JP6413601B2

JP6413601B2 - モータ

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Publication number: JP6413601B2
Application number: JP2014210955A
Authority: JP
Inventors: 横山　誠也; 誠也横山; 洋次山田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2034-10-15
Also published as: JP2016082686A

Description

本発明は、モータに関する。

モータに使用されるロータとして、周方向に複数の爪状磁極をそれぞれ有して組み合わされるロータコアを備え、それらの間に界磁磁石を配置して各爪状磁極を交互に異なる磁極に機能させる所謂永久磁石界磁のランデル型構造のロータが知られている。

また、ランデル型構造のロータにおいては、モータの高出力化を図るために、爪状磁極の背面に、磁路を整流するための背面磁石を配置したり、爪状磁極間に磁路を整流するための極間磁石を配置したものも提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−９９９５５号公報

ところで、上記のようなモータでは、その用途によって例えばエンジン搭載自動車のエンジンルームや電気自動車のモータルームなど、車両の駆動源が収容された空間内に収容されることが想定される。このような空間では、環境温度の変化が激しく、この環境温度の変化に対応するモータの開発が望まれている。ここで、モータ（ロータ）に用いられる各磁石は、温度によって磁石の性能が変化する。一般的に高温になると各磁石は性能が低下する。それに伴い、ロータで発生する有効磁束も低下する虞がある。

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、温度変化によるロータで発生する有効磁束の変動を抑えることが可能なモータを提供することにある。

上記課題を解決するモータは、ステータコア及び巻線を有するステータと、それぞれ略円板状のコアベースの外周部に周方向に複数の爪状磁極が形成される第１及び第２ロータコア、及び該第１及び第２ロータコアに軸方向に挟まれてそれらの爪状磁極を互いに異なる磁極として機能させる界磁磁石を有するロータと、を有し、車両の駆動源に関与する発熱体が収納される空間内に設けられるモータであって、前記ロータは、前記爪状磁極の背面に生じる隙間に配置される背面磁石と、前記第１ロータコアの爪状磁極と前記第２ロータコアの爪状磁極との間において周方向に生じる隙間に配置された極間磁石とを備え、前記極間磁石と前記背面磁石は、円環状の一体磁石であり、前記一体磁石は、特性の異なる磁石材料を２つ以上用いて構成されており、前記一体磁石における特性の異なる磁石材料の境界位置は、前記背面磁石における極中央部、または、前記一体磁石における軸方向中央位置である。

この構成によれば、背面磁石と極間磁石は、一体磁石であり、一体磁石は、特性の異なる磁石材料を２つ以上用いて構成することで、特性の異なる磁石のそれぞれの性能は温度変化によって変化する度合いが異なるため、温度変化に広く対応することが可能となる。その結果、温度変化によるロータで発生する有効磁束の変動を抑えることが可能となる。

上記モータにおいて、前記極間磁石と前記背面磁石とが特性の異なる磁石材料を用いて構成されることが好ましい。
この構成によれば、極間磁石と前記背面磁石とが特性の異なる磁石材料を用いて構成されるため、界磁磁石と比較して外側に位置する極間磁石と背面磁石について温度変化に広く対応することが可能となる。これにより、温度変化によるロータで発生する有効磁束の変動を抑えることが可能となる。

上記モータにおいて、前記極間磁石及び前記背面磁石の少なくとも一方は、ＳｍＣｏ系磁石材料を含むことが好ましい。
この構成によれば、高温時（例えば１２０度程度）であっても比較的磁石性能の低下しないＳｍＣｏ系磁石材料を極間磁石及び前記背面磁石の少なくとも一方に用いることで、空間内が高温になっても磁石性能の低下が抑えられる。これによって、ロータの有効磁束の低下も抑えられる。

上記モータにおいて、前記極間磁石は、ＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁材料石、フェライト磁石材料の群から１つ選ばれ、前記背面磁石は、ＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁石材料、フェライト磁石材料の群から前記極間磁石とは異なるものが１つ選ばれることが好ましい。

この構成によれば、ＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁石材料、フェライト磁石材料の中から極間磁石と背面磁石とが異なる様に選ぶことで、単一の磁石で構成した場合と比較して環境温度の変化に対応して温度変化による性能の変化を抑えることが可能となる。

上記モータにおいて、前記一体磁石は、ＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁石材料、フェライト磁石材料の内の２種類以上を用いて射出成形又は圧縮成形されることが好ましい。

この構成によれば、射出成形又は圧縮成形によって一体磁石を成形することができる。
上記モータにおいて、前記一体磁石は、ＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁石材料、フェライト磁石材料の内の２種類以上用いて２色成形されることが好ましい。

この構成によれば、２色成形によって一体磁石を成形することができる。

本発明のモータによれば、温度変化によるロータで発生する有効磁束の変動を抑えることが可能となる。

一実施形態におけるモータの断面図である。同上におけるモータの平面図である。同上におけるロータの断面図であって図４における３−３断面図である。同上におけるロータの斜視図である。同上におけるロータの分解斜視図である。同上における整流磁石の減磁極線を示すグラフである。同上における環境温度変化に伴うロータの有効磁束密度の変化を示すグラフである。別例における整流磁石の製造方法について説明するための説明図である。別例における整流磁石の製造方法について説明するための説明図である。別例における整流磁石の製造方法について説明するための説明図である。別例における整流磁石の断面図である。

以下、モータの一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のモータ１１は、車両エンジンルーム１内に配置される位置制御装置用、詳しくはエンジン２に連結されるバルブタイミング可変装置３用のものである。

図１に示すように、モータ１１のケース１２は、略有底円筒状に形成されたヨークハウジング１３と、このヨークハウジング１３のフロント側（図１中、左側）の開口部を閉塞する蓋部としてのエンドプレート１４とを有している。前記ヨークハウジング１３は例えば磁性体の鉄で構成される。また、前記エンドプレート１４は例えば非磁性体の樹脂材料で構成される。

図１に示すように、ヨークハウジング１３の内周面にはステータ１６が固定されている。ステータ１６は、径方向内側に延びる複数のティース１７ａを有するステータコア１７と、ステータコア１７のティース１７ａにインシュレータ１９を介して巻回される巻線２０とを備えている。ステータ１６は、外部の制御回路Ｓから巻線２０に駆動電流が供給されることで回転磁界を発生する。

図２に示すようにステータコア１７は、計１２個のティース１７ａを有している。従って、ティース１７ａ間に形成されるスロット１７ｂの数も１２個とされている。
図２に示すようにティース１７ａは、巻回部１８ａと、巻回部１８ａの径方向内側の端部から周方向両側に突出する突出部１８ｂとを備える。巻回部１８ａは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線２０が集中巻にて巻回されている。

図１に示すように、ブラシレスモータ１１のロータ２１は回転軸２２を有し、ステータ１６の内側に配置されている。回転軸２２は非磁性体の金属シャフトであって、ヨークハウジング１３の底部１３ａの軸受保持部１３ｂ及びエンドプレート１４の軸受保持部１４ａに支持された軸受２３，２４により回転可能に支持されている。

図３〜図５に示すように、ロータ２１は、前記回転軸２２が圧入されることで互いの軸方向の間隔が保持されつつ回転軸２２に固定される第１及び第２ロータコア３０，４０と、各ロータコア３０，４０の軸方向の間に介在される界磁磁石としての環状磁石５０と、整流磁石５２とを備える。

図３〜図５に示すように、第１ロータコア３０は、略円板状のコアベース３１を有し、その略中心位置に貫通孔３１ａが貫通形成されている。貫通孔３１ａの軸方向一方側の外周部には、略円筒状のボス部３１ｂが突出形成されている。本実施形態では、バーリング加工により、貫通孔３１ａとボス部３１ｂとを同時に形成している。なお、ボス部３１ｂの外径は、回転軸２２の一側を回転可能に支持する軸受２３の外径、即ち、ヨークハウジング１３に設けた軸受２３を収容固定する軸受保持部１３ｂの内径よりも短く形成されている。

図１に示すように、貫通孔３１ａ（ボス部３１ｂ）には回転軸２２が圧入されてコアベース３１が回転軸２２に対して圧着固定される。このとき、ボス部３１ｂが形成されることによって、コアベース３１は、回転軸２２に対して強固に圧着固定される。そして、このコアベース３１が回転軸２２に圧着固定されたとき、ボス部３１ｂは、軸受保持部１３ｂに収容固定された軸受２３に対して軸方向において離間するように配置されている。

第１ロータコア３０のコアベース３１の外周面３１ｃには、等間隔に複数（本実施形態では４つ）の爪状磁極３２が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出して形成されている。詳しくは、爪状磁極３２は、コアベース３１の外周部から径方向外側に突出した突出部３３と、該突出部３３の先端に設けられ軸方向に延びる爪部３４とを有する。

爪状磁極３２の周方向両端面３２ａ，３２ｂは、径方向に延びる（軸方向から見て径方向に対して傾斜していない）平坦面となっている。そして、各爪状磁極３２の周方向の角度、即ち周方向両端面３２ａ，３２ｂ間の角度は、周方向に隣り合う爪状磁極同士の隙間の角度より小さく設定されている。

また、爪部３４の径方向外側面ｆ１は、軸直交方向断面形状が回転軸２２の中心軸線Ｌを中心とする同心円形状の円弧面を有し、その径方向外側面ｆ１に第１補助溝３５と、第２補助溝３６との２つの溝を有している。第１補助溝３５及び第２補助溝３６は、径方向外側面ｆ１の周方向中心から両側にそれぞれ同角度だけ周方向にずれた位置に形成されている。第１補助溝３５及び第２補助溝３６は、軸直交方向断面が略コ字状をなすように形成される。

また、第１ロータコア３０のコアベース３１には、４個の装着孔３７が中心軸線Ｌを中心とする同心円上に等角度の間隔で貫通形成されている。
図３〜図５に示すように、第２ロータコア４０は、第１ロータコア３０と同一材質及び同形状となるよう構成される。

第２ロータコア４０は、略円板状のコアベース４１を有し、その略中心位置に貫通孔４１ａが貫通形成されている。貫通孔４１ａの軸方向他方側の外周部には、略円筒状のボス部４１ｂが突出形成されている。本実施形態では、バーリング加工により、貫通孔４１ａとボス部４１ｂとを同時に形成している。なお、ボス部４１ｂの外径は、回転軸２２の一側を回転可能に支持する軸受２４の外径、即ち、エンドプレート１４に設けた軸受２４を収容固定する軸受保持部１４ａの内径よりも短く形成されている。

貫通孔４１ａ（ボス部４１ｂ）には回転軸２２が圧入されてコアベース４１が回転軸２２に対して圧着固定される。このとき、ボス部４１ｂが形成されることによって、コアベース４１は、回転軸２２に対して強固に圧着固定される。そして、このコアベース４１が回転軸２２に圧着固定されたとき、ボス部４１ｂは、軸受保持部１４ａに収容固定された軸受２４に対して軸方向において離間するように配置されている。

第２ロータコア４０のコアベース４１の外周面４１ｃには、等間隔に複数（本実施形態では４つ）の爪状磁極４２が径方向外側に突出されるとともに軸方向に延出して形成されている。詳しくは、爪状磁極４２は、コアベース４１の外周部から径方向外側に突出した突出部４３と、該突出部４３の先端に設けられ軸方向に延びる爪部４４とを有する。

爪状磁極４２の周方向両端面４２ａ，４２ｂは、径方向に延びる（軸方向から見て径方向に対して傾斜していない）平坦面となっている。そして、各爪状磁極４２の周方向の角度、即ち周方向両端面４２ａ，４２ｂ間の角度は、周方向に隣り合う爪状磁極同士の隙間の角度より小さく設定されている。

また、爪部４４の径方向外側面ｆ２は、軸直交方向断面形状が回転軸２２の中心軸線Ｌを中心とする同心円形状の円弧面を有し、その径方向外側面ｆ２に第１補助溝４５と、第２補助溝４６との２つの溝を有している。第１補助溝４５及び第２補助溝４６は、径方向外側面ｆ２の周方向中心から両側にそれぞれ同角度だけ周方向にずれた位置に形成されている。第１補助溝４５及び第２補助溝４６は、軸直交方向断面が略コ字状をなすように形成される。

また、第２ロータコア４０のコアベース４１には、４個の装着孔４７が中心軸線Ｌを中心とする同心円上に等角度の間隔で貫通形成されている。なお、この装着孔４７は、センサマグネット６２を保持する支持プレート６１の突起６１ｃが挿通されることで支持プレート６１を装着するために設けられている。

そして、各ロータコア３０，４０は、その貫通孔３１ａ，４１ａに回転軸２２が圧入されるとともに、各コアベース３１，４１の軸方向の外側（相反する側）の距離が予め設定された距離となるように回転軸２２に対して圧入固定される。この際、第２ロータコア４０は、爪状磁極４２が周方向に隣り合う他方の第１ロータコア３０の爪状磁極３２間に配置されるようにして、且つコアベース４１とコアベース３１との軸方向の間に環状磁石５０が配置（挟持）されるようにしてロータコア３０に対して組み付けられている。

図４〜図６に示すように、環状磁石５０は、円盤状の永久磁石であって、その中央部に貫通孔５０ａが形成されている。環状磁石５０は、その貫通孔５０ａに円筒状のスリーブ５１が挿通されている。スリーブ５１は、非磁性体よりなり、本実施形態では回転軸２２と同じステンレス製にて形成されている。スリーブ５１の外周面と環状磁石５０の貫通孔５０ａの内周面は磁束を通さない硬化性樹脂からなる接着剤にて接着固定される。

環状磁石５０の外径は、第１ロータコア３０のコアベース３１及び第２ロータコア４０のコアベース４１の外径と一致するように設定されている。従って、環状磁石５０の外周面５０ｂが第１ロータコア３０のコアベース３１の外周面３１ｃと第２ロータコア４０のコアベース４１の外周面４１ｃと面一となる。

環状磁石５０は、第１ロータコア３０の爪状磁極３２をＮ極として機能させ、第２ロータコア４０の爪状磁極４２をＳ極として機能させるように、軸方向に磁化されている。即ち、本実施形態のロータ２１は、界磁磁石としての環状磁石５０を用いた所謂ランデル型構造のロータである。ロータ２１は、Ｎ極となる４つの爪状磁極３２と、Ｓ極となる４つの爪状磁極４２とが周方向に交互に配置されており、極数が８極（極対数が４個）となる。すなわち、本実施形態では、ロータ２１の極数が「８」に設定され、ステータ１６のティース１７ａの数が「１２」に設定されている。

図４〜図６に示すように、整流磁石５２は、背面磁石部５３，５４と極間磁石部５５とを有し、背面磁石部５３，５４及び極間磁石部５５のそれぞれで漏れ磁束を抑えるように磁化された極異方性磁石である。なお、環状磁石５０と整流磁石５２とは、異なる材料で構成される。具体的には、環状磁石５０は、例えば異方性の焼結磁石であり、例えばフェライト磁石、サマリウムコバルト（ＳｍＣｏ）磁石、ＮｄＦｅＢ（ネオジム）系磁石などで構成することが可能である。本実施形態では、フェライト磁石を採用している。また、整流磁石５２は、例えばボンド磁石（プラスチックマグネット、ゴムマグネット等）であり、ＳｍＦｅＮ（サマリウム鉄窒素）系磁石、ＮｄＦｅＢ（ネオジム）系磁石、ＳｍＣｏ（サマリウムコバルト）系磁石、フェライト磁石などで構成することが可能である。本実施形態では、ＳｍＦｅＮ（サマリウム鉄窒素）系磁石とＳｍＣｏ（サマリウムコバルト）系磁石とを用いて射出成形によって成形している。

一方の背面磁石部５３は、第１ロータコア３０の爪状磁極３２（爪部３４）の背面３４ａと、第２ロータコア４０のコアベース４１の外周面４１ｃとの間に配置される。そして、背面磁石部５３は、爪部３４の背面３４ａ（内周面）に当接する側がその爪部３４と同極のＳ極に、第２ロータコア４０のコアベース４１の外周面４１ｃに当接する側がそのコアベース４１と同極のＮ極となるように径方向成分を主として磁化されている。

他方の背面磁石部５４は、第２ロータコア４０の爪状磁極４２（爪部４４）の背面４４ａと、第１ロータコア３０のコアベース３１の外周面３１ｃとの間に配置される。そして、背面磁石部５４は、爪部４４の背面４４ａ（内周面）に当接する側がその爪部４４と同極のＮ極に、第１ロータコア３０のコアベース３１の外周面３１ｃに当接する側がそのコアベース３１と同極のＳ極となるように径方向成分を主として磁化されている。

各背面磁石部５３，５４は、ＳｍＣｏ（サマリウムコバルト）系磁石材料を用いて構成される。
極間磁石部５５は、爪状磁極３２と爪状磁極４２との周方向の間に配置されている。極間磁石部５５は、周方向において爪状磁極３２側がＮ極に、爪状磁極４２側がＳ極となるように周方向成分を主として磁化されている。極間磁石部５５をＳｍＦｅＮ（サマリウム鉄窒素）系磁石材料を用いて構成し、
図１に示すように、ロータ２１のエンドプレート１４側の端面（第２ロータコア４０のコアベース４１の端面）には、センサマグネット６２を保持する支持プレート６１が固定されている。なお、支持プレート６１は、非磁性体にて形成されている。

図１に示すように、支持プレート６１は、円板状のベース部６１ａを有している。ベース部６１ａはその中心部に回転軸２２を貫通させる貫通孔が形成されている。ベース部６１ａの第２ロータコア４０側の面には、等角度間隔で４個の突起６１ｃ（図１では１つのみ図示）がプレス加工にて突出形成されている。各突起６１ｃは、第２ロータコア４０のコアベース４１に形成された装着孔４７にそれぞれ嵌着する。このとき、ベース部６１ａは、第２ロータコア４０のコアベース４１の端面と軸方向に当接するとともに、整流磁石５２の一部（背面磁石部５３及び極間磁石部５５の軸方向端面）と軸方向に当接する。

ベース部６１ａの外周縁部には、円筒壁６１ｂがロータ２１とは反対側（エンドプレート１４側）に向かって軸方向に延出形成されている。円筒壁６１ｂの外径は、ロータ２１の外径と略等しく形成されている。

図１に示すように、円筒壁６１ｂの内周面には、リング形状のセンサマグネット６２が設けられている。なお、センサマグネット６２は、その径方向外側面が円筒壁６１ｂの内周面に接着剤にて固定されている。このとき、円環状のセンサマグネット６２の中心軸が、回転軸２２の中心軸線Ｌと一致するように、センサマグネット６２は支持プレート６１に対して固定される。このように、センサマグネット６２は、ロータ２１と一体回転可能に構成されている。

エンドプレート１４には、前記センサマグネット６２と軸方向に対向するホールＩＣなどの磁気センサ６３が設けられている。この磁気センサ６３は、センサマグネット６２のＮ極とＳ極の磁界を感知するとそれぞれＨレベルの検出信号とＬレベルの検出信号とを前記制御回路Ｓに出力する。

次に、上記のように構成されたモータ１１の作用について説明する。
例えば、車両走行時の運転状態に応じてバルブタイミングを変更する制御が行われる際には、制御回路Ｓから巻線２０に３相の駆動電流が供給され回転磁界が発生される。すると、ロータ２１が回転駆動し、バルブタイミング可変装置３によってバルブタイミング（エンジン２のクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転位相）が変更される。

ここで、図６に示すように、ＳｍＦｅＮ系磁石材料を用いた磁石は、常温では磁石としての性能はＳｍＣｏ系磁石材料を用いた磁石よりも性能は良いが、高温（例えば１２０度）では磁石としての性能はＳｍＣｏ系磁石材料を用いて磁石よりも低下することがわかる。そのため、図７に示すように、例えば整流磁石５２をＳｍＦｅＮ系磁石材料で構成した場合には、高温時に磁石としての性能が低下することとなる。このため、本実施形態のロータ２１の整流磁石５２は、極間磁石部５５と背面磁石部５３，５４とで特性の異なる磁石を用いる構成として、極間磁石部５５をＳｍＦｅＮ（サマリウム鉄窒素）系磁石材料を用いて構成し、背面磁石部５３，５４をＳｍＣｏ（サマリウムコバルト）系磁石材料を用いて構成している。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）背面磁石部５３，５４と極間磁石部５５を特性の異なる磁石材料を用いて構成することで、特性の異なる磁石のそれぞれの性能は温度変化によって変化する度合いが異なるため、温度変化に広く対応することが可能となる。その結果、温度変化によるロータ２１で発生する有効磁束の変動を抑えることが可能となる。

（２）極間磁石部５５と背面磁石部５３，５４は、円環状の一体磁石であり、極間磁石部５５と背面磁石部５３，５４とが特性の異なる磁石材料を用いて構成されるため、環状磁石５０と比較して外側に位置する極間磁石部５５と背面磁石部５３，５４について温度変化に広く対応することが可能となる。これにより、温度変化によるロータ２１で発生する有効磁束の変動を抑えることが可能となる。

（３）高温時（例えば１２０度程度）であっても比較的磁石性能の低下しないＳｍＣｏ系磁石材料を背面磁石部５３，５４に用いることで、空間内が高温になっても磁石性能の低下が抑えられる。これによって、ロータ２１の有効磁束の低下も抑えられる。

（４）ＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁石材料、フェライト磁石材料の中から背面磁石部５３，５４と極間磁石部５５とが異なる様に選ぶことで、単一の磁石で構成した場合と比較して環境温度の変化に対応して温度変化による性能の変化を抑えることが可能となる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、環状磁石５０をフェライト磁石材料で構成したが、これに限らない。例えば、ＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁石材料のいずれかを用いた構成やＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁石材料及びフェライト磁石材料の少なくとも２つ以上を用いた構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、極間磁石部５５をＳｍＦｅＮ（サマリウム鉄窒素）系磁石材料を用いて構成し、背面磁石部５３，５４をＳｍＣｏ（サマリウムコバルト）系磁石材料を用いて構成したがこれに限らない。例えば、極間磁石部５５をＳｍＣｏ（サマリウムコバルト）系磁石材料を用いて構成し、背面磁石部５３，５４をＳｍＦｅＮ（サマリウム鉄窒素）系磁石材料を用いて構成してもよい。

この他、上記のように背面磁石部５３，５４で１種類、極間磁石部５５で１種類選択する場合には、以下のような組み合わせを採用することが好ましい。
（例１）極間磁石部５５がＳｍＦｅＮ系磁石材料であり、背面磁石部５３，５４がＮｄＦｅＢ系磁石材料である。

（例２）極間磁石部５５がＮｄＦｅＢ系磁石材料であり、背面磁石部５３，５４がＳｍＦｅＮ系磁石材料である。
（例３）極間磁石部５５がＳｍＣｏ系磁石材料であり、背面磁石部５３，５４がＮｄＦｅＢ系磁石材料である。

（例４）極間磁石部５５がＮｄＦｅＢ系磁石材料であり、背面磁石部５３，５４がＳｍＣｏ系磁石材料である。
（例５）極間磁石部５５がＳｍＦｅＮ系磁石材料であり、背面磁石部５３，５４がフェライト磁石材料である。

（例６）極間磁石部５５がフェライト磁石材料であり、背面磁石部５３，５４がＳｍＦｅＮ系磁石材料である。
（例７）極間磁石部５５がＮｄＦｅＢ系磁石材料であり、背面磁石部５３，５４がフェライト磁石材料である。

（例８）極間磁石部５５がフェライト磁石材料であり、背面磁石部５３，５４がＮｄＦｅＢ系磁石材料である。
（例９）極間磁石部５５がＳｍＣｏ系磁石材料であり、背面磁石部５３，５４がフェライト磁石材料である。

（例１０）極間磁石部５５がフェライト磁石材料であり、背面磁石部５３，５４がＳｍＣｏ系磁石材料である。
・上記実施形態では、極間磁石部５５と背面磁石部５３，５４と環状磁石５０とでそれぞれ特性の異なる磁石材料を用いることとしたが、これに限らず、各磁石５０，５３，５４，５５のそれぞれで特性の異なる磁石材料を用いる構成を採用してもよい。その例を以下に示す。

図８に示すように、極間磁石部５５が形成される位置に射出成形時の第１及び第２ゲート８０，８１を設定し、第１及び第２ゲート８０，８１のそれぞれから特性の異なる磁石材料を流し込んで成形する。例えば、第１ゲート８０はＳｍＦｅＮ系磁石材料、第２ゲート８１はＳｍＣｏ系磁石材料を流し込む。すると、第１ゲート８０が設定された極間磁石部５５と、隣り合う背面磁石部５３，５４の極中央部（破線Ｘ１）までがＳｍＦｅＮ系磁石材料で構成され、第２ゲート８１が設定された極間磁石部５５と、隣り合う背面磁石部５３，５４の極中央部（破線Ｘ１）までがＳｍＣｏ系磁石材料で構成される。

図９及び図１０に示すように、型９０内において、第１スプルー９１、第１ランナー９２及び第１ゲート９３を介して、背面磁石部５４が形成される位置に磁性材料を流し込み、第２スプルー９４、第２ランナー９５及び第２ゲート９６を介して、背面磁石部５３が形成される位置に磁性材料を流し込んで特性の異なる磁石を用いる構成を採用してもよい。より具体的には第１スプルー９１、第１ランナー９２及び第１ゲート９３を介してＳｍＦｅＮ系磁石材料を充填し、第２スプルー９４、第２ランナー９５及び第２ゲート９６を介してＳｍＣｏ系磁石材料を充填する。すると、背面磁石部５４及び極間磁石部５５の周方向中央部までがＳｍＦｅＮ系磁石材料で構成され、背面磁石部５３及び極間磁石部５５の周方向中央部までがＳｍＣｏ系磁石材料で構成される。

また、図１１に示すように、整流磁石５２において、軸方向中央位置（破線Ｘ２）から軸方向一方側と、該軸方向中央位置（破線Ｘ２）から軸方向他方側とで特性の異なる磁石材料を用いる構成を採用してもよい。

また、特性の異なる磁石材料同士を予め混ぜ合わせた状態で整流磁石５２を成形する構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、バルブタイミング可変装置３用のモータ１１に具体化したが、車両エンジンルーム１内に配置されるモータに具体化してもよい。その一例としては、電子スロットル用モータ、電動ウォータポンプ用モータ、電動オイルポンプ用モータなどが挙げられる。また、エンジンの近くに配置されるラック付近に対して取り付けられる電動パワーステアリング用モータに具体化してもよい。

・上記実施形態では、エンジンルーム１内に設けられるモータ１１に具体化したが、これに限らない。例えば、エンジンを有しない車両（例えば電気自動車や燃料電池自動車など）であっても車両を駆動させる駆動源（モータ等）に関与する発熱体（駆動源自身やその周辺の部材）が収容される空間に設けられるモータに具体化してもよい。電気自動車の一例としては駆動源であるメインモータが収容されるモータルームであり、燃料電池自動車であればモータが収容される空間や燃料電池が収容される空間などが挙げられる。

・上記実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

１…車両エンジンルーム（空間）、２…エンジン（発熱体及び駆動源）、１１…モータ、１６…ステータ、１７…ステータコア、２０…巻線、２１…ロータ、３０…第１ロータコア、３１…コアベース、３２…爪状磁極、４０…第２ロータコア、４１…コアベース、４２…爪状磁極、５０…環状磁石（界磁磁石）、５２…整流磁石（一体磁石）、５３，５４…背面磁石部（背面磁石）、５５…極間磁石部（極間磁石）。

Claims

ステータコア及び巻線を有するステータと、
それぞれ略円板状のコアベースの外周部に周方向に複数の爪状磁極が形成される第１及び第２ロータコア、及び該第１及び第２ロータコアに軸方向に挟まれてそれらの爪状磁極を互いに異なる磁極として機能させる界磁磁石を有するロータと、
を有し、
車両の駆動源に関与する発熱体が収納される空間内に設けられるモータであって、
前記ロータは、前記爪状磁極の背面に生じる隙間に配置される背面磁石と、前記第１ロータコアの爪状磁極と前記第２ロータコアの爪状磁極との間において周方向に生じる隙間に配置された極間磁石とを備え、
前記極間磁石と前記背面磁石は、円環状の一体磁石であり、
前記一体磁石は、特性の異なる磁石材料を２つ以上用いて構成されており、
前記一体磁石における特性の異なる磁石材料の境界位置は、前記背面磁石における極中央部、または、前記一体磁石における軸方向中央位置であることを特徴とするモータ。
請求項１に記載のモータにおいて、
前記極間磁石と前記背面磁石とが特性の異なる磁石材料を用いて構成されることを特徴とするモータ。
請求項１又は２に記載のモータにおいて、
前記極間磁石及び前記背面磁石の少なくとも一方は、ＳｍＣｏ系磁石材料を含むことを特徴とするモータ。
請求項１又は２に記載のモータにおいて、
前記極間磁石は、ＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁石材料、フェライト磁石材料の群から１つ選ばれ、
前記背面磁石は、ＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁石材料、フェライト磁石材料の群から前記極間磁石とは異なるものが１つ選ばれることを特徴とするモータ。
請求項１〜４の何れか１項に記載のモータにおいて、
前記一体磁石は、ＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁石材料、フェライト磁石材料の内の２種類以上を用いて射出成形又は圧縮成形されることを特徴とするモータ。
請求項１〜４の何れか１項に記載のモータにおいて、
前記一体磁石は、ＳｍＦｅＮ系磁石材料、ＮｄＦｅＢ系磁石材料、ＳｍＣｏ系磁石材料、フェライト磁石材料の内の２種類以上用いて２色成形されることを特徴とするモータ。