(57)【要約】【課題】一対の磁石が配置される磁石埋込型ロータにおいて、ロータコアの締結強度の確保しつつ磁束形成を増大させる。【解決手段】ロータは一のロータ磁極２５において、リム７６，７７を有する内周凹部７１，７２を備え、回転軸から近い側にあるコア中心部７５と、リム５６，５７を有する外周凹部５１，５２を備え、回転軸から遠い側にあるコア外周部５５と、コア中心部７５及びコア外周部５５の間にある、磁石対と、非磁性体のブリッジ４６，４７と、を備える。コア中心部７５及びコア外周部５５は、磁石対を構成する磁石２１，２６間で、ブリッジ４６，４７に連結される。内周凹部７１，７２及び外周凹部５１，５２はそれぞれ複数ある。ブリッジ４６，４７は、内周係止部６１，６２側で、複数の内周凹部７１に嵌合し、かつ外周係止部８１，８２側で、複数の外周凹部５１，５２に嵌合する。外周係止部６１，６２は、内周係止部８１，８２よりも小さい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一のロータ磁極において、
リムを有する内周凹部を備え、回転軸から近い側にあるコア中心部と、
リムを有する外周凹部を備え、回転軸から遠い側にあるコア外周部と、
前記コア中心部及びコア外周部の間にある、一つながりの隙間と、
前記一つながりの隙間に配置される、少なくとも一対の磁石対と、
非磁性体の一又は二以上のブリッジと、を備え、
前記ブリッジは、一方端の内周係止部及び他方端の外周係止部を有し、
前記コア中心部及び前記コア外周部は、前記磁石対を構成する磁石間で、前記ブリッジに連結される、
磁石埋込型ロータであって、
前記内周凹部及び外周凹部はそれぞれ複数あり、
前記ブリッジは、前記内周係止部の側で、前記複数の内周凹部に嵌合し、かつ前記外周係止部の側で、前記複数の外周凹部に嵌合し、
前記外周係止部は、前記内周係止部よりも小さい、
磁石埋込型ロータ。
【請求項２】
前記内周係止部は、一体のブリッジに形成され、それぞれ前記内周凹部に嵌合する、二又は三以上の内周凸部であり、
前記外周係止部は、前記一体のブリッジに形成され、それぞれ前記外周凹部に嵌合する、二又は三以上の外周凸部である、
請求項１に記載の磁石埋込型ロータ。
【請求項３】
前記ブリッジは、前記磁石対の一方側から他方側に向かって順に並ぶ、三又は四以上の前記内周凸部を有し、
前記一のロータ磁極において、前記磁石対に近い両端の前記内周凸部は、中央の前記内周凸部よりも大きい、
請求項２に記載の磁石埋込型ロータ。
【請求項４】
前記一のロータ磁極において、前記磁石対の一方及び他方に最も近い前記外周凸部の間隔は、前記磁石対の一方及び他方に最も近い前記内周凸部の間隔よりも大きい。
請求項２又は３に記載の磁石埋込型ロータ。
【請求項５】
三若しくは四以上の前記内周凸部及び／又は三若しくは四以上の前記外周凸部が、前記磁石対の一方側から他方側に向かって、弧を成して並ぶ、
請求項２〜４のいずれかに記載の磁石埋込型ロータ。
【請求項６】
二又は三以上の前記ブリッジを備え、
前記内周係止部は前記内周凹部に嵌合する内周頭部であり、
前記外周係止部は前記外周凹部に嵌合する外周頭部である、
請求項１に記載の磁石埋込型ロータ。
【請求項７】
前記ブリッジは、前記磁石対の一方側から他方側に向かって順に並ぶ、三又は四以上のブリッジであり、
前記一のロータ磁極において、前記磁石対に近い両端の前記内周頭部は、中央の前記内周頭部よりも大きい、
請求項６に記載の磁石埋込型ロータ。
【請求項８】
前記一のロータ磁極において、
前記ブリッジの互いの間隔は、回転軸から遠いほど大きい、
請求項６又は７に記載の磁石埋込型ロータ。
【請求項９】
前記一つながりの隙間は、磁石挿入孔である、
請求項１〜８のいずれかに記載の磁石埋込型ロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータの磁石埋込型ロータに関し、特にロータコアの締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁石埋込型ロータのロータコアを非磁性部材で締結することで漏れ磁束をカットし磁石を小さくできることが知られている（特許文献１）。かかるロータ構造では、ロータの磁石挿入孔に配置される一対の磁石間を仕切るように、ブリッジで連結している。ブリッジは非磁性体からなり、磁石挿入孔のロータ外周側とロータ内周側に係合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０１２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１に示すロータコアの締結構造は、発明者らにより新たに提案されたものが断面図で示されている。図１に示すようにロータの一の磁極２０において、磁石挿入孔３０が磁石を挿入する隙間として設けられている。磁石挿入孔３０には、一対の磁石である、磁石２１及び磁石２６が挿入されている。
【０００５】
図１に示すように磁石２１及び磁石２６の間には、コア外周部３５の表面に複数の外周凹部３１，３２が位置する。ブリッジ３６，３７は外周凸部４１，４２を備える。外周凸部４１，４２は外周凹部３１，３２に係合される。
【０００６】
図１に示すように、外周凸部４１，４２がコア外周部３５の内部に挿入される場合、磁石２１の生ずる磁束４０のための磁路を遮る場合がある。かかる場合、磁束４０は大きく曲げられて、磁束４５のようにロータ磁極２５の外周側に遷移する。
【０００７】
このため図１に示すコア外周部３５の中で十分な磁束が形成されず、結果としてトルクが低下するなど、モータの性能低下を招く可能性がある。本発明は、磁石を挿入する隙間に少なくとも一対の磁石が配置される磁石埋込型ロータにおいて、ロータコアの締結強度の確保しつつ磁束形成を増大させる締結構造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】
【０００８】
本発明の磁石埋込型ロータは、一のロータ磁極において、リム７６，７７を有する内周凹部を備え、回転軸から近い側にあるコア中心部と、リム５６，５７を有する外周凹部を備え、回転軸から遠い側にあるコア外周部と、前記コア中心部及びコア外周部の間にある、一つながりの隙間と、前記一つながりの隙間に配置される、少なくとも一対の磁石対と、非磁性体の一又は二以上のブリッジと、を備える。
【０００９】
前記ブリッジは、一方端の内周係止部及び他方端の外周係止部を有する。前記コア中心部及び前記コア外周部は、前記磁石対を構成する磁石間で、前記ブリッジに連結される。
【００１０】
前記内周凹部及び外周凹部はそれぞれ複数ある。前記ブリッジは、前記内周係止部の側で、前記複数の内周凹部に嵌合し、かつ前記外周係止部の側で、前記複数の外周凹部に嵌合する。前記外周係止部は、前記内周係止部よりも小さい。
【００１１】
上記磁石埋込型ロータの締結構造では、ロータの一の磁極において複数の係止部を用いることで、ロータ作動時の応力集中に対して十分な強度が得られる。一方、外周係止部が内周係止部よりも小さいため、コア外周部において磁路を遮りにくい。したがってコア中心部及びコア外周部からなるロータコアにおいて磁束形成を増大させることが出来る。
【００１２】
本発明の一態様において、前記内周係止部は、一体のブリッジに形成され、それぞれ前記内周凹部に嵌合する、二又は三以上の内周凸部であることが好ましい。前記外周係止部は、前記一体のブリッジに形成され、それぞれ前記外周凹部に嵌合する、二又は三以上の外周凸部であることが好ましい。
【００１３】
かかる態様においては、ブリッジが一体であるため、係止部の数が多い場合でもブリッジの数は増やさなくてもよい。このため、ロータコアにブリッジを組み付けるのが容易である。
【００１４】
前記ブリッジは、前記磁石対の一方側から他方側に向かって順に並ぶ、三又は四以上の前記内周凸部を有することが好ましい。前記一のロータ磁極において、前記磁石対に近い両端の前記内周凸部は、中央の前記内周凸部よりも大きいことが好ましい。
【００１５】
かかる態様においては、両端の締結形状が中央より大きいので、中央よりも高い強度を確保できる。したがって、ロータコアの締結構造は応力の集中に対抗することができる。このためモータの回転数が増加してもコア中心部とコア外周部が分離しにくくなる。
【００１６】
前記一のロータ磁極において、前記磁石対の一方及び他方に最も近い前記外周凸部の間隔は、前記磁石対の一方及び他方に最も近い前記内周凸部の間隔よりも大きいことが好ましい。
【００１７】
かかる態様においては、ブリッジの内周側及び外周側の締結形状を、放射状に配置することで遠心力の働く法線方向と、遠心力を受け止めやすい締結の方向を近づけることができる。これにより、各両端の凹部のリム又はこれに面する係止部の表面での応力集中又は片あたりを抑制することが出来る。
【００１８】
三若しくは四以上の前記内周凸部及び／又は三若しくは四以上の前記外周凸部が、前記磁石対の一方側から他方側に向かって、弧を成して並ぶことが好ましい。
【００１９】
かかる態様においては、中央の凹部のリムの向きが接線方向に近付く。このため、外周側及び内周側の中央の凹部への応力集中又は片あたりを軽減することが出来る。
【００２０】
本発明の他の態様において、磁石埋込型ロータは、二又は三以上の前記ブリッジを備えることが好ましい。前記内周係止部は前記内周凹部に嵌合する内周頭部であることが好ましい。前記外周係止部は前記外周凹部に嵌合する外周頭部であることが好ましい。
【００２１】
かかる態様においては、ブリッジが互いに別体として、分離して構成されているため軽量である。このためロータコアの回転で、遠心力がブリッジに働いても、内周係止部にかかる応力が小さい。
【００２２】
前記ブリッジは、前記磁石対の一方側から他方側に向かって順に並ぶ、三又は四以上のブリッジであることが好ましい。前記一のロータ磁極において、前記磁石対に近い両端の前記内周頭部は、中央の前記内周頭部よりも大きいことが好ましい。
【００２３】
かかる態様においては、内周側の両端の締結形状を中央よりも相対的に大きくして、中央よりも高い強度を確保する。このため締結構造は応力の集中に対抗することができる。このためモータの回転数が増加してもコア外周部とコア中心部が分離しにくくなる。
【００２４】
前記一のロータ磁極において、前記ブリッジの互いの間隔は、回転軸から遠いほど大きいことが好ましい。
【００２５】
かかる態様においては、ブリッジを放射状に又は法線方向に配置することで、これらのブリッジが本来力を受け止めやすい方向と、遠心力の作用する方向を近付けることが出来る。これにより、リム１２１，１２２，１２８，１２９での応力集中又は片あたりを抑制することが出来る。
【００２６】
前記一つながりの隙間は、磁石挿入孔であることが好ましい。
【００２７】
かかる態様においては、一つながりの隙間とロータコアの外周面との間に連結部が形成される。連結部は、コア外周部とコア中心部とを連結する強度を高める。このため、コア外周部側の締結形状にかかる応力が軽減ざれ、外周凸部及び外周凹部をさらに小さくすることが出来る。
【発明の効果】
【００２８】
磁石を挿入する隙間に少なくとも一対の磁石が配置される磁石埋込型ロータにおいて、ロータコアの締結強度の確保しつつ磁束形成を増大させる締結構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】課題にかかる、ロータの一の磁極の断面図である。
【図２】第１実施形態にかかる、ロータの一の磁極の断面図である。
【図３】第２実施形態にかかる、ロータの一の磁極の断面図である。
【図４】第３実施形態にかかる、ロータの一の磁極の断面図である。
【図５】第４実施形態にかかる、ロータの一の磁極の断面図である。
【図６】第５実施形態にかかる、ロータの一の磁極の断面図である。
【図７】実施例１及び比較例１にかかる、ロータの一の磁極の断面図である。
【図８】比較例２にかかる、ロータの一の磁極の断面図である。
【図９】実施例２にかかる、ロータの一の磁極の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、実施形態及び実施例について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同等の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。また発明が解決しようとする課題において用いた図を一部援用して説明する。
【００３１】
［第１実施形態］
図２は磁石埋込型のロータ構造を有するロータ（回転子）の一の磁極である、ロータ磁極２５の断面図である。ロータ磁極２５は外周面１５、境界面１６、内周面１７、及び境界面１８で囲まれた領域である。
【００３２】
外周面１５は、ロータがモータとして組み上げられた際、ステータ（固定子）と対向する。境界面１６，１８は隣接する磁極との境界であり、コア中心部７５内にある仮想的な面である。内周面１７は、ロータがモータとして組み上げられた際、回転軸に対し直接又は間接に固定される。
【００３３】
図２に示すようにコア外周部５５とコア中心部７５とはロータコアを形成している。コア外周部５５はコア中心部７５よりも回転軸から遠い側にある。コア中心部７５はコア外周部５５よりも回転軸から近い側にある。
【００３４】
図２に示すように磁石挿入孔３０は、コア中心部７５及びコア外周部５５の間にある。磁石挿入孔３０は一つながりの隙間である。磁石挿入孔３０は中心空隙６０を含む。中心空隙６０は磁石挿入孔３０の中心に位置する。
【００３５】
図２に示すように磁石挿入孔３０は外周面１５側に凹型である。かかる凹型形状内にコア外周部５５が位置する。コア中心部７５は外周面１５側に凹型である。かかる凹型形状内に磁石挿入孔３０及びコア外周部５５が位置する。
【００３６】
図２に示すように磁石挿入孔３０には磁石２１及び磁石２６が挿入され、配置されている。磁石２１及び磁石２６は一対の磁石対である。各磁石の磁極の向きは、磁石埋込型ロータの一の磁極において磁石を分割配置する場合に通常考えられるものでよい。例えば図２に示すようにＶ字状に配置してもよい。詳細は後述する。
【００３７】
図２に示すようにロータ磁極２５はコア外周部５５とコア中心部７５とを連結する締結構造又はダヴテールを有する。ロータ磁極２５は、二又は三以上の非磁性体のブリッジ４６，４７を有する。ブリッジ４６，４７は一方端に内周係止部を、他方端に外周係止部を有する。ブリッジ４６，４７は、締結部品として機能する。
【００３８】
ブリッジ４６，４７は互いに別体として、分離して構成されている、このため、例えば後述する第２実施形態に示される、一体型のブリッジ１００（図３）に比べ軽量である。このためロータコアの回転で、遠心力がブリッジに働いても、内周係止部（係合部）にかかる応力が小さい。
【００３９】
ブリッジ４６，４７は他の機能として、中心空隙６０において磁石挿入孔３０の磁石２１側と磁石２６側とを仕切る。換言すれば図２に示すブリッジ４６，４７は磁石対を構成する磁石間を仕切る。中心空隙６０は通常、大気で満たされている。中心空隙６０内は窒素、希ガスを初めとする不燃性の気体や樹脂、アルミなどの非磁性材料が充填されていてもよい。
【００４０】
図２に示す磁石２１及び磁石２６の生ずる磁束は、ブリッジ４６，４７及び中心空隙６０を通ることが出来ない。このため磁束は外周側磁石８５に向かうように形成される（実施例１、図７参照）。
【００４１】
図２に示すロータ磁極２５は、ロータの周囲に強い磁場を形成する。このためかかるロータを備えるモータは、これを備えないモータに比べ、トルクが大きく、また少ない電力で高い出力を発生する。
【００４２】
図２に示すようにブリッジ４６，４７はロータの中心側から外周側に向かう方向１１６，１１７に沿って、コア外周部５５とコア中心部７５とを連結する。ブリッジ４６，４７は外周係止部の側で、コア外周部５５の複数の凹部に嵌合し、内周係止部の側で、コア中心部７５の複数の凹部に嵌合する。
【００４３】
図２に示すようにブリッジ４６の外周頭部６１は、コア外周部５５の外周凹部５１と係合し、好ましくは嵌合する外周係止部である。外周凹部５１のリム５６は、コア外周部５５の内周面５０側に位置する。本実施形態においてリムは、係止構造の一例として、一対のレール、又は一対の柵形状を示す。
【００４４】
図２に示すリム５６は外周頭部６１の根元を磁石２１側及び磁石２６側から挟む。また内周面５０は中心空隙６０に面する。したがって、外周凹部５１はコア外周部５５の中心に近い側が広くなっている。
【００４５】
図２に示すコア外周部５５がロータの回転による遠心力を受けても、リム５６及び外周頭部６１が、他のブリッジとともにこれを支えるため、コア外周部５５がブリッジ４６から脱離しにくい。換言すれば、かかるリム５６及びこれに接する外周頭部６１の表面に応力がかかりやすい。
【００４６】
図２に示すようにブリッジ４６の内周頭部８１は、外周頭部６１と反対側にある内周係止部である。内周頭部８１はコア中心部７５の外周面７０の内周凹部７１と嵌合する。内周凹部７１のリム７６は、コア中心部７５の外周面７０側に位置する。
【００４７】
図２に示すリム７６は内周頭部８１の根元を磁石２１側及び磁石２６側から挟む。また外周面７０は中心空隙６０に面する。したがって、内周凹部７１はコア中心部７５の中心に近い側が広くなっている。
【００４８】
図２に示すコア外周部５５及びブリッジ４６がロータの回転による遠心力を受けても、リム７６及び内周頭部８１が、他のブリッジとともにこれを支えるため、コア外周部５５及びブリッジ４６がコア中心部７５から脱離しにくい。換言すれば、かかるリム７６及びこれに接する内周頭部８１の表面に応力がかかりやすい。
【００４９】
上記同様、図２に示すようにブリッジ４７の外周頭部６２は、リム５７を有する外周凹部５２と嵌合する外周係止部である。したがってコア外周部５５がブリッジ４７から脱離しにくい。また内周頭部８２は、リム７７を有する内周凹部７２と嵌合する内周係止部である。したがってコア外周部５５及びブリッジ４７がコア中心部７５から脱離しにくい。
【００５０】
図２に示す外周凹部５１，５２は協働して、コア外周部５５にかかる遠心力に抗する。一方内周凹部７１，７２は協働して、コア外周部５５にかかる遠心力に抗する。さらに内周凹部７１，７２は協働して、ブリッジ４６，４７にかかる遠心力に抗する。このため、内周凹部７１，７２は、ブリッジ４６，４７にかかる遠心力の分、外周凹部５１，５２よりも大きくすることが好ましい。
【００５１】
図２に示すように一の磁極において複数の係止部を用いるため、本実施形態の締結構造は、ロータコアの締結強度を確保できる。本実施形態ではさらに各ブリッジにおいて、外周頭部は内周頭部よりも小さい。さらに外周凹部５１及び内周凹部７１、並びに外周凹部５２及び内周凹部７２の各組においても、外周側は内周側よりも小さい。
【００５２】
具体的には図２に示すように、外周頭部６１は内周頭部８１よりも断面積又は体積が小さい。また、外周頭部６２は内周頭部８２よりも断面積又は体積が小さい。このためコア外周部５５において磁路を遮りにくい。
【００５３】
図２に示す各頭部の形状は、図２に示すような楕円形又は円形のみならず、三角形、逆三角形、四角形、台形、逆さ台形、五角形、六角形、その他の多角形、半円形、又は逆向きの半円形でもよく、またこれらに制限されない。
【００５４】
本第１実施形態では図２に示す各頭部を、各ブリッジの胴体部よりも太いものとした。これに対し、各頭部を胴体部よりも細いものとしてもよい。この場合、各頭部は各胴体の外周側及び内周側の端部から突出し、くびれを有する凸部であってもよい。
【００５５】
図２に示すブリッジの数は２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２及び１３本以上のいずれでもよい。ブリッジの数は、内周面５０及び外周面７０の広さ、並びに所望の磁束の形成に必要なコア外周部５５の形状が許す限り特に制限されない。
【００５６】
ロータは複数の磁極が集まってできているところ、図２には一のロータ磁極２５が示されている。ロータ中には、各ロータ磁極に複数の磁石挿入孔３０が形成されている。外周面１５がＮ極であるロータ磁極２５と、Ｓ極であるロータ磁極２５が周方向に沿って交互に並んでロータを形成している。
【００５７】
図２に示すロータ磁極２５がＮ極である場合、磁石２１において、磁石２６に対向する磁極面２２は、Ｎ極である。一方、磁石２１において、磁極面２２と反対側にある磁極面２３はＳ極である。
【００５８】
同様に図２に示す磁石２６において、磁石２１に対向する磁極面２７は、Ｎ極である。これと反対側にある磁極面２８はＳ極である。ロータ磁極２５は外周側がＮ極となるため、各Ｎ極は各Ｓ極よりも外周側を向く。
【００５９】
一方で、図２に示すロータ磁極２５がＳ極である場合、上記と異なり、磁石対の各磁石は、互いにＳ極側で向き合い、各Ｓ極は各Ｎ極よりも外周側を向く。以上をまとめるとＮ及びＳの向きに関わらず、磁極面２２は磁極面２３よりも外周側を向き、磁極面２７は磁極面２８よりも外周側を向く。
【００６０】
図２に示す磁石対は少なくとも一対あればよく、二対、又は三対以上あってもよい。また変形として、ロータ磁極２５において磁極面２２，２７は対向することなく同一の法線方向を向いていてもよい。さらにこれらは同一平面上に並んでいてもよい。かかる場合磁石挿入孔３０の断面は長方形となる。
【００６１】
図２に示す磁極面２３、２８から出る磁束は両側に隣接するロータ磁極に通ずる。磁極面２２，２７から生ずる磁束は外周面１５より出て外界に通じる（実施例１、図７）。外界に通じる前に下記の通り外周側磁石８５に通じてもよい。
【００６２】
図２に示すようにロータ磁極２５はコア外周部５５内に、さらに１個又は２個以上の外周側磁石８５を備えることが好ましい。外周側磁石８５はコア外周部５５の備える磁石挿入孔８０内に位置する。磁石挿入孔８０は磁石挿入孔３０よりも外周面１５に近い。このため外周側磁石８５は磁石２１，２６よりも外周面１５に近い。
【００６３】
図２に示すように磁石挿入孔８０は、磁石挿入孔３０と同様、図２の紙面と垂直な方向、すなわち回転軸方向と平行である。磁石挿入孔８０は、磁石挿入孔３０と一定間隔を保っている。磁石挿入孔８０と磁石挿入孔３０とに囲まれた領域は、磁石２１，２６，８５の生ずる磁束の磁路となる。
【００６４】
図２に示すロータ磁極２５がＮ極であれば、外周側磁石８５の外周側の磁極面８６はＮ極である。また内周側の磁極面８７はＳ極である。ロータ磁極２５がＳ極であれば、磁極面８６はＳ極である。また磁極面８７はＮ極である。
【００６５】
図２に示すように空孔６６は磁石２１，８５よりも外周面１５に近い。空孔６７は磁石２６，８５よりも外周面１５に近い。空孔６６，６７は磁極面８６より出る磁束の流れを整える。
【００６６】
図２に示すように表面凹部３３は外周面１５に形成されている。表面凹部３３は磁石挿入孔３０と空孔６６との間に配置されている。表面凹部３３は磁極面２２より出る磁束の流れを整える。表面凹部３４は外周面１５に形成されている。表面凹部３４は磁石挿入孔３０と空孔６７との間に配置されている。表面凹部３４は磁極面２７より出る磁束の流れを整える。
【００６７】
図２に示すように磁石挿入孔３０と外周面１５との間に、磁石２１側の連結部３８及び磁石２６側の連結部３９が形成されている。磁石挿入孔３０はコア外周部５５、コア中心部７５及び連結部３８，３９に囲まれている。
【００６８】
図２に示す連結部３８，３９は、コア外周部５５及びコア中心部７５を連結する強度を高める。このため、図２に示すコア外周部５５側の締結形状にかかる応力が軽減ざれ、外周凸部及び外周凹部をさらに小さくすることが出来る。本明細書において締結形状とは係止部及び凹部の嵌合を指すものとする。
【００６９】
変形例として図２に示す連結部３８及び３９は設けなくともよい。かかる場合、他に連結部のない限り、コア外周部５５及びコア中心部７５は一体の磁性体とはならない。すなわち磁石挿入孔３０は孔ではなく別体コア間に設けられた隙間でもよい。
【００７０】
上記態様では図２に示す連結部３８，３９に無駄な磁束が流れなくなるメリットがある。一方で、連結部３８，３９があることで、コア外周部５５及びコア中心部７５の組み付け時に、これらの位置合わせをする工程を無くすことができる。
【００７１】
図２に示すコア外周部５５及びコア中心部７５は、回転軸と平行な方向に、磁性体を積層して、一体的に作製してもよい。かかる場合、コア外周部５５及びコア中心部７５の位置合わせを正確にし、かつ積層体形成を効率化するため、連結部３８，３９のあることが好ましい。すなわち上記積層すべき磁性体は予め所望の形状に磁石挿入孔や他の形状を設けた円板であることが好ましい。
【００７２】
なお、同様に図２に示すブリッジ４６，４７を回転軸と平行な方向に非磁性体の板を積層して作製してもよい。ブリッジは非磁性体の板から打ち抜きプレス法で作成できる。かかる積層による方法は、一体型で製造するよりも製造効率が高い。所望の強度が得られる限り、圧延鋳造等の他の方法で一体型のロータコアを作成してもよい。非磁性体としてはステンレスでもよい。
【００７３】
磁石２１，２６，８５は例えば焼結法により作製できる。各磁石の密度はロータコアと同等でもよく、ロータコアの密度よりも小さくてもよい。
【００７４】
図２に示すブリッジ４６，４７を中心空隙６０に挿入した後、ブリッジ４６，４７をかしめることでロータコアに固定してもよい。かしめは係止部と凹部との隙間を無くす程度でよい。ブリッジ４６，４７は接着剤や溶接、ろう付け、圧入、焼ばめなどでロータコアに固定してもよい。
【００７５】
［第２実施形態］
図３を用いて第１実施形態と異なる点を中心に本実施形態を説明する。図３は第２実施形態にかかるロータの一の磁極であるロータ磁極９０の断面図である。
【００７６】
図２に示したように第１実施形態にかかるロータ磁極２５は係止部ごとに分離したブリッジ４６，４７を備える。これに対し、図３に示すようにロータ磁極９０は、内周側及び／又は外周側に複数の係止部を有する一体のブリッジ１００を備える。
【００７７】
図３に示すように、本第２実施形態の磁石埋込型ロータは、一のロータ磁極９０において、コア中心部７５と、コア外周部５５と、磁石挿入孔３０と、磁石２１，２６からなる少なくとも一対の磁石対とを備える。
【００７８】
図３に示すように、ブリッジ１００は、中心空隙１１０において磁石挿入孔３０の磁石２１側と磁石２６側とを仕切る。換言すればブリッジ１００は磁石対を構成する磁石間を仕切る。ブリッジ１００は、コア外周部５５とコア中心部７５とを連結する。ブリッジ１００は、非磁性体である。
【００７９】
図３に示すようにブリッジ１００は一方端に内周係止部を、他方端に外周係止部を有する。ブリッジ１００は外周係止部の側で、コア外周部５５の複数の凹部に嵌合し、内周係止部の側で、コア中心部７５の複数の凹部に嵌合する。
【００８０】
図３に示すようにブリッジ１００は、二又は三以上の外周係止部を有する。図３には外周係止部としてくびれを有する外周凸部９６，９７，９８が表されている。外周凸部９６，９７，９８は、磁石対の一方側から他方側に向かって順に並ぶ。すなわち各外周凸部は、磁石２１の側から磁石２６の側に向かって、外周凸部９６，９７，９８の順で並んでいる。
【００８１】
図３に示すように外周凸部９６，９７，９８はブリッジ１００のコア外周部５５側の表面に位置する。外周凸部９６，９７，９８はそれぞれ、コア外周部５５の有する外周凹部９１，９２，９３に嵌合する。外周凹部９１，９２，９３は磁石２１の側から磁石２６の側に向かって、この順で並んでいる。
【００８２】
本第２実施形態の外周凸部は、ブリッジ表面から突出した凸型となっていること以外、第１実施形態の外周頭部と同等である。本第２実施形態の外周凹部は第１実施形態の外周凹部と同等である。
【００８３】
図３に示すようにブリッジ１００はさらに、二又は三以上の内周係止部を有する。図３には内周係止部としてくびれを有する内周凸部１０６，１０７，１０８が表されている。内周凸部１０６，１０７，１０８は磁石２１の側から磁石２６の側に向かって、この順で並んでいる。
【００８４】
図３に示すように内周凸部１０６，１０７，１０８はブリッジ１００のコア中心部７５側の表面に位置する。内周凸部１０６，１０７，１０８はそれぞれ、コア中心部７５の有する内周凹部１０１，１０２，１０３に嵌合する。内周凹部１０１，１０２，１０３は磁石２１の側から磁石２６の側に向かって、この順で並んでいる。
【００８５】
本第２実施形態の内周凸部は、ブリッジ表面から突出した凸型となっていること以外、第１実施形態の内周頭部と同等である。本第２実施形態の内周凹部は第１実施形態の内周凹部と同等である。
【００８６】
図３に示すように一の磁極において複数の係止部を用いるため、本実施形態の締結構造は、ロータコアの締結強度を確保できる。本実施形態ではさらに外周凸部９６，９７，９８が、いずれも内周凸部１０６，１０７，１０８よりも小さい。これに合わせて、外周側の外周凹部９１，９２，９３はいずれも、内周側の内周凹部１０１，１０２，１０３よりも小さい。
【００８７】
具体的には図３に示すように、外周凸部９６，９７，９８は内周凸部１０６，１０７，１０８よりも断面積又は体積が小さい。このため外周凸部９６，９７，９８はコア外周部５５において磁路を遮りにくい。
【００８８】
図３に示す各凸部の形状は、図２に示すような楕円形又は円形のみならず、三角形、逆三角形、四角形、台形、逆さ台形、五角形、六角形、その他の多角形、半円形、又は逆向きの半円形でもよく、またこれらに制限されない。
【００８９】
図３に示すようにブリッジ１００は、内周側及び／又は外周側に複数の係止部を有する一体型のブリッジである。したがって係止部の数が多い場合でもブリッジの数は増やさなくてもよい。
【００９０】
このため、図３に示すように、コア外周部５５及びコア中心部７５からなるロータコアにブリッジ１００を組み付けるのは、分離型のブリッジ４６，４７（図１）の場合よりも容易である。
【００９１】
図３に示すように、外周側の中央にある外周凸部９７及び内周側の中央にある内周凸部１０７はそれぞれ１個である。しかしながら、これらの係止部の数はそれぞれ１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０及び１１個以上のいずれでもよい。
【００９２】
図３に示した外周側又は内周側の中央にある係止部は無くともよい。また、一のロータ磁極９０において、一体型のブリッジに加えて第１実施形態で示したような分離型のブリッジを併用してもよい。
【００９３】
［第３実施形態］
本実施形態の説明にあたり、図３を用いてその解決しようとする課題を説明する。図３に示すように、中央領域９５はコア外周部５５の、円周方向上の中央の領域である。また側端領域１０５はコア外周部５５の磁石２６に近い側の領域である。
【００９４】
また図３に示すようにコア外周部５５の側面１１１は磁極面２２と対向し、磁石挿入孔３０の表面の一部を形成する。コア外周部５５の側面１１２は磁極面２７と対向し、磁石挿入孔３０の表面の一部を形成する。
【００９５】
図３に示すように、磁極面２２は磁極面２３よりも外周側を向き、磁極面２７は磁極面２８よりも外周側を向くのは第１実施形態で述べたことと同様である。このためコア外周部５５は回転軸側から外周面１５側に向かって幅が大きくなる。具体的には、側面１１１及び側面１１２の成す角度は、境界面１６及び境界面１８の成す角度よりも大きい。
【００９６】
以上より、図３に示すように側端領域１０５の断面積又は体積は、中央領域９５の断面積又は体積よりも大きくなることが分かる。このため側端領域１０５の質量は中央領域９５の質量よりも大きい。
【００９７】
次に図３に示すブリッジ１００による締結部位に着目する。側端領域１０５にかかる遠心力に抗するのは外周凸部９８及び外周凹部９３による嵌合である。同様に中央領域９５にかかる遠心力に抗するのは外周凸部９７及び外周凹部９２による嵌合である。
【００９８】
図３に示す側端領域１０５は中央領域９５よりも質量が大きいので、ロータの高回転時に、外周凸部９８側では外周凸部９７側よりも強い遠心力が働く。換言すればロータ回転時の遠心力で両端の外周及び内周の係止部に応力が集中しやすい。さらに側端領域１０５は磁石２６にかかる遠心力を支えているため、外周凸部９８側には、外周凸部９７側よりもさらに強い応力がかかる。
【００９９】
かかる問題は、磁石２１側にある外周凸部９６及び外周凹部９１並びに内周凸部１０６及び内周凹部１０１において同様である。また側端領域の質量は中央領域の質量よりも大きい点は、第１実施形態（図２）において同様である。
【０１００】
次に図４を用いて、第１実施形態及び上記実施形態と異なる点を中心に本第３実施形態を説明する。図４は一のロータ磁極２４の断面図である。ロータ磁極２４は、三又は四以上のブリッジを有する。
【０１０１】
図４にはブリッジ４６，４７に加え、ブリッジ４９が示されている。ブリッジ４６，４９，４７は、磁石対の一方側である磁石２１から他方側である磁石２６に向かって順に並ぶ。ブリッジ４９は両端の頭部の大きさが異なる点を除き、ブリッジ４６，４７と同等である。
【０１０２】
図４に示すようにブリッジ４９の外周頭部６４は、コア外周部５５の外周凹部５４と係合し、好ましくは嵌合する外周係止部である。外周凹部５４のリム５９は、コア外周部５５の内周面５０側に位置する。内周面５０は中心空隙６０に面する。したがって、外周凹部５４はコア外周部５５の中心に近い側が広くなっている。外周凹部５４は大きさが異なる点を除き、外周凹部５１，５２と同等である。
【０１０３】
図４に示すコア外周部５５がロータの回転による遠心力を受けても、リム５９及び外周頭部６４が、他のブリッジとともにこれを支えるため、コア外周部５５がブリッジ４９から脱離しにくい。
【０１０４】
さらに図４に示すブリッジ４９の内周頭部８４は、外周頭部６４と反対側にある内周係止部である。内周頭部８４はコア中心部７５の外周面７０の内周凹部７４と嵌合する。内周凹部７４のリム７９は、コア中心部７５の外周面７０側に位置する。外周面７０は中心空隙６０に面する。したがって、内周凹部７４はコア中心部７５の中心に近い側が広くなっている。内周凹部７４は大きさが異なる点を除き、内周凹部７１，７２と同等である。
【０１０５】
図４に示すコア外周部５５及びブリッジ４９がロータの回転による遠心力を受けても、リム７９及び内周頭部８４が、他のブリッジとともにこれを支えるため、コア外周部５５及びブリッジ４９がコア中心部７５から脱離しにくい。
【０１０６】
図４に示すように、ロータ磁極２４において、磁石対に近い、又は両端側のブリッジ４６，４７の内周頭部８１，８２は、中央のブリッジ４９の内周頭部８４よりも大きい。換言すれば磁石対のいずれかの磁石２１又は２６に近い側の内周頭部８１，８２は、磁石対のいずれの磁石２１及び２６からも遠い位置にある内周頭部８４よりも大きい。
【０１０７】
図４に示すようにロータ磁極２４において、内周側の磁石対に近い、又は両端側の内周凹部７１，７２は、中央の内周凹部７４よりも大きい。換言すれば磁石対のいずれかの磁石２１又は２６に近い側の内周凹部７１，７２は、磁石対のいずれの磁石２１及び２６からも遠い位置にある内周凹部７４よりも大きい。
【０１０８】
本実施形態では図４に示すように、内周側の両端の締結形状を中央よりも相対的に大きくして、中央よりも高い強度を確保する。
【０１０９】
したがって図４に示す本実施形態の締結構造は応力の集中に対抗することができる。このためモータの回転数が増加してもコア外周部５５とコア中心部７５が分離しにくくなる。結果としてモータの許容回転数と許容出力が増加する。
【０１１０】
さらに図４に示すように、磁石対のいずれかの磁石２１，２６に近い側の外周頭部６１，６２は、磁石対のいずれの磁石２１及び２６からも遠い位置にある外周頭部６４よりも大きい。また磁石対のいずれかの磁石２１，２６に近い側の内周凹部７１，７２は、磁石対のいずれの磁石２１及び２６からも遠い位置にある内周凹部７４よりも大きい。
【０１１１】
本実施形態では上記に示すように外周側の中央の締結形状を両端よりも相対的に小さくして、各締結形状の平均的なサイズを小さくする。したがって、締結構造が磁路を大きく圧迫することがない。
【０１１２】
また図４に示すように、各締結形状の平均的なサイズが小さくなることで、コア外周部５５と、空気層すなわち中心空隙６０との大きさのバランスが最適化される。したがってロータ磁極２４より強い磁力を発生することが出来る。上記磁路及びバランスにかかる作用により、モータのトルクが向上する。
【０１１３】
さらに図４に示すように外周側においても両端の締結形状を中央よりも相対的に大きくして、中央よりも高い強度を確保することができる。かかる場合、上記の応力の集中に対抗する効果がさらに高まる。ただし、本実施形態において両端の締結形状の大きさを中央と同等にすることはなんら妨げられない。
【０１１４】
図４に示す中央のブリッジ４９の数は１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０及び１１本以上のいずれでもよい。また、ブリッジの一部は第２実施形態で示したような一体型のブリッジでもよい。
【０１１５】
［第４実施形態］
本実施形態の説明にあたり、図２を用いてその解決しようとする課題を説明する。回転するロータ中では、遠心力は法線方向に作用する。図２に示す例では、ブリッジ４６，４７は法線方向とは異なる方向１１６，１１７に平行である。方向１１６，１１７はブリッジ４６，４７が本来、引っ張り力を受け止めやすい方向である。
【０１１６】
図２において、方向１１６，１１７と法線方向との乖離が大きくなると、リム５６，５７，７６，７７中の偏った部位に応力が集中しやすい。なお方向１１６，１１７と法線方向との乖離は、第３実施形態（図３）に示すような中央のブリッジ４９よりも、両端のブリッジ４６，４７において顕著である。
【０１１７】
第１実施形態及び上記実施形態と異なる点を中心に本第５実施形態を説明する。図５はロータ磁極１２５の断面図である。ロータ磁極１２５はブリッジ１２６，１２７を備える。ブリッジ１２６，１２７は放射状に配置されている。すなわちブリッジ１２６，１２７の互いの間隔は、回転軸又は内周面１７から遠いほど大きい。
【０１１８】
図５に示すように磁石２１側のブリッジ１２６の外周頭部１３６は、コア外周部５５の外周凹部１３０と係合し、好ましくは嵌合する外周係止部である。外周凹部１３０のリム１２１は、コア外周部５５の内周面５０側に位置する。
【０１１９】
さらに図５に示すようにブリッジ１２６の内周頭部１３８は、外周頭部１３６と反対側にある内周係止部である。内周頭部１３８はコア中心部７５の外周面７０の内周凹部１３３と嵌合する。内周凹部１３３のリム１２８は、コア中心部７５の外周面７０側に位置する。
【０１２０】
図５に示すように磁石２６側のブリッジ１２７の外周頭部１３７は上記同様、外周凹部１３１と嵌合する外周係止部である。また内周頭部１３９は、内周凹部１３４と嵌合する内周係止部である。
【０１２１】
図５に示すように外周頭部１３６，１３７の互いの間隔は、内周頭部１３８，１３９の互いの間隔より大きい。外周凹部１３０，１３１の互いの間隔は、内周凹部１３３，１３４の互いの間隔より大きい。
【０１２２】
本実施形態では、図５に示すようにブリッジ１２６，１２７を放射状に又は法線方向に配置することで、これらのブリッジが本来力を受け止めやすい方向１４１，１４２と、遠心力の作用する方向を近付けることが出来る。これにより、リム１２１，１２２，１２８，１２９での応力集中又は片あたりを抑制することが出来る。
【０１２３】
なお図５に示すように、法線方向と方向１４１，１４２が完全に一致しなくとも応力は一定程度低減される。上記より応力によるブリッジの破壊が予防され、高回転型のロータ又はモータを提供できる。
【０１２４】
図５に示すブリッジ１２６，１２７のさらに磁石対に近い位置にブリッジがあってもよい。ブリッジ１２６，１２７の間にさらにブリッジがあってもよい。
【０１２５】
［第５実施形態］
次に図６を用いて、第１、第２実施形態及び上記実施形態と異なる点を中心に本第５実施形態を説明する。図６は一のロータ磁極１４５の断面図である。ロータ磁極１４５は、内周側及び／又は外周側に複数の係止部を有する一体のブリッジ１７５を備える。ロータ磁極１４５中、内周凸部及び内周凹部からなる締結形状並びに外周凸部及び外周凹部からなる締結形状がそれぞれ複数ある。
【０１２６】
図６に示すように、ブリッジ１７５は、中心空隙１２０において磁石挿入孔３０の磁石２１側と磁石２６側とを仕切る。換言すればブリッジ１７５は磁石対を構成する磁石間を仕切る。ブリッジ１７５は、コア外周部５５とコア中心部７５とを連結する。ブリッジ１７５は、非磁性体である。
【０１２７】
図６に示すようにブリッジ１７５は、二又は三以上の、好ましくは、三又は四以上の、外周係止部を有する。図６には外周係止部として両端の外周凸部１６１，１６２が各１個ずつ、また中央の外周凸部１６４が複数個、表されている。図６に示される例において外周凸部１６４は１０個ある。外周凸部１６４は、磁石２１側にある外周凸部１６１から、磁石２６側にある外周凸部１６２に向かって順に並ぶ。
【０１２８】
図６に示すように外周凸部１６１，１６２，１６４はくびれを有する。また外周凸部１６１，１６２，１６４はブリッジ１７５のコア外周部５５側の外周面１６０上に位置する。外周凸部１６１，１６２，１６４はそれぞれ、コア外周部５５の内周面１５０に設けられた外周凹部１５１，１５２，１５４に嵌合する。
【０１２９】
図６に示すようにブリッジ１７５はさらに、二又は三以上の、好ましくは、三又は四以上の、内周係止部を有する。図６には、内周係止部として磁石２１側に、くびれを有する内周凸部１８１，１８２，１８３が表されている。内周凸部１８１，１８２，１８３は磁石２１の側から磁石２６の側に向かって、この順に並んでいる。内周凸部１８１は磁石２１に最も近い側の端部の内周係止部である。
【０１３０】
図６に示すように内周凸部１８１，１８２，１８３はブリッジ１７５のコア中心部７５側の内周面１８０に位置する。内周凸部１８１，１８２，１８３はそれぞれ、コア中心部７５の外周面１７０に設けられた内周凹部１７１，１７２，１７３に嵌合する。内周凹部１７１，１７２，１７３は磁石２１の側から磁石２６の側に向かって、この順で並んでいる。
【０１３１】
磁石２６側においても同様に、内周凸部１８６が内周凹部１７６に嵌合している。内周凸部１８６は磁石２６に最も近い側の端部の内周係止部である。内周凸部１８６及びこれより中央側の内周係止部は、磁石２６側から磁石２１側に向かって、順に並んでいる。内周凹部１７６及びこれより中央側の内周凹部は、磁石２６側から磁石２１側に向かって、順に並んでいる。
【０１３２】
図６に示すように一の磁極において複数の係止部を用いるため、本実施形態の締結構造は、ロータコアの締結強度を確保できる。本実施形態ではさらに外周凸部１６１，１６２，１６４が、いずれも内周凸部１８１，１８２，１８３，１８６及びその他の内周凸部よりも断面積又は体積が小さい。
【０１３３】
図６に示すように、凸部に合わせて、外周側の外周凹部１５１，１５２，１５４はいずれも、内周凹部１７１、１７２、１７３及びその他の内周凹部よりも断面積又は体積が小さい。このため外周凸部１６１，１６２，１６４はコア外周部５５において磁路を遮りにくい。
【０１３４】
図６に示すようにブリッジ１７５は、ブリッジ１００（図３）と同様に係止部の数が増えた場合でもブリッジの数は増やさなくてもよい。このため、図６に示すように、コア外周部５５及びコア中心部７５からなるロータコアにブリッジ１７５を組み付けるのは、ブリッジ１００と同様に容易である。
【０１３５】
図６に示すように、外周側の中央にある外周凸部１６４は１０個であり、内周側の中央にある内周係止部は内周凸部１８２，１８３を含めて４個ある。しかしながら、これらの中央にある係止部の数は、一又は二以上であれば、本第５実施形態においては特に制限されない。
【０１３６】
本第５実施形態では、第３実施形態と同様（図４）、図６に示すように、内周側の両端の締結形状を中央よりも相対的に大きくして、中央よりも高い強度を確保する。一のロータ磁極１４５において、磁石対に近い両端の又は両端の内周凸部１８１，１８６は、中央の内周凸部１８２、１８３及びその他の内周凸部よりも大きい。
【０１３７】
上記を換言すれば、図６に示すように磁石対に近い側の内周凸部１８１，１８６は、磁石対から遠い側の内周凸部１８２、１８３及びその他の内周凸部よりも大きい。なお図６では内周部の両端の締結形状が中央よりも大きいことが、やや強調されて描かれている。
【０１３８】
図６に示すように内周凸部１８１の体積若しくは断面積は、内周凸部１８２の体積若しくは断面積よりも１〜９９％大きいことが好ましい。また内周凸部１８２の体積若しくは断面積は、内周凸部１８３の体積若しくは断面積よりも１〜９９％大きいことが好ましい。また任意の内周係止部の体積若しくは断面積は、中央側に隣接する係止部の体積若しくは断面積よりも１〜９９％大きいことが好ましい。
【０１３９】
ただし、図６に示すように、隣接する係止部が磁石対の中心を挟んで、対称的な位置にある場合は、応力のバランスを対称とするため、体積又は断面積が同一であることが好ましい。
【０１４０】
図６に示すようにロータ磁極１４５において、内周側の磁石対に近い、又は両端側の内周凹部１７１，１７６は、中央の内周凹部１７２、１７３、及びその他の内周凹部よりも大きい。
【０１４１】
上記を換言すれば、図６に示す磁石対のいずれかの磁石２１又は２６に近い側の内周凹部１７１，１７６は、磁石対のいずれの磁石２１及び２６からも遠い位置にある凹部１７２、１７３、及びその他の内周凹部よりも大きい。
【０１４２】
本実施形態では上記に示すように各締結形状の平均的なサイズを小さくする。したがって、締結構造が磁路を大きく圧迫することがない。また各締結形状の平均的なサイズが小さくなることで、コア外周部５５と、空気層すなわち中心空隙１２０との大きさのバランスが最適化される。したがって、ロータ磁極１４５はより強い磁力を発生することが出来る。上記磁路及びバランスにかかる作用により、モータのトルクが向上する。
【０１４３】
また上記態様においては内周側の両端の締結形状は、中央よりも高い強度を確保する。したがって、図６に示す本実施形態の締結構造は応力の集中に対抗することができる。このためモータの回転数が増加してもコア外周部５５とコア中心部７５が分離しにくくなる。結果としてモータの許容回転数と許容出力が増加する。
【０１４４】
図６では、外周凸部１６１，１６２，１６４はいずれも同じ大きさに描かれている。しかしながら、内周係止部同様、外周係止部の体積又は断面積も、中央に寄るほど小さくなり、磁石対に近い両端側に寄るほど大きくなってもよい。このため、外周側においても両端の締結形状は、中央よりも高い強度を確保することができる。かかる場合、上記の応力の集中に対抗する効果がさらに高まる。
【０１４５】
また図６に示すように、ブリッジの内周側及び外周側の締結形状を、放射状に配置できることは第４実施形態と同様である。かかる配置によりで、遠心力の働く法線方向と、締結の方向を近づけることができる。
【０１４６】
すなわち図６に示すように、ロータ磁極１４５において、磁石対の一方（磁石２１）及び他方（磁石２６）に最も近い外周凸部１６１，１６２の間隔は、磁石対の一方（磁石２１）及び他方（磁石２６）に最も近い内周凸部１８１，１８２の間隔よりも大きい。これに合わせて外周凹部１５１，１５２の間隔は、内周凹部１７１，１７６の間隔よりも大きいことが好ましい。
【０１４７】
図６に示すように、上記の通り配置することで、ブリッジ１７５の外周凸部１６１及び内周凸部１８１が本来力を受け止めやすい方向１８８と、遠心力の作用する方向とを近付けることが出来る。同様にブリッジ１７５の外周凸部１６２及び内周凸部１８６が本来力を受け止めやすい方向１８９と、遠心力の作用する方向とを近付けることが出来る。
【０１４８】
上記により、各両端の凹部のリム又はこれに面する係止部の表面での応力集中又は片あたりを抑制することが出来る。なお図６に示すように、法線方向と方向１８８，１８９が完全に一致しなくとも応力は一定程度低減される。上記より応力によるブリッジの破壊が予防され、高回転型のロータ又はモータを提供できる。
【０１４９】
なお図６に示すように、内周面１６０は外周面１６０よりも幅が狭くなる。このため、内周係止部は外周係止部よりも数が少ない方が好ましい。かかる態様においては、上述のとおり内周係止部を外周係止部よりも大きくすることで、係止力を低下させることなくブリッジを放射状の配置とすることが出来る。
【０１５０】
上記を換言すれば図６において、外周係止部の数は、内周係止部の数よりも多いということであるが、本実施形態ではこれらを同数とすることはなんら妨げられない。
【０１５１】
第２実施形態で示した図３のブリッジ１００においては、ブリッジの断面形状は長方形であった。かかる場合、外周側及び内周側の中央の凹部は応力集中又は片あたりを受ける場合がある。このため、図６に示すように外周側及び内周側の中央の凹部も放射状配置することが好ましい。
【０１５２】
図６に示すように、ブリッジ１７５の本体は凸型の円弧断面を有する外周面１６０と、凹型の円弧断面を有する内周面１８０に挟まれる。ブリッジ１７５の複数の外周係止部は外周面１６０上において、かかる円弧上にあることが好ましい。ブリッジ１７５の複数の内周凸部は上において、かかる円弧上にあることが好ましい。
【０１５３】
図６に示す外周面１６０及び内周面１８０の円弧は必ずしも真円の円弧でなくともよい。例えばかかる円弧を楕円の弧、放物線の弓型に置き換えてもよい。また外周面１６０及び内周面１８０は必ずしも滑らかで一様な曲面である必要はない。外周面１６０及び内周面１８０は、凹部の円弧状、弧状、又は弓状の配置、を満足する形状であればよい。
【０１５４】
図６に示すように、中央の外周凹部１５４、及び中央の内周凹部１７２、１７３、及びその他の内周凹部において、接線方向にリムが設けられている。又は凹部のリムの向きが接線方向に近付く。このため、外周側及び内周側の中央の凹部への応力集中又は片あたりを軽減することが出来る。
【０１５５】
なお図６においては、第１実施形態で説明した外周側磁石８５及びその周辺の形状の記載を省略しているが、本第５実施形態においてもこれらを設けてもよい。
【実施例１】
【０１５６】
図７は本実施例１にかかる一のロータ磁極２５の断面図である。ロータ磁極２５は第１実施形態にならって設計されている。図７においてブリッジは省略されている。なお図７に示す破線は、比較例１にかかるロータ磁極の外周凹部３１，３２を示す。比較例１は課題に記載の態様にならって設計されている。
【０１５７】
図７に示すように、比較例１の外周凹部３１，３２に比べ、本実施例１の外周凹部５１，５２は小さい。また外周凹部５１，５２は内周凹部７１，７２よりも小さい。コア外周部５５には磁石２１，２６から生じる磁束の流れが示されている。
【０１５８】
実施例１では、比較例１に比べ、ブリッジがあるため磁路が曲げられやすい領域が小さくなっている。換言すれば比較例１に比べ、実施例１では磁束の集中が生じにくく、磁束が流れやすい。実施例１では比較例１に比べ、ロータ磁極２５から強い磁力を発生することが出来るので、モータの性能を高めることが出来る。
【実施例２】
【０１５９】
実施例２について説明する前に、図８を用いて比較例２を説明する。図８はロータの一の磁極１９０の断面図である。ブリッジ及びブリッジを連結するための凹部がないため、コア外周部５５に磁石２１，２６から生じる磁束の理想的な流れを確認できる。
【０１６０】
コア外周部５５は、実施例１，２同様、磁石対の磁石間にある自身の内周面１９１において窪んでいる。したがって中心空隙１９５は外周側に大きく張り出している。このため磁石２１，２６からコア外周部に入る磁束は、内周側に向かうことなく外周側磁石８５にいたる。
【０１６１】
図９は一のロータ磁極１４５の断面図である。ロータ磁極１４５は第５実施形態にならって設計されている。図９においてブリッジは省略されている。外周凹部１５１，１５２，１５４は内周凹部１７１，１７２，１７３，１７６及びその他の内周凹部より小さい。
【０１６２】
このため、図９に示すようにコア外周部５５には比較例２と同様に理想的な磁束の流れが生じている。このためロータ磁極１４５は特に強い磁力を発生することが出来るので、モータの性能をさらに高めることが出来る。
【０１６３】
図９から理解されるように、磁路を確保するには両端の外周凹部１５１，１５２は磁石対から遠いことが好ましい。一方、第５実施形態で説明した通り内周凹部１７１，１７６の間隔は、外周凹部１５１，１５２の間隔よりも狭い方が、応力集中の回避の観点から好ましい。このため、外周側及び内周側のいずれにおいても締結形状はブリッジの中央に寄ることが好ましい。
【０１６４】
なお、本発明は上記実施形態及び実施例に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１６５】
１５  外周面                            １６  境界面
１７  内周面                            １８  境界面
２０  磁極                              ２１  磁石
２２，２３  磁極面                      ２４  ロータ磁極
２５  ロータ磁極                        ２６  磁石
２７，２８  磁極面                      ３０  磁石挿入孔
３１，３２  外周凹部                    ３３，３４  表面凹部
３５  コア外周部                        ３６，３７  ブリッジ
３８，３９  連結部                      ４０  磁束
４１，４２  外周凸部                    ４５  磁束
４６，４７，４９  ブリッジ              ５０  内周面
５１，５２，５４  外周凹部              ５５  コア外周部
５６，５７，５９  リム                  ６０  中心空隙
６１，６２，６４  外周頭部              ６６，６７  空孔
７０  外周面                            ７１，７２，７４  内周凹部
７５  コア中心部                        ７６，７７，７９  リム
８０  磁石挿入孔                        ８１，８２，８４  内周頭部
８５  外周側磁石                        ８６，８７  磁極面
９０  ロータ磁極                        ９１，９２，９３  外周凹部
９５  中央領域                          ９６，９７，９８  外周凸部
１００  ブリッジ                        １０１，１０２，１０３  内周凹部
１０５  側端領域                        １０６，１０７，１０８  内周凸部
１１０  中心空隙                        １１１，１１２  側面
１１６，１１７  方向                    １２０  中心空隙
１２１，１２２  リム                    １２５  ロータ磁極
１２６，１２７  ブリッジ                １２８，１２９  リム
１３０，１３１  外周凹部                １３３，１３４  内周凹部
１３６，１３７  外周頭部                １３８，１３９  内周頭部
１４１，１４２  方向                    １４５  ロータ磁極
１５０  内周面                          １５１，１５２，１５４  外周凹部
１６０  外周面                          １６０  内周面
１６１，１６２，１６４  外周凸部        １７０  外周面
１７１，１７２，１７３  内周凹部        １７５  ブリッジ
１７６  内周凹部                        １８０  内周面
１８１，１８２，１８３  内周凸部        １８６  内周凸部
１８８，１８９  方向                    １９０  磁極
１９１  内周面                          １９５  中心空隙
【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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