JP2008011692A - 埋込磁石型回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】漏れ磁束を低減することができる埋込磁石型回転電機を提供する。
【解決手段】埋込磁石型回転電機は、軸方向に貫通するとともに径方向に延びる収容孔８ａが周方向に複数形成されたロータコア８を有し収容孔８ａ内に磁石９が配設されたロータ２を備える。収容孔８ａにおける径方向外側端部及び径方向内側端部には、磁石９の周方向端部より周方向外側に延びる周方向延設部８ｂ，８ｃが形成される。又、ロータコア８における収容孔８ａの周方向中心と対応した位置には、磁石９の周方向幅（短手方向の幅）より小さい周方向幅で磁石９の径方向外側及び内側にそれぞれ当接すべく径方向内側及び外側にそれぞれ延びて磁石９の径方向外側及び内側のそれぞれ移動を規制する径方向規制部８ｄ，８ｅが形成される。又、径方向規制部８ｄ，８ｅは、ロータコア８の軸方向全体に形成されたものより径方向から見た断面積が小さくなるように形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、埋込磁石型回転電機に関するものである。

従来、埋込磁石型回転電機（モータ）としては、ロータコアに軸方向に貫通するとともに径方向に延び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たものがある。

そして、このような埋込磁石型回転電機としては、収容孔における径方向外側端部に、前記磁石の周方向端部より周方向外側に延びる周方向延設部が形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。このような埋込磁石型回転電機では、周方向延設部が形成されることでその部分で磁気抵抗が増加するため、磁石のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう漏れ磁束が低減される。
特開２００４−１７３４９１号公報

しかしながら、上記した埋込磁石型回転電機（特許文献１参照）では、ロータコアと、磁石の径方向端部の全面とが当接する構成であるため、依然、磁気抵抗が低く、漏れ磁束の低減に対する課題があった。尚、このことは、埋込磁石型回転電機のロータにおける（ステータに対する）有効磁束を減少させ、モータ効率を低く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、漏れ磁束を低減することができる埋込磁石型回転電機を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、軸方向に貫通するとともに径方向に延びる収容孔が周方向に複数形成されたロータコアを有し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回転電機であって、前記収容孔における径方向外側端部及び径方向内側端部の内の少なくとも１つには、前記磁石の周方向端部より周方向外側に延びる周方向延設部が形成され、前記ロータコアにおける前記収容孔の周方向中心と対応した位置には、前記磁石の周方向幅より小さい周方向幅で前記磁石の径方向に当接すべく径方向に延びて該磁石の径方向の移動を規制する径方向規制部が形成され、前記径方向規制部は、前記ロータコアの軸方向全体に形成されたものより径方向から見た断面積が小さく形成された。

同構成によれば、収容孔における径方向外側端部及び径方向内側端部の内の少なくとも１つには、磁石の周方向端部より周方向外側に延びる周方向延設部が形成されることでその部分で磁気抵抗が増加するため、磁石のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう漏れ磁束が低減される。

又、ロータコアにおける収容孔の周方向中心と対応した位置には、磁石の周方向幅より小さい周方向幅で磁石の径方向に当接すべく径方向に延びて該磁石の径方向の移動を規制する径方向規制部が形成され、磁石の周方向幅全体で磁石の径方向に当接するものに比べて更に磁気抵抗が増加するため、漏れ磁束が更に低減される。

更に、径方向規制部は、ロータコアの軸方向全体に形成されたものより径方向から見た断面積が小さく形成され、ロータコアの軸方向全体に形成されたものに比べて更に磁気抵抗が増加するため漏れ磁束が更に低減される。これらの結果、埋込磁石型回転電機のロータにおける有効磁束が増加し、モータ効率を高くすることができる。

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回転電機において、前記ロータコアは、積層されて前記収容孔となる積層前収容孔が形成されたコアシートが軸方向に複数積層されてなるものであって、前記コアシートは、前記径方向規制部が形成された規制コアシートと前記径方向規制部が形成されていない非規制コアシートを含む。

同構成によれば、ロータコアは、前記径方向規制部が形成された規制コアシートと前記径方向規制部が形成されていない非規制コアシートを含むコアシートが軸方向に積層されてなるため、請求項１に記載の構成を簡単に得ることができる。

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回転電機において、前記ロータコアは、前記規制コアシートと前記非規制コアシートとが１枚ずつ又は複数枚ずつ交互に積層されてなる。

同構成によれば、ロータコアは、前記規制コアシートと前記非規制コアシートとが１枚ずつ又は複数枚ずつ交互に積層されてなるため、径方向規制部が軸方向に等間隔に形成され前記磁石と等間隔に当接される。よって、バランス良く（傾き等を防止しながら）磁石の径方向の移動を規制することができる。

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回転電機において、前記ロータコアは、積層されて前記収容孔となる積層前収容孔が形成されたコアシートが軸方向に複数積層されてなるものであって、前記コアシートは、径方向外側のみ前記径方向規制部が形成された外側規制コアシートと径方向内側のみ前記径方向規制部が形成された内側規制コアシートを含む。

同構成によれば、ロータコアは、径方向外側のみ前記径方向規制部が形成された外側規制コアシートと径方向内側のみ前記径方向規制部が形成された内側規制コアシートを含むコアシートが軸方向に積層されてなるため、請求項１に記載の構成を簡単に得ることができる。

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回転電機において、前記ロータコアは、前記外側規制コアシートと前記内側規制コアシートとが１枚ずつ又は複数枚ずつ交互に積層されてなる。

同構成によれば、ロータコアは、前記外側規制コアシートと前記内側規制コアシートとが１枚ずつ又は複数枚ずつ交互に積層されてなるため、径方向外側及び径方向内側で径方向規制部が軸方向に等間隔に形成され前記磁石と等間隔に当接される。よって、バランス良く（傾き等を防止しながら）磁石の径方向の移動を規制することができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の埋込磁石型回転電機において、前記ロータコアは、積層されて前記収容孔となる積層前収容孔が形成されたコアシートが軸方向に複数積層されてなるものであって、前記コアシートは、周方向に複数の前記積層前収容孔の内の少なくとも１つに前記径方向規制部が形成され且つ少なくとも１つに前記径方向規制部が形成されていない周方向一部規制コアシートを含み、前記ロータコアは、前記収容孔の軸方向の一部に前記径方向規制部が配置されるように前記コアシートが積層されてなる。

同構成によれば、ロータコアは、周方向に複数の積層前収容孔の内の少なくとも１つに前記径方向規制部が形成され且つ少なくとも１つに前記径方向規制部が形成されていない周方向一部規制コアシートを含むコアシートが、前記収容孔の軸方向の一部に前記径方向規制部が配置されるように軸方向に積層されてなるため、請求項１に記載の構成を簡単に得ることができる。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の埋込磁石型回転電機において、前記ロータコアは、前記周方向一部規制コアシートが１枚ずつ又は複数枚ずつ周方向にずらされて積層されてなる。

同構成によれば、ロータコアは、前記周方向一部規制コアシートが１枚ずつ又は複数枚ずつ周方向にずらされて積層されてなるため、径方向規制部を軸方向に等間隔に形成することができ前記磁石と等間隔に当接させることができる。よって、バランス良く（傾き等を防止しながら）磁石の径方向の移動を規制することができる。

請求項８に記載の発明では、請求項１に記載の埋込磁石型回転電機において、前記ロータコアは、積層されて前記収容孔となる積層前収容孔が形成されたコアシートが軸方向に複数積層されてなるものであって、前記コアシートは、他の部分より薄い前記径方向規制部が形成された肉薄規制コアシートを含む。

同構成によれば、ロータコアは、他の部分より薄い前記径方向規制部が形成された肉薄規制コアシートを含むコアシートが軸方向に積層されてなるため、請求項１に記載の構成を簡単に得ることができる。

請求項９に記載の発明では、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の埋込磁石型回転電機において、前記径方向規制部は、前記周方向延設部の径方向幅より大きく径方向に延びる。

同構成によれば、径方向規制部は、周方向延設部の径方向幅より大きく径方向に延びるため漏れ磁束が更に低減される。
請求項１０に記載の発明では、軸方向に貫通するとともに径方向に延びる収容孔が周方向に複数形成されたロータコアを有し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回転電機であって、前記収容孔における径方向外側端部及び径方向内側端部の内の少なくとも１つには、前記磁石の周方向端部より周方向外側に延びる周方向延設部が形成され、前記ロータコアにおける前記収容孔の周方向中心と対応した位置には、前記磁石の周方向幅より小さい周方向幅で前記磁石の径方向に当接すべく前記周方向延設部の径方向幅より大きく径方向に延びて前記磁石の径方向の移動を規制する径方向規制部が形成された。

同構成によれば、収容孔における径方向外側端部及び径方向内側端部の内の少なくとも１つには、磁石の周方向端部より周方向外側に延びる周方向延設部が形成されることでその部分で磁気抵抗が増加するため、磁石のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう漏れ磁束が低減される。

又、ロータコアにおける収容孔の周方向中心と対応した位置には、磁石の周方向幅より小さい周方向幅で磁石の径方向に当接すべく周方向延設部の径方向幅より大きく径方向に延びて磁石の径方向の移動を規制する径方向規制部が形成され、磁石の周方向幅全体で磁石の径方向に当接するものに比べて磁気抵抗が増加するため漏れ磁束が更に低減される。これらの結果、埋込磁石型回転電機のロータにおける有効磁束が増加し、モータ効率を高くすることができる。

請求項１１に記載の発明では、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の埋込磁石型回転電機において、前記径方向規制部の少なくとも１つは、前記磁石と当接する先端部の周方向幅が基端側の周方向幅より小さくされた。

同構成によれば、径方向規制部の少なくとも１つは、磁石と当接する先端部の周方向幅が基端側の周方向幅より小さくされるため、その全体の剛性の低下を抑制しながら、即ち径方向規制部の変形を抑制しながら、先端部の周方向幅が基端側の周方向幅と同じとされたものに比べて磁気抵抗の更なる増加、即ち漏れ磁束の更なる低減を図ることができる。

請求項１２に記載の発明では、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の埋込磁石型回転電機において、前記径方向規制部は、前記収容孔における径方向外側端部及び径方向内側端部の両方に形成され、径方向外側端部において前記磁石と当接する先端部の周方向幅が径方向内側端部において前記磁石と当接する先端部の周方向幅より大きくされた。

同構成によれば、径方向規制部は、径方向外側端部における先端部の周方向幅が径方向内側端部における先端部の周方向幅より大きくされるため、例えば、ロータの回転時の磁石の遠心力を受ける径方向外側において径方向規制部の剛性を高くしながら、径方向内側において磁気抵抗の更なる増加、即ち漏れ磁束の更なる低減を図ることができる。

請求項１３に記載の発明では、請求項１１又は１２に記載の埋込磁石型回転電機において、前記径方向規制部の少なくとも１つは、前記磁石と当接する先端側が軸方向から見て曲線形状とされた。

同構成によれば、径方向規制部の少なくとも１つは、磁石と当接する先端側が軸方向から見て曲線形状とされるため、例えば、軸方向から見て径方向規制部と磁石とを点接触（軸方向に線接触）させることができ、請求項１１に記載の構成を容易に得ることができる。

請求項１４に記載の発明では、請求項１３に記載の埋込磁石型回転電機において、前記径方向規制部の少なくとも１つは、軸方向から見て前記磁石と複数点で点接触するように、前記磁石と当接する先端側が軸方向から見て曲線形状とされた。

同構成によれば、径方向規制部の少なくとも１つは、軸方向から見て前記磁石と複数点で点接触するように、前記磁石と当接する先端側が軸方向から見て曲線形状とされるため、漏れ磁束の更なる低減を図りながらも磁石を安定して支持することができる。

請求項１５に記載の発明では、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の埋込磁石型回転電機において、前記ロータコアは、積層されて前記収容孔となる積層前収容孔と積層されて締結孔となる積層前締結孔とが周方向に交互に形成されたコアシートが軸方向に複数積層されてなり、前記締結孔に挿通される締結部材によって締結されるものであって、前記締結孔は、軸方向から見た中心位置が、前記磁石が配設される径方向範囲における径方向内側から２７％以上で５２％以下の位置に設定された。

同構成によれば、締結孔は、軸方向から見た中心位置が、磁石が配設される径方向範囲における径方向内側から２７％以上で５２％以下の位置に設定されるため、磁束の流れが良好となり、出力をほぼ最大に近い値（図５参照、９９％以上）とすることができる。

請求項１６に記載の発明では、請求項１５に記載の埋込磁石型回転電機において、前記締結孔は、軸方向から見た中心位置が、前記磁石が配設される径方向範囲における径方向内側から３６％以上で４１％以下の位置に設定された。

同構成によれば、締結孔は、軸方向から見た中心位置が、磁石が配設される径方向範囲における径方向内側から３６％以上で４１％以下の位置に設定されるため、磁束の流れが更に良好となり、出力をほぼ最大の値（図５参照、ほぼ１００％）とすることができる。

本発明によれば、漏れ磁束を低減することができる埋込磁石型回転電機を提供することができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図３に従って説明する。図１に示すように、埋込磁石型回転電機としての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８ａ内に配設される磁石９とを備える。
詳述すると、ロータコア８は、中心孔に前記回転軸が圧入される略円筒形状に形成されている。そして、ロータコア８には、軸方向に貫通するとともに径方向に延びる収容孔８ａが周方向に複数（本実施の形態では１０個）形成され、各収容孔８ａに磁石９が収容保持されている。尚、前記磁石９は、軸方向から見て短手方向（収容孔８ａ内に配設された状態で周方向）に着磁された略直方体形状に形成されている。そして、周方向に隣り合う磁石９同士で周方向に対向する極が同じとされ、それらによって１つの磁極（Ｓ極又はＮ極）が構成されている。

又、ロータコア８の各収容孔８ａにおける径方向外側端部及び径方向内側端部には、磁石９の周方向端部より周方向外側に延びるように周方向幅が広くされた周方向延設部８ｂ，８ｃが形成されている。

又、ロータコア８における各収容孔８ａの周方向中心と対応した位置には、磁石９の周方向幅（短手方向の幅）より小さい周方向幅で磁石９の径方向外側及び内側にそれぞれ当接すべく径方向内側及び外側にそれぞれ延びて該磁石９の径方向外側及び内側のそれぞれの移動を規制する径方向規制部８ｄ，８ｅが形成されている。尚、本実施の形態における径方向規制部８ｄ，８ｅの径方向の突出量は前記周方向延設部８ｂ，８ｃの径方向の幅と同じに設定されている。

そして、径方向規制部８ｄ，８ｅは、ロータコア８の軸方向全体に形成されたものより径方向から見た断面積が小さくなるように形成されている。詳しくは、ロータコア８は、図２及び図３に示すように、積層されて収容孔８ａとなる積層前収容孔１１ａ，１２ａが形成されたコアシートが軸方向に複数積層されてなるものであって、前記コアシートは、前記径方向規制部８ｄ，８ｅが形成された規制コアシート１１と前記径方向規制部８ｄ，８ｅが形成されていない非規制コアシート１２を含む。そして、本実施の形態のロータコア８は、規制コアシート１１（図２（ａ）参照）と非規制コアシート（図２（ｂ）参照）とが、１枚ずつ交互に積層されてなる（図３参照）。尚、図３では、規制コアシート１１及び非規制コアシート１２を２枚ずつ図示したが、各枚数は埋込磁石型モータ（ロータ２）の軸方向長さ（サイズ）によって設定されるものであって、勿論３枚ずつ以上であってもよい。

又、本実施の形態の各コアシート（規制コアシート１１及び非規制コアシート１２）には、積層されて締結孔１０となる積層前締結孔１１ｂ，１２ｂが形成されている。積層前締結孔１１ｂ，１２ｂは、周方向に隣り合う積層前収容孔１１ａ，１２ａ同士の周方向の間（中央）に、言い換えると積層前収容孔１１ａ，１２ａと周方向に（等角度間隔で）交互に形成されている。そして、ロータコア８は、各コアシート（規制コアシート１１及び非規制コアシート１２）が積層され、前記収容孔８ａに磁石９が収容保持され、更にその軸方向両端に円盤プレートＰ（図４参照）が配設された状態で前記締結孔１０に挿通される締結部材としてのリベットＲによって締結されている。尚、円盤プレートＰには、前記積層前締結孔１１ｂ，１２ｂ（締結孔１０）と同様の孔が形成されるが、積層前収容孔１１ａ，１２ａ（収容孔８ａ）と同様の孔は形成されておらず、円盤プレートＰによって磁石９の軸方向の移動が規制される（抜け止めがなされる）。又、図４では、各コアシート（規制コアシート１１及び非規制コアシート１２）の境目の図示を省略し、内部に収容保持される磁石９の径方向位置においては模式的に図示している。

又、本実施の形態における締結孔１０は、図１に示すように、軸方向から見た中心位置Ｘ１が、前記磁石９が配設される径方向範囲Ｈ１における径方向内側から４０％の位置に設定されている。言い換えると、磁石９の径方向内側端部における径方向位置から締結孔１０の中心位置Ｘ１の径方向位置までの径方向距離Ｙは、磁石９が配設される径方向範囲Ｈ１の長さ（磁石９の径方向長さと同じ）の４０％に設定されている。

ここで、締結孔１０の前記中心位置Ｘ１は、実験結果（図５参照）より得た特徴に基づいて設定している。即ち、図５に示すように、締結孔１０は、軸方向から見た中心位置Ｘ１が、磁石９が配設される径方向範囲Ｈ１における径方向内側から２７％以上で５２％以下の位置に設定されると、磁束の流れが良好となり、トルクＴがほぼ最大で且つ回転数Ｎがほぼ最大に近い値となり、ひいては出力Ｓがほぼ最大に近い値（最大の値の９９％以上）となる。又、締結孔１０は、軸方向から見た中心位置Ｘ１が、磁石９が配設される径方向範囲Ｈ１における径方向内側から３６％以上で４１％以下の位置に設定されると、磁束の流れが更に良好となり、トルクＴがほぼ最大で且つ回転数Ｎがほぼ最大の値となり、ひいては出力Ｓがほぼ最大の値（ほぼ１００％）となる。よって、本実施の形態では、締結孔１０の前記中心位置Ｘ１が、磁石９が配設される径方向範囲Ｈ１における径方向内側から３６％以上で４１％以下の位置を満たす位置である４０％の位置に設定されている。尚、図５には、出力ＳとともにトルクＴ及び回転数Ｎの特性をも図示したが、図５の縦軸の目盛り（９９％と１００％）は出力Ｓのみに対するものである。

次に、上記第１の実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）ロータコア８の各収容孔８ａにおける径方向外側端部及び径方向内側端部には、磁石９の周方向端部より周方向外側に延びるように周方向幅が広くされた周方向延設部８ｂ，８ｃが形成されることでその部分で磁気抵抗が増加するため、磁石９のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう漏れ磁束が低減される。

又、ロータコア８における各収容孔８ａの周方向中心と対応した位置には、磁石９の周方向幅（短手方向の幅）より小さい周方向幅で磁石９の径方向外側及び内側にそれぞれ当接すべく径方向内側及び外側にそれぞれ延びて該磁石９の径方向外側及び内側のそれぞれ移動を規制する径方向規制部８ｄ，８ｅが形成される。よって、磁石９の周方向幅全体で磁石９の径方向に当接するものに比べて更に磁気抵抗が増加するため、漏れ磁束が更に低減される。

更に、径方向規制部８ｄ，８ｅは、ロータコア８の軸方向全体に形成されたものより径方向から見た断面積が小さくなるように形成され、ロータコア８の軸方向全体に形成されたものに比べて更に磁気抵抗が増加するため、漏れ磁束が更に低減される。これらの結果、埋込磁石型モータのロータ２における（ステータ１に対する）有効磁束が増加し、モータ効率を高くすることができる。

（２）ロータコア８は、径方向規制部８ｄ，８ｅが形成された規制コアシート１１と径方向規制部８ｄ，８ｅが形成されていない非規制コアシート１２を含むコアシートが軸方向に積層されてなるため、ロータコア８の軸方向全体に形成されたものより径方向から見た断面積が小さくなる径方向規制部８ｄ，８ｅを簡単に得ることができる。

（３）ロータコア８は、規制コアシート１１と非規制コアシートとが、１枚ずつ交互に積層されてなるため、径方向規制部８ｄ，８ｅが軸方向に等間隔に形成され磁石９と等間隔に当接される。よって、バランス良く（傾き等を防止しながら）磁石９の径方向の移動を規制することができる。

（４）締結孔１０の中心位置Ｘ１が、磁石９が配設される径方向範囲Ｈ１における径方向内側から３６％以上で４１％以下の位置を満たす位置である４０％の位置に設定されるため、磁束の流れが更に良好となり、出力Ｓをほぼ最大の値（図５参照、ほぼ１００％）とすることができる。

上記第１の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第１の実施の形態では、ロータコア８は、規制コアシート１１と非規制コアシートとが、１枚ずつ交互に積層されてなるとしたが、これに限定されず、規制コアシート１１と非規制コアシートとが複数枚ずつ交互に積層されてなるようにしてもよい。又、規制コアシート１１と非規制コアシート１２の数を異ならせてもよく、例えば、高速回転仕様の埋込磁石型モータとする場合等、２枚の規制コアシート１１と、１枚の非規制コアシート１２とを交互に積層して、磁石の径方向の移動を（実施の形態に比べて）強固に規制するようにしてもよい。

・上記第１の実施の形態では、ロータコア８は、規制コアシート１１と非規制コアシートとが積層されてなるとしたが、ロータコア８の軸方向全体に形成されたものより径方向から見た断面積が小さい径方向規制部を有する構成となれば、他のコアシートを積層して構成してもよい。

例えば、図６及び図７に示すように変更してもよい。即ち、ロータコア２１（図７参照）は、他の部分より薄い径方向規制部２１ａ，２１ｂが形成された肉薄規制コアシート２２（図６参照）を含むコアシートが軸方向に積層されてなる。この例の肉薄規制コアシート２２は、上記実施の形態の規制コアシート１１における径方向規制部８ｄ，８ｅの軸方向の厚さが薄くされたのみの形状である。又、この例の径方向規制部２１ａ，２１ｂ全体は、肉薄規制コアシート２２の他の部分の半分の厚さに設定されている。そして、ロータコア２１は、肉薄規制コアシート２２のみが複数軸方向に積層されてなる。このようにしても、ロータコア８の軸方向全体に形成されたものより径方向から見た断面積が小さくなる径方向規制部２１ａ，２１ｂを簡単に得ることができる。尚、前記肉薄規制コアシート２２における径方向規制部２１ａ，２１ｂをプレス工程にてプレス成形する方法を採用すると、径方向規制部２１ａ，２１ｂに圧縮応力を発生させながら、肉薄規制コアシート２２を簡単に得ることができる。

又、上記別例（図６及び図７参照）では、径方向規制部２１ａ，２１ｂ全体が、肉薄規制コアシート２２の他の部分の半分の厚さに設定されるとしたが、これに限定されず、径方向規制部２１ａ，２１ｂの少なくとも一部が肉薄規制コアシート２２の他の部分より薄ければ他の形状に変更してもよい。例えば、図８（ａ）に模式的に示すように、径方向の磁石９側に向かうほど薄くなる径方向規制部２３に変更してもよい。又、例えば、図８（ｂ）に模式的に示すように、径方向の中間に向かうほど厚い（薄くない）径方向規制部２４に変更してもよい。又、例えば、図８（ｃ）に模式的に示すように、径方向の中間に向かうほど薄い径方向規制部２５に変更してもよい。尚、図８では、肉薄規制コアシート２２の１枚のみを図示している。

又、例えば、コアシートは、径方向外側のみ前記径方向規制部が形成された外側規制コアシートと径方向内側のみ前記径方向規制部が形成された内側規制コアシートを含むようにしてもよい。即ち、この例の外側規制コアシートは、例えば、上記実施の形態の規制コアシート１１の径方向外側の径方向規制部８ｄが形成され、径方向内側の径方向規制部８ｅが形成されていない形状である。又、この例の内側規制コアシートは、例えば、上記実施の形態の規制コアシート１１の径方向内側の径方向規制部８ｅが形成され、径方向外側の径方向規制部８ｄが形成されていない形状である。このようにしても、ロータコア８の軸方向全体に形成されたものより径方向から見た断面積が小さくなる径方向規制部を簡単に得ることができる。そして、例えば、ロータコアを、前記外側規制コアシートと前記内側規制コアシートとが１枚ずつ又は複数枚ずつ交互に積層されてなるものとしてもよく、このようにすると、径方向外側及び径方向内側で径方向規制部が軸方向に等間隔に形成され前記磁石と等間隔に当接される。よって、バランス良く（傾き等を防止しながら）磁石の径方向の移動を規制することができる。

又、例えば、コアシートは、周方向に複数の前記積層前収容孔の内の少なくとも１つに前記径方向規制部が形成され且つ少なくとも１つに前記径方向規制部が形成されていない周方向一部規制コアシートを含むようにし、ロータコアは、収容孔の軸方向の一部に前記径方向規制部が配置されるようにコアシートが積層されてなるようにしてもよい。即ち、この例の周方向一部規制コアシートは、例えば、上記実施の形態の規制コアシート１１の径方向規制部８ｄ，８ｅが、周方向に並ぶ積層前収容孔１１ａの１つおきに形成された形状である。このようにしても、ロータコア８の軸方向全体に形成されたものより径方向から見た断面積が小さくなる径方向規制部を簡単に得ることができる。そして、例えば、ロータコアを、前記周方向一部規制コアシートが１枚ずつ又は複数枚ずつ周方向に（例えば積層前収容孔１１ａの間隔分）ずらされて積層されてなるものとしてもよく、このようにすると、径方向規制部を軸方向に等間隔に形成することができ前記磁石と等間隔に当接させることができる。よって、バランス良く（傾き等を防止しながら）磁石の径方向の移動を規制することができる。

又、勿論、上記した各コアシート（規制コアシート１１、非規制コアシート１２、肉薄規制コアシート２２、外側規制コアシート、内側規制コアシート、及び周方向一部規制コアシート）等を組み合わせてロータコアを構成してもよい。

（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態を図９に従って説明する。図９に示すように、埋込磁石型回転電機としての埋込磁石型モータは、ステータ１とロータ３１とを備える。尚、第２の実施の形態におけるステータ１は、上記第１の実施の形態のステータ１と同様であるため、同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。

ロータ３１は、回転軸３２と、回転軸３２に対して固定されるロータコア３３と、ロータコア３３に形成された収容孔３３ａ内に配設される磁石３４とを備える。
詳述すると、ロータコア３３は、コアシートが軸方向に複数積層されてなるものであって、その中心孔に前記回転軸３２が圧入される略円筒形状に形成されている。そして、ロータコア３３には、軸方向に貫通するとともに径方向に延びる収容孔３３ａが周方向に複数（本実施の形態では１０個）形成され、各収容孔３３ａに磁石３４が収容保持されている。尚、前記磁石３４は、軸方向から見て短手方向（収容孔３３ａ内に配設された状態で周方向）に着磁された略直方体形状に形成されている。そして、周方向に隣り合う磁石３４同士で周方向に対向する極が同じとされ、それらによって１つの磁極（Ｓ極又はＮ極）が構成されている。

又、ロータコア３３の各収容孔３３ａにおける径方向外側端部及び径方向内側端部には、磁石３４の周方向端部より周方向外側に延びるように周方向幅が広くされた周方向延設部３３ｂ，３３ｃが形成されている。

又、ロータコア３３における各収容孔３３ａの径方向外側の周方向中心と対応した位置には、磁石３４の周方向幅（短手方向の幅）より小さい周方向幅で磁石３４の径方向外側に当接すべく周方向延設部３３ｂの径方向幅より大きく径方向内側に延びて磁石３４の径方向外側への移動を規制する径方向規制部３３ｄが形成されている。又、ロータコア３３における各収容孔３３ａの径方向内側の周方向中心と対応した位置には、磁石３４の周方向幅（短手方向の幅）より小さい周方向幅で磁石３４の径方向内側に当接すべく周方向延設部３３ｃの径方向幅より大きく径方向外側に延びて磁石３４の径方向内側への移動を規制する径方向規制部３３ｅが形成されている。尚、本実施の形態の各径方向規制部３３ｄ，３３ｅは、磁石３４と当接する先端部３３ｆ，３３ｇの周方向幅が基端側の周方向幅と同じ（即ち周方向幅が径方向に沿って一定）とされている。又、径方向外側における径方向規制部３３ｄと、径方向内側における径方向規制部３３ｅとは、その先端部３３ｆ，３３ｇの周方向幅が同じとされている。

又、本実施の形態のロータコア３３を構成する各コアシートにおいても上記第１の実施の形態と同様に積層されて締結孔３５となる積層前締結孔が形成されている。そして、本実施の形態における締結孔３５においても、上記第１の実施の形態と同様に、軸方向から見た中心位置Ｘ２が、前記磁石３４が配設される径方向範囲Ｈ２における径方向内側から４０％の位置に設定されている。

次に、上記第２の実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）ロータコア３３の各収容孔３３ａにおける径方向外側端部及び径方向内側端部には、磁石３４の周方向端部より周方向外側に延びるように周方向幅が広くされた周方向延設部３３ｂ，３３ｃが形成されることでその部分で磁気抵抗が増加するため、磁石３４のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう漏れ磁束が低減される。

又、各収容孔３３ａの周方向中心と対応した位置には、磁石３４の周方向幅（短手方向の幅）より小さい周方向幅で磁石３４の径方向外側及び内側にそれぞれ当接すべく周方向延設部３３ｂ，３３ｃの径方向幅より大きく径方向内側及び外側にそれぞれ延びて磁石３４の径方向外側及び内側へのそれぞれ移動を規制する径方向規制部３３ｄ，３３ｅが形成される。よって、磁石３４の周方向幅全体で磁石３４の径方向に当接するものに比べて更に磁気抵抗が増加するため、漏れ磁束が更に低減される。これらの結果、埋込磁石型モータのロータ３１における（ステータ１に対する）有効磁束が増加し、モータ効率を高くすることができる。

（２）締結孔３５の中心位置Ｘ２が、磁石３４が配設される径方向範囲Ｈ２における径方向内側から３６％以上で４１％以下の位置を満たす位置である４０％の位置に設定されるため、磁束の流れが更に良好となり、出力をほぼ最大の値（図５参照、ほぼ１００％）とすることができる。

上記第２の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第２の実施の形態では、各径方向規制部３３ｄ，３３ｅは、磁石３４と当接する先端部３３ｆ，３３ｇの周方向幅が基端側の周方向幅と同じ（即ち周方向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、周方向幅が径方向の位置によって異なるように変更してもよい。例えば、径方向規制部の少なくとも１つにおいて磁石と当接する先端部の周方向幅を基端側の周方向幅より小さくしてもよい。このようにすると、径方向規制部の全体の剛性の低下を抑制しながら、即ち径方向規制部の変形を抑制しながら、先端部の周方向幅が基端側の周方向幅と同じとされたものに比べて磁気抵抗の更なる増加、即ち漏れ磁束の更なる低減を図ることができる。

具体的には、例えば、図１０（ａ）に示すように、各径方向規制部４１，４２において磁石３４と当接する先端側を軸方向から見て曲線形状であって半円形状（Ｒ形状）とすることで、先端部４１ａ，４２ａの周方向幅を基端側の周方向幅より小さくしてもよい。尚、この例（図１０（ａ）参照）では、径方向規制部４１，４２（先端部４１ａ，４２ａ）と磁石３４とが点接触（軸方向に線接触）となる。又、例えば、図１０（ｂ）に示すように、径方向規制部４１，４２（その先端部４１ｂ，４２ｂ）が磁石３４と複数点（この例では２点）で点接触（軸方向に線接触）するように、各径方向規制部４１，４２において磁石３４と当接する先端側を軸方向から見て曲線形状であって周方向に２つ（一対）の略半円形状（Ｒ形状）としてもよい。このようにすると、磁石３４と接触する先端部４１ｂ，４２ｂの周方向幅を基端側の周方向幅より小さくして漏れ磁束の更なる低減を図りながらも磁石３４を安定して支持することができる。尚、勿論、径方向規制部（先端部）は、磁石３４と３点以上の複数点で点接触するように変更してもよい。

又、例えば、図１１に示すように、各径方向規制部４３，４４において磁石３４と当接する先端側をその先端部４３ａ，４４ａに向かうほど周方向幅が小さくなる略台形形状とすることで、先端部４３ａ，４４ａの周方向幅を基端側の周方向幅より小さくしてもよい。

又、例えば、図１２に示すように、各径方向規制部４５，４６において磁石３４と当接する先端側の周方向の一方を切り欠いた形状として先端部４５ａ，４６ａに向かうほど周方向幅が小さくなる略台形形状とすることで、先端部４５ａ，４６ａの周方向幅を基端側の周方向幅より小さくしてもよい。尚、この例（図１２参照）では、径方向外側における径方向規制部４５と径方向内側における径方向規制部４６とで切り欠く側を同じ（共に、図１２中、時計回り側）としている。

又、例えば、図１３に示すように、変更してもよい。この例では、まず上記別例（図１２参照）と同様に、径方向規制部４７，４８において磁石３４と当接する先端側の周方向の一方を切り欠いた形状として先端部４７ａ，４８ａに向かうほど周方向幅が小さくなる略台形形状とすることで、先端部４７ａ，４８ａの周方向幅を基端側の周方向幅より小さくしている。そして、この例（図１３参照）では、径方向外側における径方向規制部４７の先端部４７ａの周方向幅が、径方向内側における径方向規制部４８の先端部４８ａの周方向幅より大きくされている。このようにすると、例えば、ロータの回転時の磁石３４の遠心力を受ける径方向外側において径方向規制部４７の剛性を高くしながら、径方向内側の径方向規制部４８において磁気抵抗の更なる増加、即ち漏れ磁束の更なる低減を図ることができる。即ち、このようにすると、遠心力が大きくなる高速回転型の埋込磁石型モータへの対応が容易となる。尚、この例（図１３参照）では、径方向外側における径方向規制部４７の切り欠く側（図１３中、反時計回り側）と径方向内側における径方向規制部４８の切り欠く側（図１３中、時計回り側）とを異なるようにしている。又、この例（図１３参照）では、径方向外側及び径方向内側の各径方向規制部４７，４８において先端部４７ａ，４８ａの周方向幅を基端側の周方向幅より小さくするとしたが、径方向外側のみの径方向規制部の先端部の周方向幅を基端側の周方向幅と同じ（即ち周方向幅が径方向に沿って一定）としてもよい。このようにしても、径方向外側における径方向規制部の先端部の周方向幅を、径方向内側における径方向規制部４８の先端部４８ａの周方向幅より大きくすることができる。即ち、上記したように、例えば、ロータの回転時の磁石３４の遠心力を受ける径方向外側において径方向規制部の剛性を高くしながら、径方向内側の径方向規制部４８において磁気抵抗の更なる増加、即ち漏れ磁束の更なる低減を図ることができる。

尚、上記した第２の実施の形態（図９参照）における構成及びその別例（図１０〜図１３参照等）における構成は、第１の実施の形態における構成と組み合わせてもよい。例えば、第１の実施の形態の径方向規制部８ｄ，８ｅの径方向の突出量を周方向延設部８ｂ，８ｃの径方向の幅（長さ）より大きく設定してもよい。

・上記第１及び第２の実施の形態では、締結孔１０，３５の中心位置Ｘ１，Ｘ２が、磁石９，３４が配設される径方向範囲Ｈ１，Ｈ２における径方向内側から４０％の位置に設定されるとしたが、これに限定されず、３６％以上で４１％以下の他の位置に設定してもよい。又、締結孔１０，３５の中心位置Ｘ１，Ｘ２を、磁石９，３４が配設される径方向範囲Ｈ１，Ｈ２における径方向内側から２７％以上で５２％以下（３６％以上で４１％以下を除く）の位置に設定してもよい。このようにしても、磁束の流れが良好となり、出力Ｓをほぼ最大に近い値（最大の値の９９％以上）とすることができる。

・上記第１及び第２の実施の形態では、全ての収容孔８ａ，３３ａにおける径方向外側端部及び径方向内側端部に対して周方向延設部８ｂ，８ｃ，３３ｂ，３３ｃや径方向規制部８ｄ，８ｅ，３３ｄ，３３ｅが形成されるとしたが、それらは、一部の収容孔に対して形成してもよいし、径方向外側端部のみ又は径方向内側端部のみに形成してもよい。

・上記第１及び第２の実施の形態では、ロータコア８，３３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。

・上記第１及び第２の実施の形態のティース４の数や収容孔８ａ，３３ａ及び磁石９，３４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８に記載の埋込磁石型回転電機の製造方法であって、前記肉薄規制コアシートにおける前記径方向規制部をプレス成形するプレス工程を備えたことを特徴とする埋込磁石型回転電機の製造方法。このようにすると、プレス工程にて、肉薄規制コアシートにおける前記径方向規制部がプレス成形されるので、径方向規制部に圧縮応力を発生させながら、肉薄規制コアシートを簡単に得ることができる。

（ロ）請求項１１又は１２に記載の埋込磁石型回転電機において、前記径方向規制部の少なくとも１つは、前記磁石と当接する先端側がその先端部に向かうほど周方向幅が小さくなる略台形形状とされたことを特徴とする埋込磁石型回転電機。同構成によれば、径方向規制部の少なくとも１つは、磁石と当接する先端部に向かうほど周方向幅が小さくなる略台形形状とされるため、請求項１１に記載の構成を容易に得ることができる。

第１の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規制コアシートの一部平面図。（ｂ）本実施の形態における非規制コアシートの一部平面図。 本実施の形態におけるロータコアの分解斜視図。 本実施の形態におけるロータの断面図。 締結孔の中心位置−出力特性図。 別例における肉薄規制コアシートの一部斜視図。 別例におけるロータコアの一部斜視図。 （ａ）〜（ｃ）別例における径方向規制部を説明するための模式断面図。 第２の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）（ｂ）別例におけるロータの一部拡大平面図。 別例におけるロータの一部拡大平面図。 別例におけるロータの一部拡大平面図。 別例におけるロータの一部拡大平面図。

符号の説明

２，３１…ロータ、８，２１，３３…ロータコア、８ａ，３３ａ…収容孔、８ｂ，８ｃ，３３ｂ，３３ｃ…周方向延設部、８ｄ，８ｅ，２１ａ，２１ｂ，２３〜２５，３３ｄ，３３ｅ，４１〜４８…径方向規制部、９，３４…磁石、１０，３５…締結孔、１１…規制コアシート、１１ａ，１２ａ…積層前収容孔、１１ｂ，１２ｂ…積層前締結孔、１２…非規制コアシート、２２…肉薄規制コアシート、４１ａ〜４８ａ，４１ｂ，４２ｂ…先端部、Ｘ１，Ｘ２…中心位置、Ｈ１，Ｈ２…径方向範囲。

Claims (16)

1. 軸方向に貫通するとともに径方向に延びる収容孔が周方向に複数形成されたロータコアを有し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回転電機であって、
   前記収容孔における径方向外側端部及び径方向内側端部の内の少なくとも１つには、前記磁石の周方向端部より周方向外側に延びる周方向延設部が形成され、
   前記ロータコアにおける前記収容孔の周方向中心と対応した位置には、前記磁石の周方向幅より小さい周方向幅で前記磁石の径方向に当接すべく径方向に延びて該磁石の径方向の移動を規制する径方向規制部が形成され、
   前記径方向規制部は、前記ロータコアの軸方向全体に形成されたものより径方向から見た断面積が小さく形成されたことを特徴とする埋込磁石型回転電機。
2. 請求項１に記載の埋込磁石型回転電機において、
   前記ロータコアは、積層されて前記収容孔となる積層前収容孔が形成されたコアシートが軸方向に複数積層されてなるものであって、
   前記コアシートは、前記径方向規制部が形成された規制コアシートと前記径方向規制部が形成されていない非規制コアシートを含むことを特徴とする埋込磁石型回転電機。
3. 請求項２に記載の埋込磁石型回転電機において、
   前記ロータコアは、前記規制コアシートと前記非規制コアシートとが１枚ずつ又は複数枚ずつ交互に積層されてなることを特徴とする埋込磁石型回転電機。
4. 請求項１に記載の埋込磁石型回転電機において、
   前記ロータコアは、積層されて前記収容孔となる積層前収容孔が形成されたコアシートが軸方向に複数積層されてなるものであって、
   前記コアシートは、径方向外側のみ前記径方向規制部が形成された外側規制コアシートと径方向内側のみ前記径方向規制部が形成された内側規制コアシートを含むことを特徴とする埋込磁石型回転電機。
5. 請求項４に記載の埋込磁石型回転電機において、
   前記ロータコアは、前記外側規制コアシートと前記内側規制コアシートとが１枚ずつ又は複数枚ずつ交互に積層されてなることを特徴とする埋込磁石型回転電機。
6. 請求項１に記載の埋込磁石型回転電機において、
   前記ロータコアは、積層されて前記収容孔となる積層前収容孔が形成されたコアシートが軸方向に複数積層されてなるものであって、
   前記コアシートは、周方向に複数の前記積層前収容孔の内の少なくとも１つに前記径方向規制部が形成され且つ少なくとも１つに前記径方向規制部が形成されていない周方向一部規制コアシートを含み、
   前記ロータコアは、前記収容孔の軸方向の一部に前記径方向規制部が配置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回転電機。
7. 請求項６に記載の埋込磁石型回転電機において、
   前記ロータコアは、前記周方向一部規制コアシートが１枚ずつ又は複数枚ずつ周方向にずらされて積層されてなることを特徴とする埋込磁石型回転電機。
8. 請求項１に記載の埋込磁石型回転電機において、
   前記ロータコアは、積層されて前記収容孔となる積層前収容孔が形成されたコアシートが軸方向に複数積層されてなるものであって、
   前記コアシートは、他の部分より薄い前記径方向規制部が形成された肉薄規制コアシートを含むことを特徴とする埋込磁石型回転電機。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の埋込磁石型回転電機において、
   前記径方向規制部は、前記周方向延設部の径方向幅より大きく径方向に延びることを特徴とする埋込磁石型回転電機。
10. 軸方向に貫通するとともに径方向に延びる収容孔が周方向に複数形成されたロータコアを有し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回転電機であって、
    前記収容孔における径方向外側端部及び径方向内側端部の内の少なくとも１つには、前記磁石の周方向端部より周方向外側に延びる周方向延設部が形成され、
    前記ロータコアにおける前記収容孔の周方向中心と対応した位置には、前記磁石の周方向幅より小さい周方向幅で前記磁石の径方向に当接すべく前記周方向延設部の径方向幅より大きく径方向に延びて前記磁石の径方向の移動を規制する径方向規制部が形成されたことを特徴とする埋込磁石型回転電機。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の埋込磁石型回転電機において、
    前記径方向規制部の少なくとも１つは、前記磁石と当接する先端部の周方向幅が基端側の周方向幅より小さくされたことを特徴とする埋込磁石型回転電機。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の埋込磁石型回転電機において、
    前記径方向規制部は、前記収容孔における径方向外側端部及び径方向内側端部の両方に形成され、径方向外側端部において前記磁石と当接する先端部の周方向幅が径方向内側端部において前記磁石と当接する先端部の周方向幅より大きくされたことを特徴とする埋込磁石型回転電機。
13. 請求項１１又は１２に記載の埋込磁石型回転電機において、
    前記径方向規制部の少なくとも１つは、前記磁石と当接する先端側が軸方向から見て曲線形状とされたことを特徴とする埋込磁石型回転電機。
14. 請求項１３に記載の埋込磁石型回転電機において、
    前記径方向規制部の少なくとも１つは、軸方向から見て前記磁石と複数点で点接触するように、前記磁石と当接する先端側が軸方向から見て曲線形状とされたことを特徴とする埋込磁石型回転電機。
15. 請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の埋込磁石型回転電機において、
    前記ロータコアは、積層されて前記収容孔となる積層前収容孔と積層されて締結孔となる積層前締結孔とが周方向に交互に形成されたコアシートが軸方向に複数積層されてなり、前記締結孔に挿通される締結部材によって締結されるものであって、
    前記締結孔は、軸方向から見た中心位置が、前記磁石が配設される径方向範囲における径方向内側から２７％以上で５２％以下の位置に設定されたことを特徴とする埋込磁石型回転電機。
16. 請求項１５に記載の埋込磁石型回転電機において、
    前記締結孔は、軸方向から見た中心位置が、前記磁石が配設される径方向範囲における径方向内側から３６％以上で４１％以下の位置に設定されたことを特徴とする埋込磁石型回転電機。

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