(57)【要約】【課題】磁石埋込型モータの回転子において、磁石を磁石挿入孔に接着剤や樹脂で固定することなく、回転子のアンバランスを良好に調整する。【解決手段】磁石埋込型モータの回転子(3)は、ロータコア(30)内部に形成した矩形の磁石挿入孔(33)に磁石(31l)、(31r)が挿入される。この回転子(3)のバランス調整時には、該回転子(3)又は該回転子(3)に回転軸(4)が取り付けられた組立品を回転させ、その回転時において、上記磁石挿入孔(33)に挿入された各磁石(31l)、(31r)が遠心力で該各磁石挿入孔(33)の中心部(C)よりも回転中心(O)から離れた端部(El)、(Er)にまで移動した状態において該回転子(3)又は上記組立品のアンバランスを修正するように、バランス修正を施す。【選択図】図３
2014064406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石埋込型モータにおけるロータコア(30)内部に形成した矩形の磁石挿入孔(33)に磁石(31l)、(31r)が挿入された回転子(3)であって、
上記ロータコア(30)内部の各磁石挿入孔(33)は、その幅方向の少なくとも一端が該磁石挿入孔(33)の中心部又は他端よりも回転中心(O)から離れる配置形状に形成され、
上記各磁石挿入孔(33)と該各磁石挿入孔(33)に挿入された磁石(31l)、(31r)との間には間隙が存在して、各磁石(31l)、(31r)が各磁石挿入孔(33)内を可動する状態にあり、
上記回転子(3)又は該回転子(3)に回転軸(4)が取り付けられた組立品がその回転時に上記各磁石(31l)、(31r)が遠心力で各磁石挿入孔(33)の回転中心(O)から離れた上記一端にまで移動した状態において該回転子(3)又は上記組立品のアンバランスを修正するようにバランス修正が施されている
ことを特徴とする磁石埋込型モータの回転子。
【請求項２】
上記請求項１記載の磁石埋込型モータの回転子において、
上記各磁石挿入孔(33)は、その幅方向の両端(El)、(Er)が該磁石挿入孔(33)の中心部(C)付近よりも回転中心(O)から離れる配置形状に形成され、
上記各磁石挿入孔(33)には、各磁石挿入孔(33)の幅方向に２分割された磁石(31l)、(31r)が挿入されている
ことを特徴とする磁石埋込型モータの回転子。
【請求項３】
上記請求項１記載の磁石埋込型モータの回転子において、
上記各磁石挿入孔(33d)、(33e)、(33g)〜(33j)は、その幅方向の一端が該磁石挿入孔の幅方向の他端よりも回転中心(O)から離れる配置形状に形成され、
上記各磁石挿入孔には、各磁石挿入孔の幅方向に分割されていない１つの磁石(31l)、(31r)、(31g)〜(31j)が挿入されている
ことを特徴とする磁石埋込型モータの回転子。
【請求項４】
磁石埋込型モータにおけるロータコア(30)内部に形成した矩形の磁石挿入孔(33)に磁石(31l)、(31r)が挿入された回転子(3)のバランス調整方法であって、
上記回転子(3)又は該回転子(3)に回転軸(4)が取り付けられた組立品を回転させ、
その回転時に、上記磁石挿入孔(33)に挿入された各磁石(31l)、(31r)が遠心力で該各磁石挿入孔(33)の中心部又は他端よりも回転中心(O)から離れた一端(El)、(Er)にまで移動した状態において該回転子(3)又は上記組立品のアンバランスを修正するように、バランス修正を施す
ことを特徴とする磁石埋込型モータの回転子のバランス調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石埋込型モータの回転子に関し、特に、回転子自身の回転時におけるアンバランスを修正するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高速で駆動するモータの回転子は、低振動、低騒音、軸受け荷重の観点から、回転子自身のアンバランスを修正して使用されることが多い。
【０００３】
ところで、磁石埋込型（Interior Permanent Magnet）モータでは、ロータコアに複数の磁石挿入孔を設け、これらの磁石挿入孔に磁石を埋め込んで磁石埋込型回転子としている。このような磁石埋込型モータの回転子では、その回転時のバランスが変化しないように、各磁石挿入孔に挿入される磁石は、各々、接着剤を用いたり樹脂を十分に磁石挿入孔に充填して各磁石挿入孔にしっかりと固定されるか、又はロータコアや回転子の端板の変形などに起因する押圧などの方法によって固定される。これにより、回転子のバランスを常に安定させている。
【０００４】
バランス調整を施す技術としては、従来、例えば特許文献１では、回転子の回転軸方向の端部を覆う端板に、圧縮機構のアンバランスに応じた重量のバランスウエイトを配置固定して、軸受け荷重の偏りを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１１６０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、回転子の用途の中には、例えば空気調和機の圧縮機の冷媒中で使用されたり、潤滑油や冷却用油の雰囲気下で使用されるものが多く、この場合には、磁石の接着や固定のために使用される材料は、その冷媒や油との相性により制約を受け、必要な接着力や樹脂強度の材料を最適に選定できず、磁石が剥がれ易くなる可能性がある。
【０００７】
また、磁石を磁石挿入孔に樹脂や接着剤で良好に固定したとしても、大型モータで高速駆動する場合には、回転子に加わる遠心力は非常に大きいため、磁石挿入孔が内部に形成されたロータコアでは、磁石挿入孔の外周側の磁性部分が外側に膨らむように変形し、それに伴って磁石挿入孔の厚み方向の間隙が広がる方向に変形する。このため、ロータコアと磁石との間に位置する接着剤や樹脂は、剥がされる方向に力が加わって、剥がれてしまう場合がある。この剥がれが一度発生すると、その剥がれが原因で接着剤や樹脂にひびが入り、そのヒビが入った部分の磁石は、元々固定されていた位置よりも外周側に移動してしまう。この磁石の移動は他の磁石の位置とは異なるため、回転子はアンバランスな状態となる。このように回転子がアンバランスになると、振動や騒音が増えたり、軸受け部に余計な荷重が加わり、破損の可能性が生じる。
【０００８】
本発明は、これに鑑み、その目的は、磁石を磁石挿入孔に接着剤や樹脂で固定せず、回転子の回転時での遠心力を利用して磁石を磁石挿入孔の所定位置に位置づけて、この磁石が所定位置となる回転数以上での回転子のアンバランスを調整した磁石埋込型モータの回転子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本出願の第１の発明の磁石埋込型モータの回転子は、磁石埋込型モータにおけるロータコア(30)内部に形成した矩形の磁石挿入孔(33)に磁石(31l)、(31r)が挿入された回転子(3)であって、上記ロータコア(30)内部の各磁石挿入孔(33)は、その幅方向の少なくとも一端が該磁石挿入孔(33)の中心部又は他端よりも回転中心(O)から離れる配置形状に形成され、上記各磁石挿入孔(33)と該各磁石挿入孔(33)に挿入された磁石(31l)、(31r)との間には間隙が存在して、各磁石(31l)、(31r)が各磁石挿入孔(33)内を可動する状態にあり、上記回転子(3)又は該回転子(3)に回転軸(4)が取り付けられた組立品がその回転時に上記各磁石(31l)、(31r)が遠心力で各磁石挿入孔(33)の回転中心(O)から離れた上記一端にまで移動した状態において該回転子(3)又は上記組立品のアンバランスを修正するようにバランス修正が施されていることを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、上記磁石埋込型モータの回転子において、上記各磁石挿入孔(33)は、その幅方向の両端(El)、(Er)が該磁石挿入孔(33)の中心部(C)付近よりも回転中心(O)から離れる配置形状に形成され、上記各磁石挿入孔(33)には、各磁石挿入孔(33)の幅方向に２分割された磁石(31l)、(31r)が挿入されていることを特徴とする。
【００１１】
更に、第３の発明は、上記磁石埋込型モータの回転子において、上記各磁石挿入孔(33d)、(33e)、(33g)〜(33j)は、その幅方向の一端が該磁石挿入孔の幅方向の他端よりも回転中心(O)から離れる配置形状に形成され、上記各磁石挿入孔には、各磁石挿入孔の幅方向に分割されていない１つの磁石(31l)、(31r)、(31g)〜(31j)が挿入されていることを特徴とする。
【００１２】
加えて、第４の発明の磁石埋込型モータの回転子のバランス調整方法は、磁石埋込型モータにおけるロータコア(30)内部に形成した矩形の磁石挿入孔(33)に磁石(31l)、(31r)が挿入された回転子(3)のバランス調整方法であって、上記回転子(3)又は該回転子(3)に回転軸(4)が取り付けられた組立品を回転させ、その回転時に、上記磁石挿入孔(33)に挿入された各磁石(31l)、(31r)が遠心力で該各磁石挿入孔(33)の中心部又は他端よりも回転中心(O)から離れた一端(El)、(Er)にまで移動した状態において該回転子(3)又は上記組立品のアンバランスを修正するように、バランス修正を施すことを特徴とする。
【００１３】
この第１〜第４の発明では、磁石埋込型モータの回転子において、ロータコア内部の各磁石挿入孔は、その幅方向の少なくとも一端が該磁石挿入孔の中心部又は他端よりも回転中心から離れる配置形状に形成されている。従って、回転子の回転時には、各磁石挿入孔に間隙をもって挿入された各磁石は、遠心力により磁石挿入孔の回転中心から離れた端部に向かって移動し、この端部に張り付き固定された回転数以上では、その状態のまま安定する。そして、この安定状態において、回転子又はこの回転子に回転軸が取り付けられた組立品について、アンバランスを修正するようにバランス修正が施される。
【００１４】
ここに、従来のように磁石を樹脂や接着剤で固定する構成を採用しないので、これらの樹脂や接着剤の剥がれに起因する回転子のアンバランスの発生はない。しかも、大型モータの高速駆動時には、磁石挿入孔が形成されたロータコアは遠心力で多少外側に変形し、それに応じて各磁石挿入孔も厚み方向に変形することがあっても、その変形は各磁石挿入孔間で均一であるので、それらの磁石挿入孔に挿入された各磁石間の位置ズレも均一であり、回転子のアンバランスは生じない。更に、各磁石が磁石挿入孔の回転中心から離れた端部に張り付くまでの低回転数未満の回転状態では、低速であるので、振動や騒音、軸受け部への加重の観点ではあまり影響がない。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本願の第１〜第４の発明によれば、回転子の回転時の遠心力を利用して、磁石を磁石挿入孔の回転中心から離れた端部に貼り付かせて安定させ、この安定状態にて、回転子又はこの回転子に回転軸が取り付けた組立品についてアンバランスを修正するようにバランス修正を施したので、従来のように磁石を樹脂や接着剤で固定する構成と比べて、その樹脂や接着剤の剥がれに起因する回転子のアンバランスの発生がなく、上記回転子の安定状態となる回転数以上での回転子のアンバランスが良好に調整された磁石埋込型モータの回転子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の実施形態の磁石埋込型回転子を持つ磁石埋込型モータの構成を示す断面図である。
【図２】図２は同磁石埋込型回転子の分解斜視図である。
【図３】図３は同磁石埋込型回転子の要部構成を示す拡大図である。
【図４】図４は同磁石埋込型回転子の停止時及び回転時における磁石の移動の様子を示し、同図(a)は停止時を示す図、同図(b)は所定回転数未満の低回転時を示す図、同図(c)は所定回転数以上の回転時を示す図、同図(d)はその後の停止時を示す図である。
【図５】図５は同磁石埋込型回転子の回転数に対する磁石に作用する摩擦力及び遠心力の幅方向成分の変化の様子を示す図である。
【図６】図６は同実施形態の第１の変形例の磁石埋込型回転子の要部構成を示す図である。
【図７】図７は同実施形態の第２の変形例の磁石埋込型回転子の要部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、又はその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１８】
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る磁石埋込型回転子を持つ磁石埋込型モータの断面構成を示す。
【００１９】
同図において、磁石埋込型モータ(1)は、ステータ(2)と磁石埋込型回転子(3)と回転軸(4)とを備える。
【００２０】
上記ステータ(2)は、円筒状のステータコア(10)とコイル(11)とを備える。上記ステータコア(10)は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて積層板を作成し、複数の積層板を上記回転軸(4)の軸方向（回転軸(4)の軸心(O)の方向、以下、軸方向という）に積層した積層コアであって、円環状のバックヨーク部(12)に回転軸中心(O)に向かって延びる直方体状の複数（同図では６つ）のティース部(13)と、該各ティース部(13)の内周側に形成されたツバ部(14)とを有する。そして、上記各ティース部(13)の外周には集中巻方式で上記コイル(11)が巻回されている。上記ツバ部(14)は、内周側の面が円筒面に形成され、この円筒面は磁石埋込型回転子(3)の外周面と所定のエアギャップ(G)をもって対向している。
【００２１】
そして、上記磁石埋込型回転子(3)は、中心に上記回転軸(4)が配置された円筒状のロータコア(30)と、このロータコア(30)内に埋め込まれた矩形状の磁石(31l)、(31r)とを備えた４極構造である。この磁石埋込型回転子(3)の具体的な構成を図２に示す。
【００２２】
図２は磁石埋込型回転子(3)の分解斜視図を示す。同図の磁石埋込型回転子(3)において、ロータコア(30)は、円盤状の薄板鋼板よりなる電磁鋼板(30a)を多数枚重ね合わせて構成される。上記各電磁鋼板(30a)には、中央部に回転軸(4)の軸孔(32)が形成されると共に、縁部に４つの矩形状の磁石挿入孔(33)が該電磁鋼板(30a)の上下を貫通して形成される。
【００２３】
上記ロータコア(30)に形成された各磁石挿入孔(33)では、図３に１つの磁石挿入孔(33)の部分を詳示するように、その左端部(El)及び右端部(Er)の位置では回転軸(4)の軸心（回転中心）(O)からの距離が距離(Le)であり、その中央部(C)の位置では回転中心(O)からの距離が上記距離(Le)よりも短い距離(Lc)（Ｌｅ＞Ｌｃ）に設定されていて、左右両端部(El)、(Er)の位置が中央部(C)の位置よりも回転中心(O)から遠い位置の形状に形成されている。そして、この各磁石挿入孔(33)には、二等分割された矩形状の磁石(31l)、(31r)が挿入されている。この挿入された２個の磁石(31l)、(31r)は、図４(a)に拡大して示すように、その厚さ（回転軸４の半径方向の長さ）(tm)は磁石挿入孔(33)の厚さ(th)よりも薄く（ｔｍ＜ｔｈ）、その幅方向（回転軸４の半径方向と直行する方向）の合計長さ(2・Lm)は磁石挿入孔(33)の幅方向の長さ(Lh)よりも短く（２・Ｌｍ＜Ｌｈ）設定されている。従って、磁石(31l)、(31r)は磁石挿入孔(33)内を厚さ方向及び幅方向に可動な構成となっており、磁石(31l)、(31r)は接着剤や樹脂で磁石挿入孔(33)に固定されない。尚、磁石(31l)、(31r)と磁石挿入孔(33)との間の厚さ方向及び幅方向の各間隙は、磁石(31l)、(31r)やロータコア(30)の寸法バラツキや、磁石(31l)、(31r)を磁石挿入孔(33)に挿入する組立性を考慮して設定される。そして、各磁石挿入孔(33)の左右両端部(El)、(Er)には、各々、磁石(31l)、(31r)が幅方向に移動した際に該磁石(31l)、(31r)が当たって止まる磁石ストッパ(33l)、(33r)が形成されている。
【００２４】
図２において、ロータコア(30)の下方には、該ロータコア(30)の下端面を覆う下端板(40)が位置する。上記下端板(40)には、上記ロータコア(30)の各電磁鋼板(30a)と同様に、中央部に回転軸(4)の軸孔(42)が形成される。一方、上記ロータコア(30)の軸方向上方には、該ロータコア(30)の上端面を覆う上端板(50)が位置する。この上端板(50)も、上記下端板(40)と同様に、中央部に回転軸(4)の軸孔(52)が形成される。これらの下端板(40)及び上端板(50)は、各々、ロータコア(30)の各電磁鋼板(30a)の厚みよりも厚く形成されると共に、望ましくはＳＵＳ、アルミニウム、真鍮などの非磁性体により作られる。そして、上記下端板(40)及び上端板(50)には、磁石埋込型回転子(3)のバランス調整用に複数のネジ挿入穴(40a)、(50a)が形成され、これらのネジ挿入穴(40a)、(50a)の幾つかにネジ(40b)、(50b)がネジ込まれている。
【００２５】
次に、本実施形態において磁石埋込型回転子(3)のバランス調整について説明する。
【００２６】
先ず、磁石(31l)、(31r)を磁石挿入孔(33)に挿入する。この磁石(31l)、(31r)の挿入は、例えば着磁された磁石(31l)、(31r)を磁石挿入孔(33)に挿入しても良いし、他には、未着磁の磁石(31l)、(31r)を磁石挿入孔(33)に挿入した後に上下の端板(40)、(50)を取り付けて磁石埋込型回転子(3)を完成品として着磁ヨークにて着磁しても良い。また、着磁する際には、回転軸(4)を予め取り付けておいても良いし、後から取り付けて良い。
【００２７】
次に、上記着磁された磁石(31l)、(31r)を含む回転子(3)又はこの回転子(3)に回転軸(4)を取り付けた組立品に対して、その回転時に磁石(31l)、(31r)が遠心力により磁石挿入孔(33)の左右両端部(El)、(Er)に移動してその磁石ストッパ(33l)、(33r)に張り付いて安定した所定回転数以上の回転状態において、その回転子(3)又は回転子(3)と回転軸(4)との組立品のアンバランス量を測定し、そのアンバランス量に応じて、上下の端板(40)、(50)の複数のネジ挿入穴(40a)の幾つかにネジ(40b)をネジ込んで、回転子(3)又はその組立品のバランスを修正する。その結果、磁石(31l)、(31r)が遠心力により磁石挿入孔(33)の磁石ストッパ(33l)、(33r)に張り付いた所定回転数以上においてバランスが取れた回転子(3)又はその組立品が得られる。
【００２８】
続いて、上記回転子(3)又はその組立品をその停止状態から回転駆動した場合での磁石(31l)、(31r)の磁石挿入孔(33)内での移動の変化を詳細に説明する。
【００２９】
図４(a)は回転子(3)の停止時を示す。この状態では、磁石(31l)は磁石挿入孔(33)の回転中心(O)側（内側）に磁気吸引力(Fm)により張り付いており、磁気的に安定である。
【００３０】
図４(b)に示すように、回転し始めると、磁石(31l)に遠心力(Fc)が加わるが、所定回転数未満では遠心力(Fc)の厚さ方向分力(Fcv)は磁気吸引力(Fm)よりも小さく、磁石(31l)はその差分の力(Fm−Fcv)で磁石挿入孔(33)の内側面に張り付いている。この状態では、その接触力により静止摩擦力(Ff)が発生しており、この静止摩擦力(Ff)が遠心力(Fc)の幅方向分力(Fch)よりも大きい間（Ff−Fch）は、磁石(31l)の磁石挿入孔(33)の幅方向への動きは制されている。
【００３１】
しかし、回転数の上昇時には、磁気吸引力(Fm)に対して遠心力(Fc)の厚さ方向分力(Fcv)が回転数の上昇に伴って大きくなり、その差分の力(Fm−Fcv)は次第に小さくなって、磁石(31l)は磁石挿入孔(33)の内側面から剥がれ易くなる。また、遠心力(Fc)の増大に伴いその厚さ方向分力(Fcv)が大きくなると、磁石(31l)の磁石挿入孔(33)内側面への接触力が減少して、磁石挿入孔(33)内側面への静止摩擦力(Ff)も小さくなり、磁石(31l)は幅方向に動き易くなる。
【００３２】
その後、更に回転数が上昇し、所定回転数になると、図４(c)に示すように、遠心力(Fc)の幅方向の成分(Fch)により、磁石挿入孔(33)の回転中心(O)から遠い位置の左端部(El)の磁石ストッパ(33l)にまで移動して張り付くと共に、遠心力(Fc)の厚さ方向分力(Fcv)の増大により磁石(31l)は磁石挿入孔(33)の内側面から剥がれて磁石挿入孔(33)の外側面に押し付けられる。この状態は、遠心力(Fc)が加わり続けるので、安定状態である。
【００３３】
このような図４(c)の安定状態において、上記の通り回転子(3)又はその組立品に対するバランス調整が行われるので、このような所定回転数以上での回転駆動中では、回転子(3)又はその組立品は常にバランスが取れて安定していることになる。
【００３４】
上記安定状態から回転子(3)を徐々に停止させると、遠心力(Fc)が減り、磁石(31l)は図４(d)のように磁石ストッパ(33l)に張り付いたまま磁気吸引力(Fm)によりロータコア(30)の内側面に移動するが、次の回転駆動時には、遠心力(Fc)の厚さ方向分力(Fcv)が磁気吸引力(Fm)より大きくなると、磁石(31l)は再び磁石挿入孔(33)の外側面に押し付けられて、安定する。一方、急停止などの場合は、慣性力により磁石(31l)が磁石ストッパ(33l)から離れて図４(a)の状態になる可能性もあるが、次の回転駆動時には、回転数の上昇に伴い磁石(31l)は再び図４(c)のように左端部(El)にまで移動して磁石ストッパ(33l)に張り付き、安定状態となる。
【００３５】
従って、回転子(3)又はその組立品の回転駆動時において、所定回転数以上では、常に、磁石(31l)が磁石挿入孔(33)の外側面と左端部(El)の磁石ストッパ(33l)に当たって張り付いた安定状態となる。そして、この安定状態にて回転子(3)又はその組立品のアンバランスが修正されているので、所定回転数以上では常に回転子(3)又はその組立品はバランスが取れていることになる。
【００３６】
尚、所定回転数未満では、磁石(31l)の位置が上記バランスを取ったときの安定状態とは異なり得るので、アンバランスになる可能性があるが、低速であるので、振動、騒音、軸受けへの荷重の観点であまり影響がない。
【００３７】
図５は、回転子(3)を停止状態から回転駆動した際の磁石(31l)に加わる幅方向の力を示した図である。同図では、摩擦力を白抜き四角で、遠心力(Fc)の幅方向成分(Fch)を黒丸で示す。この例では、回転数Ａ（約１３ｒｐｓ）までは、静止摩擦力(Ff)が遠心力(Fc)の幅方向成分(Fch)（即ち、図４(a)〜(d)において磁石(31l)を左方向に動かそうとする力）より大きいので、磁石(31l)は初期の位置のままであって幅方向には動かない。しかし、回転数Ａ（約１３ｒｐｓ）から回転数Ｂ（＝１７ｒｐｓ）の間は、遠心力(Fc)の厚さ方向成分(Fcv)の増大により磁石(31l)とロータコア(30)との接触力が減って静止摩擦力(Ff)も減り、その結果、磁石(31l)に加わる遠心力(Fc)の幅方向成分(Fch)が勝って、磁石(31l)は幅方向に移動し、磁石挿入孔(33)の回転中心(O)から離れた側の左端部(El)の磁石ストッパ(33l)にまで移動する。回転数Ｂ（約１７ｒｐｓ）を越えた回転数領域では、磁石(31l)は上記磁石ストッパ(33l)に張り付いた状態のまま、遠心力(Fc)の厚さ方向成分(Fcv)によりロータコア(30)の外側方向に移動して張り付き、この状態でロータコア(30)の外側との間で摩擦力(Ff)が発生する。
【００３８】
従って、図５の例では、回転数Ｂ（約１７ｒｐｓ）を越えた回転数領域において、回転子(3)又はその組立品のバランス調整が行われる。
【００３９】
ここに、各磁石(31l)、(31r)は磁石挿入孔(33)内に遠心力(Fc)により幅方向に移動可能に配置されているので、従来のように磁石(31l)、(31r)を樹脂や接着剤で磁石挿入孔(33)内に固定する構成と比べて、その樹脂や接着剤の剥がれに起因する回転子(3)のアンバランスの発生はない。
【００４０】
しかも、回転子(3)又はその組立品の回転駆動時において、所定回転数（回転数Ｂ＝約１７ｒｐｓ）以上の状態では、常に、各磁石(31l)、(31r)は磁石挿入孔(33)の磁石ストッパ(33l)、(33r)にまで移動して張り付いた安定状態となる。従って、その回転子(3)を含む磁石埋込型モータの実際使用時に、その所定回転数（回転数Ｂ＝約１７ｒｐｓ）以上の状態では、上記安定状態を維持するので、上記安定状態にてバランス調整された回転子(3)又はその組立品はその良好なバランス状態を維持する。従って、上記所定回転数以上での回転子(3)の振動や騒音を低減できると共に、回転子(3)の軸受け部への余計な加重を抑制することができる。
【００４１】
尚、図５は、回転子(3)の停止状態から回転駆動した際に磁石(31l)に加わる幅方向の力の変化の一例である。従って、この例のように磁石(31l)が幅方向に移動して磁石ストッパ(33l)に張り付いた後、ロータコア(30)の外側方向に移動する場合に限らず、遠心力(Fc)やその幅方向成分(Fch)、厚さ方向成分(Fcv)の各大きさ又は磁石(31l)の磁気吸引力(Fm)の大きさなどに応じて、磁石(31l)が幅方向や厚さ方向に移動する様子は異なる。
【００４２】
（第１の変形例）
図６は上記実施形態の第１の変形例を示す。
【００４３】
上記実施形態では、１極分の１つの磁石挿入孔(33)内に２分割した２つの磁石(31l)、(31r)を配置した例を示したが、本変形例では、１つの磁石挿入孔に磁石挿入孔の幅方向に分割されていない１つの磁石を配置したものである。
【００４４】
具体的には、図６に示した１極分の磁石挿入孔部分おいて、ロータコア(30)には、１つの磁石挿入孔を２等分割するブリッジ(30b)が極中心位置に形成されて、このブリッジ(30b)により幅方向に２つに分割された磁石挿入孔(33d)、(33e)が形成される。この２つの磁石挿入孔(33d)、(33e)には、各々、各磁石挿入孔の幅方向に分割されていない１つの磁石(31l)、(31r)が上記実施形態と同様に幅方向及び厚さ方向に間隙をもって配置される。
【００４５】
上記２つの磁石挿入孔(33d)、(33e)のうち図中左側の磁石挿入孔(33d)は、その左端部(El)の位置が図中右端部の位置よりも回転中心(O)から遠い位置の形状に形成される。同様に、図中右側の磁石挿入孔(33e)は、その右端部(Er)の位置が図中左端部の位置よりも回転中心(O)から遠い位置の形状に形成される。また、図中左側の磁石挿入孔(33d)の左端部(El)には磁石ストッパ(33l)が形成され、図中右側の磁石挿入孔(33e)の右端部(Er)には磁石ストッパ(33r)が形成される。これらの構成は上記実施形態と同様である。
【００４６】
従って、本変形例においても、回転子(3)又はその組立品の回転駆動時において、各磁石(31l)、(31r)が磁石挿入孔(33d)、(33e)の左端部(El)及び右端部(Er)の磁石ストッパ(33l)、(33r)にまで移動して張り付いた回転数以上の状態で、回転子(3)又はその組立品のアンバランス量が測定され、その測定したアンバランス量に応じて、上下の端板(40)、(50)のネジ挿入穴(40a)、(50a)の幾つかにネジ(40b)、(50b)がネジ込まれて、バランス調整が施される。
【００４７】
（第２の変形例）
図７は上記実施形態の第２の変形例を示す。
【００４８】
本変形例では、１極分の磁石挿入孔を４分割し、その４つ磁石挿入孔に各々、各磁石挿入孔の幅方向に分割されていない１つの磁石を配置した例である。
【００４９】
具体的には、図７において、ロータコア(30)に形成した３つのブリッジ(30b)により１つの磁石挿入孔を４等分割して４つの磁石挿入孔(33g)、(33h)、(33i)、(33j)が形成されると共に、これらの磁石挿入孔(33g)、(33h)、(33i)、(33j)に各々、各磁石挿入孔の幅方向に分割されていない１つの磁石(31g)、(31h)、(31i)、(31j)が幅方向及び厚さ方向に間隙をもって配置される。
【００５０】
上記磁石挿入孔(33g)、(33h)、(33i)、(33j)は、各々、一方の端部が他方の端部に比べて回転中心(O)よりも遠い形状に形成される構成、及び上記磁石挿入孔(33g)、(33h)、(33i)、(33j)には各々回転中心(O)から遠い側の端部に磁石ストッパ(33s)、(33t)、(33u)、(33w)が形成される構成は、上記実施形態及び上記第１の変形例と同様である。
【００５１】
従って、本変形例においても、各磁石(31g)、(31h)、(31i)、(31j)が磁石挿入孔(33g)、(33h)、(33i)、(33j)の回転中心(O)から遠い側の端部の磁石ストッパ(33s)、(33t)、(33u)、(33w)にまで移動して張り付いた所定回転数以上の状態で、回転子(3)又はその組立品のバランス調整が行われるので、上記所定回転数以上での回転子(3)の振動や騒音を低減できると共に、回転子(3)の軸受け部への余計な加重を抑制することが可能である。
【００５２】
（第３の変形例）
次に、上記実施形態の第３の変形例を説明する。
【００５３】
上記実施形態では、回転子(3)のバランス調整は、上下の端板(40)、(50)のネジ挿入穴(40a)、(50a)の幾つかにネジ(40b)、(50b)をネジ込んで行う構成としたが、本変形例では、ロータコアの上下両端面を覆う端板とは別に、ネジ挿入穴(40a)、(50a)の幾つかにネジ(40b)、(50b)をネジ込んで行う構成のバランスリングをロータコア(30)に対して回転相対的に結合して使用するものである。このバランスリングは、各端板と軸方向に隣接して設けても良いし、離隔して設けても良い。
【００５４】
従って、本変形例においても、磁石が磁石挿入孔の回転中心(O)から遠い側の端部の磁石ストッパにまで移動して張り付いた所定回転数以上の状態で、バランスリングを使用してバランス調整が行われる。
【００５５】
以上のように、上記実施形態及び第１〜第３の変形例では、磁石を磁石挿入孔に遠心力で幅方向に移動可能に配置すると共に、ダイナミックバランス調整用に上下の端板(40)、(50)又はバランスリングに設けたネジ挿入穴(40a)、(50a)の構成は、磁石を遠心力で磁石挿入孔の端部に張り付かせた状態でダイナミックバランス調整を実施したことを間接的に示している。
【００５６】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態及び第１〜第３の変形例について、以下のような構成としてもよい。
【００５７】
上記説明では、４極構造の磁石埋込型回転子(3)を例示して説明したが、本発明は６極構造や、８極以上の構造の磁石埋込型回転子に適用できるのは勿論である。
【００５８】
また、上記実施形態では、ステータは集中巻構造のものとしたが、分布巻構造でもよい。
【００５９】
また、上記実施形態及び第１〜第３の変形例では、磁石を磁石挿入孔に対して幅方向及び厚さ方向に間隔をもって配置したが、本発明は少なくとも幅方向のみに間隔をもって移動可能に配置すれば良く、要は、磁石が遠心力で磁石挿入孔内を幅方向に移動して磁石挿入孔の端部に張り付く動作を実現できる構成を採用すれば良い。
【００６０】
更に、バランス調整は、アンバランスを打ち消す箇所（角度範囲）に対して、上下の端板(40)、(50)に設けたネジ挿入穴(40a)、(50a)にネジ(40b)、(50b)をネジ込んだり、パテやワッシャなどの別の部材などの重りを付加するプラス修正法の他、アンバランスが発生している箇所（角度範囲）に対して、上下の端板(40)、(50)の一部をドリルで穴を空けたり、グラインダーで削って切除するなどのマイナス修正法を用いても良い。更に、バランス調整を行う部品は、端板(40)、(50)やバランスリングに限らず、ロータコア(30)や回転軸(4)であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上説明したように、本発明は、移動可能に配置した磁石が回転時に遠心力で磁石挿入孔の端部にまで移動して張り付いた所定回転数以上の状態でバランス調整を施したので、磁石を磁石挿入孔内に固定する樹脂や接着剤の剥がれに起因する回転子のアンバランスの発生がなく、所定回転数以上での振動や騒音を低減できると共に、回転子の軸受け部への余計な加重を抑制できる回転子を得ることができ、これを備えた磁石埋込型モータに適用して有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１         磁石埋込型モータ
２         ステータ
３         磁石埋込型回転子
４         回転軸
３０       ロータコア
３０ａ     積層鋼板
３０ｂ     ブリッジ
３１ｌ、３１ｒ、３１ｇ、３１ｈ、３１ｉ、３１ｊ       磁石
３２          軸孔
３３、３３ｄ、３３ｅ、３３ｓ、３３ｔ、３３ｕ、３３ｗ    磁石挿入孔
Ｅｌ、Ｅｒ    端部
３３ｌ、３３ｒ、３３ｇ、３３ｈ、３３ｉ、３３ｊ    磁石ストッパ
４０     下端板
５０       上端板
４０ａ、５０ａ    ネジ挿入穴
４０ｂ、５０ｂ    ネジ
【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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