特許 5701936 埋込磁石型回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5701936

(24)【登録日】2015年2月27日

(45)【発行日】2015年4月15日

(54)【発明の名称】埋込磁石型回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/27 20060101AFI20150326BHJP

   H02K 15/03 20060101ALI20150326BHJP

   H02K 21/16 20060101ALI20150326BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/27 501M

   H02K1/27 501A

   H02K1/27 501K

   H02K1/27 502A

   H02K15/03 C

   H02K21/16 M

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-123572(P2013-123572)

(22)【出願日】2013年6月12日

(65)【公開番号】特開2014-18056(P2014-18056A)

(43)【公開日】2014年1月30日

【審査請求日】2013年6月12日

【審判番号】不服2014-6340(P2014-6340/J1)

【審判請求日】2014年4月7日

(31)【優先権主張番号】特願2012-134450(P2012-134450)

(32)【優先日】2012年6月14日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(74)【代理人】

【識別番号】100103229

【弁理士】

【氏名又は名称】福市 朋弘

(72)【発明者】

【氏名】木藤 敦之

(72)【発明者】

【氏名】浅野 能成

(72)【発明者】

【氏名】荒木 辰太郎

【合議体】

【審判長】 田村 嘉章

【審判官】 堀川 一郎

【審判官】 矢島 伸一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−９１９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１６４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H02K 1/27

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電機子（１，１９）と、
回転軸（Ｊ）を回転中心として前記電機子に対して相対的に回転する界磁子（２，２９）と
を備え、
前記界磁子は、コア（２１）と、前記回転軸に平行な方向たる軸方向に延在して前記コアに埋め込まれた、樹脂磁石である複数の永久磁石（２２，２２１，２２２，２２３，２２９）とを含み、
前記複数の永久磁石の各々は、前記軸方向から見て前記電機子に対して凹む円弧を呈する一対の磁極面（２２ａ，２２ｂ，２２１ａ，２２１ｂ，２２２ａ，２２２ｂ，２２３ａ，２２３ｂ，２２９ａ，２２９ｂ）を有し、
前記複数の永久磁石の前記各々において、前記一対の磁極面のうち前記電機子に近い方（２２ａ，２２１ａ，２２２ａ，２２３ａ，２２９ａ）が呈する前記円弧たる第１円弧の半径（Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ１９）よりも、前記一対の磁極面のうち前記電機子から遠い方（２２ｂ，２２１ｂ，２２２ｂ，２２３ｂ，２２９ｂ）が呈する前記円弧たる第２円弧の半径（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ２９）が大きく、前記第１円弧の焦点（Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ１９）よりも前記第２円弧の焦点（Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６、Ｐ２９）の方が前記永久磁石よりも遠く、
前記複数の永久磁石の前記各々における前記第１円弧の前記焦点及び前記第２円弧の前記焦点並びに前記回転軸は、前記軸方向から見て一の直線上に並ぶ、埋込磁石型回転電機。

【請求項2】

電機子（１，１９）と、
回転軸（Ｊ）を回転中心として前記電機子に対して相対的に回転する界磁子（２，２９）と
を備え、
前記界磁子は、コア（２１）と、前記回転軸に平行な方向たる軸方向に延在して前記コアに埋め込まれた、樹脂磁石である複数の永久磁石（２２，２２１，２２２，２２３，２２９）とを含み、
前記複数の永久磁石の各々は、前記軸方向から見て前記電機子に対して凹む円弧を呈する一対の磁極面（２２ａ，２２ｂ，２２１ａ，２２１ｂ，２２２ａ，２２２ｂ，２２３ａ，２２３ｂ，２２９ａ，２２９ｂ）を有し、
前記複数の永久磁石の前記各々において、前記一対の磁極面のうち前記電機子に近い方（２２ａ，２２１ａ，２２２ａ，２２３ａ，２２９ａ）が呈する前記円弧たる第１円弧の半径（Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ１９）よりも、前記一対の磁極面のうち前記電機子から遠い方（２２ｂ，２２１ｂ，２２２ｂ，２２３ｂ，２２９ｂ）が呈する前記円弧たる第２円弧の半径（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ２９）が大きく、前記第２円弧の焦点（Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６、Ｐ２９）よりも前記第１円弧の焦点（Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ１９）の方が前記永久磁石に近く、
前記複数の永久磁石の前記各々における前記第１円弧の前記焦点及び前記第２円弧の前記焦点並びに前記回転軸は、前記軸方向から見て一の直線上に並ぶ、埋込磁石型回転電機。

【請求項3】

前記界磁子（２）は、一の前記複数の永久磁石において、前記一対の磁極面とは異なる端部に設けられた磁気障壁（２３）を更に含む、請求項１又は請求項２記載の埋込磁石型回転電機。

【請求項4】

前記端部から最も離れた位置における前記磁気障壁と、前記電機子（１）に最も近い方の前記コアの側面（２１０）が形成する部位の長さ（２３ｃ）は、前記一の前記複数の永久磁石の前記一の直線上における幅（２２ｄ）よりも小さい、請求項３記載の埋込磁石型回転電機。

【請求項5】

前記複数の永久磁石は、前記回転軸と前記電機子との間で積層された複数の永久磁石（２２１，２２２，２２３）を含む、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の埋込磁石型回転電機。

【請求項6】

前記樹脂磁石を射出成形する際、前記樹脂磁石を得るために外部からの供給する着磁磁束を、前記軸方向から見て前記一の直線に平行とする、請求項１または請求項２記載の埋込磁石型回転電機。

【請求項7】

前記樹脂磁石は射出成形され、前記永久磁石の厚さ方向が磁化容易軸となる異方性を有する、請求項１または請求項２記載の埋込磁石型回転電機。

【請求項8】

前記電機子（１）は、集中巻で巻回された電機子巻線（１２）を有する、請求項１乃至７のいずれか一つに記載の埋込磁石型回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は界磁子に永久磁石が埋め込まれた、いわゆる埋込磁石型回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

埋込磁石型回転電機は、いわゆるリラクタンストルクが利用される観点で望まれる回転電機である。埋込磁石型回転電機の界磁子に埋め込まれる永久磁石は、下記特許文献１〜４に例示されるような種々の形状が提案されている。

【0003】

埋込型回転電機において、その出力を高めるべく界磁磁束を高めるには、界磁磁束を発生させる永久磁石の磁極面の表面積を稼ぐことが望ましい。かかる要求に鑑み永久磁石の磁極面の形状は、当該回転電機の回転中心となる回転軸に平行な方向から見て、電機子に対して凹むことが望まれる。かかる形状は例えば特許文献３，４に示されている。

【0004】

なお特許文献３，４には、当該永久磁石として樹脂磁石を用いた場合の製造方法も例示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２００８／１１４６９２号

【特許文献2】特開２０１１−９１９１１号公報

【特許文献3】特開平１１−２０６０７５号公報

【特許文献4】特開２００３−４７２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

電機子巻線によって発生する磁界（以下「電機子磁界」）は、永久磁石に対して減磁する向きに印加される場合がある。特に上述のように、永久磁石の磁極面が電機子に対して凹む形状を呈する場合には、永久磁石の両端はその中央部よりも電機子に近いので、減磁されやすい。

【0007】

電機子磁界が大きいと永久磁石の減磁は不可逆減磁にまで達する場合がある。この場合、永久磁石の磁極面を稼いで埋込型回転電機の出力を高めるべく、磁極面を電機子に向けて凹ませたことが、却って埋込型回転電機の出力の向上を阻むことになってしまう。

【0008】

以上の点に鑑み、この発明の目的は、永久磁石の磁極面の面積を稼ぎつつ、電機子磁界による減磁の影響を受けにくい構造の埋込磁石型回転電機を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機は、電機子（１，１９）と、回転軸（Ｊ）を回転中心として前記電機子に対して相対的に回転する界磁子（２，２９）とを備える。

【0010】

そしてその第１の態様において前記界磁子は、コア（２１）と、前記回転軸に平行な方向たる軸方向に延在して前記コアに埋め込まれた、樹脂磁石である複数の永久磁石（２２，２２１，２２２，２２３，２２９）とを含む。前記複数の永久磁石の各々は、前記軸方向から見て前記電機子に対して凹む円弧を呈する一対の磁極面（２２ａ，２２ｂ，２２１ａ，２２１ｂ，２２２ａ，２２２ｂ，２２３ａ，２２３ｂ，２２９ａ，２２９ｂ）を有する。前記複数の永久磁石の前記各々において、前記一対の磁極面のうち前記電機子に近い方（２２ａ，２２１ａ，２２２ａ，２２３ａ，２２９ａ）が呈する前記円弧たる第１円弧の半径（Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ１９）よりも、前記一対の磁極面のうち前記電機子から遠い方（２２ｂ，２２１ｂ，２２２ｂ，２２３ｂ，２２９ｂ）が呈する前記円弧たる第２円弧の半径（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６，Ｒ２９）が大きい。前記第１円弧の焦点（Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ１９）よりも前記第２円弧の焦点（Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６、Ｐ２９）の方が前記永久磁石よりも遠い。あるいは前記第２円弧の焦点の方が前記第１円弧の焦点よりも前記永久磁石に近い。前記複数の永久磁石の前記各々における前記第１円弧の前記焦点及び前記第２円弧の前記焦点並びに前記回転軸は、前記軸方向から見て一の直線上に並ぶ。

【0011】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第２の態様は、その第１の態様であって、前記界磁子（２）は、一の前記複数の永久磁石において、前記一対の磁極面とは異なる端部に設けられた磁気障壁（２３）を更に含む。

【0012】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第３の態様は、その第２の態様であって、前記端部から最も離れた位置における前記磁気障壁と、前記電機子（１）に最も近い方の前記コアの側面（２１０）とが形成する部位の長さ（２３ｃ）は、前記一の前記複数の永久磁石の前記一の直線上における幅（２２ｄ）よりも小さい。

【0013】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第４の態様は、その第１の態様乃至第３の態様のいずれかであって、前記複数の永久磁石は、前記回転軸と前記電機子との間で積層された複数の永久磁石（２２１，２２２，２２３）を含む。

【0015】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第５の態様は、その第１の態様であって、前記樹脂磁石を射出成形する際、前記樹脂磁石を得るために外部からの供給する着磁磁束を、前記軸方向から見て前記一の直線に平行とする。

【0016】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第６の態様は、その第１の態様であって、前記樹脂磁石は射出成形され、前記永久磁石の厚さ方向が磁化容易軸となる異方性を有する。

【0017】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第７の態様は、その第１の態様乃至第６の態様のいずれかであって、前記電機子（１）は、集中巻で巻回された電機子巻線（１２）を有する。

【発明の効果】

【0018】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第１の態様によれば、永久磁石の磁極面が電機子に向けて凹み、永久磁石の厚みを一対の磁極面とは異なる端部の近傍において厚くしつつも、中央近傍において薄くする。よって永久磁石の磁極面の面積を稼ぎつつ、電機子磁界による減磁の影響を受けにくく、しかも磁石体積を低減する。そして射出成形により、コアに永久磁石を設けることが容易となる。

【0019】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第２の態様によれば、永久磁石の一対の磁極面同士の間で磁束が短絡的に流れることを防ぐ。

【0020】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第３の態様によれば、回転電機の停止時に、磁気障壁が第１の態様の効果を毀損することを防ぐ。

【0021】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第４の態様によれば、回転電機のリラクタンストルクを増大する。

【0023】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第５の態様によれば、永久磁石の中央近傍における着磁を確保する。

【0024】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第６の態様によれば、一対の磁極面のうち電機子に近い方における残留磁束密度を高め、界磁磁束を大きくし易い。

【0025】

この発明にかかる埋込磁石型回転電機の第７の態様によれば、永久磁石に対する減磁が発生しやすい集中巻が採用された電機子においても、減磁に強い。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】第１の実施の形態にかかる回転電機の構成を示す断面図である。

【図2】従来の界磁子の構成を示す断面図である。

【図3】第１の実施の形態にかかる回転電機の界磁子の構成を示す断面図である。

【図4】第２の実施の形態にかかる回転電機の界磁子の構成を示す断面図である。

【図5】第２の実施の形態にかかる回転電機の界磁子の構成を示す断面図である。

【図6】第２の実施の形態にかかる回転電機の界磁子の構成を示す断面図である。

【図7】第２の実施の形態にかかる回転電機の界磁子の構成を示す断面図である。

【図8】第４の実施の形態にかかる回転電機の構成を示す断面図である。

【図9】第５の実施の形態にかかる回転電機の界磁子の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

第１の実施の形態．
図１を参照して、第１の実施の形態にかかる回転電機はいわゆるインナーロータ型であり、界磁子２と、これを囲む電機子１とを備えている。界磁子２は電機子１に対して、回転軸Ｊを回転中心として相対的に回転する。図１はこの回転軸Ｊに対して垂直な面における断面を、回転軸に平行な方向（以下「軸方向」と称す）から見た断面図である。

【0028】

界磁子２は、コア２１と、コアに埋め込まれた複数の永久磁石２２とを含んでいる。永久磁石２２は軸方向（図１において紙面垂直方向）に延在する。永久磁石２２の各々は、軸方向から見て電機子１に対して凹んでいる。

【0029】

電機子１は、ティース１１と、電機子巻線１２と、ヨーク１３とを有している。ヨーク１３は界磁子２とは反対側で、ティース１１を連結する。

【0030】

電機子巻線１２はティース１１に対して集中巻で巻回されている。このような集中巻が採用された電機子１では、界磁子２に対する減磁効果が顕著となる。

【0031】

なお、本願では特に断らない限り、電機子巻線１２は、これを構成する導線の一本一本を指すのではなく、導線が一纏まりに巻回された態様を指す。これは図面においても同様である。また、巻き始め及び巻き終わりの引き出し線、及びそれらの結線も図面においては省略した。

【0032】

図２には参考のため、従来の界磁子の構造を示す。但し、軸方向に対して垂直な断面の一部分のみが示されている。永久磁石２２はコア２１に埋め込まれ、その電機子（図示せず：図１参照）に近い方の磁極面２２ａも、電機子から遠い方の磁極面２２ｃも円弧を呈する。既述のように、磁極面の面積を稼ぐためである。

【0033】

具体的には、軸方向から見て、磁極面２２ａが呈する円弧の半径Ｒ０１よりも、磁極面２２ｃが呈する円弧の半径Ｒ０２の方が大きく、かつこれらの円弧の焦点はいずれも焦点Ｐ０である。つまり、磁極面２２ａ，２２ｂは軸方向から見て、同心円の一部たる円弧を呈する。よって磁極面２２ａ，２２ｂの間隔、つまり永久磁石２２の厚みは（Ｒ０２−Ｒ０１）で均一となる。

【0034】

なるほど、電機子からの減磁を受けにくくするためには、半径の差（Ｒ０２−Ｒ０１）を大きくすればよい。しかしながら、上記円弧の中央付近では、その両端ほどには永久磁石２２の減磁は大きくならないため、単に差（Ｒ０２−Ｒ０１）を大きくすることは、永久磁石２２の体積を不要に大きくし、永久磁石２２を有効に利用しなくなってしまう。

【0035】

そこで第１の実施の形態では、永久磁石２２の厚さを円弧の中央付近で薄く、円弧の両端部で厚くする。

【0036】

図３は、第１の実施の形態にかかる回転電機の界磁子の構成を示し、軸方向に対して垂直な断面の一部分のみが示されている。ここでは一つの永久磁石２２のみについて説明するが、図１に示された永久磁石２２のいずれにおいても同様の構成が採用される。

【0037】

以下、軸方向から見た位置関係について説明する。永久磁石２２は、いずれも円弧を呈する一対の磁極面２２ａ，２２ｂを有している。そして電機子（図示せず：図１参照）に近い方の磁極面２２ａが呈する円弧の半径Ｒ１よりも、電機子から遠い方の磁極面２２ｂが呈する円弧の半径Ｒ２の方が大きい。そして磁極面２２ａが呈する円弧の焦点Ｐ１よりも、磁極面２２ｂが呈する円弧の焦点Ｐ２の方が永久磁石２２から遠い。換言すれば、焦点Ｐ１の方が、焦点Ｐ２よりも永久磁石２２に近い。更に、焦点Ｐ１，Ｐ２と回転軸Ｊとは一つの直線（図３において二点鎖線で図示）上に並ぶ。

【0038】

比較のため、図２に示された磁極面２２ｃ並びに磁極面２２ｃが呈する円弧の半径Ｒ０２を一点鎖線で併記した。図２における焦点Ｐ０、半径Ｒ０１、磁極面２２ａは、それぞれ図３における焦点Ｐ１、半径Ｒ１、磁極面２ａと一致する。

【0039】

図３から明白なように永久磁石２２は、円弧の中央部から離れるほど、より具体的には焦点Ｐ１，Ｐ２と回転軸Ｊとを結ぶ直線から離れるほど、その厚みが増大する。換言すれば、円弧の中央近傍では永久磁石２２は薄く、両端では厚く設けられている。

【0040】

このように、永久磁石２２の磁極面２２ａ，２２ｂが電機子１に向けて凹み、永久磁石２２の厚みを磁極面２２ａ，２２ｂとは異なる端部（即ち円弧の両端）の近傍において厚くしつつも、中央近傍において薄くする。よって永久磁石２２は磁極面２２ａ，２２ｂの面積を稼ぎつつ、電機子磁界による減磁の影響を受けにくい。しかも永久磁石２２の体積を低減して、これが有効に利用される。

【0041】

第２の実施の形態．
界磁子２に埋め込まれる永久磁石は、回転軸Ｊと電機子１との間で積層されてもよい。

【0042】

図４、図６，図７は図３に対応しており、複数の永久磁石２２１，２２２が積層された構成を採っている。また、図５も図３に対応しており、複数の永久磁石２２１，２２２，２２３が積層された構成を採っている。このように複数層の永久磁石を積層してコア２１に埋め込むことにより、回転電機のリラクタンストルクが増大する。

【0043】

永久磁石２２１，２２２，２２３のいずれについても第１の実施の形態の永久磁石２２と同様の形状の磁極面を呈する。以下、軸方向から見た位置関係について説明すると、具体的には、永久磁石２２１は、いずれも円弧を呈する一対の磁極面２２１ａ，２２１ｂを有している。そして電機子（図示せず：図１参照）に近い方の磁極面２２１ａが呈する円弧の半径Ｒ１よりも、電機子から遠い方の磁極面２２１ｂが呈する円弧の半径Ｒ２の方が大きい。そして磁極面２２１ａが呈する円弧の焦点Ｐ１よりも、磁極面２２１ｂが呈する円弧の焦点Ｐ２の方が永久磁石２２１から遠い（換言すれば、焦点Ｐ１の方が焦点Ｐ２よりも永久磁石２２１に近い）。同様に、永久磁石２２２について、電機子に近い方の磁極面２２２ａが呈する円弧の半径Ｒ３よりも、電機子から遠い方の磁極面２２２ｂが呈する円弧の半径Ｒ４の方が大きい。そして磁極面２２２ａが呈する円弧の焦点Ｐ３よりも、磁極面２２２ｂが呈する円弧の焦点Ｐ４の方が永久磁石２２２から遠い（換言すれば、焦点Ｐ３の方が焦点Ｐ４よりも永久磁石２２２に近い）。また図５については更に、永久磁石２２３について、電機子に近い方の磁極面２２３ａが呈する円弧の半径Ｒ５よりも、電機子から遠い方の磁極面２２３ｂが呈する円弧の半径Ｒ６の方が大きい。そして磁極面２２３ａが呈する円弧の焦点Ｐ５よりも、磁極面２２３ｂが呈する円弧の焦点Ｐ６の方が永久磁石２２３から遠い（換言すれば、焦点Ｐ５の方が焦点Ｐ６よりも永久磁石２２３に近い）。焦点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６と回転軸Ｊとは一つの直線（図４，図５において二点鎖線で図示）上で並ぶ。

【0044】

参考のため、永久磁石２２１，２２２，２２３のそれぞれにおいて、図２に例示された永久磁石２２のように厚さが等しい場合を一点鎖線で併記した。

【0045】

このような場合も、第１の実施の形態と同様の作用により、永久磁石２２１，２２２，２２３は磁極面の面積を稼ぎつつ、電機子磁界による減磁の影響を受けにくい。しかも永久磁石２２１，２２２，２２３の体積を低減して、これらが有効に利用される。

【0046】

図４では焦点Ｐ１，Ｐ３が一致し、焦点Ｐ２，Ｐ４が一致する場合が例示されたが、図６、図７に示されたようにこれらは一致しなくてもよい。また図示を省略するが、焦点Ｐ１が回転軸Ｊに対して焦点Ｐ３よりも遠くてもよいし、焦点Ｐ２が回転軸Ｊに対して焦点Ｐ４よりも遠くてもよい。これらの変形であっても、永久磁石２２１，２２２が中央で薄く、両端で厚くなる形状は維持され、かかる形状が維持されれば減磁の影響を低減しつつも必要な永久磁石の体積を低減できるからである。

【0047】

図５についても焦点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５が一致し、焦点Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６が一致する場合が例示されたが、かかる一致がなくてもよい。

【0048】

第３の実施の形態．
第１の実施の形態や第２の実施の形態で説明された形状の永久磁石２２，２２１，２２２，２２３は、公知の手法、例えば特許文献３，４で開示された樹脂磁石によって形成することができる。樹脂磁石は射出成形によってコア２１に永久磁石２２、２２１，２２２，２２３を設けることが容易となる。樹脂磁石はボンド磁石とも称される。

【0049】

なお、樹脂磁石を射出成形する際、樹脂磁石を得るために外部から供給する着磁磁束は、軸方向から見て、回転軸Ｊと焦点Ｐ１，Ｐ２，…が並ぶ直線に平行とすることが望ましい。永久磁石の中央近傍（つまり当該直線近傍）における着磁を確保するためである。

【0050】

射出成形される樹脂磁石は、その磁化容易軸が永久磁石２２，２２１，２２２，２２３の厚さ方向である異方性を有していることが望ましい。例えば永久磁石２２に採用される樹脂磁石の磁化容易軸は永久磁石２２の電機子側の磁極面２２ａが呈する円弧に垂直であることが望ましい。樹脂磁石がこのような異方性を有することにより、着磁磁束の乱れがあっても、電機子側の磁極面２２ａにおける残留磁束密度を高め、界磁磁束を大きくし易くなる。永久磁石２２１，２２２，２２３についても同様である。

【0051】

第４の実施の形態．
図８は第４の実施の形態にかかる回転電機の構成を示し、軸方向に対して垂直な断面の一部分のみが示されている。第４の実施の形態ではいわゆるアウターロータ型の回転電機が説明される。

【0052】

ここでは界磁子２９がコア２１９と永久磁石２２９を含み、電機子１９がティース１１９とヨーク１３９とを含む場合が例示されている。電機子１９は界磁子２９に囲まれており、ヨーク１３９は回転軸Ｊ側でティース１１９を連結する。

【0053】

このようなアウターロータ型の回転電機であっても、永久磁石２２９の形状は第１の実施の形態と同様に説明される。即ち、軸方向から見た位置関係について説明すると、永久磁石２２９は、いずれも円弧を呈する一対の磁極面２２９ａ，２２９ｂを有している。そして電機子１９に近い方の磁極面２２９ａが呈する円弧の半径Ｒ１９よりも、電機子１９から遠い方の磁極面２２９ｂが呈する円弧の半径Ｒ２９の方が大きい。そして磁極面２２９ａが呈する円弧の焦点Ｐ１９よりも、磁極面２２９ｂが呈する円弧の焦点Ｐ２９の方が永久磁石２２９から遠い（換言すると焦点Ｐ１９の方が焦点Ｐ２９よりも永久磁石２２９に近い）。更に、焦点Ｐ１９，Ｐ２９と回転軸Ｊとは一つの直線（図８において二点鎖線で図示）上に並ぶ。但しここでは焦点Ｐ１９が回転軸Ｊと一致する場合が例示されている。

【0054】

参考のため、永久磁石２２９の厚さが等しい場合を一点鎖線で併記した。

【0055】

このように、アウターロータ型の場合も、第１の実施の形態と同様の作用により、永久磁石２２９は磁極面の面積を稼ぎつつ、電機子磁界による減磁の影響を受けにくい。しかも永久磁石２２９の体積を低減して、これらが有効に利用される。

【0056】

もちろん、第４の実施の形態にかかる永久磁石２２９も、第３の実施の形態と同様にして樹脂磁石の射出成形によって形成することができる。

【0057】

第５の実施の形態．
図９は第５の実施の形態にかかる回転電機の界磁子の構成を示し、第１の実施の形態で示された図３に対応している。ここでも永久磁石２２の厚さが均一な場合が一点鎖線で併記されている。

【0058】

この実施の形態では界磁子２（図１参照）が、永久磁石２２において磁極面２２ａ，２２ｂとは異なる端部に設けられた磁気障壁２３を更に含む。磁気障壁２３は例えば軸方向に貫通する孔であり、永久磁石２２の磁極面２２ａ，２２ｂ同士の間で磁束が短絡的に流れることを防ぐ。

【0059】

但し、永久磁石２２の両端において電機子磁界が集中することを防ぐため、永久磁石２２よりも磁気障壁２３の方が、電機子磁界を流しやすくすることが望ましい。

【0060】

具体的には、永久磁石２２の端部から最も離れた位置における磁気障壁２３と、電機子１に最も近い方のコア２１の側面２１０（インナーロータでは回転軸Ｊから遠い方の側面と把握することもできる）とが形成する部位の長さ２３ｃは、永久磁石２２の幅２２ｄよりも小さいことが望ましい。ここで幅２２ｄは、回転軸Ｊと焦点Ｐ１，Ｐ２とを結ぶ直線上における永久磁石２２の幅（厚さ）であり、永久磁石２２の厚さの最小値となる。

【0061】

通常、永久磁石２２自体は磁気障壁２３と同程度の透磁率しか有さないので、磁気障壁２３が永久磁石２２よりも厚くなると、電機子磁界は磁気障壁２３を避けて永久磁石２２を通りやすくなる。特に減磁が問題となる永久磁石２２の端部において磁気障壁２３が設けられるので、磁気障壁２３は電機子磁界の経路として、永久磁石２２よりも磁気抵抗が高くなることは望ましくない。これは回転電機が停止しているときに特に顕著な問題となる。

【0062】

よって永久磁石２２の厚さの最小値（幅２２ｄ）よりも小さい長さ２３ｃで、コア２１が磁気障壁２３よりも電機子１側で残置されていることが望ましい。

【0063】

なお、磁極面２２ａ，２２ｂ同士の間で磁束が短絡的に流れることを防ぐため、磁気障壁２３はその永久磁石２２側の幅２３ａが、永久磁石２２の両端における幅と同程度以上に選定される。上述の通り、全ての実施の形態において永久磁石２２の両端の厚さは中央部分の厚さ２２ｄよりも大きい。よって長さ２３ｃは幅２３ａよりも短くなる。

【0064】

もちろん、第４の実施の形態にかかる永久磁石２２９の磁極面２２９ａ，２２９ｂとは異なる端部にも、第５の実施の形態と同様にして磁気障壁２３を設けることができる。この場合、コア２１９の、回転軸Ｊに近い方の側面２９０が、電機子１９に近い側の側面となって、上記側面２１０に相当する。

【符号の説明】

【0065】

１，１９ 電機子
１２ 電機子巻線
２，２９ 界磁子
２１ コア
２１０ 側面
２２，２２１，２２２，２２３，２２９ 永久磁石
２２ａ，２２ｂ，２２１ａ，２２１ｂ，２２２ａ，２２２ｂ，２２３ａ，２２３ｂ，２２９ａ，２２９ｂ 磁極面
２２ｄ （永久磁石の）幅
２３ 磁気障壁
２３ｃ （部位の）長さ
Ｊ 回転軸
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４、Ｐ５，Ｐ６，Ｐ１９，Ｐ２９ （円弧の）焦点
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ１９，Ｒ２９ （円弧の）半径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】