JP2006254599A - 埋込磁石型モータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁石を収容孔に容易に配設することができ、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、且つモータの小型化や高効率化を図ることができる埋込磁石型モータを提供する。
【解決手段】埋込磁石型モータは、複数のティースを有するステータと、軸方向に貫通し磁石１２が配設される収容孔１１ｃが形成されたロータコア１１を有するロータ３とを備える。磁石１２は、全体として軸方向に一定の形状とされる。磁石１２は、軸方向一端側から他端側に向かって略周方向である幅方向に傾斜する傾斜面２１ａを有する焼結磁石２１と、焼結磁石２１の傾斜面２１ａが形成された幅方向両端部に配置されて磁石１２が軸方向に一定の形状となるように形成されたプラスチック磁石２２とからなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、埋込磁石型モータに関するものである。

高効率モータとしては、埋込磁石型モータがある。埋込磁石型モータは、ロータコア内に複数のマグネット（磁石）が埋設されたロータを有するモータであり、複数のティースを有するステータが作り出す回転磁界とロータとの間のマグネットトルクに加え、ロータに形成される回転磁界の磁路（磁路形成部）に基づくリラクタンストルクを有効に利用することにより高いモータ効率を得ることができる。

そして、このような埋込磁石型モータとしては、ロータコアに形成される収容孔をスキューさせ（軸方向一端から他端に向かうに連れて周方向に回転させ）、その収容孔に樹脂磁石を射出成形したものがある（例えば、特許文献１参照）。このような埋込磁石型モータでは、磁石の周方向の磁極中心が軸方向に沿って変化される（周方向にずれる）ため、コギングトルク及びトルクリップルが低減される。又、磁石が、射出成形される樹脂磁石であるため、複雑な形状となる収容孔に容易に配設することができる。言い換えると、焼結磁石を複雑な形状となる収容孔に配設しようとすると、その収容孔に応じた磁石の成形（加工）が困難となったり、収容孔内への挿入（組み付け）作業が困難となる虞があるが、そういったことが回避できる。
特開２００４−００７９６０号公報

しかしながら、上記のような埋込磁石型モータでは、磁石が、射出成形される樹脂磁石であるため、焼結磁石と比べて、磁気特性が劣るという問題がある。このことは、モータの小型化や高効率化を阻害する原因となる。

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、磁石を収容孔に容易に配設することができ、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、且つモータの小型化や高効率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、略円筒状に形成され、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に巻線が巻回されたステータと、軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成されることで周方向に隣り合う前記収容孔の間に径方向に延びる磁路形成部が形成されたロータコアを有し、各前記収容孔にそれぞれ磁石がその磁極が交互になるように配設され、前記ステータの内側に回転可能に収容されるロータとを備えた埋込磁石型モータであって、前記磁石は、軸方向に一定の形状とされながらも、磁気特性の異なる少なくとも２種類のものにて成形されることで、周方向の磁極中心が軸方向の少なくとも一部で他の部分と異なるように設定された。

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、前記磁石は、周方向の磁極中心が軸方向一端側から他端側に向かって略連続的に変化するように設定された。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記磁石は、周方向に略沿って配設される軸方向から見て直線状のものであって、軸方向一端側から他端側に向かって略周方向の幅方向に傾斜する傾斜面を有するように形成された焼結磁石と、前記焼結磁石の前記傾斜面が形成された幅方向端部に配置されて前記磁石が軸方向に一定の形状となるように形成されたプラスチック磁石とからなる。

請求項４に記載の発明では、請求項１又は２に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記磁石は、四角柱状のものが一対で径方向内側に凸の略Ｖ字形状に配置されるＶ字永久磁石であって、その一対の内の少なくとも一方が磁気特性の異なる少なくとも２種類のものにて成形された。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記Ｖ字永久磁石は、その一対の内の少なくとも一方が、軸方向一端側から他端側に向かってその厚み方向に傾斜する傾斜面を有するように形成された焼結磁石と、前記焼結磁石の前記傾斜面が形成された厚み方向端部に配置されて前記磁石が軸方向に一定の形状となるように形成されたプラスチック磁石とからなり、且つ、一対の一方と他方とが磁気特性が異なるように設定された。

請求項６に記載の発明では、請求項４又は５に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記Ｖ字永久磁石を構成する一対の分割磁石は、その一方と他方とが同一部材であって、前記ロータコアに対して軸方向に逆向きに配設されることで磁気特性が異なるように設定された。

請求項７に記載の発明では、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記ロータコアは、略円筒状に形成され、前記収容孔を除く部位の磁気抵抗が一定とされた。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、磁石が軸方向に一定の形状であるため、磁石及び収容孔（ロータコア）の成形が容易となるとともに、収容孔への磁石の配設が容易となる。そして、磁石は、磁気特性の異なる少なくとも２種類（例えば、焼結磁石とプラスチック磁石）のものにて成形されることで、周方向の磁極中心が軸方向の少なくとも一部で他の部分と異なるように設定されるため、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。しかも、従来のプラスチック磁石（樹脂磁石）のみにて成形されるものに比べて、磁気特性の優れた磁石を少なくとも１種類用いることで、モータの小型化や高効率化を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、磁石は、周方向の磁極中心が軸方向一端側から他端側に向かって略連続的に変化するように設定されるため、コギングトルク及びトルクリップルを良好に低減することができる。

請求項３に記載の発明によれば、磁石は、周方向に略沿って配設される軸方向から見て直線状のものであるため、１つの磁極が１つの四角柱状となり単純な構成となる。そして、磁気特性の優れた焼結磁石が軸方向一端側から他端側に向かって略周方向の幅方向に傾斜する傾斜面を有するため、磁気特性の劣るプラスチック磁石が焼結磁石の傾斜面が形成された幅方向端部に配置されて磁石が軸方向に一定の形状に形成されても、周方向の磁極中心が軸方向一端側から他端側に向かって連続的に変化するようになる。よって、コギングトルク及びトルクリップルを良好に低減することができる。しかも、磁石の略周方向に沿った幅方向の外形が、容易に高い寸法精度を得ることができるプラスチック磁石にて構成されるため、収容孔への磁石の配設が容易となる。詳しくは、プラスチック磁石に比べて高い寸法精度を得ることが困難な焼結磁石で略周方向に沿った幅方向の外形を構成すると、収容孔への挿入時に割れ等が懸念され、収容孔との幅方向の隙間を小さくして配設することが困難となるが、これを回避でき、収容孔との幅方向の隙間を小さくしながら容易に配設することができる。

請求項４に記載の発明によれば、磁石は、四角柱状のものが一対で径方向内側に凸の略Ｖ字形状に配置されるＶ字永久磁石であるため、単に周方向に略沿って配設される曲線状や直線状の磁石に比べて磁石を多く使用でき、高トルク化を図ることができる。そして、Ｖ字永久磁石は、その一対の内の少なくとも一方が磁気特性の異なる少なくとも２種類のものにて成形されることで、周方向の磁極中心が軸方向の少なくとも一部で他の部分と異なるように設定され、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。

請求項５に記載の発明によれば、Ｖ字永久磁石は、その一対の内の少なくとも一方が、軸方向一端側から他端側に向かってその厚み方向に傾斜する傾斜面を有するように形成された焼結磁石と、焼結磁石の傾斜面が形成された厚み方向端部に配置されて磁石が軸方向に一定の形状となるように形成されたプラスチック磁石とからなる。即ち、Ｖ字永久磁石は、その一対の内の少なくとも一方が、軸方向一端側から他端側に向かって焼結磁石の割合（断面積）が連続的に変化する。そして、Ｖ字永久磁石は、一対の一方と他方とが磁気特性が異なるように設定されるため、周方向の磁極中心が軸方向一端側から他端側に向かって略連続的に変化するようになる。よって、コギングトルク及びトルクリップルを良好に低減することができる。しかも、Ｖ字永久磁石を構成する少なくとも一方では、厚み方向の外形が、容易に高い寸法精度を得ることができるプラスチック磁石にて構成されるため、収容孔への磁石の配設が容易となる。詳しくは、プラスチック磁石に比べて高い寸法精度を得ることが困難な焼結磁石で厚み方向の外形を構成すると、収容孔への挿入時に割れ等が懸念され、収容孔との厚み方向の隙間を小さくして配設することが困難となるが、これを回避でき、収容孔との厚み方向の隙間を小さくしながら容易に配設することができる。

請求項６に記載の発明によれば、Ｖ字永久磁石を構成する一対の分割磁石は、その一方と他方とが同一部材であるため、品番を少なくすることができる。よって、低コスト化を図ることができる。又、一対の分割磁石は、ロータコアに対して軸方向に逆向きに配設されることで磁気特性が異なるように設定されるため、周方向の磁極中心の変化の割合が、軸方向中間部を中心として軸方向一端側と他端側とで対称となる。よって、コギングトルク及びトルクリップルを良好に低減することができる。

請求項７に記載の発明によれば、ロータコアは、略円筒状に形成され、前記収容孔を除く部位の磁気抵抗が一定とされ、収容孔を除く部位で磁気抵抗の大きい部分（例えば、ロータコアを構成する複数のコアシートを貫通する固定ピン用の孔）がないため、そのことに基づくトルクの低下が防止される。

以上詳述したように、本発明によれば、磁石を収容孔に容易に配設することができ、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、且つモータの小型化や高効率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５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、ハウジング１とステータ２とロータ３とを備える。
ハウジング１は、略有底筒状のケース４と、ケース４の開口部（図１中、下端部）を閉塞するための蓋部５とを備える。そして、ステータ２はケース４の内周面に固定され、ロータ３はその回転軸６がケース４及び蓋部５に設けられた軸受４ａ，５ａに支持されることでステータ２の内側に回転可能に収容される。

ステータ２は、略円筒状に形成され、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７を有したステータコア８と、ティース７にインシュレータ９を介して巻回された巻線１０とを備える。

ロータ３は、前記回転軸６と、ロータコア１１（図２参照）と、磁石１２（図２及び図３参照）とを備える。尚、本実施の形態のロータコア１１は、複数の円盤状のコアシートが積層されて形成されている。又、図１及び図２においては、複数のコアシートの境界線の図示を省略している。又、図２は、回転軸６を除くロータ３の概略斜視図である。

ロータコア１１は、略円筒状に形成され、その軸中心には回転軸６が嵌挿される中央孔１１ａが形成されている。本実施の形態の中央孔１１ａには、図４に示すように、径方向内側に略半円状に突出する係止凸部１１ｂが周方向に複数（等角度間隔で４つ）形成されている。そして、係止凸部１１ｂと対応して回転軸６に形成された係止凹部６ａに係止凸部１１ｂが嵌ることで、回転軸６に対するロータコア１１の周り止めがなされている。又、本実施の形態では、ロータコア１１の中央孔１１ａに回転軸６が嵌挿された状態で、ロータコア１１の軸方向端部と当接するように固定リング１３が回転軸６に嵌着されることで回転軸６とロータコア１１との軸方向の相対移動が防止されている。

又、ロータコア１１には、図２及び図４に示すように、軸方向に貫通する収容孔１１ｃが周方向に４つ形成されている。本実施の形態の収容孔１１ｃは、周方向に略沿った（接線と平行な）、軸方向から見て直線状のものであって、軸方向に一定の形状で貫通している。そして、ロータコア１１には、周方向に隣り合う収容孔１１ｃの間で径方向に延びる磁路形成部１１ｄが形成される。尚、本実施の形態のロータコア１１は、収容孔１１ｃを除く部位の磁気抵抗が一定とされている。言い換えると、本実施の形態のロータコア１１は、収容孔１１ｃを除く部位で磁気抵抗が大きい部分（例えばロータコアを構成する複数のコアシートを貫通する固定ピン用の孔等）がないように形成されている。

そして、収容孔１１ｃには、磁石１２が収容保持されている。尚、周方向に隣り合う磁石１２は、その磁極、即ちＮ極とＳ極が交互（逆）に設定される。
ここで、磁石１２は、前記収容孔１１ｃと同様に軸方向に一定の形状とされながらも、磁気特性の異なる２種類のもの（磁気特性の優れた焼結磁石２１と磁気特性の劣るプラスチック磁石２２）にて成形されることで、周方向の磁極中心Ｘ１が軸方向の少なくとも一部で他の部分と異なるように設定されている。

詳しくは、本実施の形態の磁石１２は、前記収容孔１１ｃと同様に周方向に略沿った（接線と平行な）、軸方向から見て直線状に形成され、全体が四角柱状に形成されている。そして、磁石１２は、軸方向一端側（図２及び図３中、上側）から他端側に向かって略周方向である幅方向に傾斜する傾斜面２１ａを有するように形成された焼結磁石２１と、焼結磁石２１の傾斜面２１ａが形成された幅方向端部に配置されて磁石１２（全体）が軸方向に一定の形状となるように形成されたプラスチック磁石２２とからなる。本実施の形態では、焼結磁石２１の傾斜面２１ａは、幅方向両端部に（同様の傾斜角度で）形成され、プラスチック磁石２２は、それぞれの傾斜面２１ａに対応して幅方向両端部にそれぞれ配置される。そして、ロータ３の４つの磁石１２は、各傾斜面２１ａが同方向に傾斜するように（図２中、軸方向一端側（上側）から他端側に向かって時計回り方向に傾斜するように）、それぞれ収容孔１１ｃに収容される。尚、磁石１２は、厚み方向（ロータコア１１の径方向）に分極されるが、一対の傾斜面２１ａが同一の傾斜角度、且つ一対のプラスチック磁石２２が同一形状とされることで、軸方向に逆向きとすれば、磁極（Ｎ極とＳ極）の向きのみが異なるようになる。そして、本実施の形態では、同一の磁石１２をロータコア１１に対して軸方向に逆向きに配設することで、周方向に隣り合う同士で磁極が異なるように設定している。

このように構成されるロータ３では、図２に示すように、周方向の磁極中心Ｘ１（図中、１点鎖線参照）が軸方向一端側から他端側に向かって連続的に周方向に変化することになる。そして、このように構成されるロータ３では、軸方向一端側と他端側とで磁束分布が異なることになる。尚、図４は、ロータ３の軸方向一端側（図２中、上側）における磁束分布（２点鎖線参照）の模式図であり、図５は、ロータ３の軸方向他端側（図２中、下側）における磁束分布（２点鎖線参照）の模式図であり、それらの偏り方が異なることがわかる。又、磁石１２を全体の磁気特性が均一な磁石とした場合、周方向の磁極中心Ｙ１（図２中、２点鎖線参照）は、軸方向に一定となる。

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）磁石１２は、全体として軸方向に一定の形状であるため、その磁石１２及び収容孔１１ｃ（ロータコア１１）の成形が容易となるとともに、収容孔１１ｃへの磁石１２の配設が容易となる。そして、磁石１２は、磁気特性の異なる２種類のもの（磁気特性の優れた焼結磁石２１と磁気特性の劣るプラスチック磁石２２）にて成形されることで、周方向の磁極中心Ｘ１が軸方向で異なるように設定されるため、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。又、本実施の形態では、周方向の磁極中心Ｘ１（図２中、１点鎖線参照）が軸方向一端側から他端側に向かって連続的に周方向に変化するように設定されるため、コギングトルク及びトルクリップルを良好に低減することができる。しかも、従来のプラスチック磁石（樹脂磁石）のみにて成形される磁石に比べて、磁気特性の優れた焼結磁石２１を用いているので、前記従来に比べて、埋込磁石型モータの小型化や高効率化を図ることができる。

（２）磁石１２は、周方向に略沿って配設される軸方向から見て直線状のものであるため、１つの磁極が１つの四角柱状となり単純な構成（形状）となる。そして、磁石１２は、磁気特性の優れた焼結磁石２１が軸方向一端側から他端側に向かって略周方向である幅方向に傾斜する傾斜面２１ａを有する。よって、磁気特性の劣るプラスチック磁石２２が焼結磁石２１の傾斜面２１ａが形成された幅方向端部に配置されて磁石１２が軸方向に一定の形状に形成されても、周方向の磁極中心Ｘ１が軸方向一端側から他端側に向かって連続的に変化するようになる。よって、コギングトルク及びトルクリップルを良好に低減することができる。

しかも、磁石１２の略周方向に沿った幅方向の外形が、容易に高い寸法精度を得ることができるプラスチック磁石２２にて構成されるため、収容孔１１ｃへの磁石の配設が容易となる。詳しくは、プラスチック磁石に比べて高い寸法精度を得ることが困難な焼結磁石で略周方向に沿った幅方向の外形を構成すると、収容孔１１ｃへの挿入時に割れ等が懸念され、収容孔１１ｃとの幅方向の隙間を小さくして配設することが困難となるが、これを回避でき、収容孔１１ｃとの幅方向の隙間を小さくしながら容易に配設することができる。

（３）ロータコア１１は、略円筒状に形成され、収容孔１１ｃを除く部位の磁気抵抗が一定とされている。言い換えると、ロータコア１１は、収容孔１１ｃを除く部位で磁気抵抗が大きい部分（例えば、ロータコアを構成する複数のコアシートを貫通する固定ピン用の孔等）がないように形成されているため、そのことに基づくトルクの低下が防止される。

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、１つの磁極を構成する磁石１２（収容孔１１ｃ）は、周方向に略沿って配設される軸方向から見て直線状のものであるとしたが、これに限定されず、例えば、径方向内側に凸の略Ｖ字形状をなすＶ字永久磁石（Ｖ字収容孔）とする等、他の形状のものに変更してもよい。

例えば、図６〜図９に示すように変更してもよい。図６に示すように、ロータコア３１は、略円筒状に形成され、その軸中心には前記回転軸６が嵌挿される中央孔３１ａが形成され、その中央孔３１ａには上記実施の形態と同様に係止凸部３１ｂが形成されている。

又、ロータコア３１には、図６及び図８に示すように、軸方向に貫通し、一対で径方向内側に凸の略Ｖ字形状をなす収容孔としてのＶ字収容孔３１ｃが周方向に４つ形成されている。このＶ字収容孔３１ｃは、軸方向に一定の形状で貫通している。そして、ロータコア３１には、周方向に隣り合うＶ字収容孔３１ｃの間で径方向に延びる磁路形成部３１ｄが形成される。

そして、各Ｖ字収容孔３１ｃには、一対（２つの分割磁石３３）で径方向内側に凸の略Ｖ字形状に配置されるＶ字永久磁石３２が収容保持されている。尚、周方向に隣り合うＶ字永久磁石３２は、その磁極、即ちＮ極とＳ極が交互（逆）に設定される。

ここで、Ｖ字永久磁石３２を構成する一対の分割磁石３３は、それぞれ全体が四角柱状に形成されている。そして、分割磁石３３は、軸方向一端側（図６及び図７中、上側）から他端側に向かってその厚み方向に傾斜する傾斜面４１ａを有するように形成された焼結磁石４１と、焼結磁石４１の傾斜面４１ａが形成された厚み方向端部に配置されて分割磁石３３（全体）が軸方向に一定の形状となるように形成されたプラスチック磁石４２とからなる。そして、Ｖ字永久磁石３２を構成する一対（一方と他方）の分割磁石３３は、同一部材（品番が１つ）であるが、ロータコア３１（Ｖ字収容孔３１ｃ）に対して軸方向に逆向きに配設されることで（配設された状態で）磁気特性が異なるように設定される。

このように構成されるロータでは、図６に示すように、周方向の磁極中心Ｘ２（図中、１点鎖線参照）が軸方向一端側から他端側に向かって略連続的に周方向に変化することになる。そして、このように構成されるロータでは、軸方向一端側と他端側とで磁束分布が異なることになる。尚、図８は、ロータの軸方向一端側（図６中、上側）における磁束分布（２点鎖線参照）の模式図であり、図９は、ロータの軸方向他端側（図６中、下側）における磁束分布（２点鎖線参照）の模式図であり、それらの偏り方が異なることがわかる。又、Ｖ字永久磁石３２（分割磁石３３）を全体の磁気特性が均一な磁石とした場合、周方向の磁極中心Ｙ１（図６中、２点鎖線参照）は、軸方向に一定となる。

このようにしても、Ｖ字永久磁石３２（分割磁石３３）は、全体として軸方向に一定の形状であるため、そのＶ字永久磁石３２（分割磁石３３）及びＶ字収容孔３１ｃ（ロータコア３１）の成形が容易となるとともに、Ｖ字収容孔３１ｃへのＶ字永久磁石３２（分割磁石３３）の配設が容易となる。そして、Ｖ字永久磁石３２は、磁気特性の異なる２種類のもの（軸方向に逆向きに配設された分割磁石３３）にて成形されることで、周方向の磁極中心Ｘ２が軸方向で異なるように設定されるため、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。又、この例では、周方向の磁極中心Ｘ２（図６中、１点鎖線参照）が軸方向一端側から他端側に向かって略連続的に周方向に変化するように設定されるため、コギングトルク及びトルクリップルを良好に低減することができる。しかも、従来のプラスチック磁石（樹脂磁石）のみにて成形される磁石に比べて、磁気特性の優れた焼結磁石４１を用いているので、前記従来に比べて、埋込磁石型モータの小型化や高効率化を図ることができる。

又、この例の磁石では、四角柱状の分割磁石３３が一対で径方向内側に凸の略Ｖ字形状に配置されるＶ字永久磁石３２であるため、単に周方向に略沿って配設される曲線状や直線状の磁石に比べて磁石を多く使用でき、高トルク化を図ることができる。

又、分割磁石３３は、軸方向一端側から他端側に向かってその厚み方向に傾斜する傾斜面４１ａを有するように形成された焼結磁石４１と、焼結磁石４１の傾斜面４１ａが形成された厚み方向端部に配置されて分割磁石３３（全体）が軸方向に一定の形状となるように形成されたプラスチック磁石４２とからなる。即ち、分割磁石３３は、軸方向一端側から他端側に向かって焼結磁石４１の割合（断面積）が連続的に変化する。そして、一対のＶ字永久磁石３２は、（その一方と他方とが）軸方向に逆向きに配設されることで（配設された状態で）磁気特性が異なるように設定されるため、周方向の磁極中心Ｘ２が軸方向一端側から他端側に向かって略連続的に変化するようになる。よって、コギングトルク及びトルクリップルを良好に低減することができる。

しかも、分割磁石３３では、厚み方向の外形が、容易に高い寸法精度を得ることができるプラスチック磁石４２にて構成されるため、Ｖ字収容孔３１ｃへの分割磁石３３の配設が容易となる。詳しくは、プラスチック磁石に比べて高い寸法精度を得ることが困難な焼結磁石で厚み方向の外形を構成すると、Ｖ字収容孔３１ｃへの挿入時に割れ等が懸念され、Ｖ字収容孔３１ｃとの厚み方向の隙間を小さくして配設することが困難となるが、これを回避でき、Ｖ字収容孔３１ｃとの厚み方向の隙間を小さくしながら容易に配設することができる。

又、Ｖ字永久磁石３２を構成する一対の分割磁石３３は、その一方と他方とが同一部材であるため、品番を少なくすることができる。よって、低コスト化を図ることができる。又、一対の分割磁石３３は、ロータコア３１（Ｖ字収容孔３１ｃ）に対して軸方向に逆向きに配設されることで磁気特性が異なるように設定されるため、周方向の磁極中心Ｘ２の変化の割合が、軸方向中間部を中心として軸方向一端側と他端側とで対称となる。よって、コギングトルク及びトルクリップルを良好に低減することができる。又、この例でも、上記実施の形態の効果（３）と同様の効果を得ることもできる。

又、前記Ｖ字永久磁石３２を構成する一対の分割磁石を同一部材（軸方向に逆向きに配設）としながら、他の分割磁石に変更してもよい。例えば、図１０〜図１３に示すように変更してもよい。この例のＶ字永久磁石５１を構成する一対の分割磁石５２は、その全体が上記別例の分割磁石３３と同様に四角柱状とされ、共に四角柱状の（傾斜面がない）焼結磁石６１とプラスチック磁石６２とが軸方向に連結されてなる（図１１参照）。そして、Ｖ字永久磁石５１を構成する一対（一方と他方）の分割磁石５２は、同一部材（品番が１つ）であるが、ロータコア３１（Ｖ字収容孔３１ｃ）に対して軸方向に逆向きに配設されることで（配設された状態で）磁気特性が異なるように設定される。尚、この構成は、ロータコア３１及び分割磁石５２を軸方向に２分割したものを製造し、その後それらを軸方向に組み付けて得ることもできる。

このように構成されるロータでは、図１０に示すように、周方向の磁極中心Ｘ３（図中、１点鎖線参照）が軸方向一端側から他端側に向かって断続的に（軸方向中央で）周方向に変化することになる。そして、このように構成されるロータでは、軸方向一端側と他端側とで磁束分布が異なることになる。尚、図１２は、ロータの軸方向一端側（図１０中、上側）における磁束分布（２点鎖線参照）の模式図であり、図１３は、ロータの軸方向他端側（図１０中、下側）における磁束分布（２点鎖線参照）の模式図であり、それらの偏り方が異なることがわかる。又、Ｖ字永久磁石５１（分割磁石５２）を全体の磁気特性が均一な磁石とした場合、周方向の磁極中心Ｙ１（図１０中、２点鎖線参照）は、軸方向に一定となる。このようにしても、周方向の磁極中心Ｘ３が軸方向で異なるように設定されるため、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。

又、上記別例では、Ｖ字永久磁石３２，５１を構成する一対の分割磁石３３，５２は同一部材であるとしたが、これに限定されず、一対の内の少なくとも一方の分割磁石が磁気特性の異なる少なくとも２種類のものにて成形されることで、周方向の磁極中心が軸方向の少なくとも一部で他の部分と異なるように設定されれば、他の構成に変更してもよい。例えば、図１４〜図１６に示すように変更してもよい。このＶ字永久磁石７１を構成する一対の分割磁石３３，８１は、その一方が上記別例の分割磁石３３で、他方が焼結磁石のみにて構成されている。

このように構成されるロータでは、図１４に示すように、周方向の磁極中心Ｘ４（図中、１点鎖線参照）が軸方向一端側から他端側に向かって略連続的に周方向に変化することになる。そして、このように構成されるロータでは、軸方向一端側と他端側とで磁束分布が異なることになる。尚、図１５は、ロータの軸方向一端側（図１４中、上側）における磁束分布（２点鎖線参照）の模式図であり、図１６は、ロータの軸方向他端側（図１４中、下側）における磁束分布（２点鎖線参照）の模式図であり、それらの偏り方が異なることがわかる。又、Ｖ字永久磁石７１（分割磁石３３，８１）を全体の磁気特性が均一な磁石とした場合、周方向の磁極中心Ｙ１（図１４中、２点鎖線参照）は、軸方向に一定となる。このようにしても、周方向の磁極中心Ｘ４が軸方向で異なるように設定されるため、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。又、この例では、周方向の磁極中心Ｘ４（図１４中、１点鎖線参照）が軸方向一端側から他端側に向かって略連続的に周方向に変化するように設定されるため、コギングトルク及びトルクリップルを良好に低減することができる。

・上記実施の形態では、焼結磁石２１の傾斜面２１ａは、幅方向両端部に（同様の傾斜角度で）形成され、プラスチック磁石２２は、それぞれの傾斜面２１ａに対応して幅方向両端部にそれぞれ配置されるとしたが、傾斜面２１ａを幅方向の一方のみに形成しプラスチック磁石２２を幅方向の一方のみに配置してもよい。

・上記実施の形態及び別例では、焼結磁石とプラスチック磁石とを用いたが、軸方向に一定の形状とされながらも、磁気特性の異なる少なくとも２種類のものにて成形される磁石とし、周方向の磁極中心が軸方向の少なくとも一部で他の部分と異なるように設定されれば、他の種類の磁石に変更してもよい。尚、上記種類とは、磁気特性が異なるか否かで判別される種類であって、製造方法にて分類される種類や、主成分（系）にて分類される種類等を含む。

・上記実施の形態及び別例では、ロータコア１１，３１は、収容孔１１ｃやＶ字収容孔３１ｃを除く部位の磁気抵抗が一定とされるとしたが、これに限定されず、例えばロータコア１１，３１を構成する複数のコアシートを貫通する固定ピン用の孔等が形成されたものに変更してもよい。

・上記実施の形態及び別例では、ロータコア１１，３１は、それぞれ複数の円盤状のコアシートが積層されて形成されるとしたが、同様の形状であればよく、例えば、磁性粉体を焼結して形成してもよい。

・上記実施の形態及び別例では、磁石１２やＶ字永久磁石３２，５１，７１、即ち磁極の数を４つとしたが、これらの数を変更して実施してもよい。
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）略円筒状に形成され、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に巻線が巻回されたステータと、軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成されることで周方向に隣り合う前記収容孔の間に径方向に延びる磁路形成部が形成されたロータコアを有し、各前記収容孔にそれぞれ磁石がその磁極が交互になるように配設され、前記ステータの内側に回転可能に収容されるロータとを備えた埋込磁石型モータであって、前記磁石は、焼結磁石と外形の少なくとも一部を構成するプラスチック磁石にて成形され、周方向の磁極中心が軸方向の少なくとも一部で他の部分と異なるように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。

このようにすると、磁石は、焼結磁石とプラスチック磁石にて成形され、その外形の少なくとも一部が、容易に高い寸法精度を得ることができるプラスチック磁石にて構成されるため、収容孔への磁石の配設が容易となる。又、周方向の磁極中心が軸方向の少なくとも一部で他の部分と異なるように設定されるため、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。しかも、従来のプラスチック磁石（樹脂磁石）のみにて成形されるものに比べて、磁気特性の優れた焼結磁石を用いるため、モータの小型化や高効率化を図ることができる。

本実施の形態における埋込磁石型モータの側断面図。 本実施の形態における回転軸を除くロータの概略斜視図。 （ａ）本実施の形態の磁石の斜視図。（ｂ）同じく磁石の分解斜視図。 本実施の形態のロータの平面図及び軸方向一端側の磁束分布の模式図。 本実施の形態のロータの平面図及び軸方向他端側の磁束分布の模式図。 別例における回転軸を除くロータの概略斜視図。 （ａ）別例の分割磁石の斜視図。（ｂ）同じく分割磁石の分解斜視図。 別例のロータの平面図及び軸方向一端側の磁束分布の模式図。 別例のロータの平面図及び軸方向他端側の磁束分布の模式図。 別例における回転軸を除くロータの概略斜視図。 別例の分割磁石の斜視図。 別例のロータの平面図及び軸方向一端側の磁束分布の模式図。 別例のロータの平面図及び軸方向他端側の磁束分布の模式図。 別例における回転軸を除くロータの概略斜視図。 別例のロータの平面図及び軸方向一端側の磁束分布の模式図。 別例のロータの平面図及び軸方向他端側の磁束分布の模式図。

符号の説明

２…ステータ、３…ロータ、７…ティース、１０…巻線、１１，３１…ロータコア、１１ｃ…収容孔、１１ｄ，３１ｄ…磁路形成部、１２…磁石、２１，４１…焼結磁石、２１ａ，４１ａ…傾斜面、２２，４２…プラスチック磁石、３１ｃ…Ｖ字収容孔（収容孔）、３２，５１，７１…Ｖ字永久磁石（磁石）、３３，５２…分割磁石。

Claims (7)

1. 略円筒状に形成され、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に巻線が巻回されたステータと、
   軸方向に貫通する収容孔が周方向に複数形成されることで周方向に隣り合う前記収容孔の間に径方向に延びる磁路形成部が形成されたロータコアを有し、各前記収容孔にそれぞれ磁石がその磁極が交互になるように配設され、前記ステータの内側に回転可能に収容されるロータと
   を備えた埋込磁石型モータであって、
   前記磁石は、軸方向に一定の形状とされながらも、磁気特性の異なる少なくとも２種類のものにて成形されることで、周方向の磁極中心が軸方向の少なくとも一部で他の部分と異なるように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
2. 請求項１に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記磁石は、周方向の磁極中心が軸方向一端側から他端側に向かって略連続的に変化するように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
3. 請求項２に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記磁石は、周方向に略沿って配設される軸方向から見て直線状のものであって、軸方向一端側から他端側に向かって略周方向の幅方向に傾斜する傾斜面を有するように形成された焼結磁石と、前記焼結磁石の前記傾斜面が形成された幅方向端部に配置されて前記磁石が軸方向に一定の形状となるように形成されたプラスチック磁石とからなることを特徴とする埋込磁石型モータ。
4. 請求項１又は２に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記磁石は、四角柱状のものが一対で径方向内側に凸の略Ｖ字形状に配置されるＶ字永久磁石であって、その一対の内の少なくとも一方が磁気特性の異なる少なくとも２種類のものにて成形されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
5. 請求項４に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記Ｖ字永久磁石は、その一対の内の少なくとも一方が、軸方向一端側から他端側に向かってその厚み方向に傾斜する傾斜面を有するように形成された焼結磁石と、前記焼結磁石の前記傾斜面が形成された厚み方向端部に配置されて前記磁石が軸方向に一定の形状となるように形成されたプラスチック磁石とからなり、且つ、一対の一方と他方とが磁気特性が異なるように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
6. 請求項４又は５に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記Ｖ字永久磁石を構成する一対の分割磁石は、その一方と他方とが同一部材であって、前記ロータコアに対して軸方向に逆向きに配設されることで磁気特性が異なるように設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記ロータコアは、略円筒状に形成され、前記収容孔を除く部位の磁気抵抗が一定とされたことを特徴とする埋込磁石型モータ。

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