JP5387033B2 - 分割型回転子及び電動機 - Google Patents

Description

本発明は、分割型回転子及び電動機に関し、特に、永久磁石を内蔵する回転子として用いて好適なものである。

従来から、電気自動車等では、高い効率と高い耐久性とを有するＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータが用いられている。このＩＰＭモータでは、永久磁石を内蔵した回転子を用いている。
図２１は、このような永久磁石を内蔵した従来の回転子を有するＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。尚、図２１では、説明の都合上、必要な部分を概略的に示している。

図２１において、ＩＰＭモータ２１０は、固定子（ステータ）２１１と、回転子（ロータ）２１２と、ケース２１３とを有している。
固定子２１１は、周方向に延在するヨークと、ヨークの内周側から軸心方向に延在する複数のティースとを有している。複数のティースは、周方向において略等間隔で設けられている（図２１に示す例では、１２個のティースが設けられている）。尚、ティースには、図示しない巻線が巻き回されている。
回転子２１２は、その外周面が、回転子２１１のティースの先端面と所定の間隔を有して相互に対向し、且つ、その軸心（回転軸）が固定子２１１の軸心と略一致する位置に配置される。

また、回転子２１２は、外周側において周方向に相互に間隔を有してジグザグ状に複数の孔が形成された円形の複数の電磁鋼板をその厚み方向に積み重ねることにより構成された鉄心２１４と、鉄心２１４に形成された孔に埋め込まれた（挿入された）複数の永久磁石２１５ａ〜２１５ｈとを有している。そして、永久磁石２１５ａ〜２１５ｈのうち、相対的に回転子２１２の回転軸側で相互に隣接している２つの永久磁石（例えば永久磁石２１５ａ、２１５ｂ）により回転子２１２の１つのポール（極）を形成するようにしている。

ケース２１３は、焼き嵌め等が行われることにより、固定子２１１の周囲（外周）から固定子２１１に密接して、固定子２１１を固定する。ケース２１３は、例えば、鉄等の磁性体あるいはアルミニウム等の非磁性体により構成される。
図２１に示すような従来の回転子２１１では、永久磁石２１５と鉄心２１４の外周端との間の鉄心の断面積が小さい領域２１６ａ〜２１６ｈ（例えば、鉄心２１４の外周端と、永久磁石２１５の各面のうち鉄心２１４の外周端に最も近い面との間の領域、以下の説明では、必要に応じてこの領域をブリッジ部と称する）に磁束が漏れる。そこで、ブリッジ部２１６の断面積を小さくすることが望ましい。
ところが、回転子２１１が回転すると、回転軸から回転子２１１の外周の方向に向かう遠心力が発生し、この遠心力によりブリッジ部２１６が曲げモーメントの作用を受ける。したがって、ブリッジ部２１６に亀裂や破壊が生じないようにするためには、プリッジ部２１６の断面積を大きくすることが望ましい。

このように、ブリッジ部２１６の断面積を小さくするとブリッジ部２１６が破損し易くなり、これとは反対にブリッジ部２１６の断面積を大きくするとブリッジ部２１６に磁束が漏れ易くなる。
このような問題に対し、特許文献１には、鉄心２１４のうち、ブリッジ部２１６を形成している部分を圧縮変形させて加工強化するとともに断面積を小さくすることが記載されている。
また、特許文献２には、ブリッジ部２１６に、永久磁石２１５を挿入するための孔とは異なる孔を設けると共に、永久磁石２１５のブリッジ部２１６側の面とブリッジ部２１６との間に隙間ができるように、永久磁石２１５を挿入するための孔を形成することが記載されている。

特開平９−２８９７４５号公報 特開２００８−１４８４８２号公報

しかしながら、前述した特許文献１、２に記載の技術であっても、ブリッジ部２１６に漏れ磁束が発生し、回転子２１２から固定子２１１に渡る磁束が減少しＩＰＭモータ２１０のトルク特性が低下してしまう虞がある。また、断面積の小さなブリッジ部２１６に漏れ磁束が発生することにより、ブリッジ部２１６が磁気的に飽和してしまう虞がある。そうすると、ＩＰＭモータ２１０が高速で回転した際に固定子２１１から放射される高調波磁界が永久磁石に入り永久磁石の表面に渦電流が発生するために、永久磁石２１５の温度が上昇し、永久磁石２１５が減磁してしまい、永久磁石２１５の磁石としての機能が低下してしまう虞がある（すなわち、回転子２１２としての機能が低下してしまう虞がある）。
また、図２１に示すように、永久磁石２１５ａ〜２１５ｈのうち、回転軸側で相互に隣接している２つの永久磁石（例えば永久磁石２１５ａ、２１５ｂ）の間の領域２１７ａ〜２１７ｄにも漏れ磁束が発生するため、回転子２１２から固定子２１１に渡る磁束が減少し、ＩＰＭモータ２１０のトルク特性が低下してしまう虞がある。
このように、従来の技術では、ブリッジ部２１６に漏れ磁束が発生し、ＩＰＭモータ２１０のトルクが低下するとともに、永久磁石２１５の温度が上昇してしまい、永久磁石２１５の磁石としての機能が低下してしまうという第１の問題点があった。

また、特許文献１に記載の技術では、ブリッジ部２１６を圧縮変形させてブリッジ部２１６の断面積を小さくするとともに、ブリッジ部２１６における透磁率を下げるようにしているが、このようにするだけでは、磁束の漏れを十分に低減することが困難である。一方、特許文献２に記載の技術では、磁束の漏れを低減することはできるが、ブリッジ部２１６の断面積が小さくなるので、ブリッジ部２１６の機械的強度が低下してしまう虞がある。
さらに、図２１に示すように、永久磁石２１５ａ〜２１５ｈのうち、回転軸側で相互に隣接している２つの永久磁石（例えば永久磁石２１５ａ、２１５ｂ）の間の領域２１７ａ〜２１７ｄを通って、永久磁石２１５の外周側の面と軸心側の面との間で漏れ磁束が発生する。しかしながら、特許文献１、２に記載の技術では、このような漏れ磁束に対する対策は採られていない。
以上のように、従来の技術では、永久磁石２１５における漏れ磁束を抑制することと回転子２１２の機械的強度の低下を抑制することとの双方を実現することが困難であるという第２の問題点があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、永久磁石からの漏れ磁束によって永久磁石を内蔵する回転子により構成されるモータ等の電動機のトルクが低下することを従来よりも抑制することを第１の目的とする。
また、本発明は、永久磁石における漏れ磁束を抑制することと回転子の機械的強度の低下を抑制することとを従来よりも確実に実現できるようにすることを第２の目的とする。

本発明の分割型回転子は、複数の鉄心片を組み合わせて構成される分割型回転子であって、相対的に前記分割型回転子の外周側に配置された外周側鉄心片と、相対的に前記分割型回転子の回転軸側に配置された回転軸側鉄心片と、前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片との間において、前記分割型回転子の外周方向で間隔を有して配置された複数の永久磁石と、前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片の間に配置され、前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片とが相互に接触しない状態で前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片との間の磁路を遮断するように前記外周側鉄心片及び前記回転軸側鉄心片と嵌め合わせられた鉄心片結合部材とを有し、前記鉄心片結合部材は、非磁性体の材料を用いて形成されており且つ弾性を有する材料を用いて形成され、前記鉄心片結合部材の前記外周側鉄心片と嵌め合わせられる部分はへこんでおり、前記外周側鉄心片の前記鉄心片結合部材と嵌め合わせられる部分は、前記鉄心片結合部材のへこんでいる部分の形状に合わせて突出しており、前記外周側鉄心片の突出している部分が、前記鉄心片結合部材のへこんでいる部分に差し込まれて、前記外周側鉄心片と前記鉄心片結合部材とが非可逆的に結合されていることを特徴とする。
本発明の電動機は、前記分割型回転子と、内周が前記分割型回転子の外周と間隔を有して相互に対向するように配置された固定子とを有することを特徴とする。

本発明によれば、相対的に分割型回転子の外周側に配置された外周側鉄心片と、相対的に分割型回転子の回転軸側に配置された回転軸側鉄心片との間に、分割型回転子の外周方向で間隔を有するように複数の永久磁石を配置する。そして、分割型回転子の外周方向で間隔を有して相互に隣接して配置される２つの永久磁石の間で、外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片とが接触しない状態で外周側鉄心片と回転軸側鉄心片との間の磁路を遮断するように、鉄心片結合部材と、外周側鉄心片及び回転軸側鉄心片とを嵌め合わせる。ここで、鉄心片結合部材は、非磁性体の材料を用いて形成されており且つ弾性を有する材料を用いて形成されるようにした。また、鉄心片結合部材の前記外周側鉄心片と嵌め合わせられる部分はへこんでおり、外周側鉄心片の前記鉄心片結合部材と嵌め合わせられる部分は、鉄心片結合部材のへこんでいる部分の形状に合わせて突出しているようにした。そして、外周側鉄心片の突出している部分が、鉄心片結合部材のへこんでいる部分に差し込まれて、外周側鉄心片と前記鉄心片結合部材とが非可逆的に結合されるようにした。したがって、分割型回転子の外周方向で間隔を有して相互に隣接して配置される２つの永久磁石の間のうち、少なくとも鉄心片結合部材が配置している領域に永久磁石からの漏れ磁束が発生することを従来よりも抑制することができ、永久磁石を内蔵する回転子により構成されるモータ等の電動機のトルク低下を従来よりも抑制することができる。また、永久磁石からの漏れ磁束によって永久磁石の端部付近の鉄心が磁気飽和しないため、固定子から放射される高調波磁界は鉄心で遮られ、永久磁石に浸入する高調波磁界を従来よりも抑制することができ、永久磁石の表面に発生する渦電流により永久磁石の温度が上昇すること従来よりも抑制することができる。

また、分割型回転子の１つの極を構成する２つの永久磁石の間に、非磁性体の材料を用いて形成された鉄心片結合部材を配置すると共に、当該２つの永久磁石における分割型回転子の外周方向の端面のうち、当該２つの永久磁石が間隔を有して相互に対向していない方の端面の側方に隙間を設けたり、磁路遮断部材を設けたりすることにより、永久磁石における分割型回転子の外周方向の端面の側方の領域に永久磁石からの磁束が発生することを従来よりも抑制することができ、この領域が磁気的に飽和することも抑制することができる。よって、固定子から放射される高調波磁界は鉄心で遮られ、永久磁石に浸入する高調波磁界を従来よりも抑制することができ、永久磁石表面に発生する渦電流により永久磁石の温度が上昇することを、より一層抑制することができる。また、分割型回転子の１つの極を構成する２つの永久磁石の間に配置する、非磁性体の材料を用いて形成された鉄心片結合部材の断面積を大きくすることができるので、回転子の機械的強度の低下を従来よりも抑制することができる。

本発明の第１の実施形態を示し、ＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態を示し、外周側鉄心片の構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態を示し、回転軸側鉄心片の構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態を示し、鉄心片結合部材の構成の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態を示し、ＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態を示し、外周側鉄心片の構成の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態を示し、回転軸側鉄心片の構成の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態を示し、鉄心片結合部材の構成の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態を示し、ＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態を示し、回転軸側鉄心片の構成の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態を示し、鉄心片結合部材の構成の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態を示し、外周側鉄心片を鉄心片結合部材に差し込む様子の一例を示す図である。 本発明の第４の実施形態を示し、ＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。 本発明の第４の実施形態を示し、外周側鉄心片の構成の一例を示す図である。 本発明の第４の実施形態を示し、回転軸側鉄心片の構成の一例を示す図である。 本発明の第４の実施形態を示し、磁路遮断部材の構成の一例を示す図である。 本発明の第５の実施形態を示し、ＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。 本発明の第５の実施形態を示し、外周側鉄心片の構成の一例を示す図である。 本発明の第５の実施形態を示し、回転軸側鉄心片の構成の一例を示す図である。 本発明の第５の実施形態を示し、鉄心片結合部材の構成の一例を示す図である。 従来の技術を示し、ＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。尚、尚、各図では、説明の都合上、必要な部分の概略だけを示している。また、図１において、図２１と同じ部分については、図２１に付した符号と同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
図１において、ＩＰＭモータ１０は、固定子（ステータ）２１１と、分割型回転子（ロータ）１１と、ケース２１３とを有している。

分割型回転子１１は、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄと、回転軸側鉄心片１３と、鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄと、永久磁石１５ａ〜１５ｈとを有し、これらを組み合わせることにより形成される。
永久磁石１５ａ〜１５ｈは、直方体形状を有している。図１では、永久磁石１５ａ〜１５ｈの各面のうち、分割型回転子１１の回転軸と垂直方向の面を示している。図１に示すように、永久磁石１５ａ〜１５ｈは、分割型回転子１１の外周方向において、相互に間隔を有して配設されている。また、永久磁石１５ａ〜１５ｈにおける、分割型回転子１１の両端面のうち、一端面が相対的に分割型回転子１１の外周側に位置し、他端面が相対的に分割型回転子１１の回転軸側に位置するようにする。このとき、分割型回転子１１の外周方向において、相対的に分割型回転子１１の外周側に位置している端面同士が相互に間隔を有して隣接し、相対的に分割型回転子１１の回転軸側に位置している端面同士が相互に間隔を有して隣接するように、それぞれの永久磁石１５ａ〜１５ｈが、分割型回転子１１の外周方向において、相互に間隔を有して配置されるようにする。

このようにして配設されている永久磁石１５ａ〜１５ｈのうち、相対的に分割型回転子１１の回転軸側に位置している端面同士が相互に間隔を有して隣接している２つの永久磁石（例えば永久磁石１５ａ、１５ｂ）により分割型回転子１１の１つのポール（極）を形成するようにしている。そして、分割型回転子１１の外周方向において、異なる極が交互に存在するようにしている。
尚、以下の説明において、外周、回転軸と称した場合には、特に断らない限り、それぞれ分割型回転子１１の外周、回転軸を示すものとする。

外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄは、相対的に分割型回転子１１の外周側に配置される鉄心片である。図１に示すように、本実施形態では、分割型回転子１１の極毎に外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄが個別に設けられている。
図２は、外周側鉄心片１２ａの構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図２（ａ）は、図１に示した方向（分割型回転子１１の回転軸に沿った方向）から見た外周側鉄心片１２ａの外観図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ´方向から見た外周側鉄心片１２ａの断面図である。尚、外周側鉄心片１２ａ以外の外周側鉄心片１２ｂ〜１２ｄは、外周側鉄心片１２ａと同じ構成を有するので、それらの図示を省略する。
外周側鉄心片１２ａは、図２（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図２（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。ただし、電磁鋼板以外の磁性体板を用いて外周側鉄心片１２ａを形成するようにしてもよい。

回転軸側鉄心片１３は、相対的に分割型回転子１１の回転軸側に配置される鉄心片である。図１に示すように、本実施形態では、単一の回転軸側鉄心片１３が設けられている。
図３は、回転軸側鉄心片１３の構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図３（ａ）は、図１に示した方向（分割型回転子１１の回転軸に沿った方向）から見た回転軸側鉄心片１３の外観図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ´方向から見た回転軸側鉄心片１３の断面図である。
回転軸側鉄心片１３は、図３（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図３（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。
そして、図１に示すように、本実施形態では、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄの外周方向の端面と、回転軸側鉄心片１３の端面のうち、永久磁石１５よりも外周側に突出した端面との間に隙間１６ａ〜１６ｈができるように、外周側鉄心片１２、回転軸側鉄心片１３、及び永久磁石１５を構成している。本実施形態では、このようにすることによって、永久磁石１５の外周方向における端面のうち、相対的に外周側に位置している端面よりも外周側の領域に隙間１６ａ〜１６ｈができるようにしている。

尚、本実施形態では、複数の電磁鋼板を積み重ねることにより回転軸側鉄心片１３を形成するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、図３に示したものと同じ外形を有する磁性体（鉄等）を用いて回転軸側鉄心片を一体で形成するようにしてもよい。分割型回転子１１の回転軸側には、直流の磁束は発生するが高周波の磁束が発生しないため、このようにしても分割型回転子１１の性能に大きな影響を与えないからである。

鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄは、相対的に分割型回転子１１の回転軸側に位置している端面同士が相互に間隔を有して隣接している２つの永久磁石１５（すなわち、１つの極を構成する２つの永久磁石１５）の間で、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄ及び回転軸側鉄心片１３と嵌合するための部材である。図１に示すように、本実施形態では、分割型回転子１１の極毎に鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄが個別に設けられている。
図４は、鉄心片結合部材１４ａの構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図４（ａ）は、図１に示した方向（分割型回転子１１の回転軸に沿った方向）から見た鉄心片結合部材１４ａの外観図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ´方向から見た鉄心片結合部材１４ａの断面図である。尚、鉄心片結合部材１４ａ以外の鉄心片結合部材１４ｂ〜１４ｄは、鉄心片結合部材１４ａと同じ構成を有するので、それらの図示を省略する。

鉄心片結合部材１４ａは、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄ及び回転軸側鉄心片１３よりも透磁率が低い磁性体によって一体で形成されている。
また、鉄心片結合部材１４ａは、分割型回転子１１の回転により発生する遠心力によって変形しない強度を有しているのが望ましい。
そして、図１〜図４に示すように、鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄが雄型の部材、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄ及び回転軸側鉄心片１３が雌型の部材となって、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄ及び回転軸側鉄心片１３と鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄとが嵌め合わせられるように、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄの回転軸側の端面の中央部分と、回転軸側鉄心片１３の外周側の各端面の中央部分は、鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄの形状に合わせて加工されている（図２（ａ）、図３（ａ）を参照）。

本実施形態では、このようにすることによって、分割型回転子１１が回転しても、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄと回転軸側鉄心片１３とが、鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄに引っかかるようにすることができる。これにより、分割型回転子１１が回転することによる遠心力が発生しても、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄ、回転軸側鉄心片１３、鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄ、及び永久磁石１５ａ〜１５ｈが相互に分離しないようにすることができる。
尚、本実施形態では、鉄心片結合部材１４ａを、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄ及び回転軸側鉄心片１３と嵌め合わせるために、例えば、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄと回転軸側鉄心片１３とを組み合わせることにより回転軸方向にできる貫通孔に、鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄを回転軸方向に挿入するようにしている。

以上のように本実施形態では、相対的に分割型回転子１１の外周側に位置する外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄと、相対的に分割型回転子１１の回転軸側に位置する回転軸側鉄心片１３とに回転子の鉄心を分割し、それら外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄと回転軸側鉄心片１３とを、同一の極を構成する２つの永久磁石１５の間において、鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄと嵌合させるようにした。また、外周側鉄心片１２の外周方向の端面と、回転軸側鉄心片１３の外周方向の端面であって、永久磁石１５よりも外周側に突出した端面とが相互に間隔を有するようにして、永久磁石１５の端面よりも外周側の領域に隙間１６ａ〜１６ｈができるようにした。

このように、永久磁石１５の端面よりも外周側の領域に隙間１６ａ〜１６ｈができるようにしたので、当該外周側の領域を介して、永久磁石１５ａ〜１５ｄの外周側の端面と回転軸側の端面との間で漏れ磁束が生じることを従来よりも抑制することができ、この漏れ磁束によって鉄心が飽和することを従来よりも抑制することができる。したがって、固定子２１１等で発生した磁束が永久磁石１５に進入することを可及的に防止することができ、永久磁石１５ａ〜１５ｄの温度が上昇し、永久磁石１５ａ〜１５ｄの磁石としての機能が低下してしまうことを従来よりも抑制することができる。これにより、例えば、永久磁石１５ａ〜１５ｄとして、耐熱性を高めたネオジウム−鉄−ボロン（Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ）のような特定の材料を用いなくてもよくなる。

また、永久磁石１５ａ〜１５ｄの外周側の端面と回転軸側の端面との間で漏れ磁束が生じることを従来よりも抑制することができるようにしたことにより、永久磁石１５から固定子２１１の方向に伝わる磁束を増加させることもでき、ＩＭＰモータのトルクが低下することを抑制することができる。

また、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄと回転軸側鉄心片１３とを鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄと嵌合することにしたので、分割型回転子１１が回転することによって発生する遠心力によって、分割型回転子１１が変形したり破損したりすることを防止することが可能になる。
また、永久磁石１５ａ〜１５ｈの外周側の端面に外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄを取り付け、永久磁石１５ａ〜１５ｈの回転軸側の端面に回転軸側鉄心片１３を取り付けるようにしたので（すなわち、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄと回転軸側鉄心片１３の間に永久磁石１５ａ〜１５ｈを挟むようにしたので）、永久磁石１５ａ〜１５ｈと、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄ及び回転軸側鉄心片１３とを従来よりも密着させることが可能になる。したがって、これらの間における磁気抵抗を減少させることができる。
以上のように、本実施形態では、従来よりも高性能且つ高強度のＩＰＭモータを容易に形成することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態では、外周側鉄心片１２ａ〜１２ｄ及び回転軸側鉄心片１３よりも透磁率が低い磁性体によって鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄを形成する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、非磁性体によって鉄心片結合部材を、鉄心片結合部材１４ａ〜１４ｄと異なる形状で形成する場合を例に挙げて説明する。すなわち、本実施形態と前述した第１の実施形態とは、外周側鉄心片及び回転軸側鉄心片の形状と、鉄心片結合部材の材料及び形状とが主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図４、図２１に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。ここで、本発明における非磁性体とは、電磁鋼板や鉄など強磁性体に対して工学的に非磁性として扱える材料を示し、オーステナイト系ステンレスなど微弱に磁化する材料を含む。擬態的には比透磁率が５以下のものをいう。

図５は、分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。
図５において、ＩＰＭモータ５０は、固定子（ステータ）２１１と、分割型回転子（ロータ）５１と、ケース２１３とを有している。
分割型回転子５１は、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと、回転軸側鉄心片５３と、鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄと、永久磁石１５ａ〜１５ｈとを有し、これらを組み合わせることにより形成される。

外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄは、相対的に分割型回転子５１の外周側に配置される鉄心片である。図５に示すように、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、分割型回転子５１の極毎に外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄが個別に設けられている。
図６は、外周側鉄心片５２ａの構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図６（ａ）は、図５に示した方向（分割型回転子５１の回転軸に沿った方向）から見た外周側鉄心片５２ａの外観図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＤ−Ｄ´方向から見た外周側鉄心片５２ａの断面図である。尚、外周側鉄心片５２ａ以外の外周側鉄心片５２ｂ〜５２ｄは、外周側鉄心片５２ａと同じ構成を有するので、それらの図示を省略する。
外周側鉄心片５２ａは、図６（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図６（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。ただし、電磁鋼板以外の磁性体板を用いて外周側鉄心片５２ａを形成するようにしてもよい。

回転軸側鉄心片５３は、相対的に分割型回転子５１の回転軸側に配置される鉄心片である。図５に示すように、本実施形態でも第１の実施形態と同様に、単一の回転軸側鉄心片５３が設けられている。
図７は、回転軸側鉄心片５３の構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図７（ａ）は、図５に示した方向（分割型回転子５１の回転軸に沿った方向）から見た回転軸側鉄心片５３の外観図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＥ−Ｅ´方向から見た回転軸側鉄心片５３の断面図である。
回転軸側鉄心片５３は、図７（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図７（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。
そして、図５に示すように、本実施形態では、外周側鉄心片５２の外周方向の端面と、回転軸側鉄心片５３の端面のうち、永久磁石１５よりも外周側に突出した端面との間に隙間５５ａ〜５５ｈが形成されるように、外周側鉄心片５２、回転軸側鉄心片５３、及び永久磁石１５を構成している。本実施形態では、このようにすることによって、永久磁石１５の外周方向における端面のうち、相対的に外周側に位置している端面よりも外周側の領域に隙間５５ａ〜５５ｈができるようにしている。

尚、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、複数の電磁鋼板を積み重ねることにより回転軸側鉄心片５３を形成するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、図７に示したものと同じ外形を有する磁性体（鉄等）を用いて回転軸側鉄心片を一体で形成するようにしてもよい。

鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄは、相対的に分割型回転子５１の回転軸側に位置している端面同士が相互に間隔を有して隣接している２つの永久磁石１５（例えば永久磁石１５ａ、１５ｂ）の間で、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄ及び回転軸側鉄心片５３の間の磁路を遮断するように外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄ及び回転軸側鉄心片５３と嵌合するための部材である。図５に示すように、本実施形態では、分割型回転子５１の極毎に鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄが個別に設けられている。
図８は、鉄心片結合部材５４ａの構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図８（ａ）は、図５に示した方向（分割型回転子５１の回転軸に沿った方向）から見た鉄心片結合部材５４ａの外観図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＦ−Ｆ´方向から見た鉄心片結合部材５４ａの断面図である。尚、鉄心片結合部材５４ａ以外の鉄心片結合部材５４ｂ〜５４ｄは、鉄心片結合部材５４ａと同じ構成を有するので、それらの図示を省略する。

鉄心片結合部材５４ａは、オーステナイト系ステンレス鋼あるいはセラミック等の非磁性体によって一体で形成されている。
また、鉄心片結合部材５４ａは、分割型回転子５１の回転により発生する遠心力によって変形しない強度を有しているのが望ましい。
そして、図５〜図８に示すように、鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄは、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと嵌め合わせられる際には雌型の部材となり、回転軸側鉄心片５３と嵌め合わせられる際には雄型の部材となって、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄ及び回転軸側鉄心片５３と鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄとが嵌め合わせられるように、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄの回転軸側の面の中央部分と、回転軸側鉄心片５３の外周側の各面の中央部分は、鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄの形状に合わせて加工されている（図６（ａ）、図７（ａ）を参照）。

本実施形態では、このようにすることによって、分割型回転子５１が回転しても、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと回転軸側鉄心片５３が、鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄに引っかかるようにすることができる。これにより、分割型回転子５１が回転することによる遠心力が発生しても、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄ、回転軸側鉄心片５３、鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄ、及び永久磁石１５ａ〜１５ｈが分離しないようにすることができるようにしている。
また、図５に示すように、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄ及び回転軸側鉄心片５３が嵌め合わせられた場合に、永久磁石１５の外周方向の端面のうち、相対的に分割型回転子５１の回転軸側に位置している端面（すなわち同一の極を構成する２つの永久磁石１５の相互に間隔を有して対向する端面）が、鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄによって概ね覆われるようにしている。
尚、本実施形態でも第１の実施形態と同様に、鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄを、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄ及び回転軸側鉄心片５３と嵌め合わせる場合には、例えば、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと回転軸側鉄心片５３とを組み合わせることにより回転軸方向にできる貫通孔に、鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄを回転軸方向に挿入するようにしている。

以上のように本実施形態では、同一の極を構成する２つの永久磁石１５の間において、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄ及び回転軸側鉄心片５３と嵌合する鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄを非磁性体で構成し、且つ、外周側鉄心片５２ａが、同一の極を構成する２つの永久磁石１５の相互に間隔を有して対向する端面の間を太く貫くとともに、非磁性の鉄心片結合材５４ａにより磁束の磁路を遮断した。したがって、第１の実施形態で説明した効果に加え、当該２つの永久磁石１５の間の領域を介して、永久磁石１５ａ〜１５ｄの外周側の面と回転軸側の面との間で漏れ磁束が生じることを抑制するとともに、分割型回転子５１が回転することによって発生する遠心力によって、分割回転子５１が変形したり破損したりすることを、第１の実施形態のものよりも抑制することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。前述した第１及び第２の実施形態では、外周側鉄心片と鉄心片結合部材とを嵌め合わせる際に、それらの少なくとも何れか一方を回転軸方向に動かすようにした。これに対し、本実施形態では、外周方向から回転軸方向に外周側鉄心片を鉄心片結合部材に差し込むことにより、外周側鉄心片と鉄心片結合部材とを非可逆的に結合させる場合を例に挙げて説明する。すなわち、本実施形態と前述した第１及び第２の実施形態とは、回転軸側鉄心片の形状、鉄心片結合部材の材料及び形状とが主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１及び第２の実施形態と同一の部分については、図１〜図８、図２１に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図９は、分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。
図９において、ＩＰＭモータ５０は、固定子（ステータ）２１１と、分割型回転子（ロータ）９１と、ケース２１３とを有している。
分割型回転子９１は、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと、回転軸側鉄心片９２と、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄと、永久磁石１５ａ〜１５ｈとを有し、これらを組み合わせることにより形成される。

回転軸側鉄心片９２は、相対的に分割型回転子９１の回転軸側に配置される鉄心片である。図９に示すように、本実施形態でも第１、第２の実施形態と同様に、単一の回転軸側鉄心片９２が設けられている。
図１０は、回転軸側鉄心片９２の構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図１０（ａ）は、図９に示した方向（分割型回転子９１の回転軸に沿った方向）から見た回転軸側鉄心片９２の外観図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＧ−Ｇ´方向から見た回転軸側鉄心片９２の断面図である。
回転軸側鉄心片９２は、図１０（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図１０（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。
そして、図９に示すように、本実施形態では、外周側鉄心片５２の外周方向の端面と、回転軸側鉄心片９２の端面のうち、永久磁石１５よりも外周側に突出した端面との間に、隙間９４ａ〜９４ｈが形成されるように、外周側鉄心片５２、回転軸側鉄心片９２、及び永久磁石１５を構成している。本実施形態では、このようにすることによって、永久磁石１５の外周方向における端面のうち、相対的に外周側に位置している端面よりも外周側の領域に隙間９４ａ〜９４ｈができるようにしている。

尚、本実施形態でも、第１、第２の実施形態と同様に、複数の電磁鋼板を積み重ねることにより回転軸側鉄心片９２を形成するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、図１０に示したものと同じ外形を有する磁性体（鉄等）を用いて回転軸側鉄心片を一体で形成するようにしてもよい。

鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄは、相対的に分割型回転子９１の回転軸側に位置している端面同士が相互に間隔を有して隣接している２つの永久磁石１５の間で、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄ及び回転軸側鉄心片９２と嵌合するための部材である。また、図９に示すように、本実施形態では、分割型回転子９１の極毎に鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄが個別に設けられている。
図１１は、鉄心片結合部材９３ａの構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図１１（ａ）は、図９に示した方向（分割型回転子９１の回転軸に沿った方向）から見た鉄心片結合部材９３ａの外観図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＨ−Ｈ´方向から見た鉄心片結合部材９３ａの断面図である。尚、鉄心片結合部材９３ａ以外の鉄心片結合部材９３ｂ〜９３ｄは、鉄心片結合部材９３ａと同じ構成を有するので、それらの図示を省略する。

鉄心片結合部材９３ａは、非磁性であり且つ弾性を有する金属等によって一体で形成されている。
また、鉄心片結合部材９３ａは、分割型回転子９１の回転により発生する遠心力によって変形しない強度を有しているのが望ましい。
そして、図９〜図１１に示すように、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄは、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと嵌め合わせられる際には雌型の部材となり、回転軸側鉄心片９２と嵌め合わせられる際には、雄型の部材となって、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄ及び回転軸側鉄心片９２と鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄとが嵌め合わせられるように外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄの回転軸側の端面の中央部分と、回転軸側鉄心片９２の外周側の各端面の中央部分は、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄの形状に合わせて加工されている（図６（ａ）、図１０（ａ）を参照）。
すなわち、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄの外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと嵌め合わせられる部分はへこんでおり、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄの鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄと嵌め合わせられる部分は、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄのへこんでいる部分の形状に合わせて突出している。一方、回転軸側鉄心片９２の鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄと嵌め合わせられる部分は、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄのへこんでいる部分の外形の形状に合わせてへこんでいる。

本実施形態では、このようにすることによって、分割型回転子９１が回転しても、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと回転軸側鉄心片９２が、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄに引っかかるようにすることができる。これにより、分割型回転子９１が回転することによる遠心力が発生しても、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄ、回転軸側鉄心片９２、鉄心片結合部材９３ａ〜５４ｄ、及び永久磁石１５ａ〜１５ｈが相互に分離しないようにすることができるようにしている。
また、図９に示すように、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄ及び回転軸側鉄心片９２が嵌め合わせられた場合に、永久磁石１５の外周方向の端面のうち、相対的に分割型回転子９１の回転軸側に位置している端面と、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄとの間に隙間９５ａ〜９５ｈができるようにしている。ただし、前述した第２の実施形態で説明したように、永久磁石１５の外周方向における端面のうち、相対的に分割型回転子５１の回転軸側に位置している端面が鉄心片結合部材によって覆われるように、鉄心片結合部材（の形状）を構成するようにしてもよい。

また、本実施形態では、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄを雄型の部材、回転軸側鉄心片９２を雌型の部材として、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄと回転軸側鉄心片９２との少なくとも何れか一方を回転軸方向に動かして、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄと回転軸側鉄心片９２とを嵌め合わせ、永久磁石１５ａ〜１５ｈを密接した状態で、外周方向から回転軸方向に外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄを鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄに差し込むことにより、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄとを非可逆的に結合させるようにしている。
図１２は、外周側鉄心片５２ａを鉄心片結合部材９３ａに差し込む様子の一例を示す図である。尚、外周側鉄心片５２ｂ〜５２ｄを鉄心片結合部材９３ｂ〜９３ｄに差し込む方法は、外周側鉄心片５２ａを鉄心片結合部材９３ａに差し込む方法と同じであるので、それらの図示を省略する。
図１２に示すように、外周側鉄心片５２ａを雄型の部材、鉄心片結合部材９３ａを雌型の部材として、外周方向から回転軸方向に外周側鉄心片５２ａを鉄心片結合部材９３ａに差し込む。鉄心片結合部材９３ａは弾性を有している。よって、外周側鉄心片５２ａの回転軸方向の端面の中央部分に形成されている突起部が鉄心片結合部材９３ａの内部に差し込まれる過程において鉄心片結合部材９３ａは変形し、外周側鉄心片５２ａの回転軸方向の端面の中央部分に形成されている突起部が、鉄心片結合部材９３ａの中に完全に納まると、鉄心片結合部材９３ａは元の形に戻る。本実施形態では、このようにすることによって、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄとを非可逆的に結合させるようにしている。すなわち、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄの突出している部分が、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄのへこんでいる部分に差し込まれて、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄとが非可逆的に結合されるようにしている。

以上のように本実施形態では、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄに弾性を持たせるようにし、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄを鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄに差し込むことにより、これらを嵌め合わせるようにした（非可逆的に結合させるようにした）。したがって、前述した第２の実施形態で説明した効果に加え、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄと鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄとをより容易に嵌め合わせることができるという効果を奏する。
尚、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄを雄型の部材、回転軸側鉄心片９２を雌型の部材として、外周側鉄心片５２ｂ〜５２ｄが結合された鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄと、回転軸側鉄心片９２との少なくとも何れか一方を回転軸方向に動かして、鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄと回転軸側鉄心片９２とを嵌め合わせるようにしてもよい。また、本実施形態では、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄを鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄに差し込むようにした場合を例に挙げて説明したが、外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄに加え、又は外周側鉄心片５２ａ〜５２ｄに代えて回転軸側鉄心片９２を鉄心片結合部材９３ａ〜９３ｄに差し込むように、外周側鉄心片、回転軸側鉄心片、及び鉄心片結合部材（の形状）を構成してもよい。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。前述した第１〜第３の実施形態では、永久磁石１５の外周方向における端面のうち、相対的に外周側に位置している端面よりも外周側の領域に隙間１６、５５、９４を形成することにより、永久磁石１５の外周方向における端面のうち、相対的に外周側に位置している端面の側方（外周側）を通る漏れ磁束の磁路を遮断するようにした場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、永久磁石１５の外周方向における端面のうち、相対的に外周側に位置している端面の側方を通る漏れ磁束の磁路を、非磁性体を用いて遮断する場合を例に挙げて説明する。すなわち、本実施形態と前述した第１〜第３の実施形態とは、外周側鉄心片及び回転軸側鉄心片の形状と、磁路遮断部材を追加したことが主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図１２、図２１に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図１３は、分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。
図１３において、ＩＰＭモータ１３０は、固定子（ステータ）２１１と、分割型回転子（ロータ）１３１と、ケース２１３とを有している。
分割型回転子１３１は、外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄと、回転軸側鉄心片１３３と、鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄと、磁路遮断部材１３４ａ〜１３４ｈと、永久磁石１５ａ〜１５ｈとを有し、これらを組み合わせることにより形成される。

外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄは、相対的に分割型回転子１３１の外周側に配置される鉄心片である。図１３に示すように、本実施形態でも、第１〜第３の実施形態と同様に、分割型回転子１３１の極毎に外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄが個別に設けられている。
図１４は、外周側鉄心片１３２ａの構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図１４（ａ）は、図１３に示した方向（分割型回転子１３１の回転軸に沿った方向）から見た外周側鉄心片１３２ａの外観図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩ−Ｉ´方向から見た外周側鉄心片５２ａの断面図である。尚、外周側鉄心片１３２ａ以外の外周側鉄心片１３２ｂ〜１３２ｄは、外周側鉄心片１３２ａと同じ構成を有するので、それらの図示を省略する。
外周側鉄心片１３２ａは、図１４（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図１４（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。ただし、電磁鋼板以外の磁性体板を用いて外周側鉄心片１３２ａを形成するようにしてもよい。

回転軸側鉄心片１３３は、相対的に分割型回転子１３１の回転軸側に配置される鉄心片である。図１３に示すように、本実施形態でも第１〜第３の実施形態と同様に、単一の回転軸側鉄心片１３３が設けられている。
図１５は、回転軸側鉄心片１３３の構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図１５（ａ）は、図１３に示した方向（分割型回転子１３１の回転軸に沿った方向）から見た回転軸側鉄心片１３３の外観図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＪ−Ｊ´方向から見た回転軸側鉄心片１３３の断面図である。
回転軸側鉄心片１３３は、図１５（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図１５（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。

尚、本実施形態でも、第１〜第３の実施形態と同様に、複数の電磁鋼板を積み重ねることにより回転軸側鉄心片１３３を形成するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、図１５に示したものと同じ外形を有する磁性体（鉄等）を用いて回転軸側鉄心片を一体で形成するようにしてもよい。

磁路遮断部材１３４ａ〜１３４ｈは、外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄの外周方向における端部と嵌合し、当該外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄの外周方向における端部と、回転軸側鉄心片１３３との間に挟まれる位置に配置される部材である。図１３に示すように、本実施形態では、外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄの外周方向における端部に対して磁路遮断部材１３４ａ〜１３４ｈが個別に設けられている。
図１６は、磁路遮断部材１３４ａの構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図１６（ａ）は、図１３に示した方向（分割型回転子１３１の回転軸に沿った方向）から見た磁路遮断部材１３４ａの外観図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＫ−Ｋ´方向から見た磁路遮断部材１３４ａの断面図である。尚、磁路遮断部材１３４ａ以外の磁路遮断部材１３４ｂ〜１３４ｈは、磁路遮断部材１３４ａと同じ構成を有するので、それらの図示を省略する。

磁路遮断部材１３４ａは、オーステナイト系ステンレス鋼あるいはセラミック等の非磁性体によって一体で形成されている。
また、磁路遮断部材１３４ａは、分割型回転子１３１の回転により発生する遠心力によって変形しない強度を有しているのが望ましい。
そして、図１４、図１６に示すように、外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄの外周方向における端部と、磁路遮断部材１３４ａは、夫々鉤状になっており、これら鉤状の部分が相互に引っかかる（嵌め合わさる）ようにしている。
本実施形態では、このようにすることによって、分割型回転子１３１が回転しても、磁路遮断部材１３４ａ〜１３４ｄが外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄから分離しないようにしている。

また、図１３に示すように、外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄと、回転軸側鉄心片１３３との間において、外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄと、回転軸側鉄心片１３３との間の磁路を遮断するように、非磁性体である鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄ及び磁路遮断部材１３４ａ〜１３４ｈを配置することによって、永久磁石１５ａ〜１５ｈの外周方向における両端面の側方の領域を介して、永久磁石１５ａ〜１５ｈの外周側の面と回転軸側の面との間を通ろうとする漏れ磁束の磁路を、非磁性体である鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄ及び磁路遮断部材１３４ａ〜１３４ｈによって遮断するようにしている。
尚、本実施形態では、外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄと、磁路遮断部材１３４ａ〜１３４ｈとの少なくとも何れか一方を回転軸方向に動かすことによって、外周側鉄心片１３２ａ〜１３２ｄと、磁路遮断部材１３４ａ〜１３４ｈとを嵌め合わせるようにしている。

以上のように本実施形態では、永久磁石１５の外周方向における端面のうち、相対的に外周側に位置している端面の側方を通る漏れ磁束の磁路を非磁性体である磁路遮断部材１３４ａ〜１３４ｈで遮断するようにする。また、第２の実施形態と同様に、永久磁石１５の外周方向における端面のうち、相対的に回転軸側に位置している端面の側方を通る漏れ磁束の磁路については、非磁性体である鉄心片結合部材５４ａ〜５４ｄによって遮断するようにする。したがって、第１〜第３の実施形態で説明した効果に加え、漏れ磁束をより低減することができる。
尚、本実施形態では、第２の実施形態の構成に対し、磁路遮断部材１３４ａ〜１３４ｈを設ける場合を例に挙げて説明したが、第３の実施形態の構成に対し、磁路遮断部材を設けるようにしてもよい。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。前述した第１〜第４の実施形態では、永久磁石１５ａ〜１５ｈのうち、相対的に回転軸側に位置している端面同士が相互に間隔を有して隣接している２つの永久磁石により分割型回転子の１つのポール（極）を形成する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、永久磁石１５ａ〜１５ｈのうち、相対的に外周側に位置している端面同士が相互に間隔を有して隣接している２つの永久磁石により分割型回転子の１つのポール（極）を形成する場合を例に挙げて説明する。すなわち、本実施形態と前述した第１〜第４の実施形態とは、外周側鉄心片の数及び形状と、回転軸側鉄心片の形状と、鉄心片結合部材の数及び形状と、永久磁石の配置とが主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１〜第４の実施形態と同一の部分については、図１〜図１６、図２１に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図１７は、分割型回転子の適用例であるＩＰＭモータの構成の一例を示す図である。
図１７において、ＩＰＭモータ１７０は、固定子（ステータ）２１１と、分割型回転子（ロータ）１７１と、ケース２１３とを有している。
分割型回転子１７１は、外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈと、回転軸側鉄心片１７３と、鉄心片結合部材１７４ａ〜１７４ｐと、永久磁石１５ａ〜１５ｈとを有し、これらを組み合わせることにより形成される。

永久磁石１５ａ〜１５ｈは、第１〜第４の実施形態で説明したのと同じ直方体形状を有している。ただし、本実施形態では、相対的に分割型回転子１７１の外周側に位置している１つの永久磁石（例えば永久磁石１５ａ）により分割型回転子１１の１つのポール（極）を形成するようにしている。そして、分割型回転子１１の外周方向において、異なる極が交互に存在するようにしている。

外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈは、相対的に分割型回転子１７１の外周側に配置される鉄心片である。図１７に示すように、本実施形態では、１つの永久磁石１５ａ〜１５ｈに対し１つの外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈが個別に設けられている。
図１８は、外周側鉄心片１７２ａの構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図１８（ａ）は、図１７に示した方向（分割型回転子１７１の回転軸に沿った方向）から見た外周側鉄心片１７２ａの外観図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＬ−Ｌ´方向から見た外周側鉄心片１７２ａの断面図である。尚、外周側鉄心片１７２ａ以外の外周側鉄心片１７２ｂ〜１７２ｈは、外周側鉄心片１７２ａと同じ構成を有するので、それらの図示を省略する。
外周側鉄心片１７２ａは、図１８（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図１８（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。ただし、電磁鋼板以外の磁性体板を用いて外周側鉄心片１７２ａを形成するようにしてもよい。

回転軸側鉄心片１７３は、相対的に分割型回転子１７１の回転軸側に配置される鉄心片である。図１７に示すように、本実施形態でも第１〜第４の実施形態と同様に、単一の回転軸側鉄心片１７３が設けられている。
図１９は、回転軸側鉄心片１７３の構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図１９（ａ）は、図１７に示した方向（分割型回転子１７１の回転軸に沿った方向）から見た回転軸側鉄心片１７３の外観図であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＭ−Ｍ´方向から見た回転軸側鉄心片１７３の断面図である。
回転軸側鉄心片１７３は、図１９（ａ）に示すような形に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を図１９（ｂ）に示すように、その厚み方向に積み重ねることにより形成される。

尚、本実施形態でも、第１〜第４の実施形態と同様に、複数の電磁鋼板を積み重ねることにより回転軸側鉄心片１７３を形成するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、図１９に示したものと同じ外形を有する磁性体（鉄等）を用いて回転軸側鉄心片を一体で形成するようにしてもよい。

鉄心片結合部材１７４ａ〜１７４ｐは、外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈ及び回転軸側鉄心片１７３の間の磁路を遮断するように外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈ及び回転軸側鉄心片１７３と嵌合するための部材である。図１７に示すように、本実施形態では、１つの外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈに対し、２つの鉄心片結合部材１７４ａ〜１７４ｐが設けられている。
図２０は、鉄心片結合部材１７４ａの構成の一例を示す図である。具体的に説明すると、図２０（ａ）は、図１７に示した方向（分割型回転子１７１の回転軸に沿った方向）から見た鉄心片結合部材１７４ａの外観図であり、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）のＮ−Ｎ´方向から見た鉄心片結合部材１７４ａの断面図である。尚、鉄心片結合部材１７４ａ以外の鉄心片結合部材１７４ｂ〜１７４ｐは、鉄心片結合部材１７４ａと同じ構成を有するので、それらの図示を省略する。

鉄心片結合部材１７４ａは、オーステナイト系ステンレス鋼あるいはセラミック等の非磁性体によって一体で形成されている。
また、鉄心片結合部材１７４ａは、分割型回転子５１の回転により発生する遠心力によって変形しない強度を有しているのが望ましい。
そして、図１７、図１８に示すように、外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈの外周方向における端部は、鉤状になっており、また、図１７、図２０に示すように、鉄心片結合部材１７４ａも鉤状になっている。このような外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈの外周方向における端部における鉤状の部分と、鉄心片結合部材１７４ａの鉤状の部分とが嵌め合わさるようにして、外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈと鉄心片結合部材１７４ａが鉤状の部分が相互に引っかかるようにしている。

また、図１７に示すように、外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈと、回転軸側鉄心片１７３との間に、非磁性体である鉄心片結合部材１７４ａ〜１７４ｐを配置することによって、永久磁石１５ａ〜１５ｈの外周方向における両端面の側方の領域を介して、永久磁石１５ａ〜１５ｈの外周側の面と回転軸側の面との間を通ろうとする漏れ磁束の磁路を、非磁性体である鉄心片結合部材１７４ａ〜１７４ｐによって遮断するようにしている。
尚、本実施形態では、永久磁石１５ａ〜１５ｈを密着させた外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈと、鉄心片結合部材１７４ａ〜１７４ｐとの少なくとも何れか一方を回転軸方向に動かすことによって、外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈと、鉄心片結合部材１７４ａ〜１７４ｐとを嵌め合わせる。そして、永久磁石１５ａ〜１５ｈ及び外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈと嵌め合わせられた鉄心片結合部材１７４ａ〜１７４ｐと、回転軸側鉄心片１７３との少なくとも何れか一方を回転軸方向に動かすことによって、相互に間隔を有して隣接する２つの鉄心片結合部材１７４ａ〜１７４ｐ（例えば鉄心片結合部材１７４ａ、１７４ｂ）の間に回転軸側鉄心片１７３の突出部を嵌め合わせる。

本実施形態では、以上のようにすることによって、分割型回転子１７１が回転しても、外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈが、鉄心片結合部材１７４ａ〜１７４ｐに引っかかるようにすることができる。これにより、分割型回転子１７１が回転することによる遠心力が発生しても、外周側鉄心片１７２ａ〜１７２ｈ、回転軸側鉄心片１７３、鉄心片結合部材１７４ａ〜１７４ｐ、及び永久磁石１５ａ〜１５ｈが分離しないようにすることができるようにしている。

以上のように、永久磁石１５ａ〜１５ｈのうち、相対的に外周側に位置している１つの永久磁石によって１つのポール（極）を形成する回転子であっても、前述した第２、第４の実施形態で説明したのと同一の効果を奏することができる。

尚、前述した各実施形態では、電動機としてＩＰＭモータを例に挙げて説明したが、ＩＰＭモータ以外の電動機であっても前述した各実施形態を適用することが可能である。
また、前述した各実施形態では、分割型回転子の外周方向に複数の外周側鉄心片を、永久磁石により形成されるポール（極）毎に１つの割合で間隔を有して配置する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、永久磁石の外周方向における端面の側方を通ろうとする磁路を隙間や非磁性体等によって遮断する構成を採っていれば、外周側鉄心片は永久磁石により形成されるポール（極）毎に複数あってもよい。

また、前述した各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１０、５０、９０、１３０、１７０ ＩＰＭモータ
１１、５１、９１、１３１、１７１ 分割型回転子
１２、５２、１３２、１７２ 外周側鉄心片
１３、５３、９２、１３３、１７３ 回転軸側鉄心片
１４、５４、９３、１７４ 鉄心片結合部材
１３４ 磁路遮断部材
２１１ 固定子
２１３ ケース

Claims (8)

1. 複数の鉄心片を組み合わせて構成される分割型回転子であって、
   相対的に前記分割型回転子の外周側に配置された外周側鉄心片と、
   相対的に前記分割型回転子の回転軸側に配置された回転軸側鉄心片と、
   前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片との間において、前記分割型回転子の外周方向で間隔を有して配置された複数の永久磁石と、
   前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片の間に配置され、前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片とが相互に接触しない状態で前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片との間の磁路を遮断するように前記外周側鉄心片及び前記回転軸側鉄心片と嵌め合わせられた鉄心片結合部材とを有し、
   前記鉄心片結合部材は、非磁性体の材料を用いて形成されており且つ弾性を有する材料を用いて形成され、
   前記鉄心片結合部材の前記外周側鉄心片と嵌め合わせられる部分はへこんでおり、
   前記外周側鉄心片の前記鉄心片結合部材と嵌め合わせられる部分は、前記鉄心片結合部材のへこんでいる部分の形状に合わせて突出しており、
   前記外周側鉄心片の突出している部分が、前記鉄心片結合部材のへこんでいる部分に差し込まれて、前記外周側鉄心片と前記鉄心片結合部材とが非可逆的に結合されていることを特徴とする分割型回転子。
2. 前記分割型回転子の外周方向で間隔を有して相互に配置される２つの永久磁石により、前記分割型回転子の１つの極が構成され、
   前記鉄心片結合部材は、前記分割型回転子の１つの極を構成する２つの永久磁石の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の分割型回転子。
3. 前記外周側鉄心片は、前記分割型回転子の外周方向で相互に間隔を有して配置される複数の外周側鉄心片からなり、
   前記複数の外周側鉄心片の夫々と、前記回転軸側鉄心片との間には、前記分割型回転子の１つの極を構成する２つの永久磁石が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の分割型回転子。
4. 前記分割型回転子の１つの極を構成する２つの永久磁石における前記分割型回転子の外周方向の端面のうち、当該２つの永久磁石が間隔を有して相互に対向していない方の端面の側方に隙間が生じていることを特徴とする請求項３に記載の分割型回転子。
5. 前記分割型回転子の外周方向で間隔を有して相互に配置される２つの永久磁石であって、前記分割型回転子の異なる極を構成する２つの永久磁石の間において、前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心片とが相互に接触しない状態で前記外周側鉄心片と前記回転軸側鉄心との間の磁路を遮断するように配置された磁路遮断部材を有し、
   前記磁路遮断部材は、非磁性体の材料を用いて形成されており、
   前記磁路遮断部材は、前記２つの永久磁石のうち、前記分割型回転子の異なる極を構成する２つの永久磁石の間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の分割型回転子。
6. 前記回転軸側鉄心片の前記鉄心片結合部材と嵌め合わせられる部分は、前記鉄心片結合部材のへこんでいる部分の外形の形状に合わせてへこんでおり、
   前記鉄心片結合部材のへこんでいる部分の外形の部分が、前記回転軸側鉄心のへこんでいる部分に嵌め合わせられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の分割型回転子。
7. 前記外周側鉄心片は、複数の電磁鋼板がその厚み方向に積み重ねられることにより形成され、
   前記回転軸側鉄心片は、磁性体を用いて一体で形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の分割型回転子。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の分割型回転子と、
   内周が前記分割型回転子の外周と間隔を有して相互に対向するように配置された固定子とを有することを特徴とする電動機。

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