JP2012147644A - 磁石埋込型ロータ、及びモータ - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＰＭ型構造を採用したロータにおいて、有効磁束の向上を図り、モータトルクを向上させることができるロータを提供する。
【解決手段】ロータ２０において永久磁石２４を埋め込む態様で構成された磁石磁極２３は、ロータコア２２と一体形成され永久磁石２４の径方向内側に設けられた内側磁極部３１と、永久磁石２４の径方向外側に内側磁極部３１と別体で設けられた外側磁極部４１とから構成され、ロータコア２２の外周面２２ａに装着されるカバー部材５１にて、内側磁極部３１と外側磁極部４１とが相互に連結されて両磁極部３１，４１間で永久磁石２４が挟圧保持される。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁石埋込型ロータ、及び該ロータを備えたモータに関するものである。

従来、磁石埋込型（以下、ＩＰＭ型という）ロータとしては、例えば特許文献１にて示されているように、円板状のコアシートを複数枚積層させたロータコアにスリット部が周方向に所定間隔に形成され、該スリット部に永久磁石を挿入して磁石磁極が構成されたものがある。このような構造のロータでは、ロータコアの軸方向の両端部に永久磁石の脱落を防止するための固定プレートが設けられている。そして、スリット部に挿入された永久磁石は、軸方向両側の固定プレートにて軸方向両側から保持されている。

特開２００５−１３０６８８号公報

ところで、上記のＩＰＭ型構造のロータでは、永久磁石をスリット部内に挿入する構成としていることで、永久磁石の外側面とスリット部内側面との間に隙間（クリアランス）が設定されている。しかしながら、このような隙間を設定することで有効磁束が低減し、モータトルクの低下させる要因となっている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＩＰＭ型構造を採用したロータにおいて、有効磁束の向上を図り、モータトルクを向上させることができるロータ、及びそのロータを備えるモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ステータの磁極に対向してロータコアの周方向に複数の磁石磁極が形成され、前記磁石磁極内に永久磁石を埋め込む態様で構成された磁石埋込型ロータであって、前記磁石磁極は、前記ロータコアと一体形成され前記永久磁石の反ステータ側に設けられた反ステータ側磁極部と、前記永久磁石のステータ側に設けられ前記永久磁石の収容部を開放可能とすべく前記反ステータ側磁極部に対して分離又は可動可能とされたステータ側磁極部とから構成され、前記反ステータ側磁極部と前記ステータ側磁極部とで前記永久磁石を挟圧保持するように前記両磁極部に跨って装着される連結部材にて相互に連結して構成されたことをその要旨とする。

この発明では、所謂ＩＰＭ型構造のロータにおいて、永久磁石を埋め込む態様で構成された磁石磁極は、ロータコアと一体形成され永久磁石の反ステータ側に設けられた反ステータ側磁極部と、永久磁石のステータ側に設けられ永久磁石の収容部を開放可能とすべく反ステータ側磁極部に対して分離又は可動可能とされたステータ側磁極部とから構成される。そして、連結部材は、反ステータ側磁極部とステータ側磁極部とで永久磁石を挟圧保持するように両磁極部に跨って装着され両磁極部を相互に連結する。これにより、永久磁石とステータ側及び反ステータ側磁極部との間が挟圧保持にて密着するため、その間で磁気抵抗となる隙間（クリアランス）を極めて小さくすることができる。結果、永久磁石の有効磁束を増加させ、モータトルクを向上させることができる。更に、反ステータ側磁極部に対してステータ側磁極部を分離又は可動可能としたことで両磁極間の磁気抵抗を高くすることができる。これにより、永久磁石の端部周縁に生じ得る漏れ磁束（短絡磁束）が低減されることが期待できる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記連結部材は、前記磁石磁極を含む前記ロータコアのステータ側面を覆うように装着される筒形状のカバー部材にて構成されたことをその要旨とする。

この発明では、ロータに装着する連結部材は、磁石磁極を含むロータコアのステータ側面を覆うように装着される筒形状のカバー部材にて構成される。これにより、周方向に複数ある磁石磁極のステータ側磁極部及び永久磁石の固定を１つのカバー部材の装着にて可能となるため、装着作業を容易とし、また部品点数の低減を図ることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記磁石磁極は、前記反ステータ側磁極部に対して前記ステータ側磁極部が分離可能に構成されるものであり、前記反ステータ側磁極部は、周方向一方側においてステータ側に突出して前記永久磁石の一端部と係合する係合部が設けられ、前記ステータ側磁極部は、周方向他方側において反ステータ側に突出して前記永久磁石の他端側と係合する係合部が設けられたことをその要旨とする。

この発明では、磁石磁極は、反ステータ側磁極部に対してステータ側磁極部が分離可能に構成される。反ステータ側磁極部には、周方向一方側においてステータ側に突出して永久磁石の一端部と係合する係合部が設けられる。またステータ側磁極部には、周方向他方側において反ステータ側に突出して永久磁石の他端側と係合する係合部が設けられる。これにより、永久磁石がステータ側及び反ステータ側磁極部による挟圧保持のみならず、各磁極部に設けた係合部により周方向両側からも保持されるため、永久磁石の位置ずれ等を確実に防止することができる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記永久磁石は、略直方体形状をなしその１つの平坦面が前記ロータコアの径方向の直交方向に沿って配置され、前記反ステータ側磁極部及び前記ステータ側磁極部の各係合部は、その突出長さが前記永久磁石の厚み１／３以上で且つ両磁極部間が非当接となる長さで構成されたことをその要旨とする。

この発明では、永久磁石は、略直方体形状をなしその１つの平坦面がロータコアの径方向の直交方向に沿って配置される。そして、各磁極部に設けられた各係合部は、その突出長さが永久磁石の厚みの１／３以上で且つ両磁極部間が非当接となる長さで構成される。これにより、永久磁石は各係合部にて周方向から好適に保持され、且つ永久磁石の周方向両側で両磁極部を非当接とすることで漏れ磁束が低減され、これらの両立を好適に図ることが可能となる。

請求項５に記載の発明では、請求項１又は２に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記磁石磁極は、前記反ステータ側磁極部と前記ステータ側磁極部とが周方向一方側で連結部により連結されて前記反ステータ側磁極部に対して前記ステータ側磁極部が可動可能に構成され、前記連結部は、前記ロータコアの他の部位より磁気抵抗を高くして構成された磁気抵抗部と、周方向に切り欠かれ前記ステータ側磁極部の可動を良好とするための切欠き部との少なくとも一方が設けられたことをその要旨とする。

この発明では、磁石磁極は、反ステータ側磁極部とステータ側磁極部とが周方向一方側で連結部により連結されて反ステータ側磁極部に対してステータ側磁極部が可動可能に構成される。連結部には、磁気抵抗部及び切欠き部の少なくとも一方が設けられる。磁気抵抗部が設けられた場合には、連結部に生じ得る漏れ磁束を好適に低減させることができる。また、切欠き部が設けられた場合には、ステータ側磁極部の可動が良好とされ、永久磁石を収容部に容易に配置することができる。

請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記ロータコアは、磁性金属板材からなるコアシートを複数枚積層して構成されるものであり、前記磁気抵抗部を設けた場合においては、前記コアシートを薄肉に形成して磁気抵抗が高くなるように構成され、前記切欠き部を設けた場合においては、前記コアシートの平面方向に沿って切り欠かれて形成されたことをその要旨とする。

この発明では、ロータコアは、磁性金属板材からなるコアシートを複数枚積層して構成される。連結部には、磁気抵抗部及び切欠き部の少なくとも一方が設けられる。磁気抵抗部を設けた場合においては、コアシートを薄肉加工により磁気抵抗が高くなるようにして磁気抵抗部が構成される。また、切欠き部を設けた場合においては、コアシートの平面方向に沿って切り欠かれた切欠き部が形成される。これにより、ロータコアを構成するコアシートをプレス加工等により容易に形成することができる。

請求項７に記載の発明では、請求項５又は６に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記連結部材は、前記反ステータ側磁極部と前記ステータ側磁極部とが連結する連結部が設けられる側とは周方向の反対側において前記永久磁石の端部と係合するように構成されたことをその要旨とする。

この発明では、連結部材は、両磁極部が連結する連結部が設けられる側とは周方向の反対側において永久磁石の端部と係合するように構成される。これにより、永久磁石は、連結部と連結部材とで周方向両側から強固に保持でき、また永久磁石の端部の周方向の保持を連結部材が担うことで両磁極部に周方向の保持を行う部分を形成する必要がない。

請求項８に記載の発明では、請求項１又は２に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記磁石磁極は、前記反ステータ側磁極部に対して前記ステータ側磁極部が分離可能に構成されるものであり、前記反ステータ側磁極部は、周方向両側においてステータ側に突出して前記永久磁石の両端部と係合する係合部が設けられ、前記ステータ側磁極部は、周方向両側において反ステータ側に突出して前記永久磁石の両端部と係合する係合部が設けられたことをその要旨とする。

この発明では、磁石磁極は、反ステータ側磁極部に対してステータ側磁極部が分離可能に構成される。各磁極部には、周方向両側において径方向に突出して永久磁石の両端部と係合する係合部がそれぞれ設けられる。これにより、永久磁石がステータ側及び反ステータ側磁極部による挟圧保持のみならず、各磁極部に設けた係合部により周方向両側からも保持されるため、永久磁石の位置ずれ等を確実に防止することができる。

請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記永久磁石は、略直方体形状をなしその１つの平坦面が前記ロータコアの径方向の直交方向に沿って配置され、前記反ステータ側磁極部及び前記ステータ側磁極部の各係合部は、その突出長さが前記永久磁石の厚みの１／３以上で且つ両係合部間が非当接となる長さで構成されたことをその要旨とする。

この発明では、永久磁石は、略直方体形状をなしその１つの平坦面がロータコアの径方向の直交方向に沿って配置される。各磁極部に設けられた各係合部は、その突出長さが永久磁石の厚みの１／３以上で且つ両係合部間が非当接となる長さで構成される。これにより、永久磁石は各係合部にて周方向から好適に保持され、且つ永久磁石の周方向両側で両係合部を非当接とすることで漏れ磁束が低減され、これらの両立を好適に図ることが可能となる。

請求項１０に記載の発明では、請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記磁石磁極は、ステータ側に凸形状をなすものであり、前記連結部材は、凸形状の前記磁石磁極の先端部に嵌合する形状を含んで構成されたことをその要旨とする。

この発明では、連結部材は、凸形状の磁石磁極の先端部に嵌合する形状を含んで構成される。これにより、連結部材は、凸形状の磁石磁極の径方向及び周方向の保持を容易且つ確実に行うことができる。

請求項１１に記載の発明では、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータを備えたモータである。
この発明では、請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータが用いられることで、有効磁束の向上を図り、モータトルクを向上させたモータを提供することができる。

本発明によれば、ＩＰＭ型構造を採用したロータにおいて、有効磁束の向上を図り、モータトルクを向上させることができるロータ、及びそのロータを備えるモータを提供することができる。

第１実施形態におけるＩＰＭ型ロータを備えるモータの概略構成図である。 第１実施形態におけるロータの部分拡大断面図である。 第２実施形態におけるロータの部分拡大断面図である。 第３実施形態におけるロータの部分拡大断面図である。 別例におけるモータの構成図である。

以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のブラシレスモータ（以下、単にモータという）Ｍは、略円環状のステータ１０の内側にロータ２０が回転可能に収容されてなるインナロータ型にて構成されている。ステータ１０は、磁性金属板材からなるステータ用のコアシートを複数枚積層してなる筒状のステータコア１１を有し、そのステータコア１１に等角度間隔に設けられた１２個のティース１１ａに集中巻きにて巻回される１２個の巻線磁極１２とで構成されている。

ステータ１０の内側に配置されるロータ２０は、磁性金属板材からなるロータ用のコアシートを複数枚積層してなり、回転軸２１の外周面に外嵌された略円環状のロータコア２２を有する。ロータコア２２には、外周部の周方向に（９０°間隔に）径方向に凸形状の磁石磁極２３が４個形成されている。各磁石磁極２３は、ロータコア２２の外周部に一体形成された内側磁極部（反ステータ側磁極部）３１と、径方向外側（ステータ側）に配置された外側磁極部（ステータ側磁極部）４１とから構成される。また、内側磁極部３１及び外側磁極部４１の径方向の間には、永久磁石２４がそれぞれ埋め込む態様で収容されている。従って、本実施形態のブラシレスモータＭは、永久磁石埋め込み型のロータ２０を有する所謂ＩＰＭ型モータとして構成されている。

各永久磁石２４は、径方向外側がＮ極、径方向内側がＳ極となるように着磁され、磁石磁極２３をＮ極の磁極として構成している。各磁石磁極２３間には、ロータコア２２の外周部に一体形成された突極２５がそれぞれ磁石磁極２３と軸方向から見て一定面積の空隙Ｋを設けて形成されている。そして、ロータコア２２の外周面（ステータ側面）２２ａには、磁石磁極２３及び突極２５の凸形状に合わせた嵌合形状を有して形成された筒状のカバー部材５１が外嵌固定され、該カバー部材５１にて外側磁極部４１が永久磁石２４とともに内側磁極部３１に対して固定されている。このように構成されたロータ２０では、各磁石磁極２３及び突極２５が等角度（４５°）間隔に交互に配置され、Ｎ極の磁石磁極２３に対して突極２５をＳ極として機能させ８磁極の所謂コンシクエントポール型（ハーフマグネット型）にて構成されている。

図２に示すように、内側磁極部３１は、径方向外側に突出形状をなし、その先端部分（径方向外側部分）には、径方向に延びる磁石磁極２３の磁極中心線の直交方向に沿った固定面３２が形成されている。固定面３２には、断面形状が略長方形の直方体に形成された永久磁石２４が配置され、永久磁石２４の径方向内側の内側平坦面２４ａが当接されている。また、固定面３２と内側平坦面２４ａとは、径方向の直交方向の長さが同じ長さに形成されている。内側磁極部３１の反時計回り方向側の端部には、固定面３２の直交方向に凸設され断面形状が略長方形の係合部３３が設けられている。係合部３３の時計回り方向側の面には係合面３３ａが形成され、該係合面３３ａと永久磁石２４の周方向一方側の端面とが係合されている。

永久磁石２４の径方向外側には、内側磁極部３１と別体で形成された外側磁極部４１が対向配置される。外側磁極部４１の径方向内側部分には、前記固定面３２と同様に構成された挟持面４２が形成され、該挟持面４２には、永久磁石２４の径方向外側の外側平坦面２４ｂが当接されている。換言すると、外側磁極部４１の挟持面４２と前記内側磁極部３１の固定面３２との間に永久磁石２４を収容する収容部が形成され、その収容部に永久磁石２４を埋め込む態様とすべく、外側磁極部４１が内側磁極部３１に対して永久磁石２４を径方向外側から挟み込むようにして配置される。このように永久磁石２４を埋設する態様であっても、内側磁極部３１とは分離させた外側磁極部４１を配置せず永久磁石２４の収容部を開放状態として行うことが可能なため、永久磁石２４の組み付けが容易であり、しかも内側磁極部３１の固定面３２と外側磁極部４１の挟持面４２とのそれぞれに対して永久磁石２４が隙間無く当接可能に組み付けられる。

また、外側磁極部４１の時計回り方向側の端部には、挟持面４２の直交方向に凸設され前記係合部３３と同様に断面形状が略長方形の係合部４３が設けられ、該係合部４３の係合面４３ａと永久磁石２４の周方向他方側の端面とが係合されている。つまり、内側磁極部３１と外側磁極部４１とは、各係合部３３，４３が永久磁石２４の周方向両端部と係合して該永久磁石２４を周方向においても保持するように構成されている。各係合部３３，４３の突出長さは、永久磁石２４の厚みの略１／２の長さで形成され、相手側の磁極部４１，３１と非当接とされている。

外側磁極部４１の外周面４５は、ロータコア２２の外周面２２ａに沿って形成され、その外周面４５にはカバー部材５１が外嵌されている。カバー部材５１は、各磁極２３，２５の形状に合わせた筒状、即ち磁石磁極２３の凸形状に嵌合すべく径方向外側に略コ字状に屈曲された磁石側カバー部５２と、突極２５の凸形状に嵌合すべく径方向外側に略コ字状に屈曲された突極側カバー部５３とが周方向に連結部５４を介して交互に連結された環状に構成されている。

磁石側カバー部５２は、磁石磁極２３の外周面（外側磁極部４１の外周面４５）に沿った円弧状をなす外周当接部５２ａと、その周方向両端部から内側に向けて平行、この場合、径方向に延びる磁石磁極２３の磁極中心線と平行となる一対の側壁部５２ｂとを有している。突極側カバー部５３は、同様に、突極２５の外周面２５ａに沿った円弧状をなす外周当接部５３ａと、その周方向両端部から内側に向けて平行、この場合、径方向に延びる突極２５の磁極中心線と平行となる一対の側壁部５３ｂとを有している。そして、隣接する磁石側カバー部５２の側壁部５２ｂと突極側カバー部５３の側壁部５３ｂとのそれぞれの内側端部同士が連結部５４を介して連結されている。このようなカバー部材５１は、例えば非磁性金属板からプレス加工により作製されている。

そして、カバー部材５１は、ロータコア２２の内側磁極部３１と外側磁極部４１との間に永久磁石２４を挟むように配置した状態で、磁石側カバー部５２が磁石磁極２３に、突極側カバー部５３が突極２５にそれぞれ嵌合するように、ロータコア２２の軸方向から嵌挿されて装着される。カバー部材５１は、径方向内側方向に所定付勢力が作用する寸法設定となっており、各外周当接部５２ａ，５３ａによる磁極２３，２５の締め付け、特に分離構成の磁石磁極２３での永久磁石２４の挟圧保持を行っている。また、磁石側カバー部５２の側壁部５２ｂが磁石磁極２３の側部（各磁極部３１，４１の係合部３３，４３）と当接して周方向に係合し、突極側カバー部５３の側壁部５３ｂが突極２５の側面と当接して周方向に係合することで、カバー部材５１のロータコア２２に対しての回り止めがなされている。

以降、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態のロータ２０では、磁石磁極２３を内側磁極部３１と外側磁極部４１との別体で構成し、その径方向の間に永久磁石２４が配置される。そして、ロータコア２２の外周面２２ａに各磁極２３，２５の形状に合わせて形成されたカバー部材５１が外嵌固定され、永久磁石２４が内側磁極部３１と外側磁極部４１とで挟圧されて固定されている。これにより、永久磁石２４と内側及び外側磁極部３１，４１との間が隙間（クリアランス）なく密着し、永久磁石２４の有効磁束の増加が図られる。

しかも、固定面３２及び挟持面４２が永久磁石２４の内側及び外側平坦面２４ａ，２４ｂと同じく平坦面で構成され、永久磁石２４の各平坦面２４ａ，２４ｂが面全体で当接するようにしていることからも、永久磁石２４の有効磁束の増加が図られている。

また、内側磁極部３１と外側磁極部４１とは、永久磁石２４の周方向両端周縁部分で非当接で離間した状態で固定される。ここで、因みに、ロータコアの収容孔に永久磁石を挿入する態様の従来のＩＰＭ型構造のロータでは、永久磁石の端部周縁のロータコアの一部が径方向に繋がった枠形状をなしているため、永久磁石の端部周縁のコアの一部で漏れ磁束が生じ、永久磁石の有効磁束の低減を招いている。これに対し本実施形態では、永久磁石２４の端部周縁に生じ得る漏れ磁束が内側磁極部３１と外側磁極部４１とを離間させて磁気抵抗を高くしたことで十分に低減され、これによっても永久磁石２４の有効磁束の増加が図られている。

更に、内側磁極部３１と外側磁極部４１とを離間させつつも、各磁極部３１，４１のそれぞれに永久磁石２４を周方向に保持するための係合部３３，４３が設けられている。これにより、永久磁石２４の安定保持が図られている。因みに、各係合部３３，４３の突出長さは永久磁石２４の厚みの略１／２の長さで形成されていることから、永久磁石２４の周方向の好適な保持と、内側及び外側磁極部３１，４１間の漏れ磁束の低減との両立が図られている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態のロータ２０において、永久磁石２４を埋め込む態様で構成された磁石磁極２３は、ロータコア２２と一体形成され永久磁石２４の径方向内側に設けられた内側磁極部３１と、永久磁石２４の径方向外側に内側磁極部３１と別体で設けられた外側磁極部４１とから構成されている。そして、ロータコア２２の外周面２２ａに装着されるカバー部材５１にて、内側磁極部３１と外側磁極部４１とが相互に連結されて両磁極部３１，４１間で永久磁石２４が挟圧保持されている。これにより、永久磁石２４と各磁極部３１，４１の間が挟圧保持にて密着するため、その間で磁気抵抗となる隙間（クリアランス）を極めて小さくすることができる。結果、永久磁石２４の有効磁束を増加させ、モータトルクを向上させることができる。

（２）本実施形態では、永久磁石２４の端部周縁に生じ得る漏れ磁束（短絡磁束）が内側磁極部３１と外側磁極部４１とを離間させて磁気抵抗を高くしたことで十分に低減され、これによっても永久磁石２４の有効磁束の増加が図られている。

（３）カバー部材５１は、各磁極２３，２５を含むロータコア２２の外周面２２ａを覆うように筒形状に構成されている。これにより、ロータ２０の周方向に複数ある外側磁極部３１及び永久磁石２４の固定を１つの部材の装着にて可能となるため、装着作業を容易とすることができ、また部品点数の低減を図ることができる。

（４）内側磁極部３１の周方向一方側（反時計回り側）の端部には、径方向外側に突出して永久磁石２４の端部と係合する係合部３３が設けられ、外側磁極部４１の時計回り側の端部には、径方向内側に突出して永久磁石２４の端側と係合する係合部４３が設けられている。これにより、永久磁石２４が内側及び外側磁極部３１，４１による挟圧保持のみならず、各磁極部３１，４１に設けた係合部３３，４３により周方向両側からも保持されるため、永久磁石２４の位置ずれ等を確実に防止することができる。

（５）永久磁石２４は、略直方体形状をなしその平坦面２４ａ，２４ｂがロータコア２２の径方向の直交方向に沿って配置されている。そして、各係合部３３，４３の突出長さは、永久磁石２４の厚みの略１／２の長さで形成され、相手側の磁極部４１，３１と非当接とされている。これにより、永久磁石２４は各係合部３３，４３にて周方向から好適に保持され、且つ永久磁石２４の周方向両側で内側及び外側磁極部３１，４１を非当接とすることで漏れ磁束が低減され、これらの両立を好適に図ることができる。

（６）カバー部材５１は、凸形状の磁石磁極２３の先端部に嵌合する形状を有して構成されている。これにより、カバー部材５１は、凸形状の磁石磁極２３の径方向及び周方向の保持を容易且つ確実に行うことができる。

（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図３に従って説明する。尚、本実施形態と上記第１実施形態との主たる相違点は、磁石磁極２３の構成の変更のみである。このため、説明の便宜上、第１実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

図３に示すように、磁石磁極２３の各磁極部３１，４１の周方向（反時計回り側）の端部部分は、連結部６１により径方向に連結されて内側磁極部３１に対して外側磁極部４１が可動可能に構成されている。連結部６１は、永久磁石２４側にその磁極中心線と平行な保持面６１ａが設けられ永久磁石２４の周方向一方側の端面と当接している。

各磁極部３１，４１の時計回り側の端部部分は、永久磁石２４の周方向他端面と面一となる平坦面で形成されている。カバー部材５１の磁石側カバー部５２は、連結部６１が設けられる側とは周方向の反対側において永久磁石２４の端部に該カバー部５２の側壁部５２ｂが当接（周方向に係合）するように外嵌固定されている。

連結部６１には、ロータコア２２の他の部位よりもコアシートを薄肉加工により磁気抵抗が高くなるようにして構成された磁気抵抗部６２が設けられている。これにより、連結部６１に生じ得る漏れ磁束を好適に低減させることができる。尚、磁気抵抗部６２は、例えば、レーザ照射による非磁性化等の他の方法を用いて磁気抵抗を高くして構成してもよい。

また、連結部６１の径方向外側の挟持面４２と接続された部分には、保持面６１ａから反時計回り側にロータコア２２の平面方向に沿って三角形状に切り欠かれた切欠き部６３が設けられ、外側磁極部４１の内側磁極部３１に対する可動が良好とされている。つまり、両磁極部３１，４１間への永久磁石２４の挿入時に、両磁極部３１，４１間の永久磁石２４の収容部を開放させるべく、外側磁極部４１の可動を容易とすることができる。更に、切欠き部６３により連結部６１の一部が幅狭となるため、これによっても連結部６１の磁気抵抗を高くでき、上記の漏れ磁束低減に寄与できる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態の磁石磁極２３は、内側磁極部３１と外側磁極部４１とが周方向一方側（反時計回り側）で連結部６１により連結され、永久磁石２４の装着時に内側磁極部３１に対して外側磁極部４１が連結部６１を中心に可動される構成としている。このような連結部６１において、ロータコア２２の他の部位よりも磁気抵抗を高くして構成された磁気抵抗部６２が設けられている。これにより、連結部６１に生じ得る漏れ磁束を好適に低減させることができる。

（２）連結部６１には、ロータコア２２の平面方向に沿って三角形状に切り欠かれた切欠き部６３が設けられている。これにより、外側磁極部４１の内側磁極部３１に対する可動が良好とされ、永久磁石２４の装着時に外側磁極部４１の可動を容易に行うことができる。

（３）連結部６１の磁気抵抗部６２は、コアシートからなるロータコア２２を薄肉加工により磁気抵抗が高くなるようにして構成されている。また切欠き部６３は、ロータコア２２の平面方向に沿って切り欠かれて形成されている。これにより、ロータコア２２を構成するコアシートをプレス加工等により容易に形成することができる。

（４）磁石側カバー部５２は、連結部６１が設けられる側とは周方向の反対側において永久磁石２４の端部と側壁部５２ｂとが当接、即ち周方向に係合するように外嵌固定されている。これにより、永久磁石２４は、連結部６１とカバー部材５１の側壁部５２ｂとで周方向両側から強固に保持でき、また永久磁石２４の端部の周方向の保持をカバー部材５１の側壁部５２ｂが担うことで内側及び外側磁極部３１，４１に周方向の保持を行う部分を形成する必要がない。

（第３実施形態）
以下、本発明を具体化した第３実施形態を図４に従って説明する。尚、本実施形態と上記第１実施形態との主たる相違点は、磁石磁極２３の構成の変更のみである。このため、説明の便宜上、第１実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。

図４に示すように、内側磁極部３１には、周方向両側の端部に係合部３３が設けられ永久磁石２４の両端部と係合するように構成されている。また、外側磁極部４１にも同様に係合部４３が周方向両側の端部に設けられている。そして、各係合部３３，４３の突出長さは、永久磁石２４の厚みの略１／３の長さで形成され、両係合部３３，４３間が非当接とされている。磁石側カバー部５２の側壁部５２ｂは、各係合部３３，４３の周方向外側に沿って形成されている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態の内側磁極部３１及び外側磁極部４１は、周方向両側の端部に係合部３３，４３が設けられ、永久磁石２４の両端部と係合するように構成されている。これにより、永久磁石２４が内側及び外側磁極部３１，４１による挟圧保持のみならず、各磁極部３１，４１に設けた係合部３３，４３により周方向両側からも保持されるため、永久磁石２４の位置ずれ等を確実に防止することができる。

（２）各係合部３３，４３の突出長さは、永久磁石２４の厚みの略１／３の長さで形成され、両係合部３３，４３間が非当接とされている。これにより、永久磁石２４は各係合部３３，４３にて周方向から好適に保持され、且つ永久磁石２４の周方向両側で両係合部３３，４３を非当接とすることで漏れ磁束が低減され、これらの両立を好適に図ることができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、ロータ２０の周方向に磁石磁極２３と突極２５とを交互に配置させたハーフマグネット型のＩＰＭ型モータに適用したが、例えば、図５に示すように、全磁極を磁石磁極２３で構成したフルマグネット型のＩＰＭ型モータに適用してもよい。

・上記実施形態では、インナロータ型のモータＭに用いられるロータ２０に適用したが、アウタロータ型のモータのロータに適用してもよい。この場合、ロータとステータとの径方向の対向関係が逆になる。

・上記第１実施形態では、各係合部３３，４３の突出長さは、永久磁石２４の厚みの略１／２の長さで形成されていたがこれに限らない。例えば、各係合部３３，４３の突出長さを永久磁石２４の厚みの１／３以上の長さで形成した場合においても、永久磁石２４を周方向から保持することが可能となる。また、略１／３の長さで形成することで、永久磁石２４と各係合部３３，４３との間に生じ得る漏れ磁束をより好適に低減させることができる。

・上記各実施形態において、カバー部材５１は、例えば、ステンレス材、アルミ材、樹脂材等の非磁性材で形成することが好ましい。
・上記各実施形態において、内側磁極部３１を径方向外側に突出した形状に形成したがこれに限らない。例えば、径方向外側に突出した形状とせずとも、永久磁石２４の径方向内側部分を支持して磁束を透過させる構造及び形状等であれば適宜変更してもよい。

・上記各実施形態では、カバー部材５１を筒状とし、ロータコア２２に外嵌装着する構成としたがこれに限らない。例えば、ロータコア２２の所定箇所毎に個別のカバー部材（連結部材）としてもよい。

・上記各実施形態では、ロータコア２２及びステータコア１１を磁性金属板材の積層にて構成したが、このような積層型のコアに限らず、例えば磁性粉体の成形にてコアを構成してもよい。

・上記各実施形態では、磁石磁極２３及びカバー部材５１含むロータ２０の形状は一例であり、その形状を適宜変更してもよい。
・上記各実施形態でのロータ２０の磁極数、ステータ１０の磁極数は一例であり、適宜変更してもよい。

１０…ステータ、１２…巻線磁極（ステータの磁極）、２０…ロータ、２２…ロータコア、２２ａ…外周面（ステータ側面）、２３…磁石磁極、２４…永久磁石、２４ａ，２４ｂ…平坦面、３１…内側磁極部（反ステータ側磁極部）、３３，４３…係合部、４１…外側磁極部（ステータ側磁極部）、５１…カバー部材（連結部材）、６１…連結部、６２…磁気抵抗部、６３…切欠き部。

Claims (11)

1. ステータの磁極に対向してロータコアの周方向に複数の磁石磁極が形成され、前記磁石磁極内に永久磁石を埋め込む態様で構成された磁石埋込型ロータであって、
   前記磁石磁極は、前記ロータコアと一体形成され前記永久磁石の反ステータ側に設けられた反ステータ側磁極部と、前記永久磁石のステータ側に設けられ前記永久磁石の収容部を開放可能とすべく前記反ステータ側磁極部に対して分離又は可動可能とされたステータ側磁極部とから構成され、前記反ステータ側磁極部と前記ステータ側磁極部とで前記永久磁石を挟圧保持するように前記両磁極部に跨って装着される連結部材にて相互に連結して構成されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
2. 請求項１に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記連結部材は、前記磁石磁極を含む前記ロータコアのステータ側面を覆うように装着される筒形状のカバー部材にて構成されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
3. 請求項１又は２に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記磁石磁極は、前記反ステータ側磁極部に対して前記ステータ側磁極部が分離可能に構成されるものであり、
   前記反ステータ側磁極部は、周方向一方側においてステータ側に突出して前記永久磁石の一端部と係合する係合部が設けられ、
   前記ステータ側磁極部は、周方向他方側において反ステータ側に突出して前記永久磁石の他端側と係合する係合部が設けられたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
4. 請求項３に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記永久磁石は、略直方体形状をなしその１つの平坦面が前記ロータコアの径方向の直交方向に沿って配置され、
   前記反ステータ側磁極部及び前記ステータ側磁極部の各係合部は、その突出長さが前記永久磁石の厚みの１／３以上で且つ両磁極部間が非当接となる長さで構成されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
5. 請求項１又は２に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記磁石磁極は、前記反ステータ側磁極部と前記ステータ側磁極部とが周方向一方側で連結部により連結されて前記反ステータ側磁極部に対して前記ステータ側磁極部が可動可能に構成され、
   前記連結部は、前記ロータコアの他の部位より磁気抵抗を高くして構成された磁気抵抗部と、周方向に切り欠かれ前記ステータ側磁極部の可動を良好とするための切欠き部との少なくとも一方が設けられたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
6. 請求項５に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記ロータコアは、磁性金属板材からなるコアシートを複数枚積層して構成されるものであり、
   前記磁気抵抗部を設けた場合においては、前記コアシートを薄肉に形成して磁気抵抗が高くなるように構成され、
   前記切欠き部を設けた場合においては、前記コアシートの平面方向に沿って切り欠かれて形成されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
7. 請求項５又は６に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記連結部材は、前記反ステータ側磁極部と前記ステータ側磁極部とが連結する連結部が設けられる側とは周方向の反対側において前記永久磁石の端部と係合するように構成されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
8. 請求項１又は２に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記磁石磁極は、前記反ステータ側磁極部に対して前記ステータ側磁極部が分離可能に構成されるものであり、
   前記反ステータ側磁極部は、周方向両側においてステータ側に突出して前記永久磁石の両端部と係合する係合部が設けられ、
   前記ステータ側磁極部は、周方向両側において反ステータ側に突出して前記永久磁石の両端部と係合する係合部が設けられたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
9. 請求項８に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記永久磁石は、略直方体形状をなしその１つの平坦面が前記ロータコアの径方向の直交方向に沿って配置され、
   前記反ステータ側磁極部及び前記ステータ側磁極部の各係合部は、その突出長さが前記永久磁石の厚みの１／３以上で且つ両係合部間が非当接となる長さで構成されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
    前記磁石磁極は、ステータ側に凸形状をなすものであり、
    前記連結部材は、凸形状の前記磁石磁極の先端部に嵌合する形状を含んで構成されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータを備えたことを特徴とするモータ。

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