(57)【要約】【課題】回転子に設けられた磁石および接着剤の割れを防止する。【解決手段】回転子３は、周方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の磁石埋設孔３２を有する回転子鉄心３１と、複数の磁石埋設孔３２のそれぞれに軸方向に積み重ねられて埋設された複数の磁石３４と、を少なくとも備えている。磁石３４は磁石埋設孔３２の内壁３２ａに接着剤６０によって接着固定されており、磁石埋設孔３２の内壁３２ａと磁石３４の側面３４ａとの間には、接着剤６０の充填密度が互いに異なる第１領域６１及び第２領域６２が軸方向に交互に配されている。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の磁石埋設孔を有する回転子鉄心と、前記複数の磁石埋設孔のそれぞれに軸方向に積み重ねられて埋設された複数の磁石と、を少なくとも備えた回転子であって、
前記磁石は前記磁石埋設孔の内壁に接着剤によって接着固定されており、
前記磁石埋設孔の内壁と前記磁石の側面との間には、前記接着剤の充填密度が互いに異なる第１及び第２領域が軸方向に交互に配されていることを特徴とする回転子。
【請求項２】
請求項１に記載の回転子において、
前記第１領域では、前記磁石埋設孔の内壁と前記磁石の側面との間を隙間なく埋めるように前記接着剤が充填されていることを特徴とする回転子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転子において、
前記第２領域では、前記接着剤が充填されていない隙間が形成されていることを特徴とする回転子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回転子において、
前記第１及び第２領域は、前記磁石の１個分の積み重ね方向の厚みに等しいピッチで配列されていることを特徴とする回転子。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回転子において、
前記第１及び第２領域は、前記磁石の２個分の積み重ね方向の厚みに等しいピッチで配列されていることを特徴とする回転子。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の回転子において、
軸方向に隣り合う磁石同士が所定の厚みの前記接着剤により接着されていることを特徴とする回転子。
【請求項７】
請求項６に記載の回転子において、
前記接着剤は、前記回転子鉄心と前記磁石との熱膨張係数の差によって生じる応力を緩和するように構成されていることを特徴とする回転子。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の回転子において、
前記磁石埋設孔内に積層され、軸方向に隣り合う磁石の間に所定の厚みのスペーサが設けられていることを特徴とする回転子。
【請求項９】
請求項８に記載の回転子において、前記スペーサは絶縁体であり、且つ、
前記スペーサは、前記回転子鉄心と前記磁石との熱膨張係数の差によって生じる応力を緩和する弾性体であることを特徴とする回転子。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の回転子において、
前記接着剤は、チクソ性を有する絶縁材料からなることを特徴とする回転子。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の回転子と、
前記回転子と同軸にかつ、前記回転子と所定の間隔をあけて設けられた固定子と、を少なくとも備えたことを特徴とする電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石埋設孔に磁石を埋設して固定する回転子鉄心を有する回転子及びそれを備えた電動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家電分野や産業機器分野、電装分野等のモータにおいて、その運転効率の高さや堅牢性から磁石埋設型モータが用いられている。この磁石埋設型モータの回転子は、回転子鉄心の内部に磁石を埋設したものであり、接着剤等の接着樹脂により、磁石埋設孔の内部に磁石が固定されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、磁石埋設孔の底面に第１の接着剤を塗布し、さらに磁石埋設孔の開口位置に第２の接着剤を塗布してから、磁石を挿入することで第１の接着剤と第２の接着剤を接触させてこれらが混合された接着剤を硬化させ、磁石を磁石埋設孔内に接着固定する技術が記載されている。また、特許文献２には、磁石埋設孔の上部に土手を形成し、接着剤を土手に溢れさせることで接着剤を充填し、磁石を磁石埋設孔内に接着固定技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０３７５２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７２３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に示す従来の構成では、磁石の側面全体にわたって接着剤が設けられているため、モータの動作に伴う回転子の温度上昇時に、回転子鉄心と磁石との熱膨張係数の差によって発生する応力を緩和することが出来ず、磁石や接着剤が割れおそれがあった。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は、回転子鉄心に配設された磁石及び接着剤の割れを防止することができる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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る回転子は、周方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の磁石埋設孔を有する回転子鉄心と、前記複数の磁石埋設孔のそれぞれに軸方向に積み重ねられて埋設された複数の磁石と、を少なくとも備えた回転子であって、前記磁石は前記磁石埋設孔の内壁に接着剤によって接着固定されており、前記磁石埋設孔の内壁と前記磁石の側面との間には、前記接着剤の充填密度が互いに異なる第１及び第２領域が軸方向に交互に配されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、磁石埋設孔の内壁と磁石の側面との間に配された接着剤の体積を低減できるため、回転子鉄心と磁石との熱膨張係数の差によって、接着剤または接着剤を介して磁石に加わる応力を緩和でき、接着剤または接着剤が設けられた磁石、あるいはその両方の割れを防止することができる。
【０００９】
また、本発明に係る電動機は、上記の回転子と、前記回転子と同軸にかつ、前記回転子と所定の間隔をあけて設けられた固定子と、を少なくとも備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、また、電動機の寿命及び信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転子に設けられた接着剤または接着剤が設けられた磁石、あるいはその両方の割れを防止することができる。また、電動機の寿命及び信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係るモータの側面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係るモータの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る回転子の断面模式図である。
【図３Ａ】図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線での断面模式図である。
【図３Ｂ】比較のための回転子の軸方向の断面模式図である。
【図４】変形例１に係る回転子の軸方向の断面模式図である。
【図５】変形例２に係る回転子の軸方向の断面模式図である。
【図６】変形例３に係る回転子の軸方向の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００１４】
（実施形態）
［電動機構造］
図１Ａ，１Ｂは、本実施形態に係るモータ（電動機）を示す側面図、断面図をそれぞれ示す。ただし、いずれにおいても、カバーケース等は図示していない。このモータ（電動機）１は、カバーケース（図示せず）の内部に、回転軸２と、回転子３と、固定子４と、コイルＵ１１〜Ｗ４１と、バスバー５１〜５４と、を備えている。また、このモータ１は、磁石埋込型モータ（以降、ＩＰＭモータという）である。
【００１５】
なお、図１Ａ，１Ｂに示すように、回転軸２の長手方向をＺ方向と呼び、これに直交する方向をＸ方向と呼び、また、Ｘ及びＺ方向に直交する方向をＹ方向と呼ぶことがある。
【００１６】
回転子３は、回転軸２と回転子鉄心３１と永久磁石３４とを有している。回転子鉄心３１は回転軸２に外嵌されており、固定子４に対向してＮ極、Ｓ極が回転子鉄心３１の外周方向に沿って交互に配置された永久磁石３４，３４・・・が内部に埋設されている。なお、回転軸２を除く回転子３の構造については後述する。また、以降の説明において、回転子鉄心３１の外周方向を単に「周方向」と呼び、半径方向を「径方向」と呼ぶことがある。
【００１７】
また、径方向において、固定子４の中心側、つまり、回転軸２及び回転子３が設けられた側を「内」と、その反対側、つまり、固定子鉄心４１側を「外」と呼ぶことがある。
【００１８】
なお、後述する電磁鋼板の積層する方向と、上記の回転軸２の長手方向とは、同方向であり、同義である。
【００１９】
また、円環状の固定子鉄心４１の中心方向に突出する複数の歯部は、ティース（ｔｅｅｔｈ：ｔｏｏｔｈの複数型）と呼称されるものである。このティース（ｔｅｅｔｈ：ｔｏｏｔｈの複数型）のうち、一つの歯部については、英原語の表記に準じて、トゥース（ｔｏｏｔｈ）と記す。以降の記述においては、ティース（ｔｅｅｔｈ：ｔｏｏｔｈの複数型）又はトゥース（ｔｏｏｔｈ）という用語を適宜に使い分けて記す。
【００２０】
固定子４は、略円環状の固定子鉄心４４と、その内周に沿って等間隔に設けられた複数のトゥース４２と、トゥース４２，４２・・・間にそれぞれ設けられたスロット４３，４３・・・とを有しており、Ｚ方向から見て、回転子３と同軸に、かつ回転子３の径方向外側に回転子３と所定の間隔をあけて配置されている。固定子鉄心４４は、固定子ヨーク４１とトゥース４２，４２・・・とから構成されている。固定子ヨーク４１及びトゥース４２は、例えば、ケイ素等を含有した電磁鋼板を所望の形状に打ち抜き加工して複数の電磁鋼片を作成し、更に、この複数の電磁鋼板片を積層して、固定子ヨーク４１及びトゥース４２を構成する。また、固定子ヨーク４１は、本実施形態のモータ（電動機）における、固定子鉄心４４の外枠部を構成する継鉄（ｂａｃｋ  ｙｏｋｅ）である。
【００２１】
なお、本実施形態において、回転子３の磁極数は、固定子４に対向するＮ極が５個、Ｓ極が５個の計１０極であり、スロット４３の数は１２個であり、所謂、１０極１２スロットと呼称される構成である。なお、１０極１２スロットに限定されるものではなく、その他の磁極数とスロット数との組合せについても適用できる。例えば、１０極９スロットの構成、８極１２スロットの構成、１２極９スロットの構成、１４極１２スロットの構成など、いずれにも適用可能である。
【００２２】
また、固定子４は１２個のコイルＵ１１〜Ｗ４１を有しており、これらのコイルは各トゥース４２，４２・・・に対して装着されて、Ｚ方向から見て、各スロット４３，４３・・・内に配置されている。つまり、コイルＵ１１〜Ｗ４１はトゥース４２，４２・・・に対して集中巻になっている。ただし、分布巻きにしていてもよい。また、図示しないが、バスバー５１はコイルＵ１１〜Ｗ４１に、バスバー５２はコイルＶ１２〜Ｖ４２に、バスバー５３はコイルＷ１１〜Ｗ４１にそれぞれ接続されている。同様に図示しないが、バスバー５４の電位は、モータ１の中性点電位に対応している。
【００２３】
ここで、コイルを表わす符号ＵＸＹ、ＶＸＹ、ＷＸＹのうち、最初の文字はモータ１の各相（本実施形態の場合は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を表わし、２番目の文字は同相内のコイルの配列順を表わす。３番目の文字はコイルの巻回方向を表わし、本実施形態では、１は時計回り方向、２は反時計回り方向である。従って、コイルＵ１１は、Ｕ相の配列順が１番目のコイルで、巻回方向が時計回り方向であることを表わし、コイルＶ４２は、Ｖ相の配列順が４番目のコイルで、巻回方向が反時計回り方向であることを表わす。なお、「時計回り」とは、モータ１の中心から見て右回りをいい、「反時計回り」とはモータ１の中心から見て左回りをいう。また、厳密には、コイルＵ１１，Ｕ４１はＵ相のコイルであり、コイルＵ２２，Ｕ３２はＵバー相（Ｕ相コイルと発生する磁界の向きが逆）のコイルであるが、以降の説明では、特に断らない限り、Ｕ相のコイルと総称する。コイルＶ１２〜Ｖ４２及びコイルＷ１１〜Ｗ４１についても同様に、Ｖ相のコイル、Ｗ相のコイルとそれぞれ総称する。
【００２４】
互いに電気角で１２０°の位相差を有するＵ，Ｖ，Ｗ相の３相の電流がそれぞれコイルＵ１１〜Ｕ４１，Ｖ１２〜Ｖ４２，Ｗ１１〜Ｗ４１に供給されて固定子４が励磁され、回転磁界が発生する。この回転磁界により、回転子３に回転トルクが発生し、回転軸２が図示しない軸受に支持されて軸線周りに回転する。
【００２５】
［回転子構造］
図２は、本実施形態に係る回転子の断面模式図を、図３Ａは、図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線での断面模式図をそれぞれ示す。なお、図２は、図１Ｂに示すモータ１の断面に対応している。ただし、図２及び図３Ａにおいて、回転軸２の図示を省略している。
【００２６】
回転子鉄心３１は、例えば、ケイ素等を含有した電磁鋼板を所望の形状に打ち抜き加工して複数の電磁鋼片を作成し、更に、この複数の電磁鋼板片を積層して形成されており、周方向に所定の間隔をあけて複数の磁石埋設孔３２が形成されている。また、磁石埋設孔３２は、Ｚ方向の両端が開口されているか一端のみが開口されており、回転子鉄心３１において径方向外側に寄った位置に配置されている。また、隣り合う磁石埋設孔３２の間にはブリッジ部３３が形成されており、回転子鉄心３１の他の部分よりも薄肉化されている。
【００２７】
磁石３４は、複数の磁石埋設孔３２のそれぞれに埋設固定されている。また、磁石３４は導電性を有しているため、モータ１の動作中に表面に渦電流が流れる。この渦電流よって生じる渦電流損を抑制するため、磁石３４は、個々の磁石埋設孔３２に対して、Ｚ方向、つまり、軸方向に積み重ねられて複数個埋設されている（図３Ａ参照）。なお、本実施形態において、磁石３４の径方向の断面形状は四角形であるが、特にこれに限定されず、モータ１の仕様等によって適宜変更されうる。例えば、断面形状が弓形や半円形であってもよいし、かまぼこ型や半楕円形状であってもよく、これに対応して、磁石埋設孔３２の径方向の断面形状も変更されうる。また、磁石３４として、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石等の永久磁石が用いられる。なお、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石は、腐食に弱いため、腐食防止のために、図示しないＮｉメッキやエポキシ電着コーティングを施して使用される。
【００２８】
また、図３Ａに示すように、磁石埋設孔３２の内壁３２ａと磁石３４の側面３４ａとの間には、接着剤６０の充填密度が互いに異なる第１及び第２領域６１，６２が軸方向に交互に設けられて、磁石３４が磁石埋設孔３２の内壁３２ａに接着固定されている。また、第１領域６１における接着剤６０の充填密度は第２領域６２における接着剤６０の充填密度よりも高くなるように構成されている。第１領域６１では、接着剤６０は、磁石３４の側面３４ａと磁石埋設孔３２の内壁３２ａとの間を隙間なく埋めるように充填されている。一方、第２領域６２では、接着剤６０の充填密度が低く、具体的には、接着剤６０が設けられていないか、あるいは、第１領域６１からわずかに下方に垂れて、磁石３４の側面３４ａ及び磁石埋設孔３２の内壁３２ａの少なくとも一方に設けられている。このため、第２領域６２では、磁石３４の側面３４ａと磁石埋設孔３２の内壁３２ａとの間に接着剤６０が充填されていない隙間が設けられている。
【００２９】
接着剤６０は、絶縁性の樹脂材料からなる。なお、本実施形態では、２液硬化型のエポキシ系接着剤が用いられている。また、接着剤６０は、垂れを防止するために、高粘性、高チクソ性であることが好ましい。本実施形態では、粘度が３００Ｐａ・ｓで、揺変指数が１．７の接着剤が用いられている。ただし、接着剤６０の材質や粘性やチクソ性等は、特にこれに限定されず、回転子３の仕様等によって適宜変更されうる。なお、接着剤６０の粘性及びチクソ性は有限の値であるため、重力等の影響で、第１領域６１から第２領域６２に接着剤６０が垂れ落ちてくることがあり、第２領域６２には、接着剤６０が意図せずに配されることになる。第２領域６２に、このような意図しない接着剤６０が配されることも、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００３０】
回転子３を組み立てるにあたっては、側面３４ａの所定の位置に予め接着剤６０が塗布された磁石３４を磁石埋設孔３２の内部に積み重ねた後に、例えば、熱処理を行って接着剤６０を硬化する。これらの工程を経て、磁石３４が磁石埋設孔３２の内壁３２ａに接着固定される。なお、磁石埋設孔３２の内壁３２ａの所定の位置に接着剤６０を塗布して、磁石３４を磁石埋設孔３２内に挿入する工程を繰り返して、複数の磁石３４を磁石埋設孔３２内に埋設するようにしてもよい。また、磁石埋設孔３２の内壁３２ａの所定の位置に接着剤６０を塗布するとともに、側面３４ａの所定の位置に接着剤６０が塗布された磁石３４を磁石埋設孔３２内に挿入する工程を繰り返して、複数の磁石３４を磁石埋設孔３２内に埋設するようにしてもよい。
【００３１】
［効果等］
本実施形態に係る回転子３は、周方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の磁石埋設孔３２を有する回転子鉄心３１と、複数の磁石埋設孔３２のそれぞれに軸方向に積み重ねられて埋設された複数の磁石３４と、を少なくとも備えている。また、磁石３４は磁石埋設孔３２の内壁３２ａに接着剤によって接着固定されており、磁石埋設孔３２の内壁３２ａと磁石３４の側面３４ａとの間には、接着剤６０の充填密度が互いに異なる第１及び第２領域６１，６２が軸方向に交互に配されている。また、第１及び第２領域６１，６２は、磁石３４の１個分の積み重ね方向の厚みに等しいピッチで配列されている。
【００３２】
回転子３をこのような構成とすることで、磁石埋設孔３２の内壁３２ａと磁石３４の側面３４ａとの間に配された接着剤６０の体積を低減できる。このことにより、回転子鉄心３１と磁石３４との熱膨張係数の差によって接着剤６０に加わる応力または接着剤６０を介して磁石３４に加わる応力を緩和でき、接着剤６０または側面３４ａに接着剤６０が設けられた磁石３４、あるいはその両方の割れを防止することができる。
【００３３】
図３Ｂは、比較のための回転子の軸方向の断面模式図をそれぞれ示す。なお、図３Ｂは、図３Ａに対応する部分の断面模式図を示している。図３Ｂに示す構成では、接着剤６０は、複数の磁石３４の側面３４ａと磁石埋設孔３２の内壁３２ａのとの間を隙間なく埋めるように設けられている。
【００３４】
ところで、モータ１の動作時には、発生するジュール熱等により回転子３の温度も上昇する。しかし、この温度上昇に伴い、回転子鉄心３１と磁石３４との熱膨張係数の差によって磁石３４または接着剤６０、あるいはその両方に応力が発生する。この応力が所定の値以上に大きくなると、磁石３４または接着剤６０、あるいはその両方が割れたり、欠けたりすることがあった。また、磁石３４を磁石埋設孔３２内に固定するために多量の接着剤６０が必要となり、回転子３の組立コストが高くなっていた。さらに、場合によっては、回転子鉄心３１を構成する電磁鋼板の隙間から接着剤６０が漏れ出すことがあり、回転子鉄心３１のバランスが変わってしまうおそれがあった。そのため、漏れ出した接着剤６０を除去する工程が必要となり、さらに組立コストが高くなるおそれがあった。
【００３５】
一方、図３Ａに示す本実施形態の回転子３によれば、磁石埋設孔３２の内壁３２ａと磁石３４の側面３４ａとの間には、接着剤６０の充填密度が互いに異なる第１及び第２領域６１，６２が軸方向に交互に配され、また、その配列ピッチは、磁石３４の積み重ね方向の１個分の厚みに等しい。このことにより、磁石埋設孔３２内に積層された複数の磁石３４のそれぞれにおいて、第２領域６２では、磁石３４や接着剤６０に加わる応力が緩和され、磁石３４や接着剤６０の割れを防止することができる。また、磁石３４の固定に使用される接着剤６０の分量を削減し、回転子３の組立コストを低減することができる。さらに、接着剤６０の分量が低減されることで、回転子鉄心３１から漏れ出す接着剤６０の分量も低減することができ、漏れ出した接着剤６０の除去作業が不要となる。このことにより、回転子３の組立コストの上昇を抑制できる。
【００３６】
また、第１領域６１では、磁石埋設孔３２の内壁３２ａと磁石３４の側面３４ａとの間を隙間なく埋めるように接着剤６０が充填されていることにより、磁石３４を確実に磁石埋設孔３２内に接着固定することができる。また、第２領域６２では、磁石埋設孔３２の内壁３２ａと磁石３４の側面３４ａとの間に、接着剤６０が意図的には配されておらず、接着剤６０が充填されていない隙間が形成される。このことにより、第２領域６２において、磁石３４や接着剤６０に加わる応力を緩和することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、磁石埋設孔３２内に積層された複数の磁石３４のそれぞれを磁石埋設孔３２の内壁に確実に接着固定でき、モータ１の動作中に発生する振動等に起因する、磁石埋設孔３２内での磁石４０のガタや擦れを防止することができ、モータ１の寿命、信頼性を向上することができる。
【００３８】
なお、第１領域６１から第２領域６２への接着剤６０の垂れを抑制する観点から、接着剤６０は、チクソ性を有する絶縁材料からなることが好ましい。
【００３９】
＜変形例１＞
図４は、本変形例に係る回転子の軸方向の断面模式図を示す。なお、図４は、図３Ａに対応する部分の断面模式図を示している。
【００４０】
本変形例に示す構成と、図３Ａに示す実施形態の構成との違いは、第１及び第２領域６１，６２の配列ピッチにある。図３Ａに示す構成では、第１領域６１と第２領域６２の配列ピッチは、磁石埋設孔３２内に積層された磁石３４の積み重ね方向の１個分の厚みに等しいのに対し、本変形例に示す構成では、当該配列ピッチは、磁石３４の積み重ね方向の２個分の厚みに等しくなるように構成されている。
【００４１】
第１及び第２領域６１，６２の配列ピッチを本変形例のように設定しても、磁石埋設孔３２内に積層された複数の磁石３４のそれぞれにおいて、応力が緩和された部分、つまり、第２領域６２が設けられ、磁石３４や接着剤６０の割れを防止することができる。また、複数の磁石３４のそれぞれにおいて、磁石埋設孔３２の内壁に確実に接着固定されるため、磁石埋設孔３２内での磁石４０のガタや擦れを防止することができ、モータ１の寿命、信頼性を向上することができる。
【００４２】
＜変形例２＞
図５は、本変形例に係る回転子の軸方向の断面模式図を示す。なお、図５は、図３Ａに対応する部分の断面模式図を示している。
【００４３】
本変形例に示す構成は、磁石埋設孔３２内に積層され、軸方向に隣り合う磁石３４の間（以下、第３領域６３という）に所定の厚みの接着剤６０が設けられている点で、図３Ａに示す構成と異なる。
【００４４】
回転子３をこのような構成としても、磁石埋設孔３２内に積層された複数の磁石３４のそれぞれにおいて、応力が緩和された部分、つまり、第２領域６２が設けられ、磁石３４や接着剤６０の割れを防止することができる。また、第３領域６３で電流経路が遮断されるため、渦電流損を確実に低減することができる。特に、Ｎｉメッキが施されたネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石を本変形例の回転子３に適用する場合、磁石３４の表面を絶縁被覆することが難しく、第３領域６３に接着剤６０を設ける本変形例の構成によれば、渦電流損の低減効果が高い。
【００４５】
なお、硬化後の接着剤６０は弾性体であることが好ましい。回転子３の温度上昇時に、回転子鉄心３１と磁石３４との熱膨張係数の差によって発生する応力を、接着剤６０が弾性変形することで緩和できる。また、第３領域６３に配された接着剤６０の厚みは、軸方向に隣り合う磁石同士を確実に絶縁できる程度に厚くするほうがよい。ただし、あまり厚くしすぎると、磁石３４から回転子鉄心３１に放散される熱が磁石３４にこもったり、回転子鉄心３１に配置される磁石３４の体積が制限されたりして、モータ１の特性が低下する場合がある。従って、接着剤６０の厚みはこれらの影響が顕著に表われない程度に薄くするほうがよい。
【００４６】
＜変形例３＞
図６は、本変形例に係る回転子の軸方向の断面模式図を示す。なお、図６は、図３Ａに対応する部分の断面模式図を示している。
【００４７】
本変形例に示す構成と、図５に示す変形例２の構成との違いは、第３領域６３にスペーサ７０が設けられている点にある。
【００４８】
スペーサ７０は所定の厚みを有する絶縁材料からなり、例えば、絶縁性樹脂やゴム、あるいはセラミックス等で構成されている。ただし、特にこれらに限定されない。また、スペーサ７０は、第３領域６３において、互いに所定の間隔をあけて複数個配設されている。言いかえると、第３領域６３は、スペーサ７０が存在する部分と、隣り合うスペーサ７０の間にある隙間とで構成されている。また、スペーサ７０は第３領域６３を軸方向で埋めるように配置されていればよく、その形状は任意に選択できる。例えば、突起形状やシート形状等であってもよい。
【００４９】
回転子３をこのような構成としても、磁石埋設孔３２内に積層された複数の磁石３４のそれぞれにおいて、応力が緩和された部分、つまり、第２領域６２が設けられ、磁石３４や接着剤６０の割れを防止することができる。また、第３領域６３で電流の導通経路が遮断されるため、渦電流損を確実に低減することができる。特に、Ｎｉメッキが施されたネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石を本変形例の回転子３に適用する場合、磁石３４の表面を絶縁被覆することが難しく、第３領域６３に接着剤６０を設ける本変形例の構成によれば、渦電流損の低減効果が高い。
【００５０】
さらに、本変形例の構成によれば、軸方向に隣り合う磁石３４の間に空隙が設けられていることで、磁石３４が熱膨張した場合にも、磁石３４が互いに押圧して、磁石３４に応力が加わるのを抑制できる。同様に、磁石３４同士が擦れ合って、摩耗や表面コートの剥がれ等を生じるおそれが小さくなる。
【００５１】
なお、スペーサ７０は弾性体であることが好ましい。回転子３の温度上昇時に、回転子鉄心３１と磁石３４との熱膨張係数の差によって発生する応力を、接着剤６０が弾性変形することで緩和できる。また、変形例２における第３領域６３での接着剤６０と同様に、スペーサ７０の厚みは、軸方向に隣り合う磁石同士を確実に絶縁できる程度に厚くするほうがよく、また、モータ１の特性が許容範囲を超えて低下しない程度に薄くするほうがよい。
【００５２】
なお、各変形例を含む実施形態において、回転子３が軸心に配置され、その径方向外側に所定の間隔をあけて固定子４が配設された、いわゆるインナーロータ型のＩＰＭモータ１を例にとって説明したが、本発明に係る回転子３は、固定子４が軸心に配置され、その径方向外側に所定の間隔をあけて回転子３が配設された、いわゆるアウターロータ型のＩＰＭモータにも適用できることは言うまでもない。
【００５３】
また、各変形例を含む実施形態において、第２領域６２には、接着剤６０が配されていないことが好ましい。接着剤６０が軸方向で分離して第１領域６１のみに配されることにより、軸方向での接着剤６０の剛性を低くでき、これにより、接着剤６０に加わる応力を低減できる。
【００５４】
なお、本実施形態における固定子４におけるコイルの導体部には、不可避不純物を含む銅（Ｃｕ）又は不可避不純物を含むアルミニウム（Ａｌ）を含む。ここで、不可避不純物とは、製造工程中に、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）への混入が避けられない微量の不純物元素のことを意味する。銅（Ｃｕ）の場合には、不可避不純物は、ヒ砒素（Ａｓ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉛（Ｐｂ）、鉄（Ｆｅ）、硫黄（Ｓ）、酸素（Ｏ）などである。アルミニウム（Ａｌ）の場合には、不可避不純物は、珪素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）などである。
【００５５】
コイルの導体部は、絶縁性樹脂による絶縁層にて被覆される。絶縁性樹脂は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエステルアミドイミド、ポリアミド、ポリヒダントイン、ポリウレタン、ポリアセタール、エポキシ樹脂等が電動機の仕様に応じて適宜選択される。巻線の断面形状は、本実施形態における略長方形のほか、円形、台形、正方形、略六角形など多様であり、特に限定しない。
【００５６】
また、本実施形態においては、コイルＵ１１〜Ｗ４１を、バスバー５１〜５４によって、電気的に接続して、所謂、三相回路におけるＹ結線又はデルタ結線を構成する。なお、バスバー５１〜５４に換えて、印刷配線板（プリント基板）を用いて配線接続パターンを構成し、この配線接続パターンによって、コイルＵ１１〜Ｗ４１を、電気的に接続しても良い。また、バスバー又は印刷配線板（プリント基板）の配線接続パターンに限らず、何らかの電気的接続による配線を構成しても良い。
【００５７】
また、上述のとおり、本実施形態における磁石３４には、希土類系焼結磁石であり、所謂、ネオジム焼結磁石又はネオジウム焼結磁石などと呼称される磁石等を採用するケースが多い。ネオジム焼結磁石の材料成分は、長周期型周期表の第３族に属するスカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）及びランタノイド元素を含む。ランタノイド元素は、例えば、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビニウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）等であり、これら元素のうち１種または２種以上の元素を含み、更には、鉄（Ｆｅ）とホウ素（Ｂ）とを含むものである。
【００５８】
また、上述のとおり、本実施形態における磁石３４は、サマリウムコバルト磁石でも良い。サマリウムコバルト磁石の材料成分には、コバルト（Ｃｏ）及びサマリウム（Ｓｍ）等の希土類元素を含む。
【００５９】
また、固定子ヨーク４１、トゥース４２及び回転子鉄心３１の材質として、一般的名称として広く知られた３５Ｈ３００と呼称される電磁鋼板を採用するケースが多い。この電磁鋼板には、主成分として、Ｆｅ及びＳｉを含み、副成分は特に限定しない。そして、電磁鋼板の成分には、特定し得ない微量な不可避不純物を含む。電磁鋼板は、３５Ｈ３００と同等の特性を有するものであれば良く、一例を記すものである。ちなみに、電磁鋼板の呼称は、電磁鋼板の製造企業毎に、独自の名称を付与される傾向があり、その名称は多様である。
【００６０】
また、図示していないが、固定子ヨーク４１及びトゥース４２とコイル（Ｕ１１〜Ｗ４１）との間には、固定子ヨーク４１及びトゥース４２とコイル（Ｕ１１〜Ｗ４１）との電気的絶縁性を高めるために、絶縁紙や、絶縁性樹脂によるインシュレータ（コイル巻装枠）を配置する構成が一般的である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る回転子は、磁石や接着剤の割れを抑制でき、家庭用、産業用の電気機器や車両等に取り付けられる電動機に適用する上で有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１      モータ
２      回転軸
３      回転子
３１    回転子鉄心
３２    磁石埋設孔
３２ａ  内壁
３４    磁石
３４ａ  磁石３４の側面
４      固定子
４１    固定子ヨーク
４２    トゥース
４３    スロット
４４    固定子鉄心
Ｕ１１〜Ｗ４１  コイル
５１〜５４  バスバー
６０    接着剤
６１〜６３  第１〜第３領域
７０    スペーサ（絶縁体）
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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