JP2008029130A - Rotating electric machine - Google Patents

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JP2008029130A JP2006199436A JP2006199436A JP2008029130A JP 2008029130 A JP2008029130 A JP 2008029130A JP 2006199436 A JP2006199436 A JP 2006199436A JP 2006199436 A JP2006199436 A JP 2006199436A JP 2008029130 A JP2008029130 A JP 2008029130A
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Yoshihito Sanko
義仁 三箇
Yoshinari Asano
能成 浅野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To adopt an embedded magnet, to prevent demagnetization, and to control reduction of a magnetic flux amount even if length in a rotation axial direction is made small while eddy currents in a permanent magnet are reduced in a rotating electric machine. <P>SOLUTION: The rotating electric machine is provided with a field element 1A which rotates around a rotation axis Q, and an armature 3 opposite thereto via a cylindrical gap. The field element 1A is provided with cores 15S and 15N and permanent magnets 11 and 12. The cores 15S and 15N are magnetically separated in a circumferential direction, and face the armature 3 in a radial direction. The permanent magnets 11 and 12 are disposed in the cores 15S and 15N from the rotation axial direction. Polarities are different in magnetic pole faces that the permanent magnets 11 and 12 faces the cores 15S and 15N. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は界磁子と電機子とが円筒状のギャップを介して対向する、いわゆるラジアルギャップ型の回転電機に関する。   The present invention relates to a so-called radial gap type rotating electric machine in which a field element and an armature are opposed to each other via a cylindrical gap.

モータで例示される回転電機において、通常、界磁子は回転子として、電機子は固定子として、それぞれ機能する。永久磁石を界磁子のコア内部に埋設することにより、電機子からの回転磁界は永久磁石には流れにくく、よって永久磁石は減磁に強くなる。また、永久磁石としてＢＨ積が高い焼結の希土類磁石の場合には、永久磁石の内部に渦電流を発生させにくいという利点もある。さらには、界磁子の逆突極性を高め、リラクタンストルクを有効利用できるという利点がある。   In a rotating electrical machine exemplified by a motor, normally, a field element functions as a rotor and an armature functions as a stator. By embedding the permanent magnet in the core of the field element, the rotating magnetic field from the armature hardly flows to the permanent magnet, and thus the permanent magnet is resistant to demagnetization. Further, in the case of a sintered rare earth magnet having a high BH product as a permanent magnet, there is also an advantage that it is difficult to generate an eddy current inside the permanent magnet. Furthermore, there is an advantage that the reverse saliency of the field element can be increased and the reluctance torque can be used effectively.

特許文献１及び特許文献２には、永久磁石をロータコア内部に埋設したモータが開示されている。しかし、特許文献１に記載された技術では、永久磁石が界磁子のかなり内周部に埋設されるため、永久磁石量を多く採ることができない。   Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a motor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core. However, in the technique described in Patent Document 1, a permanent magnet is embedded in a considerably inner periphery of the field element, so that a large amount of permanent magnet cannot be taken.

特許文献２に記載された技術では、リラクタンストルクを有効利用すべく、永久磁石を１極当たり複数層に埋設している。しかし複数層に埋設されることにより、永久磁石の厚みを大きく採ることができない。逆に、永久磁石の厚みを優先して設計すれば、界磁子の磁路、特にｑ軸リラクタンスを低くする磁路（極間及び径方向に積層された永久磁石の間の磁路）が狭くなる。これは当該磁路が飽和しやすくなり、リラクタンストルクを小さくしてしまう。   In the technique described in Patent Document 2, permanent magnets are embedded in a plurality of layers per pole in order to effectively use reluctance torque. However, by embedding in a plurality of layers, the permanent magnet cannot be made thick. Conversely, if the thickness of the permanent magnet is designed with priority, the magnetic path of the field element, particularly the magnetic path that lowers the q-axis reluctance (the magnetic path between the poles and the permanent magnets laminated in the radial direction) is reduced. Narrow. This tends to saturate the magnetic path and reduce the reluctance torque.

さらに、近年の小型化の要求により、回転軸に沿った方向（回転軸方向）の長さは小さくなる傾向に有る。この場合、永久磁石の総量が減ることによる出力の低下、銅損の増大、または、電気装荷比が上昇することによって磁気飽和や減磁の恐れがある。   Furthermore, due to the recent demand for miniaturization, the length along the rotation axis (rotation axis direction) tends to be small. In this case, there is a risk of magnetic saturation or demagnetization due to a decrease in output due to a decrease in the total amount of permanent magnets, an increase in copper loss, or an increase in the electrical loading ratio.

特許文献３には、永久磁石モータとリラクタンスモータを軸方向に重ねて配置する構成が開示されているが、永久磁石の総量を増大させるものではなく、上記課題を十分に解決してはいない。   Patent Document 3 discloses a configuration in which a permanent magnet motor and a reluctance motor are arranged so as to overlap each other in the axial direction, but does not increase the total amount of permanent magnets and does not sufficiently solve the above problem.

特開平５−２３６６８７JP-A-5-236687 特開平８−３３１７８３JP-A-8-331783 特開２００４−８８８５２JP 2004-88852

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので埋込磁石型を採用して減磁を防止し、永久磁石内部の渦電流を低減しつつ、回転軸方向の長さを小さくしても磁束量の低減を抑制することを目的とする。さらには、永久磁石の厚みを十分に確保しつつ、リラクタンストルクを向上させることも、本願発明の目的の一つである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and adopts an embedded magnet type to prevent demagnetization, reduce eddy current inside the permanent magnet, and reduce the magnetic flux even if the length in the rotation axis direction is reduced. The purpose is to suppress the reduction of the amount. Furthermore, it is also an object of the present invention to improve the reluctance torque while ensuring a sufficient thickness of the permanent magnet.

この発明にかかる回転電機は、回転軸（Ｑ）を中心として回転する界磁子（１Ａ〜１Ｇ）と、前記回転子に対して前記回転軸を中心とする円筒状のギャップを隔てて対向する電機子（３）とを備える。   A rotating electrical machine according to the present invention opposes a field element (1A to 1G) rotating about a rotation axis (Q) with a cylindrical gap centered on the rotation axis to the rotor. Armature (3).

その第１の態様では、前記界磁子は、前記回転軸周りの周方向において相互に磁気的に分離され、前記回転軸に対する径方向において前記電機子と対向するコアの複数（１５）と、前記回転軸に沿った方向である回転軸方向から前記コアの各々（１５Ｓ，１５Ｎ）に対して設けられ、周方向において隣接する一対の前記コアに対しては相互に極性が異なる磁極面を呈する永久磁石（１１，１２）とを備える。   In the first aspect, the field elements are magnetically separated from each other in a circumferential direction around the rotation axis, and a plurality of cores (15) facing the armature in a radial direction with respect to the rotation axis; Provided for each of the cores (15S, 15N) from the direction of the rotation axis, which is a direction along the rotation axis, and presenting magnetic pole surfaces having different polarities from each other for the pair of cores adjacent in the circumferential direction. And permanent magnets (11, 12).

この発明にかかる回転電機の第２の態様は、その第１の態様であって、前記永久磁石（１１，１２）は前記回転軸（Ｑ）に沿った方向に着磁される。また当該回転電機は、前記コア（１５Ｓ，１５Ｎ）とは反対側で前記永久磁石に設けられた第１磁性体（１３）を更に備える。   The 2nd aspect of the rotary electric machine concerning this invention is the 1st aspect, Comprising: The said permanent magnet (11, 12) is magnetized in the direction along the said rotating shaft (Q). The rotating electrical machine further includes a first magnetic body (13) provided on the permanent magnet on the side opposite to the core (15S, 15N).

この発明にかかる回転電機の第３の態様は、その第１乃至第２の態様であって、前記磁極面は前記回転軸（Ｑ）に沿った両側から前記コア（１５，１５Ｎ）の各々に対して設けられる。同一の前記コアに対して前記回転軸に沿った両側から設けられる前記磁極面の極性は相互に等しい。   A third aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the first or second aspect, wherein the magnetic pole surface is provided on each of the cores (15, 15N) from both sides along the rotation axis (Q). It is provided for. The polarities of the magnetic pole faces provided from both sides along the rotation axis with respect to the same core are equal to each other.

この発明にかかる回転電機の第４の態様は、その第１乃至第３の態様であって、前記周方向において隣接する一対の前記コア（１５Ｎ，１５Ｓ）同士の、前記周方向に沿って隔たった距離であるコア距離（Ｄｐ）は、前記ギャップの長さ（Ｄｇ）の２倍よりも大きい。   A fourth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the first to third aspects, in which the pair of cores (15N, 15S) adjacent in the circumferential direction are separated from each other along the circumferential direction. The core distance (Dp), which is just the distance, is greater than twice the gap length (Dg).

この発明にかかる回転電機の第５の態様は、その第１乃至第４の態様であって、前記永久磁石（１１，１２）の厚み（Ｔｍ）は、前記コア距離（Ｄｐ）の半分よりも大きい。   5th aspect of the rotary electric machine concerning this invention is the 1st thru | or 4th aspect, Comprising: The thickness (Tm) of the said permanent magnet (11,12) is more than half of the said core distance (Dp). large.

この発明にかかる回転電機の第６の態様は、その第１乃至第５の態様であって、前記周方向において隣接する一対の前記コア（１５Ｎ，１５Ｓ）同士の前記周方向に沿った隔たりは、前記回転軸方向に対して前記周方向に捻れる。   6th aspect of the rotary electric machine concerning this invention is the 1st thru | or 5th aspect, Comprising: The separation along the said circumferential direction of a pair of said core (15N, 15S) adjacent in the said circumferential direction is carried out. And twisted in the circumferential direction with respect to the rotation axis direction.

この発明にかかる回転電機の第７の態様は、その第１乃至第６の態様であって、前記電機子（３）は、径方向に延在する複数のティース（３４）と、前記ティースに巻回される複数の電機子巻線（３２）と、前記ギャップとは反対側で前記ティースの端部を相互に連結するヨーク（３１）とを有する。前記ヨークの前記回転軸方向の長さ（Ｌｙ）が、前記ティースの前記回転軸方向の長さ（Ｌｔ）より大である。   7th aspect of the rotary electric machine concerning this invention is the 1st thru | or 6th aspect, Comprising: The said armature (3) has several teeth (34) extended in radial direction, and the said teeth. A plurality of armature windings (32) to be wound, and a yoke (31) for connecting ends of the teeth to each other on the side opposite to the gap. A length (Ly) of the yoke in the rotation axis direction is larger than a length (Lt) of the teeth in the rotation axis direction.

この発明にかかる回転電機の第８の態様は、その第７の態様であって、前記ヨーク（３１）の前記回転軸方向の前記長さ（Ｌｙ）が、前記電機子巻線（３２）の前記回転軸方向の長さ（Ｌｗ）よりも大きい。   An eighth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the seventh aspect, wherein the length (Ly) of the yoke (31) in the direction of the rotational axis is equal to that of the armature winding (32). It is larger than the length (Lw) in the rotation axis direction.

この発明にかかる回転電機の第９の態様は、その第７乃至第８の態様であって、前記コア（１５）の前記回転軸方向の長さ（Ｌｒ）は、前記ティース（３１）の前記ギャップ側の端部（３３）の前記回転軸方向の長さ（Ｌｃ）以上である。   A ninth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the seventh to eighth aspects, wherein the length (Lr) of the core (15) in the rotation axis direction is the same as that of the teeth (31). It is not less than the length (Lc) in the rotational axis direction of the end portion (33) on the gap side.

この発明にかかる回転電機の第１０の態様は、その第１の態様であって、前記永久磁石（１１，１２）は前記コア（１５）毎に対応して分割され、前記コアの前記永久磁石に当接する面には、前記永久磁石が係合する段差（１５Ｊ）を有する。   A tenth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the first aspect, in which the permanent magnets (11, 12) are divided corresponding to the cores (15), and the permanent magnets of the cores are divided. The surface abutting on the surface has a step (15J) with which the permanent magnet is engaged.

この発明にかかる回転電機の第１１の態様は、その第２の態様であって、前記永久磁石（１１，１２）は前記コア（１５）毎に対応して分割され、前記第１磁性体（１３）の前記永久磁石に当接する面には、前記永久磁石が係合する段差を有する。   An eleventh aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the second aspect, wherein the permanent magnets (11, 12) are divided corresponding to the cores (15), and the first magnetic body ( 13) The surface that contacts the permanent magnet has a step that engages with the permanent magnet.

この発明にかかる回転電機の第１２の態様は、その第１乃至第１１の態様であって、前記コア（１５Ｎ，１５Ｓ）同士を、その外径側及び内径側の少なくとも何れか一方で、相互に連結する薄肉部（１５１，１５６；１５７，１５６）を更に備える。   A twelfth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the first to eleventh aspects, in which the cores (15N, 15S) are mutually connected with at least one of the outer diameter side and the inner diameter side. It further includes thin-walled portions (151, 156; 157, 156) that are connected to each other.

この発明にかかる回転電機の第１３の態様は、その第１２の態様であって、前記コア（１５）は、前記永久磁石（１１，１２）が設けられた側の前記回転軸（Ｑ）に沿った方向についての端部から、前記回転軸方向に沿って、前記コアの前記回転軸方向に沿った長さ（Ｌｒ）の半分以上の長さで延在する圧粉磁心（１５２）と、前記回転軸方向に垂直な断面において前記圧粉磁心を囲み、前記回転軸方向に積層された複数の磁性板（１５１，１５４，１５６）とを有する。   A thirteenth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the twelfth aspect, wherein the core (15) is connected to the rotating shaft (Q) on the side where the permanent magnets (11, 12) are provided. A powder magnetic core (152) extending from the end in the direction along the direction of the rotation axis by a length that is at least half of the length (Lr) along the direction of the rotation axis of the core; A plurality of magnetic plates (151, 154, 156) that surround the dust core in a cross section perpendicular to the rotation axis direction and are stacked in the rotation axis direction;

この発明にかかる回転電機の第１４の態様は、その第１乃至第１１の態様であって、前記周方向において隣接する一対の前記コア（１５Ｎ，１５Ｓ）同士の間において、これらと周方向に磁気的に分離され、前記径方向及び前記回転軸方向に延在し、その内径側で相互に連結された第２磁性体（１５ｑ）を更に備える。   14th aspect of the rotary electric machine concerning this invention is the 1st thru | or 11th aspect, Comprising: Between these said cores (15N, 15S) adjacent in the said circumferential direction, these and circumferential direction It further includes a second magnetic body (15q) that is magnetically separated, extends in the radial direction and the rotational axis direction, and is interconnected on the inner diameter side.

この発明にかかる回転電機の第１５の態様は、その第１２乃至第１３の態様であって、前記周方向において隣接する一対の前記コア（１５Ｎ，１５Ｓ）同士の間において、外周側で前記薄肉部（１５７）を介して設けられ、前記コアと周方向に磁気的に分離され、前記径方向及び前記回転軸方向に延在し、その内径側で相互に連結された第２磁性体（１５ｑ）を更に備える。   A fifteenth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the twelfth to thirteenth aspects, wherein the thin wall is formed on the outer peripheral side between a pair of the cores (15N, 15S) adjacent in the circumferential direction. A second magnetic body (15q) provided via a portion (157), magnetically separated from the core in the circumferential direction, extending in the radial direction and the rotational axis direction, and interconnected on the inner diameter side thereof. ).

この発明にかかる回転電機の第１６の態様は、第１４乃至第１５の態様であって、前記コア（１５）は前記回転軸方向に積層された磁性板を有し、前記磁性体を相互に連結する連結部位（９５）は前記第２磁性体（１５ｑ）において配置される。   A sixteenth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the fourteenth to fifteenth aspects, wherein the core (15) has magnetic plates stacked in the direction of the rotation axis, and the magnetic bodies are mutually attached. The connecting part (95) to be connected is arranged in the second magnetic body (15q).

この発明にかかる回転電機の第１７の態様は、その第１乃至第１６の態様であって、前記コア（１５）には、前記回転軸方向に垂直な方向においての両端を前記ギャップ側に有して前記ギャップ側に凹となって湾曲し、前記回転軸方向に延在する少なくとも一つのスリット（１５８，１５９）が設けられる。   A seventeenth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the first to sixteenth aspects, wherein the core (15) has both ends in the direction perpendicular to the rotation axis direction on the gap side. Then, at least one slit (158, 159) that is concave and curved on the gap side and extends in the direction of the rotation axis is provided.

この発明にかかる回転電機の第１８の態様は、その第１４乃至第１６の態様のいずれかであって、前記第２磁性体（１５ｑ）のギャップ側の端部（１５５ｔ）は、前記ギャップ側に向かうに従ってその前記周方向における長さが広がる。   An eighteenth aspect of the rotating electrical machine according to this invention is any one of the fourteenth to sixteenth aspects, wherein the end (155t) on the gap side of the second magnetic body (15q) is formed on the gap side. The length in the circumferential direction increases as it goes to.

この発明にかかる回転電機の第１９の態様は、その第１７の態様であって、前記回転軸方向に垂直な面における前記スリット（１５８，１５９）の幅は、前記永久磁石（１１，１２）の厚み（Ｔｍ）より小である。   A nineteenth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the seventeenth aspect, wherein the width of the slit (158, 159) in the plane perpendicular to the direction of the rotation axis is the permanent magnet (11, 12). Less than the thickness (Tm).

この発明にかかる回転電機の第２０の態様は、その第１７の態様であって、前記スリット（１５８，１５９）は前記永久磁石（１１，１２）に達しない。   A twentieth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the seventeenth aspect, in which the slits (158, 159) do not reach the permanent magnets (11, 12).

この発明にかかる回転電機の第２１の態様は、その第１４乃至第１６の態様であって、前記第２磁性体（１５ｑ）は、前記回転軸方向に積層された磁性板を有する。   A twenty-first aspect of the rotating electrical machine according to the present invention is the fourteenth to sixteenth aspects, wherein the second magnetic body (15q) includes magnetic plates stacked in the direction of the rotation axis.

この発明にかかる回転電機の第１の態様によれば、回転軸方向の長さを小さくしても磁束量の低減を抑制し、かつ永久磁石の減磁や永久磁石内部の渦電流を低減する。   According to the first aspect of the rotating electrical machine of the present invention, even if the length in the rotation axis direction is reduced, the reduction of the magnetic flux amount is suppressed, and the demagnetization of the permanent magnet and the eddy current inside the permanent magnet are reduced. .

この発明にかかる回転電機の第２の態様によれば、第１磁性体がバックヨークとして機能するので、永久磁石から見た磁気抵抗が低減され、永久磁石の動作点磁束密度が上昇する。   According to the second aspect of the rotating electrical machine of the present invention, since the first magnetic body functions as a back yoke, the magnetic resistance viewed from the permanent magnet is reduced, and the operating point magnetic flux density of the permanent magnet is increased.

この発明にかかる回転電機の第３の態様によれば、界磁磁束を増加させることにより、回転電機の効率が向上する。また回転軸方向にほぼ均一に、界磁子のコアに磁極を形成することができる。   According to the third aspect of the rotating electrical machine of the present invention, the efficiency of the rotating electrical machine is improved by increasing the field magnetic flux. In addition, the magnetic poles can be formed on the core of the field element substantially uniformly in the direction of the rotation axis.

この発明にかかる回転電機の第４の態様によれば、界磁子の一のコアから他のコアへと流れる界磁磁束にとって、電機子と二つのギャップを経由して流れる場合の磁気抵抗よりも、これらを経由せずに流れる場合の磁気抵抗を大きくし、界磁子からの磁束を電機子に鎖交させやすくなる。   According to the fourth aspect of the rotating electrical machine of the present invention, the field magnetic flux that flows from one core of the field element to the other core is less than the magnetic resistance when flowing through the armature and the two gaps. However, the magnetic resistance when flowing without going through these is increased, and the magnetic flux from the field element is easily linked to the armature.

この発明にかかる回転電機の第５の態様によれば、電機子電流によって発生する回転磁界が、界磁子の一のコアから他のコアへと流れる際、互いに隣接する間を流れる場合の方が、永久磁石を経由する場合よりも磁気抵抗が小さい。よって回転磁界による永久磁石の減磁を低減できる。   According to the fifth aspect of the rotating electrical machine of the present invention, when the rotating magnetic field generated by the armature current flows from one core of the field element to the other, it flows between adjacent ones. However, the magnetic resistance is smaller than when passing through a permanent magnet. Therefore, demagnetization of the permanent magnet due to the rotating magnetic field can be reduced.

この発明にかかる回転電機の第６の態様によれば、特殊な形状の磁石を使うことなく界磁子にスキューを形成でき、コギングトルクを低減できる。また回転軸方向の推進力を必要とする場合に好適である。   According to the sixth aspect of the rotating electrical machine of the present invention, it is possible to form a skew in the field element without using a specially shaped magnet, and to reduce the cogging torque. It is also suitable when a propulsive force in the direction of the rotation axis is required.

この発明にかかる回転電機の第７の態様によれば、ティースからみて回転軸方向にある電機子巻線、いわゆるコイルエンドの周囲の空間でヨークの磁路を回転軸方向に広げることができるので、ヨークの径方向の厚みを小さくできる。   According to the seventh aspect of the rotating electrical machine of the present invention, the magnetic path of the yoke can be expanded in the rotational axis direction in the space around the armature winding in the rotational axis direction, that is, the so-called coil end as viewed from the teeth. The thickness of the yoke in the radial direction can be reduced.

この発明にかかる回転電機の第８の態様によれば、電機子を外部に対して回転軸方向に固定しやすい。   According to the 8th aspect of the rotary electric machine concerning this invention, it is easy to fix an armature to the rotating shaft direction with respect to the exterior.

この発明にかかる回転電機の第９の態様によれば、ティースのギャップ側の端部が、同一の永久磁石で極性の異なる磁極面の間で磁束を短絡的に流すことを回避する。   According to the 9th aspect of the rotary electric machine concerning this invention, it is avoided that the edge part by the side of the gap of teeth flows a magnetic flux short-circuit between the same permanent magnets and a magnetic pole surface from which polarity differs.

この発明にかかる回転電機の第１０の態様によれば、永久磁石が固定される。   According to the tenth aspect of the rotating electrical machine of the present invention, the permanent magnet is fixed.

この発明にかかる回転電機の第１１の態様によれば、永久磁石が固定される。   According to the eleventh aspect of the rotating electrical machine of the present invention, the permanent magnet is fixed.

この発明にかかる回転電機の第１２の態様によれば、薄肉部は容易に磁気飽和するので実質的には磁気障壁として機能するので、し、かつ機械的にコア同士を相互に保持することができる。   According to the twelfth aspect of the rotating electrical machine of the present invention, since the thin portion is easily magnetically saturated, it functions substantially as a magnetic barrier, and the cores can be mechanically held together. it can.

この発明にかかる回転電機の第１３の態様によれば、コアの回転軸方向に沿ってコア中を流れる磁束による渦電流を低減する。   According to the thirteenth aspect of the rotating electrical machine of the present invention, eddy current due to magnetic flux flowing in the core along the direction of the rotation axis of the core is reduced.

この発明にかかる回転電機の第１４の態様によれば、リラクタンストルクを発生する。   According to the fourteenth aspect of the rotating electrical machine of the present invention, reluctance torque is generated.

この発明にかかる回転電機の第１５の態様によれば、リラクタンストルクを発生する。   According to the fifteenth aspect of the rotating electrical machine of the present invention, reluctance torque is generated.

この発明にかかる回転電機の第１６の態様によれば、永久磁石の位置を避けて、連結部位を配置することができる。   According to the sixteenth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention, the connecting portion can be arranged avoiding the position of the permanent magnet.

この発明にかかる回転電機の第１７の態様によれば、マルチフラックス型におけるスリット幅を、永久磁石の厚みと独立して設定することができる。   According to the seventeenth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention, the slit width in the multi-flux type can be set independently of the thickness of the permanent magnet.

この発明にかかる回転電機の第１８の態様によれば、電機子が発生する回転磁束を第２磁性体へと引き込み易くし、リラクタンストルクを増大する。   According to the eighteenth aspect of the rotating electrical machine of the present invention, the rotating magnetic flux generated by the armature is easily drawn into the second magnetic body, and the reluctance torque is increased.

この発明にかかる回転電機の第１９の態様によれば、コアにおける磁気飽和を生じさせにくい。   According to the nineteenth aspect of the rotating electrical machine of the present invention, it is difficult to cause magnetic saturation in the core.

この発明にかかる回転電機の第２０の態様によれば、永久磁石の磁極面が全てコアに当接するため、磁気抵抗が低減され、永久磁石の動作点を高くすることができる。   According to the twentieth aspect of the rotating electrical machine according to the present invention, since all the magnetic pole surfaces of the permanent magnet are in contact with the core, the magnetic resistance is reduced and the operating point of the permanent magnet can be increased.

この発明にかかる回転電機の第２１の態様によれば、第２磁性体には界磁磁束が流れにくいので、回転軸方向に垂直な面内を流れる回転磁束に対する渦電流のみを考慮すればよく、磁気飽和しにくい磁性板の積層構造を採用できる。   According to the twenty-first aspect of the rotating electrical machine according to the present invention, since the field magnetic flux does not easily flow through the second magnetic body, only the eddy current with respect to the rotating magnetic flux flowing in the plane perpendicular to the rotation axis direction needs to be considered. It is possible to adopt a laminated structure of magnetic plates that are not easily magnetically saturated.

第１の実施の形態．
図１は本発明の第１の実施の形態にかかる回転電機の構造を示す斜視図である。当該回転電機は例えば空気調和機の冷媒を圧縮する圧縮機や、ファンに採用することができる。 First embodiment.
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of the rotating electrical machine according to the first embodiment of the present invention. The rotating electrical machine can be employed in, for example, a compressor that compresses a refrigerant of an air conditioner or a fan.

当該回転電機は回転軸Ｑを中心として回転する界磁子１Ａと、電機子３とが回転軸Ｑを中心とする円筒状のギャップを隔てて対向する構造を備える。構造の理解を容易にするため、回転電機を回転軸Ｑに沿った方向（以下、単に「回転軸方向」とも称す）において分解して示しているので、図１においては界磁子１Ａと電機子３とは対向していない。但し、回転電機の分野の通常の技術知識を有する者であれば、当該回転電機の構造を図１から認識することができる。図２は界磁子１Ａを回転軸Ｑに沿って分解せずに示す斜視図である。   The rotating electrical machine has a structure in which a field element 1A that rotates about a rotation axis Q and an armature 3 face each other with a cylindrical gap centered on the rotation axis Q. In order to facilitate understanding of the structure, the rotating electric machine is shown in an exploded manner in the direction along the rotation axis Q (hereinafter also simply referred to as “rotating axis direction”). It does not face child 3. However, a person having ordinary technical knowledge in the field of rotating electrical machines can recognize the structure of the rotating electrical machine from FIG. FIG. 2 is a perspective view showing the field element 1A along the rotation axis Q without being disassembled.

図３は電機子３の構造を示す斜視図である。電機子３は径方向に延在する複数のティース３４と、ティース３４に巻回される電機子巻線３２と、上記ギャップとは反対側でティース３４の端部を相互に連結するヨーク３１とを有する。ヨーク３１とは反対側で（即ちギャップ側で）ティース３４は端部３３を有している。但し図３において視認を容易にするため、後述する電機子巻線３２は一部を省略して描画している。   FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the armature 3. The armature 3 includes a plurality of teeth 34 extending in the radial direction, an armature winding 32 wound around the teeth 34, and a yoke 31 that interconnects ends of the teeth 34 on the side opposite to the gap. Have The tooth 34 has an end 33 on the side opposite to the yoke 31 (that is, on the gap side). However, in order to facilitate visual recognition in FIG. 3, an armature winding 32 described later is drawn with a part thereof omitted.

図４は界磁子１Ａと電機子３とを備える回転電機の断面図であり、回転軸Ｑに平行かつ回転軸Ｑを含む断面を示し、回転軸Ｑに対して右側は省略した。但し、回転電機の分野の通常の技術知識を有する者であれば、図４に示された左側の構成から、省略された右側の構成を理解することができる。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a rotating electrical machine including a field element 1A and an armature 3, showing a cross section parallel to the rotating shaft Q and including the rotating shaft Q, and the right side of the rotating shaft Q is omitted. However, those who have ordinary technical knowledge in the field of rotating electrical machines can understand the omitted right side configuration from the left side configuration shown in FIG.

図１に戻り、界磁子１Ａはコアの複数１５（以下、この複数をひとまとまりとして「コア群１５」とも称する）を有している。コア群１５は個々のコア１５Ｓ，１５Ｎを有しており、これらは回転軸Ｑ周りの周方向において相互に磁気的に分離されている。また回転電機として組み立てられることにより、回転軸Ｑに対する径方向において電機子３と対向する。本実施の形態ではコア群１５は４極の界磁子コアとして機能するべく、一対のコア１５Ｓと、一対のコア１５Ｎとが設けられており、コア１５Ｓ，１５Ｎは周方向において交互に配置されている。   Returning to FIG. 1, the field element 1 </ b> A has a plurality of cores 15 (hereinafter, the plurality are collectively referred to as “core group 15”). The core group 15 includes individual cores 15S and 15N, which are magnetically separated from each other in the circumferential direction around the rotation axis Q. Further, by assembling as a rotating electric machine, it faces the armature 3 in the radial direction with respect to the rotation axis Q. In the present embodiment, the core group 15 is provided with a pair of cores 15S and a pair of cores 15N so as to function as a four-pole field element core, and the cores 15S and 15N are alternately arranged in the circumferential direction. ing.

界磁子１Ａは永久磁石１１，１２を有しており、本実施の形態ではこれらはリング状磁石として実現された場合が例示されている。永久磁石１１は複数の永久磁石１１Ｎ，１１Ｓが集合した群と把握することができる。本実施の形態では界磁子の極数を４極とすべく、一対の永久磁石１１Ｓと、一対の永久磁石１１Ｎとが設けられた場合が例示されており、永久磁石１１Ｓ，１１Ｎは周方向において交互に配置されている。永久磁石１１Ｓ，１１Ｎはそれぞれ回転軸方向からコア１５Ｓ，１５Ｎの各々に対して設けられる。そして、永久磁石１１Ｓ，１１Ｎはそれぞれコア１５Ｓ，１５Ｎに対してＳ極、Ｎ極の磁極面を呈する。永久磁石１１Ｓ，１１Ｎはそれぞれコア１５Ｎ，１５Ｓにも跨って配置されることはない。換言すれば、永久磁石１１Ｓ，１１Ｎ同士の周方向の境界にはコア１５Ｎ，１５Ｓは配置されていない。より具体的には、隣接するコア１５Ｎ，１５Ｓ同士は、周方向に距離（以下、「コア距離」と称す）Ｄｐで離隔して配置されている。   The field element 1A has permanent magnets 11 and 12, and in the present embodiment, a case where these are realized as ring magnets is illustrated. The permanent magnet 11 can be understood as a group of a plurality of permanent magnets 11N and 11S. In the present embodiment, a case where a pair of permanent magnets 11S and a pair of permanent magnets 11N are provided in order to set the number of poles of the field element to 4 is illustrated, and the permanent magnets 11S and 11N are arranged in the circumferential direction. Are alternately arranged. Permanent magnets 11S and 11N are provided for cores 15S and 15N, respectively, from the direction of the rotation axis. The permanent magnets 11S and 11N have S pole and N pole magnetic pole faces with respect to the cores 15S and 15N, respectively. Permanent magnets 11S and 11N are not disposed across cores 15N and 15S, respectively. In other words, the cores 15N and 15S are not arranged at the circumferential boundary between the permanent magnets 11S and 11N. More specifically, the adjacent cores 15N and 15S are spaced apart by a distance (hereinafter referred to as “core distance”) Dp in the circumferential direction.

かかる構造を有することにより、永久磁石１１から発生する界磁磁束はコア群１５の回転軸方向の端部から径方向へと流入出する。このように、界磁子コアとして機能するコア群１５の、回転軸方向における外部に永久磁石１１を設けることにより、コア群１５の回転軸方向における長さＬｒ（図３参照）が短くなっても、界磁磁束の磁束量の低減を抑制することができる。しかも永久磁石１１の磁極面はコア群１５によって覆われるので、電機子３からの回転磁界による減磁を防止し、永久磁石１１内部の渦電流を低減することもできる。   By having such a structure, the field magnetic flux generated from the permanent magnet 11 flows in and out from the end of the core group 15 in the rotation axis direction. Thus, by providing the permanent magnet 11 outside the core group 15 functioning as a field element core in the rotation axis direction, the length Lr (see FIG. 3) of the core group 15 in the rotation axis direction is shortened. In addition, it is possible to suppress a reduction in the magnetic flux amount of the field magnetic flux. Moreover, since the magnetic pole surface of the permanent magnet 11 is covered with the core group 15, demagnetization due to the rotating magnetic field from the armature 3 can be prevented, and eddy current inside the permanent magnet 11 can be reduced.

永久磁石１２は複数の永久磁石１２Ｎ，１２Ｓが集合した群と把握することができる。一対の永久磁石１２Ｓと、一対の永久磁石１２Ｎとが設けられており、永久磁石１２Ｓ，１２Ｎは周方向において交互に配置されている。永久磁石１２Ｓ，１２Ｎはそれぞれ回転軸方向であって永久磁石１１とは反対側からコア１５Ｓ，１５Ｎの各々に対して設けられる。そして、永久磁石１２Ｓ，１２Ｎはそれぞれコア１５Ｓ，１５Ｎに対してＳ極、Ｎ極の磁極面を呈する。永久磁石１２Ｓ，１２Ｎはそれぞれコア１５Ｎ，１５Ｓにも跨って配置されることはない。換言すれば、永久磁石１２Ｓ，１２Ｎ同士の周方向の境界にはコア１５Ｎ，１５Ｓは配置されていない。   The permanent magnet 12 can be understood as a group of a plurality of permanent magnets 12N and 12S. A pair of permanent magnets 12S and a pair of permanent magnets 12N are provided, and the permanent magnets 12S and 12N are alternately arranged in the circumferential direction. The permanent magnets 12S and 12N are provided to the cores 15S and 15N from the opposite side of the permanent magnet 11 in the rotation axis direction. The permanent magnets 12S and 12N have S pole and N pole magnetic pole faces with respect to the cores 15S and 15N, respectively. Permanent magnets 12S and 12N are not disposed across cores 15N and 15S, respectively. In other words, the cores 15N and 15S are not arranged at the circumferential boundary between the permanent magnets 12S and 12N.

このようにしてコア１５Ｓには回転軸方向に沿って両側から永久磁石１１Ｓ，１２ＳによっていずれもＳ極の磁極面が呈せられ、コア１５Ｎには回転軸方向に沿って両側から永久磁石１１Ｎ，１２ＮによっていずれもＮ極の磁極面が呈せられる。よってコア群１５に与えられる界磁磁束を増加させることにより、回転電機の効率を向上させることができる。しかもコア群１５は回転軸方向に磁束量がほぼ均一な磁極を形成することができる。   In this way, the core 15S is provided with the south pole magnetic pole surface by the permanent magnets 11S and 12S from both sides along the rotation axis direction, and the core 15N has the permanent magnets 11N and 11N from both sides along the rotation axis direction. 12N presents an N pole face. Therefore, the efficiency of the rotating electrical machine can be improved by increasing the field magnetic flux applied to the core group 15. Moreover, the core group 15 can form magnetic poles with a substantially uniform magnetic flux in the direction of the rotation axis.

永久磁石１１，１２は、回転軸方向に着磁して実現することが容易である。この場合、図示されるように磁性体１３，１４をそれぞれ永久磁石１１，１２のコア群１５と反対側で設けることが望ましい。磁性体１３，１４はバックヨークとして機能するので、永久磁石１１，１２から見た磁気抵抗が低減され、永久磁石１１，１２の動作点磁束密度が上昇する。   The permanent magnets 11 and 12 can be easily realized by being magnetized in the rotation axis direction. In this case, it is desirable to provide the magnetic bodies 13 and 14 on the side opposite to the core group 15 of the permanent magnets 11 and 12, respectively, as shown. Since the magnetic bodies 13 and 14 function as back yokes, the magnetic resistance viewed from the permanent magnets 11 and 12 is reduced, and the operating point magnetic flux density of the permanent magnets 11 and 12 is increased.

磁性体１３，１４内では、磁束の変化が小さいので、圧粉鉄心や、電磁軟鉄でもよいが、固有抵抗の小さい鉄であってもよい。但し、磁路は周方向に形成されるため、径方向に積層された薄板、いわゆる巻鉄心が好適である。   In the magnetic bodies 13 and 14, since the change of magnetic flux is small, a dust core and electromagnetic soft iron may be used, but iron having a small specific resistance may be used. However, since the magnetic path is formed in the circumferential direction, thin plates stacked in the radial direction, so-called wound cores, are suitable.

もちろん、永久磁石１１，１２のコア群１５と反対側に磁極面が現れない着磁がなされる場合、例えば永久磁石１１，１２の着磁方向をコア群１５に対して開くＵ字型とする場合（いわゆる極異方配向）には、磁性体１３，１４を省略することもできる。   Needless to say, when the permanent magnets 11 and 12 are magnetized so that the magnetic pole faces do not appear on the opposite side of the core group 15, for example, the U-shaped configuration opens the magnetization direction of the permanent magnets 11 and 12 with respect to the core group 15. In some cases (so-called polar anisotropic orientation), the magnetic bodies 13 and 14 can be omitted.

永久磁石１１，１２のコア群１５と反対側に磁極面が現れる場合には、当該磁極面を界磁子１Ａの回転位置を検出するためのセンサ磁石に用いることもできる。この場合には磁性体１３，１４を省略することが望ましい。   When a magnetic pole surface appears on the opposite side of the core group 15 of the permanent magnets 11 and 12, the magnetic pole surface can be used as a sensor magnet for detecting the rotational position of the field element 1A. In this case, it is desirable to omit the magnetic bodies 13 and 14.

コア距離Ｄｐは、ギャップの径方向の長さ（以下「ギャップ長」と称す）Ｄｇと、Ｄｐ＞２Ｄｇの関係にあることが望ましい。コア１５Ｓ，１５Ｎの間を流れる界磁磁束にとって、電機子と二つのギャップを経由して流れる場合の磁気抵抗よりも、これらを経由せずに流れる場合の磁気抵抗を大きくするのである。これにより界磁子１Ａからの磁束を電機子３に鎖交させやすくなる。   The core distance Dp is preferably in a relationship of Dp> 2Dg with the length in the radial direction of the gap (hereinafter referred to as “gap length”) Dg. For the field magnetic flux flowing between the cores 15S and 15N, the magnetic resistance when flowing without going through the armature and the two gaps is made larger than the magnetic resistance when flowing without going through these. This makes it easier to link the magnetic flux from the field element 1A to the armature 3.

なお、不図示の回転シャフトが磁性体である場合には、これがコア１５Ｓ，１５Ｎを磁気的に短絡させないように、コア群１５とは、離隔する必要がある。この離隔する距離は、ギャップ長Ｄｇより大きければよい。この離隔を確保するために、コア１５Ｓ，１５Ｎの一体化も兼ねて、回転シャフトをコア１５Ｓ，１５Ｎと共に、例えば樹脂を用いてモールドしてもよい。よって磁性体１３，１４にはそれぞれ、回転シャフトを保持する孔１３Ｒ，１４Ｒが設けられている。回転シャフトが非磁性体である場合は、これをコア群１５と離隔する必要はない。   When the rotating shaft (not shown) is a magnetic body, it is necessary to separate it from the core group 15 so that it does not magnetically short the cores 15S and 15N. This separation distance may be larger than the gap length Dg. In order to ensure this separation, the rotating shaft may be molded together with the cores 15S and 15N using, for example, a resin together with the integration of the cores 15S and 15N. Therefore, holes 13R and 14R for holding the rotating shaft are provided in the magnetic bodies 13 and 14, respectively. When the rotating shaft is a non-magnetic material, it is not necessary to separate it from the core group 15.

また、永久磁石１１の厚さ（回転軸方向に沿った長さ）Ｔｍは、２Ｔｍ＞Ｄｐの関係を有することが望ましい。この場合、電機子３から発生する回転磁界が、コア１５Ｎ，１５Ｓ間を流れる際、これらが互いに隣接する間を流れる場合の方が、永久磁石１１を経由する場合よりも磁気抵抗が小さくなる。これにより回転磁界による永久磁石１１の減磁を低減できる。永久磁石１２の厚さについても同様である。   Further, it is desirable that the thickness (length along the rotation axis direction) Tm of the permanent magnet 11 has a relationship of 2Tm> Dp. In this case, when the rotating magnetic field generated from the armature 3 flows between the cores 15N and 15S, the magnetic resistance is smaller when flowing between the cores 15N and 15S than when passing through the permanent magnet 11. Thereby, the demagnetization of the permanent magnet 11 due to the rotating magnetic field can be reduced. The same applies to the thickness of the permanent magnet 12.

図４において示されるように、電機子３の回転軸方向の長さについて以下の記号を導入する。即ち、ティース３４、ティース端部３３、ヨーク３１、電機子巻線３２について、それぞれ回転軸方向の長さをＬｔ，Ｌｃ，Ｌｙ，Ｌｗとする。   As shown in FIG. 4, the following symbols are introduced for the length of the armature 3 in the rotation axis direction. That is, the lengths of the teeth 34, the teeth end 33, the yoke 31, and the armature winding 32 in the rotation axis direction are Lt, Lc, Ly, and Lw, respectively.

まず、Ｌｙ＞Ｌｔとすれば、ティース３４からみて回転軸方向にある電機子巻線３２（いわゆるコイルエンド）の周囲の空間でヨーク３１の磁路を回転軸方向に広げることができる。これはヨーク３１の径方向の厚みを小さくできるので、回転電機の外形寸法を小型化するのに好適である。   First, if Ly> Lt, the magnetic path of the yoke 31 can be expanded in the rotation axis direction in the space around the armature winding 32 (so-called coil end) in the rotation axis direction as viewed from the teeth 34. This can reduce the thickness of the yoke 31 in the radial direction, and is suitable for reducing the outer dimensions of the rotating electrical machine.

また、Ｌｙ＞Ｌｗとすれば、回転軸方向において電機子巻線３２はヨーク３１内に収まるので、電機子３を外部に対して回転軸方向に固定しやすくなる。   Further, if Ly> Lw, the armature winding 32 is accommodated in the yoke 31 in the rotation axis direction, so that the armature 3 can be easily fixed to the outside in the rotation axis direction.

また、Ｌｔ＜Ｌｃとすることで、コア群１５の回転軸方向の長さＬｒを大きくし、多くの磁束を界磁子１Ａと電機子３との間で鎖交させ、回転電機の効率を高めることができる。   Further, by setting Lt <Lc, the length Lr of the core group 15 in the rotation axis direction is increased, and a large amount of magnetic flux is linked between the field element 1A and the armature 3, thereby improving the efficiency of the rotating electric machine. Can be increased.

なお、永久磁石１１，１２の磁極面が、コア１５と反対側にも現れる場合には、磁性体１３，１４が設けられるとしても、Ｌｃ≦Ｌｒとなることが望ましい。より具体的には、ティース端部３３の回転軸方向に沿っての永久磁石１１側の端部はコア群１５の永久磁石１１側端部よりも距離Ｃ１で退き、ティース端部３３の回転軸方向に沿っての永久磁石１２側の端部はコア群１５の永久磁石１２側端部よりも距離Ｃ２で退くことが望ましい。   When the magnetic pole surfaces of the permanent magnets 11 and 12 appear on the side opposite to the core 15, it is desirable that Lc ≦ Lr even if the magnetic bodies 13 and 14 are provided. More specifically, the end on the permanent magnet 11 side along the rotation axis direction of the tooth end portion 33 recedes from the end of the core group 15 on the permanent magnet 11 side by a distance C1, and the rotation axis of the tooth end portion 33 The end portion on the permanent magnet 12 side along the direction is preferably retracted at a distance C2 from the end portion on the permanent magnet 12 side of the core group 15.

もしＬｃ＞Ｌｒであればティース端部３３が永久磁石１１のコア１５とは反対側の磁極面近傍にも対向することとなる。これは永久磁石１１が発生する界磁磁束を、コア群１５、ティース端部３３、あるいは更に磁性体１３，１４を介して短絡的に流すこととなってしまい、界磁磁束が電機子３に鎖交しにくくなる点で不利になるからである。   If Lc> Lr, the teeth end 33 also faces the vicinity of the magnetic pole surface on the opposite side of the core 15 of the permanent magnet 11. This causes the field magnetic flux generated by the permanent magnet 11 to flow in a short circuit through the core group 15, the teeth end 33, or further the magnetic bodies 13 and 14, and the field magnetic flux is applied to the armature 3. This is because it is disadvantageous in that it is difficult to link.

またコア群１５及び永久磁石１１，１２、あるいは更に磁性体１３，１４を含めた界磁子１Ａ全体の回転軸方向の長さが、電機子３の回転軸方向の全長（上述の好適な寸法関係が電機子３において満足されていれば長さＬｙ）に収まることが望ましい。図４ではヨーク３１が磁性体１３，１４よりもそれぞれ距離Ｃ３，Ｃ４で、それぞれ回転軸方向に突出する場合が例示されている。このような関係を有することは、回転軸方向に沿ったコイルエンドの位置が、回転軸方向に沿った磁性体１３，１４の位置とほぼ揃うため、空間を有効に利用できる観点で望ましい。   The length of the entire field element 1A including the core group 15 and the permanent magnets 11 and 12, or the magnetic bodies 13 and 14 in the direction of the rotation axis is the total length of the armature 3 in the direction of the rotation axis (the above-mentioned preferred dimensions). If the relationship is satisfied in the armature 3, it is desirable that the length Ly) be satisfied. FIG. 4 illustrates the case where the yoke 31 protrudes in the direction of the rotation axis at distances C3 and C4 from the magnetic bodies 13 and 14, respectively. Having such a relationship is desirable from the viewpoint of effectively using space because the position of the coil end along the rotation axis direction is substantially aligned with the position of the magnetic bodies 13 and 14 along the rotation axis direction.

第２の実施の形態．
図５及び図６は、本発明の第２の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子１Ｂ，１Ｃの構造をそれぞれ示す斜視図である。界磁子１Ｂ，１Ｃは界磁子１Ａと置換して、電機子３と共に本発明にかかる回転電機を構成することができる。図５及び図６も図１と同様に、構造の理解を容易にするため、界磁子１Ｂ，１Ｃは回転軸方向において分解して示される。 Second embodiment.
5 and 6 are perspective views showing the structures of the field elements 1B and 1C employed in the rotating electrical machine according to the second embodiment of the present invention. The field elements 1B and 1C can be replaced with the field element 1A to constitute the rotating electric machine according to the present invention together with the armature 3. Similarly to FIG. 1, FIGS. 5 and 6 show the field elements 1B and 1C disassembled in the direction of the rotation axis in order to facilitate understanding of the structure.

界磁子１Ｂ，１Ｃは界磁子１Ａに対して、コア１５Ｓ，１５Ｎの形状と、永久磁石１１Ｎ，１２Ｎの対向関係、永久磁石１１Ｓ，１２Ｓの対向関係において異なっている。   The field elements 1B and 1C differ from the field element 1A in the shapes of the cores 15S and 15N, the facing relationship between the permanent magnets 11N and 12N, and the facing relationship between the permanent magnets 11S and 12S.

本実施の形態では、周方向において隣接するコア１５Ｎ，１５Ｓ同士の周方向に沿った隔たりが、回転軸方向に対して周方向に捻れている。これは換言すれば、コア１５Ｎ，１５Ｓ自身が回転軸方向に対して周方向に捻れていると見ることもできる。   In the present embodiment, the spacing along the circumferential direction between adjacent cores 15N and 15S in the circumferential direction is twisted in the circumferential direction with respect to the rotation axis direction. In other words, it can be seen that the cores 15N and 15S themselves are twisted in the circumferential direction with respect to the rotation axis direction.

界磁子１Ｂでは当該隔たりが斜めに捻れており、結果として、対向する永久磁石１１Ｓ，１２Ｓや永久磁石１１Ｎ，１２Ｎ同士も相互に所定の角度で回転されて設けられる。図５に示された形状では、永久磁石１１側から永久磁石１２に向かうに従って時計回り方向に当該隔たりの位置は遷移する。   In the field element 1B, the gap is obliquely twisted. As a result, the opposing permanent magnets 11S and 12S and the permanent magnets 11N and 12N are also rotated by a predetermined angle. In the shape shown in FIG. 5, the position of the separation changes in the clockwise direction from the permanent magnet 11 side toward the permanent magnet 12.

このようなコア１５Ｎ，１５Ｓの捻れはいわゆるスキューを得ることになり、コギングトルクを低減する点で望ましい。例えば４極６スロットの回転電機の場合、通常は３０°周期でコギングトルクが発生する。よってコア１５Ｎ，１５Ｓが回転軸方向全体で捻れる角度（スキュー角）は３０°となることが好適であるが、この値未満であってもよい。   Such twisting of the cores 15N and 15S provides a so-called skew, which is desirable in terms of reducing the cogging torque. For example, in the case of a 4-pole 6-slot electric rotating machine, cogging torque is usually generated at a cycle of 30 °. Therefore, the angle (skew angle) at which the cores 15N and 15S are twisted in the entire rotation axis direction is preferably 30 °, but may be less than this value.

また、スキューが得られることにより、通電時に回転軸方向の力が発生する。これは回転軸方向の推進力を必要とする場合には好適である。例えば回転電機を圧縮機に採用する場合、圧縮機構部の内部の圧力を相殺するように、圧縮機構部側に進む力を発生させることは好適である。回転電機をファンに採用する場合には、ファンが回転して送風することによって発生する推進力をキャンセルする方向に、当該スキューによって推進力を発生させるとよい。   Further, since the skew is obtained, a force in the direction of the rotation axis is generated during energization. This is suitable when a propulsive force in the direction of the rotation axis is required. For example, when a rotating electrical machine is employed in a compressor, it is preferable to generate a force that advances toward the compression mechanism so as to cancel out the pressure inside the compression mechanism. When a rotating electrical machine is adopted as a fan, it is preferable to generate a propulsive force by the skew in a direction to cancel the propulsive force generated by the fan rotating and blowing air.

コア１５Ｎ，１５Ｓは例えば電磁鋼板などの磁性板を積層して構成することが望ましい。同じ磁性板を周方向にずらせつつ回転軸方向に積層することで、上記スキューを容易に得ることができる。   The cores 15N and 15S are preferably configured by laminating magnetic plates such as electromagnetic steel plates. By laminating the same magnetic plate in the rotation axis direction while shifting in the circumferential direction, the skew can be easily obtained.

界磁子１Ｃでは当該隔たりが階段状に捻れており、結果として、対向する永久磁石１１Ｓ，１２Ｓや永久磁石１１Ｎ，１２Ｎ同士も相互に所定の角度で回転されて設けられる。界磁子１Ｃにおいても界磁子１Ｂと同様にスキューを得ることができる。   In the field element 1C, the gap is twisted in a stepped manner, and as a result, the opposing permanent magnets 11S, 12S and the permanent magnets 11N, 12N are also rotated at a predetermined angle. Similarly to the field element 1B, the skew can be obtained in the field element 1C.

図６ではコア１５Ｎ，１５Ｓが回転軸方向に１段の段差を有している場合が例示されている。この場合、当該段差において、スキュー角の半分に相当する角度で周方向にずれている。但し、段差は二段以上設けられてもよく、その段差によって捻れる周方向の角度の総和をスキュー角に等しくしても良い。より具体的には、スキュー角を段数で除した角度ずつ、ずらすことが望ましい。   FIG. 6 illustrates the case where the cores 15N and 15S have one step in the rotation axis direction. In this case, the step is shifted in the circumferential direction by an angle corresponding to half of the skew angle. However, two or more steps may be provided, and the sum of the circumferential angles twisted by the steps may be equal to the skew angle. More specifically, it is desirable to shift the skew angle by an angle obtained by dividing the skew angle by the number of steps.

他方、回転軸方向の推進力を発生させないためには、コア１５Ｎ，１５Ｓ同士の周方向に沿った隔たりの位置は、回転軸方向に沿って対称であることが望ましい。界磁子１Ｂを例に採れば、永久磁石１１側から永久磁石１２に向かうに従って時計回り方向に当該隔たりの位置が角度θで遷移してから半時計回り方向に角度θで遷移する。この形状では、スキュー周期が角度２θである場合に好適である。一般的に言えば、当該隔たりの遷移する方向がＮ回逆転するのであれば、逆転せずに同じ方向で遷移する（Ｎ−１）個の角度がそれぞれφ／Ｎ（φはスキュー周期に相当する角度）であることが望ましい。但し同一の角度で捻れている当該隔たりは、複数個あっても１個として換算する。   On the other hand, in order not to generate a propulsive force in the direction of the rotation axis, it is desirable that the positions of the cores 15N and 15S in the circumferential direction be symmetrical along the direction of the rotation axis. Taking the field element 1B as an example, as the distance from the permanent magnet 11 toward the permanent magnet 12, the position of the separation changes in the clockwise direction at an angle θ and then changes in the counterclockwise direction at an angle θ. This shape is suitable when the skew cycle is an angle 2θ. Generally speaking, if the transition direction of the distance is reversed N times, each of (N-1) angles transitioning in the same direction without being reversed is φ / N (φ is equivalent to the skew cycle). Angle). However, even if there are a plurality of the gaps twisted at the same angle, they are converted as one.

第３の実施の形態．
図７は、本発明の第３の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子１Ｄの構造を示す斜視図である。界磁子１Ｄは界磁子１Ａと置換して、電機子３と共に本発明にかかる回転電機を構成することができる。図７も図１と同様に、構造の理解を容易にするため、界磁子１Ｄは回転軸方向において分解して示される。図８は図７に示された部分的領域Ｒを拡大して示す斜視図である。 Third embodiment.
FIG. 7 is a perspective view showing the structure of a field element 1D employed in the rotating electrical machine according to the third embodiment of the present invention. The field element 1 </ b> D can be replaced with the field element 1 </ b> A to constitute the rotating electric machine according to the present invention together with the armature 3. As in FIG. 1, FIG. 7 shows the field element 1D disassembled in the direction of the rotation axis in order to facilitate understanding of the structure. FIG. 8 is an enlarged perspective view showing the partial region R shown in FIG.

本実施の形態では、永久磁石１１Ｓ，１１Ｎは分割されている。同様に永久磁石１２Ｓ，１２Ｎは分割されている。例えば永久磁石１１Ｓ，１２Ｓは扇子形状であり、これらに当接するコア１５Ｓの（回転軸方向についての）端部よりも狭まっている。同様に永久磁石１１Ｎ，１２Ｎは例えば扇子形状であり、これらに当接するコア１５Ｎの端部よりも狭まっている。そしてコア１５Ｎ，１５Ｓの回転軸方向についての端部には溝１５Ｊが設けられており、これは永久磁石１１Ｎ，１２Ｎや永久磁石１１Ｓ，１２Ｓに係合する段差として機能し、これらの永久磁石を径方向や周方向に位置決めし、固定する。当該段差は磁性体１３，１４側に設けても同様の機能を発揮する。   In the present embodiment, the permanent magnets 11S and 11N are divided. Similarly, the permanent magnets 12S and 12N are divided. For example, the permanent magnets 11S and 12S have a fan shape and are narrower than the end portions (in the rotation axis direction) of the core 15S that abuts on the permanent magnets 11S and 12S. Similarly, the permanent magnets 11N and 12N have a fan shape, for example, and are narrower than the end of the core 15N that abuts on the permanent magnets 11N and 12N. And the groove | channel 15J is provided in the edge part about the rotating shaft direction of core 15N, 15S, This functions as a level | step difference engaged with permanent magnet 11N, 12N or permanent magnet 11S, 12S, and these permanent magnets are used. Position and fix in the radial and circumferential directions. Even if the step is provided on the magnetic body 13 or 14 side, the same function is exhibited.

溝１５Ｊに代えて、永久磁石１１，１２が当接する位置の周囲に突起を設けてもよい。突起であれば、永久磁石１１，１２が周方向や径方向に固定されるに必要な数だけ、離散的に設けても良い。特に遠心力に抗する必要があるので、永久磁石１１，１２が当接する位置の外周部に段差を設けることは重要である。   Instead of the groove 15J, a protrusion may be provided around the position where the permanent magnets 11 and 12 abut. If it is a protrusion, you may discretely provide as many permanent magnets 11 and 12 as necessary to be fixed in the circumferential direction or radial direction. In particular, since it is necessary to resist the centrifugal force, it is important to provide a step on the outer peripheral portion where the permanent magnets 11 and 12 abut.

但し、磁性体１３とコア群１５との間の回転軸方向に沿った距離は、ギャップ長Ｄｇの二倍よりも大きいことが望ましい。永久磁石１１が発生する界磁磁束が、磁性体１３とコア群１５との間で短絡的に流れることを回避するためである。同様にして、磁性体１４
とコア群１５との間の回転軸方向に沿った距離も、ギャップ長Ｄｇの二倍よりも大きいことが望ましい。換言すれば、永久磁石の厚みＴｍから段差１５Ｊの高さ（磁性体１３，１４にも段差が設けられた場合にはその高さをも含める）を差し引いた値が、ギャップ長Ｄｇの二倍よりも大きいことが望ましい。 However, the distance along the rotation axis direction between the magnetic body 13 and the core group 15 is preferably larger than twice the gap length Dg. This is to prevent the field magnetic flux generated by the permanent magnet 11 from flowing between the magnetic body 13 and the core group 15 in a short circuit. Similarly, the magnetic body 14
It is desirable that the distance along the rotation axis direction between the core group 15 and the core group 15 is also larger than twice the gap length Dg. In other words, the value obtained by subtracting the height of the step 15J from the thickness Tm of the permanent magnet (including the height when the magnetic bodies 13 and 14 are also provided) is twice the gap length Dg. It is desirable to be larger.

他方、コア１５Ｎ，１５Ｓ同士は、その外径側及び内径側で、それぞれ薄肉部１５１，１５６で周方向で相互に連結されている。内径側の薄肉部１５６は軸孔１５Ｒ径方向において薄肉部１５１，１５６の間には空隙１５３が形成される。   On the other hand, the cores 15N and 15S are connected to each other in the circumferential direction by thin portions 151 and 156 on the outer diameter side and the inner diameter side, respectively. A gap 153 is formed between the thin portions 151 and 156 in the radial direction of the shaft hole 15R in the thin portion 156 on the inner diameter side.

薄肉部１５１，１５６は周方向に流れる磁束に対しては容易に磁気飽和し、この方向に流れる磁束に対して実質的には磁気障壁として機能する。よって周方向において異なる極性で帯磁するコア１５Ｎ，１５Ｓ同士は磁気的に分離されつつ、かつ機械的に相互に保持される。不図示の回転シャフトが磁性体である場合には、この磁気的な分離を担保するために、当該回転シャフトは磁性体１３，１４の孔１３Ｒ，１４Ｒで保持されることが望ましい。   The thin portions 151 and 156 are easily magnetically saturated with respect to the magnetic flux flowing in the circumferential direction, and substantially function as a magnetic barrier against the magnetic flux flowing in this direction. Therefore, the cores 15N and 15S magnetized with different polarities in the circumferential direction are magnetically separated from each other and mechanically held together. When a rotating shaft (not shown) is a magnetic body, it is desirable that the rotating shaft is held in the holes 13R and 14R of the magnetic bodies 13 and 14 in order to ensure this magnetic separation.

本実施の形態では溝１５Ｊの回転軸方向における端部の位置と、薄肉部１５１，１５６の回転軸方向における端部の位置とは一致しているが、かかる位置の一致は溝１５Ｊや薄肉部１５１，１５６についての上記機能の前提ではない。   In the present embodiment, the position of the end of the groove 15J in the rotation axis direction and the position of the end of the thin portions 151, 156 in the rotation axis direction coincide with each other. 151 and 156 are not preconditions for the above functions.

コア群１５には回転軸方向にも磁束が流れる。よってコア群１５を回転軸方向にのみ積層した電磁鋼板のみで形成すると、渦電流が増大する。そこで、コア群１５の多くの部分を圧粉磁心で形成することが望ましい。   Magnetic flux flows through the core group 15 also in the direction of the rotation axis. Therefore, when the core group 15 is formed only of the electromagnetic steel sheets laminated only in the rotation axis direction, the eddy current increases. Therefore, it is desirable to form many portions of the core group 15 with a dust core.

図９及び図１０はコア群１５に圧粉磁心をも採用した変形の構成を示す、それぞれ平面図及び断面図である。図１０は図９の位置X-Xにおける断面を示す。   9 and 10 are a plan view and a cross-sectional view, respectively, showing a modified configuration in which a dust core is also adopted for the core group 15. FIG. 10 shows a cross-section at position XX in FIG.

薄肉部１５１，１５６は空隙１５３を径方向において規定する一方、コア群１５は空隙１５３を周方向において規定する磁性の壁（以下、単に「磁性壁」と称する）１５３，１５４をも有する。空隙１５３はコア１５Ｎ，１５Ｓを周方向において磁気的に分離する磁気障壁１５ｐとして機能する。   The thin portions 151 and 156 define the gap 153 in the radial direction, while the core group 15 also includes magnetic walls (hereinafter simply referred to as “magnetic walls”) 153 and 154 that define the gap 153 in the circumferential direction. The air gap 153 functions as a magnetic barrier 15p that magnetically separates the cores 15N and 15S in the circumferential direction.

コア１５Ｎ，１５Ｓはコア主体１５２と、これを径方向において囲む薄肉部１５１，１５６と、コア主体１５２を周方向において囲む磁性壁１５３，１５４とを含む。コア主体１５２は圧粉磁心で構成されている。薄肉部１５１，１５６と、磁性壁１５３，１５４とは一体として形成することができる。あるいは回転軸方向に積層した電磁鋼板で形成することができる。電磁鋼板を積層する場合、図１０に例示されるように、コア主体１５２は回転軸方向にコア群１５内部を貫通する形状を有することが望ましい。   The cores 15N and 15S include a core main body 152, thin portions 151 and 156 surrounding the core main body 152 in the radial direction, and magnetic walls 153 and 154 surrounding the core main body 152 in the circumferential direction. The core main body 152 is composed of a dust core. The thin portions 151 and 156 and the magnetic walls 153 and 154 can be integrally formed. Or it can form with the electromagnetic steel plate laminated | stacked on the rotating shaft direction. When laminating electromagnetic steel sheets, it is desirable that the core main body 152 has a shape penetrating the core group 15 in the rotation axis direction as illustrated in FIG.

しかし、永久磁石１１，１２に当接する部分、即ちコア１５Ｓ、１５Ｎの回転軸方向についての端部を圧粉磁心で構成し、それ以外は積層した電磁鋼板で構成してもよい。   However, the portions in contact with the permanent magnets 11 and 12, that is, the end portions of the cores 15S and 15N in the direction of the rotation axis may be constituted by dust cores, and the other portions may be constituted by laminated electromagnetic steel sheets.

あるいは回転軸方向に沿っての端部から回転軸方向に沿って離れるほど、コア主体１５２の、回転軸方向に垂直な断面の面積を小さくしてもよい。例えばコア主体１５２の内径は永久磁石１１，１２から離れるにつれ増大する。永久磁石１１，１２から離れるほど永久磁石１１，１２から発生した界磁磁束の経路は径方向の成分を多く有するからである。   Or you may make the area of the cross section perpendicular | vertical to the rotating shaft direction of the core main body 152 small, so that it leaves | separates along the rotating shaft direction from the edge part along a rotating shaft direction. For example, the inner diameter of the core main body 152 increases as the distance from the permanent magnets 11 and 12 increases. This is because the path of the field magnetic flux generated from the permanent magnets 11 and 12 has more radial components as the distance from the permanent magnets 11 and 12 increases.

その場合でもコア主体１５２は、コア群１５の回転軸方向に沿った長さＬｒの半分以上の長さで延在することが望ましい。   Even in such a case, it is desirable that the core main body 152 extends with a length of not less than half of the length Lr along the rotation axis direction of the core group 15.

第４の実施の形態．
図１１及び図１２は本発明の第４の実施の形態にかかるコア群１５の構成を例示する、それぞれ平面図及び断面図であり、図１２は図１１の位置XII-XIIにおける断面を示す。 Fourth embodiment.
11 and 12 are a plan view and a cross-sectional view, respectively, illustrating the configuration of the core group 15 according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 12 shows a cross-section at position XII-XII in FIG.

コア群１５は磁性体１５０によって構成されている。磁性体１５０には磁極数と同数の空隙１５５が設けられており、空隙１５５は径方向に延びる径方向空隙１５５ａの一対を有している。径方向空隙１５５ａはコア１５Ｎ，１５Ｓを周方向において相互に分離する。   The core group 15 is composed of a magnetic body 150. The magnetic body 150 is provided with the same number of gaps 155 as the number of magnetic poles, and the gap 155 has a pair of radial gaps 155a extending in the radial direction. The radial gap 155a separates the cores 15N and 15S from each other in the circumferential direction.

一対の径方向空隙１５５ａは、周方向で隣接するコア１５Ｎ，１５Ｓの間で磁性体１５０を周方向においてはさむ。当該一対で挟まれた磁性体１５０は、その周方向で隣接するコア１５Ｎ，１５Ｓと、磁性体１５０からなる薄肉部１５７によって連結されるものの、磁気的には分離される。空隙１５５のギャップ側（外周側）の端部は薄肉部１５７によって規定される。   The pair of radial gaps 155a sandwich the magnetic body 150 in the circumferential direction between the cores 15N and 15S adjacent in the circumferential direction. The magnetic body 150 sandwiched between the pair is magnetically separated although it is connected to the cores 15N and 15S adjacent in the circumferential direction by the thin portion 157 made of the magnetic body 150. An end of the gap 155 on the gap side (outer peripheral side) is defined by a thin portion 157.

一対の径方向空隙１５５ａで挟まれた磁性体１５０はｑ軸のリラクタンスを高める、いわゆるｑ軸磁路１５ｑとして機能する。ｑ軸磁路１５ｑは径方向及び回転軸方向に延在することになる。   The magnetic body 150 sandwiched between the pair of radial gaps 155a functions as a so-called q-axis magnetic path 15q that increases q-axis reluctance. The q-axis magnetic path 15q extends in the radial direction and the rotation axis direction.

周方向に沿って見れば、コア１５Ｎ、径方向空隙１５５ａ、ｑ軸磁路１５ｑ、径方向空隙１５５ａ、コア１５Ｓ、径方向空隙１５５ａ、ｑ軸磁路１５ｑ、径方向空隙１５５ａ、
コア１５Ｎ…と並ぶ。 Looking along the circumferential direction, the core 15N, the radial gap 155a, the q-axis magnetic path 15q, the radial gap 155a, the core 15S, the radial gap 155a, the q-axis magnetic path 15q, the radial gap 155a,
Lined with core 15N.

空隙１５５は周方向に延在して、同じコア１５Ｎ（あるいはコア１５Ｓ）を挟む径方向空隙１５５ａ同士を内周側で連通させる周方向空隙１５５ｂをも有する。換言すれば、コア１５Ｎ（あるいはコア１５Ｓ）は内周側で周方向空隙１５５ｂによって、周方向に関しては一対の径方向空隙１５５ａによって、それぞれ囲まれる。周方向空隙１５５ｂの内周側には磁性体１５０からなる薄肉部１５６が存在する。よってコア１５Ｎ，１５Ｓは薄肉部１５６に対しても磁気的に分離される。但しｑ軸磁路１５ｑを設ける実施の形態においては、薄肉部１５６は容易に磁気飽和することが要求されるのではなく、ｑ軸磁路１５ｑ同士を軸孔１５Ｒ側で連結する機能を有する。実際のリラクタンストルクを発生する磁束の磁路は、相互に隣接するｑ軸磁路１５ｑと、両者を連結する薄肉部１５６を経由する。   The air gap 155 extends in the circumferential direction, and also has a circumferential air gap 155b that connects the radial air gaps 155a sandwiching the same core 15N (or core 15S) on the inner peripheral side. In other words, the core 15N (or the core 15S) is surrounded by the circumferential gap 155b on the inner circumferential side and the pair of radial gaps 155a in the circumferential direction. A thin portion 156 made of the magnetic body 150 exists on the inner peripheral side of the circumferential gap 155b. Therefore, the cores 15N and 15S are also magnetically separated from the thin portion 156. However, in the embodiment in which the q-axis magnetic path 15q is provided, the thin portion 156 is not required to be easily magnetically saturated, but has a function of connecting the q-axis magnetic paths 15q to each other on the shaft hole 15R side. The magnetic path of the magnetic flux that generates the actual reluctance torque passes through the q-axis magnetic path 15q adjacent to each other and the thin portion 156 that connects the two.

永久磁石１１，１２は図示を省略しているが、それら磁極面は、コア１５Ｎ，１５Ｓに当接する。磁極面の境界は回転軸方向から見て径方向空隙１５５ａに位置してもよいが、
ｑ軸磁路１５ｑが存在する位置にまで到達していないことが望ましい。 Although the permanent magnets 11 and 12 are not shown, their magnetic pole surfaces are in contact with the cores 15N and 15S. The boundary of the magnetic pole surface may be located in the radial gap 155a when viewed from the rotation axis direction,
It is desirable not to reach the position where the q-axis magnetic path 15q exists.

図１３及び図１４は本実施の形態の変形を示す、それぞれ平面図及び断面図である。図１４は図１３の位置XIV-XIVにおける断面を示す。   13 and 14 are a plan view and a sectional view, respectively, showing a modification of the present embodiment. FIG. 14 shows a cross-section at position XIV-XIV in FIG.

当該変形では、第３の実施の形態の変形と同様に、永久磁石１１，１２が当接する部分を圧粉磁心１５２で構成した。これにより、図１１において薄肉部１５７として示されていた部分及びコア１５Ｎ，１５Ｓの外周部分とは、当該変形において外周部１５１として一体に現れている。またｑ軸磁路１５ｑを構成する磁性板１５０と薄肉部１５６とは外周部１５１と一体で形成できる。更に、圧粉磁心１５２と空隙１５５との間には磁性体１５４が存在し、これも外周部１５１と一体で形成できる。   In this modification, as in the modification of the third embodiment, the portion with which the permanent magnets 11 and 12 abut is configured by the dust core 152. Thus, the portion shown as the thin portion 157 in FIG. 11 and the outer peripheral portions of the cores 15N and 15S appear integrally as the outer peripheral portion 151 in the deformation. The magnetic plate 150 and the thin portion 156 constituting the q-axis magnetic path 15q can be formed integrally with the outer peripheral portion 151. Further, a magnetic body 154 exists between the dust core 152 and the gap 155, and this can also be formed integrally with the outer peripheral portion 151.

よってコア群１５のうち、圧粉磁心１５２以外の部分は一体に形成することができるので、回転軸方向に積層される電磁鋼板で容易に形成することができる。特に、ｑ軸磁路１５ｑには、リラクタンストルクを発生させる回転磁束が回転軸方向に垂直な平面において流れ、永久磁石１１，１２からの界磁磁束は流れない。よって積層した電磁鋼板を採用しても渦電流の問題は小さく、圧粉磁心を設けた場合と比較して磁気飽和もしにくい。また、溝１５Ｊを形成することも容易である。   Therefore, since parts other than the powder magnetic core 152 in the core group 15 can be integrally formed, they can be easily formed by the electromagnetic steel sheets laminated in the rotation axis direction. In particular, the rotating magnetic flux that generates the reluctance torque flows in the q-axis magnetic path 15q in a plane perpendicular to the rotating shaft direction, and the field magnetic flux from the permanent magnets 11 and 12 does not flow. Therefore, even if laminated magnetic steel sheets are used, the problem of eddy current is small, and magnetic saturation is less likely than when a dust core is provided. It is also easy to form the groove 15J.

図１５は本実施の形態の他の変形を示す斜視図であり、界磁子１Ａと置換して電機子３（図１参照）と共に回転電機を構成する、界磁子１Ｅの構成を回転軸方向に沿って分解して示している。当該変形においてはｑ軸磁路１５ｑにおいて貫通する締結孔９５を設けている。また磁性板１３，１４にもそれぞれ締結孔９３，９４を設けている。締結孔９３，９４，９５に不図示のリベットピンやボルトを挿入することにより、磁性体１３，１４とコア群１５とを締結し、以て永久磁石１１，１２をも締結することができる。   FIG. 15 is a perspective view showing another modification of the present embodiment. The configuration of the field element 1E that constitutes a rotating electric machine together with the armature 3 (see FIG. 1) is replaced with the field element 1A. It is disassembled along the direction. In this modification, a fastening hole 95 penetrating in the q-axis magnetic path 15q is provided. The magnetic plates 13 and 14 are also provided with fastening holes 93 and 94, respectively. By inserting rivet pins or bolts (not shown) into the fastening holes 93, 94, 95, the magnetic bodies 13, 14 and the core group 15 can be fastened, so that the permanent magnets 11, 12 can also be fastened.

回転軸方向から見て永久磁石１１，１２はｑ軸磁路１５ｑと重ならないので、永久磁石１１，１２の位置を避けて磁性体１３，１４とコア群１５とを締結し、以て永久磁石１１，１２をも締結することができる。またコア群１５が積層された電磁鋼板を有している場合には、締結孔９５だけでもコア群１５内部の締結をも行うことができる。   Since the permanent magnets 11 and 12 do not overlap with the q-axis magnetic path 15q when viewed from the direction of the rotation axis, the magnetic bodies 13 and 14 and the core group 15 are fastened by avoiding the positions of the permanent magnets 11 and 12, and thus the permanent magnets. 11 and 12 can also be fastened. In addition, when the core group 15 includes laminated magnetic steel sheets, the core group 15 can be fastened only by the fastening holes 95.

締結孔９３，９４，９５を用いた締結以外にも、ｑ軸磁路１５ｑにおいて他の締結方法を行う為の部位を配置してもよい。例えばカシメピンを設けたり、電磁鋼板の各々に回転軸方向についての凹凸を設けて当該凹凸を相互に嵌合させたり（いわゆる「絡ませ」）することができる。   In addition to the fastening using the fastening holes 93, 94, 95, a part for performing another fastening method in the q-axis magnetic path 15q may be arranged. For example, caulking pins can be provided, or irregularities in the direction of the rotation axis can be provided on each of the electromagnetic steel sheets, and the irregularities can be fitted to each other (so-called “entanglement”).

図１６及び図１７は本実施の形態の更に他の変形を示す平面図であり、ｑ軸磁路１５ｑ近傍のみを拡大して示している。当該変形では、ｑ軸磁路１５ｑのギャップ側（外周側）の端部１５５ｔは、ギャップ側に向かうに従ってその周方向における長さが広がる。これにより、電機子３（図１など）が発生する回転磁束をｑ軸磁路１５ｑへと引き込み易くし、リラクタンストルクを増大することができる。   16 and 17 are plan views showing still another modification of the present embodiment, in which only the vicinity of the q-axis magnetic path 15q is enlarged. In the modification, the end portion 155t on the gap side (outer peripheral side) of the q-axis magnetic path 15q increases in length in the circumferential direction toward the gap side. As a result, the rotating magnetic flux generated by the armature 3 (such as FIG. 1) can be easily drawn into the q-axis magnetic path 15q, and the reluctance torque can be increased.

径方向空隙１５５ａの外周側先端は、図１６では尖っているが、図１７では平坦部１５５ｍを有している。平坦部１５５ｍはその外周側の磁性板１５０を磁気障壁とし易く、界磁子内部で短絡的に流れる磁束を減少させる点で好適である。   The distal end on the outer peripheral side of the radial gap 155a is sharp in FIG. 16, but has a flat portion 155m in FIG. The flat portion 155m is preferable in that the magnetic plate 150 on the outer peripheral side thereof can be easily used as a magnetic barrier, and the magnetic flux that flows in a short circuit inside the field element is reduced.

第５の実施の形態．
図１８は本実施の形態を示す斜視図であり、界磁子１Ｆの構成を回転軸方向に沿って分解して示している。界磁子１Ｆも界磁子１Ａと置換して、電機子３と共に本発明にかかる回転電機を構成することができる。図１９及び図２０は本実施の形態におけるコア群１５の構成を示す、それぞれ平面図及び断面図である。図２０は図１９の位置XX-XXにおける断面を示す。 Fifth embodiment.
FIG. 18 is a perspective view showing the present embodiment, and shows the structure of the field element 1F disassembled along the rotation axis direction. The field element 1 </ b> F can be replaced with the field element 1 </ b> A to constitute the rotating electric machine according to the present invention together with the armature 3. 19 and 20 are a plan view and a cross-sectional view, respectively, showing the configuration of the core group 15 in the present embodiment. FIG. 20 shows a cross section at position XX-XX in FIG.

界磁子１Ｆは界磁子１Ｄのコア群１５においてのみ構成が異なっている。界磁子１Ｆのコア群１５には、図１１及び図１２に示されたコア群１５と同様に、空隙１５５が設けられ、その内周側には薄肉部１５６が、外周側には薄肉部１５７が存在する。界磁子１Ｆのコア群１５では更に、コア１５Ｓ，１５Ｎの各々において少なくとも一つのスリット、ここでは一対のスリット１５８，１５９が設けられる。   The configuration of the field element 1F is different only in the core group 15 of the field element 1D. As in the core group 15 shown in FIGS. 11 and 12, the core group 15 of the field element 1F is provided with a gap 155, with a thin portion 156 on the inner peripheral side and a thin portion on the outer peripheral side. 157 exists. The core group 15 of the field element 1F is further provided with at least one slit, here a pair of slits 158 and 159, in each of the cores 15S and 15N.

スリット１５８，１５９は、回転軸方向に垂直な断面においてギャップ側にその両端を有しており、当該両端は薄肉部１５７で規定されている。またスリット１５８，１５９はギャップ側に凹となって湾曲しつつ、回転軸方向に延在する。スリット１５８はスリット１５９よりも回転軸Ｑに近い側に設けられる。このようなスリット１５８，１５９はいわゆるマルチフラックス型の界磁子コアを実現する技術として公知である（例えば上述の特許文献３）。   The slits 158 and 159 have both ends on the gap side in a cross section perpendicular to the rotation axis direction, and the both ends are defined by thin portions 157. The slits 158 and 159 extend in the direction of the rotation axis while being concaved and curved on the gap side. The slit 158 is provided on the side closer to the rotation axis Q than the slit 159. Such slits 158 and 159 are known as a technique for realizing a so-called multi-flux type field element core (for example, Patent Document 3 described above).

スリット１５８，１５９はコア１５Ｎ，１５Ｓの回転軸方向の端部において、それぞれ永久磁石１１Ｎ，１１Ｓ（あるいは更に永久磁石１２Ｎ，１２Ｓ）と当接する。特許文献２に記載の技術のように永久磁石を埋設したままフラックスバリアを増大させようとすると、永久磁石厚みを減じなければならないし、磁極間を磁気的に分離する空隙（本実施の形態では空隙１５５に相当する）とフラックスバリア（本実施の形態のスリット１５８，１５９に相当する）との間や、フラックスバリア同士の間の磁路が狭くなり、磁気飽和を生じやすい。   The slits 158 and 159 abut against the permanent magnets 11N and 11S (or further permanent magnets 12N and 12S) at the ends of the cores 15N and 15S in the rotation axis direction, respectively. If the flux barrier is increased while the permanent magnet is embedded as in the technique described in Patent Document 2, the thickness of the permanent magnet must be reduced, and the gap that magnetically separates the magnetic poles (in this embodiment) The magnetic path between the flux barrier (corresponding to the gap 155) and the flux barrier (corresponding to the slits 158 and 159 of the present embodiment) or between the flux barriers becomes narrow, and magnetic saturation is likely to occur.

これに対して本実施の形態では、永久磁石１１，１２の厚みＴｍ（図１参照）をスリット１５８，１５９の幅とは独立して設定できる。従って、厚みＴｍよりもスリット１５８，１５９の幅を小さくして、スリットを複数設けることが容易である。この場合、スリット１５８，１５９と空隙１５５との間や、スリット１５８，１５９同士の間の磁路を広く取りやすく、この磁路での磁気飽和を生じさせにくい。また、永久磁石１１，１２を補助的に使うリラクタンストルク主体の永久磁石モータとしても使用できる。また、永久磁石の数も、スリットの層数に依存しない。   On the other hand, in the present embodiment, the thickness Tm (see FIG. 1) of the permanent magnets 11 and 12 can be set independently of the width of the slits 158 and 159. Therefore, it is easy to provide a plurality of slits by making the widths of the slits 158 and 159 smaller than the thickness Tm. In this case, it is easy to take a wide magnetic path between the slits 158 and 159 and the gap 155 or between the slits 158 and 159, and it is difficult to cause magnetic saturation in the magnetic path. It can also be used as a reluctance torque-based permanent magnet motor that uses the permanent magnets 11 and 12 as an auxiliary. Further, the number of permanent magnets does not depend on the number of slit layers.

また特許文献３に記載された技術とは異なり、永久磁石１１，１２はコア１５Ｎ，１５Ｓに対して回転軸方向から設けられるので、永久磁石の磁極面を広く取ることができ、界磁磁束を増大させる場合に回転軸方向の寸法を小さくできる点で有利である。   Unlike the technique described in Patent Document 3, since the permanent magnets 11 and 12 are provided from the direction of the rotation axis with respect to the cores 15N and 15S, the magnetic pole surface of the permanent magnet can be widened, and the field magnetic flux can be generated. When increasing, it is advantageous in that the dimension in the rotation axis direction can be reduced.

図２１は本実施の形態の変形にかかる界磁子１Ｇの構成を回転軸方向に沿って分解して示している。界磁子１Ｇも界磁子１Ａと置換して、電機子３と共に本発明にかかる回転電機を構成することができる。   FIG. 21 is an exploded view of the configuration of the field element 1G according to the modification of the present embodiment along the rotation axis direction. The field element 1G can also be replaced with the field element 1A to constitute the rotating electric machine according to the present invention together with the armature 3.

界磁子１Ｇは界磁子１Ｆに対し、永久磁石１１とコア群１５との間に磁性板１６を、永久磁石１２とコア群１５との間に磁性板１７を、それぞれ介在させて更に備えた構造を有している。磁性板１６，１７は永久磁石１１Ｎ，１１Ｓ，１２Ｓ，１２Ｎと同様に分割されており、例えば永久磁石１１Ｎ，１１Ｓ，１２Ｓ，１２Ｎと同形である。あるいは回転軸方向から見て、磁性板１６，１７は永久磁石１１Ｎ，１１Ｓ，１２Ｓ，１２Ｎよりも広がっていてもよいが、これらの永久磁石の磁極面と同様に、その境界は回転軸方向から見てｑ軸磁路１５ｑが存在する位置にまで到達していないことが望ましい。   The field element 1G further includes a magnetic plate 16 between the permanent magnet 11 and the core group 15 and a magnetic plate 17 between the permanent magnet 12 and the core group 15 with respect to the field element 1F. Have a structure. The magnetic plates 16 and 17 are divided in the same manner as the permanent magnets 11N, 11S, 12S, and 12N, and have the same shape as the permanent magnets 11N, 11S, 12S, and 12N, for example. Alternatively, the magnetic plates 16 and 17 may be wider than the permanent magnets 11N, 11S, 12S, and 12N when viewed from the direction of the rotation axis. However, like the magnetic pole surfaces of these permanent magnets, the boundary is from the direction of the rotation axis. It is desirable that the position where the q-axis magnetic path 15q exists is not reached.

かかる構造も実際には回転軸方向に沿って組み合わされるので、磁性板１６，１７をコア１５Ｎ，１５Ｓとともに界磁子コアとして把握できる。よってスリット１５８，１５９は界磁子コアにおいて回転軸方向に延在するものの、磁性板１６，１７が介在することによって永久磁石１１，１２に達しない、と把握することができる。   Since such a structure is also actually combined along the rotation axis direction, the magnetic plates 16 and 17 can be grasped together with the cores 15N and 15S as a field element core. Therefore, although the slits 158 and 159 extend in the rotation axis direction in the field element core, it can be understood that the permanent magnets 11 and 12 are not reached by the magnetic plates 16 and 17 being interposed.

かかる構造においては永久磁石１１，１２の磁極面が全て界磁子コアに当接するため、磁気抵抗が低減され、永久磁石１１，１２の動作点を高くすることができる。永久磁石１１，１２で発生する界磁磁束は、それぞれ磁性板１６，１７を経由して、空隙１５５とスリット１５８との間の磁性体１５０や、スリット１５８，１５９の間の磁性体１５０を経由してコア１５Ｓ，１５Ｎの外周側に流れる。   In such a structure, all the magnetic pole surfaces of the permanent magnets 11 and 12 are in contact with the field element core, so that the magnetic resistance is reduced and the operating point of the permanent magnets 11 and 12 can be increased. The field magnetic flux generated by the permanent magnets 11 and 12 passes through the magnetic plates 16 and 17 and the magnetic body 150 between the gap 155 and the slit 158 and the magnetic body 150 between the slits 158 and 159, respectively. And flows to the outer peripheral side of the cores 15S and 15N.

変形．
本発明は上記実施の形態に限定されることはない。界磁子１Ａ〜１Ｇの極数と電機子３のスロット数の関係は任意であり、集中巻のみならず、分布巻にも適用可能である。永久磁石の厚みＴｍは必ずしも一定値である必要はなく、例えば、回転軸Ｑの付近よりもギャップ側で薄くても良い。 Deformation.
The present invention is not limited to the above embodiment. The relationship between the number of poles of the field elements 1A to 1G and the number of slots of the armature 3 is arbitrary, and is applicable not only to concentrated winding but also to distributed winding. The thickness Tm of the permanent magnet is not necessarily a constant value, and may be thinner on the gap side than the vicinity of the rotation axis Q, for example.

また、コア群の表面は真円でなくてもよく、極中心ほどギャップが小さくなってもよい。   In addition, the surface of the core group may not be a perfect circle, and the gap may be smaller as it is closer to the pole center.

なお、本発明における界磁磁束の増大について付言する。界磁子の外周半径Ｒｏ、内周半径Ｒｉ、回転軸Ｑ方向のコア群１５の長さＬｒ（図４参照）、極対数をＰとしたとき、当該界磁子に採用できる磁極面積の最大値は、１極当たりπ（Ｒｏ2−Ｒｉ2）／（２Ｐ）と見積もられる。これに対して従来の表面磁石型界磁子ではπＲｏＬ／Ｐであり、従来の埋込磁石型では（１極に１枚の平板磁石を埋め込むとして）２ＲｏＬ・sin（π／（２Ｐ））と見積もられる。つまり、界磁磁束の増大という観点では、最大磁極面積が本発明の方が大となるような回転軸方向に小型の界磁子において好適である。もちろん、他の観点、例えばリラクタンストルク増大、減磁の抑制という効果も本発明の利点である。 In addition, it adds about the increase in the field magnetic flux in this invention. When the outer peripheral radius Ro, the inner peripheral radius Ri of the field element, the length Lr of the core group 15 in the direction of the rotation axis Q (see FIG. 4), and the number of pole pairs are P, the maximum magnetic pole area that can be adopted for the field element The value is estimated to be π (Ro 2 −Ri 2 ) / (2P) per pole. In contrast, the conventional surface magnet type field element is πRoL / P, and the conventional embedded magnet type is 2RoL · sin (π / (2P)) (assuming one flat magnet is embedded in one pole). Estimated. That is, from the viewpoint of increasing the field magnetic flux, the present invention is suitable for a field element that is small in the direction of the rotation axis so that the maximum magnetic pole area is larger in the present invention. Of course, other viewpoints such as an effect of increasing reluctance torque and suppressing demagnetization are also advantages of the present invention.

本発明の第１の実施の形態にかかる回転電機の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the rotary electric machine concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態にかかる回転電機の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the rotary electric machine concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態にかかる回転電機の電機子の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the armature of the rotary electric machine concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態にかかる回転電機の断面図である。It is sectional drawing of the rotary electric machine concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the field element employ | adopted as the rotary electric machine concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the field element employ | adopted as the rotary electric machine concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the field element employ | adopted as the rotary electric machine concerning the 3rd Embodiment of this invention. 図７の一部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a part of FIG. 本発明の第３の実施の形態における変形の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the deformation | transformation in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態における変形の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a deformation | transformation in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態にかかる回転電機に採用されるコア群の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the core group employ | adopted as the rotary electric machine concerning the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態にかかる回転電機に採用されるコア群の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the core group employ | adopted as the rotary electric machine concerning the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態の変形にかかるコア群の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the core group concerning the deformation | transformation of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態の変形にかかるコア群の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the core group concerning the deformation | transformation of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態の他の変形にかかる界磁子の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the field element concerning the other deformation | transformation of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態の更に他の変形を示す平面図である。It is a top view which shows the further another deformation | transformation of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態の更に他の変形を示す平面図である。It is a top view which shows the further another deformation | transformation of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態にかかる回転電機に採用される界磁子の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the field element employ | adopted as the rotary electric machine concerning the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態における界磁子に採用されるコア群１５の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the core group 15 employ | adopted as the field element in the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態における界磁子に採用されるコア群１５の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the core group 15 employ | adopted as the field element in the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態の変形にかかる界磁子の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the field element concerning the deformation | transformation of the 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１Ａ〜１Ｇ 界磁子
１１，１１Ｎ，１１Ｓ，１２，１２Ｎ，１２Ｓ 永久磁石
１５ コア群
１５Ｊ 段差
１５Ｎ，１５Ｓ コア
１５ｑ ｑ軸磁路
１５１，１５６，１５７ 薄肉部
１５８，１５９ スリット
３ 電機子
３１ ヨーク
３２ 電機子巻線
３３ 端部
３４ ティース
９５ 締結孔
Ｑ 回転軸 1A to 1G Field element 11, 11N, 11S, 12, 12N, 12S Permanent magnet 15 Core group 15J Step 15N, 15S Core 15q q-axis magnetic path 151, 156, 157 Thin part 158, 159 Slit 3 Armature 31 Yoke 32 Armature winding 33 End 34 Teeth 95 Fastening hole Q Rotating shaft

Claims (21)

回転軸（Ｑ）を中心として回転する界磁子（１Ａ〜１Ｇ）と、
前記回転子に対して前記回転軸を中心とする円筒状のギャップを隔てて対向する電機子（３）と
を備える回転電機であって、
前記界磁子は、
前記回転軸周りの周方向において相互に磁気的に分離され、前記回転軸に対する径方向において前記電機子と対向するコアの複数（１５）と、
前記回転軸に沿った方向である回転軸方向から前記コアの各々（１５Ｓ，１５Ｎ）に対して設けられ、周方向において隣接する一対の前記コアに対しては相互に極性が異なる磁極面を呈する永久磁石（１１，１２）と、
を備える回転電機。 A field element (1A-1G) that rotates about a rotation axis (Q);
A rotating electric machine comprising: an armature (3) opposed to the rotor with a cylindrical gap centered on the rotation axis;
The field element is
A plurality of cores (15) that are magnetically separated from each other in a circumferential direction around the rotation axis and that face the armature in a radial direction with respect to the rotation axis;
Provided for each of the cores (15S, 15N) from the direction of the rotation axis, which is a direction along the rotation axis, and presenting magnetic pole surfaces having different polarities from each other for the pair of cores adjacent in the circumferential direction Permanent magnets (11, 12);
A rotating electrical machine. 前記永久磁石（１１，１２）は前記回転軸（Ｑ）に沿った方向に着磁され、
前記コア（１５Ｓ，１５Ｎ）とは反対側で前記永久磁石に設けられた第１磁性体（１３）
を更に備える、請求項１記載の回転電機。 The permanent magnets (11, 12) are magnetized in a direction along the rotation axis (Q),
A first magnetic body (13) provided on the permanent magnet on the side opposite to the core (15S, 15N)
The rotating electrical machine according to claim 1, further comprising: 前記磁極面は前記回転軸（Ｑ）に沿った両側から前記コア（１５，１５Ｎ）の各々に対して設けられ、
同一の前記コアに対して前記回転軸に沿った両側から設けられる前記磁極面の極性は相互に等しい、請求項１乃至請求項２のいずれか一つに記載の回転電機。 The magnetic pole surface is provided to each of the cores (15, 15N) from both sides along the rotation axis (Q),
3. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein polarities of the magnetic pole surfaces provided from both sides along the rotation axis with respect to the same core are equal to each other. 前記周方向において隣接する一対の前記コア（１５Ｎ，１５Ｓ）同士の、前記周方向に沿って隔たった距離であるコア距離（Ｄｐ）は、前記ギャップの長さ（Ｄｇ）の２倍よりも大きい、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の回転電機。   A core distance (Dp), which is a distance between the pair of adjacent cores (15N, 15S) in the circumferential direction, which is separated along the circumferential direction, is larger than twice the length (Dg) of the gap. The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3. 前記永久磁石（１１，１２）の厚み（Ｔｍ）は、前記コア距離（Ｄｐ）の半分よりも大きい、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の回転電機。   5. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein a thickness (Tm) of the permanent magnet (11, 12) is larger than half of the core distance (Dp). 前記周方向において隣接する一対の前記コア（１５Ｎ，１５Ｓ）同士の前記周方向に沿った隔たりは、前記回転軸方向に対して前記周方向に捻れる、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の回転電機。   The distance between the pair of cores (15N, 15S) adjacent in the circumferential direction along the circumferential direction is twisted in the circumferential direction with respect to the rotation axis direction. The rotating electric machine according to one. 前記電機子（３）は、
径方向に延在する複数のティース（３４）と、
前記ティースに巻回される複数の電機子巻線（３２）と、
前記ギャップとは反対側で前記ティースの端部を相互に連結するヨーク（３１）と
を有し、
前記ヨークの前記回転軸方向の長さ（Ｌｙ）が、前記ティースの前記回転軸方向の長さ（Ｌｔ）より大である、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の回転電機。 The armature (3) is
A plurality of teeth (34) extending in a radial direction;
A plurality of armature windings (32) wound around the teeth;
A yoke (31) interconnecting the ends of the teeth on the opposite side of the gap;
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 6, wherein a length (Ly) of the yoke in the rotation axis direction is larger than a length (Lt) of the teeth in the rotation axis direction. . 前記ヨーク（３１）の前記回転軸方向の前記長さ（Ｌｙ）が、前記電機子巻線（３２）の前記回転軸方向の長さ（Ｌｗ）よりも大きい、請求項７記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 7, wherein the length (Ly) of the yoke (31) in the rotation axis direction is larger than a length (Lw) of the armature winding (32) in the rotation axis direction. 前記コア（１５）の前記回転軸方向の長さ（Ｌｒ）は、
前記ティース（３１）の前記ギャップ側の端部（３３）の前記回転軸方向の長さ（Ｌｃ）以上である、請求項７乃至請求項８のいずれか一つに記載の回転電機。 The length (Lr) of the core (15) in the rotation axis direction is:
The rotating electrical machine according to any one of claims 7 to 8, wherein the rotating electrical machine has a length (Lc) equal to or longer than a length (Lc) of the end (33) on the gap side of the teeth (31). 前記永久磁石（１１，１２）は前記コア（１５）毎に対応して分割され、前記コアの前記永久磁石に当接する面には、前記永久磁石が係合する段差（１５Ｊ）を有する、請求項１に記載の回転電機。   The said permanent magnet (11, 12) is divided | segmented corresponding to every said core (15), and has the level | step difference (15J) which the said permanent magnet engages in the surface contact | abutted to the said permanent magnet of the said core. Item 2. The rotating electrical machine according to Item 1. 前記永久磁石（１１，１２）は前記コア（１５）毎に対応して分割され、前記第１磁性体（１３）の前記永久磁石に当接する面には、前記永久磁石が係合する段差を有する、請求項２に記載の回転電機。   The permanent magnets (11, 12) are divided corresponding to the cores (15), and the surface of the first magnetic body (13) that comes into contact with the permanent magnets has a step that engages with the permanent magnets. The rotating electrical machine according to claim 2, comprising: 前記コア（１５Ｎ，１５Ｓ）同士を、その外径側及び内径側の少なくとも何れか一方で、相互に連結する薄肉部（１５１，１５６；１５７，１５６）
を更に備える、請求項１乃至請求項１１のいずれか一つに記載の回転電機。 Thin portions (151, 156; 157, 156) for connecting the cores (15N, 15S) to each other on at least one of the outer diameter side and the inner diameter side thereof
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 11, further comprising: 前記コア（１５）は、
前記永久磁石（１１，１２）が設けられた側の前記回転軸（Ｑ）に沿った方向についての端部から、前記回転軸方向に沿って、前記コアの前記回転軸方向に沿った長さ（Ｌｒ）の半分以上の長さで延在する圧粉磁心（１５２）と、
前記回転軸方向に垂直な断面において前記圧粉磁心を囲み、前記回転軸方向に積層された複数の磁性板（１５１，１５４，１５６）と
を有する、請求項１２記載の回転電機。 The core (15)
The length along the rotation axis direction of the core along the rotation axis direction from the end portion in the direction along the rotation axis (Q) on the side where the permanent magnets (11, 12) are provided. A powder magnetic core (152) extending at least half the length of (Lr);
The rotating electrical machine according to claim 12, comprising a plurality of magnetic plates (151, 154, 156) surrounding the dust core in a cross section perpendicular to the rotation axis direction and stacked in the rotation axis direction. 前記周方向において隣接する一対の前記コア（１５Ｎ，１５Ｓ）同士の間において、これらと周方向に磁気的に分離され、前記径方向及び前記回転軸方向に延在し、その内径側で相互に連結された第２磁性体（１５ｑ）
を更に備える、請求項１乃至請求項１１のいずれか一つに記載の回転電機。 Between a pair of the cores (15N, 15S) adjacent in the circumferential direction, they are magnetically separated from each other in the circumferential direction, extend in the radial direction and the rotation axis direction, and are mutually on the inner diameter side. Linked second magnetic body (15q)
The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 11, further comprising: 前記周方向において隣接する一対の前記コア（１５Ｎ，１５Ｓ）同士の間において、外周側で前記薄肉部（１５７）を介して設けられ、前記コアと周方向に磁気的に分離され、前記径方向及び前記回転軸方向に延在し、その内径側で相互に連結された第２磁性体（１５ｑ）
を更に備える、請求項１２乃至請求項１３のいずれか一つに記載の回転電機。 Between the pair of adjacent cores (15N, 15S) in the circumferential direction, the outer peripheral side is provided via the thin portion (157), and is magnetically separated from the core in the circumferential direction. And a second magnetic body (15q) extending in the direction of the rotation axis and interconnected on the inner diameter side thereof
The rotating electrical machine according to any one of claims 12 to 13, further comprising: 前記コア（１５）は前記回転軸方向に積層された磁性板を有し、
前記磁性体を相互に連結する連結部位（９５）は前記第２磁性体（１５ｑ）において配置される、請求項１４乃至請求項１５のいずれか一つに記載の回転電機。 The core (15) has a magnetic plate laminated in the rotation axis direction,
The rotating electrical machine according to any one of claims 14 to 15, wherein a connecting portion (95) for connecting the magnetic bodies to each other is disposed in the second magnetic body (15q). 前記コア（１５）には、前記回転軸方向に垂直な方向においての両端を前記ギャップ側に有して前記ギャップ側に凹となって湾曲し、前記回転軸方向に延在する少なくとも一つのスリット（１５８，１５９）が設けられる、請求項１乃至請求項１６のいずれか一つに記載の回転電機。   The core (15) has at least one slit extending in the direction of the rotation axis, having both ends in the direction perpendicular to the direction of the rotation axis on the gap side, being curved concavely on the gap side The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 16, wherein (158, 159) is provided. 前記第２磁性体（１５ｑ）のギャップ側の端部（１５５ｔ）は、前記ギャップ側に向かうに従ってその前記周方向における長さが広がる、請求項１４乃至請求項１５のいずれか一つに記載の回転電機。   The gap-side end portion (155t) of the second magnetic body (15q) has a length in the circumferential direction that increases toward the gap side, according to any one of claims 14 to 15. Rotating electric machine. 前記回転軸方向に垂直な面における前記スリット（１５８，１５９）の幅は、前記永久磁石（１１，１２）の厚み（Ｔｍ）より小である、請求項１７記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 17, wherein a width of the slit (158, 159) in a plane perpendicular to the rotation axis direction is smaller than a thickness (Tm) of the permanent magnet (11, 12). 前記スリット（１５８，１５９）は前記永久磁石（１１，１２）に達しない、請求項１７記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to claim 17, wherein the slit (158, 159) does not reach the permanent magnet (11, 12). 前記第２磁性体（１５ｑ）は、前記回転軸方向に積層された磁性板を有する、請求項１４乃至請求項１６のいずれか一つに記載の回転電機。   The rotating electrical machine according to any one of claims 14 to 16, wherein the second magnetic body (15q) includes magnetic plates stacked in the direction of the rotation axis.
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