(57)【要約】【課題】ロータコアにフラックスバリアが設けられる回転子に関し、所望の性能が維持可能なフラックスバリアが設けられ、そのフラックスバリアに充填される樹脂材料を低減すことによって、製造コストの低減と高性能化の両立が図れる回転子を提供すること。【解決手段】回転子１４は、ロータコア１５の永久磁石１７が埋設される装着孔１８に連通するフラックスバリア１９が形成されている。フラックスバリア１９には、当該フラックスバリア１９内を軸方向に沿った複数の領域に区画する仕切部３１が形成されている。回転子１４は、フラックスバリア１９内において、仕切部３１と外周側の内壁１９Ａとの間に樹脂材料からなる樹脂充填部３４が形成され、仕切部３１と内周側の内壁１９Ｂとの間には隙間３６が形成されており、樹脂充填部３４及び隙間３６によって永久磁石１７の短絡磁束の低減が図られている。【選択図】図２
2014212589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に対して一体回転可能に設けられるロータコアと、
前記ロータコアを軸方向に貫設される複数の装着孔と、
前記装着孔に収容される複数の永久磁石と、
前記ロータコアに軸方向に貫設され、前記永久磁石の磁化方向に対して垂直な方向の前記永久磁石の端部側に配置されるフラックスバリアと、
前記フラックスバリアを前記軸方向に沿った複数の領域に区画し、前記フラックスバリアにおける、前記磁化方向に互いに対向する内面のうち一方の面側において前記ロータコアに連設される仕切部と、
前記仕切部に区画された前記フラックスバリア内の複数の領域のうち、前記装着孔に連通する領域に樹脂材料を充填して形成される樹脂充填部と、
を備えることを特徴とする回転子。
【請求項２】
請求項１に記載の回転子であって、
前記仕切部は、前記永久磁石の端部を前記磁化方向に対して垂直な方向の外側から押さえる付勢部として形成されることを特徴とする回転子。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の回転子であって、
前記仕切部は、前記ロータコアと一体に形成され、その一部又は全体が非磁性化されてなることを特徴とする回転子。
【請求項４】
回転軸に対して一体回転可能に設けられるロータコアと、
前記ロータコアを軸方向に貫設される複数の装着孔と、
前記装着孔に収容される複数の永久磁石と、
前記ロータコアに軸方向に貫設され、前記永久磁石の磁化方向に対して垂直な方向の前記永久磁石の端部側に配置されるフラックスバリアと、
前記ロータコアとは別部材で設けられ非磁性材料からなる板状に形成され、前記フラックスバリアを前記軸方向に沿った複数の領域に区画する仕切部と、
前記仕切部に区画された前記フラックスバリア内の複数の領域のうち、前記装着孔に連通する領域に樹脂材料を充填して形成される樹脂充填部と、
を備え、
前記フラックスバリアは、前記仕切部が軸方向に挿入される挿入溝が設けられ、
前記樹脂充填部は、前記挿入溝に挿入された前記仕切部と前記永久磁石との間の領域に充填して形成されることを特徴とする回転子。
【請求項５】
回転軸に対して一体回転可能に設けられるロータコアと、
前記ロータコアを軸方向に貫設される複数の装着孔と、
前記装着孔に収容される複数の永久磁石と、
前記ロータコアに軸方向に貫設され、前記永久磁石の磁化方向に対して垂直な方向の前記永久磁石の端部側に配置されるフラックスバリアと、
前記ロータコアと一体に形成されその一部又は全体が非磁性化され、前記フラックスバリアを前記軸方向に沿った複数の領域に区画する仕切部と、
前記仕切部に区画された前記フラックスバリア内の複数の領域のうち、前記装着孔に連通する領域に樹脂材料を充填して形成される樹脂充填部と、
を備えることを特徴とする回転子。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の回転子を備えた回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアにフラックスバリアが設けられる回転子及びその回転子を備える回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石がロータコアに埋め込む態様で設けられる回転子を備える回転電機、例えばＩＰＭモータとして永久磁石が埋設されるロータコアの装着孔の周縁にフラックスバリアが形成されたものがある（例えば、特許文献１など）。特許文献１に開示される回転子は、ロータコアの軸方向に沿って形成された装着孔に板状の永久磁石が挿入されている。ロータコアは、永久磁石の磁化方向に対して垂直な方向の永久磁石の端部と対応する部分において、当該ロータコアを軸方向に貫設し装着孔と連通する貫通孔がフラックスバリアとして形成されている。フラックスバリアは、樹脂材料が充填されることによって、永久磁石の端部の周縁に生じ得る短絡磁束を抑制する樹脂充填部がフラックスバリア内に形成される。また、永久磁石は、フラックスバリア内に充填された樹脂材料によりロータコアに対して固定される。樹脂材料は、例えば、熱硬化性を有するエポキシ樹脂である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３９６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記した回転子は、製造コストの低減を図る観点ではフラックスバリア内に充填する樹脂材料をより少なくできる構造が望ましい。その一方で、フラックスバリアの形状は、モータの出力トルクなどの様々な性能に影響を及ぼす。例えば、フラックスバリアを大きくし樹脂充填部を拡張させると永久磁石の短絡磁束がより低減される一方で、フラックスバリアの大きさに応じてｑ軸及びｄ軸の磁路のインダクタンスが変化する。このため、フラックスバリアの形状は、例えば、永久磁石によるマグネットトルクやｑ軸及びｄ軸のインダクタンスの差に応じて生じるリラクタンストルクのうちより有効利用したいトルクの大きさ、あるいは各トルクを合計した出力トルクの大きさなどに基づいて決定される。従って、樹脂材料の低減を図るために単純にフラックスバリア及び樹脂充填部を小さくすと、回転電機を所望の性能に維持することが困難となる。
【０００５】
本発明は、ロータコアにフラックスバリアが設けられる回転子に関し、所望の性能が維持可能なフラックスバリアが設けられ、そのフラックスバリアに充填される樹脂材料を低減すことによって、製造コストの低減と高性能化の両立が図れる回転子及び回転電機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る回転子は、回転軸に対して一体回転可能に設けられるロータコアと、ロータコアを軸方向に貫設される複数の装着孔と、装着孔に収容される複数の永久磁石と、ロータコアに軸方向に貫設され、永久磁石の磁化方向に対して垂直な方向の永久磁石の端部側に配置されるフラックスバリアと、フラックスバリアを軸方向に沿った複数の領域に区画し、フラックスバリアにおける、磁化方向に互いに対向する内面のうち一方の面側においてロータコアに連設される仕切部と、仕切部に区画されたフラックスバリア内の複数の領域のうち、装着孔に連通する領域に樹脂材料を充填して形成される樹脂充填部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
当該回転子では、ロータコアの装着孔に収容される永久磁石の磁化方向に対して垂直な方向の永久磁石の端部側にロータコアを貫設するフラックスバリアが設けられる。フラックスバリアは、仕切部により軸方向に沿った複数の領域に区画され、その複数の領域のうち、装着孔に連通する領域に樹脂材料を充填した樹脂充填部が形成される。このような構成では、当該回転子を備えた回転電機の性能への影響が大きいことからその形状の変更が困難なフラックスバリアの形をできるだけ変更せずに、フラックスバリア内に仕切部を設けて樹脂充填部を小さく、即ち、充填する樹脂材料が低減できる。また、フラックスバリア内には、仕切部に区画された領域のうち、樹脂材料が充填されていない領域に隙間を形成する、あるいは樹脂材料に比べて低廉な非磁性材料を設けるなどして磁気抵抗が比較的高い領域を形成することによって、永久磁石の端部の周縁に生じ得る短絡磁束が低減できる。
【０００８】
さらに、仕切部は、フラックスバリアにおける、磁化方向に互いに対向する内面のうち一方の面側においてロータコアに連設される。ここで、仕切部を、磁化方向に互いに対向するフラックスバリアの内面を接続するように形成した場合には、仕切部が短絡磁束の向きに沿うように形成されることとなり、永久磁石から生じる磁束が仕切部を流れて短絡し易くなる。その結果、仮に樹脂材料が削減できても所望の性能を維持することが困難となる。これに対し、当該回転子では、磁化方向に互いに対向する内面のうち一方の面側において仕切部がロータコアに連設されることによって、仕切部を通じて対向する内面の間を短絡磁束が流れるのを低減できる。その結果、ロータコアにフラックスバリアを設けたことにより回転電機の出力トルクの向上等の所望の高性能化に寄与でき、且つ、樹脂材料を減らすことによる製造コストの低減が図れるため、高性能化と製造コストの低減との両立が図れる回転子が構成できる。
【０００９】
また、本発明の他の側面に係る回転子は、請求項１に記載の回転子であって、仕切部は、永久磁石の端部を磁化方向に対して垂直な方向の外側から押さえる付勢部として形成されることを特徴とする。
【００１０】
当該回転子では、仕切部を付勢部として形成し永久磁石の端部を磁化方向に対して垂直な方向の外側から押さえることによって、永久磁石の位置ずれの防止を図ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の他の側面に係る回転子は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の回転子であって、仕切部は、ロータコアと一体に形成され、その一部又は全体が非磁性化されてなることを特徴とする。
【００１２】
当該回転子では、仕切部がロータコアと一体形成される構成であるため、例えば、ロータコアを構成する電磁鋼板に対するプレス加工と同一工程で仕切部を形成でき、仕切部を別部材とする場合に比べて作業工数が削減できる。つまり、仕切部をロータコアと一体形成することによっても製造コストの低減が図れる。また、仕切部に非磁性化処理が施され磁気抵抗が高められることによって、仕切部に生じ得る短絡磁束が抑制できる。さらに、好適には、磁化方向の垂直方向における永久磁石の端部に近接する位置に非磁性化処理が施された仕切部を設けて永久磁石の端部と仕切部との間のみに樹脂充填部を形成することによって、樹脂材料を大幅に削減でき製造コストの低減が図れる。
【００１３】
また、本発明の一側面に係る回転子は、回転軸に対して一体回転可能に設けられるロータコアと、ロータコアを軸方向に貫設される複数の装着孔と、装着孔に収容される複数の永久磁石と、ロータコアに軸方向に貫設され、永久磁石の磁化方向に対して垂直な方向の永久磁石の端部側に配置されるフラックスバリアと、ロータコアとは別部材で設けられ非磁性材料からなる板状に形成され、フラックスバリアを軸方向に沿った複数の領域に区画する仕切部と、仕切部に区画されたフラックスバリア内の複数の領域のうち、装着孔に連通する領域に樹脂材料を充填して形成される樹脂充填部と、を備え、フラックスバリアは、仕切部が軸方向に挿入される挿入溝が設けられ、樹脂充填部は、挿入溝に挿入された仕切部と永久磁石との間の領域に充填して形成されることを特徴とする。
【００１４】
当該回転子では、仕切部は、非磁性材料からなる板状に形成され、フラックスバリアに設けられる挿入溝に挿入される。フラックスバリアは、挿入溝に挿入された仕切部と永久磁石との間の領域に樹脂材料を充填して形成される樹脂充填部が設けられる。このような構成では、挿入溝と仕切部を設ける位置を調整することで、フラックスバリア内の樹脂充填部を形成する領域を小さく、即ち、充填される樹脂材料を削減できる。これにより、樹脂材料を減らすことによる製造コストの低減と、挿入溝が形成されるのみの形状の変更で所望の形状が維持されたフラックスバリアを設けたことによる高性能化との両立が図れる。
【００１５】
また、本発明の一側面に係る回転子は、回転軸に対して一体回転可能に設けられるロータコアと、ロータコアを軸方向に貫設される複数の装着孔と、装着孔に収容される複数の永久磁石と、ロータコアに軸方向に貫設され、永久磁石の磁化方向に対して垂直な方向の永久磁石の端部側に配置されるフラックスバリアと、ロータコアと一体に形成されその一部又は全体が非磁性化され、フラックスバリアを軸方向に沿った複数の領域に区画する仕切部と、仕切部に区画されたフラックスバリア内の複数の領域のうち、装着孔に連通する領域に樹脂材料を充填して形成される樹脂充填部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
当該回転子では、仕切部をロータコアと一体形成することで、例えばロータコアを構成する電磁鋼板に対するプレス加工と同一工程で仕切部を形成し作業工数を削減して製造コストの低減が図れる。また、仕切部は非磁性化処理が施され短絡磁束が抑制される。さらに、好適には、永久磁石に近接する位置に非磁性化処理が施された仕切部を設けることによって、フラックスバリア内に充填する樹脂材料を大幅に削減でき製造コストの低減が図れる。
【００１７】
また、本発明の一側面に係る回転電機は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の回転子を備えることにより、フラックスバリア内に仕切部を設けて樹脂材料を削減し製造コストの低減と高性能化の両立が図れる回転電機が構成できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ロータコアにフラックスバリアが設けられる回転子に関し、所望の性能が維持可能なフラックスバリアが設けられ、そのフラックスバリアに充填される樹脂材料を低減すことによって、製造コストの低減と高性能化の両立が図れる回転子及び回転電機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る回転電機の固定子と回転子との関係を示す模式図である。
【図２】図１の回転子の部分拡大図及びフラックスバリアに係る部分の拡大図である。
【図３】別の回転子のフラックスバリアに係る部分の拡大図である。
【図４】別の回転子のフラックスバリアに係る部分の拡大図である。
【図５】別の回転電機の部分拡大図及び三つの永久磁石で構成される磁極のうちの中央に配置される永久磁石とフラックスバリアの部分拡大図である。
【図６】別の中央に配置される永久磁石及びフラックスバリアの部分拡大図である。
【図７】別の中央に配置される永久磁石及びフラックスバリアの部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を電動機に具体化した一実施形態を図１及び図２に従って、説明する。図１は電動機１０の固定子（ステータ）１１及び回転子（ロータ）１４を示す断面である。図１に示すように、電動機１０の固定子１１は、円筒状に形成され、径方向の内側に向かって突出するティース１２が内周部に形成されている。ティース１２は、固定子１１の周方向に沿って等間隔に複数個（本実施形態では４８個）形成されている。ティース１２の各々は、コイル（巻線）１３が例えば分布巻きで巻装されている。コイル１３は、例えば三相交流の各相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）に対応して巻装され、各相の交流電流が供給されることによって回転磁束が発生する。
【００２１】
固定子１１の内側には、回転子１４が設けられている。回転子１４は、ロータコア１５と、回転軸１６と、永久磁石１７とを備える。ロータコア１５は、例えば、複数の円板状の電磁鋼板を積層して形成された略円筒状をなす。ロータコア１５は、複数の電磁鋼板を積層しカシメ等により一体に連結して構成されている。回転子１４は、ロータコア１５の径方向の中央部に回転軸１６が挿通され、ロータコア１５が回転軸１６に対して一体回転可能に固定されている。回転子１４は、ロータコア１５の外周面がティース１２と径方向において所定間隔を隔てて対向する状態でハウジング（図示略）の軸受けにて回転軸１６を介して回転可能に支持されている。
【００２２】
ロータコア１５は、周方向に沿って等間隔に複数個（本実施形態では８個）の磁極が構成され、各磁極には一対の装着孔１８が形成されている。一対の装着孔１８の各々は、ロータコア１５を軸方向に貫設し、ロータコア１５の周方向に沿って互いになす角度が回転子１４の外周側に向かうに従って拡がるＶ字状に形成されている。各装着孔１８は、軸方向に対して直交する平面で切断した断面形状が略長方形状をなし、断面形状の長手方向がＶ字状をなす。各装着孔１８には、板状に形成された永久磁石１７が回転子１４の径方向と交差する態様で埋め込まれている。従って、本実施形態の電動機１０は、所謂ＩＰＭモータであり、ロータコア１５に埋設された永久磁石１７が一磁極当たり２個ずつ設けられＶ字状に配置されている。
【００２３】
一対の永久磁石１７は、着磁方向が厚さ方向（断面形状の短手方向）となるように着磁されティース１２に対向する外周側が同極をなす。また、永久磁石１７は、ティース１２に対向する外周側の磁極が、隣り合う磁極ごとに異なる。例えば、任意の一対のＮ極をなす永久磁石１７は、周方向で隣り合う磁極の永久磁石１７のティース１２側がＳ極となっている。
【００２４】
図２に示すように、１つの磁極を構成する一対の永久磁石１７は、磁極の中心を通り径方向に沿ったｄ軸２１に対して対称となる位置に固定されている。ロータコア１５は、永久磁石１７の磁化方向Ｄ１に対して垂直な垂直方向Ｄ２の永久磁石１７の端部１７Ａと対応する部分において、当該ロータコア１５を軸方向に貫設する貫通孔がフラックスバリア１９として形成されている。フラックスバリア１９は、装着孔１８のｄ軸２１に対して外側（ｑ軸２２側）の端部部分、換言すれば、垂直方向Ｄ２の永久磁石１７の端部１７Ａ，１７Ｂのうちｄ軸２１からの距離が遠い外側部分の端部１７Ａにおいて装着孔１８と連通している。
【００２５】
フラックスバリア１９は、垂直方向Ｄ２の外側に向かって突出して形成されている。フラックスバリア１９は、磁化方向Ｄ１に互いに対向する内壁１９Ａ，１９Ｂのうちロータコア１５の外周側の内壁１９Ａがロータコア１５の外周面に沿うように形成され、内周側の内壁１９Ｂが垂直方向Ｄ２に沿うように形成されており、垂直方向Ｄ２の外側に向かうに従って磁化方向Ｄ１に沿った幅が小さくなっている。フラックスバリア１９は、フラックスバリア１９内を区画する仕切部３１が形成されている。仕切部３１は、例えばロータコア１５を構成する各電磁鋼板をプレス加工で打ち抜く工程において形成され、電磁鋼板の平面視において略同一の幅Ｌで形成される円弧状をなしている。仕切部３１の幅Ｌは、極めて狭い幅、例えばプレス加工の打ち抜きの精度限界となる幅で形成されており、一例として、電磁鋼板の厚さ（例えば、０．３ｍｍ）に対して２倍の幅（この場合、０．６ｍｍ）の大きさで形成されている。
【００２６】
仕切部３１は、各電磁鋼板を積層した後のロータコア１５において円弧状の両端部３１Ａが内壁１９Ｂに一体形成され軸方向に沿って同一形状をなしている。換言すれば、仕切部３１は、フラックスバリア１９において、磁化方向Ｄ１に互いに対向する内壁１９Ａ，１９Ｂのうち内周側の内壁１９Ｂに両端部３１Ａが連設されている。また、仕切部３１は、内壁１９Ｂに接続される両端部３１Ａの中点より永久磁石１７側において永久磁石１７の端部１７Ａに沿った円弧状に突出している。仕切部３１は、ロータコア１５を軸方向から視た場合に、永久磁石１７側に膨らんだ形状となっており、永久磁石１７の端部１７Ａに対向する外周面３１Ｂが大きくなるように形成されている。
【００２７】
永久磁石１７の各々は、装着孔１８との間に樹脂材料が充填された樹脂部３３により固定されている。樹脂部３３の樹脂材料は、例えば、エポキシ樹脂等の接着性の強い熱硬化性樹脂が好ましいが、熱可塑性樹脂などの他の樹脂材料を用いてもよい。樹脂部３３は、永久磁石１７が装着孔１８に挿入されたロータコア１５を金型に固定し射出成形などにより永久磁石１７と装着孔１８との間の隙間に樹脂材料を充填して形成される。なお、この際に、樹脂材料が充填される前の装着孔１８内の永久磁石１７は、仕切部３１の外周面３１Ｂによってｑ軸２２側からｄ軸２１に向かって付勢され位置決めされる。
【００２８】
フラックスバリア１９は、外周側の内壁１９Ａと仕切部３１との間に樹脂材料が充填されており、樹脂部３３と一体的に形成される樹脂充填部３４が形成されている。また、フラックスバリア１９は、内周側の内壁１９Ｂと仕切部３１との間には軸方向に貫設される隙間３６が形成されている。従って、フラックスバリア１９は、仕切部３１により樹脂充填部３４と隙間３６とに区画されている。なお、図示しないが、ロータコア１５は、永久磁石１７の軸方向の端部を覆うように樹脂部３３を形成して短絡磁束の抑制が図られた構成としてもよい。
【００２９】
上記した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
＜効果１＞本実施形態の回転子１４では、フラックスバリア１９内の樹脂材料の低減を図りながら永久磁石１７の短絡磁束が低減されている。詳述すると、回転子１４は、仕切部３１と外周側の内壁１９Ａとの間に樹脂材料からなる樹脂充填部３４が形成されることによって、永久磁石１７のＮ極から生じる磁束のうち、永久磁石１７の端部１７Ａの周縁を流れてＳ極に向かう短絡磁束が低減される。また、仕切部３１と内周側の内壁１９Ｂとの間には、隙間３６が形成されており、当該隙間３６によっても短絡磁束が低減される。従って、本実施形態の回転子１４では、電動機１０の性能への影響が大きいことからその形状の変更が困難なフラックスバリア１９の外周の形状を略同一としながら、フラックスバリア１９内に仕切部３１を設けて樹脂充填部３４と隙間３６とに区画し短絡磁束の低減を図りつつ樹脂充填部３４に必要な樹脂材料が低減されている。つまり、樹脂材料を減らすことによる製造コストの低減と、所望の形状が維持されたフラックスバリア１９を設けたことによる高性能化との両立が図られている。なお、本発明者らのシミュレーションの結果によれば、仕切部３１を設けた回転子１４が、仕切部３１を設けていないものに比べて最大出力トルクの低減を２％に抑えることができ、且つ、充填に必要な樹脂材料を３３％削減できる結果を得ている。
【００３０】
＜効果２＞仕切部３１は、フラックスバリア１９の内周側となる内壁１９Ｂに両端部３１Ａが接続される円弧状に形成され、内壁１９Ｂとの間に樹脂充填部３４と区画された隙間３６を形成している。ここで、磁化方向Ｄ１において互いに対向する内壁１９Ａ，１９Ｂに仕切部３１の端部３１Ａのそれぞれを接続する構成では、仕切部３１が短絡磁束の向きに沿うように形成されることとなり、永久磁石１７から生じる磁束が仕切部３１を流れて短絡し易くなる。その結果、仮に樹脂材料が削減できても所望の性能を維持することが困難となる。これに対し、本実施形態の仕切部３１では、仕切部３１の両端部３１Ａを内周側の内壁１９Ｂに接続することによって、仕切部３１を通じて内壁１９Ａ，１９Ｂの間を短絡磁束が流れるのを低減できる。これにより、製造コストの低減と高性能化の両立が図れる仕切部３１をフラックスバリア１９内に容易に形成することができる。
【００３１】
＜効果３＞仕切部３１は、内壁１９Ｂに接続される両端部３１Ａの中点より永久磁石１７側において永久磁石１７の端部１７Ａに沿って突出する円弧状をなし、永久磁石１７側に膨らんだ形状となっている。ここで、フラックスバリア１９が大きく形成されると装着孔１８に収容された永久磁石１７が樹脂材料を充填する前に傾いたり、軸方向の位置がずれたりする虞がある。これに対し、本実施形態の仕切部３１は、永久磁石１７の端部１７Ａに対向する外周面３１Ｂを形成して永久磁石１７をｑ軸２２側からｄ軸２１側に向かって付勢する。従って、仕切部３１により永久磁石１７の端部１７Ａを押さえて位置ずれの防止を図ることが可能となる。
【００３２】
＜効果４＞仕切部３１は、ロータコア１５の軸方向から視た幅Ｌが極めて狭い幅で形成されている。これにより、仕切部３１は、永久磁石１７から生じて仕切部３１を短絡し得る磁束によって内部が磁気飽和し易くなり、磁気抵抗を増加させて短絡磁束が生じるのを低減できる。
【００３３】
＜効果５＞仕切部３１は、ロータコア１５を構成する各電磁鋼板に対するプレス加工と同一工程で形成されている。これにより、仕切部３１を別部材とする場合に比べて作業工数が削減できる。つまり、仕切部３１をロータコア１５と一体形成することによっても製造コストの低減が図れる。
【００３４】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、仕切部３１の両端部３１Ａを、ロータコア１５の内周側の内壁１９Ｂに一体形成する構成としたが、これに限定されない。例えば、図３に示す回転子１４Ａは、ロータコア１５の仕切部３１の両端部３１Ａが外周側の内壁１９Ａに接続されている。仕切部３１は、回転子１４Ａを軸方向から視た場合に永久磁石１７側に膨らんだ円弧状をなし、永久磁石１７の端部１７Ａに対向する外周面３１Ｂが大きくなるように形成されている。このような構成においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
また、例えば、図４に示す回転子１４Ｂのように、仕切部３１の端部３１Ａの各々を内壁１９Ａ，１９Ｂに接続する構成としてもよい。図４に示す回転子１４Ｂの仕切部３１は、永久磁石１７に近接する位置で永久磁石１７の磁化方向Ｄ１に沿って形成され、端部３１Ａが内壁１９Ａ，１９Ｂの各々に一体形成されている。フラックスバリア１９は、仕切部３１と永久磁石１７の端部１７Ａとの間の極めて狭い領域にのみ樹脂充填部３４が形成され、仕切部３１よりも外側の領域に隙間３６が設けられている。因みに、図４に示す永久磁石１７は、板状の永久磁石１７の角部が面取りされており、回転子１４Ａの回転動作にともなって角部に集中する応力の緩和が図られている。
【００３６】
また、図４に示す仕切部３１では、非磁性化の処理が施され磁気抵抗が高められていることが好ましい（図４のハッチングで示す領域）。この非磁性化処理は、例えば、積層前の各電磁鋼板において仕切部３１に対応する部分にレーザを照射する熱処理やショットピーニングなどの表面処理により実施してもよい。あるいは、装着孔１８に永久磁石１７を挿入し樹脂材料を充填した後に非磁性化処理を実施してもよい。例えば、充填後のロータコア１５の仕切部３１を、隙間３６側から切削等により物理的に切断し仕切部３１の途中に隙間を形成して磁気抵抗を高めてもよい。このような構成では、磁気抵抗を高めた仕切部３１を永久磁石１７に近接する位置に形成することができ、樹脂充填部３４を極めて小さくして樹脂材料を大幅に削減することができる。また、本発明者らのシミュレーションの結果によれば、仕切部３１を設けた回転子１４Ｂが、仕切部３１を設けていないものに比べて充填に必要な樹脂材料を６７％削減できる結果を得ている。
【００３７】
また、１つの磁極に設けられる永久磁石１７の数及び配置は、上記実施形態に限定されない。例えば、図５に示すように、Ｖ字状に配置された永久磁石１７の間に永久磁石４１を配置した構成してもよい。図５に示す電動機１０Ａの回転子１４Ｃは、永久磁石１７と同一形状の永久磁石４１がＶ字状配置の一対の永久磁石１７の内周側部分の間に設けられ、磁化方向Ｄ１が径方向に沿うようにして装着孔４２（図５拡大図参照）に埋設されている。因みに、図５に示す電動機１０Ａの固定子１１は、コイル１３がティース１２に対して集中巻されている。
【００３８】
図５の拡大図で示すように、装着孔４２は、垂直方向Ｄ２の両端部４１Ａ，４１Ｂに対応する位置にフラックスバリア４３Ａ，４３Ｂが形成されている。端部４１Ａに対応するフラックスバリア４３Ａは、ロータコア１５とは別体で形成される仕切部４６が軸方向に挿入されている。なお、フラックスバリア４３Ｂは、フラックスバリア４３Ａと同一構造であるため、その説明を適宜省略する。仕切部４６は、例えば非磁性材料からなり、軸方向に沿った板状に形成されている。仕切部４６の材料は、耐熱性を有する材料が好ましく、例えば、アルミニウム、銅、炭素繊維強化プラスチック等である。あるいは、仕切部４６を、剛性を有する絶縁紙や鋼板を板状に形成して構成してもよい。
【００３９】
ロータコア１５は、フラックスバリア４３Ａの内壁４７Ａ，４７Ｂの各々に仕切部４６の形状に合わせて凹設された挿入溝４８が形成されている。各挿入溝４８は、ロータコア１５の軸方向視においてフラックスバリア４３Ａから外側に突出して形成されている。仕切部４６は、軸方向視において長手方向の端部が各フラックスバリア４３Ａ，４３Ｂの挿入溝４８に挿入されている。挿入後の仕切部４６は、装着孔４２に連通する領域に樹脂部５１及び樹脂充填部５２を射出成形などにより形成して固定される。樹脂充填部５２は、フラックスバリア４３Ａ，４３Ｂ内の仕切部４６により永久磁石４１側の領域のみに充填される。また、各フラックスバリア４３Ａ，４３Ｂ内には、仕切部４６よりも外側の領域に隙間５３が形成されている。従って、フラックスバリア４３Ａ，４３Ｂを区画する仕切部４６を設ける位置を調整することで樹脂充填部５２に必要な樹脂材料の量が変更される。仕切部４６をより永久磁石４１に近接する位置に設けることによって、樹脂材料が大幅に削減できる。また、フラックスバリア４３Ａ，４３Ｂは、仕切部４６を設ける前に比べて外周の形状に対する変更が挿入溝４８を形成した部分のみの変更となっている。その結果、樹脂材料を減らすことによる製造コストの低減と、所望の形状が維持されたフラックスバリア４３Ａ，４３Ｂを設けたことによる高性能化との両立が図れる。さらに、仕切部４６をロータコア１５と別部材としたことによって、仕切部４６と挿入溝４８との接続部分の磁気抵抗が高められ仕切部４６内に生じ得る短絡磁束の低減が図れる。なお、１磁極に設けられる永久磁石１７，４１の数は、１つ（例えば、永久磁石４１のみ）でもよく、４つ以上の複数個（例えば、永久磁石１７が４つ）でもよい。また、図５に示す仕切部４６が設けられたフラックスバリア４３Ａを、Ｖ字状配置の永久磁石１７の装着孔１８に連通させるようにロータコア１５に形成してもよい。また、図５に示すフラックスバリア４３Ａ，４３Ｂは、互いに異なる形状の仕切部４６が設けられる構成としてもよい。
【００４０】
また、図５に示す別の実施形態では、挿入溝４８をフラックスバリア４３Ａ，４３Ｂの内壁４７Ａ，４７Ｂに対して凹設して形成したが、図６に示すように、各内壁４７Ａ，４７Ｂに凸部５５Ａ，５５Ｂを設け、当該凸部５５Ａ，５５Ｂで挟まれた部分に挿入溝４８を形成してもよい。図６に示すフラックスバリア４３Ａ，４３Ｂは、内壁４７Ａ，４７Ｂの各々に永久磁石４１の磁化方向Ｄ１に沿って突出した一対の凸部５５Ａ，５５Ｂが形成されている。凸部５５Ａ，５５Ｂは、磁化方向Ｄ１に突出する長さが同一の長さでもよく、互いに異なる長さでもよい。仕切部４６は、各凸部５５Ａ，５５Ｂに挟まれた部分に形成される挿入溝４８に挿入されている。なお、図６に示す仕切部４６は、磁化方向Ｄ１の長さが図５に示すものに比べて短くなっている。このような構成においても、上記した図５に示す構成と同様に、製造コストの低減と高性能化との両立が図れる。
【００４１】
また、図５及び図６に示す別の実施形態では、ロータコア１５とは別の部材として設けた仕切部４６を板状に形成したが、これに限定されない。例えば、図７に示すように、仕切部４６Ａを、軸方向に沿った筒状の部材で構成してもよい。図７に示す仕切部４６Ａは、非磁性材料からなり、フラックスバリア４３Ａ，４３Ｂの先端部分（図中の左右両側の端部）の形状に合わせて形成されている。フラックスバリア４３Ａ，４３Ｂの各々の内壁４７Ｂには、磁化方向Ｄ１に突出した係合部５７が形成されている。仕切部４６Ａは、内壁４７Ａ，４７Ｂに沿って嵌め込まれるようにフラックスバリア４３Ａ，４３Ｂ内に挿入され、内側（永久磁石４１側）の端部が係合部５７により係止されている。挿入後の仕切部４６Ａは、装着孔４２に連通する領域に樹脂部５１及び樹脂充填部５２が射出成形などにより形成され固定される。仕切部４６Ａと永久磁石４１との間には、樹脂充填部５２が形成される。また、仕切部４６Ａ内には、軸方向に沿った隙間５３が形成される。このような構成においても、上記した図５に示す構成と同様に、製造コストの低減と高性能化との両立が図れる。
【００４２】
また、上記実施形態では、仕切部３１を、永久磁石１７に対してｑ軸２２側からｄ軸２１に向かって付勢する付勢部として構成したが、永久磁石１７の端部１７Ａに当接して垂直方向Ｄ２への移動を規制する規制部として形成してもよい。即ち、仕切部３１は、位置ずれを抑える力を付与する構成に限らず、永久磁石１７の位置ずれに応じて当接するだけの構成としてもよい。
【００４３】
また、上記した図４に示す仕切部３１に対する非磁性化処理は、仕切部３１の一部分だけに処理を施してもよく、あるいはロータコア１５を構成する複数の電磁鋼板のうち所定の枚数の電磁鋼板における仕切部３１に相当する部分に処理を施してもよい。また、このような非磁性化処理は、他の仕切部３１、例えば上記実施形態の円弧状の仕切部３１に対して施してもよい。
また、上記実施形態において、隙間３６に樹脂材料に比べて低廉な非磁性材料を設けてもよい。
また、上記実施形態において、１つのフラックスバリア１９内に複数の仕切部３１を設けてもよい。
また、上記実施形態では、本発明の回転電機として電動機１０に具体化したが、発電機に具体化してもよい。
【００４４】
上記実施形態の構成は一例であり、形状・数等を適宜変更してもよい。例えば、装着孔１８及びフラックスバリア１９の形状・個数等は一例であり、適宜変更してもよい。また、固定子１１のコイル１３は三相交流で駆動されるものに限らず、単相交流や二相交流あるいは四相以上の多相交流で駆動されるものでもよい。また、ロータコア１５を、電磁鋼板を積層して形成したが、鉄塊や粉末成形磁性体（ＳＭＣ：Soft Magnetic Composites）で形成してもよい。
【００４５】
因みに、電動機１０は回転電機の一例として、回転子１４，１４Ａ〜１４Ｃは、回転子の一例として、ロータコア１５は、ロータコアの一例として、回転軸１６は、回転軸の一例として、永久磁石１７，４１は、永久磁石の一例として、装着孔１８，４２は、装着孔の一例として、端部１７Ａ，１７Ｂ，４１Ａ，４１Ｂは、永久磁石の端部の一例として、フラックスバリア１９，４３Ａ，４３Ｂは、フラックスバリアの一例として、内壁１９Ａ，１９Ｂは、内面の一例として、仕切部３１，４６，４６Ａは、仕切部の一例として、樹脂充填部３４，５２は、樹脂充填部の一例として、隙間３６，５３は、隙間の一例として挙げることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０  回転電機、１４，１４Ａ〜１４Ｃ  回転子、１５  ロータコア、１６  回転軸、１７，４１  永久磁石、１８，４２  装着孔、１７Ａ，１７Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ  端部、１９，４３Ａ，４３Ｂ  フラックスバリア、１９Ａ，１９Ｂ  内壁、３１，４６，４６Ａ  仕切部、３４，５２  樹脂充填部、３６，５３  隙間、Ｄ１  磁化方向、Ｄ２  垂直方向。
【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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