WO2015004745A1 - 回転電機、及びエレベータ用巻上機 - Google Patents

回転電機、及びエレベータ用巻上機 Download PDF

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skew
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magnetic pole
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瀧口　隆一
橋本　昭
孝教 小松
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a rotating electric machine that is used as, for example, a motor or a generator and includes a permanent magnet in a rotor that rotates with respect to a stator, and an elevator hoisting machine including the rotating electric machine.
  • a rotary electric machine embedded magnet type rotary electric machine in which a plurality of permanent magnet holes are provided in a rotor core and a plurality of permanent magnets are inserted into each permanent magnet hole is provided.
  • a rotating electric machine is also known in which a plurality of unit cores are joined together to form an annular rotor core, and a rotor is formed by embedding a plurality of permanent magnets in the rotor core (see Patent Document 2).
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and can suppress the demagnetization of the permanent magnet, can suppress the decrease in torque, and can reduce the cost. It is an object of the present invention to obtain a rotating electric machine and an elevator hoisting machine that can be easily made.
  • a rotating electrical machine includes a stator core, a stator having a plurality of stator coils arranged in the circumferential direction on the stator core, a rotor yoke opposed to the stator in the radial direction, and a rotor yoke provided between the rotor yoke and the stator.
  • each rotor magnetic pole portion being a permanent magnet provided on the surface of the rotor yoke
  • a pole piece which is made of a magnetic material and overlaps the stator side surface of the permanent magnet, and the pole piece is a single piece made of the same magnetic material.
  • the rotating electrical machine includes a stator having a stator core and a plurality of stator coils arranged in the circumferential direction on the stator core, a rotor yoke opposed to the stator in the radial direction, and the rotor yoke.
  • the pair of symmetrical portions pass through the intersection of the rotor axis and the skew reference plane and are on the skew reference plane.
  • the straight line standing are formed symmetrically with respect to the skew reference line is a straight line passing through the center of the permanent magnet in the circumferential direction of the rotor, and are asymmetrical with respect to the skew reference surface.
  • the rotating electrical machine of the present invention it is possible to suppress demagnetization of the permanent magnet, to suppress a reduction in torque and to reduce costs, and to facilitate the manufacture of the rotating electrical machine.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. It is sectional drawing which shows the rotor of FIG. It is an enlarged view which shows the rotor magnetic pole part of FIG. It is a top view which shows the rotor magnetic pole part of FIG. It is a graph which shows the relationship between the skew angle (alpha) and a skew coefficient. It is sectional drawing which shows the principal part of the rotor of the rotary electric machine by Embodiment 2 of this invention. It is a top view which shows the rotor magnetic pole part of FIG.
  • FIG. 16 is a top view showing the rotor magnetic pole part of FIG. 15. It is sectional drawing which shows the principal part of the rotor of the rotary electric machine by Embodiment 7 of this invention. It is a top view which shows the rotor magnetic pole part of FIG. It is sectional drawing which shows the principal part of the rotor of the rotary electric machine by Embodiment 8 of this invention.
  • FIG. 20 is a top view showing the rotor magnetic pole part of FIG. 19.
  • FIG. 21 is a graph showing a relationship between a skew angle ⁇ and a skew coefficient when the magnetic pole piece of FIG.
  • FIG. 20 is used for a rotor. It is sectional drawing which shows the principal part of the rotor of the rotary electric machine by Embodiment 9 of this invention. It is a top view which shows the rotor magnetic pole part of FIG. FIG. 38 is a cross-sectional view showing a main part of a rotor of a rotary electric machine according to Embodiment 10. It is a top view which shows the rotor magnetic pole part of FIG. It is sectional drawing which shows the principal part of the rotor of the rotary electric machine by Embodiment 11 of this invention. It is a top view which shows the rotor magnetic pole part of FIG.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 3 is a cross-sectional view showing the rotor of FIG.
  • a rotating electrical machine 1 includes an annular stator 2, a rotor 3 that is disposed inside the stator 2 and is rotatable with respect to the stator 2, and a housing 4 that supports the stator 2 and the rotor 3. Yes.
  • the housing 4 has a cylindrical housing cylinder portion 5 surrounding the stator 2. Further, as shown in FIG. 1, a support shaft 6 disposed on the central axis of the housing cylinder portion 5 is fixed to the housing 4. The rotor 3 is rotatably attached to the support shaft 6 via a bearing 7. The rotor 3 is supported by the housing 4 via the support shaft 6.
  • the stator 2 is arranged coaxially with the rotor 3.
  • the stator 2 is provided on the stator core 8 and the stator core 8 that are respectively provided on the stator core 8 and arranged in the circumferential direction of the stator core 8.
  • an insulator 10 interposed between the stator coils 9.
  • the stator 2 is supported by the housing 4 in a state where the stator core 8 is fitted in the housing cylindrical portion 5. Further, an insulation state between each stator coil 9 and the stator core 8 is ensured by the insulator 10.
  • the stator core 8 is composed of a plurality of steel plates (magnetic bodies) stacked in the axial direction of the support shaft 6. Further, the stator core 8 protrudes radially inward from the back yoke portion 11 and the annular back yoke portion 11 along the inner peripheral surface of the housing cylindrical portion 5, and is arranged at intervals with respect to the circumferential direction of the stator core 8. And a plurality of magnetic pole teeth portions 12. The magnetic pole teeth 12 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the stator core 8.
  • the stator coil 9 is individually provided in each magnetic pole tooth portion 12. Accordingly, the stator coils 9 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the stator core 8. A rotating magnetic field is generated in the stator 2 by energizing each stator coil 9. The rotor 3 is rotated around the axis of the support shaft 6 by the generation of the rotating magnetic field of the stator 2.
  • the rotor 3 has a rotor yoke 13 and a plurality of rotor magnetic pole portions 14 respectively provided on the rotor yoke 13.
  • the rotor yoke 13 is a casting made of cast iron. Further, the rotor yoke 13 has a cylindrical rotor cylinder portion 15 that is disposed coaxially with the support shaft 6. Further, the rotor yoke 13 is arranged inside the stator 2 with the outer peripheral surface of the rotor cylinder portion 15 facing the stator 2 in the radial direction of the rotor 3. Thereby, the outer peripheral surface of the rotor cylinder part 15 has opposed the front end surface of each magnetic pole teeth part 12 about radial direction.
  • Each rotor magnetic pole part 14 is provided on the outer peripheral surface of the rotor cylinder part 15, respectively. Further, the rotor magnetic pole portions 14 are arranged at intervals in the circumferential direction of the rotor 3 (rotation direction of the rotor 3) in the space between the rotor cylinder portion 15 and the stator 2. In this example, the rotor magnetic pole portions 14 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotor 3.
  • FIG. 4 is an enlarged view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG.
  • FIG. 5 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • Each rotor magnetic pole portion 14 has a plate-like permanent magnet 16 fixed to the outer peripheral surface (front surface) of the rotor cylinder portion 15 and a plate-like magnetic pole piece 17 overlapping the surface of the permanent magnet 16 on the stator 2 side. ing.
  • the permanent magnets 16 are arranged with different polarities alternately in the circumferential direction of the rotor 3. Therefore, the polarities of the rotor magnetic pole portions 14 are alternately different in the circumferential direction of the rotor 3.
  • the length direction of the permanent magnet 16 coincides with the axial direction of the rotor 3.
  • the shape of the permanent magnet 16 is a flat plate shape having a uniform thickness and a uniform width in the longitudinal direction of the permanent magnet 16.
  • the thickness direction of the permanent magnet 16 coincides with the direction of the straight line (center radial direction) connecting the center of the permanent magnet 16 and the axis of the rotor 3 when the rotor 3 is viewed along the axis of the rotor 3. .
  • the permanent magnet 16 is fixed to the rotor cylinder portion 15 with an adhesive.
  • the outer peripheral surface of the magnetic pole piece 17 (that is, the surface of the magnetic pole piece 17 on the side of the stator 2) has an arc shape along the inner peripheral surface of the stator 2 (that is, the virtual cylindrical surface on which the tip surface of each magnetic pole tooth portion 12 exists). It is a surface. Thereby, the dimension of the space between the front end surface of each magnetic pole tooth part 12 and the outer peripheral surface of each magnetic pole piece 17 is uniform in the circumferential direction of the rotor 3.
  • the surface of each pole piece 17 on the permanent magnet 16 side is a flat surface along the surface of the permanent magnet 16 on the stator 2 side.
  • each magnetic pole piece 17 is continuously reduced from the center of the magnetic pole piece 17 toward both ends of the magnetic pole piece 17 in the circumferential direction of the rotor 3.
  • the thickness of the pole piece 17 is thinner than the thickness of the permanent magnet 16 at any position in the axial direction of the rotor 3.
  • the pole piece 17 is made of a magnetic material (for example, iron). Thereby, the magnetic permeability of the pole piece 17 is higher than that of the permanent magnet 16. Furthermore, the pole piece 17 is produced by plastic working on a single plate material that is not a laminate. Thus, the pole piece 17 is a single piece made of the same magnetic material. In this example, the pole piece 17 is produced by performing, for example, press working (punching or press forming) or forging on a cold-rolled steel sheet (SPCC). The pole piece 17 is fixed to the permanent magnet 16 with an adhesive.
  • a magnetic material for example, iron
  • the pole piece 17 is a skew portion 21 that changes the magnetization state of the rotor magnetic pole portion 14 in the axial direction of the rotor 3 in the circumferential direction of the rotor 3.
  • the skew portion 21 is disposed in the entire range of the permanent magnet 16 in the axial direction of the rotor 3.
  • the skew portion 21 has a pair of symmetrical portions 22 that pass through the center of the permanent magnet 16 in the axial direction of the rotor 3 and is continuous with a skew reference plane S1 that is a virtual plane perpendicular to the axis of the rotor 3 as a boundary. is doing.
  • skew reference line L1 that is a straight line passing through the intersection of the axis of the rotor 3 and the skew reference plane S1 and the center of the permanent magnet 16 in the circumferential direction of the rotor 3.
  • the pair of symmetric portions 22 are formed symmetrically with respect to the skew reference line L1, and are asymmetric with respect to the skew reference plane S1. Thereby, the relationship between the pair of symmetrical portions 22 is a so-called step skew relationship in the axial direction of the rotor 3.
  • each shape of each symmetrical portion 22 when viewed along the radial direction of the rotor 3 is a rectangular shape having a center line along the axial direction of the rotor 3, as shown in FIG. . Therefore, end surfaces along the axial direction of the rotor 3 are formed at both ends in the circumferential direction of each symmetric portion 22.
  • each symmetric part 22 in the circumferential direction of the rotor 3 is the dimension of the permanent magnet 16 in the circumferential direction of the rotor 3.
  • the respective center lines of the pair of symmetrical portions 22 are shifted in the opposite directions with respect to the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the skew reference line L1. Accordingly, in the common skew portion 21, both end portions of one symmetric portion 22 are shifted from both end portions of the other symmetric portion 22 in the circumferential direction of the rotor 3. As shown in FIG.
  • the skew portion 21 protrudes from the permanent magnet 16 so that the right end portion of both ends in the circumferential direction of one symmetric portion 22 is larger than the left end portion, and both ends in the circumferential direction of the other symmetric portion 22. In the state where the left end of the portion protrudes larger from the permanent magnet 16 than the right end, it overlaps the permanent magnet 16.
  • FIG. 4 an angle formed by two straight lines connecting each of the center lines of the pair of symmetrical portions 22 and the axis of the rotor 3 when viewed along the axial direction of the rotor 3 is shown as a skew angle ⁇ . Has been.
  • a plurality of rotor yoke protrusions 18 are provided for positioning the permanent magnet 16 with respect to the rotor cylinder portion 15 in the circumferential direction of the rotor 3 and receiving a reaction force of rotational torque acting on the permanent magnet 16. It has been.
  • the rotor yoke protrusions 18 are interposed between the permanent magnets 16 so as to protrude radially outward from the outer peripheral surface of the rotor cylinder portion 15.
  • the height dimension Hr of each rotor yoke projection 18 is smaller than the thickness dimension (the radial dimension of the permanent magnet 16) Hm of the permanent magnet 16 (Hr ⁇ Hm). In this example, Hr ⁇ (Hm / 5).
  • the torque T ( ⁇ , t) of the rotating electrical machine in which the pole piece 17 is not skewed that is, the rotating electrical machine in which the pole piece 17 is arranged along the axial direction of the rotor 3 without being displaced in the circumferential direction of the rotor 3.
  • the product of the permeance A ( ⁇ ) and the sum of the magnetomotive force Ns ( ⁇ , t) of the stator 2 and the magnetomotive force Nr ( ⁇ , t) of the rotor 3. Is proportional to the magnetic flux density B ( ⁇ , t).
  • ⁇ is a circumferential angle common to the stator 2 and the rotor 3
  • t is time
  • ⁇ is an angular velocity of an electrical angle
  • a i , k Ai , and ⁇ Ai are constants of permeance A ( ⁇ )
  • n si , k Nsi and ⁇ Nsi are constants of the magnetomotive force Ns ( ⁇ , t) of the stator 2
  • n ri , k Nri , ⁇ Nri , and k ⁇ i are constants of the magnetomotive force Nr ( ⁇ , t) of the rotor 3.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the skew angle ⁇ and the skew coefficient.
  • the skew coefficient is a coefficient that represents a ratio of a specific component of torque ripple in the case of skewing with respect to the case of no skewing.
  • each rotor magnetic pole portion 14 includes a permanent magnet 16 and a magnetic pole piece 17 made of a magnetic material and overlapping the surface of the permanent magnet 16 on the stator 2 side.
  • the magnetic path through which the magnetic flux from the permanent magnet 16 passes can be comprised by 17, and permeance can also be improved. Thereby, the demagnetization of the permanent magnet 16 due to the demagnetizing field of the stator 2 can be suppressed.
  • the magnetic material constituting the pole piece 17 is desirably a material having a low magnetic permeability or saturation magnetic flux density.
  • the magnetic permeability or saturation magnetic flux density is lower than that of the electromagnetic steel sheet. Examples thereof include a rolled steel plate or a carbon steel for machine structure.
  • the demagnetization of the permanent magnet 16 can be suppressed by the magnetic pole piece 17, it is not necessary to use an expensive permanent magnet with improved coercive force for the rotor 3, and the manufacturing cost can be reduced.
  • a neodymium sintered magnet in which the amount of an expensive rare earth material (for example, dysprosium) is reduced can be used as the permanent magnet 16, and the cost can be reduced.
  • the processing of the rotor yoke 13 can be facilitated, and the manufacture of the rotating electrical machine 1 can be facilitated. In particular, when the rotor yoke 13 is a casting, the effect of facilitating manufacture is increased.
  • the magnetic pole piece 17 having a higher permeability than the permanent magnet 16 is interposed in the space between the permanent magnet 16 and the stator 2, so that the space between the permanent magnet 16 and the stator 2 has the same size.
  • the magnetic resistance between the permanent magnet 16 and the stator 2 can be reduced, and the amount of magnetic flux between the stator 2 and the rotor 3 can be increased.
  • each rotor magnetic pole part 14 is arrange
  • the pole piece 17 is a single piece made of the same magnetic material, the pole piece 17 can be easily produced by, for example, pressing or forging a single plate material (metal plate). Thereby, manufacture of the rotary electric machine 1 can be made still easier. Furthermore, the space factor in the stacking direction of the pole pieces produced by caulking the laminated body of thin plates is less than 100% due to the thickness of the insulating coating of the thin plates and the generation of gaps between the thin plates due to caulking, but the same material. By making the constructed single piece the magnetic pole piece 17, the space factor of the magnetic pole piece 17 can be made 100%.
  • the caulking portion formed by laminating and laminating thin plates does not occur in the magnetic pole piece 17, so that the thickness of the magnetic pole piece 17 can be reduced, It is possible to eliminate the deterioration of the pole piece 17 due to the caulking portion. For this reason, the characteristics of the rotating electrical machine 1 can be improved.
  • the pair of symmetrical portions 22 that are continuous with the skew reference plane S1 as a boundary are formed symmetrically with respect to the skew reference line L1 and are asymmetric with respect to the skew reference plane S1, and therefore the magnetic pole piece 17 in the axial direction of the rotor 3.
  • the phase of the magnetic flux flowing from the permanent magnet 16 through the magnetic pole piece 17 to the stator 2 in the circumferential direction of the rotor 3 can be shifted.
  • the torque waveform can be shifted and overlapped in the circumferential direction of the rotor 3, and torque ripple can be reduced.
  • the torque ripple can be reduced only by shifting the circumferential angle of the permeance A ( ⁇ ) of the magnetic pole piece 17 without shifting the permanent magnet 16 in the circumferential direction of the rotor 3. This eliminates the need for a step skew. Further, in a structure in which a pair of rotor cores (laminates) embedded with permanent magnets are shifted from each other in the circumferential direction of the rotor, the pair of rotor cores embedded with permanent magnets are shifted in the circumferential direction of the rotor. However, in the present embodiment, this is not necessary, and the pole piece 17 skewed in stages may be manufactured with one mold, and the number of manufacturing steps can be reduced.
  • the pole pieces 17 that are step-skewed are also formed in a structure in which the outer periphery of the rotor core thin plate is punched and laminated in a shape that is shifted in the circumferential direction with different molds.
  • the manufacturing cost can be reduced by using a single mold. For this reason, the rotating electrical machine 1 can be easily manufactured, and costs can be reduced.
  • the pole piece 17 overlaps the flat surface of the permanent magnet 16 on the stator 2 side, the adhesion between the pole piece 17 and the permanent magnet 16 can be facilitated.
  • the pole piece 17 is more reliably disposed between the stator 2 and the permanent magnet 16. Therefore, the permeance can be improved more reliably. Furthermore, since the demagnetizing field passes from one end of the pole piece 17 of FIG. 4 to the other end or vice versa, the permanent magnet 16 is less susceptible to the demagnetizing field. Thereby, the demagnetization of the permanent magnet 16 due to the demagnetizing field of the stator 2 can be more reliably suppressed.
  • the shape of the permanent magnet 16 is a flat plate shape, for example, finishing polishing can be facilitated, and the manufacturing of the rotating electrical machine 1 can be further facilitated. In addition, the material yield can be improved.
  • the rotor yoke 13 is provided with a plurality of rotor yoke protrusions 18 for positioning the permanent magnets 16 with respect to the rotor yoke 13 in the circumferential direction of the rotor 3, the positional deviation of the permanent magnets 16 with respect to the rotor yoke 13 can be prevented more reliably. be able to. Furthermore, it is not necessary to use other parts for positioning each permanent magnet 16, and an increase in the number of parts can be suppressed.
  • each rotor yoke protrusion 18 is smaller than the thickness dimension Hm of the permanent magnet 16 (Hr ⁇ Hm)
  • the pole piece 17 and the rotor yoke protrusion 18 are separated from each other through a space.
  • the magnetic pole piece 17 and the rotor yoke protrusion 18 can be magnetically insulated. Thereby, an increase in the amount of leakage magnetic flux between the rotor magnetic pole portions 14 can be suppressed, and torque can be improved.
  • a nonmagnetic member (for example, resin or stainless steel) may be interposed between the pole piece 17 and the rotor yoke protrusion 18.
  • the inner peripheral surface of the stator 2 (virtual cylindrical surface on which the tip surface of each magnetic pole tooth portion 12 exists) and the outer peripheral surface of each magnetic pole piece 17 (the surface on the stator 2 side of each magnetic pole piece 17)
  • the dimension of the space between them is uniform in the circumferential direction of the rotor 3, but the dimension of the space between the inner peripheral surface of the stator 2 and the outer peripheral surface of the pole piece 17 extends from the center of the pole piece 17 to both ends.
  • the shape of the outer peripheral surface of each pole piece 17 may be an arc shape having a smaller radius of curvature than the arc shape centering on the axis of the rotor 3 so as to increase continuously toward the center.
  • the skew portion 21 is a two-stage skew by the pair of symmetric portions 22 in the axial direction of the rotor 3, but the skew portion 21 is moved in the axial direction of the rotor 3 by the pair of symmetric portions 22.
  • a three-stage skew may be used.
  • FIG. 7 is a sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotating electrical machine 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
  • the pole piece 17 is a skew portion 21 having a pair of symmetrical portions 22 that are continuous with the skew reference plane S1 as a boundary.
  • the pair of symmetrical portions 22 are formed symmetrically with respect to the skew reference line L1, and are asymmetric with respect to the skew reference plane S1.
  • the shape of each symmetric part 22 is different from that of the first embodiment.
  • each symmetric portion 22 is a shape in which a portion close to the skew reference plane S1 is left and only a portion away from the skew reference plane S1 is shifted in the circumferential direction of the rotor 3.
  • three step skew forming portions 25 are formed in the skew portion 21 by a pair of symmetrical portions 22.
  • the shape of each step skew forming portion 25 when viewed along the radial direction of the rotor 3 is a rectangular shape having a center line along the axial direction of the rotor 3.
  • the dimensions of the step skew forming portions 25 in the axial direction of the rotor 3 are the same. Further, the dimensions of the respective skew forming portions 25 in the circumferential direction of the rotor 3 are also the same.
  • the position of the center line of the central step skew forming portion 25 coincides with the position of the skew reference line L1 in the circumferential direction of the rotor 3, and
  • the center line of the other stage skew forming portion 25 is shifted in the opposite directions with respect to the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the skew reference line L1.
  • the skew portion 21 projects both ends in the circumferential direction of the central step skew forming portion 25 evenly from the permanent magnet 16, and on the right side of both ends in the circumferential direction of one step skew forming portion 25.
  • the end portion is protruded more greatly from the permanent magnet 16 than the left end portion, and the left end portion of the other step skew forming portion 25 is protruded from the permanent magnet 16 larger than the right end portion, It overlaps with the permanent magnet 16.
  • a straight line connecting the center line of the central stage skew forming portion 25 and the axis of the rotor 3 (that is, the skew reference line L ⁇ b> 1).
  • the angle formed by the straight line connecting the center line of one step skew forming portion 25 and the axis of the rotor 3 and the straight line connecting the center line of the central step skew forming portion 25 and the axis of the rotor 3 (ie, skew).
  • the angles formed by the reference line L1) and the straight line connecting the center line of the other stage skew forming portion 25 and the axis of the rotor 3 are shown as skew angles ⁇ .
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the skew angle ⁇ and the skew coefficient when the magnetic pole piece 17 of FIG. 8 is used for the rotor 3.
  • the number of stages of the stage skew forming unit 25 is not limited to two or three, and may be four or more.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotating electrical machine 1 according to the third embodiment of the present invention.
  • the shape of each pole piece 17 is a flat plate having a uniform thickness that is thinner than the thickness of the permanent magnet 16. Thereby, the surface on the permanent magnet 16 side and the surface on the stator 2 side of each pole piece 17 are both flat.
  • Other configurations are the same as those in FIG.
  • the shape of the magnetic pole piece 17 is a flat plate shape, the production of the magnetic pole piece 17 can be further facilitated, for example, by pressing or forging a plate material (metal plate). It can be made easier.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a main part of a rotor 3 of a rotary electric machine according to Embodiment 4 of the present invention.
  • 12 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG.
  • a pair of magnetic pole piece protrusions 31 sandwiching the permanent magnet 16 in the circumferential direction of the rotor 3 are provided at both ends of the magnetic pole piece 17 in the axial direction of the rotor 3 (both ends in the axial direction of the magnetic pole piece 17). Is provided.
  • the intermediate portion of the magnetic pole piece 17 in the axial direction of the rotor 3 (the intermediate portion in the axial direction of the magnetic pole piece 17) is the skew portion 21 similar to that of the first embodiment.
  • the circumferential dimension of both end portions in the axial direction of the pole piece 17 is smaller than the circumferential dimension of the intermediate portion in the axial direction of the pole piece 17.
  • Each pole piece protrusion 31 protrudes toward the rotor cylinder portion 15 from both circumferential ends at both axial ends of the pole piece 17. In this example, the magnetic pole piece protrusion 31 is not provided in the intermediate portion in the axial direction of each magnetic pole piece 17.
  • Each pole piece 17 is produced by pressing a steel plate. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • Embodiment 5 FIG.
  • the pair of magnetic pole piece protrusions 31 are provided only at both ends in the axial direction of the magnetic pole piece 17, but the pair of magnetic pole piece protrusions 31 are arranged in the entire range of the magnetic pole piece 17 in the axial direction of the rotor 3. You may arrange
  • FIG. 13 is a sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotating electrical machine according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG.
  • FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
  • the magnetic pole piece 17 is provided with a pair of magnetic pole piece protrusions 31 that sandwich the permanent magnet 16 in the circumferential direction of the rotor 3.
  • Each magnetic pole piece protrusion 31 protrudes from the magnetic pole piece 17 toward the rotor cylinder portion 15. Further, each magnetic pole piece protrusion 31 is arranged over the entire range of the magnetic pole piece 17 in the axial direction of the rotor 3 along both side surfaces of the permanent magnet 16. Further, in the magnetic pole piece 17, the magnetic pole piece protrusions 31 are arranged on the inner side of the range of the symmetric portions 22 in the circumferential direction of the rotor 3. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a main part of a rotor 3 of a rotary electric machine according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 16 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV in FIG.
  • the skew portion 21 has a pair of symmetrical portions 22 that are continuous with the skew reference plane S1 as a boundary.
  • the pair of symmetric portions 22 are formed symmetrically with respect to the skew reference line L1 and asymmetric with respect to the skew reference plane S1 by making the shape of the portion of each symmetric portion 22 on the stator 2 side asymmetrical.
  • the cross-sectional shape of the symmetrical portion 22 in a plane perpendicular to the axis of the rotor 3 is the same at any position in the axis direction of the rotor 3.
  • both end portions of one symmetric portion 22 exist at the same position as both end portions of the other symmetric portion 22 in the circumferential direction of the rotor 3.
  • both end portions of the pair of symmetrical portions 22 are arranged on two parallel straight lines along the axial direction of the rotor 3 as shown in FIG.
  • the circumferential dimension Wy of each symmetric part 22 is larger than the circumferential dimension Wm of the permanent magnet 16.
  • Each symmetrical portion 22 is superimposed on the permanent magnet 16 in a state in which both end portions protrude evenly from the permanent magnet 16 in the circumferential direction of the rotor 3.
  • each symmetric part 22 includes a first stator facing surface 41, a second stator facing surface 42, a third stator facing surface 43, and first and second stator facing surfaces 41, 42.
  • a ridge line portion 44 that exists at the boundary between them and a valley line portion 45 that exists at the boundary between the second and third stator facing surfaces 42 and 43 are formed.
  • Both the ridge line portion 44 and the valley line portion 45 are formed along the axial direction of the rotor 3 at positions shifted in the circumferential direction of the rotor 3 from the center line of the symmetric portion 22. Further, as shown in FIG. 16, the ridge line portion 44 is formed within the range of the permanent magnet 16 when the rotor magnetic pole portion 14 is viewed along the radial direction of the rotor 3. The valley portion 45 is formed outside the range of the permanent magnet 16 when the rotor magnetic pole portion 14 is viewed along the radial direction of the rotor 3.
  • the ridge line portion 44 is a curved surface that smoothly connects the first and second stator facing surfaces 41, 42, and the valley line portion 45 extends between the second and third stator facing surfaces 42, 43. It is a curved surface that connects smoothly.
  • the first stator facing surface 41 is formed at one end in the circumferential direction of the symmetric portion 22, and the third stator facing surface 43 is formed at the other circumferential end of the symmetric portion 22.
  • the second stator facing surface 42 is formed between the first and third stator facing surfaces 41 and 43.
  • the symmetric part 22 is formed with a pole piece thick part 46 in which the first stator facing surface 41 is formed and a third stator facing surface 43, and is thinner than the pole piece thick part 46.
  • the first stator facing surface 41 is an arcuate surface along the inner peripheral surface of the stator 2. Thereby, the thickness of the magnetic pole piece thick part 46 is continuously reduced toward the circumferential end of the symmetric part 22.
  • the third stator facing surface 43 is parallel to the back surface of the symmetrical portion 22 (the surface on the permanent magnet 16 side). Thereby, the thickness of the magnetic pole piece thin part 47 is a uniform thickness.
  • the second stator facing surface 42 is inclined with respect to the back surface of the symmetrical portion 22 from the first stator facing surface 41 toward the third stator facing surface 43.
  • the thickness of the symmetrical portion 22 is the largest at the position of the ridge line portion 44 and the smallest at the pole piece thin portion 47. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the pole piece 17 can be step-skewed, and the same effect as in the first embodiment can be obtained. Obtainable.
  • both end portions of one symmetric portion 22 exist at the same position as both end portions of the other symmetric portion 22 in the circumferential direction of the rotor 3. 3, the magnetic flux leakage between the magnetic pole pieces 17 and the permanent magnets 16 can be suppressed at any position in the axial direction of the rotor 3. Thereby, reduction of the torque of the rotary electric machine 1 can be suppressed.
  • the pole piece Since the ridge line part 44 is formed in the circumferential direction intermediate part of each symmetry part 22, and the circumferential direction edge part of each symmetry part 22 is made into the magnetic pole piece thin part 47, when it sees as the pole piece 17 whole, the pole piece It is possible to make the magnetic resistance at both ends in the circumferential direction of 17 greater than the magnetic resistance at the intermediate portion in the circumferential direction of the pole piece 17. Thereby, the amount of leakage magnetic flux between the rotor magnetic pole portions 14 can be reduced, and the torque of the rotating electrical machine 1 can be further improved.
  • Embodiment 7 FIG.
  • the first to third stator facing surfaces 41 to 43, the ridge line portion 44, and the valley line portion 45 are formed in the portion on the stator 2 side of the magnetic pole piece 17, but the first and first The second stator facing surfaces 41 and 42 and the ridge line portion 44 existing at the boundary between the first and second stator facing surfaces 41 and 42 are formed on the portion of the magnetic pole piece 17 on the stator 2 side.
  • the stator facing surface 43 and the valley line portion 45 may be eliminated.
  • FIG. 17 is a sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotating electrical machine according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line XVII-XVII in FIG.
  • the pole piece 17 has a pole piece thick portion 46 where the first stator facing surface 41 is formed and a pole piece thickness changing portion 48 where the second stator facing surface 42 is formed.
  • the third stator facing surface 43 and the valley line portion 45 are not formed in the portion on the stator 2 side of each symmetrical portion 22, and the pole piece 17 does not have the pole piece thin portion 47.
  • Other configurations are the same as those of the sixth embodiment.
  • the magnetic pole piece 17 does not have the magnetic pole piece thin portion 47, the size of the magnetic pole piece 17 protruding from the permanent magnet 16 in the circumferential direction of the rotor 3 is shortened by the size of the magnetic pole piece thin portion 47. Thus, the amount of leakage magnetic flux between the rotor magnetic pole portions 14 can be reduced. As a result, the torque of the rotating electrical machine 1 can be further improved.
  • Embodiment 8 FIG.
  • the ridge line portion 44 and the valley line portion 45 are formed in the portion on the stator 2 side of the symmetric portion 22 along the axial direction of the rotor 3.
  • the portion 44 and the valley line portion 45 may be formed to be inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3.
  • FIG. 19 is a sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotating electrical machine according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line XIX-XIX in FIG.
  • the ridge line portion 44 and the valley line portion 45 formed in the portion on the stator 2 side of each symmetrical portion 22 are formed to be inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3.
  • the ridge line portion 44 and the valley line portion 45 are parallel to each other.
  • each ridge line portion 44 formed in each symmetric portion 22 passes through the skew reference line L1. Accordingly, each ridge line portion 44 is continuous between the pair of symmetrical portions 22 and is formed on a single straight line that is inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3. That is, the skew portion 21 is a so-called continuous skew.
  • the angle formed by two straight lines connecting one end and the other end of the ridge line portion 44 and the axis of the rotor 3 when viewed along the axial direction of the rotor 3 is the skew angle ⁇ . Is shown as Other configurations are the same as those of the sixth embodiment.
  • the ridge line portions 44 formed in the pair of symmetrical portions 22 are inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3, so that the stator 2 passes through the permanent magnet 16 or the magnetic pole piece 17.
  • the phase of the flowing magnetic flux in the circumferential direction of the rotor 3 can be continuously shifted, and the torque waveform can be continuously shifted in the circumferential direction and superimposed. Thereby, the torque ripple of the rotary electric machine 1 can be further reduced.
  • FIG. 21 is a graph showing the relationship between the skew angle ⁇ and the skew coefficient when the magnetic pole piece 17 of FIG. 20 is used for the rotor 3.
  • higher-order torque ripple components can be simultaneously reduced at the same skew angle.
  • FIG. 22 is a cross sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotary electric machine 1 according to the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG.
  • FIG. 22 is a sectional view taken along line XXII-XXII in FIG.
  • the pole piece 17 is a skew portion 21 having a pair of symmetrical portions 22 that are continuous with the skew reference plane S1 as a boundary.
  • the pair of symmetric portions 22 are formed symmetrically with respect to the skew reference line L1, and are asymmetric with respect to the skew reference plane S1.
  • both end portions of one symmetric portion 22 are shifted from both end portions of the other symmetric portion 22 in the circumferential direction of the rotor 3.
  • end faces parallel to each other are formed which are inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3.
  • End faces formed at both ends in the circumferential direction of each symmetric portion 22 are continuous between the pair of symmetric portions 22. Accordingly, both end portions in the circumferential direction of the skew portion 21 are inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3 without forming a step at the position of the skew reference plane S1. That is, the skew portion 21 is a so-called continuous skew.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the skew portion 21 is a continuous skew, it is possible to reduce the higher-order torque ripple component as compared with the case where the skew portion 21 is a step skew.
  • FIG. FIG. 24 is a cross-sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotating electrical machine 1 according to the tenth embodiment.
  • FIG. 25 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG. 24 is a cross-sectional view taken along line XXIV-XXIV in FIG.
  • the skew portion 21 has a pair of symmetrical portions 22 that are continuous with the skew reference plane S1 as a boundary.
  • the pair of symmetric portions 22 are formed symmetrically with respect to the skew reference line L1 and asymmetric with respect to the skew reference plane S1 by making the shape of the portion of each symmetric portion 22 on the stator 2 side asymmetrical.
  • each symmetrical portion 22 in the plane perpendicular to the axis of the rotor 3 is the same at any position in the axis direction of the rotor 3.
  • both end portions of one symmetric portion 22 exist at the same position as both end portions of the other symmetric portion 22 in the circumferential direction of the rotor 3. That is, both ends of the pair of symmetrical portions 22 are arranged on two parallel straight lines along the axial direction of the rotor 3 as shown in FIG.
  • the circumferential dimension of each symmetrical portion 22 is larger than the circumferential dimension of the permanent magnet 16.
  • Each symmetrical portion 22 is superimposed on the permanent magnet 16 in a state in which both end portions protrude evenly from the permanent magnet 16 in the circumferential direction of the rotor 3.
  • a groove 51 having a depth in the thickness direction of the symmetric portion 22 is formed in the portion of each symmetric portion 22 on the stator 2 side along the axial direction of the rotor 3. Thereby, the thickness of the portion of the symmetric portion 22 where the groove 51 is formed is thinner than the thickness of the other portion of the symmetric portion 22.
  • the groove 51 is formed at a position shifted in the circumferential direction of the rotor 3 from the center line of the symmetrical portion 22 that passes through the skew reference line L1. In this example, the groove 51 is provided in the entire range of the symmetrical portion 22 with respect to the axial direction of the rotor 3. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the magnetic pole piece 17 can be step-skewed by forming the groove 51 in the portion on the stator 2 side of each symmetrical portion 22 along the axial direction of the rotor 3, and the same as in the first embodiment. An effect can be obtained.
  • both end portions of one symmetric portion 22 exist at the same position as both end portions of the other symmetric portion 22 in the circumferential direction of the rotor 3. 3
  • the magnetic flux leakage between the magnetic pole pieces 17 and the permanent magnets 16 can be suppressed at any position in the axial direction of the rotor 3. Thereby, reduction of the torque of the rotary electric machine 1 can be suppressed.
  • Embodiment 11 FIG.
  • the groove 51 is formed in the portion of the symmetrical portion 22 on the stator 2 side along the axial direction of the rotor 3, but the groove 51 is formed in the portion of the symmetrical portion 22 on the stator 2 side. You may incline in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to a direction.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotating electrical machine according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG. 26 is a cross-sectional view taken along line XXVI-XXVI in FIG.
  • a groove 51 that is inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3 is formed in a portion of each symmetrical portion 22 on the stator 2 side.
  • the groove 51 formed in each symmetric part 22 passes through the skew reference line L1.
  • each groove 51 is continuous between the pair of symmetrical portions 22 and is formed on one straight line that is inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3. That is, the skew portion 21 is a so-called continuous skew.
  • Other configurations are the same as those of the tenth embodiment.
  • the grooves 51 formed in the pair of symmetrical portions 22 are inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3, and thus flow to the stator 2 through the permanent magnet 16 or the pole piece 17.
  • the phase of the magnetic flux in the circumferential direction of the rotor 3 can be continuously shifted, and the torque waveform can be continuously shifted in the circumferential direction and superimposed.
  • the torque ripple of the rotary electric machine 1 can be further reduced.
  • the skew portion 21 is a continuous skew, a higher-order torque ripple component can be reduced as compared to the case where the skew portion 21 is a step skew.
  • FIG. FIG. 28 is a cross sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotary electric machine 1 according to the twelfth embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG.
  • FIG. 28 is a sectional view taken along line XXVIII-XXVIII in FIG.
  • the pole piece 17 has a pair of skew portions 21 that are continuous with a skew boundary surface S2 that is a virtual plane perpendicular to the axis of the rotor 3 as a boundary.
  • Each skew portion 21 has a pair of symmetrical portions 22 that are continuous with the skew reference plane S1 as a boundary.
  • the pole piece 17 is provided with a pair of skew reference surfaces S1 and a skew boundary surface S2 that exists at the center position between the pair of skew reference surfaces S1.
  • the pair of skew portions 21 are symmetric with respect to the skew boundary surface S2.
  • the pair of symmetrical portions 22 are formed symmetrically with respect to the skew reference line L1, and are asymmetric with respect to the skew reference plane S1.
  • the configuration of each skew portion 21 is the same as that in the first embodiment. Therefore, when viewed along the radial direction of the rotor 3, the shape of each symmetric portion 22 is rectangular, and both circumferential ends of the pair of symmetric portions 22 are shifted from each other in the circumferential direction of the rotor 3. Further, end surfaces formed at both ends in the circumferential direction of each symmetric portion 22 are formed along the axial direction of the rotor 3.
  • the pair of skew portions 21 are symmetric with respect to the skew boundary surface S ⁇ b> 2, and in each skew portion 21, the pair of symmetric portions 22 are formed symmetrically with respect to the skew reference line L ⁇ b> 1. Since the reference plane S1 is asymmetrical, the phase of the magnetic flux flowing from the permanent magnet 16 through the magnetic pole piece 17 to the stator 2 in the circumferential direction of the rotor 3 can be shifted by each of the skew portions 21. The torque waveforms can be superposed while being shifted in the circumferential direction in each of 21. As a result, torque ripple can be further reduced.
  • a thrust force that is a component in the axial direction of the rotor 3 is generated by each skew portion 21, and the thrust force directions are opposite to each other with the skew boundary surface S 2 as a boundary.
  • the force concerning the support for example, bearing 7 and housing 4 etc.
  • size reduction of rotary electric machine 1 can be attained.
  • Embodiment 13 FIG.
  • end faces along the axial direction of the rotor 3 are formed at both ends in the circumferential direction of each symmetric part 22 when viewed along the radial direction of the rotor 3.
  • End surfaces formed at both ends in the direction may be inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3.
  • FIG. 30 is a sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotating electrical machine 1 according to the thirteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 31 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view taken along the line XXX-XXX in FIG.
  • the pair of skew portions 21 are symmetric with respect to the skew boundary surface S2.
  • the pair of symmetrical portions 22 are formed symmetrically with respect to the skew reference line L1, and are asymmetric with respect to the skew reference plane S1.
  • the configuration of each skew unit 21 is the same as the configuration of the skew unit 21 of the ninth embodiment.
  • end faces that are inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3 are formed at both ends in the circumferential direction of each symmetric part 22.
  • the magnetic pole piece 17 is viewed along the radial direction of the rotor 3, as shown in FIG. 31, one of the two symmetric portions 22 close to the skew boundary surface S2 among the four symmetric portions 22 in each skew portion 21.
  • the other two symmetrical portions 22 apart from the skew boundary surface S2 are shifted in opposite directions with respect to the circumferential direction of the rotor 3.
  • Other configurations are the same as those of the twelfth embodiment.
  • each skew part 21 is made into continuous skew by inclining the end surface formed in the circumferential direction both ends of the symmetrical part 22 to the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3, the skew boundary surface S2 As a boundary, the direction of the thrust force generated in the rotor 3 can be reversed, and the thrust force can be canceled out. Thereby, size reduction of the rotary electric machine 1 can be achieved. In addition, it is possible to reduce higher-order torque ripple by making each skew portion 21 a continuous skew.
  • FIG. 32 is a cross sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotary electric machine 1 according to the fourteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG.
  • FIG. 32 is a sectional view taken along line XXXII-XXXII in FIG.
  • the pair of skew portions 21 are symmetric with respect to the skew boundary surface S2.
  • the pair of symmetrical portions 22 are formed symmetrically with respect to the skew reference line L1, and are asymmetric with respect to the skew reference plane S1.
  • the configuration of each skew unit 21 is the same as the configuration of the skew unit 21 of the tenth embodiment.
  • a groove 51 along the axial direction of the rotor 3 is formed in a portion of each symmetrical portion 22 on the stator 2 side. Further, the groove 51 is formed at a position shifted in the circumferential direction of the rotor 3 from the center line of the symmetrical portion 22 passing through the skew reference line L1. Further, in the skew portion 21, both end portions of one symmetric portion 22 exist at the same position as both end portions of the other symmetric portion 22 in the circumferential direction of the rotor 3.
  • the magnetic pole piece 17 can also be step-skewed by forming the groove 51 in the portion on the stator 2 side of each symmetric portion 22 along the axial direction of the rotor 3. An effect can be obtained. Further, the direction of the thrust force generated in the rotor 3 with the skew boundary surface S2 as a boundary can be reversed, and the thrust force can be canceled out. Thereby, size reduction of the rotary electric machine 1 can be achieved.
  • FIG. 34 is a cross sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotary electric machine 1 according to the fifteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 35 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG. 34 is a cross-sectional view taken along the line XXXIV-XXXIV in FIG.
  • the pair of skew portions 21 are symmetric with respect to the skew boundary surface S2.
  • the pair of symmetrical portions 22 are formed symmetrically with respect to the skew reference line L1, and are asymmetric with respect to the skew reference plane S1.
  • each skew unit 21 is the same as the configuration of the skew unit 21 of the eleventh embodiment. That is, a groove 51 that is inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3 is formed in a portion on the stator 2 side of each symmetrical portion 22. Each groove 51 is continuous between the pair of symmetrical portions 22 and between the pair of skew portions 21. Further, in the skew portion 21, both end portions of one symmetric portion 22 exist at the same position as both end portions of the other symmetric portion 22 in the circumferential direction of the rotor 3. When the magnetic pole piece 17 is viewed along the radial direction of the rotor 3, as shown in FIG.
  • the magnetic pole piece 17 can be continuously skewed by forming the groove 51 in the portion on the stator 2 side of each symmetrical portion 22 so as to be inclined in the circumferential direction of the rotor 3 with respect to the axial direction of the rotor 3.
  • the same effects as those of the eleventh embodiment can be obtained.
  • the direction of the thrust force generated in the rotor 3 with the skew boundary surface S2 as a boundary can be reversed, and the thrust force can be canceled out. Thereby, size reduction of the rotary electric machine 1 can also be achieved.
  • FIG. 36 is a cross sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotary electric machine 1 according to the sixteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 37 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG. 36 is a cross-sectional view taken along the line XXXVI-XXXVI in FIG.
  • the pair of skew portions 21 are symmetric with respect to the skew boundary surface S2.
  • the pair of symmetrical portions 22 are formed symmetrically with respect to the skew reference line L1, and are asymmetric with respect to the skew reference plane S1.
  • each skew unit 21 is the same as the configuration of the skew unit 21 of the sixth embodiment. That is, the first stator facing surface 41, the second stator facing surface 42, the third stator facing surface 43, and the first and second stator facing surfaces 41 are provided on the stator 2 side portion of each symmetric part 22. , 42, and a ridge line portion 44 existing at the boundary between the second and third stator facing surfaces 42, 43 are formed. Both the ridge line portion 44 and the valley line portion 45 are formed along the axial direction of the rotor 3 at positions shifted from the center line of the symmetric portion 22 in the circumferential direction of the rotor 3. In the skew portion 21, both end portions of one symmetric portion 22 exist at the same position as both end portions of the other symmetric portion 22 in the circumferential direction of the rotor 3.
  • the magnetic pole piece 17 When the magnetic pole piece 17 is viewed along the radial direction of the rotor 3, as shown in FIG. 37, one of the two ridge line portions 44 close to the skew boundary surface S2 among the four ridge line portions 44 in each skew portion 21. And the other two ridge line portions 44 apart from the skew boundary surface S2 are shifted in opposite directions with respect to the circumferential direction of the rotor 3. Further, the four valley line portions 45 in each skew portion 21 are also composed of one two valley line portions 45 close to the skew boundary surface S2 and the other two valley line portions 45 apart from the skew boundary surface S2. The circumferential direction of the rotor 3 is shifted in opposite directions. Other configurations are the same as those of the twelfth embodiment.
  • the pole piece 17 can be step-skewed by forming the ridge line part 44 and the valley line part 45 along the axial direction of the rotor 3 in the portion of the symmetrical part 22 on the stator 2 side.
  • the effect similar to the form 6 of this can be acquired.
  • the direction of the thrust force generated in the rotor 3 with the skew boundary surface S2 as a boundary can be reversed, and the thrust force can be canceled out. Thereby, size reduction of the rotary electric machine 1 can also be achieved.
  • FIG. FIG. 38 is a cross sectional view showing a main part of the rotor 3 of the rotary electric machine 1 according to the seventeenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 39 is a top view showing the rotor magnetic pole portion 14 of FIG.
  • FIG. 38 is a cross-sectional view taken along line XXXVIII-XXXVIII in FIG.
  • the pole piece 17 has a pair of symmetrical portions 22 that are continuous with the skew reference plane S1 as a boundary.
  • the pair of symmetric portions 22 is formed symmetrically with respect to the skew reference line L1, and is also symmetric with respect to the skew reference plane S1. Therefore, in this example, neither the pole piece 17 nor the permanent magnet 16 is skewed.
  • the shape of each symmetric part 22 when viewing the magnetic pole piece 17 along the radial direction of the rotor 3 is rectangular.
  • each pole piece 17 is an arc shape having a smaller radius of curvature than the arc shape centered on the axis of the rotor 3. Thereby, the dimension of the space between the inner peripheral surface 55 of the stator 2 and the outer peripheral surface of the magnetic pole piece 17 is continuously increased from the center of the magnetic pole piece 17 toward both ends in the circumferential direction of the rotor 3. .
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • Embodiment 18 FIG.
  • the rotating electrical machine 1 according to any of the first to 17th embodiments may be applied to an elevator hoist.
  • FIG. 40 is a longitudinal sectional view showing an elevator hoisting machine to which the rotating electric machine according to the eighteenth embodiment of the present invention is applied.
  • the elevator hoisting machine has a motor 71 which is a rotating electrical machine similar to that of the first embodiment, and a driving sheave 72 rotated by the driving force of the motor 71.
  • the drive sheave 72 is rotatably supported on the support shaft 6 via the bearing 7.
  • the drive sheave 72 is formed integrally with the rotor yoke 13.
  • the material constituting the drive sheave 72 and the rotor yoke 13 is cast iron.
  • the drive sheave 72 is provided at a position outside the range of the stator 2 in the axial direction of the support shaft 6.
  • the drive sheave 72 and the rotor 3 are integrally rotated about the axis of the support shaft 6 by energizing the stator coil 9.
  • a plurality of main rope grooves 73 are provided on the outer peripheral surface of the drive sheave 72 along the circumferential direction of the drive sheave 72.
  • a plurality of main ropes for suspending a car and a counterweight (both not shown) are wound around the drive sheave 72 along each main rope groove 73.
  • the car and the counterweight are moved up and down in the hoistway by the rotation of the drive sheave 72.
  • a brake device 74 that applies a braking force to the drive sheave 72 and the rotor 3 is provided inside the rotor cylinder portion 15.
  • the brake device 74 has a brake shoe (not shown) that can be displaced in the radial direction of the rotor 3 with respect to the rotor cylinder portion 15.
  • the brake device 74 applies a braking force to the drive sheave 72 and the rotor 3 by bringing the brake shoe into contact with the inner peripheral surface of the rotor cylinder portion 15, and releases the brake shoe from the rotor cylinder portion 15. Release the braking force against.
  • the iron loss W generated in the rotary electric machine 1 applied to the elevator hoisting machine is represented by the sum of the hysteresis loss Wh and the vortex loss We. That is, the iron loss W is expressed by the formula (8).
  • the hysteresis loss W h is proportional to the iron loss coefficient k h , the magnetic flux density B flowing in the magnetic body such as the pole piece 17 to the nh power, the electrical angular frequency f of the rotor 3, and the mass M, respectively. Furthermore, Uzuson W e are iron loss coefficient k e, th power ne of the magnetic flux density B, multiply nf the electrical angle frequency f of the rotor 3, respectively proportional to the mass M. Therefore, the hysteresis loss W h is represented by the formula (9), Uzuson W e can be expressed by Equation (10).
  • the vortex loss We is proportional to the electric angular frequency f to the nf power, and the value of nf is usually 1.7 to 2. Therefore, the electric angular frequency f of the rotor 3 is It can be seen that the eddy loss W e becomes dominant in the iron loss W as the value increases.
  • FIG. 41 is a graph showing the relationship between the ratio of the iron loss generated in the magnetic pole piece 17 of FIG. 40 to the iron loss of the entire hoisting machine and the electrical angular frequency f of the rotor 3.
  • the electrical angular frequency representing the rotational speed of the rotor 3 of the hoisting machine is suppressed to about 260 [Hz] or less
  • the vortex loss generated in the magnetic pole piece 17 becomes the iron loss of the entire hoisting machine.
  • the pole piece 17 is not a laminated body of magnetic plates but a single piece made of the same magnetic material, the temperature rise of the entire hoisting machine can be suppressed, so that a single plate material that is not a laminated body is plastically processed. Thus, the pole piece 17 can be easily manufactured. Moreover, since the iron loss of the whole winding machine of FIG. 41 is equal to the iron loss which generate
  • the rotating electric machine similar to that of the first embodiment is used as the motor 71 of the hoisting machine, but the rotating electric machine similar to any one of the second to seventeenth embodiments is used as the motor 71 of the hoisting machine. Also good.
  • the circumferential dimension Wy of the magnetic pole piece 17 is not smaller than the circumferential dimension Wm of the permanent magnet 16, but the circumferential dimension Wy of the magnetic pole piece 17 is set to the circumference of the permanent magnet 16. It may be smaller than the directional dimension Wm (Wy ⁇ Wm).
  • the circumferential dimension Wy of the magnetic pole piece 17 is larger than the circumferential dimension Wm of the permanent magnet 16 (Wy> Wm).
  • the outer peripheral surface of the pole piece 17 is an arc-shaped surface.
  • the outer peripheral surface of the pole piece 17 is made flat to provide a magnetic pole piece.
  • the shape of the piece 17 may be a flat plate shape.
  • the pair of magnetic pole piece protrusions 31 in the fourth or fifth embodiment are provided on the magnetic pole piece 17, thereby positioning the magnetic pole piece 17 in the circumferential direction with respect to the permanent magnet 16. You may go.
  • the pole piece 17 is a single piece made of the same magnetic material.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of partial pieces each made of a magnetic material are combined.
  • the formed composite piece may be used as the pole piece 17.
  • the plurality of rotor yoke protrusions 18 are provided on the rotor yoke 13, but the rotor yoke protrusions 18 may not be provided as long as each permanent magnet 16 is not displaced with respect to the rotor yoke 13. .
  • the present invention is applied to an inner rotor type rotating electrical machine in which the outer periphery of the rotor 3 is surrounded by the annular stator 2. You may apply this invention to a rotary electric machine.

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Abstract

　回転電機では、ロータヨークにそれぞれ設けられた複数のロータ磁極部が、ロータヨークとステータとの間の空間で周方向について互いに間隔を置いて配置されている。各ロータ磁極部は、ロータヨークの表面に設けられた永久磁石と、磁性材料により構成され、永久磁石のステータ側の面に重なる磁極片とを有している。磁極片は、同一の磁性材料で構成された単一片である。

Description

回転電機、及びエレベータ用巻上機
　この発明は、例えばモータや発電機等として用いられ、ステータに対して回転するロータに永久磁石が含まれている回転電機、及びこの回転電機を含むエレベータ用巻上機に関するものである。
　従来、ロータコアに複数の永久磁石用穴を設け、永久磁石を各永久磁石用穴に挿入することにより、複数の永久磁石をロータコア内に埋めた回転電機（埋め込み磁石型回転電機）が知られている（特許文献１参照）。また、従来、複数の単位コアを継ぎ合わせて円環状のロータコアを構成し、ロータコアに複数の永久磁石を埋めてロータを構成した回転電機も知られている（特許文献２参照）。
特開２０１０－１４２０３２号公報 特開２００８－２５９３５９号公報
　しかし、特許文献１及び２に示されている従来の回転電機では、ステータの反磁界による永久磁石の減磁は緩和されるが、ロータコアに永久磁石用穴を設ける必要があるので、回転電機の製造に手間がかかってしまう。特に、ロータコアが鋳物である場合には、ロータコアに永久磁石用穴を形成する加工を行う手間が極端に大きくなってしまう。また、特許文献１及び２に示されている従来の回転電機では、各永久磁石がロータコア内に埋められているので（埋め込み磁石型）、各永久磁石間の漏れ磁束が多くなり、回転電機の出力トルクが低下してしまうだけでなく、ロータコアとステータの反磁界との吸引力によりトルクリップルも大きくなってしまう。さらに、特許文献２に示されている従来の回転電機では、ロータコアを製造するときに、複数の単位コアを継ぎ合わせる工程が生じてしまい、回転電機の製造の手間がさらにかかってしまう。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、永久磁石の減磁を抑制することができるとともに、トルクの低下の抑制及びコストの低減を図ることができ、製造を容易にすることができる回転電機、及びエレベータ用巻上機を得ることを目的とする。
　この発明による回転電機は、ステータコアと、ステータコアに周方向へ並べられた複数のステータコイルとを有するステータ、及び径方向についてステータに対向するロータヨークと、ロータヨークにそれぞれ設けられ、ロータヨークとステータとの間の空間で周方向について互いに間隔を置いて配置された複数のロータ磁極部とを有し、ステータに対して回転可能なロータを備え、各ロータ磁極部は、ロータヨークの表面に設けられた永久磁石と、磁性材料により構成され、永久磁石のステータ側の面に重なる磁極片とを有し、磁極片は、同一の磁性材料で構成された単一片である。
　また、この発明による回転電機は、ステータコアと、ステータコアに周方向へ並べられた複数のステータコイルとを有するステータ、及び径方向についてステータに対向するロータヨークと、ロータヨークにそれぞれ設けられ、ロータヨークとステータとの間の空間で周方向について互いに間隔を置いて配置された複数のロータ磁極部とを有し、ステータに対して回転可能なロータを備え、各ロータ磁極部は、ロータヨークの表面に設けられた永久磁石と、磁性材料により構成され、永久磁石のステータ側の面に重なる磁極片とを有し、磁極片は、ロータの軸線に対して垂直なスキュー基準面を境界として連続する一対の対称部を持つスキュー部を有し、一対の対称部は、ロータの軸線とスキュー基準面との交点を通りスキュー基準面上に存在する直線のうち、ロータの周方向についての永久磁石の中心を通る直線であるスキュー基準線に関して対称に形成され、かつスキュー基準面に関して非対称となっている。
　この発明による回転電機によれば、永久磁石の減磁を抑制することができるとともに、トルクの低下の抑制及びコストの低減を図ることができ、回転電機の製造を容易にすることができる。
この発明の実施の形態１による回転電機を示す縦断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。 図２のロータを示す断面図である。 図３のロータ磁極部を示す拡大図である。 図４のロータ磁極部を示す上面図である。 スキュー角度αとスキュー係数との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態２による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図７のロータ磁極部を示す上面図である。 図８の磁極片をロータに用いたときのスキュー角度αとスキュー係数との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態３による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 この発明の実施の形態４による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図１１のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態５による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図１３のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態６による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図１５のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態７による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図１７のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態８による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図１９のロータ磁極部を示す上面図である。 図２０の磁極片をロータに用いたときのスキュー角度βとスキュー係数との関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態９による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図２２のロータ磁極部を示す上面図である。 実施の形態１０による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図２４のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態１１による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図２６のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態１２による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図２８のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態１３による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図３０のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態１４による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図３２のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態１５による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図３４のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態１６による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図３６のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態１７による回転電機のロータの要部を示す断面図である。 図３８のロータ磁極部を示す上面図である。 この発明の実施の形態１８による回転電機を適用したエレベータ用巻上機を示す縦断面図である。 図４０の磁極片に生じる鉄損が巻上機全体の鉄損に占める割合と、ロータの電気角周波数ｆとの関係を示すグラフである。
　以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
　実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１による回転電機を示す縦断面図である。また、図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。さらに、図３は、図２のロータを示す断面図である。図において、回転電機１は、円環状のステータ２と、ステータ２の内側に配置され、ステータ２に対して回転可能なロータ３と、ステータ２及びロータ３を支持するハウジング４とを有している。
　ハウジング４は、ステータ２を囲む円筒状のハウジング筒部５を有している。また、ハウジング４には、図１に示すように、ハウジング筒部５の中心軸線上に配置された支軸６が固定されている。ロータ３は、ベアリング７を介して支軸６に回転自在に取り付けられている。また、ロータ３は、支軸６を介してハウジング４に支持されている。
　ステータ２は、ロータ３と同軸に配置されている。また、ステータ２は、ロータ３の外周を囲む円環状のステータコア８と、ステータコア８にそれぞれ設けられ、ステータコア８の周方向へ並べられた複数のステータコイル９と、ステータコア８に設けられ、ステータコア８と各ステータコイル９との間に介在するインシュレータ１０とを有している。ステータ２は、ステータコア８がハウジング筒部５内に嵌められた状態でハウジング４に支持されている。また、各ステータコイル９とステータコア８との間の絶縁状態は、インシュレータ１０により確保される。
　ステータコア８は、支軸６の軸線方向に積層された複数枚の鋼板（磁性体）により構成されている。また、ステータコア８は、ハウジング筒部５の内周面に沿った円環状のバックヨーク部１１と、バックヨーク部１１から径方向内側へそれぞれ突出し、ステータコア８の周方向について互いに間隔を置いて配置された複数の磁極ティース部１２とを有している。各磁極ティース部１２は、ステータコア８の周方向について等間隔に配置されている。
　ステータコイル９は、各磁極ティース部１２に個別に設けられている。従って、各ステータコイル９は、ステータコア８の周方向について等間隔に配置されている。ステータ２には、各ステータコイル９への通電により回転磁界が発生する。ロータ３は、ステータ２の回転磁界の発生により支軸６の軸線を中心に回転される。
　ロータ３は、ロータヨーク１３と、ロータヨーク１３にそれぞれ設けられた複数のロータ磁極部１４とを有している。
　ロータヨーク１３は、鋳鉄で構成された鋳物とされている。また、ロータヨーク１３は、支軸６と同軸に配置された円筒状のロータ筒部１５を有している。さらに、ロータヨーク１３は、ロータ３の径方向についてロータ筒部１５の外周面をステータ２に対向させた状態で、ステータ２の内側に配置されている。これにより、ロータ筒部１５の外周面は、径方向について各磁極ティース部１２の先端面に対向している。
　各ロータ磁極部１４は、ロータ筒部１５の外周面にそれぞれ設けられている。また、各ロータ磁極部１４は、ロータ筒部１５とステータ２との間の空間でロータ３の周方向（ロータ３の回転方向）について互いに間隔を置いて配置されている。この例では、各ロータ磁極部１４がロータ３の周方向について等間隔に配置されている。
　ここで、図４は、図３のロータ磁極部１４を示す拡大図である。また、図５は、図４のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図４は、図５のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図となっている。各ロータ磁極部１４は、ロータ筒部１５の外周面（表面）に固定された板状の永久磁石１６と、永久磁石１６のステータ２側の面に重なる板状の磁極片１７とを有している。各永久磁石１６は、ロータ３の周方向について極性を交互に異ならせて配置されている。従って、各ロータ磁極部１４の極性も、ロータ３の周方向について交互に異なっている。
　永久磁石１６の長さ方向は、ロータ３の軸線方向に一致している。永久磁石１６の形状は、永久磁石１６の長さ方向について均一の厚さ及び均一の幅を持つ平板状とされている。永久磁石１６の厚さ方向は、ロータ３の軸線に沿ってロータ３を見たときに、永久磁石１６の中心とロータ３の軸線とを結ぶ直線の方向（中心径方向）に一致している。永久磁石１６は、ロータ筒部１５に接着剤により固定されている。
　磁極片１７の外周面（即ち、磁極片１７のステータ２側の面）は、ステータ２の内周面（即ち、各磁極ティース部１２の先端面が存在する仮想円筒面）に沿った円弧状面となっている。これにより、各磁極ティース部１２の先端面と各磁極片１７の外周面との間の空間の寸法は、ロータ３の周方向について均一になっている。各磁極片１７の永久磁石１６側の面は、永久磁石１６のステータ２側の面に沿った平面となっている。従って、各磁極片１７の厚さ寸法は、ロータ３の周方向について、磁極片１７の中心から磁極片１７の両端部に向かって連続的に小さくなっている。磁極片１７の厚さ寸法は、ロータ３の軸線方向のどの位置でも永久磁石１６の厚さ寸法よりも薄くなっている。
　また、磁極片１７は、磁性材料（例えば鉄等）により構成されている。これにより、磁極片１７の透磁率は、永久磁石１６よりも高くなっている。さらに、磁極片１７は、積層体でない単一の板材に対する塑性加工により作製されている。これにより、磁極片１７は、同一の磁性材料で構成された単一片となっている。この例では、磁極片１７が、冷間圧延鋼板材（ＳＰＣＣ）に例えばプレス加工（打ち抜き加工又はプレス成形加工）や鍛造等を行うことによって作製されている。また、磁極片１７は、永久磁石１６に接着剤により固定されている。
　磁極片１７は、ロータ３の軸線方向についてのロータ磁極部１４の着磁状態をロータ３の周方向へ変化させるスキュー部２１となっている。スキュー部２１は、図５に示すように、ロータ３の軸線方向について永久磁石１６の全範囲に配置されている。また、スキュー部２１は、ロータ３の軸線方向についての永久磁石１６の中心を通りロータ３の軸線に対して垂直な仮想平面であるスキュー基準面Ｓ１を境界として連続する一対の対称部２２を有している。
　スキュー基準面Ｓ１には、ロータ３の軸線とスキュー基準面Ｓ１との交点と、ロータ３の周方向についての永久磁石１６の中心とを通る直線であるスキュー基準線Ｌ１が存在している。一対の対称部２２は、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっている。これにより、一対の対称部２２同士の関係は、ロータ３の軸線方向について、いわゆる段スキューされている関係にある。
　各対称部２２の断面の形状及び大きさは、ロータ３の軸線方向についてのどの位置でも同一となっている。これにより、ロータ３の径方向に沿って見たときの各対称部２２のそれぞれの形状は、図５に示すように、ロータ３の軸線方向に沿った中心線を持つ矩形状となっている。従って、各対称部２２の周方向両端部には、ロータ３の軸線方向に沿った端面が形成されている。
　ロータ３の周方向についての各対称部２２の寸法（各対称部２２の周方向寸法）Ｗｙは、図４に示すように、ロータ３の周方向についての永久磁石１６の寸法（永久磁石１６の周方向寸法）Ｗｍよりも大きくなっている（Ｗｙ＞Ｗｍ）。一対の対称部２２のそれぞれの中心線は、スキュー基準線Ｌ１に対して、ロータ３の周方向について互いに逆方向へずれている。これにより、共通のスキュー部２１では、ロータ３の周方向について、一方の対称部２２の両端部が他方の対称部２２の両端部に対してずれている。スキュー部２１は、図５に示すように、一方の対称部２２の周方向両端部のうち右側端部を左側端部よりも永久磁石１６から大きく突出させ、他方の対称部２２の周方向両端部のうち左側端部を右側端部よりも永久磁石１６から大きく突出させた状態で、永久磁石１６に重なっている。なお、図４では、ロータ３の軸線方向に沿って見たときの一対の対称部２２の中心線のそれぞれとロータ３の軸線とを結ぶ２本の直線がなす角度が、スキュー角度αとして示されている。
　ロータ筒部１５の外周面には、ロータ筒部１５に対する永久磁石１６の位置決めをロータ３の周方向について行うとともに、永久磁石１６に作用する回転トルクの反力を受ける複数のロータヨーク突起１８が設けられている。
　各ロータヨーク突起１８は、ロータ筒部１５の外周面から径方向外側へ突出した状態で各永久磁石１６間に介在している。各ロータヨーク突起１８の高さ寸法Ｈｒは、永久磁石１６の厚さ寸法（永久磁石１６の径方向寸法）Ｈｍよりも小さくなっている（Ｈｒ＜Ｈｍ）。この例では、Ｈｒ≦（Ｈｍ／５）とされている。これにより、各磁極片１７は、ロータ筒部１５及びロータヨーク突起１８から空間を介して離れて配置されている。
　次に、スキュー部２１におけるスキュー角度αについて説明する。
　磁極片１７がスキューされていない回転電機（即ち、磁極片１７がロータ３の周方向へずれることなくロータ３の軸線方向に沿って配置されている回転電機）のトルクＴ（θ，ｔ）は、式（１）～式（４）に示すように、パーミアンスＡ（θ）と、ステータ２の起磁力Ｎｓ（θ，ｔ）及びロータ３の起磁力Ｎｒ（θ，ｔ）の合計との積である磁束密度Ｂ（θ，ｔ）に比例する。ここで、θはステータ２及びロータ３に共通する周方向の角度、ｔは時間、ωは電気角の角速度、ａi、ｋAi、φAiはパーミアンスＡ（θ）の定数、ｎsi、ｋNsi、φNsiはステータ２の起磁力Ｎｓ（θ，ｔ）の定数、ｎri、ｋNri、φNri、ｋωiはロータ３の起磁力Ｎｒ（θ，ｔ）の定数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　次に、スキュー部２１における一対の対称部２２のスキュー角度がαである場合を考える。この場合、一方の対称部２２のパーミアンスをＡ（θ）、他方の対称部２２のパーミアンスをＡ（θ＋α）とすると、回転電機のトルクＴ（θ，ｔ）に比例する磁束密度Ｂ（θ，ｔ）は、式（５）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　従って、式（５）により、スキュー角度がα＝１８０×ｍ／ｋAi［°］（ｍは正の整数）で表されるとき、トルクリップルのｋAi次成分をキャンセルして０に近い値にすることができる。例えば、トルクリップルの６次成分（ｋAi＝６）をキャンセルしたい場合には、α＝３０×ｍ［°］（ｍは正の整数）がスキュー角度として理想の値となる。
　図６は、スキュー角度αとスキュー係数との関係を示すグラフである。なお、スキュー係数は、スキューしない場合に対してスキューした場合におけるトルクリップルの特定成分の割合を表す係数である。図６からも、スキュー角度がα＝３０×ｍ［°］（ｍは正の整数）であるときに、トルクリップルの６次成分がほぼ０になることが分かる。即ち、磁極片１７のスキュー角度αを調整することにより、回転電機１のトルクリップルの特定成分がキャンセルされることが分かる。
　このような回転電機１では、各ロータ磁極部１４が、永久磁石１６と、磁性材料により構成されて永久磁石１６のステータ２側の面に重なる磁極片１７とを有しているので、磁極片１７によって永久磁石１６からの磁束を通す磁路を構成することができ、パーミアンスを向上させることもできる。これにより、ステータ２の反磁界による永久磁石１６の減磁を抑制することができる。磁極片１７を構成する磁性材料としては、ステータ２の反磁界の影響を低減するために、透磁率又は飽和磁束密度の小さい材料が望ましく、例えば、電磁鋼板よりも透磁率又は飽和磁束密度の小さい圧延鋼板又は機械構造用炭素鋼等が挙げられる。
　また、磁極片１７によって永久磁石１６の減磁を抑制することができるので、保磁力を向上させた高価な永久磁石をロータ３に用いる必要がなくなり、製造コストの低減を図ることもできる。例えば、高価な希土類材料（例えばジスプロシウム等）の添加量を減らしたネオジム焼結磁石を永久磁石１６として用いることができ、コストの低減を図ることもできる。さらに、ロータヨーク１３に永久磁石１６を埋めるための永久磁石用穴を設ける必要がないので、ロータヨーク１３の加工を容易にすることができ、回転電機１の製造を容易にすることができる。特に、ロータヨーク１３が鋳物である場合には、製造が容易になる効果が大きくなる。
　また、永久磁石１６とステータ２との間の空間に永久磁石１６よりも透磁率の高い磁極片１７が介在することにより、永久磁石１６とステータ２との間の空間が同じ寸法であっても、永久磁石１６とステータ２との間における磁気抵抗を減らすことができ、ステータ２及びロータ３間の磁束量を増加させることができる。さらに、各ロータ磁極部１４が互いに間隔を置いて配置されているので、各ロータ磁極部１４間の漏れ磁束の量を低減することができる。このようなことから、回転電機１のトルクの低下を抑制することができる。
　また、磁極片１７は、同一の磁性材料により構成された単一片となっているので、例えば単一の板材（金属板）をプレス加工や鍛造により磁極片１７を容易に作製することができる。これにより、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。さらに、薄板の積層体をかしめて作製した磁極片の積層方向の占積率は、薄板の絶縁被膜の厚さや、かしめによる薄板間の隙間の発生等によって１００％未満となるが、同一材料により構成された単一片を磁極片１７とすることにより、磁極片１７の占積率を１００％にすることができる。また、磁極片１７を単一片とすると、薄板を積層してかしめることによって形成されるかしめ部が磁極片１７に生じないので、磁極片１７の厚さの縮小化を図ることができるとともに、かしめ部による磁極片１７の劣化もなくすことができる。このようなことから、回転電機１の特性を向上させることができる。
　また、スキュー基準面Ｓ１を境界として連続する一対の対称部２２が、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっているので、ロータ３の軸線方向について磁極片１７を段スキューさせることができ、永久磁石１６から磁極片１７を通ってステータ２に流れる磁束のロータ３の周方向の位相をずらすことができる。これにより、トルク波形をロータ３の周方向へずらして重ね合わせることができ、トルクリップルの低減を図ることができる。さらに、上記のように、永久磁石１６をロータ３の周方向にずらすことなく磁極片１７のパーミアンスＡ（θ）の周方向角度をずらすだけでトルクリップルを低減することができるので、ロータヨーク突起１８を段スキューさせる加工が不要になる。また、永久磁石を埋め込んだ一対のロータコア（薄板の積層体）をロータの周方向へ互いにずらして段スキューさせた構造では、永久磁石をそれぞれ埋め込んだ一対のロータコアをロータの周方向へずらしてロータの回転軸に位置決めする必要があるが、本実施の形態では、その必要はなく、段スキューさせた磁極片１７を１つの金型で作製すればよく、製造工程数を削減することができる。またロータコアを周方向にずらす代わりに、ロータコアの薄板の外周を異なる金型で周方向にずらす形状で打ち抜いて積層する構造に対しても、本実施の形態では、段スキューさせた磁極片１７を１つの金型で作製すればよく、製造コストを削減することができる。このようなことから、回転電機１の製造を容易にすることができ、コストの低減を図ることができる。
　また、磁極片１７は、永久磁石１６のステータ２側の平らな面に重なっているので、磁極片１７と永久磁石１６との接着剤による接着を容易にすることができる。
　また、磁極片１７における各対称部２２の周方向寸法Ｗｙは、永久磁石１６の周方向寸法Ｗｍよりも大きくなっているので、ステータ２と永久磁石１６との間に磁極片１７をより確実に介在させることができ、パーミアンスの向上をより確実に図ることができる。さらに、反磁界が図４の磁極片１７の一方の端部から他方の端部へ、又はその逆の方向へ通るため、永久磁石１６が反磁界の影響を受けにくくなる。これにより、ステータ２の反磁界による永久磁石１６の減磁をさらに確実に抑制することができる。
　また、永久磁石１６の形状が平板状とされているので、例えば仕上げの研磨等を容易にすることができ、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。また、材料の歩留まりも向上させることができる。
　また、ロータヨーク１３に対する各永久磁石１６の位置決めをロータ３の周方向について行う複数のロータヨーク突起１８がロータヨーク１３に設けられているので、ロータヨーク１３に対する各永久磁石１６の位置ずれをより確実に防止することができる。さらに、各永久磁石１６の位置決めを行うための他の部品を用いる必要がなくなり、部品点数の増加を抑制することができる。
　また、各ロータヨーク突起１８の高さ寸法Ｈｒが永久磁石１６の厚さ寸法Ｈｍよりも小さくされている（Ｈｒ＜Ｈｍ）ので、磁極片１７とロータヨーク突起１８とが空間を介して互いに離れた状態を保つことができ、磁極片１７とロータヨーク突起１８との間を磁気的に絶縁させることができる。これにより、各ロータ磁極部１４間の漏れ磁束の量の増加を抑制して、トルクの向上を図ることができる。なお、磁極片１７とロータヨーク突起１８との間に非磁性部材（例えば樹脂又はステンレス等）が介在していてもよい。
　なお、上記の例では、ステータ２の内周面（各磁極ティース部１２の先端面が存在する仮想円筒面）と各磁極片１７の外周面（各磁極片１７のステータ２側の面）との間の空間の寸法がロータ３の周方向について均一になっているが、ステータ２の内周面と磁極片１７の外周面との間の空間の寸法が磁極片１７の中心から両端部に向かって連続的に大きくなるように、各磁極片１７の外周面の形状を、ロータ３の軸線を中心とする円弧状よりも曲率半径の小さい円弧状としてもよい。このようにすれば、上記の式（１）で表されるパーミアンスＡ（θ）の周方向角度θに対する分布を磁極の正弦波状に近づけることができ、磁束密度Ｂ（θ，ｔ）の高次成分を小さくすることができる。これにより、トルクリップルの低減をさらに図ることができる。
　実施の形態２．
　実施の形態１では、スキュー部２１が、ロータ３の軸線方向について一対の対称部２２によって２段の段スキューとなっているが、一対の対称部２２によってスキュー部２１をロータ３の軸線方向について３段の段スキューとしてもよい。
　即ち、図７は、この発明の実施の形態２による回転電機１のロータ３の要部を示す断面図である。また、図８は、図７のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図７は、図８のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図となっている。磁極片１７は、スキュー基準面Ｓ１を境界として連続する一対の対称部２２を有するスキュー部２１となっている。一対の対称部２２は、実施の形態１と同様に、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっている。しかし、各対称部２２の形状は、実施の形態１と異なる形状となっている。
　スキュー部２１では、ロータ３の周方向について、一方の対称部２２の両端部の一部が他方の対称部２２の両端部に対してずれている。この例では、各対称部２２の形状が、スキュー基準面Ｓ１に近い部分を残し、スキュー基準面Ｓ１から離れた部分のみをロータ３の周方向へずらした形状となっている。これにより、この例では、３つの段スキュー形成部２５がスキュー部２１に一対の対称部２２によって形成されている。ロータ３の径方向に沿って見たときの各段スキュー形成部２５の形状は、ロータ３の軸線方向に沿った中心線を持つ矩形状となっている。ロータ３の軸線方向についての各段スキュー形成部２５の寸法は互いに同一となっている。また、ロータ３の周方向についての各段スキュー形成部２５の寸法も互いに同一となっている。
　スキュー部２１では、３つの段スキュー形成部２５のうち、中央の段スキュー形成部２５の中心線の位置がロータ３の周方向についてスキュー基準線Ｌ１の位置と一致し、両側に位置する一方及び他方の段スキュー形成部２５の中心線がスキュー基準線Ｌ１に対してロータ３の周方向について互いに逆方向へずれている。
　スキュー部２１は、図８に示すように、中央の段スキュー形成部２５の周方向両端部を永久磁石１６から均等に突出させるとともに、一方の段スキュー形成部２５の周方向両端部のうち右側端部を左側端部よりも永久磁石１６から大きく突出させ、他方の段スキュー形成部２５の周方向両端部のうち左側端部を右側端部よりも永久磁石１６から大きく突出させた状態で、永久磁石１６に重なっている。なお、図７では、ロータ３の軸線方向に沿って見たときのロータ３において、中央の段スキュー形成部２５の中心線とロータ３の軸線とを結ぶ直線（即ち、スキュー基準線Ｌ１）と、一方の段スキュー形成部２５の中心線とロータ３の軸線とを結ぶ直線とがなす角度、及び、中央の段スキュー形成部２５の中心線とロータ３の軸線とを結ぶ直線（即ち、スキュー基準線Ｌ１）と、他方の段スキュー形成部２５の中心線とロータ３の軸線とを結ぶ直線とがなす角度が、スキュー角度αとしてそれぞれ示されている。
　スキュー部２１における各段スキュー形成部２５のスキュー角度がそれぞれαである場合、中央の段スキュー形成部２５のパーミアンスをＡ（θ）、一方及び他方の段スキュー形成部２５のそれぞれのパーミアンスをＡ（θ－α）及びＡ（θ＋α）とすると、回転電機のトルクＴ（θ，ｔ）に比例する磁束密度Ｂ（θ，ｔ）は、式（６）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　従って、式（６）により、スキュー角度がα＝（１８０×（２×ｍ－１）±６０）／ｋAi［°］（ｍは正の整数）で表されるとき、トルクリップルのｋAi次成分をキャンセルして０に近い値にすることができる。例えば、トルクリップルの６次成分（ｋAi＝６）をキャンセルしたい場合には、α＝３０×（２×ｍ－１）±１０［°］（ｍは正の整数）がスキュー角度として理想の値となる。
　図９は、図８の磁極片１７をロータ３に用いたときのスキュー角度αとスキュー係数との関係を示すグラフである。図９からも、スキュー角度がα＝３０×（２×ｍ－１）±１０［°］（ｍは正の整数）であるときに、トルクリップルの６次成分がほぼ０になることが分かる。即ち、磁極片１７のスキュー角度αを調整することにより、回転電機１のトルクリップルの特定成分がキャンセルされることが分かる。また、例えば、図９において、スキュー角度がα＝２０［°］のときには、トルクリップルの６次成分及び１２次成分を同時に低減することができることから、段スキューの段数が増加すると、高次のトルクリップルの成分を同じスキュー角度で同時に低減することができる。
　このようにスキュー部２１における段スキュー形成部２５の段数を３段に増加させると、上記と同様の効果を得ることができるだけでなく、高次のトルクリップルの成分の低減も図ることができる。
　なお、段スキュー形成部２５の段数は、２段又は３段に限定されず、４段以上であってもよい。
　実施の形態３．
　図１０は、この発明の実施の形態３による回転電機１のロータ３の要部を示す断面図である。図１０において、各磁極片１７の形状は、永久磁石１６の厚さよりも薄い均一の厚さを持つ平板状とされている。これにより、各磁極片１７の永久磁石１６側の面及びステータ２側の面がいずれも平面となっている。他の構成は図４と同様である。
　このように、磁極片１７の形状が平板状とされているので、例えば板材（金属板）のプレス加工や鍛造により磁極片１７の作製をさらに容易にすることができ、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。
　実施の形態４．
　図１１は、この発明の実施の形態４による回転電機のロータ３の要部を示す断面図である。また、図１２は、図１１のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図１１は、図１２のＸＩ－ＸＩ線に沿った断面図となっている。図において、ロータ３の軸線方向についての磁極片１７の両端部（磁極片１７の軸線方向両端部）には、ロータ３の周方向について永久磁石１６を挟む一対の磁極片突起３１が１組ずつ設けられている。また、ロータ３の軸線方向についての磁極片１７の中間部（磁極片１７の軸線方向中間部）は、実施の形態１と同様のスキュー部２１とされている。磁極片１７の軸線方向両端部の周方向寸法は、磁極片１７の軸線方向中間部の周方向寸法よりも小さくなっている。各磁極片突起３１は、磁極片１７の軸線方向両端部における周方向両端部から、ロータ筒部１５に向けてそれぞれ突出している。この例では、各磁極片１７の軸線方向中間部には磁極片突起３１が設けられていない。各磁極片１７は、鋼板に対してプレス加工を行うことにより作製されている。他の構成は実施の形態１と同様である。
　このような回転電機１では、ロータ３の周方向について永久磁石１６を挟む一対の磁極片突起３１が磁極片１７に設けられているので、永久磁石１６に対する磁極片１７の位置決めをロータ３の周方向について容易に行うことができ、磁極片１７を永久磁石１６に取り付けやすくすることができる。これにより、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。
　実施の形態５．
　実施の形態４では、一対の磁極片突起３１が磁極片１７の軸方向両端部にのみ設けられているが、一対の磁極片突起３１を、ロータ３の軸線方向について、磁極片１７の全範囲に亘って配置してもよい。
　即ち、図１３は、この発明の実施の形態５による回転電機のロータ３の要部を示す断面図である。また、図１４は、図１３のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図１３は、図１４のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った断面図となっている。磁極片１７には、ロータ３の周方向について永久磁石１６を挟む一対の磁極片突起３１が設けられている。各磁極片突起３１は、磁極片１７からロータ筒部１５に向けてそれぞれ突出している。また、各磁極片突起３１は、永久磁石１６の両側面に沿ってロータ３の軸線方向へ磁極片１７の全範囲に亘って配置されている。さらに、磁極片１７では、ロータ３の周方向についての各対称部２２の範囲よりも内側に各磁極片突起３１がそれぞれ配置されている。他の構成は実施の形態１と同様である。
　このようにすれば、永久磁石１６に対する磁極片１７の位置決めをさらに容易に行うことができ、回転電機１の製造をさらに容易にすることができる。また、ロータ３の周方向について永久磁石１６に対する磁極片１７の段スキュー角度をより正確に調整することができるので、トルクリップルをさらに確実に低減することができる。さらに、ステータ２に対して磁極片１７で永久磁石１６を覆うことによりパーミアンスが向上するため、ステータ２の反磁界による永久磁石１６の減磁の抑制をより確実に図ることができる。
　実施の形態６．
　図１５は、この発明の実施の形態６による回転電機のロータ３の要部を示す断面図である。また、図１６は、図１５のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図１５は、図１６のＸＶ－ＸＶ線に沿った断面図である。スキュー部２１は、スキュー基準面Ｓ１を境界として連続する一対の対称部２２を有している。一対の対称部２２は、各対称部２２のステータ２側の部分の形状を左右非対称にすることにより、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっている。
　ロータ３の軸線に垂直な平面における対称部２２の断面形状は、ロータ３の軸線方向についてのどの位置でも同一となっている。また、スキュー部２１では、ロータ３の周方向について、一方の対称部２２の両端部が他方の対称部２２の両端部と同位置に存在している。即ち、一対の対称部２２のそれぞれの両端部は、図１６に示すように、ロータ３の軸線方向に沿った２本の平行な直線上に配置されている。さらに、各対称部２２の周方向寸法Ｗｙは、永久磁石１６の周方向寸法Ｗｍよりも大きくなっている。各対称部２２は、ロータ３の周方向について両端部を永久磁石１６から均等に突出させた状態で永久磁石１６に重ねられている。
　各対称部２２のステータ２側の部分には、第１のステータ対向面４１、第２のステータ対向面４２及び第３のステータ対向面４３と、第１及び第２のステータ対向面４１，４２間の境界に存在する稜線部４４と、第２及び第３のステータ対向面４２，４３間の境界に存在する谷線部４５とが形成されている。
　稜線部４４及び谷線部４５はいずれも、対称部２２の中心線よりもロータ３の周方向へずれた位置にロータ３の軸線方向に沿って形成されている。また、稜線部４４は、図１６に示すように、ロータ３の径方向に沿ってロータ磁極部１４を見たとき、永久磁石１６の範囲内に形成されている。谷線部４５は、ロータ３の径方向に沿ってロータ磁極部１４を見たとき、永久磁石１６の範囲外に形成されている。この例では、稜線部４４が第１及び第２のステータ対向面４１，４２間を滑らかに繋ぐ曲面となっており、谷線部４５が第２及び第３のステータ対向面４２，４３間を滑らかに繋ぐ曲面となっている。
　第１のステータ対向面４１は対称部２２の周方向一端部に形成され、第３のステータ対向面４３は対称部２２の周方向他端部に形成されている。第２のステータ対向面４２は、第１及び第３のステータ対向面４１，４３間に形成されている。
　対称部２２は、第１のステータ対向面４１が形成された磁極片厚肉部４６と、第３のステータ対向面４３が形成され、磁極片厚肉部４６よりも厚さが薄くなっている磁極片薄肉部４７と、第２のステータ対向面４２が形成され、磁極片厚肉部４６から磁極片薄肉部４７に向かって連続的に厚さが薄くなる磁極片肉厚変化部４８とを有している。
　第１のステータ対向面４１は、ステータ２の内周面に沿った円弧状面となっている。これにより、磁極片厚肉部４６の厚さは、対称部２２の周方向端部に向かって連続的に小さくなっている。第３のステータ対向面４３は、対称部２２の裏面（永久磁石１６側の面）と平行になっている。これにより、磁極片薄肉部４７の厚さは、均一の厚さとなっている。第２のステータ対向面４２は、第１のステータ対向面４１から第３のステータ対向面４３に向かって対称部２２の裏面に対して傾斜している。対称部２２の厚さは、稜線部４４の位置で最も大きく、磁極片薄肉部４７で最も小さくなっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
　このように、各対称部２２のステータ２側の部分に稜線部４４及び谷線部４５を形成することによっても、磁極片１７を段スキューさせることができ、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
　また、スキュー部２１では、ロータ３の周方向について、一方の対称部２２の両端部が他方の対称部２２の両端部と同位置に存在しているので、磁極片１７の周方向位置をロータ３の軸線方向について一定にすることができ、各磁極片１７と各永久磁石１６との間の磁束の漏れをロータ３の軸線方向のどの位置でも抑制することができる。これにより、回転電機１のトルクの低減を抑制することができる。
　また、各対称部２２の周方向中間部に稜線部４４が形成され、各対称部２２の周方向端部が磁極片薄肉部４７とされているので、磁極片１７全体としてみると、磁極片１７の周方向両端部での磁気抵抗を、磁極片１７の周方向中間部での磁気抵抗よりも大きくすることができる。これにより、各ロータ磁極部１４間の漏れ磁束の量を低減することができ、回転電機１のトルクの向上をさらに図ることができる。
　なお、上記の例では、各対称部２２の周方向寸法Ｗｙが永久磁石１６の周方向寸法Ｗｍよりも大きくなっている（Ｗｙ＞Ｗｍ）が、各対称部２２の周方向寸法Ｗｙを永久磁石１６の周方向寸法Ｗｍと等しくしてもよい（Ｗｙ＝Ｗｍ）。このようにすれば、各ロータ磁極部１４間の漏れ磁束の量をさらに低減することができ、回転電機１のトルクの向上をさらに図ることができる。
　実施の形態７．
　実施の形態６では、第１～第３のステータ対向面４１～４３と、稜線部４４及び谷線部４５とが磁極片１７のステータ２側の部分に形成されているが、第１及び第２のステータ対向面４１，４２と、第１及び第２のステータ対向面４１，４２間の境界に存在する稜線部４４とを磁極片１７のステータ２側の部分に形成するだけで、第３のステータ対向面４３及び谷線部４５をなくしてもよい。
　即ち、図１７は、この発明の実施の形態７による回転電機のロータ３の要部を示す断面図である。また、図１８は、図１７のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図１７は、図１８のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿った断面図となっている。各対称部２２のステータ２側の部分には、第１のステータ対向面４１及び第２のステータ対向面４２と、第１及び第２のステータ対向面４１，４２間の境界に存在する稜線部４４とが形成されている。磁極片１７は、第１のステータ対向面４１が形成された磁極片厚肉部４６と、第２のステータ対向面４２が形成された磁極片肉厚変化部４８とを有している。第３のステータ対向面４３及び谷線部４５は各対称部２２のステータ２側の部分に形成されておらず、磁極片１７は磁極片薄肉部４７を有していない。他の構成は実施の形態６と同様である。
　このように、磁極片１７が磁極片薄肉部４７を有していないので、ロータ３の周方向について永久磁石１６から突出させる磁極片１７の寸法を磁極片薄肉部４７の寸法分だけ短くすることができ、各ロータ磁極部１４間の漏れ磁束の量を低減することができる。これにより、回転電機１のトルクの向上をさらに図ることができる。
　実施の形態８．
　実施の形態６では、稜線部４４及び谷線部４５がロータ３の軸線方向に沿って対称部２２のステータ２側の部分に形成されているが、対称部２２のステータ２側の部分に稜線部４４及び谷線部４５をロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜させて形成してもよい。
　即ち、図１９は、この発明の実施の形態８による回転電機のロータ３の要部を示す断面図である。また、図２０は、図１９のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図１９は、図２０のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿った断面図となっている。各対称部２２のステータ２側の部分に形成された稜線部４４及び谷線部４５は、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜して形成されている。また、稜線部４４及び谷線部４５は、互いに平行になっている。
　各対称部２２に形成された稜線部４４は、スキュー基準線Ｌ１を通っている。これにより、各稜線部４４は、一対の対称部２２間で連続し、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜する１本の直線上に形成されている。即ち、スキュー部２１は、いわゆる連続スキューとなっている。なお、図１９では、ロータ３の軸線方向に沿って見たときの稜線部４４の一端部及び他端部のそれぞれとロータ３の軸線とを結ぶ２本の直線がなす角度が、スキュー角度βとして示されている。他の構成は実施の形態６と同様である。
　このように、一対の対称部２２に形成された稜線部４４がロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜されているので、永久磁石１６か磁極片１７を通ってステータ２に流れる磁束のロータ３の周方向の位相を連続的にずらすことができ、トルク波形を周方向に連続的にずらして重ね合わせることができる。これにより、回転電機１のトルクリップルの低減をさらに図ることができる。
　ここで、スキュー部２１における各対称部２２のスキュー角度がβである場合、磁極片１７のパーミアンスをＡ（θ＋β）とすると、回転電機のトルクＴ（θ，ｔ）に比例する磁束密度Ｂ（θ，ｔ）は、式（７）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　従って、式（７）により、スキュー角度がβ＝３６０×ｍ／ｋAi［°］（ｍは正の整数）で表されるとき、トルクリップルのｋAi次成分をキャンセルして０に近い値にすることができる。例えば、トルクリップルの６次成分（ｋＡi＝６）をキャンセルしたい場合には、β＝６０×ｍ［°］（ｍは正の整数）がスキュー角度として理想の値となる。
　図２１は、図２０の磁極片１７をロータ３に用いたときのスキュー角度βとスキュー係数との関係を示すグラフである。図２１からも、スキュー角度がβ＝６０×ｍ［°］（ｍは正の整数）であるときに、トルクリップルの６次成分がほぼ０になることが分かる。即ち、磁極片１７のスキュー角度βを調整することにより、回転電機１のトルクリップルの特定成分がキャンセルされることが分かる。また、磁極片１７は連続スキューされているので、図２１に示すように、高次のトルクリップルの成分を同じスキュー角度で同時に低減することができる。
　このように、一対の対称部２２に形成された稜線部４４をロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜させることにより、上記と同様の効果を得ることができるだけでなく、高次のトルクリップルの成分の低減も図ることができる。
　実施の形態９．
　図２２は、この発明の実施の形態９による回転電機１のロータ３の要部を示す断面図である。また、図２３は、図２２のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図２２は、図２３のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線に沿った断面図となっている。磁極片１７は、スキュー基準面Ｓ１を境界として連続する一対の対称部２２を有するスキュー部２１となっている。一対の対称部２２は、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっている。
　スキュー部２１では、ロータ３の周方向について、一方の対称部２２の両端部が他方の対称部２２の両端部に対してずれている。各対称部２２の周方向両端部には、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜する互いに平行な端面が形成されている。各対称部２２の周方向両端部に形成された端面は、一対の対称部２２間で連続している。これにより、スキュー部２１の周方向両端部は、スキュー基準面Ｓ１の位置で段差が形成されることなくロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜している。即ち、スキュー部２１は、いわゆる連続スキューとなっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
　このように、スキュー部２１は連続スキューとなっているので、スキュー部２１が段スキューとなっている場合に比べて、高次のトルクリップルの成分の低減を図ることができる。
　実施の形態１０．
　図２４は、実施の形態１０による回転電機１のロータ３の要部を示す断面図である。また、図２５は、図２４のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図２４は、図２５のＸＸＩＶ－ＸＸＩＶ線に沿った断面図となっている。スキュー部２１は、スキュー基準面Ｓ１を境界として連続する一対の対称部２２を有している。一対の対称部２２は、各対称部２２のステータ２側の部分の形状を左右非対称にすることにより、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっている。
　ロータ３の軸線に垂直な平面における各対称部２２の断面形状は、ロータ３の軸線方向についてのどの位置でも同一となっている。また、スキュー部２１では、ロータ３の周方向について、一方の対称部２２の両端部が他方の対称部２２の両端部と同位置に存在している。即ち、一対の対称部２２のそれぞれの両端部は、図２５に示すように、ロータ３の軸線方向に沿った２本の平行な直線上に配置されている。さらに、各対称部２２の周方向寸法は、永久磁石１６の周方向寸法よりも大きくなっている。各対称部２２は、ロータ３の周方向について両端部を永久磁石１６から均等に突出させた状態で永久磁石１６に重ねられている。
　各対称部２２のステータ２側の部分には、対称部２２の厚さ方向に深さを持つ溝５１がロータ３の軸線方向に沿って形成されている。これにより、対称部２２の溝５１が形成されている部分の厚さは、対称部２２の他の部分の厚さよりも薄くなっている。溝５１は、スキュー基準線Ｌ１を通る対称部２２の中心線からロータ３の周方向へずれた位置に形成されている。この例では、溝５１は、ロータ３の軸線方向についての対称部２２の全範囲に設けられている。他の構成は実施の形態１と同様である。
　このように、各対称部２２のステータ２側の部分に溝５１をロータ３の軸線方向に沿って形成することによっても、磁極片１７を段スキューさせることができ、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、スキュー部２１では、ロータ３の周方向について、一方の対称部２２の両端部が他方の対称部２２の両端部と同位置に存在しているので、磁極片１７の周方向位置をロータ３の軸線方向について一定にすることができ、各磁極片１７と各永久磁石１６との間の磁束の漏れをロータ３の軸線方向のどの位置でも抑制することができる。これにより、回転電機１のトルクの低減を抑制することができる。
　実施の形態１１．
　実施の形態１０では、溝５１がロータ３の軸線方向に沿って対称部２２のステータ２側の部分に形成されているが、対称部２２のステータ２側の部分に溝５１をロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜させて形成してもよい。
　即ち、図２６は、この発明の実施の形態１１による回転電機のロータ３の要部を示す断面図である。また、図２７は、図２６のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図２６は、図２７のＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ線に沿った断面図となっている。各対称部２２のステータ２側の部分には、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜する溝５１が形成されている。各対称部２２に形成された溝５１は、スキュー基準線Ｌ１を通っている。これにより、各溝５１は、一対の対称部２２間で連続し、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜する１本の直線上に形成されている。即ち、スキュー部２１は、いわゆる連続スキューとなっている。他の構成は実施の形態１０と同様である。
　このように、一対の対称部２２に形成された溝５１がロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜されているので、永久磁石１６か磁極片１７を通ってステータ２に流れる磁束のロータ３の周方向の位相を連続的にずらすことができ、トルク波形を周方向に連続的にずらして重ね合わせることができる。これにより、回転電機１のトルクリップルの低減をさらに図ることができる。また、スキュー部２１が連続スキューとなっているので、スキュー部２１が段スキューとなっている場合に比べて、高次のトルクリップルの成分の低減を図ることができる。
　実施の形態１２．
　図２８は、この発明の実施の形態１２による回転電機１のロータ３の要部を示す断面図である。また、図２９は、図２８のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図２８は、図２９のＸＸＶＩＩＩ－ＸＸＶＩＩＩ線に沿った断面図となっている。磁極片１７は、ロータ３の軸線に対して垂直な仮想平面であるスキュー境界面Ｓ２を境界として連続する一対のスキュー部２１を有している。各スキュー部２１は、スキュー基準面Ｓ１を境界として連続する一対の対称部２２を有している。従って、磁極片１７には、一対のスキュー基準面Ｓ１と、一対のスキュー基準面Ｓ１間の中央位置に存在するスキュー境界面Ｓ２とが設定されている。
　一対のスキュー部２１は、スキュー境界面Ｓ２に関して対称となっている。各スキュー部２１では、一対の対称部２２が、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっている。各スキュー部２１の構成は、実施の形態１と同様である。従って、ロータ３の径方向に沿って見たときの各対称部２２の形状は矩形状であり、一対の対称部２２の周方向両端部はロータ３の周方向について互いにずれている。また、各対称部２２の周方向両端部に形成された端面は、ロータ３の軸線方向に沿って形成されている。ロータ３の径方向に沿って磁極片１７を見たときには、図２９に示すように、各スキュー部２１における４つの対称部２２のうち、スキュー境界面Ｓ２に近い一方の２つの対称部２２同士と、スキュー境界面Ｓ２から離れた他方の２つの対称部２２同士とが、ロータ３の周方向について互いに逆方向へずれている。他の構成は実施の形態１と同様である。
　このような回転電機１では、一対のスキュー部２１がスキュー境界面Ｓ２に関して対称となっており、各スキュー部２１では、一対の対称部２２が、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっているので、永久磁石１６から磁極片１７を通ってステータ２に流れる磁束のロータ３の周方向の位相を各スキュー部２１のそれぞれでずらすことができ、各スキュー部２１のそれぞれにおいてトルク波形を周方向にずらして重ね合わせることができる。これにより、トルクリップルの低減をさらに図ることができる。また、トルクを発生する力のうち、ロータ３の軸線方向成分であるスラスト力が各スキュー部２１によって生じるが、スラスト力の方向がスキュー境界面Ｓ２を境界として互いに逆方向となるので、スラスト力を打ち消すことができる。これにより、ロータ３を支える支持物（例えばベアリング７及びハウジング４等）にかかる力を抑制することができ、回転電機１の小形化を図ることができる。
　実施の形態１３．
　実施の形態１２では、ロータ３の径方向に沿って見たときの各対称部２２の周方向両端部にロータ３の軸線方向に沿った端面が形成されているが、各対称部２２の周方向両端部に形成された端面をロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜させてもよい。
　即ち、図３０は、この発明の実施の形態１３による回転電機１のロータ３の要部を示す断面図である。また、図３１は、図３０のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図３０は、図３１のＸＸＸ－ＸＸＸ線に沿った断面図となっている。一対のスキュー部２１は、スキュー境界面Ｓ２に関して対称となっている。各スキュー部２１では、一対の対称部２２が、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっている。各スキュー部２１の構成は、実施の形態９のスキュー部２１の構成と同様である。即ち、各対称部２２の周方向両端部には、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜する端面が形成されている。ロータ３の径方向に沿って磁極片１７を見たときには、図３１に示すように、各スキュー部２１における４つの対称部２２のうち、スキュー境界面Ｓ２に近い一方の２つの対称部２２同士と、スキュー境界面Ｓ２から離れた他方の２つの対称部２２同士とが、ロータ３の周方向について互いに逆方向へずれている。他の構成は実施の形態１２と同様である。
　このように、対称部２２の周方向両端部に形成された端面をロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜させることにより各スキュー部２１を連続スキューとしても、スキュー境界面Ｓ２を境界としてロータ３に生じるスラスト力の方向を逆方向にすることができ、スラスト力を打ち消すことができる。これにより、回転電機１の小形化を図ることができる。また、各スキュー部２１を連続スキューとすることにより高次のトルクリップルの低減も図ることができる。
　実施の形態１４．
　図３２は、この発明の実施の形態１４による回転電機１のロータ３の要部を示す断面図である。また、図３３は、図３２のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図３２は、図３３のＸＸＸＩＩ－ＸＸＸＩＩ線に沿った断面図となっている。一対のスキュー部２１は、スキュー境界面Ｓ２に関して対称となっている。各スキュー部２１では、一対の対称部２２が、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっている。各スキュー部２１の構成は、実施の形態１０のスキュー部２１の構成と同様である。即ち、各対称部２２のステータ２側の部分には、ロータ３の軸線方向に沿った溝５１が形成されている。また、溝５１は、スキュー基準線Ｌ１を通る対称部２２の中心線からロータ３の周方向へずれた位置に形成されている。さらに、スキュー部２１では、ロータ３の周方向について、一方の対称部２２の両端部が他方の対称部２２の両端部と同位置に存在している。ロータ３の径方向に沿って磁極片１７を見たときには、図３３に示すように、各スキュー部２１における４つの溝５１のうち、スキュー境界面Ｓ２に近い一方の２つの溝５１同士と、スキュー境界面Ｓ２から離れた他方の２つの溝５１同士とが、ロータ３の周方向について互いに逆方向へずれている。他の構成は実施の形態１２と同様である。
　このように、各対称部２２のステータ２側の部分に溝５１をロータ３の軸線方向に沿って形成することによっても、磁極片１７を段スキューさせることができ、実施の形態１０と同様の効果を得ることができる。また、スキュー境界面Ｓ２を境界としてロータ３に生じるスラスト力の方向を逆方向にすることができ、スラスト力を打ち消すことができる。これにより、回転電機１の小形化を図ることができる。
　実施の形態１５．
　図３４は、この発明の実施の形態１５による回転電機１のロータ３の要部を示す断面図である。また、図３５は、図３４のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図３４は、図３５のＸＸＸＩＶ－ＸＸＸＩＶ線に沿った断面図となっている。一対のスキュー部２１は、スキュー境界面Ｓ２に関して対称となっている。各スキュー部２１では、一対の対称部２２が、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっている。
　各スキュー部２１の構成は、実施の形態１１のスキュー部２１の構成と同様である。即ち、各対称部２２のステータ２側の部分には、ロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜する溝５１が形成されている。各溝５１は、一対の対称部２２間及び一対のスキュー部２１間のそれぞれで連続している。さらに、スキュー部２１では、ロータ３の周方向について、一方の対称部２２の両端部が他方の対称部２２の両端部と同位置に存在している。ロータ３の径方向に沿って磁極片１７を見たときには、図３５に示すように、各スキュー部２１における４つの溝５１のうち、スキュー境界面Ｓ２に近い一方の２つの溝５１同士と、スキュー境界面Ｓ２から離れた他方の２つの溝５１同士とが、ロータ３の周方向について互いに逆方向へ傾斜しながらずれることにより、４つの溝５１が連続するＶ字状の溝が磁極片１７に形成されている。他の構成は実施の形態１２と同様である。
　このように、各対称部２２のステータ２側の部分に溝５１をロータ３の軸線方向に対してロータ３の周方向へ傾斜させて形成することにより、磁極片１７を連続スキューさせることができ、実施の形態１１と同様の効果を得ることができる。また、スキュー境界面Ｓ２を境界としてロータ３に生じるスラスト力の方向を逆方向にすることができ、スラスト力を打ち消すことができる。これにより、回転電機１の小形化を図ることもできる。
　実施の形態１６．
　図３６は、この発明の実施の形態１６による回転電機１のロータ３の要部を示す断面図である。また、図３７は、図３６のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図３６は、図３７のＸＸＸＶＩ－ＸＸＸＶＩ線に沿った断面図となっている。一対のスキュー部２１は、スキュー境界面Ｓ２に関して対称となっている。各スキュー部２１では、一対の対称部２２が、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関して非対称となっている。
　各スキュー部２１の構成は、実施の形態６のスキュー部２１の構成と同様である。即ち、各対称部２２のステータ２側の部分には、第１のステータ対向面４１、第２のステータ対向面４２及び第３のステータ対向面４３と、第１及び第２のステータ対向面４１，４２間の境界に存在する稜線部４４と、第２及び第３のステータ対向面４２，４３間の境界に存在する谷線部４５とが形成されている。稜線部４４及び谷線部４５はいずれも、対称部２２の中心線よりもロータ３の周方向へずれた位置にロータ３の軸線方向に沿って形成されている。スキュー部２１では、ロータ３の周方向について、一方の対称部２２の両端部が他方の対称部２２の両端部と同位置に存在している。
　ロータ３の径方向に沿って磁極片１７を見たときには、図３７に示すように、各スキュー部２１における４つの稜線部４４のうち、スキュー境界面Ｓ２に近い一方の２つの稜線部４４同士と、スキュー境界面Ｓ２から離れた他方の２つの稜線部４４同士とが、ロータ３の周方向について互いに逆方向へずれている。また、各スキュー部２１における４つの谷線部４５も、スキュー境界面Ｓ２に近い一方の２つの谷線部４５同士と、スキュー境界面Ｓ２から離れた他方の２つの谷線部４５同士とが、ロータ３の周方向について互いに逆方向へずれている。他の構成は実施の形態１２と同様である。
　このように、各対称部２２のステータ２側の部分に稜線部４４及び谷線部４５をロータ３の軸線方向に沿って形成することによっても、磁極片１７を段スキューさせることができ、実施の形態６と同様の効果を得ることができる。また、スキュー境界面Ｓ２を境界としてロータ３に生じるスラスト力の方向を逆方向にすることができ、スラスト力を打ち消すことができる。これにより、回転電機１の小形化を図ることもできる。
　実施の形態１７．
　図３８は、この発明の実施の形態１７による回転電機１のロータ３の要部を示す断面図である。また、図３９は、図３８のロータ磁極部１４を示す上面図である。なお、図３８は、図３９のＸＸＸＶＩＩＩ－ＸＸＸＶＩＩＩ線に沿った断面図となっている。磁極片１７は、スキュー基準面Ｓ１を境界として連続する一対の対称部２２を有している。一対の対称部２２は、スキュー基準線Ｌ１に関して対称に形成され、かつスキュー基準面Ｓ１に関しても対称となっている。従って、この例では、磁極片１７及び永久磁石１６がいずれもスキューされていない。この例では、ロータ３の径方向に沿って磁極片１７を見たときの各対称部２２の形状が矩形状となっている。
　各磁極片１７の外周面の形状は、ロータ３の軸線を中心とする円弧状よりも曲率半径の小さい円弧状となっている。これにより、ステータ２の内周面５５と磁極片１７の外周面との間の空間の寸法は、ロータ３の周方向について磁極片１７の中心から両端部に向かって連続的に大きくなっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
　このように、ステータ２の内周面５５と磁極片１７の外周面との間の空間の寸法が、ロータ３の周方向について磁極片１７の中心から両端部に向かって連続的に大きくなっているので、上記の式（１）で表されるパーミアンスＡ（θ）の周方向角度θに対する分布を磁極の正弦波状に近づけることができ、磁束密度Ｂ（θ，ｔ）の高次成分を小さくすることができる。これにより、トルクリップルの低減をさらに図ることができる。
　実施の形態１８．
　上記実施の形態１～１７による回転電機１をエレベータ用巻上機に適用してもよい。
　即ち、図４０は、この発明の実施の形態１８による回転電機を適用したエレベータ用巻上機を示す縦断面図である。図において、エレベータ用巻上機は、実施の形態１と同様の回転電機であるモータ７１と、モータ７１の駆動力により回転される駆動シーブ７２とを有している。
　駆動シーブ７２は、ベアリング７を介して支軸６に回転自在に支持されている。駆動シーブ７２は、ロータヨーク１３と一体に成形されている。この例では、駆動シーブ７２及びロータヨーク１３を構成する材料が鋳鉄とされている。駆動シーブ７２は、支軸６の軸線方向について、ステータ２の範囲から外れた位置に設けられている。駆動シーブ７２及びロータ３は、ステータコイル９への通電により、支軸６の軸線を中心に一体に回転される。駆動シーブ７２の外周面には、複数本の主索用溝７３が駆動シーブ７２の周方向に沿って設けられている。
　かご及び釣合おもり（いずれも図示せず）を吊り下げる複数本の主索は、各主索用溝７３に沿って駆動シーブ７２に巻き掛けられる。かご及び釣合おもりは、駆動シーブ７２の回転により昇降路内を昇降される。
　ロータ筒部１５の内側には、駆動シーブ７２及びロータ３に対して制動力を与えるブレーキ装置７４が設けられている。ブレーキ装置７４は、ロータ筒部１５に対してロータ３の径方向へ変位可能なブレーキシュー（図示せず）を有している。ブレーキ装置７４は、ブレーキシューをロータ筒部１５の内周面に接触させることにより駆動シーブ７２及びロータ３に制動力を与え、ブレーキシューをロータ筒部１５から離すことにより駆動シーブ７２及びロータ３に対する制動力を解除する。
　このようなエレベータ用巻上機では、実施の形態１による回転電機がモータ７１として用いられているので、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。即ち、永久磁石１６の減磁を抑制することができるとともに、モータ７１のトルクの向上及びコストの低減を図ることができ、エレベータ用巻上機の製造を容易にすることができる。
　ここで、エレベータ用巻上機のロータ３の回転速度と鉄損との関係について説明する。エレベータ用巻上機に適用される回転電機１に発生する鉄損Ｗは、ヒステリシス損Ｗｈ及び渦損Ｗｅの和で表される。即ち、鉄損Ｗは、式（８）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　また、ヒステリシス損Ｗhは、鉄損係数ｋh、磁極片１７等の磁性体に流れる磁束密度Ｂのｎｈ乗、ロータ３の電気角周波数ｆ、質量Ｍにそれぞれ比例する。さらに、渦損Ｗeは、鉄損係数ｋe、磁束密度Ｂのｎｅ乗、ロータ３の電気角周波数ｆのｎｆ乗、質量Ｍにそれぞれ比例する。従って、ヒステリシス損Ｗhは式（９）で表され、渦損Ｗeは式（１０）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　式（８）～式（１０）により、渦損Ｗｅが電気角周波数ｆのｎｆ乗に比例し、ｎｆの値が通常１．７～２の値となることから、ロータ３の電気角周波数ｆが増加すると、渦損Ｗeが鉄損Ｗの中で支配的になることが分かる。
　図４１は、図４０の磁極片１７に生じる鉄損が巻上機全体の鉄損に占める割合と、ロータ３の電気角周波数ｆとの関係を示すグラフである。図４１に示すように、巻上機のロータ３の回転速度を表す電気角周波数を約２６０［Ｈｚ］以下に抑制すれば、磁極片１７に発生する渦損が巻上機全体の鉄損に対して５０％を超えずに支配的にならない。従って、電気角周波数を約２６０［Ｈｚ］以下に抑制すれば、渦損の発生を抑制できるため、巻上機全体の温度上昇を抑制する必要がある場合に有利となる。また磁極片１７が、磁性板の積層体ではなく、同一の磁性材料で構成した単一片の場合でも、巻上機全体の温度上昇を抑制できるため、積層体でない単一の板材を塑性加工することにより磁極片１７を容易に作製することができる。また、図４１の巻上機全体の鉄損は回転電機１に発生する鉄損と等しいため、巻上機全体の鉄損を回転電機の鉄損に置き換えられることは言うまでもない。
　なお、上記の例では、実施の形態１と同様の回転電機が巻上機のモータ７１とされているが、実施の形態２～１７のいずれかと同様の回転電機を巻上機のモータ７１としてもよい。
　また、実施の形態１～１７では、磁極片１７の周方向寸法Ｗｙが永久磁石１６の周方向寸法Ｗｍよりも小さくはなっていないが、磁極片１７の周方向寸法Ｗｙを永久磁石１６の周方向寸法Ｗｍよりも小さくしてもよい（Ｗｙ＜Ｗｍ）。
　また、実施の形態１～１７では、磁極片１７の周方向寸法Ｗｙが永久磁石１６の周方向寸法Ｗｍよりも大きくなっている（Ｗｙ＞Ｗｍ）が、実施の形態２と同様に、磁極片１７の周方向寸法Ｗｙを永久磁石１６の周方向寸法Ｗｍとほぼ同一（完全同一を含む）にしてもよい（Ｗｙ＝Ｗｍ）。
　また、実施の形態２及び４～１７では、磁極片１７の外周面が円弧状の面とされているが、実施の形態３と同様に、磁極片１７の外周面を平面とすることにより磁極片１７の形状を平板状としてもよい。
　また、実施の形態２～３及び６～１７では、実施の形態４又は５での一対の磁極片突起３１を磁極片１７に設けることにより、永久磁石１６に対する磁極片１７の周方向の位置決めを行ってもよい。
　また、実施の形態１～１６では、磁極片１７が同一の磁性材料で構成された単一片とされているが、これに限定されず、磁性材料でそれぞれ構成された複数の部分片を組み合わせて形成された複合片を磁極片１７としてもよい。
　また、実施の形態１～１７では、複数のロータヨーク突起１８がロータヨーク１３に設けられているが、各永久磁石１６がロータヨーク１３に対して位置ずれしないのであれば、ロータヨーク突起１８はなくてもよい。
　また、実施の形態１～１７では、ロータ３の外周を環状のステータ２が囲むインナロータ型の回転電機にこの発明が適用されているが、ステータ２の外周を環状のロータ３が囲むアウタロータ型の回転電機にこの発明を適用してもよい。

Claims (13)

  1. 　ステータコアと、上記ステータコアに周方向へ並べられた複数のステータコイルとを有するステータ、及び
    　径方向について上記ステータに対向するロータヨークと、上記ロータヨークにそれぞれ設けられ、上記ロータヨークと上記ステータとの間の空間で周方向について互いに間隔を置いて配置された複数のロータ磁極部とを有し、上記ステータに対して回転可能なロータ
    　を備え、
    　各上記ロータ磁極部は、上記ロータヨークの表面に設けられた永久磁石と、磁性材料により構成され、上記永久磁石の上記ステータ側の面に重なる磁極片とを有し、
    　上記磁極片は、同一の磁性材料で構成された単一片である回転電機。
  2. 　ステータコアと、上記ステータコアに周方向へ並べられた複数のステータコイルとを有するステータ、及び
    　径方向について上記ステータに対向するロータヨークと、上記ロータヨークにそれぞれ設けられ、上記ロータヨークと上記ステータとの間の空間で周方向について互いに間隔を置いて配置された複数のロータ磁極部とを有し、上記ステータに対して回転可能なロータ
    　を備え、
    　各上記ロータ磁極部は、上記ロータヨークの表面に設けられた永久磁石と、磁性材料により構成され、上記永久磁石の上記ステータ側の面に重なる磁極片とを有し、
    　上記磁極片は、上記ロータの軸線に対して垂直なスキュー基準面を境界として連続する一対の対称部を持つスキュー部を有し、
    　上記一対の対称部は、上記ロータの軸線と上記スキュー基準面との交点を通り上記スキュー基準面上に存在する直線のうち、上記ロータの周方向についての上記永久磁石の中心を通る直線であるスキュー基準線に関して対称に形成され、かつ上記スキュー基準面に関して非対称となっている回転電機。
  3. 　上記スキュー部では、上記ロータの周方向について、一方の上記対称部の両端部が他方の上記対称部の両端部に対してずれている請求項２に記載の回転電機。
  4. 　上記スキュー部では、上記ロータの周方向について、一方の上記対称部の両端部が他方の上記対称部の両端部と同位置にある請求項２に記載の回転電機。
  5. 　上記対称部の断面形状は、上記ロータの軸線方向についてのどの位置でも同一である請求項２～請求項４のいずれか一項に記載の回転電機。
  6. 　上記対称部の上記ステータ側の部分には、第１のステータ対向面及び第２のステータ対向面と、上記第１のステータ対向面及び上記第２のステータ対向面間の境界に形成され、上記ロータの軸線方向に対して上記ロータの周方向へ傾斜する稜線部とが形成されている請求項２～請求項４のいずれか一項に記載の回転電機。
  7. 　上記対称部の上記ステータ側の部分には、上記ロータの軸線方向に対して上記ロータの周方向へ傾斜する溝が形成されている請求項２～請求項４のいずれか一項に記載の回転電機。
  8. 　上記磁極片は、上記ロータの軸線に対して垂直なスキュー境界面を境界として連続する一対の上記スキュー部を有し、
    　一対の上記スキュー部は、上記スキュー境界面に関して対称となっている請求項２～請求項７のいずれか一項に記載の回転電機。
  9. 　上記磁極片には、周方向について上記永久磁石を挟む一対の磁極片突起が設けられている請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の回転電機。
  10. 　上記磁極片突起は、上記ロータの軸線方向について、上記永久磁石の全範囲に亘って配置されている請求項９に記載の回転電機。
  11. 　上記磁極片と上記ステータとの間の空間の寸法は、上記ロータの周方向について上記磁極片の両端部に向かって連続的に大きくなっている請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の回転電機。
  12. 　上記ロータの回転速度である電気角周波数が２６０Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の回転電機。
  13. 　請求項１～請求項１２のいずれか一項に記載の回転電機であるモータ、及び
    　上記モータの駆動力により回転される駆動シーブ
    　を備えているエレベータ用巻上機。
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