(57)【要約】【課題】多段ロータスキュー構造における段間の短絡磁束の発生に伴うトルク低下を抑制して、コギングトルクをより効果的に低減できる永久磁石式モータを実現する。【解決手段】永久磁石型モータ用ロータ２は、複数磁極の永久磁石５０を組み込んだロータコアブロック４１を軸方向に多段に有し、各段のロータコアブロック４１を互いに回転方向にずらして一体形成した段スキュー構造を有する。各段のロータコアブロック４１は、永久磁石５０の磁極間に、この磁極間における短絡磁束を遮断するためのフラックスバリア部６０を有する。段を異にするロータコアブロック４１において、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部６０、６０同士の少なくとも一部が重なり合うようにスキュー角度を設定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数磁極の永久磁石を組み込んだロータコアブロックを軸方向に多段に有するとともに、各段のロータコアブロックを互いに周方向にずらして一体形成した多段スキュー構造を有する永久磁石型モータ用ロータであって、
各段の前記ロータコアブロックは、前記永久磁石の磁極間に、該磁極間における短絡磁束を遮断するためのフラックスバリア部を有し、
段を異にする前記ロータコアブロックにおいて、段が隣り合う磁極の前記フラックスバリア部同士の少なくとも一部が重なり合うようにスキュー角度を設定したことを特徴とする永久磁石型モータ用ロータ。
【請求項２】
全段の前記フラックスバリア部の少なくとも一部が軸方向において一致していることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石型モータ用ロータ。
【請求項３】
前記フラックスバリア部は、前記永久磁石の両側に空間部として区画形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の埋め込み永久磁石型モータ。
【請求項４】
前記フラックスバリア部に非磁性材料が充填されることを特徴とする請求項３に記載の永久磁石型モータ用ロータ。
【請求項５】
各ロータコアブロックは、多段スキュー構造を構成するための基準となるスキュー位置決め穴を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の永久磁石型モータ用ロータ。
【請求項６】
前記スキュー位置決め穴は、１段毎のスキュー角度がθｓであるとき、前記永久磁石を組み込む磁石挿入穴を基準とする任意の対称中心線に対し、±θｓ／２°対称性をずらした部位に設定されることを特徴とする請求項５に記載の永久磁石型モータ用ロータ。
【請求項７】
複数磁極の永久磁石を組み込んだロータコアブロックを軸方向に多段に有するとともに、各段のロータコアブロックを互いに周方向にずらして一体形成した段スキュー構造を有する永久磁石型モータ用ロータの製造方法であって、
１段毎のスキュー角度がθｓであるとき、永久磁石を組み込む磁石挿入穴を基準とする任意の対称中心線に対し、±θｓ／２°対称性をずらした部位にスキュー位置決め穴を設定し、
前記スキュー位置決め穴が一致するように、各段のロータコアブロックを交互に反転させて、多段スキュー構造のロータコアを一体形成することを特徴とする永久磁石型モータ用ロータの製造方法。
【請求項８】
複数のコイルを備えたステータの内部に、請求項１から６のいずれかに記載のロータを配してなることを特徴とする永久磁石型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアに永久磁石を組み込んだ永久磁石型モータのロータスキュー構造を改良した永久磁石型モータ用ロータ、永久磁石型モータ用ロータの製造方法及び永久磁石型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石を用いたモータは、コギングトルクが発生する。コギングトルクは、ステータの巻線スロットに起因するパーミアンス分布と、永久磁石から発生する磁束分布の相互作用とによって生じるロータの回転脈動である。
【０００３】
従来、コギングトルクの低減手段として、スキュー構造が採用されている。たとえば、回転軸の表面に永久磁石を接着した表面永久磁石型モータ（ＳＰＭモータ）のロータでは、永久磁石を複数段で構成し、多段スキュー構造を形成するよって、コギングトルクを低減する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、ステータコアにおいても、スキュー構造によりコギングトルクを低減する技術が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、ロータコアの内部に永久磁石を組み込んだ埋め込み永久磁石型モータ（ＩＰＭモータ）用のロータでは、４極の２段構成の永久磁石で段スキュー構造を施した技術が提案されている（たとえば、特許文献３参照）。
【０００６】
特許文献３によれば、ロータにスキュー構造を施すことによって軸方向の短絡磁路が生じるので、１段目の永久磁石と２段目の永久磁石との間に非磁性体を挟み込んで段間の短絡磁束を低減し、トルクの低下を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭６１−１７８７６号公報（図１）
【特許文献２】特開昭６３−１４０６３５号公報（図１）
【特許文献３】特開２０００−３０８２８７号公報（図１〜図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献３の技術では、１段目の永久磁石と２段目の永久磁石との間に非磁性体を挟み込んでいる。しかし、永久磁石の段間に非磁性体を挟み込むことより、推力作用面積が減少するので、結局、トルクが低下することになる。
【０００９】
永久磁石型モータにおいて、スキュー構造はコギングトルクの低減に対して有効な手段である。しかし、スキュー構造によって生じる軸方向の短絡磁束はトルク低下の要因となる。場合によっては、軸方向の短絡磁束の発生により、コギングトルクの低減効果が低下する。したがって、永久磁石型モータにおいて、軸方向の短絡磁束を発生させないスキュー構造の開発が求められている。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、多段ロータスキュー構造における段間の短絡磁束の発生に伴うトルク低下を抑制して、コギングトルクをより効果的に低減できる永久磁石型モータ用ロータ、永久磁石型モータ用ロータの製造方法及び永久磁石型モータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る永久磁石型モータ用ロータは、複数磁極の永久磁石を組み込んだロータコアブロックを軸方向に多段に有する。各段のロータコアブロックは互いに周方向にずらして一体形成され、多段スキュー構造を有する。
【００１２】
各段の前記ロータコアブロックは、上記永久磁石の磁極間に、該磁極間における短絡磁束を遮断するためのフラックスバリア部を有する。
【００１３】
段を異にする上記ロータコアブロックにおいて、段が隣り合う磁極の上記フラックスバリア部同士の少なくとも一部が重なり合うようにスキュー角度を設定している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る永久磁石型モータ用ロータは、多段スキュー構造を有し、段を異にするロータコアブロックにおいて、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部同士の少なくとも一部が重なり合っているので、段間の短絡磁束の発生を遮断することができる。
【００１５】
したがって、多段スキュー構造における短絡磁束の発生に伴うトルク低下を抑制することができ、コギングトルクをより効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係る永久磁石型モータの全体構成の概略図である。
【図２】ロータコアの断面形状の概略図である。
【図３】ロータコアに永久磁石を組み込んだ状態の概略図である。
【図４】２段でスキュー構造を構成した場合のロータの概略斜視図である。
【図５】図４を軸方向から見た要部拡大図である。
【図６】実施形態２に係る永久磁石型ロータにおいて、同一方向に３段スキュー構造を施した場合のロータの斜視図である。
【図７】図６を軸方向から観た要部拡大図である。
【図８】実施形態３に係る永久磁石型ロータにおいて、３段スキュー構造であって、スキュー方向を交互に反転した場合のロータの斜視図である。
【図９】図９は図８を軸方向から見た要部拡大図である。
【図１０】実施形態４に係る永久磁石型ロータにおいて、スキュー位置決め穴を有するロータコアの概略図である。
【図１１】スキュー位置決め穴を有するロータの分解斜視図である。
【図１２】実施形態４に係る永久磁石型ロータにおいて、３段スキュー構造であって、スキュー方向を交互に反転した場合のロータの斜視図である。
【図１３】図１２を軸方向から観た要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、〔実施形態１〕から〔実施形態４〕に係る永久磁石型モータを説明する。
【００１８】
〔実施形態１〕から〔実施形態４〕に係る永久磁石型モータ用ロータは、多段ロータスキュー構造を有し、段を異にするロータコアブロックにおいて、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部同士の少なくとも一部が重なり合っている。したがって、当該ロータによれば、段間の短絡磁束を抑制でき、コギングトルクの低減効果に優れた多段ロータスキュー構造の永久磁石型モータを実現することができる。
【００１９】
〔実施形態１〕
［永久磁石型モータの構成］
まず図１から図５を参照して、実施形態１に係る永久磁石型モータの構成について説明する。図１は実施形態１に係る永久磁石型モータの全体構成の概略図である。図２はロータコアの断面形状の概略図である。図３はロータコアに永久磁石を組み込んだ状態の概略図である。
【００２０】
実施形態１の永久磁石型モータとしては、たとえば、ロータコアの内部に複数の永久磁石を組み込んだＩＰＭモータ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｍｏｔｏｒ）が挙げられる。図１に例示する永久磁石型モータ１００は、１０極１２スロットのＩＰＭモータであり、ステータ（固定子）１とロータ（回転子）２とを備える。
【００２１】
図１に示すように、ステータ１は、ヨーク１０、ステータコア２０およびコイル３０を有する。
【００２２】
ヨーク１０は、円筒体状の金属部材である。ヨーク１０は、磁力線を閉じて、後述する永久磁石５０の磁束の利用効果を最大にする機能を有する。またヨーク１０は、当該モータ１００の周辺機器が漏れ磁束による磁界の影響を受けるのを防止する機能も有する。
【００２３】
ヨーク１０の構成材料としては、たとえば、珪素鋼板等の軟磁性体が用いられるが、例示の材料に限定されない。
【００２４】
ステータコア２０は、ヨーク１０の内面に沿って設けられた円筒体状の金属部材である。ステータコア２０の内周側には、ロータ２に臨むように放射線状に、コイル３０を収容するための空間としての複数のスロット２１が区画形成される。
【００２５】
ステータコア２０の構成材料としては、たとえば、ヨーク１０と同様に珪素鋼板等の軟磁性体が用いられるが、例示の材料に限定されない。
【００２６】
コイル３０はスロット２１内に配置される。スロット２１とコイル３０の数は対応している。本実施形態では、１２個のスロット２１およびコイル３０が配設されるが、スロット２１およびコイル３０の数は限定されない。
【００２７】
ロータ２は、シャフト３の周囲に設けられ、ロータコア４０および永久磁石５０を有する。シャフト３はロータ２の回転中心となる。
【００２８】
ロータコア４０は、複数のロータコアブロック４１を軸方向に多段に有し、各段のロータコアブロック４１を周方向にずらして一体形成した段スキュー構造を有する。本実施形態のロータコア４０は、２段のロータコアブロック４１から構成される（図４参照）。
【００２９】
ロータコアブロック４１は、シャフト３の周囲に設けられた円筒体状の金属部材である。ロータコアブロック４１は、複数のコアシートを積層したロータコアスタックとして構成してもよく、あるいは、単体の円筒体状の金属部材で構成してもよい。
【００３０】
図２に示すように、ロータコアブロック４１の中央部には、シャフト３を挿通固定するためのシャフト嵌合穴４３が形成されている。
【００３１】
ロータコアブロック４１は、外周部近傍に永久磁石を組み込むための複数の磁石挿入穴４２が開口されている。複数の磁石挿入穴４２は、ロータコアブロック４１の周方向に沿って均等に配置されている。本実施形態の磁石挿入穴４２は、たとえば、長方形の両端に長円を傾斜させて付加したような形状を呈しているが、例示の形状に限定されない。
【００３２】
ロータコアブロック４１の構成材料としては、たとえば、珪素鋼板等の軟磁性体が用いられるが、例示の材料に限定されない。
【００３３】
図１および図２に示すように、永久磁石５０は、ロータコアブロック４１の内部に複数組み込まれている。永久磁石５０は、矩形板状を呈している。複数の永久磁石５０は、ロータコアブロック４１の円周方向に沿って均等に配置される。永久磁石５０は、たとえば、ロータコア４０の円周方向にＮ，Ｓを交互に着磁した配置とするが、例示の着磁配置に限定されない。本実施形態では、１０極の永久磁石５０が配置されるが、永久磁石５０の数は限定されない。
【００３４】
永久磁石５０としては、たとえば、ネオジウム磁石等の希土類磁石が挙げられるが、例示の材質に限定されない。
【００３５】
永久磁石５０の磁極間には、フラックスバリア部６０が設けられる（図３参照）。フラックスバリア部６０は、隣り合う永久磁石間で短絡する磁束を遮断する機能を有する。本実施形態のフラックスバリア部６０は、磁石挿入穴４２内に組み込んだ永久磁石５０の両側に空間部として区画形成される。
【００３６】
フラックスバリア部６０は、本実施形態のような空間部に限定されず、当該フラックスバリア部６０に磁石接着に使用する接着剤や樹脂などの非磁性材料が充填されていてもよく、短絡磁束の遮断機能には何ら影響しない。
【００３７】
次に図４および図５を参照して、実施形態１における段スキュー構造について説明する。図４は２段でスキュー構造を構成した場合のロータの斜視図である。図４では、スキュー構造の様子が分かりやすいように、ロータコアは半透明で表している。図５は図４を軸方向から見た要部拡大図である。図５では、解りやすいように手前ロータコアを半透明にし、かつ永久磁石を省略して表している。
【００３８】
ロータ２は、図４に示すように、複数磁極の永久磁石５０を組み込んだロータコアブロック４１ａ、４１ｂを軸方向に２段に有し、各段のロータコアブロック４１ａ、４１ｂを互いに周方向にずらした状態で一体形成した段スキュー構造を有する。
【００３９】
円筒体状の各ロータコアブロック４１ａ、４１ｂは、互いに周方向にずれているが、同様の構成で形成される。したがって、図４および図５に示すように、磁石挿入穴４０および当該磁石挿入穴４０に組み込まれる永久磁石５０は、互いに回転方向にずらした状態で配置される。
【００４０】
スキュー角度は、段を異にするロータコアブロック４１ａ、４１ｂにおいて、隣り合う磁極のフラックスバリア部６０ａ、６０ｂ同士の少なくとも一部が重なり合うように設定される。重なり合ったフラックスバリア部６０ａ、６０ｂは、少なくとも一部が段を通して軸方向で一致している。
【００４１】
本実施形態のロータ２では、図５に示すように、重なり合ったフラックスバリア部６０ａ、６０ｂ同士の断面形状がほぼ長円形を呈しており、外周形状がほぼ一致している。フラックスバリア部６０、６０が段を通して軸方向でほぼ一致することよって、軸方向に流れる段間での短絡磁束を遮断できる。
【００４２】
［永久磁石型モータの作用］
次に、図１から図５を参照して、実施形態１に係る永久磁石型モータ１００の作用について説明する。
【００４３】
本実施形態に係る永久磁石式モータ１００のロータ２は、図１に示すように、ロータコアスタック４０の内部に複数の永久磁石５０が組み込まれている。複数の永久磁石５０は、円周方向に交互にＮ，Ｓの着磁となるように配置される。
【００４４】
一方、ステータ１は、ロータ２を囲むように設けられ、円周方向に放射線状に並んだ複数のコイル３０を有する。
【００４５】
すなわち、本実施形態の永久磁石型モータ１００は、ロータ２の永久磁石５０が発生する磁束と交叉するようにステータ１のコイル３０に電流が流れる。永久磁石５０の磁束とコイル３０に流れる電流が交叉すると、本実施形態の永久磁石型モータ１００は、電磁作用により、コイル３０に円周方向の駆動力を発生させて、シャフト３を中心としてロータ２を回転させる。
【００４６】
特に、本実施形態のロータ２は、図２から図５に示すように、複数磁極の永久磁石５０を組み込んだロータコアブロック４１を軸方向に多段に有し、各段のロータコアブロック４１を周方向にずらして一体形成した多段スキュー構造を有する。多段スキュー構造は、ロータ２の回転脈動、すなわちコギングトルクを低減するために構成される。
【００４７】
しかし、多段スキュー構造において、段間に短絡磁束が生じやすく、当該短絡磁束はトルク低下の要因となる。
【００４８】
本実施形態のロータ２は、各段のロータコアブロック４１が、永久磁石５０の磁極間に、当該磁極間における短絡磁束を遮断するためのフラックスバリア部６０を有する。本実施形態のフラックスバリア部６０は、磁石挿入穴４２内に組み込んだ永久磁石５０の両側に空間部として区画形成される。
【００４９】
そして、本実施形態のロータ２では、段を異にするロータコアブロック４１ａ、４１ｂにおいて、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部６０ａ、６０ｂ同士の少なくとも一部が重なり合うようにスキュー角度を設定している。重なり合ったフラックスバリア部６０ａ、６０ｂ同士の断面形状はほぼ長円形を呈しており、外周形状がほぼ一致している。
【００５０】
本実施形態では、図５において、１段のロータコアブロック４１ａにおける永久磁石５０の左側のフラックスバリア部６０ａと、２段のロータコアブロック４１ｂにおける永久磁石５０の右側のフラックスバリア部６０ｂとが軸方向でほぼ一致している。永久磁石５０の片側のみのフラックスバリア部６０ａ、６０ｂ同士が一致していても、当該フラックスバリア部６０ａ、６０ｂは磁極間に位置するので、段間での短絡磁束が抑制される。
【００５１】
このように、本実施形態のロータ２によれば、多段スキュー構造における短絡磁束の発生に伴うトルク低下を抑制することができ、コギングトルクを効果的に低減することができる永久磁石式モータ１００を実現することができる。
【００５２】
〔実施形態２〕
次に、図６および図７を参照して、実施形態２に係る永久磁石型モータについて説明する。図６は実施形態２に係る永久磁石型ロータにおいて、同一方向に３段スキュー構造を施した場合のロータの斜視図である。図６では、スキュー構造の様子が分かりやすいように、ロータコアは半透明で表している。図７は図６を軸方向から見た要部拡大図である。図７では、解りやすいように手前ロータコアを半透明にし、かつ永久磁石を省略して表している。なお、図６および図７において、実施形態１と同一の構成部材については同一の符号を付して説明する。
【００５３】
図６に示すように、実施形態２は、ロータ２０２が３段スキュー構造を有し、各ロータコアブロック４１が同一方向にずれたスキュー構成である点が実施形態１と異なる。
【００５４】
具体的には、実施形態２のロータ２０２は、複数磁極の永久磁石５０を組み込んだロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃを軸方向に３段に有し、各段のロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃを同一周方向にずらした状態で一体形成した多段スキュー構造を有する。
【００５５】
円筒体状の各ロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃは、同一周方向にずれているが、同様の構成で形成される。したがって、図６および図７に示すように、磁石挿入穴４０および当該磁石挿入穴４０に組み込まれる永久磁石５０は、同一方向に順にずらした状態で配置される。
【００５６】
スキュー角度は、段を異にするロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃにおいて、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部同士の少なくとも一部が重なり合うように設定される。
【００５７】
すなわち、本実施形態のロータ２０２では、図７に示すように、１段目のロータコアブロック４１ａと２段目のロータコアブロック４１ｂにおいて、隣り合うフラックスバリア部６０ａ、６０ｂ同士が重なり合うように設定される。さらに、２段目のロータコアブロック４１ｂと３段目のロータコアブロック４１ｃにおいて、隣り合うフラックスバリア部６０ｂ、６０ｃ同士が重なり合うように設定される。
【００５８】
本実施形態のロータ２０２では、重なり合ったフラックスバリア部６０ａ、６０ｂもしくは６０ｂ、６０ｃ同士の断面形状がほぼ長円形を呈しており、外周形状がほぼ一致している。フラックスバリア部６０ａ、６０ｂもしくは６０ｂ、６０ｃが段を通して軸方向でほぼ一致することよって、軸方向に流れる段間での短絡磁束を遮断でき、トルク低減を抑制することが可能である。
【００５９】
実施形態２は、基本的に実施形態１と同様の作用効果を奏する。特に実施形態２に係る永久磁石型モータは、ロータ２０２が３段スキュー構造を有し、各ロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃが同一方向にずれたスキュー構成である。したがって、実施形態２は、３段ロータスキュー構造を備える永久磁石型モータにおいも、段間での短絡磁束を遮断してコギングトルクを効果的に低減できるという特有の効果を奏する。
【００６０】
〔実施形態３〕
次に、図８および図９を参照して、実施形態３に係る永久磁石型モータについて説明する。図８は実施形態３に係る永久磁石型ロータにおいて、３段スキュー構造であって、スキュー方向を交互に反転した場合のロータの斜視図である。図８では、スキュー構造の様子が分かりやすいように、ロータコアは半透明で表している。図９は図８を軸方向から見た要部拡大図である。図９では、解りやすいように手前ロータコアを半透明にし、かつ永久磁石を省略して表している。なお、図８および図９において、実施形態１と同一の構成部材については同一の符号を付して説明する。
【００６１】
図８に示すように、実施形態３は、ロータ３０２が３段スキュー構造を有し、スキュー方向を交互に反転している点が実施形態２と異なる。
【００６２】
具体的には、実施形態３のロータ３０２は、複数磁極の永久磁石５０を組み込んだロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃを軸方向に３段に有し、各段のロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃのスキュー方向を交互に反転させてずらした状態で一体形成した段スキュー構造を有する。
【００６３】
円筒体状の各ロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃは、スキュー方向を交互に反転させているが、同様の構成で形成される。したがって、図８および図９に示すように、磁石挿入穴４０および当該磁石挿入穴４０に組み込まれる永久磁石５０は、異なる方向に交互にずらした状態で配置される。
【００６４】
スキュー角度は、段を異にするロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃにおいて、段が隣り合う磁極のフラックスバリア部６０同士の少なくとも一部が重なり合うように設定される。
【００６５】
すなわち、本実施形態のロータ３０２では、図９に示すように、１段目のロータコアブロック４１ａ、２段目のロータコアブロック４１ｂおよび３段目のロータコアブロック４１ｃにおいて、隣り合うフラックスバリア部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ同士が重なり合うように設定される。
【００６６】
本実施形態のロータ３０２では、重なり合ったフラックスバリア部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ同士の断面形状がほぼ長円形を呈しており、外周形状がほぼ一致している。１段目から３段目のフラックスバリア６０ａ、６０ｂ、６０ｃは全て１つに重なり合い、軸方向から観た場合に２０箇所のフラックスバリアが貫通穴となっている。したがって、本実施形態のロータ３０２は、軸方向に流れる段間での短絡磁束をより確実に遮断でき、トルク低減をさらに抑制することが可能である。
【００６７】
実施形態３は、基本的に実施形態２と同様の作用効果を奏する。特に実施形態３に係る永久磁石型モータ３００は、ロータ３０２が３段スキュー構造を有し、ロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃがスキュー方向を交互に反転している。その結果、１段目から３段目のフラックスバリア６０ａ、６０ｂ、６０ｃが全て１つに重なり合い、軸方向から見た場合に当該フラックスバリア６０ａ、６０ｂ、６０ｃが貫通穴となる。したがって、実施形態３は、３段ロータスキュー構造を備える永久磁石型モータにおいて、段間での短絡磁束を確実に遮断してコギングトルクをより効果的に低減できるという特有の効果を奏する。
【００６８】
〔実施形態４〕
次に、図１０から図１２を参照して、実施形態４に係る永久磁石型モータについて説明する。図１０は実施形態４に係る永久磁石型ロータにおいて、スキュー位置決め穴を有するロータコアの概略図である。図１１はスキュー位置決め穴を有するロータの分解斜視図である。図１２は実施形態４に係る永久磁石型ロータにおいて、３段スキュー構造であって、スキュー方向を交互に反転した場合のロータの斜視図である。
【００６９】
図１３は図１２を軸方向から見た要部拡大図である。図１３では、解りやすいように手前ロータコアを半透明にし、かつ永久磁石を省略して表している。なお、図１０から図１２において、実施形態１と同一の構成部材については同一の符号を付して説明する。
【００７０】
図１０に示すように、実施形態４は、ロータ４０２が３段スキュー構造を有し、各ロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃにスキュー位置決め穴７０を有する点が実施形態３と異なる。
【００７１】
スキュー位置決め穴７０は、多段スキュー構造を構成するための基準となる。具体的には、スキュー位置決め穴７０は、１段毎のスキュー角度をθｓとするとき、磁石挿入穴４２を基準とする任意の対称中心線に対し、±θｓ／２°対称性をずらした部位に設定する。
【００７２】
さらに、図１１および図１２に示すように、シャフト嵌合穴４３の中心軸を中心としてスキュー位置決め穴７０が一致するように、各段のロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃを交互に反転させて、当該ロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃを位置決めする。
【００７３】
そして、位置決めしたロータコアブロック４１ａ、４１ｂ、４１ｃを一体形成することにより、ロータコア４０が完成する。当該ロータコア４０を用いて完成した３段スキュー構造のロータ４０２は、スキュー位置決め穴７０を除き、実施形態３のロータ３０２と同一構成のものとなる(図８参照)。
【００７４】
本実施形態のロータ４０２では、図１１および図１３に示すように、１段目のロータコアブロック４１ａ、２段目のロータコアブロック４１ｂおよび３段目のロータコアブロック４１ｃにおいて、隣り合うフラックスバリア部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ同士が重なり合うように設定される。
【００７５】
本実施形態のロータ４０２では、重なり合ったフラックスバリア部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ同士の断面形状がほぼ長円形を呈しており、外周形状がほぼ一致している。１段目から３段目のフラックスバリア６０ａ、６０ｂ、６０ｃは全て１つに重なり合い、軸方向から見た場合に２０箇所のフラックスバリアが貫通穴となっている。同様に、スキュー位置決め穴７０は４箇所の貫通穴となる。したがって、本実施形態のロータ４０２は、軸方向に流れる段間での短絡磁束をより確実に遮断でき、トルク低減をさらに抑制することが可能である。
【００７６】
実施形態４は、基本的に実施形態３と同様の作用効果を奏する。特に実施形態４は、多段スキュー構造を構成するための基準となるスキュー位置決め穴７０を有するので、極めて容易に多段スキュー構造を構成することができるという特有の効果を奏する。
【００７７】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。
【００７８】
たとえば、上記実施形態では、２段もしくは３段スキュー構造を例示して説明したが、本発明は４段以上のスキュー構造のロータおよび永久磁石型モータにも適用しうることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７９】
２、２０２、３０２、４０２    ロータ、
４０    ロータコア、
４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）    ロータコアブロック、
４２    磁石挿入穴、
５０    永久磁石、
６０    フラックスバリア、
７０    スキュー位置決め穴、
１００    永久磁石型モータ。
【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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