WO2018131402A1 - 永久磁石埋込型の回転子およびこれを備えた電動機 - Google Patents

永久磁石埋込型の回転子およびこれを備えた電動機 Download PDF

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河村　清美
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H02K21/16—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles

Definitions

  • the present invention relates to a permanent magnet embedded rotor configured by embedding a plurality of permanent magnets at predetermined intervals in a rotor core, and an electric motor including the same.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing an example of such a conventional permanent magnet embedded rotor.
  • a conventional rotor 921 shown in FIG. 6 includes a substantially cylindrical rotor core 923 in which a plurality of embedded holes 922 are formed in the circumferential direction of a laminated rotor core formed by laminating a plurality of steel plates 930 in the axial direction. And a permanent magnet 924 accommodated in the buried hole 922.
  • the conventional rotor 921 further includes a deformed portion 932 in which the embedded hole 922 is deformed inward in the rotor iron plate 931 at the axial end of the rotor core 923. In the conventional example shown in FIG. 6, such a configuration prevents the permanent magnet 924 from coming out of the embedded hole 922.
  • the embedded permanent magnet rotor of the present invention is disposed so as to be rotatable through a gap with respect to the salient pole of the stator in which the winding is wound around the stator core including the salient pole and the yoke
  • the rotor is formed by stacking a plurality of steel plates, and has a rotor core having a plurality of embedded holes, a plurality of permanent magnets respectively housed and held in the plurality of embedded holes, and passing through the center of the rotor core.
  • this rotor has the protrusion piece by which the steel plate arrange
  • the length of the rotor core is larger than the length of the permanent magnet in the thickness direction of the laminated steel sheet, and the leakage magnetic flux is further increased.
  • the length of the permanent magnet can be maximized up to the thickness of the rotating core by providing a protruding piece as in the present invention and having a structure in which the portion holding the permanent magnet is protruded from the rotor core. . That is, by reducing the difference in the axial length between the permanent magnet and the rotor core, the leakage magnetic flux can be reduced and the torque can be increased.
  • the position in the axial direction of the permanent magnet is uniquely determined, it is possible to suppress the rotation unevenness due to the magnetic flux generated by the permanent magnet and the phase detection deviation at the time of sensing.
  • the embedded permanent magnet rotor of the present invention can increase the amount of magnets that can be mounted and can reduce the magnetic flux leakage of the magnets. For this reason, according to the present invention, it is possible to further increase the torque of the electric motor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in the axial direction of an electric motor including an embedded permanent magnet rotor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a bottom view of an electric motor including a permanent magnet embedded rotor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an arrangement relationship between the permanent magnet embedded rotor and the stator core according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is an enlarged view of a cross section of the embedded permanent magnet rotor according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is an enlarged view of an end portion of the permanent magnet embedded rotor according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is an enlarged cross-sectional view of a permanent magnet embedded rotor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view of a permanent magnet embedded rotor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a conventional permanent magnet embedded rotor.
  • the embedded permanent magnet rotor of the present invention increases the amount of magnets that can be mounted and reduces the magnetic flux leakage of the magnets, thereby further increasing the torque of the electric motor. Yes.
  • the conventional method including the above-described technique has the following points to be improved. That is, in the conventional method, the permanent magnet removal preventing structure is formed by deforming one or more rotor iron plates in the radial direction. However, there is a rotor iron plate in which this drop prevention structure is formed in the axial direction of the rotor. For this reason, it becomes a factor which obstructs the miniaturization of a rotor and a short axis. Further, there is no permanent magnet in the rotor iron plate portion for preventing the removal. For this reason, since the permanent magnet cannot be lengthened, the torque is reduced, and further, the leakage iron flux of the permanent magnet is increased due to the presence of the rotor iron plate for preventing the removal. These factors prevent miniaturization and high output.
  • the amount of magnets that can be mounted on the rotor is increased, and the leakage flux of the magnets is reduced, so that the torque of the motor can be further increased.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in the axial direction of an electric motor including an embedded permanent magnet rotor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a bottom view of the electric motor
  • FIG. It is a figure which shows the arrangement
  • the electric motor 10 includes a stator 11 and a rotor 21 as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the stator 11 includes a stator core 14 in which a plurality of thin steel plates are laminated, and a winding 18 wound around the stator core 14 via an insulator 29.
  • the stator iron core 14 is formed between the yoke 12, teeth 13 that are a plurality of salient poles formed so as to protrude toward the inner peripheral side of the yoke 12, and adjacent teeth 13.
  • the winding 18 is wound around the stator core 14 by concentrated winding or distributed winding and is accommodated in the slot 15.
  • twelve teeth 13 as shown in FIG.
  • the rotor 21 includes a rotor core 23 in which a plurality of embedded holes 22 are formed, a permanent magnet 24 embedded in each embedded hole 22, and the center of the rotor core 23. And a rotating shaft 17 extending through.
  • the direction in which the rotating shaft 17 extends is referred to as the axial direction
  • the direction extending from the center of the rotating shaft 17 in the plane orthogonal to the axial direction is referred to as the radial direction
  • the direction around the center is defined as the circumferential direction.
  • the rotor core 23 is formed by laminating a plurality of thin steel plates 30 in the axial direction. Each steel plate 30 is formed with a plurality of buried holes at equal intervals in the circumferential direction. Then, by stacking the steel plates 30 so that the embedded hole portions overlap each other, an embedded hole 22 is formed in the rotor core 23 as shown in FIGS.
  • These embedding holes 22 are permanent magnet embedding holes for embedding the permanent magnets 24, and the permanent magnets 24 for forming the magnetic poles of the rotor 21 are housed and held in the respective embedding holes 22.
  • the rotor 21 of the present embodiment is a permanent magnet embedded rotor. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, an example will be described in which ten embedded holes 22 are formed and ten permanent magnets 24 are stored one by one.
  • the rotor 21 configured in this manner is supported by the bearing 19 at two locations on the rotating shaft 17 as shown in FIG. It faces the inner peripheral surface of 13 through an air gap 16. Further, the stator 11 and the rotor 21 are accommodated in the housing 20 to constitute the electric motor 10.
  • the rotor core 23 is provided with an end plate 31 having a plurality of protruding pieces 32 at its axial end as shown in FIGS. 1 and 2. These protruding pieces 32 are formed so that the steel plate material extends from the opening end of each embedded hole 22 only in the end plate 31. In the present embodiment, these protruding pieces 32 are provided as a regulating mechanism that regulates the embedded position of the permanent magnet 24. In addition, it is a part of the laminated
  • FIG. 4A is an enlarged view of a transverse section of a permanent magnet embedded rotor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4B is an enlarged view of an end portion of the rotor
  • FIG. 5A is an enlarged view of a longitudinal section of an embedded permanent magnet rotor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5B is an embedded permanent magnet according to another embodiment of the present invention. It is an enlarged view of the longitudinal cross-section of a rotor.
  • each permanent magnet 24 is inserted into the embedded hole 22 as shown in the cross-sectional view of the rotor core 23 in FIG. 4A in each steel plate 30 except for the end portion of the rotor core 23. Yes.
  • each permanent magnet 24 is fixed to the rotor core 23 by, for example, an adhesive or a resin.
  • the end plate 31 which is an edge part of the rotor core 23 is from the opening end of the embedded hole 22 in the surface of the axial direction outer side of the end plate 31, as shown to FIG. 4B. It has the protrusion piece 32 from which a steel plate material extends.
  • the protruding piece 32 is arranged so as to partially cover the embedded hole 22 and the permanent magnet 24 when viewed from the axial direction. More specifically, as shown in FIG. 4B, the protruding piece 32 extends partially from the vicinity of the center toward the permanent magnet 24 at the radially inner opening end of the embedded hole 22.
  • the protruding piece 32 when viewed from the circumferential direction, has a shape that is bent in an L shape outward from the end surface of the end plate 31 in the axial direction, as shown in FIG. 5A. More specifically, the protruding piece 32 includes a bent portion 32b that is bent in the axial direction toward the side away from the rotor core 23, and a protruding portion 32e that protrudes in the direction of closing the embedded hole 22 from the bent portion 32b. It is formed to include. More specifically, the bent portion 32b includes a first bent portion 32b1 in which the steel plate material of the protruding piece 32 is bent from the outer surface of the end plate 31 outward in the axial direction, and the first bent portion 32b1.
  • the second bent portion 32b2 is bent in the radial direction so as to be parallel to the surface of the end plate 31. Further, the distal end side of the second bent portion 32b2 becomes a protruding portion 32e extending in parallel to the surface of the end plate 31 toward the radially outer peripheral side.
  • the axial length of the bent portion 32b is made substantially equal to the thickness of the end plate 31 in order to reduce the amount of magnetic flux that leaks while favorably regulating the position of the permanent magnet 24. ing.
  • the surface in contact with the permanent magnet 24 at the protrusion 32e that is, the inner surface of the protrusion 32e and the outer surface of the end plate 31 are substantially equal in the axial direction as shown in FIG. 5A.
  • the bent part 32b is formed so that
  • the end plate 31 including the protruding piece 32 is disposed only on one side of both end portions in the axial direction of the rotor core 23 .
  • the end plate 31 is provided on at least one of both end portions. Any arrangement may be used.
  • FIG. 5B the structural example which has arrange
  • the protrusion including the protrusion 32e having a structure in which a part of the steel plate protrudes into the embedded hole 22 in the end plate 31 of the rotor core 23 as the position restricting structure of the permanent magnet 24.
  • a piece 32 is provided so that the permanent magnet 24 is uniquely positioned in the axial direction.
  • the position restricting structure of the permanent magnet 24 is a protruding piece 32 bent in an L shape outward in the axial direction of the rotor 21. That is, as is clear from the comparison with the conventional configuration shown in FIG. 6, the length of the permanent magnet 24 can be increased without increasing the number of laminated steel plates by using such a configuration, and Unique positioning is possible.
  • the difference in the axial length between the permanent magnet 24 and the rotor core 23 can be reduced, the amount of magnetic flux leaking to the rotor core 23 can be reduced, and high output can be achieved.
  • the conventional structure shown in FIG. 6 has a small amount of magnetic flux flowing in the axial direction, and the sensing accuracy has deteriorated.
  • the position of the end of the rotor core 23 in the axial direction and the position of the end of the permanent magnet 24 can be matched. For this reason, the amount of magnetic flux flowing in the axial direction can be increased, and the sensing accuracy can be improved.
  • the permanent magnet 24 is not only fixed by an adhesive or a resin.
  • end plates 31 having protruding pieces 32 are provided at both ends, and the permanent magnet 24 is sandwiched between the permanent magnets 24. The effect of fixing or preventing the magnet 24 from being fixed can be realized.
  • the number of poles of the rotor 21 is 10 and the number of slots of the stator 11 is 12 as an example.
  • the present invention is not limited to this combination. Other combinations can also be applied.
  • the permanent magnet 24 is shown in a flat plate shape, the present invention is not limited to this shape, and any permanent magnet shape such as a U-shaped shape, a V-shaped shape, and a kamaboko shape can be applied.
  • the permanent magnet material can also be applied to any material such as a neodymium sintered magnet, a neodymium bonded magnet, a ferrite sintered magnet, and a ferrite bonded magnet.
  • an inner rotation (inner rotor) type motor has been described, it goes without saying that the same can be said for an outer rotation (outer rotor) type electric motor.
  • an outer-rotor type motor has a rotor on the outer diameter side of the stator. Therefore, when the output is the same, the amount of magnet used can be increased compared to the inner-rotor type, and the axial thickness of the motor can be increased. The thickness can be reduced. By reducing the axial thickness, by using this configuration as a method of fixing the permanent magnet, the increase rate of the magnets that can be mounted relatively increases, and the effect of increasing the output increases.
  • the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to this, and can be modified as appropriate. As an example, a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with another known configuration.
  • the configurations not mentioned in the above embodiments are arbitrary, and for example, known configurations can be appropriately selected and combined with the present invention.
  • the application field of the present invention is not particularly limited, and can be widely used as, for example, a permanent magnet embedded rotor and an electric motor including the rotor.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

本永久磁石埋込型の回転子は、突極とヨークとを含む固定子鉄心に巻線が巻回されている固定子の突極に対し、ギャップを介して回転自在に配置され、複数の永久磁石が埋め込まれた回転子鉄心を備える。本回転子は、複数の鋼板を積み重ねて形成され、複数の埋設孔を有する回転子鉄心と、複数の埋設孔にそれぞれ収納保持された複数の永久磁石と、回転子鉄心の中央を貫通して延伸する回転軸とを備える。そして、本回転子は、複数の鋼板での両端部の少なくとも一方に配置される鋼板は、埋設孔において、複数の鋼板に対して外側へＬ字形状に折り曲げられた突出片を有している。

Description

永久磁石埋込型の回転子およびこれを備えた電動機
　本発明は、回転子鉄心に複数の永久磁石を所定間隔毎に埋め込んで構成される永久磁石埋込型の回転子およびこれを備えた電動機に関する。
　従来、このような永久磁石埋込型の回転子の技術分野において、回転子への永久磁石の軸方向の位置決め方法、固定方法を工夫した提案がなされている（例えば特許文献１参照）。
　図６は、このような従来の永久磁石埋込型の回転子の一例を示す断面拡大図である。図６に示す従来の回転子９２１は、複数の鋼板９３０を軸方向に積層してなる積層回転子鉄心の周方向に複数の埋設孔９２２が形成された略円柱形状の回転子鉄心９２３と、埋設孔９２２に収容される永久磁石９２４とを有している。そして、この従来の回転子９２１は、さらに、回転子鉄心９２３の軸方向端部の回転子鉄板９３１において、その埋設孔９２２を内側に変形させた変形部９３２を有している。図６に示す従来例では、このような構成とすることで、永久磁石９２４が埋設孔９２２の外部へ抜け出ることを防止している。
特開２０１３－３４３３５号公報
　本発明の永久磁石埋込型の回転子は、突極とヨークとを含む固定子鉄心に巻線が巻回されている固定子の突極に対し、ギャップを介して回転自在に配置され、複数の永久磁石が埋め込まれた回転子鉄心を備える永久磁石埋込型の回転子である。本回転子は、複数の鋼板を積み重ねて形成され、複数の埋設孔を有する回転子鉄心と、複数の埋設孔にそれぞれ収納保持された複数の永久磁石と、回転子鉄心の中央を貫通して延伸する回転軸とを備える。そして、本回転子は、複数の鋼板での両端部の少なくとも一方に配置される鋼板は、埋設孔において、複数の鋼板に対して外側へＬ字形状に折り曲げられた突出片を有している。
　このような構成とすることで、永久磁石の長さを積層した鋼板の厚さまで長くすることが可能であり、高トルク化が可能となる。
　また、永久磁石埋込型の回転子においては、回転子鉄心の鉄心箇所に漏洩磁束が発生し、高トルク化を妨げている。さらに、上述のような従来構造では、積層鋼板の厚み方向において、永久磁石の長さよりも回転子鉄心の長さが大きく、漏洩磁束がさらに大きくなる。これに対し、本発明のような突出片を設け、永久磁石を押さえている部分を回転子鉄心から飛び出させる構造とすることで、永久磁石の長さを回転鉄心部の厚みまで最大限大きくできる。すなわち、永久磁石と回転子鉄心との軸方向の長さの差を小さくすることで、漏洩磁束を低減し、高トルク化を図ることができる。
　また、永久磁石における軸方向の位置が一意に決定されるため、永久磁石の発生する磁束による回転ムラの抑制や、センシングをする際の位相検知ずれの抑制も合わせて図ることができる。
　このように、本発明の永久磁石埋込型の回転子は、搭載できる磁石量を増加し、かつ磁石の漏れ磁束を低減することができる。このため、本発明によれば、電動機の更なる高トルク化が可能となる。
図１は、本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型の回転子を備えた電動機の軸心方向の断面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型の回転子を備えた電動機の底面図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型の回転子と固定子鉄心との配置関係を示す図である。 図４Ａは、本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型の回転子の断面の拡大図である。 図４Ｂは、本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型の回転子の端部の拡大図である。 図５Ａは、本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型の回転子の断面拡大図である。 図５Ｂは、本発明の他の実施の形態に係る永久磁石埋込型の回転子の断面拡大図である。 図６は、従来の永久磁石埋込型の回転子の断面拡大図である。
　本発明の永久磁石埋込型の回転子は、後述するように、搭載できる磁石量を増加させるとともに、磁石の漏れ磁束を低減させており、これによって、電動機の更なる高トルク化を図っている。
　つまり、上述のような技術を含む従来の手法は、次のような改善すべき点があった。すなわち、従来の手法では、回転子鉄板を１枚もしくは複数枚を径方向側に変形させることにより永久磁石の抜け防止構造を形成している。ところが、回転子の軸方向に、この抜け防止構造が形成された回転子鉄板が存在している。このため、回転子の小型化、短軸化を妨げる要因となる。また、この抜け防止用の回転子鉄板部分には、永久磁石が存在しない。このため、永久磁石を長くできないことにより、トルクが低下し、さらに、この抜け防止用の回転子鉄板が存在することにより、永久磁石の漏洩磁束が増加してしまう。そして、これら要因によって、小型化や高出力化が阻まれる。
　また、回転位置を検出するために、永久磁石の発生する磁束を使用するような構造の場合、永久磁石と回転位置の検出部との間に鉄心が存在する。このため、発生した磁束が鉄心に漏洩し、回転位置の検出部分で磁束が弱まり、位置検出にずれが発生し、その結果、制御性が悪化するおそれもある。
　そこで、本発明の実施の形態では、回転子に搭載できる磁石量を増加させ、かつ磁石の漏れ磁束を低減して、電動機の更なる高トルク化を可能としている。
　以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
　（実施の形態）
　図１は、本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型の回転子を備えた電動機の軸心方向の断面図であり、図２は、同電動機の底面図であり、図３は、同永久磁石埋込型の回転子と固定子鉄心との配置関係を示す図である。
　本実施の形態に係る電動機１０は、図１および図２に示すように、固定子１１と回転子２１とを備えている。
　固定子１１は、図１および図２に示すように、複数の薄板状の鋼板が積層された固定子鉄心１４と、インシュレータ２９を介して固定子鉄心１４に巻回された巻線１８とを含む。固定子鉄心１４は、図３に示すように、ヨーク１２と、ヨーク１２の内周側に突出するように形成された複数の突極であるティース１３と、隣り合うティース１３間に形成された複数のスロット１５とを有する。巻線１８は、固定子鉄心１４に集中巻巻線または、分布巻巻線にて巻回され、スロット１５に収納されている。本実施の形態では、図３に示すような１２個のティース１３、すなわち１２スロットの固定子１１とした一例を示している。
　回転子２１は、図１および図２に示すように、複数の埋設孔２２が形成された回転子鉄心２３と、それぞれの埋設孔２２に埋設された永久磁石２４と、回転子鉄心２３の中央を貫通して延伸する回転軸１７とを含む。
　なお、以下、回転軸１７が延伸する方向を軸方向とし、この軸方向に直交する面において、回転軸１７の中心から広がる方向を径方向、中心を周回する方向を周方向として説明する。
　回転子鉄心２３は、複数の薄い鋼板３０を軸方向に積層して形成されている。また、それぞれの鋼板３０には、周方向に等間隔で、複数の埋設孔部が形成されている。そして、この埋設孔部どうしが重なるように各鋼板３０を積み重ねることで、図１～図３に示すように、回転子鉄心２３において埋設孔２２が形成される。これらの埋設孔２２は、永久磁石２４を埋設するための永久磁石埋設孔であり、回転子２１の磁極を形成するための永久磁石２４が、それぞれの埋設孔２２に収納され、保持されている。このように、本実施の形態の回転子２１は、永久磁石埋込型の回転子である。また、本実施の形態では、図２に示すように、１０個の埋設孔２２を形成し、１０個の永久磁石２４を１つずつ収納する一例を挙げて説明する。
　以上、このように構成された回転子２１は、図１に示すように、回転軸１７の２箇所で、軸受１９により回転自在に支持されながら、図２に示すように、固定子１１のティース１３の内周面とエアギャップ１６を介して対向している。また、このような固定子１１および回転子２１が筐体２０内に収納され、電動機１０が構成される。
　そして、さらに、本実施の形態では、回転子鉄心２３は、図１および図２に示すように、その軸方向端部において、複数の突出片３２を有した端板３１を備えている。これら突出片３２は、端板３１のみにおいて、各埋設孔２２の開口端から鋼板材料が伸びるように形成されている。本実施の形態では、永久磁石２４の埋設位置を規制する規制機構として、これら突出片３２を設けている。なお、回転子鉄心２３をなす積層された部材の一部で、例えば端板３１のような端部の部材は、鋼板ではなく鉄板でもよい。
　図４Ａは、本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型の回転子の横断面の拡大図であり、図４Ｂは、同回転子の端部の拡大図である。また、図５Ａは、本発明の実施の形態に係る永久磁石埋込型の回転子の縦断面の拡大図であり、図５Ｂは、本発明の他の実施の形態に係る永久磁石埋込型の回転子の縦断面の拡大図である。
　次に、図４Ａ、図４Ｂおよび図５Ａを参照しながら、永久磁石２４を埋設孔２２に収納、保持する詳細な構成について説明する。
　上述したように、回転子鉄心２３の端部以外、すなわち各鋼板３０では、図４Ａの回転子鉄心２３の断面図に示すように、埋設孔２２に永久磁石２４が挿入された構造となっている。ここで、それぞれの永久磁石２４は、例えば接着剤や樹脂などにより回転子鉄心２３に固定される。
　そして、上述したとおり本実施の形態では、回転子鉄心２３の端部である端板３１は、図４Ｂに示すように、端板３１の軸方向外側の面において、埋設孔２２の開口端から鋼板材料が伸びる突出片３２を有している。突出片３２は、軸方向から見ると、埋設孔２２や永久磁石２４を部分的に覆うように配置される。より詳細には、突出片３２は、図４Ｂに示すように、埋設孔２２の径方向内側の開口端において、その中央付近から部分的に永久磁石２４の方へと伸びている。また、突出片３２は、周方向から見ると、図５Ａに示すように、端板３１の端面からさらに軸方向外側へＬ字状に折り曲げた形状を成している。すなわち、より詳細には、突出片３２は、回転子鉄心２３から遠ざかる側へと軸方向に折り曲げられた折曲部３２ｂと、折曲部３２ｂから埋設孔２２を塞ぐ方向に突出した突起部３２ｅを含むように形成されている。さらに詳細には、折曲部３２ｂは、突出片３２の鋼板材料が、端板３１の外側の面から軸方向外側に折り曲げられた第１の折曲部３２ｂ１と、第１の折曲部３２ｂ１のさらに先端側において、端板３１の面に平行となるように径方向に折り曲げられた第２の折曲部３２ｂ２とで構成される。そして、第２の折曲部３２ｂ２のさらに先端側が、径方向外周側へと端板３１の面に平行して延伸する突起部３２ｅとなる。
　そして、永久磁石２４に対して良好に位置規制するとともに漏洩する磁束量の低減を図るため、本実施の形態では、折曲部３２ｂの軸方向の長さを端板３１の厚みと略等しくしている。言い換えると、突起部３２ｅでの永久磁石２４に接触する面、すなわち突起部３２ｅの内側の面と、端板３１の外側の面とを、図５Ａに示すように、軸方向において略等しい位置関係となるように折曲部３２ｂを形成している。
　なお、本実施の形態では、回転子鉄心２３の軸方向両端部の一方側のみに、突出片３２を含む端板３１を配置した一例を挙げているが、両端部の少なくとも一方に端板３１を配置する構成であればよい。図５Ｂでは、回転子鉄心２３の軸方向両端部それぞれに、端板３１を配置した構成例を示している。また、これら突出片３２は、例えば折り曲げ工程を含むプレス加工にて折り曲げられて、形成されている。
　以上のように、本実施の形態では、回転子鉄心２３の端板３１における埋設孔２２に、永久磁石２４の位置規制構造として、鋼板の一部が飛び出すような構造の突起部３２ｅを含む突出片３２を設けており、これによって、永久磁石２４が軸方向に一意に位置決めされる構成としている。
　特に、本実施の形態では、図５Ａに示すように、永久磁石２４の位置規制構造として、回転子２１の軸方向外側へＬ字形状に折り曲げた突出片３２としている。すなわち、図６に示した従来構成との比較でも明らかなように、このような構成とすることで、鋼板の積層数を増やすことなく、永久磁石２４の長さを大きくすることができ、かつ一意に位置決めすることが可能となる。
　しかも、永久磁石２４と回転子鉄心２３の軸方向長さの差を小さくすることができるため、回転子鉄心２３に漏洩する磁束量を低減でき、高出力化が可能となる。
　さらに、位置検出を目的として回転子鉄心２３の外径から発生する磁束を検出する構造において、図６に示す従来の構造では、軸方向に流れ出す磁束量が少なく、センシング精度が悪化していた。これに対し、図５Ａに示すような本実施の形態の構成においては、軸方向の回転子鉄心２３の端部の位置と永久磁石２４の端部の位置を一致させることが可能となる。このため、軸方向に流れ出る磁束量を大きくすることができ、センシング精度を向上させることができる。
　また、永久磁石２４の固定は、接着材や樹脂によるものだけではなく、例えば図５Ｂに示すように、突出片３２を有する端板３１を両端部に設け、永久磁石２４を挟み込むことで、永久磁石２４の固定もしくは飛び出しの防止の効果が実現できる。
　なお、本実施の形態においては、回転子２１の極数は１０であり、固定子１１のスロット数は１２である一例示して説明したが、本発明はこの組合せに限定されるものではなく、その他の組合せについても適用できる。
　また、永久磁石２４は平板形状の場合を示しているが、この形状に限定されるものではなく、Ｕ字型形状、Ｖ字型形状、カマボコ形状など、任意の永久磁石形状についても適用できる。永久磁石材質も、ネオジム焼結磁石、ネオジムボンド磁石、フェライト焼結磁石、フェライトボンド磁石など、任意の材質についても適用できる。
　さらに、内転（インナロータ）型の電動機の一例を挙げて説明したが、言うまでもなく外転（アウタロータ）型の電動機においても同じことが言える。一般的に、外転型の電動機は回転子が固定子よりも外径側にあるため、同じ出力の場合、内転型に比べ使用する磁石量を多くすることができ、電動機の軸方向厚さを小さくすることができる。軸方向厚さが小さくなることで、永久磁石を固定する方法として本構成を用いることで、相対的に搭載可能な磁石の増加率が大きくなり、高出力化の効果が大きくなる。
　上記の実施の形態は一例に過ぎず、本発明はこれに限定されず、適宜変更することができる。例として、上記の実施の形態の構成の一部を公知の他の構成に置き換えてもよい。また上記の実施の形態で言及されていない構成は任意であり、例えば公知の構成を適宜選択して本発明に組み合わせることができる。
　本発明の利用分野は、特に制限はなく、例えば永久磁石埋込型の回転子およびそれを備えた電動機として広範囲に利用することができる。
　１０　　電動機
　１１　　固定子
　１２　　ヨーク
　１３　　ティース
　１４　　固定子鉄心
　１５　　スロット
　１６　　エアギャップ
　１７　　回転軸
　１８　　巻線
　１９　　軸受
　２０　　筐体
　２１，９２１　　回転子
　２２，９２２　　埋設孔
　２３，９２３　　回転子鉄心
　２４，９２４　　永久磁石
　２９　　インシュレータ
　３０，９３０　　鋼板
　３１　　端板
　３２　　突出片
　３２ｂ　　折曲部
　３２ｂ１　　第１の折曲部
　３２ｂ２　　第２の折曲部
　３２ｅ　　突起部
　９３１　　回転子鉄板
　９３２　　変形部

Claims (5)

  1. 突極とヨークとを含む固定子鉄心に巻線が巻回されている固定子の前記突極に対し、ギャップを介して回転自在に配置され、複数の永久磁石が埋め込まれた回転子鉄心を備える永久磁石埋込型の回転子であって、
    複数の鋼板を積み重ねて形成され、複数の埋設孔を有する前記回転子鉄心と、
    前記複数の埋設孔にそれぞれ収納保持された前記複数の永久磁石と、
    前記回転子鉄心の中央を貫通して延伸する回転軸とを備え、
    前記複数の鋼板での両端部の少なくとも一方に配置される鋼板は、前記埋設孔において、前記複数の鋼板に対して外側へＬ字形状に折り曲げられた突出片を有している永久磁石埋込型の回転子。
  2. 前記突出片を有する鋼板は、前記複数の埋設孔それぞれを塞ぐ方向に突出した複数の突起部を有している請求項１に記載の永久磁石埋込型の回転子。
  3. 前記複数の突起部のそれぞれは、前記埋設孔に埋設された永久磁石の端部を覆うように前記永久磁石と重なる請求項２に記載の永久磁石埋込型の回転子。
  4. 前記突出片は、プレス加工にて折り曲げられている請求項１から３のいずれか一項に記載の永久磁石埋込型の回転子。
  5. 前記突極と前記ヨークとを含む前記固定子鉄心に前記巻線が巻回されている前記固定子と、請求項１に記載の永久磁石埋込型の回転子とを備えた電動機。
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