WO2023007708A1 - ロータ及びモータ - Google Patents

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WO2023007708A1
WO2023007708A1 PCT/JP2021/028380 JP2021028380W WO2023007708A1 WO 2023007708 A1 WO2023007708 A1 WO 2023007708A1 JP 2021028380 W JP2021028380 W JP 2021028380W WO 2023007708 A1 WO2023007708 A1 WO 2023007708A1
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rotor
permanent magnet
rotor body
peripheral surface
outer peripheral
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PCT/JP2021/028380
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義康 柴山
圭伍 今村
一輝 植田
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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Priority to US18/291,923 priority patent/US12646983B2/en
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    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the technology disclosed here relates to rotors and motors.
  • Patent Document 1 discloses a motor. This motor has a rotor and a stator.
  • the rotor is of the embedded magnet type and includes a rotor core and a plurality of permanent magnets provided on the rotor core.
  • leakage magnetic flux occurs in which the magnetic flux generated by the permanent magnet returns to the permanent magnet without interlinking with the stator coil. is likely to become smaller.
  • the technology disclosed herein has been made in view of this point, and its purpose is to reduce the occurrence of magnetic flux leakage from permanent magnets and reduce the decrease in magnet torque.
  • the technology disclosed herein includes a rotor body that rotates around a rotation axis, and a plurality of permanent magnets that are arranged in the rotor body in a circumferential direction around the rotation axis and form alternately different magnetic poles in the circumferential direction.
  • a cross-sectional shape of the permanent magnet perpendicular to the rotation axis has a shape extending along a predetermined reference line, and the permanent magnet extends along the reference line in a cross section perpendicular to the rotation axis. At least one end of the permanent magnet in the direction of the reference line is exposed from the outer peripheral surface of the rotor body.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the motor.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of the motor.
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view of the rotor.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a state in which the rotor core is set in the mold.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a mold is filled with a permanent magnet material.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a modified motor.
  • FIG. 7 is an enlarged sectional view of another modified motor.
  • FIG. 1 shows a motor 100 according to an embodiment.
  • the motor 100 includes a rotor 1 that rotates around a predetermined rotation axis A, and a stator 6 that rotates the rotor 1 around the rotation axis A.
  • a permanent magnet 4 is embedded in the rotor 1 . That is, the motor 100 is an IPM (Interior Permanent Magnet) motor.
  • the motor 100 may further include a motor case 7 .
  • a motor case 7 accommodates the rotor 1 and the stator 6 .
  • the stator 6 is fixed with respect to the motor case 7 .
  • the rotor 1 is rotatably supported by the motor case 7 .
  • rotational axis direction A circumferential direction about the rotation axis A is called a “circumferential direction”.
  • a radial direction about the rotation axis A is called a “radial direction”.
  • the side facing the rotation axis A in the radial direction is referred to as “radial inner side”, and the side opposite to the rotation axis A is referred to as "radial outer side”.
  • the stator 6 has a stator core 61 and windings 62 .
  • Stator core 61 is a soft magnetic material.
  • the stator core 61 is formed, for example, from a plurality of laminated electromagnetic steel sheets.
  • the stator core 61 is formed in an annular shape. Specifically, stator core 61 is formed in a cylindrical shape. The stator core 61 is fixed to the motor case 7 . The stator core 61 is formed with a plurality of teeth 61a projecting inwardly of the stator core 61 . A plurality of teeth 61a are arranged in a line in the circumferential direction of stator core 61 at intervals. The winding 62 is wound around a plurality of teeth 61a. The stator 6 forms a rotating magnetic field that rotates the rotor 1 when current is supplied to the windings 62 .
  • the rotor 1 includes a rotor body 2 that rotates around a rotation axis A, and a plurality of permanent magnets 4 that are arranged in the rotor body 2 in the circumferential direction and form magnetic poles that are alternately different in the circumferential direction.
  • At least part of the rotor body 2 is made of a soft magnetic material.
  • the rotor body 2 has magnetic saliency and generates reluctance torque in the rotating magnetic field created by the stator 6 .
  • the rotor body 2 includes a rotor core 20 and a shaft 5 .
  • the rotor core 20 is a soft magnetic material.
  • the rotor core 20 is formed, for example, from a plurality of electromagnetic steel sheets laminated together.
  • the rotor core 20 is formed in an annular shape surrounding the rotation axis A. As shown in FIG. Specifically, rotor core 20 is formed in a cylindrical shape concentric with stator core 61 .
  • the outer peripheral surface of the rotor core 20 forms the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 .
  • the cross-sectional shape of rotor core 20 orthogonal to rotation axis A is the same over the entire length of rotor core 20 in the rotation axis direction.
  • An air gap 10 is formed between the outer peripheral surface of rotor core 20 and the inner peripheral surface of stator core 61 .
  • the shaft 5 is fitted inside the rotor core 20 .
  • Shaft 5 is fixed to rotor core 20 .
  • the axis of the shaft 5 coincides with the rotation axis A.
  • the shaft 5 is rotatably supported by the motor case 7 via bearings and the like.
  • the rotor core 20 rotates around the rotation axis A together with the shaft 5 .
  • the shaft 5 is a soft magnetic material.
  • a plurality of permanent magnets 4 are provided on the rotor core 20 .
  • a plurality of permanent magnets 4 generate magnet torque in the rotating magnetic field formed by the stator 6 .
  • the rotor 1 has six permanent magnets 4 .
  • the plurality of permanent magnets 4 are arranged at regular intervals in the circumferential direction.
  • the permanent magnet 4 is a bond magnet.
  • a bonded magnet is a permanent magnet made of a magnetic material that includes magnet powder and a binder that binds the magnet powder.
  • the magnetic powder is, for example, a powder of a neodymium magnet, a samarium-iron-nitrogen magnet, a samarium-cobalt magnet, a ferrite magnet, an alnico magnet, or a mixture of two or more of these powders.
  • the binder is, for example, thermosetting resin such as epoxy resin, thermoplastic resin such as polyamide resin, or rubber.
  • the permanent magnet 4 is formed by insert molding, for example.
  • the permanent magnet 4 is formed by injecting a magnet material that will become a bond magnet into a molding die 8 (see FIGS. 4 and 5) in which the rotor core 20 is housed. That is, the permanent magnet 4 is a hardened magnet material filled inside the rotor core 20 .
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of the motor 100.
  • FIG. FIG. 3 is an enlarged sectional view of the rotor 1.
  • FIG. The permanent magnet 4 is formed in a plate shape extending along the rotation axis A. As shown in FIG. The permanent magnets 4 are formed over the entire length of the rotor core 20 in the rotation axis direction.
  • Cross-sectional shape perpendicular to the rotation axis A of the rotor 1 will be described below.
  • Cross-sectional shape means a cross-sectional shape orthogonal to the rotation axis A unless otherwise specified.
  • the shape of the cross section of the permanent magnet 4 orthogonal to the rotation axis A is the same over the entire length of the permanent magnet 4 in the rotation axis direction.
  • the cross-sectional shape of the permanent magnet 4 is linear. That is, the cross-sectional shape of the permanent magnet 4 has a shape extending along the predetermined reference line R. As shown in FIG.
  • the permanent magnet 4 has two ends 41 and 42 and an intermediate portion 43 positioned between the two ends 41 and 42 in the direction in which the reference line R extends. Note that the intermediate portion 43 does not refer to the entire remaining portion of the permanent magnet 4 excluding the two ends 41 and 42, but at least a portion of the remaining portion excluding the two ends 41 and 42. Point.
  • the intermediate portion 43 may or may not include the center of the permanent magnet 4 in the direction in which the reference line R extends.
  • the cross-sectional shape of the permanent magnet 4 is curved or bent so as to be concave radially inward. That is, the permanent magnet 4 is curved or bent such that the two ends 41 and 42 are closer to the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 (that is, the outer peripheral surface of the rotor core 20) than the intermediate portion 43 is. Specifically, the cross-sectional shape of the permanent magnet 4 is formed in a U-shape recessed radially inward. More specifically, the cross-sectional shape of the permanent magnet 4 is linearly symmetrical about a symmetrical axis extending in the radial direction.
  • the dimension of the permanent magnet 4 in the direction parallel to the plane orthogonal to the rotation axis A and orthogonal to the reference line R (hereinafter this dimension is also referred to as thickness) is substantially constant. At least one of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 is exposed from the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 . In this example, both ends 41 and 42 of permanent magnet 4 are exposed from outer peripheral surface 28 of rotor body 2 . The radially outer surfaces of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 are flush with the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 .
  • the permanent magnet 4 is magnetized in a direction crossing the reference line R in a cross section orthogonal to the rotation axis A. Specifically, the magnetization direction of the permanent magnet 4 is orthogonal to the reference line R.
  • the axis of symmetry which is the center of the linearly symmetrical shape of the permanent magnets 4, is set to the d-axis of the rotor 1, for example.
  • the rotor body 2 includes a first portion 21 and a second portion 22 separated by a plurality of permanent magnets 4 .
  • the rotor body 2 includes the same number of second parts 22 as the permanent magnets 4 .
  • the first portion 21 is a portion of the rotor body 2 that includes or encloses the rotation axis A.
  • the first portion 21 also includes the shaft 5 .
  • the outer peripheral surface of the first portion 21 is formed by a plurality of curved surfaces 23 coinciding with the outer peripheral surface of a single imaginary cylinder centered on the rotation axis A, and a plurality of recesses 24 recessed radially inward.
  • the curved surfaces 23 and the recesses 24 are alternately arranged in the circumferential direction. That is, one curved surface 23 is arranged between each two adjacent recesses 24 . In other words, one recess 24 is arranged between each two adjacent curved surfaces 23 .
  • the plurality of curved surfaces 23 are arranged at regular intervals in the circumferential direction.
  • a plurality of curved surfaces 23 are arranged on the outer peripheral surface of a single imaginary cylinder having the rotation axis A as its axis.
  • the number of curved surfaces 23 is the same as the number of permanent magnets 4 .
  • the plurality of recesses 24 are arranged at regular intervals in the circumferential direction. Each recess 24 extends in the rotation axis direction and opens radially outward. The number of recesses 24 is the same as the number of permanent magnets 4 .
  • the permanent magnet 4 is housed in the recess 24 .
  • the cross-sectional shape of the permanent magnet 4 is, as described above, curved or bent so as to be concaved radially inward. That is, the permanent magnet 4 has a shape that fits in the concave portion 24 .
  • the permanent magnet 4 is in close contact with the inner surface 24 a of the recess 24 .
  • the permanent magnet 4 extends in the rotation axis direction and has a recess 44 that opens radially outward.
  • the recess 44 accommodates the second portion 22 .
  • the second portion 22 is located radially outside the intermediate portion 43 of the permanent magnet 4 .
  • the second portion 22 is shaped to fit in the recess 44 .
  • the second portion 22 has an inner surface 22 a positioned within the recess 44 and an outer surface 22 b exposed radially outward from the recess 44 .
  • the inner surface 22 a is in close contact with the permanent magnet 4 .
  • the outer surface 22b forms, together with the curved surface 23 of the first portion 21, the outer peripheral surface of a single virtual cylinder having the rotation axis A as its axis.
  • An outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 is formed by the curved surface 23 and the outer surface 22b.
  • a permanent magnet 4 is interposed between the first portion 21 and the second portion 22 .
  • the second portion 22 is separated from the first portion 21 and is not connected to the first portion 21 .
  • the inner surface 24a of the concave portion 24 of the first portion 21 and the permanent magnet 4 are adhered.
  • the inner surface 22a of the second portion 22 and the permanent magnet 4 are adhered.
  • the first part 21, the second part 22 and the permanent magnet 4 are integrally fixed by these.
  • the ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 are exposed radially outward from between the first portion 21 and the second portion 22 .
  • the end portion 41 has an end surface 41a located at one end in the direction of the reference line R.
  • the end portion 42 has an end face 42a positioned at the other end in the direction of the reference line R.
  • the end surface 41a and the end surface 42a are smoothly connected to the curved surface 23 of the first portion 21 and the outer surface 22b of the second portion 22 to form a single curved surface.
  • the curved surface 23, the outer surface 22b, the end surface 41a, and the end surface 42a form the outer peripheral surface of a single virtual cylinder with the rotation axis A as the axis.
  • each of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 is linear.
  • the two ends 41 and 42 are each inclined with respect to the radial direction.
  • the circumferential width W1 of the two ends 41 and 42 increases as it approaches the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 (that is, the rotational width). The distance from the axis A) is smaller.
  • the circumferential distance between the recesses 24 (that is, the inner surface 24 a ) also decreases as it approaches the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 .
  • the circumferential interval of the concave portion 44 of the permanent magnet 4 that is, the inner interval of the two end portions 41 and 42 in the circumferential direction is also the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2. becomes smaller as it approaches .
  • the circumferential width of the portion 22c sandwiched between the two ends 41 and 42 of the second portion 22 also increases as it approaches the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2. It's getting smaller.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the rotor core 20 is set in the mold 8.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the mold 8 is filled with a magnet material that will become the permanent magnet 4.
  • the permanent magnet 4 is molded using a molding die 8 as shown in FIGS. 4 and 5, for example.
  • the second portion 22 and the first portion 21 of the rotor core 20 are set in the molding die 8 .
  • the second portion 22 is arranged in the concave portion 24 of the first portion 21 with the cavity 81 for molding the permanent magnet 4 formed between the second portion 22 and the first portion 21 .
  • a magnet material that will form the permanent magnets 4 is injected into the cavity 81 in the molding die 8 , thereby integrally molding the permanent magnets 4 with the rotor core 20 .
  • the ends 41 and 42 of the permanent magnets 4 are exposed from the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2, so that the magnetic flux generated by the permanent magnets 4 does not interlink with the windings 62 of the stator 6. Leakage magnetic flux (magnetic flux short circuit) returning to the permanent magnet 4 is less likely to occur. Specifically, from the viewpoint of magnet torque, more magnetic flux goes out from the permanent magnet 4 to the outside of the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2, and more magnetic flux enters the permanent magnet 4 from the outside of the outer peripheral surface 28.
  • the ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 magnetized in the direction crossing the reference line R are completely surrounded by the rotor body 2, part of the magnetic flux generated by the permanent magnet 4 is 2 can be wrapped around the outer portions of the ends 41 and 42 and immediately returned to the permanent magnet 4 .
  • the magnetic flux that contributes to the magnet torque is reduced.
  • the ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 are exposed from the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 .
  • the rotor body 2 having a higher magnetic permeability than the permanent magnets 4 does not exist radially outside the exposed ends 41 and 42 .
  • the rotor main body 2 will move toward the first portion 21 by the permanent magnet 4 . and a second portion 22 . Therefore, there is a risk that the second portion 22 that receives the centrifugal force during rotation of the rotor 1 will come off and separate from the permanent magnet 4 . Further, if the permanent magnets 4 are subjected to centrifugal force during rotation of the rotor 1, there is a risk that the permanent magnets 4 will come off the first portion 21 and be separated.
  • the width W2 in the circumferential direction of the portion 22c sandwiched between the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 in the second portion 22 of the rotor body 2 becomes smaller as it approaches the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2. .
  • the second portion 22 receives centrifugal force during rotation of the rotor 1 , the second portion 22 is supported from the radially outer side by the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 . Therefore, the second portion 22 becomes difficult to come off from the permanent magnet 4 .
  • Fig. 6 shows an enlarged sectional view of a modified motor.
  • at least one of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 may be located radially inside the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 .
  • both of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 (specifically, both of the end surfaces 41a and 42a) are located radially inward of the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 .
  • the distance from the ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 to the stator 6 can be lengthened. Therefore, demagnetization of the permanent magnet 4 by the stator 6 can be made difficult to occur.
  • the end surfaces 41a and 42a of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 are flush with the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2, air resistance during rotation of the rotor 1 is reduced. It is advantageous in that it can be used.
  • the rotor 1 includes a rotor body 2 that rotates about the rotation axis A, and a plurality of magnetic poles that are arranged in the rotor body 2 in the circumferential direction about the rotation axis A and form different magnetic poles alternately in the circumferential direction.
  • the permanent magnet 4 has a cross-sectional shape that extends along a predetermined reference line R, and the permanent magnet 4 is perpendicular to the rotation axis A. At least one end 41 (or 42 ) of the permanent magnet 4 in the direction of the reference line R is exposed from the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 .
  • the motor 100 also includes a rotor 1 and a stator 6 that drives the rotor 1 .
  • the magnetic flux generated by the permanent magnet 4 is less likely to leak through the radially outer sides of the ends 41 and 42 . Therefore, magnet torque generated by the magnetic flux of the permanent magnet 4 can be improved.
  • the permanent magnet 4 is curved or bent so that the two ends 41 and 42 in the direction of the reference line R are closer to the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 than the intermediate portion 43 is. Both of the portions 41 and 42 are exposed from the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 . Two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 are each exposed outside the rotor body 2 .
  • the cross-sectional shape of the permanent magnet 4 is curved or bent so that the two end portions 41 and 42 are closer to the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 than the intermediate portion 43 is. , both of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 can be exposed from the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2, and as a result, leakage magnetic flux of the permanent magnet 4 can be made more difficult to occur.
  • the width W1 in the circumferential direction from one end 41 to the other end 42 of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 becomes smaller as it approaches the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 .
  • the permanent magnets 4 when the permanent magnets 4 receive centrifugal force during rotation of the rotor 1, the permanent magnets 4 can be supported by the rotor main body 2 from the radially outer side. It can be made difficult to come off from the main body 2. - ⁇
  • the width W2 in the circumferential direction of the portion 22c sandwiched between the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 of the rotor body 2 becomes smaller as the rotor body 2 approaches the outer peripheral surface 28 thereof.
  • the portion 22c when the portion 22c receives centrifugal force during rotation of the rotor 1, the portion 22c can be supported from the radially outer side by the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4. , the portion 22c becomes difficult to come off from the permanent magnet 4.
  • At least one of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 is located radially inward of the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 around the rotation axis A.
  • the distance from the ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 to the stator 6 can be increased. Therefore, demagnetization of the permanent magnet 4 by the stator 6 can be made difficult to occur.
  • the permanent magnet 4 is a bond magnet.
  • the rotor body 2 may be formed only by the rotor core 20 without the shaft 5.
  • the rotor body 2 may be formed only by the shaft 5 without the rotor core 20 .
  • the shaft 5 does not have to be a soft magnetic material.
  • Shaft 5 may be formed integrally with rotor core 20 .
  • the first part 21 and the second part 22 of the rotor body 2 are not limited to being separated, and as shown in FIG. It may have a portion 27 . In this case, the second portion 22 is connected to the first portion 21 via the connecting portion 27 so that the second portion 22 does not come off the permanent magnet 4 when the rotor 1 rotates.
  • the permanent magnet 4 since the permanent magnet 4 is held by the first portion 21 and the second portion 22 that are connected to each other, the permanent magnet 4 also does not come off from the first portion 21 . Therefore, when the first portion 21 and the second portion 22 are connected by the connecting portion 27 in this way, the width W1 of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 is equal to the outer peripheral surface of the rotor body 2.
  • the width W2 of the portion 22c of the rotor body 2 sandwiched between the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 in the circumferential direction increases as the rotor body 2 approaches the outer peripheral surface. It doesn't have to be small.
  • the number of permanent magnets 4 that the rotor 1 has is not limited.
  • the permanent magnet 4 may be an anisotropic bonded magnet or an isotropic bonded magnet.
  • the permanent magnet 4 may be a sintered magnet formed by sintering magnetic powder.
  • the cross-sectional shape of the permanent magnet 4 is not limited.
  • the cross-sectional shape of the permanent magnet 4 may be, for example, V-shaped or W-shaped. Only one of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 may be exposed from the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 .
  • the permanent magnet 4 may be flat (that is, have a linear cross-sectional shape), and only one end of the cross-sectional shape may be exposed from the outer peripheral surface 28 of the rotor body 2 .
  • the width W1 of the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 does not need to become smaller as it approaches the outer peripheral surface of the rotor body 2.
  • the width W2 in the circumferential direction of the portion 22c sandwiched between the two ends 41 and 42 of the permanent magnet 4 in the rotor body 2 does not need to decrease as the rotor body 2 approaches the outer peripheral surface.

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Abstract

永久磁石の漏れ磁束の発生を軽減し、マグネットトルクの低下を軽減する。ロータ１は、回転軸Ａ回りに回転するロータ本体２と、ロータ本体２において回転軸Ａを中心とする周方向に配列され、周方向において交互に異なる磁極を形成する複数の永久磁石４とを備える。回転軸Ａに直交する、永久磁石４の断面形状は、所定の基準線に沿って延びる形状をしている。永久磁石４は、回転軸Ａに直交する断面において基準線と交差する方向に磁化される。永久磁石４のうち基準線の方向における少なくとも一方の端部は、ロータ本体２の外周面２８から露出している。

Description

ロータ及びモータ
　ここに開示された技術は、ロータ及びモータに関する。
　特許文献１には、モータが開示されている。このモータは、ロータと、ステータとを備えている。ロータは埋込磁石型であり、ロータコアと、ロータコアに設けられた複数の永久磁石とを備えている。
特開２０２０－１９１７１０号公報
　ところで、特許文献１に開示されたロータは、永久磁石で発生した磁束がステータコイルに鎖交することなく永久磁石に戻る漏れ磁束（磁束短絡）が生じ、これにより、永久磁石によって発生させるマグネットトルクが小さくなる虞がある。
　ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、永久磁石の漏れ磁束の発生を軽減し、マグネットトルクの低下を軽減することにある。
　ここに開示された技術は、回転軸回りに回転するロータ本体と、前記ロータ本体において前記回転軸を中心とする周方向に配列され、前記周方向において交互に異なる磁極を形成する複数の永久磁石とを備え、前記回転軸に直交する、前記永久磁石の断面形状は、所定の基準線に沿って延びる形状をしており、前記永久磁石は、前記回転軸に直交する断面において前記基準線と交差する方向に磁化され、前記永久磁石のうち前記基準線の方向における少なくとも一方の端部は、前記ロータ本体の外周面から露出している。
図１は、モータの断面図である。 図２は、モータの拡大断面図である。 図３は、ロータの拡大断面図である。 図４は、ロータコアが成形型にセットされた状態を示した断面図である。 図５は、成形型に永久磁石の材料が充填された状態を示した断面図である。 図６は、変形例のモータの拡大断面図である。 図７は、別の変形例のモータの拡大断面図である。
　以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に実施形態に係るモータ１００を示す。
　モータ１００は、所定の回転軸Ａ回りに回転するロータ１と、ロータ１を回転軸Ａ回りに回転させるステータ６とを備えている。ロータ１には、永久磁石４が埋め込まれている。すなわち、モータ１００は、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータである。モータ１００は、モータケース７を更に備えてもよい。モータケース７は、ロータ１及びステータ６を収容している。ステータ６は、モータケース７に対して固定されている。ロータ１はモータケース７に回転可能に支持されている。
　以下、回転軸Ａが延びる方向を「回転軸方向」と称する。回転軸Ａを中心とする周方向を「周方向」と称する。回転軸Ａを中心とする径方向を「径方向」と称する。径方向において回転軸Ａに向かう側を「径方向内側」と称し、回転軸Ａとは反対側を「径方向外側」と称する。
　ステータ６は、ステータコア６１と、巻線６２とを備えている。ステータコア６１は、軟磁性体である。ステータコア６１は、例えば、積層された複数枚の電磁鋼板から形成される。
　ステータコア６１は環状に形成されている。具体的には、ステータコア６１は、円筒状に形成されている。ステータコア６１は、モータケース７に固定されている。ステータコア６１には、ステータコア６１の内側に向かって突出した複数のティース６１ａが形成されている。複数のティース６１ａは、ステータコア６１の周方向に間隔をあけて並んでいる。巻線６２は、複数のティース６１ａに巻かれている。ステータ６は、巻線６２に電流が供給されることにより、ロータ１を回転させる回転磁界を形成する。
　ロータ１は、回転軸Ａ回りに回転するロータ本体２と、ロータ本体２において、周方向に配列され、周方向において交互に異なる磁極を形成する複数の永久磁石４とを備えている。
　ロータ本体２の少なくとも一部は、軟磁性体から形成されている。ロータ本体２は、磁気的突極性を有しており、ステータ６によって形成された回転磁界中においてリラクタンストルクを発生させる。ロータ本体２は、ロータコア２０及びシャフト５を含んでいる。
　ロータコア２０は、軟磁性体である。ロータコア２０は、例えば、互いに積層された複数枚の電磁鋼板から形成される。ロータコア２０は、回転軸Ａを囲む環状に形成されている。具体的には、ロータコア２０は、ステータコア６１と同心の円筒状に形成されている。ロータコア２０の外周面は、ロータ本体２の外周面２８を形成する。ロータコア２０の回転軸Ａと直交する断面の形状は、ロータコア２０の回転軸方向の全長にわたって同じである。ロータコア２０の外周面とステータコア６１の内周面との間には、エアギャップ１０が形成されている。
　シャフト５は、ロータコア２０の内側に嵌め込まれている。シャフト５は、ロータコア２０に対して固定されている。シャフト５の軸心は、回転軸Ａと一致している。シャフト５は、軸受け等を介してモータケース７に回転可能に支持されている。ロータコア２０は、シャフト５と共に回転軸Ａ回りに回転する。シャフト５は、軟磁性体である。
　複数の永久磁石４は、ロータコア２０に設けられている。複数の永久磁石４は、ステータ６によって形成された回転磁界中においてマグネットトルクを発生させる。ロータ１は、６つの永久磁石４を備えている。複数の永久磁石４は、周方向に等間隔で配置されている。
　永久磁石４は、ボンド磁石である。ボンド磁石は、磁石粉末と磁石粉末を結合するバインダとを含んだ磁石材料によって形成された永久磁石である。磁石粉末は、例えば、ネオジム磁石、サマリウム鉄窒素系磁石、サマリウムコバルト系磁石、フェライト磁石若しくはアルニコ磁石等の粉末、又はこれら粉末のうち２種以上の粉末の混合物である。バインダは、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂又はゴムである。
　永久磁石４は、例えば、インサート成形によって形成される。この場合、永久磁石４は、ロータコア２０が収容された成形型８（図４及び図５参照）内にボンド磁石となる磁石材料を射出することで形成される。すなわち、永久磁石４は、ロータコア２０の内部に充填された磁石材料の硬化物である。
　図２は、モータ１００の拡大断面図である。図３は、ロータ１の拡大断面図である。永久磁石４は、回転軸Ａに沿って延びた板状に形成されている。永久磁石４は、ロータコア２０における回転軸方向の全長にわたって形成されている。
　以下、ロータ１の回転軸Ａに直交する断面形状について説明する。特に断りがない限り、「断面形状」とは、回転軸Ａに直交する断面形状を意味する。永久磁石４の回転軸Ａと直交する断面の形状は、永久磁石４の回転軸方向の全長にわたって同じである。
　永久磁石４の断面形状は、線状である。すなわち、永久磁石４の断面形状は、所定の基準線Ｒに沿って延びる形状をしている。永久磁石４は、基準線Ｒが延びる方向において、２つの端部４１，４２と、２つの端部４１，４２の間に位置する中間部４３とを有している。尚、中間部４３は、永久磁石４における２つの端部４１，４２を除く残りの全ての部分を指すものではなく、２つの端部４１，４２を除く残りの部分のうちの少なくとも一部を指す。中間部４３は永久磁石４のうち基準線Ｒが延びる方向における中央を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
　永久磁石４の断面形状は、径方向内側に向かって凹むように湾曲又は屈曲した形状をしている。すなわち、永久磁石４は、２つの端部４１，４２が中間部４３よりもロータ本体２の外周面２８（すなわち、ロータコア２０の外周面）に接近するように湾曲又は屈曲している。具体的には、永久磁石４の断面形状は、径方向内側に向かって凹んだＵ字状に形成されている。より具体的には、永久磁石４の断面形状は、径方向に延びる対称軸を中心とした線対称形状である。
　回転軸Ａに直交する平面に平行で且つ基準線Ｒに直交する方向への、永久磁石４の寸法（以下、この寸法を厚みともいう）は、略一定である。永久磁石４の２つの端部４１，４２のうち少なくとも一方は、ロータ本体２の外周面２８から露出している。この例では、永久磁石４の２つの端部４１，４２の両方が、ロータ本体２の外周面２８から露出している。永久磁石４の２つの端部４１，４２の径方向外側の面は、ロータ本体２の外周面２８と面一である。
　永久磁石４は、回転軸Ａに直交する断面において基準線Ｒと交差する方向に磁化されている。具体的には、永久磁石４の磁化方向は、基準線Ｒと直交している。永久磁石４の線対称形状の中心である対称軸は、例えば、ロータ１のｄ軸に設定される。
　ロータ本体２は、複数の永久磁石４で区分された第１部分２１及び第２部分２２を含んでいる。ロータ本体２は、永久磁石４と同数の第２部分２２を含んでいる。
　第１部分２１は、ロータ本体２のうち回転軸Ａを含む、又は、内包する部分である。第１部分２１には、シャフト５も含まれている。第１部分２１の外周面は、回転軸Ａを軸心とする単一の仮想円柱の外周面と一致する複数の曲面２３と、径方向内側に凹む複数の凹部２４とによって形成されている。曲面２３と凹部２４とは、周方向に交互に配置されている。つまり、隣り合う各２つの凹部２４の間に１つの曲面２３が配置されている。言い換えると、隣り合う各２つの曲面２３の間に１つの凹部２４が配置されている。
　複数の曲面２３は、周方向に等間隔で配列されている。複数の曲面２３は、回転軸Ａを軸心とする単一の仮想円柱の外周面上に配置されている。曲面２３の個数は、永久磁石４の個数と同数である。複数の凹部２４は、周方向に等間隔で配列されている。各凹部２４は、回転軸方向に延びると共に、径方向外側へ開口している。凹部２４の個数は、永久磁石４の個数と同数である。
　凹部２４には、永久磁石４が収容されている。永久磁石４の断面形状は、前述の如く、径方向内側に向かって凹むように湾曲又は屈曲した形状をしている。すなわち、永久磁石４は、凹部２４に嵌る形状をしている。永久磁石４は、凹部２４の内面２４ａに密着している。
　永久磁石４は、回転軸方向に延びると共に、径方向外側へ開口する凹部４４を有している。凹部４４には、第２部分２２が収容されている。第２部分２２は、永久磁石４の中間部４３の径方向外側に位置している。第２部分２２は、凹部４４に嵌る形状をしている。第２部分２２は、凹部４４内に位置する内面２２ａと、凹部４４から径方向外側に露出する外面２２ｂとを有している。内面２２ａは、永久磁石４と密着している。外面２２ｂは、第１部分２１の曲面２３と共に、回転軸Ａを軸心とする単一の仮想円柱の外周面を形成する。ロータ本体２の外周面２８は、曲面２３と外面２２ｂとによって形成されている。
　第１部分２１と第２部分２２との間には、永久磁石４が介在している。第２部分２２は、第１部分２１から分離され、第１部分２１に連結されていない。第１部分２１の凹部２４の内面２４ａと永久磁石４とが接着されている。第２部分２２の内面２２ａと永久磁石４とが接着されている。これらによって、第１部分２１、第２部分２２及び永久磁石４は、一体的に固定されている。
　永久磁石４の端部４１，４２は、第１部分２１と第２部分２２との間から径方向外側に露出している。詳しくは、端部４１は、基準線Ｒの方向の一端に位置する端面４１ａを有している。端部４２は、基準線Ｒの方向の他端に位置する端面４２ａを有している。端面４１ａ及び端面４２ａは、第１部分２１の曲面２３及び第２部分２２の外面２２ｂと滑らかに繋がり、単一の曲面を形成する。具体的には、曲面２３、外面２２ｂ、端面４１ａ及び端面４２ａは、回転軸Ａを軸心とする単一の仮想円柱の外周面を形成する。
　永久磁石４における２つの端部４１，４２のそれぞれの断面形状は、直線状である。回転軸Ａに直交する断面において、２つの端部４１，４２はそれぞれ、径方向に対して傾斜している。２つの端部４１，４２の周方向の幅（即ち、一方の端部４１から他方の端部４２までの周方向における幅）Ｗ１は、ロータ本体２の外周面２８に近づくにつれて（即ち、回転軸Ａから離れるほど）小さくなっている。永久磁石４は、凹部２４の内面２４ａに密着しているので、凹部２４（即ち、内面２４ａ）の周方向の間隔も、ロータ本体２の外周面２８に近づくにつれて小さくなっている。また、端部４１，４２の厚みは一定なので、永久磁石４の凹部４４の周方向の間隔、即ち、周方向における２つの端部４１，４２の内側の間隔も、ロータ本体２の外周面２８に近づくにつれて小さくなっている。第２部分２２は凹部４４に密着しているので、第２部分２２のうち２つの端部４１，４２に挟まれた部分２２ｃの周方向の幅も、ロータ本体２の外周面２８に近づくにつれて小さくなっている。
　図４は、ロータコア２０が成形型８にセットされた状態を示した断面図である。図５は、成形型８に永久磁石４となる磁石材料が充填された状態を示した断面図である。永久磁石４は、例えば、図４及び図５に示すように成形型８を用いて成形される。まず、図４に示すように、成形型８にロータコア２０の第２部分２２及び第１部分２１がセットされる。このとき、第２部分２２は、第１部分２１との間に永久磁石４を成形するためのキャビティ８１が形成された状態で、第１部分２１の凹部２４に配置される。続いて、図５に示すように、成形型８内のキャビティ８１に永久磁石４となる磁石材料が射出され、これにより、永久磁石４がロータコア２０に一体成形される。
　ステータ６の巻線６２に電流が供給されて回転磁界が形成されると、複数の永久磁石４によってマグネットトルクが発生すると共に、ロータコア２０によってリラクタンストルクが発生する。ロータ１は、これらマグネットトルク及びリラクタンストルクによって、回転軸Ａを中心に回転する。
　前述したように、永久磁石４の端部４１，４２は、ロータ本体２の外周面２８から露出しているため、永久磁石４で発生した磁束がステータ６の巻線６２に鎖交することなく永久磁石４に戻る漏れ磁束（磁束短絡）が生じ難くなる。詳しくは、マグネットトルクの観点から、永久磁石４からロータ本体２の外周面２８の外側へより多くの磁束が出ていき、また、外周面２８の外側から永久磁石４へより多くの磁束が入ってくることが好ましい。しかしながら、基準線Ｒと交差する方向に磁化された永久磁石４の端部４１，４２がロータ本体２で完全に囲まれている場合には、永久磁石４で発生した磁束の一部がロータ本体２のうち端部４１，４２の外側の部分を回り込んで、すぐに永久磁石４に戻り得る。このような漏れ磁束が生じると、マグネットトルクに寄与する磁束が減ってしまう。それに対し、この例では、永久磁石４の端部４１，４２がロータ本体２の外周面２８から露出している。露出した端部４１，４２の径方向外側には、永久磁石４よりも透磁率の高いロータ本体２が存在しない。このため、端部４１，４２の外側を回り込んで、すぐに永久磁石４に戻ってくる磁束、即ち、漏れ磁束が生じ難くなる。この結果、永久磁石４のｄ軸を通る磁束の量が増し、マグネットトルクが向上する。特にこの例では、永久磁石４の２つの端部４１、４２の両方がロータ本体２の外周面２８から露出しているため、両方の端部４１，４２の周辺での漏れ磁束が低減される。その結果、マグネットトルクがより向上する。
　ところで、径方向内側に向かって湾曲又は屈曲した永久磁石４の２つの端部４１，４２がロータ本体２の外周面２８から露出していると、ロータ本体２が永久磁石４によって第１部分２１と第２部分２２とに分割される。このため、ロータ１の回転時において遠心力を受けた第２部分２２が永久磁石４から外れて分離する虞がある。また、ロータ１の回転時において永久磁石４が遠心力を受けると、永久磁石４が第１部分２１から外れて分離する虞がある。しかし、この例では、永久磁石４の２つの端部４１，４２のうちの一方の端部４１から他方の端部４２までの、周方向における幅Ｗ１は、ロータ本体２の外周面２８に近づくにつれて小さくなる。このため、ロータ１の回転時において永久磁石４が遠心力を受けたときに、永久磁石４がロータ本体２（詳しくは、凹部２４の内面２４ａにおいて２つの端部４１，４２に接触する部分）によって径方向外側から支持される。したがって、永久磁石４がロータ本体２の第１部分２１から外れ難くなる。
　また、ロータ本体２の第２部分２２のうち永久磁石４の２つの端部４１，４２に挟まれた部分２２ｃの、周方向における幅Ｗ２は、ロータ本体２の外周面２８に近づくにつれて小さくなる。ロータ１の回転時において第２部分２２が遠心力を受けたときに、この第２部分２２が永久磁石４の２つの端部４１，４２によって径方向外側から支持される。したがって、第２部分２２は永久磁石４から外れ難くなる。
　図６に変形例のモータの拡大断面図を示す。図６に示すように、永久磁石４の２つの端部４１，４２のうち少なくとも一方は、ロータ本体２の外周面２８よりも径方向内側に位置してもよい。この例では、永久磁石４の２つの端部４１，４２の両方（具体的には、端面４１ａ，４２ａの両方）がロータ本体２の外周面２８よりも径方向内側に位置している。この場合、永久磁石４の端部４１，４２からステータ６までの距離を長くすることができる。このため、永久磁石４のステータ６による反磁界減磁を生じ難くすることができる。尚、図３に示すロータ１は、永久磁石４の２つの端部４１，４２の端面４１ａ，４２ａがロータ本体２の外周面２８と面一の場合、ロータ１の回転時における空気抵抗を小さくできる点で有利である。
　以上のように、ロータ１は、回転軸Ａ回りに回転するロータ本体２と、ロータ本体２において回転軸Ａを中心とする周方向に配列され、周方向において交互に異なる磁極を形成する複数の永久磁石４とを備え、回転軸Ａに直交する、永久磁石４の断面形状は、所定の基準線Ｒに沿って延びる形状をしており、永久磁石４は、回転軸Ａに直交する断面において基準線Ｒと交差する方向に磁化され、永久磁石４のうち基準線Ｒの方向における少なくとも一方の端部４１（又は４２）は、ロータ本体２の外周面２８から露出している。
　また、モータ１００は、ロータ１と、ロータ１を駆動するステータ６とを備える。
　これらの構成によれば、永久磁石４で発生した磁束が端部４１，４２の径方向外側を通る漏れ磁束が生じ難くなる。したがって、永久磁石４の磁束によって発生するマグネットトルクを向上できる。
　また、永久磁石４は、基準線Ｒの方向における２つの端部４１，４２の方が中間部４３よりもロータ本体２の外周面２８に接近するように湾曲又は屈曲しており、２つの端部４１，４２の両方は、ロータ本体２の外周面２８から露出している。永久磁石４の２つの端部４１，４２の各々が、ロータ本体２の外側に露出する。
　この構成によれば、永久磁石４の断面形状を、２つの端部４１，４２の方が中間部４３よりもロータ本体２の外周面２８に接近するように湾曲又は屈曲した形状とすることで、永久磁石４の２つの端部４１，４２の両方をロータ本体２の外周面２８から露出させることができ、この結果、永久磁石４の漏れ磁束を一層生じ難くすることができる。
　また、永久磁石４の２つの端部４１，４２のうちの一方の端部４１から他方の端部４２までの、周方向における幅Ｗ１は、ロータ本体２の外周面２８に近づくにつれて小さくなる。
　この構成によれば、ロータ１の回転時において永久磁石４が遠心力を受けたときに、永久磁石４をロータ本体２によって径方向外側から支持させることができ、これにより、永久磁石４をロータ本体２から外れ難くすることができる。
　また、ロータ本体２のうち永久磁石４の２つの端部４１，４２に挟まれた部分２２ｃの、周方向における幅Ｗ２は、ロータ本体２の外周面２８に近づくにつれて小さくなる。
　この構成によれば、ロータ１の回転時において部分２２ｃが遠心力を受けたときに、部分２２ｃを永久磁石４の２つの端部４１，４２によって径方向外側から支持させることができ、これにより、部分２２ｃが永久磁石４から外れ難くなる。
　この構成によれば、永久磁石４のステータ６による反磁界減磁を生じ難くすることができる。
　また、永久磁石４の２つの端部４１，４２のうち少なくとも一方は、ロータ本体２の外周面２８よりも回転軸Ａを中心とする径方向内側に位置する。
　この構成によれば、永久磁石４の端部４１，４２からステータ６までの距離を長くすることができる。このため、永久磁石４のステータ６による反磁界減磁を生じ難くすることができる。
　また、永久磁石４は、ボンド磁石である。
　この構成によれば、永久磁石４を所望の形状に形成しやすい。
　《その他の実施形態》
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
　ロータ本体２は、シャフト５を備えず、ロータコア２０だけで形成されてもよい。ロータ本体２は、ロータコア２０を備えず、シャフト５だけで形成されてもよい。シャフト５は軟磁性体でなくてもよい。シャフト５は、ロータコア２０と一体に形成されてもよい。ロータ本体２の第１部分２１と第２部分２２とは、分離したものに限定されず、図７に示すように、永久磁石４は、第１部分２１と第２部分２２とを連結する連結部２７を有してもよい。この場合、第２部分２２が連結部２７を介して第１部分２１に連結されることで、ロータ１の回転時において第２部分２２が永久磁石４から外れなくなる。また、互いに連結された第１部分２１と第２部分２２とによって永久磁石４が保持されるため、永久磁石４も第１部分２１から外れなくなる。したがって、このように第１部分２１と第２部分２２とが連結部２７で連結される場合には、永久磁石４の２つの端部４１，４２の幅Ｗ１は、ロータ本体２の外周面に近づくにつれて小さくならなくてもよいし、ロータ本体２のうち永久磁石４の２つの端部４１，４２に挟まれた部分２２ｃの、周方向における幅Ｗ２は、ロータ本体２の外周面に近づくにつれて小さくならなくてもよい。
　ロータ１が有する永久磁石４の数は、限定されない。永久磁石４は、異方性ボンド磁石であってもよいし、等方性ボンド磁石であってもよい。永久磁石４は、磁性粉末を焼結して形成された焼結磁石であってもよい。永久磁石４の断面形状は限定されない。永久磁石４の断面形状は、例えば、Ｖ字状又はＷ字状等であってもよい。永久磁石４は、２つの端部４１，４２のうち一方のみがロータ本体２の外周面２８から露出してもよい。例えば、永久磁石４は、平板状（即ち、断面形状が直線状）で、断面形状における両端部のうちの一方の端部のみがロータ本体２の外周面２８から露出してもよい。
　永久磁石４の２つの端部４１，４２の幅Ｗ１は、ロータ本体２の外周面に近づくにつれて小さくならなくてもよい。ロータ本体２のうち永久磁石４の２つの端部４１，４２に挟まれた部分２２ｃの、周方向における幅Ｗ２は、ロータ本体２の外周面に近づくにつれて小さくならなくてもよい。
１００　モータ
１　　　ロータ
２　　　ロータ本体
２２ｃ　部分
２８　　外周面
４　　　永久磁石
４１　　端部
４２　　端部
４３　　中間部
６　　　ステータ
Ｒ　　　基準線
Ａ　　　回転軸
Ｗ１　　幅
Ｗ２　　幅

Claims (7)

  1. 　回転軸回りに回転するロータ本体と、
    　前記ロータ本体において前記回転軸を中心とする周方向に配列され、前記周方向において交互に異なる磁極を形成する複数の永久磁石とを備え、
    　前記回転軸に直交する、前記永久磁石の断面形状は、所定の基準線に沿って延びる形状をしており、
    　前記永久磁石は、前記回転軸に直交する断面において前記基準線と交差する方向に磁化され、
    　前記永久磁石のうち前記基準線の方向における少なくとも一方の端部は、前記ロータ本体の外周面から露出しているロータ。
  2. 　請求項１に記載のロータにおいて、
    　前記永久磁石は、前記基準線の方向における２つの端部の方が中間部よりも前記ロータ本体の前記外周面に接近するように湾曲又は屈曲しており、
    　前記２つの端部の両方は、前記ロータ本体の外周面から露出しているロータ。
  3. 　請求項２に記載のロータにおいて、
    　前記永久磁石の前記２つの端部のうちの一方の端部から他方の端部までの、前記周方向における幅は、前記ロータ本体の前記外周面に近づくにつれて小さくなるロータ。
  4. 　請求項２又は３の何れか１つに記載のロータにおいて、
    　前記ロータ本体のうち前記永久磁石の前記２つの端部に挟まれた部分の、前記周方向における幅は、前記ロータ本体の前記外周面に近づくにつれて小さくなるロータ。
  5. 　請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
    　前記永久磁石の前記２つの端部のうち少なくとも一方は、前記ロータ本体の前記外周面よりも前記回転軸を中心とする径方向内側に位置するロータ。
  6. 　請求項１乃至５の何れか１つに記載のロータにおいて、
    　前記永久磁石は、ボンド磁石であるロータ。
  7. 　請求項１乃至６の何れか１つに記載のロータと、
    　前記ロータを駆動するステータとを備えたモータ。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5359810A (en) * 1976-10-05 1978-05-30 Bogue Elec Mfg Co Ac synchronous magnetic reluctance motor
JP2012178922A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Railway Technical Research Institute 永久磁石同期機
JP2015082860A (ja) * 2013-10-21 2015-04-27 株式会社安川電機 回転電機及び回転子鉄心の製造方法
JP2016096665A (ja) * 2014-11-14 2016-05-26 株式会社ジェイテクト 回転電機用ロータおよびその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4248778B2 (ja) * 2001-10-25 2009-04-02 アイチエレック株式会社 永久磁石形電動機の回転子
US7981359B2 (en) * 2004-04-06 2011-07-19 Hitachi Metals, Ltd. Rotor and process for manufacturing the same
DE102009000028A1 (de) 2009-01-05 2010-07-08 Robert Bosch Gmbh Gleichstrommotor
JP6007593B2 (ja) * 2012-05-25 2016-10-12 株式会社ジェイテクト ロータ及びこれを備えた回転電機、及びロータの製造方法
WO2016002002A1 (ja) * 2014-07-01 2016-01-07 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型電動機、圧縮機及び冷凍空調装置
JP2017118796A (ja) 2015-12-25 2017-06-29 株式会社ジェイテクト 埋込磁石型ロータユニット
US10516307B2 (en) * 2016-08-30 2019-12-24 Hamilton Sundstrand Corporation Interior permanent magnet motor/rotor with curved and spoke-type permanent magnets
CN206135581U (zh) * 2016-09-22 2017-04-26 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 电机转子以及永磁电机
CN108023421B (zh) * 2017-12-21 2024-05-28 珠海格力电器股份有限公司 电机转子和永磁电机
JP7103284B2 (ja) 2019-03-22 2022-07-20 株式会社デンソー 回転電機の回転子及びその製造方法
JP7293859B2 (ja) 2019-05-20 2023-06-20 株式会社ジェイテクト 埋込磁石型ロータおよび埋込磁石型ロータの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5359810A (en) * 1976-10-05 1978-05-30 Bogue Elec Mfg Co Ac synchronous magnetic reluctance motor
JP2012178922A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Railway Technical Research Institute 永久磁石同期機
JP2015082860A (ja) * 2013-10-21 2015-04-27 株式会社安川電機 回転電機及び回転子鉄心の製造方法
JP2016096665A (ja) * 2014-11-14 2016-05-26 株式会社ジェイテクト 回転電機用ロータおよびその製造方法

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