DE112013006518T5

DE112013006518T5 - Elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ

Info

Publication number: DE112013006518T5
Application number: DE112013006518.5T
Authority: DE
Inventors: Eigo Totoki; Tomoya Tachibana; Toshinori Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2015-10-15
Also published as: US9912204B2; JP5805334B2; WO2014115435A1; TWI502858B; US20150270750A1; TW201440390A; CN105009417A; JPWO2014115435A1; CN105009417B

Abstract

Bei herkömmlichen Rotoren mit einer Formgebung, bei der Permanentmagneten schräg ausgebildet sind, wird eine Konfiguration verwendet, bei der z.B. die Dicken der beiden Enden von jedem Magneten vergrößert sind, um die Rotoren in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung symmetrisch auszubilden, wobei hierdurch die Dicken übermäßig groß werden. Bei einem Rotor (2), bei dem Permanentmagneten Magnetpole bilden und die Permanentmagneten in Bezug auf die Axialrichtung schräg ausgebildet sind, ist die Dicke eines jeweiligen Permanentmagneten in einem Bereich vergrößert, bei dem es am wahrscheinlichsten zu einer Entmagnetisierung kommt, d.h. in einem auf der positiven Seite befindlichen Bereich (F) bei einem Rotorteil (2A), der in der positiven Richtung schräg ausgebildet ist, sowie in einem auf der negativen Seite befindlichen Bereich (F) bei einem Rotorteil (2B), der in der negativen Richtung schräg ausgebildet ist, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ.
EINSCHLÄGIGER STAND DER TECHNIK
Bei einigen elektrischen Rotationsmaschinen vom Permanentmagnet-Typ wird zum Reduzieren von Drehmomentschwankungen, wie z.B. Rastmoment oder Drehmomentwelligkeit, eine Formgebung, bei der Positionen von Magnetpolen in Bezug auf die Axialrichtung unterschiedlich sind, d.h. eine sogenannte schräge Formgebung für einen Anker oder einen Feldmagneten verwendet.
Beispielsweise sind bei manchen elektrischen Rotationsmaschinen mit Permanentmagneten, die Permanentmagneten in einem Rotor aufweisen, die Magneten in Axialrichtung geteilt und hinsichtlich ihrer Winkel in Umfangsrichtung versetzt angeordnet, so dass in den jeweiligen Teilen auftretende Drehmomentschwankungen, wie z.B. Rastmomente oder Drehmomentwelligkeiten, aufgehoben werden, so dass Drehmomentschwankung in dem Motor insgesamt vermindert wird.
Eine solche elektrische Permanentmagnet-Rotationsmaschine ist z.B. in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 6-245 417 A (Patentdokument 1), der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 8-251 847 A (Patentdokument 2) und der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2001-314 050 A (Patentdokument 3) offenbart.
LISTE ZUM STAND DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 6-245 417 A (2)
Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 8-251 847 A (3)
Patentdokument 3: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2001-314 050 A (5)

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
MIT DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Elektrische Rotationsmaschinen vom Permanentmagnet-Typ benötigen eine Konstruktion, die eine Entmagnetisierung eines Permanentmagneten verhindert. Normalerweise wird zum Verhindern von Entmagnetisierungen eine Konfiguration verwendet, bei der die Dicke eines Endbereichs eines Permanentmagneten vergrößert ist oder die Koerzitivfeldstärke eines Permanentmagneten erhöht ist.
Bei einem Rotor mit einer Formgebung, bei der Permanentmagneten in einer herkömmlichen Technik schräg ausgebildet sind, wird zur symmetrischen Ausbildung des Rotors zwischen Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung die vorstehend beschriebene Konfiguration für die beiden Enden jedes Magneten verwendet, d.h. die Dicken der beiden Enden werden vergrößert oder die Koerzitivfeldstärken der beiden Enden werden erhöht. In manchen Fällen wird jedoch ein Magnet verwendet, dessen Dicke exzessiv vergrößert ist oder dessen Koerzitivfeldstärke übermäßig hoch ist.
Die vorliegende Erfindung ist zum Lösen des vorstehend geschilderten Problems erfolgt, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, durch Ermitteln eines Bereichs, in dem am wahrscheinlichsten eine Entmagnetisierung in einem Rotor auftritt, bei dem Permanentmagneten Magnetpole bilden und die Permanentmagneten schräg bzw. asymmetrisch sind, sowie durch Verwenden einer Konstruktion, bei der ein Entmagnetisierungswiderstand in dem Bereich lokal erhöht wird, d.h. durch Verwenden einer Konstruktion, bei der die Magnetdicke in dem Bereich vergrößert ist oder die Magnet-Koerzitivfeldstärke in dem Bereich erhöht ist, eine elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ mit einem Rotor mit schräger Ausbildung zu schaffen, wobei der Rotor insgesamt zwischen Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung symmetrisch ist, obwohl jeweilige Teile des Rotors oder jeweilige einzelne Magnetpole zwischen Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung asymmetrisch sind, und bei der ferner der Entmagnetisierungswiderstand hoch ist, während ein Magnet mit geringem Gewicht oder ein Magnet aus einem Material mit geringer Koerzitivfeldstärke bei dem Rotor verwendet wird.
LÖSUNG DER PROBLEME
Eine elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Rotor auf, bei dem eine Vielzahl von Magnetpolen durch Permanentmagneten gebildet ist. Wenn eine vorbestimmte Rotationsrichtung des Rotors als positive Richtung eines mechanischen Winkels definiert wird, der eine Magnetpolposition angibt, ist in einem ersten Rotorteil, der einen Teil in Axialrichtung des Rotors bildet, eine jeweilige Magnetpolposition in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum im Mittel einer Gesamtheit von Magnetpolen in der Axialrichtung des Rotors in der positiven Richtung verlagert, und in einem zweiten Rotorteil, der einen Teil in Axialrichtung des Rotors an einer anderen Position in Axialrichtung als der des ersten Rotorteils bildet, ist eine jeweilige Magnetpolposition in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors in der negativen Richtung verlagert, so dass ganze Magnetpole in dem Rotor gebildet sind.
Bei jedem Permanentmagneten, der einen Magnetpol in dem ersten Rotorteil bildet, in dem der jeweilige Magnetpol in der positiven Richtung des Rotors verlagert ist, ist ein auf der positiven Seite befindliches Ende in Umfangsrichtung des Permanentmagneten als in seinem Entmagnetisierungswiderstand verstärkter Bereich ausgebildet, der einen größeren Entmagnetisierungswiderstand als ein auf der negativen Seite befindliches Ende aufweist.
Bei jedem Permanentmagneten, der den Magnetpol in dem zweiten Rotorteil bildet, in dem der jeweilige Magnetpol in der negativen Richtung des Rotors verlagert ist, ist ein auf der negativen Seite befindliches Ende in Umfangsrichtung des Permanentmagneten als in seinem Entmagnetisierungswiderstand verstärkter Bereich ausgebildet, der einen größeren Entmagnetisierungswiderstand als ein auf der positiven Seite befindliches Ende aufweist.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Schaffung einer elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ mit einem Rotor mit schräger Ausbildung, bei der der Rotor insgesamt zwischen Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung symmetrisch ist, obwohl jeweilige Teile des Rotors oder jeweilige einzelne Magnetpole zwischen Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung asymmetrisch sind, und bei der der Entmagnetisierungswiderstand insgesamt hoch ist, während ein Magnet mit geringem Gewicht oder ein Magnet aus einem Material mit geringer Koerzitivfeldstärke in dem Rotor verwendet wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Abwicklungsdarstellung zur Erläuterung einer magnetomotorischen Kraft eines Stators sowie einer relativen Position eines Rotors bei einer elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ, die sich durch Anlegen von einem Strom in q-Achsen-Richtung dreht;
2 eine schematische Abwicklungsdarstellung zur Erläuterung eines voraussichtlich entmagnetisieren Bereichs bei einer elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ, die sich durch Anlegen von Strom in q-Achsen-Richtung dreht.
3 eine schematische Abwicklungsdarstellung zur Erläuterung einer magnetomotorischen Kraft eines Stators sowie einer relativen Position eines Rotors bei einer elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ, die sich durch Anlegen von einem Feldschwächungsstrom dreht;
4 eine Perspektivansicht zur Erläuterung eines Rotors mit schräger Ausbildung bei einer elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ;
5(a) eine schematische Abwicklungsdarstellung zur Erläuterung einer magnetomotorischen Kraft eines Stators sowie einer relativen Position eines Rotors in dem Fall, in dem sich eine elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ, die den Rotor mit schräger Ausbildung aufweist, in der positiven Richtung dreht;
5(b) eine schematische Abwicklungsdarstellung zur Erläuterung einer magnetomotorischen Kraft eines Stators sowie einer relativen Position eines Rotors in dem Fall, in dem sich eine elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ, die den Rotor mit schräger Ausbildung aufweist, in der negativen Richtung dreht;
6(a) eine Perspektivansicht eines Rotors einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 1;
6(b) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der positiven Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 1 schräg ist;
6(c) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der negativen Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 1 schräg ist;
7(a) eine Perspektivansicht eines Rotors einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 2;
7(b) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der positiven Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 2 schräg ist;
7(c) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der negativen Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 2 schräg ist;
8(a) eine Perspektivansicht eines Rotors mit dreistufiger Ausbildung und Schräge bei einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 3;
8(b) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der positiven Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 3 schräg ist;
8(c) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem ohne Schräge ausgebildeten Teil des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 3;
8(d) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der negativen Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 3 schräg ist;
9 eine Perspektivansicht eines Rotors einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 4, wobei ein in der positiven Richtung schräger Teil und ein in der negativen Richtung schräger Teil in Axialrichtung abwechselnd miteinander verbunden sind;
10(a) eine Perspektivansicht eines Rotors mit dreistufiger Ausbildung und Schräge bei einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 5;
10(b) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der positiven Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 5 schräg ist;
10(c) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem ohne Schräge ausgebildeten Teil des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 5;
10(d) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der negativen Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 5 schräg ist;
11 eine Perspektivansicht eines Rotors einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 6, bei der ein in der positiven Richtung schräger Teil und ein in der negativen Richtung schräger Teil in Axialrichtung abwechselnd miteinander verbunden sind;
12(a) eine Perspektivansicht eines Rotors einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 7;
12(b) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der positiven Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 1 schräg ist;
12(c) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der negativen Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 1 schräg ist;
13(a) eine Perspektivansicht eines Rotors einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 8;
13(b) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der positiven Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 1 schräg ist; und
13(c) eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Querschnittsform bei einem Teil, der in der negativen Richtung des Rotors der elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 1 schräg ist.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ausführungsbeispiel 1
Das Ausführungsbeispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben. Die 1 bis 5 zeigen schematische Abwicklungsdarstellungen zur Erläuterung grundlegender Aspekte bezüglich der vorliegenden Erfindung sowie eine Perspektivansicht eines Rotors einer elektrischen Rotationsmaschine. 6 zeigt eine Perspektivansicht eines Rotors einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Ausführungsbeispiel 1 sowie schematische Darstellungen zur Erläuterung von Querschnittsformen bei jeweiligen Teilen des Rotors.
Im Folgenden wird beschrieben, dass in dem Fall, in dem ein Rotor einer elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ Permanentmagneten zum Bilden von Magnetpolen aufweist und die Permanentmagneten schräg bzw. asymmetrisch ausgebildet sind, bei jedem Permanentmagneten des Rotors ein spezieller Bereich vorhanden ist, in dem eine Entmagnetisierung wahrscheinlich ist. Zur klaren Beschreibung eines Bereichs, in dem bei einem Rotor mit schräger Ausbildung wahrscheinlich Entmagnetisierung auftritt wird, wird als erstes ein wahrscheinlich entmagnetisierter Bereich bei einem Rotor ohne schräge Ausbildung beschrieben.
Die 1 und 2 zeigen schematische Abwicklungsdarstellungen zur Erläuterung einer magnetomotorischen Kraft eines Stators 1 und einer relativen Position eines Rotors 2 bei einer sich drehenden elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ. Die 1 und 2 veranschaulichen den Fall, in dem eine Strombeaufschlagungsphase des Stators 1 derart ist, dass eine Spitze einer grundlegenden Welle einer magnetomotorischen Statorkraft-Wellenform zwischen Magnetpolen des Rotors 2 auftritt, d.h. den Fall der Strombeaufschlagung in q-Achsen-Richtung.
Als Termini zum Anzeigen einer Position in der Rotationsrichtung eines Permanentmagneten wird dabei eine in der Rotationsrichtung des Rotors 2 gelegene Seite als in Rotationsrichtung vorgeordnete bzw. vorlaufende Seite bezeichnet, und eine zu der Rotationsrichtung des Rotors 2 entgegengesetzte Seite wird als in Rotationsrichtung nachgeordnete bzw. nachlaufende Seite bezeichnet. Das bedeutet, in 1 handelt es sich bei einer Position 2a eines jeweiligen Magneten um die in Rotationsrichtung vorlaufende Seite, und bei einer Position 2b eines jeweiligen Magneten handelt es sich um die in Rotationsrichtung nachlaufende Seite.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Permanentmagnet PM des Rotors 2 auf der in Rotationsrichtung vorlaufenden Seite 2a einer Anziehungskraft durch eine magnetomotorische Kraft des Stators ausgesetzt, und auf der in Rotationsrichtung nachlaufenden Seite 2b ist er einer Abstoßungskraft durch eine magnetomotorische Kraft des Stators ausgesetzt, so dass der Rotor 2 eine Kraft zur Rotation in der Rotationsrichtung, d.h. ein Drehmoment, erhält.
Mit anderen Worten, es ist ein Permanentmagnet des Rotors 2 auf der in Rotationsrichtung vorlaufenden Seite 2a einem Magnetfeld von dem Stator in einer Richtung zum Verstärken des magnetischen Flusses des Magneten ausgesetzt, und auf der in Rotationsrichtung nachlaufenden Seite 2b ist er einem Magnetfeld von dem Stator 1 in einer Richtung zum Abschwächen des magnetischen Flusses des Magneten ausgesetzt.
2 veranschaulicht diese Situation. Da auf der in Rotationsrichtung nachgeordneten bzw. nachlaufenden Seite 2b des Rotors 2 ein Permanentmagnet des Rotors 2 einem Magnetfeld von dem Stator 1 in einer Richtung zum Abschwächen des magnetischen Flusses des Magneten ausgesetzt ist, tritt eine Entmagnetisierung am wahrscheinlichsten auf der in Rotationsrichtung nachlaufenden Seite 2b auf. In 2 ist ein Bereich, in dem eine Entmagnetisierung wahrscheinlich ist, mit dem Buchstaben D bezeichnet.
Vorstehend wird ein Fall betrachtet, in dem eine Strombeaufschlagung in q-Achsen-Richtung erfolgt, doch die Tatsache, dass eine Entmagnetisierung eines Permanentmagneten des Rotors 2 wahrscheinlich auf der in Rotationsrichtung nachlaufenden Seite 2b des Rotors 2 auftritt, gilt auch für den Fall einer Feldschwächung.
3 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer magnetomotorischen Kraft des Stators sowie einer relativen Position des Rotors 2 bei der elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ, die sich durch Feldschwächungs-Strombeaufschlagung dreht. Bei der Feldschwächungs-Strombeaufschlagung, bei der es sich um eine Strombeaufschlagung handelt, die den magnetischen Fluss eines Permanentmagneten abschwächt, besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit einer Entmagnetisierung des Permanentmagneten.
Bei der Feldschwächungs-Strombeaufschlagung kommt es zu einer Verzögerung der Rotorposition relativ zu der magnetomotorischen Kraft des Stators. Wie in 3 gezeigt, wird somit eine Spitze der magnetomotorischen Kraft des Stators von einem Bereich L zwischen den Magnetpolen zu einem auf der nachgeordneten Seite befindlichen Bereich eines Magneten verlagert, der sich in Bezug auf den Bereich L zwischen den Magnetpolen auf der vorgeordneten Seite befindet.
Infolgedessen besteht eine größere Wahrscheinlichkeit einer Entmagnetisierung der in Rotationsrichtung nachlaufenden Seite eines Magneten als bei der q-Achsen-Strombeaufschlagung. In 3 ist ein Bereich, in dem eine Entmagnetisierung wahrscheinlich ist, mit dem Bezugszeichen B bezeichnet.
Vorstehend ist beschrieben worden, dass eine Entmagnetisierung der in Rotationsrichtung nachlaufenden Seite bei einem Rotor ohne schräge Ausbildung bei einer elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ wahrscheinlich ist. Als nächstes wird ein Bereich beschrieben, bei dem bei einem Rotor mit schräger Ausbildung eine Entmagnetisierung wahrscheinlich ist.
4 zeigt einen Rotor 2 mit zweistufiger schräger Ausbildung bei einer elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ. Bei dem in 4 gezeigten Rotor 2 ist das eine axiale Ende 21 als axiales Ende A definiert, und das andere axiale Ende 22 ist als axiales Ende B definiert, und eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachtung in einer Richtung von dem axialen Ende A zu dem axialen Ende B wird als positive Richtung bezeichnet. Bei dem Rotor 2 insgesamt wird ein durch die zweistufige schräge Ausbildung in der positiven Richtung verlagerter Teil als Rotorteil 2X bezeichnet, und ein in einer negativen Richtung verlagerter Teil wird als Rotorteil 2Y bezeichnet.
Wenn sich der Rotor 2 in der positiven Richtung dreht, entspricht der Rotorteil 2X einem in der Rotationsrichtung auf der vorlaufenden Seite befindlichen Teil, und der Rotorteil 2Y entspricht einem in der Rotationsrichtung auf der nachlaufenden Seite befindlichen Teil. Wenn sich der Rotor 2 in der negativen Richtung dreht, entspricht umgekehrt der Rotorteil 2X einem in der Rotationsrichtung auf der nachlaufenden Seite befindlichen Teil, und der Rotorteil 2Y entspricht einem in der Rotationsrichtung auf der vorlaufenden Seite befindlichen Teil.
5 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer magnetomotorischen Kraft des Stators und einer relativen Position des Rotors 2 bei der elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ, bei der der Rotor eine schräge Ausbildung aufweist. Die Strombeaufschlagung erfolgt als Strombeaufschlagung in der q-Achsen-Richtung. 5(a) veranschaulicht den Fall der Rotation in der positiven Richtung. Hierbei ist der Rotorteil 2Y gegenüber dem Rotorteil 2X verzögert.
Wie bei dem Rotor ohne schräge Ausbildung beschrieben, tritt eine Entmagnetisierung wahrscheinlich auf der nachlaufenden bzw. verzögerten Seite eines Permanentmagneten auf. Bei dem Rotor mit zweistufiger schräger Ausbildung besteht bei der nachlaufenden Seite des Rotorteils 2Y jeweils eine höhere Wahrscheinlichkeit einer Entmagnetisierung als bei dem Rotorteil 2X.
5(b) veranschaulicht den Fall der Rotation in der negativen Richtung. Dabei sind die vorlaufende Seite und die nachlaufende Seite gegenüber der Rotation in der positiven Richtung umgekehrt, d.h. der Rotorteil 2X erfährt eine Verzögerung relativ zu dem Rotorteil 2Y. Da in 5(b) der Rotorteil 2X eine Verzögerung erfährt, besteht bei der jeweiligen nachlaufenden Seite des Rotorteils 2X eine größere Wahrscheinlichkeit einer Entmagnetisierung.
Aus einer Kombination der Betrachtung hinsichtlich der Rotation in der positiven Richtung sowie der Betrachtung hinsichtlich der Rotation in der negativen Richtung hat es sich herausgestellt, dass bei dem Rotor insgesamt eine Entmagnetisierung an dem auf der positiven Seite befindlichen Bereich in dem Rotorteil 2X, bei dem es sich um einen in der positiven Richtung verlagerten Teil handelt, sowie an dem auf der negativen Seite befindlichen Bereich in dem Rotorteil 2Y, bei dem es sich um einen in der negativen Richtung verlagerten Teil handelt, wahrscheinlich ist.
Bei Rotoren, die eine schräge bzw. asymmetrische Ausbildung in der herkömmlichen Technik aufweisen, wird ein Bereich, der aufgrund der schrägen Ausbildung einer besonderen Neigung zur Entmagnetisierung unterliegt, wie dies vorstehend beschrieben wurde, nicht ermittelt, sondern normalerweise wird zum Verbessern der Widerstandsfähigkeit gegen Entmagnetisierung eine Maßnahme zum Erhöhen des Entmagnetisierungswiderstands an den beiden Enden von jedem Magneten ergriffen.
Insbesondere wird eine Maßnahme zum Vergrößern der Dicken der beiden Enden von jedem Magneten ergriffen, um dadurch einen Durchlässigkeitskoeffizienten des Magneten nur an den beiden Enden desselben lokal zu erhöhen, oder es wird eine Maßnahme ergriffen, bei der lokal ein Magnet mit hoher Koerzitivfeldstärke an seinen beiden Enden verwendet wird.
Tatsächlich ist es bei einem Rotor mit schräger Ausbildung so, dass es sich bei einem wahrscheinlich entmagnetisieren Bereich nicht um beide Enden eines Magneten, sondern um ein Ende eines Magneten handelt. Die vorstehend genannten Maßnahmen verursachen somit eine mehr als erforderliche Erhöhung des Magnetgewichts, eine erhöhte Anzahl von Magnetelementen sowie eine Expansion eines Bereichs, in dem die Magnet-Koerzitivfeldstärke zunimmt.
6 zeigt eine Ansicht des Rotors 2 der elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ gemäß Ausführungsbeispiel 1. 6(a) zeigt eine Perspektivansicht des Rotors 2, und die 6(b) und 6(c) veranschaulichen Querschnittsformen an den jeweiligen Teilen des Rotors 2. Wie in 6(a) gezeigt, sind Magneten, die Magnetpole an dem Rotor 2 bilden, schräg in zwei Stufen in der Axialrichtung vorgesehen.
Wie in 6 gezeigt, ist bei Definition des einen axialen Endes 21 als axiales Ende A und bei Definition des anderen axialen Endes 22 als axiales Ende B sowie bei Bezeichnung einer Richtung im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachtung in einer Richtung von dem axialen Ende A zu dem axialen Ende B als positive Richtung des Rotors ein in der positiven Richtung schräg ausgebildeter Teil als Rotorteil 2A bezeichnet, und ein in einer negativen Richtung schräg ausgebildeter Teil ist als Rotorteil 2B bezeichnet.
6(b) zeigt den Rotorteil 2A, und 6(c) zeigt den Rotorteil 2B. In 6(a), 6(b) und 6(c) bezeichnet C die zentrale Position der Magnetpole.
Bei dem Rotorteil 2A, der in der positiven Richtung schräg ausgebildet ist, ist die Magnetdicke an einem Ende F auf der positiven Seite größer als an einem Ende auf der negativen Seite. Bei dem in der negativen Richtung schräg ausgebildeten Rotorteil 2B ist die Magnetdicke an einem Ende F auf der negativen Seite größer als an einem Ende auf der positiven Seite. An einer Stelle, an der die Magnetdicke zunimmt, ist aufgrund der Tatsache, dass auch die Spaltlänge zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 verkürzt ist, ein Durchlässigkeitskoeffizient des Magneten erhöht, und ein Entmagnetisierungswiderstand ist verbessert.
In dem vorstehend spezifizierten Bereich, in dem eine Entmagnetisierung wahrscheinlich ist, d.h. in einem auf der positiven Seite befindlichen Bereich F bei dem in der positiven Richtung schräg ausgebildeten Rotorteil 2A sowie in einem auf der negativen Seite befindlichen Bereich F bei dem in der negativen Richtung schräg ausgebildeten Rotorteil 2B ist somit die Magnetdicke erhöht, um dadurch einen hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkten Bereich zu bilden. Obwohl der Rotor 2 einen Schräge-Effekt aufweist, kann somit der Entmagnetisierungswiderstand insgesamt verbessert werden.
Im Vergleich zu dem Fall, in dem beide Enden eines Magneten verdickt sind, kann somit das Magnetgewicht reduziert werden, und der Rotor kann kostengünstig hergestellt werden. Da nur ein Ende von jedem Magneten verdickt ausgebildet ist, besitzen bei jedem Magneten der Rotorteil 2A und der Rotorteil 2B in individueller Weise eine asymmetrische Ausbildung zwischen Vorwärts-Rotation und Rückwärts-Rotation. Da jedoch der Rotorteil 2A und der Rotorteil 2B achsensymmetrisch miteinander ausgebildet sind, besitzt der Rotor insgesamt eine zwischen Vorwärts-Rotation und Rückwärts-Rotation symmetrische Konstruktion. Bei Betreiben der elektrischen Rotationsmaschine in Vorwärts-Rotation sowie Rückwärts-Rotation ist somit die Steuerbarkeit verbessert.
Obwohl 6 den Fall veranschaulicht, in dem die Anzahl der Magnetpole in dem Rotor acht beträgt, ist die Anzahl der Magnetpole nicht auf acht beschränkt, sondern es kann selbstverständlich eine beliebige Anzahl von Magnetpolen verwendet werden.
Das Ausführungsbeispiel 1 weist die nachfolgend beschriebene Konfiguration auf und kann die im Folgenden beschriebenen Wirkungen erzielen.
Konfiguration
Eine elektrische Rotationsmaschine weist Folgendes auf: einen Stator mit einem Stator-Eisenkern und einer Wicklung; und einen Rotor 2 mit Permanentmagneten PM, die eine Vielzahl von Magnetpolen bilden, die entlang der Umfangsrichtung auf der Außenumfangsfläche eines zylindrischen Rotorkörpers verteilt angeordnet sind.
Bei dem Rotor 2 ist ein axiales Ende 21 auf der einen Seite der elektrischen Rotationsmaschine als Ende A definiert, und das andere axiale Ende 22 ist als Ende B definiert, und eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachtung in einer Richtung von dem Ende A zu dem Ende B ist als positive Richtung eines mechanischen Winkels definiert, der eine Magnetpol-Position angibt.
Bei dem Rotorteil 2A, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 2 bildet, ist jede Magnetpol-Position in der positiven Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 2 verlagert, und bei dem Rotorteil 2B, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 2 an einer anderen Position in der Axialrichtung als der Position des Rotorteils 2A bildet, ist jede Magnetpol-Position in der negativen Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 2 verlagert, so dass ganze Magnetpole in dem Rotor 2 gebildet sind.
Jeder Permanentmagnet PM in dem Rotorteil 2A, der den in der positiven Richtung des Rotors 2 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der positiven Seite befindliches Ende F in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Dicke aufweist als ein auf der negativen Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Jeder Permanentmagnet PM, der einen Magnetpol in dem Rotorteil 2B bildet, der den in der negativen Richtung des Rotors 2 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der negativen Seite befindliches Ende F in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Dicke aufweist als ein auf der positiven Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Wirkungen

(1) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die bei Ausbildung mit einem Schräge-Effekt kaum Entmagnetisierung verursachen.
(2) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die in Bezug auf Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung symmetrisch sind.
(3) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine mit vermindertem Magnetgewicht und reduzierten Kosten durch Erhöhung der Dicke eines jeweiligen Magneten nur in einem Bereich, in dem Entmagnetisierung wahrscheinlich ist.

Ausführungsbeispiel 2
Das Ausführungsbeispiel 2 gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der Konfiguration eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ gemäß Ausführungsbeispiel 2. 7(a) zeigt eine Perspektivansicht eines Rotors 3, und die 7(b) und 7(c) zeigen Schnittdarstellungen an jeweiligen Teilen des Rotors.
Wie in 7(a) gezeigt, sind Magneten, die bei dem Rotor 3 Magnetpole bilden, in zwei Stufen in Axialrichtung schräg bzw. asymmetrisch ausgebildet. Wie in 7 gezeigt, ist in dem Fall, in dem das eine axiale Ende als axiales Ende 31 definiert ist, das andere axiale Ende als axiales Ende 32 definiert ist und eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachtung in einer Richtung von dem axialen Ende 31 zu dem axialen Ende 32 als positive Richtung des Rotors 3 bezeichnet wird, ein in der positiven Richtung schräg ausgebildeter Teil als Rotorteil 3A bezeichnet und einen in der negativen Richtung schräg ausgebildeter Teil als Rotorteil 3B bezeichnet.
7(b) zeigt eine Schnittdarstellung des Rotorteils 3A, und 7(c) zeigt eine Schnittdarstellung des Rotorteils 3B. In 7(a), 7(b) und 7(c) bezeichnet der Buchstabe C die zentrale Position innerhalb der Magnetpole.
Bei dem in der positiven Richtung schrägen Rotorteil 3A ist die Magnet-Koerzitivfeldstärke an einem Ende auf der positiven Seite größer als an einem Ende auf der negativen Seite. Bei dem in der negativen Richtung schrägen Rotorteil 3B ist die Magnet-Koerzitivfeldstärke an einem Ende auf der negativen Seite größer als an einem Ende auf der positiven Seite. In der Zeichnung ist ein Bereich, in dem die Koerzitivfeldstärke erhöht ist, schraffiert dargestellt und mit dem Buchstaben G bezeichnet.
Als Mittel zum Erhöhen der Koerzitivfeldstärke an einem Ende eines jeweiligen Magneten kann ein einzelner Magnet verwendet werden, der eine hohe Koerzitivfeldstärke nur an seinem Ende aufweist, oder es kann eine Vielzahl von Elementen mit unterschiedlichen Koerzitivfeldstärken verwendet werden, d.h. es können Magneten mit hohen Koerzitivfeldstärken an jeweiligen Enden platziert werden, an denen die Koerzitivfeldstärke erhöht werden soll.
Durch lokales Verwenden eines Magnetmaterials mit hoher Koerzitivfeldstärke in einem Bereich, in dem eine Entmagnetisierung wahrscheinlich ist, ist es nicht nötig, einen Magneten mit einer mehr als notwendig erhöhten Koerzitivfeldstärke zu verwenden, z.B. einen Magneten mit hoher Koerzitivfeldstärke an beiden Enden oder über die Gesamtheit desselben, und auf diese Weise erhält man einen Rotor in kostengünstiger Weise.
Im Allgemeinen wird die restliche magnetische Dichte eines Magneten bei steigender Koerzitivfeldstärke gering. Indem die Koerzitivfeldstärke nicht mehr als notwendig erhöht wird, ergibt sich somit der weitere Effekt, dass der magnetische Fluss eines Magneten erhöht wird.
Das Ausführungsbeispiel 2 weist die nachfolgend beschriebene Konfiguration auf und kann die im Folgenden genannten Wirkungen erzielen.
Konfiguration
Eine elektrische Rotationsmaschine weist Folgendes auf: einen Stator mit einem Stator-Eisenkern und einer Wicklung; und einen Rotor 3 mit Permanentmagneten PM, die eine Vielzahl von Magnetpolen bilden, die entlang der Umfangsrichtung auf der Außenumfangsfläche eines zylindrischen Rotorkörpers verteilt angeordnet sind.
Bei dem Rotor 3 ist ein axiales Ende 31 auf der einen Seite der elektrischen Rotationsmaschine als Ende A definiert, das andere axiale Ende 32 ist als Ende B definiert, und eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachtung in einer Richtung von dem Ende A zu dem Ende B ist als positive Richtung eines mechanischen Winkels definiert, der eine Magnetpol-Position angibt.
Bei dem Rotorteil 3A, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 3 bildet, ist jede Magnetpol-Position in der positiven Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 3 versetzt, und bei dem Rotorteil 3B, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 3 an einer anderen Position in der Axialrichtung als der Position des Rotorteils 3A bildet, ist jede Magnetpol-Position in der negativen Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 3 versetzt, so dass ganze Magnetpole in dem Rotor 3 gebildet sind.
Jeder Permanentmagnet PM in dem Rotorteil 3A, der den in der positiven Richtung des Rotors 3 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der positiven Seite befindliches Ende G in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Koerzitivfeldstärke aufweist als ein auf der negativen Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Jeder Permanentmagnet PM, der einen Magnetpol in dem Rotorteil 3B bildet, der den in der negativen Richtung des Rotors 3 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der negativen Seite befindliches Ende G in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Koerzitivfeldstärke aufweist als ein auf der positiven Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Wirkungen

(1) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die bei Ausbildung mit einem Schräge-Effekt kaum Entmagnetisierung verursachen.
(2) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die in Bezug auf Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung symmetrisch sind.
(3) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine mit reduzierten Kosten, bei denen die Magnet-Koerzitivfeldstärke nicht mehr als notwendig erhöht ist, indem die Koerzitivfeldstärke nur in einem Bereich erhöht ist, in dem Entmagnetisierung wahrscheinlich ist.

Ausführungsbeispiel 3
Das Ausführungsbeispiel 3 gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. 8 zeigt eine Perspektivansicht eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ gemäß Ausführungsbeispiel 3 sowie schematische Ansichten zur Erläuterung von Schnittdarstellungen an jeweiligen Teilen des Rotors.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel 1 ist der Fall veranschaulicht worden, in dem der Rotor der elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ schräg ausgebildet ist, wobei zwei Teile des Rotors in Axialrichtung miteinander verbunden sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch bei dem Fall anwendbar, bei dem Teile in drei oder mehr Stufen verbunden sind.
Auf der Basis der gleichen Betrachtungen, wie vorstehend erläutert, besteht unabhängig von der Anzahl der schrägen Teile in dem Rotor bei Betrachtung der Teile in der Axialrichtung die Wahrscheinlichkeit einer Entmagnetisierung bei einem auf der positiven Seite befindlichen Bereich von jedem Magneten in einem Teil, der in der positiven Richtung in Bezug auf die Magnetpol-Position in der Gesamtheit des Rotors schräg ausgebildet ist, sowie einem auf der negativen Seite befindlichen Bereich von jedem Magneten in einem Teil, der in der negativen Richtung in Bezug auf die Magnetpol-Position in der Gesamtheit des Rotors schräg ausgebildet ist.
8 zeigt den Rotor mit einer dreistufigen Ausbildung mit Schräge gemäß Ausführungsbeispiel 3. 8(a) zeigt eine Perspektivansicht des Rotors 4. Die 8(b), 8(c) und 8(d) zeigen Schnittdarstellungen an jeweiligen Teilen des Rotors 4, d.h. einem Rotorteil 4A, einem Rotorteil 4B und einem Rotorteil 4C. Der Rotorteil 4A ist in der positiven Richtung schräg ausgebildet, der Rotorteil 4B ist in der negativen Richtung schräg ausgebildet, und die Position von jedem Magnetpol in dem Rotorteil 4C stimmt mit der Magnetpol-Position bei dem Rotor insgesamt überein.
Der positive Schräge-Winkel bei dem Rotorteil 4A und der negative Schräge-Winkel bei dem Rotorteil 4B sind gleich. Bei Bereichen, bei denen eine Entmagnetisierung in dem Rotorteil 4 am wahrscheinlichsten ist, handelt es sich um einen auf der positiven Seite befindlichen Bereich F bei dem Rotorteil 4A sowie einen auf der negativen Seite befindlichen Bereich F bei dem Rotorteil 4B. Die Magnetdicke in dem auf der positiven Seite befindlichen Bereich F in dem Rotorteil 4A, in dem Entmagnetisierung wahrscheinlich ist, sowie die Magnetdicke in dem auf der negativen Seite befindlichen Bereich F in dem Rotorteil 4B, in dem Entmagnetisierung wahrscheinlich ist, sind vergrößert, so dass der gleiche Effekt wie bei dem beim Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Rotor 2 erzielt wird. Da die Anzahl der Schräge-Stufen erhöht ist, wird ein Rotor geschaffen, bei dem Drehmomentschwankung, wie z.B. Rastmoment oder Drehmomentwelligkeit, unterdrückt ist.
In der vorstehenden Beschreibung ist der Rotor mit Schräge in drei Stufen veranschaulicht worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung auch bei dem Fall anwendbar, in dem eine schräge Ausbildung in vier oder mehr Stufen vorhanden ist.
Das bedeutet, bei Betrachtung der Teile in Axialrichtung besteht die Wahrscheinlichkeit einer Entmagnetisierung in einem auf der positiven Seite befindlichen Bereich von jedem Magneten bei einem in der positiven Richtung schrägen Teil sowie in einem auf der negativen Seite befindlichen Bereich von jedem Magneten bei einem in der negativen Richtung schrägen Teil. Durch Erhöhen der Magnetdicke in diesen Bereichen kann somit bei Ausbildung des Rotors mit einem Schräge-Effekt der Entmagnetisierungswiderstand verbessert werden.
Das Ausführungsbeispiel 3 weist die nachfolgend beschriebene Konfiguration auf und kann die im Folgenden genannten Wirkungen erzielen.
Konfiguration
Eine elektrische Rotationsmaschine weist Folgendes auf: einen Stator mit einem Stator-Eisenkern und einer Wicklung; und einen Rotor 4 mit Permanentmagneten PM, die eine Vielzahl von Magnetpolen bilden, die entlang der Umfangsrichtung auf der Außenumfangsfläche eines zylindrischen Rotorkörpers verteilt angeordnet sind.
Der Rotor 4 ist aus den Rotorteilen 4A, 4B, 4C ... mit schräger Ausbildung in drei oder mehr Stufen gebildet.
Bei dem Rotor 4 ist ein axiales Ende 41 auf der einen Seite der elektrischen Rotationsmaschine als Ende A definiert, das andere axiale Ende 42 ist als Ende B definiert, und eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachtung in einer Richtung von dem Ende A zu dem Ende B ist als positive Richtung eines mechanischen Winkels definiert, der eine Magnetpol-Position angibt.
Bei dem Rotorteil 4A, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 4 bildet, ist jede Magnetpol-Position in der positiven Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 4 verlagert.
Bei dem Rotorteil 4B, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 4 an einer anderen Position in der Axialrichtung als der Position des Rotorteils 4A bildet, ist jede Magnetpol-Position in der negativen Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 4 verlagert.
Jede Magnetpol-Position in dem Rotorteil 4C, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 4 an einer anderen Position in der Axialrichtung als den Positionen des Rotorteils 4A und des Rotorteils 4B bildet, stimmt mit einem jeweiligen Magnetpol-Zentrum C überein, und der Rotorteil 4C ist zwischen dem Rotorteil 4A und dem Rotorteil 4B angeordnet, so dass insgesamt ganze Magnetpole in dem Rotor 4 gebildet sind.
Jeder Permanentmagnet PM in dem Rotorteil 4A, der den in der positiven Richtung des Rotors 4 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der positiven Seite befindliches Ende F in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Dicke aufweist als ein auf der negativen Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Jeder einen Magnetpol bildende Permanentmagnet PM in dem Rotorteil 4B, der den in der negativen Richtung des Rotors 4 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der negativen Seite befindliches Ende F in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Dicke aufweist als ein auf der positiven Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Wirkungen

(1) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die bei Ausbildung mit einem Schräge-Effekt kaum Entmagnetisierung verursachen.
(2) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die in Bezug auf Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung symmetrisch sind.
(3) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine mit vermindertem Magnetgewicht und reduzierten Kosten, indem die Dicke von jedem Magneten nur in einem Bereich erhöht ist, in dem Entmagnetisierung wahrscheinlich ist.
(4) Die Schaffung eines gesteigerten Schräge-Effekts.

Ausführungsbeispiel 4
Das Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9 zeigt eine Perspektivansicht eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ gemäß Ausführungsbeispiel 4.
9 zeigt einen Rotor 5 gemäß Ausführungsbeispiel 4, bei dem ein Rotorteil 5A, der einen in Bezug auf die Magnetpol-Position in dem Rotor insgesamt in der positiven Richtung schräg ausgebildeten Teil bildet, und ein Rotorteil 5B, der einen in Bezug auf die Magnetpol-Position in dem Rotor insgesamt in der negativen Richtung schräg ausgebildeten Teil bildet, in Axialrichtung abwechselnd miteinander verbunden sind.
Wie in 9 gezeigt, sind die Magnetdicke in einem auf der positiven Seite befindlichen Bereich F in dem Rotorteil 5A, der einen in der positiven Richtung schräg ausgebildeten Teil bildet, sowie die Magnetdicke in einem auf der negativen Seite befindlichen Bereich F in dem Rotorteil 5B, der einen in der negativen Richtung schräg ausgebildeten Teil bildet, vergrößert, so dass der gleiche Effekt wie bei dem beim Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Rotor 2 erzielt wird. Da ferner die Konstruktion auch in der Axialrichtung symmetrisch ist, wird das Auftreten einer Axialkraft verhindert, so dass sich auch ein Effekt der Verlängerung der Lebensdauer eines Lagers erzielen lässt.
Das Ausführungsbeispiel 4 weist die nachfolgend beschriebene Konfiguration auf und kann die im Folgenden genannten Wirkungen erzielen.
Konfiguration
Eine elektrische Rotationsmaschine weist Folgendes auf: einen Stator mit einem Stator-Eisenkern und einer Wicklung; und einen Rotor 5 mit Permanentmagneten PM, die eine Vielzahl von Magnetpolen bilden, die entlang der Umfangsrichtung auf der Außenumfangsfläche eines zylindrischen Rotorkörpers verteilt angeordnet sind.
Bei dem Rotor 5 ist ein axiales Ende 51 auf der einen Seite der elektrischen Rotationsmaschine als Ende A definiert, das andere axiale Ende 52 ist als Ende B definiert, und eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachtung in einer Richtung von dem Ende A zu dem Ende B ist als positive Richtung eines mechanischen Winkels definiert, der eine Magnetpol-Position angibt.
Bei dem Rotorteil 5A, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 5 bildet, ist jede Magnetpol-Position in der positiven Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 5 verlagert.
Bei dem Rotorteil 5B, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 5 an einer anderen Position in der Axialrichtung als der Position des Rotorteils 5A bildet, ist jede Magnetpol-Position in der negativen Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 5 versetzt.
Eine Vielzahl der Rotorteile 5A und eine Vielzahl der Rotorteile 5B sind in der Axialrichtung in verschiedenen Positionen angeordnet, und zumindest einige, d.h. alle oder ein Teil der Vielzahl der Rotorteile 5B, sind innerhalb der Vielzahl der Rotorteile 5A angeordnet, so dass ganze Magnetpole in dem Rotor 5 gebildet sind.
Jeder Permanentmagnet PM, der einen Magnetpol in dem in der positiven Richtung des Rotors 5 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der positiven Seite befindliches Ende F in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Dicke aufweist als ein auf der negativen Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Jeder Permanentmagnet PM, der einen Magnetpol in dem in der negativen Richtung des Rotors 5 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der negativen Seite befindliches Ende F in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Dicke aufweist als ein auf der positiven Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Wirkungen

(1) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die bei Ausbildung mit einem Schräge-Effekt kaum Entmagnetisierung verursachen.
(2) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die in Bezug auf Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung symmetrisch sind.
(3) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine mit vermindertem Magnetgewicht und reduzierten Kosten, indem die Dicke von jedem Magneten nur in einem Bereich erhöht ist, in dem Entmagnetisierung wahrscheinlich ist.
(4) Die Schaffung eines gesteigerten Schräge-Effekts sowie die Verminderung von Axialkraft.

Ausführungsbeispiel 5
Das Ausführungsbeispiel 5 gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 zeigt einen Rotor 6 mit einer dreistufigen Ausbildung mit Schräge gemäß Ausführungsbeispiel 5. 10(a) zeigt eine Perspektivansicht eines Rotors 6. Die 10(b), 10(c) und 10(d) zeigen Schnittdarstellungen an jeweiligen Teilen des Rotors 6, d.h. einem Rotorteil 6A, einem Rotorteil 6B und einem Rotorteil 6C.
In Bezug auf die Magnetpol-Position in dem Rotor insgesamt ist der Rotorteil 6A in der positiven Richtung schräg ausgebildet, und der Rotorteil 6B ist in der negativen Richtung schräg ausgebildet. Die Position jedes Magnetpols in dem Rotorteil 6C stimmt mit der Magnetpol-Position in dem Rotor insgesamt über ein. Der positive Schräge-Winkel in dem Rotorteil 6A und der negative Schräge-Winkel in dem Rotorteil 6B sind gleich.
Bei Bereichen, die in dem Rotor 6 am wahrscheinlichsten entmagnetisiert werden, handelt es sich um einen auf der positiven Seite befindlichen Bereich G in dem Rotorteil 6A und einen auf der negativen Seite befindlichen Bereich G in dem Rotorteil 6B.
Die Koerzitivfeldstärke in dem bei dem Rotorteil 6A auf der positiven Seite befindlichen Bereich G, in dem Entmagnetisierung wahrscheinlich ist, und die Koerzitivfeldstärke in dem bei dem Rotorteil 6B auf der negativen Seite befindlichen Bereich G, in dem Entmagnetisierung wahrscheinlich ist, sind erhöht, so dass hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkte Bereiche gebildet sind und somit die gleiche Wirkung wie bei dem beim Ausführungsbeispiel 2 beschriebenen Rotor 3 erzielt wird.
Da die Anzahl der Stufen mit Schräge erhöht ist, wird ferner ein Rotor geschaffen, bei dem Drehmomentschwankung, wie z.B. Rastmoment oder Drehmomentwelligkeit, unterdrückt ist.
In der vorstehenden Beschreibung ist der Rotor mit Schräge in drei Stufen veranschaulicht worden, jedoch gilt das gleiche auch für den Fall, in dem eine schräge Ausbildung in vier oder mehr Stufen vorhanden ist. Das bedeutet, bei Betrachtung der Teile in Axialrichtung besteht die Wahrscheinlichkeit einer Entmagnetisierung in einem auf der positiven Seite befindlichen Bereich von jedem Magneten bei einem in der positiven Richtung schrägen Teil sowie in einem auf der negativen Seite befindlichen Bereich von jedem Magneten bei einem in der negativen Richtung schrägen Teil. Durch Erhöhen der Koerzitivfeldstärke in diesen Bereichen kann somit bei Ausbildung des Rotors mit einem Schräge-Effekt der Entmagnetisierungswiderstand verbessert werden.
Das Ausführungsbeispiel 5 weist die nachfolgend beschriebene Konfiguration auf und kann die im Folgenden genannten Wirkungen erzielen.
Konfiguration
Eine elektrische Rotationsmaschine weist Folgendes auf: einen Stator mit einem Stator-Eisenkern und einer Wicklung; und einen Rotor 6 mit Permanentmagneten PM, die eine Vielzahl von Magnetpolen bilden, die entlang der Umfangsrichtung auf der Außenumfangsfläche eines zylindrischen Rotorkörpers verteilt angeordnet sind.
Der Rotor 6 ist aus den Rotorteilen 6A, 6B, 6C ... mit schräger Ausbildung in drei oder mehr Stufen gebildet.
Bei dem Rotor 6 ist ein axiales Ende 61 auf der einen Seite der elektrischen Rotationsmaschine als Ende A definiert, das andere axiale Ende 62 ist als Ende B definiert, und eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachtung in einer Richtung von dem Ende A zu dem Ende B ist als positive Richtung eines mechanischen Winkels definiert, der eine Magnetpol-Position angibt.
Bei dem Rotorteil 6A, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 6 bildet, ist jede Magnetpol-Position in der positiven Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 6 versetzt.
Bei dem Rotorteil 6B, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 6 an einer anderen Position in der Axialrichtung als der Position des Rotorteils 6A bildet, ist jede Magnetpol-Position in der negativen Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 6 versetzt.
Jede Magnetpol-Position in dem Rotorteil 6C, der einen Teil in der axialen Richtung des Rotors 6 an einer anderen Position in der Axialrichtung als den Positionen des Rotorteils 6A und des Rotorteils 6B bildet, stimmt mit einem jeweiligen Magnetpol-Zentrum C überein, und der Rotorteil 6C ist zwischen dem Rotorteil 6A und dem Rotorteil 6B angeordnet, so dass insgesamt ganze Magnetpole in dem Rotor 6 gebildet sind.
Jeder Permanentmagnet PM, der einen Magnetpol in dem Rotorteil 6A bildet, der den in der positiven Richtung des Rotors 6 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der positiven Seite befindliches Ende G in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Koerzitivfeldstärke aufweist als ein auf der negativen Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Jeder Permanentmagnet PM, der einen Magnetpol in dem Rotorteil 6B bildet, der den in der negativen Richtung des Rotors 6 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der negativen Seite befindliches Ende G in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Koerzitivfeldstärke aufweist als ein auf der positiven Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Wirkungen

(1) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die bei Ausbildung mit einem Schräge-Effekt kaum Entmagnetisierung verursachen.
(2) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die in Bezug auf Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung symmetrisch sind.
(3) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine mit vermindertem Magnetgewicht und reduzierten Kosten durch Erhöhen der Dicke von jedem Magneten nur in einem Bereich, in dem Entmagnetisierung wahrscheinlich ist.
(4) Die Schaffung eines gesteigerten Schräge-Effekts.

Ausführungsbeispiel 6
Das Ausführungsbeispiel 6 gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. 11 zeigt einen Rotor 7 gemäß Ausführungsbeispiel 6, bei dem ein Rotorteil 7, der einen in Bezug auf die Magnetpol-Position in dem Rotor insgesamt in der positiven Richtung schräg ausgebildeten Teil bildet, und ein Rotorteil 7B, der einen in Bezug auf die Magnetpol-Position in dem Rotor insgesamt in der negativen Richtung schräg ausgebildeten Teil bildet, in der Axialrichtung abwechselnd miteinander verbunden sind.
Wie in 11 gezeigt, sind die Magnet-Koerzitivfeldstärke in einem auf der positiven Seite befindlichen Bereich von jedem Permanentmagneten PM, der einen Magnetpol in dem Rotorteil 7A bildet, welcher einen in der positiven Richtung schräg ausgebildeten Teil bildet, sowie die Magnet-Koerzitivfeldstärke in einem auf der negativen Seite befindlichen Bereich von jedem Permanentmagneten PM, der einen Magnetpol in dem Rotorteil 7B bildet, welcher einen in der negativen Richtung schräg ausgebildeten Teil bildet, vergrößert (wobei die Bereiche mit hoher Koerzitivfeldstärke mit dem Buchstaben G bezeichnet sind), so dass hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkte Bereiche gebildet sind und hierdurch der gleiche Effekt wie bei dem beim Ausführungsbeispiel 2 beschriebenen Rotor 3 erzielt wird. Da ferner die Konstruktion auch in der Axialrichtung symmetrisch ist, wird das Auftreten einer Axialkraft verhindert, so dass sich die Lebensdauer eines Lagers verlängern lässt.
Das Ausführungsbeispiel 6 weist die nachfolgend beschriebene Konfiguration auf und kann die im Folgenden genannten Wirkungen erzielen.
Konfiguration
Eine elektrische Rotationsmaschine weist Folgendes auf: einen Stator mit einem Stator-Eisenkern und einer Wicklung; und einen Rotor 7 mit Permanentmagneten PM, die eine Vielzahl von Magnetpolen bilden, die entlang der Umfangsrichtung auf der Außenumfangsfläche eines zylindrischen Rotorkörpers verteilt angeordnet sind.
Bei dem Rotor 7 ist ein axiales Ende 71 auf der einen Seite der elektrischen Rotationsmaschine als Ende A definiert, das andere axiale Ende 72 ist als Ende B definiert, und eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachtung in einer Richtung von dem Ende A zu dem Ende B ist als positive Richtung eines mechanischen Winkels definiert, der eine Magnetpol-Position angibt.
Bei dem Rotorteil 7A, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 7 bildet, ist jede Magnetpol-Position in der positiven Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 7 versetzt.
Bei dem Rotorteil 7B, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors 7 an einer anderen Position in der Axialrichtung als der Position des Rotorteils 7A bildet, ist jede Magnetpol-Position in der negativen Richtung in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum C im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors 7 versetzt.
Eine Vielzahl der Rotorteile 7A und eine Vielzahl der Rotorteile 7B sind in der Axialrichtung in verschiedenen Positionen angeordnet, und zumindest einige, d.h. alle oder ein Teil der Vielzahl der Rotorteile 7B, sind innerhalb der Vielzahl der Rotorteile 7A und 7A angeordnet, so dass ganze Magnetpole in dem Rotor 5 gebildet sind.
Jeder Permanentmagnet PM in dem Rotorteil 7A, der den in der positiven Richtung des Rotors 7 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der positiven Seite befindliches Ende G in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Koerzitivfeldstärke aufweist als ein auf der negativen Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Jeder Permanentmagnet PM, der einen Magnetpol in dem Rotorteil 7B bildet, der den in der negativen Richtung des Rotors 7 verlagerten Teil bildet, ist derart ausgebildet, dass ein auf der negativen Seite befindliches Ende G in der Umfangsrichtung des Magneten PM eine größere Dicke aufweist als ein auf der positiven Seite befindliches Ende, so dass hierdurch ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Wirkungen

(1) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die bei Ausbildung mit einem Schräge-Effekt kaum Entmagnetisierung verursachen.
(2) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine, die in Bezug auf Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung symmetrisch sind.
(3) Die Schaffung eines Rotors und einer elektrischen Rotationsmaschine mit vermindertem Magnetgewicht und reduzierten Kosten durch Erhöhen der Koerzitivfeldstärke nur in einem Bereich, in dem Entmagnetisierung wahrscheinlich ist.
(4) Die Schaffung eines gesteigerten Schräge-Effekts sowie die Verminderung von Axialkraft.

Ausführungsbeispiel 7
Das Ausführungsbeispiel 7 gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 12 beschrieben.
12 zeigt einen Rotor einer elektrischen Rotationsmaschine des Typs mit innenliegenden Magneten. Bei dem Rotor 2 sind Magnetpole bildende Permanentmagneten PM in jeweilige Rotor-Eisenkerne eingebettet, die die Rotorteile 2A und 2B bilden.
Das bedeutet, wie in 12 gezeigt, es ist eine Vielzahl von Öffnungen (in 12 acht Öffnungen) im Abstand voneinander entlang der Umfangsrichtung innerhalb der Außenumfangsfläche von jedem die Rotorteile 2A und 2B bildenden Rotor-Eisenkern gebildet, wobei die Permanentmagneten PM in die jeweiligen Öffnungen eingesetzt sind.
Auch in diesem Fall ist wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 bei dem Rotorteil 2A, das in der positiven Richtung schräg ausgebildet ist, die Magnetdicke an einem auf der positiven Seite befindlichen Ende F größer als an einem auf der negativen Seite befindlichen Ende. Bei dem Rotorteil 2B, das in der negativen Richtung schräg ausgebildet ist, ist die Magnetdicke an einem auf der negativen Seite befindlichen Ende F größer als an einem auf der positiven Seite befindlichen Ende.
In dem Ausführungsbeispiel 1 ist eine elektrische Rotationsmaschine vom Typ mit Oberflächenmagneten in 6 beschrieben worden. Der in dem Ausführungsbeispiel 1 veranschaulichte Effekt tritt jedoch nicht nur bei einer elektrischen Rotationsmaschine vom Typ mit Oberflächenmagneten auf, sondern der gleiche Effekt wird auch bei einer elektrischen Rotationsmaschine vom Typ mit innenliegenden Magneten erzielt.
Darüber hinaus führt das Einbetten der Permanentmagneten in den Rotor-Eisenkern zu einer weiteren Verbesserung des Entmagnetisierungswiderstands. Der Grund hierfür besteht darin, dass ein Teil des magnetischen Flusses, der durch eine magnetomotorische Kraft von dem Stator bedingt ist, die eine Entmagnetisierung der Permanentmagneten verursacht, den Rotor-Eisenkern an der radial nach außen gerichteten Seite der Permanentmagneten durchläuft und somit der Einfluss auf die Permanentmagneten vermindert ist.
Durch Verwenden eines Rotors vom Typ mit innenliegenden Magneten wird es somit möglich, eine elektrische Rotationsmaschine mit einem noch weiter erhöhten Entmagnetisierungswiderstand zu schaffen.
Ausführungsbeispiel 8
Das Ausführungsbeispiel 8 gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
13 zeigt einen Rotor einer elektrischen Rotationsmaschine vom Typ mit innenliegenden Magneten. Bei dem Rotor 2 sind Magnetpole bildende Permanentmagneten PM in die jeweiligen Rotor-Eisenkerne eingebettet, die die Rotorteile 2A und 2B bilden.
Das bedeutet, wie in 13 gezeigt, es ist eine Vielzahl von Öffnungen (in 13 acht Öffnungen) im Abstand voneinander entlang der Umfangsrichtung innenseitig von der Außenumfangsfläche jedes Rotor-Eisenkerns gebildet, der die Rotorteile 2A und 2B bildet, wobei die Permanentmagneten PM in die jeweiligen Öffnungen eingesetzt sind.
Auch in diesem Fall ist wie bei dem Ausführungsbeispiel 2 bei dem Rotorteil 3A, das in der positiven Richtung schräg ausgebildet ist, die Magnet-Koerzitivfeldstärke an einem auf der positiven Seite befindlichen Ende größer als an einem auf der negativen Seite befindlichen Ende.
Bei dem Rotorteil 3B, das in der negativen Richtung schräg ausgebildet ist, ist die Magnet-Koerzitivfeldstärke an einem auf der negativen Seite befindlichen Ende F größer als an einem auf der positiven Seite befindlichen Ende. In der Zeichnung ist ein Bereich, in dem die Koerzitivfeldstärke erhöht ist, schraffiert dargestellt und mit dem Buchstaben G bezeichnet.
In dem Ausführungsbeispiel 2 ist eine elektrische Rotationsmaschine vom Typ mit Oberflächenmagneten in 7 beschrieben worden. Der in dem Ausführungsbeispiel 2 veranschaulichte Effekt tritt jedoch nicht nur bei einer elektrischen Rotationsmaschine vom Typ mit Oberflächenmagneten auf, sondern der gleiche Effekt wird auch bei einer elektrischen Rotationsmaschine vom Typ mit innenliegenden Magneten erzielt.
Darüber hinaus führt, wie beim Ausführungsbeispiel 7 beschrieben, das Einbetten der Permanentmagneten in den Rotor-Eisenkern zu einer weiteren Verbesserung des Entmagnetisierungswiderstands.
Wie vorstehend erläutert, weist die elektrische Rotationsmaschine vom Typ mit Permanentmagneten gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: einen Stator mit einem Stator-Eisenkern und einer Wicklung; und einen Rotor mit Permanentmagneten, die eine Vielzahl von Magnetpolen bilden und entlang der Umfangsrichtung an der Außenumfangsfläche eines zylindrischen Rotorkörpers verteilt sind.
Der Rotor ist derart ausgebildet, dass bei Definition von einem axialen Ende auf der einen Seite der elektrischen Rotationsmaschine als A und Definition des anderen axialen Endes als B sowie bei Definition einer Richtung im Gegenuhrzeigersinn bei Betrachtung in einer Richtung von A nach B als positive Richtung eines mechanischen Winkels, der eine Magnetpol-Position angibt, in einem in Axialrichtung des Rotors liegenden Teil die jeweilige Magnetpol-Position in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors in der positiven Richtung verlagert ist und in einem anderen in Axialrichtung des Rotors liegenden Teil die jeweilige Magnetpol-Position in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in Axialrichtung des Rotors in der negativen Richtung verlagert ist, so dass insgesamt ganze Magnetpole in dem Rotor gebildet werden.
Jeder Permanentmagnet in dem in der positiven Richtung des Rotors verlagerten Teil ist derart ausgebildet, dass ein auf der positiven Seite befindliches Ende in der Umfangsrichtung jedes Magnetpols eine größere Dicke oder eine größere Koerzitivfeldstärke als ein auf der negativen Seite befindliches Ende aufweist, so dass ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist.
Jeder Permanentmagnet in dem in der negativen Richtung des Rotors verlagerten Teil ist derart ausgebildet, dass ein auf der negativen Seite befindliches Ende in der Umfangsrichtung von jedem Magnetpol eine größere Dicke oder eine größere Koerzitivfeldstärke als ein auf der positiven Seite befindliches Ende aufweist, so dass ein hinsichtlich des Entmagnetisierungswiderstands verstärkter Bereich gebildet ist. Somit lassen sich folgende Wirkungen erzielen.
Es kann eine elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ mit einem Rotor mit schräger Ausbildung geschaffen werden, bei der der Rotor insgesamt hinsichtlich der Rotation in Vorwärtsrichtung und der Rotation in Rückwärtsrichtung symmetrisch ist, obwohl der jeweilige Teil des Rotors oder jeder einzelne Magnetpol hinsichtlich Rotation in Vorwärtsrichtung und Rotation in Rückwärtsrichtung asymmetrisch ist, wobei ferner der Entmagnetisierungswiderstand insgesamt hoch ist, während ein Magnet mit geringem Gewicht oder ein Magnet aus einem Material mit geringer Koerzitivfeldstärke bei dem Rotor verwendet wird.
Es ist darauf hinzuweisen, dass im Umfang der vorliegenden Erfindung die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden können oder jedes der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele nach Bedarf modifiziert oder reduziert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Stator
2: Rotor
2a: in Rotationsrichtung vorlaufende Seite
2b: in Rotationsrichtung nachlaufende Seite
21: axiales Ende A
22: axiales Ende B
2X, 2Y: Rotorteil
2A, 2B: Rotorteil
3: Rotor
31: axiales Ende A
32: axiales Ende B
3A, 3B: Rotorteil
4: Rotor
41: axiales Ende A
42: axiales Ende B
4A, 4B, 4C: Rotorteil
5: Rotor
51: axiales Ende A
52: axiales Ende B
6: Rotor
61: axiales Ende A
62: axiales Ende B
6A, 6B, 6C: Rotorteil
7: Rotor
71: axiales Ende A
72: axiales Ende B
7A, 7B: Rotorteil
PM: Permanentmagnet
C: Zentrum innerhalb der Magnetpole im Rotor insgesamt
D: wahrscheinlich entmagnetisierter Bereich
G: Bereich mit hoher Koerzitivfeldstärke

Claims

Elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ, mit einem Rotor, bei dem eine Vielzahl von Magnetpolen durch Permanentmagneten gebildet ist, wobei bei Definition einer vorbestimmten Rotationsrichtung des Rotors als positive Richtung eines mechanischen Winkels, der eine Magnetpolposition angibt, in einem ersten Rotorteil, der einen Teil in Axialrichtung des Rotors bildet, eine jeweilige Magnetpolposition in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum im Mittel einer Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors in der positiven Richtung verlagert ist, und in einem zweiten Rotorteil, der einen Teil in Axialrichtung des Rotors an einer anderen Position in Axialrichtung als der des ersten Rotorteils bildet, eine jeweilige Magnetpolposition in Bezug auf das jeweilige Magnetpol-Zentrum im Mittel der Gesamtheit der Magnetpole in der Axialrichtung des Rotors in der negativen Richtung verlagert ist, so dass ganze Magnetpole in dem Rotor gebildet sind, wobei bei jedem Permanentmagneten, der einen Magnetpol in dem ersten Rotorteil bildet, in dem der jeweilige Magnetpol in der positiven Richtung des Rotors verlagert ist, ein auf der positiven Seite befindliches Ende in Umfangsrichtung des Permanentmagneten als in seinem Entmagnetisierungswiderstand verstärkter Bereich ausgebildet ist, der einen größeren Entmagnetisierungswiderstand als ein auf der negativen Seite befindliches Ende aufweist, und bei jedem Permanentmagneten, der einen Magnetpol in dem zweiten Rotorteil bildet, in dem der jeweilige Magnetpol in der negativen Richtung des Rotors verlagert ist, ein auf der negativen Seite befindliches Ende in Umfangsrichtung des Permanentmagneten als in seinem Entmagnetisierungswiderstand verstärkter Bereich ausgebildet ist, der einen größeren Entmagnetisierungswiderstand als ein auf der positiven Seite befindliches Ende aufweist.
Elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ nach Anspruch 1, wobei bei jedem Permanentmagneten, der einen Magnetpol in dem ersten Rotorteil bildet, in dem der jeweilige Magnetpol in der positiven Richtung des Rotors verlagert ist, das auf der positiven Seite befindliche Ende in der Umfangsrichtung des Permanentmagneten eine größere Dicke aufweist als das auf der negativen Seite befindliche Ende, und wobei bei jedem Permanentmagneten, der einen Magnetpol in dem zweiten Rotorteil bildet, in dem der jeweilige Magnetpol in der negativen Richtung des Rotors verlagert ist, das auf der negativen Seite befindliche Ende in der Umfangsrichtung des Permanentmagneten eine größere Dicke aufweist als das auf der positiven Seite befindliche Ende.
Elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ nach Anspruch 1, wobei bei jedem Permanentmagneten, der einen Magnetpol in dem ersten Rotorteil bildet, in dem der jeweilige Magnetpol in der positiven Richtung des Rotors verlagert ist, das auf der positiven Seite befindliche Ende in der Umfangsrichtung des Permanentmagneten eine höhere Koerzitivfeldstärke als das auf der negativen Seite befindliche Ende aufweist, und wobei bei jedem Permanentmagneten, der einen Magnetpol in dem zweiten Rotorteil bildet, in dem der jeweilige Magnetpol in der negativen Richtung des Rotors verlagert ist, das auf der negativen Seite befindliche Ende in der Umfangsrichtung des Permanentmagneten eine höhere Koerzitivfeldstärke als das auf der positiven Seite befindliche Ende aufweist.
Elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in einem dritten Rotorteil, der einen Teil in der Axialrichtung des Rotors an einer anderen Position in der Axialrichtung als den Positionen des ersten Rotorteils und des zweiten Rotorteils bildet, die jeweilige Magnetpol-Position mit einem jeweiligen Magnetpol-Zentrum übereinstimmt, und wobei der dritte Rotorteil zwischen dem ersten Rotorteil und dem zweiten Rotorteil angeordnet ist.
Elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Vielzahl der ersten Rotorteile und eine Vielzahl der zweiten Rotorteile in unterschiedlichen Positionen in der Axialrichtung angeordnet sind, und wobei zumindest einige der Vielzahl der zweiten Rotorteile innerhalb der Vielzahl der ersten Rotorteile angeordnet sind.
Elektrische Rotationsmaschine vom Permanentmagnet-Typ nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei bei dem Rotor, die die Magnetpole in dem ersten Rotorteil bildenden Permanentmagneten und die die Magnetpole in dem zweiten Rotorteil bildenden Permanentmagneten in jeweilige Rotor-Eisenkerne eingebettet sind, die den ersten Rotorteil und den zweiten Rotorteil bilden.