JPH07336917A - 永久磁石形モータ及び冷却装置用コンプレッサ - Google Patents
永久磁石形モータ及び冷却装置用コンプレッサInfo
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- JPH07336917A JPH07336917A JP6125060A JP12506094A JPH07336917A JP H07336917 A JPH07336917 A JP H07336917A JP 6125060 A JP6125060 A JP 6125060A JP 12506094 A JP12506094 A JP 12506094A JP H07336917 A JPH07336917 A JP H07336917A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 永久磁石形モータにおいて、固定子巻線のイ
ンダクタンスを小さくできて、トルクの低下を抑える。 【構成】 回転子２４の各永久磁石２８を断面が円弧状
となるように形成すると共に、これら各永久磁石２８を
回転子鉄心２６に凸部２８ａ側が回転子２４の回転中心
を向くように配置し、さらに各極ごとに回転子鉄心２６
にあって永久磁石２８の凹部２８ｂ側に位置する部分２
６ａに径方向に延びるスリット３０を形成する。上記部
分２６ａは固定子巻線の電流に基づく磁束の磁路となる
部分であるが、ここにスリット３０を形成することによ
りその磁路の磁気抵抗が大きくなる。このため、固定子
巻線の電流に基づく磁束のうち上記の部分２６ａを通る
割合が減少し、固定子巻線のインダクタンスが小さくな
る。
ンダクタンスを小さくできて、トルクの低下を抑える。 【構成】 回転子２４の各永久磁石２８を断面が円弧状
となるように形成すると共に、これら各永久磁石２８を
回転子鉄心２６に凸部２８ａ側が回転子２４の回転中心
を向くように配置し、さらに各極ごとに回転子鉄心２６
にあって永久磁石２８の凹部２８ｂ側に位置する部分２
６ａに径方向に延びるスリット３０を形成する。上記部
分２６ａは固定子巻線の電流に基づく磁束の磁路となる
部分であるが、ここにスリット３０を形成することによ
りその磁路の磁気抵抗が大きくなる。このため、固定子
巻線の電流に基づく磁束のうち上記の部分２６ａを通る
割合が減少し、固定子巻線のインダクタンスが小さくな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転子鉄心の内部に複
数個の永久磁石を組み込んで構成される回転子を備えた
永久磁石形モータ及びこの種の永久磁石形モータを搭載
した冷却装置用コンプレッサに関する。
数個の永久磁石を組み込んで構成される回転子を備えた
永久磁石形モータ及びこの種の永久磁石形モータを搭載
した冷却装置用コンプレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えば冷蔵庫や空調装置（エアー
コンディショナー）などのコンプレッサを駆動するモー
タとして、図１１に示すような回転数の制御が容易な永
久磁石形モータが開発されている。このものは次のよう
な構成となっている。
コンディショナー）などのコンプレッサを駆動するモー
タとして、図１１に示すような回転数の制御が容易な永
久磁石形モータが開発されている。このものは次のよう
な構成となっている。
【０００３】すなわち、固定子１は、環状をなす固定子
鉄心２に形成された１２個のスロット３に、Ｕ相の固定
子巻線１Ｕ，２Ｕ、及びＶ相の固定子巻線１Ｖ，２Ｖ、
並びにＷ相の固定子巻線１Ｗ，２Ｗを挿入配置して構成
されている。
鉄心２に形成された１２個のスロット３に、Ｕ相の固定
子巻線１Ｕ，２Ｕ、及びＶ相の固定子巻線１Ｖ，２Ｖ、
並びにＷ相の固定子巻線１Ｗ，２Ｗを挿入配置して構成
されている。
【０００４】これに対し、回転子４は、回転軸５を回転
子鉄心６の中心部に嵌合固着し、回転子鉄心６に形成さ
れた収納部７に、断面が円弧状をなす４個の永久磁石８
を軸方向から挿入して組み込むことによって構成されて
いて、固定子鉄心２の空間部にその内周面と所定の空隙
９を存する状態で回転可能に配設されている。回転子４
における各永久磁石８は、凸部８ａ側が回転子４の回転
中心、すなわち回転軸５を向くように配置されている。
また、４個の永久磁石８は、Ｎ極とＳ極とが交互になる
ように着磁されている。
子鉄心６の中心部に嵌合固着し、回転子鉄心６に形成さ
れた収納部７に、断面が円弧状をなす４個の永久磁石８
を軸方向から挿入して組み込むことによって構成されて
いて、固定子鉄心２の空間部にその内周面と所定の空隙
９を存する状態で回転可能に配設されている。回転子４
における各永久磁石８は、凸部８ａ側が回転子４の回転
中心、すなわち回転軸５を向くように配置されている。
また、４個の永久磁石８は、Ｎ極とＳ極とが交互になる
ように着磁されている。
【０００５】図１２はモータ駆動用として用いられる、
いわゆるインバータ電源が示されている。この図１２に
おいて、直流電源１０にはスイッチング主回路１１が接
続されている。このスイッチング主回路１１は、６個の
トランジスタ１２及び還流ダイオード１３が３相ブリッ
ジ接続されて構成されている。このスイッチング主回路
１１において、３相の各アーム部１１Ｕ，１１Ｖ，１１
Ｗが有するトランジスタ１２の共通接続点は、それぞれ
対応するモータへの出力線Ｕ，Ｖ，Ｗに接続されてい
る。これら出力線Ｕ，Ｖ，Ｗは、上記固定子１の各相の
固定子巻線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，
２Ｗに接続されている。各相の固定子巻線１Ｕ，２Ｕ、
及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２ＷはＹ結線されてい
る。
いわゆるインバータ電源が示されている。この図１２に
おいて、直流電源１０にはスイッチング主回路１１が接
続されている。このスイッチング主回路１１は、６個の
トランジスタ１２及び還流ダイオード１３が３相ブリッ
ジ接続されて構成されている。このスイッチング主回路
１１において、３相の各アーム部１１Ｕ，１１Ｖ，１１
Ｗが有するトランジスタ１２の共通接続点は、それぞれ
対応するモータへの出力線Ｕ，Ｖ，Ｗに接続されてい
る。これら出力線Ｕ，Ｖ，Ｗは、上記固定子１の各相の
固定子巻線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，
２Ｗに接続されている。各相の固定子巻線１Ｕ，２Ｕ、
及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２ＷはＹ結線されてい
る。
【０００６】制御回路１４は、スイッチング主回路１１
の各トランジスタ１２を制御することにより、固定子巻
線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗの通
電幅を１２０度とする、周知の１２０度通電するように
構成されている。またこの制御回路１４は、回転子位置
検出器１５から回転子４の位置信号を受け、その回転子
４の回転位置に応じたモータ駆動信号が得られるように
なっている。
の各トランジスタ１２を制御することにより、固定子巻
線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗの通
電幅を１２０度とする、周知の１２０度通電するように
構成されている。またこの制御回路１４は、回転子位置
検出器１５から回転子４の位置信号を受け、その回転子
４の回転位置に応じたモータ駆動信号が得られるように
なっている。
【０００７】しかして、上記構成において、固定子巻線
１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗに１２
０度通電することにより、固定子１に回転磁界が発生
し、これに伴う固定子１と回転子４との間の磁気的な吸
引力及び反発力によって回転子４が回転される。
１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗに１２
０度通電することにより、固定子１に回転磁界が発生
し、これに伴う固定子１と回転子４との間の磁気的な吸
引力及び反発力によって回転子４が回転される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来構成の永久磁石形モータにおいて、固定子巻線に通
電されると当該固定子巻線に電流が流れるが、上記して
いるように回転子４における永久磁石８の磁束との相互
作用で回転子４に回転トルクが発生する。しかし、周知
のように、このときには電圧と電流の関係は、１相分を
代表して示すと下記の（１）式のようになり、また、ト
ルクは下記の（２）式のようになる。
従来構成の永久磁石形モータにおいて、固定子巻線に通
電されると当該固定子巻線に電流が流れるが、上記して
いるように回転子４における永久磁石８の磁束との相互
作用で回転子４に回転トルクが発生する。しかし、周知
のように、このときには電圧と電流の関係は、１相分を
代表して示すと下記の（１）式のようになり、また、ト
ルクは下記の（２）式のようになる。
【０００９】 ｖ＝ｒ×ｉ×Ｌ×（ｄｉ／ｄｔ）＋ｅ ……（１） ここで、ｒ：固定子巻線の抵抗 Ｌ：固定子巻線のインダクタンス ｅ：巻線誘起電圧（ｅ＝ｇ×ｂ） （ただし、ｂ：空隙
磁束密度、 ｇ：固定子巻線の巻数等に関する定数） ｖ：固定子巻線の印加電圧 ｉ：巻線電流 Ｔ＝Ｋ×ｂ×ｉ ……（２） ここで、Ｔ：トルク Ｋ：鉄心の長さなどモータに決まる定数
磁束密度、 ｇ：固定子巻線の巻数等に関する定数） ｖ：固定子巻線の印加電圧 ｉ：巻線電流 Ｔ＝Ｋ×ｂ×ｉ ……（２） ここで、Ｔ：トルク Ｋ：鉄心の長さなどモータに決まる定数
【００１０】これら（１）、（２）式からわかること
は、巻線電流と空隙磁束密度でトルクは決まり、巻線電
流が少なくなるとトルクも減少する。つまり、固定子巻
線のインダクタンスが大きくなると、その分電流が減少
し、力率が低下し、トルク低下を来すことになる。
は、巻線電流と空隙磁束密度でトルクは決まり、巻線電
流が少なくなるとトルクも減少する。つまり、固定子巻
線のインダクタンスが大きくなると、その分電流が減少
し、力率が低下し、トルク低下を来すことになる。
【００１１】図１１のように、回転子４において、円弧
状の永久磁石８を凸部８ａ側が回転子４の回転中心を向
くように配置した構成では、回転子鉄心６において永久
磁石８の凹部８ｂ側に位置する部分６ａが広く、図１３
に示すように、固定子巻線の電流に基づく磁束Ａがこの
部分６ａを通過しやすくなる。なお、図１３では固定子
巻線のＶ相とＷ相とに通電した場合において、その巻線
電流による磁束Ａだけを想定している。
状の永久磁石８を凸部８ａ側が回転子４の回転中心を向
くように配置した構成では、回転子鉄心６において永久
磁石８の凹部８ｂ側に位置する部分６ａが広く、図１３
に示すように、固定子巻線の電流に基づく磁束Ａがこの
部分６ａを通過しやすくなる。なお、図１３では固定子
巻線のＶ相とＷ相とに通電した場合において、その巻線
電流による磁束Ａだけを想定している。
【００１２】このような従来構成のものでは、固定子巻
線のインダクタンスが大きくなり、結果としてトルク低
下を来す。このため、必要なトルクを得るためにはモー
タを大きくする必要があり、モータの価格が高くなる。
ひいては、この種のモータを搭載するコンプレッサまで
も大きくなると共に、価格も高くなってしまう。
線のインダクタンスが大きくなり、結果としてトルク低
下を来す。このため、必要なトルクを得るためにはモー
タを大きくする必要があり、モータの価格が高くなる。
ひいては、この種のモータを搭載するコンプレッサまで
も大きくなると共に、価格も高くなってしまう。
【００１３】また、図１１の構成のモータの磁束密度分
布は、空隙長等で変わるが、図１４のような台形波状の
分布となる場合がある。この場合、２相ずつ１２０度通
電する場合には、上記（２）式で得られるトルクに、図
１５のように脈動分が含まれることになり、振動や騒音
が大きくなるという不具合がある。
布は、空隙長等で変わるが、図１４のような台形波状の
分布となる場合がある。この場合、２相ずつ１２０度通
電する場合には、上記（２）式で得られるトルクに、図
１５のように脈動分が含まれることになり、振動や騒音
が大きくなるという不具合がある。
【００１４】そこで、本発明の目的は、固定子巻線のイ
ンダクタンスを小さくできて、トルクの低下を抑えるこ
とができ、ひいてはモータの小形化及びコストの低下を
図ることができ、また、トルクリップルを抑えて、振動
や騒音を抑えることができる永久磁石形モータを提供
し、また、小形化に対応できる冷却装置用コンプレッサ
を提供することにある。
ンダクタンスを小さくできて、トルクの低下を抑えるこ
とができ、ひいてはモータの小形化及びコストの低下を
図ることができ、また、トルクリップルを抑えて、振動
や騒音を抑えることができる永久磁石形モータを提供
し、また、小形化に対応できる冷却装置用コンプレッサ
を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、環状
をなすと共にその内周側に複数個のスロットを有した固
定子鉄心及び前記スロットに挿入された状態でその固定
子鉄心に巻装された複数相の固定子巻線を有する固定子
と、回転子鉄心の内部に複数個の永久磁石を組み込んで
構成され、前記固定子鉄心の空間部にその内周面と所定
の空隙を存する状態で回転可能に配置される回転子とを
備えた永久磁石形モータにおいて、前記回転子の各永久
磁石を断面が弧状となるように形成すると共に、これら
各永久磁石を前記回転子鉄心に凸部側が回転子の回転中
心を向くように均等配置し、さらに各極ごとに前記回転
子鉄心にあって永久磁石の凹部側に位置する部分に径方
向に延びるスリットを形成したことを特徴とするもので
ある。
をなすと共にその内周側に複数個のスロットを有した固
定子鉄心及び前記スロットに挿入された状態でその固定
子鉄心に巻装された複数相の固定子巻線を有する固定子
と、回転子鉄心の内部に複数個の永久磁石を組み込んで
構成され、前記固定子鉄心の空間部にその内周面と所定
の空隙を存する状態で回転可能に配置される回転子とを
備えた永久磁石形モータにおいて、前記回転子の各永久
磁石を断面が弧状となるように形成すると共に、これら
各永久磁石を前記回転子鉄心に凸部側が回転子の回転中
心を向くように均等配置し、さらに各極ごとに前記回転
子鉄心にあって永久磁石の凹部側に位置する部分に径方
向に延びるスリットを形成したことを特徴とするもので
ある。
【００１６】この場合、スリットの幅寸法を、固定子鉄
心におけるスロットの開口部の幅寸法よりも大きくなる
ように設定することが好ましい（請求項２）。また、ス
リットは、これの外側端部が回転子鉄心内において閉塞
された形態で形成するとよい（請求項３）。さらに、ス
リットは、対応する永久磁石の磁化容易方向に沿って形
成することが好ましい（請求項４）。
心におけるスロットの開口部の幅寸法よりも大きくなる
ように設定することが好ましい（請求項２）。また、ス
リットは、これの外側端部が回転子鉄心内において閉塞
された形態で形成するとよい（請求項３）。さらに、ス
リットは、対応する永久磁石の磁化容易方向に沿って形
成することが好ましい（請求項４）。
【００１７】請求項５の発明は、環状をなすと共にその
内周側に複数個のスロットを有した固定子鉄心及び前記
スロットに挿入された状態でその固定子鉄心に巻装され
た３相の固定子巻線を有する固定子と、回転子鉄心の内
部に複数個の永久磁石を組み込んで構成され、前記固定
子鉄心の空間部にその内周面と所定の空隙を存する状態
で回転可能に配置される回転子とを備え、前記固定子巻
線に電気角で１２０度ずつ通電することにより前記回転
子を回転駆動させる永久磁石形モータにおいて、前記回
転子の各永久磁石を断面が弧状となるように形成すると
共に、これら各永久磁石を前記回転子鉄心に凸部側が回
転子の回転中心を向くように均等配置し、さらに各極ご
とに前記回転子鉄心にあって永久磁石の凹部側に位置す
る部分でかつ電気角で６０度と１２０度に対応する部位
に径方向に延びるスリットを形成したことを特徴とする
ものである。
内周側に複数個のスロットを有した固定子鉄心及び前記
スロットに挿入された状態でその固定子鉄心に巻装され
た３相の固定子巻線を有する固定子と、回転子鉄心の内
部に複数個の永久磁石を組み込んで構成され、前記固定
子鉄心の空間部にその内周面と所定の空隙を存する状態
で回転可能に配置される回転子とを備え、前記固定子巻
線に電気角で１２０度ずつ通電することにより前記回転
子を回転駆動させる永久磁石形モータにおいて、前記回
転子の各永久磁石を断面が弧状となるように形成すると
共に、これら各永久磁石を前記回転子鉄心に凸部側が回
転子の回転中心を向くように均等配置し、さらに各極ご
とに前記回転子鉄心にあって永久磁石の凹部側に位置す
る部分でかつ電気角で６０度と１２０度に対応する部位
に径方向に延びるスリットを形成したことを特徴とする
ものである。
【００１８】請求項６の発明は、請求項１ないし５のい
ずれかに記載の永久磁石形モータを冷却装置用コンプレ
ッサに搭載したことを特徴とするものである。
ずれかに記載の永久磁石形モータを冷却装置用コンプレ
ッサに搭載したことを特徴とするものである。
【００１９】
【作用】請求項１の永久磁石形モータによれば、回転子
鉄心にあって永久磁石の凹部側に位置する部分は、固定
子巻線の電流に基づく磁束の磁路となる部分であるが、
ここにスリットを形成することにより、その磁路の磁気
抵抗が大きくなる。このため、固定子巻線の電流に基づ
く磁束のうち、回転子鉄心にあって永久磁石の凹部側に
位置する上記の部分を通る割合が減少し、固定子巻線の
インダクタンスが減少することになり、ひいてはトルク
低下が抑えられる。
鉄心にあって永久磁石の凹部側に位置する部分は、固定
子巻線の電流に基づく磁束の磁路となる部分であるが、
ここにスリットを形成することにより、その磁路の磁気
抵抗が大きくなる。このため、固定子巻線の電流に基づ
く磁束のうち、回転子鉄心にあって永久磁石の凹部側に
位置する上記の部分を通る割合が減少し、固定子巻線の
インダクタンスが減少することになり、ひいてはトルク
低下が抑えられる。
【００２０】請求項２の永久磁石形モータによれば、ス
リットの幅寸法をスロットの開口部の幅寸法よりも大き
く設定することにより、回転子鉄心にあって永久磁石の
凹部側に位置する部分の磁気抵抗が一層大きくなり、固
定子巻線のインダクタンスが一層減少することになる。
リットの幅寸法をスロットの開口部の幅寸法よりも大き
く設定することにより、回転子鉄心にあって永久磁石の
凹部側に位置する部分の磁気抵抗が一層大きくなり、固
定子巻線のインダクタンスが一層減少することになる。
【００２１】請求項３の永久磁石形モータによれば、回
転子鉄心の外周面に窪みがなく、表面が滑らかとなるか
ら、その回転子鉄心の外周面を切削する際等の加工がし
やすく、製造性を向上できる。
転子鉄心の外周面に窪みがなく、表面が滑らかとなるか
ら、その回転子鉄心の外周面を切削する際等の加工がし
やすく、製造性を向上できる。
【００２２】請求項４の永久磁石形モータによれば、回
転子鉄心にスリットを形成しながらも、永久磁石から発
せられる磁束は固定子鉄心側へスムーズに流すことがで
きる利点がある。
転子鉄心にスリットを形成しながらも、永久磁石から発
せられる磁束は固定子鉄心側へスムーズに流すことがで
きる利点がある。
【００２３】請求項５の永久磁石形モータによれば、１
極中にスリットが２個あるため、固定子巻線の電流に基
づく磁束の磁路の磁気抵抗が一層大きくなり、固定子巻
線のインダクタンスは一層減少することになる。さら
に、１２０度通電する場合において、従来においてトル
クリップルが大きくなる部分に対応して、空隙磁束密度
が小さくなるようにスリットを配置しているので、トル
クリップルを減少させることができる。
極中にスリットが２個あるため、固定子巻線の電流に基
づく磁束の磁路の磁気抵抗が一層大きくなり、固定子巻
線のインダクタンスは一層減少することになる。さら
に、１２０度通電する場合において、従来においてトル
クリップルが大きくなる部分に対応して、空隙磁束密度
が小さくなるようにスリットを配置しているので、トル
クリップルを減少させることができる。
【００２４】請求項６の冷却装置用コンプレッサによれ
ば、永久磁石形モータにおいて、回転子鉄心に形成した
スリットが冷媒ガスの通路として使用することができ、
固定子鉄心に専用の通路を形成する場合に比べて、固定
子鉄心、したがってモータを小形化でき、ひいてはコン
プレッサの小形化を図ることができる。
ば、永久磁石形モータにおいて、回転子鉄心に形成した
スリットが冷媒ガスの通路として使用することができ、
固定子鉄心に専用の通路を形成する場合に比べて、固定
子鉄心、したがってモータを小形化でき、ひいてはコン
プレッサの小形化を図ることができる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明を三相４極の永久磁石形モータ
に適用した第１実施例につき図１ないし図３を参照して
説明する。
に適用した第１実施例につき図１ないし図３を参照して
説明する。
【００２６】まず図１において、固定子２１は、従来構
成と同一であり、環状をなす固定子鉄心２２に形成され
た１２個のスロット２３に、Ｕ相の固定子巻線１Ｕ，２
Ｕ、及びＶ相の固定子巻線１Ｖ，２Ｖ、並びにＷ相の固
定子巻線１Ｗ，２Ｗを挿入配置して構成されている。各
スロット２３において、固定子鉄心２２の内周面側には
開口部２３ａが形成されている。また、各相の固定子巻
線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗは、
従来と同様にＹ結線されている。
成と同一であり、環状をなす固定子鉄心２２に形成され
た１２個のスロット２３に、Ｕ相の固定子巻線１Ｕ，２
Ｕ、及びＶ相の固定子巻線１Ｖ，２Ｖ、並びにＷ相の固
定子巻線１Ｗ，２Ｗを挿入配置して構成されている。各
スロット２３において、固定子鉄心２２の内周面側には
開口部２３ａが形成されている。また、各相の固定子巻
線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗは、
従来と同様にＹ結線されている。
【００２７】これに対して、回転子２４は、図２にも示
すように、回転軸２５を回転子鉄心２６に嵌合固着し、
この回転子鉄心２６に形成された収納部２７に、断面が
弧状この場合円弧状をなすフェライト製の４個の永久磁
石２８を軸方向から挿入して組み込むことによって構成
されていて、固定子鉄心２２の空間部にその内周面と所
定の空隙２９を存する状態で回転可能に配設されてい
る。なお、回転子鉄心２６は、収納部２７形成用の孔が
形成されたけい素鋼板を多数枚積層して構成されてい
る。
すように、回転軸２５を回転子鉄心２６に嵌合固着し、
この回転子鉄心２６に形成された収納部２７に、断面が
弧状この場合円弧状をなすフェライト製の４個の永久磁
石２８を軸方向から挿入して組み込むことによって構成
されていて、固定子鉄心２２の空間部にその内周面と所
定の空隙２９を存する状態で回転可能に配設されてい
る。なお、回転子鉄心２６は、収納部２７形成用の孔が
形成されたけい素鋼板を多数枚積層して構成されてい
る。
【００２８】上記各永久磁石２８は、凸部２８ａ側が回
転子２４の回転中心、すなわち回転軸２５を向くように
配置されており、また、４個の永久磁石２８はＮ極とＳ
極とが交互になるように着磁されている。
転子２４の回転中心、すなわち回転軸２５を向くように
配置されており、また、４個の永久磁石２８はＮ極とＳ
極とが交互になるように着磁されている。
【００２９】そして、回転子鉄心２６において、各永久
磁石２８の凹部２８ｂ側（外側）に位置する部分２６ａ
の中央部には、径方向に延びるスリット３０がそれぞれ
形成されている。各スリット３０は、外側（空隙２９
側）が開放され、また、幅寸法はスロット２３の開口部
２３ａの幅寸法よりも小さく設定されている。
磁石２８の凹部２８ｂ側（外側）に位置する部分２６ａ
の中央部には、径方向に延びるスリット３０がそれぞれ
形成されている。各スリット３０は、外側（空隙２９
側）が開放され、また、幅寸法はスロット２３の開口部
２３ａの幅寸法よりも小さく設定されている。
【００３０】このように構成されたモータは、従来と同
様にインバータ電源（図１２参照）により給電されるよ
うになっており、固定子巻線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２
Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗに１２０度通電する。これによ
り、固定子２１による回転磁界が発生し、これに伴う固
定子２１と回転子２４との間の磁気的な吸引力及び反発
力によって回転子２４が回転される。
様にインバータ電源（図１２参照）により給電されるよ
うになっており、固定子巻線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２
Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗに１２０度通電する。これによ
り、固定子２１による回転磁界が発生し、これに伴う固
定子２１と回転子２４との間の磁気的な吸引力及び反発
力によって回転子２４が回転される。
【００３１】ここで、図３は、従来構成におけるモータ
の一部を拡大し、簡略化して示したものである。一般
に、固定子巻線の電流に起因する磁束Ａは、図１３より
もさらに詳細に見た場合、スロット３の開口部３ａ付近
では、図３に示すように、回転子鉄心６にあって永久磁
石８の凹部８ｂ側の部分６ａを流れる。
の一部を拡大し、簡略化して示したものである。一般
に、固定子巻線の電流に起因する磁束Ａは、図１３より
もさらに詳細に見た場合、スロット３の開口部３ａ付近
では、図３に示すように、回転子鉄心６にあって永久磁
石８の凹部８ｂ側の部分６ａを流れる。
【００３２】これに対して、本実施例では、回転子鉄心
２６にあって各永久磁石２８の凹部２８ｂ側に位置する
部分２６ａにスリット３０を形成しているから、固定子
巻線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗの
電流に基づく磁束の磁路の磁気抵抗が大きくなる。この
ため、固定子巻線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに
１Ｗ，２Ｗの電流に基づく磁束のうち、回転子鉄心２６
にあって上記の部分２６ａを通る磁束の割合が減少し、
固定子巻線のインダクタンスが小さくなり、ひいてはト
ルク低下を抑えることができる。これに伴い、モータの
小形化やコストの低下を図ることができるものである。
２６にあって各永久磁石２８の凹部２８ｂ側に位置する
部分２６ａにスリット３０を形成しているから、固定子
巻線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗの
電流に基づく磁束の磁路の磁気抵抗が大きくなる。この
ため、固定子巻線１Ｕ，２Ｕ、及び１Ｖ，２Ｖ、並びに
１Ｗ，２Ｗの電流に基づく磁束のうち、回転子鉄心２６
にあって上記の部分２６ａを通る磁束の割合が減少し、
固定子巻線のインダクタンスが小さくなり、ひいてはト
ルク低下を抑えることができる。これに伴い、モータの
小形化やコストの低下を図ることができるものである。
【００３３】また、各スリット３０が径方向に沿って形
成されているから、回転子鉄心２６にスリット３０が形
成されていても、永久磁石２８から発せられる磁束の妨
げにはならない。
成されているから、回転子鉄心２６にスリット３０が形
成されていても、永久磁石２８から発せられる磁束の妨
げにはならない。
【００３４】図４は本発明の第２実施例を示したもので
あり、この第２実施例は上記した第１実施例とは次の点
が異なっている。すなわち、回転子鉄心２６に形成され
たスリット３１は、これの幅寸法Ｂ１がスロット２３の
開口部２３ａの幅寸法Ｂ２よりも大きくなるように設定
されている（Ｂ１＞Ｂ２）。なお、図４では１極分のみ
示されているが、他の極でも同様なスリット３１が形成
されている。
あり、この第２実施例は上記した第１実施例とは次の点
が異なっている。すなわち、回転子鉄心２６に形成され
たスリット３１は、これの幅寸法Ｂ１がスロット２３の
開口部２３ａの幅寸法Ｂ２よりも大きくなるように設定
されている（Ｂ１＞Ｂ２）。なお、図４では１極分のみ
示されているが、他の極でも同様なスリット３１が形成
されている。
【００３５】この第２実施例によれば、スリット３１の
幅寸法Ｂ１が第１実施例のスリット３０の場合よりも大
きく設定されているから、固定子巻線１Ｕ，２Ｕ、及び
１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗの電流に基づく磁束Ａの
うち、回転子鉄心２６にあって永久磁石２８の凹部２８
ｂ側に位置する上記の部分２６ａを通る割合が一層減少
し、固定子巻線のインダクタンスが一層小さくなり、ひ
いてはトルク低下を一層抑えることができる。
幅寸法Ｂ１が第１実施例のスリット３０の場合よりも大
きく設定されているから、固定子巻線１Ｕ，２Ｕ、及び
１Ｖ，２Ｖ、並びに１Ｗ，２Ｗの電流に基づく磁束Ａの
うち、回転子鉄心２６にあって永久磁石２８の凹部２８
ｂ側に位置する上記の部分２６ａを通る割合が一層減少
し、固定子巻線のインダクタンスが一層小さくなり、ひ
いてはトルク低下を一層抑えることができる。
【００３６】図５は本発明の第３実施例を示したもので
あり、この第３実施例は第１実施例とは次の点が異なっ
ている。すなわち、スリット３２は、これの外側端部３
２ａが回転子鉄心２６内において閉塞された形態で形成
されている。換言すれば、スリット３２の外側端部３２
ａは開放されていない。
あり、この第３実施例は第１実施例とは次の点が異なっ
ている。すなわち、スリット３２は、これの外側端部３
２ａが回転子鉄心２６内において閉塞された形態で形成
されている。換言すれば、スリット３２の外側端部３２
ａは開放されていない。
【００３７】このような第３実施例によれば、回転子鉄
心２６の外周面に窪みがなく、表面が滑らかとなるか
ら、第１及び第２実施例の場合に比べて、その回転子鉄
心２６の外周面を切削する際等の加工がしやすく、製造
性を向上でき、ひいてはコストを低減できる利点があ
る。
心２６の外周面に窪みがなく、表面が滑らかとなるか
ら、第１及び第２実施例の場合に比べて、その回転子鉄
心２６の外周面を切削する際等の加工がしやすく、製造
性を向上でき、ひいてはコストを低減できる利点があ
る。
【００３８】図６は本発明の第４実施例を示したもので
あり、この第４実施例は第１実施例とは次の点が異なっ
ている。すなわち、各永久磁石２８の磁化容易方向Ｃ
は、当該永久磁石２８の曲率中心３３を中心とする放射
方向に沿って設定されている。そして、回転子鉄心２６
にあって永久磁石２８の凹部２８ｂ側に位置する部分２
６ａに、略径方向に延びるスリット３４が２個ずつ形成
されている。各スリット３４は、外側端部３４ａが回転
子鉄心２６内において閉塞されていると共に、対応する
永久磁石２８の上記磁化容易方向Ｃに沿って形成されて
いる。
あり、この第４実施例は第１実施例とは次の点が異なっ
ている。すなわち、各永久磁石２８の磁化容易方向Ｃ
は、当該永久磁石２８の曲率中心３３を中心とする放射
方向に沿って設定されている。そして、回転子鉄心２６
にあって永久磁石２８の凹部２８ｂ側に位置する部分２
６ａに、略径方向に延びるスリット３４が２個ずつ形成
されている。各スリット３４は、外側端部３４ａが回転
子鉄心２６内において閉塞されていると共に、対応する
永久磁石２８の上記磁化容易方向Ｃに沿って形成されて
いる。
【００３９】このような第４実施例によれば、１極中に
スリット３４が２個ずつあるから、回転子鉄心２６の部
分２６ａにおける、固定子巻線の電流に基づく磁束の磁
路の磁気抵抗が一層大きくなり、固定子巻線のインダク
タンスは一層減少することになる。また、各スリット３
４が永久磁石２８の磁化容易方向Ｃに沿って形成されて
いることにより、回転子鉄心２６にスリット３４を形成
しながらも、永久磁石２８から発せられる磁束を固定子
鉄心２２側へ一層スムーズに流すことができる利点があ
る。
スリット３４が２個ずつあるから、回転子鉄心２６の部
分２６ａにおける、固定子巻線の電流に基づく磁束の磁
路の磁気抵抗が一層大きくなり、固定子巻線のインダク
タンスは一層減少することになる。また、各スリット３
４が永久磁石２８の磁化容易方向Ｃに沿って形成されて
いることにより、回転子鉄心２６にスリット３４を形成
しながらも、永久磁石２８から発せられる磁束を固定子
鉄心２２側へ一層スムーズに流すことができる利点があ
る。
【００４０】図７ないし図９は本発明の第５実施例を示
したものであり、この第５実施例は第１実施例とは次の
点が異なっている。すなわち、図７において、回転子鉄
心２６にあって永久磁石２８の凹部２８ｂ側に位置する
部分２６ａにおいて、径方向に延びるスリット３５，３
６を、１極中、電気角で６０度と１２０度に対応する部
位にそれぞれ形成している。各スリット３５，３６は、
外側端部が開放されている。
したものであり、この第５実施例は第１実施例とは次の
点が異なっている。すなわち、図７において、回転子鉄
心２６にあって永久磁石２８の凹部２８ｂ側に位置する
部分２６ａにおいて、径方向に延びるスリット３５，３
６を、１極中、電気角で６０度と１２０度に対応する部
位にそれぞれ形成している。各スリット３５，３６は、
外側端部が開放されている。
【００４１】この第５実施例によれば、第４実施例と同
様に、１極中にスリット３５，３６が２個ずつあるか
ら、回転子鉄心２６の部分２６ａにおける、固定子巻線
の電流に基づく磁束の磁路の磁気抵抗が一層大きくな
り、固定子巻線のインダクタンスは一層減少することに
なる。また、１２０度通電する場合において、従来にお
いてトルクリップルが大きくなる部分に対応して、空隙
磁束密度が小さくなるようにスリット３５，３６を配置
しているので、トルクリップルを減少させることができ
る。図８は本実施例における空隙磁束密度分布を示し、
また、図９は本実施例におけるモータの合成トルクｋを
示している。
様に、１極中にスリット３５，３６が２個ずつあるか
ら、回転子鉄心２６の部分２６ａにおける、固定子巻線
の電流に基づく磁束の磁路の磁気抵抗が一層大きくな
り、固定子巻線のインダクタンスは一層減少することに
なる。また、１２０度通電する場合において、従来にお
いてトルクリップルが大きくなる部分に対応して、空隙
磁束密度が小さくなるようにスリット３５，３６を配置
しているので、トルクリップルを減少させることができ
る。図８は本実施例における空隙磁束密度分布を示し、
また、図９は本実施例におけるモータの合成トルクｋを
示している。
【００４２】一方、上記した第１ないし第５実施例のモ
ータを、冷却装置用のコンプレッサ（図示せず）に用い
た場合、回転子鉄心２６の各スリット３０、３１、３
２、３４、３５、３６は冷媒ガスの通路として使用する
ことができるので、固定子鉄心２２に専用の通路を形成
する場合に比べて、固定子鉄心２２、したがってモータ
を小形化でき、ひいてはコンプレッサの小形化を図るこ
とができる。
ータを、冷却装置用のコンプレッサ（図示せず）に用い
た場合、回転子鉄心２６の各スリット３０、３１、３
２、３４、３５、３６は冷媒ガスの通路として使用する
ことができるので、固定子鉄心２２に専用の通路を形成
する場合に比べて、固定子鉄心２２、したがってモータ
を小形化でき、ひいてはコンプレッサの小形化を図るこ
とができる。
【００４３】ちなみに、図１０は、固定子鉄心２２に、
冷媒ガスを通すための専用の通路３７を形成したもので
あり、このような構成とした場合には、固定子鉄心２２
の外径寸法を大きくする必要があり、それにしたがって
モータ、ひいてはコンプレッサが大形化してしまうもの
である。これに対して、本発明の場合には、上述したよ
うに、それらの小形化を図ることができるものである。
冷媒ガスを通すための専用の通路３７を形成したもので
あり、このような構成とした場合には、固定子鉄心２２
の外径寸法を大きくする必要があり、それにしたがって
モータ、ひいてはコンプレッサが大形化してしまうもの
である。これに対して、本発明の場合には、上述したよ
うに、それらの小形化を図ることができるものである。
【００４４】本発明は、上記した各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、次のように変形または拡張すること
がてきる。例えば、回転子２４における永久磁石２８
は、フェライト以外のものを用いてもよい。また、請求
項５を除いて、モータの駆動方法は限定されない。さら
に、インバータ電源の構成も実施例の構成に限られず、
また、回転子位置検出手段なども限定されるものではな
い。
れるものではなく、次のように変形または拡張すること
がてきる。例えば、回転子２４における永久磁石２８
は、フェライト以外のものを用いてもよい。また、請求
項５を除いて、モータの駆動方法は限定されない。さら
に、インバータ電源の構成も実施例の構成に限られず、
また、回転子位置検出手段なども限定されるものではな
い。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を得る
ことができる。請求項１記載の永久磁石形モータによれ
ば、回転子鉄心にあって永久磁石の凹部側に位置する部
分は、固定子巻線の電流に基づく磁束の磁路となる部分
であるが、ここにスリットを形成することにより、その
磁路の磁気抵抗が大きくなる。このため、固定子巻線の
電流に基づく磁束のうち、回転子鉄心にあって永久磁石
の凹部側に位置する上記の部分を通る割合が減少し、固
定子巻線のインダクタンスが小さくなり、ひいてはトル
ク低下を抑えることができる。そして、これに伴いモー
タの小形化及びコストの低減を図ることができる。
ことができる。請求項１記載の永久磁石形モータによれ
ば、回転子鉄心にあって永久磁石の凹部側に位置する部
分は、固定子巻線の電流に基づく磁束の磁路となる部分
であるが、ここにスリットを形成することにより、その
磁路の磁気抵抗が大きくなる。このため、固定子巻線の
電流に基づく磁束のうち、回転子鉄心にあって永久磁石
の凹部側に位置する上記の部分を通る割合が減少し、固
定子巻線のインダクタンスが小さくなり、ひいてはトル
ク低下を抑えることができる。そして、これに伴いモー
タの小形化及びコストの低減を図ることができる。
【００４６】請求項２記載の永久磁石形モータによれ
ば、スリットの幅寸法をスロットの開口部の幅寸法より
も大きく設定することにより、回転子鉄心にあって永久
磁石の凹部側に位置する部分の磁気抵抗が一層大きくな
り、固定子巻線のインダクタンスを一層小さくすること
ができる。
ば、スリットの幅寸法をスロットの開口部の幅寸法より
も大きく設定することにより、回転子鉄心にあって永久
磁石の凹部側に位置する部分の磁気抵抗が一層大きくな
り、固定子巻線のインダクタンスを一層小さくすること
ができる。
【００４７】請求項３記載の永久磁石形モータによれ
ば、回転子鉄心の外周面に窪みがなく、表面が滑らかと
なるから、その回転子鉄心の外周面を切削する際等の加
工がしやすく、製造性を向上でき、ひいてはコストの低
減を図ることができる。
ば、回転子鉄心の外周面に窪みがなく、表面が滑らかと
なるから、その回転子鉄心の外周面を切削する際等の加
工がしやすく、製造性を向上でき、ひいてはコストの低
減を図ることができる。
【００４８】請求項４記載の永久磁石形モータによれ
ば、回転子鉄心にスリットを形成しながらも、永久磁石
から発せられる磁束は固定子鉄心側へスムーズに流すこ
とができる利点がある。
ば、回転子鉄心にスリットを形成しながらも、永久磁石
から発せられる磁束は固定子鉄心側へスムーズに流すこ
とができる利点がある。
【００４９】請求項５記載の永久磁石形モータによれ
ば、１極中にスリットが２個あるため、固定子巻線の電
流に基づく磁束の磁路の磁気抵抗が一層大きくなり、固
定子巻線のインダクタンスを一層小さくできる。さら
に、１２０度通電する場合において、従来においてトル
クリップルが大きくなる部分に対応して、空隙磁束密度
が小さくなるようにスリットを配置しているので、トル
クリップルを減少させることができ、振動や騒音の低減
が可能となる。
ば、１極中にスリットが２個あるため、固定子巻線の電
流に基づく磁束の磁路の磁気抵抗が一層大きくなり、固
定子巻線のインダクタンスを一層小さくできる。さら
に、１２０度通電する場合において、従来においてトル
クリップルが大きくなる部分に対応して、空隙磁束密度
が小さくなるようにスリットを配置しているので、トル
クリップルを減少させることができ、振動や騒音の低減
が可能となる。
【００５０】請求項６記載の冷却装置用コンプレッサに
よれば、永久磁石形モータにおいて、回転子鉄心に形成
したスリットが冷媒ガスの通路として使用することがで
き、固定子鉄心に専用の通路を形成する場合に比べて、
固定子鉄心、したがってモータを小形化でき、ひいては
コンプレッサの小形化を図ることができる。
よれば、永久磁石形モータにおいて、回転子鉄心に形成
したスリットが冷媒ガスの通路として使用することがで
き、固定子鉄心に専用の通路を形成する場合に比べて、
固定子鉄心、したがってモータを小形化でき、ひいては
コンプレッサの小形化を図ることができる。
【図１】本発明の第１実施例を示すモータの断面図
【図２】回転子の断面図
【図３】従来構成において、磁束の流れを示す部分拡大
図
図
【図４】本発明の第２実施例を示す図３相当図
【図５】本発明の第３実施例を示す図２相当図
【図６】本発明の第４実施例を示す図２相当図
【図７】本発明の第５実施例を示す図２相当図
【図８】空隙磁束波形を示す図
【図９】モータ発生トルクを示す図
【図１０】冷却装置用コンプレッサに用いるモータにお
いて、本発明に対する比較例を示すモータの断面図
いて、本発明に対する比較例を示すモータの断面図
【図１１】従来構成を示す図１相当図
【図１２】電気的構成図
【図１３】固定子巻線の電流に基づく磁束の流れを示す
図
図
【図１４】空隙磁束密度分布を示す図
【図１５】モータ発生トルクを示す図
２１は固定子、２２は固定子鉄心、２３はスロット、２
３ａは開口部、１Ｕ，２Ｕ、１Ｖ，２Ｖ、１Ｗ，２Ｗは
それぞれ固定子巻線、２４は回転子、２６は回転子鉄
心、２６ａは部分、２８は永久磁石、２８ａは凸部、２
８ｂは凹部、２９は空隙、３０、３１、３２、３４、３
５、３６はスリットである。
３ａは開口部、１Ｕ，２Ｕ、１Ｖ，２Ｖ、１Ｗ，２Ｗは
それぞれ固定子巻線、２４は回転子、２６は回転子鉄
心、２６ａは部分、２８は永久磁石、２８ａは凸部、２
８ｂは凹部、２９は空隙、３０、３１、３２、３４、３
５、３６はスリットである。
Claims (6)
- 【請求項１】 環状をなすと共にその内周側に複数個の
スロットを有した固定子鉄心及び前記スロットに挿入さ
れた状態でその固定子鉄心に巻装された複数相の固定子
巻線を有する固定子と、 回転子鉄心の内部に複数個の永久磁石を組み込んで構成
され、前記固定子鉄心の空間部にその内周面と所定の空
隙を存する状態で回転可能に配置される回転子とを備え
た永久磁石形モータにおいて、 前記回転子の各永久磁石を断面が弧状となるように形成
すると共に、これら各永久磁石を前記回転子鉄心に凸部
側が回転子の回転中心を向くように均等配置し、さらに
各極ごとに前記回転子鉄心にあって永久磁石の凹部側に
位置する部分に径方向に延びるスリットを形成したこと
を特徴とする永久磁石形モータ。 - 【請求項２】 スリットの幅寸法を、固定子鉄心におけ
るスロットの開口部の幅寸法よりも大きくなるように設
定したことを特徴とする請求項１記載の永久磁石形モー
タ。 - 【請求項３】 スリットは、これの外側端部が回転子鉄
心内において閉塞された形態で形成されていることを特
徴とする請求項１または２記載の永久磁石形モータ。 - 【請求項４】 スリットは、対応する永久磁石の磁化容
易方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかに記載の永久磁石形モータ。 - 【請求項５】 環状をなすと共にその内周側に複数個の
スロットを有した固定子鉄心及び前記スロットに挿入さ
れた状態でその固定子鉄心に巻装された３相の固定子巻
線を有する固定子と、 回転子鉄心の内部に複数個の永久磁石を組み込んで構成
され、前記固定子鉄心の空間部にその内周面と所定の空
隙を存する状態で回転可能に配置される回転子とを備
え、 前記固定子巻線に電気角で１２０度ずつ通電することに
より前記回転子を回転駆動させる永久磁石形モータにお
いて、 前記回転子の各永久磁石を断面が弧状となるように形成
すると共に、これら各永久磁石を前記回転子鉄心に凸部
側が回転子の回転中心を向くように均等配置し、さらに
各極ごとに前記回転子鉄心にあって永久磁石の凹部側に
位置する部分でかつ電気角で６０度と１２０度に対応す
る部位に径方向に延びるスリットを形成したことを特徴
とする永久磁石形モータ。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の永
久磁石形モータを搭載した冷却装置用コンプレッサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125060A JP2978057B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 永久磁石形モータ及び冷却装置用コンプレッサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125060A JP2978057B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 永久磁石形モータ及び冷却装置用コンプレッサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07336917A true JPH07336917A (ja) | 1995-12-22 |
| JP2978057B2 JP2978057B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=14900832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6125060A Expired - Fee Related JP2978057B2 (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 永久磁石形モータ及び冷却装置用コンプレッサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2978057B2 (ja) |
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| KR19980079929A (ko) * | 1997-03-06 | 1998-11-25 | 가나이 쯔도무 | 영구 자석식 회전 전기 기기 |
| US6242837B1 (en) | 1997-09-29 | 2001-06-05 | Hitachi, Ltd. | Permanent magnet rotary machine and electric vehicle using the same |
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| JP2006211823A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 永久磁石式回転電機及びそれを用いた圧縮機 |
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| US10992213B2 (en) | 2014-08-29 | 2021-04-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor of compressor and refrigeration cycle apparatus |
| JP2022535940A (ja) * | 2019-08-02 | 2022-08-10 | 珠海格力▲電▼器股▲分▼有限公司 | ロータコンポーネント及びコンシクエントポール型モータ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240047723A (ko) | 2022-10-05 | 2024-04-12 | 삼성전자주식회사 | 매입 영구자석 동기모터 |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP6125060A patent/JP2978057B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR19980079929A (ko) * | 1997-03-06 | 1998-11-25 | 가나이 쯔도무 | 영구 자석식 회전 전기 기기 |
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