(57)【要約】【課題】永久磁石挿入時に永久磁石の欠損及び破損の発生しない品質の安定した永久磁石埋め込み型回転子を提供する。また、永久磁石が常に磁石埋め込み用穴の一定の位置に確実に固定され、回転子の回転時のアンバランス量が低減される永久磁石埋め込み型回転子を提供する。【解決手段】円周方向に等間隔に磁石埋め込み用穴１２ａが形成された磁性板１１ａを軸方向に複数個積層した回転子積層鉄心１１と、各磁石埋め込み用穴１２ａに装着された永久磁石１３を備えた永久磁石埋め込み型回転子において、磁性板１１ａの磁石埋め込み用穴１２ａの側面に当該磁性板１１ａの肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部１５ａが形成され、薄肉部１５ａの弾性変形により永久磁石１３が回転子積層鉄心１１に固定されることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に等間隔に磁石埋め込み用穴が形成された磁性板を軸方向に複数個積層した回転子積層鉄心と、上記各磁石埋め込み用穴に装着された永久磁石を備えた永久磁石埋め込み型回転子において、
上記磁性板の磁石埋め込み用穴の側面近傍に当該磁性板の肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部が形成され、上記薄肉部の弾性変形により上記永久磁石が上記回転子積層鉄心に固定されることを特徴とする永久磁石埋め込み型回転子。
【請求項２】
上記薄肉部は、上記磁石埋め込み用穴の周方向に延在する側面近傍のうち径方向内側の側面近傍に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋め込み型回転子。
【請求項３】
上記薄肉部は、上記磁石埋め込み用穴の径方向に延在すると共に互いに対向する２側面近傍に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の永久磁石埋め込み型回転子。
【請求項４】
上記回転子積層鉄心は、上記薄肉部が形成されている磁性板と上記薄肉部が形成されていない磁性板とを組み合わせて積層していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の永久磁石埋め込み型回転子。
【請求項５】
上記薄肉部は、上記磁性板の磁石埋め込み用穴の側面から突出した形状であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の永久磁石埋め込み型回転子。
【請求項６】
上記薄肉部は、上記磁性板の磁石埋め込み用穴の側面から当該磁性体内側の位置に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の永久磁石埋め込み型回転子。
【請求項７】
上記薄肉部は、上記磁石埋め込み用穴の周方向に延在する側面近傍のうち径方向内側の側面近傍に複数個所点在して形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の永久磁石埋め込み型回転子。
【請求項８】
上記磁性板の磁石埋め込み用穴の側面から突出した薄肉部と、上記側面と対向する側面との距離が、上記永久磁石の対応する外形寸法より小さく形成されていると共に、上記突出した薄肉部が形成された側面と、上記側面と対向する側面との距離が、上記永久磁石の対応する外形寸法より大きく形成されていることを特徴とする請求項５に記載の永久磁石埋め込み型回転子。
【請求項９】
上記磁性板の磁石埋め込み用穴の上記磁性体内側の位置に薄肉部が形成された側面と、上記側面と対向する側面との距離が、上記永久磁石の対応する外形寸法より小さく形成されていることを特徴とする請求項６に記載の永久磁石埋め込み型回転子。
【請求項１０】
円周方向に等間隔に磁石埋め込み用穴が形成された磁性板の製造方法において、
エッチングにより上記磁性板の磁石埋め込み用穴を、ハーフエッチングにより上記磁石埋め込み用穴の側面近傍に当該磁性板の肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部を形成することを特徴とする磁性板の製造方法。
【請求項１１】
円周方向に等間隔に磁石埋め込み用穴が形成された磁性板を軸方向に複数個積層した回転子積層鉄心と、上記各磁石埋め込み用穴に装着された永久磁石を備えた永久磁石埋め込み型回転子の製造方法において、
エッチングにより上記磁性板の磁石埋め込み用穴を、ハーフエッチングにより上記磁石埋め込み用穴の側面近傍に当該磁性板の肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部を形成する工程と、
上記磁石埋め込み用穴が形成された磁性板を軸方向に複数個積層して回転子積層鉄心を形成する工程と、
上記磁石埋め込み用穴に上記永久磁石を挿入し、上記薄肉部の弾性変形により上記永久磁石を上記回転子積層鉄心に固定する工程からなる永久磁石埋め込み型回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、永久磁石埋め込み型回転子に係り、特に、磁性板を軸方向に複数個積層した回転子積層鉄心の磁石埋め込み用穴に永久磁石を装着した永久磁石埋め込み型回転子及びその製造方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な永久磁石埋め込み型回転子は、図１９の平面図（ａ）及び側面図（ｂ）に示されるように、回転軸１００と、中心部に回転軸１００が嵌入されると共に薄板鋼板を積層して形成された回転子鉄心１０１と、回転子鉄心１０１の外周近傍に形成された磁石埋め込み用穴１０２に埋め込まれた永久磁石１０３とを備えている。
永久磁石１０３は、磁石埋め込み用穴１０２に収容可能な大きさに形成されている。永久磁石１０３を磁石埋め込み用穴１０２に埋め込む際には、永久磁石１０３の表面に接着剤を塗布し、接着剤によって永久磁石１０３を磁石埋め込み用穴１０２に接着固定する。永久磁石１０３の固定に接着剤が使用できない場合には、永久磁石１０３を磁石埋め込み用穴１０２に隙間なく埋め込まれるように成形する。そして、永久磁石１０３を磁石埋め込み用穴１０２に埋め込む際には、永久磁石１０３を空圧装置等により加圧して磁石埋め込み用穴１０２に強制的に圧入することが行われる。
【０００３】
このほか、例えば特許文献１では、磁石固定部材により永久磁石の固定を行う永久磁石埋め込み型回転子が提案されている。この永久磁石埋め込み型回転子では、永久磁石を鉄心の永久磁石挿入穴に挿入した後、ロータコアの両端面に磁石固定部材の一方の面を押し当て、磁石固定部材の圧入部を磁束漏洩防止穴に圧入する。それと同時に、磁石固定部材の周方向押え部が永久磁石と挿入穴の内側面との間に挿入され、永久磁石を挿入穴の中の押し当て部に押し付けるので、永久磁石はロータコアの挿入穴の中に固定される。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているような永久磁石埋め込み型回転子では、鉄心を構成する磁性板の少なくとも１枚を周方向にずらすことで、磁石埋め込み用穴に永久磁石を固定保持している。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３０８１４９号文献
【特許文献２】特開平９−１８２３３３号文献
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の永久磁石を接着剤を介して磁石埋め込み用穴に装着する永久磁石埋め込み型回転子では、永久磁石が永久磁石埋め込み用穴より若干小さめに形成されているため、永久磁石の磁石埋め込み用穴内部での固定位置が一定に定まらず、回転子の回転時のアンバランス量が増加するという問題があった。また、永久磁石を磁石埋め込み用穴に埋め込む際に、塗布されていた接着剤が削ぎ取られるなどして接着層の厚さを安定的に確保できない問題があった。
【０００７】
永久磁石を接着剤を介さずに磁石埋め込み用穴に強制的に圧入するような従来の永久磁石埋め込み型回転子では、例えば永久磁石が焼結体であって脆い場合には、永久磁石の圧入時に磁石埋め込み用穴の壁面との接触により永久磁石に欠けが生じ易い。また、永久磁石と磁石埋め込み用穴の寸法上の整合性を得るため、永久磁石の寸法精度の向上が必要であるなどの問題があった。
【０００８】
特許文献１に示されている永久磁石埋め込み型回転子では、ロータコアの外径より僅かに小さい外径のリング状にモールド樹脂で一体成形した磁石固定板を別途用意する必要があり、製品コストが高くなる問題がある。また、磁石固定部材の圧入部を磁束漏洩防止穴に圧入する必要があり、作業性に問題があった。さらに、永久磁石は半径方向には固定されないため、実際には接着剤との併用が必要となる問題があった。
【０００９】
また、特許文献２に示されている永久磁石埋め込み型回転子では、永久磁石を磁石埋め込み用穴に挿入後に鉄心の一部の磁性板を周方向にずらして固定する必要があるため、作業性及び生産性が悪くなるという問題がある。
【００１０】
この発明は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、永久磁石挿入時に永久磁石の欠損及び破損の発生しない品質の安定した永久磁石埋め込み型回転子を提供する。また、永久磁石が常に磁石埋め込み用穴の一定の位置に確実に固定され、回転子の回転時のアンバランス量が低減される永久磁石埋め込み型回転子を提供する。
【００１１】
また、永久磁石の挿入時に永久磁石の欠損及び破損が発生しなく、磁石埋め込み用穴の一定の位置に確実に固定される永久磁石埋め込み型回転子を、安価かつ容易で、自動化に適した方法で製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の永久磁石埋め込み型回転子は、円周方向に等間隔に磁石埋め込み用穴が形成された磁性板を軸方向に複数個積層した回転子積層鉄心と、各磁石埋め込み用穴に装着された永久磁石を備えた永久磁石埋め込み型回転子において、
磁性板の磁石埋め込み用穴の側面近傍に当該磁性板の肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部が形成され、薄肉部の弾性変形により永久磁石が回転子積層鉄心に固定されることを特徴とする。
【００１３】
この発明の磁性板の製造方法は、円周方向に等間隔に磁石埋め込み用穴が形成された磁性板の製造方法において、
エッチングにより磁性板の磁石埋め込み用穴を、ハーフエッチングにより磁石埋め込み用穴の側面近傍に磁性板の肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部を形成することを特徴とする。
【００１４】
この発明の永久磁石埋め込み型回転子の製造方法は、円周方向に等間隔に磁石埋め込み用穴が形成された磁性板を軸方向に複数個積層した回転子積層鉄心と、各磁石埋め込み用穴に装着された永久磁石を備えた永久磁石埋め込み型回転子の製造方法において、
エッチングにより磁性板の磁石埋め込み用穴を、ハーフエッチングにより磁石埋め込み用穴の側面近傍に当該磁性板の肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部を形成する工程と、
磁石埋め込み用穴が形成された磁性板を軸方向に複数個積層して回転子積層鉄心を形成する工程と、
磁石埋め込み用穴に上記永久磁石を挿入し、上記薄肉部の弾性変形により上記永久磁石を上記回転子積層鉄心に固定する工程を備える。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の永久磁石埋め込み型回転子によれば、磁性板の磁石埋め込み用穴の側面近傍に当該磁性板の肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部が形成され、薄肉部の弾性変形により永久磁石が回転子積層鉄心に固定されるので、永久磁石挿入時に永久磁石の欠損及び破損の発生しない品質の安定した回転子を提供できる。また、永久磁石が常に磁石埋め込み用穴の一定の位置に確実に固定されるので、回転子の回転時のアンバランス量を低減することができる。
【００１６】
この発明の磁性板及び永久磁石埋め込み型回転子の製造方法によれば、永久磁石の挿入時に永久磁石の欠損及び破損が発生しなく、磁石埋め込み用穴の一定の位置に確実に固定される永久磁石埋め込み型回転子を、安価かつ容易な方法で、また自動化に適した方法で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による永久磁石埋め込み型回転子の回転子積層鉄心を構成する磁性板を説明するための図である。図２は本実施の形態による永久磁石埋め込み型回転子の回転子積層鉄心を示す平面図および側面断面図、図３は図２の回転子積層鉄心に永久磁石及び回転軸を装着した永久磁石埋め込み型回転子を示す平面図および側面断面図である。図４は本実施の形態の永久磁石埋め込み型回転子を装着した永久磁石型モータの軸方向断面図、図５は図４の永久磁石型モータの固定子及び回転子を軸方向に垂直な断面で切断した場合の断面図を示す。
【００１８】
図２は本実施の形態の永久磁石埋め込み型回転子の回転子積層鉄心を示し、図３は図２の回転子積層鉄心に永久磁石及び回転軸を装着した永久磁石埋め込み型回転子を示している。なお、本実施の形態の永久磁石埋め込み型回転子は８極の場合を例示しているが、その他の極数であっても良い。図２及び図３において、永久磁石埋め込み型回転子１０は、所定の形状に加工された珪素鋼板等の磁性板１１ａを複数個積層した積層体よりなる回転子積層鉄心１１と、回転子積層鉄心１１の外周近傍に形成された磁石埋め込み用穴１２に埋め込み装着された極数分（本例の場合は８極分）の永久磁石１３と、回転子積層鉄心１１の中心部に嵌入された回転軸１４とを備えている。
【００１９】
回転子積層鉄心１１には、その外周近傍に回転子の極数分（本例の場合、８個）だけ、周方向に等間隔に磁石埋め込み用穴１２が設けられている。この磁石埋め込み用穴１２は、周方向に延在すると共に互いに対向する２側面（本例の場合、長辺方向の２側面）と、径方向に延在すると共に互いに対向する２側面（本例の場合、短辺方向の２側面）とを有する略矩形形状の穴であり、回転子積層鉄心１１を構成する磁性体１１ａを軸方向に貫通している。そして、それぞれの磁石埋め込み用穴１２には、磁極面を径方向とすると共に、周方向に隣接する極が互いに異なるように永久磁石１３が装着されている。ここで、永久磁石１３はネオジウム系希土類磁石で構成することができる。
【００２０】
図４及び図５は本実施の形態の永久磁石埋め込み型回転子を装着した永久磁石型モータを示す断面図である。図４及び図５において、固定子２０は、珪素鋼板等の磁性板を所定の数だけ軸方向に積層した固定子積層鉄心２１と、固定子積層鉄心２１のティース２１ａに施された巻線２２（なお、図５では巻線２２は省略している）を備え、図示しないリード線により電源ユニットに接続するように構成されている。また、固定子２０は外側構造体２３により固定されている。永久磁石埋め込み型回転子１０は、図３に示されたもので、磁性板を複数個積層した積層体よりなる回転子積層鉄心１１と、磁石埋め込み用穴１２に埋め込み装着された永久磁石１３と、回転軸１４とを備えている。この永久磁石埋め込み型回転子１０は、外側構造体２３に軸受２４を介して回転自在に取り付けられている。なお、固定子２０のスロット開口部の個数と永久磁石埋め込み型回転子１０の磁極数は、回転電機の特性を考慮して適宜決定される。
【００２１】
図１は本実施の形態の永久磁石埋め込み型回転子１０の回転子積層鉄心１１を構成する磁性板１１ａを示す平面図、部分拡大図および断面図である。図１に示すように、回転子積層鉄心１１を構成する磁性板１１ａには、その外周近傍に回転子の極数分（本例の場合、８個）だけ、周方向に等間隔に磁石埋め込み用穴１２ａが設けられている。磁石埋め込み用穴１２ａの周方向に延在する側面のうち径方向内側の側面には、磁性板１１ａの板厚より薄い薄肉部１５ａが形成されている。また、磁石埋め込み用穴１２ａの径方向に延在すると共に互いに対向する２側面には、磁性板１１ａの板厚より薄い薄肉部１５ｂが形成されている。そして、図１のような磁性板１１ａを所要枚数軸方向に積層すると図２に示す回転子積層鉄心１１が構成される。図２（ｂ）は図２（ａ）の平面図の断面３Ａ−３Ａを示す図であるが、図をわかりやすくするために、磁性板１１ａの板厚を実際の尺度よりも大きく拡大して表記している（通常の尺度では磁性板１１ａの板厚はもっと小さく、枚数も多い）。同じく、磁石埋め込み用穴の薄肉部１５ａの形状も拡大して表記している（薄肉部１５ａの肉厚、突出長さともに通常の尺度ではもっと小さい）。
【００２２】
上記のように得られた図２の回転子積層鉄心１１の磁石埋め込み用穴１２に永久磁石１３を挿入し、回転子積層鉄心１１の中央部に回転軸１４を圧入することで、図３に示す実施の形態１の永久磁石埋め込み用回転子１０が得られる。
【００２３】
ここで、永久磁石の径方向厚みｔと図１（ｃ）に示されている磁石埋め込み用穴１２ａの径方向幅ｗ１、ｗ２の関係は、
ｗ１＜ｔ＜ｗ２・・・（１）
という関係にあり、永久磁石挿入時には、磁石埋め込み用穴１２ａの薄肉部１５ａが永久磁石１３と接触し、薄肉部１５ａが変形しながら永久磁石１３が挿入される。そのため、永久磁石挿入後は薄肉部１５ａの弾性変形により磁石埋め込み用穴に永久磁石１３が固定される。
【００２４】
磁石埋め込み用穴の径方向幅が永久磁石の径方向厚みよりも小さく、かつ、薄肉部が形成されていない磁石埋め込み用穴に永久磁石を挿入する場合、磁性板の剛性が大きいために、永久磁石挿入時の抵抗により永久磁石が欠損、破損するといった不具合が発生する。しかし、本実施の形態の場合は、磁石埋め込み用穴に薄肉部を形成しているため、薄肉部の部分で剛性が低くなり、永久磁石挿入時の抵抗が小さくなり、永久磁石の欠損又は破損を防止しながら、接着などの方法を用いることなく、永久磁石を回転子積層鉄心に確実に固定することができる。
【００２５】
また、図１（ｄ）及び（ｅ）に示すように、磁石埋め込み用穴１２ａの径方向に延在すると共に互いに対向する２側面に薄肉部１５ｂが形成されており、永久磁石の周方向幅Ｌと図１（ｄ）に示されている磁石埋め込み用穴１２ａの周方向長さＬ１、Ｌ２の関係は、
Ｌ１＜Ｌ＜Ｌ２・・・（２）
に設定されている。永久磁石挿入時には、磁石埋め込み用穴１２ａの径方向に延在する両側面の薄肉部１５ｂが永久磁石１３の周方向端部と接触し、薄肉部１５ｂが弾性変形しながら永久磁石１３が挿入される。そして、永久磁石挿入後は薄肉部１５ｂの弾性変形により磁石埋め込み用穴１２ａに永久磁石１３が固定される。したがって、永久磁石１３を回転子積層鉄心１１の周方向に対しても、接着などの方法を用いることなく、かつ欠損及び破損することなく確実に固定することができる。
【００２６】
上記のように、磁石埋め込み用穴１２ａの周方向に延在する側面のうち径方向内側の側面に薄肉部１５ａが形成されているので、永久磁石１３は磁石埋め込み用穴１２の径方向外側の側面に押圧され接触した状態で固定される。そのため、永久磁石１３の磁極面から空隙を介さずに磁性板１１ａを通って径方向外側に向かって磁束が流れ、磁気効率が高まる効果がある。
また、周方向に対しては、磁石埋め込み用穴１２ａの両側の薄肉部１５ｂの突出長さを等しくすることにより、永久磁石１３は磁石埋め込み用穴１２の周方向の中心位置に固定される。従って、回転子積層鉄心１１内の永久磁石１３の位置がばらつくことがなく、一定の位置に固定される。本実施の形態の場合は、８個の永久磁石１３のすべてが磁石埋め込み用穴１２の外周側面に押し付けられ、かつ磁石埋め込み用穴１３の周方向中心位置にばらつきなく固定される。そのため、回転子のアンバランス量を低減することができる。
【００２７】
ここで、磁石埋め込み用穴の薄肉部の形成方法について説明する。本実施の形態の磁性板１１ａは、珪素鋼板等の鋼板３０をエッチング加工することにより形成される。まず、図６においてエッチングによる貫通穴の形成方法の概念図を示す。鋼板３０の両面に、貫通穴を形成する部分以外を被覆したマスキング（レジスト）４０を施す。そして、マスキング処理された鋼板３０にエッチング液を散布し、マスキングされていない部分の鋼板３０を溶解させることで貫通穴３１を形成する。
【００２８】
次に、図７において磁石埋め込み用穴に配置させる薄肉部をエッチング加工により形成する方法の概念図を示す。図７に示すように、薄肉部を形成する部分には片面のみマスキング４０が施される。このようにマスキング処理された鋼板３０にエッチング液を散布し、マスキングされていない部分の鋼板３０を溶解させることで、鋼板３０に底付きの穴が形成され、結果として、薄肉部３２が形成されることになる。なお、このエッチング加工方法をハーフエッチングと呼ぶ。
【００２９】
図８及び図９は実施の形態１の回転子積層鉄心の磁性板を形成するためのマスキングの例を示す平面図である。図８は鋼板３０の片面に配置されるマスキング４０Ａを示し、図９は鋼板３０のもう片方の面に配置されるマスキング４０Ｂを示している。図８のマスキング４０Ａは、磁性板１１ａの外周部を形成するための開口部４１と、磁石埋め込み用穴１２ａを形成するための開口部４２ａと、回転軸を挿入するための開口部４３を有している。図９のマスキング４０Ｂは、磁性板１１ａの外周部を形成するための開口部４１と、磁石埋め込み用穴１２ａを形成するための開口部４２ｂと、回転軸を挿入するための開口部４３を有している。図９のマスキング４０Ｂの開口部４２ｂの径方向の幅は、図８のマスキング４０Ａの開口部４２ａの径方向の幅より短くなっているので、図１に示す磁性板１１ａの磁石埋め込み用穴１２ａの薄肉部１５ａを形成することができる。また、図９のマスキング４０Ｂの開口部４２ｂの周方向両端部の径方向内側の突出部により、図１に示す磁性板１１ａの磁石埋め込み用穴１２ａの薄肉部１５ｂを形成することができる。
【００３０】
ハーフエッチング処理する時の処理条件（処理時間等）を調整することにより、図１０（ｂ）及び（ｃ）に示すように、薄肉部の厚さを調整することができ、薄肉部の剛性を調整することができる。その結果、永久磁石１３を磁石埋め込み用穴１２ａに挿入する時の抵抗の大きさや永久磁石１３を磁石埋め込み用穴１２ａで保持する力の大きさを調整することができる。また、図１０（ａ）のように薄肉部の長さを調整することにより、薄肉部の剛性を調整することができ、永久磁石１３を挿入する時の抵抗の大きさや永久磁石１３を保持する力の大きさを調整することができる。なお、永久磁石１３の固定をより確実にするため、接着等の方法を補助的に併用しても構わない。
【００３１】
以上のように実施の形態１によれば、磁性板の磁石埋め込み用穴の側面近傍に当該磁性板の肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部が形成され、薄肉部の弾性変形により永久磁石が回転子積層鉄心に固定されるので、永久磁石挿入時に永久磁石の欠損及び破損の発生しない品質の安定した回転子を提供できる。また、永久磁石が常に磁石埋め込み用穴の一定の位置に確実に固定されるので、回転子の回転時のアンバランス量を低減することができる。
【００３２】
また、エッチングにより磁性板の磁石埋め込み用穴を、ハーフエッチングにより磁石埋め込み用穴の側面近傍に磁性板の肉厚よりも肉厚が薄い薄肉部を形成するようにしたので、永久磁石の挿入時に永久磁石の欠損及び破損が発生しなく、磁石埋め込み用穴の一定の位置に確実に固定される永久磁石埋め込み型回転子を、安価かつ容易な方法で、また自動化に適した方法で製造することができる。
【００３３】
実施の形態２．
図１１はこの発明の実施の形態２による永久磁石埋め込み型回転子の回転子積層鉄心を示す平面図および側面断面図、図１２は図１１の回転子積層鉄心に永久磁石及び回転軸を装着した永久磁石埋め込み型回転子を示す平面図および側面断面図である。
【００３４】
実施の形態２では、図１１及び図１２に示すように、薄肉部１５ａが形成された磁性板１１ａ−１と薄肉部１５ａが形成されていない磁性板１１ａ−２を組み合わせて回転子積層鉄心１１を構成する。この場合、図１１及び図１２に示すように、複数枚の薄肉部１５ａが形成されていない磁性板１１ａ−２の間に薄肉部１５ａが形成されている磁性板１１ａ−１を積み重ねて積層しても良いし、薄肉部１５ａが形成されている磁性板１１ａ−１と薄肉部１５ａが形成されていない磁性板１１ａ−２を交互に積層してもよい。また、図示はしていないが、実施の形態１で説明したように、磁性板には磁石埋め込み用穴の径方向に延在すると共に互いに対向する２側面に薄肉部１５ｂが形成されている。この場合、薄肉部１５ｂが形成された磁性板と薄肉部１５ｂが形成されていない磁性板を組み合わせて回転子積層鉄心を構成してもよい。ここで、磁性板および薄肉部の形成方法は、実施の形態１と同じくエッチング加工およびハーフエッチング加工を用いる。また、永久磁石を回転子積層鉄心に固定する方法も実施の形態１と同様である。
【００３５】
実施の形態２は、薄肉部１５ａが形成された磁性板１１ａ−１と薄肉部１５ａが形成されていない磁性板１１ａ−２を組み合わせて回転子積層鉄心１１を構成することにより、実施の形態１より永久磁石１３を磁石埋め込み用穴１２に挿入する時の抵抗を小さくし、永久磁石１３の欠損や破損の恐れをより低減した構造となる。
【００３６】
以上のように本実施の形態によれば、薄肉部の剛性を低減することができるので、より小さな抵抗で永久磁石を磁石埋め込み用穴に挿入することができ、永久磁石の欠損又は破損を防止しながら、永久磁石を回転子積層鉄心に確実に固定することができる。また、永久磁石を回転子積層鉄心内の決まった位置に精度よく確実に固定することができるので、回転子の回転時のアンバランス量を低減することができる。
【００３７】
実施の形態３．
図１３はこの発明の実施の形態３による永久磁石埋め込み型回転子の回転子積層鉄心を示す平面図および側面断面図、図１４は図１３の回転子積層鉄心に永久磁石及び回転軸を装着した永久磁石埋め込み型回転子を示す平面図および側面断面図である。
【００３８】
実施の形態３では、図１３及び図１４に示すように、磁性板１１ａ−３には、磁石埋め込み用穴１２ａの周方向に延在する側面のうち径方向内側の側面に、磁性板１１ａ−３の板厚より薄い薄肉部１５ｃが複数個所に点在して形成されている。そして、薄肉部１５ｃが形成された磁性板１１ａ−３と薄肉部１５ｃが形成されていない磁性板１１ａ−４とを積み重ねて積層することにより、回転子積層鉄心１１を構成している。なお、薄肉部１５ｃが形成された磁性板１１ａ−３のみを複数個積層して回転子積層鉄心１１を構成してもよい。また、図示はしていないが、実施の形態１で説明したように、磁性板には磁石埋め込み用穴の径方向に延在すると共に互いに対向する２側面に薄肉部１５ｂが形成されている。ここで、磁性板および薄肉部の形成方法は、実施の形態１と同じくエッチング加工およびハーフエッチング加工を用いる。また、永久磁石を回転子積層鉄心に固定する方法も実施の形態１と同様である。
【００３９】
以上のように本実施の形態によれば、薄肉部の剛性を更に低減することができるので、より小さな抵抗で永久磁石を永久磁石埋め込み用穴に挿入することができ、永久磁石の欠損又は破損を防止しながら、永久磁石を回転子積層鉄心に確実に固定することができる。また、永久磁石を回転子積層鉄心内の決まった位置に精度よく確実に固定することができきるので、回転子の回転時のアンバランス量を低減することができる。
【００４０】
実施の形態４．
図１５はこの発明の実施の形態４による永久磁石埋め込み型回転子の回転子積層鉄心を構成する磁性板を示す断面図及び詳細図、図１６は本実施の形態による回転子積層鉄心を示す平面図、断面図及び詳細図、図１７は図１６の回転子積層鉄心に永久磁石及び回転軸を装着した永久磁石埋め込み型回転子を示す平面図、断面図及び詳細図である。
【００４１】
上記実施の形態において、薄肉部１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、磁性板１１ａの磁石埋め込み用穴１２ａの側面から突出した形状をしている。これに対して、本実施の形態では、薄肉部を磁石埋め込み用穴の側面から磁性体内側の位置に形成されている。例えば、図１５及び図１６に示すように、磁性板１１ｂの磁石埋め込み用穴の周方向に延在する側面のうち径方向内側の側面から磁性体内側の位置に少し距離をおいて薄肉部１６ａが形成されている。この薄肉部１６ａは磁石埋め込み用穴の周方向に延在する側面に沿って配設されている。また、図１６（ｃ）の詳細図に示すように、薄肉部１６ａの周方向両端部から磁石埋め込み用穴１２ａに向かって径方向に延びるスリット１７ａが形成されている。また、実施の形態１で説明したように、磁性板１１ｂには磁石埋め込み用穴の径方向に延在すると共に互いに対向する２側面に薄肉部１５ｂが形成されている。ここで、磁性板および薄肉部の形成方法は、実施の形態１と同じくエッチング加工およびハーフエッチング加工を用いる。
【００４２】
図１６は磁性板１１ｂを所要枚数積層して得られた回転子積層鉄心１１を示す。この回転子積層鉄心１１の磁石埋め込み用穴１２に永久磁石１３を挿入し、回転軸１４を圧入することで永久磁石埋め込み型回転子１０が得られる。回転子積層鉄心１１に永久磁石１３を挿入する時は、磁性板１１ｂの薄肉部１６ａが図１７（ｃ）の詳細図に示すように弾性的に変形することで、永久磁石１３を回転子積層鉄心１１に固定することができる。なお、上記実施の形態に説明したように、薄肉部１５ｂが形成されている磁性板と薄肉部１５ｂが形成されていない磁性板を組み合わせて積層し、回転子積層鉄心１１を構成することもできる。
【００４３】
以上のように構成することで、薄肉部の剛性を低減することができるので、より小さな抵抗で、永久磁石を永久磁石埋め込み用穴に挿入することができ、永久磁石の欠損及び破損を防止しながら、永久磁石を回転子積層鉄心に確実に固定することができる。また、永久磁石を回転子積層鉄心内の決まった位置に精度よく確実に固定することができるので、回転子の回転時のアンバランス量を低減することができる。
【００４４】
図１８は実施の形態４の変形例である磁性板の構成を示す平面図、詳細図及び断面図である。図１８の磁性板１１ｃは、磁石埋め込み用穴１２ａの周方向に延在する側面のうち径方向内側の側面から磁性体内側の位置に、薄肉部１６ｂを複数個所点在して形成する。そして、各薄肉部１６ｂの両端部から磁石埋め込み用穴１２ａに向かって径方向に延びるスリット１７ｂを形成する。
【００４５】
以上のように構成することで、薄肉部の剛性を更に低減することができるので、より小さな抵抗で永久磁石を磁石埋め込み用穴に挿入することができ、永久磁石の欠損及び破損を防止しながら、永久磁石を回転子積層鉄心に確実に固定することができる。また、永久磁石を回転子積層鉄心内の決まった位置に精度よく確実に固定することができるので、回転子の回転時のアンバランス量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る永久磁石埋め込み型回転子の回転子積層鉄心を構成する磁性板の平面図、部分拡大図、及び断面図である。
【図２】実施の形態１による永久磁石埋め込み型回転子の回転子積層鉄心を示す平面図および側面断面図である。
【図３】図２の回転子積層鉄心に永久磁石及び回転軸を装着した永久磁石埋め込み型回転子を示す平面図および側面断面図である。
【図４】実施の形態１の永久磁石埋め込み型回転子を装着した永久磁石型モータの軸方向断面図である。
【図５】図４の永久磁石型モータの固定子及び回転子を軸方向に垂直な断面で切断した場合の断面図である。
【図６】エッチングによる貫通穴の形成方法の概念図を示す。
【図７】薄肉部をエッチング加工により形成する方法の概念図を示す。
【図８】実施の形態１の回転子積層鉄心の磁性板を形成するためのマスキングの例を示す平面図である。
【図９】実施の形態１の回転子積層鉄心の磁性板を形成するためのマスキングの例を示す平面図である。
【図１０】ハーフエッチングによる薄肉部の形成を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による永久磁石埋め込み型回転子の回転子積層鉄心を示す平面図および側面断面図である。
【図１２】図１１の回転子積層鉄心に永久磁石及び回転軸を装着した永久磁石埋め込み型回転子を示す平面図および側面断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による永久磁石埋め込み型回転子の回転子積層鉄心を示す平面図および側面断面図である。
【図１４】図１３の回転子積層鉄心に永久磁石及び回転軸を装着した永久磁石埋め込み型回転子を示す平面図および側面断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態４による永久磁石埋め込み型回転子の回転子積層鉄心を構成する磁性板を示す断面図及び詳細図である。
【図１６】実施の形態４による回転子積層鉄心を示す平面図、断面図及び詳細図である。
【図１７】図１６の回転子積層鉄心に永久磁石及び回転軸を装着した永久磁石埋め込み型回転子を示す平面図、断面図及び詳細図である。
【図１８】実施の形態４の変形例である磁性板の構成を示す平面図、詳細図及び断面図である。
【図１９】従来の一般的な永久磁石埋め込み型回転子を示す平面図及び側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  永久磁石埋め込み型回転子、１１  回転子積層鉄心、１１ａ  磁性板、
１２，１２ａ  磁石埋め込み用穴、１３  永久磁石、１４  回転軸、
１５ａ，ｂ，ｃ，１６ａ  薄肉部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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