(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子鉄心が、外周側に位置する外側回転子鉄心と、上記外側回転子鉄心に嵌入されている内側回転子鉄心とで形成されており、
上記内側回転子鉄心は、その外周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第１の永久磁石装着孔形成部と上記外側回転子鉄心の内周部と接する内側接触部とが、周方向に交互に設けられており、上記第１の永久磁石装着孔形成部の面は、上記回転子鉄心の径方向に対して略垂直となっており、
上記外側回転子鉄心は、その内周部に、軸方向に延在する、上記永久磁石装着孔を形成する第２の永久磁石装着孔形成部と上記内側回転子鉄心の上記内側接触部と接する外側接触部とが、周方向に交互に設けられており、上記第２の永久磁石装着孔形成部は、上記外側回転子鉄心における内周側から外周側方向に凹み、且つ軸方向の面が開口している窪み部であり、上記第２の永久磁石装着孔形成部の周方向の端部が、上記外側接触部の周方向の側面であり、
上記第１の永久磁石装着孔形成部と上記第２の永久磁石装着孔形成部とで形成された上記永久磁石装着孔に、永久磁石が設置されており、
上記永久磁石装着孔の周方向の長さが上記永久磁石の周方向の幅より広くなっており、上記外側接触部の周方向の側面と上記永久磁石の周方向の端部との間の空隙に樹脂が充填されており、この樹脂層で上記永久磁石が上記回転子鉄心に固定されており、
上記外側接触部に、内側回転子鉄心側が開口し、且つ軸方向に延在する溝を設けており、上記外側接触部に設けられた溝に樹脂が充填された埋込磁石型回転子。
【請求項２】
上記内側接触部が、上記回転子鉄心の径方向に凹み、且つ軸方向に延びた溝状であり、上記外側接触部が、上記回転子鉄心の径方向に突出しており、上記外側接触部の突出部と上記溝状の内側接触部とが、嵌合し接触していることを特徴とする請求項１に記載の埋込磁石型回転子。
【請求項３】
回転子鉄心が、外周側に位置する外側回転子鉄心と、上記外側回転子鉄心に嵌入されている内側回転子鉄心とで形成されており、
上記内側回転子鉄心は、その外周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第１の永久磁石装着孔形成部と上記外側回転子鉄心の内周部と接する内側接触部とが、周方向に交互に設けられており、上記第１の永久磁石装着孔形成部の面は、上記回転子鉄心の径方向に対して略垂直となっており、
上記外側回転子鉄心は、その内周部に、軸方向に延在する、上記永久磁石装着孔を形成する第２の永久磁石装着孔形成部と上記内側回転子鉄心の上記内側接触部と接する外側接触部とが、周方向に交互に設けられており、上記第２の永久磁石装着孔形成部は、上記外側回転子鉄心における内周側から外周側方向に凹み、且つ軸方向の面が開口している窪み部であり、上記第２の永久磁石装着孔形成部の周方向の端部が、上記外側接触部の周方向の側面であり、
上記第１の永久磁石装着孔形成部と上記第２の永久磁石装着孔形成部とで形成された上記永久磁石装着孔に、永久磁石が設置されており、
上記永久磁石装着孔の周方向の長さが上記永久磁石の周方向の幅より広くなっており、上記外側接触部の周方向の側面と上記永久磁石の周方向の端部との間の空隙に樹脂が充填されており、この樹脂層で上記永久磁石が上記回転子鉄心に固定されており、
上記内側接触部と上記外側接触部との接触面が、軸方向に傾斜したテーパー形状である埋込磁石型回転子。
【請求項４】
回転子鉄心が、外周側に位置する外側回転子鉄心と、上記外側回転子鉄心に嵌入されている内側回転子鉄心とで形成されており、
上記内側回転子鉄心は、その外周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第１の永久磁石装着孔形成部と上記外側回転子鉄心の内周部と接する内側接触部とが、周方向に交互に設けられており、上記第１の永久磁石装着孔形成部の面は、上記回転子鉄心の径方向に対して略垂直となっており、
上記外側回転子鉄心は、その内周部に、軸方向に延在する、上記永久磁石装着孔を形成する第２の永久磁石装着孔形成部と上記内側回転子鉄心の上記内側接触部と接する外側接触部とが、周方向に交互に設けられており、上記第２の永久磁石装着孔形成部は、上記外側回転子鉄心における内周側から外周側方向に凹み、且つ軸方向の面が開口している窪み部であり、
上記第１の永久磁石装着孔形成部と上記第２の永久磁石装着孔形成部とで形成された上記永久磁石装着孔に、永久磁石が設置されており、
上記永久磁石の周方向の端部と上記永久磁石装着孔の周方向の端部とが直接に接しており、上記第１の永久磁石装着孔形成部と上記第２の永久磁石装着孔形成部とで、上記永久磁石が上記回転子鉄心に固定されており、
上記内側接触部と上記外側接触部との接触面が、軸方向に傾斜したテーパー形状である埋込磁石型回転子。
【請求項５】
上記外側回転子鉄心における、上記永久磁石の外周側表面と対向する部分に、上記永久磁石の外周側表面に対して略垂直な方向に長いスリットが複数設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の埋込磁石型回転子。
【請求項６】
固定子と、上記固定子の内周側に、所定の間隔をあけて同心円状に配置された回転子とを備え、上記固定子が、環状のコア部と、上記コア部から上記回転子の方向に突出した複数のティースと、上記各ティースに巻回された巻線とで形成され、上記回転子が、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の埋込磁石型回転子であることを特徴とする埋込磁石型永久磁石回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋込磁石型回転子とこの回転子を用いた埋込磁石型永久磁石回転電機に関し、特に、永久磁石のリサイクルが容易な、埋込磁石型回転子とこの回転子を用いた埋込磁石型永久磁石回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機には、構造や機構、制御形態等により様々な種類のものがあるが、その一つに、回転子に永久磁石を用いた永久磁石回転電機がある。
永久磁石回転電機は、回転子鉄心の表面に永久磁石が配置されている表面磁石型永久磁石回転電機と、回転子鉄心の内側に永久磁石が配置されている埋込磁石型永久磁石回転電機とに大別される。
【０００３】
埋込磁石型永久磁石回転電機は、マグネットトルクに加えて、リラクタンストルクを利用できる、高効率な回転電機であり、小型化、軽量化が可能である。
また、埋込磁石型永久磁石回転電機は、永久磁石が回転子鉄心の中に配置されている埋込磁石型回転子が用いられており、永久磁石の飛散防止効果が高く、高回転数が要求される分野で、広く用いられるとの特長を有する。
このようなことより、埋込磁石型永久磁石回転電機は、家庭用機器、車載用機器、工作機械等の多岐にわたる用途で、幅広く且つ大量に利用されている。
【０００４】
埋込磁石型回転子は、磁路を形成する回転子鉄心と、回転子鉄心に形成された磁石装着孔に設置された界磁用の永久磁石とで形成されている。
そして、永久磁石に用いられる代表的な希土類磁石は、ネオジム系焼結磁石であり、この磁石には、希土類元素として、ネオジムが２７〜２８ｗｔ％含まれ、ディスプロシウムが１〜５ｗｔ％含まれている。
しかし、これら希土類元素は、地球上で、埋蔵量・生産地域も限られていることから、コストが高く、産出量に制限があり、近年、供給量が不安定になっている。
【０００５】
すなわち、家庭用機器、車載用機器、工作機械等の多岐にわたる用途で、幅広くかつ大量に用いられている埋込磁石型永久磁石回転電機では、回転子に用いられる永久磁石は、その多くがネオジム系焼結磁石であるので、コストアップ、生産の不安定性、生産量制限等が生じる心配がある。
そこで、最近では、不要となった回転電機から永久磁石を取り出し、再利用する永久磁石のリサイクルの必要性が高まっており、環境保全の一環としても注目されている。
【０００６】
しかし、埋込磁石型回転子では、永久磁石は、回転子鉄心の磁石装着孔に圧入したり、あるいは、回転子鉄心の磁石装着孔に挿入し、接着剤で接着したり、樹脂モールドで固着したりして、固定しているので、永久磁石の取り外しが難しい。
【０００７】
例えば、回転子を炉に入れて接着剤の接着力やモールド材の固着力を弱める方法や、固定されている永久磁石に力を加え物理的に取り出す方法では、非常に手間と時間がかかり、リサイクルコストが増大したり、取り出し時に永久磁石を破損する等の問題があった。
また、一般的な回転電機の分解方法である粉砕方法では、破砕機などで細かく砕き磁力等により鉄と樹脂に分別するが、鉄と永久磁石とが共存する場合は、永久磁石が鉄に吸着するため鉄と永久磁石とを分離することが困難であるとの問題があった。
【０００８】
このような問題を解決する埋込磁石型回転子が提案されている。
それは、表面に電気めっき膜が設けられ、且つ角部あるいはエッジ部のめっき膜の膜厚が厚くなっている永久磁石をロータコアの穴部に挿入し、厚膜めっき部で永久磁石がロータコアの穴部に支持されているモータ用回転子である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１１７７９３号公報（第４−５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
埋込磁石型永久磁石回転電機は、高回転数領域での高トルク、高効率が特長であり、埋込磁石型回転子に設置された永久磁石には、回転電機の駆動時の遠心力や加減速時の慣性力が強く作用する。
従来の埋込磁石型回転子では、永久磁石を、回転子鉄心の磁石装着孔に圧入したり、あるいは、回転子鉄心の磁石装着孔に挿入し、接着剤で接着したり、樹脂モールドで固着したりして、固定しているので、上記のような遠心力や慣性力が作用しても、永久磁石の回転子鉄心への固定が緩むことはない。
しかし、回転電機のリサイクル時に、回転子から永久磁石を取り外すことが、困難であるとの問題があった。
【００１１】
また、特許文献１に記載のモータ用回転子では、永久磁石は、厚膜めっき部である角部あるいはエッジ部でロータコアの穴部に支持されているので、モータのリサイクル時に、回転子から永久磁石を取り外すことは容易である。
しかし、回転子に、強い遠心力や慣性力が作用すると、永久磁石の固定が緩み所定の位置から動き、回転電機の効率が低下したり、さらには、永久磁石に割れや欠損を生じ、回転電機が破損するとの問題があった。
【００１２】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転電機の稼動時に作用する遠心力や慣性力で、回転子鉄心への永久磁石の固定が緩み、回転電機の効率が低下したり、永久磁石に割れや欠損を生じ、回転電機が破損したりするのを防止できるとともに、回転電機のリサイクル時には、回転子鉄心から永久磁石を容易に取り外すことができる埋込磁石型回転子と、この埋込磁石型回転子を用いた埋込磁石型永久磁石回転電機を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る第１の埋込磁石型回転子は、回転子鉄心が、外周側に位置する外側回転子鉄心と、外側回転子鉄心に嵌入されている内側回転子鉄心とで形成されており、内側回転子鉄心は、その外周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第１の永久磁石装着孔形成部と外側回転子鉄心の内周部と接する内側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第１の永久磁石装着孔形成部の面は、回転子鉄心の径方向に対して略垂直となっており、外側回転子鉄心は、その内周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第２の永久磁石装着孔形成部と内側回転子鉄心の内側接触部と接する外側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第２の永久磁石装着孔形成部は、外側回転子鉄心における内周側から外周側方向に凹み、且つ軸方向の面が開口している窪み部であり、第２の永久磁石装着孔形成部の周方向の端部が、外側接触部の周方向の側面であり、第１の永久磁石装着孔形成部と第２の永久磁石装着孔形成部とで形成された永久磁石装着孔に、永久磁石が設置されており、永久磁石装着孔の周方向の長さが永久磁石の周方向の幅より広くなっており、外側接触部の周方向の側面と永久磁石の周方向の端部との間の空隙に樹脂が充填されており、この樹脂層で永久磁石が回転子鉄心に固定されており、外側接触部に、内側回転子鉄心側が開口し、且つ軸方向に延在する溝を設けており、外側接触部に設けられた溝に樹脂が充填されたものである。
【００１４】
また、本発明に係る第２の埋込磁石型回転子は、回転子鉄心が、外周側に位置する外側回転子鉄心と、外側回転子鉄心に嵌入されている内側回転子鉄心とで形成されており、内側回転子鉄心は、その外周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第１の永久磁石装着孔形成部と外側回転子鉄心の内周部と接する内側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第１の永久磁石装着孔形成部の面は、回転子鉄心の径方向に対して略垂直となっており、外側回転子鉄心は、その内周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第２の永久磁石装着孔形成部と内側回転子鉄心の内側接触部と接する外側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第２の永久磁石装着孔形成部は、外側回転子鉄心における内周側から外周側方向に凹み、且つ軸方向の面が開口している窪み部であり、第２の永久磁石装着孔形成部の周方向の端部が、外側接触部の周方向の側面であり、第１の永久磁石装着孔形成部と第２の永久磁石装着孔形成部とで形成された永久磁石装着孔に、永久磁石が設置されており、永久磁石装着孔の周方向の長さが永久磁石の周方向の幅より広くなっており、外側接触部の周方向の側面と永久磁石の周方向の端部との間の空隙に樹脂が充填されており、この樹脂層で永久磁石が回転子鉄心に固定されており、内側接触部と外側接触部との接触面が、軸方向に傾斜したテーパー形状であるものである。
【００１５】
また、本発明に係る第３の埋込磁石型回転子は、回転子鉄心が、外周側に位置する外側回転子鉄心と、外側回転子鉄心に嵌入されている内側回転子鉄心とで形成されており、内側回転子鉄心は、その外周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第１の永久磁石装着孔形成部と外側回転子鉄心の内周部と接する内側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第１の永久磁石装着孔形成部の面は、回転子鉄心の径方向に対して略垂直となっており、外側回転子鉄心は、その内周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第２の永久磁石装着孔形成部と内側回転子鉄心の内側接触部と接する外側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第２の永久磁石装着孔形成部は、外側回転子鉄心における内周側から外周側方向に凹み、且つ軸方向の面が開口している窪み部であり、第１の永久磁石装着孔形成部と第２の永久磁石装着孔形成部とで形成された永久磁石装着孔に、永久磁石が設置されており、永久磁石の周方向の端部と永久磁石装着孔の周方向の端部とが直接に接しており、第１の永久磁石装着孔形成部と第２の永久磁石装着孔形成部とで、永久磁石が回転子鉄心に固定されており、内側接触部と外側接触部との接触面が、軸方向に傾斜したテーパー形状であるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る第１の埋込磁石型回転子は、回転子鉄心が、外周側に位置する外側回転子鉄心と、外側回転子鉄心に嵌入されている内側回転子鉄心とで形成されており、内側回転子鉄心は、その外周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第１の永久磁石装着孔形成部と外側回転子鉄心の内周部と接する内側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第１の永久磁石装着孔形成部の面は、回転子鉄心の径方向に対して略垂直となっており、外側回転子鉄心は、その内周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第２の永久磁石装着孔形成部と内側回転子鉄心の内側接触部と接する外側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第２の永久磁石装着孔形成部は、外側回転子鉄心における内周側から外周側方向に凹み、且つ軸方向の面が開口している窪み部であり、第２の永久磁石装着孔形成部の周方向の端部が、外側接触部の周方向の側面であり、第１の永久磁石装着孔形成部と第２の永久磁石装着孔形成部とで形成された永久磁石装着孔に、永久磁石が設置されており、永久磁石装着孔の周方向の長さが永久磁石の周方向の幅より広くなっており、外側接触部の周方向の側面と永久磁石の周方向の端部との間の空隙に樹脂が充填されており、この樹脂層で永久磁石が回転子鉄心に固定されており、外側接触部に、内側回転子鉄心側が開口し、且つ軸方向に延在する溝を設けており、外側接触部に設けられた溝に樹脂が充填されたものであるので、回転子鉄心の磁石装着孔への永久磁石の設置が容易であり生産性が優れており、永久磁石の回転子鉄心への固定が強固であり、埋込磁石型回転子の製造時および使用時における、永久磁石の破損、欠損、位置ずれが防止でき信頼性が高く、永久磁石を回転子鉄心から容易に取り外し回収することができリサイクル性が優れている。
【００１７】
また、本発明に係る第２の埋込磁石型回転子は、回転子鉄心が、外周側に位置する外側回転子鉄心と、外側回転子鉄心に嵌入されている内側回転子鉄心とで形成されており、内側回転子鉄心は、その外周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第１の永久磁石装着孔形成部と外側回転子鉄心の内周部と接する内側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第１の永久磁石装着孔形成部の面は、回転子鉄心の径方向に対して略垂直となっており、外側回転子鉄心は、その内周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第２の永久磁石装着孔形成部と内側回転子鉄心の内側接触部と接する外側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第２の永久磁石装着孔形成部は、外側回転子鉄心における内周側から外周側方向に凹み、且つ軸方向の面が開口している窪み部であり、第２の永久磁石装着孔形成部の周方向の端部が、外側接触部の周方向の側面であり、第１の永久磁石装着孔形成部と第２の永久磁石装着孔形成部とで形成された永久磁石装着孔に、永久磁石が設置されており、永久磁石装着孔の周方向の長さが永久磁石の周方向の幅より広くなっており、外側接触部の周方向の側面と永久磁石の周方向の端部との間の空隙に樹脂が充填されており、この樹脂層で永久磁石が回転子鉄心に固定されており、内側接触部と外側接触部との接触面が、軸方向に傾斜したテーパー形状であるものであるので、永久磁石の回転子鉄心への固定が強固であり、埋込磁石型回転子の製造時および使用時における、永久磁石の破損、欠損、位置ずれが防止でき信頼性が高く、永久磁石を回転子鉄心から容易に取り外し回収することができリサイクル性が優れているとともに、リサイクルコストも低減できる。
【００１８】
また、本発明に係る第３の埋込磁石型回転子は、回転子鉄心が、外周側に位置する外側回転子鉄心と、外側回転子鉄心に嵌入されている内側回転子鉄心とで形成されており、内側回転子鉄心は、その外周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第１の永久磁石装着孔形成部と外側回転子鉄心の内周部と接する内側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第１の永久磁石装着孔形成部の面は、回転子鉄心の径方向に対して略垂直となっており、外側回転子鉄心は、その内周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔を形成する第２の永久磁石装着孔形成部と内側回転子鉄心の内側接触部と接する外側接触部とが、周方向に交互に設けられており、第２の永久磁石装着孔形成部は、外側回転子鉄心における内周側から外周側方向に凹み、且つ軸方向の面が開口している窪み部であり、第１の永久磁石装着孔形成部と第２の永久磁石装着孔形成部とで形成された永久磁石装着孔に、永久磁石が設置されており、永久磁石の周方向の端部と永久磁石装着孔の周方向の端部とが直接に接しており、第１の永久磁石装着孔形成部と第２の永久磁石装着孔形成部とで、永久磁石が回転子鉄心に固定されており、内側接触部と外側接触部との接触面が、軸方向に傾斜したテーパー形状であるものであるので、永久磁石の回転子鉄心への固定が強固であり、埋込磁石型回転子の製造時および使用時における、永久磁石の破損、欠損、位置ずれが防止でき信頼性が高く、永久磁石を回転子鉄心から容易に取り外し回収することができリサイクル性が優れているとともに、リサイクルコストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図２】本実施の形態の埋込磁石型回転子の回転子鉄心に用いられる、内側回転子鉄心（ａ）と外側回転子鉄心（ｂ）との正面模式図である。
【図３】実施の形態１の埋込磁石型回転子において、内側回転子鉄心における下側に位置する鉄心片に永久磁石受けの凸部が設けられた回転子鉄心を示す図である。
【図４】実施の形態１の埋込磁石型回転子において、外側回転子鉄心を取り外した状態（ａ）と内側回転子鉄心から永久磁石を取り外した状態（ｂ）とを示す図である。
【図５】実施の形態１の埋込磁石型回転子に、回転子鉄心の上面と下面との各々を覆う端板を設ける状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態６に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態７に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態８に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態９に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図１４】内側接触部と外側接触部とが接触する面がテーパー形状である回転子鉄心の、外側回転子鉄心と内側回転子鉄心との結合部分の、結合前の状態（ａ）と圧入により結合された状態（ｂ）とを示す図である。
【図１５】内側接触部と外側接触部とが接触する面が直線形状である回転子鉄心の、外側回転子鉄心と内側回転子鉄心との結合部分の、結合前の状態（ａ）と、圧入により結合された状態（ｂ）とを示す図である。
【図１６】内側接触部と外側接触部とが接触する面のテーパー形状を、回転子鉄心を形成する電磁鋼板を、２枚分ずつずらして形成した状態を示す図である。
【図１７】複数のテーパー形状の面が設けられた、内側接触部と外側接触部とを示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態１１に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図１９】本発明の実施の形態１２に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図２０】本発明の実施の形態１３に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図２１】本発明の実施の形態１４に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図２２】本発明の実施の形態１４に係わる埋込磁石型回転子の回転子鉄心に用いられる、内側回転子鉄心（ａ）と外側回転子鉄心（ｂ）との正面模式図である。
【図２３】本発明の実施の形態１５に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
【図２４】本発明の実施の形態１６に係わる埋込磁石型永久磁石回転電機の正面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図１に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子１１０は、回転子鉄心１１１が、回転子鉄心１１１の外周側に位置する外側回転子鉄心１１１ｂと、外側回転子鉄心１１１ｂに、外側回転子鉄心１１１ｂの内周部と接して嵌め込まれている内側回転子鉄心１１１ａとで形成されており、内側回転子鉄心１１１ａの外周部と外側回転子鉄心１１１ｂの内周部とで形成された複数の永久磁石装着孔１１２に、永久磁石１１３が設置されており、内側回転子鉄心１１１ａの中心部に、回転子軸１１６が挿入され固定されている。
【００２１】
図２は、本実施の形態の埋込磁石型回転子の回転子鉄心に用いられる、内側回転子鉄心（ａ）と外側回転子鉄心（ｂ）との正面模式図である。
図２（ａ）に示すように、内側回転子鉄心１１１ａは、外周部に、回転子鉄心１１１における軸方向（単に、軸方向とも記す）に延在する、永久磁石装着孔１１２を形成する第１の永久磁石装着孔形成部１ａと外側回転子鉄心１１１ｂの内周部と接する内側接触部２ａとが、回転子鉄心１１１における周方向（単に、周方向とも記す）に交互に設けられている。
【００２２】
そして、第１の永久磁石装着孔形成部１ａの磁石が設置される面は、回転子鉄心１１１における径方向（単に、径方向とも記す）に対して略垂直となっている。
また、内側回転子鉄心１１１ａの中心部には、回転子軸１１６を挿設するための回転子軸装着孔３が設けられている。
【００２３】
図２（ｂ）に示すように、外側回転子鉄心１１１ｂは、内周部に、軸方向に延在する、永久磁石装着孔１１２を形成する第２の永久磁石装着孔形成部１ｂと内側回転子鉄心１１１ａの内側接触部２ａと接する外側接触部２ｂとが、周方向に交互に設けられている。
そして、第２の永久磁石装着孔形成部１ｂは、外側回転子鉄心１１１ｂにおける内周側から外周側方向に凹み、且つ軸方向の面が開口している窪み部であり、第２の永久磁石装着孔形成部１ｂの周方向の端部が、外側接触部２ｂの周方向の側面である。
【００２４】
また、本実施の形態の埋込磁石型回転子１１０は、第１の永久磁石装着孔形成部１ａと第２の永久磁石装着孔形成部１ｂとで形成された永久磁石装着孔１１２に、永久磁石１１３が設置されている。
また、永久磁石装着孔１１２の周方向の長さが永久磁石１１３の周方向の幅より広くなっており、永久磁石１１３の周方向の各端部と外側接触部２ｂの周方向の側面との間の空隙に樹脂が充填されており、この樹脂層１１４が永久磁石１１３を回転子鉄心１１１に固定している。
すなわち、永久磁石１１３の周方向の各端部と永久磁石装着孔１１２の周方向の各端部との間に、樹脂層１１４が設けられている。
【００２５】
次に、本実施の形態の埋込磁石型回転子１１０の製造方法について説明する。
まず、珪素鋼板等の電磁鋼板を所望の形状に打ち抜き、カシメ等により積層して、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとの各々を作製する。
次に、外側回転子鉄心１１１ｂに内側回転子鉄心１１１ａを、嵌め込むことにより、結合し、回転子鉄心１１１を組み立てる。外側回転子鉄心１１１ｂと内側回転子鉄心１１１ａとの結合は、圧入や焼きばめであっても良い。
【００２６】
内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとは、同材料から形成されても異なる材料から形成されていても良い。
しかし、鉄損が埋込磁石型回転子１１０の外周に集中するので、外周部分に当たる外側回転子鉄心１１１ｂには、鉄損を低減可能な材質の材料を用い、内周部分である内側回転子鉄心１１１ａには、埋込磁石型回転子１１０の所要強度および透磁率を確保できる適宜の材料を用いれば良く、安価な材料を用いることができる。
【００２７】
次に、組み立てられた回転子鉄心１１１の永久磁石装着孔１１２に、永久磁石１１３を挿入する。さらに、永久磁石１１３が配置された回転子鉄心１１１を成形金型にセットし、樹脂モールドにより、永久磁石１１３の周方向の各端部と永久磁石装着孔１１２の周方向の各端部との間の空隙に樹脂を充填して、樹脂層１１４を形成し、永久磁石１１３を回転子鉄心１１１へ固定する。
本実施の形態では、回転子鉄心１１１に永久磁石１１３を配置したものを成形金型へセットする例を示したが、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとを一体化した回転子鉄心１１１を成形金型にセットした後に、永久磁石１１３を永久磁石装着孔１１２に挿入配置しても良い。
【００２８】
樹脂層１１４を形成するモールド樹脂は、所望する流動性、絶縁性能、強度などから適宜選択することができ、例えば、ＢＭＣやエポキシ等の熱硬化性樹脂や、ＰＢＴやＰＰＳ等の熱可塑性樹脂を使用することができる。なお、樹脂自体のリサイクル性を考慮すれば熱可塑性樹脂の方が好ましい。
永久磁石の挿入工程のタイミング、成形金型へのセット方法については、成形のサイクルタイムや予備加熱の要否等により適宜選択することが望ましい。
【００２９】
最後に、内側回転子鉄心１１１ａの中心部に形成された回転子軸装着孔３に、回転子軸１１６を、例えば、圧入等により取り付ける。
回転子軸１１６に用いられる材料は、非磁性体であっても良く、回転子に軸ブレや偏振等が発生し、回転電機の機械的ロスとなるのを防止するため、剛性があり変形しにくい材料が好ましく、例えば、ステンレス鋼等が挙げられる。
【００３０】
図３は、実施の形態１の埋込磁石型回転子において、内側回転子鉄心における下側に位置する鉄心片に永久磁石受けの凸部が設けられた回転子鉄心を示す図である。
図３に示すように、内側回転子鉄心１１１ａにおける下側に位置する鉄心片に永久磁石受けとなる凸部１１５を設けると、モールド樹脂の流動性や回転子鉄心１１１のサイズ等により回転子鉄心１１１の予備加熱が必要な場合や、永久磁石１１３を回転子鉄心１１１に配置してからモールドするまでに搬送が必要な場合等の、外段取り時に治具を新たに用意することなく、永久磁石装着孔１１２に挿入された永久磁石１１３が抜け落ちることが防止され、永久磁石の、配置工程、予備加熱工程、成形工程での、回転子の取り回しを容易に行うことができる。
内側回転子鉄心１１１ａにおける、永久磁石受けの凸部１１５が設けられる下側の鉄心片は、下表面の1枚であっても良く、回転子のサイズ等により、使用する磁石重量を支持する強度を満たすのに必要な複数枚の鉄心片であっても良い。
【００３１】
次に、組み立てられた埋込磁石型回転子１１０は、配向磁場と同じ向きに着磁磁界をかけて着磁される。
一般にネオジム系磁石の着磁に必要な磁界は１．６ＭＡ／ｍ以上で、フェライト系磁石の着磁に必要な磁界は０．８ＭＡ／ｍ以上であり、使用する磁石に必要な着磁磁界以上の磁界で着磁すれば良い。
【００３２】
本実施の形態の埋込磁石型回転子１１０では、永久磁石１１３の回転子鉄心１１１への固定が、永久磁石１１３の両端部に配置される樹脂層１１４で行われるので、永久磁石１１３を永久磁石装着孔１１２へ、圧入することなしに設置でき、永久磁石１１３の永久磁石装着孔１１２への設置が容易である。
また、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとを一体化した状態の回転子鉄心１１１では、樹脂層１１４を形成することにより、永久磁石１１３を強固に固定しているので、埋込磁石型回転子１１０の製造時および使用時における、永久磁石１１３の破損、欠損、位置ずれが、防止できる。
【００３３】
次に、不要となった埋込磁石型回転子１１０を分解し、永久磁石１１３を取り出す方法について述べる。
図４は、実施の形態１の埋込磁石型回転子において、外側回転子鉄心を取り外した状態（ａ）と内側回転子鉄心から永久磁石を取り外した状態（ｂ）とを示す図である。
まず、図４（ａ）に示すように、外側回転子鉄心１１１ｂを取り外すことで、永久磁石１１３を内側回転子鉄心１１１ａの外周面に露出した状態にする。
次に、図４（ｂ）に示すように、内側回転子鉄心１１１ａから永久磁石１１３を取り外す。さらに、回転子鉄心１１１から取り外された永久磁石１１３の両端部に配設された樹脂層１１４を、取り除く。
【００３４】
本実施の形態では、永久磁石１１３の回転子鉄心１１１への固定が、永久磁石１１３の両端部に配置される樹脂層１１４で行われるが、樹脂層１１４は、永久磁石１１３の上面や下面にはほとんどなく、あっても、永久磁石１１３の上面と外側回転子鉄心１１１ｂとの間、および、永久磁石１１３の下面と内側回転子鉄心１１１ａとの間、の各々にあるわずかなクリアランスに生じる薄バリ程度であるので、永久磁石１１３と、内側回転子鉄心１１１ａおよび外側回転子鉄心１１１ｂとの接合は強くなく、内側回転子鉄心１１１ａから外側回転子鉄心１１１ｂを外す場合、永久磁石１１３は外側回転子鉄心１１１ｂから容易に外れ、外側回転子鉄心１１１ｂが除かれ、内側回転子鉄心１１１ａの外周面に露出した永久磁石１１３も内側回転子鉄心１１１ａから容易に外れる。
すなわち、内側回転子鉄心１１１ａおよび外側回転子鉄心１１１ｂから永久磁石１１３を取り外すことが容易である。
【００３５】
また、樹脂層１１４を形成するモールド樹脂の固着力もあまり強くないので、永久磁石１１３から樹脂層１１４を取り外すことも容易である。
永久磁石１１３とその両端の樹脂層１１４との固着が強固である場合は、樹脂層１１４が両端に付いた状態の永久磁石１１３を破砕機にかけて、永久磁石１１３と樹脂層１１４とを分離しても良い。あるいは、樹脂層１１４が熱可塑性樹脂の場合は、加熱することにより樹脂層１１４を溶融させ、永久磁石１１３から取り除くこともできる。
【００３６】
すなわち、本実施の形態の埋込磁石型回転子１１０は、回転子鉄心の磁石装着孔への永久磁石の設置が容易であり、生産性が優れている。
また、永久磁石の回転子鉄心への固定が強固であるので、埋込磁石型回転子の製造時および使用時における、永久磁石の破損、欠損、位置ずれが防止でき、信頼性が高い。
また、永久磁石を、回転子鉄心から容易に取り外し、回収することができるので、リサイクル性が優れている。
【００３７】
本実施の形態では、未着磁の永久磁石１１３を回転子鉄心１１１に固定した後に、着磁する例を示したが、着磁済みの永久磁石を挿入し、回転子鉄心に固定しても良い。
埋込磁石型回転子が非常に大きい場合、大容量の着磁装置が必要となるが、着磁済みの永久磁石を挿入し、回転子鉄心に固定すると、大容量の着磁装置を用いる必要がなく、生産コストを低減できる。
【００３８】
また、本実施の形態では、内側回転子鉄心および外側回転子鉄心とは、各々珪素鋼板などの電磁鋼板を所望の形状に打ち抜き、カシメ等により積層し作製され、後に内側回転子鉄心と外側回転子鉄心とが互いに結合される場合を示したが、プッシュバック工法を用いた打ち抜きを行っても良い。
この工法を用いると、内側回転子鉄心および外側回転子鉄心の平面度を向上でき、抜き落とし時の傷を防止でき、内側回転子鉄心と外側回転子鉄心との結合工程が不要になる等、生産性の向上が図れる。
図５は、実施の形態１の埋込磁石型回転子に、回転子鉄心の上面と下面との各々を覆う端板を設ける状態を示す図である。
図５に示すように、本実施の形態では、永久磁石１１３が樹脂モールドにより固定された回転子鉄心１１１の上面と下面とに、上面と下面との各々を覆う端板１０を設けても良く、このようにすると、埋込磁石型回転子の耐振動性がさらに向上する。
【００３９】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図６に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子１２０は、内側回転子鉄心１１１ａの内側接触部２ａが、回転子鉄心１１１の径方向に凹み、且つ軸方向に延びた溝状であり、外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂが、回転子鉄心１１１の径方向に突出しており、外側接触部２ｂの突出部と溝状の内側接触部２ａとが、嵌合し接触している以外、実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
【００４０】
また、外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂが、内側回転子鉄心１１１ａの内側接触部２ａに入り込んだ形状であり、外側接触部２ｂと内側接触部２ａとの接触する面積が増加するので、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとの固定がさらに強くなる。
【００４１】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図７に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子１３０は、外側回転子鉄心１１１ｂにおける外側接触部２ｂの幅が、内側回転子鉄心１１１ａにおける内側接触部２ａの幅より狭くなり、外側接触部２ｂの周方向の側面と永久磁石１１３の周方向の端部との間の空隙の幅が広くなり、この空隙に充填された樹脂層１１４の厚みが厚くなっている以外、実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
【００４２】
さらに、本実施の形態の埋込磁石型回転子１３０は、永久磁石１１３の両端部、すなわち、永久磁石の磁極面に非磁性層である樹脂層が厚く形成されているので、これがフラックスバリアとして作用し、永久磁石間の漏れ磁束を低減させ、回転電機の、効率向上と高トルク化とを図ることができる。
【００４３】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図８に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子１４０は、外側回転子鉄心１１１ｂにおける、第２の永久磁石装着孔形成部１ｂの周方向の両端の外周側にあり且つ軸方向に延在する辺の周囲に、端部空隙１１７を設け、この端部空隙１１７と、外側接触部２ｂの周方向の側面と永久磁石１１３の端部との間の空隙とを、一体にした空隙に樹脂が充填され、樹脂層１１４が形成されている以外、実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
【００４４】
本実施の形態の埋込磁石型回転子１４０も、永久磁石１１３の両端近傍にある非磁性の樹脂層１１４が多くなり、この樹脂層１１４がフラックスバリアとして作用し、永久磁石間の漏れ磁束を低減させ、回転電機の、効率向上と高トルク化とを図ることができる。
【００４５】
実施の形態５．
図９は、本発明の実施の形態５に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図９に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子１５０は、内側回転子鉄心１１１ａにおける、第１の永久磁石装着孔形成部１ａの周方向の両端にあり且つ軸方向に延在する辺の周囲に、端部空隙１１７を設け、この端部空隙１１７と、外側接触部２ｂの周方向の側面と永久磁石１１３の端部との間の空隙とを、一体にした空隙に樹脂が充填され、樹脂層１１４が形成されている以外、実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
【００４６】
本実施の形態の埋込磁石型回転子１５０も、永久磁石１１３の両端近傍にある非磁性の樹脂層１１４が多くなり、この樹脂層１１４がフラックスバリアとして作用し、永久磁石間の漏れ磁束を低減させ、回転電機の、効率向上と高トルク化とを図ることができる。
【００４７】
実施の形態６．
図１０は、本発明の実施の形態６に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図１０に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子１６０は、永久磁石１１３における、回転子鉄心の軸方向に延在する辺の周囲にある、内側回転子鉄心部分と外側回転子鉄心部分とに端部空隙１１７を設け、この端部空隙１１７と、外側接触部２ｂの周方向の側面と永久磁石１１３の端部との間の空隙とを、一体にした空隙に樹脂が充填され、樹脂層１１４が形成されている以外、実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
【００４８】
本実施の形態の埋込磁石型回転子１６０も、永久磁石１１３の両端近傍にある非磁性の樹脂層１１４が多くなり、この樹脂層がフラックスバリアとして作用し、永久磁石間の漏れ磁束を低減させ、回転電機の、効率向上と高トルク化とを図ることができる。
特に、樹脂層１１４が永久磁石１１３の端部の３方の面にかかるように形成されているので、極間部における磁束漏洩の抑制効果が、さらに高くなっている。
【００４９】
実施の形態７．
図１１は、本発明の実施の形態７に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図１１に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子１７０は、外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂに、内側回転子鉄心１１１ａ側が開口し、且つ回転子鉄心１１１の軸方向に延在する溝１１９を設けた以外、実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
【００５０】
本実施の形態の埋込磁石型回転子１７０は、外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂに設けられた溝１１９が非磁性層となるので、溝１１９がフラックスバリアとなり、永久磁石間の漏れ磁束を低減させることができ、回転電機の、効率向上と高トルク化とを図ることができる。
図示しないが、フラックスバリアとして作用する溝１１９に樹脂を充填しても良く、この場合は、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとの結合が強化される。
【００５１】
実施の形態８．
図１２は、本発明の実施の形態８に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図１２に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子１８０は、外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂに、内側回転子鉄心１１１ａ側が開口し、且つ回転子鉄心１１１の軸方向に延在する溝１１９を設けた以外、実施の形態２の埋込磁石型回転子１２０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
【００５２】
本実施の形態の埋込磁石型回転子１８０は、外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂに設けられた溝１１９が非磁性層となるので、溝１１９がフラックスバリアとなり、永久磁石間の漏れ磁束を低減させることができ、回転電機の、効率向上と高トルク化とを図ることができる。
図示しないが、フラックスバリアとして作用する溝１１９に樹脂を充填しても良く、この場合は、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとの結合が強化される。
【００５３】
実施の形態９．
図１３は、本発明の実施の形態９に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図１３に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子１９０は、永久磁石１１３の周方向の各端部と永久磁石装着孔１１２の周方向の各端部との間に、樹脂層が設けられておらず、永久磁石１１３の周方向の各端部と永久磁石装着孔１１２の周方向の各端部とが直接に接しており、第１の永久磁石装着孔形成部１ａと第２の永久磁石装着孔形成部１ｂとで、永久磁石１１３が回転子鉄心１１１に固定されている以外、実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０と同様である。
【００５４】
次に、本実施の形態の埋込磁石型回転子１９０の製造方法について説明する。
内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとの作製工程、回転子鉄心１１１の組み立て工程、回転子軸１１６の取り付け工程、永久磁石１１３の着磁工程は、実施の形態１と同様である。
永久磁石１１３の回転子鉄心１１１への設置は、回転子鉄心１１１に形成された複数の永久磁石装着孔１１２に、永久磁石１１３を圧入することにより行われる。
【００５５】
本実施の形態の埋込磁石型回転子１９０は、永久磁石１１３が永久磁石装着孔１１２に圧入され、第１の永久磁石装着孔形成部１ａと第２の永久磁石装着孔形成部１ｂとで、回転子鉄心１１１に固定されているので、製造時及び使用時の永久磁石１１３の破損、欠損、位置ずれを防止でき、信頼性が高い。
また、外側回転子鉄心１１１ｂを取り外すことで、永久磁石１１３が内側回転子鉄心１１１ａの外周面に露出した状態となり、永久磁石１１３を容易に取り外し、回収できるので、リサイクル性が優れている。
永久磁石１１３を回転子鉄心１１１に固定する樹脂層１１４を取り除く必要がないので、リサイクル工程を短縮でき、リサイクルコストが低減される。
【００５６】
実施の形態１０．
本発明の実施の形態１０に係わる埋込磁石型回転子は、内側回転子鉄心１１１ａの内側接触部２ａと外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂとが接触している面が、軸方向で傾斜したテーパー形状である以外、実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
図１４は、内側接触部と外側接触部とが接触する面がテーパー形状である回転子鉄心の、外側回転子鉄心と内側回転子鉄心との結合部分の、結合前の状態（ａ）と圧入により結合された状態（ｂ）とを示す図である。
図１５は、内側接触部と外側接触部とが接触する面が直線形状である回転子鉄心の、外側回転子鉄心と内側回転子鉄心との結合部分の、結合前の状態（ａ）と、圧入により結合された状態（ｂ）とを示す図である。
【００５７】
図１４（ｂ）と図１５（ｂ）とに示すように、内側回転子鉄心１１１ａが外側回転子鉄心１１１ｂに圧入された状態では、圧入しろ６が電磁鋼板７の各層で同一であるので、積厚が同じの場合、各圧入しろ６の積算値は等しくなっている。
すなわち、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとの結合力は、結合部分の面が、テーパー形状でも直線状であっても、同じである。
【００５８】
しかし、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとを分離する時は、内側回転子鉄心１１１ａの内側接触部２ａと外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂとが接触している面が、直線状である場合は、その積厚長さ全長に渡って一方の回転子鉄心を引き抜かなければならない。
これに対して、内側回転子鉄心１１１ａの内側接触部２ａと外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂとが接触している面が、テーパー形状である場合は、電磁鋼板厚みの１枚分の長さを引き抜くことで、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとを分離することができる。
【００５９】
すなわち、本実施の形態の埋込磁石型回転子は、外側回転子鉄心１１１ｂを内側回転子鉄心１１１ａから容易に取り外すことができ、永久磁石１１３を回収する効率が向上する。
本実施の形態では、内側回転子鉄心１１１ａの内側接触部２ａと外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂとが接触している面のテーパー形状を、各回転子鉄心を形成する電磁鋼板７を１枚分ずつ、ずらして形成しているが、図１６に示すように、２枚分ずつ、ずらしても良いし、それ以上の枚数であっても良い。
【００６０】
本実施の形態の、内側回転子鉄心１１１ａの内側接触部２ａと外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂとが接触している面を、テーパー形状にすることは、実施の形態２〜実施の形態９の埋込磁石型回転子にも適用でき、同様な効果が得られる。
図１７は、複数のテーパー形状の面が設けられた、内側回転子鉄心の内側接触部と外側回転子鉄心の外側接触部とを示す図である。
図１７に示すように、例えば、実施の形態２や実施の形態８の埋込磁石型回転子では、内側回転子鉄心１１１ａの内側接触部２ａと外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂとの複数の面を、テーパー形状にしても良い。
【００６１】
実施の形態１１．
図１８は、本発明の実施の形態１１に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図１８に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子２１０は、外側回転子鉄心１１１ｂにおける外側接触部２ｂの内側回転子鉄心１１１ａに入り込んだ突出部が、先端部が径方向に広くなった台形形状であり、内側回転子鉄心１１１ａにおける、径方向に凹んだ内側接触部２ａが、外側接触部２ｂの台形形状の突出部と嵌合する蟻溝形状である以外、実施の形態２の埋込磁石型回転子１２０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
【００６２】
本実施の形態の埋込磁石型回転子２１０は、外側回転子鉄心１１１ｂにおける外側接触部２ｂの台形形状の突出部を、内側回転子鉄心１１１ａにおける蟻溝形状の内側接触部２ａに嵌合することにより、回転子鉄心１１１を組み立てることができる。
すなわち、外側回転子鉄心１１１ｂに内側回転子鉄心１１１ａを圧入することなく、回転子鉄心１１１が組み立てることができるので、圧入時の不具合により生じる各回転子鉄心の変形がなく、圧入しろの管理を行う必要もないので回転子鉄心の製造が容易となり、生産性が向上する。
【００６３】
実施の形態１２．
図１９は、本発明の実施の形態１２に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図１９に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子２２０は、外側回転子鉄心１１１ｂの外側接触部２ｂにおける永久磁石１１３の端部と対向する部分の幅が、内側回転子鉄心１１１ａにおける内側接触部２ａの幅より狭くなり、外側接触部２ｂの周方向の側面と永久磁石１１３の周方向の端部との間の空隙の幅が広くなり、この空隙に充填された樹脂層１１４の厚みが厚くなっている以外、実施の形態１１の埋込磁石型回転子２１０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
【００６４】
本実施の形態の埋込磁石型回転子２２０は、永久磁石１１３の両端部、すなわち、永久磁石の磁極面に非磁性層である樹脂層が厚く形成されているので、これがフラックスバリアとして作用し、永久磁石間の漏れ磁束を低減させ、回転電機の効率向上と高トルク化とを図ることができる。
【００６５】
実施の形態１３．
図２０は、本発明の実施の形態１３に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図２０に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子２３０は、永久磁石１１３における、回転子鉄心の軸方向に延在する辺の周囲にある、内側回転子鉄心部分と外側回転子鉄心部分とに端部空隙１１７を設け、この端部空隙１１７と、外側接触部２ｂの周方向の側面と永久磁石１１３の端部との間の空隙とを、一体にした空隙に樹脂が充填され、樹脂層１１４が形成されている以外、実施の形態１１の埋込磁石型回転子２１０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
【００６６】
本実施の形態の埋込磁石型回転子２３０も、永久磁石１１３の両端近傍にある非磁性の樹脂層１１４が多くなり、この樹脂層１１４がフラックスバリアとして作用し、永久磁石間の漏れ磁束を低減させ、回転電機の、効率向上と高トルク化とを図ることができる。
特に、樹脂層１１４が永久磁石１１３の端部の３方の面にかかるように形成されているので、極間部における磁束漏洩の抑制効果が、さらに高くなっている。
【００６７】
実施の形態１４．
図２１は、本発明の実施の形態１４に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図２１に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子２４０は、回転子鉄心１１１が、回転子鉄心１１１の外周側に位置する外側回転子鉄心１１１ｂと、回転子鉄心１１１の中心軸側に位置する内側回転子鉄心１１１ａとで形成されており、永久磁石１１３が、内側回転子鉄心１１１ａの外周部と外側回転子鉄心１１１ｂの内周部との間に設置されており、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとが樹脂層１１４で結合されており、内側回転子鉄心１１１ａの中心部に、回転子軸１１６が挿入され固定されている。
【００６８】
図２２は、本発明の実施の形態１４に係わる埋込磁石型回転子の回転子鉄心に用いられる、内側回転子鉄心（ａ）と外側回転子鉄心（ｂ）との正面模式図である。
図２２（ａ）に示すように、内側回転子鉄心１１１ａは、外周部に、軸方向に延在する、永久磁石１１３が配置される第１の永久磁石配置部８ａと樹脂層１１４が配置される第１の樹脂配置部９ａとが、周方向に交互に設けられている。
第１の永久磁石配置部８ａの面は、回転子鉄心の径方向に対して略垂直となっている。
また、第１の樹脂配置部９ａは、外周側の開口部が底面部より狭い蟻溝である。
【００６９】
図２２（ｂ）に示すように、外側回転子鉄心１１１ｂは、内周部に、軸方向に延在する、永久磁石１１３が配置される第２の永久磁石配置部８ｂと樹脂層１１４が配置される第２の樹脂配置部９ｂとが、周方向に交互に設けられている。
第２の樹脂配置部９ｂは、内周側の開口部が天井部より狭い蟻溝である。
そして、図２１に示すように、第１の樹脂配置部９ａと第２の樹脂配置部９ｂと隣接する永久磁石間の空隙とで形成される端部空隙１１７に樹脂が充填され、樹脂層１１４が形成されており、樹脂層１１４で永久磁石１１３が回転子鉄心１１１に固定されている。
【００７０】
次に、本実施の形態の埋込磁石型回転子２４０の製造方法について説明する。
内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとの作製工程、回転子軸１１６の取り付け工程、永久磁石１１３の着磁工程は、実施の形態１と同様である。
作製された内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとを金型にセットし、樹脂モールドにより永久磁石１１３と内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとを固定する。
【００７１】
本実施の形態の埋込磁石型回転子２４０は、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとがモールド樹脂で結合されているので、内側回転子鉄心１１１ａと外側回転子鉄心１１１ｂとの分離が容易であり、永久磁石１１３を、回転子鉄心から容易に取り外し、回収ができるので、リサイクル性が優れている。
また、永久磁石１１３の両端部、すなわち、永久磁石の磁極面の周囲に非磁性層である樹脂層が厚く形成されているので、これがフラックスバリアとして作用し、永久磁石間の漏れ磁束を低減させ、回転電機の、効率向上と高トルク化とを図ることができる。
【００７２】
実施の形態１５．
図２３は、本発明の実施の形態１５に係わる埋込磁石型回転子の正面模式図である。
図２３に示すように、本実施の形態の埋込磁石型回転子２５０は、外側回転子鉄心１１１ｂにおける、永久磁石１１３の外周側表面と対向する部分に、永久磁石１１３の外周側表面に対して略垂直な方向に長いスリット１１８が複数設けられている以外、実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０と同様であり、同様な作用・効果を有する。
【００７３】
本実施の形態の埋込磁石型回転子２５０は、外側回転子鉄心１１１ｂにスリット１１８が設けられているので、誘起電圧の高調波成分およびコギングトルクを低減できる。
すなわち、コギングトルクの低減により、永久磁石１１３の外側の磁路により発生するリラクタンストルクに起因するトルクリップル（トルクの脈動）が低減され、トルクリップルにより発生する騒音が抑制される。
本実施の形態の、外側回転子鉄心１１１ｂにスリット１１８を設けることは、実施の形態２〜実施の形態１４の埋込磁石型回転子にも適用でき、同様な効果が得られる。
【００７４】
実施の形態１６．
図２４は、本発明の実施の形態１６に係わる埋込磁石型永久磁石回転電機の正面模式図である。
図２４に示すように、本実施の形態の埋込磁石型永久磁石回転電機１００は、固定子２０と、この固定子２０の内周側に、所定の間隔をあけて同心円状に配置された回転子とを備えている。
【００７５】
固定子２０は、環状のコア部２１と、コア部２１から回転子の方向に突出した複数のティース２２と、各ティース２２に巻回された巻線２４とで形成されている。
本実施の形態では、ティース２２は９個、すなわち巻線２４も９個であるが、これに限定されない。
回転子には、実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０が用いられている。
【００７６】
本実施の形態の埋込磁石型永久磁石回転電機１００は、回転子に実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０が用いられているので、永久磁石の回転子鉄心への固定が強固であり、埋込磁石型永久磁石回転電機１００の製造時および使用時における、永久磁石の破損、欠損、位置ずれが防止でき、信頼性が高い。
また、永久磁石を、回転子鉄心から容易に取り外し回収することができ、永久磁石のリサイクル性が優れている。
【００７７】
また、本実施の形態の埋込磁石型永久磁石回転電機１００は、回転子に、実施の形態２から実施の形態１５のいずれかの埋込磁石型回転子を用いても、実施の形態１の埋込磁石型回転子１１０を用いたものと同様な効果を有する。
なお、本発明は、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、変形、省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係わる埋込磁石型回転子は、埋込磁石型回転子の製造時および使用時における、永久磁石の破損、欠損、位置ずれが防止できるとともに、永久磁石を回転子鉄心から容易に取り外して回収できるので、高信頼性と永久磁石のリサイクル性とが要求される埋込磁石型永久磁石回転電機に用いられる。
【符号の説明】
【００７９】
１ａ  第１の永久磁石装着孔形成部、１ｂ  第２の永久磁石装着孔形成部、
２ａ  内側接触部、２ｂ  外側接触部、３  回転子軸装着孔、６  圧入しろ、
７  電磁鋼板、８ａ  第１の永久磁石配置部、８ｂ  第２の永久磁石配置部、
９ａ  第１の樹脂配置部、９ｂ  第２の樹脂配置部、１０  端版、２０  固定子、
２１  コア部、２２  ティース、２４  巻線、１００  埋込磁石型永久磁石回転電機、
１１０  埋込磁石型回転子、１１１  回転子鉄心、１１１ａ  内側回転子鉄心、
１１１ｂ  外側回転子鉄心、１１２  永久磁石装着孔、１１３  永久磁石、
１１４  樹脂層、１１５  凸部、１１６  回転子軸、１１７  端部空隙、
１１８  スリット、１１９  溝、１２０，１３０，１４０  埋込磁石型回転子、
１５０，１６０，１７０，１８０，１９０  埋込磁石型回転子、
２１０，２２０，２３０，２４０，２５０  埋込磁石型回転子。
【図１】
0005743873.tif 000002
【図２】
0005743873.tif 000003
【図３】
0005743873.tif 000004
【図４】
0005743873.tif 000005
【図５】
0005743873.tif 000006
【図６】
0005743873.tif 000007
【図７】
0005743873.tif 000008
【図８】
0005743873.tif 000009
【図９】
0005743873.tif 000010
【図１０】
0005743873.tif 000011
【図１１】
0005743873.tif 000012
【図１２】
0005743873.tif 000013
【図１３】
0005743873.tif 000014
【図１４】
0005743873.tif 000015
【図１５】
0005743873.tif 000016
【図１６】
0005743873.tif 000017
【図１７】
0005743873.tif 000018
【図１８】
0005743873.tif 000019
【図１９】
0005743873.tif 000020
【図２０】
0005743873.tif 000021
【図２１】
0005743873.tif 000022
【図２２】
0005743873.tif 000023
【図２３】
0005743873.tif 000024
【図２４】
0005743873.tif 000025