(57)【要約】【課題】少なくとも、ロータに形成された磁石用スロットのステータ側の側面と永久磁石のステータ側の側面との間の隙間を、極めて簡易な改良構造にて完全に閉塞でき、もってモータ性能（トルク性能、回転性能、モータ効率）に優れたＩＰＭモータを構成するロータを提供する。【解決手段】ロータコア１０に設けられた磁石用スロット１２内に該スロット１２よりも小寸法の永久磁石３０が埋設され、該ロータコア１０の端部に２つのエンドプレート２０，２０を具備する、ＩＰＭモータ用ロータ１００であり、エンドプレート２０のうち、そのロータコア側の側面２０ａにおけるスロット１２に対応する位置には、少なくとも永久磁石３０の一部と当接する当接部４０（突起）が設けてあり、当接部４０が永久磁石３０の一部と当接し、さらに押圧することで、少なくとも永久磁石３０のステータ側の側面３０ａがスロットのステータ側の側面１２ａに押し当てられている。【選択図】図３
2011147323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアに設けられた磁石用スロット内に永久磁石が埋設され、該ロータコアの端部に２つのエンドプレートを具備する、ＩＰＭモータ用ロータであって、
前記エンドプレートのうち、そのロータコア側の側面における前記スロットに対応する位置には、少なくとも前記永久磁石の一部と当接する当接部が設けてあり、
前記当接部が永久磁石の前記一部と当接し、さらに押圧することで、少なくとも永久磁石のステータ側の側面がスロットのステータ側の側面に押し当てられている、ＩＰＭモータ用ロータ。
【請求項２】
前記当接部は、エンドプレートのロータコア側の平坦な前記側面に設けられた突起である、請求項１に記載のＩＰＭモータ用ロータ。
【請求項３】
前記当接部は、エンドプレートのロータコア側の前記側面に形成された凹溝を構成する傾斜部であり、前記永久磁石の端部は前記磁石用スロットの端部から前記凹溝内にはみ出し、このはみ出した箇所が前記傾斜部に当接している、請求項１に記載のＩＰＭモータ用ロータ。
【請求項４】
２つの前記永久磁石が隙間を置いて、平面視で直線状に配されて一つの磁極を形成しており、
磁極ごとに、２つの前記当接部によって、前記２つの永久磁石のステータ側の側面がそれぞれスロットのステータ側の側面に押し当てられている、請求項１〜３のいずれかに記載のＩＰＭモータ用ロータ。
【請求項５】
２つの前記永久磁石が隙間を置いて、平面視で略Ｖの字状に配されて一つの磁極を形成しており、
磁極を構成する２つの前記永久磁石ごとに、前記エンドプレートには少なくとも２つの前記当接部が設けてあり、少なくとも２つの該当接部によって、前記２つの永久磁石のそれぞれは、そのステータ側の側面がスロットのステータ側の側面に押し当てられるとともに、永久磁石の前記隙間側の側面がスロットの該隙間側の側面に押し当てられている、請求項１〜３のいずれかに記載のＩＰＭモータ用ロータ。
【請求項６】
前記ロータコアには、前記磁石用スロットの側方にこれと連通する側方スロットをさらに備えており、
前記突起の一部が前記側方スロットに入り込み、該突起の他部が前記磁石用スロットに入り込んでいる、請求項２とこれに従属する請求項３〜５のいずれかに記載のＩＰＭモータ用ロータ。
【請求項７】
前記側方スロットに、放熱性を有する、樹脂材もしくはフィラー含有樹脂材のいずれか一種が収容されている、請求項６に記載のＩＰＭモータ用ロータ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のロータを少なくとも備えている、ＩＰＭモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石埋め込み型のＩＰＭモータ用のロータと、該ロータを備えたＩＰＭモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石をロータ内部に埋め込んでなる磁石埋め込み型モータ（以下、ＩＰＭモータという）は、コイルと永久磁石の吸引力／反発力に起因するマグネットトルクに加えてリラクタンストルクを得ることができるため、永久磁石をロータ外周面に貼着してなる表面磁石型モータ（ＳＰＭモータ）に比して高トルクかつ高効率である。したがって、このＩＰＭモータは、高出力性能が要求されるハイブリット車、電気自動車の駆動用モータ等に使用されている。なお、この永久磁石としては、希土類磁石やフェライト磁石、アルニコ磁石等の焼結磁石が一般に用いられている。
【０００３】
上記するＩＰＭモータでは、ロータコアに形成された磁石用スロットへの永久磁石のスムースな挿入とスロットエッジにて永久磁石が損傷するのを回避するために、該スロットの寸法を永久磁石のそれよりも大寸法に設定しておき、非磁性素材の樹脂を磁石用スロット側面の樹脂充填用スロットに充填し、硬化させて永久磁石を固定する方法が一般に用いられている。
【０００４】
しかし、スロットの寸法が永久磁石よりも大きいことにより、仮に永久磁石の側面を上記非磁性素材の樹脂にて固定できたとしても、永久磁石とスロットのステータ側側面とが当接された姿勢で該永久磁石が固定される保障はなく、たとえばスロットの該ステータ側の側面と永久磁石の間に充填樹脂が入り込んで硬化することは往々にしてあり得る。この磁石用スロットのステータ側の側面と永久磁石の間の隙間や、この隙間に入り込んで硬化した樹脂材は磁気抵抗を増加させる要因となり、これらによって、ステータ側からロータ内の永久磁石に入り込むリラクタンストルクに寄与する磁束や、永久磁石からステータ側に流れ出すマグネットトルクに寄与する磁束それぞれの磁束流れが阻害される結果、モータ効率の低下や出力トルクの低下が齎されることとなってしまう。
【０００５】
なお、従来のＩＰＭモータ用ロータに関し、磁石用スロット内にそれよりも小寸法の永久磁石を挿入し、該スロットのロータ中央側にバネ挿入用の溝を設け、これにバネを固定し、このバネによって永久磁石をスロットのステータ側の側面に押圧する技術が特許文献１，２に開示されている。
【０００６】
これらのロータ構成によれば、永久磁石と磁石用スロットのステータ側の側面との間の隙間は解消されるものの、磁石用スロット内にばねを設けることが極めて困難であることは理解に易く、また、一般に小寸法の磁石用スロット内にばねを設けること自体、非現実的であって、これが近時その生産が急拡大しているハイブリッド車の駆動用モータに供される場合には、ロータの増産には到底寄与できるものではないと考えられる。
【０００７】
一方、特許文献３には、相対寸法の大きなスロット内に永久磁石を挿入し、Ｏリングにてスロット内固定を実施する技術の開示がある。しかし、Ｏリングを使用することで、永久磁石のステータ側の側面とスロットの側面との間に隙間が形成されることは必至であり、これらの間の磁気抵抗が増加することとなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１７５３８８号公報
【特許文献２】特開２０００−３４１９２０号公報
【特許文献３】特開２００９−３８９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、ロータに形成された相対的に大寸法の磁石用スロット内に永久磁石が挿入されてなるＩＰＭモータ用ロータに関し、極めて簡易な改良構造により、少なくとも、永久磁石のステータ側の側面と磁石用スロットの側面との間の隙間を効果的に解消することのできるＩＰＭモータ用ロータと、このロータを具備するＩＰＭモータ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】
【００１０】
前記目的を達成すべく、本発明によるＩＰＭモータ用ロータは、ロータコアに設けられた磁石用スロット内に永久磁石が埋設され、該ロータコアの端部に２つのエンドプレートを具備する、ＩＰＭモータ用ロータであって、前記エンドプレートのうち、そのロータコア側の側面における前記スロットに対応する位置には、少なくとも前記永久磁石の一部と当接する当接部が設けてあり、前記当接部が永久磁石の前記一部と当接し、さらに押圧することで、少なくとも永久磁石のステータ側の側面がスロットのステータ側の側面に押し当てられているものである。
【００１１】
本発明のＩＰＭモータ用ロータは、従来構造のものと同様に、永久磁石よりも大きな寸法の磁石用スロットを有するロータの該スロット内に永久磁石を挿入し、特に、永久磁石のステータ側の側面とスロットのステータ側の側面との間に形成され得るエアギャップを完全に閉塞するべく、ロータコアの両端部に配されるエンドプレートのうち、各磁石用スロットおよび永久磁石に対応する位置にそれぞれの永久磁石と当接する当接部を設けておき、この当接部で少なくとも永久磁石のステータ側の側面をスロットのステータ側の側面に押し当てた構成を有するものである。このように、永久磁石のステータ側の側面と磁石用スロットのステータ側の側面の間が完全に密着した構造を呈することで、永久磁石からステータ側に流れるマグネットトルクに寄与する磁束流れの阻害要因であったエアギャップ等を廃し、この磁束流れの促進を図ることができる。
【００１２】
たとえばロータコアに開設された磁石用スロットと永久磁石双方の平面形状が矩形の場合に、双方の平面寸法関係は、一般には、この永久磁石がスムースに該スロット内に挿入されるように、磁石用スロットの縦辺、横辺の各長さが永久磁石のそれらよりも長いものとなっている。そして、通常は、磁石用スロットの側方に漏れ磁束を低減させる形状を呈し、かつ、永久磁石を磁石用スロット内で固定するための樹脂充填用スロットがこの磁石用スロットと連通するようにして設けてある。
【００１３】
しかし、本発明のロータでは、ロータコアの両端にキャップされ、ロータコアの端面や永久磁石の端面を保護するためのエンドプレートにおいて、永久磁石を所望に押し込む当接部が設けてあることで、永久磁石を少なくとも磁石用スロットのステータ側の側面に押し込むことができることに加えて、永久磁石固定用の樹脂をスロット内に充填するのを不要とできるという相乗効果が奏されるものである。
【００１４】
ここで、エンドプレートに形成される当接部の形態として、大きく２つの形態を挙げることができる。
【００１５】
その一つは、当接部が、エンドプレートのロータコア側の平坦な前記側面に設けられた突起からなる形態である。
【００１６】
突起が永久磁石と磁石用スロットの間の隙間に入り込み、より具体的には、永久磁石と磁石用スロットのロータコア中央側の隙間に入り込んでエンドプレートを押圧し、永久磁石をスロットのステータ側の側面に押し当てて双方を密着させるものである。
【００１７】
また、他の一つの形態の当接部は、エンドプレートのロータコア側の前記側面に形成された凹溝を構成する傾斜部からなるものであって、前記永久磁石の端部は前記磁石用スロットの端部から前記凹溝内にはみ出し、このはみ出した箇所が前記傾斜部に当接するものである。
【００１８】
この傾斜部は、平坦な傾斜面であってもよいし、湾曲した傾斜面であってもよい。いずれの形態であっても、ロータコアから突出した永久磁石の端部がこの傾斜部にて当接され、永久磁石がスロットのステータ側の側面に押し当てられるようになっていればよい。
【００１９】
また、ロータ内に配設された永久磁石の配設形態によっては、一つの磁極が一つの永久磁石から形成されるもの、２以上の永久磁石から形成されるものなど、その形態は多様である。たとえば、２つの前記永久磁石が隙間を置いて、平面視で直線状に配されて一つの磁極を形成している形態、２つの前記永久磁石が隙間を置いて、平面視で略Ｖの字状に配されて一つの磁極を形成している形態、この平面視で略Ｖの字状の２つの永久磁石のさらにステータ側に一つの永久磁石が配された、３つの永久磁石からなる、いわゆるハルバッハ配置をなす形態、などを挙げることができる。
【００２０】
２つの永久磁石が隙間を置いて、平面視で直線状に配されて一つの磁極を形成している形態は、永久磁石の寸法が大寸法となった際に、ロータ回転時に該永久磁石に作用する遠心力にこの永久磁石やアウターブリッジ強度が耐えられない場合に、大寸法の永久磁石を２つに分断し、双方の間にセンターブリッジを設けることで、双方の永久磁石に作用する遠心力を低減し、アウターブリッジに作用する永久磁石の遠心力も同時に緩和するために適用されるものである。
【００２１】
本発明のロータでは、一つの磁極が一つの永久磁石から形成される形態、平面視で直線状に２つの永久磁石が配されて一つの磁極を形成している形態、のいずれの形態においても、上記のごとく、少なくとも永久磁石のステータ側の側面が磁石用スロットのステータ側の側面にエンドプレートに形成された当接部によって押し当てられた構造を呈していればよい。
【００２２】
しかし、２つの前記永久磁石が隙間を置いて、平面視で略Ｖの字状に配されて一つの磁極を形成している形態においては、上記基本構成を前提としながらも、モータトルク性能をより一層高めるために以下の構成を適用するのが望ましい。すなわち、磁極を構成する２つの前記永久磁石ごとに、前記エンドプレートには少なくとも２つの前記当接部が設けてあり、少なくとも２つの該当接部によって、前記２つの永久磁石のそれぞれは、そのステータ側の側面がスロットのステータ側の側面に押し当てられるとともに、永久磁石の前記隙間側（センターブリッジ側）の側面がスロットの該隙間側（センターブリッジ側）の側面に押し当てられている形態である。
【００２３】
本発明者等の検証によれば、このＶの字状配置の２つの永久磁石から一つの磁極が形成されるロータを具備するモータに関し、永久磁石のステータ側の側面が磁石用スロットのステータ側の側面に密着し、かつ、永久磁石の隙間側（センターブリッジ側）の側面を磁石用スロットのセンターブリッジ側の側面に密着させた形態が、最も高いモータトルクが得られることが実証されている。
【００２４】
また、本発明のロータでは、そのロータコアに開設された磁石用スロットの側方に、これと連通する側方スロット（上記する従来構造のものの樹脂充填用スロットに相当する）をさらに備えていてもよく、この側方スロットを具備することで、上記する突起の一部はこの側方スロットに入り込み、該突起の他部が磁石用スロットに入り込んで、永久磁石を所望に押し込むことができる。なお、側方スロットを具備するものであっても、このスロットへの永久磁石固定用の樹脂材の配設は不要である。
【００２５】
また、この側方スロットを具備する形態においては、この側方スロットに、従来構造のもののように永久磁石固定用の樹脂を充填硬化させることに変えて、放熱性を有する、樹脂材もしくはフィラー含有樹脂材を充填硬化させるものであってもよい。
【００２６】
たとえば、この樹脂材として、エポキシ樹脂やポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミドなどを使用でき、さらに、放熱性を一層高めるために混合されるフィラーとしては、シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化マグネシウムなどを挙げることができる。
【００２７】
ここで、上記する本発明のロータに埋設される永久磁石は、希土類磁石やフェライト磁石、アルニコ磁石等を包含するものであり、希土類磁石としては、ネオジムに鉄とボロンを加えた３成分系のネオジム磁石、サマリウムとコバルトとの２成分系の合金からなるサマリウムコバルト磁石、サマリウム鉄窒素磁石、プラセオジム磁石などを挙げることができる。中でも、希土類磁石はフェライト磁石やアルニコ磁石に比して最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘが高いことから、高出力が要求されるハイブリッド車等の駆動用モータへの適用に好適である。
【００２８】
また、ロータコアは、電磁鋼板を積層してなる鋼板積層体のほか、鉄、鉄−シリコン系合金、鉄−窒素系合金、鉄−ニッケル系合金、鉄−炭素系合金、鉄−ホウ素系合金、鉄−コバルト系合金、鉄−リン系合金、鉄−ニッケル−コバルト系合金および鉄−アルミニウム−シリコン系合金などの軟磁性金属粉末、もしくは軟磁性金属酸化物粉末がシリコーン樹脂等の樹脂バインダーで被覆された磁性粉末などからなる圧粉磁心、高密度圧粉磁心（ＨＤＭＣ）などから成形できる。
【００２９】
上記する本発明のＩＰＭモータ用ロータは、永久磁石挿入用スロットの内側面と永久磁石との間に高い磁気抵抗となるエアギャップが存在しないことから、トルク性能、回転性能、モータ効率に優れたＩＰＭモータを構成するロータとなる。したがって、このロータを具備するＩＰＭモータは、近時その生産が拡大しており、高性能な駆動用モータの車載が急務の課題となっているハイブリッド車や電気自動車に好適である。
【発明の効果】
【００３０】
以上の説明から理解できるように、本発明のＩＰＭモータ用ロータによれば、少なくとも、ロータに形成された磁石用スロットのステータ側の側面と永久磁石のステータ側の側面との間の隙間を、極めて簡易な改良構造にて完全に閉塞でき、もってモータ性能（トルク性能、回転性能、モータ効率）に優れたＩＰＭモータを構成するロータを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）は、本発明のロータの一実施の形態の斜視図であり、（ｂ）は、図１ａのｂ−ｂ矢視図である。
【図２】（ａ）は、図１ａのエンドプレートのロータコア側の側面を示した斜視図であり、（ｂ）は、エンドプレートに設けられた突起によって磁石用スロット内で永久磁石が押し込まれている状態を説明した図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はともに、ロータ内の一つの磁極を構成する永久磁石の他の配設形態を示した平面図である。
【図４】ロータ内の一つの磁極を構成する永久磁石の他の配設形態を示した平面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はともに、ロータ内の一つの磁極を構成する永久磁石の他の配設形態を示した平面図である。
【図６】本発明のロータの他の実施の形態の縦断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｂ）は、磁場解析で適用した解析モデルのうち、磁石用スロット内における永久磁石の配設位置の相違を説明した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３３】
図１ａは、本発明のロータの一実施の形態の斜視図であり、図１ｂは、図１ａのｂ−ｂ矢視図であり、図２ａは、図１ａのエンドプレートのロータコア側の側面を示した斜視図であり、図２ｂは、エンドプレートに設けられた突起によって磁石用スロット内で永久磁石が押し込まれている状態を説明した図である。
【００３４】
図１で示すＩＰＭモータ用ロータ１００は、円盤状の電磁鋼板１，…が積層され、これらがかしめ等されることでロータコア１０が形成され、このロータコア１０の中央位置には駆動シャフトスロット１１が開設されており、その周縁部に開設された磁石用スロット１２には、１つの磁極を構成する一つの永久磁石３０が挿入固定され、ロータコア１０の両端部にエンドプレート２０，２０が配されてその全体が構成されている。
【００３５】
各磁石用スロット１２の平面視形状は横長矩形であり、このスロット１２に挿通される永久磁石３０は、このスロット１２よりも小寸法の平面視横長矩形のものである。したがって、永久磁石３０は磁石用スロット１２の内部でいずれのスロット側面とも接触することのない姿勢となり得る。
【００３６】
エンドプレート２０のロータコア１０側の側面２０ａには、ロータコア１０の端部に位置決めされた姿勢において、それぞれの永久磁石３０と、それぞれの永久磁石３０に固有の磁石用スロット１２との間の隙間、より具体的には、双方のロータコア中央側の隙間に嵌り込む位置に、２つの突起４１，４１からなる当接部ユニット４０を磁極の数だけ備えている。なお、この突起４１の形状や基数は図示例に限定されるものではない。
【００３７】
そして、図２ｂで示すように、ロータコア１０の端部にエンドプレート２０が配設された姿勢において、このロータコア１０側の側面２０ａに設けられた突起４１，４１が永久磁石３０とスロット１２の間に嵌り込み（同図のＸ１方向）、永久磁石３０のステータ側の側面３０ａをスロット１２のステータ側の側面１２ａに押し当てることにより（同図のＸ２方向）、スロット１２のステータ側の側面１２ａに生じ得るエアギャップが完全に解消される。
【００３８】
このように、スロット１２のステータ側の側面１２ａに永久磁石３０のステータ側の側面３０ａが密着することで、永久磁石３０からステータ側に流れるマグネットトルクに寄与する磁束流れの促進に繋がる。
【００３９】
ここで、図示を省略するが、平面視が略環状のヨークと、該ヨークから径方向内側に突出するティースとを備えた電磁鋼板，…が積層されてステータコアが形成され、このステータコアの内側に図示するロータ１００が配設され、ロータ１００に開設された駆動シャフトスロット１１内に不図示の駆動シャフトが挿通固定され、この駆動シャフトがロータの外部でたとえば２つのベアリングギアにて回転自在に固定されて、ＩＰＭモータが構成される。なお、図示するロータコア１０、不図示のステータコアともに、電磁鋼板を積層した形態以外にも、鉄、鉄−シリコン系合金、鉄−窒素系合金、鉄−ニッケル系合金、鉄−炭素系合金、鉄−ホウ素系合金、鉄−コバルト系合金、鉄−リン系合金、鉄−ニッケル−コバルト系合金および鉄−アルミニウム−シリコン系合金などの軟磁性金属粉末、もしくは軟磁性金属酸化物粉末がシリコーン樹脂等の樹脂バインダーで被覆された磁性粉末などからなる圧粉磁心にて成形されるものであってもよい。
【００４０】
図３ａ、ｂ、図４、図５ａ，ｂはともに、ロータ内の一つの磁極を構成する永久磁石の他の配設形態を示した平面図である。
【００４１】
まず、図３ａで示す磁極形態は、２つの永久磁石３０，３０が平面視で直線状に配されて一つの磁極３０Ａを構成するものであり、それぞれの永久磁石３０はともに、突起４１，４１にてそのステータ側の側面３０ａが磁石用スロット１２のステータ側の側面１２ａに押し当てられて双方が密着した姿勢を保持している。
【００４２】
図３ａで示す磁極形態は、ロータおよびモータの体格が大きく、したがって永久磁石の体格も大きくなる場合に、ロータ回転時に永久磁石に生じる遠心力と、この遠心力が作用するロータコアのアウターブリッジに関し、永久磁石やアウターブリッジの剛性がこれらに作用する遠心力に耐えられないと判断される際に、大体格の永久磁石を図示例のように２つの相対的に小体格のものに分割し、双方の間にセンターブリッジＣＢを設けることで、各永久磁石に作用する遠心力を低減するとともに、アウターブリッジおよびセンターブリッジにて遠心力に抗し得るようにしたものである。
【００４３】
また、図３ｂで示す磁極形態は、２つの永久磁石３０，３０が隙間（センターブリッジＣＢ）を置いて、平面視で略Ｖの字状に配されて一つの磁極３０Ｂを構成するものである。
【００４４】
この磁極形態においては、突起４１によって永久磁石３０のステータ側の側面３０ａをスロット１２のステータ側の側面１２ａに押し当てることに加えて、スロット１２の外側（アウターブリッジＣＢ側）に別途の突起４１’が入り込み、永久磁石３０のセンターブリッジ側の側面３０ｂがスロット１２のセンターブリッジＣＢ側の側面１２ｂに押し当てられた姿勢を保持している。
【００４５】
すなわち、図示を省略するが、この磁極形態のロータコアに配設されるエンドプレートのロータコア側の側面には、図３ｂのごとく、永久磁石３０をＶの字のステータ側でかつセンターブリッジＣＢ側に押し込むように、突起４１，４１’が図２ａとは異なる位置に設けられている。
【００４６】
Ｖの字状配置の永久磁石からなる磁極形態において、図３ｂで示すようにして永久磁石３０，３０を位置決め固定することで、モータトルク性能がより一層良好となるという、本発明者等の解析結果に基づくものである（後述）。
【００４７】
また、図４で示す形態の磁極３０Ｃは、図１で示す永久磁石３０と図３ｂで示す永久磁石３０，３０からなる磁極３０Ｂと、からなる、すなわち、３つの永久磁石３０，３０，３０を組み合わせた磁極形態であり、いわゆるハルバッハ配置をなす磁極形態である。
【００４８】
また、図５ａ，ｂで示す磁極形態はいずれも、図３ｂで示す磁極形態の変形例であり、ともに、磁石用スロット１２のセンターブリッジ側およびアウターブリッジ側と、ロータ中央側に側方スロット１３ａ，１３ｂを有するものであり、この側方スロット１３ａ，１３ｂに突起４２’、４２の一部が嵌り込んで、永久磁石３０をスロット１２のステータ側の側面１２ａおよびセンターブリッジ側の側面１２ｂに押し当てるものである。
【００４９】
なお、図５ａの形態では、側方スロット１３ａ，１３ｂはエアギャップが形成されたままのものである一方、図５ｂの形態では、側方スロット１３ａ，１３ｂに、放熱性を有する樹脂材５０で閉塞されている。
【００５０】
ここで、樹脂材５０の素材としては、エポキシ樹脂やポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミドなどが挙げられ、さらに、放熱性を一層高めるためにフィラーを混合する場合には、シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化マグネシウムなどのフィラーが混合された樹脂素材からなる。
【００５１】
図示する磁石用スロット１３ａ，１３ｂの平面視形状は、永久磁石３０の両端部からロータコア内へ環状に生じ得る漏れ磁束をより効果的に低減できるような形状に形成されているのがよく、たとえば図示例のように、略台形状、略三角形状の形状が適用できる。
【００５２】
図６は、本発明のロータの他の実施の形態の縦断面図である。図示するロータ１００Ａでは、エンドプレート２０Ａの永久磁石３０’および磁石用スロット１２に対応する位置に傾斜部２０Ａｂを有する凹溝２０Ａａを具備するものであり、永久磁石３０’も永久磁石３０に比して長尺のものが適用され、磁石用スロット１２内に配設された際に、その先端がロータコア１０から突出して凹溝２０Ａａ内に収容されるようになっている。
【００５３】
そして、エンドプレート２０Ａがロータコア１０の端部に配され、永久磁石３０’の先端が凹溝２０Ａａ内に収容された際に、この永久磁石３０'の先端隅角部が凹溝の傾斜部２０Ａｂと当接し、永久磁石３０’が磁石用スロットのステータ側の側面に押し込まれるようになっている（Ｘ３方向）。
【００５４】
[一つの磁極がＶの字状の２つの永久磁石から形成されるロータモデルに関し、磁石用スロット内における永久磁石の配設位置とモータトルクの関係を実証した解析とその結果]
本発明者等は、ロータコアに開設された、平面視で相対的に大寸法の磁石用スロット内に相対的に小寸法の永久磁石を配設した際に、永久磁石が磁石用スロットのどの位置にある場合に、この永久磁石およびロータを具備するモータのトルクが最も大きくなるか、に関して、磁極適用頻度の高い平面視Ｖの字状の磁極形態をモデル化して磁場解析を実施した。
【００５５】
磁極に関する解析モデルの概要を図７ａ〜図７ｄに示している。図７ａのロータモデルＲＭ１における磁極モデルは、磁石用スロットＳＬ内において、永久磁石モデルＭＭのステータ側の側面およびセンターブリッジＣＢ側の側面が磁石用スロットのステータ側およびセンターブリッジ側の各側面に密着したものである。また、図７ｂのロータモデルＲＭ２における磁極モデルは、磁石用スロットＳＬ内において、永久磁石モデルＭＭが磁石用スロットのどの側面とも密着していないものである。また、図７ｃのロータモデルＲＭ３における磁極モデルは、磁石用スロットＳＬ内において、永久磁石モデルＭＭのステータと反対側の側面およびアウターブリッジＯＢ側の側面が磁石用スロットのステータ側と反対側およびアウターブリッジ側の各側面に密着したものである。さらに、図７ｄのロータモデルＲＭ４における磁極モデルは、磁石用スロットＳＬ内において、永久磁石モデルＭＭのステータ側の側面およびアウターブリッジＯＢ側の側面が磁石用スロットのステータ側およびアウターブリッジ側の各側面に密着したものである。
【００５６】
各解析モデルとも、図示する各形態の磁極をロータコア内でそれぞれ８極有しており、最大トルク発生時の電流を通電して磁場解析を実施し、求められたトルクの実効値で各モデルのトルク性能の比較を試みた。解析結果を以下の表１に示している。なお、同表においては、図７ｂのモデルの解析結果を基準として、他の解析モデルのトルク値の増分もしくは減少分を示しており、図７ｂの解析結果よりも大きくなるものは正の値で、小さくなるものは負の値でそれぞれの増分もしくは減少分を示している。
【００５７】
[表１]
2011147323.tif 000003
【００５８】
表１より、永久磁石が磁石用スロットのステータ側の側面と密着している解析モデルＲＭ１，ＲＭ４のモータトルクが、磁石用スロットのいずれの側面とも永久磁石の側面が密着していない解析モデルＲＭ２に比して０．２〜０．３％程度も増加することが本解析から実証された。さらに、この解析モデルＲＭ１，ＲＭ４を比較するに、永久磁石が磁石用スロットのステータ側の側面に密着することに加えて、センターブリッジ側の側面に密着することにより、アウターブリッジ側の側面に密着する場合に対してさらに０．１％程度もトルクが増加することが実証された。
【００５９】
本解析結果より、少なくとも永久磁石のステータ側の側面は磁石用スロットのステータ側の側面に密着していることがモータトルク性能上好ましいこと、特に、一つの磁極がＶの字状配置の２つの永久磁石からなる場合には、各永久磁石が磁石用スロットのステータ側の側面およびセンターブリッジ側の側面の双方に密着していることがモータトルク性能上好ましいことが実証された。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１…電磁鋼板、１０…ロータコア、１１…駆動シャフトスロット、１２…磁石用スロット、１２ａ…磁石用スロットのステータ側の側面、１２ｂ…磁石用スロットのセンターブリッジ側の側面、２０，２０Ａ…エンドプレート、２０ａ…ロータコア側面、２０Ａａ…凹溝、２０Ａｂ…当接部（傾斜部）、２１…シャフト孔、３０，３０’…永久磁石、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…一つの磁極、３０ａ…永久磁石のステータ側の側面、３０ｂ…永久磁石のセンターブリッジ側の側面、４０…当接部ユニット（突起ユニット）、４１…当接部（突起）、４１’…別途の当接部（突起）、５０…放熱性を有する樹脂材、１００，１００Ａ…ＩＰＭモータ用ロータ
【図１】
2011147323.tif 000004
【図２】
2011147323.tif 000005
【図３】
2011147323.tif 000006
【図４】
2011147323.tif 000007
【図５】
2011147323.tif 000008
【図６】
2011147323.tif 000009
【図７】
2011147323.tif 000010