JP2002010547A

JP2002010547A - 永久磁石回転子及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002010547A
Application number: JP2000181239A
Authority: JP
Inventors: Shinya Naito; 真也内藤; Youji Hino; 陽至日野
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2002-01-11
Also published as: EP1164683B1; CN1329383A; US6630762B2; US20020070620A1; CN1303741C; CN1564427A; TW529221B; EP1164683A3; EP1164683A2; CN1201463C

Abstract

(57)【要約】【課題】磁石埋設型の永久磁石回転子においてリラクタ
ンストルクを有効利用し漏れ磁束を低減したい。【解決手段】ロータコア１１にスリット部１２Ａ、１２
Ｂ及び１２Ｃを形成し、各スリット部１２Ａ〜１２Ｃ
は、端面形状で長手方向の両端部を、ロータコア１１の
外周面にて開口させる。そして、各スリット部１２Ａ〜
１２Ｃの端面形状で長手方向の中央部に、径方向外側部
分と径方向内側部分とを連結する幅の狭いブリッジ部１
３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃを形成する。各スリット部１２
Ａ〜１２Ｃには、スリット部１２Ａ〜１２Ｃの端面形状
で厚さ方向に着磁された永久磁石ＰＭを埋設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、永久磁石式電動
機や永久磁石式発電機等の回転電機（ロータ回転型及び
コイル回転型のいずれも含む）を構成する永久磁石回転
子及びその製造方法に関し、特に、磁石埋設型の永久磁
石回転子において、リラクタンストルクの有効利用、お
よび永久磁石による磁束がステータ側に行かずロータ内
のブリッジを通ってループを形成する漏れ磁束の低減等
が図られるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁石埋設型の永久磁石回転子とし
ては、例えば、特開平１１−２６２２０５号公報や特開
平１１−２０６０７５号公報等に開示されたものあり、
これら公報に開示された永久磁石回転子は、図７にその
端面方向から見た形状を一極分だけ示すように、ロータ
コア１に複数のスリット部２Ａ、２Ｂ、２Ｃが多層に形
成されている。各スリット部２Ａ〜２Ｃは、その端面形
状が、長手方向両端部がロータコア１の外周面近傍に位
置し且つ長手方向中央部が端部よりもロータコア１の中
心軸側に入り込んだ円弧形状となっていて、その端面形
状と同形状がロータコア１の軸方向（図７に直交する方
向）に連続してロータコア１の逆方向端面にまで至って
いる。

【０００３】そして、各スリット部２Ａ〜２Ｃ内にボン
ド磁石（プラスチックマグネット）を充填し（或いは、
磁場中で充填し）固化させる（つまり、射出成形する）
ことにより、若しくは、各スリット部２Ａ〜２Ｃの形状
に研削された永久磁石をそれらスリット部２Ａ〜２Ｃに
嵌め込むことにより、ロータコア１に永久磁石が埋設さ
れた永久磁石回転子１０を構成することができる。

【０００４】さらに、図７に示した永久磁石回転子１０
では、スリット部２Ａ〜２Ｃによってロータコア１の径
方向外側部分（外周面側部分）と径方向内側部分（中心
軸側部分）とが完全に分離されないようにするために、
スリット部２Ａ〜２Ｃの長手方向両端部（永久磁石回転
子１外周面に近接した部分）とロータコア１外周面との
間に肉厚を残して、ブリッジ部３を形成するようにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等の鋭意研究によれば、上記従来の永久磁石回転子１
０にあっては、ブリッジ部３をスリット部２Ａ〜２Ｃの
ロータコア１外周面側端部に形成する構成であったた
め、ブリッジ部３によって漏れ磁束が発生し、その分、
永久磁石を有効に活用できない、という問題点があるこ
とが判った。図８は、永久磁石回転子１０及び固定子極
歯２０に発生する磁束を破線で示したものであるが、ブ
リッジ部３を通じて漏れ磁束ＳＦが生じている様子が判
る。

【０００６】さらに、ブリッジ部３における漏れ磁束Ｓ
Ｆの影響により、図８中Ａ部のように磁束が周囲よりも
高密度になる部分が生じることにより、ｑ軸磁束Φｑの
磁路の磁気抵抗が増大し、リラクタンストルクを低下さ
せる要因ともなっていた。ここで、モータが発生するト
ルクは、次式で与えられる。Ｔ＝Ｐｎ・ψａ・ｉｑ＋Ｐｎ（Ｌｄ−Ｌｑ）ｉｄ・ｉｑ ……（１）ただし、Ｌｄ、Ｌｑは巻き線のｄ軸、ｑ軸インダクタン
ス、ｉｄ、ｉｑは電機子電流のｄ軸、ｑ軸成分、ψａは
永久磁石による電機子巻き線鎖交磁束、Ｐｎは極対数で
ある。

【０００７】そして、ｄ軸方向とは、磁極中心とロータ
中心とを結ぶ方向であり、ｑ軸方向とは、磁極間とロー
タ中心とを結ぶ方向、即ち、ｄ軸に対して電気角で９０
度回転した方向である。上記（１）式の右辺第１項は、
永久磁石によるトルク、第２項はリラクタンストルクで
ある。

【０００８】図９、１０は、上記従来の永久磁石回転子
１０を端面方向から見た形状を示しており、ｄ軸、ｑ軸
方向を図示している。図中の破線は、図９ではｉｑによ
って生じるｑ軸磁束Φｑ（＝Ｌｑ・ｉｑ）、図１０では
ｉｄによって生じるｄ軸磁束Φｄ（＝Ｌｄ・ｉｄ）の方
向をそれぞれ示している。磁石埋設型の永久磁石回転子
においては、ｄ軸磁束Φｄの磁路に、磁気的にはエアギ
ャップと等価な永久磁石があり、ｄ軸インダクタンスＬ
ｄは小さい。これに対し、ｑ軸磁束Φｑの磁路は、ロー
タコア１を通るため、ｑ軸インダクタンスＬｑは大きい
（つまり、磁気抵抗は小さい）。このため、Ｌｄ＜Ｌｑ
となり、適当なｉｄ、ｉｑを流すことにより、リラクタ
ンストルク（Ｌｄ−Ｌｑ）ｉｄｉｑが発生する。

【０００９】ブリッジ部３における高磁束密度部分は、
Φｑの磁路を狭め、ｑ軸磁路の磁気抵抗を増大させるか
ら、リラクタンストルクを低下させる要因となる。本発
明は、このような従来の永久磁石回転子が有する未解決
の課題に着目してなされたものであって、埋設される永
久磁石を有効に活用することができ、また、リラクタン
ストルクを有効利用できるる永久磁石回転子並びにかか
る永久磁石回転子の好適な製造方法を提供することを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、ロータコアに永久磁石を埋
設してなる永久磁石回転子において、前記永久磁石が埋
設されるスリット部の長手方向両端部を、前記ロータコ
アの周面にて開口させるとともに、前記スリット部を境
とした前記ロータコアの径方向外側部分と径方向内側部
分とを連結するブリッジ部を、前記スリット部の長手方
向両端部より長手方向中央側に入り込んだ位置に設け
た。

【００１１】また、請求項２に係る発明は、上記請求項
１に係る発明である永久磁石回転子において、前記永久
磁石を、前記永久磁石が埋設されるスリット部にボンド
磁石を充填し固化させることにより形成される永久磁石
とした。そして、請求項３に係る発明は、上記請求項２
に係る発明である永久磁石回転子において、前記スリッ
ト部の内面に、固化したときの前記ボンド磁石と強固に
結合する凸部又は凹部を形成した。

【００１２】請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３
に係る発明である永久磁石回転子において、前記ブリッ
ジ部を、前記永久磁石の着磁方向に対して傾けた。一
方、請求項５に係る発明は、ロータコアに永久磁石を埋
設してなる永久磁石回転子において、前記永久磁石を、
前記永久磁石が埋設されるスリット部にボンド磁石を充
填し固化させることにより形成される永久磁石とすると
ともに、前記スリット部の内面に、固化したときの前記
ボンド磁石と強固に結合する凸部又は凹部を形成した。

【００１３】さらに、請求項６に係る発明は、ロータコ
アに永久磁石を埋設してなる永久磁石回転子において、
前記永久磁石が埋設されるスリット部を境とした前記ロ
ータコアの径方向外側部分と径方向内側部分とを連結す
るブリッジ部を、前記永久磁石の着磁方向に対して傾け
た。そして、請求項７に係る発明は、ロータコアに永久
磁石を埋設してなる永久磁石回転子の製造方法におい
て、前記永久磁石が埋設されるスリット部の長手方向両
端部を、前記ロータコアの周面にて開口させるととも
に、前記スリット部の前記開口部を利用して前記ロータ
コアの回転方向位置を固定した状態で処理を行う工程を
備えた。

【００１４】ここで、請求項１に係る発明にあっては、
ブリッジ部が、スリット部の長手方向両端部ではなく、
長手方向中央側に入り込んだ位置に形成しているのでブ
リッジの両側から漏れ磁束が発生しているため、この漏
れ磁束によってスリット間の磁路を狭めている高磁束密
度領域が低減される。その結果、ローコアにおけるｑ軸
磁束Φｑの磁路の磁気抵抗の増大が防がれ、リラクタン
ストルクを有効に利用することができる。

【００１５】請求項２に係る発明にあっては、ボンド磁
石を利用して永久磁石を射出成形するようにしたため、
スリット形状が多少複雑でもロータコアに永久磁石を埋
設することが可能である。なお、ボンド磁石を利用した
射出成形は、ボンド磁石をスリット部に充填し固化させ
る通常の射出成形であってもよいし、或いは、ボンド磁
石が異方性磁石の場合には、磁場内においてボンド磁石
をスリット部に充填し固化させる磁場中射出成形であっ
てもよい。

【００１６】さらに、請求項３に係る発明にあっては、
スリット部の内面に凸部又は凹部を設けてボンド磁石と
スリット部内面との結合を強固にしたため、スリット部
を境としたロータコアの径方向外側部分と径方向内側部
分との間の結合が、ボンド磁石を介してより強固になる
から、それだけ堅牢なロータコアとなる。そして、請求
項４に係る発明にあっては、ブリッジ部を永久磁石の着
磁方向に対して傾斜させているから、ブリッジ部の強度
を落とさなくてもブリッジ部における磁気抵抗が大きく
なり、その分漏れ磁束が減少し、磁石の利用効率が向上
するようになる。

【００１７】一方、請求項５に係る発明にあっても、請
求項３に係る発明と同様に、スリット部を境としたロー
タコアの径方向外側部分と径方向内側部分との間の結合
が、ボンド磁石を介してより強固になるから、それだけ
堅牢なロータコアとなる。また、請求項６に係る発明に
あっても、請求項４に係る発明と同様に、ブリッジ部の
強度を落とさなくてもブリッジ部における磁気抵抗が大
きくなり、その分漏れ磁束が減少し、磁石の利用効率が
向上するようになる。

【００１８】さらに、請求項７に係る発明にあっては、
スリット部のロータコア周面における開口部を利用し
て、ロータコアの回転方向位置を固定した状態で処理を
行うため、回転方向位置を固定するためのロータコアへ
の工夫を別途設ける必要がない。なお、ロータコアの回
転方向位置を固定した状態で行う処理としては、例え
ば、スリット部へのボンド磁石の充填処理や、その充填
されたボンド磁石への着磁処理等がある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形
態を示す図であって、インナーロータ型の永久磁石式電
動機等に用いられる永久磁石回転子１０を端面方向から
見た形状を、一極分だけ示している。

【００２０】即ち、永久磁石回転子１０は、円形に打ち
抜かれた薄板を多数張り合わせて円柱形状としたロータ
コア１１を有しており、ロータコア１１の中心部分に
は、図示しない回転軸が同軸に挿入される軸孔１１ａが
形成されている。そして、ロータコア１１には、軸孔１
１ａ側に凸の円弧状であるスリット部１２Ａ、１２Ｂ及
び１２Ｃが、ロータコア１１の両端面間を貫通するよう
に形成されている。各スリット部１２Ａ〜１２Ｃは、ロ
ータコア１１径方向外側のスリット部１２Ａが小径の円
弧で、同径方向内側のスリット部１２Ｃが大径の円弧
で、それらの間のスリット部１２Ｂは中程度の径の円弧
であって、互いに同心に並べられた配置となっている。

【００２１】また、各スリット部１２Ａ〜１２Ｃは、端
面形状で長手方向の両端部が、ロータコア１１の外周面
にて開口している。従って、ロータコア１１は、各スリ
ット部１２Ａ〜１２Ｃを境として、径方向外側部分と径
方向内側部分とが分離されることとなる。そこで、本実
施の形態では、各スリット部１２Ａ〜１２Ｃの端面形状
で長手方向の中央部に、径方向外側部分と径方向内側部
分とを連結する幅の狭いブリッジ部１３Ａ、１３Ｂ及び
１３Ｃを、ロータコア１１を形成する薄板を打ち抜く際
に残すようにしている。より具体的には、各ブリッジ部
１３Ａ〜１３Ｃは、ロータコア１１の同一半径に沿って
延びるように、各スリット部１２Ａ〜１２Ｃの長手方向
中央部に一つずつ設けられていて、それらブリッジ部１
３Ａ〜１３Ｃによって、各スリット部１２Ａ〜１２Ｃを
境としたロータコア１１の径方向外側部分と径方向内側
部分とが分離されないようになっている。つまり、スリ
ット部１２Ａを境としたロータコア１１の径方向外側部
分１１Ａは、ブリッジ部１３Ａを介して径方向内側部分
に連結されており、スリット部１２Ｂを境としたロータ
コア１１の径方向外側部分１１Ｂは、ブリッジ部１３Ｂ
を介して径方向内側部分に連結されており、スリット部
１２Ｃを境としたロータコア１１の径方向外側部分１１
Ｃは、ブリッジ部１３Ｃを介してロータコア１１の径方
向内側部分に接続されている。

【００２２】そして、各スリット部１２Ａ〜１２Ｃに
は、スリット部１２Ａ〜１２Ｃの端面形状で厚さ方向に
着磁された永久磁石ＰＭが埋設されている。永久磁石Ｐ
Ｍは、ボンド磁石をスリット部１２Ａ〜１２Ｃに充填し
固化させ、その後着磁することにより形成することがで
きる。小型で且つ強い永久磁石ＰＭとするためには、異
方性のボンド磁石を用い、それを磁場中射出成形して永
久磁石ＰＭを形成すればよい。

【００２３】図２は、電動機に組み込んだ状態で永久磁
石回転子１０及び固定子極歯２０に発生する磁束を破線
で示した図であり、従来の技術で説明した図８に対応す
るものである。即ち、本実施の形態の永久磁石回転子１
０にあっては、スリット部１２Ａ〜１２Ｃの長手方向両
端部をロータコア１１の外周面にて開口させ、ブリッジ
部１３Ａ〜１３Ｃを各スリット部１２Ａ〜１２Ｃの長手
方向中央部に設けることにより、図２のＢ部のようにブ
リッジの両側の磁路から漏れ磁束が発生しているため、
この漏れ磁束ＳＦによってスリット間の磁束Φｑの磁路
を狭めている高磁束密度領域が低減される。その結果、
ロータコア１１のｑ軸磁束Φｑの磁路の磁気抵抗増大を
防ぎリラクタンストルクを有効に利用することができ
る。かかる利点は、スリット数が多い（つまり多層）の
場合に特に有益である。さらに、永久磁石回転子１０の
外周面近傍に高磁束密度領域が形成されないため、永久
磁石による固定子側への流れを妨げることがない。ま
た、永久磁石回転子１０の外周面近傍は固定子と回転子
の相対位置による影響により磁束分布変化が大きく、こ
の領域に高磁束密度分布が無くなることで鉄損を低減す
ることができる。

【００２４】また、本実施の形態では、各スリット部１
２Ａ〜１２Ｃに上記のようにブリッジ部１３Ａ〜１３Ｃ
を設けているため、図７に示したようにスリット部の長
手方向両端部にブリッジ部３を設けていた従来の永久磁
石回転子１０に比べて、ブリッジ部を通る漏れ磁束を減
少させることができ、それだけ永久磁石ＰＭを有効利用
することができる。かかる利点は、弱い永久磁石ＰＭを
利用する永久磁石回転子１０にとっては特に有益であ
る。

【００２５】また、本実施の形態では、各スリット部１
２Ａ〜１２Ｃに一つずつブリッジ部１３Ａ〜１３Ｃを設
けているが、複数としてもよく、その場合は、ブリッジ
幅の総和が一つずつの場合のブリッジ幅と等しくなるよ
うにすればよい。このようにブリッジ部を複数とするこ
とで漏れ磁束を分散させることができるので、ロータコ
ア１１の長手方向の磁気抵抗の増加をさらに抑えること
ができる。

【００２６】さらに、本実施の形態では、各ブリッジ部
１３Ａ〜１３Ｃをスリット部１２Ａ〜１２Ｃの長手方向
中央部に設けているから、各径方向外側部分１１Ａ〜１
１Ｃは、そのブリッジ部１３Ａ〜１３Ｃを中心として左
右の質量が釣り合っている。このため、永久磁石回転子
１０の回転中に発生する遠心力がそれら径方向外側部分
１１Ａ〜１１Ｃに作用しても、ブリッジ部１３Ａ〜１３
Ｃを屈曲させるようなモーメントは発生しない（発生し
ても極小さくて済む）から、各スリット部１２Ａ〜１２
Ｃに一つずつブリッジ部１３Ａ〜１３Ｃを設けた本実施
の形態の構成であっても、ロータコア１１が破損する可
能性を大幅に増大させるようなことはない。

【００２７】図３は、本実施の形態で示したような永久
磁石回転子１０の製造過程の一工程で用いられる射出成
形金型３０の主要部の平面図である。この射出成形金型
３０は、ロータコア１１の各スリット部１２Ａ〜１２Ｃ
に異方性のボンド磁石を磁場中射出成形する工程で用い
られる円筒形状の金型であって、その中心に、ロータコ
ア１１の軸孔１１ａに挿入される支持軸３１を有し、そ
の支持軸３１を同軸に包囲するように、スリーブ３２が
配設されている。スリーブ３２の外周面は、配向磁場を
形成する永久磁石３４及びヨーク３５で包囲されてお
り、それら永久磁石３４及びヨーク３５は、周方向に等
間隔に交互配置されている。さらに、スリーブ３２は、
その内周面に、ロータコア１１の各スリット部１２Ａ〜
１２Ｃの長手方向両端部に浅く入り込む複数の凸部３３
を有している。なお、凸部３３は、実際には、各スリッ
ト部１２Ａ〜１２Ｃの形状に合わせて軸方向（図３に直
交する方向）に長い凸条であり、その形成位置は、ロー
タコア１１に形成されたスリット部１２Ａ〜１２Ｃの長
手方向両端部の位置関係と、配向用の永久磁石３２の配
置関係とに応じて、適宜決定される。

【００２８】そして、この射出成形金型３０を利用して
ロータコア１１にボンド磁石を注入する際には、スリッ
ト部１２Ａ〜１２Ｃの長手方向両端部を凸部３３に沿わ
せつつ、ロータコア１１の軸孔１１ａに支持軸３１を挿
入して射出成形金型３０内にロータコア１１全体を押し
込む。つまり、スリット部１２Ａ〜１２Ｃの長手方向両
端部を凸部３３に合わせるだけで、射出成形金型３０内
におけるロータコア１１の回転方向の位置決めを行うこ
とができる。

【００２９】しかも、射出成形金型３０内にロータコア
１１を挿入している状況では、配向磁場によるリラクタ
ンストルクによってロータコア１１が回転しようとする
が、凸部３３がスリット部１２Ａ〜１２Ｃの長手方向両
端部に浅く入り込んでいるから、リラクタンストルクに
よってロータコア１１が射出成形金型３０内で回転して
しまうようなこともない。

【００３０】さらに、凸部３３がスリット部１２Ａ〜１
２Ｃの長手方向両端部に浅く入り込んでいれば、各スリ
ット部１２Ａ〜１２Ｃに一つずつブリッジ部１３Ａ〜１
３Ｃを設けた本実施の形態の構成であっても、射出成形
時の射出圧によってブリッジ部１３Ａ〜１３Ｃが屈曲し
つつ径方向外側部分１１Ａ〜１１Ｃの位置がずれてしま
うようなことを防止できるという利点もある。

【００３１】なお、射出成形金型３０のスリーブ３２内
周面に凸部３３を設けているため、これを利用して製造
された永久磁石回転子１０にあっては、図４に示すよう
に、各スリット部１２Ａ〜１２Ｃの長手方向両端部に
は、凸部３３の厚さの分だけ永久磁石ＰＭが削れたよう
な部位が形成されるが、凸部３３の厚みを極薄くしてお
けば永久磁石回転子１０の性能としては特に問題は生じ
ない。

【００３２】図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２の実
施の形態を示す図である。なお、上記第１の実施の形態
と同じ部材及び部位には同じ符号を付し、その重複する
説明は省略する。即ち、図５（ａ）の実施の形態では、
スリット部１２Ａ及び１２Ｂの長手方向両端部にブリッ
ジ部３を形成するとともに、スリット部１２Ａ及び１２
Ｂの長手方向中央部等にはブリッジ部は形成してない。
つまり、ブリッジ部３の形成位置に関しては、図７に示
した永久磁石回転子１０と同じである。そして、この図
５（ａ）の実施の形態にあっては、各スリット部１２Ａ
及び１２Ｂの内面に、複数の凸部１４を設けている。各
凸部１４は、ロータコア１１の軸方向（図５に直交する
方向）に長い凸条であって、相互に適当に間隔を開けて
各スリット部１２Ａ及び１２Ｂの内面に配置されてい
る。さらに、各凸部１４の横断面形状は、スリット部１
２Ａ及び１２Ｂの内面から離れるに従って徐々に幅広と
なる三角形状となっていて、これにより、ボンド磁石を
射出成形すると、各凸部１４が永久磁石ＰＭに食い込む
ことになるから、スリット部１２Ａ及び１２Ｂ内面とこ
れに埋設される永久磁石ＰＭとが強固に結合するように
なっている。

【００３３】このため、スリット部１２Ａを境としたロ
ータコア１１の径方向外側部分１１Ａと径方向内側部分
とは、ブリッジ部３のみならず、スリット部１２Ａ内の
永久磁石ＰＭを介しても強固に結合することになるし、
スリット部１２Ｂを境としたロータコア１１の径方向外
側部分１１Ｂと径方向内側部分とは、ブリッジ部３のみ
ならず、スリット部１２Ｂ内の永久磁石ＰＭを介しても
強固に結合することになる。このため、ロータコア１１
がより堅牢になり、高速回転中の遠心力による大きなラ
ジアル力に対して強くなる。換言すれば、凸部１４を設
けたことにより堅牢になった分、ブリッジ部３の肉厚を
薄くすることができるから、それだけ漏れ磁束を低減す
ることができ、永久磁石ＰＭの有効利用が図られる。

【００３４】図５（ｂ）の実施の形態は、図５（ａ）と
略同様の構成であり、異なるのは、凸部１４に代えて凹
部１５を設けた点である。凹部１５は、ロータコア１１
の軸方向（図５に直交する方向）に長い溝状の凹部であ
って、相互に適当に間隔を開けて各スリット部１２Ａ及
び１２Ｂの内面に配置されている。さらに、各凹部１５
の横断面形状は、スリット部１２Ａ及び１２Ｂの内面よ
りも深い方が幅広となる三角形状となっていて、これに
より、ボンド磁石を射出成形すると、各凸部１５内に久
磁石ＰＭが入り込むことになるから、スリット部１２Ａ
及び１２Ｂ内面とこれに埋設される永久磁石ＰＭとが強
固に結合する。よって、図５（ａ）と同様の作用効果が
得られる。

【００３５】図５（ｃ）の実施の形態は、図５（ａ）に
近い構成であり、異なるのは、凸部１４の個数を増やす
とともに、ブリッジ部３を省略した点である。つまり、
凸部１４の個数を増やすことにより、スリット部１２Ａ
及び１２Ｂ内面とこれに埋設される永久磁石ＰＭとの結
合をより強固にした上で、ブリッジ部３を省略したもの
である。このような構成であれば、漏れ磁束を皆無又は
極少なくすることができるから、永久磁石ＰＭのさらな
る有効利用が図られる。

【００３６】図５（ｄ）の実施の形態は、図５（ｃ）と
略同様の構成であり、異なるのは、各スリット部１２Ａ
及び１２Ｂの長手方向中央部にブリッジ部１３Ａ、１３
Ｂを設けた点であり、このような構成とすれば、リラク
タンストルクを有効に利用しつつ、ラジアル方向の力に
対する耐力をさらに向上させることができる。図６
（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３の実施の形態を示す図
である。なお、上記第１の実施の形態と同じ部材及び部
位には同じ符号を付し、その重複する説明は省略する。

【００３７】即ち、この第３の実施の形態にあっても、
永久磁石回転子１０は上記第１の実施の形態と略同様の
構成を備えており、異なるのは、ブリッジ部１３Ａ〜１
３Ｃを、永久磁石ＰＭの着磁方向に対して傾斜させた点
である。つまり、図６（ａ）の例では、各ブリッジ部１
３Ａ〜１３Ｃを永久磁石ＰＭの厚み方向に対して斜めの
方向に延びる形状としている。ただし、図６（ａ）の例
では、中央のブリッジ部１３Ｂと、その両側のブリッジ
部１３Ａ、１３Ｃとで、傾斜の方向を異ならせている。
また、図６（ｂ）の例では、各ブリッジ部１３Ａ〜１３
Ｃをクランク形状としている。そして、図６（ｃ）の例
では、各ブリッジ部１３Ａ〜１３Ｃをく字状としてい
る。ただし、図６（ｃ）の例では、中央のブリッジ部１
３Ｂと、その両側のブリッジ部１３Ａ、１３Ｃとで、く
字を逆向きにしている。

【００３８】このような構成であれば、各ブリッジ部１
３Ａ〜１３Ｃは着磁の方向に対して傾斜した部分を有す
ることでブリッジの長さが長くなり、ブリッジ部１３Ａ
〜１３Ｃの強度を落とすことなくその磁気抵抗が増し、
漏れ磁束を低減することができ、永久磁石ＰＭの有効利
用を図ることができる。なお、上記実施の形態では、ス
リット部１２Ａ〜１２Ｂを軸孔１１ａ側に凸の円弧形状
としているが、本発明においてスリット部１２Ａ〜１２
Ｂの形状はこれに限定されるものではなく、例えば端面
形状が長方形であってもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、ブリッジ部を、スリット部の長手方向両端
部より長手方向中央側に入り込んだ位置に形成したた
め、漏れ磁束による高磁束密度領域を低減でき、ローコ
アにおけるｑ軸磁束Φｑの磁路の磁気抵抗の増大が防が
れ、リラクタンストルクを有効に利用することができる
という効果がある。

【００４０】そして、請求項３、５に係る発明によれ
ば、スリット部の内面に凸部又は凹部を設けてボンド磁
石とスリット部内面との結合を強固にしたため、スリッ
ト部を境としたロータコアの径方向外側部分と径方向内
側部分との間の結合が、ボンド磁石を介してより強固に
なりそれだけ堅牢なロータコアとなるから、高速回転中
の遠心力による大きなラジアル力に対して強くなるとい
う効果がある。

【００４１】さらに、請求項４、６に係る発明によれ
ば、ブリッジ部を永久磁石の着磁方向に対して傾斜させ
ているから、ブリッジ部の強度を落とさなくてもブリッ
ジ部における磁気抵抗が大きくなり、その分漏れ磁束が
減少し、磁石の利用効率が向上するようになるという効
果がある。そして、請求項７に係る発明によれば、スリ
ット部のロータコア周面における開口部を利用してロー
タコアの回転方向位置を固定した状態で処理を行うよう
にしたため、回転方向位置を固定するためのロータコア
への工夫を別途設ける必要がないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図２】第１の実施の形態の効果を説明するための磁束
分布を表す図である。

【図３】永久磁石回転子用の射出成形金型の一例を示す
図である。

【図４】図３の射出成形金型を用いて製造された永久磁
石回転子の正面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図６】本発明の第３の実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図７】従来の永久磁石回転子の構成を示す図である。

【図８】従来の永久磁石回転子における磁束分布を表す
図である。

【図９】ｑ軸磁束の説明図である。

【図１０】ｄ軸磁束の説明図である。

【符号の説明】１０永久磁石回転子１１ロータコア１１Ａ〜１１Ｃ径方向外側部分１２Ａ〜１２Ｃスリット部１３Ａ〜１３Ｃブリッジ部１４凸部１５凹部２０固定子極歯３０射出成形金型ＰＭ永久磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 19/10 Ｈ０２Ｋ 19/10 Ａ 21/14 21/14 ＭＦターム(参考） 5H619 AA01 AA03 AA05 BB01 BB06 BB13 BB24 PP02 PP04 PP05 PP06 PP08 5H621 GA04 HH01 5H622 AA03 CA02 CA07 CA10 CA13 DD04 PP20 QA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロータコアに永久磁石を埋設してなる永
久磁石回転子において、前記永久磁石が埋設されるスリ
ット部の長手方向両端部を、前記ロータコアの周面にて
開口させるとともに、前記スリット部を境とした前記ロ
ータコアの径方向外側部分と径方向内側部分とを連結す
るブリッジ部を、前記スリット部の長手方向両端部より
長手方向中央側に入り込んだ位置に設けたことを特徴と
する永久磁石回転子。
【請求項２】前記永久磁石を、前記永久磁石が埋設さ
れるスリット部にボンド磁石を充填し固化させることに
より形成される永久磁石とした請求項１記載の永久磁石
回転子。
【請求項３】前記スリット部の内面に、固化したとき
の前記ボンド磁石と強固に結合する凸部又は凹部を形成
した請求項２記載の永久磁石回転子。
【請求項４】前記ブリッジ部を、前記永久磁石の着磁
方向に対して傾けた請求項１乃至３のいずれかに記載の
永久磁石回転子。
【請求項５】ロータコアに永久磁石を埋設してなる永
久磁石回転子において、前記永久磁石を、前記永久磁石
が埋設されるスリット部にボンド磁石を充填し固化させ
ることにより形成される永久磁石とするとともに、前記
スリット部の内面に、固化したときの前記ボンド磁石と
強固に結合する凸部又は凹部を形成したことを特徴とす
る永久磁石回転子。
【請求項６】ロータコアに永久磁石を埋設してなる永
久磁石回転子において、前記永久磁石が埋設されるスリ
ット部を境とした前記ロータコアの径方向外側部分と径
方向内側部分とを連結するブリッジ部を、前記永久磁石
の着磁方向に対して傾けたことを特徴とする永久磁石回
転子。
【請求項７】ロータコアに永久磁石を埋設してなる永
久磁石回転子の製造方法において、前記永久磁石が埋設
されるスリット部の長手方向両端部を、前記ロータコア
の周面にて開口させるとともに、前記スリット部の前記
開口部を利用して前記ロータコアの回転方向位置を固定
した状態で処理を行う工程を備えたことを特徴とする永
久磁石回転子の製造方法。