JP2016082798A - 回転電機用ロータとその製造装置およびそれを用いた製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータコアに埋め込まれた永久磁石の着磁率を向上させることができる回転電機用ロータとその製造装置およびそれを用いた製造方法を提供する。【解決手段】永久磁石３の径方向外側部分の第１の磁石（ボンド磁石）８は、周方向において一方の極性（Ｓ極）が対向するように着磁されており、隣り合う永久磁石３と周方向において他方の極性（Ｎ極）が対向するようになっている。ロータコア２の外周面には、対向間部１７と対応する位置に一方の極性の磁極（ロータ磁極）が形成されるとともに、磁石間部１８と対応する位置に他方の極性の磁極が形成されている。また、径方向内側端部の第２の磁石（焼結磁石）９は、ロータコア２の対向間部１８側に第１の磁極８と同一の極性が現れるように着磁されている。第１の磁石８は、磁化方向の磁気抵抗が径方向内側端部から径方向外側の先端部にわたり均一になるように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、電動モータおよび発電機として用いられる回転電機用ロータとその製造装置およびそれを用いた製造方法に関するものである。

従来、回転電機には、ロータコアに永久磁石を埋め込み固定した、いわゆる埋込磁石型のロータを備えたものがある。この回転電機用ロータは、例えば、電磁鋼板を積層したロータコアに形成された軸方向に延出する一文字やＵ字形の磁石取付孔（スロット）に、永久磁石を挿入または成形し径方向と直交するように配置したものが知られている。こうした埋込磁石型のロータを備えた回転電機（以下、ＩＰＭモータという）では、永久磁石によるマグネットトルクのみならず、リラクタンストルクが発生するため、ロータコアの表面に永久磁石を固着した、いわゆる表面磁石型のロータを備えた回転電機（ＳＰＭモータ）に比べ、高いトルクが得られる。

そして、ＩＰＭモータのロータに用いる永久磁石として、形状の自由度や加工のし易さなどの観点からボンド磁石を用いる場合がある。ボンド磁石では、フェライト系や希土類系などの磁性材料が樹脂材料に分散された磁性成形材料を磁場中で射出成形することで磁性材料の配向を揃えつつ永久磁石として製造される方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１４３９０６号公報

上記のような射出成形を用いた方法では、磁性成形材料を射出成形により磁石取付孔に埋設後、ロータコアの外周側径方向から着磁機により着磁を行なう。ところが、例えばＵ字形に成形されたボンド磁石の場合、ロータコアの径方向内側のＵ字底部は着磁機からの距離がロータコアの外周側のＵ字先端部に比べて長いことから、径方向内側に向かうにつれて磁束密度が低くなり着磁機で発生させた磁束がＵ字底部に到達し難い。このため、ボンド磁石のＵ字底部の着磁率（または磁化率、例えば印加される着磁磁界の強さに対する着磁後の磁化の強さの比率を表す）は低くなる。

また、Ｕ字の磁石内側の表面積は着磁機で発生した磁束を受けるロータコアの外周側の表面積より大きい。このことから、着磁機で発生した一定の磁束が磁石内側の表面積の大きさに応じて分配されるため、磁石内側の表面積が大きくなる程Ｕ字底部の着磁率が低下する。これにより、トルクに寄与する永久磁石の利用効率が低下し、ボンド磁石を用いたＩＰＭモータから高いトルクを得ることが難しい。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ロータコアに埋め込まれた永久磁石の着磁率を向上させることができる回転電機用ロータとその製造装置およびそれを用いた製造方法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、回転電機用ロータにおいて、回転軸に一体回転可能に固定され、周方向に間隔をおいて複数の磁石取付孔が軸線方向に延びて形成されたロータコアと、前記磁石取付孔内に埋め込まれて固定された永久磁石と、を備え、前記磁石取付孔は、径方向外側の両先端部から周方向に対向して径方向内側に向かうにつれて互いに近接するように延出されて径方向内側端部が凸となる形状に形成され、前記永久磁石は、前記磁石取付孔の径方向外側の先端部から対向して径方向内側端部近傍に向かって延びる部分に設けられ、同一の極性が互いに周方向に対向するように着磁された第１の磁石と、前記磁石取付孔の径方向内側端部に設けられ、隣り合う前記第１の磁石と同一の極性が現れるようにあらかじめ着磁された第２の磁石と、を有することを要旨とする。

上記構成によれば、永久磁石が形成されるロータコアの磁石取付孔内に径方向内側端部近傍の磁束を増加させて着磁（磁化）された第１の磁石と、径方向内側端部に第１の磁石に隣り合う第２の磁石を設けたことで、径方向内側端部近傍の磁力を強めて永久磁石の表面に沿って全体にわたって均一な磁力を得ることができる。これにより、第１の磁石の磁力を強めることでロータコアに埋め込まれた永久磁石の着磁率を高めることができる。この結果、永久磁石の利用効率を向上させるとともに、第２の磁石を挿入することでトルク発生に寄与する永久磁石を増やすことによりＩＰＭモータの高トルク化を図ることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機用ロータの製造装置であって、前記ロータコアの外周面外側に前記永久磁石と径方向に対向するように配設される第１の着磁手段と、前記ロータコアの前記磁石取付孔内の径方向内側端部に配設される第２の着磁手段と、を備え、前記第１および第２の着磁手段は、磁石または電磁コイルからなり、前記第１の磁石を着磁するように配設されたことを要旨とする。

上記構成によれば、ロータコアの外周面外側に第１の着磁手段を配設し、ロータコアの磁石取付孔内の径方向端部に同一極性の磁極が対向するように第２の着磁手段を配設して第１の磁石を着磁するようにしたことで、第１の磁石は隣り合う第２の磁石近傍においても磁力を強めた状態で同じ方向に磁力を得ることができる。これにより、第１の磁石の径方向内側部分の磁力を強めて永久磁石の着磁率を高めることが可能な回転電機用ロータの製造装置を形成できる。この結果、永久磁石の利用効率を向上させてＩＰＭモータの高トルク化を図ることが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の回転電機用ロータの製造装置を用いた回転電機用ロータの製造方法であって、前記ロータコアの外周面外側に前記第１の着磁手段を配設し、前記ロータコアの前記磁石取付孔内の径方向端部に前記第２の着磁手段を配設する配設工程と、前記第１および第２の着磁手段から生じる磁場が印加された状態で、前記磁石取付孔内に磁石材料を充填し射出成形により前記第１の磁石を成形する成形工程と、前記第１および第２の着磁手段により前記第１の磁石を着磁する着磁工程と、前記第２の着磁手段を取り外した後に形成された空洞部にあらかじめ着磁された前記第２の磁石を挿入する挿入工程と、を備えたことを要旨とする。

上記構成によれば、ロータコアの外周面外側に第１の着磁手段と、ロータコアの磁石取付孔内の径方向端部に第２の着磁手段とを配設し（配設工程）、磁場を印加した状態で射出成形して第１の磁石を成形する（成形工程）。そして、第１および第２の着磁手段により第１の磁石を着磁し（着磁工程）、着磁後の径方向内側端部の空洞部にあらかじめ着磁された第２の磁石を挿入する（挿入工程）ことで、ロータコアの磁石取付孔内に永久磁石を形成することができる。これにより、径方向内側端部近傍の磁力を強めて永久磁石の着磁率を高めることが可能な回転電機用ロータの製造方法を実現できる。この結果、第１の磁石の磁力を強めることで永久磁石の利用効率を向上させるとともに、磁化方向を第１の磁石に合わせて第２の磁石を挿入することでトルク発生に寄与する永久磁石を増やすことによりＩＰＭモータの高トルク化を図ることが可能となる。

本発明によれば、ロータコアに埋め込まれた永久磁石の着磁率を向上させることができる回転電機用ロータとその製造方法およびそれに用いる製造装置を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係る回転電機用ロータの断面図。 図１の永久磁石の詳細な構成を示す図。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る回転電機用ロータの製造装置およびそれを用いた製造方法を示す図。 （ａ），（ｂ）は、図３（ａ），（ｂ）の第２の着磁手段の構成を示す図。 本発明の第２の実施形態に係る回転電機用ロータの製造装置およびそれを用いた製造方法を示す図。 （ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る回転電機用ロータの製造装置およびそれを用いた製造方法を示す図。 本発明の他の実施形態に係る永久磁石の構成を示す図。 本発明の他の実施形態に係る永久磁石の構成を示す図。

以下に、本発明の実施形態の回転電機に用いられる回転電機用ロータ（以下、ロータという）１について、ＩＰＭモータのロータの図に基づいて説明する。なお、以下の説明において、径方向および軸線方向とは、ロータ１（ロータコア２）の半径方向および軸方向を指す。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るロータ１の断面図である。
回転電機は、例えば、車両に搭載され、ステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置や油圧を発生させる電動オイルポンプ装置の駆動源用の電動モータ（例えば、３相のブラシレスモータなど）として用いられる。

図１に示すように、ロータ１は、回転電機（本実施形態では、ＩＰＭモータ）の回転軸１０と一体回転可能に固定される円柱状のロータコア２と永久磁石３とを備えて構成されている。ロータコア２には、複数（本実施形態では、５セット）の永久磁石３がロータコア２内にそれぞれ埋設されて固定されている。すなわち、本実施形態のロータ１は、いわゆる埋込磁石型のロータとして構成されている。このように構成された回転電機は、図示しないステータの各コイルに駆動電力が供給されることにより形成される磁界と、永久磁石３の磁束との間に生じる磁気的な吸引力および反発力によりロータ１が回転する構成となっている。

ロータコア２は、鉄や珪素鋼板などから略円柱状に形成されており、回転電機の回転軸１０が挿入される挿入孔１１を有する。ロータコア２には、永久磁石３がそれぞれ内部に配置される複数（本実施形態では、５セット）の略Ｕ字状の磁石取付孔４が形成されている。なお、本実施形態の磁石取付孔４は、それぞれ永久磁石３の断面形状と略同一の断面形状を有する孔（空洞）状に形成されている。

詳しくは、ロータコア２は電磁鋼板からなる薄板円盤状の強磁性板（以下、ロータプレートという）５が複数枚軸線方向に積層されて構成されている。ここで、ロータコア２は、例えば、表面に絶縁処理が施された珪素鋼板などを用いた電磁鋼板を打ち抜いて所定の形状に形成された複数枚の薄板状のロータプレート５がロータ１の軸線方向に積層固定された積層体である。具体的には、ロータコア２を形成する各ロータプレート５を転積し、すなわち、ロータプレート５の向きを回転させて軸線方向に積層し、磁石取付孔４が形成されている。

各永久磁石３は、ロータコア２の外周縁の近傍に等間隔で軸線方向に貫通形成された５つの略Ｕ字状の磁石取付孔４にそれぞれ収容され、ロータコア２に固定保持されている。磁石取付孔４は、径方向外側の両先端部（Ｕ字先端部）から周方向に対向して径方向内側に向かうにつれて互いに近接するように延びて、回転軸１０側の径方向内側部分（Ｕ字底部）が凸となる形状に形成されている。

また、永久磁石３は、径方向に沿って直線的に延びて径方向内側に向かうにつれて略円弧状に湾曲した板状に形成された第１の磁石８と、第１の磁石８に隣り合う円弧の先端部分（径方向内側端部）に配置された第２の磁石９とを備えて構成されている。なお、本実施形態の第１の磁石８には、希土類（例えば、ネオジムなど）系のボンド磁石（例えば、プラスチックマグネット、ゴムマグネットなど）が用いられており、磁性成形材料（磁石材料）が磁界中で磁石取付孔４内に射出成形されつつ着磁されるようになっている。また、第２の磁石９には、焼結磁石（例えば、ネオジム焼結磁石など）が用いられており、先に着磁したものを配置固定するようになっている。

次に、図２は、図１の永久磁石３の詳細な構成を示す図である。
図２に示すように、永久磁石３の径方向外側の先端部から径方向内側に向けて延びる第１の磁石８は、周方向において一方の極性（本実施形態では、Ｓ極）が対向するように着磁（磁化）されている。そして、隣り合う永久磁石３と周方向において他方の極性（本実施形態では、Ｎ極）が対向するようになっている。また、ロータコア２の外周面には、対向間部１７と対応する位置に一方の極性（Ｓ極）の磁極（ロータ磁極）が形成されるとともに、磁石間部１８と対応する位置に他方の極性（Ｎ極）の磁極が形成されている。

さらに、径方向内側端部の第２の磁石９は、ロータコア２の対向間部１７側に第１の磁石８と同一の極性が現れるように着磁されている。詳しくは、第１の磁石８の径方向外側部分の磁化方向は、ロータコア２の周方向に略沿うように着磁されており、円弧部分の磁化方向は、その先端部分（径方向内側端部）に近づくにつれて周方向から徐々に径方向に沿うように着磁されている。すなわち、第１および第２の磁石８，９は、それぞれの板厚方向と略沿う方向に着磁されている。

そして、第１の磁石８は、磁化方向の磁気抵抗が径方向内側端部近傍から径方向外側の先端部にわたり均一になるように構成されている。具体的には、第１および第２の磁石８，９の磁化方向に沿った長さ（厚み）は、それぞれ略同一になるように形成されている。また、第１の磁石８に用いられるボンド磁石は、単位長さ当たりの磁気抵抗が一定となるように磁石粉が樹脂材料内に均一に混ぜられて構成されている。これにより、永久磁石３は、径方向外側の両先端部から径方向内側端部に向かって磁気抵抗が一定となるように形成されている。

次に、上述したロータ１を製造するための製造装置およびその製造方法について説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るロータ１の製造装置およびそれを用いた製造方法を示す図、図４（ａ），（ｂ）は、図３（ａ），（ｂ）の第２の着磁機１３の構成を示す図である。
図３、図４に示すように、本実施形態のロータ１の製造装置は、ロータコア２の磁石取付孔４内に永久磁石３（第１の磁石８）の磁性成形材料を注入し、磁石取付孔４内で磁性成形材料の射出成形、および着磁を行なうものである。

まず、図３（ａ）に示すように、第１の着磁機（着磁手段）１２がロータコア２の外周に、第２の着磁機（着磁手段）１３がロータコア２の磁石取付孔４内に配設される（配設工程）。具体的には、ロータ１の製造装置は、ロータコア２の外周面外側に磁石取付孔４と対向して配設された第１の着磁機（着磁手段）１２と、磁石取付孔４内の径方向内側端部に配設された第２の着磁機（着磁手段）１３とを備えている。

ここで、第１および第２の着磁機１２，１３は永久磁石あるいは電磁コイル（電磁石）により構成されている。図４（ａ）に着磁磁石１９を、図４（ｂ）に着磁コイル２０をそれぞれ使用した場合の第２の着磁機１３の構成例を示す。棒状に形成された着磁磁石１９または軸線方向に巻回された着磁コイル２０が磁石取付孔４内に軸線方向に沿って挿入配置される。これにより、ロータ１の製造装置においては、第１および第２の着磁機１２，１３によって磁石取付孔４内に磁場が発生している。なお、磁性体（本実施形態では、第１の磁石８）に外部磁場を加えて磁化させて飽和点まで着磁を行なうには大きな着磁磁場強度が必要とされる。

次に、図３（ｂ）に示すように、磁石取付孔４内の径方向外側部分の空洞（第１の磁石成形孔６）に磁性形成材料（例えば、プラスチックやゴムにネオジム磁石などの粉末を混ぜた磁石材料）が注入され射出成形によりボンド磁石が成形される。第１および第２の着磁機１２，１３が配設された後、図示しない射出機から供給される溶融された磁性成形材料がロータコア２の第１の磁石成形孔６内に注入される。このとき、磁性成形材料は第１および第２の着磁機１２，１３で発生した磁場によって配向されながら充填される（成形工程）。射出成形中に第１の磁石（ボンド磁石）８は、第１および第２の着磁機１２，１３により配向、着磁される（着磁工程）。上記磁場配向を行なうことにより磁気特性を高め強い磁力を持ったボンド磁石を得ることができるようになる。

ここで、第１の着磁機１２は、第１の磁石８の径方向外側部分に磁場を印加するものであり、Ｎ極から延びる磁力線（図中矢印実線で示す）は第１の磁石８を通過しロータコア２に回り込んでＳ極に向かう閉ループとなる。これにより、第１の磁石８の径方向外側部分が着磁される。第２の着磁機１３は、第１の磁石８の径方向内側端部近傍に磁場を印加するものであり、Ｎ極から延びる磁力線（図中矢印実線で示す）は第１の磁石８の径方向内側端部近傍を通過し、Ｓ極に向かう閉ループとなる。これにより、第１の磁石８の径方向内側部分が着磁される。

着磁工程後、図３（ｃ）に示すように、第２の着磁機１３を抜き取り第２の磁石９を第２の磁石挿入孔（空洞部）７内に第１の磁石８と磁極が一致する方向に挿入し（本実施形態では、径方向外側がＳ極）、隣り合う第１の磁石８と接合（圧入）固定する（挿入工程）。第２の磁石９として、焼結磁石（例えば、ネオジム焼結磁石など）が使用される。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係るロータ１の製造装置および製造方法について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係るロータ１の製造装置およびそれを用いた製造方法を示す図である。なお、上記第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。図５は、ロータコア２の回転軸中心Ｊ１に対する上側の軸線方向の断面図を表す。

図５に示すように、第２の着磁機１３は積層された電磁鋼板からなる着磁ヨーク２１と、着磁ヨーク２１に巻回された着磁コイル２０とを備えている。この着磁ヨーク２１はＵ字底部の第２の磁石挿入孔７に軸線方向に挿入され、着磁コイル２０は第２の磁石挿入孔７の軸線方向外側に配置される。着磁ヨーク２１はロータコア２の第２の磁石挿入孔７の両端部間の軸線方向全体にわたって接続され、着磁コイル２０で発生した磁束（磁力線）が着磁ヨーク２１を介してＳ極からＮ極に向かって第１の磁石８（図２参照）を通過する。このとき、ロータコア２の軸線方向に略均一に磁束が供給される。なお、着磁ヨーク２１は透磁率の高い磁性材料が望ましい。

着磁後、第２の着磁機１３が抜き取られ、第１および第２の磁石８、９（図２参照）からなる永久磁石３（図２参照）が形成される。なお、第２の着磁機１３は着磁コイル２０の代わりに着磁磁石１９（図４（ａ）参照）により構成されていてもよい。

これにより、ロータコア２の第２の磁石挿入孔７に第２の着磁機１３を配設する場合に比較して、第２の着磁機１３をロータコア２の軸線方向外側に配設することによって着磁機の大きさ（例えば、着磁コイル２０の巻線スペース）の制約が緩和される。

＜他の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
図６（ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係るロータ１の製造装置およびそれを用いた製造方法を示す図である。なお、上記第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

図６（ａ）に示すように、ロータ１の製造装置は、ロータコア２の外周面外側に磁石取付孔４と対向して配設された第１の着磁機１２と、磁石取付孔４内の径方向内側端部に配設された第２の着磁機１３と、磁石取付孔４内の径方向外側の先端部に配設された２つの第３の着磁機１５とを備えている。ここで、着磁磁石１９または着磁コイル２０（図４参照）からなる第３の着磁機１５は、磁束の方向が第１の着磁機１２からの磁束と同一になるように磁極配置されて第１の磁石８の着磁率を向上させるように磁場を供給する。

続いて、磁石取付孔４内の空洞（第１の磁石成形孔６）に磁性成形材料（例えば、プラスチックやゴムにネオジム磁石などの粉末を混ぜた磁石材料）が注入され、射出成形によりボンド磁石が成形される。溶融された磁性成形材料がロータコア２の第１の磁石成形孔６内に注入され、磁性成形材料は第１、第２および第３の着磁機１２，１３，１５で発生した磁場によって配向、着磁されながら充填される。

次に、図６（ｂ）に示すように、磁石取付孔４から第２および第３の着磁機１３，１５が抜き取られた後に第２および第３の磁石９，１４がそれぞれ第２および第３の着磁機１３，１５の磁極とは逆極性（図中矢印実線で示す）の磁極を有した状態で挿入される。そして、隣り合う第１の磁石８と接合（圧入）固定される。第３の磁石１４は第２の磁石９と同様、焼結磁石（例えば、ネオジム焼結磁石など）が使用される。

ここで、第１の磁石８の径方向外側の両先端部において、ロータ１（図１参照）の回転時に第１の磁石８の磁化方向とは反対方向の磁界が加わることによって減磁が発生する場合がある。このため、減磁に抗し得る大きな保磁力を有した第３の磁石１４を配置することにより、径方向外側部分が減磁することが抑制されるようになっている。

次に、上記のように構成された本発明の実施形態に係るロータ１の作用および効果について説明する。

上記第１の実施形態によれば、永久磁石３が形成されるロータコア２の磁石取付孔４内に径方向内側端部近傍の磁束を増加させて着磁（磁化）された第１の磁石８と、径方向内側端部に第１の磁石８に隣り合うようにあらかじめ着磁された第２の磁石９とを設けたことで、径方向内側端部近傍の磁力を強めて永久磁石３の表面に沿って全体にわたって均一な磁力を得ることができる。

また、ロータコア２の外周面外側に第１の着磁機１２を配設し、ロータコア２の磁石取付孔４内の径方向端部に同一極性の磁極が対向するように第２の着磁機１３を配設して第１の磁石８を着磁するようにしたことで、第１の磁石８は隣り合う第２の磁石９近傍においても磁力を強めた状態で同じ方向に磁力を得ることができる。

さらに、ロータコア２の外周面外側に第１の着磁機１２を配設し、ロータコア２の磁石取付孔４内の径方向端部に第２の着磁機１３を配設し（配設工程）、磁場を印加した状態で射出成形により第１の磁石８を成形する（成形工程）。そして、第１および第２の着磁機１２，１３により第１の磁石を着磁し（着磁工程）、着磁後の径方向内側端部の第２の磁石挿入孔７にあらかじめ着磁された第２の磁石９を挿入する（挿入工程）ことで、ロータコア２の磁石取付孔４内に永久磁石３を形成することができる。

また、上記第２の実施形態によれば、第２の着磁機１３（着磁磁石１９または着磁コイル２０からなる）をロータコア２の軸線方向外側に配設し、着磁ヨーク２１を介してロータコア２の軸線方向に略均一に磁束を供給することで、第２の着磁機１３の設置スペースの制約を受けることなくロータ１の製造装置を構成することができる。

これにより、射出成形によりロータコア２に埋め込まれたボンド磁石により形成された第１の磁石８（永久磁石３）の着磁率を高めることができる。その結果、第１の磁石８の磁力を強めることで永久磁石３の利用効率を向上させるとともに、第２の磁石９として径方向内側端部にネオジム焼結磁石を磁化方向を第１の磁石８に合わせて挿入することでトルク発生に寄与する永久磁石３を増やすことによりＩＰＭモータの高トルク化を図ることが可能となる。

以上のように、本発明の第１，２の実施形態によれば、ロータコアに埋め込まれた永久磁石の着磁率を向上させることができる回転電機用ロータとその製造装置およびそれを用いた製造方法を提供することができる。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することも可能である。

上記実施形態では、第１の磁石８を射出成形する工程と着磁する工程とが同時に行なわれる場合について説明したが、成形工程後に着磁工程が行われるものでもよい。

上記実施形態では、永久磁石３（磁石取付孔４）の径方向の断面形状は、略Ｕ字状であったが、これに限定されるものでなく、略逆円弧状あるいは略コの字状に形成された永久磁石でもよい。また、略Ｖ字状や略Ｗ字状に形成された永久磁石であってもよい。すなわち、ロータコア２の径方向に延びる対向する磁極を有する形状であれば、永久磁石３の形状は適宜変更可能である。

また、図７，８は、本発明の他の実施例に係る永久磁石３の構成を示す図である。
上記実施形態では、同じ極性の略Ｕ字状の永久磁石３を配置する例を示したが、図７に示すように、周方向において互いに隣り合う第１の磁石８の極性が異なるようにＮ極とＳ極が交互に配置されたものであってもよい。この場合、第２の磁石９もＮ極とＳ極が交互に逆になるように配置される。さらに、上記実施形態では、永久磁石３を第１および第２の磁石８，９により略Ｕ字状に一体に形成した例を示したが、図８に示すように、第１の磁石８と第２の磁石９との間を仕切るブリッジ部を設けるようにしたものでもよい。形状も略Ｕ字状に限らず、例えば略コの字状に形成されていてもよい。上記のように、隣り合う磁石間（第１の磁石８同士または第１の磁石８と第２の磁石９との間）に梁を設けることにより永久磁石３の強度アップを図ることができる。

上記実施形態では、永久磁石３の第１の磁石８として成形し易い希土類系のネオジムボンド磁石を用いたが、これに限定されるものでなく、他のボンド磁石を用いてもよい。また、ボンド磁石に限らず、例えば、着磁されたネオジム焼結磁石を挿入して永久磁石３を形成するようにしてもよい。

上記実施形態において、ロータコア２は、永久磁石３の形状に合わせて珪素鋼板を用いた電磁鋼板を積層して形成されていたが、これに限定されるものでなく、例えば、圧粉磁心を用いてもよい。

上記実施形態では、５セットの永久磁石３を備えたＩＰＭモータに適用する場合を説明したが、これに限定されるものでなく、任意の数の永久磁石を任意の位置に配置したＩＰＭモータに適用することが可能である。

上記実施形態では、本発明を電動パワーステアリング装置や電動オイルポンプ装置などの駆動源に用いられる電動モータ（ＩＰＭモータ）に具体化したが、これに限定されるものでなく、他の装置の駆動源用モータとして用いてもよく、また、発電機として用いてもよい。

１：回転電機用ロータ、２：ロータコア、３：永久磁石、４：磁石取付孔、
５：ロータプレート、６：第１の磁石成形孔、７：第２の磁石挿入孔（空洞部）、
８：第１の磁石、９：第２の磁石、１０：回転軸、１１：挿入孔、
１２：第１の着磁機（着磁手段）、１３：第２の着磁機（着磁手段）、
１４：第３の磁石、１５：第３の着磁機、１６：第３の磁石挿入孔、１７：対向間部、
１８：磁石間部、１９：着磁磁石、２０：着磁コイル、２１：着磁ヨーク、
Ｊ１：回転軸中心

Claims (3)

1. 回転軸に一体回転可能に固定され、周方向に間隔をおいて複数の磁石取付孔が軸線方向に延びて形成されたロータコアと、
   前記磁石取付孔内に埋め込まれて固定された永久磁石と、を備え、
   前記磁石取付孔は、径方向外側の両先端部から周方向に対向して径方向内側に向かうにつれて互いに近接するように延出されて径方向内側端部が凸となる形状に形成され、
   前記永久磁石は、前記磁石取付孔の径方向外側の先端部から対向して径方向内側端部近傍に向かって延びる部分に設けられ、同一の極性が互いに周方向に対向するように着磁された第１の磁石と、
   前記磁石取付孔の径方向内側端部に設けられ、隣り合う前記第１の磁石と同一の極性が現れるようにあらかじめ着磁された第２の磁石と、を有することを特徴とする回転電機用ロータ。
2. 請求項１に記載の回転電機用ロータの製造装置であって、
   前記ロータコアの外周面外側に前記永久磁石と径方向に対向するように配設される第１の着磁手段と、
   前記ロータコアの前記磁石取付孔内の径方向内側端部に配設される第２の着磁手段と、を備え、
   前記第１および第２の着磁手段は、磁石または電磁コイルからなり、前記第１の磁石を着磁するように配設されたことを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。
3. 請求項２に記載の回転電機用ロータの製造装置を用いた回転電機用ロータの製造方法であって、
   前記ロータコアの外周面外側に前記第１の着磁手段を配設し、前記ロータコアの前記磁石取付孔内の径方向端部に前記第２の着磁手段を配設する配設工程と、
   前記第１および第２の着磁手段から生じる磁場が印加された状態で、前記磁石取付孔内に磁石材料を充填し射出成形により前記第１の磁石を成形する成形工程と、
   前記第１および第２の着磁手段により前記第１の磁石を着磁する着磁工程と、
   前記第２の着磁手段を取り外した後に形成された空洞部にあらかじめ着磁された前記第２の磁石を挿入する挿入工程と、を備えたことを特徴とする回転電機用ロータの製造方法。

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