JP2012151970A - 磁石埋込型ロータ、及びモータ - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＰＭ型構造を採用したロータにおいて、有効磁束の向上を図り、モータトルクを向上させることができるロータを提供する。
【解決手段】ロータコア２２は、内側ヨーク３１と、該内側ヨーク３１の径方向外側に配置された環状の外側ヨーク４１とが別体で設けられている。内側ヨーク３１は、磁石磁極２４を構成する内側磁極部３２と擬似磁極２５を構成する内側磁極部３４とが周方向に交互に設けられている。外側ヨーク４１は、磁石磁極２４を構成する外側磁極部４２と擬似磁極２５を構成する外側磁極部４３とが周方向に交互に設けられている。そして、ロータ２０は、内側磁極部３２及び外側磁極部４２にて永久磁石２３を挟圧保持するようにして、外側ヨーク４１を内側ヨーク３１に外嵌固定して構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁石埋込型ロータ、及び該ロータを備えたモータに関するものである。

従来、磁石埋込型（以下、ＩＰＭ型という）ロータとしては、例えば特許文献１にて示されているように、円板状のコアシートを複数枚積層させたロータコアにスリット部が周方向に所定間隔に形成され、該スリット部に永久磁石を挿入して磁石磁極が構成されたものがある。このような構造のロータでは、ロータコアの軸方向の両端部に永久磁石の脱落を防止するための固定プレートが設けられている。そして、スリット部に挿入された永久磁石は、軸方向両側の固定プレートにて軸方向両側から保持されている。

また、特許文献１のようなブラシレスモータ等に用いられるロータとして、ロータコアの周方向に一方の磁極の永久磁石を有する磁石磁極が複数配置され、各磁石磁極間にロータコアに一体形成された擬似磁極が配置され、該擬似磁極を他方の磁極として機能させるコンシクエントポール型（ハーフマグネット型）構造のロータが知られている。

特開２００５−１３０６８８号公報

ところで、上記のＩＰＭ型構造のロータでは、永久磁石をスリット部内に挿入する構成としていることで、永久磁石の外側面とスリット部内側面との間に隙間（クリアランス）が設定されている。しかしながら、このような隙間を設定することで有効磁束が低減し、モータトルクの低下させる要因となっている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＩＰＭ型構造を採用したロータにおいて、有効磁束の向上を図り、モータトルクを向上させることができるロータ、及びそのロータを備えるモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ステータの磁極に対向してロータコアの周方向に一方の磁極の永久磁石が配置された磁石磁極が複数形成されるとともに、前記ロータコアに形成された擬似磁極が前記各磁石磁極間に配置され、前記擬似磁極を他方の磁極として機能するように構成された磁石埋込型ロータであって、前記ロータコアは、反ステータ側ヨークとステータ側ヨークとが別体で設けられ、該ステータ側ヨークは、前記磁石磁極及び前記擬似磁極の各ステータ側磁極部がそれぞれ連結部を介して環状に連結されて構成されており、前記擬似磁極を構成する前記反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部及び前記ステータ側ヨークのステータ側磁極部が相互に当接するように、また前記磁石磁極を構成する前記反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部及び前記ステータ側ヨークのステータ側磁極部にて前記永久磁石を挟圧保持するように前記ステータ側ヨークが前記反ステータ側ヨークに嵌合固定されたことをその要旨とする。

この発明では、所謂コンシクエントポール型（ハーフマグネット型）構造のＩＰＭ型ロータにおいて、ロータコアは、反ステータ側ヨークとステータ側ヨークとの別体で構成され、そのステータ側ヨークは、磁石磁極及び擬似磁極を構成する各ステータ側磁極部がそれぞれ連結部を介して環状に連結されて構成される。そして、ステータ側ヨークが反ステータ側ヨークに嵌合固定されることで、擬似磁極は、該磁極に対応する反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部とステータ側ヨークのステータ側磁極部とが相互に当接して構成され、磁石磁極は、該磁極に対応する反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部とステータ側ヨークのステータ側磁極部とで永久磁石を挟圧保持して構成される。これにより、磁石磁極において、永久磁石と反ステータ側及びステータ側磁極部との間が挟圧保持にて密着するため、その間で磁気抵抗となる隙間（クリアランス）を小さくすることができる。結果、永久磁石の有効磁束を増加させ、モータトルクを向上させることができる。さらに、反ステータ側ヨークとステータ側ヨークとを別体としたことで反ステータ側及びステータ側ヨーク間の磁気抵抗を高くすることができる。これにより、永久磁石の端部周縁に生じ得る漏れ磁束（短絡磁束）が低減されることが期待できる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記連結部は、前記永久磁石を保持する前記反ステータ側ヨーク及び前記ステータ側ヨークの各磁極部間の間隔拡大及び前記永久磁石の挟圧保持を行うべく弾性変形を許容する変形部を有して構成されたことをその要旨とする。

この発明では、連結部は、永久磁石を保持する反ステータ側ヨーク及びステータ側ヨークの各磁極部間の間隔拡大及び永久磁石の挟圧保持を行う弾性変形を許容する変形部が設けられる。つまり、連結部に変形部を設けたことにより、反ステータ側及びステータ側ヨークの各磁極部間の間隔を拡大させ永久磁石を容易に配置することができる。また、反ステータ側及びステータ側ヨークの各磁極部間に挟持される永久磁石を適度な圧力で保持することが可能となる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記連結部は、前記磁石磁極及び前記擬似磁極の各磁極部よりも磁気抵抗の高い磁気抵抗部を有して構成されたことをその要旨とする。

この発明では、連結部は、磁石磁極及び擬似磁極の各磁極部よりも磁気抵抗の高い磁気抵抗部を有して構成される。つまり、ステータ側ヨークにおいて、磁石磁極のステータ側磁極部と擬似磁極のステータ側磁極部とは連結部を介して連結されるが、両磁極部間を短絡する磁束は漏れ磁束となるため、これを好適に低減することができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記永久磁石を保持する前記反ステータ側ヨーク及び前記ステータ側ヨークの各磁極部の少なくとも一方には、径方向に突出して前記永久磁石の周方向両端部と係合する係合部が設けられたことをその要旨とする。

この発明では、永久磁石を保持する反ステータ側及びステータ側ヨークの各磁極部の少なくとも一方には、径方向に突出して永久磁石の周方向両端部と係合する係合部が設けられる。これにより、反ステータ側ヨークとステータ側ヨークとによる挟圧保持のみならず、磁極部に設けた係合部により周方向両側からも保持されるため、永久磁石の位置ずれ等を確実に防止することができる。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記ロータコアは、磁性金属板材から形成されるコアシートを複数枚積層してなるものであり、前記反ステータ側ヨーク及び前記ステータ側ヨークは、磁性金属板材のプレス加工にて、前記磁石磁極の反ステータ側磁極部と前記擬似磁極のステータ側磁極部とが対向するように、また前記擬似磁極の反ステータ側磁極部と前記磁石磁極のステータ側磁極部とが対向するように前記ステータ側及び反ステータ側ヨークのいずれか一方の内側部分でいずれか他方が打ち抜かれるように共取りされ、前記共取りされた前記反ステータ側ヨーク及び前記ステータ側ヨークを相対的に周方向にずらして、前記磁石磁極を構成する前記反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部と前記ステータ側ヨークのステータ側磁極部とを対向させ、また前記擬似磁極を構成する前記反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部と前記ステータ側ヨークのステータ側磁極部とを対向させて構成されたことをその要旨とする。

この発明では、反ステータ側及びステータ側ヨークの分離型としたロータコアは、コアシートを複数枚積層して構成されるものであり、該コアシートは、磁性金属板材のプレス加工にて、磁石磁極の反ステータ側磁極部と擬似磁極のステータ側磁極部とが対向するように、また擬似磁極の反ステータ側磁極部と磁石磁極のステータ側磁極部とが対向するように前記ステータ側及び反ステータ側ヨークのいずれか一方の内側部分でいずれか他方が打ち抜かれて共取りされる。そして、ロータコアとして構成する際には、共取りされた反ステータ側ヨーク及びステータ側ヨークを相対的に周方向にずらして、磁石磁極を構成する反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部とステータ側ヨークのステータ側磁極部とが対向され、また擬似磁極を構成する反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部とステータ側ヨークのステータ側磁極部とが対向されて構成される。これにより、反ステータ側及びステータ側ヨークのいずれか一方の内側領域内でいずれか他方のヨークの打ち抜きが可能なため、ロータコアを製造する際の歩留まりを向上させることができる。また、擬似磁極を構成する反ステータ側及びステータ側磁極部を互いに当接させることで擬似磁極が構成される。そのため、プレス加工にて共取りする際に、仮に擬似磁極を構成する反ステータ側及びステータ側磁極部を対向させて打ち抜きを行う態様とした場合には各磁極部が打ち抜き代分だけ離間して当接状態とならないため、本構成のように擬似磁極を構成する各磁極部の共取りを行う位置を周方向にずらすことで、擬似磁極を構成する各磁極部が当接状態となる寸法にて打ち抜くことが可能となる。つまり、擬似磁極を構成する各磁極部を当接させる構成を含む反ステータ側及びステータ側ヨークであっても、反ステータ側及びステータ側ヨークのどちらか一方の内側部分でどちらか他方を打ち抜いての共取りが可能となるため、反ステータ側及びステータ側ヨークからなるロータコアの低コスト化に寄与することができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータにおいて、前記反ステータ側ヨークは内側ヨーク、前記ステータ側ヨークは外側ヨークであり、また前記反ステータ側磁極部は内側磁極部、前記ステータ側磁極部は外側磁極部であって、前記ロータコアは、磁性金属板材から形成されるコアシートを複数枚積層してなるものであり、前記内側ヨーク及び前記外側ヨークは、磁性金属板材のプレス加工にて、前記磁石磁極の内側磁極部と前記擬似磁極の外側磁極部とが対向するように、また前記擬似磁極の内側磁極部と前記磁石磁極の外側磁極部とが対向するように前記外側ヨークの内側部分で前記内側ヨークが打ち抜かれるように共取りされ、前記共取りされた前記内側ヨーク及び前記外側ヨークを相対的に周方向にずらして、前記磁石磁極を構成する前記内側ヨークの内側磁極部と前記外側ヨークの外側磁極部とを対向させ、また前記擬似磁極を構成する前記内側ヨークの内側磁極部と前記外側ヨークの外側磁極部とを対向させて構成されたことをその要旨とする。

この発明では、反ステータ側ヨークは内側ヨーク、ステータ側ヨークは外側ヨークとして設けられる。また、反ステータ側磁極部は内側磁極部、ステータ側磁極部は外側磁極部として設けられる。内側及び外側ヨークの分離型としたロータコアは、コアシートを複数枚積層して構成されるものであり、該コアシートは、磁性金属板材のプレス加工にて、磁石磁極の内側磁極部と擬似磁極の外側磁極部とが対向するように、また擬似磁極の内側磁極部と磁石磁極の外側磁極部とが対向するように外側ヨークの内側部分で内側ヨークが打ち抜かれて共取りされる。そして、ロータコアとして構成する際には、共取りされた内側ヨーク及び外側ヨークを相対的に周方向にずらして、磁石磁極を構成する内側ヨークの内側磁極部と外側ヨークの外側磁極部とが対向され、また擬似磁極を構成する内側ヨークの内側磁極部と外側ヨークの外側磁極部とが対向されて構成される。これにより、外側ヨークの内側領域内で内側ヨークの打ち抜きが可能なため、ロータコアを製造する際の歩留まりを向上させることができる。また、擬似磁極を構成する内側及び外側磁極部を互いに当接させることで擬似磁極が構成される。そのため、プレス加工にて共取りする際に、仮に擬似磁極を構成する内側及び外側磁極部を対向させて打ち抜きを行う態様とした場合には各磁極部が打ち抜き代分だけ離間して当接状態とならないため、本構成のように擬似磁極を構成する各磁極部の共取りを行う位置を周方向にずらすことで、擬似磁極を構成する各磁極部が当接状態となる寸法にて打ち抜くことが可能となる。つまり、擬似磁極を構成する各磁極部を当接させる構成を含む内側及び外側ヨークであっても、外側ヨークの内側部分で内側ヨークを打ち抜いての共取りが可能となるため、内側及び外側ヨークからなるロータコアの低コスト化に寄与することができる。

請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータを備えたモータである。
この発明では、請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータが用いられることで、有効磁束の向上を図り、モータトルクを向上させたモータを提供することができる。

本発明によれば、ＩＰＭ型構造を採用したロータにおいて、有効磁束の向上を図り、モータトルクを向上させることができるロータ、及びそのロータを備えるモータを提供することができる。

本実施形態におけるＩＰＭ型ロータを備えるモータの概略構成図である。 本実施形態におけるロータの部分拡大断面図である。 ロータコアの共取り加工を説明する説明図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のブラシレスモータ（以下、単にモータという）Ｍは、略円環状のステータ１０の内側にロータ２０が回転可能に収容されてなるインナロータ型にて構成されている。ステータ１０は、磁性金属板材から形成されるステータ用のコアシートを複数枚積層してなる略円筒状のステータコア１１を有し、そのステータコア１１に等角度間隔に設けられた１２個のティース１１ａに集中巻きにて巻回される１２個の巻線磁極１２とで構成されている。

ステータ１０の内側に配置されるロータ２０は、磁性金属板材から形成されるロータ用のコアシートを複数枚積層してなり、回転軸２１に一体回転可能に設けられたロータコア２２を有する。ロータコア２２は、回転軸２１の外周面に外嵌固定された環状の内側ヨーク（反ステータ側ヨーク）３１と、内側ヨーク３１の外周に配置され略円環状に形成された外側ヨーク（ステータ側ヨーク）４１とから構成される。ロータコア２２には、内側ヨーク３１と外側ヨーク４１との径方向間に軸方向に沿って埋め込む態様で永久磁石２３が配置された磁石磁極２４が周方向に（９０°間隔に）４個形成されている。つまり、本実施形態のブラシレスモータＭは、永久磁石埋め込み型のロータ２０を有する所謂ＩＰＭ型モータとして構成されている。

また各永久磁石２３は、径方向外側（ステータ側）がＮ極、径方向内側（反ステータ側）がＳ極となるように着磁され、磁石磁極２４をＮ極の磁極として構成している。そして、各磁石磁極２４間には、内側ヨーク３１と外側ヨーク４１が相互に当接するように構成された擬似磁極２５がそれぞれ磁石磁極２４と軸方向から見て一定面積の空隙Ｋを設けて形成されている。このように構成されたロータ２０では、各磁石磁極２４及び擬似磁極２５が等角度（４５°）間隔に交互に配置され、Ｎ極の磁石磁極２４に対して擬似磁極２５をＳ極として機能させ８磁極の所謂コンシクエントポール型（ハーフマグネット型）にて構成されている。

内側ヨーク３１は、略八角形に形成され、各磁極２４，２５の磁極中心線の直交方向に沿ったその略八角形の一辺は、各磁極２４，２５毎に同じ長さで形成されている。
図２に示すように、磁石磁極２４において、永久磁石２３の径方向内側には内側ヨーク３１の内側磁極部（反ステータ側磁極部）３２が設けられ、永久磁石２３の径方向外側には外側ヨーク４１の外側磁極部（ステータ側磁極部）４２が設けられている。内側磁極部３２は、外側面の周方向中央に永久磁石２３を固定する固定面３２ａが設けられている。固定面３２ａには、直方体状に形成された永久磁石２３が配置され、永久磁石２３の径方向内側の内側平坦面２３ａが当接している。また、固定面３２ａと内側平坦面２３ａとは、径方向の直交方向の長さが同じ長さに形成されている。固定面３２ａの周方向両側の端部には、固定面３２ａの直交方向に凸設され断面形状が略長方形に形成された係合部３３が設けられている。各係合部３３の固定面３２ａ側の面には、係合面３３ａが形成され、該係合面３３ａと永久磁石２３の周方向両端の端面とが係合されている。各係合部３３の突出長さは、永久磁石２３の厚みのよりも短くして形成されて、外側ヨーク４１と非当接とされている。

外側ヨーク４１の外側磁極部４２の径方向内側部分は、固定面３２ａと対向し互いに平行な挟持面４２ａが設けられている。挟持面４２ａには、永久磁石２３の径方向外側の外側平坦面２３ｂが当接されている。換言すると、外側ヨーク４１の挟持面４２ａと前記内側ヨーク３１の固定面３２ａとの間に永久磁石２３を収容する収容部が形成され、その収容部に永久磁石２３を埋め込む態様とすべく、外側磁極部４２が内側磁極部３２に対して永久磁石２３を径方向外側から挟み込むように配置されている。このように永久磁石２３を埋設する態様であっても、内側ヨーク３１とは分離させた外側ヨーク４１を配置せず永久磁石２３の収容部を開放状態として行うことが可能なため、永久磁石２３の組み付けが容易であり、しかも内側ヨーク３１の固定面３２ａと外側ヨーク４１の挟持面４２ａとのそれぞれに対して永久磁石２３が隙間無く当接可能に組み付けられる。外側磁極部４２の外周部分は、所定の曲率を以て形成された円弧状となっている。

永久磁石２３の周方向両側において、内側ヨーク３１と外側ヨーク４１とは径方向に離間した隙間が形成され、その隙間が空隙Ｋと連通している。磁石磁極２４の周方向には、空隙Ｋを挟んで擬似磁極２５が配置されている。擬似磁極２５は、内側ヨーク３１の内側磁極部（反ステータ側磁極部）３４と、外側ヨーク４１の外側磁極部（ステータ側磁極部）４３とから構成されている。内側ヨーク３１の外周部分には、擬似磁極２５の磁極中心線の直交方向に沿った面が形成され、その面の直交方向に突出し周方向中央部分に設けられた内側磁極部３４が配置されている。内側磁極部３４は、突出した断面形状が略長方形に形成されている。外側ヨーク４１の径方向内側には、内側磁極部３４の径方向の先端面に当接する外側磁極部４３が設けられている。外側磁極部４３と内側磁極部３４とは、径方向の直交方向の長さが同じ長さに形成され、周方向の互いの位置を合わせて面当接されている。外側磁極部４３の外周部分は、磁石磁極２４の外側磁極部４２と同様な円弧状をなしている。内側磁極部３４及び外側磁極部４３の当接部分の周方向両側は、内側ヨーク３１と外側ヨーク４１とが径方向に離間した隙間が形成され、その隙間が空隙Ｋと連通している。

外側ヨーク４１には、磁石磁極２４の外側磁極部４２と擬似磁極２５の外側磁極部４３とを周方向に交互に連結する幅狭の連結部４５が形成され、外側ヨーク４１を略円環状に構成している。連結部４５には、径方向内側に所定の曲率を以て湾曲した変形部４５ａが設けられている。変形部４５ａは、連結部４５の周方向両側から周方向中央に向かうに連れて径方向内側に突出した形状をなしている。変形部４５ａの形状は、内側磁極部３２及び外側磁極部４２の互いの間隔を拡大させる動作や、永久磁石２３の挟圧保持を行う際の弾性変形が良好となるように形成されている。また、連結部４５の周方向中央部分には、ロータコア２２の他の部位よりも磁気抵抗を高くして構成された磁気抵抗部４５ｂが設けられている。尚、磁気抵抗部４５ｂは、例えば薄肉加工や、レーザ照射による非磁性化等により磁気抵抗が高くされて構成されている。

そして、外側ヨーク４１は、自身の挟持面４２ａと内側ヨーク３１の固定面３２ａとで永久磁石２３を挟圧保持するように、擬似磁極２５における外側磁極部４３が内側磁極部３４に嵌合するようにして固定される。

次に、内側ヨーク３１及び外側ヨーク４１の加工方法について説明する。
図３に示すように、内側ヨーク３１及び外側ヨーク４１は、板状の磁性金属材料５１からプレス加工にて同態様で打ち抜かれて形成される。その際に、内側ヨーク３１及び外側ヨーク４１は、磁石磁極２４の内側磁極部３２と擬似磁極２５の外側磁極部４３とが径方向に対向するように、また擬似磁極２５の内側磁極部３４と磁石磁極２４の外側磁極部４２とが径方向に対向するように外側ヨーク４１の内側部分で内側ヨーク３１が打ち抜かれるように共取りされる。一方、外側ヨーク４１を内側ヨーク３１に外嵌固定させる際には、共取りされた外側ヨーク４１を相対的に周方向にずらして、磁石磁極２４の内側磁極部３２と外側磁極部４２とが対向され、また擬似磁極２５の内側磁極部３４と外側磁極部４３とが対向されて、各ヨーク３１，４１の組み付けが行われる。

ここで、プレス加工にて共取りする際に、仮に擬似磁極２５を構成する内側及び外側磁極部３４，４３を対向させて打ち抜きを行う態様とした場合には各磁極部３４，４３が打ち抜き代分だけ離間して当接状態とならない。そのため、本実施形態のように擬似磁極２５を構成する各磁極部３４，４３の共取りを行う位置を周方向にずらすことで、擬似磁極２５を構成する各磁極部３４，４３が当接状態となる寸法にて打ち抜くことを可能としている。

以降、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態のロータ２０では、ロータコア２２を内側ヨーク３１と外側ヨーク４１との別体で構成し、内側ヨーク３１の内側磁極部３２と外側ヨーク４１の外側磁極部４２との径方向間に永久磁石２３が配置される。磁石磁極２４は、内側磁極部３２及び外側磁極部４２にて永久磁石を挟圧保持するようにして、外側ヨーク４１を内側ヨーク３１に外嵌固定して構成される。これにより、永久磁石２３と内側磁極部３２及び外側磁極部４２との間が挟圧保持にて密着するため、その間で磁気抵抗となる隙間（クリアランス）を小さくすることができる。結果、永久磁石２３の有効磁束を増加させ、モータトルクを向上させることができる。

しかも、内側磁極部３２の固定面３２ａ及び外側磁極部４２の挟持面４２ａが永久磁石２３の内側及び外側平坦面２３ａ，２３ｂと同じく平坦面で構成され、永久磁石２３の各平坦面２３ａ，２３ｂが面全体で当接するようにしていることからも、永久磁石２３の有効磁束の増加が図られている。

内側ヨーク３１の内側磁極部３２及び外側ヨーク４１の外側磁極部４２は、永久磁石２３を周方向両側で互いに非当接とした状態で固定される。ここで、因みに、ロータコアの収容孔に永久磁石を挿入する態様の従来のＩＰＭ型構造のロータでは、永久磁石の端部周縁のロータコアの一部が径方向に繋がった枠形状をなしているため、永久磁石の端部周縁のコアの一部で漏れ磁束が生じ、永久磁石の有効磁束の低減を招いている。これに対し本実施形態では、永久磁石２３の端部周縁に生じ得る漏れ磁束が内側ヨーク３１と外側ヨーク４１とを離間させて磁気抵抗を高くしたことで十分に低減され、これによっても永久磁石２３の有効磁束の増加が図られている。また、外側ヨーク４１の連結部４５には、磁気抵抗部４５ｂが設けられている。これにより、連結部４５に生じ得る漏れ磁束を好適に低減させることができる。

連結部４５には、永久磁石２３を保持する内側磁極部３２及び外側磁極部４２の間隔を拡大させる動作及び永久磁石２３の挟圧保持を行う際の弾性変形を良好とする変形部４５ａが設けられている。これにより、内側及び外側ヨーク３１，４１の各磁極部３２，４２間の間隔を拡大させ永久磁石２３を容易に配置することができる。また、変形部４５ａを設けて連結部４５の弾性変形が良好とされ、各磁極部３２，４２が永久磁石２３を挟圧保持する際に適度な圧力で保持することができる。

内側ヨーク３１の内側磁極部３２には、内側ヨーク３１と外側ヨーク４１とを離間させつつも、永久磁石２３を周方向両側から保持するための係合部３３が設けられている。これにより、永久磁石２３の安定保持が図られている。因みに、各係合部３３の突出長さは永久磁石２３の厚みの略１／２の長さで形成することで、永久磁石２３の周方向の好適な保持と、内側及び外側ヨーク３１，４１間の漏れ磁束の低減との両立を図ることができる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態のロータコア２２は、内側ヨーク３１と外側ヨーク４１との別体で構成され、その外側ヨーク４１は、磁石磁極２４を構成する外側磁極部４２と、擬似磁極２５を構成する外側磁極部４３とがそれぞれ連結部４５を介して環状に連結されて構成される。そして、外側ヨーク４１が内側ヨーク３１に外嵌固定されることで、擬似磁極２５は、該磁極２５に対応する内側ヨーク３１の内側磁極部３４と外側ヨーク４１の外側磁極部４３とが相互に当接して構成され、磁石磁極２４は、該磁極２４に対応する内側ヨーク３１の内側磁極部３２と外側ヨーク４１の外側磁極部４２とで永久磁石２３を挟圧保持して構成される。これにより、磁石磁極２４において、永久磁石２３と内側及び外側磁極部３２，４２との間が挟圧保持にて密着するため、その間で磁気抵抗となる隙間（クリアランス）を小さくすることができる。結果、永久磁石２３の有効磁束を増加させ、モータトルクを向上させることができる。

（２）内側及び外側磁極部３２，４２は、永久磁石２３を周方向両側で互いに非当接とした状態で固定される。これにより、永久磁石２３の端部周縁に生じ得る漏れ磁束（短絡磁束）が内側ヨーク３１と外側ヨーク４１とを非当接としたことで低減することができる。

（３）連結部４５には、内側磁極部３２及び外側磁極部４２の互いの間隔を拡大させる動作や、永久磁石２３の挟圧保持を行う際の弾性変形が良好となるよう変形部４５ａが設けられている。つまり、連結部４５に変形部４５ａを設けたことにより、内側及び外側ヨーク３１，４１の各磁極部３２，４２間の間隔を拡大させ永久磁石２３を容易に配置することができる。また、内側及び外側ヨーク３１，４１の各磁極部３２，４２間に挟持される永久磁石２３を適度な圧力で保持することができる。

（４）連結部４５には、磁石磁極２４及び擬似磁極２５の各外側磁極部４２，４３よりも磁気抵抗を高くして構成された磁気抵抗部４５ｂが設けられている。つまり、外側ヨーク４１において、磁石磁極２４の外側磁極部４２と擬似磁極２５の外側磁極部４３とは連結部４５を介して連結されるが、両外側磁極部４２，４３間を短絡する磁束は漏れ磁束となるため、これを好適に低減することができる。

（５）内側ヨーク３１の内側磁極部３２には、径方向に突出して永久磁石２３の周方向両端部と係合する係合部３３が設けられる。これにより、内側ヨーク３１と外側ヨーク４１とによる挟圧保持のみならず、係合部３３により周方向両側からも保持されるため、永久磁石２３の位置ずれ等を確実に防止することができる。

（６）内側及び外側ヨーク３１，４１の分離型としたロータコア２２は、磁性金属板材から形成されるコアシートを複数枚積層して構成されるものであり、該コアシートは、磁性金属板材のプレス加工にて、内側磁極部３２と外側磁極部４３とが対向するように、また内側磁極部３４と外側磁極部４２とが対向するように外側ヨーク４１の内側部分で内側ヨーク３１が打ち抜かれて共取りされる。そして、ロータコア２２として構成する際には、共取りされた内側及び外側ヨーク３１，４１を相対的に周方向にずらして、磁石磁極２４を構成する内側磁極部３２と外側磁極部４２とが対向され、また擬似磁極２５を構成する内側磁極部３４と外側磁極部４３とが対向されて構成される。これにより、外側ヨーク４１の内側領域内で内側ヨーク３１の打ち抜きが可能なため、ロータ２０を製造する際の歩留まりを向上させることができる。また、擬似磁極２５を構成する内側及び外側磁極部３４，４３を互いに当接させることで擬似磁極２５が構成されている。そのため、プレス加工にて共取りする際に、仮に内側及び外側磁極部３４，４３を対向させて打ち抜きを行う態様とした場合には各磁極部３４，４３が打ち抜き代分だけ離間して当接状態とならないため、本実施形態のように擬似磁極２５を構成する各磁極部３４，４３の共取りを行う位置を周方向にずらすことで、擬似磁極２５を構成する各磁極部３４，４３が当接状態となる寸法にて打ち抜くことが可能とした。つまり、擬似磁極２５を構成する各磁極部３４，４３を当接させる構成を含む本実施形態のような内側及び外側ヨーク３１，４１であっても、外側ヨーク４１の内側部分で内側ヨーク３１を打ち抜いての共取りが可能なため、内側及び外側ヨーク３１，４１からなるロータコア２２の低コスト化に寄与することができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、磁石磁極２４は、内側ヨーク３１の内側磁極部３２及び外側ヨーク４１の外側磁極部４２が永久磁石２３を周方向両側で径方向に離間した状態で固定されていたが、これに限定されない。漏れ磁束を低減させる観点では互いの部材を離間させることが好ましいが、例えば係合部３３と外側ヨーク４１とを当接させた構成に変更してもよい。この場合、係合部３３と外側ヨーク４１とが当接する部分であっても、磁性金属材が連続して形成された他の部分に比べて磁気抵抗は高く、発生する漏れ磁束は小さい。

・上記実施形態では、永久磁石２３を周方向に保持する係合部３３を内側ヨーク３１の内側磁極部３２に設けたが、外側磁極部４２に設けてもよい。また、内側及び外側磁極部３２，４２の両者に設けてもよい。

・上記実施形態の磁石磁極２４の内側及び外側磁極部３２，４２や擬似磁極２５の内側及び外側磁極部３４，４３の形状を適宜変更してもよい。例えば、磁石磁極２４の内側及び外側磁極部３２，４２の固定面３２ａや挟持面４２ａは、平坦面の一部に設けられるが、永久磁石２３との当接部分を相手側に突出させた形状としてもよい。

また、擬似磁極２５の内側及び外側磁極部３４，４３においても、内側及び外側磁極部３４，４３の両者をともに突出させる形状としたが、外側磁極部４３側のみを突出させる形状や、内側磁極部３４側のみを突出させる形状としてもよい。

・上記実施形態の磁石磁極２４の外側磁極部４２と擬似磁極２５の外側磁極部４３とを連結する連結部４５の形状（変形部４５ａ、磁気抵抗部４５ｂを含む）を適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、ロータコア２２及びステータコア１１を磁性金属板材の積層にて構成したが、このような積層型のコアに限らず、例えば磁性粉体の成形にてコアを構成してもよい。

・上記実施形態でのロータ２０の磁極数、ステータ１０の磁極数は一例であり、適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、インナロータ型のモータＭに用いられるロータ２０に適用したが、アウタロータ型のモータのロータに適用してもよい。この場合、ロータとステータとの径方向の対向関係が逆になる。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ） 請求項１に記載の磁石埋込型ロータの製造方法であって、
前記ロータコアは、磁性金属板材からプレス加工にて形成されるコアシートを複数枚積層してなるものであり、該ロータコアを構成する前記反ステータ側ヨーク及び前記ステータ側ヨークを、前記磁石磁極の反ステータ側磁極部と前記擬似磁極のステータ側磁極部とが対向するように、また前記擬似磁極の反ステータ側磁極部と前記磁石磁極のステータ側磁極部とが対向するように前記ステータ側及び反ステータ側ヨークのいずれか一方の内側部分でいずれか他方が打ち抜かれるように共取りする工程と、
前記共取りされた前記反ステータ側ヨーク及び前記ステータ側ヨークを相対的に周方向にずらして、前記磁石磁極を構成する前記反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部と前記ステータ側ヨークのステータ側磁極部とを対向させ、また前記擬似磁極を構成する前記反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部と前記ステータ側ヨークのステータ側磁極部とを対向させて前記コアシートを構成する工程と、
前記コアシートを複数枚積層するとともに前記磁石磁極を構成する前記反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部及び前記ステータ側ヨークのステータ側磁極部にて前記永久磁石を挟圧保持するようにして前記ロータコアを得る工程と
を備えたことを特徴とする磁石埋込型ロータの製造方法。

これにより、反ステータ側及びステータ側ヨークの分離型としたロータコアは、コアシートを複数枚積層して構成されるものであり、該コアシートは、磁性金属板材のプレス加工にて、磁石磁極の反ステータ側磁極部と擬似磁極のステータ側磁極部とが対向するように、また擬似磁極の反ステータ側磁極部と磁石磁極のステータ側磁極部とが対向するように前記ステータ側及び反ステータ側ヨークのいずれか一方の内側部分でいずれか他方が打ち抜かれて共取りされる。そして、ロータコアとして構成する際には、共取りされた反ステータ側ヨーク及びステータ側ヨークを相対的に周方向にずらして、磁石磁極を構成する反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部とステータ側ヨークのステータ側磁極部とが対向され、また擬似磁極を構成する反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部とステータ側ヨークのステータ側磁極部とが対向されて構成される。これにより、反ステータ側及びステータ側ヨークのいずれか一方の内側領域内でいずれか他方のヨークの打ち抜きが可能なため、ロータコアを製造する際の歩留まりを向上させることができる。また、擬似磁極を構成する反ステータ側及びステータ側磁極部を互いに当接させることで擬似磁極が構成される。そのため、プレス加工にて共取りする際に、仮に擬似磁極を構成する反ステータ側及びステータ側磁極部を対向させて打ち抜きを行う態様とした場合には各磁極部が打ち抜き代分だけ離間して当接状態とならないため、本構成のように擬似磁極を構成する各磁極部の共取りを行う位置を周方向にずらすことで、擬似磁極を構成する各磁極部が当接状態となる寸法にて打ち抜くことが可能となる。つまり、擬似磁極を構成する各磁極部を当接させる構成を含む反ステータ側及びステータ側ヨークであっても、反ステータ側及びステータ側ヨークのどちらか一方の内側部分でどちらか他方を打ち抜いての共取りが可能となるため、反ステータ側及びステータ側ヨークからなるロータコアの低コスト化に寄与することができる。

（ロ） 請求項１に記載の磁石埋込型ロータの製造方法であって、
前記反ステータ側ヨークは内側ヨーク、前記ステータ側ヨークは外側ヨークであり、また前記反ステータ側磁極部は内側磁極部、前記ステータ側磁極部は外側磁極部であって、
前記ロータコアは、磁性金属板材からプレス加工にて形成されるコアシートを複数枚積層してなるものであり、該ロータコアを構成する前記内側ヨーク及び前記外側ヨークを、前記磁石磁極の内側磁極部と前記擬似磁極の外側磁極部とが対向するように、また前記擬似磁極の内側磁極部と前記磁石磁極の外側磁極部とが対向するように前記外側ヨークの内側部分で前記内側ヨークが打ち抜かれるように共取りする工程と、
前記共取りされた前記内側ヨーク及び前記外側ヨークを相対的に周方向にずらして、前記磁石磁極を構成する前記内側ヨークの内側磁極部と前記外側ヨークの外側磁極部とを対向させ、また前記擬似磁極を構成する前記内側ヨークの内側磁極部と前記外側ヨークの外側磁極部とを対向させて前記コアシートを構成する工程と、
前記コアシートを複数枚積層するとともに前記磁石磁極を構成する前記内側ヨークの内側磁極部及び前記外側ヨークの外側磁極部にて前記永久磁石を挟圧保持するようにして前記ロータコアを得る工程と
を備えたことを特徴とする磁石埋込型ロータの製造方法。

これにより、反ステータ側ヨークは内側ヨーク、ステータ側ヨークは外側ヨークとして、また反ステータ側磁極部は内側磁極部、ステータ側磁極部は外側磁極部として構成される場合において、内側及び外側ヨークの分離型としたロータコアは、コアシートを複数枚積層して構成されるものであり、該コアシートは、磁性金属板材のプレス加工にて、磁石磁極の内側磁極部と擬似磁極の外側磁極部とが対向するように、また擬似磁極の内側磁極部と磁石磁極の外側磁極部とが対向するように外側ヨークの内側部分で内側ヨークが打ち抜かれて共取りされる。そして、ロータコアとして構成する際には、共取りされた内側ヨーク及び外側ヨークを相対的に周方向にずらして、磁石磁極を構成する内側ヨークの内側磁極部と外側ヨークの外側磁極部とが対向され、また擬似磁極を構成する内側ヨークの内側磁極部と外側ヨークの外側磁極部とが対向されて構成される。これにより、外側ヨークの内側領域内で内側ヨークの打ち抜きが可能なため、ロータコアを製造する際の歩留まりを向上させることができる。また、擬似磁極を構成する内側及び外側磁極部を互いに当接させることで擬似磁極が構成される。そのため、プレス加工にて共取りする際に、仮に擬似磁極を構成する内側及び外側磁極部を対向させて打ち抜きを行う態様とした場合には各磁極部が打ち抜き代分だけ離間して当接状態とならないため、本構成のように擬似磁極を構成する各磁極部の共取りを行う位置を周方向にずらすことで、擬似磁極を構成する各磁極部が当接状態となる寸法にて打ち抜くことが可能となる。つまり、擬似磁極を構成する各磁極部を当接させる構成を含む内側及び外側ヨークであっても、外側ヨークの内側部分で内側ヨークを打ち抜いての共取りが可能となるため、内側及び外側ヨークからなるロータコアの低コスト化に寄与することができる。

１０…ステータ、１２…巻線磁極（ステータの磁極）、２０…ロータ、２２…ロータコア、２３…永久磁石、２４…磁石磁極、２５…擬似磁極、３１…内側ヨーク（反ステータ側ヨーク）、３２，３４…内側磁極部（反ステータ側磁極部）、３３…係合部、４１…外側ヨーク（ステータ側ヨーク）、４２，４３…外側磁極部（ステータ側磁極部）、４５…連結部、４５ａ…変形部、４５ｂ…磁気抵抗部。

Claims (7)

1. ステータの磁極に対向してロータコアの周方向に一方の磁極の永久磁石が配置された磁石磁極が複数形成されるとともに、前記ロータコアに形成された擬似磁極が前記各磁石磁極間に配置され、前記擬似磁極を他方の磁極として機能するように構成された磁石埋込型ロータであって、
   前記ロータコアは、反ステータ側ヨークとステータ側ヨークとが別体で設けられ、該ステータ側ヨークは、前記磁石磁極及び前記擬似磁極の各ステータ側磁極部がそれぞれ連結部を介して環状に連結されて構成されており、
   前記擬似磁極を構成する前記反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部及び前記ステータ側ヨークのステータ側磁極部が相互に当接するように、また前記磁石磁極を構成する前記反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部及び前記ステータ側ヨークのステータ側磁極部にて前記永久磁石を挟圧保持するように前記ステータ側ヨークが前記反ステータ側ヨークに嵌合固定されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
2. 請求項１に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記連結部は、前記永久磁石を保持する前記反ステータ側ヨーク及び前記ステータ側ヨークの各磁極部間の間隔拡大及び前記永久磁石の挟圧保持を行うべく弾性変形を許容する変形部を有して構成されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
3. 請求項１又は２に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記連結部は、前記磁石磁極及び前記擬似磁極の各磁極部よりも磁気抵抗の高い磁気抵抗部を有して構成されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記永久磁石を保持する前記反ステータ側ヨーク及び前記ステータ側ヨークの各磁極部の少なくとも一方には、径方向に突出して前記永久磁石の周方向両端部と係合する係合部が設けられたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記ロータコアは、磁性金属板材から形成されるコアシートを複数枚積層してなるものであり、前記反ステータ側ヨーク及び前記ステータ側ヨークは、磁性金属板材のプレス加工にて、前記磁石磁極の反ステータ側磁極部と前記擬似磁極のステータ側磁極部とが対向するように、また前記擬似磁極の反ステータ側磁極部と前記磁石磁極のステータ側磁極部とが対向するように前記ステータ側及び反ステータ側ヨークのいずれか一方の内側部分でいずれか他方が打ち抜かれるように共取りされ、
   前記共取りされた前記反ステータ側ヨーク及び前記ステータ側ヨークを相対的に周方向にずらして、前記磁石磁極を構成する前記反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部と前記ステータ側ヨークのステータ側磁極部とを対向させ、また前記擬似磁極を構成する前記反ステータ側ヨークの反ステータ側磁極部と前記ステータ側ヨークのステータ側磁極部とを対向させて構成されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータにおいて、
   前記反ステータ側ヨークは内側ヨーク、前記ステータ側ヨークは外側ヨークであり、また前記反ステータ側磁極部は内側磁極部、前記ステータ側磁極部は外側磁極部であって、
   前記ロータコアは、磁性金属板材から形成されるコアシートを複数枚積層してなるものであり、前記内側ヨーク及び前記外側ヨークは、磁性金属板材のプレス加工にて、前記磁石磁極の内側磁極部と前記擬似磁極の外側磁極部とが対向するように、また前記擬似磁極の内側磁極部と前記磁石磁極の外側磁極部とが対向するように前記外側ヨークの内側部分で前記内側ヨークが打ち抜かれるように共取りされ、
   前記共取りされた前記内側ヨーク及び前記外側ヨークを相対的に周方向にずらして、前記磁石磁極を構成する前記内側ヨークの内側磁極部と前記外側ヨークの外側磁極部とを対向させ、また前記擬似磁極を構成する前記内側ヨークの内側磁極部と前記外側ヨークの外側磁極部とを対向させて構成されたことを特徴とする磁石埋込型ロータ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁石埋込型ロータを備えたことを特徴とするモータ。

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