石形
モータの要部断面図、図１２は磁束分布図である。図に
おいて、５ａは磁石挿入孔５の辺の内Ｖ字の内側に相当
する辺、５ｂは同じく回転子鉄心４の外周部側の辺、５
ｃは上記両辺５ａ・５ｂが交差する隅部である。

【００５３】図１３では、磁石挿入孔５の幅Ｗ１が極ピ
ッチ幅Ｗ２よりも若干狭いものを示したが、実施の形態
５では、図１１に示すように、Ｖ字形に配置された永久
磁石５の外方の隅部５ｃと回転子鉄心４の中心とを結ぶ
２本の線が挟む角θが、次式に示すように、(２４０°
／Ｐ)−(３６０°／Ｓ)≦θ≦)２４０°／Ｐ（＋(３６
０°／Ｓ)の範囲内にあるものとした。ここに、Ｐは極
数、Ｓはスロット２の数である。すなわち、角θを駆動
トルクが作用する有効中心角（２４０°／Ｐ）に、スロ
ット２の１ピッチ分の中心角（３６０°／Ｓ）を加減し
た角度範囲内に設定される。

【００５４】このように構成することにより、永久磁石
１０の磁束分布は、１２０度通電方式の三相電圧形イン
バータ回路の通電区間に対応するように、磁気的に突状
となっており、この部分の磁束は強められるようにな
る。

【００５５】このため、１極分の磁束密度は、図１２に
示すように、電気角にして３０度ないし１５０度に相当
する位置の磁束は多くなるので、一相分におけるトルク
も大きくなる。したがって、三相分の合成トルクも大き
くなり、モータの効率は改善される。

【００５６】

【発明の効果】以上に述べたように、この発明の永久磁
石形モータによれば、回転子鉄心の磁石挿入孔の隙間部
にＶ字の開口側の磁極部とＶ字の反開口側のヨーク部と
を連結させる補強手段を設けたので、磁極部とヨーク部
の距離を一定に保つことで、磁極連結部を節とする振動
モードの発生が抑制され、騒音を抑制する効果がある。

【００５７】また、補強手段を回転子鉄心を形成する鋼
鈑自身に一体に設けたので、補強手段を容易に製作する
ことができる。

【００５８】また、補強手段を磁石挿入孔の隙間部に圧
入される非磁性体の連結部材で構成したので、漏れ磁束
によるモーター効率低下はなくなる。また、連結部材の
軸方向の巾を、積層鋼板の全積層巾まで拡大することが
可能であり、振動の抑制効果を更に高めることができ
る。

【００５９】また、磁石挿入孔の隙間部の磁極部とヨー
ク部とのそれぞれに、開口部が対向するように形成され
た一対の凹部を設け、この一対の凹部に連結部材を圧入
することにより、作業性が向上すると共に、補強がより
確実になり、振動の抑制効果を更に高めることができ
る。

【００６０】また、凹部を開口部の幅よりも奥部の幅が
広い形状とし、連結部材の端部が凹部に遠心方向に対し
直交する方向に圧入される構成としたので、磁極部とヨ
ーク部との結合力を増すことができ、振動の抑制効果を
更に高めることができる効果がある。

【００６１】また、凹部を開口部の幅よりも奥部の幅が
広い形状とし、連結部材の両端部が凹部間で引張り力ま
たは圧縮力を受けるように圧入される構成としたので、
磁極部とヨーク部との結合力を増すことができ、振動の
抑制効果を更に高めることができる効果がある。

【００６２】また、永久磁石を横断面長方形に形成し、
永久磁石の側面と回転子鉄心の外周部との間に狭幅部と
この狭幅部に接続する広幅部とで形成した磁極連結部を
設けたので、横断面が長方形の永久磁石は加工が容易な
ため価格が低く、安価な永久磁石形モータを構成するこ
とが可能である。また狭幅部では磁束が飽和して隣接す
る磁極部間の磁束の漏れが減少し、モータ効率の低下を
防止し、広幅部では面で永久磁石の遠心力に対抗し、回
転子鉄心の遠心力に対する必要な強度を得ることができ
る。

【００６３】また、永久磁石の磁束分布を、１２０度通
電方式の三相インバータ装置で駆動されるコイルにより
発生する磁束分布に対応するようにしたので、発生する
駆動トルクを増加させることができ、かつモータの効率
を改善することができる効果がある。

【００６４】また、永久磁石のＶ字開口内側の隅部と回
転子鉄心の中心を結ぶ線が挟む角θを、次式に示す、 (２４０°／Ｐ)−(３６０°／Ｓ)≦θ≦(２４０°／Ｐ)
＋(３６０°／Ｓ) の範囲内に設定した構成としたので、磁極部の幅は固定
子コイルの通電区間に相当する幅になり、この部分に磁
気的な突起が形成され、モータの駆動トルクに作用する
磁束が多くなると共に、発生する駆動トルクを増加させ
ることができ、かつモータの効率を改善することができ
る効果がある。

【００６５】また、回転子鉄心と回転子鉄心の両端面に
設けられた端板とを回転子鉄心の隣接する永久磁石間に
軸方向に形成された締結用孔部により締結部材にて締結
したので、端板の遠心力を、回転子鉄心の強度的に強い
部分で受けることができ、回転子鉄心の遠心力に対する
強度が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の永久磁石形モータ
を示す回転子の分解斜視図である。

【図２】 この発明の実施の形態１の永久磁石形モータ
を示す回転子鉄心の分解斜視図である。

【図３】 この発明の実施の形態１の回転子鉄心を示す
積層鋼板の平面図である。

【図４】 この発明の実施の形態２を示す回転子鉄心の
分解斜視図である。

【図５】 この発明の実施の形態２の回転子鉄心を示す
積層鋼板の平面図である。

【図６】 この発明の実施の形態２の回転子鉄心を示す
積層鋼板の要部詳細図である。

【図７】 この発明の実施の形態３の回転子鉄心を示す
積層鋼板の平面図である。

【図８】 この発明の実施の形態３の回転子鉄心を示す
積層鋼板の要部詳細図である。

【図９】 この発明の実施の形態４の回転子鉄心を示す
積層鋼板の平面図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４の回転子鉄心を示
す積層鋼板の要部詳細図である。

【図１１】 この発明の実施の形態５を示す永久磁石形
モータの要部横断面図である。

【図１２】 この発明の実施の形態５永久磁石形モータ
の磁束分布図でる。

【図１３】 従来の永久磁石形モータを示す要部横断面
図である。

【図１４】 従来の永久磁石形モータの回転子鉄心の振
動モードを示す図で、（Ａ）は左右方向を中心方向、上
下方向を外方向へ変形する振動モード図、（Ｂ）は左右
方向を外方向、上下方向を中心方向へ変形する振動モー
ド図である。

【図１５】 他の従来の永久磁石形モータを示す回転子
鉄心部分の横断面図である。

【図１６】 一般の永久磁石形モータ駆動用インバータ
回路図である。

【図１７】 従来の永久磁石形モータの磁束分布図で
る。

【符号の説明】

１ 固定子鉄心、４ 回転子鉄心、４ａ 積層鋼板（内
外周連結部なし）、４ｂ 積層鋼板（内外周連結部あ
り）、４ｃ 積層鋼板（凹部あり）、５ 磁石挿入孔、
５ａ，５ｂ 磁石挿入の辺、５ｃ 隅部、６ 磁極部、
７ 磁極連結部、７ａ 狭幅部、７ｂ 広幅部、８ ヨ
ーク部、９ 磁極間狭幅部、１０ 永久磁石、１３ 非
磁性体連結キー、１３ａ 連結キー上辺、１３ｂ 連結
キー下辺、１５ａ 凹部（磁極部側）、１５ｂ 凹部
（ヨーク部側）、１６ 圧入部、１７内外周連結部、３
１ 端板、３２ リベット孔、３３ リベット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今城 昭彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉桑 義雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルが巻回された固定子鉄心と、 この固定子鉄心の内側に配置され、鋼鈑が多数積層され
   た回転子鉄心と、 この回転子鉄心の軸方向にＶ字状に当該永久磁石形モー
   タの極数分穿設され、このＶ字の開口側が前記回転子鉄
   心の外周側に配置された磁石挿入孔と、 この磁石挿入孔に前記Ｖ字の内側同士が同極となるよう
   に、かつ隣接する前記Ｖ字のそれぞれの外側同士が異極
   となるように、前記Ｖ字の底部において隙間部を形成す
   るように分割して挿入された永久磁石と、 前記回転子鉄心を形成する前記前記鋼鈑の全積層枚数の
   内の少なくとも２枚以上に設けられて、前記隙間部にお
   いて前記Ｖ字の開口側の磁極部と前記Ｖ字の反開口側の
   ヨーク部とを連結させる補強手段と、を備えたことを特
   徴とする永久磁石形モータ。
2. 【請求項２】 前記補強手段は、前記回転子鉄心を形成
   する前記鋼鈑自身に一体に形成されたことを特徴とする
   請求項１記載の永久磁石形モータ。
3. 【請求項３】 前記補強手段は、前記磁石挿入孔の前記
   隙間部に圧入される非磁性体の連結部材で構成されたこ
   とを特徴とする請求項１記載の永久磁石形モータ。
4. 【請求項４】 前記磁石挿入孔の前記Ｖ字の底部の前記
   磁極部とヨーク部とのそれぞれに、開口部が対向するよ
   うに形成された一対の凹部を設け、この一対の凹部に前
   記連結部材を圧入したことを特徴とする請求項３記載の
   永久磁石形モータ。
5. 【請求項５】 前記凹部を開口部の幅よりも奥部の幅が
   広い形状とし、前記連結部材の端部が前記凹部に遠心方
   向に対し直交する方向に圧入される構成としたことを特
   徴とする請求項４記載の永久磁石形モータ。
6. 【請求項６】 前記凹部を開口部の幅よりも奥部の幅が
   広い形状とし、前記連結部材の両端部が前記凹部間で引
   張り力または圧縮力を受けるように圧入される構成とし
   たことを特徴とする請求項４記載の永久磁石形モータ。
7. 【請求項７】 横断面長方形に形成された前記永久磁石
   と、 この永久磁石の側面と前記回転子鉄心の外周部との間に
   存在し、狭幅部とこの狭幅部に接続する広幅部とで形成
   した磁極連結部と、を備えたことを特徴とする請求項１
   記載の永久磁石形モータ。
8. 【請求項８】 １２０度通電方式の三相インバータ装置
   で駆動される前記コイルと、 このコイルにより発生する磁束分布に対応するような磁
   束分布を有する前記永久磁石と、を備えたことを特徴と
   する請求項１記載の永久磁石形モータ。
9. 【請求項９】 前記磁石挿入孔の辺の内Ｖ字の内側に相
   当する辺と回転子鉄心の外周部側の辺とが交差する二つ
   の隅部と、前記回転子鉄心の中心とを結ぶ２本の線が挟
   む角度θを、極数をＰ、固定子鉄心のコイル収納スロッ
   ト数をＳとしたとき、次式に示すよう、 (２４０°／Ｐ)−(３６０°／Ｓ)≦θ≦(２４０°／Ｐ)
   ＋(３６０°／Ｓ) の範囲内に設定したことを特徴とする請求項８記載の永
   久磁石形モータ。
10. 【請求項１０】 前記回転子鉄心の隣接する前記永久磁
    石間に形成された締結用孔部と、 前記回転子鉄心の両端面に設けられた端板と、 前記回転子鉄心と前記端板とを前記締結用孔部により軸
    方向に締結する締結部材と、を備えたことを特徴とする
    請求項１記載の永久磁石形モータ。