(57)【要約】【課題】回転子の積層鉄心の強度低下を抑えつつ、磁気的な損失を発生させることなく質量を低減し、低慣性でかつ軽量の永久磁石モータの回転子を提供することを目的とする。【解決手段】互いに隣接する磁極が異なるように略円周状に並べられた複数の永久磁石７と、回転軸中心に回転軸孔１３が設けられ、複数の永久磁石７を周端部付近に配設し、磁路に相当しない領域に薄肉部としてのハーフエッチング領域８を設けた磁性板５を積層してなる回転子積層鉄心６０と、磁性板５を積層してなる回転子積層鉄心６０の回転軸孔に嵌入された回転軸４とを備える。【選択図】          図３
2010220388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接する磁極が異なるように略円周状に並べられた複数の永久磁石と、
回転軸中心に回転軸孔が設けられ、前記複数の永久磁石を周端部付近に配設し、前記回転軸孔と前記永久磁石との間に薄肉部が設けられた領域を有する磁性板を積層してなる積層鉄心と、
前記磁性板を積層してなる前記積層鉄心の前記回転軸孔に嵌入された回転軸とを備えた永久磁石モータの回転子。
【請求項２】
前記回転軸孔と前記永久磁石との間の薄肉部の領域は前記回転軸孔寄りに設けられたことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項３】
磁性板を通る単位断面積あたりの磁束をΦ、磁性板の材料の飽和磁束密度をＢｓ、薄肉部が形成されない磁性板の板厚をｔ１、薄肉部の磁性板の板厚をｔ２とした場合に、Φ＜Ｂｓ×ｔ２／ｔ１の関係を満たす領域に薄肉部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項４】
磁性板は飽和磁束密度は約１．７Ｔ以上の材料からなり、薄肉部の肉厚は磁性板材料の厚みを磁性板の板厚の略１／２、薄肉部の領域の単位断面積あたりの磁束は０．８５Ｔ以下、とすることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項５】
薄肉部は、周方向に等ピッチで複数形成されていることを特徴とする請求項４に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項６】
薄肉部は、隣り合う複数の磁性板で軸方向から見た配置が異なり、複数枚の磁性板の単位で積層されていることを特徴とする請求項５に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項７】
薄肉部は、軸方向から見て前記薄肉部同士の間の領域に薄肉部でない領域が設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項８】
薄肉部は、径方向に分割して複数形成されていることを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれかに記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項９】
薄肉部は、径方向に分割して複数形成され、隣り合う複数の磁性板で軸方向から見た配置が異なり、複数枚の磁性板の単位で積層されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項１０】
薄肉部は、エッチング加工により形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項１１】
互いに隣接する磁極が異なるように略円周状に並べられた複数の永久磁石と、
回転軸中心に回転軸孔が設けられ、前記複数の永久磁石を周端部付近に配設し、前記回転軸孔と前記永久磁石との間に貫通孔が設けられた領域を有する磁性板を積層してなる積層鉄心と、
前記磁性板を積層してなる前記積層鉄心の前記回転軸孔に嵌入された回転軸とを備えた永久磁石モータの回転子。
【請求項１２】
前記回転軸孔と前記永久磁石との間の貫通孔の領域は前記回転軸孔寄りに設けられたことを特徴とする請求項１１に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項１３】
磁性板を通る単位断面積あたりの磁束をΦ、磁性板の材料の飽和磁束密度をＢｓ、薄肉部が形成されない磁性板の板厚をｔ１、薄肉部の磁性板の板厚をｔ２とした場合に、Φ＜Ｂｓ×ｔ２／ｔ１の関係を満たす領域に貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項１４】
磁性板は飽和磁束密度は約１．７Ｔ以上の材料からなり、薄肉部の肉厚は磁性板材料の厚みを磁性板の板厚の略１／２、薄肉部の領域の単位断面積あたりの磁束は０．８５Ｔ以下、とすることを特徴とする請求項１１または請求項１３に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項１５】
貫通孔の直径は、磁性板の板厚よりも小さいことを特徴とする請求項１４に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項１６】
貫通孔は、隣り合う複数の磁性板で軸方向から見た配置が異なり、複数枚の磁性板の単位で積層されていることを特徴とする請求項１５に記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項１７】
貫通孔は、エッチング加工により形成されていることを特徴とする請求項１１乃至請求項１６のいずれかに記載の永久磁石モータの回転子。
【請求項１８】
積層鉄心は、磁性板を積層する際に、接着剤を用いて固着していることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載の永久磁石モータの回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石型モータの回転子に関し、特に回転子の軽量化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な永久磁石埋め込み型回転子は、図２１に示すように、回転軸４と、積層鉄心７１と、永久磁石７によって構成されている。積層鉄心７１は鋼板を所要の形状に加工した磁性板４５を積層して形成されている。
【０００３】
積層鉄心７１の中心部には回転軸４が嵌入されている。図２１に示すように積層鉄心７１の外周近傍には永久磁石埋め込み用孔６が形成されており、永久磁石埋め込み用孔６に永久磁石７が埋め込まれている。
【０００４】
回転子の積層鉄心７１は強磁性材料で構成されているため、質量が大きく、回転子の慣性も大きくなる。回転子の質量を小さくするため、回転子の積層鉄心７１に貫通孔を空ける方法が採用されることがあるが、貫通孔を設ける位置は磁気的に制限される。また、回転子の鉄心７１の強度不足を招くこともある。
【０００５】
そこで、特許文献１では、所要形状に加工された強磁性材料製の磁性板と軽量な補助部材を交互に積層することで回転子積層鉄心を構成し、軽量化を図る方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２７６６９７号公報（００１２段、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の永久磁石モータの回転子では、補助部材は非磁性材料で構成されているため、磁気抵抗が大きくなり、モータの出力、効率が低下するといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、回転子の積層鉄心の強度低下を抑えつつ、磁気的な損失を発生させることなく質量を低減し、低慣性でかつ軽量の永久磁石モータの回転子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る永久磁石モータの回転子は、互いに隣接する磁極が異なるように略円周状に並べられた複数の永久磁石と、回転軸中心に回転軸孔が設けられ、複数の永久磁石を周端部付近に配設し、回転軸孔と永久磁石との間に薄肉部が設けられた領域を有する磁性板を積層してなる積層鉄心と、磁性板を積層してなる積層鉄心の回転軸孔に嵌入された回転軸とを備えたものである。
【００１０】
また、互いに隣接する磁極が異なるように略円周状に並べられた複数の永久磁石と、回転軸中心に回転軸孔が設けられ、複数の永久磁石を周端部付近に配設し、回転軸孔と永久磁石との間に貫通孔が設けられた領域を有する磁性板を積層してなる積層鉄心と、磁性板を積層してなる積層鉄心の回転軸孔に嵌入された回転軸とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、磁性板の内部に流れる磁束に基づいて板厚を制御することで、回転子の質量を低減することができ、磁気特性を劣化させることなく回転子の低慣性化、モータの軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る永久磁石モータの回転子を備えた永久磁石埋め込み型モータの構成を示す軸方向縦断面図である。
【図２】本発明に係る永久磁石モータの回転子を備えた永久磁石埋め込み型モータの構成を示す軸方向横断面図である。
【図３】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態１における永久磁石モータの回転子の構成を示す平面図および軸方向縦断面図である。
【図４】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態１における磁性板の着磁後の磁路を説明する模式図である。
【図５】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態１における磁性板の磁束と板圧の関係を説明する模式図である。
【図６】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態１における比較例としての回転子の構成を示す平面図および軸方向縦断面図である。
【図７】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態１における比較例としての回転子を形成する磁性板の構成示す平面図である。
【図８】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態１における磁性板のエッチング加工を説明する模式図である。
【図９】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態１における磁性板のハーフエッチング加工を説明する模式図である。
【図１０】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態１における他の永久磁石モータの回転子の構成を示す平面図および軸方向縦断面図である。
【図１１】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態２における永久磁石モータの回転子の構成を示す平面図および軸方向縦断面図である。
【図１２】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態２における磁性板のハーフエッチング加工を説明する模式図である。
【図１３】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態２における別の永久磁石モータの回転子の構成を示す平面図および軸方向縦断面図である。
【図１４】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態２における別の磁性板のハーフエッチング加工を説明する模式図である。
【図１５】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態３における永久磁石モータの回転子の構成を示す平面図および軸方向縦断面図である。
【図１６】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態３における磁性板のハーフエッチング加工を説明する模式図である。
【図１７】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態４における永久磁石モータの回転子の構成を示す平面図および軸方向縦断面図である。
【図１８】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態３における磁性板のエッチング加工を説明する模式図である。
【図１９】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態５における永久磁石モータの回転子の構成を示す平面図および軸方向縦断面図である。
【図２０】本発明に係る永久磁石モータの回転子の実施の形態５における磁性板の着磁後の磁路を説明する模式図である。
【図２１】従来の永久磁石モータの回転子の構成を示す平面図および軸方向縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る永久磁石モータの回転子の各種実施の形態について、図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１での永久磁石モータの回転子１００を備えた永久磁石埋め込み型モータ２００の軸方向縦断面図であり、図２は、軸方向横断面図である。図３は、図２の永久磁石埋め込み型モータ２００に設けられた回転子１００の平面図（ａ）および軸方向縦断面図（ｂ）を示す。
【００１４】
図１及び図２に示すように、永久磁石埋め込み型モータ２００は、回転子１００と、固定子１１０から構成され、外側構造体１で覆われている。固定子１１０は、珪素鋼板を所定の形状に加工した後、積層して得られた固定子積層鉄心５０に巻線３を施し、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。固定子１１０のスロット開口部１１０ａの個数と回転子１００の磁極数は、特性を考慮して適宜決定される。 
【００１５】
図３において、回転子１００は、回転軸４と、所定の形状に加工された珪素鋼板からなる磁性板５の積層体である回転子積層鉄心６０と、回転子積層鉄心６０に磁極数分形成された磁石埋め込み用孔６に埋め込み装着された磁極数分の永久磁石７とで構成される。永久磁石７はネオジム系希土類磁石で構成することができる。
【００１６】
図３から、磁性板５には薄肉部としてのハーフエッチング領域８が設けられている。図４に示すように、磁性板５の内周部（回転軸４の外周から磁石近傍の領域で、磁路に相当しない部分：図の格子模様部分１４）は磁力線９がほとんど通らず、その部分の単位断面積あたりの磁束も０．７Ｔ以下であり、飽和磁束密度の低い材料を用いた特許文献１の場合のように磁気特性が劣っていてもモータ特性にはほとんど影響がない。
【００１７】
ここで、単位断面積あたりの磁束とは、該当断面を通る磁束を薄肉部の断面積とハーフエッチングで削除された部分の断面積の合計断面積で除した値である。
【００１８】
ハーフエッチング領域８は、この格子模様部分１４に設けられる。ハーフエッチング領域８は、回転軸４の外径よりも数ミリ外径側を内周側の境界とし、永久磁石７近傍で磁路に相当しない部分を外周側の境界（モータ駆動時に発生する回転子内部の磁束密度が略０．８Ｔ以下の領域の境界）とし、それらで囲まれた領域の磁性板の肉厚が他の磁性板５の部分の肉厚よりも小さくなるように構成されている。
【００１９】
薄肉部は薄肉化によって永久磁石が生じる磁束が飽和しない領域に形成されることが好ましい。このため永久磁石の側近でなく、回転軸孔寄りに設けられることが好ましい。
【００２０】
ただし、薄肉部の主な領域が回転軸孔の永久磁石との中間より回転軸孔側にあるようにすればよく、領域の一部が中間より永久磁石側にあってもかまわない。
【００２１】
また、回転軸孔周辺の機械的な強度を向上できるので、薄肉部が形成された領域よりさらに回転軸孔側に薄肉部が形成されない領域を有してもよい。
【００２２】
また、薄肉部は全体がハーフエッチングされたような形状であってもよいが、その領域が広いと機械的強度が低下する場合、補強用に非薄肉化部を適宜設けてもよい。たとえば薄肉化領域内にハーフエッチングされない枝状、網目、格子などのパターン領域を有してもかまわない。
【００２３】
ハーフエッチング領域８の肉厚を磁性板５の肉厚の１／２にした場合、回転子積層鉄心６０の質量を約２０％低減できる。回転軸４周囲の回転子積層鉄心６０の強度低下もほとんど生じることなく、モータの低慣性化とモータ質量の低減を実現できる。
【００２４】
磁性板５を形成する電磁鋼板の飽和磁束密度は約１．７Ｔ以上あるので、ハーフエッチング領域８の肉厚が１／２になっても、ハーフエッチング領域８の領域の単位断面積あたりの磁束が０．８５Ｔ以下であれば、磁性板５が磁気的に飽和することはないので、回転子の磁気特性低下もなく、モータ特性が低下することもない。
【００２５】
磁束のほとんどは磁性板の薄肉部を通り、ハーフエッチング加工により形成された空隙部には磁束はほとんど通らないので、肉厚が１／２になれば、薄肉部の磁束密度は、そこを通る単位断面積あたりの磁束の２倍の値になる。
【００２６】
ここで、
磁性板の飽和磁束密度  ：  Ｂｓ
磁性板の板厚  ：  ｔ１
薄肉部の板厚  ：  ｔ２
板厚ｔ1の部分の磁束密度  ：  Ｂ１
板厚ｔ2の部分の磁束密度  ：  Ｂ２
磁性板を通る単位断面積あたりの磁束  ：  Φ
とすると、図５に示すように、磁性板を通る磁束はｔ１の部分と薄肉部（ｔ２の部分）で変化しないので、
Φ  ＝  ｔ２×ｈ×Ｂ２  ＝  ｔ１×ｈ×Ｂ１
（ｔ１×ｈ＝１  であり、Φは単位断面積あたりの磁束となる）
となる。
【００２７】
また、
Ｂ１  ＝  Ｂ２×ｔ２／ｔ１
ｔ１×ｈ  ＝  １
であるので、
Φ  ＝  Ｂ１  ＝  Ｂ２×ｔ２／ｔ１
回転子の特性劣化を防止するには、薄肉部（ｔ２の部分）が磁気飽和しないことが条件であるので、
Ｂ２  ＜  Ｂｓ
であればよい。したがって、
Φ  ＜  Ｂｓ×ｔ２／ｔ１
の関係が満たされれば、磁気特性を劣化せずに、薄肉部を形成することで回転子を軽量化することができる。
【００２８】
このようなハーフエッチング領域８を設けた磁性板５を必要数積層、固着して回転子積層鉄心６０を構成する。磁性板５の固着には接着剤等を用いることができる。回転子積層鉄心６０の永久磁石埋め込み用孔６に永久磁石７を挿入、固着し、回転軸用孔１３に回転軸４を圧入装着することで実施の形態１の永久磁石埋め込み型回転子１００が得られる。
【００２９】
このように構成された永久磁石埋め込み型回転子１００と固定子１１０を軸受けを介して組み付け、固定することで図１の永久磁石型モータ２００が得られる。
【００３０】
図６には、比較例として内周部に貫通孔１０を設けた磁性板１１と貫通孔を設けない通常の磁性板１２を交互に積層した永久磁石埋め込み型回転子１２０の平面図（ａ）および軸方向縦断面図（ｂ）を示す。図７は、内周部に貫通孔１０を設けた磁性板１１の平面図（ａ）および貫通孔を設けない磁性板１２の平面図（ｂ）を示す。
【００３１】
比較例のように、回転子積層鉄心７０の内周部で高い飽和磁束密度を要求されない領域（ハーフエッチング領域８に相当）をくり抜いて貫通孔１０を設けた磁性板１１（図７（ａ）：パターンＡ）と通常の磁性板１２（図７（ｂ）：パターンＢ）を交互に積層して回転子積層鉄心（図６）を構成した場合にも、回転子の磁気的な特性は低下せず、モータ特性にもほとんど悪影響は現れない。
【００３２】
しかしながら、比較例の場合には、回転軸４と嵌合される回転子積層鉄心７０の回転軸孔１３と回転軸４との間には、磁性板１枚ごとに隙間がある状態になっており、両者を固定するための強度が十分に得られない場合がある。なお、永久磁石埋め込み型回転子や表面磁石型回転子の場合には、生産性を考慮し、回転軸と回転子積層鉄心は圧入等の方法で固定される場合が多い。
【００３３】
次に、ハーフエッチング領域８を有する磁性板５の製造方法に関して説明する。本発明の実施の形態１の磁性板５は、珪素鋼板をエッチング加工することで得られる。
【００３４】
まず、図８にエッチングによる貫通孔１５の形成方法の概念図を示す。図８（ａ）では、珪素鋼板１６の両面にエッチング液による珪素鋼板の溶解を防止するため、必要部分にマスキング１７が施されている。
【００３５】
マスキング１７処理された珪素鋼板１６にエッチング液を散布し、マスキング１７がされていない部分の珪素鋼板１６を溶解させることで図８（ｂ）に示す貫通孔１５を形成する。エッチング加工により磁性板の外周形状や孔形状が形成されて、磁性板が製造できる。なお、ここでエッチング加工を施す珪素鋼板１６には、絶縁用の被膜が形成されていないものを用いる。
【００３６】
ハーフエッチング領域８は、図９に示すように、磁性板５の所定部分をエッチング加工により形成する。ハーフエッチング領域８を形成する部分には片面のみマスキング１７にパターン１８が施されている。
【００３７】
このようにマスキング処理された珪素鋼板からなる磁性板５にエッチング液を散布し、マスキング１７がされていない部分の磁性板５を溶解させることで、磁性板５に底付きの穴が形成され、結果として、ハーフエッチング領域８が形成されることになる。この方法をハーフエッチング加工と呼ぶ。
【００３８】
ハーフエッチング加工する時の処理条件（処理時間など）を調整することで、ハーフエッチング領域８の厚さを調整することができるので、それによって回転子１００の質量や強度を調整することができる。
【００３９】
また、図示はしないが、ハーフエッチング領域８の大きさを調整することでも、回転子の質量、強度を調整することができる。このようにして得られた磁性板５の表面に絶縁被膜を形成後、必要数積層、固着することで回転子積層鉄心６０が得られる。接着剤を用いて、磁性板同士を固着する場合には、ハーフエッチング加工により薄肉化されたハーフエッチング領域８が接着剤溜りとなり、確実に強固に磁性板同士を固着することができる。
【００４０】
その後、回転子積層鉄心６０に極数分、形成された磁石埋め込み用孔６に磁極数分の永久磁石７を装着、固定し、回転軸４を回転子積層鉄心６０の回転軸孔に挿入、固定することで永久磁石埋め込み型回転子１００が得られる。
【００４１】
以上のように、本実施の形態１では、永久磁石埋め込み型回転子１００において回転子積層鉄心６０を構成する磁性板５の磁路に相当しないハーフエッチング領域８の肉厚をハーフエッチング加工により薄肉化するようにしたので、回転子の強度低下及び磁気特性の劣化をほとんど招くことなく、モータの低慣性化、軽量化を実現することができる。
【００４２】
また、回転軸４の周辺は強度確保のため、ハーフエッチング加工を施さないことにより、強度低下を防止することもできる。また、ハーフエッチングする深さを調整することで（ハーフエッチング加工する部分の肉厚を調整する）、回転子の強度をコントロールし、必要な強度を確保することができる。
【００４３】
なお、回転子の軽量化がそれほど必要ない場合、または回転子の強度を上記の構成よりも更に向上したい場合には、図１０（ｂ）のように内周部を薄肉化した磁性板５と通常の磁性板１２（内周部を薄肉化していない磁性板）を交互または数枚ごとに積層、固着することで、より強度が高い回転子１０１を得ることができる。
【００４４】
実施の形態２．
実施の形態２の永久磁石埋め込み型回転子１０２を図１１及び図１２に示す。図１１には、永久磁石埋め込み型回転子１０２の平面図（ａ）および軸方向縦断面図（ｂ）を示す。図１１の回転子１０２は、図１２（ａ）に示す磁性板２０（パターンＣ）と図１２（ｂ）に示す磁性板２１（パターンＤ）とを積層して構成される。
【００４５】
磁性板２０（パターンＣ）は、実施の形態１と同様に磁路を構成しない領域を周方向に８等分割した個々の領域の内、周方向に１個毎の領域の肉厚がハーフエッチング加工により、薄肉化されたハーフエッチング領域２２ａが形成されている。
【００４６】
磁性板２１（パターンＤ）の構成は、磁性板２０（パターンＣ）と同じで薄肉化されたハーフエッチング領域２２ｂが形成されているが、磁性板２１（パターンＤ）を積層する時の位相が磁性板２０（パターンＣ）とは４５度（３６０度／８等分）回転している。その他の構成に関しては、実施の形態１と同様であり、相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
すなわち、磁性板２０（パターンＣ）の薄肉化されたハーフエッチング領域２２ａの上に磁性板２１（パターンＤ）の薄肉化されていない領域がくるように、つまり、磁性板２１（パターンＤ）の薄肉化されたハーフエッチング領域２２ｂの上に磁性板２０（パターンＣ）の薄肉化されていない領域がくるように積層される。
【００４８】
磁性板２０（パターンＣ）と磁性板２１（パターンＤ）を交互に必要数積層、固着することで回転子積層鉄心６２が得られる。上記のように、回転子積層鉄心６２に極数分、形成された磁石埋め込み用孔６に極数分の永久磁石７を装着、固定し、回転軸４を回転子積層鉄心６２の回転軸孔１３に挿入、固定することで回転子１０２が得られる。
【００４９】
なお、磁性板２０（パターンＣ）または磁性板２１（パターンＤ）のみを積層し、回転子積層鉄心を構成することもできる。
【００５０】
ここでは、磁路を構成しない領域を周方向に８等分割した例を示したが、分割数に制限はなく、何等分しても同様の効果が得られる。ただし、磁性板を回転して積層するときの角度は永久磁石埋め込み用孔６の位置が一致するように、３６０度を磁極数で割った角度の倍数となる。
【００５１】
以上のように、本実施の形態２では、永久磁石埋め込み型回転子１０２は、実施の形態１よりも磁性板２０、２１の薄肉化されているハーフエッチング領域２２ａ、２２ｂが小さく分断され、さらに積層毎に薄肉化されているハーフエッチング領域２２ａとハーフエッチング領域２２ｂが異なる位置になるようにしたので、回転子積層鉄心の強度を大きくすることができる。このような構成とすることで、回転子の強度を確保しつつ、モータの低慣性化、軽量化を実現することができる。
【００５２】
なお、実施の形態２では周方向にハーフエッチング領域を分割したが、径方向に領域を分割しても同様の効果が得られる。図１３及び図１４のように、周方向の分割と径方向の分割を組み合わせて磁路を構成しない領域を分割してハーフエッチング領域２６ａ及びハーフエッチング領域２６ｂを形成しても同様の効果が得られる。
【００５３】
実施の形態３．
実施の形態３の永久磁石埋め込み型回転子１０４を図１５及び図１６に示す。図１５には、永久磁石埋め込み型回転子１０４の平面図（ａ）および軸方向縦断面図（ｂ）を示す。図１５の回転子１０４は、図１６（ａ）に示す磁性板２７（パターンＥ）と図１６（ｂ）に示す磁性板２８（パターンＦ）とを積層して構成される。
【００５４】
磁性板２７（パターンＥ）は、実施の形態２と同様に磁路を構成しない領域を周方向に８等分割した個々の領域の内、周方向に１個毎の領域の肉厚がハーフエッチング加工により、薄肉化されたハーフエッチング領域２９ａが形成されている。
【００５５】
磁性板２８（パターンＦ）の構成は、磁性板２７（パターンＥ）と同じで薄肉化されたハーフエッチング領域２９ｂが形成されている。磁性板２８（パターンＦ）を積層する時の位相は、実施の形態２と同様に磁性板２７（パターンＥ）とは４５度（３６０度／８等分）回転していが、実施の形態２と異なる点はハーフエッチング領域２９ａとハーフエッチング領域２９ｂとの間には薄肉化されていない領域３０が存在することである。
【００５６】
その他の構成に関しては、実施の形態１と同様であり、相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】
磁性板２７（パターンＥ）と磁性板２８（パターンＦ）を交互に必要数積層、固着することで回転子積層鉄心６４が得られる。回転子積層鉄心６４に極数分、形成された磁石埋め込み用孔６に極数分の永久磁石７を装着、固定し、回転軸４を回転子積層鉄心６４の回転軸孔１３に挿入、固定することで回転子１０４が得られる。
【００５８】
以上のように、本実施の形態３では、永久磁石埋め込み型回転子１０４は、実施の形態２よりも磁性板２７、２８の薄肉化されているハーフエッチング領域２９ａ、２９ｂが小さく分断され、さらに積層毎に薄肉化されているハーフエッチング領域２９ａとハーフエッチング領域２９ｂが異なる位置で、これら領域の間の領域３０には薄肉化されていない領域を形成するようにしたので、回転子積層鉄心の強度を大きくすることができる。このような構成とすることで、回転子の強度を確保しつつ、モータの低慣性化、軽量化を実現することができる。
【００５９】
実施の形態４．
実施の形態４の永久磁石埋め込み型回転子１０５を図１７及び図１８に示す。図１７には、永久磁石埋め込み型回転子１０５の平面図（ａ）および軸方向縦断面図（ｂ）を示す。図１７の回転子１０５は、図１８（ａ）に示す磁性板３１（パターンＧ）と図１８（ｂ）に示す磁性板３２（パターンＨ）とを積層して構成される。
【００６０】
磁性板３１（パターンＧ）は図４に示したような磁性板の磁路を構成しない領域に多数の貫通孔３３ａがエッチング加工により、形成されている。プレス加工では加工困難な多数の貫通孔加工も、エッチング加工であれば容易に形成できる。また貫通孔３３ａの直径には特に制限はないが、エッチング加工であれば、磁性板の板厚より小さな直径の貫通孔を形成することができる。
【００６１】
ここで、実施の形態１の薄肉部を形成する場合と同様に、
所定の領域の面積  ：  Ａ１
貫通孔の面積の合計  ：  Ａ２
とすると、
Φ  ＜  Ｂｓ×Ａ２／Ａ１
の関係が満たされれば、磁気特性を劣化せずに、貫通孔を形成することで回転子を軽量化することができる。
【００６２】
磁性板３２（パターンＨ）は、磁性板３１（パターンＧ）と同じく磁路を構成しない領域に貫通孔３３ｂが形成されているが、磁性板３１（パターンＧ）と磁性板３２（パターンＨ）を重ね合わせて積層したとき、お互いの貫通孔３３ａと貫通孔３３ｂが重なって貫通孔が貫通することがないように、磁性板３１（パターンＧ）の貫通孔３３ａが形成されている位置とは異なる位置に貫通孔３３ｂが形成されている。
【００６３】
エッチング加工では、マスクに複数のパターンを形成していれば、異なった形状（異なる位置に貫通孔、または薄肉部が形成されている磁性板）の磁性板をコストアップすることなく容易に製造できる。従来の金型を用いたプレス加工で異なった形状の磁性板を製造する場合は、金型にステージの追加が必要になり、金型の大型化、プレス設備の大型化を招き、コスト増大の原因となる。
【００６４】
磁性板３１（パターンＧ）と磁性板３２（パターンＨ）を交互に必要数積層、固着することで回転子積層鉄心６５が得られる。接着剤を用いて、磁性板３１、３２同士を固着する場合には、エッチング加工により形成された貫通孔３３ａ、３３ｂが接着剤溜りとなり、確実に強固に磁性板３１、３２同士を固着することができる。
【００６５】
その他の構成に関しては、実施の形態１と同様であり、相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６６】
回転子積層鉄心６５に極数分、形成された磁石埋め込み用孔６に極数分の永久磁石７を装着、固定し、回転軸４を回転子積層鉄心６５の回転軸孔１３に挿入、固定することで回転子１０５が得られる。なお、磁性板３１（パターンＧ）または磁性板３２（パターンＨ）のみを積層し、回転子積層鉄心を構成することもできる。
【００６７】
以上のように、本実施の形態４では、永久磁石埋め込み型回転子１０５は、貫通孔３３ａ、３３ｂを形成した磁性板３１、３２を積層して構成したので、回転子の質量を従来よりも小さくすることができ、モータの低慣性化、軽量化を実現することができる。また、貫通孔３３ａと貫通孔３３ｂの位置が積層毎に異なるため、回転子１０５の強度を確保しつつ、モータの低慣性化、軽量化を実現することができる。
【００６８】
また、貫通孔３３ａ、３３ｂの合計断面積が同じであれば、貫通孔３３ａ、３３ｂの直径が小さいほど、磁性板３１、３２の強度低下が小さくなるので、回転子の強度低下をより抑制することができる。また、貫通孔３３ａ、３３ｂの直径を磁性板３１、３２の板厚よりも小さくすることで、より強度低下を小さくすることができる。
【００６９】
実施の形態５．
実施の形態５の表面磁石型回転子１０６を図１９及び図２０に示す。図１９には、表面磁石型回転子１０６の平面図（ａ）および軸方向縦断面図（ｂ）を示す。実施の形態５の回転子１０６は、実施の形態１〜４とは異なり、回転子１０６外周面に永久磁石７が配置されている。その他の構成に関しては、実施の形態１と同様であり、相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００７０】
実施の形態５の回転子１０６は図１９（ａ）の磁性板３４を必要数積層、固着して得られた回転子積層鉄心６６の外周面に永久磁石７を接着などにより固着し、その後、回転子積層鉄心６６の回転軸孔１３に回転軸４を挿入、固着することで得られる。
【００７１】
実施の形態１と同様に、図２０に示す磁性板３４の磁路を構成しない領域はハーフエッチング加工により、薄肉化されたハーフエッチング領域３５が形成されている。
【００７２】
以上のように、本実施の形態５では、表面磁石型回転子１０６においても、回転子積層鉄心６６を構成する磁性板５の磁路に相当しないハーフエッチング領域８の肉厚をハーフエッチング加工により薄肉化するようにしたので、回転子の強度低下及び磁気特性の劣化をほとんど招くことなく、モータの低慣性化、軽量化を実現することができる。
【符号の説明】
【００７３】
４  回転軸
５、２０、２１、２４、２５、２７、２８、３１、３２、３４、３６、４２、４４  磁性板
７  永久磁石
８、２２、２２ａ、２２ｂ、２６、２６ａ、２６ｂ、２９、２９ａ、２９ｂ、３５、３７、４１  ハーフエッチング領域
１３  回転軸孔
３０  薄肉化されていない領域
３３、３３ａ、３３ｂ、４３  貫通孔
６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６  回転子積層鉄心
１００、１０１、１０２，１０３、１０４、１０５、１０６  永久磁石モータの回転子
２００  永久磁石埋め込み型モータ
【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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【図２０】
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【図２１】
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