WO2014064787A1 - 電動機の回転子および電動機 - Google Patents

電動機の回転子および電動機 Download PDF

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rotor
iron core
core
central axis
sintered magnet
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Inventor
大輔 西島
治之 長谷川
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]

Definitions

  • the present invention relates to an electric motor rotor and an electric motor.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a rotor core that has a cylindrical shape and has a plurality of holes formed on an end surface thereof, and an electric motor in which a magnet is inserted into a hole of the rotor core.
  • an air layer may be formed between the magnet and the rotor core inside the hole.
  • the magnet magnetic flux has a characteristic that it is less likely to pass through the air layer than a metal, and therefore there is a problem that the magnetic flux cannot be effectively used.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a rotor of an electric motor that can cope with finer changes in motor characteristics while effectively utilizing magnet magnetic flux while suppressing cost. To do.
  • a rotor of an electric motor includes a rotor core having a cylindrical shape, and a plurality of holes extending in a direction parallel to the central axis are provided on an end surface of the rotor core. A magnet and an iron core are inserted into the hole, which are formed side by side along the circumferential direction.
  • the rotor of the electric motor according to the present invention has an effect that it is possible to cope with finer changes in motor characteristics while effectively using magnet magnetic flux while suppressing cost.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotor and a stator included in an electric motor according to a first embodiment of the present invention as viewed along a central axis.
  • FIG. 2 is a partial enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 1, and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partial enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 2 and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • FIG. 4 is a partial enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 3 and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotor and a stator included in an electric motor according to a first embodiment of the present invention as viewed along a central axis.
  • FIG. 2 is a partial enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 1, and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 4 and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • FIG. 6 is a partial enlarged cross-sectional view of a rotor according to a fifth modification, corresponding to the portion A shown in FIG.
  • FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 6 and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • FIG. 8 is a partial enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 7 and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • FIG. 9 is a partial enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 8 and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • FIG. 10 is a partial enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 9 and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotor and a stator included in an electric motor according to a first embodiment of the present invention as viewed along a central axis.
  • the electric motor 50 includes a rotor 30 and a stator 40.
  • the rotor 30 and the stator 40 have a cylindrical shape.
  • the rotor 30 and the stator 40 are arranged so that the central axes S are coaxial with each other and the rotor 30 is positioned inside the stator 40.
  • the rotating shaft 1 is inserted into the center of the rotor 30.
  • the rotor 30 and the rotary shaft 1 are fixed, and can rotate in synchronization with the central axis S.
  • the rotor 30 includes a rotor core 2, a neodymium sintered magnet (magnet) 3, and an iron core 4.
  • the rotor core 2 is formed, for example, by laminating iron thin plates having a cylindrical shape in the central axis direction.
  • a plurality of through holes (holes) 5 extending in a direction parallel to the central axis S are formed on the end surface 2 a of the rotor core 2.
  • the plurality of through holes 5 are formed side by side at regular intervals along the circumferential direction.
  • Embodiment 1 shows an example in which five through holes 5 are formed, the number thereof may be three or less, or may be six or more.
  • one side on the outer peripheral side has an arc shape
  • one side on the central axis S side has a linear shape.
  • the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 are inserted into each of the plurality of through holes 5.
  • the neodymium sintered magnet 3 is inserted on the central axis S side, and the iron core 4 is inserted on the outer peripheral side.
  • the neodymium sintered magnet 3 has a square shape as viewed along the central axis S, and has a rectangular parallelepiped shape as a whole.
  • the iron core 4 has an arc shape on the outer peripheral side in a cross-sectional shape viewed along the central axis S. Inside the through hole 5, the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 are in contact with each other. The contact surface between the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 forms one straight line when viewed along the central axis S.
  • the gap between the neodymium sintered magnet 3 and the rotor core 2 can be eliminated or reduced.
  • the magnetic flux can be directly passed through the iron rotor core 2 and the iron core 4, the magnetic flux can be used more effectively than when the air gap is passed.
  • the motor characteristics can be finely adjusted. Therefore, since the motor characteristics can be finely adjusted without changing the shape of the rotor core 2 and the stator 40, the rotor core 2 and the stator 40 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
  • the processing into a shape having a curve or a curved surface is more time-consuming for the neodymium sintered magnet 3 than for the iron core 4 and is likely to increase the cost.
  • the processing into a shape having a curve or a curved surface is not necessary. Cost can be reduced.
  • FIG. 2 is a partial enlarged cross-sectional view of the rotor 30 according to the modified example 1, and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • the iron core 4 is inserted on the central axis S side, and the neodymium sintered magnet 3 is inserted on the outer peripheral side.
  • the iron core 4 has a rectangular shape in cross section viewed along the central axis S, and has a rectangular parallelepiped shape as a whole.
  • the neodymium sintered magnet 3 has an arc shape on the outer peripheral side in the cross-sectional shape seen along the central axis S.
  • the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 are in contact with each other.
  • the contact surface between the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 forms one straight line when viewed along the central axis S.
  • the gap between the neodymium sintered magnet 3 and the rotor core 2 can be eliminated or reduced.
  • the magnetic flux can be directly passed through the iron rotor core 2 and the iron core 4, the magnetic flux can be used more effectively than when the air gap is passed.
  • the motor characteristics can be finely adjusted. Therefore, since the motor characteristics can be finely adjusted without changing the shape of the rotor core 2 and the stator 40, the rotor core 2 and the stator 40 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
  • FIG. 3 is a partial enlarged cross-sectional view of the rotor 30 according to the modified example 2, and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • the iron core 4 is disposed on both end sides along the circumferential direction inside the through hole 5, and the neodymium sintered magnet 3 is disposed therebetween. Inside the through hole 5, the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 are in contact with each other. The contact surface between the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 forms one straight line when viewed along the central axis S.
  • the gap between the neodymium sintered magnet 3 and the rotor core 2 can be eliminated or reduced.
  • the magnetic flux can be directly passed through the iron rotor core 2 and the iron core 4, the magnetic flux can be used more effectively than when the air gap is passed.
  • the motor characteristics can be finely adjusted. Therefore, since the motor characteristics can be finely adjusted without changing the shape of the rotor core 2 and the stator 40, the rotor core 2 and the stator 40 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
  • FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor 30 according to the third modification, and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • the neodymium sintered magnet 3 is arrange
  • the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 are in contact with each other.
  • the contact surface between the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 forms one straight line when viewed along the central axis S.
  • the gap between the neodymium sintered magnet 3 and the rotor core 2 can be eliminated or reduced.
  • the magnetic flux can be directly passed through the iron rotor core 2 and the iron core 4, the magnetic flux can be used more effectively than when the air gap is passed.
  • the motor characteristics can be finely adjusted. Therefore, since the motor characteristics can be finely adjusted without changing the shape of the rotor core 2 and the stator 40, the rotor core 2 and the stator 40 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
  • FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor 30 according to the modified example 4, and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • a recess 4 a extending along the central axis S is formed on one surface of the iron core 4 on the central axis S side.
  • the neodymium sintered magnet 3 is fitted into the recess 4a.
  • the neodymium sintered magnet 3 has a rectangular parallelepiped shape as a whole.
  • the gap between the neodymium sintered magnet 3 and the rotor core 2 can be eliminated or reduced.
  • the magnetic flux can be directly passed through the iron rotor core 2 and the iron core 4, the magnetic flux can be used more effectively than when the air gap is passed.
  • the motor characteristics can be finely adjusted. Therefore, since the motor characteristics can be finely adjusted without changing the shape of the rotor core 2 and the stator 40, the rotor core 2 and the stator 40 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
  • the neodymium sintered magnet 3 since the neodymium sintered magnet 3 has a rectangular parallelepiped shape as a whole, it is not necessary to process it into a shape having a curve or a curved surface, so that the manufacturing cost can be suppressed.
  • FIG. 6 is a partial enlarged cross-sectional view of the rotor 30 according to the modified example 5, and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • a concave portion 3 a extending along the central axis S is formed on one surface of the neodymium sintered magnet 3 on the central axis S side.
  • the iron core 4 is fitted into the recess 3a.
  • the iron core 4 has a rectangular parallelepiped shape as a whole.
  • the gap between the neodymium sintered magnet 3 and the rotor core 2 can be eliminated or reduced.
  • the magnetic flux can be directly passed through the iron rotor core 2 and the iron core 4, the magnetic flux can be used more effectively than when the air gap is passed.
  • the motor characteristics can be finely adjusted. Therefore, since the motor characteristics can be finely adjusted without changing the shape of the rotor core 2 and the stator 40, the rotor core 2 and the stator 40 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
  • FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 6 and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • the neodymium sintered magnet 3 is inserted on the central axis S side, and the iron core 4 is inserted on the outer peripheral side.
  • the surface on the central axis S side of the iron core 4 is convex, that is, the surface on the outer peripheral side of the neodymium sintered magnet 3 is concave.
  • the contact surface between the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 is a line connecting a plurality of straight lines, specifically, two straight lines when viewed along the central axis S.
  • the gap between the neodymium sintered magnet 3 and the rotor core 2 can be eliminated or reduced.
  • the magnetic flux can be directly passed through the iron rotor core 2 and the iron core 4, the magnetic flux can be used more effectively than when the air gap is passed.
  • the motor characteristics can be finely adjusted. Therefore, since the motor characteristics can be finely adjusted without changing the shape of the rotor core 2 and the stator 40, the rotor core 2 and the stator 40 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
  • FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of a rotor according to the modified example 7, and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • the iron core 4 is inserted on the central axis S side, and the neodymium sintered magnet 3 is inserted on the outer peripheral side.
  • the surface on the central axis S side of the neodymium sintered magnet 3 is convex, that is, the surface on the outer peripheral side of the iron core 4 is concave.
  • the contact surface between the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 is a line connecting a plurality of straight lines, specifically, two straight lines when viewed along the central axis S.
  • the gap between the neodymium sintered magnet 3 and the rotor core 2 can be eliminated or reduced.
  • the magnetic flux can be directly passed through the iron rotor core 2 and the iron core 4, the magnetic flux can be used more effectively than when the air gap is passed.
  • the motor characteristics can be finely adjusted. Therefore, since the motor characteristics can be finely adjusted without changing the shape of the rotor core 2 and the stator 40, the rotor core 2 and the stator 40 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
  • FIG. 9 is a partial enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 8 and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • the neodymium sintered magnet 3 is inserted on the central axis S side, and the iron core 4 is inserted on the outer peripheral side.
  • the surface on the central axis S side of the iron core 4 is convex, that is, the surface on the outer peripheral side of the neodymium sintered magnet 3 is concave.
  • the contact surface between the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 is a curve when viewed along the central axis S.
  • the gap between the neodymium sintered magnet 3 and the rotor core 2 can be eliminated or reduced.
  • the magnetic flux can be directly passed through the iron rotor core 2 and the iron core 4, the magnetic flux can be used more effectively than when the air gap is passed.
  • the motor characteristics can be finely adjusted. Therefore, since the motor characteristics can be finely adjusted without changing the shape of the rotor core 2 and the stator 40, the rotor core 2 and the stator 40 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
  • FIG. 10 is a partial enlarged cross-sectional view of a rotor according to Modification 9 and corresponds to a portion A shown in FIG.
  • the iron core 4 is inserted on the central axis S side, and the neodymium sintered magnet 3 is inserted on the outer peripheral side.
  • the surface on the central axis S side of the neodymium sintered magnet 3 is convex, that is, the surface on the outer peripheral side of the iron core 4 is concave.
  • the contact surface between the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 is a curve when viewed along the central axis S.
  • the gap between the neodymium sintered magnet 3 and the rotor core 2 can be eliminated or reduced.
  • the magnetic flux can be directly passed through the iron rotor core 2 and the iron core 4, the magnetic flux can be used more effectively than when the air gap is passed.
  • the motor characteristics can be finely adjusted. Therefore, since the motor characteristics can be finely adjusted without changing the shape of the rotor core 2 and the stator 40, the rotor core 2 and the stator 40 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
  • FIG. 1 A configuration in which the contact surface between the neodymium sintered magnet 3 and the iron core 4 is curved when viewed along the central axis S or a line connecting a plurality of straight lines is shown in Modifications 2 to 5, that is, FIG.
  • the motor characteristics may be adjusted by using different materials for the rotor core 2 and the iron core 4.
  • irons having different silicon contents may be used in the rotor core 2 and the iron core 4.
  • the present invention is useful for an embedded magnet type motor in which a magnet is inserted into a rotor of an electric motor according to the present invention.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

　コストの抑制を図りつつ、磁石磁束を有効に活用しながらモータ特性のより細かい変更に対応可能な電動機の回転子を得ることを目的とする。電動機５０の回転子３０は、円筒形状を呈する回転子コア２を備え、回転子コア２の端面２ａには、中心軸Ｓと平行な方向に延びる複数の貫通穴５が周方向に沿って並べて形成され、貫通穴５には、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４とが挿入される。例えば、貫通穴５の内部において、ネオジウム焼結磁石３および鉄心４の一方が中心軸Ｓ側に配置され、他方が外周側に配置される。

Description

電動機の回転子および電動機
　本発明は、電動機の回転子および電動機に関する。
　従来、円筒形状を呈して中心軸まわりに回転可能とされた回転子と、その周囲に設けられた固定子とを備える電動機が用いられている。例えば、特許文献１，２には、円筒形状を呈して端面に複数の穴が形成された回転子コアと、回転子コアの穴に磁石が挿入された電動機が開示されている。
特開２００４－２１５３９５号公報 特開２０１１－９１９１７号公報
　しかしながら、上記従来の技術では、穴の内部で磁石と回転子コアとの間に空気層が形成される場合がある。磁石磁束は金属よりも空気層を通過しにくいという特性があるため、磁石磁束を有効に活用できていないという問題があった。また、コストを抑えながらモータの特性をより細かく変更したいという要求もある。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストの抑制を図りつつ、磁石磁束を有効に活用しながらモータ特性のより細かい変更に対応可能な電動機の回転子を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動機の回転子は、円筒形状を呈する回転子コアを備え、回転子コアの端面には、中心軸と平行な方向に延びる複数の穴が周方向に沿って並べて形成され、穴には、磁石と鉄心とが挿入されることを特徴とする。
　本発明にかかる電動機の回転子は、コストの抑制を図りつつ、磁石磁束を有効に活用しながらモータ特性のより細かい変更に対応可能となるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる電動機が備える回転子および固定子を中心軸に沿って見た断面図である。 図２は、変形例１にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。 図３は、変形例２にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。 図４は、変形例３にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。 図５は、変形例４にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。 図６は、変形例５にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。 図７は、変形例６にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。 図８は、変形例７にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。 図９は、変形例８にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。 図１０は、変形例９にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。
　以下に、本発明の実施の形態にかかる電動機の回転子および電動機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる電動機が備える回転子および固定子を中心軸に沿って見た断面図である。電動機５０は、回転子３０と固定子４０とを備える。回転子３０と固定子４０は、円筒形状を呈している。回転子３０と固定子４０は、互いに中心軸Ｓが同軸となるように、かつ固定子４０の内側に回転子３０が位置するように配置される。
　回転子３０には、その中心に回転軸１が挿入される。回転子３０と回転軸１とは固定されており、中心軸Ｓを中心に同期して回転可能とされる。回転子３０は、回転子コア２、ネオジウム焼結磁石（磁石）３、鉄心４を備える。
　回転子コア２は、例えば円筒形状を呈する鉄製の薄板を中心軸方向に積層させて形成される。回転子コア２の端面２ａには、中心軸Ｓと平行な方向に延びる複数の貫通穴（穴）５が形成される。複数の貫通穴５は、周方向に沿って一定の間隔で並べて形成されている。本実施の形態１では、５個の貫通穴５が形成された例を示しているが、その数は３個以下であってもよいし、６個以上であってもよい。貫通穴５は、中心軸Ｓに沿って見た断面形状において、外周側の一辺が円弧形状を呈し、中心軸Ｓ側の一辺が直線形状を呈する。
　ネオジウム焼結磁石３および鉄心４は複数の貫通穴５のそれぞれに挿入される。本実施の形態１では、ネオジウム焼結磁石３が中心軸Ｓ側に挿入され、鉄心４が外周側に挿入される。ネオジウム焼結磁石３は、中心軸Ｓに沿って見た断面形状が方形形状を呈し、全体としては直方体形状を呈する。鉄心４は、中心軸Ｓに沿って見た断面形状において、外周側が円弧形状を呈する。貫通穴５の内部において、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４とは互いに接している。ネオジウム焼結磁石３と鉄心４との接面は、中心軸Ｓに沿って見た場合に１つの直線となる。
　このように、ネオジウム焼結磁石３に加えて鉄心４を貫通穴５に挿入することで、ネオジウム焼結磁石３と回転子コア２との間の空隙をなくす、もしくは小さくすることができる。これにより、鉄製の回転子コア２や鉄心４に直接磁束を通過させることができるので、空隙を通過させる場合よりも磁束を有効に活用させることができる。
　また、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４の大きさを変更することで、モータ特性の細かな調整が可能となる。したがって、回転子コア２や固定子４０の形状を変えずにモータ特性の細かな調整ができるので、回転子コア２や固定子４０の共通化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
　また、曲線または曲面を有する形状への加工は、ネオジウム焼結磁石３のほうが鉄心４よりも手間がかかり、コストの増加を招きやすい。ここで、本実施の形態１では、ネオジウム焼結磁石３は断面形状が方形形状を呈し、全体として直方体形状を呈しているため、曲線または曲面を有する形状への加工が不要となるため、製造コストの抑制を図ることができる。
　図２は、変形例１にかかる回転子３０の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。本変形例１では、鉄心４が中心軸Ｓ側に挿入され、ネオジウム焼結磁石３が外周側に挿入される。鉄心４は、中心軸Ｓに沿って見た断面形状が方形形状を呈し、全体としては直方体形状を呈する。ネオジウム焼結磁石３は、中心軸Ｓに沿って見た断面形状において、外周側が円弧形状を呈する。貫通穴５の内部において、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４とは互いに接している。ネオジウム焼結磁石３と鉄心４との接面は、中心軸Ｓに沿って見た場合に１つの直線となる。
　このように、ネオジウム焼結磁石３に加えて鉄心４を貫通穴５に挿入することで、ネオジウム焼結磁石３と回転子コア２との間の空隙をなくす、もしくは小さくすることができる。これにより、鉄製の回転子コア２や鉄心４に直接磁束を通過させることができるので、空隙を通過させる場合よりも磁束を有効に活用させることができる。
　また、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４の大きさを変更することで、モータ特性の細かな調整が可能となる。したがって、回転子コア２や固定子４０の形状を変えずにモータ特性の細かな調整ができるので、回転子コア２や固定子４０の共通化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
　図３は、変形例２にかかる回転子３０の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。本変形例２では、貫通穴５の内部において、周方向に沿った両端側に鉄心４が配置され、その間にネオジウム焼結磁石３が配置される。貫通穴５の内部において、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４とは互いに接している。ネオジウム焼結磁石３と鉄心４との接面は、中心軸Ｓに沿って見た場合に１つの直線となる。
　このように、ネオジウム焼結磁石３に加えて鉄心４を貫通穴５に挿入することで、ネオジウム焼結磁石３と回転子コア２との間の空隙をなくす、もしくは小さくすることができる。これにより、鉄製の回転子コア２や鉄心４に直接磁束を通過させることができるので、空隙を通過させる場合よりも磁束を有効に活用させることができる。
　また、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４の大きさを変更することで、モータ特性の細かな調整が可能となる。したがって、回転子コア２や固定子４０の形状を変えずにモータ特性の細かな調整ができるので、回転子コア２や固定子４０の共通化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
　図４は、変形例３にかかる回転子３０の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。本変形例３では、貫通穴５の内部において、周方向に沿った両端側にネオジウム焼結磁石３が配置され、その間に鉄心４が配置される。貫通穴５の内部において、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４とは互いに接している。ネオジウム焼結磁石３と鉄心４との接面は、中心軸Ｓに沿って見た場合に１つの直線となる。
　このように、ネオジウム焼結磁石３に加えて鉄心４を貫通穴５に挿入することで、ネオジウム焼結磁石３と回転子コア２との間の空隙をなくす、もしくは小さくすることができる。これにより、鉄製の回転子コア２や鉄心４に直接磁束を通過させることができるので、空隙を通過させる場合よりも磁束を有効に活用させることができる。
　また、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４の大きさを変更することで、モータ特性の細かな調整が可能となる。したがって、回転子コア２や固定子４０の形状を変えずにモータ特性の細かな調整ができるので、回転子コア２や固定子４０の共通化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
　図５は、変形例４にかかる回転子３０の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。本変形例４では、鉄心４のうち中心軸Ｓ側となる一面に中心軸Ｓに沿って延びる凹部４ａが形成される。ネオジウム焼結磁石３は、凹部４ａに嵌め込まれる。ネオジウム焼結磁石３は、全体として直方体形状を呈する。
　このように、ネオジウム焼結磁石３に加えて鉄心４を貫通穴５に挿入することで、ネオジウム焼結磁石３と回転子コア２との間の空隙をなくす、もしくは小さくすることができる。これにより、鉄製の回転子コア２や鉄心４に直接磁束を通過させることができるので、空隙を通過させる場合よりも磁束を有効に活用させることができる。
　また、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４の大きさを変更することで、モータ特性の細かな調整が可能となる。したがって、回転子コア２や固定子４０の形状を変えずにモータ特性の細かな調整ができるので、回転子コア２や固定子４０の共通化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
　また、本変形例４では、ネオジウム焼結磁石３は、全体として直方体形状を呈しているため、曲線または曲面を有する形状への加工が不要となるため、製造コストの抑制を図ることができる。
　図６は、変形例５にかかる回転子３０の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。本変形例５では、ネオジウム焼結磁石３のうち中心軸Ｓ側となる一面に中心軸Ｓに沿って延びる凹部３ａが形成される。鉄心４は、凹部３ａに嵌め込まれる。鉄心４は、全体として直方体形状を呈する。
　このように、ネオジウム焼結磁石３に加えて鉄心４を貫通穴５に挿入することで、ネオジウム焼結磁石３と回転子コア２との間の空隙をなくす、もしくは小さくすることができる。これにより、鉄製の回転子コア２や鉄心４に直接磁束を通過させることができるので、空隙を通過させる場合よりも磁束を有効に活用させることができる。
　また、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４の大きさを変更することで、モータ特性の細かな調整が可能となる。したがって、回転子コア２や固定子４０の形状を変えずにモータ特性の細かな調整ができるので、回転子コア２や固定子４０の共通化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
　図７は、変形例６にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。本変形例６では、図１に示した例と同様に、ネオジウム焼結磁石３が中心軸Ｓ側に挿入され、鉄心４が外周側に挿入される。しかし、鉄心４のうち中心軸Ｓ側となる面が凸となる点、すなわち、ネオジウム焼結磁石３のうち外周側となる面が凹となる点が図１に示す場合と異なっている。そして、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４との接面は、中心軸Ｓに沿って見た場合に複数の直線、具体的には２つの直線を結んだ線となっている。
　このように、ネオジウム焼結磁石３に加えて鉄心４を貫通穴５に挿入することで、ネオジウム焼結磁石３と回転子コア２との間の空隙をなくす、もしくは小さくすることができる。これにより、鉄製の回転子コア２や鉄心４に直接磁束を通過させることができるので、空隙を通過させる場合よりも磁束を有効に活用させることができる。
　また、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４の大きさを変更することで、モータ特性の細かな調整が可能となる。したがって、回転子コア２や固定子４０の形状を変えずにモータ特性の細かな調整ができるので、回転子コア２や固定子４０の共通化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
　図８は、変形例７にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。本変形例７では、変形例１で示した例と同様に、鉄心４が中心軸Ｓ側に挿入され、ネオジウム焼結磁石３が外周側に挿入される。しかし、ネオジウム焼結磁石３のうち中心軸Ｓ側となる面が凸となる点、すなわち、鉄心４のうち外周側となる面が凹となる点が変形例１に示す場合と異なっている。そして、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４との接面は、中心軸Ｓに沿って見た場合に複数の直線、具体的には２つの直線を結んだ線となっている。
　このように、ネオジウム焼結磁石３に加えて鉄心４を貫通穴５に挿入することで、ネオジウム焼結磁石３と回転子コア２との間の空隙をなくす、もしくは小さくすることができる。これにより、鉄製の回転子コア２や鉄心４に直接磁束を通過させることができるので、空隙を通過させる場合よりも磁束を有効に活用させることができる。
　また、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４の大きさを変更することで、モータ特性の細かな調整が可能となる。したがって、回転子コア２や固定子４０の形状を変えずにモータ特性の細かな調整ができるので、回転子コア２や固定子４０の共通化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
　図９は、変形例８にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。本変形例８では、図１に示した例と同様に、ネオジウム焼結磁石３が中心軸Ｓ側に挿入され、鉄心４が外周側に挿入される。しかし、鉄心４のうち中心軸Ｓ側となる面が凸となる点、すなわち、ネオジウム焼結磁石３のうち外周側となる面が凹となる点が図１に示す場合と異なっている。そして、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４との接面は、中心軸Ｓに沿って見た場合に曲線となっている。
　このように、ネオジウム焼結磁石３に加えて鉄心４を貫通穴５に挿入することで、ネオジウム焼結磁石３と回転子コア２との間の空隙をなくす、もしくは小さくすることができる。これにより、鉄製の回転子コア２や鉄心４に直接磁束を通過させることができるので、空隙を通過させる場合よりも磁束を有効に活用させることができる。
　また、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４の大きさを変更することで、モータ特性の細かな調整が可能となる。したがって、回転子コア２や固定子４０の形状を変えずにモータ特性の細かな調整ができるので、回転子コア２や固定子４０の共通化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
　図１０は、変形例９にかかる回転子の部分拡大断面図であって、図１に示すＡ部分に相当する図である。本変形例９では、変形例１で示した例と同様に、鉄心４が中心軸Ｓ側に挿入され、ネオジウム焼結磁石３が外周側に挿入される。しかし、ネオジウム焼結磁石３のうち中心軸Ｓ側となる面が凸となる点、すなわち、鉄心４のうち外周側となる面が凹となる点が変形例１に示す場合と異なっている。そして、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４との接面は、中心軸Ｓに沿って見た場合に曲線となっている。
　このように、ネオジウム焼結磁石３に加えて鉄心４を貫通穴５に挿入することで、ネオジウム焼結磁石３と回転子コア２との間の空隙をなくす、もしくは小さくすることができる。これにより、鉄製の回転子コア２や鉄心４に直接磁束を通過させることができるので、空隙を通過させる場合よりも磁束を有効に活用させることができる。
　また、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４の大きさを変更することで、モータ特性の細かな調整が可能となる。したがって、回転子コア２や固定子４０の形状を変えずにモータ特性の細かな調整ができるので、回転子コア２や固定子４０の共通化を図ることができ、製造コストの抑制を図ることができる。
　なお、ネオジウム焼結磁石３と鉄心４との接面を、中心軸Ｓに沿って見た場合に曲線にしたり複数の直線を結んだ線にしたりする構成は、変形例２～５すなわち図３～６で示した構成に適用してもよい。また、回転子コア２と鉄心４とで異なる材料を用いることで、モータ特性の調整を行ってもよい。例えば、回転子コア２と鉄心４とで、ケイ素の含有量が異なる鉄を用いてもよい。
　以上のように、本発明にかかる電動機の回転子に磁石が挿入された埋込磁石型モータに有用である。
　１　回転軸、２　回転子コア、２ａ　端面、３　ネオジウム焼結磁石（磁石）、３ａ　凹部、４　鉄心、４ａ　凹部、５　貫通穴、３０　回転子、４０　固定子、５０　電動機、Ｓ　中心軸。

Claims (9)

  1. 　円筒形状を呈する回転子コアを備え、
    　前記回転子コアの端面には、中心軸と平行な方向に延びる複数の穴が周方向に沿って並べて形成され、
    　前記穴には、磁石と鉄心とが挿入されることを特徴とする電動機の回転子。
  2. 　前記穴の内部において、前記磁石および前記鉄心の一方が前記中心軸側に配置され、他方が外周側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電動機の回転子。
  3. 　前記穴の内部において、前記磁石および前記鉄心の一方が周方向に沿った両端側に配置され、他方がその間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電動機の回転子。
  4. 　前記磁石および前記鉄心の一方には、前記中心軸側となる一面に前記中心軸に沿って延びる凹部が形成され、
    　前記磁石および前記鉄心の他方は、前記凹部に嵌め込まれることを特徴とする請求項１に記載の電動機の回転子。
  5. 　前記磁石は、前記中心軸に沿って見た断面形状が方形形状を呈することを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の電動機の回転子。
  6. 　前記磁石と前記鉄心との接面は、前記中心軸に沿って見た場合に複数の直線を結んだ線となることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の電動機の回転子。
  7. 　前記磁石と前記鉄心との接面は、前記中心軸に沿って見た場合に曲線となることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の電動機の回転子。
  8. 　前記回転子コアと前記鉄心は、ケイ素を含有する鉄で構成され、
    　前記回転子コアと前記鉄心とでケイ素の含有率が異なることを特徴とする請求項１～７のいずれか１つに記載の電動機の回転子。
  9. 　請求項１～８のうちいずれか１つに記載の回転子と、
    　前記回転子の周囲に設けられた固定子と、を備えることを特徴とする電動機。
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