WO2011132250A1 - 磁石埋め込み型同期モータ用ロータ - Google Patents

Abstract

１つの磁極に２つの永久磁石が間隔を開けてロータコアに埋め込まれて形成された磁石埋め込み型同期モータ用ロータであって、永久磁石が挿入される磁石孔を形成するロータコア内(特には、センターブリッジ部)に、非磁性金属の集合体を有する。

Description

磁石埋め込み型同期モータ用ロータ

　本発明は、１つの磁極に２つの永久磁石が間隔を開けてロータコアに埋め込まれて形成された磁石埋め込み型同期モータ用ロータに関するものである。

　従来、ハイブリッド自動車用駆動用モータとして、エネルギ効率の高い磁石埋め込み型同期モータが使用されている。特に、１つの磁極に、２つの永久磁石が間隔を開けてロータコアに埋め込まれたものが、使用されている。それは、２つの永久磁石の補助磁極に起因するリアクタンストルクを利用でき、高いモータ効率を得られるためである。
　図１６に、従来の磁石埋め込み型同期モータ用ロータとステータ４０との関係を示す。ステータ４０では、コイルを省略して示している。図示しないコイルにより発生した有効磁束ＩＡは、ティース４１を通って、ロータコア１２内の永久磁石３１、３２へと流れる。永久磁石３１と永久磁石３２とは、磁極の向きが逆向きに配置されている。
　しかし、上記磁石埋め込み型同期モータ用ロータには、次のような問題がある。すなわち、永久磁石３１と永久磁石３２の間付近、いわゆるセンターブリッジ部１８、または永久磁石３１（３２）と外周縁との間の境界領域部１９を、漏れ磁束ＩＢが通り抜ける問題があった。センターブリッジ部１８や境界領域部１９を通り抜ける漏れ磁束ＩＢは、モータのトルクに寄与しないため、モータ効率を低下させる問題がある。
　その問題を解決するために、センターブリッジ部１８や境界領域部１９に空孔を形成することが考えられるが、それでは、ロータの強度不足、特に高回転数で回転したときに、永久磁石３１（３２）で発生する遠心力をカバーする強度に強度不足の懸念がある。

　この強度不足の問題を解決するために、特許文献１では、非磁性金属材料、または樹脂材料をセンターブリッジ部１８に設けることが提案されている。
　また、特許文献２では、センターブリッジ部１８を非磁性体により形成すること、特に、渦電流の増大による損失を回避するために、樹脂等の絶縁体により形成することが提案されている。

特開2008-278696号公報 特開2009-201269号公報

　しかしながら、特許文献１，２に記載された発明には、次のような問題があった。
　すなわち、非磁性金属を使用する場合には、ロータの強度は確保できるが、非磁性金属内を磁束が流れたときに、誘起電流による渦電流損失が発生し、モータ効率が低下する問題があった。
　一方、樹脂等の絶縁体を使用する場合には、誘起電流が発生することなく渦電流損失を回避することはできるが、ロータコアの強度不足が問題であった。すなわち、ハイブリッド自動車で使用される磁石埋め込み型同期モータは、１万回転以上の高速回転される場合があるが、そのような高速回転では、永久磁石に発生する遠心力が大きく、ロータコアの一部を樹脂で構成すると、樹脂部分が強度的に耐えることができず、破損する恐れがある。そのため、ロータコアの一部に樹脂を使用することは、ハイブリッド自動車では、実現性がなかった。

　本発明は、上記問題点を解決することを目的とし、渦電流損失を回避すると共に、ロータの強度を維持可能な磁石埋め込み型同期モータ用ロータを提供することを目的とする。

　本発明の一態様における磁石埋め込み型同期モータ用ロータは、次のような構成を有している。
（１）１つの磁極に２つの永久磁石が間隔を開けてロータコアに埋め込まれて形成された磁石埋め込み型同期モータ用ロータであって、永久磁石が挿入される磁石孔を形成するロータコア内に、非磁性金属の集合体を有することを特徴とする。
（２）（１）に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータにおいて、前記２つの永久磁石の間の前記ロータコア内（センターブリッジ部）に、前記非磁性金属の集合体を有する。
（３）（１）または（２）に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータにおいて、非磁性金属の集合体は、小球の集合体、細線の集合体、積層薄板のいずれか１つであることを特徴とする。ここで、細線を用いる場合には、ロータの中心線と細線の中心線が略平行になるように、細線を配列する。また、積層薄板を用いる場合には、ロータの半径方向と積層薄板の配置方向がほぼ平行となるように、積層薄板を配列する。すなわち、磁束の方向に垂直な面が、細分化されているように、細線や薄板を配列する。

（４）（３）に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータにおいて、前記小球の直径、前記細線の太さ、前記薄板の厚さを、ロータコアを形成している電磁鋼板の厚さ以下とすることを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータのいずれか１つにおいて、内部に前記集合体が充填されるケースであって、ロータコアに形成したケース孔に装着されたときに、前記ロータコアの両端部から突き出た締結部を備える集合体ケースを有することを特徴とする。
　締結部の締結方法としては、例えば、締結部に外周面に雄ネジが形成されたボルト部材を溶接し、ナットで締結する方法、締結部にカシメ部を形成し、カシメ部をかしめることにより締結する方法が考えられる。
（６）（５）に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータにおいて、前記集合体ケースが、前記ロータコアと係合する係合部を有することを特徴とする。

　本発明の磁石埋め込み型同期モータ用ロータは、次のような作用、効果を奏する。
（１）、（３）１つの磁極に２つの永久磁石が間隔を開けてロータコアに埋め込まれて形成された磁石埋め込み型同期モータ用ロータであって、永久磁石が挿入される磁石孔を形成するロータコア内に、非磁性金属の集合体を有することを特徴とするので、非磁性金属の集合体内を磁束が通過するときに、誘起される渦電流の大きさは、細線の太さにより制限されるため、極めて小さいものとなり、渦電流損失を低減することができると共に、非磁性金属の集合体を用いているため、高速回転した場合の永久磁石の遠心力に対して、十分な強度を確保することができる。
　磁束により誘起される渦電流は、金属表面に発生することを特徴とし、同じ金属固体内では、磁束強さに対応する渦電流を発生するが、別な金属固体が強く押圧されていても、その間では渦電流はほとんど流れることはない。すなわち、ロータコアを積層鋼板で構成した場合に、渦電流大きさは、鋼板の厚みの２乗に比例することが知られており、積層鋼板で発生する渦電流の大きさは、ほぼ１枚の鋼板の厚みで決定されると考えてよい。

（２）、（３）１つの磁極に２つの永久磁石が間隔を開けてロータコアに埋め込まれて形成された磁石埋め込み型同期モータ用ロータであって、２つの永久磁石の間のロータコア内（センターブリッジ部）に、非磁性金属（小球の集合体、細線の集合体、積層薄板のいずれか１つ）の集合体を有するので、非磁性金属の集合体内を磁束が通過するときに、誘起される渦電流の大きさは、細線の太さにより制限されるため、極めて小さいものとなり、渦電流損失を低減することができると共に、非磁性金属の集合体を用いているため、高速回転した場合の永久磁石の遠心力に対して、十分な強度を確保することができる。
　磁束により誘起される渦電流は、金属表面に発生することを特徴とし、同じ金属固体内では、磁束強さに対応する渦電流を発生するが、別な金属固体が強く押圧されていても、その間では渦電流はほとんど流れることはない。すなわち、ロータコアを積層鋼板で構成した場合に、渦電流大きさは、鋼板の厚みの２乗に比例することが知られており、積層鋼板で発生する渦電流の大きさは、ほぼ１枚の鋼板の厚みで決定されると考えてよい。これと同様に、細線の場合には、細線の太さにより渦電流損失の大きさが決定される。

（４）（１）または（２）に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータにおいて、前記小球の直径、前記細線の太さ、前記薄板の厚さを、ロータコアを形成している電磁鋼板の厚さ以下とすることを特徴とするので、電磁鋼板で発生する渦電流の大きさより大きな渦電流を発生することがないため、新たな渦電流損失をほとんど発生することがない。
（５）（１）乃至（４）に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータのいずれか１つにおいて、内部に前記集合体が充填されるケースであって、ロータコアに形成したケース孔に装着されたときに、前記ロータコアの両端部から突き出た締結部を備える集合体ケースを有することを特徴とするので、小球、細線、積層薄板を集合体ケースに収納することにより、一体的に取り扱うことができるため、生産ラインにおいて、ロータの組み立て効率を高くして、コストを低減することができる。
（６）（５）に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータにおいて、前記集合体ケースが、前記ロータコアと係合する係合部を有することを特徴とするので、高速回転した場合の永久磁石の遠心力により発生する恐れのある集合体ケースの、ロータコアに対するずれを防止することができる。すなわち、係合部としてロータコアとの接触面を大きく取ることができるため、集合体が充填された集合体ケースに力が加わっても、集合体ケースがずれることがない。

ロータコアの全体構造を示す平面図である。 図１の部分拡大図である。 非磁性金属集合体の一部Ｓ１の構造を示す斜視図である。 第１の実施の形態の磁石埋め込み型同期モータ用ロータの製造工程を示す図である。 図４の続きの製造工程を示す図である。 図５の続きの製造工程を示す図である。 図６の続きの製造工程を示す図である。 第２の実施の形態の磁石埋め込み型同期モータ用ロータの製造工程を示す図である。 図８の続きの製造工程を示す図である。 図９の続きの製造工程を示す図である。 図１０の続きの製造工程を示す図である。 図１１の続きの製造工程を示す図である。 第３の実施の形態の集合体を示す図である。 第３の実施の形態の集合体の変形例を示す図である。 本発明の磁石埋め込み型同期モータ用ロータの磁束の流れを示す図である。 従来の磁石埋め込み型同期モータ用ロータの磁束の流れを示す図である。

　本発明に係る磁石埋め込み型同期モータ用ロータの第１の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１に、本実施形態のロータ１１を平面図により示す。ロータ１１は、ロータコア１２と、ロータコア１２の中心に形成された一つのシャフト締付孔１３と、そのシャフト締付孔１３に組み付けられたロータシャフト１４と、ロータコア１２とロータシャフト１４を結合させる結合構造とを備える。
　この実施形態で、ロータコア１２は、厚さ０．３ｍｍの薄板鋼板を積層することにより形成される。図１に示すように、ロータコア１２の外周部には、複数のスロット１５が形成される。複数のスロット１５は、ロータコア１２の外周縁に沿って配列され、隣り合う２つのスロット１５が「ハの字状」又は「逆ハの字状」をなすように配置される。各スロット１５には、それぞれ界磁用の永久磁石３１（３２）が組み込まれて固定される。

　また、ロータコア１２には、シャフト締付孔１３と複数のスロット１５との間にて、シャフト締付孔１３の周囲に複数（この実施形態では「８個」）の孔１７が形成される。これらの孔１７は、平面視で略台形状をなし、ロータコア１２を軸方向に貫通する。これらの孔１７は、「逆ハの字状」をなす二つ一組のスロット１５の間に一つずつ配置される。　図２に、ロータ１１につき図１の鎖線楕円Ｓ１で囲んだ部分を拡大して平面図により示す。「逆ハの字状」をなす隣り合う二つのスロット１５の間には、両スロット１５を区画する肉部分としてのセンターブリッジ部１８が形成される。また、各スロット１５からロータコア１２の外周縁までの間には、肉部分としての境界領域部１９が形成される。モータを構成するために、このロータ１１がステータに組み付けられた状態で、各スロット１５に組み込まれた永久磁石３１（３２）を、ロータ１１の周囲に位置するステータに近付けるためには、境界領域部１９を極力薄くする必要がある。

　図１に示すセンターブリッジ部１８には、図２に示すように、非磁性金属集合体１０が固定されている。また、図１に示す境界領域部１９には、図２に示すように非磁性金属集合体９が固定されている。
非磁性金属集合体１０と非磁性金属集合体９の構成は基本的に同じなので、本実施の形態では、センターブリッジ部１８に固定された非磁性金属集合体１０について詳細に説明する。
　図３に、非磁性金属集合体１０の構造を斜視図で示す。図３では、両端の締結部を省略して、ロータコア１２内に位置する部分のみを図示している。図４から図７に、非磁性金属集合体１０をロータコア１２に組み込んで固定する製造方法を示す。
　図３に示すように、略Ｉ字型の集合体ケース２１は、両端部に膨らんだ部分である一対の係合部２１ａが形成されている。一対の係合部２１ａは、中間部２１ｂにより接続している。集合体ケース２１の材質は、非磁性金属であるＳＵＳ３０４であり、厚みは０．３ｍｍである。係合部２１ａにより、集合体ケース２１とロータコア１２の接触する面積を倍増することができる。ＳＵＳ３０４の比抵抗は、ロータコア１２を構成している薄板鋼板の比抵抗と同じである。

　図４（ａ）に示すように、集合体ケース２１の下端には、外周に雄ネジが形成された下側ボルト部材２３が溶接により接合されている。下側ボルト部材２３は、底板を形成しており、集合体ケース２１内には、直径０．３ｍｍの細線２２が、押し込まれて密に収納されている。細線２２の材質は、非磁性金属であるＳＵＳ３０４である。集合体ケース２１の上端部には、上側ボルト部材２４を溶接するための上端部２１ｃが形成されている。上端部２１ｃの内側には細線２２が存在しないため、上端部２１ｃの厚みは、細線２２が収納されている部分よりも肉厚にしても良い。
　次に、非磁性金属集合体１０をロータコア１２に組み込んで固定する製造方法について説明する。
　図４（ａ）に示すように、集合体ケース２１内の空間に、予めプレス成形されて、外形が集合体ケース２１の空間に合わせられている細線２２を押し込んで密に収納する。その状態を図４（ｂ）に示す。次に、図４（ｃ）に示すように、細線２２が収納された集合体ケース２１をロータコア１２のセンターブリッジ部１８に形成された挿入孔１８ａに挿入する。挿入した状態を、図５（ａ）に示す。細線２２は、ロータの中心線と細線２２の中心線が平行になるように配置されている。すなわち、細線２２は、集合体ケース２１に対して、中心線方向に挿入されている。これにより、磁束の通過方向に対して、細線２２が直交するように配置される。
　この状態では、上端部２１ｃは、ロータコア１２の上面より突き出ている。次に、図５（ｂ）に示すように、上端部２１ｃの外周に、外周面に雄ネジが形成された上側ボルト部材２４を嵌合させる。

　次に、図６に示すように、レーザ溶接機２５により、上側ボルト部材２４を上端部２１ｃに溶接結合させる。上側ボルト部材２４は上蓋板を構成し、細線２２は、集合体ケース２１、下側ボルト部材２３、及び上側ボルト部材２４により、密閉保持される。
　次に、上側ボルト部材２４に対して上側ナット部材２６をネジ締結する。同時に、下側ボルト部材２３に対して下側ナット部材２７をネジ締結する。そして、上側ナット部材２６と下側ナット部材２７とを同じ力で均等にネジ込んでいき、ロータコア１２に対して、集合体ケース２１に収納された細線２２を固定する。これにより、細線２２が充填された集合体ケース２１は、ロータコア１２に対して確実に固定されるため、遠心力が作用しても、細線２２が充填された集合体ケース２１が、ロータコア１２に対してずれることがない。
　細線２２、集合体ケース２１、上側ボルト部材２４、下側ボルト部材２３、上側ナット部材２６、及び下側ナット部材２７により、非磁性金属集合体１０が構成される。

　次に、上記構成を有する磁石埋め込み型同期モータ用ロータの効果について説明する。図１５に、本発明の磁石埋め込み型同期モータ用ロータを、ステータ４０に組み込んだ状態を示す。ステータ４０では、コイルを省略して示している。図示しないコイルにより発生した有効磁束ＩＡは、ティース４１を通って、ロータコア１２内の永久磁石３１、３２へと流れる。
　このとき、永久磁石３１と永久磁石３２の中間付近である、センターブリッジ部１８には、非磁性金属集合体１０が配置されているので、図１６に示す漏れ磁束ＩＢが通り抜けることが少ない。センターブリッジ部１８を通り抜ける漏れ磁束ＩＢが少ないため、モータ効率を低下させることがなく、モータ効率の高いモータを提供することができる。

　ここで、従来技術のように、非磁性金属を一体で構成した場合には、漏れ磁束により、渦電流損失が発生する問題があった。しかし、本実施の形態では、細線２２の集合体である非磁性金属集合体１０を用いているので、渦電流損失の発生は、積層鋼板からなるロータコア１２に発生する渦電流損失以下であり、渦電流損失を低減できる。
　すなわち、磁束により誘起される渦電流は、金属表面に発生することを特徴とし、同じ金属固体内では、磁束強さに対応する渦電流を発生するが、別な金属固体が強く押圧されていても、その間では渦電流はほとんど流れることはない。すなわち、ロータコア１２を積層鋼板で構成した場合に、渦電流大きさは、鋼板の厚みの２乗に比例することが知られており、積層鋼板で発生する渦電流の大きさは、ほぼ１枚の鋼板の厚みで決定されると考えてよい。同様に、細線２２は、磁束が通過する方向に対して、太さ０．３ｍｍが対向しているため、渦電流の大きさは、細線２２の太さの２乗に比例するため、非磁性金属が一体である場合と比較して、渦電流損失を大幅に低減することができる。
　また、非磁性金属である細線２２が密に充填されており、両端部の上側ボルト部材２４、下側ボルト部材２３、上側ナット部材２６、及び下側ナット部材２７により、ロータコア１２に対して確実に固定されているので、非磁性金属集合体１０はロータコア１２に対して確実に固定されているため、非磁性金属集合体１０がロータコア１２に対してずれることがなく、ロータが高速回転した場合の永久磁石３１（３２）の遠心力に対して、十分な強度を確保することができる。

　上記実施の形態では、センターブリッジ部１８に配置する非磁性金属集合体１０について説明したが、境界領域部１９に配置する非磁性金属集合体９についても、基本的構成は同じである。ただし、境界領域部１９では、ロータコア１２の外周縁に近いため、上側ボルト部材２４、下側ボルト部材２３、上側ナット部材２６、及び下側ナット部材２７が外周縁から外にはみ出さないように配置する必要がある。また、ボルト部材２３、２４や、ナット部材２６、２７を用いずに、孔の両端を、カバーを溶接することにより塞いでも良いし、ロータコア１２の孔に対して、非磁性金属集合体９を圧入しても良い。

　以上詳細に説明したように、本発明の第１実施の形態の磁石埋め込み型同期モータ用ロータによれば、１つの磁極に２つの永久磁石３１（３２）が間隔を開けてロータコア１２に埋め込まれて形成された磁石埋め込み型同期モータ用ロータ１１であって、永久磁石３１（３２）が挿入されるスロット１５を形成するロータコア１２内に、非磁性金属集合体１０、９を有することを特徴とするので、非磁性金属集合体１０内を磁束が通過するときに、誘起される渦電流の大きさは、細線２２の太さ（０．３ｍｍ）により制限されるため、極めて小さいものとなり、渦電流損失を低減することができると共に、非磁性金属集合体１０を用いているため、高速回転した場合の永久磁石３１（３２）の遠心力に対して、十分な強度を確保することができる。
　特に、上側ナット部材２６により上側ボルト部材２４を上向きに引き上げると共に、下側ナット部材２７により下側ボルト部材２３を下向きに引き下げているので、非磁性金属集合体１０をロータコア１２に対して、確実に固定できるため、非磁性金属集合体１０がロータコア１２に対してずれることがなく、永久磁石３１（３２）による遠心力をロータコア１２と一体となって受けることができ、ロータコア１２の強度を強めることができる。

　また、細線２２の太さ（０．３ｍｍ）を、ロータコアを形成している電磁鋼板の厚さ（０．３ｍｍ）以下とすることを特徴とするので、電磁鋼板で発生する渦電流の大きさより大きな渦電流を発生することがないため、新たな渦電流損失をほとんど発生することがない。
　また、内部に細線２２の集合体が充填されるケースであって、ロータコア１２に形成した挿入孔１８ａに装着されたときに、ロータコア１２の両端部から突き出た上端部２１ｃ、下側ボルト部材２３を備える集合体ケース２１を有することを特徴とするので、細線２２を集合体ケース２１に収納することにより、一体的に取り扱うことができるため、生産ラインにおいて、ロータの組み立て効率を高くして、コストを低減することができる。
　また、集合体ケース２１が、ロータコア１２と係合する係合部２１ａを有することを特徴とするので、高速回転した場合の永久磁石３１（３２）の遠心力により発生する恐れのある非磁性金属集合体１０のロータコア１２に対するずれを確実に防止することができる。すなわち、係合部２１ａとしてロータコア１２との接触面を大きく取ることができるため、非磁性金属集合体１０に力が加わっても、非磁性金属集合体１０がロータコア１２に対してずれることがない。

　次に、本発明の第２の実施の形態の磁石埋め込み型同期モータ用ロータについて説明する。第２の実施の形態は、基本的には、第１の実施の形態と同じ構成・作用なので、相違する点のみ詳細に説明し、同じ部分については説明を割愛する。
　図８から図１２に第２の実施の形態の磁石埋め込み型同期モータ用ロータの製造方法を示す。第２の実施の形態では、非磁性集合体として、小球の集合体を用いている。小球の直径は、０．３ｍｍであり、材質は非磁性金属であるＳＵＳ３０４である。
　小球３０を用いる場合には、細線２２のように事前に成形するよりも、ロータコア１２の挿入孔１８ａに挿入した後で、成形する方が、作業性が良いので、そのようにしている。
　図８（ａ）に示すように、集合体ケース２１は、第１実施の形態と同じである。図８（ｂ）に示すように、集合体ケース２１の中に、小球３０を充填する。そして、そのまま挿入孔１８ａに挿入する。挿入した状態を図９（ａ）に示す。図に示すように、集合体ケース２１の外周と挿入孔１８ａとの間には、少しの隙間がある。これは、集合体ケース２１を挿入孔１８ａに挿入しやすくするための隙間である。

　次に、ロータコア１２と下側ボルト部材２３を下側から支持した状態で、プレス金型２８を用いて、小球３０の充填された集合体ケース２１を上下方向にプレスする。これにより、図９（ｂ）に示すように、集合体ケース２１と小球３０は、挿入孔１８ａの中で横方向に広がって、挿入孔１８ａ内を隙間なく充填する。その後、図９（ｃ）に示すように、プレス金型２８が上昇する。
　以下の工程は、第１実施の形態と同じである。すなわち、図１０に示す工程は、図５に示す工程と同じであり、図１１に示す工程は、図６に示す工程と同じであり、図１２に示す工程は、図７に示す工程と同じである。したがって、詳細な説明を割愛する。
　小球３０を用いる場合には、どちらの方向に小球３０を配置したとしても、磁束の通る方向に対して、小球３０の直径（０．３ｍｍ）が対応するので、発生する渦電流損失は、小球の直径（０．３ｍｍ）により制限されるため、渦電流損失を低減することができる。

　以上詳細に説明したように、第２実施の形態の磁石埋め込み型同期モータ用ロータによれば、集合体ケース２１内に充填する集合体として、直径０．３ｍｍの小球３０を用いているので、細線２２と違って方向性がないため、自由に配置することができる。
また、集合体ケース２１に充填した小球３０をプレスしてロータコア１２の挿入孔１８ａの内壁面に強く押圧しているので、ロータコア１２が高速回転した場合の永久磁石３１（３２）の遠心力に対して、十分な強度を確保することができる。
　当然、非磁性金属集合体１０内を磁束が通過するときに、誘起される渦電流の大きさは、小球３０の直径（０．３ｍｍ）により制限されるため、極めて小さいものとなり、渦電流損失を低減することができる

　次に、本発明の第３の実施の形態の磁石埋め込み型同期モータ用ロータについて説明する。第３の実施の形態は、基本的には、第１の実施の形態と同じ構成・作用なので、相違する点のみ詳細に説明し、同じ部分については説明を割愛する。
　図１３に示すように、第３の実施例では、集合体として、厚さ０．３ｍｍの非磁性金属であるＳＵＳ３０４の薄板を用いている。図では、集合体ケース２１を省略して、集合体ケース２１内に配列された薄板３３の配列方向を記載している。
　薄板３３は、図１３に示すように、ロータコア１２の積層鋼板の配列と同じ配列方向である。これにより、非磁性金属集合体１０内を磁束が通過するときに、誘起される渦電流の大きさは、薄板３３の厚さ（０．３ｍｍ）により制限されるため、極めて小さいものとなり、渦電流損失を低減することができる。

　集合体として、薄板を用いるときの配列方向としては、図１４に示すように、薄板３４を配列しても良い。薄板３４は、ロータコア１２の積層鋼板に対して直交する方向で、両端の係合部を結ぶ中心線に対して平行に配列されている。
　これにより、非磁性金属集合体１０内を磁束が通過するときに、誘起される渦電流の大きさは、薄板３３の厚さ（０．３ｍｍ）により制限されるため、極めて小さいものとなり、渦電流損失を低減することができる。
　以上説明したように、図１３または図１４に示す第３の実施の形態によれば、薄板３３（３４）を用いているので、細線２２や小球３０を用いる場合よりも、集合体の取り扱いが容易となる利点を有する。

　本発明の磁石埋め込み型同期モータ用ロータは、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
　例えば、本実施の形態では、センターブリッジ部１８に、非磁性金属集合体１０を配置する例について主に説明したが、境界領域部１９に非磁性金属集合体９を配設するときも、ほぼ同様である。
　ただし、境界領域部１９では、ロータコア１２の外周縁に近いため、上側ボルト部材２４、下側ボルト部材２３、上側ナット部材２６、及び下側ナット部材２７が外周縁から外にはみ出さないように配置する必要がある。また、ボルト部材２３、２４や、ナット部材２６、２７を用いずに、孔の両端を、カバーを溶接することにより塞いでも良いし、ロータコア１２の孔に対して、非磁性金属集合体９を圧入しても良い。
　また、本実施の形態では、細線２２の太さ、小球３０の直径、薄板３３（３４）の厚さとして、ロータコア１２の積層鋼板の厚さ０．３ｍｍと同じ長さを用いているが、積層鋼板の厚さ０．３ｍｍより短い寸法であれば、適宜採用すれば良い。
　また、本実施の形態では、非磁性金属として、ＳＵＳ３０４を用いているが、他の非磁性金属、例えばＳＵＳ３０５等を用いても良い。
　更に、細線や小球の径が０．３ｍｍを超えてしまう場合、ＮｉＣｒのような電気抵抗の高い磁性材料を用いても良い。

　１つの磁極に２つの永久磁石が間隔を開けてロータコアに埋め込まれて形成された磁石埋め込み型同期モータ用ロータに関するものである。

９、１０　　非磁性金属集合体
１１　　ロータ
１２　　ロータコア
１８　　センターブリッジ部
１９　　境界領域部
２１　　集合体ケース
２１ａ　係合部
２２　　細線
２３　　下側ボルト部材
２４　　上側ボルト部材
２６　　上側ナット部材
２７　　下側ナット部材
３０　　小球
３１、３２　永久磁石
３３、３４　薄板

Claims (6)

1. 　１つの磁極に２つの永久磁石が間隔を開けてロータコアに埋め込まれて形成された磁石埋め込み型同期モータ用ロータにおいて、
   　前記永久磁石が挿入される磁石孔を形成する前記ロータコア内に、非磁性金属の集合体を有することを特徴とする磁石埋め込み型同期モータ用ロータ。
2. 　請求項１に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータにおいて、
   　前記２つの永久磁石の間の前記ロータコア内に、前記非磁性金属の集合体を有することを特徴とする磁石埋め込み型同期モータ用ロータ。
3. 　請求項１または請求項２に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータにおいて、
   　非磁性金属の集合体は、小球の集合体、細線の集合体、積層薄板のいずれか１つであることを特徴とする磁石埋め込み型同期モータ用ロータ。
4. 　請求項３に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータにおいて、
   　前記小球の直径、前記細線の太さ、前記薄板の厚さを、ロータコアを形成している電磁鋼板の厚さ以下とすることを特徴とする磁石埋め込み型同期モータ用ロータ。
5. 　請求項１乃至請求項４に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータのいずれか１つにおいて、
   　内部に前記集合体が充填されるケースであって、ロータコアに形成したケース孔に装着されたときに、前記ロータコアの両端部から突き出た締結部を備える集合体ケースを有することを特徴とする磁石埋め込み型同期モータ用ロータ。
6. 　請求項５に記載する磁石埋め込み型同期モータ用ロータにおいて、
   　前記集合体ケースが、前記ロータコアと係合する係合部を有することを特徴とする磁石埋め込み型同期モータ用ロータ。

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