WO2014128863A1 - 永久磁石埋込型電動機 - Google Patents

Abstract

　永久磁石埋込型電動機１００は、ロータ１と、空隙を隔ててロータと対向するように設置されたステータ２と、ロータのロータ鉄心５に形成された複数の磁石挿入穴９それぞれに挿入された複数の永久磁石７とを備え、ロータ鉄心は、複数の電磁鋼板１７ａ，１７ｂを積層して形成されており、電磁鋼板には、磁石挿入穴に磁石ストッパを有しない第１の電磁鋼板１７ａと、磁石挿入穴の両端部に磁石ストッパ１６を有する第２の電磁鋼板１７ａとが含まれており、ロータ鉄心は、該ロータ鉄心の上側から積層方向に順に第２の電磁鋼板だけを数えたときの１枚目の該第２の電磁鋼板の上端面と、ｎ枚目の第２の電磁鋼板の上端面との距離をＨ_nとしたときのＨ_nの階差数列が、等比数列である積層態様の電磁鋼板積層体、を含む。

Description

永久磁石埋込型電動機

　本発明は、永久磁石埋込型電動機に関するものである。

　一般的な永久磁石埋込型電動機では、所定の形状に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を積層固着してなるロータ鉄心に、あらかじめ極数分の磁石挿入穴を軸方向に設けておき、ロータの組立時に、永久磁石を対応する磁石挿入穴に挿入している。電動機の運転時の磁石には、ティース先端との吸引力の変化や加減速による力が作用するため、磁石は、磁石挿入穴の中で周方向の左右に動こうとする。磁石が磁石挿入穴の中で大きく動くと振動や騒音の原因となり、また磁石の摩耗・割れ・欠けの原因となる。このため、磁石の移動に対する左右の磁石ストッパとして磁石挿入穴の左右の端付近に段差または突起を設けているものが多い。

　その一方で、磁石挿入穴の中に、磁石ストッパを設けた場合、その部分では穴の縁同士の距離が短くなり、周辺に比べて磁石を横断する磁束が通りやすくなる。そのため、ステータの巻線電流による磁界に曝された時に、磁石挿入穴の磁石ストッパの近傍で磁石が減磁しやすいという問題がある。

　通常の場合、磁石の移動に対する左右の磁石ストッパは、積層された鋼板全数において必要でなく、軸方向に離間した少なくとも２枚以上の鋼板だけに有れば十分である。その必要枚数は磁石が左右に動こうとする力と１枚当たりの磁石ストッパの強度に依存する。そこで、磁石ストッパを設けた場合の減磁を軽減するため、ロータ鉄心を構成する複数の電磁鋼板のうち、軸方向に離間した少なくとも２枚以上の鋼板にだけ磁石ストッパを設け、その他の鋼板については磁石ストッパを設けないことで、磁石が減磁しやすい鋼板の使用枚数（割合）を減らすという方法が考えられる。

　このような方法に関連する構成として、例えば特許文献１に開示された構成がある。特許文献１の構成では、磁石挿入穴の周方向の左右の幅が大きい鋼板（鋼板Ａと呼ぶ）と小さい鋼板（鋼板Ｂと呼ぶ）の２種類が用意されており、２枚以上の鋼板Ｂにより磁石の位置が規制される。

特許４００５９８８号公報

　しかしながら、特許文献１の構成では、ロータの組立時には、磁石を磁石挿入穴に挿入する際に、鋼板Ｂの磁石挿入穴と磁石との隙間の範囲内で、磁石に僅かな傾きが生じてしまう。そして、僅かな傾きであっても、鋼板Ｂ同士の積層方向の間隔が長い場合には、磁石先端の角の位置ずれが傾きにより拡大され、磁石先端の角を磁石挿入穴の縁に干渉させずに挿入することは容易ではない。また、鋼板Ｂ同士の積層方向の間隔を短く設定すれば磁石の挿入性は向上するが、その半面、鋼板Ｂの枚数が増えて電動機の減磁耐力が低下する恐れがある。特許文献１には、鋼板Ｂをどのような間隔で配置すればその使用枚数を減らせて減磁耐力の低下を抑制できるかについては開示されていない。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、磁石の動きを低減して騒音を減らしたり磁石の摩耗・割れ・欠けのリスクを減らしたりしつつも、磁石の磁石挿入穴への挿入性を向上させ、なお且つ、電動機の減磁耐力の低下を抑制することができる、永久磁石埋込型電動機を提供することを目的とする。

　上述した目的を達成するため、本発明の永久磁石埋込型電動機は、ロータと、空隙を隔てて前記ロータと対向するように設置されたステータと、前記ロータのロータ鉄心に形成された複数の磁石挿入穴それぞれに挿入された複数の永久磁石とを備え、前記ロータ鉄心は、複数の電磁鋼板を積層して形成されており、前記複数の電磁鋼板には、前記磁石挿入穴に磁石ストッパを有しない第１の電磁鋼板と、前記磁石挿入穴の両端部に磁石ストッパを有する第２の電磁鋼板とが含まれており、前記ロータ鉄心は、該ロータ鉄心の上側から積層方向に順に前記第２の電磁鋼板だけを数えたときの１枚目の該第２の電磁鋼板の上端面と、ｎ枚目の該第２の電磁鋼板の上端面との距離をＨ_nとしたときのＨ_nの階差数列が、等比数列である積層態様の電磁鋼板積層体、を含む。

　本発明によれば、磁石の動きを低減して騒音を減らしたり磁石の摩耗・割れ・欠けのリスクを減らしたりしつつも、磁石の磁石挿入穴への挿入性を向上させ、なお且つ、電動機の減磁耐力の低下を抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型電動機の概略構成を示す縦断面図である。 磁石ストッパを含まない鋼板におけるロータ鉄心の横断面図である。 磁石ストッパを含む鋼板におけるロータ鉄心の横断面図である。 図２及び図３のＺ－Ｚ線によるロータ鉄心の縦断面を示す図である。 磁石ストッパを有する電磁鋼板の配置態様の具体的一例を示す図４と同態様の図である。 本発明の実施の形態２に係る永久磁石埋込型電動機の永久磁石と磁石ストッパとの突き当たりの関係を説明する図である。 本発明の実施の形態３に関する、図６と同態様の図である。 本発明の実施の形態４に関する、図６と同態様の図である。 本発明の実施の形態６に関する、図５と同態様の図である。

　以下、本発明に係る永久磁石埋込型電動機の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。

　実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る永久磁石埋込型電動機の概略構成を示す縦断面図である。本実施の形態１に係る永久磁石埋込型電動機１００は、ロータ１と、ステータ２と、フレーム３と、ブラケット４とを備えている。

　ロータ１は、ロータ鉄心５と、シャフト６と、複数の永久磁石（例えば希土類磁石）７と、上下一対の端板８とを含んでいる。ロータ鉄心５は、例えば所定の形状に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を積層固着して形成される。ロータ鉄心５の形状は、回転軸方向でみて例えば略円環形状である。ロータ鉄心５は、その外周寄りの部分に、複数の磁石挿入穴９を有している。複数の磁石挿入穴９は、極数分、設けられており、一例であるが周方向に等間隔で配置されている。

　各磁石挿入穴９はそれぞれ、ロータ鉄心５における回転軸方向（シャフト６の延びる方向）に延び、回転軸方向でいう両端面に開口している。各磁石挿入穴９には、略直方体形状の永久磁石７が挿入されている。

　ロータ鉄心５における回転軸方向でいう両端面には、端板８が取り付けられている。それら一対の端板８は、ロータ鉄心５の両端面における複数の磁石挿入穴９の開口を少なくとも部分的に覆っており（図示例では開口全体を覆っており）、永久磁石７の抜け止めの役割を成している。ロータ鉄心５の端面に対する端板８の取り付け手段は図示していないが、例えば、貫通穴を設けてのボルトやリベットを用いた締結、インロー部を設けての圧入などを挙げることができる。

　ロータ鉄心５の中央に設けられたシャフト嵌合穴には、シャフト６が嵌合されている。シャフト６は、ロータ鉄心５における回転軸方向に沿って延びており、その一端側がベアリング１０を介してフレーム３に、他端側がベアリング１１を介してブラケット４に、回転自在に支持される。ベアリング１０の座面には、予圧をかけるためのウェーブワッシャ１２が配置されている。シャフト６は、例えば横断面円形であり、その場合、シャフト嵌合穴もこれに応じて円形に形成されている。

　ステータ２は、ステータ鉄心１３と、巻線１４とを含んでいる。ステータ鉄心１３は、例えば所定の形状に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を積層固着して形成される。ステータ鉄心１３の形状は、回転軸方向でみて例えば略円環形状である。ステータ鉄心１３には、その内周寄りの部分に、周方向に例えば略等間隔で位置する複数のティース（図示しない）が形成されている。これらのティースには、インシュレータ（図示しない）を介して巻線１４が巻装される。ステータ２は、例えば焼嵌めなどの方法でフレーム３の内側に固定され、所定の空隙３０を隔ててロータ１と対向するように設置される。

　フレーム３は、ベアリング１０を介してロータ１の一端側を支持し、ステータ２を収容する。フレーム３は、例えば略円筒形状であり、その軸方向の一端は開口して鍔状を成している。また、フレーム３は、その他端に、底を有している。

　ブラケット４は、ベアリング１１を介してロータ１の他端側を支持する。ブラケット４は、回転軸方向でみて例えば略円筒形状であり、その回転軸方向でいう一端は、開口して鍔状を成している。また、ブラケット４の他端には、シャフト６の出力端を突出させるための穴が設けられている。

　ブラケット４とフレーム３とは、それぞれに形成されている鍔状部分を当接させてねじ等の締結手段（図示しない）で連結されている。なお、特に限定する意図ではないが、本実施の形態１では、ブラケット４内のベアリング１１で支持されたロータ１の上記他端が、電動機に対するトルクの入出力を担う負荷側となっている。

　以下、ロータ１が６極つまり永久磁石７が６個の場合を例に、磁石挿入穴９の詳細について図２及び図３をもとに説明する。図２および図３はともに、ロータ鉄心の横断面図であり、特に、図２は、後述する磁石ストッパを含まない鋼板におけるロータ鉄心の横断面を示し、図３は、磁石ストッパを含む鋼板におけるロータ鉄心の横断面を示す。

　図２及び図３に示されるように、磁石挿入穴９には２種類の横断面形状９ａおよび横断面形状９ｂがあり、ロータ鉄心５を構成する複数の電磁鋼板の１枚ごとに、いずれか一方の形状が選択されている。

　第１の電磁鋼板１７ａの横断面形状９ａは、図２に示されるように、磁石挿入穴９における左右の端部に段差や突起のような磁石ストッパが無くフラックスバリア１５につながっており、永久磁石７のロータ鉄心周方向の移動（厳密には後述する周方向直線ＣＳの延長方向移動）に対する左右のストッパの役割をするものが無い。

　一方、第２の電磁鋼板１７ｂの横断面形状９ｂは、図３に示されるように、磁石挿入穴９の左右の端部と極間のフラックスバリア１５との間に磁石ストッパ１６が有り、磁石ストッパ１６が永久磁石７の周方向の移動に対する左右のストッパの役割をしている。

　なお、本実施の形態１では、磁石ストッパ１６は、永久磁石７の周方向の端部に近づくように形成された段差とされているが、永久磁石７の周方向の移動に対する左右のストッパの機能を有する形状であれば他の形状でも良い。例えば、磁石ストッパ１６は、永久磁石７の周方向の端部に近づくように突出した突起であってもよい。

　図４は、図２及び図３のＺ－Ｚ線によるロータ鉄心の縦断面を示す図である。なお、Ｚ－Ｚ線は、横断面形状９ａを持つ電磁鋼板１７ａと、横断面形状９ｂを持つ電磁鋼板１７ｂとの積層方向の配置が分かるように、電磁鋼板１７ｂでは左右一対の磁石ストッパ１６が現れるような縦断面を提供するように態様となっている。また、磁石挿入穴９のそれぞれは、両端の細部を除いては、大部分がロータ鉄心５（電磁鋼板１７ａ，１７ｂ）の対応半径線と直交する周方向直線に沿って延びている（図３に任意の磁石挿入穴９に対する対応半径線ＣＲ及び周方向直線ＣＳを図示）。そして、上記のＺ－Ｚ線は、かかる周方向直線と平行に延びる線でもある。

　なお、図４に示す電磁鋼板１７ａ，１７ｂの配置の内訳はあくまでも一例を示すものである。また、図４は、永久磁石７の磁石挿入穴９への挿入性について説明するためのものであり、永久磁石７が積層方向上端の開口から途中まで挿入された時点の状態が示され、さらに、電磁鋼板１７ａ，１７ｂの厚さや永久磁石７と磁石挿入穴９との隙間は、実際の設定よりもかなり大きく描かれている。

　電磁鋼板１７ｂは、電磁鋼板１７ａに混じって積層方向に間欠的に配置されている。電磁鋼板１７ｂ同士の間隔は、積層方向の一方側（図示例では永久磁石の挿入方向上流側であるが、以下「上側」と呼ぶ）から他方側（図示例では永久磁石の挿入方向下流側であるが、以下「下側」と呼ぶ）に向かって略等比数列を成している。以下に、これにつき説明する。

　まず、ロータ鉄心５の上側から積層方向に順に電磁鋼板１７ｂだけを数えたときの１枚目の電磁鋼板１７ｂの上端面と、ｎ枚目の電磁鋼板１７ｂの上端面との距離をＨ_nとする。永久磁石７の周方向（厳密には周方向直線ＣＳに沿う方向）の寸法をＬｍとする。左右一対の磁石ストッパ１６の内側端面同士の距離をＬｓとする。電磁鋼板１７ａ，１７ｂの板厚をｔとする。また本例では、ロータ鉄心５の一番上の１枚目は電磁鋼板１７ｂで構成されるとする。

　左右一対の磁石ストッパ１６の内側端面と永久磁石７の周方向の端面との間にはわずかな隙間ｇ（＝Ｌｓ－Ｌｍ）を設けている。隙間ｇが大きいと、永久磁石７の動きを規制する効果が小さくなるため、隙間ｇは永久磁石７の寸法ばらつきや磁石ストッパ１６の左右の内側端面同士の距離のばらつきを考慮した上でできるだけ小さく設定する。

　永久磁石７が、上記ｎ枚目の電磁鋼板１７ｂまで挿通完了した時点で、永久磁石７が隙間ｇの範囲内で最も傾くのは、永久磁石７における図示でいう右の側面が、１枚目の電磁鋼板１７ｂにおける図示でいう右側の磁石ストッパ１６に接し、永久磁石７における図示でいう左の側面が、ｎ枚目の電磁鋼板１７ｂにおける図示でいう左側の磁石ストッパ１６に接する時である。

　その傾きθは、通常十分に小さいと考えることができる（tanθ＝θと近似できる）ので、
　　　　ｇ＝（Ｈ_n＋ｔ）θ・・・式（１）
という関係で表すことができる。

　さらに、上記式（１）を変形し、
　　　　θ＝ｇ／（Ｈ_n＋ｔ）・・・式（２）
とする。

　この傾きθで、永久磁石７をさらに挿入していくと、永久磁石７の左下側先端の角が、ｎ＋１枚目の電磁鋼板１７ｂの左側の磁石ストッパ１６に突き当たる。図４は、ちょうどこの状態を示している。

　上記の「突き当たり」を回避するための、永久磁石７の周方向の必要な調整代をａとすると、
　　　　ａ≧（Ｈ_n+1－Ｈ_n－ｔ）ｓｉｎθ・・・式（３）
である。

　さらに、傾きθは、通常十分に小さい（sinθ＝θと近似できる）ので、式（３）は、
　　　　ａ≧（Ｈ_n+1－Ｈ_n－ｔ）θ・・・式（４）
となる。

　そして、かかる式（４）を、式（２）を用いて書き換えると、
　　　　ａ≧ｇ×｛（Ｈ_n+1－Ｈ_n－ｔ）／（Ｈ_n＋ｔ）｝・・・式（５）

　式（５）を整理すると、永久磁石７を挿通するための条件は、
　　　　Ｈ_n+1≦｛（ａ／ｇ）＋１｝×（Ｈ_n＋ｔ）・・・式（６）

　ここで、α≦｛（ａ／ｇ）＋１｝を満たすという関係でαを導入すると、式（６）は、
　　　　Ｈ_n+1＝α（Ｈ_n＋ｔ）・・・式（７）
とできる。

　そして、式（７）においてｎの二つ分の関係を考慮することで、
　　　　Ｈ_n+2－Ｈ_n+1＝α（Ｈ_n+1－Ｈ_n）・・・式（８）
が得られる。

　そして、式（８）において、αを
　　　　α＝ａ／ｇ＋１・・・式（９）
の一定値に設定することは、Ｈ_nの階差数列｛Ｈ_n+1－Ｈ_n｝を公比αの等比数列に設定することを意味しており、この設定が、式（８）の条件のなかで、電磁鋼板１７ｂの使用枚数が最も減る。図５に、一例として、α＝２（ａ＝ｇに設定）に設定した場合を示す。図５に示されるように、電磁鋼板１７ａと電磁鋼板１７ｂとが合計３１枚積層されている構成のなかで、電磁鋼板１７ｂは５枚配置されることとなる。これに対し、例えば、電磁鋼板１７ｂ同士の間隔を、挿入時の上流側のＨ₁とＨ₂との間隔２ｔの等間隔で３１枚全てを構成してしまうと、電磁鋼板１７ｂは１６枚となってしまい、より多くの磁石ストッパ付き電磁鋼板を用いることとなり、減磁耐力の低下が著しくなる。逆に、間隔８ｔよりも多い等間隔や間隔１６ｔ近くの等間隔で電磁鋼板１７ｂを用意したとすると、特に、挿入時の上流側で永久磁石７が大いに傾く恐れがあり、挿入性が悪い事例となる。

　なお、αは整数値とは限らない一方、電磁鋼板１７ｂ同士の間隔｛Ｈ_n+1－Ｈ_n｝は板厚ｔ（積層間の隙間は小さいので無視したとして）の整数倍の値しかとれないという制約があるが、電磁鋼板１７ｂ同士の間隔｛Ｈ_n+1－Ｈ_n｝は、式（８）を満たす値に近い値を設定することで、同様の効果が得られる。

　なお、永久磁石７の種類については、希土類磁石を始め、その他の磁石でも本発明の適用により同様の効果を得ることができる。例えば、強い反磁界に曝された時に不可逆の減磁を起こしやすいのが、希土類磁石の場合は高温下であり、フェライト磁石の場合は低温下であるという違いがあるだけである。

　以上のように構成された本実施の形態１の永久磁石埋込型電動機によれば、永久磁石の動きを低減して騒音や永久磁石の摩耗・割れ・欠けのリスクを減らしつつも、永久磁石の挿入性を向上して、且つ、磁石ストッパを設けた電磁鋼板の使用枚数（割合）を、単純に等間隔で配置して使用する場合に比べて減らすことができ、減磁耐力の低下を抑制することができる。

　実施の形態２．
　次に、図６を用いて本発明の実施の形態２について説明する。図６は、本実施の形態２に係る永久磁石埋込型電動機の永久磁石と磁石ストッパとの突き当たりの関係を説明する図である。なお、本実施の形態２は、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１の場合と同様であるものとする。図６に示されるように、永久磁石２０７の下側の角には、面取部２１８が形成されている。

　このように面取部２１８が設けられている状態で、永久磁石２０７の下側の角が磁石ストッパ１６に突き当たるのを回避するために必要な周方向の調整代ａと、面取部２１８の周方向の寸法ａ₁との関係は、
　　　　ａ₁≧ａ・・・式（１０）
とできる。式（１０）に基づいて面取部２１８を設けておくと、面取部２１８の斜面が磁石ストッパ１６の縁に突き当たる。そして、このように、より磁石挿入方向に近い傾きの面を磁石ストッパ１６に接触させることにより、面取部２１８の斜面が案内となり永久磁石２０７の傾きを補正することができる。

　このような本実施の形態２の構成によれば、上記実施の形態１と同様な利点が得られることに加え、永久磁石の挿入性をさらに向上させることができる。なお、図６では、面取部を、永久磁石の下側の角を平面で削ぎ落とした形状で描いているが、面取部の形態はこれに限定されるものではない。すなわち、面取部は、面取り前の状態よりも、より磁石挿入方向に近い傾きの面を磁石ストッパに接触させる作用があればよいので、例えば、永久磁石の下側の角を曲面で削ぎ落とした形状であっても良い。

　実施の形態３．
　次に、図７を用いて本発明の実施の形態３について説明する。図７は、本実施の形態３に関する、図６と同態様の図である。なお、本実施の形態３は、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１の場合と同様であるものとする。

　本実施の形態３では、打抜き加工により磁石挿入穴９を形成した電磁鋼板３１７ａ，３１７ｂを用いる。すなわち、打抜き加工において、電磁鋼板３１７ｂの磁石ストッパ３１６の上側がダレ側となり、磁石ストッパ３１６の下側がカエリ側となり、本実施の形態３では、このときの磁石ストッパ３１６の上側に発生するダレ形状部３１９を利用する。なお、図示例では、電磁鋼板３１７ａと、電磁鋼板３１７ｂとが共に打抜き加工により磁石挿入穴９が形成される場合を示しているが、本実施の形態４は、磁石ストッパ３１６を有する電磁鋼板３１７ｂだけに打ち抜き加工を実施する態様でもよい。

　永久磁石７の下側の角が磁石ストッパ３１６に突き当たるのを回避するために必要な周方向の調整代ａに対し、電磁鋼板３１７ｂの上側のダレ形状部３１９の周方向の寸法ａ₂が
　　　　ａ₂≧ａ・・・式（１１）
となっている場合、永久磁石７の下側の角がダレ形状部３１９の斜面に突き当たる。このように、より磁石挿入方向に近い傾きの面を永久磁石７に接触させることにより、ダレ形状部３１９が案内となり永久磁石７の傾きを補正することができる。

　このような本実施の形態３の構成によれば、上記実施の形態１と同様な利点が得られることに加え、永久磁石の挿入性をさらに向上させることができる。なお、上記の説明では、電磁鋼板３１７ｂの上側のダレ形状部３１９は、打抜き加工時に形成されるものとしたが、打抜き加工後に電磁鋼板３１７ｂの上側を面打ちすることにより形成しても良い。その場合は上側がカエリ側であっても良い。

　実施の形態４．
　次に、図８を用いて本発明の実施の形態４について説明する。図８は、本実施の形態４に関する、図６と同態様の図である。なお、本実施の形態４は、後述するように実施の形態２と実施の形態３とを組み合わせたものであり、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１の場合と同様であるものとする。

　本実施の形態４では、上記実施の形態２の永久磁石２０７と、上記実施の形態３の電磁鋼板３１７ａ，３１７ｂとを組み合わせるものであり、永久磁石２０７の面取部２１８と、磁石ストッパ３１６のダレ形状部３１９との両方を具備している。

　永久磁石２０７の下側の角が磁石ストッパ３１６に突き当たるのを回避するために必要な周方向の調整代ａに対し、面取部２１８の周方向の寸法ａ₁および電磁鋼板３１７ｂの上側のダレ形状部３１９の周方向の寸法ａ₂が
　　　　ａ₁＋ａ₂≧ａ・・・式（１２）
となっている場合、面取部２１８の斜面とダレ形状部３１９の斜面同士が接触する。このように、より磁石挿入方向に近い傾きの磁石ストッパの面と、より磁石挿入方向に近い傾きの永久磁石の面とが接触することにより、面取部２１８の斜面とダレ形状部３１９の斜面とが相互に案内作用を発揮し、よりいっそう、永久磁石２０７の傾きの補正が進行することとなる。

　また、図８および式（６）に基づき、永久磁石２０７の下側の角が磁石ストッパ３１６に突き当たるのを回避するためには、永久磁石と磁石挿入穴との周方向の寸法差（隙間の合計）をgとしたとき、
　Ｈ_n+1≦｛（ａ₁＋ａ₂）／ｇ＋１｝（Ｈ_n＋ｔ）・・・式（１３）
を満足するようにａ₁、ａ₂、Ｈ_n、ｇ、ｔを設定すれば良い。このように、ａ₁、ａ₂、ｇ、ｔの値からＨ_nの値を設定することができる。また逆に、所望のＨ_nの値から必要なａ₁、ａ₂、ｇ、ｔの値を求めることができる。

　実施の形態５．
　上述した実施の形態１～４は、ロータ鉄心全体が、Ｈ_nの階差数列｛Ｈ_n+1－Ｈ_n｝を公比αの等比数列に設定するものとしていたが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明におけるロータ鉄心は、Ｈ_nの階差数列｛Ｈ_n+1－Ｈ_n｝を公比αの等比数列に設定した積層態様の電磁鋼板の積層体の上方及び／又は下方に、一枚の任意の電磁鋼板、又は、当該積層態様を満たさない電磁鋼板の積層体を付加するような構成でもよい。

　実施の形態６．
　次に、図９を用いて本発明の実施の形態６について説明する。図９は、本実施の形態６に関する、図５と同態様の図である。なお、本実施の形態６は、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１の場合と同様であるものとする。

　ロータ鉄心を構成する電磁鋼板の合計枚数を定めている場合、上述した式（８）の規定によって、電磁鋼板の内訳と、磁石ストッパを有する電磁鋼板の積層位置（積層順位）とを決めた場合、ロータ鉄心の下側端面に、磁石ストッパを有する電磁鋼板が配置されるとは限らない。これに関し、本実施の形態６では、ロータ鉄心の下側端面に配置する電磁鋼板を除いて、上述した式（８）の規定による積層態様の電磁鋼板の積層体を有し、ロータ鉄心の下側端面に配置する電磁鋼板は、上述した式（８）の規定に拘らず、必ず、磁石ストッパを有する電磁鋼板とするように、ロータ鉄心を構成する。図９はその一例であり、すなわち、ロータ鉄心を構成する電磁鋼板の合計枚数を３０枚と定め、１枚目から２９枚目までは、上述した式（８）の規定による積層態様の電磁鋼板の積層体を有し、３０枚目は、上述した式（８）の規定によれば、本来、磁石ストッパ１６を持たない電磁鋼板１７ａであるところ、これに代えて、磁石ストッパ１６を有する電磁鋼板１７ｂを配置している。

　なお、かかる実施の形態６は、換言すると、ロータ鉄心が上述した式（８）の規定による積層態様の電磁鋼板の積層体を部分的に含み、その下方に、一枚の磁石ストッパを有する電磁鋼板を付加した態様と解釈することで、上記実施の形態５の一態様とみることも可能であろう。

　このような本実施の形態６によれば、上記実施の形態１の効果に加え、次のような利点が得られる。すなわち、ロータ鉄心が上述した式（８）の規定による積層態様の電磁鋼板の積層体だけで構成された場合、図９に示すように、一番下の電磁鋼板１７ｂがロータ鉄心５の下側端面から遠くなってしまうような条件（一番下の電磁鋼板１７ｂがロータ鉄心５の下側端面から１５ｔ離れてしまう条件）では、図９において参照符号Ｘで示されるように永久磁石７が大きく傾く恐れがあるところ、本実施の形態６では常に一番下に電磁鋼板１７ｂを置くことで、このような傾きを回避することができる。

　以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。

　１　ロータ、２　ステータ、５　ロータ鉄心、７，２０７　永久磁石、９　磁石挿入穴、１６，３１６　磁石ストッパ、１７ａ，１７ｂ，３１７ａ，３１７ｂ　電磁鋼板、２１８　面取部、３１９　ダレ形状部。

Claims (5)

1. 　ロータと、
   　空隙を隔てて前記ロータと対向するように設置されたステータと、
   　前記ロータのロータ鉄心に形成された複数の磁石挿入穴それぞれに挿入された複数の永久磁石とを備え、
   　前記ロータ鉄心は、複数の電磁鋼板を積層して形成されており、
   　前記複数の電磁鋼板には、前記磁石挿入穴に磁石ストッパを有しない第１の電磁鋼板と、前記磁石挿入穴の両端部に磁石ストッパを有する第２の電磁鋼板とが含まれており、
   　前記ロータ鉄心は、該ロータ鉄心の上側から積層方向に順に前記第２の電磁鋼板だけを数えたときの１枚目の該第２の電磁鋼板の上端面と、ｎ枚目の該第２の電磁鋼板の上端面との距離をＨ_nとしたときのＨ_nの階差数列が、等比数列である積層態様の電磁鋼板積層体、を含む、
   永久磁石埋込型電動機。
2. 　前記永久磁石の下側の角には面取部が設けられている、
   請求項１の永久磁石埋込型電動機。
3. 　少なくとも前記第２の電磁鋼板の前記磁石挿入穴は打ち抜き加工で形成されており、前記磁石ストッパの上側にはダレ形状部がある、
   請求項１又は２の永久磁石埋込型電動機。
4. 　前記永久磁石の下側の角には面取部が設けられており、
   　少なくとも前記第２の電磁鋼板の前記磁石挿入穴は打ち抜き加工で形成されており、前記磁石ストッパの上側にはダレ形状部があり、
   　前記面取部の周方向の幅をａ₁、前記ダレ形状部の周方向の幅をａ₂、前記永久磁石と前記磁石挿入穴との周方向の寸法差をｇ、前記電磁鋼板それぞれの板厚をｔとしたときに、
   　Ｈ_n+1≦｛（ａ₁＋ａ₂）／ｇ＋１｝（Ｈ_n＋ｔ）　（ｎ＝１、２、・・・）
   を満足するようにａ₁、ａ₂、Ｈ_n、ｇ、ｔが設定される、
   請求項１～３の何れか一項の永久磁石埋込型電動機。
5. 　前記ロータ鉄心の下側端面に配置する電磁鋼板は、前記第２の電磁鋼板である、
   請求項１～４の何れか一項の永久磁石埋込型電動機。

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