JP5301860B2

JP5301860B2 - 埋込磁石型モータ

Info

Publication number: JP5301860B2
Application number: JP2008081412A
Authority: JP
Inventors: 孝博中山; 博高伊藤; 義之 ▲高▼部
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: JP2009240036A

Description

本発明は、埋込磁石型モータに関するものである。

従来、埋込磁石型モータは、ロータコアに軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成されその各収容孔にそれぞれ磁石が配設されたロータを備える。
そして、このような埋込磁石型モータとしては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この埋込磁石型モータにおけるロータコアの収容孔は、略径方向に延びる径方向収容孔と、径方向外側に凸となる略Ｖ字形状のＶ字収容孔とが、磁極数がＰ極に対して、それぞれＰ／２個形成されてなるとともにそれらが周方向に交互に形成されてなる。又、磁石は、前記径方向収容孔内に配設されるとともに、前記Ｖ字収容孔のＶ字を形成する各直線に対応した各磁石収容部内にそれぞれ配設される。そして、この埋込磁石型モータでは、径方向収容孔内に配設される磁石と、その周方向の一方に隣り合う磁石収容部内に配設される磁石とで１つの磁極が構成されるとともに、径方向収容孔内に配設される磁石と、その周方向の他方に隣り合う磁石収容部内に配設される磁石とで異なる１つの磁極が構成されるようになっている。
特開２００７−１９５３９１号公報

ところで、上記した埋込磁石型モータ（特許文献１参照）では、径方向収容孔の径方向外側端部に、軸方向から見た幅が該径方向収容孔内に配設される磁石の幅より大きく設定された大幅部が形成されるため、該部分で磁気抵抗が増加し（磁路が遠くなり）、漏れ磁束を低減することができる。

しかしながら、前記大幅部の形状等についての細かな最適化はなされておらず、如何に漏れ磁束を効果的に低減することができる大幅部とするかが問題となる。尚、漏れ磁束を効果的に低減することは、モータ体格の小型化に寄与することになる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、漏れ磁束を効果的に低減することができ、ひいてはモータ体格の小型化を図ることができる埋込磁石型モータを提供することにある。

請求項１に記載の発明では、コアシートが軸方向に積層されてなり軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成されたロータコアを有し、磁極数がＰ極となるように前記収容孔内に磁石が配設されたロータを備え、前記収容孔は、略径方向に延びる径方向収容孔と、径方向外側に凸となる略Ｖ字形状のＶ字収容孔とが、それぞれＰ／２個形成されてなるとともにそれらが周方向に交互に形成されてなり、前記磁石は、前記径方向収容孔内に配設されるとともに、前記Ｖ字収容孔のＶ字を形成する各直線に対応した各磁石収容部内にそれぞれ配設され、前記径方向収容孔内に配設される前記磁石と、その周方向の一方に隣り合う前記磁石収容部内に配設される前記磁石とで１つの磁極が構成されるとともに、前記径方向収容孔内に配設される前記磁石と、その周方向の他方に隣り合う前記磁石収容部内に配設される前記磁石とで異なる１つの磁極が構成される埋込磁石型モータであって、前記径方向収容孔の径方向外側端部には、軸方向から見た幅が該径方向収容孔内に配設される前記磁石の幅より大きく設定された大幅部が形成され、前記径方向収容孔の前記大幅部より径方向内側には、前記磁石の径方向外側への移動を規制すべく軸方向から見た幅を該径方向収容孔内に配設される前記磁石の幅より小さくするように突出する突出部が形成され、前記大幅部の径方向幅をＹとし、前記コアシートの板厚をＴとすると、Ｙ≦４Ｔを満たすように設定された。

同構成によれば、径方向収容孔の径方向外側端部には、軸方向から見た幅が径方向収容孔内に配設される磁石の幅より大きく設定された大幅部が形成されるため、該部分で磁気抵抗が増加し（磁路が遠くなり）、漏れ磁束を低減することができる。

しかも、大幅部の径方向幅をＹとし、コアシートの板厚をＴとすると、Ｙ≦４Ｔを満たすように設定されるため、磁石の径方向外側への移動を規制するための突出部の径方向の幅と共にその強度を必要以上に低下させてしまうことなく、漏れ磁束を効果的に低減することができ、ロータの体格を小さくすることができる（実験結果（図３参照）より）。

言い換えると、大幅部の径方向幅Ｙを４Ｔより大きくしても４Ｔの場合よりロータの体格を小さくすることができない（実験結果（図３参照）より）。よって、大幅部の径方向幅Ｙを４Ｔより大きくすると、突出部の径方向の幅と共にその強度が無駄に低下してしまうことになるが、Ｙ≦４Ｔを満たすように設定されるため、突出部の強度を無駄に低下させることなく、ロータの体格を小さくすることができる（実験結果（図３参照）より）。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の埋込磁石型モータにおいて、Ｙ＝４Ｔを満たすように設定された。
同構成によれば、Ｙ＝４Ｔを満たすように設定されるため、突出部の強度を無駄に低下させることなく、ロータの体格を最も小さくすることができる（実験結果（図３参照）より）。

本発明によれば、漏れ磁束を効果的に低減することができ、ひいてはモータ体格の小型化を図ることができる埋込磁石型モータを提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図４に従って説明する。図１に示すように、埋込磁石型モータは、ステータ１とロータ２とを備える。
ステータ１は、全体的に略円筒状に形成され、外形を形成する円筒部３の内周面から周方向等角度間隔で軸中心に向かって延びるように形成された複数のティース４を有したステータコア５と、各ティース４にインシュレータ（図示略）を介して集中巻にて巻回された巻線６（図１中、一部のみ２点鎖線で図示）とを備える。尚、本実施の形態では、ティース４は、１２個形成されている。

ロータ２は、回転軸７と、回転軸７に対して固定されるロータコア８と、ロータコア８に形成された収容孔（径方向収容孔８ａ及びＶ字収容孔８ｂ）内に配設される磁石９，１０とを備える。尚、ロータ２における磁極数はＰ極であって本実施の形態では８極に設定されている。

ロータコア８は、略円盤状のコアシート１１（図２（ａ）参照）が軸方向に積層されることで略円筒状に形成され、その中心孔に回転軸７が嵌着され、ステータ１の内側に回転可能に支持される。又、ロータコア８において磁石９，１０を内部に収容すべく軸方向に貫通する収容孔は、径方向に延びる径方向収容孔８ａと、径方向外側に凸となる略Ｖ字形状のＶ字収容孔８ｂとが、それぞれＰ／２個であって本実施の形態では（８／２＝）４個ずつ形成されてなるとともにそれらが周方向に交互であって等角度間隔に形成されてなる。

径方向収容孔８ａの径方向外側端部には、図２（ｂ）に示すように、軸方向から見た（径方向の直交方向の）幅が他の部分（径方向収容孔８ａ内に配設される前記磁石９の幅）より大きく設定された大幅部８ｃが軸方向全体に（貫通するように）形成されている。又、径方向収容孔８ａの径方向外側において大幅部８ｃの径方向内側には、図２（ｂ）に示すように、磁石９の径方向外側への移動を規制すべく軸方向から見た（径方向の直交方向の）幅が他の部分より小さくなるように径方向の直交方向に突出した突出部８ｄが軸方向全体に（一様に）形成されている。この突出部８ｄは、周方向両側から一対、同じ量だけ（多くとも互いに当接しない量であって、間隔Ｘを有するように）突出して形成されている。

Ｖ字収容孔８ｂは、そのＶ字を形成する２つの直線に対応した一対の磁石収容部８ｅを備える。本実施の形態の一対の磁石収容部８ｅは、径方向外側ほど周方向の間隔が近くなるが径方向外側端部でも互いに連通しないようにそれぞれ独立した（軸方向に貫通する）孔として形成されている。又、Ｖ字収容孔８ｂの径方向外側端部、即ち各磁石収容部８ｅの径方向外側端部には、図２（ｃ）に示すように、前記磁石１０が配置されないＶ字側空隙８ｆが形成されている。本実施の形態のＶ字側空隙８ｆは、軸方向から見た幅が他の部分（磁石１０を収容する部分）と略同じとなるように形成されている。又、磁石収容部８ｅの径方向外側においてＶ字側空隙８ｆの径方向内側には、磁石１０の径方向外側（Ｖ字側空隙８ｆ）への移動を規制すべく軸方向から見た幅が他の部分より小さくなるように突出したＶ字側突出部８ｇが形成されている。このＶ字側突出部８ｇは、一対の磁石収容部８ｅの対向する側からそれぞれ離間する側へ同じ量だけ突出して形成されている。

又、本実施の形態における磁石収容部８ｅの径方向内側端部は、図２（ｄ）に示すように、軸方向から見て、径方向収容孔８ａの側部、詳しくは径方向収容孔８ａの径方向内側において径方向の直交方向を向いた辺（内壁面）と対向するように形成されている。そして、径方向収容孔８ａと磁石収容部８ｅ間における径方向内側には内側ブリッジ部８ｈが形成されている。又、本実施の形態における内側ブリッジ部８ｈの軸方向から見た幅は径方向に沿って一定となるように形成されている。尚、これは、磁石収容部８ｅの径方向内側端部に軸方向から見て略三角形状の（磁石１０が配置されない）延設部８ｉが延設されることで実現されている。又、上記形状のロータコア８には、径方向収容孔８ａの径方向外側（大幅部８ｃ）とロータコア８の外周面との間に外側ブリッジ部８ｊ（図２（ｂ）参照）が形成され、Ｖ字収容孔８ｂにおける磁石収容部８ｅの径方向外側（Ｖ字側空隙８ｆ）とロータコア８の外周面との間に外側ブリッジ部８ｋ（図２（ｃ）参照）が形成されることになる。又、上記形状のロータコア８には、一対の磁石収容部８ｅ間における径方向外側に径方向に延びる（前記外側ブリッジ部８ｋと繋がる）収容部間ブリッジ部８ｌ（図２（ｃ）参照）が形成されることになる。

ここで、ロータコア８は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、前記大幅部８ｃの径方向幅をＹとし、前記コアシート１１の板厚をＴとすると、Ｙ≦４Ｔを満たすように、詳しくは、Ｙ＝４Ｔを満たすように設定されている。尚、本実施の形態のコアシート１１の板厚Ｔは、０．４ｍｍに設定され、大幅部８ｃの径方向幅Ｙは１．６ｍｍに設定されている。

又、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、前記外側ブリッジ部８ｊ，８ｋの幅（径方向幅）を共にＡとし、前記収容部間ブリッジ部８ｌの幅をＢとすると、Ｂ＞Ａを満たすように設定されている。尚、本実施の形態の外側ブリッジ部８ｊ，８ｋの幅Ａは、コアシート１１の板厚Ｔと同じ０．４ｍｍ（Ａ＝Ｔ）に設定され、収容部間ブリッジ部８ｌの幅Ｂは０．６ｍｍに設定されている。

又、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、前記内側ブリッジ部８ｈの幅をＣとし、前記収容部間ブリッジ部８ｌの幅をＢとすると、Ｂ＞Ｃを満たすように設定されている。尚、本実施の形態の内側ブリッジ部８ｈの幅Ｃは、コアシート１１の板厚Ｔ及び外側ブリッジ部８ｊ，８ｋの幅Ａと同じ０．４ｍｍ（Ａ＝Ｔ＝Ｃ）に設定されている。

そして、前記径方向収容孔８ａ内と前記磁石収容部８ｅ内には、それぞれ略直方体形状の磁石９，１０が配設される。
上記のように構成されるロータ２では、径方向収容孔８ａ内に配設される磁石９と、その周方向の一方（図１中、時計回り方向）に隣り合う磁石収容部８ｅ内に配設される磁石１０とで１つの磁極（例えばＳ極）が構成されるとともに、径方向収容孔８ａ内に配設される磁石９と、その周方向の他方（図１中、反時計回り方向）に隣り合う磁石収容部８ｅ内に配設される磁石１０とで異なる１つの磁極（例えばＮ極）が構成されている。

次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）径方向収容孔８ａの径方向外側端部には、軸方向から見た幅が径方向収容孔８ａ内に配設される磁石９の幅より大きく設定された大幅部８ｃが形成されるため、該部分で磁気抵抗が増加し（磁路が遠くなり）、漏れ磁束を低減することができる。

しかも、大幅部８ｃの径方向幅をＹとし、コアシート１１の板厚をＴ（０．４ｍｍ）とすると、Ｙ≦４Ｔ（Ｙ≦１．６ｍｍ）を満たすように設定されるため、磁石９の径方向外側への移動を規制するための突出部８ｄの径方向幅Ｗと共にその強度（剛性）を必要以上に低下させてしまうことなく、漏れ磁束を効果的に低減することができ、ロータ２の体格を小さくすることができる（実験結果（図３参照）より）。

詳しくは、図３は、大幅部８ｃの径方向幅Ｙを変化させた際に、同等のトルク特性を得ることができるロータ２の体格比を算出した実験結果を示す大幅部の径方向幅−ロータ体格比特性図である。この実験では、ロータ２（ロータコア８）の直径を一定とし、外側ブリッジ部８ｊの幅（径方向幅）Ａを一定とし、磁石９の大きさ及び径方向位置を一定とし、大幅部８ｃの径方向幅Ｙと共に突出部８ｄの径方向幅Ｗを変化させた際のトルク特性を測定し、大幅部８ｃが形成されない場合のトルク特性と同等のトルク特性を得ることができるロータ２の体格比（軸方向長さ）を得た。又、この実験では、突出部８ｄ同士の間隔Ｘを０．４ｍｍ、０．８ｍｍ、１．６ｍｍ、２．４ｍｍとした場合についてそれぞれ実験結果を得た。尚、その他の各値（例えば、Ａ＝Ｔ＝Ｃ＝０．４ｍｍ）は上記実施の形態と同様として実験している。

この実験結果（図３参照）より、突出部８ｄ同士の間隔Ｘが大きくなるほど漏れ磁束が低減されロータ２の体格を小さくできることが分かるが、その突出部８ｄ同士の間隔Ｘに関わらず、大幅部の径方向幅Ｙが０から４Ｔ（１．６ｍｍ）に達するまでは、漏れ磁束が低減することでロータ２の体格を徐々に小さくすることができ、大幅部の径方向幅Ｙを４Ｔより大きくしても４Ｔの場合よりロータ２の体格を小さくすることができないことが分かる。よって、大幅部８ｃの径方向幅Ｙを４Ｔより大きくすると、突出部８ｄの径方向幅Ｗと共にその強度が無駄に低下してしまうことになるが、上記実施の形態ではＹ≦４Ｔを満たすように設定されるため、突出部８ｄの強度を無駄に低下させることなく、ロータ２の体格を小さくすることができる。尚、突出部８ｄの強度が低いと、磁石９がロータ２の回転時の遠心力によって（突出部８ｄを破損させて）径方向外側に移動してしまう可能性が高くなるが、本実施の形態では、その突出部８ｄの強度が無駄に低下してしまうことが防止されるので、ロータ２の小体格化と磁石９の移動防止を両立させることが可能となる。

（２）Ｙ＝４Ｔ（Ｙ＝１．６ｍｍ）を満たすように設定されるため、突出部８ｄの強度を無駄に低下させることなく、ロータ２の体格を最も小さくすることができる（実験結果（図３参照）より）。

（３）前記外側ブリッジ部８ｊ，８ｋの幅（径方向幅）を共にＡとし、前記収容部間ブリッジ部８ｌの幅をＢとすると、Ｂ＞Ａを満たすように設定されている。このようにすると、Ｂ＝Ａとした場合と同様に漏れ磁束を低減（ロータ２の体格を小さく）することができ（実験結果（図４参照）より）、更にＢ＝Ａとした場合より収容部間ブリッジ部８ｌ、ひいてはロータコア８の強度を高くすることができる。

詳しくは、図４は、外側ブリッジ部８ｊ，８ｋの幅（径方向幅）Ａと、収容部間ブリッジ部８ｌの幅Ｂと、内側ブリッジ部８ｈの幅Ｃとをそれぞれ変更した場合に、同等のトルク特性を得ることができるロータ２の体格比を算出した実験結果を示すロータ体格比グラフである。

この実験結果（図４参照）より、収容部間ブリッジ部８ｌの幅Ｂを外側ブリッジ部８ｊ，８ｋの幅Ａより大きくしても（Ｂ＞Ａを満たすようにＢのみを０．６ｍｍにしても）ロータ２の体格比が（Ｂ＝Ａ＝０．４ｍｍとした場合より）大きくならないことが分かる。よって、Ｂ＝Ａとした場合と同様にロータ２の体格を小さくすることができ、更にＢ＝Ａとした場合より収容部間ブリッジ部８ｌ、ひいてはロータコア８の強度を高くすることができる。

（４）前記内側ブリッジ部８ｈの幅をＣとし、前記収容部間ブリッジ部８ｌの幅をＢとすると、Ｂ＞Ｃを満たすように設定されている。このようにすると、Ｂ＝Ｃとした場合と同様に漏れ磁束を低減（ロータ２の体格を小さく）することができ（実験結果（図４参照）より）、更にＢ＝Ｃとした場合より収容部間ブリッジ部８ｌ、ひいてはロータコア８の強度を高くすることができる。

詳しくは、前記実験結果（図４参照）より、収容部間ブリッジ部８ｌの幅Ｂを内側ブリッジ部８ｈの幅Ｃより大きくしても（Ｂ＞Ｃを満たすようにＢのみを０．６ｍｍにしても）ロータ２の体格比が（Ｂ＝Ｃ＝０．４ｍｍとした場合より）大きくならないことが分かる。よって、Ｂ＝Ｃとした場合と同様にロータ２の体格を小さくすることができ、更にＢ＝Ｃとした場合より収容部間ブリッジ部８ｌ、ひいてはロータコア８の強度を高くすることができる。

（５）コアシート１１の板厚をＴとし、前記外側ブリッジ部８ｊ，８ｋの幅をＡとすると、Ａ＝Ｔ（０．４ｍｍ）を満たすように設定されるため、コアシート１１毎に外側ブリッジ部８ｊ，８ｋの断面が正方形となり、Ａ＝Ｔを満たさない場合に比べて、該部分の漏れ磁束を小さくしながら該部分の強度を高くすることができる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、大幅部８ｃの径方向幅をＹとし、コアシート１１の板厚をＴとすると、Ｙ＝４Ｔを満たすように設定したが、これに限定されず、Ｙ＜４Ｔを満たすように変更してもよい。例えば、大幅部８ｃの径方向幅Ｙを２Ｔ（Ｙ＝２Ｔ（０．８ｍｍ））に変更してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）と同様の効果を得ることができる。

・上記実施の形態では、外側ブリッジ部８ｊ，８ｋの幅をＡとし、収容部間ブリッジ部８ｌの幅をＢとし、内側ブリッジ部８ｈの幅をＣとして、Ｂ（０．６ｍｍ）＞Ａ＝Ｃ（０．４ｍｍ）を満たすように設定したが、これに限定されず、それぞれ他の値に変更してもよい。例えば、Ａ＝Ｂ＝Ｃ（０．４ｍｍ）を満たすように設定してもよい。尚、外側ブリッジ部８ｊ，８ｋの幅Ａと内側ブリッジ部８ｈの幅Ｃを異なる値とすると、その内の大きな値に応じてロータ２の体格が大きくなるため（実験結果（図４参照）より）、Ａ＝Ｂを満たすように設定することが望ましい。

・上記実施の形態では、Ｖ字収容孔８ｂを構成する一対の磁石収容部８ｅは、径方向外側端部が互いに連通しないようにそれぞれ独立した（軸方向に貫通する）孔として形成されるとしたが、これに限定されず、磁石収容部８ｅの径方向外側同士を連通する頂部を有するように（１つの繋がった孔として）形成してもよい。尚、この場合、前記収容部間ブリッジ部８ｌがなくなることになる。

・上記実施の形態では、磁石収容部８ｅの径方向内側と径方向収容孔８ａとの間に形成される内側ブリッジ部８ｈの軸方向から見た幅が径方向に沿って一定とされるとしたが、これに限定されず、内側ブリッジ部８ｈの軸方向から見た幅が径方向に沿って変化するように変更してもよい。例えば、上記実施の形態の延設部８ｉを形成せず、内側ブリッジ部８ｈを磁石１０の（径方向内側の）長手方向端部に当接するような軸方向から見て略三角形状のものとしてもよい。

・上記実施の形態では、ロータコア８は、大幅部８ｃや突出部８ｄが軸方向全体に形成されるとしたが、これに限定されず、軸方向の一部（例えば、ロータコア８の軸方向両端部や、コアシート１１の１０枚毎等）に大幅部８ｃや突出部８ｄが形成されていないロータコア８に変更してもよい。

・上記実施の形態では、磁石収容部８ｅは、軸方向から見て直線状であってその幅が一定とされ、磁石収容部８ｅ内に配設される磁石１０は、略直方体形状とされるとしたが、これに限定されず、磁石収容部及び磁石の軸方向から見た形状や幅等を変更してもよい。即ち、Ｖ字収容孔の略Ｖ字形状とは、Ｖ字を形成する各直線（一対の直線）がそれぞれ湾曲しているものや、直線の幅が一定ではないもの等を含む形状であって、Ｖ字収容孔のＶ字を形成する各直線に対応した各磁石収容部は、前記直線に対して湾曲しているものや、幅が一定とされていないものを含む。

・上記実施の形態の磁石９，１０及びロータコア８を軸方向に分割し、それらを周方向にずらして配設してもよい。このようにすると、ステータ１とロータ２間での急激な磁束の流れ（変化）を低減することができコギングトルク及びトルクリップルを低減することができる。

・上記実施の形態では、突出部８ｄは、周方向両側から一対、同じ量だけ突出して形成されるとしたが、周方向の片側からのみ突出して形成してもよいし、周方向両側から一対、異なる量突出して形成してもよい。

・上記実施の形態のティース４の数や磁極数（磁石９，１０）の数等は、他の数に変更してもよい。
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。

（イ）コアシートが軸方向に積層されてなり軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成されたロータコアを有し、磁極数がＰ極となるように前記収容孔内に磁石が配設されたロータを備え、前記収容孔は、略径方向に延びる径方向収容孔と、径方向外側に凸となる略Ｖ字形状のＶ字収容孔とが、それぞれＰ／２個形成されてなるとともにそれらが周方向に交互に形成されてなり、前記磁石は、前記径方向収容孔内に配設されるとともに、前記Ｖ字収容孔のＶ字を形成する各直線に対応した各磁石収容部内にそれぞれ配設され、前記径方向収容孔内に配設される前記磁石と、その周方向の一方に隣り合う前記磁石収容部内に配設される前記磁石とで１つの磁極が構成されるとともに、前記径方向収容孔内に配設される前記磁石と、その周方向の他方に隣り合う前記磁石収容部内に配設される前記磁石とで異なる１つの磁極が構成される埋込磁石型モータであって、
前記径方向収容孔の径方向外側と前記ロータコアの外周面との間に形成される外側ブリッジ部、及び前記Ｖ字収容孔の径方向外側と前記ロータコアの外周面との間に形成される外側ブリッジ部の幅を共にＡとし、前記Ｖ字収容孔の一対の前記磁石収容部間における径方向外側に形成される収容部間ブリッジ部の幅をＢとすると、Ｂ＞Ａを満たすように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。

同構成によれば、Ｂ＝Ａとした場合と同様に漏れ磁束を低減（ロータの体格を小さく）することができ（実験結果（図４参照）より）、更にＢ＝Ａとした場合より収容部間ブリッジ部、ひいてはロータコアの強度を高くすることができる。

（ロ）コアシートが軸方向に積層されてなり軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成されたロータコアを有し、磁極数がＰ極となるように前記収容孔内に磁石が配設されたロータを備え、前記収容孔は、略径方向に延びる径方向収容孔と、径方向外側に凸となる略Ｖ字形状のＶ字収容孔とが、それぞれＰ／２個形成されてなるとともにそれらが周方向に交互に形成されてなり、前記磁石は、前記径方向収容孔内に配設されるとともに、前記Ｖ字収容孔のＶ字を形成する各直線に対応した各磁石収容部内にそれぞれ配設され、前記径方向収容孔内に配設される前記磁石と、その周方向の一方に隣り合う前記磁石収容部内に配設される前記磁石とで１つの磁極が構成されるとともに、前記径方向収容孔内に配設される前記磁石と、その周方向の他方に隣り合う前記磁石収容部内に配設される前記磁石とで異なる１つの磁極が構成される埋込磁石型モータであって、
前記径方向収容孔と前記磁石収容部間における径方向内側に形成される内側ブリッジ部の幅をＣとし、前記Ｖ字収容孔の一対の前記磁石収容部間における径方向外側に形成される収容部間ブリッジ部の幅をＢとすると、Ｂ＞Ｃを満たすように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。

同構成によれば、Ｂ＝Ｃとした場合と同様に漏れ磁束を低減（ロータの体格を小さく）することができ（実験結果（図４参照）より）、更にＢ＝Ｃとした場合より収容部間ブリッジ部、ひいてはロータコアの強度を高くすることができる。

（ハ）請求項１、２、上記（イ）（ロ）のいずれか１つに記載の埋込磁石型モータにおいて、前記コアシートの板厚をＴとし、前記径方向収容孔の径方向外側と前記ロータコアの外周面との間に形成される外側ブリッジ部、及び前記Ｖ字収容孔の径方向外側と前記ロータコアの外周面との間に形成される外側ブリッジ部の幅を共にＡとすると、Ａ＝Ｔを満たすように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。

同構成によれば、コアシート毎に外側ブリッジ部の断面が正方形となり、Ａ＝Ｔを満たさない場合に比べて、該部分の漏れ磁束を小さくしながら該部分の強度を高くすることができる。

本実施の形態における埋込磁石型モータのステータ及びロータの平面図。（ａ）本実施の形態におけるロータコアの一部側面図。（ｂ）〜（ｄ）本実施の形態におけるロータの一部拡大平面図。大幅部の径方向幅−ロータ体格比特性図。ロータ体格比グラフ。

符号の説明

２…ロータ、８…ロータコア、８ａ…径方向収容孔、８ｂ…Ｖ字収容孔、８ｃ…大幅部、８ｄ…突出部、８ｅ…磁石収容部、９，１０……磁石、１１…コアシート、Ｔ…板厚、Ｙ…径方向幅。

Claims

コアシートが軸方向に積層されてなり軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成されたロータコアを有し、磁極数がＰ極となるように前記収容孔内に磁石が配設されたロータを備え、
前記収容孔は、略径方向に延びる径方向収容孔と、径方向外側に凸となる略Ｖ字形状のＶ字収容孔とが、それぞれＰ／２個形成されてなるとともにそれらが周方向に交互に形成されてなり、
前記磁石は、前記径方向収容孔内に配設されるとともに、前記Ｖ字収容孔のＶ字を形成する各直線に対応した各磁石収容部内にそれぞれ配設され、
前記径方向収容孔内に配設される前記磁石と、その周方向の一方に隣り合う前記磁石収容部内に配設される前記磁石とで１つの磁極が構成されるとともに、前記径方向収容孔内に配設される前記磁石と、その周方向の他方に隣り合う前記磁石収容部内に配設される前記磁石とで異なる１つの磁極が構成される埋込磁石型モータであって、
前記径方向収容孔の径方向外側端部には、軸方向から見た幅が該径方向収容孔内に配設される前記磁石の幅より大きく設定された大幅部が形成され、
前記径方向収容孔の前記大幅部より径方向内側には、前記磁石の径方向外側への移動を規制すべく軸方向から見た幅を該径方向収容孔内に配設される前記磁石の幅より小さくするように突出する突出部が形成され、
前記大幅部の径方向幅をＹとし、前記コアシートの板厚をＴとすると、
Ｙ≦４Ｔ
を満たすように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
請求項１に記載の埋込磁石型モータにおいて、
Ｙ＝４Ｔ
を満たすように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。