WO2023084937A1 - ロータコア、ロータ、および回転電機 - Google Patents

ロータコア、ロータ、および回転電機 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to rotor cores, rotors, and rotating electric machines. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-185697 filed in Japan on November 15, 2021, the contents of which are all incorporated herein.
  • a permanent magnet is embedded in the rotor core and a flux barrier is formed in the vicinity of the permanent magnet.
  • a flux barrier is formed to control the flow of magnetic flux in a rotating electrical machine.
  • the flux barrier can improve the characteristics of the rotating electric machine.
  • Patent Literature 1 describes that a flux barrier is installed in a magnet hole in which a permanent magnet is installed. The flux barriers are installed respectively on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the permanent magnet. Further, Patent Document 1 describes that the flux barrier on the outer peripheral side is opened on the outer peripheral side of the rotor core. Further, Patent Document 1 describes that the curvature of the flux barrier on the inner peripheral side is determined so as to reduce the stress in the inter-magnet bridge portion between the flux barriers on the inner peripheral side.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and aims to increase the torque of the rotor.
  • a rotor core of the present invention is a rotor core that is formed using a soft magnetic material and has a soft magnetic body portion that has at least one magnet hole per pole, wherein the magnet hole is a permanent magnet that is installed in the magnet hole.
  • the magnet hole is a permanent magnet that is installed in the magnet hole.
  • At least one space serving as a flux barrier among the space serving as the front side flux barrier and the space serving as the rear side flux barrier has an open end opened on the outer peripheral surface of the rotor core;
  • the position of the open end front corner of at least one of the open ends installed on the same pole of the rotor is greater than the reference position with respect to the magnet hole having the open end.
  • the open end front corner is also on the rear side in the rotational direction of the rotor core, and in the cross section, the open end front corner is the circumferential direction of the rotor core of at least one of the open ends located at the same pole of the rotor.
  • the reference position with respect to the magnet hole having the open end is the permanent magnet installed in the magnet hole position of intersection of a straight line passing through the rotation axis and the permanent magnet reference end, which is one of the ends of the permanent magnet closest to the open end, and the outer peripheral surface of the rotor core and, in the cross section, the permanent magnet reference end of the permanent magnet closest to the open end is the one pole region of the end of the permanent magnet that includes the permanent magnet.
  • a permanent magnet located closest to the open end which is the end located furthest in the circumferential direction from a straight line passing through the center position in the circumferential direction and the rotation axis.
  • the distance in the circumferential direction from a straight line passing through the positions of the centers of the two pole regions in the circumferential direction and the rotational axis is It is the distance defined on the existing side.
  • a rotor of the present invention includes the rotor core and a plurality of permanent magnets installed in the rotor core.
  • a rotary electric machine according to the present invention includes the rotor and the stator.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the basic shape of IPMSM.
  • FIG. 2 is a view showing a rotor section of the IPMSM shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the optimum shape of the IPMSM.
  • FIG. 4A is a diagram showing a first analysis result of magnetic flux density vectors in an optimally shaped IPMSM.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating an example of a schematic flow of magnetic flux in the first analysis result.
  • FIG. 5A is a diagram showing a second analysis result of magnetic flux density vectors in an optimally shaped IPMSM.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating an example of a schematic flow of magnetic flux in the second analysis result.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the basic shape of IPMSM.
  • FIG. 2 is a view showing a rotor section of the IPMSM shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the optimum shape of the IPM
  • FIG. 6A is a diagram showing an example of a magnetic flux density vector in a basic shape IPMSM when the permanent magnet has a residual magnetic flux density of 0.4T.
  • FIG. 6B is a diagram illustrating an example of a schematic flow of magnetic flux in a basic-shaped IPMSM when the residual magnetic flux density of the permanent magnet is 0.4T.
  • FIG. 7A is a diagram showing an example of a magnetic flux density vector in a basic shape IPMSM when the permanent magnet has a residual magnetic flux density of 1.0 T.
  • FIG. FIG. 7B is a diagram illustrating an example of a schematic flow of magnetic flux in a basic-shaped IPMSM when the permanent magnet has a residual magnetic flux density of 1.0T.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the configuration of the IPMSM according to the embodiment;
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a rotor cross section of the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of the rotor core of the embodiment.
  • 11A is an enlarged view of a portion of the rotor core shown in FIG. 10.
  • FIG. 11B is a diagram showing a first modification of the configuration of the rotor core.
  • FIG. 11C is a diagram showing a second modification of the configuration of the rotor core.
  • FIG. 12A is a diagram showing a first example of the configuration of a rotor to be analyzed.
  • FIG. 12B is a diagram showing a second example of the configuration of the rotor to be analyzed.
  • FIG. 12A is a diagram showing a first example of the configuration of a rotor to be analyzed.
  • FIG. 12B is a diagram showing a second example of the configuration of the
  • FIG. 12C is a diagram illustrating a third example of the configuration of the rotor to be analyzed.
  • FIG. 12D is a diagram showing a fourth example of the configuration of the rotor to be analyzed.
  • FIG. 12E is a diagram showing a fifth example of the configuration of the rotor to be analyzed.
  • FIG. 12F is a diagram showing a sixth example of the configuration of the rotor to be analyzed.
  • FIG. 12G is a diagram showing a seventh example of the configuration of the rotor to be analyzed.
  • FIG. 12H is a diagram showing an eighth example of the configuration of the rotor to be analyzed.
  • FIG. 12I is a diagram showing a ninth example of the configuration of the rotor to be analyzed.
  • the length, position, size, interval, and the like of the objects to be compared include not only being strictly the same but also being different without departing from the gist of the invention.
  • the fact that the objects to be compared are the same includes that the objects to be compared are different within the range of tolerances determined at the time of design.
  • the xyz coordinates indicate the orientation relationship in each figure.
  • the symbol with a black circle ( ⁇ ) inside a white circle ( ⁇ ) is a symbol indicating an arrow line whose positive direction is the direction from the back side to the front side of the paper surface. .
  • the inventors of the present invention have proposed a method of designing the shape of various cores including the IPMSM rotor core in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-114099. Therefore, the present inventors used this method to search for a shape that contributes to an improvement in torque as the shape of the rotor core.
  • Embodiments of the present invention, which will be described later, are made based on the results. The results will be described below, and the circumstances leading to the embodiments of the present invention, which will be described later, will be described.
  • FIG. 1 illustrates a case where the IPMSM 100 has eight poles.
  • the range of the double-headed arrow indicated as “1 pole” is the part that constitutes the 1 pole of the IPMSM 100 .
  • the IPMSM 100 When the number of poles of the IPMSM 100 is n poles, the IPMSM 100 generally has an n-fold rotational symmetry relationship with the rotation axis 0 of the IPMSM 100 as the axis of rotational symmetry.
  • IPMSM 100 includes rotor 110 and stator 120 .
  • the stator 120 includes a stator core 121 and stator coils (not shown) to generate a rotating magnetic field.
  • stator coils included in the stator 120 is omitted.
  • a stator coil (not shown) is arranged in each slot 122 of the stator core 121 (as described above, only one slot is numbered in FIG. 1 for convenience of notation).
  • the rotor 110 rotates around the rotational axis 0 of the IPMSM 100 .
  • the rotor 110 includes a rotor core 111 and a plurality of permanent magnets per pole (two permanent magnets 112a-112b in the example shown in FIG. 1).
  • Rotor core 111 is configured using a soft magnetic material.
  • a case in which a plurality of permanent magnets 112 are installed in the rotor core 111 for each pole is illustrated. Therefore, a plurality of magnet holes per pole are formed in the rotor core 111 along the direction parallel to the rotation axis 0 of the rotor core 111 (in the following description, the direction parallel to the rotation axis 0 will be referred to as referred to as the z-axis direction).
  • the magnet hole is a through hole penetrating in the z-axis direction.
  • a plurality of permanent magnets 112a to 112b are installed (embedded) in rotor core 111 by being inserted into the magnet holes formed in rotor core 111, respectively. As described above, FIG.
  • FIG. 1 shows the regions of the IPMSM 100 that form the two poles of the rotor 110 .
  • two permanent magnets 112a-112b are embedded per pole. Therefore, a total of 16 permanent magnets are embedded in rotor core 111 .
  • reference numerals for the sake of notation, only the portion forming one pole of the rotor 110 is denoted by reference numerals, and the reference numerals for the other portions forming the seven poles of the rotor 110 are omitted.
  • the flux barriers 113a-113b, 114a-114b are regions through which magnetic flux does not pass, or regions through which magnetic flux is less likely to pass than regions around the flux barriers 113a-113b, 114a-114b.
  • the case where there is no tangible material in the flux barriers 113a-113b and 114a-114b is illustrated that is, the case where the flux barriers 113a-113b and 114a-114b are voids (air regions) is illustrated).
  • FIGS. 4A to 7B which will be described later, can be obtained.
  • FIG. 2 is a diagram showing a cross section of the rotor for one pole of the IPMSM 100 shown in FIG.
  • hatching indicating a cross section is omitted in order to avoid ambiguity of the positions indicated by the respective symbols.
  • the direction perpendicular to the magnetic pole faces 201a-201b and 201c-201d is the magnetization direction Dm of the permanent magnets 112a-112b.
  • the direction on both the left and right sides of the magnetization direction Dm of the permanent magnet 112 at the center of the permanent magnets 112a and 112b will be referred to as the left-right direction Ds as necessary.
  • the left-right direction Ds is a direction perpendicular to the magnetization direction Dm of the permanent magnet 112 and the direction parallel to the rotation axis 0 of the IPMSM 100 .
  • the flux barriers 113a-113b and 114a-114b are formed on both sides of the permanent magnets 112a-112b in the horizontal direction Ds.
  • the flux barriers 113a to 113b and 114a to 114b the flux barriers positioned on the outer peripheral side of the permanent magnets 112a to 112b in the left-right direction Ds will be referred to as the outer peripheral flux barriers 113a to 113b as necessary. called.
  • the flux barriers 113a to 113b and 114a to 114b the flux barriers located inside the permanent magnets 112a to 112b in the left-right direction Ds are referred to as inter-magnet flux barriers 114a to 114b as necessary.
  • the bridge portions 116a and 116b are (narrow) regions that connect the soft magnetic material regions of the rotor core 111 in the circumferential direction.
  • the circumferential direction is a direction around the outer peripheral surface 115 of the rotor 110 (rotor core 111) (a direction parallel and antiparallel to the rotation direction of the rotor 110 (rotor core 111)).
  • the bridge portion 117 a is a (narrow) region that connects the soft magnetic material regions of the rotor core 111 in the radial direction of the IPMSM 100 .
  • the bridge portions 116a to 116b and 117a the bridge portions 116a to 116b located on the outer peripheral side in the left-right direction Ds (the outer peripheral side in the radial direction of the IPMSM 100) relative to the permanent magnets 112a to 112b are is called an outer peripheral bridge portion.
  • the bridge portion 117a located on the inner peripheral side in the left-right direction Ds (inner peripheral side in the radial direction of the IPMSM 100) relative to the permanent magnets 112a to 112b may be replaced by magnets as necessary. This is called an intermediate bridge portion 117a.
  • the outer bridge portions 116 a - 116 b are regions of soft magnetic material located between the outer flux barriers 113 a - 113 b and the outer peripheral surface 115 of the rotor core 111 .
  • the inter-magnet bridge portion 117a is a soft magnetic material region located between the inter-magnet flux barriers 114a and 114b.
  • the bridge portions 116a-116b and 117a are for suppressing the return of the magnetic flux flowing out from the permanent magnets 112a-112b to the permanent magnet 112 concerned.
  • the cross-sectional area perpendicular to the traveling direction of the magnetic flux is smaller than the other regions. Therefore, the magnetic resistance of the bridge portions 116 a to 116 b and 117 a is greater than that of other regions of the soft magnetic material forming the rotor core 111 . Therefore, by providing the bridge portions 116a to 116b and 117a, it is possible to prevent the magnetic flux flowing out from the permanent magnets 112a and 112b from returning to the permanent magnet 112 concerned.
  • Bridge portions 116 a to 116 b and 117 a exist to ensure the mechanical strength of rotor core 111 . It is a common technical knowledge of those skilled in the art that the magnetic flux passing through the bridge portions 116a-116b and 117a circulates back to the permanent magnets 112a-112b and therefore hardly contributes to the torque of the rotor 110. FIG. In the following description, the magnetic flux that flows out from one magnetic pole face of the permanent magnet and returns (returns) to the other magnetic pole face of the permanent magnet through the bridge portion is referred to as return magnetic flux as necessary.
  • the inventors designed the shape of the rotor core 111 by the method described in the specification of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-114099.
  • the flux barriers 113a to 113b and 114a to 114b shown in FIGS. 1 and 2 were set as design target elements (elements whose shape is changed from the basic shape).
  • the permanent magnet 112 is used as a predetermined core element (an element whose shape is not changed) other than the element to be designed.
  • the residual magnetic flux density of the permanent magnet 112 was set to 0.4T. Note that the residual magnetic flux density of the permanent magnet 112 is determined in advance according to the specifications of the permanent magnet 112, for example.
  • a three-phase AC current having a peak value of 20 A and a frequency of 50 Hz was used as an exciting current flowing through a stator coil (not shown). Also, the advance angle was set to 30°.
  • the optimization condition in the algorithm for the optimization problem is to maximize the average torque value of the rotor 110 while ignoring the stress generated in the rotor core 111 due to the centrifugal force that the rotor 110 receives as the rotor 110 rotates. That is, the shape shown in FIG. 3 is the optimum shape when the stress generated in rotor core 111 is allowed to become excessive. Therefore, the shape shown in FIG. 3 is a shape that does not consider whether the shape of the rotor core 111 can be realized as long as the optimization conditions are satisfied.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the IPMSM 100, which is optimized to maximize the average torque value of the rotor 110 by the method described in the specification of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-114099 from the IPMSM 100 of the basic shape. be.
  • the IPMSM 100 shown in FIG. 3 will be referred to as the optimally shaped IPMSM 100 as appropriate. The knowledge obtained by the present inventors from the IPMSM 100 having the optimal shape shown in FIG. 3 will be described below.
  • the optimum shape shown in FIG. 3 is a shape that allows the stress generated in the rotor core 111 to become excessively large.
  • the outer bridge portions 116a to 116b are made of a soft magnetic material. Therefore, air has a smaller magnetic permeability than the outer bridge portions 116a and 116b, and air has a higher magnetic resistance than the outer bridge portions 116a and 116b. Therefore, in the IPMSM 100 having the optimum shape shown in FIG. 3, (parts of) the outer peripheral side flux barriers 113a to 113b shown in FIGS. Outer peripheral side flux barriers 113c to 113d are formed in such a manner.
  • an open end is formed on the outer peripheral surface 115 of the rotor core 111 (soft magnetic material portion) by the outer peripheral side flux barriers 113c to 113d.
  • the longitudinal direction of the open end is parallel to the z-axis direction, the short direction of the open end is the circumferential direction, and the open end communicates with the outside.
  • the open end is an open end, and is a virtual surface rather than a real surface.
  • the IPMSM 100 having the basic shape shown in FIG. 2 there are outer bridge portions 116a to 116b. Therefore, the outer flux barriers 113a and 113b do not reach the outer peripheral surface 115 and are closed. 2 and 3 are different in this point.
  • the outer flux barriers 113c to 113d reach the outer peripheral surface 115 of the rotor core 111 and are open. From this, it can be said that most of the magnetic flux passing through the outer peripheral bridge portions 116a and 116b shown in FIGS. 1 and 2 is return magnetic flux.
  • the return magnetic flux is reduced by the outer flux barriers 113c to 113d shown in FIG.
  • the inventors found that the open ends 310c to 310d of the outer flux barriers 113c to 113d are displaced rearward in the rotational direction of the rotor core 111 (opposite to the rotational direction), as shown in FIG. I noticed that The inventors of the present invention considered that the outer flux barriers 113d to 113d played a role other than reducing the return magnetic flux, which is known as common technical knowledge.
  • the inventors confirmed the results near the outer flux barriers 113c to 113d among the electromagnetic field analysis results (magnetic flux density vectors) of the IPMSM 100 having the optimum shape shown in FIG.
  • r and .theta. respectively represent a radius vector and an angle of deviation in polar coordinates (circular coordinates).
  • the position of the rotation axis 0 in the cross section of the rotor core 111 taken perpendicularly to the rotation axis 0 of the rotor core 111 is defined as the origin 0 of the polar coordinates.
  • the outer side is the side where the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 exists.
  • FIG. 4A and 4B are diagrams for explaining the first result of electromagnetic field analysis in the optimally shaped IPMSM 100.
  • FIG. FIG. 4A is a diagram showing an example of a magnetic flux density vector in an optimally shaped IPMSM 100.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating an example of a schematic flow of magnetic flux in the vicinity of the outer peripheral surface 115 of the rotor core 111 among the magnetic fluxes in the IPMSM 100 having the optimal shape.
  • the magnetic flux density vector is represented by an arrow line having a density corresponding to its magnitude.
  • FIG. 4A the characteristics of the magnetic flux density vector cannot be clearly shown for convenience of notation. Therefore, for convenience of explanation, FIG.
  • FIG. 4B shows an outline of the flow of magnetic flux necessary for explanation among the magnetic fluxes in the IPMSM 100 having the optimum shape.
  • “N” and “S” shown in permanent magnets 112a-112b indicate the magnetic poles (north and south poles) of rotor 110.
  • FIG. Therefore, the magnetic pole faces 201a and 201c of the permanent magnets 112a and 112b are N-pole magnetic pole faces, and the magnetic pole faces 201b and 201d are S-pole magnetic pole faces.
  • the arrow lines shown in teeth 123a to 123d of stator core 121 indicate the time when rotor 110 and stator 120 have the positional relationship shown in FIGS. 4A and 4B.
  • ⁇ 123d shows the magnetic flux generated.
  • the arrow lines shown in the teeth 123a to 123b of the stator core 121 indicate that the magnetic flux is generated in the teeth 123a to 123b of the stator core 121 in the direction outward along the radial direction of the IPMSM 100 from the rotational axis 0 of the IPMSM 100.
  • arrow lines shown in teeth 123c to 123d of stator core 121 indicate that magnetic flux is generated in teeth 123c to 123d of stator core 121 along the radial direction of IPMSM 100 in a direction toward rotation axis 0 of IPMSM 100.
  • the number of arrow lines represents the relative magnitude relationship between the magnetic flux amounts (magnetic flux densities) in the teeth 123 c to 123 d of the stator core 121 . It should be noted that the larger the number of arrow lines, the larger the amount of magnetic flux (the higher the magnetic flux density). However, the ratio of the amount of magnetic flux (magnetic flux density) does not necessarily match the ratio of the number of arrow lines.
  • the instantaneous value of the torque of the rotor 110 changes while the rotor 110 makes one rotation.
  • the time when the positional relationship between rotor 110 and stator 120 is the positional relationship shown in FIGS. 4A and 4B is the time when the instantaneous value of the torque of rotor 110 is maximized.
  • an arrow line extending from rotor 110 (rotor core 111) toward stator 120 (stator core 121) indicates the direction of magnetic flux flowing from rotor 110 (rotor core 111) toward stator 120 (stator core 121).
  • An arrow line extending from stator 120 (stator core 121) toward rotor 110 (rotor core 111) indicates the direction of magnetic flux flowing from stator 120 (stator core 121) toward rotor 110 (rotor core 111).
  • the magnetic fluxes ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3 represented by these arrow lines are each represented by a single arrow line. However, the magnetic flux amounts of the magnetic fluxes ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3 are not necessarily the same.
  • the results shown in FIGS. 4A and 4B are the results when the rotor core 111 rotates counterclockwise toward the paper surface. Therefore, of the two permanent magnets 112a to 112b with the same pole, the permanent magnet 112a is positioned on the front side (rotational direction side) in the rotation direction, and the permanent magnet 112b is positioned on the rear side. (see the arrow lines beside "front side” and “back side” in Fig. 4B).
  • the permanent magnet 112a located on the front side in the rotation direction is referred to as the front permanent magnet 112a as required.
  • the permanent magnet 112b positioned on the rear side behind the rotation is referred to as the rear permanent magnet 112b as necessary.
  • the outer flux barrier 113c Due to the outer flux barrier 113c, flux flows from one magnetic pole surface (for example, N pole) of the front permanent magnet 112a to the other magnetic pole surface (for example, S pole) via the outer peripheral bridge portion 116a shown in FIG. The return magnetic flux to be generated is reduced. Similarly, by the outer flux barrier 113b, one magnetic pole surface (for example, the N pole) of the rear permanent magnet 112b passes through the outer peripheral side bridge portion 116b shown in FIG. ) is reduced.
  • the torque of the rotor 110 is the radial direction (the radial direction of the IPMSM 100) component B r and the circumferential component B Proportional to the inner product of ⁇ .
  • the radial (radial direction of the IPMSM 100) component will be referred to as the radial component where appropriate. Therefore, when a polar coordinate system is defined as shown in FIG. 3, both the radial component B r and the circumferential component B ⁇ of the magnetic flux density vector in the direction from the rotor 110 toward the stator 120 are positive, and the magnetic flux density vector is a direction greatly inclined with respect to the radial direction of the IPMSM 100, the torque of the rotor 110 is increased.
  • the magnetic flux ⁇ 1 directed from the region of the outer peripheral surface 115 of the rotor core 111 on the rear side in the rotation direction of the IPMSM 100 relative to the outer peripheral flux barrier 113c toward the teeth 123a of the stator core 121 is large in the radial direction of the IPMSM 100. leaning This is probably because the open end 310c of the outer flux barrier 113c is shifted rearward in the rotational direction of the rotor core 111 (opposite side in the rotational direction).
  • the present inventors have found that the torque of the rotor 110 can be increased by shifting the open end 310 of the outer flux barrier 113 rearward in the rotational direction of the rotor core 111 (opposite side in the rotational direction). I got the first knowledge that I can do it.
  • the magnetic flux ⁇ 1 directed to the teeth 123a of the stator core 121 from the region on the rear side in the rotation direction of the IPMSM 100 relative to the outer peripheral flux barrier 113c is The magnetic flux ⁇ 1 on the rear side of the flux barrier 113c is called.
  • the magnetic flux opposite to the magnetic flux ⁇ 1 on the rear side of the outer peripheral flux barrier 113c also contributes to the increase in the torque of the rotor 110. As shown in FIG. This is because both the radial component B r and the circumferential component B ⁇ of the magnetic flux density vector are negative.
  • the present inventors also noted that in the IPMSM 100 having the optimal shape shown in FIG. 3, the depressions 118a and 119a are formed at positions different from the outer flux barriers 113c to 113d. Therefore, the present inventors confirmed the results near the depressions 118a and 119a among the electromagnetic field analysis results (magnetic flux density vectors) in the optimally shaped IPMSM 100 shown in FIG.
  • both the radial component B r and the circumferential component B ⁇ of the magnetic flux density vector directed from the stator 120 to the rotor 110 are negative, and the direction of the magnetic flux density vector is the IPMSM 100 , the torque of the rotor 110 is large.
  • the result of the electromagnetic field analysis shown in FIG. 4A is the result when the exciting current flowing through the stator coil (not shown) is a three-phase alternating current. Therefore, IPMSM 100 generates a rotating magnetic field.
  • the rotation period of rotor core 110 (rotor core 111) is the same as the rotation period of the rotating magnetic field generated in stator core 121 (teeth 123). Therefore, the positional relationship between rotor core 111 and the rotating magnetic field does not change even if rotor core 111 rotates.
  • the excitation current used in the present application is not limited to the three-phase AC current.
  • recess 118a faces teeth 123a and 123c with high magnetic flux density (teeth 123a and 123c with two arrow lines) even when rotor core 111 rotates.
  • Magnetic flux ⁇ 2 directed from teeth 123c of stator core 121 to a region of outer peripheral surface 115 of rotor core 111 on the rear side in the rotational direction of IPMSM 100 relative to depression 118a is inclined with respect to the radial direction of IPMSM 100, and is inclined with respect to the radial direction of IPMSM 100.
  • Both the radial component B r and the circumferential component B ⁇ of the magnetic flux density vector due to the magnetic flux ⁇ 2 are negative.
  • the magnetic flux ⁇ 2 directed from the teeth 123c of the stator core 121 to the region of the outer peripheral surface 115 of the rotor core 111 that is on the rear side in the rotational direction of the IPMSM 100 relative to the recessed portion 118a contributes to an increase in the torque of the rotor 110.
  • the magnetic flux ⁇ 2 directed from the teeth 123c of the stator core 121 to the region of the outer peripheral surface 115 of the rotor core 111 that is on the rear side of the recess 118a in the rotation direction of the IPMSM 100 is shifted to the region of the recess 118a as necessary.
  • the magnetic flux ⁇ 2 on the rear side is called.
  • the magnetic flux ⁇ 3 directed from the teeth 123c of the stator core 121 to the region of the outer peripheral surface 115 of the rotor core 111 that is forward of the recess 118a in the rotational direction of the IPMSM 100 is inclined with respect to the radial direction of the IPMSM 100, and , the radial component B r and the circumferential component B ⁇ of the magnetic flux density vector due to the magnetic flux ⁇ 3 are negative and positive, respectively.
  • magnetic flux ⁇ 3 directed from teeth 123c of stator core 121 to a region of outer peripheral surface 115 of rotor core 111 that is forward of recessed portion 118a in the rotational direction of IPMSM 100 does not contribute to an increase in the torque of rotor 110.
  • FIG. magnetic flux ⁇ 3 directed from teeth 123c of stator core 121 to a region of outer peripheral surface 115 of rotor core 111 that is on the front side in the rotational direction of IPMSM 100 relative to recessed portion 118a may be applied to recessed portion 118a as necessary.
  • the magnetic flux ⁇ 3 on the front side is called.
  • the torque of the rotor 110 can be increased by determining the size and position of the recessed portion 118a so that the magnetic flux ⁇ 2 on the rear side of the recessed portion 118a is greater than the magnetic flux ⁇ 3 on the front side of the recessed portion 118a.
  • recessed portion 119a contributes less to the increase in the torque of rotor 110 than recessed portion 118a. Further, when the number of recessed portions increases, there is a possibility that the mechanical strength of the rotor 110 (rotor core 111) may decrease.
  • the present inventors have found that by providing recessed portions 118a at positions facing teeth 123a and 123b having magnetic flux densities higher than the lowest magnetic flux density in the region of outer peripheral surface 115 of rotor core 111, rotor A second finding was obtained that the torque of 110 can be increased.
  • the magnetic flux opposite to the magnetic flux ⁇ 2 on the rear side of the recess 118a also contributes to the increase in the torque of the rotor 110.
  • FIG. This is because both the radial component B r and the circumferential component B ⁇ of the magnetic flux density vector are positive.
  • the magnetic flux in the opposite direction to the magnetic flux ⁇ 3 on the front side of the recessed portion 118a does not contribute to the increase in the torque of the rotor 110 either.
  • the radial component B r and the circumferential component B ⁇ of the magnetic flux density vector are negative and positive, respectively.
  • the inter-magnet bridge portion 117 is made of a soft magnetic material. Therefore, air has a smaller magnetic permeability than the inter-magnet bridge portion 117 . Therefore, air has a larger magnetic resistance than the inter-magnet bridge portion 117 . Therefore, if all the inter-magnetic bridge portions including the inter-magnet bridge portion 117a shown in FIGS. will be replaced by This replacement reduces the permeability of the region. Therefore, the magnetoresistance of that region increases. Therefore, according to the above-mentioned common technical knowledge, it is considered that the return magnetic flux is reduced. From this, the inventors of the present invention expected that not only the outer bridge portions 116a and 116b shown in FIGS.
  • the inter-magnet bridge portion 117a would serve as a flux barrier (gap portion).
  • the optimally shaped IPMSM 100 shown in FIG. 3 produced results that differed from this expectation.
  • the inter-magnet flux barriers 114a-114b shown in FIGS. 1 and 2 are not connected like the inter-magnet flux barriers 114c-114d. That is, in the optimally shaped IPMSM 100 shown in FIG. 3, a part of the inter-magnet bridge portion 117a shown in FIGS. 1 and 2 remains like the inter-magnet bridge portion 117b.
  • the IPMSM 100 having the optimal shape shown in FIG. 3 has a shape different from the prediction described above.
  • the outer peripheral side bridge portions 116a to 116b are closer to the stator 120 than the inter-magnet bridge portion 117a. Therefore, the magnetic flux passing through the outer peripheral bridge portions 116a and 116b is more likely to move toward the stator 120 than the magnetic flux passing through the inter-magnet bridge portion 117a. Therefore, it is considered that the magnetic flux passing through the peripheral bridge portions 116a and 116b is less likely to become a return magnetic flux than the magnetic flux passing through the inter-magnet bridge portion 117a.
  • the magnetic flux directed toward the stator 120 can be increased by connecting the inter-magnet flux barriers 114a to 114b rather than by the outer peripheral flux barriers 113a to 113b reaching the outer peripheral surface 115 of the rotor core 111. It is conceivable that. However, as described above, the optimally shaped IPMSM 100 shown in FIG. 3 was shaped to show the opposite result.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating the second results of electromagnetic field analysis in the optimally shaped IPMSM 100.
  • FIG. 5A is a diagram showing an example of magnetic flux density vectors in the optimally shaped IPMSM 100, and is the same as FIG. 4A.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating an example of a schematic flow of magnetic flux near the permanent magnets 112a and 112b among the magnetic fluxes in the IPMSM 100 having the optimal shape.
  • the notation method in FIG. 5B is the same as the notation method in FIG. 4B.
  • FIG. 5B the directions of the magnetic flux flowing out of the permanent magnets 112a-112b are shown.
  • the arrow lines extending from permanent magnets 112a-112b have the same meaning as the arrow lines shown inside teeth 123c-123d of stator core 121.
  • the number of arrow lines extending from the permanent magnets 112a-112b represents the relative magnitude relationship of the amount of magnetic flux (magnetic flux density) flowing out from the permanent magnets 112a-112b.
  • the length of the arrow lines extending from the permanent magnets 112a and 112b is irrelevant to the magnitude of the magnetic flux.
  • the inter-magnet bridge portion 117b between the permanent magnets 112a and 112b is not replaced by the flux barrier). area), but toward the stator 120 (see magnetic flux ⁇ 11).
  • the magnetic flux flowing out from the permanent magnet 112b on the rear side includes the magnetic flux that flows toward the stator 120 (see the magnetic flux ⁇ 12) and the magnetic flux that passes through the inter-magnet bridge portion between the permanent magnets 112a and 112b ( magnetic flux ⁇ 13, ⁇ 14).
  • the magnetic flux that flows out from the rear permanent magnet 112b and passes through the bridge portion between the permanent magnets 112a and 112b does not return to the rear permanent magnet 112b, but rather ) or through a region on the inner peripheral side of the IPMSM 100 relative to the front permanent magnet 112a toward the stator 120 (see magnetic flux ⁇ 14).
  • the present inventors divided the rotor core 111 by positively providing the inter-magnet bridge portion 117a and expanding the outer peripheral side flux barriers 113a to 113b to the outer peripheral surface 115 of the rotor core 111 to open it. A third finding was obtained that the torque of the IPMSM 100 can be increased without having to
  • the cross section (xy cross section) of the rotor 110 in the direction perpendicular to the z-axis direction is the same at any position along the z-axis direction.
  • the rotor core 111 may be skewed.
  • the skew is realized by stacking a plurality of soft magnetic blocks in the z-axis direction while rotating them in the same direction by a predetermined angle about the z-axis.
  • a permanent magnet is installed in each soft magnetic block. Therefore, for example, the number of permanent magnets required is the product of the number of magnet holes in each soft magnetic block and the number of soft magnetic blocks. Vibration of the rotary electric machine can be suppressed by applying such skew.
  • the soft magnetic block is manufactured, for example, by stacking a plurality of soft magnetic plates having the same size and shape so that their contours (inner edge and outer edge) match.
  • the shape and size of the soft magnetic plate used for each soft magnetic block may be the same or different.
  • the outer edges of each soft magnetic block should be aligned.
  • the predetermined angle may be the same or different for each soft magnetic block.
  • the soft magnetic block may be constructed without using the plate-like soft magnetic material.
  • FIG. 6A and 6B are diagrams showing an example of electromagnetic field analysis results for the IPMSM 100 in the basic shape when the residual magnetic flux density of the permanent magnets 112a and 112b is 0.4T.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams showing an example of electromagnetic field analysis results for the IPMSM 100 in the basic shape when the residual magnetic flux density of the permanent magnets 112a and 112b is 1.0T. 4A to 7B, conditions other than the residual magnetic flux densities of permanent magnets 112a and 112b and the shape of rotor core 111 are the same.
  • FIGS. 6A and 7A are diagrams showing examples of magnetic flux density vectors in the basic shape IPMSM 100 when the residual magnetic flux densities of the permanent magnets 112a to 112b are 0.4T and 1.0T, respectively.
  • FIGS. 6B and 7B are diagrams for explaining an example of the outline of the magnetic flux flow in the basic shape IPMSM 100 when the residual magnetic flux densities of the permanent magnets 112a to 112b are 0.4T and 1.0T, respectively. Similar to FIGS. 4B and 5B, FIGS. 6B and 7B schematically show the flow of magnetic flux necessary for explanation among the magnetic fluxes in the basic IPMSM 100 for convenience of explanation. Note that the arrow lines in FIGS. 6B and 7B have the same meaning as the arrow lines in FIG. 5B.
  • most of the magnetic flux passing through the inter-magnet bridge portion 117a is a magnetic flux that does not become a return magnetic flux like the magnetic flux ⁇ 13 to ⁇ 14 shown in FIG. 5B (magnetic flux ⁇ 13 to ⁇ 14 shown in FIG. See magnetic fluxes ⁇ 23 to ⁇ 24 shown in 6B).
  • FIG. 7B when the residual magnetic flux density of the permanent magnets 112a and 112b is 1.0 T, most of the magnetic flux flowing out from the permanent magnets 112a and 112b and passing through the inter-magnet bridge portion 117a becomes return magnetic flux (magnetic flux ⁇ 33, ⁇ 34).
  • the return flux was dominant in the magnetic flux passing through the inter-magnet bridge portion 117a. From this, it can be seen that when the residual magnetic flux density of the permanent magnets 112a to 112b is high, the magnetic fluxes ⁇ 13 to ⁇ 14 and ⁇ 23 to ⁇ 24 that do not become return magnetic fluxes shown in FIGS. 5B and 6B decrease.
  • FIG. 7B when the residual magnetic flux density of the permanent magnets 112a to 112b is high, the magnetic fluxes ⁇ 13 to ⁇ 14 and ⁇ 23 to ⁇ 24 that do not become return magnetic fluxes shown in FIGS. 5B and 6B decrease.
  • FIG. 7B as in FIG. 6B, there is a return magnetic flux that flows out from the permanent magnets 112a-112b and passes through the outer bridge portions 116a-116b (see magnetic fluxes ⁇ 35 and ⁇ 36). Also in FIG. 7B, as in FIG. 6B, there are magnetic fluxes directed from the permanent magnets 112a to 112b toward the stator 120 (see magnetic fluxes ⁇ 31 and ⁇ 32).
  • the present inventors found that when permanent magnets 112a and 112b with low residual magnetic flux densities are used, the magnetic flux that contributes to the torque of the rotor 110 without becoming the return magnetic flux becomes the magnetic flux that passes through the inter-magnet bridge portion 117a.
  • a fourth finding was obtained that a large amount was included. From this, if the conditions other than the residual magnetic flux density of the permanent magnets 112a-112b are the same, the permanent magnets 112a-112b with high residual magnetic flux density are used in the case of using the permanent magnets 112a-112b with low residual magnetic flux density. It is considered that the effect of improving the torque of the rotor 110 by providing the inter-magnet bridge portion 117a is greater than in the case of using it.
  • the effect of improving the torque of the rotor 110 can be increased. Therefore, for example, it is possible to improve the torque of the rotor 110 without using a permanent magnet containing rare earth. For example, even if a ferrite magnet or the like is used as a permanent magnet that does not contain rare earth, the torque of rotor 110 can be improved.
  • the embodiments of the present invention described below are made under the circumstances described above.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of the IPMSM 800. As shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of IPMSM 800 taken perpendicular to IPMSM 800 (rotor 810) axis of rotation 0). As in FIG. 1, in FIG. 8, the range of the double-headed arrow indicated as "1 pole" is the part that constitutes one pole of the IPMSM800. In this embodiment, the case where the IPMSM 800 has eight poles is exemplified.
  • IPMSM 800 includes rotor 810 and stator 120 .
  • Stator 120 is the same as stator 120 shown in FIG. Therefore, here, the same reference numerals as those in FIG. 1 are assigned, and detailed description of the stator 120 is omitted.
  • IPMSM 800 includes, for example, stator 120 (stator coil and stator core 121, not shown) defined as follows.
  • the stator core 121 is composed of, for example, a yoke portion with a constant width and 24 tooth portions. The width of the yoke and the length of the teeth are the radial lengths of the IPMSM 800 .
  • the shape of the yoke portion is, for example, an annular shape.
  • the 24 teeth are arranged at equal intervals on the inner peripheral surface of the yoke.
  • the width of the yoke portion is, for example, half the difference between the inner and outer diameters of stator 120 .
  • the length of the tooth portion is, for example, 0.4 times the difference between the inner diameter and the outer diameter of stator 120 .
  • Projections are formed at the tips of the teeth (ends on the rotation axis 0 side). The protrusions are formed to protrude to both sides in the circumferential direction.
  • the circumferential length and width of the projection are, for example, 0.3 times the length of the teeth.
  • the structure of the stator 120 is a structure that is generally adopted as a stator of IPMSM, the above knowledge does not change depending on the structure of the stator 120 .
  • stator core 121 stator core 121 (teeth 123)
  • a rotating magnetic field with a period corresponding to the frequency of the three-phase alternating current is generated.
  • FIG. 8 as well as in FIG. 1, only the portion constituting one pole of the rotor 810 is denoted by reference numerals, and the reference numerals of the other portions constituting the seven poles of the rotor 810 are omitted.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration (rotor cross section) of the rotor 810. As shown in FIG. In the following description, the direction of rotation of the rotor 810 is abbreviated as the direction of rotation as needed. As described above, in FIG. 9 as well as in FIG. 8, only the portion constituting one pole of the rotor 810 is denoted by reference numerals, and the reference numerals of the other portions constituting the seven poles of the rotor 810 are omitted.
  • the rotor 810 includes a rotor core 811 and a plurality of permanent magnets 812a to 812b per pole.
  • a rotor 810 includes a rotor core 811 and two permanent magnets 812a to 812b per pole.
  • Rotor core 811 is configured using a soft magnetic material.
  • the rotor core 811 is manufactured using, for example, a plurality of electromagnetic steel sheets laminated along the rotation axis 0 of the rotor 810 .
  • rotor core 811 does not necessarily have to be manufactured using a plurality of laminated electromagnetic steel sheets.
  • Rotor core 811 can be, for example, a dust core, an amorphous core, and a nanocrystalline core.
  • the soft magnetic materials that make up the rotor core 811 are made of insulating-coated soft magnetic particles, an amorphous alloy, and a nanocrystalline alloy, respectively. be done.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of the rotor core 811.
  • FIG. 10 is also a cross-sectional view of the rotor core 811 taken perpendicularly to the rotation axis 0 of the rotor core 811, as in FIGS.
  • a cross section of the rotor core 811 taken perpendicularly to the rotational axis 0 of the rotor core 811 will be referred to as a rotor core cross section as necessary.
  • the rotational axis 0 of the rotor core 811, the rotational axis 0 of the IPMSM 800, and the rotational axis 0 of the rotor 810 coincide. 10 as in FIGS. 8 and 9, only the portion forming one pole of the rotor core 811 is denoted by reference numerals, and the reference numerals of the other portions forming seven poles of the rotor core 811 are omitted. .
  • a rotor core 811 is provided with a plurality of magnet holes 817a to 817b per pole.
  • a case in which two magnet holes 817a to 817b are formed in the rotor core 811 for each pole will be exemplified.
  • a case where the plurality of magnet holes 817a to 817b are through holes penetrating in the z-axis direction is exemplified.
  • a plurality of permanent magnets 812a and 812b are installed (embedded) in rotor core 811 by being inserted into magnet holes 817a and 817b formed in rotor core 811, respectively.
  • the rotor core 811 is provided with a plurality of magnet holes 817a-817b per pole as magnet holes in which the permanent magnets 812a-812b are installed. Therefore, in the example shown in FIG. 10, the magnet hole 817a is the front magnet hole in the rotation direction among the plurality of magnet holes installed at the same pole. In the example shown in FIG. 10, the magnet hole 817b is the rear magnet hole in the rotation direction of the rotor 810 (rotor core 811).
  • the magnet hole 817a on the front side in the rotational direction of the rotor 810 (rotor core 811) will be referred to as the front magnet hole 817a as required.
  • the magnet hole 817b on the rear side in the rotation direction of the rotor 810 (rotor core 811) will be referred to as the rear magnet hole 817b as necessary.
  • the rotor core 811 is provided with holes 816 in which the permanent magnets 812a to 812b are not installed.
  • a hole 816 is a through hole penetrating in the z-axis direction, and a shaft (not shown) or the like is installed. Holes other than hole 816 and magnet holes 817a to 817b may be formed in rotor core 811. FIG. These holes may or may not have permanent magnets 812a-812b installed.
  • the direction orthogonal to the magnetic pole faces 901a-901d is the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a-812b.
  • the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a-812b is the direction of the double arrow line shown across the permanent magnets 812a-812b.
  • magnet holes 817a to 817b in which permanent magnets 812a to 812b are installed have magnetic pole faces 901a to 901d of permanent magnets 812a to 812b installed in magnet holes 817a to 817b. It is made to be tilted with respect to 818 .
  • the permanent magnets 812a to 812b installed in the magnet holes 817a to 817b are spaced in the circumferential direction so that the closer they are to the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811, the wider the magnets are.
  • the case where holes 817a-817b are made is illustrated.
  • the permanent magnets 812a to 812b are arranged in a so-called V shape.
  • the residual magnetic flux density of the permanent magnets 812a and 812b is The lower one is preferable as long as the function as a magnet can be exhibited. It should be noted that functioning as a permanent magnet in the IPMSM 800 means that at least part of the magnetic flux generated by the permanent magnet reaches the stator 120 and becomes magnetic flux that contributes to the torque of the rotor.
  • the residual magnetic flux density of the permanent magnets 812a-812b at room temperature exceeds 0.4 T, it may be necessary to use the permanent magnets 812a-812b containing rare earth. Also, if the residual magnetic flux density of the permanent magnets 812a-812b at room temperature exceeds 0.8 T, it may be necessary to use permanent magnets 812a-812b containing a large amount of rare earth.
  • the residual magnetic flux density of the permanent magnets 812a and 812b at room temperature is preferably 0.8T or less, more preferably 0.4T or less. Further, it is preferable that the permanent magnets 812a and 812b contain less rare earth, and it is more preferable that the permanent magnets 812a and 812b contain no rare earth. However, the residual magnetic flux densities of the permanent magnets 812a and 812b at room temperature need not fall within the range described above as long as they can function as permanent magnets in the IPMSM.
  • flux barriers 813a to 813b and 814a to 814b are spaces in which permanent magnets 812a to 812b do not exist among magnet holes 817a to 817b in which permanent magnets 812a to 812b shown in FIG. 10 are installed.
  • the flux barriers 813a-813b, 814a-814b are voids (air regions).
  • the flux barriers 813a-813b, 814a-814b are regions through which magnetic flux does not pass, or regions through which magnetic flux is less likely to pass than regions around the flux barriers 813a-813b, 814a-814b.
  • the flux barriers 813a to 813b and 814a to 814b are exemplified by a case where no tangible object exists. However, this need not necessarily be the case. For example, among the magnet holes 817a-817b in which the permanent magnets 812a-812b shown in FIG. 814b may be configured.
  • the flux barriers 813a to 813b located on the outer peripheral side in the left-right direction Ds from the permanent magnets 812a to 812b are outer peripheral side flux barriers.
  • the outer peripheral flux barriers 813a to 813b reach and open to the outer peripheral surface 818 of the rotor 810 (rotor core 811) in the cross section of the rotor.
  • the flux barriers 814a and 814b located on the inner peripheral side in the horizontal direction Ds of the permanent magnets 812a and 812b are flux barriers between magnets.
  • the inter-magnet flux barriers 814a and 814b are not open except for the ends in the z-axis direction.
  • the outer peripheral side refers to the outer peripheral surface 818 side of the rotor core 811
  • the inner peripheral side refers to the inner peripheral surface 819 side of the rotor core 811 .
  • the permanent magnet 812a is the front side permanent magnet 812a located on the front side of the permanent magnet 812b
  • the permanent magnet 812b is the rear side permanent magnet 812b.
  • the outer flux barrier 813a positioned on the outer peripheral side of the front permanent magnet 812a is positioned on the front side in the rotation direction of the front permanent magnet 812a.
  • the outer flux barrier 813b located on the outer peripheral side of the rear permanent magnet 812b is located on the rear side in the rotation direction of the rear permanent magnet 812b.
  • a recessed portion 815a is formed on the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811.
  • the recessed portion 815a is spaced from the teeth 123a, 123b different from the teeth 123b, 123d having the lowest magnetic flux density among the teeth 123 of the stator core 121, which are installed at positions facing the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 with a space therebetween. are made in opposing positions with As described in the section (History), the rotation period of rotor core 811 and the rotation period of the rotating magnetic field generated in stator core 121 (teeth 123) are the same.
  • the magnetic flux density of the teeth 123 facing the recessed portion 815a remains the same.
  • the number of recesses 815 per pole may be two or more.
  • the magnetic flux density of the teeth 123a and 123c of the stator core 121, which are installed at positions facing the recessed portion 815a with a gap therebetween, is preferably high, and more preferably the highest magnetic flux density. This is because the torque of the rotor 810 can be increased.
  • FIG. 11A is an enlarged view of a portion of rotor core 811 shown in FIG. 10 (a view showing a cross section of the rotor core).
  • 11B and 11C are modifications to FIG. 11A.
  • An example of the configuration of rotor core 811 of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11A to 11C.
  • hatching indicating cross sections is omitted in order to avoid ambiguity of the positions indicated by the respective symbols.
  • the soft magnetic material area (area other than hole 816 and magnet holes 817 a to 817 b ) is soft magnetic material portion 820 . As shown in FIGS.
  • the magnet holes 817a-817b in which the permanent magnets 812a-812b are installed are divided into first ends 1111a-1111b, second ends 1112a-1112b, and third ends 1112a-1112b. It has ends 1113a-1113b and fourth ends 1114a-1114b.
  • first ends 1111a-1111b, second ends 1112a-1112b, third ends 1113a-1113b, and fourth ends 1114a-1114b will be described below.
  • the first ends 1111a and 1111b will be described.
  • the first ends 1111a to 1111b are the ends located on the outermost side of the spaces that become the outer flux barriers 813a to 813b of the magnet holes 817a to 817b.
  • the first ends 1111a to 1111b are open ends that are open at the position of the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 in the cross section of the rotor core.
  • the first end portion 1111 may also be referred to as the open end portion 1011 in the following description.
  • bent or curved portions in the cross section of the rotor core will be referred to as corner portions as necessary.
  • the area of the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 that is different from the open end is not the corner portion.
  • the position of the corner portion is assumed to be the bent position.
  • the position of the corner portion is the position of the representative point of the curved portion (portion having curvature).
  • the first end portions 1111a to 1111b are positioned at the outer peripheral surface 818 (the outermost side) of the rotor core 811 among the 12 corner portions of one magnet hole 817a to 817b in the cross section of the rotor core. It is a region along the circumferential direction from one to the other of two corner portions 1131a to 1131b and 1131c to 1131d. Note that the circumferential direction is the direction around the outer peripheral surface 818 of the rotor 810 (rotor core 811) (the direction parallel and antiparallel to the rotation direction of the rotor 810 (rotor core 811)).
  • the circumferential length L1 of the first end portions 1111a-1111b is appropriately determined from such a point of view.
  • the circumferential length L1 of the first end portions 1111a to 1111b is determined, for example, within a range of 0.1 to 1.0 times the length L2 of the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a to 812b. good.
  • the permanent magnets 812a to 812b have a constant length in the magnetization direction Dm.
  • the length in the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a-812b may not be constant.
  • the representative value (for example, the average value) of the length L2 of the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a-812b is As the length, the length L1 in the circumferential direction of the first end portions 1111a to 1111b may be determined.
  • the lengths of the other regions of the magnet holes 817a to 817b in the cross section of the rotor core are similar to the length L1 in the circumferential direction of the first end portions 1111a to 1111b. defined in terms of For example, the minimum length between the two opposing ends of the magnet holes 817a-817b in the cross section of the rotor core is, for example, 0.1 times or more the length of the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a-812b. It may be determined within the range of .0 times or less.
  • the first ends 1111a and 1111b which are the open ends of the outer flux barriers 813a and 813b, are arranged behind the rotor core 811 in the rotational direction.
  • the torque of the rotor 810 is increased by shifting to the side (opposite side of the rotation direction). In order to do so, in the present embodiment, as shown in FIG.
  • the positions of the open end front side corner portions 1131a and 1131c of the first end portions 1111a and 1111b, which are the open ends, are aligned with the relevant
  • the reference positions 831a and 831b with respect to the magnet holes 817a and 817b having the first ends 1111a and 1111b, which are open ends, are positioned rearward in the rotation direction of the rotor core 811.
  • the open end front corner portions 1131a and 1131c of the first end portions 1111a and 1111b are the front corner portions in the rotation direction of the rotor core 811 among the corner portions of the first end portions 1111a and 1111b in the cross section of the rotor core. .
  • the reference positions 831a and 831b with respect to the magnet holes 817a and 817b having the first ends 1111a and 1111b, which are open ends, are set at the magnet holes 817a and 817b in the cross section of the rotor core as shown in FIG. 11A. 1172 and 1174 passing through the permanent magnet reference ends 841a and 841b, which are one of the ends of the permanent magnets 812a and 812b, and the rotation axis 0, and the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811.
  • the permanent magnet reference ends 841a, 841b of the magnet holes 817a, 817b having the first ends 1111a, 1111b that are open ends are the ends of the permanent magnets 812a, 812b installed in the magnet holes 817a, 817b. , the end of one permanent magnet 812a or 812b that is closest to the respective open end (first end 1111a or 1111b).
  • the permanent magnet reference ends 841a, 841b of the magnet holes 817a, 817b having first ends 1111a, 1111b that are open ends are the ends of the one permanent magnet 812a or 812b closest to the open ends.
  • the position of the center in the circumferential direction of one pole (magnetic pole) region (the region surrounded by the broken line in FIG. 3) including the permanent magnet 812a or 812b and the rotation axis 0 (origin 0) is located at the furthest position in the circumferential direction from the straight line 1177 passing through .
  • the distance in the circumferential direction from straight line 1177 is the distance determined on the side where the open end exists, out of the front side and the rear side in the rotational direction of rotor core 811 . As shown in FIG.
  • the permanent magnet reference end 841a of the magnet hole 817a having the first end 1111a, which is an open end is located closer to the first end 1111a than the straight line 1177 among the ends of the permanent magnet 812a. on the front side where the distance in the circumferential direction from the straight line 1177 is the furthest.
  • the permanent magnet reference end 841b of the magnet hole 817b having the first end 1111b, which is an open end is located on the rear side of the permanent magnet 812b, which is closer to the first end 1111b than the straight line 1177. , is the edge located furthest in the circumferential direction from the straight line 1177 .
  • FIG. 11A a plurality of rotation axes 0 are shown for convenience of notation, but the actual rotation axis 0 is one as shown in FIGS. 8 to 10 (the rotation axis 0 shown in FIG. overlapping in one position).
  • FIGS. 11B and 11C which will be described later.
  • the magnet holes 817a and 817b are located on the front side and rear side of the straight line 1177 in the rotation direction of the rotor core 811, respectively. Therefore, the permanent magnet reference ends 841a and 841b are present only on one of the front side and the rear side of the straight line 1177 in the rotation direction of the rotor core 811, respectively.
  • the magnet holes 817a to 817b are arranged so as to straddle the straight line 1177, and are formed on both sides in the left-right direction Ds of the permanent magnets 812a to 812b installed in the magnet holes 817a to 817b.
  • both of the outer flux barriers 113 a - 113 b , 114 a - 114 b have open ends at the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 .
  • the permanent magnet reference ends 841a and 841b are present on the front side and the rear side in the rotation direction of the rotor core 811 with respect to the straight line 1177 in the cross section of the rotor core.
  • the position of the center of one pole region of the rotor in the circumferential direction is determined as the position of the midpoint of an imaginary straight line connecting the permanent magnet reference ends 841a and 841b, for example.
  • a straight line 1177 is a straight line passing through this center position and the rotation axis 0 (origin 0).
  • the open end front corner portions 1131a and 1131c are referred to as a front open end front corner portion and a rear open end front corner portion, respectively, as required. Further, in the following description, the open end 1111a of the front magnet hole 817a and the open end 1111b of the rear magnet hole 817b will be replaced with the front open end 1111a and the rear open end 1111b, respectively, as necessary. called.
  • the front open end front corner portions 1131a are the two corners in the circumferential direction of the rotor core 811 of the front open end portion 1111a, which is the open end portion of the space 1123a that serves as the outer peripheral flux barrier of the front magnet hole 817a. Of the portions 1131a to 1131b, this is the corner portion 1131a on the forward side in the rotational direction of the rotor core 811. FIG.
  • the rear open end front corner portions 1131c are the two corners in the circumferential direction of the rotor core 811 of the rear open end portion 111b, which is the open end portion of the space 1123b of the rear magnet hole 817b and serves as the outer peripheral flux barrier. Of the portions 1131c to 1131d, this is the corner portion 1131c on the front side in the rotation direction of the rotor core 811. FIG.
  • the permanent magnet reference ends 841a to 841b have a front permanent magnet end 841a and a rear permanent magnet end 841b.
  • the front permanent magnet end portion 841a is the end portion of the permanent magnets 812a to 812b installed in the front magnet hole 817a, which is located at the frontmost position in the rotational direction.
  • the rear permanent magnet end 841b is the rearmost end in the rotational direction among the ends of the permanent magnet 812b installed in the rear magnet hole 817b.
  • the reference positions 831a-831b have a front side reference position 831a.
  • the reference positions 831 a to 831 b are the positions of intersections between the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 and a straight line 1172 passing through the front permanent magnet end 841 a and the rotation axis 0 .
  • the reference positions 831a-831b have a rear side reference position 831b.
  • the rear reference position 831 b is the position of the intersection of the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 and a straight line 1174 passing through the rear permanent magnet end 841 b and the rotation axis 0 .
  • the open end front corner portions are configured as follows. is preferably positioned.
  • N slots be the number of slots of stator core 121 installed at a position opposed to outer peripheral surface 818 of rotor core 811 with a gap therebetween.
  • the reference position movement angle ⁇ a (rad) which is the angle around the rotation axis 0 from the reference positions 831a and 831b, is set to 2 ⁇ /N slot .
  • the angle ⁇ f formed by the straight lines 1171 and 1172 is preferably between ⁇ a/24 and 15 ⁇ a/24, more preferably within the range of ⁇ a/3 ⁇ a/24.
  • the straight line 1171 is a straight line that passes through the front open end front corner portion 1131a and the rotation axis 0 in the cross section of the rotor core.
  • the front side open end corner portion 1131a is a corner portion located forward in the rotational direction from the center of the same pole in the circumferential direction among the open end front side corner portions 1131a and 1131c in the cross section of the rotor core. be.
  • the straight line 1172 is a straight line passing through the rotation axis 0 and the reference position 831a with respect to the magnet hole 817a having the open end 1111a having the front open end front corner 1131a as one of the corners in the cross section of the rotor core. be.
  • this angle .theta.f will be referred to as a forward outer peripheral flux barrier movement angle .theta.f as required.
  • the angle ⁇ b formed by the straight lines 1173 and 1174 is preferably ⁇ a/24 or more and ⁇ a/8 or less, and more preferably within the range of ⁇ a/12 ⁇ a/24.
  • a straight line 1173 is a straight line that passes through the rear open end front corner portion 1131c and the rotation axis 0 in the cross section of the rotor core.
  • the rear open end front corner portion 1131c is a corner portion positioned rearward in the rotational direction from the circumferential center of the same pole among the open end front corner portions 1131a and 1131c.
  • a straight line 1174 is a straight line that passes through a reference position 831b with respect to the magnet hole 817b having an open end portion 1111b with the rear side open end front side corner portion 1131c as one of the corner portions, and the rotation axis 0 in the cross section of the rotor core. be.
  • this angle ⁇ b will be referred to as the movement angle ⁇ b of the rear outer peripheral flux barrier as required.
  • the teeth 123a and 123b having a higher magnetic flux density than the lowest magnetic flux density in the region of the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 The torque of rotor 810 is increased by providing dimples 815a at opposing locations.
  • the entire region of the recessed portion 815a faces the teeth 123a, 123b of the magnetic flux density.
  • a partial region of the recessed portion 815a may face the teeth 123a and 123b having the magnetic flux density.
  • the reference position movement angle ⁇ a (rad), which is the angle around the rotation axis 0 from the rear reference position 831b, is 2 ⁇ /N slots .
  • the rear reference position 831b is the intersection of a straight line 1174 passing through the rear permanent magnet end 841b and the rotation axis 0 and the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 in the cross section of the rotor core.
  • the rear permanent magnet end portion 841b is the end portion positioned furthest to the rear in the circumferential direction among the end portions of the permanent magnets 812a and 812b installed at the same pole.
  • the straight line 1175 is a straight line that passes through the recess rear side corner portion 1161a and the rotation axis 0 in the cross section of the rotor core.
  • the recess rearward corner portion 1161a is located on the rearward side in the rotational direction of the two corner portions 1161a to 1161b at the open end portion 1151a of the recess portion 815a in the cross section of the rotor core.
  • a straight line 1173 is a straight line that passes through the rear open end front corner portion 1131c and the rotation axis 0 in the cross section of the rotor core.
  • the rear open end front corner portion 1131c is positioned rearward in the rotational direction relative to the recessed portion 815a at the same pole as the pole where the recessed portion 815a is installed.
  • the angle ⁇ c formed by the straight lines 1176 and 1175 is preferably ⁇ a/8 or more and 25 ⁇ a/24 ⁇ a or less, more preferably within the range of 3 ⁇ a/4 ⁇ a/12.
  • a straight line 1176 is a straight line that passes through the recess front side corner portion 1161b and the rotation axis 0 in the cross section of the rotor core.
  • the recess front corner portion 1161b is the front corner portion in the rotational direction of the two corner portions 1161a to 1161b at the open end portion 1151a of the recess portion 815a in the cross section of the rotor core.
  • a straight line 1175 is a straight line that passes through the recess rear side corner portion 1161a and the rotation axis 0 in the cross section of the rotor core.
  • this angle ⁇ c will be referred to as recess opening angle ⁇ c as required.
  • the maximum value Cd of the depth of the recessed portion 815a is preferably within a range of 0.01 times or more and 0.1 or less times the diameter of the rotor core 811, and more preferably 0.04 times or more and 0.07 times the diameter of the rotor core 811. It is preferable to make it within the range of twice or less.
  • the maximum depth Cd of the recess 815a will be referred to as the maximum depth Cd of the recess as required.
  • the shape of the recessed portion 815a is not limited.
  • the planar shape of the recessed portion 815a (the shape of the cross section of the rotor core) is a quadrangle having a line-symmetrical relationship with a straight line passing through the position of the center of gravity of the recessed portion 815a and the rotation axis 0 of the rotor core 811 as an axis of symmetry.
  • the planar shape of the recessed portion 815a may be a shape that does not have symmetry.
  • the planar shape of the recessed portion 815a may be a triangle or a polygon having a pentagon or more.
  • the corner portion of the recessed portion 815a may have a curvature.
  • the second ends 1112a and 1112b are ends located on the inner peripheral side in the left-right direction Ds of the magnet holes 817a-817b.
  • the second ends 1112a-1112b coincide with and are closed to the ends of the intermagnet flux barriers 814a-814b. That is, the magnet holes 817a-817b serve as flux barriers extending along the rotational axis 0 between the permanent magnets 812a-812b and the second ends 1112a-1112b when the permanent magnets 812a-812b are installed. It has a shape that forms a space.
  • the second ends 1112a-1112b extend from one of the two corners 1132a-1132b, 1132c-1132d of the magnet holes 817a-817b in which the permanent magnets 812a-812b are installed in the rotor core cross-section.
  • the corners 1132a-1132b, 1132c-1132d forming the second ends 1112a-1112b are defined by the designer of the IPMSM 800 such that the magnet holes 817a-817b face each other with the inter-magnet bridge 821 therebetween. .
  • FIG. 11A the second ends 1112a-1112b extend from one of the two corners 1132a-1132b, 1132c-1132d of the magnet holes 817a-817b in which the permanent magnets 812a-812b are installed in the rotor core cross-section.
  • the second ends 1112a to 1112b of the two magnet holes 817a to 817b facing each other across the inter-magnet bridge portion 821 in the cross section of the rotor core are connected to each other. It contains the positions of the two ends of the shortest straight line.
  • the region of the soft magnetic material where the stress is most concentrated when the rotor 810 (rotor core 811) is rotating is included between the second ends 1112a-1112b.
  • the shortest straight line connecting the second ends 1112a and 1112b is the straight line 1141a connecting the corners 1132a and 1132c.
  • the inter-magnet bridge portion 821a is, for example, a soft magnetic material surrounded by a straight line 1141a connecting two corner portions 1132a and 1132c and a straight line 1141b connecting two corner portions 1132b and 1132d. defined as the area of
  • FIG. 11A illustrates a case where the entire area between the two magnet holes 817a and 817b is a soft magnetic material area. Therefore, the straight line 1141a connecting the second ends 1112a to 1112b of the two magnet holes 817a to 817b at the shortest distance overlaps the second ends 1112a to 1112b with the area of the soft magnetic material. It is the same as a straight line drawn so that the length is the shortest. On the other hand, this is not always the case when flux barriers are formed in the regions between the two magnet holes 817a and 817b. This is because the shortest straight line connecting the second ends 1112a to 1112b of the two magnet holes 817a to 817b may overlap the flux barrier.
  • a region of soft magnetic material where the stress is most concentrated when the rotor 810 (rotor core 811) is rotating as described above is included between the second ends 1112a-1112b.
  • the second ends include the positions of both ends of a straight line drawn between the second ends 1112a and 1112b so that the length of overlap with the region of the soft magnetic material is the shortest. In this way, regardless of whether there is a flux barrier in the region between each of the second ends 1112a-1112b, the soft core 810 (rotor core 811) experiences the greatest concentration of stress when it is rotating.
  • a region of magnetic material may be included between the second ends 1112a-1112b.
  • FIG. 11B is a diagram showing a first modification of the configuration of rotor core 811 (cross section of rotor core).
  • a region of the soft magnetic material surrounded by a straight line 1141c connecting two corner portions 1132e and 1132h and a straight line 1141d connecting two corner portions 1132g and 1132j is a bridge between magnets. It is assumed that the area is defined as the area of the portion 821i.
  • the second ends 1112c, 1112d extend from one to the other of the two corners 1132e and 1132g, 1132h and 1132j of the magnet holes 817c, 817d in which the permanent magnets 812a, 812b are installed. It becomes an area along the outline of 817d.
  • FIG. 11B instead of the above, for example, a straight line 1141c connecting two corner portions 1132e and 1132h and a straight line 1141e connecting two corner portions 1132f and 1132i.
  • the area may be defined as an area to be the inter-magnet bridge portion.
  • the second ends 1112c, 1112d of the magnet hole 817 extend from one to the other of the two corners 1132e and 1132f, 1132h and 1132i of the magnet holes 817c, 817d where the permanent magnets 812a-812b are installed. It becomes an area along the contour.
  • the second end 1112 also defines the contours of the magnet holes 817c, 817d from one to the other of the two corners 1132f and 1132g, 1132i and 1132j of the magnet holes 817c, 817d in which the permanent magnets 812a, 812b are installed. It may be a region along
  • the positions of both ends of the straight line drawn so that the length overlapping the soft magnetic material constituting the soft magnetic body portion 820 is the shortest are the positions of the corner portions 1132f and 1132i.
  • the second ends 1112c-1112d include the locations of the corners 1132f, 1132i.
  • FIG. 11C is a diagram showing a second modification of the configuration of rotor core 811 (cross section of rotor core).
  • FIG. 11C illustrates a case where the corner portions 1132a to 1132d of the second end portions 1112a to 1112b are changed to corner portions 1132k to 1132n having curvatures in comparison with FIG. 11A.
  • the positions of the corner portions 1132k to 1132n shall be the positions of the representative points of the area having the curvature.
  • the representative point of the corner portion is selected, for example, so that the size of the inter-magnet bridge portion is maximized.
  • the positions of the black circles ( ⁇ ) indicating the corner portions 1132k to 1132n are the positions of the representative points of the corner portions 1132k to 1132n.
  • the positions of the representative points of the corner portions 1132k to 1132n thus determined are treated as the positions of the corner portions 1132k to 1132n.
  • the representative point of the corner portion does not necessarily have to be selected so that the size of the inter-magnet bridge portion is maximized.
  • the central position of the area forming the corner may be selected as the representative point of the corner.
  • the second ends 1112e, 1112f extend from one to the other of the two corners 1132k-1132l, 1132m-1132n of the magnet holes 817e, 817f in which the permanent magnets 812a, 812b are installed. It becomes an area along the contours of the magnet holes 817e and 817f.
  • the representative point of the corner portion may be selected so that the size of the inter-magnet bridge portion is the smallest.
  • the positions of both ends of the straight line drawn so that the length overlapping the soft magnetic material forming the soft magnetic body portion 820 is the shortest are the positions of both ends of the straight line 1141h. Therefore, the second ends 1112e to 1112f include the positions of both ends of the straight line 1141h.
  • the position of the corner portion of the first end portion 1111 may be set as the representative point of the area having the curvature.
  • the representative point of the corner portion of the first end portion 1111 is set, for example, at the position of the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 so that the size of the first end portion 1111 becomes the widest.
  • the central position of the region having the curvature may be set as the representative point of the corner portion of the first end portion 1111 .
  • the third ends 1113a and 1113b are ends located on the outer peripheral side in the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a-812b.
  • the outer peripheral side in the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812 a to 812 b is the side closer to the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 .
  • the third ends 1113a, 1113b extend from the inner corners 1131b, 1131c of the two corners 1131a-1131b, 1131c-1131d that define the first ends 1111a, 1111b.
  • the inner side is the side closer to the circumferential center position of one pole region of the rotor.
  • the third ends 1113c, 1113d are, for example, magnet holes from corners 1131b, 1131c defining the first end 1111 to corners 1132e, 1132h defining the second end 1112.
  • the third ends 1113e, 1113f extend from the corners 1131b, 1131c defining the first end 1111 to the corners 1132k, 1132m defining the second end 1112. This is the area along the contour of 817f.
  • the fourth ends 1114a and 1114b are ends located on the inner peripheral side in the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a and 812b.
  • the fourth ends 1114a, 1114b extend from the outer corners 1131a, 1131d of the two corners 1131a-1131b, 1131c-1131d that define the first ends 1111a, 1111b.
  • the fourth ends 1114c, 1114d are, for example, from corners 1131a, 1131d defining the first end 1011 to corners 1132g, 1132j defining the second ends 1112c, 1112d.
  • the fourth ends 1114e, 1114f extend from the corners 1131a, 1131d defining the first end 1111 to the corners 1132l, 1132n defining the second end 1112. This is the area along the contour of 817f.
  • the two magnet holes 817a-817b, 817d-817e, 817f-817g in which the permanent magnets 812a-812b are installed have spaces 1121a-1121b in which the permanent magnets 812a-812b are installed.
  • the two magnet holes 817a-817b, 817d-817e, and 817f-817g in which the permanent magnets 812a-812b are installed are divided into spaces 1121a-1121b in which the permanent magnets are installed and second ends 1112a-1112b and 1112c.
  • the two magnet holes 817a-817b, 817d-817e, and 817f-817g in which the permanent magnets 812a-812b are installed are located between the spaces 1121a-1121b in which the permanent magnets are installed and the first ends 1111a-1111b.
  • Spaces 1123a to 1123b, 1123c to 1123d, and 1123e to 1123f which become the outer flux barriers 813a to 813b shown in FIG. 8 are provided therebetween.
  • spaces 1121a to 1121b in which permanent magnets 812a to 812b are installed spaces 1122a to 1122b, 1122c to 1122d, and 1122e to 1122f that serve as flux barriers between magnets, and spaces 1123a to 1123b and 1123c that serve as flux barriers on the outer peripheral side.
  • ⁇ 1123d, 1123e ⁇ 1123f respectively, magnet installation spaces 1121a ⁇ 1122b, inter-magnet flux barrier spaces 1122a ⁇ 1122b, 1122c ⁇ 1122d, 1122e ⁇ 1122f, outer peripheral side flux barrier spaces 1123a ⁇ 1123b, 1123c ⁇ 1123d, 1123e to 1123f.
  • Magnet installation spaces 1121a-1122b, flux barrier spaces between magnets 1122-1122b, 1122c-1122d, 1122e-1122f, and outer flux barrier spaces 1123a-1123b, 1123c-1123d, 1123e-1123f will be described.
  • the outer peripheral flux barrier space 1123a is an example of a space that serves as the front flux barrier.
  • the outer peripheral flux barrier space 1123b is an example of a space serving as a rear flux barrier.
  • the inter-magnet flux barrier space 1122a is an example of a space serving as a rear flux barrier.
  • the inter-magnet flux barrier space 1122b is an example of a space serving as the front flux barrier.
  • the space serving as the front side flux barrier (the outer peripheral side flux barrier space 1123a, the inter-magnet flux barrier space 1122b) is different from the space serving as the rear side flux barrier (the inter-magnet flux The barrier space 1122a and the outer flux barrier space 1123b) are located forward in the rotational direction.
  • the outer peripheral flux barrier space 1123a of the front magnet hole 817a is located forward in the rotational direction of the inter-magnet flux barrier space 1122a of the front magnet hole 817a, It is located on the outer peripheral side of the rotor core 811 from the inter-magnet flux barrier space 1122a of the 817a.
  • the outer peripheral flux barrier space 1123b of the rear magnet hole 817b is located on the rear side in the rotational direction of the inter-magnet flux barrier space 1122b of the rear magnet hole 817b, and the magnet of the rear magnet hole 817b It is located on the outer peripheral side of the rotor core 811 from the interflux barrier space 1122b.
  • the outer flux barrier space 1123a of the front magnet hole 817a and the outer flux barrier space 1123b of the rear magnet hole 817b have first ends 1111a to 1111b, which are open ends.
  • both of the outer flux barrier spaces 1123a and 1123b preferably have open ends (first ends 1111a to 1111b).
  • only one of the outer flux barrier spaces 1123a and 1123b may have an open end (first end 1111).
  • the length L2 of the magnet installation spaces 1121a to 1121b in the width direction along the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a to 812b is the magnetization direction of the permanent magnets 812a to 812b. It is almost constant and equivalent to the length corresponding to the length of Dm. In order to facilitate installation of the permanent magnets 812a-812b in the magnet holes 817a-817b even if the length L2 in the width direction of the magnet installation spaces 1121a-1121b is the same as the length of the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a-812b.
  • the permanent magnets 812a to 812b have a constant length in the magnetization direction Dm.
  • the length of the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a-812b does not necessarily have to be constant. If the length of the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a-812b is not constant, the length of the magnet installation space 1121a-1121b in the width direction should be the length corresponding to the length of the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a-812b. You can make them equal. In this case, the lengths in the width direction of the magnet installation spaces 1121a and 1121b are not constant.
  • the permanent magnets 812a-812b When the permanent magnets 812a-812b are installed, at least a partial region of the magnet installation spaces 1121a-1121b is occupied by the permanent magnets 812a-812b and ceases to be a space.
  • the inter-magnet flux barrier spaces 1122a-1122b coincide with the inter-magnet flux barriers 814a-814b shown in FIG. 8 and remain empty even with the permanent magnets 812a-812b installed.
  • the outer flux barrier spaces 1123a-1123b correspond to the outer flux barriers 813a-813b shown in FIG. 9 and remain empty even with the permanent magnets 812a-812b installed.
  • the corner portions 1132e and 1132g are the two corner portions of the second end portion 1112c
  • the corner portions 1132h and 1132j are the two corner portions of the second end portion 1112d. Illustrate.
  • the soft magnetic body portion 820 has inter-magnet bridge portions 821a to 821h, outer portions 822a to 822h, and an inner portion 823a.
  • the inter-magnet bridge portions 821a to 821h are regions in which the soft magnetic material exists among the bridge outer edge portions.
  • the bridge outer edge is the outer corner of the second ends 1112a-1112b of the two magnet holes 817a-817b in which the permanent magnets 812a-812b are placed at the same pole.
  • a straight line connecting 1132a and 1132c (see the chain double-dashed line connecting the outer ends of the second ends 1112a to 1112b in FIG. 10), and the second ends 1112a to 1112b of the two magnet holes 817a to 817b.
  • FIG. 10 illustrates the case where only the soft magnetic material is present in the bridge outer edge portion 831a in this embodiment.
  • the presence of only the soft magnetic material means that regions other than the soft magnetic material, such as flux barriers, are not included. Therefore, in this embodiment, the inter-magnet bridge portion 821a coincides with the bridge outer edge portion 831a.
  • the bridge outer edge 831a corresponds to the area between the second ends 1112a-1112b of the two magnet holes 817a-817b in which the permanent magnets 812a-812b are placed at the same pole. do.
  • the region between the second ends 1112a-1112b of the two magnet holes 817a-817b in which the permanent magnets 812a-812b are installed at the same pole includes a region other than the soft magnetic material such as a flux barrier.
  • the magnet-to-magnet bridge portion 821a is an area obtained by removing the area other than the soft magnetic material from the bridge outer edge portion 831a.
  • the number of inter-magnet bridge portions 821a to 821h is equal to the number of poles of rotor 810 (8 in this embodiment).
  • the bridge outer edge portion 831a includes a straight line 1141a connecting corner portions 1132a and 1132c on the outer peripheral side of the second ends 1112a and 1112b of the magnet holes 817a and 817b, and the two magnets. Corner portions 1132d, 1132d on the inner peripheral side of the second ends 1112a to 1112b of the holes 817a to 817b are surrounded by a straight line 1141b connecting the second ends 1112a to 1112b of the two magnet holes 817a to 817b. It is an area where The inter-magnet bridge portion 821a coincides with the bridge outer edge portion 831a. This is the reason why the reference numerals 821a and 831a are shown side by side in FIGS. 10 and 11A.
  • the bridge outer edge is defined as follows.
  • the bridge outer edge portion 831b includes a straight line 1141c connecting the corner portions 1132e and 1132h on the outer peripheral side of the second ends 1112c to 1112d of the magnet holes 817a to 817b, and the two magnet holes 817a to 817b.
  • the inter-magnet bridge portion 821i coincides with this bridge outer edge portion 831b. This is the reason why the reference numerals 821i and 831b are shown side by side in FIG. 11B.
  • the bridge outer edge portion 831c is composed of a straight line 1141f connecting corner portions 1132k and 1132m on the outer peripheral side of the second ends 1112e to 1112f of the magnet holes 817a to 817b, and the two magnet holes 817a to 817b.
  • a straight line 1141g connecting the corner portions 1132l and 1132n on the inner peripheral side of the second ends 1112e to 1112f of the magnet 817b and the second ends 1112e to 1112f of the two magnet holes 817a to 817b. be.
  • the inter-magnet bridge portion 821j coincides with this bridge outer edge portion 831c. This is the reason why the symbols 821j and 831c are shown side by side in FIG. 11C.
  • the outer portion 822a is a region in which the soft magnetic material is present in the outer edge portion.
  • the outer edge portion is a region connected to the inter-magnet bridge portion 821 on the outer peripheral side of the inter-magnet bridge portion 821a.
  • the outer perimeter comprises the third ends 1113a-1113b of the two magnet holes 817a-817b in which the permanent magnets 812a-812b are installed, the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811, is the area surrounded by
  • the present embodiment illustrates a case where only the soft magnetic material is present in the outer edge portion 832a (no region other than the soft magnetic material, such as a flux barrier, is included).
  • the outer portion 822a coincides with the outer outer edge 832a.
  • the outer edge portion 832a may include a region other than the soft magnetic material, such as a flux barrier.
  • the outer portion 822a is an area obtained by removing the area other than the soft magnetic material from the outer edge portion 832a.
  • the number of outer portions 822a-822h is equal to the number of poles of rotor 810 (8 in this embodiment).
  • the outer edge portion 832a includes a straight line 1141a that connects corner portions 1132a and 1132c on the outer peripheral side of the second ends 1112a and 1112b of the magnet holes 817a and 817b, and a straight line 1141a that connects the two magnets. It is an area surrounded by the third ends 1113a to 1113b of the holes 817a to 817b and the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811.
  • FIG. The outer portion 822a coincides with this outer outer edge 832a. This is the reason why the reference numerals 822a and 832a are shown side by side in FIGS. 10 and 11A.
  • the outer perimeter is defined as follows.
  • the outer edge portion 832b includes a straight line 1141c connecting the corner portions 1132e and 1132h on the outer peripheral side of the second ends 1112c to 1112d of the magnet holes 817a to 817b, and the two magnet holes 817c to 817b. 817 d and the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 .
  • the outer portion 822i coincides with this outer edge 832b. This is the reason why the symbols 822i and 832b are shown side by side in FIG. 11B.
  • the outer edge portion 832c includes corner portions 1132k and 1132m on the outer peripheral side of the second ends 1112e to 1112f of the magnet holes 817a to 817b, and a straight line 1141f connecting the two magnet holes 817e to 1112m. It is a region surrounded by the third ends 1113e to 1113f of 817f and the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811.
  • FIG. The outer portion 822j coincides with this outer edge 832c. This is the reason why the symbols 822j and 832c are shown side by side in FIG. 11C.
  • the inner part 823a is a region of the inner outer edge where the soft magnetic material is present.
  • the inner outer edge portion is a region of a soft magnetic material connected to the inter-magnet bridge portion 821a on the inner peripheral side of the inter-magnet bridge portion 821a.
  • the inner perimeter comprises the fourth ends 1114a-1114b of the two magnet holes 817a-817b in which the permanent magnets 812a-812b are installed, the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811, This area is surrounded by the inner peripheral surface 819 of the rotor core 811 .
  • FIG. 9 in this embodiment, the case where only the soft magnetic material is present in the inner outer edge portion 833a is illustrated.
  • the inner portion 823a coincides with the inner outer edge portion 833a.
  • the inner outer edge portion 833a may include a region other than the soft magnetic material, such as a flux barrier.
  • the inner portion 823a is an area obtained by removing the area other than the soft magnetic material from the inner outer edge portion 833a.
  • the number of inner portions 823a is one. Note that the inner portion 823 a does not necessarily need to be surrounded by the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811 .
  • the inner part 823a is the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811. not surrounded by
  • the inner outer edge portion 833a is a corner portion 1132b on the inner peripheral side of the second ends 1112a to 1112b of the two magnet holes 817a to 817b in which the permanent magnets 812a to 812b are installed, 1132d, the fourth ends 1114a-1114b of the two magnet holes 817a-817b, the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811, and the inner peripheral surface 819 of the rotor core 811.
  • the inner portion 823a coincides with this inner outer edge portion 833a. This is the reason why the reference numerals 823a and 833a are shown side by side in FIGS. 10 and 11A.
  • the inner outer edge is defined as follows.
  • the inner outer edge portion 833b is formed between corner portions 1132e and 1132h on the inner peripheral side of the second ends 1112c to 1112d of the two magnet holes 817c to 817d in which the permanent magnets 812a to 812b are installed. It is an area surrounded by a connecting straight line 1141c, the fourth ends 1114c to 1114d of the two magnet holes 817c to 817d, the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811, and the inner peripheral surface 819 of the rotor core 811.
  • the inner portion 823b coincides with this inner outer edge portion 833b. This is the reason why the symbols 823b and 833b are shown side by side in FIG. 11B.
  • the inner outer edge portion 833c is formed between corner portions 1132l and 1132n on the inner peripheral side of the second ends 1112e to 1112f of the two magnet holes 817e to 817f in which the permanent magnets 812a to 812b are installed. It is an area surrounded by a connecting straight line 1141g, the fourth ends 1114e to 1114f of the two magnet holes 817e to 817f, the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811, and the inner peripheral surface 819 of the rotor core 811.
  • the inner portion 823c coincides with this inner outer edge portion 833c. This is the reason why the symbols 823c and 833c are shown side by side in FIG. 11C.
  • the width w of the inter-magnet bridge portion 821a is represented by the length of the portion of the bridge width defining lines 1142a to 1142c overlapping the soft magnetic material in the cross section of the rotor core.
  • the bridge width defining lines 1142a-1142c are the second ends 1112a of the two magnet holes 817a-817b, 817c-817d, 817e-817f in which the permanent magnets 812a-812b are installed.
  • 1112b, 1112c to 1112d, and 1112e to 1112f are connected by straight lines so that the length of overlap with the soft magnetic material is the shortest.
  • the second ends 1112a to 1112b of the two magnet holes 817a to 817b in which the permanent magnets 812a to 812b are installed are arranged so that the overlapping length of the soft magnetic material is the shortest.
  • the connecting straight line is a straight line 1142a, which coincides with the above-described straight line 1141a. This is the reason why the symbols 1141a and 1142a are shown side by side in FIG. 11A.
  • the width w of the inter-magnet bridge portion 821a is the length of the portion of the bridge width defining line 1142a overlapping the soft magnetic material in the cross section of the rotor core.
  • the width w of the inter-magnet bridge portion 821a is equal to the length of the bridge width defining line 1142a.
  • the width w of the bridge between magnets is the width of the portion of the bridge width defining line that overlaps the soft magnetic material. length. The length of the portion of the bridge width defining line overlapping the soft magnetic material is the length obtained by subtracting the length of the portion of the bridge width defining line not overlapping the soft magnetic material from the length of the bridge width defining line. .
  • the straight line that connects the second ends 1112c to 1112d of the two magnet holes 817c to 817d in which the permanent magnets 812a to 812b are installed so as to minimize the overlapping length with the soft magnetic material is , a straight line 1142b, which coincides with the straight line 1141e described above.
  • the bridge width defining line is the straight line 1142b.
  • the width w of the inter-magnet bridge portion 821i is the length of the portion overlapping the soft magnetic material of the bridge width defining line 1142b in the cross section of the rotor core.
  • all of the bridge width defining lines 1142b overlap with the soft magnetic material. Therefore, the width w of the inter-magnet bridge portion 821i is equal to the length of the bridge width defining line 1142b.
  • the straight line that connects the second ends 1112e to 1112f of the two magnet holes 817e to 817f in which the permanent magnets 812a to 812b are installed so that the overlapping length of the soft magnetic material is the shortest is , a straight line 1142c, which coincides with the straight line 1141f described above.
  • the bridge width defining line is the straight line 1142c.
  • the width w of the inter-magnet bridge portion 821j is the length of the portion of the bridge width defining line 1142c overlapping the soft magnetic material in the cross section of the rotor core.
  • all of the bridge width defining lines 1142c overlap with the soft magnetic material. Therefore, the width w of the inter-magnet bridge portion 821j is equal to the length of the bridge width defining line 1142c.
  • the width w of the inter-magnet bridge portion 821 determined as described above is preferably 0.02 times or less the diameter of the rotor core 811 .
  • the width w of the inter-magnet bridge portion 821 exceeds 0.02 times the diameter of the rotor core 811, the amount of magnetic flux passing through the inter-magnet bridge portion 821 increases, resulting in the return magnetic flux contained in the magnetic flux passing through the inter-magnet bridge portion 821. will increase. Therefore, the effect of increasing the torque of rotor 810 by magnetic fluxes (see magnetic fluxes ⁇ 13 and ⁇ 14 shown in FIG. 5B) that do not become return magnetic fluxes is reduced.
  • the width w of the inter-magnet bridge portion 821 preferably exceeds the length w min determined by the following equation (1).
  • wmin ⁇ S ⁇ rg ⁇ Ys (1)
  • ⁇ is the density (kg/m 3 ) of the soft magnetic material forming the soft magnetic body portion 820 .
  • ⁇ is predetermined according to the specifications of the IPMSM 800, for example.
  • Ys is the yield stress (Pa) of the soft magnetic material forming the soft magnetic body portion 820 at room temperature.
  • the yield stress (Ys) is predetermined according to the specifications of the soft magnetic material, for example.
  • the yield stress (Ys) may be a measured value.
  • the following may be done. First, a JIS No. 5 test piece is taken as a tensile test piece from the central portion of the soft magnetic material in the plate thickness direction. Then, the tensile test piece is subjected to a tensile test based on the description of JIS Z 2241:2011 to measure the yield stress (Ys). Under the present circumstances, let the rolling direction of a tensile test piece be a tensile direction.
  • the yield stress (Ys) may be the upper yield point.
  • the yield stress (Ys) may be the 0.2% yield strength measured by the offset method described in JIS Z 2241:2011.
  • S is the area (m 2 ) in the cross section of the rotor core of an external force influence portion 824 (see 824a to 824c shown in FIGS. 11A to 11C), which will be described later.
  • rg is the radial distance (m) from the center of rotation (rotational axis 0) of the rotor 810 (rotor core 811) to the position of the center of gravity G in the cross section of the rotor core of the external force affecting portion 824 (Figs. 11A to 11C See a straight line 1178 that connects the center of gravity G of the rotor core section of the external force influence portion 824 and the rotation axis 0).
  • the position of the center of gravity G is defined as the point at which the resultant force of gravity acting on each portion of the external force influence portion 824 acts.
  • 11A to 11C show approximate positions of the centers of gravity G of the external force influencing portions 824a to 824c for convenience of description and notation.
  • ⁇ is the angular velocity (rad/sec) of the rotor 810 when rotating at maximum speed.
  • the maximum rotation speed of the rotor 810 is the upper limit of the rotation speed of the rotor 810 that is allowed in the IPMSM 800 and is predetermined according to the specifications of the IPMSM 800 . If the width w of the inter-magnet bridge portion 821 is too large, the torque will decrease, so it is preferable to set the width w to 3.0 times or less of the length w min determined by the formula (1).
  • the external force influence portion 824 is composed of the third ends 1113 of the two magnet holes 817a to 817b in which the permanent magnets 812a to 812b are installed at the same pole, and the outer peripheral surface of the rotor core 811 (soft magnetic body portion 820). 818 and the bridge width defining line 1142 .
  • the external force affecting portion 824a includes the third ends 1113a-1113b of the two magnet holes 817a-817b in which the permanent magnets 812a-812b are installed, the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811, and the bridge width This is the area of the soft magnetic material surrounded by the defining line 1142a.
  • the external force affecting portion 824b includes the third ends 1113c to 1113d of the two magnet holes 817c to 817d in which the permanent magnets 812a to 812b are installed, the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811, and the bridge width This is the area of the soft magnetic material surrounded by the defining line 1142b.
  • the external force affecting portion 824c includes the third ends 1113e-1113f of the two magnet holes 817e-817f in which the permanent magnets 812a-812b are installed, the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811, and the bridge width This is the area of the soft magnetic material surrounded by the defining line 1142c.
  • the number of external force influence parts 824 included in one rotor 810 is equal to the number of poles of the rotor 810 (8 in this embodiment).
  • S in the equation (1) is not the sum of the areas of the eight external force influence parts 824 in the rotor core cross section, but the area of one external force influence part 824 in the rotor core cross section.
  • the area where the stress concentrates most when the rotor 810 (rotor core 811) is rotating is the soft magnetic material area overlapping the bridge width defining lines 1142a to 1142c. In the following description, this region will be referred to as a stress concentration region as required.
  • the width w of the inter-magnet bridge portion 821 is equal to w min in equation (1)
  • the stress generated in the stress concentration region when the rotor 810 (rotor core 811) is rotating at the maximum rotation speed is the yield of the soft magnetic material. (theoretically) equal to the stress. Therefore, in order to suppress breakage of the stress concentration region when the rotor 810 (rotor core 811) is rotating at the maximum rotation speed, the width w of the inter-magnet bridge portion 821 exceeds w min in formula (1). It is preferable to
  • an IPMSM with two permanent magnets per pole arranged in a V shape is operated (rotated) according to electromagnetic field analysis conditions including excitation conditions.
  • a magnetic flux density vector, an eddy current vector, and a torque in a minute area (mesh) were calculated by performing an electromagnetic field analysis using the finite element method.
  • the torque was assumed to be Maxwell stress.
  • stress analysis conditions including physical property values such as Young's modulus and Poisson's ratio
  • Electromagnetic field analysis and stress analysis methods based on the finite element method are common methods, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the conditions other than the flux barrier and the recessed portion of the rotor core are the same including the electromagnetic field analysis conditions.
  • the residual magnetic flux density of the permanent magnet was set to 0.4 T as a condition for the electromagnetic field analysis.
  • the excitation current flowing through the stator coil was a three-phase AC current with a peak value of 20 A and a frequency of 50 Hz.
  • the advance angle was set to 30°.
  • the diameter of the rotor core is 27 mm.
  • the stator core has 24 slots.
  • the positions of the front corner portions 1131a and 1131c of the open end portion are located further than the reference positions 831a and 831b.
  • Table 1 shows the result of verifying the effect of setting the rotation direction of 111 to the rear side.
  • the ⁇ f column shows the movement angle ⁇ f (°) of the front outer peripheral flux barrier shown in FIG. 11A.
  • the column of ⁇ b shows the movement angle ⁇ b (°) of the rear outer peripheral flux barrier shown in FIG. 11A.
  • the reference position indicates that the moving angle ⁇ f of the front outer peripheral flux barrier and the moving angle ⁇ b of the rear outer peripheral flux barrier are 0°.
  • the presence or absence of the recessed portion is shown in the column of the recessed portion.
  • the moving angle ⁇ f of the front outer peripheral flux barrier and the moving angle ⁇ b of the rear outer peripheral flux barrier are angles formed by two straight lines (for example, straight lines 1171 and 1172). , take values greater than or equal to 0.
  • a polar coordinate system is defined so that the positive direction of the deflection angle ⁇ is the same as the direction of rotation of the rotor.
  • each of these movement angles ⁇ f and ⁇ b is a negative value, which means that the position is located on the negative direction side (rear side in the rotation direction) with respect to the reference position. The above is the same for the recess opening angle ⁇ c.
  • 12A and 12B are diagrams showing the configurations (rotor cross sections) of the rotors to be analyzed in Nos. 9 and 19 of Table 1, respectively.
  • 12C and 12D are diagrams showing the configurations (rotor cross sections) of the rotors to be analyzed in numbers 23 and 24 in Table 1, respectively.
  • FIGS. 12A to 12D as in FIG. 1, one region of four regions obtained by dividing a cross section perpendicular to the rotation axis 0 of the IPMSM into four equal regions (regions constituting two poles of the rotor among IPMSM regions). indicates If the electromagnetic field analysis is performed only for this one region, the result of the electromagnetic field analysis for the entire rotor cross section can be obtained by utilizing the rotational symmetry of the IPMSM.
  • FIGS. 12A to 12D like FIG. 1, only the parts constituting one pole of the rotor are denoted by reference numerals, and the reference numerals of the parts constituting the other poles of the rotor are omitted. do.
  • the outer flux barriers 1201a to 1201e reach and open the outer peripheral surfaces 1211a to 1211d of the rotor core in the cross section of the rotor core. Further, the inter-magnet flux barriers 1202a and 1202b are not connected, and a soft magnetic material (inter-magnet bridge portion) exists between the inter-magnet flux barriers 1202a and 1202b.
  • the movement angle ⁇ f of the front outer peripheral flux barrier is preferably ⁇ a/24 or more and 15 ⁇ a/24 or less, and preferably within the range of ⁇ a/3 ⁇ a/24. more preferred.
  • the movement angle ⁇ f of the front outer peripheral flux barrier is preferably 0.625° or more and 9.375° or less, and more preferably within the range of 5 ⁇ 0.625°.
  • the torque increase/decrease shows a positive value. I know it can be improved. Further, it can be seen that the torque of the rotor can be further improved in Nos. 8 to 10 where the moving angle ⁇ f of the front outer peripheral flux barrier is within the range of 5 ⁇ 0.625°. In particular, at No. 9 where the moving angle ⁇ f of the front outer peripheral flux barrier is 5°, which is the central value within the range of 5 ⁇ 0.625°, the torque increase/decrease value shows a maximum value. On the other hand, in No. 17 where the moving angle ⁇ f of the front outer peripheral flux barrier exceeds 9.375°, the torque increase/decrease shows a negative value, and it can be seen that the rotor torque cannot be improved.
  • the movement angle ⁇ b of the outer peripheral flux barrier on the rear side is preferably ⁇ a/24 or more and ⁇ a/8 or less, and preferably within the range of ⁇ a/12 ⁇ a/24.
  • the movement angle ⁇ b of the rear outer peripheral flux barrier is preferably 0.625° or more and 1.875° or less, preferably within the range of 1.25 ⁇ 0.625°. .
  • both the movement angle ⁇ f of the outer flux barrier on the front side as shown in number 9 and the movement angle ⁇ b of the flux barrier on the rear side as shown in number 19 are defined in this embodiment.
  • the torque increase/decrease value is larger than at numbers 2 to 16 and 18 to 20, and it can be seen that the rotor torque can be further improved.
  • the recess opening angle ⁇ c is preferably ⁇ a/8 or more and 25 ⁇ a/24 ⁇ a or less, more preferably within the range of 3 ⁇ a/4 ⁇ a/12.
  • the maximum depth Cd of the recessed portion is within a range of 0.01 times or more and 0.1 or less times the diameter of the rotor core. As described above, in this calculation example, the diameters of the rotor cores are all 27 mm.
  • Number 24 shown in Table 1 is the same as number 27 in Table 2, which will be described later.
  • the recess opening angle ⁇ c of the recess 1242a shown in FIG. 12D is 3.125°. Further, the maximum recess depth Cd of the recess 1242a shown in FIG. 12D is 0.05 times the diameter of the rotor core.
  • No. 24 is the result of the same conditions as No. 23, except that the recessed portion 1242a was installed. Comparing Nos. 23 and 24, it can be seen that the torque of the rotor can be further improved by providing the recessed portion 1242a having the recessed portion opening angle ⁇ c and the maximum recessed portion depth value Cd within the ranges described in the present embodiment. I understand.
  • the ⁇ c column and the Cd column respectively show the recess opening angle ⁇ c and the maximum recess depth value Cd shown in FIG. 11A.
  • the rotor diameter*value is the value obtained by multiplying the value by the diameter of the rotor core.
  • Other notations in Table 2 are the same as in Table 1.
  • the number 23 shown in Table 1 is repeated.
  • FIG. 12E is a diagram showing the configuration (rotor cross section) of the rotor subject to analysis in number 36 of Table 2.
  • FIG. 12D is a diagram showing the configuration (rotor cross section) of the rotor to be analyzed in No. 27 of Table 2 (No. 24 of Table 1).
  • No. 36 in Table 2 differs from No. 27 in Table 2 (No. 24 in Table 1) in recess opening angle ⁇ c of recesses 1242a to 1242b.
  • the recess opening angle ⁇ c is preferably 1.975° or more and 15.625° or less, and more preferably within the range of 11.25° ⁇ 1.25°. . Further, it is preferable that the maximum depth Cd of the recessed portion is within a range of 0.01 times or more and 0.1 or less times the diameter of the rotor core.
  • the torque of the rotor can be further improved in Nos. 29 to 30 where the recess opening angle ⁇ c is within the range of 11.25° ⁇ 1.25°.
  • the recess opening angle ⁇ c is 11.25°, which is the central value within the range of 11.25° ⁇ 1.25°
  • the increase/decrease value of the torque shows a maximum value.
  • the torque of the rotor can be further improved in Nos. 35 to 37 where the maximum recess depth value Cd is in the range of 0.04 to 0.07 times the diameter of the rotor core.
  • the value of torque increase/decrease shows a maximum value at number 36, where the maximum recess depth value Cd indicates a value near the center within a range of 0.04 to 0.07 times the diameter of the rotor core.
  • any one of the movement angle ⁇ f of the outer peripheral flux barrier on the front side, the movement angle ⁇ b of the flux barrier on the rear side, the opening angle ⁇ c of the recess, and the maximum depth Cd of the recess It can be seen that if one is within the range described in this embodiment, the others need not be within the range described in this embodiment.
  • the inter-magnet bridge portion 821 is positively provided, and the outer peripheral side flux barrier 813 is placed on the outer peripheral surface 818 of the rotor core 811.
  • Table 3 shows the result of verifying the effect of enlarging and opening up to .
  • 12F to 12I are diagrams showing configurations (rotor cross sections) of rotors to be analyzed in numbers 40 to 43 in Table 3.
  • FIG. Here, in order to verify only the effect in the column ((third knowledge)), the moving angle ⁇ f of the front outer peripheral flux barrier and the moving angle ⁇ b of the rear flux barrier are set to Not within the scope described.
  • the outer flux barriers 1201f to 1201g reach and open to the outer peripheral surface 1211f of the rotor core in the cross section of the rotor core.
  • the inter-magnet flux barriers 1202a and 1202b are not connected, and a soft magnetic material (inter-magnet bridge portion 1232a) exists between the inter-magnet flux barriers 1202a and 1202b.
  • the width w of the bridge between magnets is 0.3 mm.
  • w min in equation (1) is 0.075 mm.
  • the shape and size of the inter-magnet flux barriers 1202a-1202b shown in FIG. 12G are the same as the shape and size of the inter-magnet flux barriers 1202a-1202b of the rotor shown in FIG. 12F. Therefore, the shape and size of the inter-magnet bridge portion 1232a of the rotor shown in FIG. 12G are the same as the shape and size of the inter-magnet bridge portion 1232a of the rotor shown in FIG. 12F.
  • the shape and size of the outer flux barriers 1201h to 1201i shown in FIG. 12G are the same as the shape and size of the inter-magnet flux barriers 1202a to 1202b. In FIG.
  • the outer peripheral side flux barriers 1201h to 1201i and the inter-magnet flux barriers 1202a to 1202b are arranged so that the width of the outer peripheral side bridge portion and the width of the inter-magnet bridge portion are substantially uniform. Further, the outer flux barriers 1201h to 1201i shown in FIG. 12G do not reach the outer peripheral surface 1211g of the rotor core in the cross section of the rotor core and are not open.
  • the width of the outer bridge portion is represented by the length in the cross section of the rotor core in the direction perpendicular to the direction in which the magnetic flux flows through the inter-magnet bridge portion.
  • the width of the bridge portion between magnets is the shortest length among the lengths of the bridge portion between magnets (the length in the direction perpendicular to the direction in which the magnetic flux flows).
  • a soft magnetic material exists between the permanent magnets 1221a-1221b (inter-magnet flux barriers 1202d-1202e).
  • the shape and size of the outer peripheral flux barriers 1202d to 1202e shown in FIG. 12H are the same as the shape and size of the inter-magnet flux barrier 1232b.
  • the outer peripheral side flux barriers 1201j to 1201k and the inter-magnet flux barriers 1202d to 1102e are arranged so that the width of the outer peripheral side bridge portions 1231c to 1231d and the width of the inter-magnet bridge portion 1232b are substantially uniform. .
  • the width of the outer bridge portions 1231c to 1231d and the width of the inter-magnet bridge portion 1232b shown in FIG. 12H are respectively larger than the width of the outer peripheral-side bridge portions 1231a to 1231b and the width of the inter-magnet bridge portion 1132a shown in FIG. 12G. short.
  • the width of the inter-magnet bridge portion is represented by the length of the portion where the bridge width defining line overlaps the soft magnetic material in the cross section of the rotor core.
  • the bridge width defining line is a straight line that connects the second ends of the two magnet holes in which the permanent magnets are installed so that the length of overlap with the soft magnetic material is the shortest.
  • the second end includes the positions of both ends of the straight line drawn so that the length overlapping the soft magnetic material constituting the soft magnetic body portion is the shortest distance. . Therefore, in the example shown in FIG. 12H, the length of the shortest straight line connecting the regions between the flux barriers 1202d to 1202e between magnets is the width of the bridge between magnetic poles.
  • the outer flux barriers 1201j to 1201k shown in FIG. 12H do not reach the outer peripheral surface 1211h of the rotor core in the cross section of the rotor core and are not open.
  • the inter-magnet flux barriers 1202d to 1202e shown in FIG. 12H are not connected. Therefore, a soft magnetic material (inter-magnet bridge portion) exists between the inter-magnet flux barriers 1202 (1202d to 1202e).
  • the shape and size of the outer flux barriers 1201h to 1201i shown in FIG. 12I are the same as the shape and size of the outer flux barriers 1201h to 1201i of the rotor shown in FIG. 12G. Therefore, the shape and size of the outer bridge portions 1231a to 1231b shown in FIG. 12I are the same as the shape and size of the outer bridge portions 1231a to 1231b of the rotor shown in FIG. 12G.
  • the number of flux barriers (flux barriers between magnets 1202f) on the inner peripheral side in the horizontal direction Ds of the permanent magnets 1221a to 1221b is one.
  • the widths of the outer peripheral bridge portions 1131a to 1131b and the inter-magnet bridge portion 1132a are set to be the same as the width of the inter-magnetic bridge portion 1132a shown in FIG. 12F. It can be seen that when the width is wider than 1232b, the torque of the rotor becomes lower than when the width of the outer bridge portions 1231c to 1231d and the width of the inter-magnet bridge portion 1232b are narrowed as shown in FIG. 12H. Further, when the outer bridge portions 1231a to 1213b are provided as shown in FIG.
  • the torque of the rotor is 12F is provided, and the width of the inter-magnet bridge portion 1232a is the same as that of the inter-magnetic pole bridge portion 1232a shown in FIG.
  • the torque of the rotor is reduced by providing the outer peripheral bridge portions 1231c to 1231d and the inter-magnet bridge portion 1232b as shown in FIG. 1231d and the width of the inter-magnet bridge portion 1232b are smaller than the width of the outer peripheral side bridge portions 1231a-1231b and the width of the inter-magnet bridge portion 1232a shown in FIG. 12G.
  • the torque of the rotor is provided, and as shown in FIG. It can be seen that the width becomes higher than when it is narrower than the width. That is, as shown in FIG. 12F, it can be seen that the rotor torque is highest when the inter-magnet bridge portion 1232a is provided and the outer flux barriers 1201f to 1201g are expanded and opened to the outer peripheral surface of the rotor core.
  • Table 4 shows the calculation results of the stresses of the rotor shown in FIG. 12F and the rotor shown in FIG. 12H.
  • the values shown in Table 4 are values calculated as follows. First, among the calculated values of the stress applied to the rotor core when it rotates at the number of rotations shown in the number of rotations column, the value of the maximum stress is calculated as the maximum stress applied to the rotor core when it rotates at that number of rotations. value. Then, the maximum value of the stress applied to the rotor core when rotating at the rotation speed is normalized by setting the maximum value of the stress applied to the rotor core of the rotor shown in FIG. (dimensionless). The values normalized in this manner are shown in each column of Table 4.
  • the torque of the rotor shown in FIG. 12G and the torque of the rotor shown in FIG. 12I are smaller than the torque of the rotor shown in FIGS. 12F and 12H. Therefore, the rotors shown in FIGS. 12F and 12H are electromagnetically superior to the rotor shown in FIG. 12I. Therefore, Table 4 is used to compare the rotor shown in FIG. 12F and the rotor shown in FIG. 12H from a dynamic point of view.
  • the width of the inter-magnet bridge portion 1232a shown in FIG. 12F is approximately the same as the sum of the widths of the outer peripheral side bridge portions 1231c to 1231d and the inter-magnet bridge portion 1232b shown in FIG. 12H.
  • the rotor shown in FIG. 12F has a lower maximum stress applied to the rotor core than the rotor shown in FIG. 12H. Therefore, it can be seen that the rotor shown in FIG. 12F can improve resistance to centrifugal force more than the rotor shown in FIG. 12H. As described above, it can be said that the rotor (rotor core) shown in FIG. 12F has a shape that is mechanically and electromagnetically superior to the rotors (rotor cores) shown in FIGS. 12G to 12I.
  • the open end front corner portions 1131a and 1131c are located on the rear side in the rotation direction of the rotor core 811 relative to the reference positions 831a to 831b in the cross section of the rotor core.
  • the open end front side corner portions 1131a and 1131c are two corner portions 1131a to 1131b in the circumferential direction of the rotor core 811 of at least one open end portion 1111a to 1111b installed on the same pole in the rotor core cross section.
  • 1131c to 1131d the front corner portion in the rotation direction of the rotor core 811.
  • Reference positions 831a and 831b are reference positions for the magnet holes 817a and 817b having the open ends 1111a and 1111b, respectively. Therefore, the torque of rotor 810 can be increased.
  • the position of the front open end front corner portion 1131a of the front open end 1111a is higher than the reference position 831a with respect to the magnet hole 817a having the front open end 1111a. It is on the rear side in the direction of rotation. Further, the position of the rear open end front corner portion 1131b of the rear open end portion 1111b is on the rear side in the rotational direction of the rotor core 811 relative to the reference position 831b with respect to the magnet hole 817b having the rear open end portion 1111b. It is in. Therefore, the torque of rotor 810, in which permanent magnets 812a-812b are arranged in a so-called V-shape, can be increased.
  • the front outer peripheral flux barrier movement angle ⁇ f is set to ⁇ a/24 or more and 15 ⁇ a/24 or less ( ⁇ a is the reference position movement angle). Therefore, the torque of rotor 810 can be reliably increased.
  • the movement angle ⁇ b of the rear outer peripheral flux barrier is set to ⁇ a/24 or more and ⁇ a/8 or less. Therefore, the torque of rotor 810 can be reliably increased.
  • the length L1 of the open ends 1111a-1111b in the circumferential direction of the rotor core 811 is 0.1 to 1.0 times the length L2 of the magnetization direction Dm of the permanent magnets 812a-812b. Below. Therefore, return magnetic flux can be reliably suppressed.
  • recessed portions 815a are provided at positions spacedly opposed to teeth 123a and 123b of stator core 121, which are placed at positions spacedly opposed to outer peripheral surface 818 of rotor core 811. As shown in FIG. The teeth 123a and 123b are different from the teeth 123b and 123d having the lowest magnetic flux density among the teeth 123a to 123d. Therefore, the torque of rotor 810 can be further increased.
  • the recess opening angle ⁇ c is set to ⁇ a/8 or more and 25 ⁇ a/24 ⁇ a or less ( ⁇ a is the reference position movement angle). Therefore, the torque of rotor 810 can be reliably increased.
  • the maximum depth Cd of the recessed portion is set within a range of 0.01 times or more and 0.1 or less times the diameter of the rotor core 811 . Therefore, the torque of rotor 810 can be reliably increased.
  • the rotor core 811 has a plurality of magnetic pole holes per pole.
  • the plurality of magnet holes per pole include first end portions 1111a to 1111b located on the outer peripheral side in the left-right direction Ds and first end portions 1111a to 1111b located on the inner peripheral side of the first end portions 1111a to 1111b in the left-right direction Ds. It includes two magnet holes 817a-817b each having two ends 1112a-1112b.
  • the soft magnetic body portion 820 has an inter-magnet bridge portion 821a between the second ends 1112a-1112b of each of the two magnet holes 817a-817b.
  • the second ends 1112a-1112b of the two magnet holes 817a-817b coincide with the ends of the inter-magnet flux barrier spaces 1122a-1122b and are closed.
  • the first ends 1111a-1111b of the two magnet holes 817a-817b are open. Therefore, the torque of IPMSM 800 can be further increased.
  • the width w of the inter-magnet bridge portion 821a is set to 0.02 times or less the diameter of the rotor core 811. Therefore, the width w of the inter-magnet bridge portion 821a can be further reduced. Therefore, the return magnetic flux contained in the magnetic flux passing through the inter-magnet bridge portion 821a can be further reduced. As a result, the magnetic flux that contributes to the torque of rotor 810 (the magnetic flux that does not become return flux) can be increased.
  • the width w of the inter-magnet bridge portion 821a is set to exceed w min in the formula (1). Therefore, it is possible to suppress breakage originating from the inter-magnet bridge portion 821a due to the stress generated by the rotation of the rotor 810 (rotor core 811).
  • the area between the second ends 1112a to 1112b of the two magnet holes 817a to 817b in which the permanent magnets 812a to 812b are installed at the same pole is made of the soft magnetic material. , so that there is no space that acts as a flux barrier. Therefore, if the size of the region between the second ends 1112a and 1112b is the same, the second end 1112a will be more dense than the case where the region between the second ends 1112a and 1112b has a region serving as a flux barrier. 1112b (bridge portion between magnets 821a) can be widened. Therefore, the size of the region between the second ends 1112a and 1112b can be minimized. Thereby, for example, the size of the area per pole of the rotor 810 (rotor core 811) can be narrowed.
  • the residual magnetic flux density of the permanent magnets 812a to 812b at room temperature is set to 0.8 T or less. Therefore, the return magnetic flux contained in the magnetic flux passing through the inter-magnet bridge portion 821a can be further reduced. Therefore, the magnetic flux that contributes to the torque of rotor 810 (the magnetic flux that does not become return flux) can be increased. If the residual magnetic flux density of the permanent magnets 812a and 812b at room temperature is set to 0.4 T or less, the return magnetic flux contained in the magnetic flux passing through the inter-magnet bridge portion 821a can be further reduced. Therefore, the magnetic flux that contributes to the torque of rotor 810 (the magnetic flux that does not become return flux) can be increased.
  • permanent magnets containing no rare earth are used as the permanent magnets 812a and 812b. Therefore, the torque of rotor 810 can be increased without using hard-to-obtain materials.
  • the number of permanent magnets is 3 or more, it is preferable to do as follows. That is, it is necessary to determine the movement angle ⁇ f of the front-side outer peripheral flux barrier and the movement angle ⁇ b of the rear-side flux barrier. Of these, it is preferable that the permanent magnet is not installed in the region between the outer peripheral surface side end of the rotor core (the third end 1113 in the example shown in FIG. 11A) and the outer peripheral surface of the rotor core. By doing so, the rotor torque can be reliably improved by setting the moving angle ⁇ f of the front outer peripheral flux barrier and the moving angle ⁇ b of the rearward flux barrier within the ranges described in the present embodiment. be.
  • the space serving as the flux barrier on both sides of the permanent magnet in the left-right direction Ds is the front flux barrier and the rear flux barrier. It becomes a flux barrier.
  • both or one of the front and rear flux barriers have open ends.
  • the IPMSM is exemplified as a permanent magnet-embedded rotating electric machine.
  • the permanent magnet embedded rotating electric machine is not limited to the IPMSM.
  • the permanent magnet embedded rotating electric machine may be IPMSG (Interior Permanent Magnet Synchronous Generator).
  • a rotor core comprising a soft magnetic body portion formed using a soft magnetic material and having at least one magnet hole per pole, With respect to the permanent magnets installed in the magnet holes, the magnet holes are provided on both sides in the left-right direction perpendicular to the magnetization direction of the permanent magnets and the direction parallel to the rotation axis, which is the center of rotation, and front flux barriers.
  • At least one space serving as a flux barrier out of the space serving as the front side flux barrier and the space serving as the rear side flux barrier has an open end that is open on the outer peripheral surface of the rotor core, In a cross-section perpendicular to the axis of rotation, the position of the open-end forward corner of at least one of the open-ends located at the same pole of the rotor is a reference to the magnet hole having the open-end.
  • the front corner of the open end is one of the two corners in the circumferential direction of the rotor core of at least one of the open ends installed at the same pole of the rotor.
  • the reference position for the magnet hole having the open end is one of the permanent magnets installed in the magnet hole that is closest to the open end.
  • the permanent magnet reference end of the permanent magnet that is closest to the open end is one of the ends of the permanent magnet in the circumferential direction of one pole region that includes the permanent magnet.
  • One pole including the permanent magnet located closest to the open end which is the end located furthest in the circumferential direction from a straight line passing through the central position and the rotation axis.
  • the distance in the circumferential direction from a straight line passing through the position of the center of the region in the circumferential direction and the rotation axis is the side on which the open end is present, whichever of the front side and the rear side in the rotation direction of the rotor core.
  • a rotor core which is the distance defined in [Disclosure 2] In the cross section, the positions of the open end front corners of all the open ends installed at the same pole of the rotor are higher than the reference position with respect to the magnet holes having the open ends of the rotor core.
  • the rotor core according to Disclosure 1 on the rearward side in the direction of rotation.
  • the rotor core has a plurality of magnetic pole holes per pole, the plurality of magnet holes have a front magnet hole positioned forward in the rotational direction and a rear magnet hole positioned rearward in the rotational direction;
  • the space that the front magnet hole has and serves as the front flux barrier is located on the outer peripheral side of the space that the front magnet hole has and serves as the rear flux barrier, on the front side in the rotational direction and on the outer peripheral side of the rotor core.
  • the space serving as the rear flux barrier provided by the rear magnet hole is located on the rear side in the rotational direction and on the outer peripheral side of the rotor core relative to the space serving as the front flux barrier provided by the rear magnet hole.
  • the open end front corner has at least one of a front open end front corner and a rear open end front corner
  • the front corner of the front open end is the front corner in the rotational direction of the two corners of the front open end in the circumferential direction of the rotor core
  • the front-side open end is the open end of the space serving as the front-side flux barrier included in the front-side magnet hole
  • the rear open end is the front corner in the rotational direction of the two corners of the rear open end in the circumferential direction of the rotor core
  • the front corner portion of the rear side open end is the open end portion of the space serving as the rear side flux barrier included in the rear side magnet hole
  • the permanent magnet reference end has at least one of
  • the rotor core according to Disclosure 1 or 2 wherein in the cross section, the rear reference position is a position of an intersection of a straight line passing through the rear permanent magnet end and the rotation axis and an outer peripheral surface of the rotor core.
  • the open end front corner portion has the front open end front corner portion and the rear open end front corner portion
  • the permanent magnet reference end has the front permanent magnet end and the rear permanent magnet end
  • the reference position has the front reference position and the rear reference position
  • Disclosure 3 according to Disclosure 3 wherein each of the space serving as the front flux barrier included in the front magnet hole and the space serving as the rear flux barrier included in the rear magnet hole has the open end. rotor core.
  • the open end front corner portion located on the front side in the rotational direction with respect to the circumferential center of the same pole passes through the rotation axis.
  • the angle between a straight line and a straight line passing through the rotation axis and the reference position with respect to the magnet hole having the open end having the open end front corner as one of the corners is ⁇ a/24 or more. 15 ⁇ a/24 or less, ⁇ a is a movement angle (rad) that is an angle around the rotation axis from the reference position; ⁇ a is calculated by 2 ⁇ /N slots , 5.
  • N slot is the number of slots of the stator core installed at a position facing the outer peripheral surface of the rotor core with a gap therebetween.
  • N slot is the number of slots of the stator core installed at a position facing the outer peripheral surface of the rotor core with a gap therebetween.
  • ⁇ a/8 or less ⁇ a is a movement angle (rad) that is an angle around the rotation axis from the reference position; ⁇ a is calculated by 2 ⁇ /N slots , 6.
  • N slot is the number of slots of the stator core installed at a position facing the outer peripheral surface of the rotor core with a gap therebetween.
  • the length of the open end in the circumferential direction is 0.1 to 1.0 times the length of the magnetization direction of the permanent magnet installed in the magnet hole having the open end.
  • the soft magnetic body portion further has a recess portion having an open end that is open on the outer peripheral surface of the rotor core as a recess portion different from the space serving as the flux barrier,
  • the recessed portion is located at a position opposed to a tooth different from the tooth having the lowest magnetic flux density among the teeth of the stator core installed at a position opposed to the outer peripheral surface of the rotor core with a space therebetween.
  • a rotor core according to any one of Disclosures 1-7.
  • the rotor core according to Disclosure 8 wherein N slot is the number of slots of the stator core installed at a position facing the outer peripheral surface of the rotor core with a gap therebetween.
  • Disclosure 10 10.
  • the rotor core has a plurality of magnetic pole holes per pole, the plurality of magnet holes have a front magnet hole positioned forward in the rotational direction and a rear magnet hole positioned rearward in the rotational direction;
  • the space that serves as the front flux barrier, which the front magnet hole has, is located forward in the rotational direction of the space that serves as the rear flux barrier, which the front magnet hole has, and
  • the space that serves as the front flux barrier, which the rear magnet hole has, is located on the rear side in the rotational direction of the space that serves as the rear flux barrier, which the rear magnet hole has, and
  • the soft magnetic body portion is disposed between the magnets in a region between the space serving as the rear flux barrier included in the front magnet hole and the space serving as the rear flux barrier included in the rear magnet hole.
  • the front magnet hole has a first end serving as the open end on the front side in the rotational direction with respect to the permanent magnet installed in the front magnet hole, the front magnet hole has a second end on the rear side in the rotational direction with respect to the permanent magnet installed in the front magnet hole;
  • the rear magnet hole has a first end serving as the open end on the rear side in the rotational direction with respect to the permanent magnet installed in the rear magnet hole,
  • the rear magnet hole has a second end forward in the rotational direction with respect to the permanent magnet installed in the rear magnet hole, 11.
  • the length of the portion of the bridge width defining line overlapping the soft magnetic material is 0.02 times or less the diameter of the rotor core, 12.
  • the bridge width defining line is a straight line that connects the second ends of the front magnet hole and the rear magnet hole so that a length of overlap with the soft magnetic material is the shortest. rotor core.
  • each of the front magnet hole and the rear magnet hole is a third end located on the outer peripheral side in the magnetization direction of the permanent magnets installed in the front magnet hole and the rear magnet hole.
  • the length of the portion of the bridge width defining line that overlaps with the soft magnetic material exceeds w min
  • the bridge width defining line is a straight line that connects the second ends of the front magnet hole and the rear magnet hole so that the length of overlap with the soft magnetic material is the shortest
  • w min is calculated by ⁇ ⁇ S ⁇ r g ⁇ ⁇ ⁇ Ys
  • ⁇ is the density (kg/m 3 ) of the soft magnetic material
  • Ys is the yield stress (Pa) of the soft magnetic material at room temperature
  • S is the area (m 2 ) of the external force influence zone
  • the external force influence portion includes the third end of the front magnet hole located at one end of the bridge width defining line and the rear magnet hole located at the other end of the bridge width defining line.
  • r g is the distance (m) in the radial direction between the position of the center of gravity of the external force influence part in the cross section and the center of rotation; 13.
  • ⁇ is the angular velocity (rad/sec) of the rotor when rotating at maximum speed.
  • a rotor core comprising a soft magnetic body portion formed using a soft magnetic material and having at least one magnet hole per pole,
  • the soft magnetic body part has a recessed part on the outer peripheral surface
  • the magnet hole has a first end and a second end in a left-right direction perpendicular to the magnetization direction of the permanent magnet installed in the magnet hole and the direction parallel to the rotation axis that is the center of rotation, At least one end of the first end and the second end is an open end, the recess is at a different position than the open end;
  • the recessed portion is located at a position opposed to a tooth different from the tooth having the lowest magnetic flux density among the teeth of the stator core installed at a position opposed to the outer peripheral surface of the rotor core with a space therebetween.
  • rotor core In the cross section, of the two corners at the open end of the recess, a straight line passing through a rear corner of the recess, which is a rear corner in the rotational direction of the rotor core, and the rotation axis, and the recess The angle formed by a straight line passing through the rotation axis and the front corner of the open end portion located on the rear side in the rotation direction of the recessed portion at the same pole as the pole where the portion is installed is ⁇ a.
  • the front corner of the open end is one of the two corners in the circumferential direction of the rotor core of at least one of the open ends installed at the same pole of the rotor.
  • ⁇ a is the front corner of the a straight line passing through the front corner portion of the recess portion, which is the front corner portion in the rotational direction, and the rotation axis, and the rear corner portion of the recess portion;
  • the angle formed by the straight line passing through the rotation axis is ⁇ a/8 or more and 25 ⁇ a/24 ⁇ a or less, ⁇ a is an angle about the rotation axis from a rear reference position, which is the intersection of a straight line passing through the rear permanent magnet end portion and the rotation axis, and the outer peripheral surface of the rotor core in the cross section.
  • the rotor core according to Disclosure 14 wherein N slot is the number of slots of the stator core installed at a position facing the outer peripheral surface of the rotor core with a gap therebetween. [Disclosure 16] 16. The rotor core according to disclosure 14 or 15, wherein the maximum depth of the recessed portion is in the range of 0.01 times or more and 0.1 times or less of the diameter of the rotor core.
  • the present invention can be used, for example, in rotating electric machines.

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Abstract

ロータコア断面において、開放端部前方側コーナ部（１１３１ａ、１１３１ｃ）の位置が、基準位置（８３１ａ、８３１ｂ）よりも、ロータコア（８１１）の回転方向の後方側にある。

Description

ロータコア、ロータ、および回転電機
　本発明は、ロータコア、ロータ、および回転電機に関する。本願は、２０２１年１１月１５日に日本に出願された特願２０２１－１８５６９７号に基づき優先権を主張し、それらの内容を全てここに援用する。
　ＩＰＭＳＭ（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor）など、永久磁石埋込型の回転電機では、ロータコア内に永久磁石が埋め込まれると共に、永久磁石の近傍にフラックスバリアが形成される。フラックスバリアは、回転電機内の磁束の流れを制御するために形成される。フラックスバリアにより、回転電機の特性を向上させることができる。特許文献１には、永久磁石が設置される磁石穴にフラックスバリアが設置されることが記載されている。当該フラックスバリアは、永久磁石よりも外周側と内周側とのそれぞれに設置される。また、特許文献１には、外周側のフラックスバリアをロータコアの外周側において開放させることが記載されている。また、特許文献１には、内周側のフラックスバリアの曲率が、内周側のフラックスバリアの間の磁石間ブリッジ部の応力が軽減されるように定められることが記載されている。
特開２０１９－５７９８４号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ロータコアの外周面を介した磁束の短絡を抑制する観点からでしか、外周側のフラックスバリアの構成を定めていない。このため、ロータのトルクを十分に向上させることができない。
　本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、ロータのトルクを増加させることを目的とする。
　本発明のロータコアは、軟磁性材料を用いて形成され、１極当たり少なくとも一つの磁石穴を有する軟磁性体部を備えたロータコアであって、前記磁石穴は、当該磁石穴に設置される永久磁石に対し、当該永久磁石の磁化方向と回転の中心となる回転軸線に平行な方向とに垂直な左右方向の両側に、前方側フラックスバリアとなる空間および後方側フラックスバリアとなる空間を有し、前記前方側フラックスバリアとなる空間および前記後方側フラックスバリアとなる空間のうち、少なくとも一つのフラックスバリアとなる空間は、前記ロータコアの外周面において開放されている開放端部を有し、前記回転軸線に対して垂直な断面において、ロータの同一の極に設置される少なくとも一つの前記開放端部の開放端部前方側コーナ部の位置は、当該開放端部を有する前記磁石穴に対する基準位置よりも、前記ロータコアの回転方向の後方側にあり、前記断面において、前記開放端部前方側コーナ部は、ロータの同一の極に設置される少なくとも一つの前記開放端部の、前記ロータコアの周方向における２つのコーナ部のうち、前記ロータコアの回転方向における前方側のコーナ部であり、前記断面において、前記開放端部を有する前記磁石穴に対する基準位置は、当該磁石穴に設置される前記永久磁石のうち、当該開放端部に最も近い位置にある前記永久磁石の端部の一つである永久磁石基準端部と前記回転軸線とを通る直線と、前記ロータコアの外周面と、の交点の位置であり、前記断面において、前記開放端部に最も近い位置にある前記永久磁石の前記永久磁石基準端部は、当該永久磁石の端部のうち、当該永久磁石を含む一つの極の領域の前記周方向における中心の位置と、前記回転軸線と、を通る直線からの前記周方向における距離が最も遠い位置にある端部であり、前記開放端部に最も近い位置にある前記永久磁石を含む一つの極の領域の前記周方向における中心の位置と、前記回転軸線と、を通る直線からの前記周方向における距離は、前記ロータコアの回転方向における前方側および後方側のうち、当該開放端部が存在する側において定められる距離である。
　本発明のロータは、前記ロータコアと、前記ロータコアに設置される複数の永久磁石と、を備える。
　本発明の回転電機は、前記ロータと、前記ステータと、を備える。
図１は、ＩＰＭＳＭの基本形状の一例を示す図である。 図２は、図１に示すＩＰＭＳＭのロータ断面を示す図である。 図３は、ＩＰＭＳＭの最適形状の一例を示す図である。 図４Ａは、最適形状のＩＰＭＳＭにおける磁束密度ベクトルの第１の解析結果を示す図である。 図４Ｂは、第１の解析結果の磁束の流れの概略の一例を説明する図である。 図５Ａは、最適形状のＩＰＭＳＭにおける磁束密度ベクトルの第２の解析結果を示す図である。 図５Ｂは、第２の解析結果の磁束の流れの概略の一例を説明する図である。 図６Ａは、永久磁石の残留磁束密度が０．４Ｔである場合の基本形状のＩＰＭＳＭにおける磁束密度ベクトルの一例を示す図である。 図６Ｂは、永久磁石の残留磁束密度が０．４Ｔである場合の基本形状のＩＰＭＳＭにおける磁束の流れの概略の一例を説明する図である。 図７Ａは、永久磁石の残留磁束密度が１．０Ｔである場合の基本形状のＩＰＭＳＭにおける磁束密度ベクトルの一例を示す図である。 図７Ｂは、永久磁石の残留磁束密度が１．０Ｔである場合の基本形状のＩＰＭＳＭにおける磁束の流れの概略の一例を説明する図である。 図８は、実施形態のＩＰＭＳＭの構成の一例を示す図である。 図９は、実施形態のロータ断面の一例を示す図である。 図１０は、実施形態のロータコアの構成の一例を示す図である。 図１１Ａは、図１０に示すロータコアの一部分を拡大して示す図である。 図１１Ｂは、ロータコアの構成の第１変形例を示す図である。 図１１Ｃは、ロータコアの構成の第２変形例を示す図である。 図１２Ａは、解析実行対象のロータの構成の第１の例を示す図である。 図１２Ｂは、解析実行対象のロータの構成の第２の例を示す図である。 図１２Ｃは、解析実行対象のロータの構成の第３の例を示す図である。 図１２Ｄは、解析実行対象のロータの構成の第４の例を示す図である。 図１２Ｅは、解析実行対象のロータの構成の第５の例を示す図である。 図１２Ｆは、解析実行対象のロータの構成の第６の例を示す図である。 図１２Ｇは、解析実行対象のロータの構成の第７の例を示す図である。 図１２Ｈは、解析実行対象のロータの構成の第８の例を示す図である。 図１２Ｉは、解析実行対象のロータの構成の第９の例を示す図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
　なお、長さ、位置、大きさ、間隔等、比較対象が同じであることは、比較対象が厳密に同じであることの他、発明の主旨を逸脱しない範囲で比較対象が異なることも含む。例えば、比較対象が同じであることには、比較対象が設計時に定められる公差の範囲内で異なることも含む。また、各図において、ｘ－ｙ－ｚ座標は、各図における向きの関係を示すものである。ｘ－ｙ－ｚ座標において、白丸（〇）の中に黒丸（●）が付されている記号は、紙面の奥側から手前側に向かう方向が正の方向である矢印線を示す記号である。また、各図において、表記の都合上、同一の構成要素が複数ある場合、当該複数の構成要素のうちの一部の構成要素の符号の図示を省略する。また、以下では、当該複数の構成要素の説明を、必要に応じて、当該複数の構成要素のうち符号を付した構成要素を用いて行う。
（経緯）
　本発明者らは、特開２０２１－１１４０９９号公報において、ＩＰＭＳＭのロータコアを始めとする各種のコアの形状を設計する手法を提案した。そこで、本発明者らは、当該手法を用いて、ロータコアの形状としてトルクの向上に寄与する形状を探索した。後述する本発明の実施形態は、その結果に基づいてなされたものである。以下に、その結果について説明し、後述する本発明の実施形態に至った経緯を説明する。
　特開２０２１－１１４０９９号公報の明細書に記載の手法においては、設計対象要素の基本形状の設定が必要である。本欄では、図１に示すＩＰＭＳＭ１００が備えるロータ１１０におけるフラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂの形状を設計対象要素の基本形状とする場合を例示する。そこで、まず、図１に示すＩＰＭＳＭ１００について説明する。
　図１では、ＩＰＭＳＭ１００の極数が８極である場合を例示する。図１において、「１極」と示している両矢印線の範囲がＩＰＭＳＭ１００の１極を構成する部分である。なお、ＩＰＭＳＭ１００の極数がｎ極である場合、ＩＰＭＳＭ１００は、概ね、ＩＰＭＳＭ１００の回転軸線０を回転対称軸とするｎ回対称の回転対称性の関係を有する。ｎは２以上の整数であり、図１に示す例ではｎは８である（ｎ＝８）。図１は、ＩＰＭＳＭ１００の回転軸線０に垂直に切った断面を４等分した４つの領域の一つを示しており、ＩＰＭＳＭ１００の領域のうちロータ１１０の２極を構成する領域を示す。これら４つの領域は、概ね、ＩＰＭＳＭ１００の回転軸線０を回転対称軸とする４（＝８極÷２）回対称の関係を有する。したがって、図１において、ＩＰＭＳＭ１００中心線を回転軸線０として図１に示す領域を９０°ずつ回転させることにより、ＩＰＭＳＭ１００の回転軸線０に垂直に切った場合のＩＰＭＳＭ１００の断面の全体の構成が得られる。
　図１に示すように、ＩＰＭＳＭ１００は、ロータ１１０と、ステータ１２０と、を備える。
　ステータ１２０は、ステータコア１２１と、不図示のステータコイルと、を備え、回転磁界を発生させるためのものである。なお、図１では、ステータ１２０が備えるステータコイルの図示を省略する。しかしながら、不図示のステータコイルは、ステータコア１２１の各スロット１２２に配置される（前述したように、表記の都合上、図１では一つのスロットのみに符号を付している）。
　ロータ１１０は、ＩＰＭＳＭ１００の回転軸線０を回転軸線として回転する。本欄では、図１において「回転方向」の傍らに付している矢印線の方向（紙面に向かって反時計回りの方向）にロータ１１０が回転する場合を例示する。なお、ロータ１１０の回転軸線０と、ＩＰＭＳＭ１００の回転軸線０と、は一致する。
　ロータ１１０は、ロータコア１１１と、１極当たり複数の永久磁石（図１に示す例では２個の永久磁石１１２ａ～１１２ｂ）と、を備える。ロータコア１１１は、軟磁性材料を用いて構成される。
　ここでは、１極当たり複数の永久磁石１１２がロータコア１１１に設置される場合を例示する。したがって、ロータコア１１１には、ロータコア１１１の回転軸線０に平行な方向に沿って、１極当たり複数の磁石穴が形成される（以下の説明では、回転軸線０に平行な方向を、必要に応じてｚ軸方向と称する）。当該磁石穴は、ｚ軸方向に貫通する貫通穴である。複数の永久磁石１１２ａ～１１２ｂは、それぞれ、ロータコア１１１に形成された前記磁石穴に挿入されることによって、ロータコア１１１内に設置（埋設）される。前述したように図１では、ＩＰＭＳＭ１００の領域のうちロータ１１０の２極を構成する領域を示す。図１では、１極当たり２個の永久磁石１１２ａ～１１２ｂが埋設される。したがって、ロータコア１１１には合計で１６個の永久磁石が埋設される。なお、前述したように、図１では、表記の都合上、ロータ１１０の１極を構成する部分にのみに符号を付し、ロータ１１０のその他の７極を構成する部分における符号を省略する。
　ロータコア１１１に形成された前記磁石穴において、永久磁石１１２ａ～１１２ｂが存在しない空間は、フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂとなる。フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂは、磁束が通らない領域、または、当該フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂの周囲の領域よりも磁束が通りづらい領域である。ここでは、フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂには有体物が存在しない場合を例示する（すなわち、フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂが空隙部（空気の領域）である場合を例示する）。しかしながら、フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂに非磁性体が設置されていても、後述する図４Ａ～図７Ｂに示す結果と同様の結果が得られる。
　以下の説明では、ＩＰＭＳＭ１００（ロータ１１０）の回転軸線０に対して垂直に切った場合のロータ１１０の断面を、必要に応じてロータ断面と称する。図２は、図１に示すＩＰＭＳＭ１００の１極分のロータ断面を示す図である。なお、図２では、各符号が指す位置が不明確になることを避けるために、断面を示すハッチングを省略する。
　図２において、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの磁極面２０１ａ～２０１ｂ、２０１ｃ～２０１ｄから磁束が流出入する。また、図２において、磁極面２０１ａ～２０１ｂ、２０１ｃ～２０１ｄに直交する方向が永久磁石１１２ａ～１１２ｂの磁化方向Ｄｍである。以下の説明では、ロータ断面において、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの中心における永久磁石１１２の磁化方向Ｄｍに対して左右両側の方向を、必要に応じて左右方向Ｄｓと称する。左右方向Ｄｓは、永久磁石１１２の磁化方向Ｄｍと、ＩＰＭＳＭ１００の回転軸線０に平行な方向と、に垂直な方向である。フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂは、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの左右方向Ｄｓの両側に形成されている。
　以下の説明では、フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂのうち、永久磁石１１２ａ～１１２ｂよりも左右方向Ｄｓの外周側に位置するフラックスバリアを、必要に応じて、外周側フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂと称する。また、フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂのうち、永久磁石１１２ａ～１１２ｂよりも左右方向Ｄｓの内周側に位置するフラックスバリアを、必要に応じて、磁石間フラックスバリア１１４ａ～１１４ｂと称する。
　ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂは、ロータコア１１１の軟磁性材料の領域を周方向において連結する（狭い）領域である。周方向とは、ロータ１１０（ロータコア１１１）の外周面１１５を巡る方向（ロータ１１０（ロータコア１１１）の回転方向に対して平行な方向および反平行な方向）である。ブリッジ部１１７ａは、ロータコア１１１の軟磁性材料の領域を、ＩＰＭＳＭ１００の半径方向において連結する（狭い）領域である。以下の説明では、ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂ、１１７ａのうち、永久磁石１１２ａ～１１２ｂよりも左右方向Ｄｓの外周側（ＩＰＭＳＭ１００の半径方向の外周側）に位置するブリッジ部１１６ａ～１１６ｂを、必要に応じて、外周側ブリッジ部と称する。また、ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂ、１１７ａのうち、永久磁石１１２ａ～１１２ｂよりも左右方向Ｄｓの内周側（ＩＰＭＳＭ１００の半径方向の内周側）に位置するブリッジ部１１７ａを、必要に応じて、磁石間ブリッジ部１１７ａと称する。図２に示す例では、外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂは、外周側フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂと、ロータコア１１１の外周面１１５と、の間に位置する軟磁性材料の領域である。また、磁石間ブリッジ部１１７ａは、磁石間フラックスバリア１１４ａ～１１４ｂの間に位置する軟磁性材料の領域である。
　ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂ、１１７ａは、永久磁石１１２ａ～１１２ｂから流出した磁束が当該永久磁石１１２に戻ることを抑制するためのものである。ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂ、１１７ａにおいては、磁束の進行方向に垂直な断面の面積が他の領域よりも小さい。したがって、ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂ、１１７ａの磁気抵抗は、ロータコア１１１を構成する軟磁性材料の他の領域の磁気抵抗よりも大きい。よって、ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂ、１１７ａを設けることにより、永久磁石１１２ａ、１１２ｂから流出した磁束が当該永久磁石１１２に戻ることを抑制することができる。ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂ、１１７ａは、ロータコア１１１の機械的強度を担保するために存在する。ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂ、１１７ａを通る磁束は、永久磁石１１２ａ～１１２ｂに還流するために、ロータ１１０のトルクに殆ど寄与しないというのがこれまでの当業者における技術常識である。以下の説明では、永久磁石の一方の磁極面から流出し、ブリッジ部を通って当該永久磁束の他方の磁極面に戻る（還流）する磁束を、必要に応じて、還流磁束と称する。
　本発明者らは、特開２０２１－１１４０９９号公報の明細書に記載の手法によりロータコア１１１の形状を設計した。その際、図１および図２に示すフラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂを設計対象要素（基本形状から形状を変更する要素）とした。また、永久磁石１１２を設計対象要素以外の所定のコアの要素（形状を変更しない要素）とした。また、永久磁石１１２の残留磁束密度を０．４Ｔとした。なお、永久磁石１１２の残留磁束密度は、例えば永久磁石１１２の仕様により予め定められている。また、不図示のステータコイルに流れる励磁電流を、ピーク値が２０Ａであり周波数が５０Ｈｚである三相交流電流とした。また、進角を３０°とした。また、ロータ１１０の回転に伴いロータ１１０が受ける遠心力によりロータコア１１１に生じる応力を無視して、ロータ１１０の平均トルクの値を最大にすることを最適化問題のアルゴリズムにおける最適化条件とした。すなわち、図３に示す形状は、ロータコア１１１に生じる応力が過大になることが許容される場合の最適形状である。したがって、図３に示す形状は、最適化条件が満足されれば、ロータコア１１１の形状が実現可能な形状であるか否かは考慮されていない形状である。以下の説明では、このようにして設計される形状のＩＰＭＳＭと区別するために、図１に示すＩＰＭＳＭ１００を、必要に応じて、基本形状のＩＰＭＳＭ１００と称する。図３は、基本形状のＩＰＭＳＭ１００から特開２０２１－１１４０９９号公報の明細書に記載の手法でロータ１１０の平均トルクの値が最大になるように最適化されたＩＰＭＳＭ１００の構成の一例を示す図である。以下の説明では、図３に示すＩＰＭＳＭ１００を、必要に応じて、最適形状のＩＰＭＳＭ１００と称する。以下に、図３に示すＩＰＭＳＭ１００を最適形状のＩＰＭＳＭ１００から本発明者らが得た知見について説明する。
((第１の知見))
　前述したように、図３に示す最適形状は、ロータコア１１１に生じる応力が過大になることを許容する場合の形状である。外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂは軟磁性材料で構成される。したがって、外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂよりも空気の方が透磁率は小さいため、外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂよりも空気の方が磁気抵抗は大きい。よって、図３に示す最適形状のＩＰＭＳＭ１００では、図１および図２に示した外周側フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ（の一部）は、ロータコア１１１の外周面１１５に到達して外部に開放（連通）するように、外周側フラックスバリア１１３ｃ～１１３ｄが形成される。換言すれば、ロータコア１１１（軟磁性体部）の外周面１１５には、外周側フラックスバリア１１３ｃ～１１３ｄによって開放端部が形成される。当該開放端部の長手方向は、ｚ軸方向に平行な方向であり、当該開放端部の短手方向は、周方向であり、当該開放端部は、外部に連通する。なお、開放端部は、開放されている端部であり、実在する面ではなく仮想面である。図２に示す基本形状のＩＰＭＳＭ１００では、外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂが存在する。したがって、外周側フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂは外周面１１５に到達しておらず、閉じている。この点で、図２と図３とは異なる。一方、図３に示す最適形状のＩＰＭＳＭ１００において、外周側フラックスバリア１１３ｃ～１１３ｄはロータコア１１１の外周面１１５に到達して開放している。このことから、図１および図２に示す外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂを通過する磁束の多くは還流磁束であると言える。
　図３に示す外周側フラックスバリア１１３ｃ～１１３ｄにより還流磁束が低減される。このことに加え本発明者らは、図３に示すように、外周側フラックスバリア１１３ｃ～１１３ｄの開放端部３１０ｃ～３１０ｄが、ロータコア１１１の回転方向の後方側（回転方向の逆側）にずれていることに着目した。そして、本発明者らは、外周側フラックスバリア１１３ｄ～１１３ｄが、これまでの技術常識として知られている還流磁束の低減以外の役割を果たしているのではないかと考えた。
　そこで、本発明者らは、図３に示す最適形状のＩＰＭＳＭ１００における電磁界解析の結果（磁束密度ベクトル）のうち、外周側フラックスバリア１１３ｃ～１１３ｄ付近の結果を確認した。なお、図３において、ｒ、θは、それぞれ、極座標（円座標）における動径、偏角を表す。図３において、ロータコア１１１の回転軸線０に対して垂直に切った場合のロータコア１１１の断面での回転軸線０の位置を極座標の原点０とする。また、原点０から外側に向かう方向が動径方向（ＩＰＭＳＭ１００の半径方向）の正の方向であり、紙面に向かって反時計回りの方向（回転方向）が偏角の正の方向であるものとする。なお、外側とは、ロータコア８１１の外周面８１８が存在する側である。
　図４Ａ～図４Ｂは、最適形状のＩＰＭＳＭ１００における電磁界解析の第１の結果を説明する図である。図４Ａは、最適形状のＩＰＭＳＭ１００における磁束密度ベクトルの一例を示す図である。図４Ｂは、最適形状のＩＰＭＳＭ１００おける磁束のうち、ロータコア１１１の外周面１１５付近の磁束の流れの概略の一例を説明する図である。図４Ａでは、磁束密度ベクトルを、その大きさに応じた濃度を有する矢印線で表現する。しかしながら、図４Ａでは、表記の都合上、磁束密度ベクトルの特徴を明確に表せない。そこで、説明の便宜のため、図４Ｂに、最適形状のＩＰＭＳＭ１００における磁束のうち、説明に必要な磁束の流れの概略を示す。図４Ｂにおいて、永久磁石１１２ａ～１１２ｂ内に示す「Ｎ」および「Ｓ」は、ロータ１１０の磁極（Ｎ極およびＳ極）を示す。したがって、永久磁石１１２ａ、１１２ｂの磁極面２０１ａ、２０１ｃはＮ極の磁極面であり、磁極面２０１ｂ、２０１ｄはＳ極の磁極面である。
　また、図４Ｂにおいて、ステータコア１２１のティース１２３ａ～１２３ｄ内に示す矢印線は、ロータ１１０およびステータ１２０の位置関係が図４Ａおよび図４Ｂに示す位置関係であるときの時刻に、ステータコア１２１のティース１２３ａ～１２３ｄに発生している磁束を示す。具体的に、ステータコア１２１のティース１２３ａ～１２３ｂ内に示す矢印線は、ステータコア１２１のティース１２３ａ～１２３ｂにおいて、ＩＰＭＳＭ１００の回転軸線０からＩＰＭＳＭ１００の半径方向に沿って外側に向かう方向の磁束が発生していることを示す。一方、ステータコア１２１のティース１２３ｃ～１２３ｄ内に示す矢印線は、ステータコア１２１のティース１２３ｃ～１２３ｄにおいて、ＩＰＭＳＭ１００の半径方向に沿ってＩＰＭＳＭ１００の回転軸線０に向かう方向の磁束が発生していることを示す。また、矢印線の数は、ステータコア１２１のティース１２３ｃ～１２３ｄにおける磁束量（磁束密度）の相対的な大小関係を表す。なお、矢印線の数が多いほど磁束量が大きい（磁束密度が高くなる）ことを示す。しかしながら、磁束量（磁束密度）の比は必ずしも矢印線の数の比と一致するものではない。また、ロータ１１０のトルクの瞬時値は、ロータ１１０が１回転している間に変化する。ロータ１１０およびステータ１２０の位置関係が図４Ａおよび図４Ｂに示す位置関係であるときの時刻は、ロータ１１０のトルクの瞬時値が最大となる時刻である。
　また、図４Ｂにおいて、ロータ１１０（ロータコア１１１）からステータ１２０（ステータコア１２１）に向かって延びている矢印線は、ロータ１１０（ロータコア１１１）からステータ１２０（ステータコア１２１）に向かって流れる磁束の向きを示す。また、ステータ１２０（ステータコア１２１）からロータ１１０（ロータコア１１１）に向かって延びている矢印線は、ステータ１２０（ステータコア１２１）からロータ１１０（ロータコア１１１）に向かって流れる磁束の向きを示す。図４Ｂでは、表記の都合上、これらの矢印線により表される磁束φ１、φ２、φ３を、いずれも１本の矢印線で表す。しかしながら、磁束φ１、φ２、φ３の磁束量は、必ずしも同じではない。
　図４Ａ～図４Ｂに示す結果は、ロータコア１１１が、紙面に向かって反時計回りの方向に回転する場合の結果である。したがって、同一の極における２個の永久磁石１１２ａ～１１２ｂのうち、回転方向における前方側（回転方向側）に位置する永久磁石は永久磁石１１２ａであり、後方側に位置する永久磁石は永久磁石１１２ｂになる（図４Ｂにおいて「前方側」および「後方側」の傍らに付している矢印線を参照）。以下の説明では、回転方向における前方側に位置する永久磁石１１２ａを、必要に応じて、前方側の永久磁石１１２ａと称する。また、回転後方における後方側に位置する永久磁石１１２ｂを、必要に応じて、後方側の永久磁石１１２ｂと称する。
　外周側フラックスバリア１１３ｃにより、前方側の永久磁石１１２ａの一方の磁極面（例えばＮ極）から、図２に示す外周側ブリッジ部１１６ａを経由して、他方の磁極面（例えばＳ極）に還流する還流磁束が低減される。同様に、外周側フラックスバリア１１３ｂにより、後方側の永久磁石１１２ｂの一方の磁極面（例えばＮ極）から、図２に示す外周側ブリッジ部１１６ｂを経由して、他方の磁極面（例えばＳ極）に還流する還流磁束が低減される。
　ところで、ロータ１１０のトルクは、ロータ１１０（ロータコア１１１）およびステータ１２０（ステータコア１２１）間のギャップ（空隙）Ｇにおける磁束密度ベクトルの動径方向（ＩＰＭＳＭ１００の半径方向）成分Ｂｒおよび周方向成分Ｂθの内積に比例する。以下の説明では、動径方向（ＩＰＭＳＭ１００の半径方向）成分を、必要に応じて、半径方向成分と称する。したがって、図３に示すように極座標系を定める場合、ロータ１１０からステータ１２０に向かう方向の磁束密度ベクトルの半径方向成分Ｂｒおよび周方向成分Ｂθが共に正であり、且つ、当該磁束密度ベクトルの方向がＩＰＭＳＭ１００の半径方向に対して大きく傾く方向である場合に、ロータ１１０のトルクは大きくなる。
　図４Ｂにおいて、ロータコア１１１の外周面１１５の領域のうち外周側フラックスバリア１１３ｃよりもＩＰＭＳＭ１００の回転方向の後方側の領域からステータコア１２１のティース１２３ａに向かう磁束φ１は、ＩＰＭＳＭ１００の半径方向に対して大きく傾いている。これは、外周側フラックスバリア１１３ｃの開放端部３１０ｃが、ロータコア１１１の回転方向の後方側（回転方向の逆側）にずれているためであると考えられる。
　以上のことから、本発明者らは、外周側フラックスバリア１１３の開放端部３１０をロータコア１１１の回転方向の後方側（回転方向の逆側）にずらすことにより、ロータ１１０のトルクを大きくすることができるという第１の知見を得た。以下の説明では、ロータコア１１１の外周面１１５の領域のうち外周側フラックスバリア１１３ｃよりもＩＰＭＳＭ１００の回転方向の後方側の領域からステータコア１２１のティース１２３ａに向かう磁束φ１を、必要に応じて、外周側フラックスバリア１１３ｃの後方側の磁束φ１と称する。
　なお、図４Ｂにおいて、外周側フラックスバリア１１３ｃの後方側の磁束φ１と逆向きの磁束もロータ１１０のトルクの増大に寄与する。磁束密度ベクトルの半径方向成分Ｂｒおよび周方向成分Ｂθが共に負になるからである。
((第２の知見))
　また、本発明者らは、図３に示す最適形状のＩＰＭＳＭ１００において、外周側フラックスバリア１１３ｃ～１１３ｄとは別の位置に窪み部１１８ａ、１１９ａが形成されていることに着目した。そこで、本発明者らは、図３に示す最適形状のＩＰＭＳＭ１００における電磁界解析の結果（磁束密度ベクトル）のうち、窪み部１１８ａ、１１９ａ付近の結果を確認した。
　図３に示すように極座標系を定める場合、ステータ１２０からロータ１１０に向かう磁束密度ベクトルの半径方向成分Ｂｒおよび周方向成分Ｂθが共に負であり、且つ、当該磁束密度ベクトルの方向がＩＰＭＳＭ１００の半径方向に対して大きく傾く方向である場合に、ロータ１１０のトルクは大きくなる。
　また、前述したように、図４Ａに示す電磁界解析の結果は、不図示のステータコイルに流れる励磁電流が三相交流電流である場合の結果である。したがって、ＩＰＭＳＭ１００には回転磁界が発生する。ロータコア１１０（ロータコア１１１）の回転周期と、ステータコア１２１（ティース１２３）に生じる回転磁界の回転周期とは同じである。したがって、ロータコア１１１と回転磁界との位置関係は、ロータコア１１１が回転しても変わらない。なお、本願で用いる励磁電流は、三相交流電流には限定されない。
　よって、図４Ｂにおいて、窪み部１１８ａは、ロータコア１１１が回転しても、高磁束密度のティース１２３ａ、１２３ｃ（矢印線の数が２本のティース１２３ａ、１２３ｃ）と対向する。ステータコア１２１のティース１２３ｃからロータコア１１１の外周面１１５の領域のうち窪み部１１８ａよりもＩＰＭＳＭ１００の回転方向の後方側の領域に向かう磁束φ２は、ＩＰＭＳＭ１００の半径方向に対して傾いており、且つ、当該磁束φ２による磁束密度ベクトルの半径方向成分Ｂｒおよび周方向成分Ｂθは共に負である。
　したがって、ステータコア１２１のティース１２３ｃからロータコア１１１の外周面１１５の領域のうち窪み部１１８ａよりもＩＰＭＳＭ１００の回転方向の後方側の領域に向かう磁束φ２は、ロータ１１０のトルクの増大に寄与する。以下の説明では、ステータコア１２１のティース１２３ｃからロータコア１１１の外周面１１５の領域のうち窪み部１１８ａよりもＩＰＭＳＭ１００の回転方向の後方側の領域に向かう磁束φ２を、必要に応じて、窪み部１１８ａの後方側の磁束φ２と称する。
　一方、ステータコア１２１のティース１２３ｃからロータコア１１１の外周面１１５の領域のうち窪み部１１８ａよりもＩＰＭＳＭ１００の回転方向の前方側の領域に向かう磁束φ３は、ＩＰＭＳＭ１００の半径方向に対して傾いており、且つ、当該磁束φ３による磁束密度ベクトルの半径方向成分Ｂｒ、周方向成分Ｂθはそれぞれ、負、正である。したがって、ステータコア１２１のティース１２３ｃからロータコア１１１の外周面１１５の領域のうち窪み部１１８ａよりもＩＰＭＳＭ１００の回転方向の前方側の領域に向かう磁束φ３は、ロータ１１０のトルクの増大に寄与しない。以下の説明では、ステータコア１２１のティース１２３ｃからロータコア１１１の外周面１１５の領域のうち窪み部１１８ａよりもＩＰＭＳＭ１００の回転方向の前方側の領域に向かう磁束φ３を、必要に応じて、窪み部１１８ａの前方側の磁束φ３と称する。
　よって、窪み部１１８ａの後方側の磁束φ２が窪み部１１８ａの前方側の磁束φ３よりも大きくなるように窪み部１１８ａの大きさおよび位置を定めれば、ロータ１１０のトルクを大きくことができる。
　一方、図４Ｂにおいて、窪み部１１９ａは、ロータコア１１１が回転しても、低磁束密度のティース１２３ａ、１２３ｂ（矢印線の数が２本のティース１２３ａ、１２３ｂ）と対向する。したがって、窪み部１１９ａは窪み部１１８ａよりもロータ１１０のトルクの増大に寄与しない。また、窪み部の数が多くなると、ロータ１１０（ロータコア１１１）の機械的強度が低下する虞がある。
　以上のことから、本発明者らは、ロータコア１１１の外周面１１５の領域のうち、最低の磁束密度よりも高い磁束密度のティース１２３ａ、１２３ｂと対向する位置に窪み部１１８ａを設けることにより、ロータ１１０のトルクを大きくすることができるという第２の知見を得た。
　なお、ステータコア１２１のティース１２３ａ～１２３ｄのうち、どのティースが最低の磁束密度のティースであるのかは、例えば、図４Ａに例示するような電磁界解析の結果から特定される。
　また、図４Ｂにおいて、窪み部１１８ａの後方側の磁束φ２と同様に、窪み部１１８ａの後方側の磁束φ２と逆向きの磁束もロータ１１０のトルクの増大に寄与する。磁束密度ベクトルの半径方向成分Ｂｒおよび周方向成分Ｂθが共に正になるからである。また、窪み部１１８ａの前方側の磁束φ３と同様に、窪み部１１８ａの前方側の磁束φ３と逆向きの磁束もロータ１１０のトルクの増大に寄与しない。磁束密度ベクトルの半径方向成分Ｂｒ、周方向成分Ｂθが、それぞれ、負、正になるからである。
((第３の知見))
　図１および図２において、磁石間ブリッジ部１１７は軟磁性材料で構成される。したがって、磁石間ブリッジ部１１７よりも空気の方が透磁率は小さい。したがって、磁石間ブリッジ部１１７よりも空気の方が磁気抵抗は大きい。よって、図１および図２に示した磁石間ブリッジ部１１７ａを含むの全ての磁極間ブリッジ部がフラックスバリア（空隙部）であれば、磁石間ブリッジ部を構成する磁性体材料の領域が空隙部に置き換わることになる。この置き換わりにより、当該領域の透磁率は小さくなる。したがって、当該領域の磁気抵抗は増大する。よって、前述した技術常識によれば、還流磁束が低減されると考えられる。このことから、本発明者らは、図１および図２に示す外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂのみならず磁石間ブリッジ部１１７ａもフラックスバリア（空隙部）になると予想した。しかしながら、図３に示す最適形状のＩＰＭＳＭ１００では、この予想とは異なる結果となった。しかしながら、図３に示す最適形状のＩＰＭＳＭ１００では、磁石間フラックスバリア１１４ｃ～１１４ｄのように、図１および図２に示した磁石間フラックスバリア１１４ａ～１１４ｂは繋がらない。すなわち、図３に示す最適形状のＩＰＭＳＭ１００では、磁石間ブリッジ部１１７ｂのように、図１および図２に示した磁石間ブリッジ部１１７ａの一部が残っている。このように図３に示す最適形状のＩＰＭＳＭ１００は、前述した予想とは異なる形状となった。
　また、図１および図２において、磁石間ブリッジ部１１７ａよりも外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂの方がステータ１２０に近い位置にある。したがって、外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂを通過する磁束の方が、磁石間ブリッジ部１１７ａを通過する磁束よりも、ステータ１２０側に向かい易くなる。よって、周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂを通過する磁束の方が、磁石間ブリッジ部１１７ａを通過する磁束よりも、還流磁束になりづらいと考えられる。このことから、外周側フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂがロータコア１１１の外周面１１５に到達することよりも、磁石間フラックスバリア１１４ａ～１１４ｂ同士が繋がった方が、ステータ１２０側に向かう磁束を増やすことができると考えられる。しかしながら、前述したように、図３に示す最適形状のＩＰＭＳＭ１００は、これとは逆の結果を示す形状となった。
　そこで、本発明者らは、図３に示す最適形状のＩＰＭＳＭ１００における電磁界解析の結果（磁束密度ベクトル）のうち、永久磁石１１２ａ～１１２ｂ付近の結果を確認した。
　図５Ａ～図５Ｂは、最適形状のＩＰＭＳＭ１００における電磁界解析の第２の結果を説明する図である。図５Ａは、最適形状のＩＰＭＳＭ１００における磁束密度ベクトルの一例を示す図であり、図４Ａと同じである。図５Ｂは、最適形状のＩＰＭＳＭ１００おける磁束のうち、永久磁石１１２ａ～１１２ｂ付近の磁束の流れの概略の一例を説明する図である。
　図５Ｂにおける表記の方法は、図４Ｂにおける表記の方法と同じである。図５Ｂにおいて、永久磁石１１２ａ～１１２ｂから流出する磁束の向きを示す。永久磁石１１２ａ～１１２ｂから延びている矢印線は、ステータコア１２１のティース１２３ｃ～１２３ｄ内に示す矢印線と同様の意味を持つ。すなわち、永久磁石１１２ａ～１１２ｂから延びている矢印線の数は、永久磁石１１２ａ～１１２ｂから流出する磁束量（磁束密度）の相対的な大小関係を表すものとする。なお、永久磁石１１２ａ～１１２ｂから延びている矢印線の長さは、磁束の大きさとは無関係である。
　図５Ｂにおいて、前方側の永久磁石１１２ａから流出する磁束の多くは、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの間の磁石間ブリッジ部１１７ｂ（図２に示した磁石間ブリッジ部１１７ａのうちフラックスバリアに置き換わっていない領域）に向かわずに、ステータ１２０側に向かう（磁束φ１１を参照）。一方、後方側の永久磁石１１２ｂから流出する磁束には、ステータ１２０側に向かう磁束（磁束φ１２を参照）の他に、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの間の磁石間ブリッジ部を通過する磁束がある（磁束φ１３、φ１４を参照）。しかしながら、後方側の永久磁石１１２ｂから流出して永久磁石１１２ａ～１１２ｂの間のブリッジ部を通過する磁束は、後方側の永久磁石１１２ｂに戻らずに、前方側の永久磁石１１２ａ（磁束φ１３を参照）や、前方側の永久磁石１１２ａよりもＩＰＭＳＭ１００の内周側の領域を通過してステータ１２０に向かう（磁束φ１４を参照）。
　このように、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの間に磁石間フラックスバリア１１４ｃ～１１４ｄを設けた場合、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの間の磁石間ブリッジ部を通過する磁束の中に、還流磁束にならずにロータ１１０のトルクに寄与する磁束φ１３、φ１４が存在する。したがって、磁石間ブリッジ部１１７ａを設けることにより、ロータ１１０のトルクに寄与する磁束を発生させることができる（図５Ｂに示す磁束φ１３を参照）。また、外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂを外周面１１５に到達させて開放させることにより、還流磁束を減らしてステータ１２０側に向かう磁束を増やすことができる（図５Ｂに示す磁束φ１１を参照）。すなわち、本発明者らは、磁石間ブリッジ部１１７ａを積極的に設けることと、外周側フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂをロータコア１１１の外周面１１５まで拡大させて開放させることと、により、ロータコア１１１を分割せずにＩＰＭＳＭ１００のトルクを大きくすることができるという第３の知見を得た。
　なお、ここでは、ｚ軸方向（回転軸線の延びる方向）に垂直な方向におけるロータ１１０の断面（ｘ－ｙ断面）が、ｚ軸方向のいずれの位置においても同じである場合を例示する。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、ロータコア１１１に対して所謂スキューを施しても良い。具体的にスキューは、複数の軟磁性体ブロックを、ｚ軸を軸として所定角度だけ同一方向に回転させた状態でｚ軸方向に積み重ねることで実現される。このようにする場合、各軟磁性体ブロックに永久磁石が設置される。したがって、例えば、各軟磁性体ブロックの磁石穴の数と、軟磁性体ブロックの数と、の積の数だけ永久磁石が必要になる。このようなスキューを施すことにより、回転電機の振動を抑制することができる。
　ここで、軟磁性ブロックは、例えば、同じ大きさおよび形状を有する複数の軟磁性体板をそれらの輪郭（内縁および外縁）が合うように積み重ねることにより製造される。各軟磁性体ブロックに用いる軟磁性体板の形状および大きさは同じであっても異なっていても良い。ただし、複数の軟磁性体ブロックを積み重ねた際に、各軟磁性体ブロックの外縁は一致するようにする。また、所定角度は、各軟磁性体ブロックで同じであっても異なっていても良い。また、板状の軟磁性材料を用いずに軟磁性体ブロックを構成しても良い。
((第４の知見))
　さらに、本発明者らは、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの残留磁束密度が低いと、永久磁石１１２ａ～１１２ｂで発生する磁束量が小さくなる（磁束密度が低くなる）ため、磁束が還流しづらくなると考えた。そこで、図１に示した基本形状のＩＰＭＳＭ１００に対して永久磁石１１２ａ～１１２ｂの残留磁束密度を０．４Ｔ、１．０Ｔとした場合のそれぞれにおける電磁界解析を実行した。図６Ａ～図６Ｂは、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの残留磁束密度が０．４Ｔである場合の基本形状のＩＰＭＳＭ１００における電磁界解析の結果の一例を示す図である。図７Ａ～図７Ｂは、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの残留磁束密度が１．０Ｔである場合の基本形状のＩＰＭＳＭ１００における電磁界解析の結果の一例を示す図である。なお、図４Ａ～図７Ｂにおいて、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの残留磁束密度およびロータコア１１１の形状以外の条件は同じである。
　図６Ａ、図７Ａはそれぞれ、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの残留磁束密度が０．４Ｔ、１．０Ｔである場合の基本形状のＩＰＭＳＭ１００における磁束密度ベクトルの一例を示す図である。図６Ｂ、図７Ｂはそれぞれ、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの残留磁束密度が０．４Ｔ、１．０Ｔである場合の基本形状のＩＰＭＳＭ１００における磁束の流れの概略の一例を説明する図である。図６Ｂおよび図７Ｂは、図４Ｂおよび図５Ｂと同様に、説明の便宜のため、基本形状のＩＰＭＳＭ１００における磁束のうち、説明に必要な磁束の流れの概略を示すものである。なお、図６Ｂおよび図７Ｂにおける矢印線の意味は、図５Ｂにおける矢印線の意味と同じである。
　図６Ｂにおいて、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの残留磁束密度が０．４Ｔであると、永久磁石１１２ａ～１１２ｂから流出した磁束の多くは、外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂを通過する還流磁束である（磁束φ２５、φ２６を参照）。このことは、図３に示した最適形状のＩＰＭＳＭ１００において、図１および図２に示した外周側フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ（の一部）がロータコア１１１の外周面１１５に到達して開放するという結果が得られることに対応する。また、図６Ｂにおいて、磁石間ブリッジ部１１７ａを通過する磁束の多くは、図５Ｂに示した磁束φ１３～φ１４と同様に、還流磁束にならない磁束である（図５Ｂに示す磁束φ１３～φ１４と図６Ｂに示す磁束φ２３～φ２４を参照）。
　一方、図７Ｂにおいて、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの残留磁束密度が１．０Ｔであると、永久磁石１１２ａ、１１２ｂから流出し、磁石間ブリッジ部１１７ａを通過する磁束の多くが還流磁束になる（磁束φ３３、φ３４を参照）。図７Ａに示す結果では、磁石間ブリッジ部１１７ａを通過する磁束は還流磁束が支配的であった。このことから、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの残留磁束密度が高いと、図５Ｂおよび図６Ｂに示した還流磁束にならない磁束φ１３～φ１４、φ２３～φ２４が少なくなることが分かる。なお、図７Ｂにおいても、図６Ｂと同様に、永久磁石１１２ａ～１１２ｂから流出し、外周側ブリッジ部１１６ａ～１１６ｂを通過する還流磁束が存在する（磁束φ３５、φ３６を参照）。また、図７Ｂにおいても、図６Ｂと同様に、永久磁石１１２ａ～１１２ｂからステータ１２０側に向かう磁束が存在する（磁束φ３１、φ３２を参照）。
　以上のように、本発明者らは、残留磁束密度が低い永久磁石１１２ａ～１１２ｂを用いると、還流磁束にならずにロータ１１０のトルクに寄与する磁束が磁石間ブリッジ部１１７ａを通過する磁束に多く含まれるという第４の知見を得た。このことから、永久磁石１１２ａ～１１２ｂの残留磁束密度以外の条件が同じであれば、残留磁束密度が低い永久磁石１１２ａ～１１２ｂを用いる場合の方が、残留磁束密度が高い永久磁石１１２ａ～１１２ｂを用いる場合よりも、磁石間ブリッジ部１１７ａを設けることによるロータ１１０のトルクの改善効果が大きくなると考えられる。したがって、残留磁束密度が低い永久磁石１１２ａ～１１２ｂをロータコア１１１に設置することにより、ロータ１１０のトルクの改善効果を大きくすることができる。よって、例えば、レアアースを含有する永久磁石を用いなくてもロータ１１０のトルクを向上させることが可能になる。例えば、レアアースを含有しない永久磁石としてフェライト磁石などを用いてもロータ１１０のトルクを向上させることが可能になる。
　以下に説明する本発明の実施形態は、以上の経緯でなされたものである。
　なお、前述したように本欄では、図１において「回転方向」の傍らに付している矢印線の方向（紙面に向かって反時計回りの方向）にロータ１１０が回転する場合を例示した。しかしながら、本欄における説明は、ロータ１１０が回転する方向によって変わるものではない。なお、図１に示す当該矢印線の方向とは反対方向にロータ１１０が回転する場合、本欄の説明において、前方側、後方側の永久磁石１１２は、それぞれ永久磁石１１２ｂ、１１２ａになる。また、ステータコア１２１のティース１２３ａ～１２３ｄにおける磁束の向きおよび磁束量（磁束密度）の大小関係が図４Ａ～図７Ｂに示すものと入れ替わる。すなわち、図４Ｂ、図５Ｂ、図６Ｂ、および図７Ｂにおいて、ステータコア１２１のティース１２３ａ～１２３ｄ内に示す外側を向く矢印線、内側を向く矢印線は、それぞれ内側、外側を向く。また、図４Ｂ、図５Ｂ、図６Ｂ、および図７Ｂにおいて、２本、１本の矢印線は、それぞれ１本、２本の矢印線になる。
（実施形態）
　以下、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態では、回転電機がインナーロータ型のＩＰＭＳＭである場合を例示する。図８は、ＩＰＭＳＭ８００の構成の一例を示す図である。図８は、ＩＰＭＳＭ８００（ロータ８１０）の回転軸線０）に対して垂直に切った場合のＩＰＭＳＭ８００の断面図である。図１と同様に、図８において、「１極」と示している両矢印線の範囲がＩＰＭＳＭ８００の１極を構成する部分である。本実施形態では、ＩＰＭＳＭ８００が８極である場合を例示する。しかしながら、ＩＰＭＳＭ８００の極数は８極に限定されない。前述したようにＩＰＭＳＭ８００の極数がｎ極である場合、ＩＰＭＳＭ８００は、概ね、ＩＰＭＳＭ８００の回転軸線０を回転対称軸とするｎ回対称の回転対称性の関係を有する。ｎは２以上の整数であり、図８に示す例ではｎは８である（ｎ＝８）。
　図８において、ＩＰＭＳＭ８００は、ロータ８１０と、ステータ１２０と、を備える。ステータ１２０は、図１に示したステータ１２０と同じである。したがって、ここでは、図１に付した符号と同じ符号を付してステータ１２０についての詳細な説明を省略する。ＩＰＭＳＭ８００は、例えば、以下のようにして定められるステータ１２０（不図示のステータコイルおよびステータコア１２１）を備える。ステータコア１２１は、例えば、幅が一定のヨーク部と、２４個のティース部と、により構成される。ヨーク部の幅及びティース部の長さは、ＩＰＭＳＭ８００の半径方向の長さである。ヨーク部の形状は、例えば、円環状である。２４個のティース部は例えば、ヨーク部の内周面に等間隔に設置される。ヨーク部の幅は、例えば、ステータ１２０の内径と外径の差の半分である。ティース部の長さは、例えば、ステータ１２０の内径と外径の差の０．４倍である。ティース部の先端（回転軸線０側の端）には、突起部が形成される。突起部は、周方向の両側へ突出するように形成される。その突起部の周方向の長さと幅は、例えば、ティース部の長さの０．３倍である。ただし、ステータ１２０の構成が、ＩＰＭＳＭのステータとして一般的に採用される構成であれば、前述した知見は、ステータ１２０の構成によって変わらない。
　本実施形態では、ステータ１２０が備える不図示のステータコイルに流れる励磁電流が三相交流電流である場合を例示する。したがって、ステータコア１２１（ティース１２３）には、三相交流電流の周波数に応じた周期の回転磁界が発生する。なお、前述したように、図８でも図１と同様、ロータ８１０の１極を構成する部分にのみに符号を付しロータ８１０のその他の７極を構成する部分における符号を省略する。
　ロータ８１０は、ＩＰＭＳＭ８００の回転軸線０を回転軸線として回転する。ロータ８１０は、図８の紙面に向かって反時計回りの方向および時計回りの方向のうちのいずれか一方のみの方向に回転する。本実施形態では、ロータ８１０が、図８の紙面に向かって反時計回りの方向に回転する場合を例示する（図８において「回転方向」の傍らに付している矢印線を参照）。図９は、ロータ８１０の構成（ロータ断面）の一例を示す図である。以下の説明では、ロータ８１０の回転方向を、必要に応じて、回転方向と略称する。なお、前述したように、図９でも図８と同様、ロータ８１０の１極を構成する部分にのみに符号を付しロータ８１０のその他の７極を構成する部分における符号を省略する。
　図８および図９において、本実施形態では、ロータ８１０が、ロータコア８１１と、１極当たり複数の永久磁石８１２ａ～８１２ｂと、を備える場合を例示する。具体的に本実施形態では、ロータ８１０が、ロータコア８１１と、１極当たり２個の永久磁石８１２ａ～８１２ｂを備える場合を例示する。ロータコア８１１は、軟磁性材料を用いて構成される。ロータコア８１１は、例えば、ロータ８１０の回転軸線０に沿って積層された複数枚の電磁鋼板を用いて作製される。ただし、ロータコア８１１は、必ずしも、積層された複数の電磁鋼板を用いて作製される必要はない。ロータコア８１１は、例えば、圧粉磁心、アモルファスコア、およびナノ結晶コアであっても良い。なお、ロータコア８１１が、圧粉磁心、アモルファスコア、ナノ結晶コアである場合、ロータコア８１１を構成する軟磁性材料は、それぞれ、絶縁被覆された軟磁性粒子、アモルファス合金、ナノ結晶合金を用いて作製される。
　図１０は、ロータコア８１１の構成の一例を示す図である。図１０でも、図８および図９と同様に、ロータコア８１１の回転軸線０に対して垂直に切った場合のロータコア８１１の断面図である。以下の説明では、ロータコア８１１の回転軸線０に対して垂直に切った場合のロータコア８１１の断面を、必要に応じて、ロータコア断面と称する。なお、ロータコア８１１の回転軸線０と、ＩＰＭＳＭ８００の回転軸線０およびロータ８１０の回転軸線０と、は一致する。また、前述したように、図１０でも図８および図９と同様、ロータコア８１１の１極を構成する部分にのみに符号を付しロータコア８１１のその他の７極を構成する部分における符号を省略する。
　図１０に示すように本実施形態では、ロータコア８１１に、１極当たり複数の磁石穴８１７ａ～８１７ｂが作製されている場合を例示する。具体的に本実施形態では、ロータコア８１１に、１極当たり２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂが作製される場合を例示する。また、本実施形態では、複数の磁石穴８１７ａ～８１７ｂが、ｚ軸方向に貫通する貫通穴である場合を例示する。図８～図１０において、複数の永久磁石８１２ａ、８１２ｂは、それぞれ、ロータコア８１１に形成された磁石穴８１７ａ、８１７ｂに挿入されることで、ロータコア８１１内に設置（埋設）される。このように本実施形態では、ロータコア８１１は、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される磁石穴として１極当たり複数の磁石穴８１７ａ～８１７ｂを備える。したがって、図１０に示す例では、磁石穴８１７ａが、同一の極に設置される複数の磁石穴のうち、回転方向における前方側の磁石穴である。また、図１０に示す例では、磁石穴８１７ｂが、ロータ８１０（ロータコア８１１）の回転方向における後方側の磁石穴である。以下の悦明では、ロータ８１０（ロータコア８１１）の回転方向における前方側の磁石穴８１７ａを、必要に応じて、前方側磁石穴８１７ａと称する。また、以下の説明では、ロータ８１０（ロータコア８１１）の回転方向における後方側の磁石穴８１７ｂを、必要に応じて、後方側磁石穴８１７ｂと称する。
　また、ロータコア８１１には、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置されない穴８１６が作製されている。穴８１６は、ｚ軸方向に貫通する貫通穴であり、不図示のシャフト等が設置される。なお、穴８１６、磁石穴８１７ａ～８１７ｂ以外の穴がロータコア８１１に作製されても良い。これらの穴は、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置されていてもされていなくても良い。
　図９において、本実施形態では、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁極面９０１ａ～９０１ｄから磁束が流出入する場合を例示する。磁極面９０１ａ～９０１ｄに直交する方向が、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍである。図９に示すように、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂを横切るように示す両矢印線の方向である。図８～図１０において、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される磁石穴８１７ａ～８１７ｂは、磁石穴８１７ａ～８１７ｂに設置される永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁極面９０１ａ～９０１ｄが、ロータコア８１１の外周面８１８に対して傾くように作製される。図８～図１０に示すように本実施形態では、磁石穴８１７ａ～８１７ｂに設置される永久磁石８１２ａ～８１２ｂの周方向の間隔が、ロータコア８１１の外周面８１８に近いほど広くなるように、磁石穴８１７ａ～８１７ｂが作製される場合を例示する。このように本実施形態では、永久磁石８１２ａ～８１２ｂがいわゆるＶ字状に配置される場合を例示する。
　（経緯）の欄の((第４の知見))の欄で説明したように、永久磁石８１２ａ～８１２ｂによる還流磁束を低減する観点から、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの残留磁束密度は、ＩＰＭＳＭ８００における永久磁石としての機能を発揮することができる範囲で低い方が好ましい。なお、ＩＰＭＳＭ８００における永久磁石としての機能を発揮するとは、永久磁石で発生する磁束の少なくとも一部がステータ１２０に到達することにより、ロータのトルクに寄与する磁束になることを指す。永久磁石８１２ａ～８１２ｂの常温における残留磁束密度が０．４Ｔを上回ると、永久磁石８１２ａ～８１２ｂで発生する磁束量が多くなることにより磁石間ブリッジ部８２１ａを通過する磁束に含まれる還流磁束が多くなる。このため、還流磁束にならない磁束（図５Ｂに示す磁束φ１３、φ１４を参照）によるロータ８１０のトルクの増大効果が低減する。さらに、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの常温における残留磁束密度が０．８Ｔを上回ると、このようなロータ８１０のトルクの増大効果の低減が顕著になる。また、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの常温における残留磁束密度が０．４Ｔを上回ると、レアアースを含有する永久磁石８１２ａ～８１２ｂを用いる必要がある場合が生じる。また、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの常温における残留磁束密度が０．８Ｔを上回ると、多量のレアアースを含有する永久磁石８１２ａ～８１２ｂを用いる必要がある場合が生じる。
　以上の観点から、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの常温における残留磁束密度は、０．８Ｔ以下が好ましく、０．４Ｔ以下がより好ましい。また、永久磁石８１２ａ～８１２ｂに含まれるレアアースは少ない方が好ましく、永久磁石８１２ａ～８１２ｂにレアアースが含有されていないのがより好ましい。ただし、ＩＰＭＳＭにおける永久磁石としての機能を発揮することができれば、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの常温における残留磁束密度は、前述した範囲でなくても良い。
　図９において、フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂ、８１４ａ～８１４ｂは、図１０に示す永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される磁石穴８１７ａ～８１７ｂのうち、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが存在しない空間である。フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂ、８１４ａ～８１４ｂには有体物が存在していない。すなわち、フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂ、８１４ａ～８１４ｂは、空隙部（空気の領域）となっている。フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂ、８１４ａ～８１４ｂは、磁束が通らない領域、または、当該フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂ、８１４ａ～８１４ｂの周囲の領域よりも磁束が通りづらい領域である。以上のように本実施形態では、フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂ、８１４ａ～８１４ｂに有体物が存在しない場合を例示する。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、図１０に示す永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される磁石穴８１７ａ～８１７ｂのうち、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが存在しない空間に非磁性体を設置することにより、フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂ、８１４ａ～８１４ｂを構成しても良い。
　図９において、永久磁石８１２ａ～８１２ｂよりも左右方向Ｄｓにおける外周側に位置するフラックスバリア８１３ａ～８１３ｂは、外周側フラックスバリアである。外周側フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂは、ロータ断面において、ロータ８１０（ロータコア８１１）の外周面８１８に到達して開放している。一方、永久磁石８１２ａ～８１２ｂよりも左右方向Ｄｓにおける内周側に位置するフラックスバリア８１４ａ～８１４ｂは、磁石間フラックスバリアである。磁石間フラックスバリア８１４ａ～８１４ｂは、ｚ軸方向の端部以外では開放していない。なお、外周側とは、ロータコア８１１の外周面８１８側を指し、内周側とは、ロータコア８１１の内周面８１９側を指す。
　前述したように永久磁石８１２ａは、永久磁石８１２ｂよりも前方側にある前方側永久磁石８１２ａであり、永久磁石８１２ｂは、後方側永久磁石８１２ｂである。前方側永久磁石８１２ａよりも外周側に位置する外周側フラックスバリア８１３ａは、当該前方側永久磁石８１２ａよりも回転方向における前方側に位置する。一方、後方側永久磁石８１２ｂよりも外周側に位置する外周側フラックスバリア８１３ｂは、当該後方側永久磁石８１２ｂよりも回転方向における後方側に位置する。
　また、図１０に示すようにロータコア８１１の外周面８１８には、窪み部８１５ａが作製されている。窪み部８１５ａは、ロータコア８１１の外周面８１８と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコア１２１のティース１２３のうち磁束密度が最低となるティース１２３ｂ、１２３ｄとは異なるティース１２３ａ、１２３ｂと間隔を有して対向する位置に作製される。（経緯）の欄で説明したように、ロータコア８１１の回転周期とステータコア１２１（ティース１２３）に生じる回転磁界の回転周期とは同じである。したがって、ロータコア８１１が回転しても、窪み部８１５ａと対向する位置にあるティース１２３の磁束密度は同じである。本実施形態では、１極当たり１個の窪み部８１５ａが作製される場合を例示する。しかしながら、１極当たりの窪み部８１５の数は２個以上であっても良い。窪み部８１５ａと間隔を有して対向する位置に設置されるステータコア１２１のティース１２３ａ、１２３ｃの磁束密度は、高い方が好ましく、最高の磁束密度であるのがより好ましい。ロータ８１０のトルクを大きくすることができるからである。
　図１１Ａは、図１０に示すロータコア８１１の一部分を拡大して示す図（ロータコア断面を示す図）である。図１１Ｂおよび図１１Ｃは、図１１Ａに対する変形例である。図１０および図１１Ａ～図１１Ｃを参照しながら、本実施形態のロータコア８１１の構成の一例を詳細に説明する。なお、図１１Ａ～図１１Ｃでは、各符号が指す位置が不明確になることを避けるために、断面を示すハッチングの図示を省略する。
　図１０において、ロータコア８１１が占める領域のうち、軟磁性材料の領域（穴８１６、磁石穴８１７ａ～８１７ｂ以外の領域）が軟磁性体部８２０である。図１０および図１１Ａに示すように、ロータコア断面において、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される磁石穴８１７ａ～８１７ｂは、第１端部１１１１ａ～１１１１ｂと、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂと、第３端部１１１３ａ～１１１３ｂと、第４端部１１１４ａ～１１１４ｂと、を有する。以下に、第１端部１１１１ａ～１１１１ｂと、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂと、第３端部１１１３ａ～１１１３ｂと、第４端部１１１４ａ～１１１４ｂの一例を説明する。
　まず、第１端部１１１１ａ～１１１１ｂについて説明する。第１端部１１１１ａ～１１１１ｂは、磁石穴８１７ａ～８１７ｂが有する外周側フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂとなる空間の最も外周側に位置する端部である。第１端部１１１１ａ～１１１１ｂは、ロータコア断面において、ロータコア８１１の外周面８１８の位置で開放している開放端部である。このことから、以下の説明において、第１端部１１１１を開放端部１０１１と称することもある。以下の説明では、ロータコア断面において、屈曲または湾曲している部分を、必要に応じて、コーナ部と称する。ただし、ロータコア８１１の外周面８１８のうち開放端部とは異なる領域（回転軸線０からの距離がロータ８１０の半径の長さである円弧の領域）はコーナ部ではないものとする。
　ロータコア断面において、磁石穴８１７ａ～８１７ｂの屈曲している部分がコーナ部である場合、当該コーナ部の位置は当該屈曲している位置であるものとする。ロータコア断面において、磁石穴８１７ａ～８１７ｂの湾曲している部分がコーナ部である場合、当該コーナ部の位置は当該湾曲している部分（曲率を有している部分）の代表点の位置であるものとする。これらの詳細は後述する図１１Ａ～図１１Ｃを参照しながら説明する。図１１Ａに示す例では、第１端部１１１１ａ～１１１１ｂは、ロータコア断面において、一つの磁石穴８１７ａ～８１７ｂの１２個のコーナ部のうち、ロータコア８１１の外周面８１８（最も外周側）の位置にある２個のコーナ部１１３１ａ～１１３１ｂ、１１３１ｃ～１１３１ｄの一方から他方までの、周方向に沿う領域である。なお、周方向とは、ロータ８１０（ロータコア８１１）の外周面８１８を巡る方向（ロータ８１０（ロータコア８１１）の回転方向に対して平行な方向および反平行な方向）である。
　第１端部１１１１ａ～１１１１ｂの周方向の長さＬ１が短すぎると、第１端部１１１１ａ～１１１１ｂにおける磁気抵抗が小さくなりすぎる。その結果、周方向において磁石穴８１７ａ～８１７ｂを乗り越える磁束が多くなることにより、還流磁束が多くなる虞がある。一方、第１端部１１１１ａ～１１１１ｂの周方向の長さＬ１が長すぎると、外側部８２２ａ～８２２ｈが小さくなることにより、ロータ８１０のトルクに寄与する磁束が少なくなる虞がある。第１端部１１１１ａ～１１１１ｂの周方向の長さＬ１は、このような観点から適宜定められる。第１端部１１１１ａ～１１１１ｂの周方向の長さＬ１は、例えば、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さＬ２の０．１倍以上、１．０倍以下の範囲内から定めれば良い。なお、本実施形態では、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さが一定である場合を例示する。しかしながら、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さは一定でなくても良い。永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さが一定でない場合には、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さＬ２の代表値（例えば平均値）を永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さとして、第１端部１１１１ａ～１１１１ｂの周方向の長さＬ１を定めれば良い。
　また、ロータコア断面における磁石穴８１７ａ～８１７ｂのその他の領域の長さも、第１端部１１１１ａ～１１１１ｂの周方向の長さＬ１と同様に、還流磁束の抑制と、磁路および強度の確保と、の観点から定められる。例えば、ロータコア断面における磁石穴８１７ａ～８１７ｂの相互に対向する２つの端部間の長さの最小値は、例えば、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さの０．１倍以上、１．０倍以下の範囲内から定めれば良い。
　（経緯）の欄の((第１の知見))の欄で説明したように、外周側フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂの開放端部である第１端部１１１１ａ～１１１１ｂをロータコア８１１の回転方向の後方側（回転方向の逆側）にずらすことにより、ロータ８１０のトルクを増大させる。このようにするために本実施形態では、図１１Ａに示すように、ロータコア断面において、開放端部である第１端部１１１１ａ、１１１１ｂの開放端部前方側コーナ部１１３１ａ、１１３１ｃの位置が、当該開放端部である第１端部１１１１ａ、１１１１ｂを有する磁石穴８１７ａ、８１７ｂに対する基準位置８３１ａ、８３１ｂよりも、ロータコア８１１の回転方向の後方側になるようにする。第１端部１１１１ａ、１１１１ｂの開放端部前方側コーナ部１１３１ａ、１１３１ｃは、ロータコア断面において、第１端部１１１１ａ、１１１１ｂのコーナ部のうち、ロータコア８１１の回転方向における前方側のコーナ部である。
　ここで、開放端部である第１端部１１１１ａ、１１１１ｂを有する磁石穴８１７ａ、８１７ｂに対する基準位置８３１ａ、８３１ｂは、図１１Ａに示すように、ロータコア断面において、当該磁石穴８１７ａ、８１７ｂに設置される永久磁石８１２ａ、８１２ｂの端部の一つである永久磁石基準端部８４１ａ、８４１ｂと回転軸線０とを通る直線１１７２、１１７４と、ロータコア８１１の外周面８１８と、の交点の位置にある。開放端部である第１端部１１１１ａ、１１１１ｂを有する磁石穴８１７ａ、８１７ｂの永久磁石基準端部８４１ａ、８４１ｂは、当該磁石穴８１７ａ、８１７ｂに設置される永久磁石８１２ａ、８１２ｂの端部のうち、個々の開放端部（第１端部１１１１ａまたは１１１１ｂ）に最も近い位置にある一つの永久磁石８１２ａまたは８１２ｂが有する端部である。開放端部である第１端部１１１１ａ、１１１１ｂを有する磁石穴８１７ａ、８１７ｂの永久磁石基準端部８４１ａ、８４１ｂは、当該開放端部に最も近い位置にある一つの永久磁石８１２ａまたは８１２ｂの端部のうち、ロータコア断面において、当該永久磁石８１２ａまたは８１２ｂを含む（ロータの）一つの極（磁極）の領域（図３において破線で囲まれる領域）の周方向における中心の位置と回転軸線０（原点０）とを通る直線１１７７からの周方向における距離が最も遠い位置にある端部である。ここで、直線１１７７からの周方向における距離は、ロータコア８１１の回転方向における前方側および後方側のうち当該開放端部が存在する側において定められる距離である。図１１Ａに示すように、開放端部である第１端部１１１１ａを有する磁石穴８１７ａの永久磁石基準端部８４１ａは、永久磁石８１２ａの端部のうち、直線１１７７よりも第１端部１１１１ａ側である前方側において、直線１１７７からの周方向における距離が最も遠い位置にある端部である。また、開放端部である第１端部１１１１ｂを有する磁石穴８１７ｂの永久磁石基準端部８４１ｂは、永久磁石８１２ｂの端部のうち、直線１１７７よりも第１端部１１１１ｂ側である後方側において、直線１１７７からの周方向における距離が最も遠い位置にある端部である。
　なお、図１１Ａでは、表記の都合上、複数の回転軸線０を示すが、実際の回転軸線０は、図８～図１０に示すように１個である（図１１Ａに示す回転軸線０は一つの位置で重なる）。このことは、後述する図１１Ｂおよび図１１Ｃでも同じである。本実施形態では、磁石穴８１７ａ、８１７ｂは、直線１１７７に対し、ロータコア８１１の回転方向における前方側、後方側に、それぞれある。したがって、永久磁石基準端部８４１ａ、８４１ｂは、直線１１７７に対し、ロータコア８１１の回転方向における前方側、後方側の一方のみに、それぞれ存在する。これに対し、例えば、磁石穴８１７ａ～８１７ｂが、直線１１７７を跨ぐように配置されており、且つ、当該磁石穴８１７ａ～８１７ｂに設置される永久磁石８１２ａ～８１２ｂの左右方向Ｄｓの両側に形成される外周側フラックスバリア１１３ａ～１１３ｂ、１１４ａ～１１４ｂの双方がロータコア８１１の外周面８１８において開放端部を有すると仮定する。この場合、永久磁石基準端部８４１ａ、８４１ｂは、ロータコア断面において、直線１１７７に対し、ロータコア８１１の回転方向における前方側および後方側のそれぞれに存在する。
　図１１Ａ～図１１Ｃに示す例では、ロータの一つの極の領域の周方向における中心の位置は、例えば、永久磁石基準端部８４１ａと８４１ｂとを結ぶ仮想直線の中点の位置として定められる。この中心の位置と、回転軸線０（原点０）とを通る直線を直線１１７７とする。
　以下の説明では、開放端部前方側コーナ部１１３１ａ、１１３１ｃを、必要に応じて、それぞれ、前方側開放端部前方側コーナ部、後方側開放端部前方側コーナ部と称する。また、以下の説明では、前方側磁石穴８１７ａの開放端部１１１１ａ、後方側磁石穴８１７ｂの開放端部１１１１ｂを、必要に応じて、それぞれ、前方側開放端部１１１１ａ、後方側開放端部１１１１ｂと称する。
　前方側開放端部前方側コーナ部１１３１ａは、前方側磁石穴８１７ａが有する外周側フラックスバリアとなる空間１１２３ａの開放端部である前方側開放端部１１１１ａの、ロータコア８１１の周方向における２つのコーナ部１１３１ａ～１１３１ｂのうち、ロータコア８１１の回転方向の前方側のコーナ部１１３１ａである。
　後方側開放端部前方側コーナ部１１３１ｃは、後方側磁石穴８１７ｂが有する外周側フラックスバリアとなる空間１１２３ｂの開放端部である後方側開放端部１１１ｂの、ロータコア８１１の周方向における２つのコーナ部１１３１ｃ～１１３１ｄのうち、ロータコア８１１の回転方向の前方側のコーナ部１１３１ｃである。
　また、ロータコア断面において、永久磁石基準端部８４１ａ～８４１ｂは、前方側永久磁石端部８４１ａと、後方側永久磁石端部８４１ｂとを有する。前方側永久磁石端部８４１ａは、前方側磁石穴８１７ａに設置される永久磁石８１２ａ～８１２ｂの端部のうち、最も回転方向の前方側の位置の端部である。後方側永久磁石端部８４１ｂは、後方側磁石穴８１７ｂに設置される永久磁石８１２ｂの端部のうち、最も回転方向の後方側の位置の端部である。
　また、ロータコア断面において、基準位置８３１ａ～８３１ｂは、前方側基準位置８３１ａを有する。基準位置８３１ａ～８３１ｂは、前方側永久磁石端部８４１ａと回転軸線０とを通る直線１１７２と、ロータコア８１１の外周面８１８と、の交点の位置である。
　また、ロータコア断面において、基準位置８３１ａ～８３１ｂは、後方側基準位置８３１ｂを有する。後方側基準位置８３１ｂは、後方側永久磁石端部８４１ｂと回転軸線０とを通る直線１１７４と、ロータコア８１１の外周面８１８と、の交点の位置である。
　ここで、ロータ８１０のトルクを確実に向上させる観点から、以下のようにして開放端部前方側コーナ部（前方側開放端部前方側コーナ部１１３１ａおよび後方側開放端部前方側コーナ部１１３１ｃ）の位置を定めるのが好ましい。
　ロータコア８１１の外周面８１８と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコア１２１のスロット数（個）をＮｓｌｏｔとする。また、基準位置８３１ａ～８３１ｂからの回転軸線０周りの角度である基準位置移動角度θａ（ｒａｄ）を２π／Ｎｓｌｏｔとする。図８に示す例では、ステータコア１２１のスロット数（個）をＮｓｌｏｔは２４個であるので、基準位置移動角度θａは、２π／２４（ｒａｄ）＝１５（°）である。
　ロータコア断面において、直線１１７１、１１７２のなす角度θｆは、θａ／２４以上１５θａ／２４以下とするのが好ましく、θａ／３±θａ／２４の範囲内とするのがより好ましい。直線１１７１は、ロータコア断面において、前方側開放端部前方側コーナ部１１３１ａと、回転軸線０と、を通る直線である。方側開放端部前方側コーナ部１１３１ａは、ロータコア断面において、開放端部前方側コーナ部１１３１ａ、１１３１ｃのうち、同一の極における周方向の中心よりも回転方向の前方側に位置するコーナ部である。直線１１７２は、ロータコア断面において、当該前方側開放端部前方側コーナ部１１３１ａをコーナ部の一つとする開放端部１１１１ａを有する磁石穴８１７ａに対する基準位置８３１ａと、回転軸線０と、を通る直線である。以下の説明では、この角度θｆを、必要に応じて、前方側の外周側フラックスバリア移動角度θｆと称する。
　また、ロータコア断面において、直線１１７３、１１７４のなす角度θｂは、θａ／２４以上θａ／８以下とするのが好ましく、θａ／１２±θａ／２４の範囲内とするのがより好ましい。直線１１７３は、ロータコア断面において、後方側開放端部前方側コーナ部１１３１ｃと、回転軸線０と、を通る直線である。後方側開放端部前方側コーナ部１１３１ｃは、開放端部前方側コーナ部１１３１ａ、１１３１ｃのうち、同一の極における周方向の中心よりも回転方向の後方側に位置するコーナ部である。直線１１７４は、ロータコア断面において、当該後方側開放端部前方側コーナ部１１３１ｃをコーナ部の一つとする開放端部１１１１ｂを有する磁石穴８１７ｂに対する基準位置８３１ｂと、回転軸線０と、を通る直線である。以下の説明では、この角度θｂを、必要に応じて、後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂと称する。
　また、（経緯）の欄の((第２の知見))の欄で説明したように、ロータコア８１１の外周面８１８の領域のうち、最低の磁束密度よりも高い磁束密度のティース１２３ａ、１２３ｂと対向する位置に窪み部８１５ａを設けることにより、ロータ８１０のトルクを増大させる。ロータ８１０のトルクを増大する効果をより高めるために、窪み部８１５ａの全ての領域が、当該磁束密度のティース１２３ａ、１２３ｂと対向するのが好ましい。しかしながら、窪み部８１５ａの一部の領域が、当該磁束密度のティース１２３ａ、１２３ｂと対向しても良い。また、ロータ８１０のトルクを確実に向上させる観点から、窪み部８１５ａを以下のように定めるのが好ましい。
　図１１Ａに示すように、ロータコア断面において、後方側基準位置８３１ｂからの回転軸線０周りの角度である基準位置移動角度θａ（ｒａｄ）を２π／Ｎｓｌｏｔとする。後方側基準位置８３１ｂは、ロータコア断面において、後方側永久磁石端部８４１ｂと回転軸線０とを通る直線１１７４と、ロータコア８１１の外周面８１８と、の交点の位置である。後方側永久磁石端部８４１ｂは、同一の極に設置される永久磁石８１２ａ～８１２ｂの端部のうち、周方向の最も後方側に位置する端部である。前述したように図８に示す例では、ステータコア１２１のスロット数（個）をＮｓｌｏｔは２４個である。したがって、基準位置移動角度θａは、２π／２４（ｒａｄ）＝１５（°）である。
　まず、ロータコア断面において、直線１１７５、１１７３のなす角度を、θａとするのが好ましい。直線１１７５は、ロータコア断面において、窪み部後方側コーナ部１１６１ａと、回転軸線０と、を通る直線である。窪み部後方側コーナ部１１６１ａは、ロータコア断面において、窪み部８１５ａの開放端部１１５１ａにおける２つのコーナ部１１６１ａ～１１６１ｂのうち、回転方向の後方側に位置するコーナ部である。直線１１７３は、ロータコア断面において、後方側開放端部前方側コーナ部１１３１ｃと、回転軸線０と、を通る直線である。後方側開放端部前方側コーナ部１１３１ｃは、当該窪み部８１５ａが設置される極と同一の極において当該窪み部８１５ａよりも回転方向の後方側に位置する。
　また、ロータコア断面において、直線１１７６、１１７５のなす角度θｃは、θａ／８以上、２５θａ／２４θａ以下とするのが好ましく、３θａ／４±θａ／１２の範囲内とするのがより好ましい。直線１１７６は、ロータコア断面において、窪み部前方側コーナ部１１６１ｂと、回転軸線０と、を通る直線である。窪み部前方側コーナ部１１６１ｂは、ロータコア断面において、窪み部８１５ａの開放端部１１５１ａにおける２つのコーナ部１１６１ａ～１１６１ｂのうち、回転方向の前方側のコーナ部である。直線１１７５は、ロータコア断面において、窪み部後方側コーナ部１１６１ａと回転軸線０とを通る直線である。以下の説明では、この角度θｃを、必要に応じて、窪み部開口角度θｃと称する。
　また、窪み部８１５ａの深さの最大値Ｃｄは、ロータコア８１１の直径の０．０１倍以上０．１以下の範囲内とするのが好ましく、ロータコア８１１の直径の０．０４倍以上０．０７倍以下の範囲内とするのが好ましい。以下の説明では、窪み部８１５ａの深さの最大値Ｃｄを、必要に応じて、窪み部深さ最大値Ｃｄと称する。
　また、窪み部８１５ａの形状は限定されない。図１１Ａでは、窪み部８１５ａの平面形状（ロータコア断面の形状）が、窪み部８１５ａの重心の位置と、ロータコア８１１の回転軸線０と、を通る直線を対称軸とする線対称の関係を有する四角形である場合を例示する。しかしながら、窪み部８１５ａの平面形状は、対称性を有していない形状であっても良い。また、窪み部８１５ａの平面形状は、三角形であっても、五角形以上の多角形であっても良い。また、窪み部８１５ａのコーナ部は曲率を有していても良い。
　次に、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂについて説明する。第２端部１１１２ａ～１１１２ｂは、磁石穴８１７ａ～８１７ｂの左右方向Ｄｓにおける内周側に位置する端部である。第２端部１１１２ａ～１１１２ｂは、磁石間フラックスバリア８１４ａ～８１４ｂの端部と一致し、且つ、閉鎖されている。つまり、磁石穴８１７ａ～８１７ｂは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置された状態において、永久磁石８１２ａ～８１２ｂと第２端部１１１２ａ～１１１２ｂとの間に、回転軸線０に沿って延びるフラックスバリアとなる空間が形成されるような形状を有する。
　図１１Ａに示す例では、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂは、ロータコア断面において、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される磁石穴８１７ａ～８１７ｂの２個のコーナ部１１３２ａ～１１３２ｂ、１１３２ｃ～１１３２ｄの一方から他方までの、磁石穴８１７ａ～８１７ｂの輪郭に沿う領域である。第２端部１１１２ａ～１１１２ｂを構成するコーナ部１１３２ａ～１１３２ｂ、１１３２ｃ～１１３２ｄは、磁石穴８１７ａ～８１７ｂが磁石間ブリッジ部８２１を間に挟んで相互に対向するようにＩＰＭＳＭ８００の設計者によって定められる。図１１Ａに示す例では、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂには、ロータコア断面において磁石間ブリッジ部８２１を挟んで対向する２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの各々の第２端部１１１２ａ～１１１２ｂ同士を最短の距離で結ぶ直線の両端の位置が含まれる。
　、図１１Ａに示す例では、ロータ８１０（ロータコア８１１）が回転しているときに最も応力が集中する軟磁性材料の領域が、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間に含まれる。図１１Ａに示す例では、前述した第２端部１１１２ａ～１１１２ｂ同士を最短の距離で結ぶ直線は、コーナ部１１３２ａ、１１３２ｃを結ぶ直線１１４１ａである。図１１Ａに示す例において、磁石間ブリッジ部８２１ａは、例えば、２個のコーナ部１１３２ａ、１１３２ｃを結ぶ直線１１４１ａと、２個のコーナ部１１３２ｂ、１１３２ｄを結ぶ直線１１４１ｂと、により囲まれる軟磁性材料の領域として定められている。
　なお、図１１Ａでは、２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの間の領域の全てが軟磁性材料の領域である場合を例示する。したがって、２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの各々の第２端部１１１２ａ～１１１２ｂ同士を最短の距離で結ぶ直線１１４１ａは、各々の第２端部１１１２ａ～１１１２ｂ同士を、軟磁性材料の領域と重なる長さが最短になるように引いた直線と同じである。一方、２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの間の領域にフラックスバリアが形成されている場合には、必ずしも、このようにはならない。２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの各々の第２端部１１１２ａ～１１１２ｂ同士を最短の距離で結ぶ直線がフラックスバリアと重なる場合があるからである。前述したようにロータ８１０（ロータコア８１１）が回転しているときに最も応力が集中する軟磁性材料の領域が、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間に含まれる。また、各々の第２端部１１１２ａ～１１１２ｂ同士を、軟磁性材料の領域と重なる長さが最短となるように引いた直線の両端の位置が第２端部に含まれる。このようにすれば、各々の第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間の領域にフラックスバリアがあるか否かに関わらず、ロータ８１０（ロータコア８１１）が回転しているときに最も応力が集中する軟磁性材料の領域が、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間に含まれるようにすることができる。
　図１１Ｂは、ロータコア８１１の構成（ロータコア断面）の第１変形例を示す図である。
　図１１Ｂに示す例において、例えば、２個のコーナ部１１３２ｅ、１１３２ｈを結ぶ直線１１４１ｃと、２個のコーナ部１１３２ｇ、１１３２ｊを結ぶ直線１１４１ｄと、により囲まれる軟磁性材料の領域が、磁石間ブリッジ部８２１ｉの領域として定められているものとする。この場合、第２端部１１１２ｃ、１１１２ｄは、永久磁石８１２ａ、８１２ｂが設置される磁石穴８１７ｃ、８１７ｄの２個のコーナ部１１３２ｅおよび１１３２ｇ、１１３２ｈおよび１１３２ｊの一方から他方までの、磁石穴８１７ｃ～８１７ｄの輪郭に沿う領域になる。
　また、図１１Ｂにおいて、以上のようにせずに、例えば、２個のコーナ部１１３２ｅ、１１３２ｈを結ぶ直線１１４１ｃと、２個のコーナ部１１３２ｆ、１１３２ｉを結ぶ直線１１４１ｅと、により囲まれる軟磁性材料の領域が、磁石間ブリッジ部とする領域として定められていても良い。この場合、第２端部１１１２ｃ、１１１２ｄは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される磁石穴８１７ｃ、８１７ｄの２個のコーナ部１１３２ｅおよび１１３２ｆ、１１３２ｈおよび１１３２ｉの一方から他方までの、磁石穴８１７の輪郭に沿う領域になる。また、第２端部１１１２は、永久磁石８１２ａ、８１２ｂが設置される磁石穴８１７ｃ、８１７ｄの２個のコーナ部１１３２ｆおよび１１３２ｇ、１１３２ｉおよび１１３２ｊの一方から他方までの、磁石穴８１７ｃ、８１７ｄの輪郭に沿う領域であっても良い。
　なお、図１１Ｂに示す例では、軟磁性体部８２０を構成する軟磁性材料と重なる長さが最短の距離になるように引いた直線の両端の位置は、コーナ部１１３２ｆ、１１３２ｉの位置である。したがって、第２端部１１１２ｃ～１１１２ｄには、コーナ部１１３２ｆ、１１３２ｉの位置が含まれる。
　図１１Ａおよび図１１Ｂに示す例では、ロータコア断面において、第２端部１１１２を定める２個のコーナ部１１３２が曲率を有していない場合を例示した。図１１Ｃは、ロータコア８１１の構成（ロータコア断面）の第２変形例を示す図である。図１１Ｃでは、図１１Ａに対し、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂのコーナ部１１３２ａ～１１３２ｄを、曲率を有するコーナ部１１３２ｋ～１１３２ｎに変更した場合を例示する。
　コーナ部１１３２ｋ～１１３２ｎが曲率を有している場合、コーナ部１１３２ｋ～１１３２ｎの位置は、当該曲率を有している領域の代表点の位置であるものとする。コーナ部の代表点は、例えば、磁石間ブリッジ部の大きさが最も大きくなるように選択される。このようにする場合、図１１Ｃに示す例では、コーナ部１１３２ｋ～１１３２ｎを示す黒丸（●）の位置が、コーナ部１１３２ｋ～１１３２ｎの代表点の位置である。このようにして定められるコーナ部１１３２ｋ～１１３２ｎの代表点の位置を、コーナ部１１３２ｋ～１１３２ｎの位置として取り扱う。なお、コーナ部の代表点は、必ずしも、磁石間ブリッジ部の大きさが最も大きくなるように選択される必要はない。例えば、コーナ部を形成する領域の中心位置をコーナ部の代表点として選択しても良い。図１１Ｃに示す例では、第２端部１１１２ｅ、１１１２ｆは、永久磁石８１２ａ、８１２ｂが設置される磁石穴８１７ｅ、８１７ｆの２個のコーナ部１１３２ｋ～１１３２ｌ、１１３２ｍ～１１３２ｎの一方から他方までの、磁石穴８１７ｅ、８１７ｆの輪郭に沿う領域になる。あるいは、磁石間ブリッジ部の大きさが最も小さくなるようにコーナ部の代表点を選択しても良い。
　なお、図１１Ｃに示す例では、軟磁性体部８２０を構成する軟磁性材料と重なる長さが最短の距離になるように引いた直線の両端の位置は、直線１１４１ｈの両端の位置である。したがって、第２端部１１１２ｅ～１１１２ｆには、直線１１４１ｈの両端の位置が含まれる。
　また、第１端部１１１１のコーナ部が曲率を有する場合には、当該曲率を有している領域の代表点を、第１端部１１１１のコーナ部の位置とすれば良い。第１端部１１１１のコーナ部の代表点は、例えば、第１端部１１１１の大きさが最も広くなるように、ロータコア８１１の外周面８１８の位置に設定される。ただし、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、当該曲率を有する領域の中心位置を、第１端部１１１１のコーナ部の代表点としても良い。
　図１１Ａの説明に戻り、第３端部１１１３ａ～１１１３ｂについて説明する。第３端部１１１３ａ～１１１３ｂは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍにおいて外周側に位置する端部である。永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍにおいて外周側は、ロータコア８１１の外周面８１８に近い側である。図１１Ａに示す例では、第３端部１１１３ａ、１１１３ｂは、第１端部１１１１ａ、１１１１ｂを定める２個のコーナ部１１３１ａ～１１３１ｂ、１１３１ｃ～１１３１ｄのうち、内側に位置するコーナ部１１３１ｂ、１１３１ｃから、第２端部１１１２ａ、１１１２ｂを定める２個のコーナ部１１３２ａ～１１３２ｂ、１１３２ｃ～１１３２ｄのうち、永久磁石８１２ａ、８１２ｂの磁化方向Ｄｍにおいて外周側に位置するコーナ部１１３２ａ、１１３２ｃまでの、磁石穴８１７ａ、８１７ｂの輪郭に沿う領域である。内側は、ロータの一つの極の領域の周方向における中心の位置に近い側である。図１１Ｂに示す例では、第３端部１１１３ｃ、１１１３ｄは、例えば、第１の端部１１１１を定めるコーナ部１１３１ｂ、１１３１ｃから、第２端部１１１２を定めるコーナ部１１３２ｅ、１１３２ｈまでの、磁石穴８１７ｃ、８１７ｄの輪郭に沿う領域である。図１１Ｃに示す例では、第３端部１１１３ｅ、１１１３ｆは、第１の端部１１１１を定めるコーナ部１１３１ｂ、１１３１ｃから、第２端部１１１２を定めるコーナ部１１３２ｋ、１１３２ｍまでの、磁石穴８１７ｅ、８１７ｆの輪郭に沿う領域である。
　図１１Ａの説明に戻り、第４端部１１１４ａ～１１１４ｂについて説明する。第４端部１１１４ａ～１１１４ｂは、永久磁石８１２ａ、８１２ｂの磁化方向Ｄｍにおいて内周側に位置する端部である。図１１Ａに示す例では、第４端部１１１４ａ、１１１４ｂは、第１端部１１１１ａ、１１１１ｂを定める２個のコーナ部１１３１ａ～１１３１ｂ、１１３１ｃ～１１３１ｄのうち、外側に位置するコーナ部１１３１ａ、１１３１ｄから、第２端部１１１１２ａ、１１１２ｂを定める２個のコーナ部１１３２ａ～１１３２ｂ、１１３２ｃ～１１３２ｄのうち、永久磁石８１２ａ、８１２ｂの磁化方向Ｄｍにおいて内周側に位置するコーナ部１１３２ｂ、１１３２ｄまでの、磁石穴８１７ａ、８１７ｂの輪郭に沿う領域である。外側は、ロータの一つの極の領域の周方向における端に近い側である。図１１Ｂに示す例では、第４端部１１１４ｃ、１１１４ｄは、例えば、第１の端部１０１１を定めるコーナ部１１３１ａ、１１３１ｄから、第２端部１１１２ｃ、１１１２ｄを定めるコーナ部１１３２ｇ、１１３２ｊまでの、磁石穴８１７ｃ、８１７ｄの輪郭に沿う領域である。図１１Ｃに示す例では、第４端部１１１４ｅ、１１１４ｆは、第１の端部１１１１を定めるコーナ部１１３１ａ、１１３１ｄから、第２端部１１１２を定めるコーナ部１１３２ｌ、１１３２ｎまでの、磁石穴８１７ｅ、８１７ｆの輪郭に沿う領域である。
　図１１Ａ～図１１Ｃにおいて、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂ、８１７ｄ～８１７ｅ、８１７ｆ～８１７ｇは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される空間１１２１ａ～１１２１ｂを有する。また、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂ、８１７ｄ～８１７ｅ、８１７ｆ～８１７ｇは、永久磁石が設置される空間１１２１ａ～１１２１ｂと、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂ、１１１２ｃ～１１１２ｄ、１１１２ｅ～１１１２ｆとの間に、磁石間フラックスバリアとなる空間１１２２ａ～１１２２ｂ、１１２２ｃ～１１２２ｄ、１１２２ｅ～１１２２ｆを有する。また、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂ、８１７ｄ～８１７ｅ、８１７ｆ～８１７ｇは、永久磁石が設置される空間１１２１ａ～１１２１ｂと、第１端部１１１１ａ～１１１１ｂとの間に、図８に示した外周側フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂとなる空間１１２３ａ～１１２３ｂ、１１２３ｃ～１１２３ｄ、１１２３ｅ～１１２３ｆを有する。
　以下の説明では、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される空間１１２１ａ～１１２１ｂ、磁石間フラックスバリアとなる空間１１２２ａ～１１２２ｂ、１１２２ｃ～１１２２ｄ、１１２２ｅ～１１２２ｆ、外周側フラックスバリアとなる空間１１２３ａ～１１２３ｂ、１１２３ｃ～１１２３ｄ、１１２３ｅ～１１２３ｆを、必要に応じて、それぞれ、磁石設置空間１１２１ａ～１１２２ｂ、磁石間フラックスバリア空間１１２２ａ～１１２２ｂ、１１２２ｃ～１１２２ｄ、１１２２ｅ～１１２２ｆ、外周側フラックスバリア空間１１２３ａ～１１２３ｂ、１１２３ｃ～１１２３ｄ、１１２３ｅ～１１２３ｆと称する。磁石設置空間１１２１ａ～１１２２ｂ、磁石間フラックスバリア空間１１２２～１１２２ｂ、１１２２ｃ～１１２２ｄ、１１２２ｅ～１１２２ｆ、外周側フラックスバリア空間１１２３ａ～１１２３ｂ、１１２３ｃ～１１２３ｄ、１１２３ｅ～１１２３ｆについて説明する。
　前方側磁石穴８１７ａにおいては、外周側フラックスバリア空間１１２３ａが、前方側フラックスバリアとなる空間の一例である。後方側磁石穴８１７ｂにおいては、外周側フラックスバリア空間１１２３ｂが、後方側フラックスバリアとなる空間の一例である。また、前方側磁石穴８１７ａにおいては、磁石間フラックスバリア空間１１２２ａが、後方側フラックスバリアとなる空間の一例である。後方側磁石穴８１７ｂにおいては、磁石間フラックスバリア空間１１２２ｂが、前方側フラックスバリアとなる空間の一例である。すなわち、前方側磁石穴８１７ａおよび後方側磁石穴８１７ｂにおいて、前方側フラックスバリアとなる空間（外周側フラックスバリア空間１１２３ａ、磁石間フラックスバリア空間１１２２ｂ）は、後方側フラックスバリアとなる空間（磁石間フラックスバリア空間１１２２ａ、外周側フラックスバリア空間１１２３ｂ）よりも、回転方向の前方側に位置する。
　より具体的には、前方側磁石穴８１７ａが有する外周側フラックスバリア空間１１２３ａは、前方側磁石穴８１７ａが有する磁石間フラックスバリア空間１１２２ａよりも回転方向の前方側にあり、且つ、前方側磁石穴８１７ａが有する磁石間フラックスバリア空間１１２２ａよりもロータコア８１１の外周側にある。また、後方側磁石穴８１７ｂが有する外周側フラックスバリア空間１１２３ｂは、後方側磁石穴８１７ｂが有する磁石間フラックスバリア空間１１２２ｂよりも回転方向の後方側にあり、且つ、後方側磁石穴８１７ｂが有する磁石間フラックスバリア空間１１２２ｂよりもロータコア８１１の外周側にある。また、前方側磁石穴８１７ａが有する外周側フラックスバリア空間１１２３ａと、後方側磁石穴８１７ｂが有する外周側フラックスバリア空間１１２３ｂは、開放端部である第１端部１１１１ａ～１１１１ｂを有する。このように外周側フラックスバリア空間１１２３ａ、１１２３ｂの双方が開放端部（第１端部１１１１ａ～１１１１ｂ）を有するのが好ましい。しかしながら、外周側フラックスバリア空間１１２３ａ、１１２３ｂの一方のみが開放端部（第１端部１１１１）を有していても良い。
　図１１Ａ～図１１Ｃに示すロータコア断面において、磁石設置空間１１２１ａ～１１２１ｂの、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍに沿った方向である幅方向の長さＬ２は、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さに対応する長さと同等でほぼ一定である。磁石設置空間１１２１ａ～１１２１ｂの幅方向の長さＬ２は、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さと同じであっても、磁石穴８１７ａ～８１７ｂに永久磁石８１２ａ～８１２ｂを設置し易くするために永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さよりも（僅かに）長くても良い。なお、本実施形態では、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さが一定である場合を例示する。しかしながら、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さは必ずしも一定でなくても良い。永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さが一定でない場合には、磁石設置空間１１２１ａ～１１２１ｂの幅方向の長さを、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さに対応する長さと同等にしても良い。この場合、磁石設置空間１１２１ａ～１１２１ｂの幅方向の長さは一定ではない。
　磁石設置空間１１２１ａ～１１２１ｂの少なくとも一部の領域は、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置されると、永久磁石８１２ａ～８１２ｂによって占められることにより、空間ではなくなる。磁石間フラックスバリア空間１１２２ａ～１１２２ｂは、図８に示す磁石間フラックスバリア８１４ａ～８１４ｂに一致し、且つ、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置されても空間のままである。外周側フラックスバリア空間１１２３ａ～１１２３ｂは、図９に示す外周側フラックスバリア８１３ａ～８１３ｂに一致し、且つ、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置されても空間のままである。なお、磁石間フラックスバリア空間１１２２ａ～１１２２ｆおよび外周側フラックスバリア空間１１２３ａ～１１２３ｆに非磁性体が設置される場合、磁石間フラックスバリア空間１１２２ａ～１１２２ｆおよび外周側フラックスバリア空間１１２３ａ～１１２３ｆの少なくとも一部の領域は、非磁性体によって占められる。
　次に、図１０および図１１Ａ～図１１Ｃを参照しながら、軟磁性体部８２０の構成の一例について説明する。なお、ここでは、図１１Ｂにおいて、コーナ部１１３２ｅ、１１３２ｇが第２端部１１１２ｃの２個のコーナ部であり、コーナ部１１３２ｈ、１１３２ｊが第２端部１１１２ｄの２個のコーナ部である場合を例示する。
　図１０において、軟磁性体部８２０は、磁石間ブリッジ部８２１ａ～８２１ｈと、外側部８２２ａ～８２２ｈと、内側部８２３ａと、を有する。
　磁石間ブリッジ部８２１ａ～８２１ｈは、ブリッジ外縁部のうち、軟磁性材料が存在する領域である。図１０および図１１Ａに示す例では、ブリッジ外縁部は、同一の極において永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの外周側のコーナ部１１３２ａ、１１３２ｃ同士を結ぶ直線（図１０において第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの外周側の端を結ぶ二点鎖線を参照）と、当該２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの内周側のコーナ部１１３２ｂ、１１３２ｄ同士を結ぶ直線（図１０において第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの内周側の端を結ぶ二点鎖線を参照）と、当該２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂと、により囲まれる領域である。図１０において、本実施形態では、ブリッジ外縁部８３１ａには、軟磁性材料のみが存在する場合を例示する。軟磁性材料のみが存在するとは、フラックスバリアなど、軟磁性材料以外の領域が含まれないことを指す。したがって、本実施形態では、磁石間ブリッジ部８２１ａは、ブリッジ外縁部８３１ａと一致する。なお、図１０および図１１Ａでは、ブリッジ外縁部８３１ａが、同一の極において永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間の領域に対応する。また、同一の極において永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間の領域にフラックスバリアなど、軟磁性材料以外の領域が含まれていても良い。この場合、磁石間ブリッジ部８２１ａは、ブリッジ外縁部８３１ａから軟磁性材料以外の領域を除いた領域になる。また、磁石間ブリッジ部８２１ａ～８２１ｈの数は、ロータ８１０の極数（本実施形態では８）に等しい。
　具体的に図１１Ａに示す例では、ブリッジ外縁部８３１ａは、磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの外周側のコーナ部１１３２ａ、１１３２ｃ同士を結ぶ直線１１４１ａと、当該２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの内周側のコーナ部１１３２ｄ、１１３２ｄ同士を結ぶ直線１１４１ｂと、当該２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂと、により囲まれる領域である。磁石間ブリッジ部８２１ａは、このブリッジ外縁部８３１ａと一致する。図１０および図１１Ａにおいて、符号８２１ａおよび８３１ａを並べて示しているのは、このことを意味する。
　また、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示す例では、以下のようにブリッジ外縁部が定められる。
　図１１Ｂに示す例では、ブリッジ外縁部８３１ｂは、磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ｃ～１１１２ｄの外周側のコーナ部１１３２ｅ、１１３２ｈ同士を結ぶ直線１１４１ｃと、当該２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ｃ～１１１２ｄの内周側のコーナ部１１３２ｇ、１１３２ｊ同士を結ぶ直線１１４１ｄと、当該２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ｃ～１１１２ｄと、により囲まれる領域である。磁石間ブリッジ部８２１ｉは、このブリッジ外縁部８３１ｂと一致する。図１１Ｂにおいて、符号８２１ｉおよび８３１ｂを並べて示しているのは、このことを意味する。
　図１１Ｃに示す例では、ブリッジ外縁部８３１ｃは、磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ｅ～１１１２ｆの外周側のコーナ部１１３２ｋ、１１３２ｍ同士を結ぶ直線１１４１ｆと、当該２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ｅ～１１１２ｆの内周側のコーナ部１１３２ｌ、１１３２ｎ同士を結ぶ直線１１４１ｇと、当該２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ｅ～１１１２ｆと、により囲まれる領域である。磁石間ブリッジ部８２１ｊは、このブリッジ外縁部８３１ｃと一致する。図１１Ｃにおいて、符号８２１ｊおよび８３１ｃを並べて示しているのは、このことを意味する。
　外側部８２２ａは、外側外縁部のうち、軟磁性材料が存在する領域である。外側外縁部は、磁石間ブリッジ部８２１ａの外周側において磁石間ブリッジ部８２１に連結された領域である。図１０および図１１Ａに示す例では、外側外縁部は、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第３端部１１１３ａ～１１１３ｂと、ロータコア８１１の外周面８１８と、により囲まれる領域である。図９において、本実施形態では、外側外縁部８３２ａには、軟磁性材料のみが存在する（フラックスバリアなど、軟磁性材料以外の領域が含まれない）場合を例示する。したがって、外側部８２２ａは、外側外縁部８３２ａと一致する。ただし、外側外縁部８３２ａにフラックスバリアなど、軟磁性材料以外の領域が含まれていても良い。この場合、外側部８２２ａは、外側外縁部８３２ａから軟磁性材料以外の領域を除いた領域になる。また、外側部８２２ａ～８２２ｈの数は、ロータ８１０の極数（本実施形態では８）に等しい。
　具体的に図１１Ａに示す例では、外側外縁部８３２ａは、磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの外周側のコーナ部１１３２ａ、１１３２ｃ同士を結ぶ直線１１４１ａと、当該２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第３端部１１１３ａ～１１１３ｂと、ロータコア８１１の外周面８１８と、により囲まれる領域である。外側部８２２ａは、この外側外縁部８３２ａと一致する。図１０および図１１Ａにおいて、符号８２２ａおよび８３２ａを並べて示しているのは、このことを意味する。
　また、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示す例では、以下のように外側外縁部が定められる。
　図１１Ｂに示す例では、外側外縁部８３２ｂは、磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ｃ～１１１２ｄの外周側のコーナ部１１３２ｅ、１１３２ｈ同士を結ぶ直線１１４１ｃと、当該２個の磁石穴８１７ｃ～８１７ｄの第３端部１１１３ｃ～１１１３ｄと、ロータコア８１１の外周面８１８と、により囲まれる領域である。外側部８２２ｉは、この外側外縁部８３２ｂと一致する。図１１Ｂにおいて、符号８２２ｉおよび８３２ｂを並べて示しているのは、このことを意味する。
　図１１Ｃに示す例では、外側外縁部８３２ｃは、磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ｅ～１１１２ｆの外周側のコーナ部１１３２ｋ、１１３２ｍ同士を結ぶ直線１１４１ｆと、当該２個の磁石穴８１７ｅ～８１７ｆの第３端部１１１３ｅ～１１１３ｆと、ロータコア８１１の外周面８１８と、により囲まれる領域である。外側部８２２ｊは、この外側外縁部８３２ｃと一致する。図１１Ｃにおいて、符号８２２ｊおよび８３２ｃを並べて示しているのは、このことを意味する。
　内側部８２３ａは、内側外縁部のうち、軟磁性材料が存在する領域である。内側外縁部は、磁石間ブリッジ部８２１ａの内周側において磁石間ブリッジ部８２１ａに連結された軟磁性材料の領域である。図１０および図１１Ａに示す例では、内側外縁部は、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第４端部１１１４ａ～１１１４ｂと、ロータコア８１１の外周面８１８と、ロータコア８１１の内周面８１９と、により囲まれる領域である。図９において、本実施形態では、内側外縁部８３３ａには、軟磁性材料のみが存在する場合を例示する。軟磁性材料のみが存在するとは、フラックスバリアなど、軟磁性材料以外の領域が含まれないことを指す。したがって、内側部８２３ａは、内側外縁部８３３ａと一致する。ただし、内側外縁部８３３ａにフラックスバリアなど、軟磁性材料以外の領域が含まれていても良い。この場合、内側部８２３ａは、内側外縁部８３３ａから軟磁性材料以外の領域を除いた領域になる。また、図９に示す例では、内側部８２３ａの数は１である。なお、内側部８２３ａは、必ずしもロータコア８１１の外周面８１８に囲まれている必要はない。例えば、相互に隣接する極の外周側フラックスバリア８１３ａ（外周側フラックスバリア空間１１２３ａ）の間に軟磁性材料が存在しないようにロータコア８１１を構成する場合、内側部８２３ａは、ロータコア８１１の外周面８１８に囲まれない。
　具体的に図１１Ａに示す例では、内側外縁部８３３ａは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの内周側のコーナ部１１３２ｂ、１１３２ｄ同士を結ぶ直線１１４１ｂと、当該２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第４端部１１１４ａ～１１１４ｂと、ロータコア８１１の外周面８１８と、ロータコア８１１の内周面８１９と、により囲まれる領域である。内側部８２３ａは、この内側外縁部８３３ａと一致する。図１０および図１１Ａにおいて、符号８２３ａおよび８３３ａを並べて示しているのは、このことを意味する。
　また、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示す例では、以下のように内側外縁部が定められる。
　図１１Ｂに示す例では、内側外縁部８３３ｂは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ｃ～８１７ｄの第２端部１１１２ｃ～１１１２ｄの内周側のコーナ部１１３２ｅ、１１３２ｈ同士を結ぶ直線１１４１ｃと、当該２個の磁石穴８１７ｃ～８１７ｄの第４端部１１１４ｃ～１１１４ｄと、ロータコア８１１の外周面８１８と、ロータコア８１１の内周面８１９と、により囲まれる領域である。内側部８２３ｂは、この内側外縁部８３３ｂと一致する。図１１Ｂにおいて、符号８２３ｂおよび８３３ｂを並べて示しているのは、このことを意味する。
　図１１Ｃに示す例では、内側外縁部８３３ｃは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ｅ～８１７ｆの第２端部１１１２ｅ～１１１２ｆの内周側のコーナ部１１３２ｌ、１１３２ｎ同士を結ぶ直線１１４１ｇと、当該２個の磁石穴８１７ｅ～８１７ｆの第４端部１１１４ｅ～１１１４ｆと、ロータコア８１１の外周面８１８と、ロータコア８１１の内周面８１９と、により囲まれる領域である。内側部８２３ｃは、この内側外縁部８３３ｃと一致する。図１１Ｃにおいて、符号８２３ｃおよび８３３ｃを並べて示しているのは、このことを意味する。
　次に、磁石間ブリッジ部８２１ａの幅ｗについて説明する。磁石間ブリッジ部８２１ａの幅ｗは、ロータコア断面において、ブリッジ幅規定線１１４２ａ～１１４２ｃの軟磁性材料と重なる部分の長さで表される。図１１Ａ～図１１Ｃに示すように、ブリッジ幅規定線１１４２ａ～１１４２ｃは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂ、８１７ｃ～８１７ｄ、８１７ｅ～８１７ｆの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂ、１１１２ｃ～１１１２ｄ、１１１２ｅ～１１１２ｆ同士を、軟磁性材料と重なる長さが最短になるように結ぶ直線である。
　具体的に図１１Ａに示す例では、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂ同士を軟磁性材料と重なる長さが最短になるように結ぶ直線は、直線１１４２ａであり、前述した直線１１４１ａと一致する。図１１Ａにおいて、符号１１４１ａおよび１１４２ａを並べて示しているのは、このことを意味する。この場合、磁石間ブリッジ部８２１ａの幅ｗは、ロータコア断面において、ブリッジ幅規定線１１４２ａの軟磁性材料と重なる部分の長さである。図１１Ａに示す例では、ブリッジ幅規定線１１４２ａの全てが軟磁性体材料と重なる。したがって、磁石間ブリッジ部８２１ａの幅ｗは、ブリッジ幅規定線１１４２ａの長さと等しい。磁石間ブリッジ部に穴が形成されているために、ブリッジ幅規定線の一部が軟磁性材料と重なる場合、磁石間ブリッジ部の幅ｗは、ブリッジ幅規定線の軟磁性材料と重なる部分の長さである。なお、ブリッジ幅規定線の軟磁性材料と重なる部分の長さは、ブリッジ幅規定線の長さから、ブリッジ幅規定線の軟磁性材料と重なっていない部分の長さを減算した長さである。
　図１１Ｂに示す例では、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ｃ～８１７ｄの第２端部１１１２ｃ～１１１２ｄ同士を軟磁性材料と重なる長さが最短になるように結ぶ直線は、直線１１４２ｂであり、前述した直線１１４１ｅと一致する。図１１Ｂにおいて、符号１１４１ｅおよび１１４２ｂを並べて示しているのは、このことを意味する。したがって、ブリッジ幅規定線は、直線１１４２ｂである。この場合、磁石間ブリッジ部８２１ｉの幅ｗは、ロータコア断面において、ブリッジ幅規定線１１４２ｂの軟磁性材料と重なる部分の長さである。図１１Ｂに示す例でも、ブリッジ幅規定線１１４２ｂの全てが軟磁性体材料と重なる。したがって、磁石間ブリッジ部８２１ｉの幅ｗは、ブリッジ幅規定線１１４２ｂの長さと等しい。
　図１１Ｃに示す例では、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ｅ～８１７ｆの第２端部１１１２ｅ～１１１２ｆ同士を軟磁性材料と重なる長さが最短になるように結ぶ直線は、直線１１４２ｃであり、前述した直線１１４１ｆと一致する。図１１Ｃにおいて、符号１１４１ｆおよび１１４２ｃを並べて示しているのは、このことを意味する。したがって、ブリッジ幅規定線は、直線１１４２ｃである。この場合、磁石間ブリッジ部８２１ｊの幅ｗは、ロータコア断面において、ブリッジ幅規定線１１４２ｃの軟磁性材料と重なる部分の長さである。図１１Ｃに示す例でも、ブリッジ幅規定線１１４２ｃの全てが軟磁性体材料と重なる。したがって、磁石間ブリッジ部８２１ｊの幅ｗは、ブリッジ幅規定線１１４２ｃの長さと等しい。
　以上のようにして定められる磁石間ブリッジ部８２１の幅ｗは、ロータコア８１１の直径の０．０２倍以下であるのが好ましい。磁石間ブリッジ部８２１の幅ｗがロータコア８１１の直径の０．０２倍を上回ると、磁石間ブリッジ部８２１を通過する磁束が多くなることにより磁石間ブリッジ部８２１を通過する磁束に含まれる還流磁束が多くなる。したがって、還流磁束にならない磁束（図５Ｂに示す磁束φ１３、φ１４を参照）によるロータ８１０のトルクの増大の効果が低減する。
　また、磁石間ブリッジ部８２１の幅ｗは、以下の（１）式で定まる長さｗｍｉｎを上回るのが好ましい。
　ｗｍｉｎ＝ρ×Ｓ×ｒｇ×ω÷Ｙｓ　・・・（１）
　ここで、ρは、軟磁性体部８２０を構成する軟磁性材料の密度（ｋｇ／ｍ３）である。ρは、例えば、ＩＰＭＳＭ８００の仕様により予め定められている。Ｙｓは、軟磁性体部８２０を構成する軟磁性材料の常温における降伏応力（Ｐａ）である。
　降伏応力（Ｙｓ）は、例えば、軟磁性材料の仕様により予め定められている。なお、降伏応力（Ｙｓ）は、測定値であっても良い。降伏応力（Ｙｓ）として測定値を採用する場合、例えば、以下のようにしても良い。まず、軟磁性材料の板厚方向における中心部から、引張試験片としてＪＩＳ５号試験片を採取する。そして、引張試験片に対してＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１の記載に基づいて引張試験を行うことにより降伏応力（Ｙｓ）を測定する。この際、引張試験片の圧延方向を引張方向とする。詳細には、引張試験により、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１に記載の上降伏点および下降伏点が測定される場合、降伏応力（Ｙｓ）は、上降伏点としても良い。一方、引張試験により、降伏現象が明確に表れない材料の場合、降伏応力（Ｙｓ）は、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１に記載のオフセット法により測定される０．２％耐力としても良い。
　Ｓは、後述する外力影響部８２４（図１１Ａ～図１１Ｃに示す８２４ａ～８２４ｃを参照）のロータコア断面における面積（ｍ２）である。ｒｇは、ロータ８１０（ロータコア８１１）の回転の中心（回転軸線０）から外力影響部８２４のロータコア断面における重心Ｇの位置までの半径方向における距離（ｍ）である（図１１Ａ～図１１Ｃの外力影響部８２４のロータコア断面における重心Ｇと回転軸線０とを結ぶ直線１１７８を参照）。重心Ｇの位置は、重心の定義の基づき、外力影響部８２４の各部分に働く重力の合力が作用する点として定められる。なお、図１１Ａ～図１１Ｃでは、説明および表記の都合上、外力影響部８２４ａ～８２４ｃの重心Ｇの凡その位置を示す。ωは、最高回転数で回転するときのロータ８１０の角速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）である。ロータ８１０の最高回転数は、ＩＰＭＳＭ８００において許容されるロータ８１０の回転数の上限値であり、ＩＰＭＳＭ８００の仕様により予め定められる。
　磁石間ブリッジ部８２１の幅ｗは、大きすぎるとトルクが低下するため、（１）式で定まる長さｗｍｉｎの３．０倍以下とすることが好ましい。
　ここで、外力影響部８２４は、同一の極において永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第３端部１１１３と、ロータコア８１１（軟磁性体部８２０）の外周面８１８と、ブリッジ幅規定線１１４２と、により囲まれる軟磁性材料の領域である。
　図１１Ａに示す例では、外力影響部８２４ａは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第３端部１１１３ａ～１１１３ｂと、ロータコア８１１の外周面８１８と、ブリッジ幅規定線１１４２ａと、により囲まれる軟磁性材料の領域である。
　図１１Ｂに示す例では、外力影響部８２４ｂは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ｃ～８１７ｄの第３端部１１１３ｃ～１１１３ｄと、ロータコア８１１の外周面８１８と、ブリッジ幅規定線１１４２ｂと、により囲まれる軟磁性材料の領域である。
　図１１Ｃに示す例では、外力影響部８２４ｃは、永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ｅ～８１７ｆの第３端部１１１３ｅ～１１１３ｆと、ロータコア８１１の外周面８１８と、ブリッジ幅規定線１１４２ｃと、により囲まれる軟磁性材料の領域である。
　なお、一つのロータ８１０に含まれる外力影響部８２４の数は、ロータ８１０の極数（本実施形態では８）に等しい。（１）式におけるＳは、これら８個の外力影響部８２４のロータコア断面における面積の合計値ではなく、１個の外力影響部８２４のロータコア断面における面積である。
　ロータコア８１１において、ロータ８１０（ロータコア８１１）が回転しているときに最も応力が集中する領域は、ブリッジ幅規定線１１４２ａ～１１４２ｃと重なる位置にある軟磁性材料の領域である。以下の説明では、この領域を、必要に応じて、応力集中領域と称する。磁石間ブリッジ部８２１の幅ｗが（１）式のｗｍｉｎと等しい場合、ロータ８１０（ロータコア８１１）が最高回転数で回転しているときに応力集中領域に生じる応力は、軟磁性材料の降伏応力と（理論的には）等しくなる。したがって、ロータ８１０（ロータコア８１１）が最高回転数で回転しているときに応力集中領域が破断することを抑制するために、磁石間ブリッジ部８２１の幅ｗが（１）式のｗｍｉｎを上回るようにするのが好ましい。
（計算例）
　次に、計算例を説明する。本計算例では、図８に示したように１極当たり２つの永久磁石がＶ字状に配置されたＩＰＭＳＭを、励磁条件を含む電磁界解析条件に従って動作（回転）させた場合のロータコアの各微小領域（メッシュ）における磁束密度ベクトル、渦電流ベクトル、およびトルクを、有限要素法による電磁界解析を行うことにより計算した。なお、トルクは、マックスウェル応力であるものとした。また、当該ＩＰＭＳＭを、ヤング率やポアソン比などの物性値を含む応力解析条件に従って動作（回転）させた場合のロータコアの各微小領域（メッシュ）における応力ベクトルを、有限要素法による応力解析を行うことにより計算した。有限要素法による電磁界解析や応力解析の手法は、一般的な手法であるので、ここではその詳細な説明を省略する。なお、各計算例において、ロータコアのフラックスバリアおよび窪み部以外の条件は、電磁界解析条件を含め同じ条件である。本計算例では、電磁界解析の条件として、永久磁石の残留磁束密度を０．４Ｔとした。また、ステータコイルに流れる励磁電流を、ピーク値が２０Ａであり周波数が５０Ｈｚである三相交流電流とした。また、進角を３０°とした。また、ロータコアの直径はいずれも２７ｍｍである。また、ステータコアのスロット数は２４個である。
　まず、（経緯）の欄の((第１の知見))の欄で説明したように、ロータコア断面において、開放端部前方側コーナ部１１３１ａ、１１３１ｃの位置が基準位置８３１ａ、８３１ｂよりも、ロータコア１１１の回転方向の後方側になるようにすることによる効果を検証した結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１において、θｆの欄には、図１１Ａに示した前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆ（°）が示されている。また、表１において、θｂの欄には、図１１Ａに示した後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂ（°）が示されている。また、表１において、基準位置は、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆおよび後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂが０°であることを示す。また、表１において、窪み部の欄には、窪み部の有無が示されている。
　本実施形態で定義したように、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆおよび後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂは、２つの直線（例えば直線１１７１、１１７２）のなす角度であるので、０以上の値をとる。なお、例えば、偏角θの正の方向が、ロータの回転方向と同じ方向となるように極座標系を定めて、当該極座標系で前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆおよび後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂを表現するとする。この場合、これらの移動角度θｆ、θｂがそれぞれ負の値であることで、基準位置に対して負の方向側（回転方向の後方側）に位置することが表される。以上のことは、窪み部開口角度θｃについても同じである。
　トルク増減の欄には、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆおよび後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂがそれぞれ０°である場合のロータのトルクに対する増減量を百分率で表した値が示されている。したがって、トルク増減の欄の値が大きいほどロータのトルクが、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆおよび後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂがそれぞれ０°である場合のロータのトルクよりも大きいことを示す。
　図１２Ａ、図１２Ｂは、それぞれ、表１の番号９、１９における解析実行対象のロータの構成（ロータ断面）を示す図である。図１２Ｃ、図１２Ｄは、それぞれ、表１の番号２３、２４における解析実行対象のロータの構成（ロータ断面）を示す図である。図１２Ａ～図１２Ｄでも図１と同様に、ＩＰＭＳＭの回転軸線０に垂直に切った断面を４等分した４つの領域の一つの領域（ＩＰＭＳＭの領域のうちロータの２極を構成する領域）を示す。なお、この一つの領域についてのみ電磁界解析を実行すれば、ＩＰＭＳＭの回転対称性を利用することにより、ロータ断面全体の電磁界解析の結果が得られる。また、前述したように、図１２Ａ～図１２Ｄでも、図１などと同様に、ロータの１極を構成する部分にのみに符号を付し、ロータのその他の極を構成する部分における符号を省略する。
　図１２Ａ～図１２Ｄでは、本実施形態で説明したように、外周側フラックスバリア１２０１ａ～１２０１ｅは、ロータコア断面においてロータコアの外周面１２１１ａ～１２１１ｄに到達して開放している。また、磁石間フラックスバリア１２０２ａ～１２０２ｂは繋がっておらず、磁石間フラックスバリア１２０２ａ～１２０２ｂの間には軟磁性材料（磁石間ブリッジ部）が存在する。
　前述したように本計算例では、ステータコアのスロット数Ｎｓｌｏｔは２４個である。したがって、基準位置移動角度θａは、π／１２ｒａｄ＝１５°である（θａ（ｒａｄ）＝２π／Ｎｓｌｏｔ）。本実施形態で説明したように、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆは、θａ／２４以上１５θａ／２４以下とするのが好ましく、θａ／３±θａ／２４の範囲内とするのがより好ましい。本計算例では、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆは、０．６２５°以上９．３７５°以下とするのが好ましく、５±０．６２５°の範囲内とするのがより好ましい。
　表１において、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆが、０．６２５°以上９．３７５°以下である番号２～１６においては、トルク増減は正の値を示すので、ロータのトルクを向上させることができることが分かる。また、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆが、５±０．６２５°の範囲内である番号８～１０においては、ロータのトルクをより向上させることができることが分かる。特に、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆが、５±０．６２５°の範囲内の中心値の５°である番号９においてトルク増減の値は極大値を示す。一方、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆが９．３７５°を上回る番号１７においては、トルク増減は負の値を示し、ロータのトルクを向上させることができないことが分かる。
　また、後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂは、θａ／２４以上θａ／８以下とするのが好ましく、θａ／１２±θａ／２４の範囲内とするのが好ましい。本計算例では、後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂは、０．６２５°以上１．８７５°以下とするのが好ましく、１．２５±０．６２５°の範囲内とするのが好ましい。
　表１において、後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂが、０．６２５°以上１．８７５°以下である番号１８～２１においては、トルク増減は正の値を示し、ロータのトルクを向上させることができることが分かる。また、後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂが、１．２５±０．６２５°の範囲内である番号１８～２０においては、ロータのトルクをより向上させることができることが分かる。特に、後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂが、１．２５±０．６２５°の範囲内の中心値の１．２５°である番号１９においてトルク増減の値は極大値を示す。一方、後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂが１．８７５°を上回る番号２１、２２においては、トルク増減は０付近または負の値を示し、ロータのトルクを向上させることができないことが分かる。
　以上の表１の番号２～２２の結果から、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆおよび後方側のフラックスバリアの移動角度θｂのいずれか一方のみを本実施形態で説明した範囲としても、ロータのトルクを向上させることができることが分かる。
　ただし、表１において、番号９に示すように前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆを定めると共に番号１９に示すように後方側のフラックスバリアの移動角度θｂとの双方を本実施形態で定めた範囲内とした番号２３においては、トルク増減の値は番号２～１６、１８～２０よりも大きくなり、ロータのトルクをより向上させることができることが分かる。
　また、本実施形態で説明したように、窪み部開口角度θｃは、θａ／８以上、２５θａ／２４θａ以下とするのが好ましく、３θａ／４±θａ／１２の範囲内とするのがより好ましい。本計算例では、基準位置移動角度θａは、２π／２４（ｒａｄ）＝１５（°）である。したがって、窪み部開口角度θｃは、１．９７５°以上１５．６２５°以下とするのが好ましく、１１．２５°±１．２５°の範囲内とするのが好ましい。また、窪み部深さ最大値Ｃｄは、ロータコアの直径の０．０１倍以上０．１以下の範囲内とするのが好ましい。前述したように本計算例では、ロータコアの直径はいずれも２７ｍｍである。表１に示す番号２４は、後述する表２の番号２７と同じである。図１２Ｄに示す窪み部１２４２ａの窪み部開口角度θｃは３．１２５°である。また、図１２Ｄに示す窪み部１２４２ａの窪み部深さ最大値Ｃｄはロータコアの直径の０．０５倍である。
　表１において、番号２４は、以上の窪み部１２４２ａを設置した他は、番号２３と同じ条件の結果である。番号２３～２４を比較すると、本実施形態で説明した範囲の窪み部開口角度θｃおよび窪み部深さ最大値Ｃｄを有する窪み部１２４２ａを設置することにより、ロータのトルクをより向上させることができることが分かる。
　次に、（経緯）の欄の((第２の知見))の欄で説明したように、ロータコア８１１の外周面８１８の領域のうち、最低の磁束密度よりも高い磁束密度のティース１２３ａ、１２３ｂと対向する位置に窪み部８１５ａを設けることによる効果を検証した結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２において、θｃの欄、Ｃｄの欄には、それぞれ、図１１Ａに示した、窪み部開口角度θｃ、窪み部深さ最大値Ｃｄが示されている。表２において、ロータ径＊数値は、当該数値にロータコアの直径を乗算した値である。表２におけるその他の表記は、表１と同じである。なお、表２では、表１に示した番号２３を再掲している。
　図１２Ｅは、表２の番号３６における解析実行対象のロータの構成（ロータ断面）を示す図である。また、前述したように図１２Ｄは、表２の番号２７（表１の番号２４）における解析実行対象のロータの構成（ロータ断面）を示す図である。表２の番号３６は、表２の番号２７（表１の番号２４）に対し、窪み部１２４２ａ～１２４２ｂの窪み部開口角度θｃが異なる。
　前述したように本計算例では、窪み部開口角度θｃは、１．９７５°以上１５．６２５°以下とするのが好ましく、１１．２５°±１．２５°の範囲内とするのがより好ましい。また、窪み部深さ最大値Ｃｄは、ロータコアの直径の０．０１倍以上０．１以下の範囲内とするのが好ましい。
　表２において、番号２３と番号２５とを比較すると、番号２５のように、窪み部開口角度θｃが１．９７５°を下回ると、窪み部を設けてもロータのトルクの向上に寄与しないことが分かる。同様に、番号２３と番号３３とを比較すると、番号３３のように、窪み部開口角度θｃが１５．６２５°を上回ると、窪み部を設けてもロータのトルクの向上に寄与しないことが分かる。また、番号２３と番号３９とを比較すると、番号３９のように、窪み部深さ最大値Ｃｄがロータコアの直径の０．１倍を上回ると、窪み部を設けてもロータのトルクの向上に寄与しないことが分かる。
　一方、窪み部開口角度θｃが１．９７５°以上１５．６２５°以下であり、且つ、窪み部深さ最大値Ｃｄがロータコアの直径の０．０１倍以上０．１以下である番号２６～３２、３４～３８では、番号２３に比べてトルク増減の値が大きくなる。したがって、番号２６～３２、３４～３８では、番号２３に比べてロータのトルクを向上させることができることが分かる。
　また、窪み部開口角度θｃが、１１．２５°±１．２５°の範囲内である番号２９～３０においては、ロータのトルクをより向上させることができることが分かる。特に、窪み部開口角度θｃが、１１．２５°±１．２５°の範囲内の中心値の１１．２５°である番号３０においてトルクの増減の値は極大値を示す。また、窪み部深さ最大値Ｃｄが、ロータコアの直径の０．０４倍以上０．０７倍以下の範囲内である番号３５～３７においては、ロータのトルクをより向上させることができることが分かる。特に、窪み部深さ最大値Ｃｄが、ロータコアの直径の０．０４倍以上０．０７倍以下の範囲内の中心付近の値を示す番号３６においてトルク増減の値は極大値を示す。
　また、表２において、例えば、番号２３と番号３６とを比較すると、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆおよび後方側のフラックスバリアの移動角度θｂを本実施形態で説明した範囲としなくても、窪み部開口角度θｃおよび窪み部深さ最大値Ｃｄを本実施形態で説明した範囲とすることにより、ロータのトルクを向上させることができることが分かる。
　以上のことから、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆと、後方側のフラックスバリアの移動角度θｂと、窪み部開口角度θｃおよび窪み部深さ最大値Ｃｄと、のうち、いずれか一つを本実施形態で説明した範囲としていれば、その他については本実施形態で説明した範囲としなくても良いことが分かる。
　次に、（経緯）の欄の((第３の知見))の欄で説明したように、磁石間ブリッジ部８２１を積極的に設けることと、外周側フラックスバリア８１３をロータコア８１１の外周面８１８まで拡大させて開放させることと、を行うことによる効果を検証した結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　図１２Ｆ～図１２Ｉは、表３の番号４０～４３における解析実行対象のロータの構成（ロータ断面）を示す図である。なお、ここでは、((第３の知見))の欄における効果のみを検証するために、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆおよび後方側のフラックスバリアの移動角度θｂを本実施形態で説明した範囲としていない。
　図１２Ｆでは、外周側フラックスバリア１２０１ｆ～１２０１ｇは、ロータコア断面においてロータコアの外周面１２１１ｆに到達して開放している。また、磁石間フラックスバリア１２０２ａ～１２０２ｂは繋がっておらず、磁石間フラックスバリア１２０２ａ～１２０２ｂの間には軟磁性材料（磁石間ブリッジ部１２３２ａ）が存在する。図１２Ｆに示す例では、磁石間ブリッジ部の幅ｗは０．３ｍｍである。また、図１２Ｆに示す例では、（１）式のｗｍｉｎは０．０７５ｍｍである。
　図１２Ｇに示す磁石間フラックスバリア１２０２ａ～１２０２ｂの形状および大きさは、図１２Ｆに示すロータの磁石間フラックスバリア１２０２ａ～１２０２ｂの形状および大きさと同じである。したがって、図１２Ｇに示すロータの磁石間ブリッジ部１２３２ａの形状および大きさは、図１２Ｆに示すロータの磁石間ブリッジ部１２３２ａの形状および大きさと同じである。また、図１２Ｇに示す外周側フラックスバリア１２０１ｈ～１２０１ｉの形状および大きさは、磁石間フラックスバリア１２０２ａ～１２０２ｂの形状および大きさと同じである。図１２Ｇでは、外周側ブリッジ部の幅および磁石間ブリッジ部の幅が概ね均等になるように外周側フラックスバリア１２０１ｈ～１２０１ｉおよび磁石間フラックスバリア１２０２ａ～１２０２ｂが配置されている。また、図１２Ｇに示す外周側フラックスバリア１２０１ｈ～１２０１ｉは、ロータコア断面においてロータコアの外周面１２１１ｇに到達せずに開放していない。
　本計算例では、外周側ブリッジ部の幅は、ロータコア断面において、当該磁石間ブリッジ部を通る磁束が流れる方向に垂直な方向の長さで表されるものとする。磁石間ブリッジ部の幅は、当該磁石間ブリッジ部における当該長さ（磁束が流れる方向に垂直な方向の長さ）のうち、最短の長さであるものとする。
　図１２Ｈでは、永久磁石１２２１ａ～１２２１ｂ（磁石間フラックスバリア１２０２ｄ～１２０２ｅ）の間には軟磁性材料（磁石間ブリッジ部１２３２ｂ）が存在する。図１２Ｈに示す外周側フラックスバリア１２０２ｄ～１２０２ｅの形状および大きさは、磁石間フラックスバリア１２３２ｂの形状および大きさと同じである。また、図１２Ｈでは、外周側ブリッジ部１２３１ｃ～１２３１ｄの幅および磁石間ブリッジ部１２３２ｂの幅が概ね均等になるように外周側フラックスバリア１２０１ｊ～１２０１ｋおよび磁石間フラックスバリア１２０２ｄ～１１０２ｅが配置されている。また、図１２Ｈに示す外周側ブリッジ部１２３１ｃ～１２３１ｄの幅、磁石間ブリッジ部１２３２ｂの幅は、それぞれ、図１２Ｇに示す外周側ブリッジ部１２３１ａ～１２３１ｂの幅、磁石間ブリッジ部１１３２ａの幅よりも短い。
　図１１Ａ～図１１Ｃを参照しながら前述した通り、磁石間ブリッジ部の幅は、ロータコア断面において、ブリッジ幅規定線の軟磁性材料と重なる部分の長さで表される。ブリッジ幅規定線は、永久磁石が設置される２個の磁石穴の第２端部同士を、軟磁性材料と重なる長さが最短になるように結ぶ直線である。図１１Ｂおよび図１１Ｃを参照しながら前述した通り、軟磁性体部を構成する軟磁性材料と重なる長さが最短の距離になるように引いた直線の両端の位置が第２端部に含まれる。したがって、図１２Ｈに示す例では、磁石間フラックスバリア１２０２ｄ～１２０２ｅの間の領域を最短距離で結ぶ直線の長さが、磁極間ブリッジ部の幅になる。
　また、図１２Ｈに示す外周側フラックスバリア１２０１ｊ～１２０１ｋは、ロータコア断面においてロータコアの外周面１２１１ｈに到達せずに開放していない。また、図１２Ｈに示す磁石間フラックスバリア１２０２ｄ～１２０２ｅは繋がっていない。したがって、磁石間フラックスバリア１２０２（１２０２ｄ～１２０２ｅ））の間には軟磁性材料（磁石間ブリッジ部）が存在する。
　図１２Ｉに示す外周側フラックスバリア１２０１ｈ～１２０１ｉの形状および大きさは、図１２Ｇに示すロータの外周側フラックスバリア１２０１ｈ～１２０１ｉの形状および大きさと同じである。したがって、図１２Ｉに示す外周側ブリッジ部１２３１ａ～１２３１ｂの形状および大きさは、図１２Ｇに示すロータの外周側ブリッジ部１２３１ａ～１２３１ｂの形状および大きさと同じである。また、図１２Ｉでは、永久磁石１２２１ａ～１２２１ｂよりも左右方向Ｄｓにおける内周側のフラックスバリア（磁石間フラックスバリア１２０２ｆ）の数は一つである。
　表３において、図１２Ｇに示すように外周側ブリッジ部１１３１ａ～１１３１ｂおよび磁石間ブリッジ部１１３２ａの幅を、図１２Ｆに示す磁極間ブリッジ部１１３２ａの幅と同じにして図１２Ｈに示す磁極間ブリッジ部１２３２ｂよりも広くすると、図１２Ｈに示すように外周側ブリッジ部１２３１ｃ～１２３１ｄの幅および磁石間ブリッジ部１２３２ｂの幅を狭くした場合よりもロータのトルクが低くなることが分かる。また、図１２Ｉに示すように外周側ブリッジ部１２３１ａ～１２１３ｂを設け、且つ、磁石間ブリッジ部をなくすと、ロータのトルクは、図１２Ｇに示すように外周側ブリッジ部１２３１ａ～１２３１ｂおよび磁石間ブリッジ部１２３２ａを設け、且つ、磁石間ブリッジ部１２３２ａの幅を図１２Ｆに示す磁極間ブリッジ部１２３２ａの幅と同じにして図１２Ｈに示す磁極間ブリッジ部１２３２ｂよりも広くした場合に比べれば高くなる。しかしながら、図１２Ｉに示すように磁石間ブリッジ部をなくすと、ロータのトルクは、図１２Ｈに示すように外周側ブリッジ部１２３１ｃ～１２３１ｄおよび磁石間ブリッジ部１２３２ｂを設け、且つ、外周側ブリッジ部１２３１ｃ～１２３１ｄの幅および磁石間ブリッジ部１２３２ｂの幅を図１２Ｇに示す外周側ブリッジ部１２３１ａ～１２３１ｂの幅および磁石間ブリッジ部１２３２ａの幅よりも狭くした場合よりも低くなることが分かる。そして、図１２Ｆに示すように外周側ブリッジ部を設けずに磁石間ブリッジ部１２３２ａを設けると、ロータのトルクは、図１２Ｇに示すように、外周側ブリッジ部１２３１ａ～１２３１ｂおよび磁石間ブリッジ部１２３２ａを設けた場合、並びに、図１２Ｈに示すように、外周側ブリッジ部１２３１ｃ～１２３１ｄおよび磁石間ブリッジ部１２３２ｂの幅を図１２Ｇに示す外周側ブリッジ部１２３１ａ～１２３１ｂの幅および磁石間ブリッジ部１２３２ａの幅よりも狭くした場合よりも高くなることが分かる。すなわち、図１２Ｆに示すように、磁石間ブリッジ部１２３２ａを設け、外周側フラックスバリア１２０１ｆ～１２０１ｇをロータコアの外周面まで拡大させて開放させる場合に、ロータのトルクが最も高いことが分かる。
　表４に、図１２Ｆに示すロータおよび図１２Ｈに示すロータの応力の計算結果を示す。表４に示す値は、以下のようにして算出される値である。まず、回転数の欄に示す回転数で回転しているときにロータコアにかかる応力の計算値のうち、最大の応力の値を、当該回転数で回転しているときにロータコアにかかる応力の最大値とする。そして、当該回転数で回転しているときにロータコアにかかる応力の最大値を、図１２Ｈに示すロータが２００００ｒｐｍで回転しているときに当該ロータのロータコアにかかる応力の最大値を１００として正規化（無次元化）する。このようにして正規化された値を表４の各欄に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表３に示すように、図１２Ｇに示すロータのトルクと、図１２Ｉに示すロータのトルクは、図１２Ｆおよび図１２Ｈに示すロータのトルクに比べて小さい。したがって、図１２Ｆおよび図１２Ｈに示すロータは、図１２Ｉに示すロータと比べても電磁気的に優位である。そこで、表４を用いて、力学的な観点から、図１２Ｆに示すロータと、図１２Ｈに示すロータとを比較する。図１２Ｆに示す磁石間ブリッジ部１２３２ａの幅と、図１２Ｈに示す外周側ブリッジ部１２３１ｃ～１２３１ｄおよび磁石間ブリッジ部１２３２ｂの幅の和と、は概ね同じである。しかしながら、表４に示すように、図１２Ｆに示すロータの方が、図１２Ｈに示すロータよりも、ロータコアにかかる応力の最大値が低くなる。したがって、図１２Ｆに示すロータの方が、図１２Ｈに示すロータよりも、遠心力に対する耐力を向上させることができることが分かる。
　以上のように、図１２Ｆに示すロータ（ロータコア）は、図１２Ｇ～図１２Ｉに示すロータ（ロータコア）に比べて、力学的および電磁気的に優位な形状であると言える。
（まとめ）
　以上のように本実施形態では、ロータコア断面において、開放端部前方側コーナ部１１３１ａ、１１３１ｃの位置が、基準位置８３１ａ～８３１ｂよりも、ロータコア８１１の回転方向の後方側にある。ここで、開放端部前方側コーナ部１１３１ａ、１１３１ｃは、ロータコア断面において、同一の極に設置される少なくとも一つの開放端部１１１１ａ～１１１１ｂの、ロータコア８１１の周方向における２つのコーナ部１１３１ａ～１１３１ｂ、１１３１ｃ～１１３１ｄのうち、ロータコア８１１の回転方向における前方側のコーナ部である。また、基準位置８３１ａ、８３１ｂは、それぞれ、当該開放端部１１１１ａ、１１１１ｂを有する磁石穴８１７ａ、８１７ｂに対する基準位置である。したがって、ロータ８１０のトルクを増加させることができる。
　また、本実施形態では、前方側開放端部１１１１ａの前方側開放端部前方側コーナ部１１３１ａの位置が、当該前方側開放端部１１１１ａを有する磁石穴８１７ａに対する基準位置８３１ａよりも、ロータコア８１１の回転方向の後方側にある。また、後方側開放端部１１１１ｂの後方側開放端部前方側コーナ部１１３１ｂの位置が、当該後方側開放端部１１１１ｂを有する磁石穴８１７ｂに対する基準位置８３１ｂよりも、ロータコア８１１の回転方向の後方側にある。したがって、永久磁石８１２ａ～８１２ｂがいわゆるＶ字状に配置されるロータ８１０のトルクを増加させることができる。
　また、本実施形態では、前方側の外周側フラックスバリア移動角度θｆをθａ／２４以上１５θａ／２４以下とする（θａは基準位置移動角度である）。したがって、ロータ８１０のトルクを確実に増加させることができる。
　また、本実施形態では、後方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｂをθａ／２４以上θａ／８以下とする。したがって、ロータ８１０のトルクを確実に増加させることができる。
　また、本実施形態では、開放端部１１１１ａ～１１１１ｂの、ロータコア８１１の周方向の長さＬ１を、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの磁化方向Ｄｍの長さＬ２の０．１倍以上、１．０倍以下とする。したがって、還流磁束を確実に抑制することができる。
　また、本実施形態では、ロータコア８１１の外周面８１８と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコア１２１のティース１２３ａ、１２３ｂと間隔を有して対向する位置に窪み部８１５ａを設ける。ティース１２３ａ、１２３ｂは、ティース１２３ａ～１２３ｄのうち磁束密度が最低となるティース１２３ｂ、１２３ｄとは異なるティースである。したがって、ロータ８１０のトルクをより増加させることができる。
　また、本実施形態では、ロータコア断面において、窪み部開口角度θｃをθａ／８以上、２５θａ／２４θａ以下とする（θａは基準位置移動角度である）。したがって、ロータ８１０のトルクを確実に増加させることができる。
　また、本実施形態では、窪み部深さ最大値Ｃｄをロータコア８１１の直径の０．０１倍以上０．１以下の範囲内とする。したがって、ロータ８１０のトルクを確実に増加させることができる。
　また、本実施形態では、ロータコア８１１は、１極当たり複数の磁極穴を有する。また、当該１極当たり複数の磁石穴は、左右方向Ｄｓで外周側に位置する第１端部１１１１ａ～１１１１ｂと、左右方向Ｄｓで第１端部１１１１ａ～１１１１ｂよりも内周側に位置する第２端部１１１２ａ～１１１２ｂとをそれぞれ有する２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂを含む。軟磁性体部８２０は、２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの各々の第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間に磁石間ブリッジ部８２１ａを有する。２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂは、磁石間フラックスバリア空間１１２２ａ～１１２２ｂの端部と一致し、且つ、閉鎖されている。一方、２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第１端部１１１１ａ～１１１１ｂは、開放されている。したがって、ＩＰＭＳＭ８００のトルクをより増加させることができる。
　また、本実施形態では、磁石間ブリッジ部８２１ａの幅ｗを、ロータコア８１１の直径の０．０２倍以下にする。したがって、磁石間ブリッジ部８２１ａの幅ｗをより低減することができる。よって、磁石間ブリッジ部８２１ａを通過する磁束に含まれる還流磁束をより低減することができる。これにより、ロータ８１０のトルクに寄与する磁束（還流磁束にならない磁束）を多くすることができる。
　また、本実施形態では、磁石間ブリッジ部８２１ａの幅ｗを、（１）式のｗｍｉｎを上回らせる。したがって、ロータ８１０（ロータコア８１１）の回転により発生する応力によって磁石間ブリッジ部８２１ａを起点とする破断が生じることを抑制することができる。
　また、本実施形態では、同一の極において永久磁石８１２ａ～８１２ｂが設置される２個の磁石穴８１７ａ～８１７ｂの第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間の領域を軟磁性材料の領域とすることにより、フラックスバリアとなる空間が存在しないようにする。したがって、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間の領域の大きさが同じであれば、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間の領域にフラックスバリアとなる領域がある場合に比べ、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間の領域に含まれるブリッジ部（磁石間ブリッジ部８２１ａ）を広くすることができる。よって、第２端部１１１２ａ～１１１２ｂの間の領域の大きさを必要最小限の大きさにすることができる。これにより、例えば、ロータ８１０（ロータコア８１１）の１極当たりの領域の大きさを狭くすることができる。
　また、本実施形態では、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの常温における残留磁束密度を０．８Ｔ以下にする。したがって、磁石間ブリッジ部８２１ａを通過する磁束に含まれる還流磁束をより低減することができる。よって、ロータ８１０のトルクに寄与する磁束（還流磁束にならない磁束）を多くすることができる。また、永久磁石８１２ａ～８１２ｂの常温における残留磁束密度を０．４Ｔ以下にすれば、磁石間ブリッジ部８２１ａを通過する磁束に含まれる還流磁束をより一層低減することができる。よって、ロータ８１０のトルクに寄与する磁束（還流磁束にならない磁束）をより多くすることができる。
　また、本実施形態では、永久磁石８１２ａ～８１２ｂとしてレアアースを含有しない永久磁石を用いる。したがって、入手が困難な材料を用いなくても、ロータ８１０のトルクを増加させることができる。
（変形例）
　本実施形態では、１極当たり２個の永久磁石８１２ａ～８１２ｂを設ける場合を例示した。しかしながら、１極当たりの永久磁石の数は、１個であっても３個以上であっても良い。
　ただし、永久磁石の数が３個以上である場合、以下のようにするのが好ましい。すなわち、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆおよび後方側のフラックスバリアの移動角度θｂを定める必要がある外周側フラックスバリアを有する磁石穴に設置される永久磁石の磁化方向Ｄｍにおける端部のうち、ロータコアの外周面側の端部（図１１Ａに示す例では第３端部１１１３）と、ロータコアの外周面と、の間の領域に、永久磁石が設置されていないのが好ましい。このようにすれば、前方側の外周側フラックスバリアの移動角度θｆおよび後方側のフラックスバリアの移動角度θｂを本実施形態で説明した範囲にしてロータのトルクを確実に向上させることができるからである。
　また、１極当たり１個の永久磁石が設置される場合、当該永久磁石が設置される磁石穴において、当該永久磁石の左右方向Ｄｓの両側のフラックスバリアとなる空間が前方側フラックスバリアおよび後方側フラックスバリアとなる。この場合、前方側フラックスバリアおよび後方側フラックスバリアの双方または一方が開放端部を有する。
　また、本実施形態では、永久磁石埋込型の回転電機としてＩＰＭＳＭを例示した。しかしながら、永久磁石埋込型の回転電機はＩＰＭＳＭに限定されない。例えば、永久磁石埋込型の回転電機はＩＰＭＳＧ（Interior Permanent Magnet Synchronous Generator）であっても良い。
　なお、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
　なお、以上の実施形態の開示は、例えば以下のようになる。
［開示１］
　軟磁性材料を用いて形成され、１極当たり少なくとも一つの磁石穴を有する軟磁性体部を備えたロータコアであって、
　前記磁石穴は、当該磁石穴に設置される永久磁石に対し、当該永久磁石の磁化方向と回転の中心となる回転軸線に平行な方向とに垂直な左右方向の両側に、前方側フラックスバリアとなる空間および後方側フラックスバリアとなる空間を有し、
　前記前方側フラックスバリアとなる空間および前記後方側フラックスバリアとなる空間のうち、少なくとも一つのフラックスバリアとなる空間は、前記ロータコアの外周面において開放されている開放端部を有し、
　前記回転軸線に対して垂直な断面において、ロータの同一の極に設置される少なくとも一つの前記開放端部の開放端部前方側コーナ部の位置は、当該開放端部を有する前記磁石穴に対する基準位置よりも、前記ロータコアの回転方向の後方側にあり、
　前記断面において、前記開放端部前方側コーナ部は、ロータの同一の極に設置される少なくとも一つの前記開放端部の、前記ロータコアの周方向における２つのコーナ部のうち、前記ロータコアの回転方向における前方側のコーナ部であり、
　前記断面において、前記開放端部を有する前記磁石穴に対する基準位置は、当該磁石穴に設置される前記永久磁石のうち、当該開放端部に最も近い位置にある前記永久磁石の端部の一つである永久磁石基準端部と前記回転軸線とを通る直線と、前記ロータコアの外周面と、の交点の位置であり、
　前記断面において、前記開放端部に最も近い位置にある前記永久磁石の前記永久磁石基準端部は、当該永久磁石の端部のうち、当該永久磁石を含む一つの極の領域の前記周方向における中心の位置と、前記回転軸線と、を通る直線からの前記周方向における距離が最も遠い位置にある端部であり、前記開放端部に最も近い位置にある前記永久磁石を含む一つの極の領域の前記周方向における中心の位置と、前記回転軸線と、を通る直線からの前記周方向における距離は、前記ロータコアの回転方向における前方側および後方側のうち、当該開放端部が存在する側において定められる距離である、ロータコア。
［開示２］
　前記断面において、ロータの同一の極に設置される全ての前記開放端部の前記開放端部前方側コーナ部の位置は、当該開放端部を有する前記磁石穴に対する基準位置よりも、前記ロータコアの回転方向の後方側にある、開示１に記載のロータコア。
［開示３］
　前記ロータコアは、１極当たり複数の磁極穴を有し、
　前記複数の磁石穴は、前記回転方向の前方側に位置する前方側磁石穴と、前記回転方向の後方側に位置する後方側磁石穴と、を有し、
　前記前方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間は、前記前方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間よりも前記回転方向の前方側且つ前記ロータコアの外周側にある外周側フラックスバリアであり、
　前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間は、前記後方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間よりも前記回転方向の後方側且つ前記ロータコアの外周側にある外周側フラックスバリアであり、
　前記前方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間と、前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間と、のうち、少なくとも一方のフラックスバリアとなる空間は、前記開放端部を有し、
　前記断面において、前記開放端部前方側コーナ部は、前方側開放端部前方側コーナ部と、後方側開放端部前方側コーナ部と、のうちの少なくとも一方を有し、
　前記断面において、前記前方側開放端部前方側コーナ部は、前方側開放端部の、前記ロータコアの周方向における２つのコーナ部のうち、前記回転方向の前方側のコーナ部であり、
　前記断面において、前記前方側開放端部は、前記前方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間の前記開放端部であり、
　前記断面において、前記後方側開放端部は、後方側開放端部の、前記ロータコアの周方向における２つのコーナ部のうち、前記回転方向の前方側のコーナ部であり、
　前記断面において、前記後方側開放端部前方側コーナ部は、前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間の前記開放端部であり、
　前記断面において、前記永久磁石基準端部は、前方側永久磁石端部と、後方側永久磁石端部と、のうちの少なくとも一方を有し、
　前記断面において、前記前方側永久磁石端部は、前記前方側磁石穴に設置される前記永久磁石の端部のうち、最も前記回転方向の前方側の位置の端部であり、
　前記断面において、前記後方側永久磁石端部は、前記後方側磁石穴に設置される前記永久磁石の端部のうち、最も前記回転方向の後方側の位置の端部であり、
　前記断面において、前記基準位置は、前方側基準位置と、後方側基準位置と、のうちの少なくとも一方を有し、
　前記断面において、前記前方側基準位置は、前記前方側永久磁石端部と前記回転軸線とを通る直線と、前記ロータコアの外周面と、の交点の位置であり、
　前記断面において、前記後方側基準位置は、前記後方側永久磁石端部と前記回転軸線とを通る直線と、前記ロータコアの外周面との交点の位置である、開示１または２に記載のロータコア。
［開示４］
　前記開放端部前方側コーナ部は、前記前方側開放端部前方側コーナ部と、前記後方側開放端部前方側コーナ部と、を有し、
　前記永久磁石基準端部は、前記前方側永久磁石端部と、前記後方側永久磁石端部と、を有し、
　前記基準位置は、前記前方側基準位置と、前記後方側基準位置と、を有し、
　前記前方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間と、前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間と、のそれぞれが、前記開放端部を有する、開示３に記載のロータコア。
［開示５］
　前記断面において、前記開放端部前方側コーナ部のうち、同一の極における前記周方向の中心よりも前記回転方向の前方側に位置する前記開放端部前方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、当該開放端部前方側コーナ部をコーナ部の一つとする前記開放端部を有する前記磁石穴に対する前記基準位置と前記回転軸線とを通る直線と、のなす角度は、θａ／２４以上１５θａ／２４以下であり、
　θａは、前記基準位置からの前記回転軸線周りの角度である移動角度（ｒａｄ）であり、
　θａは、２π／Ｎｓｌｏｔで算出され、
　Ｎｓｌｏｔは、前記ロータコアの外周面と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコアのスロット数（個）である、開示１～４のいずれか一つに記載のロータコア。
［開示６］
　前記断面において、前記開放端部前方側コーナ部のうち、同一の極における前記周方向の中心よりも前記回転方向の後方側に位置する前記開放端部前方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、当該開放端部前方側コーナ部をコーナ部の一つとする前記開放端部を有する前記磁石穴に対する前記基準位置と前記回転軸線とを通る直線と、のなす角度は、θａ／２４以上θａ／８以下であり、
　θａは、前記基準位置からの前記回転軸線周りの角度である移動角度（ｒａｄ）であり、
　θａは、２π／Ｎｓｌｏｔで算出され、
　Ｎｓｌｏｔは、前記ロータコアの外周面と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコアのスロット数（個）である、開示１～５のいずれか一つに記載のロータコア。
［開示７］
　前記開放端部の前記周方向の長さは、当該開放端部を有する前記磁石穴に設置される前記永久磁石の磁化方向の長さの０．１倍以上、１．０倍以下である、開示１～６のいずれか一つに記載のロータコア。
［開示８］
　前記軟磁性体部は、前記フラックスバリアとなる空間とは異なる窪み部として、前記ロータコアの外周面において開放されている開放端部を有する窪み部をさらに有し、
　前記窪み部は、前記ロータコアの外周面と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコアのティースのうち磁束密度が最低となるティースとは異なるティースと間隔を有して対向する位置にある、開示１～７のいずれか一つに記載のロータコア。
［開示９］
　前記断面において、前記窪み部の開放端部における２つのコーナ部のうち、前記回転方向の後方側のコーナ部である窪み部後方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、当該窪み部が設置される極と同一の極において当該窪み部よりも前記回転方向の後方側に位置する前記開放端部前方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、のなす角度は、θａであり、
　前記窪み部の開放端部における２つのコーナ部のうち、前記回転方向の前方側のコーナ部である窪み部前方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、前記窪み部後方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、のなす角度は、θａ／８以上、２５θａ／２４θａ以下であり、
　θａは、前記断面において、後方側永久磁石端部と前記回転軸線とを通る直線と、前記ロータコアの外周面と、の交点の位置である後方側基準位置からの前記回転軸線周りの角度である移動角度（ｒａｄ）であり、
　前記後方側永久磁石端部は、同一の極に設置される前記永久磁石の端部のうち、前記周方向の最も後方側に位置する端部であり、
　θａは、２π／Ｎｓｌｏｔで算出され、
　Ｎｓｌｏｔは、前記ロータコアの外周面と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコアのスロット数（個）である、開示８に記載のロータコア。
［開示１０］
　前記窪み部の深さの最大値は、前記ロータコアの直径の０．０１倍以上０．１倍以下の範囲内である、開示８または９に記載のロータコア。
［開示１１］
　前記ロータコアは、１極当たり複数の磁極穴を有し、
　前記複数の磁石穴は、前記回転方向の前方側に位置する前方側磁石穴と、前記回転方向の後方側に位置する後方側磁石穴と、を有し、
　前記前方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間は、前記前方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間よりも前記回転方向の前方側にあり、
　前記後方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間は、前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間よりも前記回転方向の後方側にあり、
　前記軟磁性体部は、前記前方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間と、前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間との間の領域に配置された磁石間ブリッジ部を有し、
　前記前方側磁石穴は、当該前方側磁石穴に設置される前記永久磁石に対し前記回転方向の前方側に前記開放端部となる第１端部を有し、
　前記前方側磁石穴は、当該前方側磁石穴に設置される前記永久磁石に対し前記回転方向の後方側に第２端部を有し、
　前記後方側磁石穴は、当該後方側磁石穴に設置される前記永久磁石に対し前記回転方向の後方側に前記開放端部となる第１端部を有し、
　前記後方側磁石穴は、当該後方側磁石穴に設置される前記永久磁石に対し前記回転方向の前方側に第２端部を有し、
　前記前方側磁石穴および前記後方側磁石穴の各々の前記第２端部は、フラックスバリアとなる空間の端部と一致し、且つ、閉鎖されている、開示１～１０のいずれか一つに記載のロータコア。
［開示１２］
　前記断面において、ブリッジ幅規定線の、前記軟磁性材料と重なる部分の長さは、前記ロータコアの直径の０．０２倍以下であり、
　前記ブリッジ幅規定線は、前記前方側磁石穴および前記後方側磁石穴の前記第２端部同士を、前記軟磁性材料と重なる長さが最短になるように結ぶ直線である、開示１１に記載のロータコア。
［開示１３］
　前記断面において、前記前方側磁石穴および前記後方側磁石穴の各々は、当該前方側磁石穴および当該後方側磁石穴に設置される前記永久磁石の磁化方向で外周側に位置する第３端部と、前記第３端部よりも当該永久磁石の磁化方向で内周側に位置する第４端部と、をさらに有し、
　前記断面において、ブリッジ幅規定線の、前記軟磁性材料と重なる部分の長さは、ｗｍｉｎを上回り、
　前記ブリッジ幅規定線は、前記前方側磁石穴および前記後方側磁石穴の前記第２端部同士を、前記軟磁性材料と重なる長さが最短になるように結ぶ直線であり、
　ｗｍｉｎは、ρ×Ｓ×ｒｇ×ω÷Ｙｓで算出され、
　ρは、前記軟磁性材料の密度（ｋｇ／ｍ３）であり、
　Ｙｓは、前記軟磁性材料の常温における降伏応力（Ｐａ）であり、
　Ｓは、外力影響部の面積（ｍ２）であり、
　前記外力影響部は、前記断面において、前記ブリッジ幅規定線の一方の端に位置する前記前方側磁石穴の前記第３端部と、前記ブリッジ幅規定線の他方の端に位置する前記後方側磁石穴の前記第３端部と、前記軟磁性体部の外周面と、前記ブリッジ幅規定線と、により囲まれる前記軟磁性材料の領域であり、
　ｒｇは、前記断面における前記外力影響部の重心の位置と前記回転の中心との半径方向における距離（ｍ）であり、
　ωは、最高回転数で回転するときのロータの角速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）である、開示１１または１２に記載のロータコア。
［開示１４］
　軟磁性材料を用いて形成され、１極当たり少なくとも一つの磁石穴を有する軟磁性体部を備えたロータコアであって、
　前記軟磁性体部は、外周面に窪み部を有し、
　前記磁石穴は、当該磁石穴に設置される永久磁石の磁化方向と回転の中心となる回転軸線に平行な方向とに垂直な左右方向に第１端部および第２端部を有し、
　前記第１端部および前記第２端部のうち、少なくとも一方の端部は開放されている開放端部であり、
　前記窪み部は、前記開放端部とは異なる位置にあり、
　前記窪み部は、前記ロータコアの外周面と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコアのティースのうち磁束密度が最低となるティースとは異なるティースと間隔を有して対向する位置にある、ロータコア。
［開示１５］
　前記断面において、前記窪み部の開放端部における２つのコーナ部のうち、前記ロータコアの回転方向の後方側のコーナ部である窪み部後方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、当該窪み部が設置される極と同一の極において当該窪み部よりも前記回転方向の後方側に位置する開放端部前方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、のなす角度は、θａであり、
　前記断面において、前記開放端部前方側コーナ部は、ロータの同一の極に設置される少なくとも一つの前記開放端部の、前記ロータコアの周方向における２つのコーナ部のうち、前記ロータコアの回転方向における前方側のコーナ部であり、
　前記窪み部の開放端部における２つのコーナ部のうち、前記回転方向の前方側のコーナ部である窪み部前方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、前記窪み部後方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、のなす角度は、θａ／８以上、２５θａ／２４θａ以下であり、
　θａは、前記断面において、後方側永久磁石端部と前記回転軸線とを通る直線と、前記ロータコアの外周面と、の交点の位置である後方側基準位置からの前記回転軸線周りの角度である移動角度（ｒａｄ）であり、
　前記後方側永久磁石端部は、同一の極に設置される前記永久磁石の端部のうち、前記周方向の最も後方側に位置する端部であり、
　θａは、２π／Ｎｓｌｏｔで算出され、
　Ｎｓｌｏｔは、前記ロータコアの外周面と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコアのスロット数（個）である、開示１４に記載のロータコア。
［開示１６］
　前記窪み部の深さの最大値は、前記ロータコアの直径の０．０１倍以上０．１倍以下の範囲内である、開示１４または１５に記載のロータコア。
［開示１７］
　開示１～１６のいずれか一つに記載のロータコアと、
　前記ロータコアに設置される複数の永久磁石と、
を備える、ロータ。
［開示１８］
　前記永久磁石の常温における残留磁束密度は、０．８Ｔ以下である、開示１７に記載のロータ。
［開示１９］
　前記永久磁石は、レアアースを含有しない、開示１７または１８に記載のロータ。
［開示２０］
　開示１７～１９のいずれか一つに記載のロータと、
　ステータと、
を備える、回転電機。
　本発明は、例えば、回転電機に利用することができる。

Claims (18)

  1. 　軟磁性材料を用いて形成され、１極当たり少なくとも一つの磁石穴を有する軟磁性体部を備えたロータコアであって、
    　前記磁石穴は、当該磁石穴に設置される永久磁石に対し、当該永久磁石の磁化方向と回転の中心となる回転軸線に平行な方向とに垂直な左右方向の両側に、前方側フラックスバリアとなる空間および後方側フラックスバリアとなる空間を有し、
    　前記前方側フラックスバリアとなる空間および前記後方側フラックスバリアとなる空間のうち、少なくとも一つのフラックスバリアとなる空間は、前記ロータコアの外周面において開放されている開放端部を有し、
    　前記回転軸線に対して垂直な断面において、ロータの同一の極に設置される少なくとも一つの前記開放端部の開放端部前方側コーナ部の位置は、当該開放端部を有する前記磁石穴に対する基準位置よりも、前記ロータコアの回転方向の後方側にあり、
    　前記断面において、前記開放端部前方側コーナ部は、ロータの同一の極に設置される少なくとも一つの前記開放端部の、前記ロータコアの周方向における２つのコーナ部のうち、前記ロータコアの回転方向における前方側のコーナ部であり、
    　前記断面において、前記開放端部を有する前記磁石穴に対する基準位置は、当該磁石穴に設置される前記永久磁石のうち、当該開放端部に最も近い位置にある前記永久磁石の端部の一つである永久磁石基準端部と前記回転軸線とを通る直線と、前記ロータコアの外周面と、の交点の位置であり、
    　前記断面において、前記開放端部に最も近い位置にある前記永久磁石の前記永久磁石基準端部は、当該永久磁石の端部のうち、当該永久磁石を含む一つの極の領域の前記周方向における中心の位置と、前記回転軸線と、を通る直線からの前記周方向における距離が最も遠い位置にある端部であり、
    　前記開放端部に最も近い位置にある前記永久磁石を含む一つの極の領域の前記周方向における中心の位置と、前記回転軸線と、を通る直線からの前記周方向における距離は、前記ロータコアの回転方向における前方側および後方側のうち、当該開放端部が存在する側において定められる距離である、ロータコア。
  2. 　前記断面において、ロータの同一の極に設置される全ての前記開放端部の前記開放端部前方側コーナ部の位置は、当該開放端部を有する前記磁石穴に対する基準位置よりも、前記ロータコアの回転方向の後方側にある、請求項１に記載のロータコア。
  3. 　前記ロータコアは、１極当たり複数の磁極穴を有し、
    　前記複数の磁石穴は、前記回転方向の前方側に位置する前方側磁石穴と、前記回転方向の後方側に位置する後方側磁石穴と、を有し、
    　前記前方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間は、前記前方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間よりも前記回転方向の前方側且つ前記ロータコアの外周側にある外周側フラックスバリアであり、
    　前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間は、前記後方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間よりも前記回転方向の後方側且つ前記ロータコアの外周側にある外周側フラックスバリアであり、
    　前記前方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間と、前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間と、のうち、少なくとも一方のフラックスバリアとなる空間は、前記開放端部を有し、
    　前記断面において、前記開放端部前方側コーナ部は、前方側開放端部前方側コーナ部と、後方側開放端部前方側コーナ部と、のうちの少なくとも一方を有し、
    　前記断面において、前記前方側開放端部前方側コーナ部は、前方側開放端部の、前記ロータコアの周方向における２つのコーナ部のうち、前記回転方向の前方側のコーナ部であり、
    　前記断面において、前記前方側開放端部は、前記前方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間の前記開放端部であり、
    　前記断面において、前記後方側開放端部は、後方側開放端部の、前記ロータコアの周方向における２つのコーナ部のうち、前記回転方向の前方側のコーナ部であり、
    　前記断面において、前記後方側開放端部前方側コーナ部は、前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間の前記開放端部であり、
    　前記断面において、前記永久磁石基準端部は、前方側永久磁石端部と、後方側永久磁石端部と、のうちの少なくとも一方を有し、
    　前記断面において、前記前方側永久磁石端部は、前記前方側磁石穴に設置される前記永久磁石の端部のうち、最も前記回転方向の前方側の位置の端部であり、
    　前記断面において、前記後方側永久磁石端部は、前記後方側磁石穴に設置される前記永久磁石の端部のうち、最も前記回転方向の後方側の位置の端部であり、
    　前記断面において、前記基準位置は、前方側基準位置と、後方側基準位置と、のうちの少なくとも一方を有し、
    　前記断面において、前記前方側基準位置は、前記前方側永久磁石端部と前記回転軸線とを通る直線と、前記ロータコアの外周面と、の交点の位置であり、
    　前記断面において、前記後方側基準位置は、前記後方側永久磁石端部と前記回転軸線とを通る直線と、前記ロータコアの外周面との交点の位置である、請求項１または２に記載のロータコア。
  4. 　前記開放端部前方側コーナ部は、前記前方側開放端部前方側コーナ部と、前記後方側開放端部前方側コーナ部と、を有し、
    　前記永久磁石基準端部は、前記前方側永久磁石端部と、前記後方側永久磁石端部と、を有し、
    　前記基準位置は、前記前方側基準位置と、前記後方側基準位置と、を有し、
    　前記前方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間と、前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間と、のそれぞれが、前記開放端部を有する、請求項３に記載のロータコア。
  5. 　前記断面において、前記開放端部前方側コーナ部のうち、同一の極における前記周方向の中心よりも前記回転方向の前方側に位置する前記開放端部前方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、当該開放端部前方側コーナ部をコーナ部の一つとする前記開放端部を有する前記磁石穴に対する前記基準位置と前記回転軸線とを通る直線と、のなす角度は、θａ／２４以上１５θａ／２４以下であり、
    　θａは、前記基準位置からの前記回転軸線周りの角度である移動角度（ｒａｄ）であり、
    　θａは、２π／Ｎｓｌｏｔで算出され、
    　Ｎｓｌｏｔは、前記ロータコアの外周面と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコアのスロット数（個）である、請求項１～４のいずれか１項に記載のロータコア。
  6. 　前記断面において、前記開放端部前方側コーナ部のうち、同一の極における前記周方向の中心よりも前記回転方向の後方側に位置する前記開放端部前方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、当該開放端部前方側コーナ部をコーナ部の一つとする前記開放端部を有する前記磁石穴に対する前記基準位置と前記回転軸線とを通る直線と、のなす角度は、θａ／２４以上θａ／８以下であり、
    　θａは、前記基準位置からの前記回転軸線周りの角度である移動角度（ｒａｄ）であり、
    　θａは、２π／Ｎｓｌｏｔで算出され、
    　Ｎｓｌｏｔは、前記ロータコアの外周面と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコアのスロット数（個）である、請求項１～５のいずれか１項に記載のロータコア。
  7. 　前記開放端部の前記周方向の長さは、当該開放端部を有する前記磁石穴に設置される前記永久磁石の磁化方向の長さの０．１倍以上、１．０倍以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載のロータコア。
  8. 　前記軟磁性体部は、前記フラックスバリアとなる空間とは異なる窪み部として、前記ロータコアの外周面において開放されている開放端部を有する窪み部をさらに有し、
    　前記窪み部は、前記ロータコアの外周面と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコアのティースのうち磁束密度が最低となるティースとは異なるティースと間隔を有して対向する位置にある、請求項１～７のいずれか１項に記載のロータコア。
  9. 　前記断面において、前記窪み部の開放端部における２つのコーナ部のうち、前記回転方向の後方側のコーナ部である窪み部後方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、当該窪み部が設置される極と同一の極において当該窪み部よりも前記回転方向の後方側に位置する前記開放端部前方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、のなす角度は、θａであり、
    　前記窪み部の開放端部における２つのコーナ部のうち、前記回転方向の前方側のコーナ部である窪み部前方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、前記窪み部後方側コーナ部と前記回転軸線とを通る直線と、のなす角度は、θａ／８以上、２５θａ／２４θａ以下であり、
    　θａは、前記断面において、後方側永久磁石端部と前記回転軸線とを通る直線と、前記ロータコアの外周面と、の交点の位置である後方側基準位置からの前記回転軸線周りの角度である移動角度（ｒａｄ）であり、
    　前記後方側永久磁石端部は、同一の極に設置される前記永久磁石の端部のうち、前記周方向の最も後方側に位置する端部であり、
    　θａは、２π／Ｎｓｌｏｔで算出され、
    　Ｎｓｌｏｔは、前記ロータコアの外周面と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコアのスロット数（個）である、請求項８に記載のロータコア。
  10. 　前記窪み部の深さの最大値は、前記ロータコアの直径の０．０１倍以上０．１倍以下の範囲内である、請求項８または９に記載のロータコア。
  11. 　前記ロータコアは、１極当たり複数の磁極穴を有し、
    　前記複数の磁石穴は、前記回転方向の前方側に位置する前方側磁石穴と、前記回転方向の後方側に位置する後方側磁石穴と、を有し、
    　前記前方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間は、前記前方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間よりも前記回転方向の前方側にあり、
    　前記後方側磁石穴が有する前記前方側フラックスバリアとなる空間は、前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間よりも前記回転方向の後方側にあり、
    　前記軟磁性体部は、前記前方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間と、前記後方側磁石穴が有する前記後方側フラックスバリアとなる空間との間の領域に配置された磁石間ブリッジ部を有し、
    　前記前方側磁石穴は、当該前方側磁石穴に設置される前記永久磁石に対し前記回転方向の前方側に前記開放端部となる第１端部を有し、
    　前記前方側磁石穴は、当該前方側磁石穴に設置される前記永久磁石に対し前記回転方向の後方側に第２端部を有し、
    　前記後方側磁石穴は、当該後方側磁石穴に設置される前記永久磁石に対し前記回転方向の後方側に前記開放端部となる第１端部を有し、
    　前記後方側磁石穴は、当該後方側磁石穴に設置される前記永久磁石に対し前記回転方向の前方側に第２端部を有し、
    　前記前方側磁石穴および前記後方側磁石穴の各々の前記第２端部は、フラックスバリアとなる空間の端部と一致し、且つ、閉鎖されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載のロータコア。
  12. 　前記断面において、ブリッジ幅規定線の、前記軟磁性材料と重なる部分の長さは、前記ロータコアの直径の０．０２倍以下であり、
    　前記ブリッジ幅規定線は、前記前方側磁石穴および前記後方側磁石穴の前記第２端部同士を、前記軟磁性材料と重なる長さが最短になるように結ぶ直線である、請求項１１に記載のロータコア。
  13. 　前記断面において、前記前方側磁石穴および前記後方側磁石穴の各々は、当該前方側磁石穴および当該後方側磁石穴に設置される前記永久磁石の磁化方向で外周側に位置する第３端部と、前記第３端部よりも当該永久磁石の磁化方向で内周側に位置する第４端部と、をさらに有し、
    　前記断面において、ブリッジ幅規定線の、前記軟磁性材料と重なる部分の長さは、ｗｍｉｎを上回り、
    　前記ブリッジ幅規定線は、前記前方側磁石穴および前記後方側磁石穴の前記第２端部同士を、前記軟磁性材料と重なる長さが最短になるように結ぶ直線であり、
    　ｗｍｉｎは、ρ×Ｓ×ｒｇ×ω÷Ｙｓで算出され、
    　ρは、前記軟磁性材料の密度（ｋｇ／ｍ３）であり、
    　Ｙｓは、前記軟磁性材料の常温における降伏応力（Ｐａ）であり、
    　Ｓは、外力影響部の面積（ｍ２）であり、
    　前記外力影響部は、前記断面において、前記ブリッジ幅規定線の一方の端に位置する前記前方側磁石穴の前記第３端部と、前記ブリッジ幅規定線の他方の端に位置する前記後方側磁石穴の前記第３端部と、前記軟磁性体部の外周面と、前記ブリッジ幅規定線と、により囲まれる前記軟磁性材料の領域であり、
    　ｒｇは、前記断面における前記外力影響部の重心の位置と前記回転の中心との半径方向における距離（ｍ）であり、
    　ωは、最高回転数で回転するときのロータの角速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）である、請求項１１または１２に記載のロータコア。
  14. 　軟磁性材料を用いて形成され、１極当たり少なくとも一つの磁石穴を有する軟磁性体部を備えたロータコアであって、
    　前記軟磁性体部は、外周面に窪み部を有し、
    　前記磁石穴は、当該磁石穴に設置される永久磁石の磁化方向と回転の中心となる回転軸線に平行な方向とに垂直な左右方向に第１端部および第２端部を有し、
    　前記第１端部および前記第２端部のうち、少なくとも一方の端部は開放されている開放端部であり、
    　前記窪み部は、前記開放端部とは異なる位置にあり、
    　前記窪み部は、前記ロータコアの外周面と間隔を有して対向する位置に設置されるステータコアのティースのうち磁束密度が最低となるティースとは異なるティースと間隔を有して対向する位置にある、ロータコア。
  15. 　請求項１～１４のいずれか１項に記載のロータコアと、
    　前記ロータコアに設置される複数の永久磁石と、
    を備える、ロータ。
  16. 　前記永久磁石の常温における残留磁束密度は、０．８Ｔ以下である、請求項１５に記載のロータ。
  17. 　前記永久磁石は、レアアースを含有しない、請求項１５または１６に記載のロータ。
  18. 　請求項１５～１７のいずれか１項に記載のロータと、
    　ステータと、
    を備える、回転電機。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025094273A1 (ja) * 2023-10-31 2025-05-08 株式会社 東芝 回転子および回転電機
RU2856076C1 (ru) * 2025-08-05 2026-02-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Амт" Ротор синхронной электрической машины и способ управления его характеристиками

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12592597B2 (en) * 2023-11-15 2026-03-31 GM Global Technology Operations LLC Selective permeability rotor structure for interior permanent magnet machine

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011217602A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Valeo Equipments Electriques Moteur 永久磁石を備える、磁束収束タイプの同期回転電気機械
JP2012050274A (ja) * 2010-08-28 2012-03-08 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機の回転子
JP2012060773A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機の回転子
JP2012205472A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Toyota Industries Corp 回転電機の永久磁石埋設型回転子及び回転電機
JP2012228072A (ja) * 2011-04-20 2012-11-15 Mitsubishi Electric Corp 永久磁石型回転電機およびその製造方法
JP2013046421A (ja) * 2011-08-21 2013-03-04 Toyota Industries Corp 永久磁石埋設型電動モータ
JP2014128116A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Toyota Industries Corp 永久磁石埋設型回転電機
WO2015076045A1 (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機、およびその回転電機を備えた電動車両
JP2019057984A (ja) 2017-09-20 2019-04-11 株式会社豊田自動織機 永久磁石式回転電機のロータ
JP2021114099A (ja) 2020-01-17 2021-08-05 日本製鉄株式会社 コア設計装置、コア設計方法、およびプログラム
JP2021185697A (ja) 2016-06-20 2021-12-09 オッポ広東移動通信有限公司Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. 情報伝送方法及び装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007097387A (ja) * 2005-08-31 2007-04-12 Toshiba Corp 回転電機
JP5806073B2 (ja) * 2010-10-19 2015-11-10 アスモ株式会社 ブラシレスモータ
JP5488625B2 (ja) * 2012-02-13 2014-05-14 株式会社デンソー ダブルステータ型同期モータ
JP5958305B2 (ja) * 2012-11-29 2016-07-27 スズキ株式会社 Ｉｐｍ型電動回転機
JP6894663B2 (ja) * 2015-10-29 2021-06-30 株式会社富士通ゼネラル 回転子および永久磁石電動機
TW201728768A (zh) * 2016-02-10 2017-08-16 日新製鋼股份有限公司 永久磁鐵內嵌式馬達的轉子鐵芯用鋼板及其製造方法、永久磁鐵內嵌式馬達的轉子鐵芯以及永久磁鐵內嵌式馬達
KR20180136524A (ko) * 2016-06-22 2018-12-24 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 컨시퀀트폴형의 회전자, 전동기 및 공기 조화기
CN113994569B (zh) * 2019-09-24 2024-07-30 株式会社东芝 旋转电机的转子
KR102726810B1 (ko) * 2020-02-24 2024-11-05 현대자동차주식회사 모터의 회전자
TWM617436U (zh) * 2021-06-04 2021-09-21 士林電機廠股份有限公司 馬達之磁石固定結構

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011217602A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Valeo Equipments Electriques Moteur 永久磁石を備える、磁束収束タイプの同期回転電気機械
JP2012050274A (ja) * 2010-08-28 2012-03-08 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機の回転子
JP2012060773A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Mitsubishi Electric Corp 同期電動機の回転子
JP2012205472A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Toyota Industries Corp 回転電機の永久磁石埋設型回転子及び回転電機
JP2012228072A (ja) * 2011-04-20 2012-11-15 Mitsubishi Electric Corp 永久磁石型回転電機およびその製造方法
JP2013046421A (ja) * 2011-08-21 2013-03-04 Toyota Industries Corp 永久磁石埋設型電動モータ
JP2014128116A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Toyota Industries Corp 永久磁石埋設型回転電機
WO2015076045A1 (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機、およびその回転電機を備えた電動車両
JP2021185697A (ja) 2016-06-20 2021-12-09 オッポ広東移動通信有限公司Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. 情報伝送方法及び装置
JP2019057984A (ja) 2017-09-20 2019-04-11 株式会社豊田自動織機 永久磁石式回転電機のロータ
JP2021114099A (ja) 2020-01-17 2021-08-05 日本製鉄株式会社 コア設計装置、コア設計方法、およびプログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025094273A1 (ja) * 2023-10-31 2025-05-08 株式会社 東芝 回転子および回転電機
RU2856076C1 (ru) * 2025-08-05 2026-02-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Амт" Ротор синхронной электрической машины и способ управления его характеристиками

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