JPH1198721A - 永久磁石電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 逆トルクを発生する磁束の増加を抑制しなが
らリラクタンストルクを効果的に増加させると共に、鉄
損の増加を抑制して効率の高い永久磁石電動機を提供す
る。 【解決手段】 永久磁石を内蔵する回転子と、固定子歯
を有する固定子とからなる永久磁石電動機において、固
定子歯の先端部から回転方向で見た両側に磁極片を突設
すると共に、回転方向側の磁極片の磁気抵抗を反回転方
向側の磁極片の磁気抵抗よりも大きくしたことを特徴と
している。また、複数個の永久磁石を内蔵した突極形回
転子と、この回転子の外周部に配置された固定子とから
なる永久磁石電動機において、永久磁石は磁界の方向で
見て一方が凸形で他方が凹形に曲折した横断面を持つよ
うに形成されると共に、凸側が径方向内側に向けて配置
され、かつ、これらの永久磁石間の連結部の鉄心位置
を、永久磁石の径方向外側にそれぞれ形成される突極鉄
心に対して反回転方向側にずらしたことを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石を内蔵し
た突極形回転子を有する永久磁石電動機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の永久磁石電動機として、例え
ば、図１０に示すものがあった。同図において固定子
（以下、電機子と言う）１の軸心部に回転子２が回転可
能に支持されている。回転子２は円弧状に形成された４
個の永久磁石３を埋め込んでなる回転子鉄心で構成され
ている。この場合、４個の永久磁石３は円弧状に形成さ
れた凸側が回転子２の中心側に向けられ、かつ、Ｎ極と
Ｓ極とが円周方向に交互に並ぶように配設されている。
また、永久磁石３の凹側、すなわち、径方向外側が突極
鉄心５になっている。そして、これらが４極電動機を構
成している。

【０００３】この４極電動機の電機子１に対して電機子
巻線４は、図１１又は図１２に示すように、周方向を４
つに分けた領域で見て互いに隣接する領域の巻線電流の
方向が逆になるように巻装されている。なお、図１１は
永久磁石３による界磁磁束分布の中心と電機子起磁力の
中心とが電気的にπ／２ずれた状態を示し、図１２は永
久磁石３による界磁磁束分布の中心と電機子起磁力の中
心とが電気的に一致する状態を示している。ここで、図
１１に示すように界磁磁束分布の中心と電機子起磁力の
中心とが電気的にπ／２ずれた状態の電機子巻線のイン
ダクタンスを横軸インダクタンスＬｑと称し、図１２に
示すように界磁磁束分布の中心と電機子起磁力の中心と
が電気的に一致する状態の電機子巻線のインダクタンス
を直軸インダクタンスＬｄと称している。これら横軸イ
ンダクタンスＬｑと直軸インダクタンスＬｄとに差が生
じることから、永久磁石によるマグネットトルクに加え
てリラクタンストルクも発生する。

【０００４】図１３は電機子１の磁極位置を固定して一
定の電流を流した状態で、電機子１に対して回転子２の
回転位置を変えたときのマグネットトルクＴm 、リラク
タンストルクＴr 及び合成トルクＴc の変化を示した図
で、縦軸にトルクＴをとり、横軸に相互の位置関係を表
す電気角θe をとって示してある。ここで、電気角θe
の０度は回転子２が横軸にあるときで、電気角のマイナ
ス（−）領域は回転子２が反回転方向側に位置している
ことを表し、電気角θe のプラス（＋）領域は回転子２
が回転方向側に位置していることを表している。

【０００５】図１３から明らかなように、マグネットト
ルクＴm は電気角が０度のときに最大となる。リラクタ
ンストルクＴr は一般に横軸インダクタンスＬｑと直軸
インダクタンスＬｄとの差によって発生すると言われる
が、さらに言えば、ある電気角におけるリラクタンスト
ルクＴr はその位置におけるインダクタンスＬの電気角
に対する変化率にほぼ比例する。図１３では電気角０度
における横軸インダクタンスＬｑを最大、縦軸インダク
タンスＬｄを最小として正弦波状に変化するときのリラ
クタンストルクＴr を示したもので、インダクタンスＬ
の変化率の最も大きい電気角±４５度でリラクタンスト
ルクＴr の絶対値が最大となる。このうち、電気角−４
５度ではその変化率が正であるからプラス（＋）側に最
大となり、電気角＋４５度ではその変化率が負であるか
らマイナス（−）側に最大となる。

【０００６】合成トルクＴc は上記マグネットトルクＴ
m とリラクタンストルクＴr とを重ね合わせたもので、
電気角θe のマイナス（−）側で最大となる。マグネッ
トトルクＴm に加えてリラクタンストルクＴr を利用す
ると同一電機子電流におけるトルクＴが大きくなり、従
って、ある負荷トルクにおける電流を減らすことがで
き、電動機の効率は向上する。

【０００７】上述した電動機は説明の都合上、極数を４
として電機子の多数のスロットに２相の電機子巻線を巻
装するものを対象としたが、本来、ブラシレス直流電動
機においては、３相のうちの２相に通電し、順次通電相
を切替えて駆動する場合において、この構成ではスロッ
ト数の関係から等ピッチの磁界ができないことがある。

【０００８】図１４はこの点を考慮したもので、ｎを正
の整数として２ｎ極の磁極を有する回転子２と、３ｎ個
の固定子歯６を有する電機子１とでなる永久磁石電動機
の構成例で、ここでは、極数が４で固定子歯数が６であ
るものを示している。かかる構成の電動機においては、
励磁磁極は１個の固定子歯により形成され、歯先部７に
は周方向に延出する比較的大きな磁極片８を有してい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１４にお
いては、理解を容易にするために、回転方向をＤr とし
て、回転子２の位置が電気角θe のマイナス４０度の状
態を示している。この場合、電機子巻線電流による磁束
は図１５に示したようになる。すなわち、電機子巻線電
流による磁束は、電流によって励磁されている固定子歯
６の刃先から回転子方向側に向かい励磁されていない固
定子歯６を通って一周するループＩの磁束と、励磁され
ている固定子歯６の刃先から反回転子方向側に向かい隣
接した励磁されている固定子歯６を通って一周するルー
プＩＩの磁束とに大別される。

【００１０】図１５はこれらの磁束ループＩ及び磁束ル
ープＩＩの電気角θe に対する変化を示したもので、そ
れぞれのループのインダクタンスの変化もこれと同様で
ある。ここで、磁束ループＩＩの磁束は電気角のマイナ
ス（−）の範囲にて正の変化率で変化している。これに
対して、磁束ループＩの磁束は電気角のマイナス（−）
の範囲にて負の変化率で変化している。このため、磁束
ループＩによるリラクタンストルクＴr は負、すなわ
ち、逆トルクとなる。

【００１１】従来、リラクタンストルクを大きくするた
めに磁路の磁気抵抗を小さくし、インダクタンスを大き
くしていたが、これでは磁束ループＩＩと同時に磁束ル
ープＩのインダクタンスも大きくなり、リラクタンスト
ルクの増加はあまり大きくなかった。また、磁束の増大
により鉄心の磁束密度が大きくなり、鉄損が増大して効
率低下をもたらしていた。

【００１２】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、逆トルクを発生する磁束の増加を抑制しな
がらインダクタンスを増加させることにより、リラクタ
ンストルクを効果的に増加させると共に、鉄損の増加を
抑制して効率の高い永久磁石電動機を提供することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
永久磁石を内蔵する回転子と、固定子歯を有する固定子
とからなる永久磁石電動機において、固定子歯の先端部
から回転方向で見た両側に磁極片を突設すると共に、回
転方向側の磁極片の磁気抵抗を反回転方向側の磁極片の
磁気抵抗よりも大きくした、ことを特徴とするものであ
る。

【００１４】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
永久磁石電動機において、ｎを正の整数として、回転子
は２ｎ個の磁極を有する突極形のものでなり、固定子は
３ｎ個の固定子歯を有することを特徴とするものであ
る。

【００１５】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載の永久磁石電動機において、回転方向側の磁極片の
径方向の厚さを反回転方向側の磁極片の径方向の厚さよ
りも薄くしたことを特徴とするものである。

【００１６】請求項４に係る発明は、請求項１又は２に
記載の永久磁石電動機において、回転方向側の磁極片の
周方向の長さを反回転方向側の磁極片の周方向の長さよ
りも短くしたことを特徴とするものである。

【００１７】請求項５に係る発明は、複数個の永久磁石
を内蔵した突極形回転子と、この回転子の外周部に配置
された固定子とからなる永久磁石電動機において、永久
磁石は磁界の方向で見て一方が凸形で他方が凹形に曲折
した横断面を持つように形成されると共に、凸側が径方
向内側に向けて配置され、かつ、これらの永久磁石間の
連結部の鉄心位置を、永久磁石の径方向外側にそれぞれ
形成される突極鉄心に対して反回転方向側にずらしたこ
とを特徴とするものである。

【００１８】請求項６に係る発明は、請求項５に記載の
永久磁石電動機において、永久磁石として周方向端部の
厚さが互いに異なる形状のものを用い、厚さの小さい端
部が回転方向側に位置し、厚さの大きい端部が反回転方
向側に位置するように永久磁石を配置したことを特徴と
するものである。

【００１９】請求項７に係る発明は、請求項５又は６に
記載の永久磁石電動機において、永久磁石は凸側、凹側
の両方が円弧をなすと共に、回転方向側から反回転方向
側に向かうに従って厚みが次第に大きくなる形状を有す
ることを特徴とするものである。

【００２０】請求項８に係る発明は、請求項５乃至７の
いずれかに記載の永久磁石電動機において、永久磁石の
回転方向側端部の角部の曲率半径を、反回転方向側端部
の角部の曲率半径よりも大きくしたことを特徴とするも
のである。

【００２１】請求項９に係る発明は、請求項５乃至７の
いずれかに記載の永久磁石電動機において、永久磁石は
凸側、凹側の両方が台形をなすと共に、回転方向側から
反回転方向側に曲折するに従って厚みが次第に大きくな
る形状を有することを特徴とするものである。

【００２２】請求項１０に係る発明は、請求項５乃至７
のいずれかに記載の永久磁石電動機において、永久磁石
は凸側、凹側の両方がＶ字形をなして頂点部で分割され
ると共に、回転方向側の厚みと比較して反回転方向側の
厚みが大きいものを用いたことを特徴とするものであ
る。

【００２３】請求項１１に係る発明は、請求項５乃至１
０のいずれかに記載の永久磁石電動機において、永久磁
石の両端面が磁極鉄心の外周面を連ねた円筒面にほぼ一
致する形状を有することを特徴とするものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施形態に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る永久磁石
電動機の第１の実施形態の構成を示す断面図であり、図
中、従来装置を示す図１４と同一の符号を付したものは
同一又は同様な機能を有する要素を示している。この実
施形態は４極の突極鉄心５を有する突極形回転子２と、
６個の固定子歯６を有する電機子１とで構成されてい
る。固定子歯６の先端部には回転方向側に突出した磁極
片８ａと、反回転方向側に突出した磁極片８ｂとが設け
られている。これらの磁極片８ａと８ｂとを比較した場
合、径方向で見て磁極片８ｂの厚さが磁極片８ａの厚さ
よりも大きく形成されている。

【００２５】図２は図１に示した実施形態の動作を説明
するための説明図であり、回転子２が電気角θe の０度
から見てマイナス（−）４０度に位置している状態の電
機子電流による磁束を示したものである。ここで、固定
子歯６に巻装された電機子巻線４に電流を流すことによ
って発生する磁束は磁束ループＩと磁束ループＩＩとに
大別される。ここで、磁束グループＩを作る固定子歯６
に着目すると、固定子歯６の中心部は突極鉄心５に対向
しておらず、磁極片８ａのみが突極鉄心５に対向してい
る。従って、磁束ループＩの磁束の大部分が厚さの小さ
い磁極片８ａを通る。従って、磁路の磁気抵抗は大きく
なり、磁束は減少する。

【００２６】一方、磁束グループＩＩを作る固定子歯６
に着目すると、回転方向で見て前方の固定子歯６の厚み
の大きい磁極片８ｂと、回転方向で見て後方の固定子歯
６の中心部及びその磁極片８ａとが突極鉄心５に対向し
ているため、磁路に厚みの小さい磁極片８ａが含まれて
いたとしても、厚みの大きい磁極片８ｂのみが突極鉄心
５に対向した場合の磁気抵抗と殆ど変わることはなく、
従って、磁束も殆ど減少することはない。

【００２７】かくして、図１及び図２に示した第１の実
施形態によれば、回転方向側の磁気抵抗が反回転方向側
の磁気抵抗よりも大きくなることによって正のトルクを
発生させるループＩＩの磁束を減少させることなく負の
トルクを発生させるループＩの磁束を減少させることが
でき、これによってリラクタンストルクを効果的に増加
させると共に、鉄損の増加を抑制して効率を高めること
ができる。

【００２８】図３は本発明に係る永久磁石電動機の第２
の実施形態の構成を示す断面図であり、図中、図１と同
一又は同様な機能を有する要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。この実施形態は固定子歯６の先端
部には回転方向側に突出した磁極片８ａと、反回転方向
側に突出した磁極片８ｂとが設けられている。これらの
磁極片８ａと８ｂとを比較した場合、周方向で見て磁極
片８ａの長さＬ1 が磁極片８ｂの厚さＬ2 よりも短く形
成されている。

【００２９】図４は図３に示した実施形態の動作を説明
するための説明図であり、回転子２が電気角θe の０度
から見てマイナス（−）４０度に位置している状態の電
機子電流による磁束を示したものである。ここで、固定
子歯６に巻装された電機子巻線４に電流を流すことによ
って発生する磁束は磁束ループＩと磁束ループＩＩとに
大別される。そこで、磁束グループＩを作る固定子歯６
に着目すると、固定子歯６の中心部は突極鉄心５に対向
しておらず、磁極片８ａのみが突極鉄心５に対向してい
る。従って、突極鉄心５に対向するエアギャップの面積
は少なくなる。従って、磁路の磁気抵抗は大きくなり、
磁束は減少する。

【００３０】一方、磁束グループＩＩを作る固定子歯６
に着目すると、回転方向で見て前方の固定子歯６の長さ
の大きい磁極片８ｂと、回転方向で見て後方の固定子歯
６の中心部及びその磁極片８ａとが突極鉄心５に対向し
ているため、磁路に長さの小さい磁極片８ａが含まれて
いたとしても、長さの大きい磁極片８ｂのみが突極鉄心
５に対向した場合の磁気抵抗と殆ど変わることはなく、
従って、磁束も殆ど減少することはない。

【００３１】かくして、図３及び図４に示した第２の実
施形態によっても、回転方向側の磁気抵抗が反回転方向
側の磁気抵抗よりも大きくなることによって正のトルク
を発生させるループＩＩの磁束を減少させることなく負
のトルクを発生させるループＩの磁束を減少させること
ができ、これによってリラクタンストルクを効果的に増
加させると共に、鉄損の増加を抑制して効率を高めるこ
とができる。

【００３２】ところで、上述した第１及び第２の実施形
態は電機子を構成する固定子歯の先端に設けられる回転
方向側の磁極片と反回転方向側の磁極片の形状を変えて
リラクタンストルクを効果的に増加させたが、回転子に
内蔵させる永久磁石の形状を回転方向側と非回転方向側
とで異ならしむることによってもリラクタンストルクを
増加させることができる。これを実現するには、基本的
に永久磁石間の連結部の鉄心位置を、永久磁石の径方向
外側にそれぞれ形成される突極鉄心に対して反回転方向
側にずらせば良いことになる。

【００３３】図５はこの考えに従った本発明に係る永久
磁石電動機の第３の実施形態を構成する回転子の断面図
である。ここで、回転子２に４個の永久磁石３Ａがそれ
ぞれ軸方向に形成された打ち抜き孔１２に収容されてい
る。この場合、永久磁石３Ａは凸側、凹側の両方が円弧
をなすと共に、回転方向側の厚さＷ1 と反回転側の厚さ
Ｗ2 とを比較するとＷ1 ＜Ｗ2 の関係にあり、しかも回
転方向側から反回転方向側に向かうに従って厚みが次第
に大きくなり、さらに、両端面が磁極鉄心の外周面を連
ねた円筒面にほぼ一致する形状を有している。この結
果、永久磁石３Ａ間の連結部鉄心１１が回転方向側の突
極鉄心５から遠ざかり反回転方向側の突極鉄心５に近付
くことになる。

【００３４】図６は図５に示す第３の実施形態における
マグネットトルクＴm 、リラクタンストルクＴr 、合成
トルクＴc のそれぞれの電気角θe に対する変化を、破
線で示した電機子巻線インダクタンスＬと関係付けて示
した図である。ここで、電気角θe が０度の位置、すな
わち、横軸位置は永久磁石３Ａの外側の突極鉄心５の位
置によって決まるが、インダクタンスＬの変化は突極鉄
心５を通る磁路と連結部鉄心１１を通る磁路の位置で決
まる。図６においてインダクタンスＬが最大となる電気
角は図１３と比較してプラス（＋）側、すなわち、回転
方向側にずれている。これは、図５に示したとおり、連
結部鉄心１１の位置を反回転方向側に移したことによる
ものである。

【００３５】リラクタンストルクＴr は、その電気角に
おけるインダクタンスの変化率に比例するため、インダ
クタンスの変化特性が回転方向側にずれる分だけリラク
タンストルクの変化特性も回転方向側にずれる。この結
果、マグネットトルクＴm 及びリラクタンストルクＴr
がそれぞれ最大になる電気角が互いに近付くことにな
り、二つのトルクを重ね合わせた合成トルクＴc は大き
くなる。また、同時に、合成トルクＴc が最大となる電
気角は０度の方向に近付く。

【００３６】かくして、図５に示した第２の実施形態に
よれば、インダクタンスの変化特性を回転方向側にずら
すことにより、回転方向側の磁気抵抗を反回転方向側の
磁気抵抗よりも大きくする第１及び第２の実施形態と同
様な結果が得られ、これによって、リラクタンストルク
を効果的に増加させると共に、鉄損の増加を抑制して効
率を高めることができる。

【００３７】図７は本発明に係る永久磁石電動機の第４
の実施形態を構成する回転子の断面図である。ここで、
回転子２に４個の永久磁石３Ｂが、それぞれ軸方向に形
成された打ち抜き孔１２に収容されている。この永久磁
石３Ｂもまた凸側、凹側の両方が円弧をなすと共に、回
転方向側の厚さＷ1 と反回転側の厚さＷ2 とを比較する
とＷ1 ＜Ｗ2 の関係にあり、しかも回転方向側から反回
転方向側に向かうに従って厚みが次第に大きくなり、さ
らに、両端面が磁極鉄心の外周面を連ねた円筒面にほぼ
一致する形状を有している。しかしながら、永久磁石３
Ｂは回転方向側端部の角部の曲率半径Ｒ1 が、反回転方
向側端部の角部の曲率半径Ｒ2 よりも大きくなっている
点が図５に示した永久磁石３Ａと構成を異にしている。
この結果、固定子歯６（図１参照）から連結部鉄心１１
に至るエアーギャップの位置が連結部鉄心１１の位置よ
り反回転方向側にずれることになり、インダクタンスが
最大になる電気角はさらに回転方向側にずれて合成トル
クＴc の増大効果が高められる。

【００３８】図８は本発明に係る永久磁石電動機の第５
の実施形態を構成する回転子の断面図である。ここで、
回転子２に収容される４個の永久磁石３Ｃは凸側、凹側
の両方が台形をなすと共に、回転方向側から反回転方向
側に曲折するに従って厚みＷ1 、Ｗ2 、Ｗ3 がＷ1 ＜Ｗ
2 ＜Ｗ3 の関係をもって次第に大きくなり、さらに、両
端面が磁極鉄心の外周面を連ねた円筒面にほぼ一致する
形状を有している。

【００３９】この第５の実施形態も上述したと同様、リ
ラクタンストルクを効果的に増加させると共に、鉄損の
増加を抑制して効率の高い永久磁石電動機が得られる。

【００４０】図９は本発明に係る永久磁石電動機の第６
の実施形態を構成する回転子の断面図である。ここで、
回転子２に収容される４個の永久磁石３Ｄは凸側、凹側
の両方がＶ字形をなして頂点部で分割されると共に、回
転方向側の永久磁石３D1の厚みＷ1 と比較して反回転方
向側の永久磁石３D2の厚みＷ2 が大きいものを用いてい
る。また、Ｖ字形に形成される永久磁石３Ｄの両端面
は、上述した実施形態と同様に磁極鉄心の外周面を連ね
た円筒面にほぼ一致する形状を有している。

【００４１】この第５の実施形態もまた、リラクタンス
トルクを効果的に増加させると共に、鉄損の増加を抑制
して効率を高めることができるほか、平板状の永久磁石
をＶ字形に装着すれば済むことから、永久磁石の製品歩
留まりが大幅に高められるという効果もある。

【００４２】なお、図８に示した永久磁石３Ｃや、図９
に示した永久磁石３Ｄにおいても、図７に示した永久磁
石３Ｂと同様に、回転方向側端部の角部の曲率半径Ｒ1
を、反回転方向側端部の角部の曲率半径Ｒ2 よりも大き
くしても良く、これによって、インダクタンスが最大に
なる電気角がさらに回転方向側にずれて合成トルクＴc
の増大効果が高められる。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、請
求項１乃至４に係る発明によれば、永久磁石を内蔵する
回転子と、固定子歯を有する固定子とからなる永久磁石
電動機において、固定子歯の先端部から回転方向で見た
両側に磁極片を突設すると共に、回転方向側の磁極片の
磁気抵抗を反回転方向側の磁極片の磁気抵抗よりも大き
くしたので、逆トルクを発生する磁束の増加を抑制しな
がらインダクタンスを増加させることができ、これによ
って、リラクタンストルクを効果的に増加させると共
に、鉄損の増加を抑制して効率を高めることができると
いう効果が得られる。

【００４４】また、請求項５乃至１１に係る発明によれ
ば、複数個の永久磁石を内蔵した突極形回転子と、この
回転子の外周部に配置された固定子とからなる永久磁石
電動機において、永久磁石は磁界の方向で見て一方が凸
形で他方が凹形に曲折した横断面を持つように形成され
ると共に、凸側が径方向内側に向けて配置され、かつ、
これらの永久磁石間の連結部の鉄心位置を、永久磁石の
径方向外側にそれぞれ形成される突極鉄心に対して反回
転方向側にずらす構成としたので、逆トルクを発生する
磁束の増加を抑制しながらインダクタンスを増加させる
ことができ、これによって、リラクタンストルクを効果
的に増加させると共に、鉄損の増加を抑制して効率を高
めることができるという効果が得られる。

【００４５】特に、請求項８に係る発明によれば、永久
磁石の回転方向側端部の角部の曲率半径を、反回転方向
側端部の角部の曲率半径よりも大きくしたので、インダ
クタンスが最大になる電気角が回転方向側により多くず
らされ、この結果合成トルクの増大効果が一層高められ
る。

【００４６】また、請求項１０に係る発明によれば、永
久磁石として凸側、凹側の両方がＶ字形をなして頂点部
で分割されたものを用いるので、平板形の永久磁石で済
むことから、製品歩留まりを大幅に高められるという効
果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る永久磁石電動機の第１の実施形態
の構成を示す断面図。

【図２】図１に示した実施形態の動作を説明するための
説明図。

【図３】本発明に係る永久磁石電動機の第２の実施形態
の構成を示す断面図。

【図４】図３に示した実施形態の動作を説明するための
説明図。

【図５】本発明に係る永久磁石電動機の第３の実施形態
を構成する回転子の断面図。

【図６】図５に示す第３の実施形態におけるマグネット
トルク、リラクタンストルク、合成トルクと電気角との
関係を、電機子巻線インダクタンスと関係付けて示した
線図。

【図７】本発明に係る永久磁石電動機の第４の実施形態
を構成する回転子の断面図。

【図８】本発明に係る永久磁石電動機の第５の実施形態
を構成する回転子の断面図。

【図９】本発明に係る永久磁石電動機の第６の実施形態
を構成する回転子の断面図。

【図１０】従来の永久磁石電動機の構成例を示す断面
図。

【図１１】図１０に示した永久磁石電動機の横軸におけ
る電機子、回転子及び電機子巻線の位置関係を示した断
面図。

【図１２】図１０に示した永久磁石電動機の直軸におけ
る電機子、回転子及び電機子巻線の位置関係を示した断
面図。

【図１３】図１０に示した永久磁石電動機におけるマグ
ネットトルク、リラクタンストルク、合成トルクと電気
角との関係を示した線図。

【図１４】従来の永久磁石電動機のもう一つの構成例を
示した断面図。

【図１５】図１４に示した永久磁石電動機におけるルー
プ磁束と電気角との関係を示した線図。

【符号の説明】

１ 固定子（電機子） ２ 回転子 ３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 永久磁石 ４ 電機子巻線 ５ 突極鉄心 ６ 固定子歯 ７ 歯先部 ８，８ａ，８ｂ 磁極片 １１ 連結部鉄心 １２ 打ち抜き孔

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】永久磁石を内蔵する回転子と、固定子歯を
   有する固定子とからなる永久磁石電動機において、 前記固定子歯の先端部から回転方向で見た両側に磁極片
   を突設すると共に、回転方向側の前記磁極片の磁気抵抗
   を反回転方向側の前記磁極片の磁気抵抗よりも大きくし
   た、 ことを特徴とする永久磁石電動機。
2. 【請求項２】ｎを正の整数として、前記回転子は２ｎ個
   の磁極を有する突極形のものでなり、前記固定子は３ｎ
   個の固定子歯を有することを特徴とする請求項１に記載
   の永久磁石電動機。
3. 【請求項３】回転方向側の前記磁極片の径方向の厚さを
   反回転方向側の前記磁極片の径方向の厚さよりも薄くし
   たことを特徴とする請求項１又は２に記載の永久磁石電
   動機。
4. 【請求項４】回転方向側の前記磁極片の周方向の長さを
   反回転方向側の前記磁極片の周方向の長さよりも短くし
   たことを特徴とする請求項１又は２に記載の永久磁石電
   動機。
5. 【請求項５】複数個の永久磁石を内蔵した突極形回転子
   と、この回転子の外周部に配置された固定子とからなる
   永久磁石電動機において、 前記永久磁石は磁界の方向で見て一方が凸形で他方が凹
   形に曲折した横断面を持つように形成されると共に、凸
   側が径方向内側に向けて配置され、かつ、これらの永久
   磁石間の連結部の鉄心位置を、前記永久磁石の径方向外
   側にそれぞれ形成される突極鉄心に対して反回転方向側
   にずらしたことを特徴とする永久磁石電動機。
6. 【請求項６】前記永久磁石として周方向端部の厚さが互
   いに異なる形状のものを用い、厚さの小さい端部が回転
   方向側に位置し、厚さの大きい端部が反回転方向側に位
   置するように前記永久磁石を配置したことを特徴とする
   請求項５に記載の永久磁石電動機。
7. 【請求項７】前記永久磁石は凸側、凹側の両方が円弧を
   なすと共に、回転方向側から反回転方向側に向かうに従
   って厚みが次第に大きくなる形状を有することを特徴と
   する請求項５又は６に記載の永久磁石電動機。
8. 【請求項８】前記永久磁石の回転方向側端部の角部の曲
   率半径を、反回転方向側端部の角部の曲率半径よりも大
   きくしたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに
   記載の永久磁石電動機。
9. 【請求項９】前記永久磁石は凸側、凹側の両方が台形を
   なすと共に、回転方向側から反回転方向側に曲折するに
   従って厚みが次第に大きくなる形状を有することを特徴
   とする請求項５乃至７のいずれかに記載の永久磁石電動
   機。
10. 【請求項１０】前記永久磁石は凸側、凹側の両方がＶ字
    形をなして頂点部で分割されると共に、回転方向側の厚
    みと比較して反回転方向側の厚みが大きいものを用いた
    ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の永
    久磁石電動機。
11. 【請求項１１】前記永久磁石の両端面が前記磁極鉄心の
    外周面を連ねた円筒面にほぼ一致する形状を有すること
    を特徴とする請求項５乃至１０のいずれかに記載の永久
    磁石電動機。