(57)【要約】【課題】電動機の高出力化を図りつつ、ロータコアのブリッジ部分の破断を防止することができるロータを提供すること。【解決手段】ロータコア１０に形成された磁石埋込孔１１に磁石２０を埋め込んだ電動機のロータにおいて、ロータコア１０は、磁石埋込孔１１の内周側又は周方向の部分（例えば、引掛部１２）で磁石２０を固定するように構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアに形成された磁石埋込孔に磁石を埋め込んだ電動機のロータにおいて、
前記ロータコアは、前記磁石埋込孔の内周側又は周方向の部分で前記磁石を固定するように構成されることを特徴とするロータ。
【請求項２】
前記磁石は、周方向両面の内周側の部分から突出した第１引掛部を有し、
前記ロータコアは、前記磁石埋込孔の内周側又は周方向の壁面から突出した第２引掛部を有し、
前記第２引掛部は、前記第１引掛部と外周側から掛合することを特徴とする請求項１記載のロータ。
【請求項３】
前記第１引掛部は、前記第２引掛部の形状に対応し、掛合面が外周側に向いたテーパ又は突起であり、
前記第２引掛部は、前記第１引掛部の形状に対応し、掛合面が内周側に向いたテーパ又は突起であることを特徴とする請求項２記載のロータ。
【請求項４】
前記磁石埋込孔は、軸方向から見て、中央に前記磁石が埋め込まれており、前記磁石の周方向両側にて樹脂を埋め込むための樹脂埋込部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のロータ。
【請求項５】
前記ロータコアにおける前記磁石埋込孔の外周側の部分において、前記樹脂埋込部の外周側の部分が、その他の部分よりも薄く構成されていることを特徴とする請求項４記載のロータ。
【請求項６】
前記磁石の外周側の面と前記磁石埋込孔の外周側壁面との間に隙間を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載のロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機のロータに関し、特に、ロータコアに磁石が埋め込まれたロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機のロータにおいては、円柱状（円筒状）のロータコアに磁石埋め込み用の孔が形成され、磁石埋め込み用の孔に磁石が埋め込まれている。ロータコアの外周面と磁石埋め込み用の孔の間の最短の幅（ブリッジ幅）を薄くすることで、ロータコアの周方向への磁漏が減少し、ロータコアの径方向外側への磁束の通過性が向上し、電動機の高出力化を図ることができる。このような視点から、以下のような技術が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、板状磁性部材を積層して形成された積層鉄心と、積層鉄心の外周近傍に周方向に所定の間隔を介し且つ軸方向に貫通して形成された複数の穴部と、各穴部にそれぞれ嵌挿される複数の永久磁石と、各穴部の積層鉄心の中心側に沿ってそれぞれ軸方向に貫通し永久磁石と対応する位置で穴部と連通して形成される複数の注入用穴部と、積層鉄心の両端面に穴部と注入用穴部の間をそれぞれ連通して形成される連通溝部と、注入用穴部および連通溝部を介して注入され穴部内に永久磁石の軸中心側に一部空間を残して装填される樹脂部材とを備えるものが開示されている。
【０００４】
特許文献２では、磁石挿入孔は、幅方向において永久磁石の幅よりも長く形成され、厚さ方向においては永久磁石が埋め込まれる以外の両端部は永久磁石の厚さよりも小さく形成されたものが開示されている。
【０００５】
特許文献３では、ロータは、円盤形状の磁性体薄板を積層して形成されたロータコアを有し、ロータコアには、円周方向に沿って実質的に等間隔に配置され、軸方向に沿って貫通している４つのスリット孔が形成され、各スリット孔に永久磁石が挿入され、ロータコアの外周面の曲率より小さな曲率を有する金型により、ロータコアの外周面を当該ロータコアの内周方向に向かって押圧し、永久磁石の端部近傍に位置するスリット孔の部位が長手方向に亘って内周方向に塑性変形し、永久磁石がロータコアに直接接触して、スリット孔の内部においてロータコアに対して永久磁石が固定されたものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３４１８７号公報
【特許文献２】特開２００６−７４８８７号公報
【特許文献３】特開２００４−３２８８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２、３に記載のロータでは、モータを高回転で回転させた時、磁石の遠心力が直接、又は樹脂を介して磁石挿入穴の外周側の壁面にかかるため、ロータコアの薄肉部分（ブリッジ部分）が破断するおそれがある。
【０００８】
本発明の主な課題は、電動機の高出力化を図りつつ、ロータコアのブリッジ部分の破断を防止することができるロータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一視点においては、ロータコアに形成された磁石埋込孔に磁石を埋め込んだ電動機のロータにおいて、前記ロータコアは、前記磁石埋込孔の内周側又は周方向の部分で前記磁石を固定するように構成されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の前記ロータにおいて、前記磁石は、周方向両面の内周側の部分から突出した第１引掛部を有し、前記ロータコアは、前記磁石埋込孔の内周側又は周方向の壁面から突出した第２引掛部を有し、前記第２引掛部は、前記第１引掛部と外周側から掛合する。
【００１１】
本発明の前記ロータにおいて、前記第１引掛部は、前記第２引掛部の形状に対応し、掛合面が外周側に向いたテーパ又は突起であり、前記第２引掛部は、前記第１引掛部の形状に対応し、掛合面が内周側に向いたテーパ又は突起である。
【００１２】
本発明の前記ロータにおいて、前記磁石埋込孔は、軸方向から見て、中央に前記磁石が埋め込まれており、前記磁石の周方向両側にて樹脂を埋め込むための樹脂埋込部を有する。
【００１３】
本発明の前記ロータにおいて、前記ロータコアにおける前記磁石埋込孔の外周側の部分において、前記樹脂埋込部の外周側の部分が、その他の部分よりも薄く構成されている。
【００１４】
本発明の前記ロータにおいて、前記磁石の外周側の面と前記磁石埋込孔の外周側壁面との間に隙間を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、磁石をロータコアにおける磁石埋込孔の内周側又は周方向の部分で固定することにより、磁石にかかる遠心力がロータコアの薄肉部分（ブリッジ部分）に加わらないため、電動機の高回転化、高出力化が可能である。また、ブリッジ部分を薄くすることができるので、磁漏の低減が可能であり、これにより、電動機の出力を向上しながら、電動機の小型化が可能である。さらに、磁漏が低減されることで、磁石を小さくしても、電動機の出力を維持することができ、しかも、電動機の小型化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態では、ロータコア（図２の１０）に形成された磁石埋込孔（図２の１１）に磁石（図２の２０）を埋め込んだ電動機のロータにおいて、前記ロータコア（図２の１０）は、前記磁石埋込孔（図２の１１）の内周側又は周方向の部分（例えば、図２の引掛部１２）で前記磁石（図２の２０）を固定するように構成される。
【実施例１】
【００１７】
本発明の実施例１に係るロータについて図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係るロータコアの構成を模式的に示した斜視図である。図２は、本発明の実施例１に係るロータの磁石埋め込み部分付近の構成を模式的に示した部分拡大斜視図である。
【００１８】
ロータコア１０は、例えば、電気自動車（図示せず）に搭載される電動機（磁石埋込同期型モータ）に用いられるロータ（回転子）のコア（鉄心）である。ロータコア１０は、ステータコア（図３の４０）の内部に形成された回転磁界中を電流の周波数と回転磁界の極数とで決定する回転速度で回転する。ロータコア１０は、所定の厚さで環状に形成されており、内周側に動力伝達部材（図示せず、例えば、シャフト）を挿通させて固定するための挿通孔１４を有する。ロータコア１０は、磁石埋込孔１１と、引掛部１２と、を有する。
【００１９】
磁石埋込孔１１は、磁極となる磁石２０を埋め込むための孔であり、軸心方向に貫通している。磁石埋込孔１１は、ロータコア１０の外周面近傍の部位に配設されている。各磁石埋込孔１１は、周方向に所定の間隔をおいて配設されている。磁石埋込孔１１では、軸方向から見て、中央に磁石２０が埋め込まれており、磁石２０の外周側の面と磁石埋込孔１１の外周側壁面との間に隙間１１ｂを有する。磁石埋込孔１１は、磁石２０の周方向両側にて樹脂３０を埋め込むための樹脂埋込部１１ａを有する。磁石埋込孔１１における樹脂埋込部１１ａは、ブリッジ部分１３の厚さが薄くなるように形成されている。磁石埋込孔１１では、磁石２０の周方向両外側の内周側壁面から引掛部１２が突出している。
【００２０】
引掛部１２は、磁石埋込孔１１にて磁石２０を引掛けて固定するための部分である。引掛部１２は、磁石２０の周方向両外側の磁石埋込孔１１の内周側壁面から外周側に突出している。引掛部１２は、磁石２０の引掛部２１と外周側から掛合して、遠心力によって磁石２０が外周側に行くのを防ぐ役割があり、磁石埋込孔１１における径方向及び周方向の位置決めをする役割がある。引掛部１２の形状は、引掛部２１の形状に対応し、掛合面が内周側に向いたテーパや突起とすることができる。なお、引掛部１２は、磁石埋込孔１１の内周側壁面から外周側に突出する形態だけでなく、周方向壁面から磁石側に突出した形態であってもよい。
【００２１】
ブリッジ部分１３は、ロータコア１０における磁石埋込孔１１よりも外周側の部分のうち、磁石埋込孔１１の周方向両端近傍の部分である。ブリッジ部分１３は、磁漏を抑えるため、ロータコア１０における磁石埋込孔１１よりも外周側の部分の中央よりも薄くなっている。ブリッジ部分１３は、磁石埋込孔１１の外周側壁面と磁石２０との間に隙間１１ｂを有するので、ロータコア１０における磁石埋込孔１１よりも外周側の部分の遠心力に耐えうる厚さに設定することができる。
【００２２】
磁石２０は、板状の永久磁石であり、磁石埋込孔１１に埋め込まれている。磁石２０は、周方向両面の内周側の部分から突出した引掛部２１を有する。引掛部２１は、ロータコア１０の引掛部１２と掛合し、遠心力によって磁石２０が外周側に行くのを防止する役割がある。引掛部２１の形状は、引掛部１２の形状に対応し、掛合面が外周側に向いたテーパや突起とすることができる。磁石２０の外周側の面は、磁石埋込孔１１の壁面と離間している。磁石２０の周方向の両面は、樹脂３０と接している。
【００２３】
樹脂３０は、磁石埋込孔１１における樹脂埋込部１１ａに埋め込まれた樹脂である。樹脂３０は、接着剤であってもよい。なお、樹脂３０は、隙間１１ｂには埋め込まれていない。
【００２４】
次に、本発明の実施例１に係るロータの作用について図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施例１に係るロータを用いた電動機における磁力線の推移を示した模式図である。
【００２５】
図３の電動機は、図１、図２に示したロータコア１０の外周側にて円筒状のステータコア４０が所定の間隔をおいて配置されている。ステータコア４０は、内周側に複数のティース４１を有し、ティース４１にコイル（図示せず）が巻き回されている。このコイルに電流が流れることにより、内部に回転磁界を形成する。この回転磁界によってステータ（ステータコア４０）とロータ（ロータコア１０）との間に反発力と吸引力とが発生し、ロータ（ロータコア１０）が一定の方向に回転してトルクを発生する。ロータコア１０の内部の磁力線に関して、ブリッジ部分（図２の１３）が薄くなっているので、磁力線数が少なく磁漏が少なくなっている。これにより、ロータコア１０からステータコア４０に横切る磁束線数が増加し、電動機の高出力化が可能となる。
【００２６】
実施例１によれば、磁石２０をロータコア１０における磁石埋込孔１１の内周側又は周方向の部分（引掛部１２）で固定することにより、磁石２０にかかる遠心力がロータコア１０の薄肉部分（ブリッジ部分１３）に加わらないため、電動機の高回転化、高出力化が可能である。また、ブリッジ部分１３を薄くすることができるので、磁漏の低減が可能であり、これにより、電動機の出力を向上しながら、電動機の小型化が可能である。さらに、磁漏が低減されることで、磁石２０を小さくしても、電動機の出力を維持することができ、しかも、電動機の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に係るロータコアの構成を模式的に示した斜視図である。
【図２】本発明の実施例１に係るロータの磁石埋め込み部分付近の構成を模式的に示した部分拡大斜視図である。
【図３】本発明の実施例１に係るロータを用いた電動機における磁力線の推移を示した模式図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ロータコア
１１  磁石埋込孔
１１ａ  樹脂埋込部
１１ｂ  隙間
１２  引掛部
１３  ブリッジ部分
１４  挿通孔
２０  磁石
２１  引掛部
３０  樹脂
４０  ステータコア
４１  ティース
５０  磁力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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