JP2008193809A - 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８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（一対の磁石収容部８ｄ）とが、それぞれＰ／２個形成されてなる。径方向収容孔８ａ内の磁石９と一方の磁石収容部８ｄ内の磁石１０とで１つの磁極が構成され、磁石９と他方の磁石収容部８ｄ内の磁石１０とで異なる１つの磁極が構成される。径方向収容孔８ａの径方向端部には、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。ロータコア８には、非磁性材料よりなるプレート１１が固定され、プレート１１には大幅部８ｃ内で磁石９と径方向に当接して磁石９の径方向外側への移動を規制するための大幅部内規制片１１ｂが形成される。
【選択図】図３

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。又、外側ブリッジ部の数に関わらず、収容孔における径方向の各端部（その周り）には磁気抵抗の低い磁路（外側ブリッジ部含む）が形成されるため、更なる漏れ磁束の低減が望まれる。

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、前記ロータコアにおける前記径方向収容孔の径方向の端部には、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、軸方向の少なくとも一部に形成され、前記ロータコアの軸方向端面には、前記磁石の軸方向端面の少なくとも一部を覆うプレートが固定され、該プレートには、非磁性材料よりなり、前記大幅部内で前記磁石と径方向に当接して該磁石の径方向の移動を規制するための大幅部内規制片が設けられた。

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。しかも、径方向収容孔の径方向の端部には、軸方向から見た幅が該径方向収容孔内に配設される磁石の幅より大きく設定された大幅部が、軸方向の少なくとも一部に形成されるため、その部分における磁気抵抗が増加し（磁路が遠くなり）、漏れ磁束を更に低減することができる。又、ロータコアの軸方向端面には、磁石の軸方向端面の少なくとも一部を覆うプレートが固定されるため、磁石の軸方向の抜け止めがなされる。そして、プレートには、非磁性材料よりなり、大幅部内で磁石と径方向に当接して該磁石の径方向の移動を規制するための大幅部内規制片が設けられるため、磁気抵抗を減少させることなく、即ち漏れ磁束を増加させることなく、大幅部内に磁石が移動してしまうことが防止される。言い換えると、例えば、磁石の径方向の移動（大幅部内への移動）を規制すべく、ロータコアに、軸方向から見た（径方向の直交方向の）幅が前記磁石の幅より小さくなるように径方向の略直交方向に突出したコア規制片を形成した場合では、そのコア規制片によりその部分の磁気抵抗が減少して漏れ磁束が増加してしまう虞があるがこれが防止される。又、特に、径方向収容孔の径方向外側に大幅部を設けた場合では、磁石の回転時の遠心力（負荷）を受けるためにコア規制片の剛性を高くする必要があるが、コア規制片の剛性を高くするとその分だけコア規制片が大きくなり磁気抵抗が減少して漏れ磁束が増加してしまう虞が高くなる。これに対して、大幅部内規制片は非磁性材料よりなるため、剛性を高く（大きく形成）しても、磁気抵抗を減少させることがなく、即ち漏れ磁束を増加させることがない。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、前記プレートには、非磁性材料よりなり、前記頂部内で前記磁石と径方向に当接して該磁石の径方向の移動を規制するための頂部内規制片が設けられた。

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。そして、プレートには、非磁性材料よりなり、頂部内で磁石と径方向に当接して該磁石の径方向の移動を規制するための頂部内規制片が設けられるため、磁気抵抗を減少させることなく、即ち漏れ磁束を増加させることなく、頂部内に磁石が移動してしまうことが防止される。言い換えると、例えば、磁石の径方向の移動（頂部内への移動）を規制すべく、ロータコアに、軸方向から見た（径方向の略直交方向の）幅が前記磁石の幅より小さくなるように径方向の略直交方向に突出したコア規制片を形成した場合では、そのコア規制片によりその部分の磁気抵抗が減少して漏れ磁束が増加してしまう虞があるがこれが防止される。又、特に、上記のようなコア規制片を採用すると、磁石の回転時の遠心力（負荷）を受けるためにコア規制片の剛性を高くする必要があるが、コア規制片の剛性を高くするとその分だけコア規制片が大きくなり磁気抵抗が減少して漏れ磁束が増加してしまう虞が高くなる。これに対して、頂部内規制片は非磁性材料よりなるため、剛性を高く（大きく形成）しても、磁気抵抗を減少させることがなく、即ち漏れ磁束を増加させることがない。

請求項３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、前記ロータコア及び前記プレートには、固定用貫通孔が形成され、前記ロータコア及び前記プレートは、前記固定用貫通孔を貫通する締結部材にて固定された。

同構成によれば、ロータコア及びプレートは、自身に形成された固定用貫通孔を貫通する締結部材にて固定されるため、強固に固定される。
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記ロータコアの前記固定用貫通孔は、軸方向から見て前記Ｖ字収容孔の２つの前記磁石収容部に挟まれる位置に形成された。

同構成によれば、ロータコアの固定用貫通孔は、軸方向から見てＶ字収容孔の２つの磁石収容部に挟まれる位置に形成されるため、Ｖ字収容孔の１つの磁石収容部と径方向収容孔とに挟まれる位置に形成した場合に比べて、スペース的に有効磁束（磁路）の維持、即ち磁気飽和の回避が容易となる。

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〜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（径方向内側に）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。そして、各ティース４の巻線６は、周方向に２つおきの４つずつが、図２に示すように、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に分類されて直列に接続されるとともに、それらの一端が共通の中性点Ｚに接続され、各相における他端に位相差１２０度の交流電流が供給されることになる。

ロータ２は、図１、図３及び図４に示すように、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、一対のプレート１１と、締結部材としての複数のリベット１２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。

径方向収容孔８ａの径方向外側端部には、軸方向から見た（径方向の直交方向の）幅が他の部分より大きく設定された大幅部８ｃが形成されている（図１中、左上の部分拡大図参照）。本実施の形態の大幅部８ｃは、ロータコア８の軸方向全体に（貫通するように）形成されている。又、本実施の形態の径方向収容孔８ａの大幅部８ｃを除く部分は、軸方向から見てその幅が径方向に一定とされている。

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８ｄと、それら磁石収容部８ｄの径方向外側同士を連通する頂部８ｅとからなる。又、本実施の形態の磁石収容部８ｄ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８ｄ（Ｖ字）がなす角度は、約５０度に設定されている。又、周方向に隣り合う、径方向収容孔８ａの径方向外側端部（即ち大幅部８ｃ）とＶ字収容孔８ｂの径方向外側端部（即ち頂部８ｅ）との間の角度幅θ１は、ティース４の径方向内側端部の角度幅θ２より大きく設定されている。又、径方向収容孔８ａの径方向外側端部（即ち大幅部８ｃ）の角度幅θ３は、Ｖ字収容孔８ｂの径方向外側端部（即ち頂部８ｅ）の角度幅θ４と同じに設定されている。又、径方向収容孔８ａの径方向外側端部（即ち大幅部８ｃ）の角度幅θ３は、ティース４の径方向内側端部の角度幅θ２より小さく設定されている。

又、本実施の形態における磁石収容部８ｄ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４中、右下の部分拡大図参照）。そして、磁石収容部８ｄ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８ｆ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８ｄの径方向内側端部に軸方向から見て略三角形状の延設部８ｇが延設されることで実現されている。又、本実施の形態における磁石収容部８ｄ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（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８ｈが形成され、磁石収容部８ｄ（詳しくは頂部８ｅ）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８ｉが形成されることになる。又、外側ブリッジ部８ｈ，８ｉの径方向厚さは、それぞれ（周方向に）一定に設定されるとともに、それらが同じに設定されている。又、外側ブリッジ部８ｈ，８ｉの周方向長さは、前記角度幅θ３，θ４が同じであることから、同じに設定されている。そして、前記径方向収容孔８ａ内と前記磁石収容部８ｄ内には、それぞれ磁石９，１０が配設される。

又、本実施の形態のロータコア８には、軸方向に貫通する固定用貫通孔としてのコア側貫通孔８ｊが形成されている。このコア側貫通孔８ｊは、軸方向から見てＶ字収容孔８ｂの２つの磁石収容部８ｄに挟まれる位置にそれぞれ（全部で４箇所に）形成されている。

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８ｄ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８ｄ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。尚、本実施の形態の磁石９，１０の軸方向長さは、前記ロータコア８の軸方向長さと同じに設定されている。

プレート１１は、非磁性材料であって、本実施の形態では樹脂材料よりなり、その外径がロータコア８の外径より若干小さく、その内径がロータコア８の内径と略同じの略円板形状に形成されている。プレート１１には、前記コア側貫通孔８ｊと対応した位置に軸方向に貫通する固定用貫通孔としてのプレート側貫通孔１１ａ（図３参照）が形成されている。そして、一対のプレート１１はロータコア８の軸方向両端面に該ロータコア８を挟むように配置され、それらロータコア８及びプレート１１はコア側貫通孔８ｊ及びプレート側貫通孔１１ａを貫通するリベット１２にて締結されて固定されている。尚、この際、磁石９，１０の軸方向両端面は、プレート１１にて覆われることになる。

又、プレート１１の外周縁には、前記大幅部８ｃ内で磁石９と径方向に当接して該磁石９の径方向外側への移動（大幅部８ｃ内への移動）を規制するための大幅部内規制片１１ｂが軸方向に延びるように一体成形されている。この大幅部内規制片１１ｂは、各大幅部８ｃと対応して本実施の形態では周方向に等角度（９０°）間隔で４個形成されている。

又、プレート１１の外周縁には、前記頂部８ｅ内で磁石１０と径方向に当接して該磁石９の径方向外側への移動（頂部８ｅ内への移動）を規制するための頂部内規制片１１ｃが軸方向に延びるように一体成形されている。この頂部内規制片１１ｃは、各頂部８ｅと対応して本実施の形態では周方向に等角度（９０°）間隔で４個形成されるとともに、それぞれ前記大幅部内規制片１１ｂ同士の間に形成されている。

又、本実施の形態の前記大幅部内規制片１１ｂ及び前記頂部内規制片１１ｃは、同じ形状に形成され、軸方向から見て（図４参照）、その径方向直交方向の幅が径方向収容孔８ａ内に配置された磁石９の径方向端面とほぼ同じに設定されるとともに、その径方向幅が大幅部８ｃの径方向幅より小さく設定されている。又、大幅部内規制片１１ｂ及び頂部内規制片１１ｃは、その軸方向長さが前記ロータコア８の軸方向長さの半分に設定されている。

そして、大幅部内規制片１１ｂ及び頂部内規制片１１ｃは、大幅部８ｃ内及び頂部８ｅ内に配置され磁石９，１０と径方向に当接した状態で、その径方向外側端面が前記外側ブリッジ部８ｈ，８ｉと離間している。尚、大幅部内規制片１１ｂは、その径方向内側端面が磁石９と面接触し、頂部内規制片１１ｃは、その径方向内側における両角がそれぞれ磁石１０と線接触する。

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８ｈ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。

しかも、径方向収容孔８ａの径方向外側端部には、軸方向から見た（径方向の直交方向の）幅が他の部分より大きくされて径方向収容孔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、その部分（径方向外側端部）における磁気抵抗が増加し（磁路が遠くなり）、漏れ磁束を更に低減することができる。

又、ロータコア８の軸方向端面には、磁石９，１０の軸方向端面を覆うプレート１１が固定されるため、磁石９，１０の軸方向の抜け止めがなされる。
そして、プレート１１には、非磁性材料よりなり、大幅部８ｃ内で磁石９と径方向に当接して該磁石９の径方向外側への移動を規制するための大幅部内規制片１１ｂが設けられるため、磁気抵抗を減少させることなく、即ち漏れ磁束を増加させることなく、大幅部８ｃ内に磁石９が移動してしまうことが防止される。言い換えると、例えば、磁石９の径方向外側への移動（大幅部８ｃ内への移動）を規制すべく、ロータコアに、軸方向から見た（径方向の直交方向の）幅が磁石９の幅より小さくなるように径方向の略直交方向に突出したコア規制片を形成した場合では、そのコア規制片によりその部分の磁気抵抗が減少して漏れ磁束が増加してしまう虞があるがこれが防止される。又、特に、上記のようなコア規制片を採用すると、磁石の回転時の遠心力（負荷）を受けるためにコア規制片の剛性を高くする必要があるが、コア規制片の剛性を高くするとその分だけコア規制片が大きくなり磁気抵抗が減少して漏れ磁束が増加してしまう虞が高くなる。これに対して、大幅部内規制片１１ｂは非磁性材料よりなるため、剛性を高く（大きく形成）しても、磁気抵抗を減少させることがなく、即ち漏れ磁束を増加させることがない。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８ｄの径方向外側同士は頂部８ｅにて連通されるため、該部分において、各磁石収容部８ｄ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。そして、プレート１１には、非磁性材料よりなり、頂部８ｅ内で磁石１０と径方向に当接して該磁石１０の径方向の移動を規制するための頂部内規制片１１ｃが設けられるため、磁気抵抗を減少させることなく、即ち漏れ磁束を増加させることなく、頂部８ｅ内に磁石１０が移動してしまうことが防止される。言い換えると、例えば、磁石１０の径方向の移動（頂部８ｅ内への移動）を規制すべく、ロータコアに、軸方向から見た（径方向の略直交方向の）幅が磁石１０の幅より小さくなるように径方向の略直交方向に突出したコア規制片を形成した場合では、そのコア規制片によりその部分の磁気抵抗が減少して漏れ磁束が増加してしまう虞があるがこれが防止される。又、特に、上記のようなコア規制片を採用すると、磁石の回転時の遠心力（負荷）を受けるためにコア規制片の剛性を高くする必要があるが、コア規制片の剛性を高くするとその分だけコア規制片が大きくなり磁気抵抗が減少して漏れ磁束が増加してしまう虞が高くなる。これに対して、頂部内規制片１１ｃは非磁性材料よりなるため、剛性を高く（大きく形成）しても、磁気抵抗を減少させることがなく、即ち漏れ磁束を増加させることがない。

（３）ロータコア８及びプレート１１はコア側貫通孔８ｊ及びプレート側貫通孔１１ａを貫通するリベット１２にて締結されて固定されるため、強固に固定される。そして、コア側貫通孔８ｊは、軸方向から見てＶ字収容孔８ｂの２つの磁石収容部８ｄに挟まれる位置に形成されるため、Ｖ字収容孔８ｂの１つの磁石収容部８ｄと径方向収容孔８ａとに挟まれる位置に形成した場合に比べて、スペース的に有効磁束（磁路）の維持、即ち磁気飽和の回避が容易となる。

（４）大幅部内規制片１１ｂ及び頂部内規制片１１ｃは、大幅部８ｃ内及び頂部８ｅ内に配置され磁石９，１０と径方向に当接した状態で、その径方向外側端面が外側ブリッジ部８ｈ，８ｉと離間しているため、磁石９，１０の回転時の遠心力（負荷）が外側ブリッジ部８ｈ，８ｉにかかることが防止される。よって、磁石９，１０の回転時の遠心力に基づく外側ブリッジ部８ｈ，８ｉの変形が防止される。尚、本実施の形態では、磁石９，１０の回転時の遠心力は、大幅部内規制片１１ｂ及び頂部内規制片１１ｃにかかり、更にはリベット１２を介してコア側貫通孔８ｊにかかることになる。

（５）大幅部内規制片１１ｂ及び頂部内規制片１１ｃは、プレート１１に一体成形されるため、別体とした場合に比べて、部品点数及び組み付け工数が低減される。
（６）大幅部内規制片１１ｂと頂部内規制片１１ｃとは同じ形状とされるため、異なる形状とされた場合に比べて、例えば、ロータコア８とプレート１１を組み付ける際の周方向の位置決めミスが防止される。詳しくは、例えば、大幅部内規制片と頂部内規制片の形状が微妙に異なる場合では、ロータコアとプレートを組み付ける際の周方向の位置決めミスによって、頂部内規制片を大幅部内に挿入してしまうとともに大幅部内規制片を頂部内に挿入してしまうといったことが考えられるが、これが防止される。

（７）大幅部８ｃは、ロータコア８の軸方向全体に形成されるため、軸方向全体でその部分における磁気抵抗が増加し（磁路が遠くなり）、漏れ磁束を更に低減することができる。

（８）磁石収容部８ｄ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４中、右下の部分拡大図参照）。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８ｄ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、右下の部分拡大図の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、右下の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。しかも、磁石収容部８ｄ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８ｆの軸方向から見た幅が径方向に沿って一定とされるため、内側ブリッジ部８ｆの軸方向から見た幅を均等に細くすることができ、該部分において磁石９のＮ極から直ぐに自身のＳ極に向かう漏れ磁束が更に低減される。

（９）径方向収容孔８ａの大幅部８ｃを除く部分は、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。

（１０）磁石収容部８ｄ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８ｄ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。

（１１）周方向に隣り合う、径方向収容孔８ａの径方向外側端部（即ち大幅部８ｃ）とＶ字収容孔８ｂの径方向外側端部（即ち頂部８ｅ）との間の角度幅θ１は、ティース４の径方向内側端部の角度幅θ２より大きく設定されている。よって、前記角度幅θ１が前記角度幅θ２より小さく設定されたものに比べて、ティース４がロータ２から受ける磁束の角度幅が広くなり、高効率化を図ることができる。

（１２）径方向収容孔８ａにおける径方向外側端部の大幅部８ｃの角度幅θ３は、ティース４の径方向内側端部の角度幅θ２より小さく設定されるため、ティース４の径方向内側端部を、常に実質的なロータ２の磁極（大幅部８ｃが形成されない外周）に対向させることができるので、高効率化を図ることができる。

（１３）径方向収容孔８ａの径方向外側端部（即ち大幅部８ｃ）の角度幅θ３は、Ｖ字収容孔８ｂの径方向外側端部（即ち頂部８ｅ）の角度幅θ４と同じに設定されるため、外側ブリッジ部８ｈ，８ｉの周方向長さが同じとなり、ロータコア８の剛性のバランスを良好とすることができる。

（１４）外側ブリッジ部８ｈ，８ｉの径方向厚さは、それぞれ一定に設定されるとともに、それらが同じに設定されるため、それらの磁気抵抗や剛性を均一にすることができるとともに、例えば、ロータコア８の材料費を最小限にすることが可能となる。

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。
・上記実施の形態では、コア側貫通孔８ｊは、軸方向から見てＶ字収容孔８ｂの２つの磁石収容部８ｄに挟まれる位置のみに形成されるとしたが、これに限定されず、他の位置に形成してもよい。尚、勿論、コア側貫通孔８ｊの位置を変更した場合、その位置に応じてプレート側貫通孔１１ａの位置も変更する必要がある。

例えば、図５に示すように、Ｖ字収容孔８ｂの１つの磁石収容部８ｄと径方向収容孔８ａとに挟まれる位置のみにコア側貫通孔２１を（全部で８箇所に）形成してもよい。
又、例えば、図６に示すように、上記実施の形態のコア側貫通孔８ｊと、上記別例（図５参照）のコア側貫通孔２１とを共に（全部で１２箇所に）形成してもよい。このようにすると、ロータコア８及びプレート１１を更に強固に固定することができる。

・上記実施の形態では、ロータコア８及びプレート１１はコア側貫通孔８ｊ及びプレート側貫通孔１１ａを貫通するリベット１２にて締結されて固定されるとしたが、他の構造や方法でロータコア８とプレート１１とを固定してもよい。例えば、リベット１２を他の締結部材としてのボルトとナットに変更してもよい。

又、例えば、図７に示すように、上記実施の形態のコア側貫通孔８ｊが形成されていないロータコア８と、上記実施の形態のプレート側貫通孔１１ａの形成されていないプレート１１とを接着剤によって固定してもよい。

又、この例（図７参照）のプレート１１における大幅部内規制片１１ｂ及び頂部内規制片１１ｃは、図８に示すように、軸方向の一部に径方向内側に突出した押圧部としての押圧湾曲部１１ｄを有している。詳しくは、押圧湾曲部１１ｄは、軸方向に沿って徐々に径方向内側への突出量が変化するように湾曲した形状に形成され、大幅部８ｃ内及び頂部８ｅ内に配置された状態で、自身（大幅部内規制片１１ｂ及び頂部内規制片１１ｃ）の弾性によって磁石９，１０を径方向内側に押圧した状態とされる。このようにすると、高精度な寸法精度を必要とせず、磁石９，１０の径方向のがたつきが防止される。又、この例のように押圧部を軸方向に沿って徐々に径方向内側への突出量が変化する押圧湾曲部１１ｄとすると、突出量が急激に変化する押圧部とした場合に比べて、大幅部８ｃ内及び頂部８ｅ内に大幅部内規制片１１ｂ及び頂部内規制片１１ｃを挿入する組み付け工程が容易となる。

・上記実施の形態では、大幅部内規制片１１ｂ及び頂部内規制片１１ｃは、大幅部８ｃ内及び頂部８ｅ内に配置され磁石９，１０と径方向に当接した状態で、その径方向外側端面が外側ブリッジ部８ｈ，８ｉと離間するように形成されるとしたが、径方向外側端面が外側ブリッジ部８ｈ，８ｉと当接するように（即ち、径方向に厚く）形成してもよい。このようにすると、大幅部８ｃの部分で径方向の隙間がなく、隙間があることによって発生する（隙間内に入り込むような）ロータコア８の変形が防止される。

・上記実施の形態では、大幅部内規制片１１ｂ及び頂部内規制片１１ｃは、プレート１１に一体成形されるとしたが、これに限定されず、それらの少なくとも１つを別体としてプレートに固定したものとしてもよい。

・上記実施の形態では、大幅部内規制片１１ｂと頂部内規制片１１ｃとを同じ形状としたが、これに限定されず、それらを異なる形状としてもよい。例えば、上記実施の形態の頂部内規制片１１ｃの径方向内側に形成される隙間（頂部８ｅの一部）を埋める形状の増設部を加えた形状の頂部内規制片に変更してもよい。このようにすると、２つの磁石１０の回転時の遠心力を受けることになる頂部内規制片の剛性を大幅部内規制片より高くすることができる。

・上記実施の形態では、大幅部８ｃを径方向収容孔８ａの径方向外側端部に形成したが、径方向収容孔８ａの径方向の端部であればよく、径方向収容孔８ａの径方向内側端部のみに形成してもよいし、径方向収容孔８ａの径方向両端部に形成してもよい。

・上記実施の形態では、磁石収容部８ｄ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８ｄ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。

・上記実施の形態では、大幅部８ｃは、ロータコア８の軸方向全体に形成されるとしたが、これに限定されず、大幅部はロータコアの軸方向の一部に形成されるように変更してもよい。このようにすると、ロータコアの剛性を保ちながら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、径方向収容孔８ａの径方向外側端部における大幅部８ｃは、径方向収容孔８ａの他の部分における周方向中心からの距離が周方向の一方と他方とで同じとなるように形成したが、これに限定されず、周方向中心からの距離が周方向の一方と他方とで異なるように形成してもよい。

・上記実施の形態では、磁石収容部８ｄ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８ｆ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８ｆ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８ｇを形成しなくてもよい。

・上記実施の形態では、磁石収容部８ｄ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８ｄ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。

・上記実施の形態では、径方向収容孔８ａの大幅部８ｃを除く部分は、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、径方向収容孔の大幅部を除く部分を、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し、その径方向収容孔に配設される磁石を、軸方向から見てその幅が径方向外側に向かうほど広い略台形形状のものとしてもよい。

・上記実施の形態では、Ｖ字収容孔８ｂは、磁石収容部８ｄの径方向外側同士を連通する頂部８ｅを有するとしたが、これに限定されず、頂部８ｅを有さないように、即ち一対の磁石収容部８ｄが連通せず独立して形成されるようにしてもよい。尚、この場合、頂部内規制片１１ｃを２つに分割してそれぞれ磁石１０に当接される分割規制片に変更してもよい。又、上記実施の形態やこの別例において磁石１０に当接される頂部内規制片１１ｃや分割規制片は、他の手段で磁石１０の径方向外側への移動を規制すれば、省略してもよい。

・上記実施の形態では、径方向収容孔８ａの径方向外側端部（即ち大幅部８ｃ）とＶ字収容孔８ｂの径方向外側端部（即ち頂部８ｅ）との間の角度幅θ１は、ティース４の径方向内側端部の角度幅θ２より大きく設定されるとしたが、これに限定されず、前記角度幅θ１を前記角度幅θ２以下に変更してもよい。

・上記実施の形態では、径方向収容孔８ａの径方向外側端部（即ち大幅部８ｃ）の角度幅θ３は、Ｖ字収容孔８ｂの径方向外側端部（即ち頂部８ｅ）の角度幅θ４と同じに設定されるとしたが、これに限定されず、前記角度幅θ３と前記角度幅θ４とを異ならせてもよい。即ち、外側ブリッジ部８ｈ，８ｉの周方向長さを異ならせてもよい。

・上記実施の形態では、外側ブリッジ部８ｈ，８ｉの径方向厚さは、それぞれ一定に設定されるとともに、それらが同じに設定されるとしたが、これに限定されず、例えば、外側ブリッジ部８ｈ，８ｉの少なくとも一方の径方向厚さを周方向に異ならせてもよいし、外側ブリッジ部８ｈと外側ブリッジ部８ｉとで径方向厚さを異ならせてもよい。

・上記実施の形態では、磁石９，１０の軸方向長さは、ロータコア８の軸方向長さと同じに設定されるとしたが、これに限定されず、磁石９，１０の軸方向長さを、ロータコア８の軸方向長さより短くしたり、磁石９と磁石１０とで軸方向長さを異ならせてもよい。又、磁石９，１０の軸方向長さをロータコア８の軸方向長さより短くした場合、径方向収容孔８ａや磁石収容部８ｄの磁石が存在しない空隙に（例えば磁石の軸方向の移動を規制するための）非磁性材料よりなる埋設体を収容してもよいし、その埋設体をプレート１１に一体成形してもよい。

・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を低減することができる。

・上記実施の形態では、径方向収容孔８ａは径方向に延びるとしたが、略径方向に延びるように形成すればよく、例えば、径方向収容孔を径方向に対して若干傾斜させて形成してもよい。尚、この場合、例えば、径方向収容孔の径方向外側端部（即ち大幅部）と、周方向の一方のＶ字収容孔の径方向外側端部（即ち頂部）との間の角度幅と、径方向収容孔の径方向外側端部（即ち大幅部）と、周方向の他方のＶ字収容孔の径方向外側端部（即ち頂部）との間の角度幅とを異ならせてもよい。又、この場合、径方向収容孔内に配設される磁石も径方向に対して若干傾斜することになる。

・上記実施の形態では、Ｖ字収容孔８ｂは、その周方向中心を通る径方向を中心として対称（一対の磁石収容部８ｄが対称）となるように形成したが、これに限定されず、非対称となるように形成してもよい。尚、この場合、例えば、Ｖ字収容孔の径方向外側端部（即ち頂部）と、周方向の一方の径方向収容孔の径方向外側端部（即ち大幅部）との間の角度幅と、Ｖ字収容孔の径方向外側端部（即ち頂部）と、周方向の他方の径方向収容孔の径方向外側端部（即ち大幅部）との間の角度幅とを異ならせてもよい。又、この場合、磁石収容部内に配設される磁石の大きさ等を各磁石収容部に応じて変更してもよい。

・上記実施の形態では、ロータコア８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）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１乃至４のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記大幅部は、前記径方向収容孔の径方向外側端部に設けられるものであって、前記大幅部内規制片は、その径方向外側端面が、前記大幅部と前記ロータコアの外周面との間に形成される前記ロータコアの一部である外側ブリッジ部と離間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。

同構成によれば、大幅部は、径方向収容孔の径方向外側端部に設けられるものである。そして、大幅部内規制片は、その径方向外側端面が、大幅部とロータコアの外周面との間に形成されるロータコアの一部である外側ブリッジ部と離間するように形成されるため、磁石の回転時の遠心力（負荷）が外側ブリッジ部にかかることが防止される。よって、磁石の回転時の遠心力に基づく外側ブリッジ部の変形が防止される。

（ロ）請求項１乃至４のいずれか１項に記載の埋込磁石型モータにおいて、前記大幅部は、前記径方向収容孔の径方向外側端部に設けられるものであって、前記大幅部内規制片は、その径方向外側端面が、前記大幅部と前記ロータコアの外周面との間に形成される前記ロータコアの一部である外側ブリッジ部と当接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。

同構成によれば、大幅部は、径方向収容孔の径方向外側端部に設けられるものである。そして、大幅部内規制片は、その径方向外側端面が、大幅部とロータコアの外周面との間に形成されるロータコアの一部である外側ブリッジ部と当接するように形成されるため、その部分で径方向の隙間がなく、隙間があることによって発生する（隙間内に入り込むような）ロータコアの変形が防止される。

（ハ）請求項１乃至４及び上記（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、前記大幅部内規制片は、軸方向の一部に径方向内側に突出した押圧部を有し、自身の弾性によって前記磁石を径方向に押圧した状態と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、大幅部内規制片は、軸方向の一部に径方向内側に突出した押圧部を有し、自身の弾性によって磁石を径方向に押圧した状態とされるため、高精度な寸法精度を必要とせず、磁石の径方向のがたつきが防止される。

（ニ）請求項１乃至４及び上記（イ）〜（ハ）のいずれか１つに記載の埋込磁石型モータにおいて、前記大幅部内規制片は、前記プレートに一体成形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、大幅部内規制片は、プレートに一体成形されるため、別体とした場合に比べて、部品点数及び組み付け工数が低減される。
（ホ）請求項２乃至４及び上記（イ）〜（ハ）のいずれか１つに記載の埋込磁石型モータにおいて、前記頂部内規制片は、前記大幅部内規制片と同じ形状と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、頂部内規制片は、大幅部内規制片と同じ形状とされるため、異なる形状とされた場合に比べて、例えば、ロータコアとプレートを組み付ける際の周方向の位置決めミスが防止される。詳しくは、例えば、大幅部内規制片と頂部内規制片の形状が微妙に異なる場合では、ロータコアとプレートを組み付ける際の周方向の位置決めミスによって、頂部内規制片を大幅部内に挿入してしまうとともに大幅部内規制片を頂部内に挿入してしまうといったことが考えられるが、これが防止される。

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。 本実施の形態における巻線の結線図。 本実施の形態におけるロータの要部分解斜視図。 本実施の形態におけるロータの一部断面図。 別例におけるロータの要部分解斜視図。 別例におけるロータの要部分解斜視図。 別例におけるロータの要部分解斜視図。 別例におけるプレートの側面図。

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…磁石収容部、８ｅ…頂部、８ｊ…コア側貫通孔（固定用貫通孔）、９，１０…磁石、１１…プレート、１１ａ…プレート側貫通孔（固定用貫通孔）、１１ｂ…大幅部内規制片、１１ｃ…頂部内規制片、１２…リベット（締結部材）。

Claims (4)

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、
   前記ロータコアにおける前記径方向収容孔の径方向の端部には、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、軸方向の少なくとも一部に形成され、
   前記ロータコアの軸方向端面には、前記磁石の軸方向端面の少なくとも一部を覆うプレートが固定され、該プレートには、非磁性材料よりなり、前記大幅部内で前記磁石と径方向に当接して該磁石の径方向の移動を規制するための大幅部内規制片が設けら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、
   前記プレートには、非磁性材料よりなり、前記頂部内で前記磁石と径方向に当接して該磁石の径方向の移動を規制するための頂部内規制片が設けられたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
3. 請求項１又は２に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記ロータコア及び前記プレートには、固定用貫通孔が形成され、
   前記ロータコア及び前記プレートは、前記固定用貫通孔を貫通する締結部材にて固定されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。
4. 請求項３に記載の埋込磁石型モータにおいて、
   前記ロータコアの前記固定用貫通孔は、軸方向から見て前記Ｖ字収容孔の２つの前記磁石収容部に挟まれる位置に形成されたことを特徴とする埋込磁石型モータ。

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