(57)【要約】【課題】回転子の積層鉄心に永久磁石を容易に固定することができる電動機を得る。【解決手段】固定子２と、永久磁石９が埋設された積層鉄心８を有する磁石埋込型回転子３とを備えた電動機であって、積層鉄心８は、永久磁石９が嵌挿される複数の磁石用孔部１１ｂが周方向に形成され、積層鉄心８の軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材１１と、磁石用孔部１１ｂと同形状の孔部１２ｂが形成され、孔部１２ｂの縁部から中心に向かって突出する突起部１２ｃを有し、軸方向の一端側に第１の板状磁性部材１１に接して配置される第２の板状磁性部材１２とからなり、永久磁石９が嵌挿された磁石用孔部１１ｂと永久磁石９との隙間に樹脂部材１０が充填され、かつ軸方向の他端側では永久磁石９の端部が樹脂部材１０により覆われている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、永久磁石が埋設された積層鉄心を有し前記固定子の内側に対向配置される磁石埋込型回転子とを備えた電動機であって、
前記積層鉄心は、前記永久磁石が嵌挿される複数の磁石用孔部が周方向に所定の間隔を空けて形成され、前記積層鉄心の軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材と、前記磁石用孔部と同形状の孔部が形成され、前記孔部の縁部から中心に向かって突出する突起部を有し、前記軸方向の一端側に前記第１の板状磁性部材に接して配置される第２の板状磁性部材とからなり、
前記永久磁石が嵌挿された前記磁石用孔部と前記永久磁石との隙間に樹脂部材が充填され、かつ前記軸方向の他端側において前記永久磁石の端部が前記樹脂部材により覆われていることを特徴とする電動機。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機において、
前記積層鉄心には、前記磁石用孔部より前記積層鉄心の中心側で前記磁石用孔部に対向する部位に、前記軸方向に貫通する複数の注入用孔部が形成され、前記積層鉄心の前記第２の板状磁性部材には、前記孔部と前記注入用孔部とが連通するスリット部が形成されており、
前記注入用孔部に前記樹脂部材が充填され、前記軸方向の前記一端側では充填された前記樹脂部材により前記スリット部を介し前記永久磁石の端部が覆われ、前記軸方向の前記他端側では前記永久磁石の端部を覆う樹脂部材と前記注入用孔部に充填された樹脂部材とが一体に連結されていることを特徴とする電動機。
【請求項３】
請求項１に記載の電動機において、
前記積層鉄心の前記第１の板状磁性部材には、前記磁石用孔部より前記積層鉄心の中心側で前記磁石用孔部に対向する部位に、前記軸方向の前記他端側から途中までの深さで複数の注入用孔部が形成され、更に前記注入用孔部の底部と前記磁石用孔部とを繋ぐ連通部を有し、
前記注入用孔部に前記樹脂部材が充填され、前記連通部を介して前記磁石用孔部に充填された樹脂部材と連結されており、前記軸方向の前記他端側では前記永久磁石の端部を覆う樹脂部材と前記注入用孔部に充填された樹脂部材とが一体に連結されていることを特徴とする電動機。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動機において、
前記積層鉄心の回転角度を検出するセンサを備え、前記センサは、前記第２の板状磁性部材の前記突起部と対向して前記第２の板状磁性部材の外側に配置されていることを特徴とする電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機に関し、特に、積層鉄心の外周近傍に設けられた孔部に永久磁石が装着された磁石埋込型回転子を有する電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁石埋込型回転子を備えた電動機において、回転子の積層鉄心へ永久磁石を固定する方法として、積層鉄心の両端面に端板を設け、積層鉄心と端板とをリベットで固定することで積層鉄心内部に設けられる永久磁石の軸方向の移動を制限する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、回転子の積層鉄心に、永久磁石が挿入される複数の穴部を有し、更に各穴部より積層鉄心の中心側にあって、軸方向に貫通し永久磁石と対応する位置で穴部と連通する連通部が形成された複数の注入用穴部を有し、この注入用穴部から連通部を介して穴部と永久磁石との間に樹脂部材を充填することで、永久磁石を穴部に固定する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３９８１３号公報（第４頁、図２）
【特許文献２】特開２００２−３４１８７号公報（第３−４頁、図１−２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の磁石埋込型回転子を備えた電動機において、例えば、特許文献１のように、永久磁石の軸方向の移動を制限するために積層鉄心の両端に端板を設けた場合、端板の厚さ分だけ回転子の軸方向の長さが長くなるという問題があった。また、積層鉄心と端板は各部材に設けられた貫通穴に挿入されるリベットによって固定されている。このような構造では、回転子の製造時に、積層鉄心の貫通穴と両端面の端板の貫通穴とが軸方向に重なるように、相互に位置決めしながらリベットを挿入しなければならない。各部品のうち１つでも位置ずれがあるとリベットが挿入できなくなり、このことが回転子の組立を困難にしている。
【０００５】
また、特許文献２の技術では、回転子を組み立てる過程で、まず、樹脂を注入する金型の下型に積層鉄心を嵌挿し、次いで、下型に設けた突起で永久磁石の下部を位置決めしながら、積層鉄心の各穴部内に永久磁石を所定の個数だけ挿入した後、上型を合わせて穴部と永久磁石との間に樹脂部材を充填するように構成されている。各穴部に永久磁石を個数分ずつ挿入し位置決めする作業は、多くの時間を要するため、樹脂部材の成形工程における作業性が悪いという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、製品の大型化を招くことなく、積層鉄心に永久磁石を容易に固定することができる電動機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】
【０００７】
この発明に係る電動機は、固定子と、永久磁石が埋設された積層鉄心を有し固定子の内側に対向配置される磁石埋込型回転子とを備えた電動機であって、積層鉄心は、永久磁石が嵌挿される複数の磁石用孔部が周方向に所定の間隔を空けて形成され、積層鉄心の軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材と、磁石用孔部と同形の孔部が形
成され、孔部の縁部から中心に向かって突出する突起部を有し、軸方向の一端側に第１の板状磁性部材に接して配置される第２の板状磁性部材とからなり、永久磁石が嵌挿された磁石用孔部と永久磁石との隙間に樹脂部材が充填され、かつ軸方向の他端側において永久磁石の端部が樹脂部材により覆われているものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の電動機によれば、磁石埋込型回転子を構成する積層鉄心は、永久磁石が嵌挿される複数の磁石用孔部が周方向に所定の間隔を空けて形成され、積層鉄心の軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材と、磁石用孔部と同形の孔部が形成され、孔部の縁部から中心に向かって突出する突起部を有し、軸方向の一端側に第１の板状磁性部材に接して配置される第２の板状磁性部材とからなり、永久磁石が嵌挿された磁石用孔部と永久磁石との隙間に樹脂部材が充填され、かつ軸方向の他端側において永久磁石の端部が樹脂部材により覆われているので、永久磁石を固定するために積層鉄心とは別部材の端板を設ける必要がないため、磁石埋込型回転子が軸方向に長大化することなく永久磁石を固定することができる。
また、磁石埋込型回転子の組立時の樹脂部材の成形工程において、積層鉄心に予め永久磁石を挿入した状態で成形金型にセットできるため、作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１における電動機を示す概略構成図である。
【図２】図１の電動機におけるセンサ配置と磁石埋込型回転子の構成を示し、（ｂ）は軸線に沿う断面図、（ａ）は（ｂ）の左側面図、（ｃ）は（ｂ）の右側面図である。
【図３】図２（ｂ）における線III−IIIに沿う断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２における電動機のセンサ配置と磁石埋込型回転子の構成を示し、（ｂ）は軸線に沿う断面図、（ａ）は（ｂ）の左側面図、（ｃ）は（ｂ）の右側面図である。
【図５】図４（ｂ）における線Ｖ−Ｖに沿う断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３における電動機のセンサ配置と磁石埋込型回転子の構成を示し、（ｂ）は軸線に沿う断面図、（ａ）は（ｂ）の左側面図である。
【図７】図６（ｂ）における線ＶII−ＶIIに沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１における電動機を、図を参照しながら説明する。図１は、電動機を軸線方向に見た概略構成図であり、要部のみを示している。図２は、図１の電動機のセンサ配置と磁石埋込型回転子の構成を示し、このうち、図２（ｂ）は軸線に沿う方向の断面図、図２（ａ）は（ｂ）の左側面図、図２（ｃ）は（ｂ）の右側面図である。各側面図はいずれも中心線より片側半分のみを示している。また、図３は、図２（ｂ）における線III−IIIに沿う断面図である。
【００１１】
図１〜３において、電動機１は、固定子２と、固定子２の内側に微少間隙を介して対向し、回転自在に配置された磁石埋込型回転子３と、磁石埋込型回転子３の軸方向の漏れ磁束の磁極の切り替わりを検知するセンサ４（図２参照）とを有している。
固定子２は、固定子鉄心５と、固定子鉄心５のティース部に巻回されたコイル６とを備えている。
一方の磁石埋込型回転子３は、回転子軸７と、薄板状磁性部材が積層されて形成される積層鉄心８と、永久磁石９と、樹脂部材１０とを備えている。
本実施の形態では、磁石埋込型回転子３の、特に永久磁石９を保持する部分に特徴を有するので、以下、その部分の構成について更に詳しく説明する。
【００１２】
図２に示すように、外形が円形状である積層鉄心８は、薄板状磁性部材からなり、積層鉄心８の軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材１１と、積層鉄心８の軸方向の一端側に第１の板状磁性部材１１に接して配置される第２の板状磁性部材１２とで構成されている。
第１の板状磁性部材１１には、図３に示すように、中心部に軸用孔部１１ａが形成され、外周近傍の周方向に均等に所定の間隔を空けて複数の磁石用孔部１１ｂが形成されている。
【００１３】
第２の板状磁性部材１２は、基本的に第１の板状磁性部材１１と同形状で、図２（ａ）に示すように、中心部に軸用孔部１２ａが形成され、第１の板状磁性部材１１の磁石用孔部１１ｂと同じ位置に同形状の孔部１２ｂが形成されているが、第１の板状磁性部材１１と異なる点は、孔部１２ｂの外周側縁部から穴部の中心に向かって突出する突起部１２ｃが設けられている点である。この突起部１２ｃは、永久磁石９の抜け落ち防止のために設けられたものである。したがって、第２の板状磁性部材１２は、積層鉄心８の一部であると共に、永久磁石９の抜け防止のための端板の役目を担っている。
【００１４】
他の実施の形態も含め以下の説明において、積層鉄心８の軸方向の略全長に亘る長さに積層され、永久磁石９が挿入される磁石用孔部が形成された板状磁性部材は、すべて第１の板状磁性部材と称し、軸方向の一端側に第１の板状磁性部材に接して配置され、抜け落ち防止の突起部を有する板状磁性部材は、第２の板状磁性部材と称することにする。
【００１５】
永久磁石９は、直方体形状をしており、積層鉄心８の第１の板状磁性部材１１に形成した複数の磁石用孔部１１ｂにそれぞれ挿入される。永久磁石９と磁石用孔部１１ｂとの寸法関係は、永久磁石９の厚さに対し磁石用孔部１１ｂの径方向の寸法のほうがわずかに大きく形成されている。また、永久磁石９の幅寸法に対し磁石用孔部１１ｂの周方向の寸法のほうが大きく、両端側に樹脂部材１０を充填するための空間が形成されている。更に、永久磁石９の長さ寸法に対し積層後の磁石用孔部１１ｂの全長のほうがわずかに長い。
【００１６】
図２及び図３に示すように、第１の板状磁性部材１１の磁石用孔部１１ｂに永久磁石９が挿入された状態で、樹脂部材１０が充填されている。永久磁石９の第２の板状磁性部材１２側の端面は、突起部１２ｃに当接しているので、第２の板状磁性部材１２の外側端面より突起部１２ｃの厚さ分だけへこんでいる。このへこみ部分全体と、永久磁石９の厚さ及び幅と磁石用孔部１１ｂとの寸法差により形成される隙間とに樹脂部材１０が充填されている。更に、永久磁石９の反対側の端面、すなわち第１の板状磁性部材１１の外側端面では、個々の永久磁石９の端部に充填された樹脂部材１０同士が円環状に連結され、一体となって永久磁石９の一方の端面が覆われている。なお、樹脂部材１０の充填方法については後述する。
【００１７】
センサ４は、第２の板状磁性部材１２の軸方向外側に、突起部１２ｃと対向するように配置され、電動機１のブラケット（図示せず）側に固定されている。このセンサ４は、積層鉄心８の磁石用孔部１１ｂに嵌挿されて隣り合う極性が異なるように着磁された永久磁石９の、軸方向の漏れ磁束の磁極の切り替わりを検知するためのもので、複数個のホールスイッチにより構成されている。ただし、センサ４は、本願の主要部ではないので、詳細な説明は省略する。
【００１８】
上記のように構成された電動機１の動作について簡単に説明する。電力を電動機１に供給すると共に、センサ４の検出信号を受け取り、適切な相への通電に切り換えるための演算回路を有する制御回路（図示せず）により、コイル６に電流が供給される。
具体的には、センサ４が検知した磁石埋込型回転子３の漏れ磁束から極性を判定し、制御回路に信号を送る。制御回路はセンサ４からの信号にもとづき、適切な通電相を判定し
、コイル６の通電相を順次切り換えて行くことで、固定子２からは回転磁界が発生する。これにより磁石埋込型回転子３は回転する。
【００１９】
次に、磁石埋込型回転子３の製造方法について説明する。
まず、打ち抜き加工により、軸用孔部１１ａと磁石用孔部１１ｂが打ち抜かれた第１の板状磁性部材１１と、軸用孔部１２ａと突起部１２ｃを有する孔部１２ｂが打ち抜かれた第２の板状磁性部材１２とを製作して用意する。
次に、数枚の第２の板状磁性部材１２を下側に配置し、その上に、互いの各孔部を一致させて第１の板状磁性部材１１を所定の寸法だけ積層する。その状態で、例えば、かしめ等により固着し一体化して積層鉄心８を形成する。そして、形成された積層鉄心８の磁石用孔部１１ｂに永久磁石９を挿入し、径方向外側に寄せて配置する。
【００２０】
次いで、永久磁石９が挿入された積層鉄心８を、成形金型（図示せず）に嵌挿し、所定の圧力により隙間に樹脂部材１０を注入し、硬化させて積層鉄心８と一体化させる。
なお、成形金型は、例えば、上型と下型からなり、下型に永久磁石９を挿入した積層鉄心８を嵌挿し、上型を重ねて固定した後、上型の樹脂注入口より溶融した樹脂部材１０を注入する。このとき、図２（ｃ）に示すように、周方向に複数個配置された磁石用孔部１１ｂを円環状に繋ぐ部分が形成されるように、上型と下型の間に空間が設けられている。したがって、樹脂部材１０は、その空間部と、永久磁石９と磁石用孔部１１ｂとの隙間と、第２の板状磁性部材１２の孔部１２ｂとに充填されて図２に示す樹脂部材１０のようになる。
積層鉄心８を成形金型から取り出して軸用孔部１１ａ，１２ａに、回転子軸７を嵌合させて固着することにより磁石埋込型回転子３が完成する。
【００２１】
このように、積層鉄心８の軸方向の一端側に、突起部１２ｃを有する第２の板状磁性部材１２を配置し、突起部１２ｃと樹脂部材１０とにより永久磁石９を固定する構成としたので、第２の板状磁性部材１２は、永久磁石９の抜け落ちを防止する端板の役目をすると同時に、積層鉄心８の一部としても機能する。したがって、積層鉄心８とは別部材の端板を設ける必要がないため、磁石埋込型回転子３の軸方向長さが長くなることなく永久磁石９を固定することができる。あるいは、別部材の端板の軸方向長さ分だけ第１の板状磁性部材１１の積層枚数を増やすことができるため、より大きなトルクを出すことが可能となる。
【００２２】
また、積層鉄心８とは別部材の端板がないため、積層鉄心８とセンサ４との空隙を小さくすることができる。積層鉄心８の回転角度を検出するセンサ４を、第２の板状磁性部材１２の突起部１２ｃと対向するように配置することで、突起部１２ｃを利用して、永久磁石９から発生する磁束の積層鉄心８の軸方向の漏れ磁束をセンサ４へと誘導することができ、積層鉄心８の漏れ磁束を効率よくセンサ４へ伝達させることができため、センサ４の検知性に優れている。
【００２３】
更に、第２の板状磁性部材１２の突起部１２ｃにより永久磁石９の抜け落ちを防止しているので、樹脂部材１０を注入する工程において、予め永久磁石９を挿入した積層鉄心８を、第２の板状磁性部材１２側を下にして成形金型に嵌挿することができる。背景技術の項で説明した特許文献２の技術では、積層鉄心８を成形金型に嵌挿し、下型に形成した突起部で永久磁石９の下端を位置決めしながら永久磁石を所定の個数ずつ挿入する作業が必要であったが、この作業が不要となる。これにより、成形金型に積層鉄心８を嵌挿する作業から、樹脂部材１０の注入、硬化、成形金型から積層鉄心８の取り出しまでの一連の作業が容易になり、作業性の向上を図ることができる。
【００２４】
以上のように、実施の形態１によれば、固定子と、永久磁石が埋設された積層鉄心を有
し固定子の内側に対向配置される磁石埋込型回転子とを備えた電動機であって、積層鉄心は、永久磁石が嵌挿される複数の磁石用孔部が周方向に所定の間隔を空けて形成され、積層鉄心の軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材と、磁石用孔部と同形状の孔部が形成され、孔部の縁部から中心に向かって突出する突起部を有し、軸方向の一端側に第１の板状磁性部材に接して配置される第２の板状磁性部材とからなり、永久磁石が嵌挿された磁石用孔部と永久磁石との隙間に樹脂部材が充填され、かつ軸方向の他端側において永久磁石の端部が樹脂部材により覆われているので、永久磁石を固定するために積層鉄心とは別部材の端板を設ける必要がないため、磁石埋込型回転子が軸方向に長大化することなく永久磁石を固定することができる。
また、磁石埋込型回転子の組立時の樹脂部材の成形工程において、積層鉄心に予め永久磁石を挿入した状態で成形金型にセットできるため、作業性が向上する。
【００２５】
実施の形態２．
図４は、実施の形態２による電動機のセンサ配置と磁石埋込型回転子の構成を示し、このうち、図４（ｂ）は軸線に沿う方向に見た断面図、図４（ａ）は（ｂ）の左側面図、図４（ｃ）は（ｂ）の右側面図である。各側面図はいずれも中心線より片側半分のみを示している。また、図５は、図４（ｂ）における線Ｖ−Ｖに沿う断面図である。実施の形態１と同等部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
図４に示すように、実施の形態２の磁石埋込型回転子３の積層鉄心８は、軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材２１と、積層鉄心８の軸方向の一端側の端板となる第２の板状磁性部材２２とで構成されている。実施の形態１と異なる点は、第１の板状磁性部材２１及び第２の板状磁性部材２２とも、注入用孔部２１ｄ，２２ｄが追加されている点である。以下に詳しく説明する。
【００２７】
第１の板状磁性部材２１には、図５に示すように、中心部に形成された軸用孔部２１ａと、外周近傍の周方向に所定の間隔を介して均等に配置された複数の磁石用孔部２１ｂと、磁石用孔部２１ｂに対応してその積層鉄心中心側に形成された複数の注入用孔部２１ｄとが形成されている。永久磁石９の寸法と磁石用孔部２１ｂの寸法関係は実施の形態１の場合と同様である。
【００２８】
第２の板状磁性部材２２には、図４（ａ）に示すように、軸用孔部２２ａと、第１の板状磁性部材２１の磁石用孔部２１ｂと同形状で外周側縁部に突起部２２ｃを有する孔部２２ｂと、注入用孔部２２ｄとを有し、更に、孔部２２ｂと注入用孔部２２ｄとは、スリット部２２ｅにより連通されている。
第１の板状磁性部材２１と第２の板状磁性部材２２が所定の寸法に積層された状態では、注入用孔部２１ｄ，２２ｄは、積層鉄心８の軸方向に貫通する貫通孔となる。
【００２９】
両板状磁性部材を積層して積層鉄心８とした後、第２の板状磁性部材２２を下にして、磁石用孔部２１ｂに永久磁石９を挿入する。この状態で、成形金型（図示せず）を用いて樹脂部材１０を注入する。注入用孔部２１ｄに注入された樹脂部材１０は、第２の板状磁性部材２２の側では、注入用孔部２２ｄからスリット部２２ｅを介して永久磁石９の一端を覆うよう注入される。
他端側の第１の板状磁性部材２１の外部端面側では、複数の磁石用孔部２１ｂと注入用孔部２１ｄとが繋がり、更にそれらが周方向に円環状に繋がるように形成されている。なお、この円環状部は、成形金型の形状を工夫することで達成される。
樹脂成形後は、図４（ｂ）に示すように、永久磁石９の全体が注入用孔部２１ｄ，２２ｄを介して樹脂部材１０で覆われて、積層鉄心８に固定されている。
【００３０】
なお、センサ４は、第２の板状磁性部材２２の突起部２２ｃと対向する軸方向外側に配
置されており、作用は実施の形態１と同様である。
【００３１】
以上のように、実施の形態２の電動機によれば、実施の形態１の構成に加え、積層鉄心には、磁石用孔部より積層鉄心の中心側で磁石用孔部に対向する部位に、軸方向に貫通する複数の注入用孔部が形成され、積層鉄心の第２の板状磁性部材には、孔部と注入用孔部とが連通するスリット部が形成されており、注入用孔部に樹脂部材が充填され、軸方向の一端側では充填された樹脂部材によりスリット部を介し永久磁石の端部が覆われ、軸方向の他端側では永久磁石の端部を覆う樹脂部材と注入用孔部に充填された樹脂部材とが一体に連結されているので、実施の形態１の効果に加え、更に軸方向の機械的強度の向上が図れる。
【００３２】
実施の形態３．
図６は、実施の形態３による電動機のセンサ配置と磁石埋込型回転子の構成を示し、このうち図６（ｂ）は軸線に沿う方向に見た断面図、図６（ａ）は（ｂ）の左側面図で中心線より片側半分のみを示している。右側面図は、実施の形態２の図４（ｃ）と同等なので図示は省略する。図７は、図６（ｂ）における線ＶII−ＶIIに沿う断面図である。実施の形態１または２と同等部分は同一符号を付して説明を省略する。
積層鉄心８は、軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材と、その一端側に接して配置される第２の板状磁性部材とからなっているのは、これまでの実施の形態と同様である。以下、図６及び図７により相違点を中心に説明する。
【００３３】
図６（ｂ）にアで示す第１の板状磁性部材１１は、実施の形態１の図３で説明した第１の板状磁性部材１１と同等である。すなわち、中心部に軸用孔部１１ａが、また外周近傍の周方向に所定の間隔を空けて複数の磁石用孔部１１ｂが形成されている。
図６（ｂ）にイで示す第１の板状磁性部材２１は、実施の形態２の図５で説明した第１の板状磁性部材２１と同等である。すなわち、磁石用孔部２１ｂに対応してその積層鉄心中心側に複数の注入用孔部２１ｄが形成されている。
図６（ｂ）にウで示す第１の板状磁性部材３１は、図７に示すように、第１の板状磁性部材２１と同様に形成された軸用孔部３１ａ，磁石用孔部３１ｂ，注入用孔部３１ｄを有し、更に、磁石用孔部３１ｂと注入用孔部３１ｄとがスリット部３１ｅにより連通されている。このスリット部３１ｅは、積層後には「連通部」となる部分である。
【００３４】
上記のように、本実施の形態の第１の板状磁性部材は、第１の板状磁性部材１１と第１の板状磁性部材３１と第１の板状磁性部材２１とが順に積層されて構成されている。
一方の第２の板状磁性部材１２は、実施の形態１の第２の板状磁性部材１２と同等である。すなわち、軸用孔部１２ａと複数の孔部１２ｂとを有し、孔部１２ｂの外周側の縁部には中心に向かう突起部１２ｃが形成されている。
なお、センサ４は、実施の形態１の場合と同様に配置され、同様に作用する。
【００３５】
積層鉄心８の組立は、まず数枚の第２の板状磁性部材１２を軸方向一端側に配置し、それから順に、第１の板状磁性部材１１を所定の寸法だけ積層し、次に第１の板状磁性部材３１を数枚積層し、次に残り部分に第１の板状磁性部材２１を積層して、全体をかしめ等により固着し一体化する。積層後の軸方向の断面形状は図６（ｂ）のようになり、注入用孔部２１ｄ，３１ｄは、軸方向の他端側から途中までの深さに形成された有底の孔となり、底部においてスリット部３１ｅにより形成された連通部を介して磁石用孔部３１ｂに連通している。
【００３６】
積層鉄心８の第１の板状磁性部材の磁石用孔部に永久磁石９を挿入した後、実施の形態２の場合と同様な成形金型（図示せず）を用いて樹脂部材１０を注入する。これにより、磁石用孔部側と注入用孔部側の樹脂部材１０が、スリット部３１ｅにより形成された連通
部を介して繋がる。すなわち、積層された第１の板状磁性部材の軸方向の途中で、磁石用孔部と注入用孔部が樹脂部材１０で連結される。注形後の樹脂部材１０の形状は、一端側すなわち第２の板状磁性部材１２側端面は実施の形態１と同様であり、他端側端面は実施の形態２と同様である。
これにより、直方体形状の永久磁石９は、積層鉄心８の一端側では、突起部１２ｃの周辺に充填された樹脂部材１０で覆われ、他端側では円環状に形成された樹脂部材１０で覆われて強固に固定されている。
【００３７】
なお、各実施の形態において、第２の板状磁性部材の突起部は、孔部の外周側から内側に向けて形成すると説明したが、これに限定されるものではなく、内周側から孔部の中央側に向けて形成してもよく、１つの孔部に対して複数の突起部を設けてもよい。
また、これまでの説明では、積層鉄心８の他端側、すなわち第１の板状磁性部材の外部端面側では、樹脂部材１０が円環状に繋がっているものとしたが、必ずしも円環状に繋ぐ必要はなく、永久磁石９の端面部分のみが個別に覆われているものでも良い。
【００３８】
以上のように、実施の形態３の電動機によれば、実施の形態１の構成に加えて、積層鉄心の第１の板状磁性部材には、磁石用孔部より積層鉄心の中心側で磁石用孔部に対向する部位に、軸方向の他端側から途中までの深さで複数の注入用孔部が形成され、更に注入用孔部の底部と磁石用孔部とを繋ぐ連通部を有し、注入用孔部に樹脂部材が充填され、連通部を介して磁石用孔部に充填された樹脂部材と連結されており、軸方向の他端側では永久磁石の端部を覆う樹脂部材と注入用孔部に充填された樹脂部材とが一体に連結されているので、実施の形態１に比べて、軸方向の機械的強度の向上が図れる。また、実施の形態２に比べて、積層鉄心内に形成する注入用孔部をできるだけ短く構成することで、積層鉄心内に発生する磁路への影響を最小限に抑えることができる。
【００３９】
また、積層鉄心の回転角度を検出するセンサを備え、センサは、第２の板状磁性部材の突起部と対向して第２の板状磁性部材の外側に配置されているので、突起部を利用して、永久磁石から発生する磁束の軸方向の漏れ磁束をセンサへと誘導することができ、積層鉄心の漏れ磁束を効率よくセンサへ伝達させることができるため、センサの検知性に優れた電動機を得ることができる。
【００４０】
なお、本願発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略したりすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  電動機、２  固定子、３  磁石埋込型回転子、４  センサ、５  固定子鉄心、
６  コイル、７  回転子軸、８  積層鉄心、９  永久磁石、１０  樹脂部材、
１１  第１の板状磁性部材、１１ａ  軸用孔部、１１ｂ  磁石用孔部、
１２  第２の板状磁性部材、１２ａ  軸用孔部、１２ｂ  孔部、１２ｃ  突起部、
２１  第１の板状磁性部材、２１ａ  軸用孔部、２１ｂ  磁石用孔部、
２１ｄ  注入用孔部、２２  第２の板状磁性部材、２２ａ  軸用孔部、２２ｂ  孔部、
２２ｃ  突起部、２２ｄ  注入用孔部、２２ｅ  スリット部、
３１  第１の板状磁性部材、３１ａ  軸用孔部、３１ｂ  磁石用孔部、
３１ｄ  注入用孔部、３１ｅ  スリット部
【図１】
2018078736.tif 000003
【図２】
2018078736.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018078736.tif 000008
【図７】
2018078736.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月22日(2017.9.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、永久磁石が埋設された積層鉄心を有し前記固定子の内側に対向配置される磁石埋込型回転子とを備えた電動機であって、
前記積層鉄心は、前記永久磁石が嵌挿される複数の磁石用孔部が周方向に所定の間隔を空けて形成され、前記積層鉄心の軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材と、前記磁石用孔部と同形状の孔部が形成され、前記孔部の縁部から中心に向かって突出する突起部を有し、前記軸方向の一端側に前記第１の板状磁性部材に接して配置される第２の板状磁性部材とからなり、
前記積層鉄心には、前記磁石用孔部より前記積層鉄心の中心側で前記磁石用孔部に対向する部位に、前記軸方向に貫通する複数の注入用孔部が形成され、更に前記積層鉄心の前記第２の板状磁性部材には、前記孔部と前記注入用孔部とを連通するスリット部を有し、
前記永久磁石が嵌挿された前記磁石用孔部と前記永久磁石との隙間および前記注入用孔部に樹脂部材が充填され、前記軸方向の前記一端側では充填された前記樹脂部材により前記スリット部を介し前記永久磁石の端部が覆われ、前記軸方向の他端側では前記永久磁石の端部を覆う樹脂部材と前記注入用孔部に充填された樹脂部材とが一体に連結されていることを特徴とする電動機。
【請求項２】
固定子と、永久磁石が埋設された積層鉄心を有し前記固定子の内側に対向配置される磁石埋込型回転子とを備えた電動機であって、
前記積層鉄心は、前記永久磁石が嵌挿される複数の磁石用孔部が周方向に所定の間隔を空けて形成され、前記積層鉄心の軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材と、前記磁石用孔部と同形状の孔部が形成され、前記孔部の縁部から中心に向かって突出する突起部を有し、前記軸方向の一端側に前記第１の板状磁性部材に接して配置される第２の板状磁性部材とからなり、
前記積層鉄心の前記第１の板状磁性部材には、前記磁石用孔部より前記積層鉄心の中心側で前記磁石用孔部に対向する部位に、前記軸方向の他端側から途中までの深さで複数の注入用孔部が形成され、更に前記注入用孔部の底部と前記磁石用孔部とを繋ぐ連通部を有し、
前記永久磁石が嵌挿された前記磁石用孔部と前記永久磁石との隙間および前記注入用孔部に樹脂部材が充填され、充填された前記樹脂部材は前記連通部を介して連結されており、前記軸方向の前記他端側では前記永久磁石の端部を覆う樹脂部材と前記注入用孔部に充填された樹脂部材とが一体に連結されていることを特徴とする電動機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動機において、
前記積層鉄心の回転角度を検出するセンサを備え、前記センサは、前記第２の板状磁性部材の前記突起部と対向して前記第２の板状磁性部材の外側に配置されていることを特徴とする電動機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係る電動機は、固定子と、永久磁石が埋設された積層鉄心を有し固定子の内側に対向配置される磁石埋込型回転子とを備えた電動機であって、積層鉄心は、永久磁石が嵌挿される複数の磁石用孔部が周方向に所定の間隔を空けて形成され、積層鉄心の軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材と、磁石用孔部と同形の孔部が形成され、孔部の縁部から中心に向かって突出する突起部を有し、軸方向の一端側に第１の板状磁性部材に接して配置される第２の板状磁性部材とからなり、積層鉄心には、磁石用孔部より積層鉄心の中心側で磁石用孔部に対向する部位に、軸方向に貫通する複数の注入用孔部が形成され、更に積層鉄心の第２の板状磁性部材には、孔部と注入用孔部とを連通するスリット部を有し、永久磁石が嵌挿された磁石用孔部と永久磁石との隙間および注入用孔部に樹脂部材が充填され、軸方向の一端側では充填された樹脂部材によりスリット部を介し永久磁石の端部が覆われ、軸方向の他端側では永久磁石の端部を覆う樹脂部材と注入用孔部に充填された樹脂部材とが一体に連結されているものである。
また、上記と同様の第１の板状磁性部材と第２の板状磁性部材とからなる積層鉄心を有する磁石埋込型回転子を備えた電動機であって、第１の板状磁性部材には、磁石用孔部より積層鉄心の中心側で磁石用孔部に対向する部位に、軸方向の他端側から途中までの深さで複数の注入用孔部が形成され、更に注入用孔部の底部と磁石用孔部とを繋ぐ連通部を有し、永久磁石が嵌挿された磁石用孔部と永久磁石との隙間および注入用孔部に樹脂部材が充填され、充填された樹脂部材は連通部を介して連結されており、軸方向の他端側では永久磁石の端部を覆う樹脂部材と注入用孔部に充填された樹脂部材とが一体に連結されているものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明の電動機によれば、磁石埋込型回転子を構成する積層鉄心は、永久磁石が嵌挿される複数の磁石用孔部が周方向に所定の間隔を空けて形成され、積層鉄心の軸方向の略全長に亘る長さに積層される第１の板状磁性部材と、磁石用孔部と同形の孔部が形成され、孔部の縁部から中心に向かって突出する突起部を有し、軸方向の一端側に第１の板状磁性部材に接して配置される第２の板状磁性部材とからなり、積層鉄心には、磁石用孔部より積層鉄心の中心側で磁石用孔部に対向する部位に、軸方向に貫通する複数の注入用孔部が形成され、更に積層鉄心の第２の板状磁性部材には、孔部と注入用孔部とを連通するスリット部を有し、永久磁石が嵌挿された磁石用孔部と永久磁石との隙間および注入用孔部に樹脂部材が充填され、軸方向の一端側では充填された樹脂部材によりスリット部を介し永久磁石の端部が覆われ、軸方向の他端側では永久磁石の端部を覆う樹脂部材と注入用孔部に充填された樹脂部材とが一体に連結されているので、永久磁石を固定するために積層鉄心とは別部材の端板を設ける必要がないため、磁石埋込型回転子が軸方向に長大化することなく永久磁石を固定することができ、また軸方向の機械的強度の向上が図れる。更に、磁石埋込型回転子の組立時の樹脂部材の成形工程において、積層鉄心に予め永久磁石を挿入した状態で成形金型にセットできるため、作業性が向上する。
また、第１の板状磁性部材に設ける注入用孔部を軸方向の他端側から途中までの深さに形成し、更に注入用孔部の底部と磁石用孔部とを繋ぐ連通部を有し、磁石用孔部と永久磁石との隙間および注入用孔部に充填され樹脂部材が連通部を介して連結されており、軸方向の他端側では永久磁石の端部を覆う樹脂部材と注入用孔部に充填された樹脂部材とが一体に連結されているので、上記効果に加えて、積層鉄心内に形成する注入用孔部をできるだけ短く構成することで、積層鉄心内に発生する磁路への影響を最小限に抑えることができる。