JP2007151372A - 埋込磁石型モータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁石を多く使用して高トルク化を図りながらも、部品点数を低減することができるとともに漏れ磁束を低減することができる埋込磁石型モータを提供する。
【解決手段】磁極数がＰ極となるロータコアにおける収容孔は、略径方向に直線状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。磁石９，１０は、径方向収容孔８ａ内及びＶ字収容孔８ｂの各磁石収容部８ｃ内にそれぞれ配設される。径方向収容孔８ａ内に配設される磁石９と、その周方向の一方に隣り合う磁石収容部８ｃ内に配設される磁石１０とで１つの磁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、その周方向の他方に隣り合う磁石収容部８ｃ内に配設される磁石１０とで異なる１つの磁極が構成された。
【選択図】図１

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、１つの磁極を径方向内側に凸の略Ｖ字形状となるように配設された一対の磁石にて構成したものがある（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、単に周方向に沿って配設される曲線状や直線状の磁石とした場合に比べて、磁石を多く使用でき、高トルク化を図ることができる。
特開２００５−５１９８２号公報

しかしながら、上記したような埋込磁石型モータでは、直方体形状の磁石が１つの磁極につき２つ必要となり、磁極数がＰ極の場合、前記磁石は全体で２Ｐ個となるため、単に周方向に沿って配設される曲線状や直線状の磁石（１つの磁極につき１つ）とした場合に比べて、部品点数が増大するという問題がある。尚、このことは、部品管理コストや組み付けコストを増大させる原因となる。

又、上記したような埋込磁石型モータでは、磁石を収容するための各収容孔の径方向外側でそれぞれ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が１つの磁極につき２つ形成されてしまうため、該外側ブリッジ部を通過してしまう漏れ磁束が多いという問題がある。尚、このことは、埋込磁石型モータにおける有効磁束を減少させ高トルク化を阻害してしまう原因となる。

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、磁石を多く使用して高トルク化を図りながらも、部品点数を低減することができるとともに漏れ磁束を低減す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、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た埋込磁石型モータであって、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た。

同構成によれば、径方向収容孔内に配設される磁石は、周方向の一方に形成される磁極の一部を構成するとともに、周方向の他方に形成される磁極の一部をも構成する。即ち、径方向収容孔内に配設される磁石は、２つの磁極に対して共用のものとなる。よって、磁極数がＰ極の場合、前記磁石は全体で（３／２）Ｐ個となるため、従来（全体で２Ｐ個）に比べて磁石の数を低減することができる。又、同構成によれば、径方向収容孔が２つの磁極に対して共用のものとなるため、径方向収容孔の径方向外側と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においても２つの磁極に対して共用のものとなる。よって、ロータコアにおける外側ブリッジ部の数が低減され、該外側ブリッジ部を通過してしまう漏れ磁束を低減することができる。尚、同構成によれば、勿論、単に周方向に沿って配設される曲線状や直線状の磁石とした場合に比べて、磁石を多く使用でき、高トルク化を図ることができる。

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、前記径方向収容孔は、軸方向から見てその幅が径方向に一定とされ、前記径方向収容孔内に配設される前記磁石は、略直方体形状とされた。

同構成によれば、磁石は、略直方体形状とされるため、例えば、軸方向から見て台形形状の磁石に比べて、簡単な形状となる。
請求項３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、前記径方向収容孔は、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど狭い台形形状とされ、前記径方向収容孔に配設される前記磁石は、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど狭く、その径方向外側端部の幅が前記径方向収容孔の径方向外側端部の幅より大きい台形形状とされた。

同構成によれば、径方向収容孔に配設される磁石は、ロータの回転時の遠心力によって径方向外側に向かう力であって径方向収容孔の内壁面に押し付けられる力を受ける。よって、磁石とロータコアとのギャップを安定して小さくすることができ、ひいては安定して高トルク化を図ることができる。

請求項４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、前記径方向収容孔は、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど広い台形形状とされ、前記径方向収容孔に配設される前記磁石は、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど広く、その径方向内側端部の幅が前記径方向収容孔の径方向内側端部の幅より大きい台形形状とされた。

同構成によれば、径方向収容孔の径方向外側と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を軸方向から見て長くすることができるので、該外側ブリッジ部を通過してしまう漏れ磁束を低減することができる。

請求項５に記載の発明では、請求項３又は４に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記径方向収容孔には、前記磁石を軸方向から見た幅が狭い方向に付勢するための非磁性部品が配設された。

同構成によれば、径方向収容孔に配設された非磁性部品によって磁石が、軸方向から見た幅が狭い方向に付勢されるので、磁石とロータコアとのギャップを安定して小さくすることができ、ひいては安定して高トルク化を図ることができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記磁石収容部は、軸方向から見て直線状であってその幅が径方向に一定とされ、前記磁石収容部内に配設される前記磁石は、略直方体形状とされた。

同構成によれば、磁石は、略直方体形状とされるため、例えば、軸方向から見て湾曲した形状の磁石に比べて、簡単な形状となる。
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Ｖ字収容孔は、前記磁石収容部の径方向外側同士を連通する頂部を有した。

同構成によれば、磁石収容部の径方向外側同士は頂部にて連通されるため、該部分において、各磁石収容部内に配設される磁石のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう漏れ磁束が防止される。

請求項８に記載の発明では、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記磁石収容部の径方向内側端部は、前記径方向収容孔内に配設された前記磁石の磁束流出面又は磁束流入面と対向するように形成された。

同構成によれば、径方向収容孔内に配設された磁石の磁束流出面又は磁束流入面と、磁石収容部内に配設された磁石における径方向内側を向く磁束流入面又は磁束流出面との距離が短くなり、それら異なる磁石に磁束が向かうこととなり、磁石のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう漏れ磁束が更に低減されるとともに、有効磁束が増加する。

請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記磁石収容部の長手方向は、前記径方向収容孔の長手方向に対して直角に設定された。
同構成によれば、磁石収容部の径方向内側と径方向収容孔との間に形成される内側ブリッジ部が軸方向から見て径方向に略均等な幅（細さ）となり、該部分において漏れ磁束が更に低減される。即ち、磁石収容部の長手方向が径方向収容孔の長手方向に対して傾斜（直角を除く）している場合では、前記内側ブリッジ部が軸方向から見て径方向に幅が異なることになり、その幅の広い部分を磁路として漏れ磁束が増加する虞があるが、これが防止されて漏れ磁束が低減される。

請求項１０に記載の発明では、請求項１乃至９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、更に前記磁石収容部の径方向外側と前記ロータコアの外周面との間にそれぞれ形成される外側ブリッジ部、及び前記磁石収容部の径方向内側と前記径方向収容孔との間に形成される内側ブリッジ部の内の少なくとも１つにおける軸方向の密度が、前記ロータコアにおける他の部分より小さく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、漏れ磁束が通過する磁路となり得る位置にある外側及び内側ブリッジ部の内の少なくとも１つにおける軸方向の密度が、ロータコアにおける他の部分より小さくされるので、前記密度をロータコアにおける他の部分と同じとした場合に比べて、漏れ磁束を更に低減することができる。

請求項１１に記載の発明では、請求項１０に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記外側ブリッジ部の全ては、軸方向に切断された外側切断部とされた。
同構成によれば、漏れ磁束が通過する磁路となり得る位置にある外側ブリッジ部の全ては、軸方向に切断された外側切断部とされるため、該部分における漏れ磁束が防止される。

請求項１２に記載の発明では、請求項１０に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記ロータコアは、コアシートが軸方向に積層されてなるものであって、前記コアシートにおける前記外側ブリッジ部及び前記内側ブリッジ部と対応した位置には、軸方向に切断された積層前外側切断部及び積層前内側切断部の少なくとも１つが周方向に部分的に形成され、前記ロータコアは、前記積層前外側切断部及び前記積層前内側切断部が周方向に均等に配設されるように、前記コアシートが軸中心に回転されながら積層されてなる。

同構成によれば、請求項１０に記載の埋込磁石型モータにおけるロータコアを、１種類のコアシートにて、容易に且つ周方向にバランス良く形成することができる。
請求項１３に記載の発明では、請求項１２に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記ロータコアは、前記コアシートが１枚ずつ回転されながら積層されてなる。

同構成によれば、積層前外側切断部や積層前内側切断部が軸方向に多数並んでしまうといったことが防止されることで、ロータコアの変形が防止される。即ち、積層前外側切断部や積層前内側切断部が軸方向に多数並ぶと軸方向に長い空隙が形成されてロータコアが部分的に撓み易くなるといった虞があるが、これが防止される。

請求項１４に記載の発明では、請求項１２に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記ロータコアは、前記コアシートが複数枚毎に回転されながら積層されてなる。
同構成によれば、コアシートを回転させる回数が減るため、その製造が容易となる。

請求項１５に記載の発明では、請求項１０に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記ロータコアは、コアシートが軸方向に積層されてなるものであって、前記コアシートにおける前記外側ブリッジ部及び前記内側ブリッジ部と対応した位置には、軸方向に切断された積層前外側切断部及び積層前内側切断部の少なくとも１つが周方向に部分的に形成され、前記ロータコアは、前記積層前外側切断部及び前記積層前内側切断部が周方向に均等に配設されるように、前記コアシートが表裏に反転されながら積層されてなる。

同構成によれば、請求項１０に記載の埋込磁石型モータにおけるロータコアを、１種類のコアシートにて、容易に且つ周方向にバランス良く形成することができる。

本発明によれば、磁石を多く使用して高トルク化を図りながらも、部品点数を低減することができるとともに漏れ磁束を低減す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、コアシート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。本実施の形態の径方向収容孔８ａは、軸方向から見てその幅が径方向に一定とされている。又、本実施の形態の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８ｃと、それら磁石収容部８ｃの径方向外側同士を連通する頂部８ｄとからなる。又、本実施の形態の磁石収容部８ｃは、軸方向から見て直線状であってその幅が径方向に一定とされている。尚、本実施の形態のＶ字収容孔８ｂの一対の磁石収容部８ｃ（Ｖ字）がなす角度は、約５０度に設定されている。

又、本実施の形態における磁石収容部８ｃの径方向内側端部は、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（図１中、部分拡大図参照）。尚、本実施の形態における磁石収容部８ｃの長手方向は、径方向収容孔８ａの長手方向に対して約７０度に傾斜している。又、上記形状のロータコア８には、径方向収容孔８ａの径方向外側とロータコア８の外周面との間に外側ブリッジ部８ｅが形成され、磁石収容部８ｃ（詳しくは頂部８ｄ）の径方向外側とロータコア８の外周面との間に外側ブリッジ部８ｆが形成され、磁石収容部８ｃの径方向内側と径方向収容孔８ａとの間に内側ブリッジ部８ｇが形成されることになる。そして、前記径方向収容孔８ａ内と前記磁石収容部８ｃ内には、それぞれ磁石９，１０が配設される。

磁石９，１０は、軸方向から見て短手方向に着磁された略直方体形状に形成されている。そして、径方向収容孔８ａ内に配設される磁石９と、その周方向の一方に隣り合う磁石収容部８ｃ内に配設される磁石１０とで１つの磁極（例えばＳ極）を構成するとともに、径方向収容孔８ａ内に配設される磁石９と、その周方向の他方に隣り合う磁石収容部８ｃ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）を構成している。

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内に配設される磁石９は、周方向の一方に形成される磁極（ロータ２における一方の磁極であって例えばＳ極）の一部を構成するとともに、周方向の他方に形成される磁極（ロータ２における他方の磁極であって例えばＮ極）の一部をも構成する。即ち、径方向収容孔８ａ内に配設される磁石９は、２つの磁極に対して共用のものとなる。よって、磁極数がＰ極の場合、前記磁石９，１０は全体で（３／２）Ｐ個となるため、従来（全体で２Ｐ個）に比べて磁石の数を低減することができる。尚、本実施の形態では、８極で磁石９，１０が１２個となる。その結果、部品点数を低減することができ、ひいては部品管理コストや組み付けコストを低減することができる。

又、同構成によれば、径方向収容孔８ａが２つの磁極に対して共用のものとなるため、径方向収容孔８ａの径方向外側とロータコア８の外周面との間に形成される外側ブリッジ部８ｅにおいても２つの磁極に対して共用のものとなる。よって、ロータコア８における外側ブリッジ部の数が低減され、該外側ブリッジ部を通過してしまう漏れ磁束を低減することができる。尚、同構成によれば、勿論、単に周方向に沿って配設される曲線状や直線状の磁石とした場合に比べて、磁石を多く使用でき、高トルク化を図ることができる。

（２）Ｖ字収容孔８ｂにおいて、一対の磁石収容部８ｃの径方向外側同士は頂部８ｄにて連通されるため、該部分において、各磁石収容部８ｃ内に配設される磁石１０のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう漏れ磁束が防止される。

（３）磁石収容部８ｃの径方向内側端部は、径方向収容孔８ａ内に配設された磁石９の短手方向の面、即ち磁束流出面又は磁束流入面と対向することになる（図１中、部分拡大図参照）。よって、径方向収容孔８ａ内に配設された磁石９の磁束流出面又は磁束流入面と、磁石収容部８ｃ内に配設された磁石１０における径方向内側を向く磁束流入面又は磁束流出面との距離が短くなり、それら異なる磁石９，１０に磁束（図１中、部分拡大図の２点鎖線で示す矢印Ａ参照）が向かうことになる。その結果、磁石９のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう漏れ磁束（図１中、部分拡大図の破線で示す矢印Ｂ参照）が低減されるとともに、有効磁束が増加する。

（４）径方向収容孔８ａは、軸方向から見てその幅が径方向に一定とされ、径方向収容孔８ａ内に配設される磁石９は、略直方体形状とされる。よって、例えば、軸方向から見て台形形状の磁石に比べて、磁石９が簡単な形状となる。

（５）磁石収容部８ｃは、軸方向から見て直線状であってその幅が径方向に一定とされ、磁石収容部８ｃ内に配設される磁石１０は、略直方体形状とされる。よって、例えば、軸方向から見て湾曲した形状の磁石に比べて、磁石１０が簡単な形状となる。

上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態のロータコア８における径方向収容孔８ａ及びＶ字収容孔８ｂ（磁石収容部８ｃ）の径方向外側に、図２に示すように、磁石９，１０の径方向外側への移動を規制すべく短手方向内側に突出する突出部８ｈを形成してもよい。このようにすると、磁石９，１０の径方向外側への移動が規制され、特に、Ｖ字収容孔８ｂの頂部８ｄ内で磁石１０同士が接触（衝突）してしまうといったことが防止される。

・上記実施の形態では、磁石収容部８ｃの長手方向が径方向収容孔８ａの長手方向に対して傾斜（約７０度）しているとしたが、これに限定されず、例えば、図３に示すように、Ｖ字収容孔８ｉにおける磁石収容部８ｊの長手方向が径方向収容孔８ａの長手方向に対して直角となるようにしてもよい。尚、この例のＶ字収容孔８ｉにおける頂部８ｋは、磁石収容部８ｊの径方向外側同士を連通するとともにロータコア８の外周面近傍まで径方向外側に突出することになる。

このようにすると、磁石収容部８ｊ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８ｌが軸方向から見て径方向に均等な幅（細さ）となり、該部分において漏れ磁束が更に低減される。即ち、直線収容部の長手方向が直線収容孔の長手方向に対して傾斜（直角を除く）している場合では、内側ブリッジ部が軸方向から見て径方向に幅が異なることになり、その幅の広い部分を磁路として漏れ磁束が増加する虞があるが、これが防止されて漏れ磁束が低減される。又、この例のように磁極数が８極の場合では、磁石収容部８ｊ及び径方向収容孔８ａの長手方向が全て直角な２方向に平行となるため、各磁石９，１０の組み付けが容易となる。

・上記実施の形態における外側ブリッジ部８ｅ，８ｆ及び内側ブリッジ部８ｇ（８ｌ）の内の少なくとも１つにおける軸方向の密度を、ロータコア８における他の部分より小さくしてもよい。即ち、外側ブリッジ部８ｅ，８ｆ及び内側ブリッジ部８ｇ（８ｌ）の内の少なくとも１つにおける軸方向の長さ（厚さ）を、ロータコア８全体の軸方向の長さ（厚さ）より小さくしたり、外側ブリッジ部８ｅ，８ｆ及び内側ブリッジ部８ｇ（８ｌ）の内の少なくとも１つにおいて軸方向の中間部に空隙を形成してもよい。又、小さくする前記軸方向の密度は０を含む。即ち、図４に示すように、例えば、上記別例（図２参照）における外側ブリッジ部８ｅ，８ｆの全てを軸方向に切断された外側切断部８ｍとして構成してもよい。このようにすると、漏れ磁束が通過する磁路となり得る位置にある外側ブリッジ部（図２における外側ブリッジ部８ｅ，８ｆ）の全ては、軸方向に切断された外側切断部８ｍとされるため、該部分における漏れ磁束が防止される。

又、例えば、コアシートにおける外側ブリッジ部及び内側ブリッジ部と対応した位置に、軸方向に切断された積層前外側切断部及び積層前内側切断部の少なくとも１つを周方向に部分的に形成する。そして、積層前外側切断部及び積層前内側切断部が周方向に均等に配設されるように、コアシートを軸中心に回転させながら積層してロータコアを構成してもよい。この一例としては、上記別例（図２参照）のロータコア８を構成するコアシートにおける外側ブリッジ部８ｅ，８ｆと対応した位置に、図５に示すように、軸方向に切断された積層前外側切断部１１を周方向に部分的に形成する。そして、図６（ａ）（ｂ）に示すように、積層前外側切断部１１が周方向に均等に配設されるように、コアシート１２を軸中心に回転（この例では９０度回転）させながら積層してロータコア１３を構成してもよい。尚、この例（図５及び図６参照）のロータコア１３は、コアシート１２が１枚ずつ回転されながら積層されてなる。このようにすると、漏れ磁束が通過する磁路となり得る位置にある外側ブリッジ部１４における軸方向の密度が、ロータコア１３における他の部分より小さくされるので、前記密度をロータコア１３における他の部分と同じとした場合に比べて、漏れ磁束を低減することができる。又、この例では、１種類のコアシート１２にて、容易に且つ周方向にバランス良くロータコア１３を形成することができる。更に、この例では、コアシート１２が１枚ずつ回転されながら積層されることで、積層前外側切断部１１が軸方向に多数並んでしまうといったことが防止されるので、ロータコア１３の変形が防止される。即ち、積層前外側切断部１１が軸方向に多数並ぶと軸方向に長い空隙が形成されてロータコアが部分的に撓み易くなるといった虞があるが、これが防止される。尚、勿論、このようなコアシート１２を複数枚毎に回転させながら積層してロータコアを構成してもよい。このようにすると、コアシート１２を回転させる回数が減るため、その製造が容易となる。

又、積層前外側切断部及び積層前内側切断部を周方向に均等に配設することができれば、コアシートを表裏に反転させながら積層してロータコアを構成してもよい。尚、この場合も、コアシートを１枚ずつ表裏に反転させて積層してもよいし、コアシートを複数枚毎に表裏に反転させて積層してもよい。又、このような場合、積層していく過程の途中で表裏に反転させる必要はなく、予め表向きにしておいたコアシート群と予め裏向きにしておいたコアシート群とからコアシートを（１枚ずつ又は複数枚毎に）交互に積層するようにしてもよい。

又、勿論、積層前外側切断部及び積層前内側切断部の少なくとも１つが周方向に部分的に形成された複数種類のコアシートを用いて、積層前外側切断部及び積層前内側切断部が周方向に均等に配設されるように、コアシートを積層してロータコアを構成してもよい。尚、この場合は、コアシートを軸中心に回転させたり表裏に反転させたりして積層する必要はない。

・上記実施の形態では、径方向収容孔８ａは、軸方向から見てその幅が径方向に一定とされ、径方向収容孔８ａ内に配設される磁石９は、略直方体形状とされるとしたが、これに限定されず、径方向収容孔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。

例えば、図７に示すように、変更してもよい。この例では、径方向収容孔８ｎは、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど狭い台形形状とされている。又、径方向収容孔８ｎに配設される磁石１５は、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど狭く、その径方向外側端部の幅が径方向収容孔８ｎの径方向外側端部の幅より若干大きい台形形状とされている。このようにすると、径方向収容孔８ｎに配設される磁石１５は、ロータ１６の回転時の遠心力によって径方向外側に向かう力であって径方向収容孔８ｎの内壁面に押し付けられる力を受ける。よって、磁石１５とロータコア１７とのギャップを安定して小さくすることができ、ひいては安定して高トルク化を図ることができる。又、この例の径方向収容孔８ｎには、磁石１５を軸方向から見た幅が狭い方向に付勢するための非磁性部品１８が配設されている。この例の非磁性部品１８は、樹脂材料よりなり、磁石１５を径方向外側に付勢すべく径方向収容孔８ｎの径方向内側に圧入されている。よって、磁石１５とロータコア１７とのギャップを更に安定して小さくすることができ、ひいては更に安定して高トルク化を図ることができる。

又、例えば、図８に示すように、変更してもよい。この例では、径方向収容孔８ｏは、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど広い台形形状とされている。又、径方向収容孔８ｏに配設される磁石１９は、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど広く、その径方向内側端部の幅が径方向収容孔８ｏの径方向内側端部の幅より若干大きい台形形状とされている。このようにすると、径方向収容孔８ｏの径方向外側とロータコア２０の外周面との間に形成される外側ブリッジ部８ｐを軸方向から見て長くすることができるので、該外側ブリッジ部８ｐを通過してしまう漏れ磁束を低減することができる。又、この例の径方向収容孔８ｏには、磁石１９を軸方向から見た幅が狭い方向に付勢するための非磁性部品２１が配設されている。この例の非磁性部品２１は、樹脂材料よりなり、磁石１９を径方向内側に付勢すべく径方向収容孔８ｏの径方向外側に圧入されている。よって、磁石１９とロータコア２０とのギャップを安定して小さくすることができ、ひいては安定して高トルク化を図ることができる。尚、勿論、磁石１５，１９を固定することができれば、前記非磁性部品１８，２１を省略してもよい。

・上記実施の形態では、磁石収容部８ｃは、軸方向から見て直線状であってその幅が径方向に一定とされ、磁石収容部８ｃ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。

例えば、図９に示すように、変更してもよい。この例のＶ字収容孔８ｑにおける一対の磁石収容部８ｒは、軸方向から見てそれら中央が互いに近づく方向に湾曲した形状とされている。又、一対の磁石収容部８ｒに配設される一対の磁石２２は、磁石収容部８ｒと同様に（磁石収容部８ｒに収容されるように）湾曲した形状とされている。

又、勿論、例えば、一対の磁石収容部及び磁石収容部に配設される一対の磁石を、軸方向から見てそれら中央が互いに離間する方向に湾曲した形状としてもよい（図示略）。
・上記実施の形態では、Ｖ字収容孔８ｂ，８ｉは、磁石収容部８ｃ，８ｊ，８ｒの径方向外側同士を連通する頂部８ｄ，８ｋを有するとしたが、これに限定されず、頂部８ｄ，８ｋを有さない、即ち一対の磁石収容部８ｃ，８ｊ，８ｒが連通せず独立して形成されるようにしてもよい。

・上記実施の形態では、磁石収容部８ｃ，８ｒの径方向内側端部が、径方向収容孔８ａ内に配設された磁石９の磁束流出面又は磁束流入面と対向するようにしたが、これに限定されず、磁石収容部８ｃ，８ｒの径方向内側端部が、径方向収容孔８ａ内に配設された磁石９の磁束流出面及び磁束流入面と対向しないようにしてもよい。

・上記実施の形態の磁石９，１０，１５，１９，２２及びロータコア８，１３，１７，２０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２，１６間での急激な磁束の変化を低減することができコギングトルクを低減することができる。

・上記実施の形態では、ロータコア８，１７，２０は、コアシートが軸方向に積層されてなるとしたが、これに限定されず、他の方法にて形成されるもの（例えば磁性粉体を焼結した焼結コア）としてもよい。

・上記実施の形態のティース４の数や磁極数（磁石９，１０，１５，１９，２２）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）請求項１０に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記ロータコアは、複数種類のコアシートが軸方向に積層されてなるものであって、少なくとも１種類の前記コアシートにおける前記外側ブリッジ部及び前記内側ブリッジ部と対応した位置には、軸方向に切断された積層前外側切断部及び積層前内側切断部の少なくとも１つが周方向に部分的に形成され、前記ロータコアは、前記積層前外側切断部及び前記積層前内側切断部が周方向に均等に配設されるように、前記コアシートが積層されてなることを特徴とする埋込磁石型モータ。

同構成によれば、請求項１０に記載の埋込磁石型モータにおけるロータコアを、容易に且つ周方向にバランス良く形成することができる。

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。 別例におけるロータの平面図。 別例におけるロータの平面図。 別例におけるロータの平面図。 別例におけるコアシートの平面図。 （ａ）別例におけるロータコアの分解斜視図。（ｂ）別例におけるロータコアの斜視図。 別例におけるロータの平面図。 別例におけるロータの平面図。 別例におけるロータの平面図。

符号の説明

２，１６…ロータ、８，１３，１７，２０…ロータコア、８ａ，８ｎ，８ｏ…径方向収容孔、８ｂ，８ｉ，８ｑ…Ｖ字収容孔、８ｃ，８ｊ，８ｒ…磁石収容部、８ｄ，８ｋ…頂部、１４…外側ブリッジ部、８ｍ…外側切断部、９，１０，１５，１９，２２…磁石、１１…積層前外側切断部、１２…コアシート、１８，２１…非磁性部品。

Claims (15)

1. 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た埋込磁石型モータであって、
   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、
   前記径方向収容孔は、軸方向から見てその幅が径方向に一定とされ、
   前記径方向収容孔内に配設される前記磁石は、略直方体形状とされたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
3. 請求項１に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記径方向収容孔は、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど狭い台形形状とされ、
   前記径方向収容孔に配設される前記磁石は、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど狭く、その径方向外側端部の幅が前記径方向収容孔の径方向外側端部の幅より大きい台形形状とされたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
4. 請求項１に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記径方向収容孔は、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど広い台形形状とされ、
   前記径方向収容孔に配設される前記磁石は、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど広く、その径方向内側端部の幅が前記径方向収容孔の径方向内側端部の幅より大きい台形形状とされたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
5. 請求項３又は４に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記径方向収容孔には、前記磁石を軸方向から見た幅が狭い方向に付勢するための非磁性部品が配設されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記磁石収容部は、軸方向から見て直線状であってその幅が径方向に一定とされ、
   前記磁石収容部内に配設される前記磁石は、略直方体形状と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Ｖ字収容孔は、前記磁石収容部の径方向外側同士を連通する頂部を有したことを特徴とする埋込磁石型モータ。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記磁石収容部の径方向内側端部は、前記径方向収容孔内に配設された前記磁石の磁束流出面又は磁束流入面と対向するように形成されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
9. 請求項８に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記磁石収容部の長手方向は、前記径方向収容孔の長手方向に対して直角に設定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
10. 請求項１乃至９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、更に前記磁石収容部の径方向外側と前記ロータコアの外周面との間にそれぞれ形成される外側ブリッジ部、及び前記磁石収容部の径方向内側と前記径方向収容孔との間に形成される内側ブリッジ部の内の少なくとも１つにおける軸方向の密度が、前記ロータコアにおける他の部分より小さくされたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
11. 請求項１０に記載の埋込磁石型モータにおいて、
    前記外側ブリッジ部の全ては、軸方向に切断された外側切断部とされたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
12. 請求項１０に記載の埋込磁石型モータにおいて、
    前記ロータコアは、コアシートが軸方向に積層されてなるものであって、
    前記コアシートにおける前記外側ブリッジ部及び前記内側ブリッジ部と対応した位置には、軸方向に切断された積層前外側切断部及び積層前内側切断部の少なくとも１つが周方向に部分的に形成され、
    前記ロータコアは、前記積層前外側切断部及び前記積層前内側切断部が周方向に均等に配設されるように、前記コアシートが軸中心に回転されながら積層されてなることを特徴とする埋込磁石型モータ。
13. 請求項１２に記載の埋込磁石型モータにおいて、
    前記ロータコアは、前記コアシートが１枚ずつ回転されながら積層されてなることを特徴とする埋込磁石型モータ。
14. 請求項１２に記載の埋込磁石型モータにおいて、
    前記ロータコアは、前記コアシートが複数枚毎に回転されながら積層されてなることを特徴とする埋込磁石型モータ。
15. 請求項１０に記載の埋込磁石型モータにおいて、
    前記ロータコアは、コアシートが軸方向に積層されてなるものであって、
    前記コアシートにおける前記外側ブリッジ部及び前記内側ブリッジ部と対応した位置には、軸方向に切断された積層前外側切断部及び積層前内側切断部の少なくとも１つが周方向に部分的に形成され、
    前記ロータコアは、前記積層前外側切断部及び前記積層前内側切断部が周方向に均等に配設されるように、前記コアシートが表裏に反転されながら積層されてなることを特徴とする埋込磁石型モータ。

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