WO2020208988A1 - モータ及び電気機器 - Google Patents

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WO2020208988A1
WO2020208988A1 PCT/JP2020/010039 JP2020010039W WO2020208988A1 WO 2020208988 A1 WO2020208988 A1 WO 2020208988A1 JP 2020010039 W JP2020010039 W JP 2020010039W WO 2020208988 A1 WO2020208988 A1 WO 2020208988A1
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WO
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fixing member
magnet
permanent magnet
gap
rotor core
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PCT/JP2020/010039
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山口　明
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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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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/04—Balancing means
    • 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]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • 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

  • This disclosure relates to motors and electrical equipment.
  • Motors are used in various electrical devices. For example, in an electric blower mounted on a vacuum cleaner, a motor is used to rotate a rotating fan.
  • a motor of this type an IPM (Interior Permanent Magnet) motor having a rotor in which a permanent magnet is embedded in a rotor core is known.
  • IPM Interior Permanent Magnet
  • the relaxation torque due to the unevenness of the magnitude of the reluctance generated in the rotor core can be obtained. Therefore, a compact and highly efficient motor can be realized.
  • a permanent magnet is arranged in the magnet insertion hole formed in the rotor core.
  • the permanent magnet and the rotor core arranged in the magnet insertion hole may be fixed by an adhesive.
  • a method of adhering and fixing a permanent magnet and a rotor core using an adhesive for example, a method of arranging a permanent magnet in a magnet insertion hole and filling a gap between the permanent magnet and the rotor core with an adhesive is known. There is. Further, a method of inserting a permanent magnet having an adhesive sheet attached to the entire circumference into a magnet insertion hole is also known (see Patent Document 1).
  • a gap is provided as a play between the permanent magnet arranged in the magnet insertion hole and the rotor core so that the permanent magnet does not break when the magnet is inserted into the magnet insertion hole.
  • the adhesive fixing position of the permanent magnet in the magnet insertion hole when the adhesive is injected into the gap to bond and fix the permanent magnet. May vary.
  • the amount of adhesive injected into each magnet insertion hole may vary. As described above, when the adhesive fixing position of the permanent magnet and the injection amount of the adhesive vary, an imbalance of the magnetic flux generated in the rotor occurs and the vibration of the motor increases.
  • the present disclosure has been made to solve such a problem, and an object of the present disclosure is to provide a low-vibration motor and electrical equipment having excellent productivity.
  • one aspect of the motor according to the present disclosure has a rotor core in which a magnet insertion hole is formed and a permanent magnet arranged in the magnet insertion hole, and rotates about an axis. It includes a rotor, a stator facing the rotor, and a fixing member for fixing a permanent magnet in a magnet insertion hole formed in the rotor core.
  • the fixing member includes a protrusion fitted in the gap between the rotor core and the permanent magnet.
  • the permanent magnet is in contact with the inner surface located on the outer side of the inner surface included in the magnet insertion hole when viewed from the direction in which the axis extends.
  • the fixing member may be a balance weight.
  • the permanent magnet is plate-shaped and has a side surface of the first magnet which is one side surface in the width direction of the permanent magnet, a side surface of the second magnet which is the side surface of the other side in the width direction of the permanent magnet, and a permanent magnet. It is preferable to include a first magnet main surface which is a main surface on one side in the thickness direction and a second magnet main surface which is a main surface on the other side in the thickness direction of the permanent magnet.
  • the magnet insertion hole is a first hole main surface which is an inner surface in the radial direction intersecting the axial center of the rotor core as an inner surface of the rotor core in the magnet insertion hole, and a first surface which is one side of the magnet insertion hole.
  • the permanent magnet is preferably arranged in the magnet insertion hole so that the main surface of the first magnet is located inside the main surface of the second magnet in the radial direction of the axis of the rotor core.
  • the gap is between the first gap, which is the gap between the side surface of the first magnet and the side surface of the first hole, and the side surface of the second magnet and the side surface of the second hole.
  • a second gap portion which is a gap between the two magnets and a third gap portion which is a gap between the main surface of the first magnet and the main surface of the first hole.
  • first gap portion and the second gap portion may be a flux barrier.
  • the fixing member has a first convex portion fitted in the first gap portion and a second convex portion fitted in the second gap portion as the convex portion.
  • the permanent magnet may be trapezoidal when the rotor is viewed from the direction in which the axis extends.
  • the radial outer side of the rotor core in the permanent magnet may be larger than the radial inner side of the rotor core in the permanent magnet.
  • the convex portion is fitted in the third gap portion.
  • the rotor core may be provided with a recess that is recessed in a stepped shape from the opening surface of the magnet insertion hole as a part of the third gap portion.
  • the convex portion may be fitted into the concave portion.
  • the third gap portion and the convex portion may be elongated along the main surface of the first magnet of the permanent magnet.
  • the rotor has a shaft that penetrates the rotor core. It is preferable that the fixing member is provided with a through hole through which the shaft penetrates. The fixing member preferably faces a surface in the axial direction of the shaft.
  • the motor may include, as a fixing member, a first fixing member facing one surface in the axial direction of the shaft and a second fixing member facing the other surface in the axial direction of the shaft.
  • a plurality of magnet insertion holes may be provided along the circumferential direction of the rotor core.
  • a plurality of convex portions may be provided corresponding to each of the plurality of permanent magnets.
  • the fixing member is made of a non-magnetic material.
  • non-magnetic material is preferably a thermoplastic resin.
  • the rotor core and the permanent magnet are harder than the convex portion.
  • one aspect of the electrical equipment according to the present disclosure includes any of the above motors.
  • the permanent magnet is fixed to the rotor core at a predetermined position in the magnet insertion hole without using an adhesive. can do. Therefore, it is possible to realize a low-vibration motor having excellent productivity and an electric device provided with this motor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the motor according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor in line II-II of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of a rotor and a fixing member used in the motor according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a rotor and a fixing member used in the motor according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of a rotor used in the motor according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the rotor in the VI-VI line of FIG.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of a rotor and a fixing member used in the motor according to the first modification.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the motor according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor in line II-II of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of a
  • FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor used in the motor according to the first modification.
  • FIG. 9 is a diagram showing a state when a permanent magnet is assembled to the rotor core in the motor according to the first modification.
  • FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of a rotor used in the motor according to the second modification.
  • FIG. 11 is a perspective view of the first fixing member used in the motor according to the second modification.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a rotor used in another motor according to the second modification.
  • FIG. 13 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor used in the motor according to the modified example 3.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a rotor used in the motor according to the modified example 4.
  • FIG. 15 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor used in the motor according to the modified example 5.
  • FIG. 16 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor used in the motor according to the modified example 6.
  • FIG. 17 is a diagram showing an electric device including a motor.
  • each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated.
  • substantially the same configuration is designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted or simplified.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the motor 1 according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor 1 in line II-II of FIG.
  • the motor 1 in the present embodiment can be used, for example, as a fan motor of an electric blower mounted on a vacuum cleaner.
  • the motor 1 includes a rotor 10, a stator 20, and a fixing member 30.
  • the motor 1 further includes a first bearing 41, a second bearing 42, a first bracket 51, and a second bracket 52.
  • the motor 1 in the present embodiment is an inner rotor type electric motor in which the rotor 10 is arranged inside the stator 20. That is, the stator 20 is arranged so as to surround the rotor 10. The stator 20 faces the rotor 10.
  • the rotor 10 (rotor) is arranged inside the stator 20 via a small air gap with the stator 20.
  • the rotor 10 has a configuration in which a plurality of N poles and S poles are repeatedly present in the circumferential direction.
  • the rotor 10 rotates about the axis C by the magnetic force generated in the stator 20.
  • the rotor 10 has a rotor core 110, a permanent magnet 120, and a shaft 130.
  • the rotor core 110 is a laminated body in which a plurality of steel plates are laminated in the direction of the axial center C of the shaft 130 (axial center direction).
  • Each of the plurality of steel plates is, for example, a punched electromagnetic steel plate having a predetermined shape.
  • the plurality of steel plates are fixed to each other by, for example, caulking.
  • the permanent magnet 120 is composed of a sintered magnet.
  • the permanent magnet 120 is embedded in the rotor core 110. That is, the motor 1 is an IPM motor having a rotor 10 in which a permanent magnet 120 is embedded in a rotor core 110. A plurality of permanent magnets 120 are embedded in the rotor core 110.
  • the shaft 130 (rotating shaft) is, for example, a metal rod, and extends along the axis C.
  • the shaft 130 is fixed to the rotor core 110.
  • the shaft 130 is inserted into a through hole 110a provided in the center of the rotor core 110 so as to extend on both sides of the rotor core 110 in the axial direction.
  • the shaft 130 is fixed to the rotor core 110 by, for example, press-fitting or shrink-fitting into the through hole 110a of the rotor core 110.
  • the rotor 10 configured in this way rotates about the axis C of the shaft 130 as the center of rotation. That is, the shaft 130 becomes the center when the rotor 10 rotates.
  • the details of the rotor 10 will be described later.
  • the stator 20 (stator) is arranged so as to surround the rotor 10 with a small air gap between the stator 20 and the rotor 10.
  • the stator 20 generates a magnetic force acting on the rotor 10.
  • the stator 20 has a stator core 210 (stator core), a winding coil 220, and an insulator 230.
  • the stator core 210 is a laminated body in which a plurality of steel plates are laminated along the direction of the axis C of the shaft 130. Each of the plurality of steel plates is, for example, a punched electromagnetic steel plate having a predetermined shape.
  • the stator core 210 is not limited to the laminated body, and may be a bulk body made of a magnetic material. As shown in FIG. 2, the stator core 210 is provided with a plurality of teeth 211 protruding toward the rotor core 110 of the rotor 10. The plurality of teeth 211 are arranged at equal intervals in the circumferential direction while forming slots which are openings between the teeth 211.
  • the winding coil 220 is a stator coil, and is wound around each of a plurality of teeth 211 provided on the stator core 210 via an insulator 230.
  • Each winding coil 220 is composed of three-phase unit coils of U-phase, V-phase, and W-phase, which are electrically different from each other by 120 degrees. That is, the winding coil 220 wound around the teeth 211 is energized and driven by three-phase alternating current that is energized in units of U-phase, V-phase, and W-phase.
  • the insulator 230 is made of an insulating resin material and covers the teeth 211 of the stator core 210.
  • the insulator 230 is provided on each tooth 211.
  • the fixing member 30 is a member that fixes the permanent magnet 120 to the rotor core 110.
  • the permanent magnet 120 is held by the rotor core 110 by being fixed to the rotor core 110 by the fixing member 30.
  • the fixing member 30 is attached to the shaft 130. Therefore, the fixing member 30 rotates together with the rotor core 110 as the shaft 130 rotates.
  • the fixing member 30 is a balance weight for adjusting the weight balance of the rotor 10. That is, the permanent magnet 120 is fixed to the rotor core 110 by using the existing balance weight.
  • the balance weight is an adjusting member for adjusting the weight balance of the rotor 10 by cutting out a part of the outer peripheral portion of the balance weight by cutting or the like. By using the balance weight, it is possible to eliminate the eccentricity of the rotor 10 and rotate the rotor 10 in a well-balanced manner around the shaft 130 (rotating shaft).
  • the first fixing member 31 and the second fixing member 32 are arranged as the fixing member 30.
  • the first fixing member 31 faces one surface of the rotor core 110 in the axial direction of the shaft 130.
  • the second fixing member 32 faces the other surface of the rotor core 110 in the axial direction of the shaft 130.
  • the rotor core 110 is sandwiched between the first fixing member 31 and the second fixing member 32.
  • each permanent magnet 120 is sandwiched between the first fixing member 31 and the second fixing member 32 and fixed to the rotor core 110.
  • the first fixing member 31 and the second fixing member 32 are in contact with the rotor core 110.
  • the first fixing member 31 is provided with a through hole 31a through which the shaft 130 penetrates.
  • the second fixing member 32 is provided with a through hole 32a through which the shaft 130 penetrates.
  • the first fixing member 31 and the second fixing member 32 are fixed to the shaft 130 by press fitting, for example, but the fixing method between the first fixing member 31 and the second fixing member 32 and the shaft 130 is not limited to this. ..
  • the detailed configuration of the first fixing member 31 and the second fixing member 32 will be described later.
  • the first bearing 41 and the second bearing 42 are bearings that rotatably hold the shaft 130.
  • the first bearing 41 supports a portion of the shaft 130 that protrudes from one side of the rotor core 110.
  • the second bearing 42 supports a portion of the rotor core 110 that protrudes from the other side.
  • ball bearings are used for the first bearing 41 and the second bearing 42, other bearings such as thrust bearings can also be used.
  • the first bracket 51 holds the first bearing 41. Specifically, the first bearing 41 is fixed to the recess provided in the first bracket 51.
  • the second bracket 52 holds the second bearing 42. Specifically, the second bearing 42 is fixed to the recess provided in the second bracket 52.
  • the first bracket 51 and the second bracket 52 are made of, for example, a metal material.
  • the first bracket 51 and the second bracket 52 constitute the outer shell of the motor 1.
  • the first bracket 51 is a frame (housing) having an opening.
  • the second bracket 52 is a lid that closes the opening of the first bracket 51.
  • the shaft 130 penetrates the first bracket 51. A part of the shaft 130 projects outward from the first bracket 51.
  • a load such as a rotary fan is attached to a portion of the shaft 130 that protrudes outward from the first bracket 51. That is, in the shaft 130, the portion protruding from the first bracket 51 is the output shaft.
  • stator 20 when the winding coil 220 of the stator 20 is energized, a field current flows through the winding coil 220 and magnetic flux is generated in the stator 20 (stator core 210).
  • stator 20 stator core 210
  • the magnetic force generated by the interaction between the magnetic flux of the stator 20 and the magnetic flux generated from the permanent magnet 120 of the rotor 10 becomes the torque for rotating the rotor 10, and the rotor 10 rotates.
  • FIG. 3 is a perspective view of the rotor 10 and the fixing member 30 used in the motor 1 according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the rotor 10 and the fixing member 30 used in the motor 1.
  • FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor 10.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the rotor 10 along the VI-VI line of FIG. In FIG. 4, the shaft 130 is omitted.
  • FIG. 5 shows an enlarged view of only the rotor 10 in the region V surrounded by the broken line in FIG.
  • the rotor 10 has a rotor core 110, a permanent magnet 120 embedded in the rotor core 110, and a shaft 130 inserted into the through hole 110a of the rotor core 110.
  • a plurality of magnet insertion holes 111 are formed in the rotor core 110 as magnet embedding holes in which the permanent magnets 120 are embedded and arranged.
  • the plurality of magnet insertion holes 111 are provided along the circumferential direction of the rotor core 110. Specifically, the plurality of magnet insertion holes 111 are provided near the inside of the outer peripheral surface of the rotor core 110 at equal intervals along the rotation direction of the rotor core 110.
  • Four magnet insertion holes 111 are provided. The four magnet insertion holes 111 are arranged so as to form a regular polygon (square in the present embodiment) when viewed from above.
  • Each magnet insertion hole 111 is a through hole that penetrates the rotor core 110 along the longitudinal direction of the shaft 130 (the direction of the axis C). Therefore, each magnet insertion hole 111 is opened at both end surfaces of the shaft 130 in the rotor core 110 in the longitudinal direction.
  • the opening shape of each magnet insertion hole 111 is, for example, a slit shape.
  • the arbitrary cross-sectional shape of each magnet insertion hole 111 when cut in a plane whose normal direction is the longitudinal direction of the shaft 130 is the same as the opening shape and is slit-shaped.
  • Each magnet insertion hole 111 has a first hole side surface 111a, which is one side surface of the magnet insertion hole 111, and the other side of the magnet insertion hole 111, as the inner surface of the rotor core 110 in the magnet insertion hole 111.
  • the second hole side surface 111b which is a surface
  • the first hole main surface 111c which is the inner surface of the rotor core 110 in the radial direction (the radial direction of the rotor 10)
  • the second hole which is the outer surface of the rotor core 110 in the radial direction.
  • Permanent magnets 120 are arranged in each of the plurality of magnet insertion holes 111. One permanent magnet 120 is inserted into each magnet insertion hole 111. Since the rotor core 110 is provided with four magnet insertion holes 111, four permanent magnets 120 are embedded in the rotor core 110. The plurality of permanent magnets 120 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the rotor core 110, similarly to the plurality of magnet insertion holes 111. Each permanent magnet 120 is magnetized, and the permanent magnet 120 is arranged so that the magnetic poles of the S pole and the N pole alternately exist in the circumferential direction of the rotor 10.
  • the rotor 10 has a plurality of magnetic poles at equal intervals along the circumferential direction of the rotor core 110.
  • the permanent magnet 120 may be magnetized after being placed in the magnet insertion hole 111, or the permanent magnet 120 may be magnetized in advance before being inserted into the magnet insertion hole 111. May be good. However, considering the workability of inserting the permanent magnet 120 into the magnet insertion hole 111, it is better to magnetize the permanent magnet 120 after inserting it into the magnet insertion hole 111.
  • Each permanent magnet 120 has a plate shape.
  • the permanent magnet 120 is a thin plate-shaped rectangular parallelepiped, and has a rectangular shape in a plan view. Therefore, the cross-sectional shape of the permanent magnet 120 when cut in a plane whose normal direction is the longitudinal direction of the shaft 130 is rectangular.
  • the plate-shaped permanent magnet 120 includes a first magnet side surface 120a which is one side surface of the permanent magnet 120 in the width direction, a second magnet side surface 120b which is the other side surface of the permanent magnet 120 in the width direction, and a permanent magnet. It has a first magnet main surface 120c which is a main surface on one side in the thickness direction of 120, and a second magnet main surface 120d which is a main surface on the other side in the thickness direction of the permanent magnet 120.
  • Each permanent magnet 120 is arranged in the magnet insertion hole 111 so that the thickness direction is the radial direction of the rotor core 110. Specifically, each permanent magnet 120 is arranged in the magnet insertion hole 111 so that the first magnet main surface 120c is located inside the rotor core 110 in the radial direction with respect to the second magnet main surface 120d. Therefore, in each permanent magnet 120, the first magnet main surface 120c is located inside the rotor core 110 in the radial direction, and the second magnet main surface 120d is located outside the rotor core 110 in the radial direction.
  • Each permanent magnet 120 is arranged in the magnet insertion hole 111 closer to the outer side (outer peripheral side) in the radial direction of the rotor core 110. Each permanent magnet 120 is in contact with the radial outer inner surface of the rotor core 110 in the magnet insertion hole 111. Specifically, the second magnet main surface 120d of the permanent magnet 120 is in surface contact with the second hole main surface 111d of the magnet insertion hole 111.
  • a gap 140 (clearance) exists between the rotor core 110 and the permanent magnet 120 in a state where the permanent magnet 120 is arranged in the magnet insertion hole 111.
  • the gap 140 is between the first gap portion 140a, which is the gap between the first magnet side surface 120a and the first hole side surface 111a, and the second magnet side surface 120b and the second hole side surface 111b. It includes a second gap portion 140b which is a gap and a third gap portion 140c which is a gap between the first magnet main surface 120c and the first hole main surface 111c.
  • the first gap 140a and the second gap 140b are flux barriers (magnetic barriers) for preventing magnetic flux leakage. That is, the first gap portion 140a and the second gap portion 140b have a function of suppressing or blocking the passage of magnetic flux generated from the permanent magnet 120 arranged in the magnet insertion hole 111.
  • the third gap 140c is, for example, a slit-shaped gap having a width of 0.2 mm or less. The width of the third gap 140c is 0.05 mm.
  • the first fixing member 31 has a convex portion 310 that is fitted into the gap 140 between the rotor core 110 and the permanent magnet 120.
  • the permanent magnet 120 can be fixed to the rotor core 110 by fitting the convex portion 310 of the first fixing member 31 into the gap 140. That is, the convex portion 310 of the first fixing member 31 has a shape and size that can be press-fitted into the gap 140. As a result, the permanent magnet 120 can be fixed to the rotor core 110 by the reaction force when the convex portion 310 of the first fixing member 31 is pushed into the gap 140 by press fitting.
  • the first fixing member 31 has, as the convex portion 310, a first convex portion 311 fitted in the first gap portion 140a of the gap 140 and a second convex portion 312 fitted in the second gap portion 140b of the gap 140.
  • the first convex portion 311 and the second convex portion 312 are fitted by using the first gap portion 140a and the second gap portion 140b which are flux barriers, and the pair of first convex portion 311 and second convex portion 312 are used.
  • the permanent magnet 120 is fixed to the rotor core 110 so as to sandwich the permanent magnet 120.
  • the first convex portion 311 is fitted into the first gap portion 140a by light press fitting.
  • the second convex portion 312 is fitted into the second gap portion 140b by light press fitting.
  • the first convex portion 311 and the second convex portion 312 of the first fixing member 31 are, for example, shells formed so as to project from the disk-shaped base portion (weight portion) of the first fixing member 31 toward the rotor core 110. It is a protrusion of the shape.
  • a plurality of convex portions 310 of the first fixing member 31 are provided corresponding to each of the plurality of permanent magnets 120. That is, a plurality of convex portions 310 are provided corresponding to each of the plurality of magnet insertion holes 111. A pair of first convex portions 311 and second convex portions 312 are fitted in one magnet insertion hole 111. Therefore, the first fixing member 31 is provided with a pair of first convex portions 311 and second convex portions 312 as many as the number of magnet insertion holes 111 provided in the rotor core 110. In the present embodiment, since the four magnet insertion holes 111 are provided, four pairs of the first convex portion 311 and the second convex portion 312 are also provided. That is, the first fixing member 31 is provided with four first convex portions 311 and four second convex portions 312.
  • the second fixing member 32 has a convex portion 320 fitted in the gap 140 between the rotor core 110 and the permanent magnet 120, similarly to the first fixing member 31.
  • the permanent magnet 120 can be fixed to the rotor core 110 by fitting the convex portion 320 of the second fixing member 32 into the gap 140. That is, the convex portion 320 of the second fixing member 32 has a shape and size that can be press-fitted into the gap 140. As a result, the permanent magnet 120 can be fixed to the rotor core 110 by the reaction force when the convex portion 320 of the second fixing member 32 is pushed into the gap 140 by press fitting.
  • the second fixing member 32 has, as the convex portion 320, a first convex portion 321 fitted in the first gap portion 140a of the gap 140 and a second convex portion 322 fitted in the second gap portion 140b of the gap 140.
  • the first convex portion 321 and the second convex portion 322 are fitted by using the first gap portion 140a and the second gap portion 140b which are flux barriers, and the pair of first convex portions 321 and the second convex portion 322 are used.
  • the permanent magnet 120 is fixed to the rotor core 110 so as to sandwich the permanent magnet 120.
  • the first convex portion 321 is fitted into the first gap portion 140a by light press fitting.
  • the second convex portion 322 is fitted into the second gap portion 140b by light press fitting.
  • the first convex portion 321 and the second convex portion 322 of the second fixing member 32 are, for example, shells formed so as to project from the disk-shaped base portion (weight portion) of the second fixing member 32 toward the rotor core 110. It is a protrusion of the shape.
  • a plurality of convex portions 320 of the second fixing member 32 are provided corresponding to each of the plurality of permanent magnets 120 and the plurality of magnet insertion holes 111. Further, a pair of first convex portions 321 and second convex portions 322 are fitted in one magnet insertion hole 111. Therefore, the second fixing member 32 is provided with a pair of first convex portions 321 and second convex portions 322 as many as the number of magnet insertion holes 111 provided in the rotor core 110. In the present embodiment, since the four magnet insertion holes 111 are provided, four pairs of the first convex portion 321 and the second convex portion 322 are also provided. That is, the second fixing member 32 is also provided with four first convex portions 321 and four second convex portions 322, similarly to the first fixing member 31.
  • the convex portion 320 (first convex portion 321 and second convex portion 322) of the second fixing member 32 is on the opposite side of the convex portion 310 (first convex portion 311 and second convex portion 312) of the first fixing member 31. It is fitted in the gap 140. That is, in the present embodiment, the permanent magnet 120 is fixed to the rotor core 110 by the first fixing member 31 and the second fixing member 32 that sandwich the rotor core 110. Specifically, one end of the permanent magnet 120 in the longitudinal direction of the shaft 130 is fixed by the first fixing member 31. The other end of the permanent magnet 120 in the longitudinal direction of the shaft 130 is fixed by the second fixing member 32.
  • the top view shape of the first fixing member 31 and the second fixing member 32 is circular.
  • the outer diameters of the first fixing member 31 and the second fixing member 32 are substantially the same as the outer diameter of the rotor core 110.
  • the first fixing member 31 and the second fixing member 32 may be made of a non-magnetic material such as resin or metal (aluminum, brass, stainless steel, etc.). Further, the first fixing member 31 and the second fixing member 32 may be made of a composite of resin and metal. For example, the weight portions of the first fixing member 31 and the second fixing member 32 may be made of resin, and metal pins may be used as the convex portions 310 and the convex portions 320. In this case, for example, the first fixing member 31 and the second fixing member 32 can be manufactured by insert molding.
  • the first fixing member 31 and the second fixing member 32 are entirely made of a thermoplastic resin. That is, both the base portion of the first fixing member 31 and the second fixing member 32 and the convex portion 310 and the convex portion 320 are made of a thermoplastic resin.
  • the hardness of the convex portion 310 of the first fixing member 31 and the hardness of the convex portion 320 of the second fixing member 32 may be smaller than the hardness of either the rotor core 110 or the permanent magnet 120. That is, the convex portion 310 of the first fixing member 31 and the convex portion 320 of the second fixing member 32 may be made of a material softer than the rotor core 110 and the permanent magnet 120.
  • the hardness of the convex portion 310 of the first fixing member 31 and the hardness of the convex portion 320 of the second fixing member 32 can be expressed by, for example, elastic modulus or Vickers hardness.
  • the first fixing member 31 and the second fixing member 32 have the same shape and the same material. That is, the first fixing member 31 and the second fixing member 32 are the same resin molded parts.
  • the motor 1 has a rotor core 110 in which the magnet insertion hole 111 is formed, and a permanent magnet 120 arranged in the magnet insertion hole 111, and has an axial center. It includes a rotor 10 that rotates around the center, a stator 20 that faces the rotor 10, and a fixing member 30 that fixes the permanent magnet 120 in the magnet insertion hole 111.
  • the fixing member 30 includes a convex portion 310 fitted in a gap 140 between the rotor core 110 and the permanent magnet 120.
  • the stator 20 is wound around each of a stator core 210 in which a plurality of steel plates are laminated, a plurality of teeth 211 provided on the stator core 210 and projecting toward the rotor core 110, and the plurality of teeth 211. It also has a winding coil 220.
  • the permanent magnet 120 is placed at a predetermined position of the magnet insertion hole 111 without using an adhesive. Can be fixed to the rotor core 110.
  • the permanent magnet 120 can be fixed without using an adhesive. Therefore, the productivity of the motor 1 is improved.
  • no adhesive since no adhesive is used, it is possible to reduce the unbalanced amount of the rotor due to the variation in the adhesive fixing position of the permanent magnet 120 and the variation in the injection amount of the adhesive, so that the vibration of the motor 1 can be suppressed. .. Therefore, it is possible to realize a low-vibration motor 1 having excellent productivity.
  • the first fixing member 31 is provided with a through hole 31a through which the shaft 130 penetrates, and the first fixing member 31 is the axial center C of the shaft 130 of the rotor core 110. Facing the plane in the direction.
  • the first fixing member 31 can be inserted into the shaft 130 and faced with the surface of the rotor core 110 in the direction of the axis C of the shaft 130 to fix the first fixing member 31 to the shaft 130.
  • the permanent magnet 120 can be more reliably fixed by the first fixing member 31 fixed to the shaft 130.
  • the fixing member 30 facing one surface in the direction of the axis C of the shaft 130 of the rotor core 110 and the rotor core 110
  • a second fixing member 32 facing the other surface in the direction of the axis C of the shaft 130 of the shaft 130 is provided.
  • the permanent magnet 120 inserted into the magnet insertion hole 111 can be fixed with the rotor core 110 sandwiched between the first fixing member 31 and the second fixing member 32.
  • the permanent magnet 120 can be fixed by the first fixing member 31 and the second fixing member 32 in a state of being sandwiched from the direction of the axis C of the shaft 130. Therefore, the permanent magnet 120 can be more reliably fixed to the rotor core 110.
  • the permanent magnet 120 is in contact with the inner surface of the inner surface included in the magnet insertion hole 111, which is located outside in the radial direction of the rotor core 110, when viewed from the direction in which the axis C extends. .. Specifically, the second magnet main surface 120d of the permanent magnet 120 and the second hole main surface 111d of the magnet insertion hole 111 are in surface contact with each other.
  • the permanent magnet 120 can be positioned outside the magnet insertion hole 111 in the initial state. Therefore, it is possible to suppress deterioration of performance characteristics due to misalignment of the permanent magnet 120. This point will be described below.
  • the fixed positions of the permanent magnets 120 in the magnet insertion holes 111 may vary.
  • the permanent magnet 120 by locating the permanent magnet 120 in advance on the outer side in the radial direction of the magnet insertion hole 111 in the initial state, even if a centrifugal force acts on the permanent magnet 120, Further, the permanent magnet 120 cannot move outward in the radial direction. As a result, it is possible to prevent variations in the fixed positions of the permanent magnets 120 in the magnet insertion holes 111. Therefore, it is possible to suppress deterioration of performance characteristics due to misalignment of the permanent magnet 120.
  • the fixing member 30 in the present embodiment is a balance weight.
  • the first fixing member 31 and the second fixing member 32 are both balance weights.
  • the permanent magnet 120 can be fixed to the rotor core 110 by using the balance weight. That is, the first fixing member 31 and the second fixing member 32 in the present embodiment have a function of adjusting the balance of the rotor and a function of fixing the permanent magnet 120. Therefore, the permanent magnet 120 can be fixed to the rotor core 110 without adding a fixing member only for fixing the permanent magnet 120. Further, the imbalance of the rotor 10 can be reduced by cutting a part of the first fixing member 31 and the second fixing member 32, which are balance weights, to correct the unbalance amount of the rotor 10. Therefore, the motor 1 with even lower vibration can be realized.
  • the permanent magnet 120 is fixed by the fixing member 30 by using the flux barrier provided in the magnet insertion hole 111.
  • the gap 140 is a first gap 140a which is a gap between the first magnet side surface 120a of the permanent magnet 120 and the first hole side surface 111a of the magnet insertion hole 111.
  • the second gap 140b which is a gap between the second magnet side surface 120b of the permanent magnet 120 and the second hole side surface 111b of the magnet insertion hole 111, the first magnet main surface 120c of the permanent magnet 120, and the magnet insertion hole. It includes a third gap portion 140c which is a gap between the first hole main surface 111c and 111.
  • the first gap portion 140a and the second gap portion 140b are flux barriers.
  • the first fixing member 31 has a first convex portion 311 fitted into the first gap portion 140a which is a flux barrier and a second convex portion 312 fitted into the second gap portion 140b which is a flux barrier as the convex portion 310. And have.
  • the second fixing member 32 has a first convex portion 321 fitted in the first gap portion 140a which is a flux barrier and a second convex portion 321 which is a flux barrier as a convex portion 320. It has a second convex portion 322 fitted in the gap portion 140b.
  • the convex portion 310 of the first fixing member 31 and the convex portion 320 of the second fixing member 32 are fitted by using the first gap portion 140a and the second gap portion 140b which are flux barriers.
  • the permanent magnet 120 is fixed to the rotor core 110 without adhesive without separately forming a gap or a recess in the rotor core 110 only for fitting the convex portion 310 of the fixing member 31 and the convex portion 320 of the second fixing member 32. be able to. As a result, the permanent magnet 120 can be fixed at low cost.
  • the first fixing member 31 and the second fixing member 32 are made of a non-magnetic material.
  • the permanent magnet 120 can be fixed by the first fixing member 31 and the second fixing member 32 without affecting the performance of the rotor 10.
  • thermoplastic resin is used as a non-magnetic material. That is, the first fixing member 31 and the second fixing member 32 are made of a thermoplastic resin.
  • the convex portion 310 of the first fixing member 31 and the convex portion 320 of the second fixing member 32 can be provided with an appropriate elastic force, so that the convex portion 310 and the second fixing member of the first fixing member 31 can be provided with an appropriate elastic force.
  • the convex portion 320 of 32 is fitted into the gap 140, the convex portion 310 and the convex portion 320 can be elastically deformed.
  • the stress when the convex portion 310 and the convex portion 320 are fitted into the gap 140 between the rotor core 110 and the permanent magnet 120 in the magnet insertion hole 111 can be absorbed by the convex portion 310 and the convex portion 320.
  • the rotor core 110 and the permanent magnet 120 may be harder than the convex portion 310 of the first fixing member 31 and the convex portion 320 of the second fixing member 32.
  • the stress when fitting the convex portion 310 and the convex portion 320 into the gap 140 between the rotor core 110 and the permanent magnet 120 in the magnet insertion hole 111 can be absorbed by the convex portion 310 and the convex portion 320.
  • a highly reliable motor 1 can be realized.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the rotor 10A and the fixing member 30 used in the motor 1A according to the first modification.
  • FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor 10A used in the motor 1A.
  • the shapes of the permanent magnet 120A and the permanent magnet 120 are different between the motor 1A according to the present modification and the motor 1 in the above embodiment.
  • the permanent magnet 120 was rectangular when the rotor 10 was viewed from above, but as shown in FIG. 7, the motor 1A in this modified example has the rotor 10A.
  • the permanent magnet 120A is trapezoidal when viewed from above. That is, in this modification, the cross-sectional shape of the permanent magnet 120A is trapezoidal as shown in FIG.
  • the configurations other than the permanent magnet 120A are the same as those of the motor 1 in the above embodiment.
  • the radial outer side of the rotor core 110 in the permanent magnet 120A is larger than the radial inner side of the rotor core 110 in the permanent magnet 120A. It is arranged in the magnet insertion hole 111 of the rotor core 110 so as to be large. That is, when the upper base of the trapezoid of the permanent magnet 120A is the short side and the lower base is the long side, each of the trapezoidal permanent magnets 120A has the long side in the radial direction of the rotor core 110 in the magnet insertion hole 111. It is arranged so as to be located on the outer side (outer peripheral side) and the short side is located inside the rotor core 110 in the radial direction.
  • FIG. 9 is a diagram showing a state when the permanent magnet 120A is assembled to the rotor core 110 in the motor 1A according to the first modification.
  • FIG. 9 shows only the first fixing member 31 of the fixing members 30, the same applies to the second fixing member 32.
  • the permanent magnet 120A is inserted into each magnet insertion hole 111 of the rotor core 110, and the permanent magnet 120A is arranged in the magnet insertion hole 111.
  • the permanent magnet 120A can be easily inserted into the magnet insertion hole 111. Therefore, there is a gap around the permanent magnet 120A arranged in the magnet insertion hole 111.
  • the first fixing member 31 is assembled to the rotor core 110 so that the convex portion 310 is fitted into the gap 140. Specifically, the first convex portion 311 of the first fixing member 31 is fitted into the first gap portion 140a and the second convex portion 312 of the first fixing member 31 is fitted into the second gap portion 140b by press fitting.
  • the first convex portion 311 is pushed into the first gap 140a while the first convex portion 311 is in contact with one side surface of the trapezoidal permanent magnet 120A, and the second convex portion 311 is pressed against the other side surface of the trapezoidal permanent magnet 120A.
  • the second convex portion 312 is pushed into the second gap portion 140b while the convex portion 312 is in contact with the second convex portion 312.
  • the permanent magnet 120A receives stress from the first convex portion 311 and the second convex portion 312, and automatically moves to the outside in the radial direction of the rotor core 110.
  • the permanent magnet 120A can be positioned on the outer peripheral side of the magnet insertion hole 111 simply by fitting the convex portion 310 (first convex portion 311 and second convex portion 312) into the gap 140. Specifically, each permanent magnet 120A can be brought into contact with the radial outer inner surface of the rotor core 110 in the magnet insertion hole 111. That is, the second magnet main surface 120d of the permanent magnet 120A and the second hole main surface 111d of the magnet insertion hole 111 can be obtained by simply fitting the convex portion 310 (first convex portion 311 and second convex portion 312) into the gap 140.
  • the permanent magnet 120A is naturally positioned in the magnet insertion hole 111 so that the magnets come into surface contact with each other.
  • the shape of the permanent magnet 120A trapezoidal, it is possible to prevent erroneous insertion when the permanent magnet 120A is inserted into the magnet insertion hole 111. As a result, it is possible to eliminate an error in the magnetizing direction of the permanent magnet 120A due to incorrect insertion.
  • FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor 10B used in the motor 1B according to the modified example 2.
  • FIG. 11 is a perspective view of the first fixing member 31B used for the motor 1B. In FIG. 10, configurations other than the rotor 10B, the first fixing member 31B, and the second fixing member 32B are omitted.
  • the configurations of the first fixing member 31B and the second fixing member 32B are different between the motor 1B according to this modification and the motor 1 in the above embodiment.
  • the convex portion 310 of the first fixing member 31 and the convex portion 320 of the second fixing member 32 are bullet-shaped protrusions.
  • the convex portion 310B of the first fixing member 31B and the convex portion 320B of the second fixing member 32B are viewed from above when the rotor 10B is viewed from above. It is elongated along the first magnet main surface 120c of the permanent magnet 120.
  • the shape of the convex portion 310B of the first fixing member 31B is a triangular prism extending along the long side of the permanent magnet 120. Since the second fixing member 32B has the same shape as the first fixing member 31B, the shape of the convex portion 320B of the second fixing member 32B is also a triangular prism extending along the long side of the permanent magnet 120.
  • the position of the gap 140 into which the convex portion 310B of the first fixing member 31B and the convex portion 320B of the second fixing member 32B are fitted is also different between the motor 1B according to the present modification and the motor 1 in the above embodiment.
  • the convex portion 310 of the first fixing member 31 and the convex portion 320 of the second fixing member 32 are formed in the first gap portion 140a and the second gap portion 140b of the gap 140. It was fitted.
  • the convex portion 310B of the first fixing member 31B and the convex portion 320B of the second fixing member 32B are fitted into the third gap portion 140c of the gap 140. ..
  • the configurations other than the first fixing member 31B and the second fixing member 32B are the same as those of the motor 1 in the above embodiment.
  • the permanent magnet 120 arranged in the magnet insertion hole 111 of the rotor core 110 can be fixed to the rotor core 110 by the first fixing member 31B and the second fixing member 32B.
  • the permanent magnet 120 is placed at a predetermined position of the magnet insertion hole 111 without using an adhesive. Can be fixed to the rotor core 110. Therefore, it is possible to realize a low-vibration motor 1B having excellent productivity.
  • the convex portion 310B of the first fixing member 31B and the convex portion 320B of the second fixing member 32B are fitted into the third gap portion 140c.
  • the third gap 140c is a narrow region having a width of 0.2 mm or less. Therefore, the widths of the convex portion 310B and the convex portion 320B are also narrowed, and depending on the material of the convex portion 310B and the convex portion 320B, the mechanical strength of the convex portion 310B and the convex portion 320B is lowered, so that the convex portion 310B and the convex portion 320B are narrowed.
  • the holding power of the permanent magnet 120 by the 320B may decrease.
  • the third gap 140c which is originally not desired to function as a flux barrier, becomes a flux barrier.
  • the magnetic flux of the rotor 10 may be significantly reduced, and the performance of the motor 1 may be deteriorated.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the rotor 10B used in the other motor according to the second modification.
  • the rotor core 110B may be provided with a recess 112 having a width larger than the width of the third gap 140c.
  • the recess 112 is formed as a part of the third gap 140c so as to be recessed in a stepped shape from the opening surface of the magnet insertion hole 111 in the cross-sectional view of the rotor core 110B.
  • the recesses 112 are provided on both sides of the rotor core 110B in the longitudinal direction of the shaft 130.
  • the convex portion 310B of the first fixing member 31B is fitted in one concave portion 112, and the convex portion 320B of the second fixing member 32B is fitted in the other concave portion 112.
  • the width of the convex portion 310B of the first fixing member 31B and the width of the convex portion 320B of the second fixing member 32B can be increased by the amount that the width of the concave portion 112 is made larger than the width of the third gap portion 140c.
  • the mechanical strength of the convex portion 310B and the convex portion 320B can be increased.
  • the holding force of the permanent magnet 120 by the convex portion 310B and the convex portion 320B can be secured without significantly reducing the magnetic flux of the rotor 10.
  • FIG. 13 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor 10C used in the motor 1C according to the modified example 3. Specifically, like the rotor 10C in the motor 1C shown in FIG. 13, the positions of the first convex portion 311C and the second convex portion 312C of the first fixing member 31C are changed to change the positions of the first convex portion 311C and the second convex portion 311C and the second.
  • Both of the convex portions 312C may be fitted into the third gap portion 140c.
  • the third gap portion 140c It is preferable to partially widen the width of the first convex portion 311C and the second convex portion 312C to increase the width of the first convex portion 311C and the second convex portion 312C. Specifically, as shown in FIG.
  • the rotor core 110C may be formed with a recess 113 recessed inward in the radial direction of the rotor core 110C in the rotor core 110C in the third gap 140c of the magnet insertion hole 111.
  • the second fixing member has the same configuration as the first fixing member 31C.
  • first gap portion 140a, the second gap portion 140b, and the third gap portion 140c is formed on the convex portion of the first fixing member and the second fixing member. It may be configured to be fitted in both the first gap portion 140a and the second gap portion 140b and the third gap portion 140c, instead of being fitted in the first gap portion 140a and the second gap portion 140b. That is, the number of convex portions of the first fixing member and the second fixing member is increased, and the number of convex portions fitted into both the first gap portion 140a, the second gap portion 140b, and the third gap portion 140c is first. It may be formed on the fixing member and the second fixing member. For example, it may be a first fixing member and a second fixing member having both the convex portion shown in FIG. 5 and the convex portion shown in FIG. 13 (or FIG. 11).
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the rotor 10D used in the motor 1D according to the modified example 4.
  • the first fixing member 31 may be used.
  • the steel plate on which the magnet insertion hole 111 is not formed functions as a stopper plate, so that the permanent magnet 120 can be prevented from falling out of the magnet insertion hole 111 even if only the first fixing member 31 is used.
  • FIG. 15 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor 10E used in the motor 1E according to the modified example 5.
  • the permanent magnet 120 may be inserted in the magnet insertion hole 111 as in the rotor 10E of the motor 1E shown in FIG.
  • the first magnet main surface 120c of the permanent magnet 120 and the first hole main surface 111c of the magnet insertion hole 111 are in surface contact with each other.
  • FIG. 16 is a partially enlarged cross-sectional view of the rotor 10F used for the motor 1F according to the modified example 6.
  • the permanent magnet 120 is not in contact with the outer inner surface of the rotor core 110 in the magnet insertion hole 111 in the radial direction, and the diameter of the rotor core 110 in the magnet insertion hole 111. It does not have to be in contact with the inner surface inside the direction.
  • the first magnet main surface 120c of the permanent magnet 120 and the first hole main surface 111c of the magnet insertion hole 111 are not in contact with each other, and the second magnet main surface of the permanent magnet 120 is not in contact with each other.
  • the 120d and the second hole main surface 111d of the magnet insertion hole 111 are not in contact with each other. That is, in FIG. 16, the permanent magnet 120 is not in contact with any inner surface of the magnet insertion hole 111, and a gap 140 exists on the entire circumference of the permanent magnet 120.
  • the first fixing member 31 and the second fixing member 32 are defined as balance weights, but the present invention is not limited to this.
  • the first fixing member 31 and the second fixing member 32 do not have to have a balance weight function.
  • a balance weight may be provided separately from the first fixing member 31 and the second fixing member 32, or the balance weight may not be provided.
  • the first fixing member 31 and the second fixing member 32 may have a function of fixing the permanent magnet 120 by using existing parts of the motor other than the balance weight.
  • the first convex portion 311 and the second convex portion 312 of the first fixing member 31 and the first convex portion 321 and the second convex portion 322 of the second fixing member 32 are all bullet-shaped. However, it is not limited to this.
  • the first convex portion 311 and the second convex portion 312 of the first fixing member 31 and the first convex portion 321 and the second convex portion 322 of the second fixing member 32 are formed by the rotor core 110 and the permanent magnet 120 in the magnet insertion hole 111. Any shape is applied as long as it is a shape that fits into the gap 140 between them.
  • the tip portions of the first convex portion 311 and the second convex portion 312 of the first fixing member 31 and the first convex portion 321 and the second convex portion 322 of the second fixing member 32 are tapered. It is preferable that a tapered surface is formed. As a result, the first convex portion 311 and the second convex portion 312 of the first fixing member 31 and the first convex portion 321 and the second convex portion 322 of the second fixing member 32 can be easily pushed into the gap 140.
  • the number of poles of the magnetic poles of the rotor 10 is 4 (that is, the number of permanent magnets 120 is 4), but the present invention is not limited to this.
  • the number of poles of the magnetic poles of the rotor 10 is 2n (n is a natural number), any number can be applied.
  • FIG. 17 is a diagram showing an electric device 400 including the motor 1.
  • the motors of the above-described embodiment and various modifications are used for household electric devices other than vacuum cleaners such as air conditioners and refrigerators, or for various electric devices such as industrial electric devices such as automobile devices and robots. can do.
  • the technology of the present disclosure can be widely used for motors and electric devices equipped with motors.

Abstract

モータは、磁石挿入孔が形成されたロータコアと、磁石挿入孔に配置された永久磁石とを有し、軸心を中心に回転するロータと、ロータと向かい合うステータと、永久磁石を磁石挿入孔内に固定する固定部材と、を備える。固定部材は、ロータコアと永久磁石との間の隙間に嵌め込まれた凸部を含む。

Description

モータ及び電気機器
　本開示は、モータ及び電気機器に関する。
　モータは、種々の電気機器に利用されている。例えば、電気掃除機に搭載される電動送風機には、回転ファンを回転させるためにモータが用いられている。この種のモータとして、ロータコアに永久磁石が埋め込まれたロータを有するＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｍａｇｎｅｔ）モータが知られている。ＩＰＭモータでは、ロータコアに埋め込まれた永久磁石によるマグネットトルクに加えて、ロータコアに生じる磁気抵抗の大きさの凹凸によるリラクタンストルクを得ることができる。このため、小型で高効率のモータを実現することができる。
　ＩＰＭモータのロータでは、ロータコアに形成された磁石挿入孔に永久磁石が配置されている。従来、磁石挿入孔に配置された永久磁石とロータコアとは、接着剤によって固定されることがある。接着剤を用いて永久磁石とロータコアとを接着固定する方法としては、例えば、磁石挿入孔に永久磁石を配置して永久磁石とロータコアとの間の隙間に接着剤を充填する方法が知られている。また、全周囲に接着シートを貼り合わせた永久磁石を磁石挿入孔に挿入する方法も知られている（特許文献１を参照）。
　しかしながら、永久磁石とロータコアとを接着剤によって固定すると、接着剤を硬化させる工程（時間）が必要となる。これにより、作業効率が低下し、モータの生産性が低下する。特に、小型モータの場合には、磁石挿入孔に接着剤を注入する作業そのものが難しく、接着剤を用いて永久磁石を固定するとモータの生産性が大きく低下してしまう。
　また、焼結マグネットである永久磁石を磁石挿入孔に圧入によって挿入すると、永久磁石が割れるおそれがある。このため、磁石挿入孔に挿入する際に永久磁石が割れないように、磁石挿入孔に配置された永久磁石とロータコアとの間には、遊びとして隙間（クリアランス）が設けられている。
　しかしながら、磁石挿入孔に配置された永久磁石とロータコアとの間に隙間が存在すると、その隙間に接着剤を注入して永久磁石を接着固定したときに、磁石挿入孔における永久磁石の接着固定位置にばらつきが生じるおそれがある。また、各磁石挿入孔に注入する接着剤の注入量がばらつくこともある。このように、永久磁石の接着固定位置のばらつき及び接着剤の注入量のばらつきが生じると、ロータに生じる磁束のアンバランスが発生し、モータの振動が大きくなる。
　本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、生産性に優れた低振動のモータ及び電気機器を提供することを目的とする。
日本国特許第３２７７７８０号公報
　上記目的を達成するために、本開示に係るモータの一態様は、磁石挿入孔が形成されたロータコアと、磁石挿入孔に配置された永久磁石と、を有し、軸心を中心に回転するロータと、ロータと向かい合うステータと、永久磁石をロータコアに形成された磁石挿入孔内に固定する固定部材と、を備える。固定部材は、ロータコアと永久磁石との間の隙間に嵌め込まれた凸部を含む。
　また、永久磁石は、軸心が伸びる方向から見て、磁石挿入孔が含む内面のうち外側に位置する内面に接していることが好ましい。
　また、固定部材は、バランスウェイトであってもよい。
　また、永久磁石は、板状であり、永久磁石の幅方向における一方側の側面である第１磁石側面と、永久磁石の幅方向における他方側の側面である第２磁石側面と、永久磁石の厚み方向における一方側の主面である第１磁石主面と、永久磁石の厚み方向における他方側の主面である第２磁石主面とを含むことが好ましい。磁石挿入孔は、磁石挿入孔におけるロータコアの内面として、ロータコアの軸心と交差する径方向における内側の面である第１孔主面と、磁石挿入孔の側方における一方側の面である第１孔側面と、磁石挿入孔の側方における他方側の面である第２孔側面と、ロータコアの軸心と交差する径方向における外側の面である第２孔主面とを含むことが好ましい。永久磁石は、第１磁石主面が第２磁石主面よりもロータコアの軸心の径方向の内側に位置するように磁石挿入孔に配置されていることが好ましい。ロータを軸心が伸びる方向から見たときに、隙間は、第１磁石側面と第１孔側面との間の間隙である第１空隙部と、第２磁石側面と第２孔側面との間の間隙である第２空隙部と、第１磁石主面と第１孔主面との間の間隙である第３空隙部とを含むことが好ましい。
　また、第１空隙部及び第２空隙部は、フラックスバリアであってもよい。
　また、固定部材は、凸部として、第１空隙部に嵌め込まれた第１凸部と第２空隙部に嵌め込まれた第２凸部とを有することが好ましい。
　また、ロータを軸心が伸びる方向から見たときに、永久磁石は、台形であってもよい。永久磁石におけるロータコアの径方向の外側の辺は、永久磁石におけるロータコアの径方向の内側の辺よりも大きくてもよい。
　また、凸部は、第３空隙部に嵌め込まれていることが好ましい。
　また、ロータコアには、第３空隙部の一部として、磁石挿入孔の開口面から段差状に窪む凹部が設けられてもよい。凸部は、凹部に嵌め込まれてもよい。
　また、ロータをロータが伸びる方向から見たときに、第３空隙部及び凸部は、永久磁石の第１磁石主面に沿って長尺状であってもよい。
　また、ロータは、ロータコアを貫通するシャフトを有することが好ましい。固定部材には、シャフトが貫通する貫通孔が設けられていることが好ましい。固定部材は、シャフトの軸心方向の面に対向していることが好ましい。
　また、モータは、固定部材として、シャフトの軸心方向の一方の面に対向する第１固定部材と、シャフトの軸心方向の他方の面に対向する第２固定部材とを備えてもよい。
　また、磁石挿入孔は、ロータコアの周方向に沿って複数設けられてもよい。永久磁石は、複数あって、磁石挿入孔のそれぞれに配置されてもよい。凸部は、複数の永久磁石のそれぞれに対応して複数設けられていてもよい。
　また、固定部材は、非磁性材料によって構成されていることが好ましい。
　また、非磁性材料は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
　また、ロータコア及び永久磁石は凸部より硬いことが好ましい。
　また、本開示に係る電気機器の一態様は、上記のいずれかのモータを備える。
　本開示によれば、磁石挿入孔に配置された永久磁石とロータコアとの間に隙間が存在していても、接着剤を用いることなく、磁石挿入孔の所定の位置で永久磁石をロータコアに固定することができる。したがって、生産性に優れた低振動のモータ及びこのモータを備える電気機器を実現できる。
図１は、実施の形態に係るモータの断面図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線におけるモータの断面図である。 図３は、実施の形態に係るモータに用いられるロータ及び固定部材の斜視図である。 図４は、実施の形態に係るモータに用いられるロータ及び固定部材の分解斜視図である。 図５は、実施の形態に係るモータに用いられるロータの部分拡大断面図である。 図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線におけるロータの断面図である。 図７は、変形例１に係るモータに用いられるロータ及び固定部材の分解斜視図である。 図８は、変形例１に係るモータに用いられるロータの部分拡大断面図である。 図９は、変形例１に係るモータにおいて、永久磁石をロータコアに組み付けるときの様子を示す図である。 図１０は、変形例２に係るモータに用いられるロータの部分拡大断面図である。 図１１は、変形例２に係るモータに用いられる第１固定部材の斜視図である。 図１２は、変形例２に係る他のモータに用いられるロータの断面図である。 図１３は、変形例３に係るモータに用いられるロータの部分拡大断面図である。 図１４は、変形例４に係るモータに用いられるロータの断面図である。 図１５は、変形例５に係るモータに用いられるロータの部分拡大断面図である。 図１６は、変形例６に係るモータに用いられるロータの部分拡大断面図である。 図１７は、モータを備える電気機器を示す図である。
　以下、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程及び工程の順序等は、一例であって、本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
　（実施の形態）
　まず、実施の形態に係るモータ１の全体構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施の形態に係るモータ１の断面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線におけるモータ１の断面図である。本実施の形態におけるモータ１は、例えば、電気掃除機に搭載される電動送風機のファンモータとして用いることができる。
　図１及び図２に示すように、モータ１は、ロータ１０と、ステータ２０と、固定部材３０とを備える。モータ１は、さらに、第１軸受け４１と、第２軸受け４２と、第１ブラケット５１と、第２ブラケット５２とを備える。
　本実施の形態におけるモータ１は、ロータ１０がステータ２０の内側に配置されたインナーロータ型の電動機である。つまり、ステータ２０は、ロータ１０を囲むように配置されている。ステータ２０は、ロータ１０と向かい合っている。
　ロータ１０（回転子）は、ステータ２０と微小なエアギャップを介して、ステータ２０の内側に配置されている。ロータ１０は、周方向に亘ってＮ極及びＳ極が複数繰り返して存在する構成となっている。ロータ１０は、ステータ２０に生じる磁力によって軸心Ｃを中心に回転する。ロータ１０は、ロータコア１１０と、永久磁石１２０と、シャフト１３０とを有する。
　ロータコア１１０は、複数の鋼板がシャフト１３０の軸心Ｃの方向（軸心方向）に積層された積層体である。複数の鋼板のそれぞれは、例えば、所定形状の打ち抜き電磁鋼板である。複数の鋼板は、例えばかしめによって互いに固定されている。
　永久磁石１２０は、焼結マグネットによって構成されている。永久磁石１２０は、ロータコア１１０に埋め込まれている。つまり、モータ１は、ロータコア１１０に永久磁石１２０が埋め込まれたロータ１０を有するＩＰＭモータである。ロータコア１１０には、複数の永久磁石１２０が埋め込まれている。
　シャフト１３０（回転軸）は、例えば金属棒であり、軸心Ｃに沿って延伸している。シャフト１３０は、ロータコア１１０に固定されている。シャフト１３０は、軸心方向においてロータコア１１０の両側に延在するように、ロータコア１１０の中心に設けられた貫通孔１１０ａに挿入されている。シャフト１３０は、例えばロータコア１１０の貫通孔１１０ａに圧入したり、焼き嵌めしたりすることでロータコア１１０に固定されている。
　このように構成されるロータ１０は、シャフト１３０の軸心Ｃを回転中心として回転する。つまり、シャフト１３０は、ロータ１０が回転する際の中心となる。なお、ロータ１０の詳細については、後述する。
　ステータ２０（固定子）は、ロータ１０との間に微小なエアギャップを介してロータ１０を囲むように配置されている。ステータ２０は、ロータ１０に作用する磁力を発生させる。ステータ２０は、ステータコア２１０（固定子鉄心）と、巻線コイル２２０と、インシュレータ２３０とを有する。
　ステータコア２１０は、複数の鋼板がシャフト１３０の軸心Ｃの方向に沿って積層された積層体である。複数の鋼板のそれぞれは、例えば、所定形状の打ち抜き電磁鋼板である。なお、ステータコア２１０は、積層体に限らず、磁性材料によって構成されたバルク体であってもよい。図２に示すように、ステータコア２１０には、ロータ１０のロータコア１１０に向かって突出する複数のティース２１１が設けられている。複数のティース２１１は、開口部であるスロットを互いの間に形成しながら、周方向に等間隔に配置される。
　巻線コイル２２０は、ステータコイルであり、インシュレータ２３０を介してステータコア２１０に設けられた複数のティース２１１の各々に巻回されている。各巻線コイル２２０は、互いに電気的に１２０度位相が異なるＵ相、Ｖ相及びＷ相の３相それぞれの単位コイルによって構成されている。つまり、それぞれティース２１１に巻き回された巻線コイル２２０は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の相単位でそれぞれに通電される３相の交流によって通電駆動される。
　インシュレータ２３０は、絶縁性樹脂材料によって構成されており、ステータコア２１０が有するティース２１１を覆っている。インシュレータ２３０は、各ティース２１１に設けられている。
　固定部材３０は、永久磁石１２０をロータコア１１０に固定する部材である。永久磁石１２０は、固定部材３０によってロータコア１１０に固定されることでロータコア１１０に保持されている。固定部材３０は、シャフト１３０に取り付けられている。したがって、固定部材３０は、シャフト１３０の回転に伴ってロータコア１１０とともに回転する。
　本実施の形態において、固定部材３０は、ロータ１０の重量バランスを調整するためのバランスウェイトである。つまり、既存のバランスウェイトを利用して永久磁石１２０をロータコア１１０に固定している。バランスウェイトは、バランスウェイトの外周部分の一部を切削加工等により切り欠くことで、ロータ１０の重量バランスを調整するための調整部材である。バランスウェイトを用いることで、ロータ１０の偏心をなくしてシャフト１３０（回転軸）を中心としてバランスよくロータ１０を回転させることができる。
　本実施の形態では、固定部材３０として、第１固定部材３１と第２固定部材３２とが配置されている。第１固定部材３１は、ロータコア１１０のシャフト１３０の軸心方向の一方の面に対向している。一方、第２固定部材３２は、ロータコア１１０のシャフト１３０の軸心方向の他方の面に対向している。言い換えれば、ロータコア１１０は、第１固定部材３１と第２固定部材３２とに挟持されている。これにより、各永久磁石１２０は、第１固定部材３１と第２固定部材３２とに挟持されてロータコア１１０に固定されている。なお、第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、ロータコア１１０に接触している。
　第１固定部材３１には、シャフト１３０が貫通する貫通孔３１ａが設けられている。同様に、第２固定部材３２には、シャフト１３０が貫通する貫通孔３２ａが設けられている。第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、例えば、圧入によりシャフト１３０に固定されているが、第１固定部材３１及び第２固定部材３２とシャフト１３０との固定方法は、これに限らない。なお、第１固定部材３１及び第２固定部材３２の詳細な構成については後述する。
　第１軸受け４１及び第２軸受け４２は、シャフト１３０を回転自在に保持するベアリングである。第１軸受け４１は、シャフト１３０におけるロータコア１１０の一方側から突出した部位を支持している。第２軸受け４２は、ロータコア１１０の他方側から突出した部位を支持している。第１軸受け４１及び第２軸受け４２は、玉軸受けが用いられているが、スラスト軸受けなど他の軸受けを用いることもできる。
　第１ブラケット５１は、第１軸受け４１を保持している。具体的には、第１軸受け４１は、第１ブラケット５１に設けられた凹部に固定されている。第２ブラケット５２は、第２軸受け４２を保持している。具体的には、第２軸受け４２は、第２ブラケット５２に設けられた凹部に固定されている。第１ブラケット５１及び第２ブラケット５２は、例えば金属材料によって構成されている。
　第１ブラケット５１及び第２ブラケット５２は、モータ１の外郭を構成している。具体的には、第１ブラケット５１は、開口部を有するフレーム（筐体）である。第２ブラケット５２は、第１ブラケット５１の開口部を塞ぐ蓋体である。
　なお、第１ブラケット５１には、シャフト１３０が貫通している。シャフト１３０の一部は、第１ブラケット５１から外部に突出している。図示しないが、シャフト１３０のうち第１ブラケット５１から外部に突出した部分には、回転ファン等の負荷が取り付けられる。つまり、シャフト１３０において、第１ブラケット５１から突出した部分は、出力軸である。
　このように構成されたモータ１では、ステータ２０が有する巻線コイル２２０に通電すると、界磁電流が巻線コイル２２０に流れてステータ２０（ステータコア２１０）に磁束が発生する。ステータ２０の磁束とロータ１０が有する永久磁石１２０から生じる磁束との相互作用によって生じた磁気力がロータ１０を回転させるトルクとなり、ロータ１０が回転する。
　次に、本実施の形態に係るモータ１におけるロータ１０及び固定部材３０の詳細な構成について、図１及び図２を参照しつつ、図３～図６を用いて説明する。図３は、実施の形態に係るモータ１に用いられるロータ１０及び固定部材３０の斜視図である。図４は、同モータ１に用いられるロータ１０及び固定部材３０の分解斜視図である。図５は、同ロータ１０の部分拡大断面図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線におけるロータ１０の断面図である。なお、図４では、シャフト１３０を省略している。また、図５は、図２の破線で囲まれる領域Ｖのうちロータ１０のみを拡大して示している。
　上述のように、ロータ１０は、ロータコア１１０と、ロータコア１１０に埋め込まれた永久磁石１２０と、ロータコア１１０の貫通孔１１０ａに挿入されたシャフト１３０とを有する。
　図１、図２、図４～図６に示すように、ロータコア１１０には、永久磁石１２０が埋め込み配設される磁石埋込穴として、複数の磁石挿入孔１１１が形成されている。複数の磁石挿入孔１１１は、ロータコア１１０の周方向に沿って設けられている。具体的には、複数の磁石挿入孔１１１は、ロータコア１１０の外周面の内側近傍に、ロータコア１１０の回転方向に沿って等間隔に設けられている。磁石挿入孔１１１は４つ設けられている。４つの磁石挿入孔１１１は、上面視において正多角形（本実施の形態では、正方形）をなすように配置されている。
　各磁石挿入孔１１１は、シャフト１３０の長手方向（軸心Ｃの方向）に沿ってロータコア１１０を貫通する貫通孔である。したがって、各磁石挿入孔１１１は、ロータコア１１０におけるシャフト１３０の長手方向の両端面のそれぞれで開口している。各磁石挿入孔１１１の開口形状は、一例としてスリット状である。シャフト１３０の長手方向を法線とする平面で切断したときの各磁石挿入孔１１１の任意の断面形状は、開口形状と同じであり、スリット状である。
　各磁石挿入孔１１１は、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０の内面として、磁石挿入孔１１１の側方における一方側の面である第１孔側面１１１ａと、磁石挿入孔１１１の側方における他方側の面である第２孔側面１１１ｂと、ロータコア１１０の径方向（ロータ１０の径方向）における内側の面である第１孔主面１１１ｃと、ロータコア１１０の径方向における外側の面である第２孔主面１１１ｄとを含む。
　複数の磁石挿入孔１１１のそれぞれには、永久磁石１２０が配置されている。各磁石挿入孔１１１には、１つの永久磁石１２０が挿入されている。ロータコア１１０には４つの磁石挿入孔１１１が設けられているので、ロータコア１１０には４つの永久磁石１２０が埋め込まれている。複数の永久磁石１２０は、複数の磁石挿入孔１１１と同様に、ロータコア１１０の周方向に沿って等間隔に配置されている。各永久磁石１２０は、着磁されており、Ｓ極とＮ極との磁極がロータ１０の周方向に交互に存在するように永久磁石１２０が配置されている。これにより、ロータ１０は、ロータコア１１０の周方向に沿って等間隔の複数の磁極を有する。なお、永久磁石１２０の着磁については、永久磁石１２０を磁石挿入孔１１１内に配置した後に着磁してもよいし、永久磁石１２０を磁石挿入孔１１１に挿入する前に予め着磁してもよい。しかし、永久磁石１２０を磁石挿入孔１１１に挿入する作業性を考慮すると、永久磁石１２０を磁石挿入孔１１１内に挿入した後に着磁する方がよい。
　各永久磁石１２０は、板状である。永久磁石１２０は、薄板状の直方体であり、平面視形状が矩形状である。したがって、シャフト１３０の長手方向を法線とする平面で切断したときの永久磁石１２０の断面形状は、長方形である。
　板状の永久磁石１２０は、永久磁石１２０の幅方向における一方側の側面である第１磁石側面１２０ａと、永久磁石１２０の幅方向における他方側の側面である第２磁石側面１２０ｂと、永久磁石１２０の厚み方向における一方側の主面である第１磁石主面１２０ｃと、永久磁石１２０の厚み方向における他方側の主面である第２磁石主面１２０ｄとを有する。
　各永久磁石１２０は、厚み方向がロータコア１１０の径方向となるように磁石挿入孔１１１に配置されている。具体的には、各永久磁石１２０は、第１磁石主面１２０ｃが第２磁石主面１２０ｄよりもロータコア１１０の径方向の内側に位置するように磁石挿入孔１１１に配置されている。したがって、各永久磁石１２０は、第１磁石主面１２０ｃがロータコア１１０の径方向の内側に位置しており、第２磁石主面１２０ｄがロータコア１１０の径方向の外側に位置している。
　各永久磁石１２０は、磁石挿入孔１１１内において、ロータコア１１０の径方向の外側（外周側）寄りに配置されている。各永久磁石１２０は、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０の径方向の外側の内面に接している。具体的には、永久磁石１２０の第２磁石主面１２０ｄが磁石挿入孔１１１の第２孔主面１１１ｄに面接触している。
　各磁石挿入孔１１１には、永久磁石１２０が磁石挿入孔１１１内に配置された状態において、ロータコア１１０と永久磁石１２０との間に隙間１４０（クリアランス）が存在している。本実施の形態において、隙間１４０は、第１磁石側面１２０ａと第１孔側面１１１ａとの間の間隙である第１空隙部１４０ａと、第２磁石側面１２０ｂと第２孔側面１１１ｂとの間の間隙である第２空隙部１４０ｂと、第１磁石主面１２０ｃと第１孔主面１１１ｃとの間の間隙である第３空隙部１４０ｃとを含む。
　隙間１４０のうち第１空隙部１４０ａ及び第２空隙部１４０ｂは、磁束漏れ防止用のフラックスバリア（磁気障壁）である。つまり、第１空隙部１４０ａ及び第２空隙部１４０ｂは、磁石挿入孔１１１内に配置された永久磁石１２０から生じる磁束の通過を抑制又は遮断する機能を有する。また、第３空隙部１４０ｃは、例えば、幅０．２ｍｍ以下のスリット状の間隙である。第３空隙部１４０ｃの幅は、０．０５ｍｍである。
　第１固定部材３１は、ロータコア１１０と永久磁石１２０との間の隙間１４０に嵌め込まれる凸部３１０を有する。第１固定部材３１の凸部３１０を隙間１４０に嵌め込むことで、永久磁石１２０をロータコア１１０に固定することができる。つまり、第１固定部材３１の凸部３１０は、隙間１４０に圧入できる形状及び大きさである。これにより、圧入によって第１固定部材３１の凸部３１０を隙間１４０に押し込んだときの反力によって、永久磁石１２０をロータコア１１０に固定することができる。
　第１固定部材３１は、凸部３１０として、隙間１４０の第１空隙部１４０ａに嵌め込まれた第１凸部３１１と、隙間１４０の第２空隙部１４０ｂに嵌め込まれた第２凸部３１２とを有する。つまり、フラックスバリアである第１空隙部１４０ａ及び第２空隙部１４０ｂを利用して第１凸部３１１及び第２凸部３１２を嵌め込むとともに、一対の第１凸部３１１及び第２凸部３１２によって永久磁石１２０を挟み込むようにして永久磁石１２０をロータコア１１０に固定している。一例として、第１凸部３１１は、軽圧入によって第１空隙部１４０ａに嵌め込まれている。第２凸部３１２は、軽圧入によって第２空隙部１４０ｂに嵌め込まれている。
　第１固定部材３１の第１凸部３１１及び第２凸部３１２は、例えば、第１固定部材３１の円盤状のベース部分（ウェイト部分）からロータコア１１０に向かって突出するように形成された砲弾形状の突起である。
　第１固定部材３１の凸部３１０は、複数の永久磁石１２０のそれぞれに対応して複数設けられている。つまり、凸部３１０は、複数の磁石挿入孔１１１のそれぞれに対応して複数設けられている。１つの磁石挿入孔１１１には、一対の第１凸部３１１及び第２凸部３１２が嵌め込まれている。したがって、第１固定部材３１には、ロータコア１１０に設けられた磁石挿入孔１１１の数の分だけ一対の第１凸部３１１及び第２凸部３１２が設けられている。本実施の形態では、４つの磁石挿入孔１１１が設けられているので、一対の第１凸部３１１及び第２凸部３１２も、４つ設けられている。つまり、第１固定部材３１には、４つの第１凸部３１１と４つの第２凸部３１２とが設けられている。
　第２固定部材３２は、第１固定部材３１と同様に、ロータコア１１０と永久磁石１２０との間の隙間１４０に嵌め込まれた凸部３２０を有する。第２固定部材３２の凸部３２０を隙間１４０に嵌め込むことで、永久磁石１２０をロータコア１１０に固定することができる。つまり、第２固定部材３２の凸部３２０は、隙間１４０に圧入できる形状及び大きさである。これにより、圧入によって第２固定部材３２の凸部３２０を隙間１４０に押し込んだときの反力によって永久磁石１２０をロータコア１１０に固定することができる。
　第２固定部材３２は、凸部３２０として、隙間１４０の第１空隙部１４０ａに嵌め込まれた第１凸部３２１と、隙間１４０の第２空隙部１４０ｂに嵌め込まれた第２凸部３２２とを有する。つまり、フラックスバリアである第１空隙部１４０ａ及び第２空隙部１４０ｂを利用して第１凸部３２１及び第２凸部３２２を嵌め込むとともに、一対の第１凸部３２１及び第２凸部３２２によって永久磁石１２０を挟み込むようにして永久磁石１２０をロータコア１１０に固定している。一例として、第１凸部３２１は、軽圧入によって第１空隙部１４０ａに嵌め込まれている。第２凸部３２２は、軽圧入によって第２空隙部１４０ｂに嵌め込まれている。
　第２固定部材３２の第１凸部３２１及び第２凸部３２２は、例えば、第２固定部材３２の円盤状のベース部分（ウェイト部分）からロータコア１１０に向かって突出するように形成された砲弾形状の突起である。
　第２固定部材３２の凸部３２０は、第１固定部材３１の凸部３１０と同様に、複数の永久磁石１２０及び複数の磁石挿入孔１１１の各々に対応して複数設けられている。また、１つの磁石挿入孔１１１には、一対の第１凸部３２１及び第２凸部３２２が嵌め込まれている。したがって、第２固定部材３２には、ロータコア１１０に設けられた磁石挿入孔１１１の数の分だけ一対の第１凸部３２１及び第２凸部３２２が設けられている。本実施の形態では、４つの磁石挿入孔１１１が設けられているので、一対の第１凸部３２１及び第２凸部３２２も、４つ設けられている。つまり、第２固定部材３２についても、第１固定部材３１と同様に、４つの第１凸部３２１と４つの第２凸部３２２とが設けられている。
　第２固定部材３２の凸部３２０（第１凸部３２１、第２凸部３２２）は、第１固定部材３１の凸部３１０（第１凸部３１１、第２凸部３１２）とは反対側から隙間１４０に嵌め込まれている。つまり、本実施の形態では、ロータコア１１０を挟む第１固定部材３１と第２固定部材３２とによって永久磁石１２０をロータコア１１０に固定している。具体的には、永久磁石１２０のシャフト１３０の長手方向における一方側の端部が第１固定部材３１で固定されている。永久磁石１２０のシャフト１３０の長手方向における他方側の端部が第２固定部材３２で固定されている。
　第１固定部材３１及び第２固定部材３２の上面視形状は、円形である。第１固定部材３１及び第２固定部材３２の外径は、ロータコア１１０の外径とほぼ一致している。
　第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、樹脂又は金属（アルミニウム、真鍮、ステンレス等）等の非磁性材料によって構成されているとよい。また、第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、樹脂と金属との複合物によって構成されていてもよい。例えば、第１固定部材３１及び第２固定部材３２のウェイト部分を樹脂によって構成し、凸部３１０及び凸部３２０として金属製のピンを用いてもよい。この場合、例えば、インサート成形によって第１固定部材３１及び第２固定部材３２を作製することができる。なお、第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、全体が熱可塑性樹脂によって構成されている。つまり、第１固定部材３１及び第２固定部材３２のベース部分も凸部３１０及び凸部３２０も熱可塑性樹脂によって構成されている。
　第１固定部材３１の凸部３１０の硬さ及び第２固定部材３２の凸部３２０の硬さは、ロータコア１１０及び永久磁石１２０のいずれの硬さよりも小さいとよい。つまり、第１固定部材３１の凸部３１０及び第２固定部材３２の凸部３２０は、ロータコア１１０及び永久磁石１２０よりも柔らかい材料によって構成されているとよい。第１固定部材３１の凸部３１０の硬さ及び第２固定部材３２の凸部３２０の硬さは、例えば弾性率又はビッカース硬度等で表すことができる。
　なお、第１固定部材３１と第２固定部材３２とは、同じ形状及び同じ材料である。つまり、第１固定部材３１と第２固定部材３２とは、同一の樹脂成型部品である。
　以上説明したように、本実施の形態に係るモータ１によれば、磁石挿入孔１１１が形成されたロータコア１１０と、磁石挿入孔１１１に配置された永久磁石１２０と、を有し、軸心を中心に回転するロータ１０と、ロータ１０と向かい合うステータ２０と、永久磁石１２０を磁石挿入孔１１１内に固定する固定部材３０と、を備える。固定部材３０は、ロータコア１１０と永久磁石１２０との間の隙間１４０に嵌め込まれた凸部３１０を含む。なお。本実施の形態に係るステータ２０は、複数の鋼板が積層されたステータコア２１０と、ステータコア２１０に設けられ、ロータコア１１０に向かって突出する複数のティース２１１と、複数のティース２１１のそれぞれに巻回された巻線コイル２２０と、を有する。
　この構成により、磁石挿入孔１１１に配置された永久磁石１２０とロータコア１１０との間に隙間１４０が存在していても、接着剤を用いることなく、磁石挿入孔１１１の所定の位置で永久磁石１２０をロータコア１１０に固定することができる。このように、本実施の形態におけるモータ１では、接着剤を用いることなく永久磁石１２０を固定することができる。したがって、モータ１の生産性が向上する。しかも、接着剤を用いないので、永久磁石１２０の接着固定位置のばらつき及び接着剤の注入量のばらつきによるロータのアンバランス量を低減することができるので、モータ１の振動を抑制することができる。したがって、生産性に優れた低振動のモータ１を実現することができる。
　また、本実施の形態におけるモータ１では、第１固定部材３１には、シャフト１３０が貫通する貫通孔３１ａが設けられており、第１固定部材３１は、ロータコア１１０のシャフト１３０の軸心Ｃの方向の面に対向している。
　この構成により、第１固定部材３１をシャフト１３０に挿通して、ロータコア１１０におけるシャフト１３０の軸心Ｃの方向の面に対面させて第１固定部材３１をシャフト１３０に固定することができる。これにより、シャフト１３０に固定された第１固定部材３１によって永久磁石１２０をより確実に固定することができる。
　また、図３に示すように、本実施の形態におけるモータ１では、固定部材３０として、ロータコア１１０のシャフト１３０の軸心Ｃの方向の一方の面に対向する第１固定部材３１と、ロータコア１１０のシャフト１３０の軸心Ｃの方向の他方の面に対向する第２固定部材３２とを備えている。
　この構成により、第１固定部材３１と第２固定部材３２とによってロータコア１１０を挟んだ状態で磁石挿入孔１１１に挿入された永久磁石１２０を固定することができる。これにより、第１固定部材３１と第２固定部材３２とによって、永久磁石１２０をシャフト１３０の軸心Ｃの方向から挟み込む状態で固定することができる。したがって、より確実に永久磁石１２０をロータコア１１０に固定することができる。
　また、本実施の形態におけるモータ１において、永久磁石１２０は、軸心Ｃが伸びる方向から見て、磁石挿入孔１１１が含む内面のうちロータコア１１０の径方向の外側に位置する内面に接している。具体的には、永久磁石１２０の第２磁石主面１２０ｄと磁石挿入孔１１１の第２孔主面１１１ｄとを面接触させている。
　この構成により、初期状態において永久磁石１２０を磁石挿入孔１１１の外側に位置させることができる。よって、永久磁石１２０の位置ずれによる性能特性の低下を抑制することができる。この点について、以下説明する。
　ロータ１０（ロータコア１１０）が回転すると、ロータコア１１０の磁石挿入孔１１１に配置された永久磁石１２０には遠心力が働く。このため、磁石挿入孔１１１における永久磁石１２０の周囲に隙間が存在すると、永久磁石１２０は磁石挿入孔１１１内の径方向の外側に移動しようとする。このとき、仮に永久磁石１２０が磁石挿入孔１１１の径方向の内側に位置していると、固定部材３０によって永久磁石１２０が固定されていたとしても、ロータ１０の回転による遠心力によって永久磁石１２０が径方向の外側にずれるおそれがある。この結果、ロータコア１１０に埋め込まれた複数の永久磁石１２０について、磁石挿入孔１１１における永久磁石１２０の固定位置にばらつきが生じるおそれがある。これに対して、本実施の形態のように、初期状態において永久磁石１２０を予め磁石挿入孔１１１の径方向の外側に位置させておくことで、永久磁石１２０に遠心力が働いたとしても、それ以上、永久磁石１２０は径方向の外側に移動することができない。これにより、磁石挿入孔１１１における永久磁石１２０の固定位置にばらつきが生じることを抑制できる。したがって、永久磁石１２０の位置ずれによる性能特性の低下を抑制することができる。
　また、本実施の形態における固定部材３０は、バランスウェイトである。具体的には、第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、いずれもバランスウェイトである。
　これにより、バランスウェイトを用いて永久磁石１２０をロータコア１１０に固定することができる。つまり、本実施の形態における第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、ロータのバランスを調整する機能と永久磁石１２０を固定する機能とを有する。したがって、永久磁石１２０を固定するためだけの固定部材を追加することなく、永久磁石１２０をロータコア１１０に固定することができる。また、バランスウェイトである第１固定部材３１及び第２固定部材３２の一部を切削してロータ１０のアンバランス量を修正することで、ロータ１０のアンバランスを低減することができる。したがって、さらに低振動のモータ１を実現することができる。
　また、本実施の形態におけるモータ１では、磁石挿入孔１１１に設けられたフラックスバリアを利用して、固定部材３０によって永久磁石１２０を固定している。具体的には、ロータ１０を上面視したときに、隙間１４０は、永久磁石１２０の第１磁石側面１２０ａと磁石挿入孔１１１の第１孔側面１１１ａとの間の間隙である第１空隙部１４０ａと、永久磁石１２０の第２磁石側面１２０ｂと磁石挿入孔１１１の第２孔側面１１１ｂとの間の間隙である第２空隙部１４０ｂと、永久磁石１２０の第１磁石主面１２０ｃと磁石挿入孔１１１の第１孔主面１１１ｃとの間の間隙である第３空隙部１４０ｃとを含む。第１空隙部１４０ａ及び第２空隙部１４０ｂは、フラックスバリアである。第１固定部材３１は、凸部３１０として、フラックスバリアである第１空隙部１４０ａに嵌め込まれた第１凸部３１１と、フラックスバリアである第２空隙部１４０ｂに嵌め込まれた第２凸部３１２とを有する。また、第２固定部材３２についても同様に、第２固定部材３２は、凸部３２０として、フラックスバリアである第１空隙部１４０ａに嵌め込まれた第１凸部３２１と、フラックスバリアである第２空隙部１４０ｂに嵌め込まれた第２凸部３２２とを有する。
　このように、フラックスバリアである第１空隙部１４０ａ及び第２空隙部１４０ｂを利用して第１固定部材３１の凸部３１０及び第２固定部材３２の凸部３２０を嵌め込むことで、第１固定部材３１の凸部３１０及び第２固定部材３２の凸部３２０を嵌め込むためだけの隙間又は凹部等をロータコア１１０に別途形成することなく、接着剤レスで永久磁石１２０をロータコア１１０に固定することができる。これにより、低コストで永久磁石１２０を固定することができる。
　また、本実施の形態におけるモータ１において、第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、非磁性材料によって構成されている。
　この構成により、ロータ１０の性能に影響を与えることなく、第１固定部材３１及び第２固定部材３２によって永久磁石１２０を固定することができる。
　具体的には、非磁性材料として熱可塑性樹脂を用いている。つまり、第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、熱可塑性樹脂によって構成されている。
　この構成により、第１固定部材３１の凸部３１０及び第２固定部材３２の凸部３２０に適度な弾性力を持たせることができるので、第１固定部材３１の凸部３１０及び第２固定部材３２の凸部３２０を隙間１４０に嵌め込んだときに、凸部３１０及び凸部３２０を弾性変形させることができる。これにより、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０と永久磁石１２０との間の隙間１４０に凸部３１０及び凸部３２０を嵌め込む際の応力を凸部３１０及び凸部３２０によって吸収することができる。したがって、圧入によって凸部３１０及び凸部３２０を隙間１４０に嵌め込んだとしても、ロータコア１１０及び永久磁石１２０にクラック等が発生することを抑制できるので、信頼性の高いモータ１を実現できる。
　また、本実施の形態におけるモータ１において、ロータコア１１０及び永久磁石１２０は、第１固定部材３１の凸部３１０及び第２固定部材３２の凸部３２０より硬いとよい。
　この場合も、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０と永久磁石１２０との間の隙間１４０に凸部３１０及び凸部３２０を嵌め込む際の応力を凸部３１０及び凸部３２０によって吸収することができるので、信頼性の高いモータ１を実現できる。
　（変形例１）
　次に、変形例１に係るモータ１Ａについて、図７及び図８を用いて説明する。図７は、変形例１に係るモータ１Ａに用いられるロータ１０Ａ及び固定部材３０の分解斜視図である。図８は、同モータ１Ａに用いられるロータ１０Ａの部分拡大断面図である。
　本変形例に係るモータ１Ａと上記実施の形態におけるモータ１とは、永久磁石１２０Ａと永久磁石１２０との形状が異なる。具体的には、上記実施の形態におけるモータ１では、ロータ１０を上面視したときに、永久磁石１２０は長方形であったが、図７に示すように、本変形例におけるモータ１Ａでは、ロータ１０Ａを上面視したときに、永久磁石１２０Ａは、台形である。つまり、本変形例において、永久磁石１２０Ａの断面形状は、図８に示すように、台形になっている。なお、本変形例において、永久磁石１２０Ａ以外の構成は、上記実施の形態におけるモータ１と同じ構成である。
　本変形例では、図７及び図８に示すように、永久磁石１２０Ａは、永久磁石１２０Ａにおけるロータコア１１０の径方向の外側の辺が、永久磁石１２０Ａにおけるロータコア１１０の径方向の内側の辺よりも大きくなるように、ロータコア１１０の磁石挿入孔１１１に配置されている。つまり、永久磁石１２０Ａの台形の上底を短辺とし、下底を長辺としたときに、台形状の各永久磁石１２０Ａは、磁石挿入孔１１１内において、長辺がロータコア１１０の径方向の外側（外周側）に位置し、かつ、短辺がロータコア１１０の径方向の内側に位置するように配置されている。
　このように構成することで、磁石挿入孔１１１に配置された永久磁石１２０Ａを固定部材３０によって固定する際に、セルフアライメントで永久磁石１２０Ａを磁石挿入孔１１１の外周側に位置させることができる。この点について、図９を用いて説明する。図９は、変形例１に係るモータ１Ａにおいて、永久磁石１２０Ａをロータコア１１０に組み付けるときの様子を示す図である。なお、図９では、固定部材３０のうち第１固定部材３１のみを示しているが、第２固定部材３２についても同様である。
　まず、図９の上部に示すように、ロータコア１１０の各磁石挿入孔１１１に永久磁石１２０Ａを挿入して、磁石挿入孔１１１に永久磁石１２０Ａを配置する。このとき、磁石挿入孔１１１には遊びがあるので、永久磁石１２０Ａを容易に磁石挿入孔１１１に挿入することができる。したがって、磁石挿入孔１１１に配置された永久磁石１２０Ａの周囲には、隙間が存在している。
　次に、図９の下部に示すように、凸部３１０が隙間１４０に嵌め込まれるようにして第１固定部材３１をロータコア１１０に組み付ける。具体的には、圧入によって第１固定部材３１の第１凸部３１１を第１空隙部１４０ａに嵌め込むとともに第１固定部材３１の第２凸部３１２を第２空隙部１４０ｂに嵌め込む。
　このとき、台形の永久磁石１２０Ａの一方の側面に第１凸部３１１が当接しながら第１凸部３１１が第１空隙部１４０ａに押し込まれるとともに、台形の永久磁石１２０Ａの他方の側面に第２凸部３１２が当接しながら第２凸部３１２が第２空隙部１４０ｂに押し込まれる。このとき、永久磁石１２０Ａは、第１凸部３１１及び第２凸部３１２から応力を受けて、ロータコア１１０の径方向の外側に自動的に移動することになる。つまり、凸部３１０（第１凸部３１１、第２凸部３１２）を隙間１４０に嵌め込むだけで、永久磁石１２０Ａを磁石挿入孔１１１の外周側に位置させることができる。具体的には、各永久磁石１２０Ａを、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０の径方向の外側の内面に接触させることができる。つまり、凸部３１０（第１凸部３１１、第２凸部３１２）を隙間１４０に嵌め込むだけで、永久磁石１２０Ａの第２磁石主面１２０ｄと磁石挿入孔１１１の第２孔主面１１１ｄとが面接触するように、磁石挿入孔１１１内において永久磁石１２０Ａが自然に位置決めされる。
　また、永久磁石１２０Ａの形状を台形にすることで、永久磁石１２０Ａを磁石挿入孔１１１に挿入する際の誤挿入を防止することができる。これにより、誤挿入による永久磁石１２０Ａの着磁方向の間違いを無くすことができる。
　（変形例２）
　次に、変形例２に係るモータ１Ｂについて、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、変形例２に係るモータ１Ｂに用いられるロータ１０Ｂの部分拡大断面図である。図１１は、同モータ１Ｂに用いられる第１固定部材３１Ｂの斜視図である。なお、図１０では、ロータ１０Ｂ、第１固定部材３１Ｂ及び第２固定部材３２Ｂ以外の構成は省略している。
　本変形例に係るモータ１Ｂと上記実施の形態におけるモータ１とは、第１固定部材３１Ｂ及び第２固定部材３２Ｂの構成が異なる。
　具体的には、上記実施の形態におけるモータ１では、第１固定部材３１の凸部３１０及び第２固定部材３２の凸部３２０は、砲弾型の突起であった。しかし、図１０及び図１１に示すように、本変形例におけるモータ１Ｂでは、第１固定部材３１Ｂの凸部３１０Ｂ及び第２固定部材３２Ｂの凸部３２０Ｂは、ロータ１０Ｂを上面視したときに、永久磁石１２０の第１磁石主面１２０ｃに沿って長尺状である。具体的には、図１１に示すように、第１固定部材３１Ｂの凸部３１０Ｂの形状は、永久磁石１２０の長辺に沿って延在する三角柱である。なお、第２固定部材３２Ｂは、第１固定部材３１Ｂと同じ形状であるので、第２固定部材３２Ｂの凸部３２０Ｂの形状も、永久磁石１２０の長辺に沿って延在する三角柱である。
　また、本変形例に係るモータ１Ｂと上記実施の形態におけるモータ１とは、第１固定部材３１Ｂの凸部３１０Ｂ及び第２固定部材３２Ｂの凸部３２０Ｂが嵌め込まれる隙間１４０の位置も異なる。
　具体的には、上記実施の形態におけるモータでは、第１固定部材３１の凸部３１０及び第２固定部材３２の凸部３２０は、隙間１４０のうち第１空隙部１４０ａ及び第２空隙部１４０ｂに嵌め込まれていた。図１０に示すように、本変形例におけるモータ１Ｂでは、第１固定部材３１Ｂの凸部３１０Ｂ及び第２固定部材３２Ｂの凸部３２０Ｂは、隙間１４０のうち第３空隙部１４０ｃに嵌め込まれている。
　なお、本変形例において、第１固定部材３１Ｂ及び第２固定部材３２Ｂ以外の構成は、上記実施の形態におけるモータ１と同じ構成である。
　以上、本変形例に係るモータ１Ｂでも、ロータコア１１０の磁石挿入孔１１１に配置された永久磁石１２０を第１固定部材３１Ｂ及び第２固定部材３２Ｂによってロータコア１１０に固定することができる。
　この構成により、磁石挿入孔１１１に配置された永久磁石１２０とロータコア１１０との間に隙間１４０が存在していても、接着剤を用いることなく、磁石挿入孔１１１の所定の位置で永久磁石１２０をロータコア１１０に固定することができる。したがって、生産性に優れた低振動のモータ１Ｂを実現することができる。
　また、本変形例では、第１固定部材３１Ｂの凸部３１０Ｂ及び第２固定部材３２Ｂの凸部３２０Ｂを第３空隙部１４０ｃに嵌め込んでいる。だが、第３空隙部１４０ｃは、幅が０．２ｍｍ以下の狭い領域となっている。このため、凸部３１０Ｂ及び凸部３２０Ｂの幅も狭くなり、凸部３１０Ｂ及び凸部３２０Ｂの材料によっては、凸部３１０Ｂ及び凸部３２０Ｂの機械的強度が低下して、凸部３１０Ｂ及び凸部３２０Ｂによる永久磁石１２０の保持力が低下するおそれがある。一方、第３空隙部１４０ｃの幅全体を広げると、本来フラックスバリアとして機能させたくない第３空隙部１４０ｃがフラックスバリアとなってしまう。この結果、ロータ１０の磁束が大きく低下してモータ１の性能が低下するおそれがある。
　そこで、図１２に示すように、磁石挿入孔１１１の開口部付近だけの第３空隙部１４０ｃの幅を広げて凸部３１０Ｂ及び凸部３２０Ｂの幅を大きくするとよい。図１２は、変形例２に係る他のモータに用いられるロータ１０Ｂの断面図である。具体的には、図１２に示されるロータ１０Ｂのように、ロータコア１１０Ｂに、第３空隙部１４０ｃの幅よりも大きい幅の凹部１１２を設けるとよい。凹部１１２は、第３空隙部１４０ｃの一部として、ロータコア１１０Ｂの断面視において、磁石挿入孔１１１の開口面から段差状に窪むように形成されている。凹部１１２は、ロータコア１１０Ｂにおけるシャフト１３０の長手方向の両面に設けられている。一方の凹部１１２には第１固定部材３１Ｂの凸部３１０Ｂが嵌め込まれ、他方の凹部１１２には第２固定部材３２Ｂの凸部３２０Ｂが嵌め込まれている。
　この構成により、凹部１１２の幅を第３空隙部１４０ｃの幅よりも大きくした分、第１固定部材３１Ｂの凸部３１０Ｂ及び第２固定部材３２Ｂの凸部３２０Ｂの幅を大きくすることができるので、凸部３１０Ｂ及び凸部３２０Ｂの機械的強度を大きくすることができる。これにより、ロータ１０の磁束を大きく低下させることなく、凸部３１０Ｂ及び凸部３２０Ｂによる永久磁石１２０の保持力を確保することができる。
　（その他の変形例）
　以上、本開示に係るモータ等について、実施の形態及び変形例に基づいて説明した。しかし、本開示は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。
　例えば、上記実施の形態におけるモータ１では、第１固定部材３１の第１凸部３１１を第１空隙部１４０ａに嵌め込むとともに、第１固定部材３１の第２凸部３１２を第２空隙部１４０ｂに嵌め込んだが、これに限らない。図１３は、変形例３に係るモータ１Ｃに用いられるロータ１０Ｃの部分拡大断面図である。具体的には、図１３に示されるモータ１Ｃにおけるロータ１０Ｃのように、第１固定部材３１Ｃの第１凸部３１１Ｃ及び第２凸部３１２Ｃの位置を変えて、第１凸部３１１Ｃ及び第２凸部３１２Ｃの両方を第３空隙部１４０ｃに嵌め込んでもよい。この場合、上記変形例２と同様に、ロータ１０Ｃの磁束を大きく低下させることなく第１凸部３１１Ｃ及び第２凸部３１２Ｃによる永久磁石１２０の保持力を確保するために、第３空隙部１４０ｃの幅を部分的に広くして第１凸部３１１Ｃ及び第２凸部３１２Ｃの幅を大きくするとよい。具体的には、図１３に示すように、ロータコア１１０Ｃには、磁石挿入孔１１１の第３空隙部１４０ｃにおけるロータコア１１０Ｃに、ロータコア１１０Ｃの径方向の内側に窪む凹部１１３を形成するとよい。図示しないが、第２固定部材についても第１固定部材３１Ｃと同様の構成である。
　なお、図５及び図１３に示されるように、第１固定部材及び第２固定部材の凸部を、第１空隙部１４０ａ及び第２空隙部１４０ｂと第３空隙部１４０ｃとのいずれか一方のみに嵌め込まれるように構成するのではなく、第１空隙部１４０ａ及び第２空隙部１４０ｂと第３空隙部１４０ｃとの両方に嵌め込まれるように構成してもよい。つまり、第１固定部材及び第２固定部材の凸部の数を増やして、第１空隙部１４０ａ及び第２空隙部１４０ｂと第３空隙部１４０ｃとの両方に嵌め込まれる数の凸部を第１固定部材及び第２固定部材に形成すればよい。例えば、図５に示される凸部と図１３（又は図１１）に示される凸部との両方を有する第１固定部材及び第２固定部材としてもよい。
　また、上記実施の形態では、固定部材３０として、第１固定部材３１及び第２固定部材３２の両方を用いた。しかし、これに限らず、第１固定部材３１及び第２固定部材３２の一方のみを用いてもよい。図１４は、変形例４に係るモータ１Ｄに用いられるロータ１０Ｄの断面図である。例えば、図１４に示されるモータ１Ｄのように、第１固定部材３１のみを用いてもよい。この場合、第１固定部材３１が配置された側とは反対側で永久磁石１２０が磁石挿入孔１１１から脱落しないように、ロータコア１１０Ｄを構成する複数の鋼板のうちの少なくとも１枚（図１４では最端の鋼板）に磁石挿入孔１１１を形成せずに、この磁石挿入孔１１１が形成されていない鋼板を底板として用いるとよい。これにより、磁石挿入孔１１１が形成されていない鋼板がストッパ板として機能するので、第１固定部材３１のみを用いたとしても永久磁石１２０が磁石挿入孔１１１から脱落することを防止できる。
　また、上記実施の形態において、永久磁石１２０は、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０の径方向の外側の内面に接しており、且つ、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０の径方向の内側の内面に接していなかったが、これに限らない。図１５は、変形例５に係るモータ１Ｅに用いられるロータ１０Ｅの部分拡大断面図である。例えば、永久磁石１２０が第１固定部材３１及び第２固定部材３２が強固に固定されていれば、図１５に示されるモータ１Ｅのロータ１０Ｅのように、永久磁石１２０は、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０の径方向の外側の内面に接しておらず、且つ、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０の径方向の内側の内面に接していてもよい。具体的には、図１５では、永久磁石１２０の第１磁石主面１２０ｃと磁石挿入孔１１１の第１孔主面１１１ｃとが面接触している。
　あるいは、図１６は、変形例６に係るモータ１Ｆに用いられるロータ１０Ｆの部分拡大断面図である。図１６に示されるモータ１Ｆのロータ１０Ｆのように、永久磁石１２０は、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０の径方向の外側の内面に接しておらず、且つ、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０の径方向の内側の内面にも接していなくてもよい。具体的には、図１６では、永久磁石１２０の第１磁石主面１２０ｃと磁石挿入孔１１１の第１孔主面１１１ｃとが接触しておらず、かつ、永久磁石１２０の第２磁石主面１２０ｄと磁石挿入孔１１１の第２孔主面１１１ｄとも接触していない。つまり、図１６では、永久磁石１２０は、磁石挿入孔１１１のどの内面にも接触しておらず、永久磁石１２０の全周に隙間１４０が存在している。
　また、上記実施の形態において、第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、バランスウェイトであるとしたが、これに限らない。例えば、第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、バランスウェイトの機能を有していなくてもよい。この場合、第１固定部材３１及び第２固定部材３２とは別にバランスウェイトが別途設けられていてもよいし、バランスウェイトが設けられていなくてもよい。なお、第１固定部材３１及び第２固定部材３２は、バランスウェイト以外のモータの既存の部品を用いて、永久磁石１２０を固定する機能を持たせてもよい。
　また、上記実施の形態において、第１固定部材３１の第１凸部３１１及び第２凸部３１２と第２固定部材３２の第１凸部３２１及び第２凸部３２２とは、いずれも砲弾型としたが、これに限らない。第１固定部材３１の第１凸部３１１及び第２凸部３１２と第２固定部材３２の第１凸部３２１及び第２凸部３２２は、磁石挿入孔１１１におけるロータコア１１０と永久磁石１２０との間の隙間１４０に嵌め込まれる形状であれば、任意の形状が適用される。また、第１固定部材３１の第１凸部３１１及び第２凸部３１２と第２固定部材３２の第１凸部３２１及び第２凸部３２２との先端部には、当該先端部を先細りにするテーパ面が形成されているとよい。これにより、第１固定部材３１の第１凸部３１１及び第２凸部３１２と第２固定部材３２の第１凸部３２１及び第２凸部３２２とを隙間１４０に押し込みやすくなる。
　また、上記実施の形態において、ロータ１０の磁極の極数は４（つまり、永久磁石１２０の数が４個）としたが、これに限らない。例えば、ロータ１０の磁極の極数は、２ｎ（ｎは自然数）であれば、任意の数を適用できる。
　また、上記実施の形態において、モータ１は、電気掃除機のファンモータに適用する場合について説明したが、これに限らない。図１７は、モータ１を備える電気機器４００を示す図である。例えば、上記実施の形態及び各種変形例のモータは、エアコン又は冷蔵庫等の電気掃除機以外の家庭用電気機器、又は、自動車用機器やロボット等の産業用電気機器等の種々の電気機器に利用することができる。
　本開示の技術は、モータ及びモータを備える電気機器等に広く利用することができる。
　１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ　モータ
　１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ　ロータ
　２０　ステータ
　３０　固定部材
　３１、３１Ｂ、３１Ｃ　第１固定部材
　３１ａ、３２ａ　貫通孔
　３２、３２Ｂ　第２固定部材
　４１　第１軸受け
　４２　第２軸受け
　５１　第１ブラケット
　５２　第２ブラケット
　１１０、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ　ロータコア
　１１０ａ　貫通孔
　１１１　磁石挿入孔
　１１１ａ　第１孔側面
　１１１ｂ　第２孔側面
　１１１ｃ　第１孔主面
　１１１ｄ　第２孔主面
　１１２、１１３　凹部
　１２０、１２０Ａ　永久磁石
　１２０ａ　第１磁石側面
　１２０ｂ　第２磁石側面
　１２０ｃ　第１磁石主面
　１２０ｄ　第２磁石主面
　１３０　シャフト
　１４０　隙間
　１４０ａ　第１空隙部
　１４０ｂ　第２空隙部
　１４０ｃ　第３空隙部
　２１０　ステータコア
　２１１　ティース
　２２０　巻線コイル
　２３０　インシュレータ
　３１０、３１０Ｂ、３２０、３２０Ｂ　凸部
　３１１、３１１Ｃ、３２１　第１凸部
　３１２、３１２Ｃ、３２２　第２凸部
　４００　電気機器

Claims (17)

  1. 磁石挿入孔が形成されたロータコアと、前記磁石挿入孔に配置された永久磁石と、を有し、軸心を中心に回転するロータと、
    前記ロータと向かい合うステータと、
    前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定する固定部材と、を備えるモータであって、
    前記固定部材は、前記ロータコアと前記永久磁石との間の隙間に嵌め込まれた凸部を含む、
    モータ。
  2. 前記永久磁石は、前記軸心が伸びる方向から見て、前記磁石挿入孔が含む内面のうち外側に位置する内面に接している、
    請求項１に記載のモータ。
  3. 前記固定部材は、バランスウェイトである、
    請求項１又は２に記載のモータ。
  4. 前記永久磁石は、板状であり、前記永久磁石の幅方向における一方側の側面である第１磁石側面と、前記永久磁石の前記幅方向における他方側の側面である第２磁石側面と、前記永久磁石の厚み方向における一方側の主面である第１磁石主面と、前記永久磁石の前記厚み方向における他方側の主面である第２磁石主面とを含み、前記磁石挿入孔は、前記磁石挿入孔における前記ロータコアの内面として、前記ロータコアの前記軸心と交差する径方向における内側の面である第１孔主面と、前記磁石挿入孔の側方における一方側の面である第１孔側面と、前記磁石挿入孔の側方における他方側の面である第２孔側面と、前記ロータコアの前記軸心と交差する前記径方向における外側の面である第２孔主面とを含み、
    前記永久磁石は、前記第１磁石主面が前記第２磁石主面よりも前記ロータコアの径方向の内側に位置するように前記磁石挿入孔に配置されており、
    前記ロータを前記軸心が伸びる方向から見たときに、
    前記隙間は、前記第１磁石側面と前記第１孔側面との間の間隙である第１空隙部と、前記第２磁石側面と前記第２孔側面との間の間隙である第２空隙部と、前記第１磁石主面と前記第１孔主面との間の間隙である第３空隙部とを含む、
    請求項１～３のいずれか１項に記載のモータ。
  5. 前記第１空隙部及び前記第２空隙部は、フラックスバリアである、
    請求項４に記載のモータ。
  6. 前記固定部材は、前記凸部として、前記第１空隙部に嵌め込まれた第１凸部と前記第２空隙部に嵌め込まれた第２凸部とを有する、
    請求項４又は５に記載のモータ。
  7. 前記ロータを前記軸心が伸びる方向から見たときに、前記永久磁石は、台形であり、
    前記永久磁石における前記ロータコアの径方向の外側の辺は、前記永久磁石における前記ロータコアの径方向の内側の辺よりも大きい、
    請求項６に記載のモータ。
  8. 前記凸部は、前記第３空隙部に嵌め込まれている、
    請求項４又は５に記載のモータ。
  9. 前記ロータコアには、前記第３空隙部の一部として、前記磁石挿入孔の開口面から段差状に窪む凹部が設けられており、
    前記凸部は、前記凹部に嵌め込まれている、
    請求項８に記載のモータ。
  10. 前記ロータを前記ロータが伸びる方向から見たときに、前記第３空隙部及び前記凸部は、前記永久磁石の前記第１磁石主面に沿って長尺状である、
    請求項８に記載のモータ。
  11. 前記ロータは、前記ロータコアを貫通するシャフトを有し、
    前記固定部材には、前記シャフトが貫通する貫通孔が設けられており、
    前記固定部材は、前記シャフトの軸心方向の面に対向している、
    請求項１～１０のいずれか１項に記載のモータ。
  12. 前記モータは、前記固定部材として、前記シャフトの軸心方向の一方の面に対向する第１固定部材と、前記シャフトの軸心方向の他方の面に対向する第２固定部材とを備える、
    請求項１～１１のいずれか１項に記載のモータ。
  13. 前記磁石挿入孔は、前記ロータコアの周方向に沿って複数設けられており、
    前記永久磁石は、複数あって、前記磁石挿入孔のそれぞれに配置されており、
    前記凸部は、複数の前記永久磁石のそれぞれに対応して複数設けられている、
    請求項１～１２のいずれか１項に記載のモータ。
  14. 前記固定部材は、非磁性材料によって構成されている、
    請求項１～１３のいずれか１項に記載のモータ。
  15. 前記非磁性材料は、熱可塑性樹脂である、
    請求項１４に記載のモータ。
  16. 前記ロータコア及び前記永久磁石は、前記凸部より硬い、
    請求項１～１４のいずれか１項に記載のモータ。
  17. 請求項１～１６のいずれか１項に記載のモータを備える、
    電気機器。
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