JP2017055493A - 埋込磁石型ロータおよび埋込磁石型ロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コア１２に埋め込まれた永久磁石の減磁が生じることを抑制する。【解決手段】永久磁石は、径方向外側から径方向内側に延びる第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂが接合部ＣＳにて結合されたものである。第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂの径方向外側の端面ＥＳの軸方向Ｄａに直交する断面の形状は、配向方向ＭＯに沿ったものとなっている。さらに、一つの磁極と隣接する磁極との境界ＢＬから磁極の中央側へと移行するにつれてコア１２の外径は漸増している。【選択図】図３

Description

本発明は、コアに永久磁石が埋め込まれた埋込磁石型ロータおよび埋込磁石型ロータの製造方法に関する。

たとえば特許文献１には、コアの径方向外側からコアの径方向内側へと延びる永久磁石を備えるロータが記載されている。

米国特許出願公開第２０１５／０１３７６２９号明細書

上記ロータの製造工程としては、コアに挿入孔を形成し、挿入孔に充填された永久磁石の材料（磁石材料）に、コアの径方向外側から磁場を印加する工程を採用することが考えられる。ただし、この場合、磁石材料のコアの径方向外側の端部においては、磁石材料内の磁路が短くなるおそれがある。径方向外側の端部において磁石材料内の磁路が短くなる場合、径方向外側の端部で永久磁石の配向方向の長さが短くなる。一方、電動機を駆動すると、永久磁石のうち径方向外側に永久磁石の磁束とは逆の磁界が加わりやすく、逆の磁界が加わる場合には、永久磁石の配向方向の長さが短いほど減磁しやすくなる。このため、上記のように、径方向端部における永久磁石の配向方向の長さが短くなる場合には、ロータの使用中に、永久磁石が減磁しやすいという問題がある。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コアに埋め込まれた永久磁石の減磁が生じることを抑制できるようにした埋込磁石型ロータおよび埋込磁石型ロータの製造方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．埋込磁石型ロータは、コアに永久磁石が埋め込まれた埋込磁石型ロータにおいて、
前記永久磁石は、前記コアの径方向外側から内側へとそれぞれ延びる第１部分および第２部分を備えており、隣接する前記第１部分および前記第２部分によって、一つの磁極が形成されており、前記一つの磁極を構成する前記第１部分および前記第２部分のそれぞれの前記径方向外側の端部における配向方向は、前記コアの周方向における前記一つの磁極の中央側に行くほどコアの中心から離れる方向であり、前記コアの径方向の最も外側における前記第１部分および前記第２部分の端面の前記コアの軸方向に直交する断面が、前記永久磁石の配向方向に沿っている。

コアの軸方向に直交する断面における第１部分および前記第２部分の端面の形状が、配向方向に対して平行からずれる場合、永久磁石の配向方向の長さが端面付近において短くなる。そして、配向方向の長さが短い場合には、減磁が生じやすくなる。これに対し、コアの軸方向に直交する断面における第１部分および前記第２部分の端面の形状が、配向方向に対して平行に近似する場合には、永久磁石の配向方向の長さが端面付近においても、端面から少し離れた部分と比較して過度に短くなることがない。このため、上記構成では、コアの径方向外側における端面のコアの軸方向に直交する断面を、永久磁石の配向方向に沿ったものとすることにより、コアに埋め込まれた永久磁石の減磁が生じることを抑制できる。

２．上記１記載の埋込磁石型ロータにおいて、前記コアは、当該コアの径方向の最も外側における前記第１部分および前記第２部分のそれぞれに対向する部分の外径が、前記コアの周方向における前記一つの磁極の中央へと進むにつれて漸増している。

上記構成では、一つの磁極を構成する第１部分および第２部分のそれぞれの径方向外側の端部における配向方向が、当該一つの磁極の中央側に行くほどコアの中心から離れる方向である。このため、径方向外側における第１部分および第２部分の端面のコアの軸方向に直交する断面の形状は、一つの磁極の中央側に行くほどコアの中心から離れる。ここで、仮に、コアの外径を一定とする場合、第１部分および第２部分のそれぞれの上記端面とコアの外周との距離は、一つの磁極の中央側から離れるほど長くなる。一方、第１部分および第２部分のそれぞれは、周方向において対向する一対の面の極性が互いに相違する。そして、コアのうち第１部分や第２部分に対向する部分は、上記一対の面のうち磁極を構成する面である上記中央側の面と、もう一方の面と、をステータを通過することなく結ぶ短絡経路を構成する。そして、短絡経路の磁束は、第１部分および第２部分のそれぞれの上記端面とコアの外周との距離が長いほど、つまり漏れ磁束の磁路となる経路の幅が広いほど多くなる。

ここで、上記構成では、コアの径方向の最も外側における前記第１部分および前記第２部分のそれぞれに対向する部分の外径を、一つの磁極の中央へと進むにつれて漸増させている。したがって、第１部分および第２部分のそれぞれの径方向外側の端部とコアの外周との距離が長くなる部分が生じることを抑制することができ、ひいては、上記短絡経路の磁束を低減することができる。

３．上記２記載の埋込磁石型ロータにおいて、前記コアの外径は、前記一つの磁極と、該一つの磁極の両側のそれぞれにおいて隣接する磁極との境界から当該一つの磁極の中央へと進むにつれて漸増している。

上記構成では、コアの外径が、一つの磁極と、該一つの磁極の両側のそれぞれにおいて隣接する磁極との境界から当該一つの磁極の中央へと進むにつれて漸増している。このため、コアのうち一つの磁極の中央部分に、第１部分や第２部分からでる磁束や第１部分や第２部分に入る磁束を集めやすくなる。このため、中央部分の磁束密度を極大とする基本波形状の磁束を生成しやすく、ひいては、磁束の空間高調波を低減することができる。

４．上記１〜３のいずれか１項に記載の埋込磁石型ロータにおいて、前記永久磁石は、前記配向方向の長さが、前記径方向外側よりも前記径方向内側の方が短い。
上記構成では、永久磁石の配向方向の長さが、径方向外側よりも径方向内側の方が短いため、永久磁石の表面積を拡大することができ、ひいては永久磁石の磁束を多くすることが容易となる。また、コアに磁石材料を充填した後に磁石材料に磁場を印加して永久磁石を生成する場合、径方向内側の磁石材料を通過する磁路は、永久磁石の配向方向の長さが一定の場合には、径方向外側の磁石材料を通過する磁路と比較すると、磁気抵抗が大きくなりやすいために、径方向内側の磁石材料を通過する磁束が小さくなりやすい。これに対し、上記構成では、永久磁石の配向方向の長さを、径方向外側よりも径方向内側を短くすることにより、径方向内側の磁石材料を通過する磁路の磁気抵抗を低減することができるため、径方向内側の磁石材料を通過する磁束が少なくなることを抑制することができる。

５．上記１〜４のいずれか１項に記載の埋込磁石型ロータの製造方法において、前記コアの挿入孔に前記永久磁石の材料である磁石材料を充填する充填工程と、前記挿入孔内の前記磁石材料に前記コアの径方向から前記磁石材料に磁場を印加する配向着磁工程と、を有する埋込磁石型ロータの製造方法。

上記構成では、コアの挿入孔に充填された磁石材料にコアの径方向から磁場を印加する。このため、第１部分および第２部分のそれぞれの径方向外側の端部における配向方向が、当該一つの磁極の中央側に行くほどコアの中心から離れる方向となりやすい。すなわち、上記１記載の埋込磁石型ロータにおける永久磁石の配向方向になりやすい。また、上記４記載の埋込磁石型ロータの場合、配向着磁工程によって、径方向内側の磁石材料を通過する磁束が少なくなることを抑制することができるため、配向率および着磁率を高めることができ、ひいては永久磁石の利用効率を高くすることができる。

第１の実施形態にかかる埋込磁石型ロータの平面図。 同実施形態にかかる充填工程および配向着磁工程を示す平面図。 同実施形態にかかるロータの一部断面図。 同実施形態にかかる磁束密度分布を例示する図。 比較例におけるロータの一部形状を示す図。 比較例における磁束密度分布を例示する図。 第２の実施形態にかかるロータの一部拡大図。 着磁率および配向率を高めることができる永久磁石形状例を示す図。 上記永久磁石の磁石厚みを示す図。 着磁率および配向率を高めることができる永久磁石形状の別の例を示す図。 上記永久磁石の磁石厚みを示す図。

＜第１の実施形態＞
以下、埋込磁石型ロータにかかる第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示すロータ１０は、埋込磁石同期機（ＩＰＭＳＭ）を構成する。このＩＰＭＳＭは、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に内蔵されるものである。ロータ１０は、コア１２と永久磁石１６とを備えている。コア１２は、珪素鋼板である電磁鋼板を複数積層して形成されている。コア１２は、その軸方向Ｄａに貫通する挿入孔１４を、１０個備えている。これらは、軸方向Ｄａに直交する断面形状が略Ｕ字状の形状である。挿入孔１４は、コア１２の周方向Ｄｃにおいて均等に配置されている。挿入孔１４には、永久磁石１６が埋め込まれている。永久磁石１６は、磁粉と樹脂との混合物を磁石材料とし、これを着磁することで生成されたものである。なお、ロータ１０は、軸方向Ｄａの任意の位置における断面形状の外周が、図１に示した外周となっている。

本実施形態では、コア１２を金型として利用して、射出成形によって磁石材料を挿入孔１４に充填し、充填した磁石材料に磁場を印加することによって、永久磁石１６を生成する。

図２に、本実施形態にかかる挿入孔１４への磁石材料の充填工程および磁石材料の配向着磁工程を示す。本実施形態では、挿入孔１４に磁石材料１６ｃを充填しつつ、コア１２の径方向から着磁器２０によって磁場を印加する。すなわち、本実施形態では、充填工程と配向着磁工程とが時間軸においてオーバーラップしたものとなっている。これにより、挿入孔１４に充填された磁石材料１６ｃから順に磁場が印加されることとなる。ちなみに、着磁器２０は、磁極の数と同じ数のティース２２を備え、ティース２２にコイル２４が巻かれたものであり、コイル２４に通電することにより、ティース２２を電磁石として利用する。

図３に、図２に示した工程を経て生成されたロータ１０の一部の断面構成を示す。なお、図３には、図２の着磁器２０による配向着磁工程によってコア１２等を通過する磁路Ｌｍｆを例示している。

図３に示すように、一つの磁極を構成する永久磁石１６は、径方向外側から内側へと延びる第１部分１６ａと第２部分１６ｂとが径方向内側の接続部ＣＳにおいて結合したものである。一つの磁極を構成する第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂには、図２に例示した配向着磁工程において図３に例示する磁路Ｌｍｆを磁束が通過することにより、磁路Ｌｍｆにならい磁石材料が配向着磁されている。図３には、第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂに、矢印で配向方向ＭＯを模式的に示した。ここで、配向とは、永久磁石１６を構成する磁粉の磁化容易方向を揃えることをいい、配向方向とは、永久磁石１６の磁気モーメントの方向に平行な方向のこととする。

本実施形態では、コア１２の径方向の最も外側における第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂの端面ＥＳの軸方向Ｄａに直交する断面が、配向方向ＭＯに沿った形状となっている。このため、端面ＥＳ付近においても、第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂの配向方向ＭＯの長さは、略一定の長さとなっている。

また、第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂによって構成される一つの磁極（図３では、Ｎ極）と、それに隣接する一対の磁極（図３では、Ｓ極）のそれぞれとの境界ＢＬからコア１２の周方向における当該一つの磁極の中央側へと進むにつれて、コア１２の径が漸増している。特に、第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂのそれぞれの端面ＥＳとコア１２の外周との間の距離は、略一定となっている。ちなみに、図３には、２点鎖線にて、コア１２の中心から所定の半径を有する円の一部を示している。そして、ロータ１０は、図１に示すように、その平面形状が、極数（ここでは、１０）だけの花びらを有した花びら形状となっている。

ここで、本実施形態の作用を説明する。
コア１２の挿入孔１４は、予め図３に示した永久磁石１６の端面ＥＳを区画するように形成される。そして、図２に示したように、挿入孔１４に磁石材料１６ｃを充填し、これに磁場を印加することにより、永久磁石１６を生成する。ここで、磁石材料１６ｃに印加される磁場は、図３に示す磁路Ｌｍｆに沿ったものとなる。このため、第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂの端面ＥＳ付近における配向方向ＭＯは、軸方向Ｄａに直交する断面における端面ＥＳに沿った方向となる。

以上説明した本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）コア１２の径方向の最も外側における第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂの端面ＥＳの軸方向Ｄａに直交する断面を、永久磁石１６の配向方向ＭＯに沿ったものとした。これにより、端面ＥＳ付近においても、永久磁石１６の配向方向ＭＯの長さが、端面ＥＳから少し離れた部分と比較して過度に短くなることがない。このため、コア１２に埋め込まれた永久磁石１６の減磁が生じることを抑制できる。

（２）コア１２を、第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂのそれぞれに対向する外周部分の外径が、磁極の中央へと進むにつれて漸増した形状とした。これにより、上記対向する外周部分を円柱の外周とする場合と比較して、第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂのそれぞれの径方向外側の端面ＥＳとコア１２の外周との距離が、周方向における磁極の外側に行くほど長くなることがない。ちなみに、周方向における磁極の外側に行くほど上記距離が長くなる場合、その部分に磁束が入り込みやすく、ひいては、ステータコイルを通過することなく図３に示す永久磁石１６の内周面１６ｄと外周面１６ｅとを短絡する短絡経路の磁束量が多くなる。

（３）コア１２の外径が、一つの磁極と、該一つの磁極の両側のそれぞれにおいて隣接する磁極との境界ＢＬからコア１２の周方向における当該一つの磁極の中央へと進むにつれて漸増しているようにした。これにより、第１部分１６ａや第２部分１６ｂからでる磁束や第１部分１６ａや第２部分１６ｂに入る磁束をコア１２のうち一つの磁極の中央部分に集めやすくなる。このため、磁極の中央部分の磁束密度を極大とする基本波形状の磁束を生成しやすく、ひいては、磁束の空間高調波を低減することができる。

図４に、本実施形態にかかる磁束密度分布を示す。これに対し、図６に、図５に示す比較例の磁束密度分布を示す。図５に示す比較例では、永久磁石１１６の内周面１１６ｄの径方向外側の端部に対向する部分から中央へ進むにつれてコア１１２の外径を漸増させているものの、永久磁石１１６の径方向の端部に対向する部分については、コア１１２の外周を一定の曲率を有する円の円弧としている。そして、これに併せて、永久磁石１１６の径方向の最も外側における端面の軸方向Ｄａに直交する断面の形状は、円弧との距離を略一定に保つ形状であり、配向方向に沿ったものではない。この場合、図６に示すように磁束密度分布が基本波波形から大きくずれている。

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図７に、本実施形態にかかる永久磁石１６の断面形状を示す。
図７に示すように、本実施形態にかかる永久磁石１６は、接続部ＣＳ付近のＲ部ＵＲを除き、径方向内側に行くにつれて配向方向の長さ（永久磁石１６の厚さ）が漸減している。図７には、比較のために、破線にて上記第１の実施形態における永久磁石１６の形状を示している。換言すれば、Ｒ部ＵＲを除き、破線にて配向方向の長さを略一定とした場合の永久磁石の形状を示している。

本実施形態にかかる形状設定は、永久磁石１６の配向率および着磁率を高めるための設定である。ここで、配向率は、磁化容易方向が永久磁石１６に要求される磁気モーメントに平行な方向に揃っている度合いのこととする。配向率が低い場合、着磁によって最終的にＮ極からでてＳ極に入る磁束の磁束密度が低下する。一方、着磁率は、永久磁石１６内の局所的な領域（磁区）の磁気モーメント（着磁方向）が一つの方向に揃っている度合いのこととする。すなわち、配向率が高くても、一対の磁化容易方向のいずれか一方に着磁方向が揃っている度合いが低ければ、永久磁石１６のＮ極からでてＳ極に入る磁束の磁束密度が低下する。本実施形態では、着磁率のみならず配向率を高くすることにより、ＩＰＭＳＭの速度起電力係数を大きくし、所定の大きさの電流を流した際のＩＰＭＳＭの発生トルクを大きくすることを狙う。

本実施形態でも、上記第１の実施形態と同様、コア１２の挿入孔１４に磁石材料１６ｃを射出成形にて充填して、図２に示した着磁器２０によって磁石材料１６ｃに磁場を印加する。この場合、磁石材料１６ｃのうち径方向外側と比較して径方向内側には磁束が入りにくい。その理由の一つは、着磁器２０から出て径方向内側の磁石材料１６ｃを通過して着磁器２０に戻る磁路の磁気抵抗の方が、着磁器２０から出て径方向外側の磁石材料１６ｃを通過して着磁器２０に戻る磁路の磁気抵抗よりも大きくなるためである。そして、永久磁石１６の径方向内側の配向率や着磁率が低い場合、磁石材料１６ｃの使用量の割りにトルクが発生しないことになり、磁石材料１６ｃの利用効率が低下する。

これに対し、本実施形態では、径方向内側に行くにつれて永久磁石１６を薄くすることにより、着磁器２０から出て径方向内側の磁石材料１６ｃを通過して着磁器２０に戻る磁路の磁気抵抗が、着磁器２０から出て径方向外側の磁石材料１６ｃを通過して着磁器２０に戻る磁路の磁気抵抗よりも磁路が長いことに起因して大きくなることを補償する。これは、コア１２と比較して磁石材料１６ｃの透磁率が低いために実現したものである。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態の上記（１）〜（３）の効果に加えて、更に以下の効果が得られる。
（４）永久磁石１６の厚さ（配向方向の長さ）を、径方向外側よりも径方向内側の方が薄い設定とした。これにより、着磁器２０から出て径方向内側の磁石材料１６ｃを通過して着磁器２０に戻る磁路の磁気抵抗を低減することができるため、径方向内側の磁石材料１６ｃを通過する磁束を大きくすることができる。したがって、永久磁石１６の径方向内側の配向率および着磁率を高めることができる。

また、径方向外側よりも径方向内側の永久磁石１６の厚さを薄くしたために、厚さを一定とする場合と比較すると、永久磁石１６の表面積を拡大することができる。このため、永久磁石１６の磁束を大きくすることが容易となる。

また、径方向内側の永久磁石１６の厚さを薄くすることにより、一つのロータ１０に使用する磁石材料１６ｃの量を低減することができるために、コスト低減につながる。
さらに、永久磁石１６のうち、ＩＰＭＳＭの駆動中に逆磁界がかかりやすい径方向外側については、その厚さを厚くすることにより、減磁が生じる事態を抑制することができる。

＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも一つを、以下のように変更してもよい。以下において、「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項を項目立てするとともに上記実施形態における事項との対応関係を符号等によって例示した部分があるが、これには、項目立てした事項を、対応関係を例示した実施形態中の事項に限定する意図はない。

・「永久磁石の形状について」
第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂを径方向内側で連結させる形状に限らず分離させたままの形状としてもよい。ただし、この場合、第１部分１６ａや第２部分１６ｂのうち径方向内側の端部に透磁率が低い部材を接触させることにより、同端部における短絡経路を通過する磁束量を制限することが望ましい。さらに、第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂを分離させるものとしては、Ｕ字状の部材を２分割した形状とするものに限らない。たとえば、Ｖ字状の部材を２分割した形状としてもよく、さらに、コの字状の部材を２分割した形状であってもよい。

・「永久磁石について」
コア１２に充填された後に着磁されて永久磁石となるものに限らない。たとえば、予め着磁された焼結磁石が、コア１２に充填されたものであってもよい。この場合であっても、一つの磁極を構成する第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂのそれぞれの径方向外側の端面ＥＳの軸方向Ｄａに直交する断面形状が、配向方向に沿ったものであるなら、減磁を抑制することはできる。

・「コアの形状について」
図３に示したように、隣接する磁極同士の境界ＢＬから磁極の中央へと進むにつれて外径が漸増する形状に限らない。たとえば、第１部分１６ａの端面ＥＳと第２部分１６ｂの端面ＥＳとのそれぞれに対向する部分についてのみ、磁極の中央へと進むにつれて外径を漸増させつつも、第１部分１６ａの端面ＥＳおよび第２部分１６ｂの端面ＥＳのそれぞれに対向する部分に挟まれる部分については外径を一定としてもよい。この場合であっても、上記（１），（２）の効果を得ることはできる。

また、たとえば、コアを円柱形状とし、第１部分１６ａの端面ＥＳと第２部分１６ｂの端面ＥＳとのそれぞれに接触しないように、隙間を形成してこれをフラックスバリアとしてもよい。

・「コアについて」
珪素鋼板等の電磁鋼板によって形成されるものに限らない。たとえば、ＦＣＤ（球状黒鉛鋳鉄）や軟鉄等にて形成してもよい。

・「製造方法について」
永久磁石１６を射出成形にて形成するものに限らない。たとえば、圧縮成型にて形成するものであってもよい。これは、磁粉を樹脂にてコーティングした磁石材料を挿入孔１４に圧縮して充填しつつ、コア１２の径方向から磁場を印加することによって実現することができる。そしてこの場合であっても、コア１２の径方向から磁場を印加することにより、径方向の端部において永久磁石１６の配向方向の長さが短くなる場合には、減磁が生じやすくなるため、軸方向Ｄａに直交する断面における第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂのそれぞれの端面ＥＳの形状を配向方向に沿ったものとすることが有効である。

・「永久磁石の配向方向の長さについて」
径方向外側よりも径方向内側の方が永久磁石１６の配向方向の長さを短くするものとしては、上記第２の実施形態（図７）に例示したものに限らない。図８に、従来通り、コア２１２を円柱形状とし、コア２１２の径方向外側の永久磁石２１６の形状をコア２１２の外径に沿ったものとした場合について、特に永久磁石２１６の配向方向の長さの調整によって、着磁率や配向率を高めた例を示す。図８において、第１部分２１６ａと第２部分２１６ｂとの接続部ＣＳから、永久磁石２１６の外周に沿った長さＬと、永久磁石２１６の配向方向における最小の長さ（最小厚みｃ）とを用いると、接続部ＣＳからの外周に沿った長さｘにおける配向方向の長さである磁石厚みｔは、以下の式（ｃ１）となる。

ｔ＝ｃ＋ｂ／［１＋ｅｘｐ｛−ａ・（ｘ＋ｈ−Ｌ／２）｝］ …（ｃ１）
上記の式（ｃ１）において、係数ａ，定数ｂ，ｃを用いている。ここで、定数ｂは、配向方向の最大の長さ（最大厚み）から最小厚みｃを引いた値程度に設定されるものである。

図９に、上記の式（ｃ１）によって定まる永久磁石２１６の外周に沿った長さｘと磁石厚みｔとの関係を示す。図９に示すように、磁石厚みｔは、「ｃ＋ｂ」程度の最大厚みから、最小厚みｃへと移行する。この際、最大厚みと最小厚みとの中間の厚みとなるときの永久磁石２１６の外周に沿った長さｘは、定数ｈによって調整可能である。図９では、永久磁石２１６の外周に沿った長さｘが「Ｌ／２」程度となる場合に、磁石厚みｔが最大厚みと最小厚みとの中間の厚みとなるように、定数ｈを調整した。ただし、コア１２の外周付近のみ磁石厚みｔを長くしたい場合には、磁石厚みｔが最大厚みと最小厚みとの中間の厚みとなる位置がコア１２の外周付近となるように、定数ｈを調整すればよい。

なお、上記の式（ｃ１）は、長さｘが大きい場合に、「ｃ＋ｂ」に収束し、長さｘが小さい場合に、最小厚みｃに収束するものであるが、係数ａを大きくする場合には、「ｃ」付近の値と「ｃ＋ｂ」付近の値との一方から他方への変化速度の絶対値が大きくなる。

永久磁石２１６の配向方向の長さの調整によって、着磁率や配向率を高める手法としては、上記の式（ｃ１）を用いるものに限らない。たとえば、図１０に例示するように、コア３１２内の永久磁石３１６の形状を設定してもよい。図１１に、永久磁石２１６の外周に沿った長さをｘと磁石厚みｔとの関係を示す。

なお、図８や図１０に例示した磁石厚みｔの設定を、上記実施形態のように、永久磁石の端面の軸方向Ｄａに直交する断面が配向方向に沿ったものに適用してもよい。さらに、その際、コアの形状を、上記実施形態やその変形例に記載したものとしてもよい。

・「そのほか」
着磁器２０としては、電磁石を用いたものに限らず、たとえば永久磁石を用いたものであってもよい。

ＩＰＭＳＭとしては、ＥＰＳ内蔵のものに限らない。たとえば、可変ギア比ステアリングシステム内蔵のものであってもよい。もっとも、操舵輪を転舵するためのアクチュエータに内蔵されるものにも限らない。

１０…ロータ、１２…コア、１４…挿入孔、１６…永久磁石、１６ａ…第１部分、１６ｂ…第２部分、１６ｃ…磁石材料、３０…着磁器、１１２…コア、１１６…永久磁石、１１６ｄ…内周面、２１２…コア、２１６…永久磁石、２１６ａ…第１部分、２１６ｂ…第２部分、３１２…コア、３１６…永久磁石

Claims (5)

1. コアに永久磁石が埋め込まれた埋込磁石型ロータにおいて、
   前記永久磁石は、前記コアの径方向外側から内側へとそれぞれ延びる第１部分および第２部分を備えており、
   隣接する前記第１部分および前記第２部分によって、一つの磁極が形成されており、
   前記一つの磁極を構成する前記第１部分および前記第２部分のそれぞれの前記径方向外側の端部における配向方向は、前記コアの周方向における前記一つの磁極の中央側に行くほどコアの中心から離れる方向であり、
   前記コアの径方向の最も外側における前記第１部分および前記第２部分の端面の前記コアの軸方向に直交する断面が、前記永久磁石の配向方向に沿っている埋込磁石型ロータ。
2. 前記コアは、当該コアの径方向の最も外側における前記第１部分および前記第２部分のそれぞれに対向する部分の外径が、前記コアの周方向における前記一つの磁極の中央へと進むにつれて漸増している請求項１記載の埋込磁石型ロータ。
3. 前記コアの外径は、前記一つの磁極と、該一つの磁極の両側のそれぞれにおいて隣接する磁極との境界から当該一つの磁極の中央へと進むにつれて漸増している請求項２記載の埋込磁石型ロータ。
4. 前記永久磁石は、前記配向方向の長さが、前記径方向外側よりも前記径方向内側の方が短い請求項１〜３のいずれか１項に記載の埋込磁石型ロータ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の埋込磁石型ロータの製造方法において、
   前記コアの挿入孔に前記永久磁石の材料である磁石材料を充填する充填工程と、
   前記挿入孔内の前記磁石材料に前記コアの径方向から前記磁石材料に磁場を印加する配向着磁工程と、を有する埋込磁石型ロータの製造方法。

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