(57)【要約】  ロータ２と、ロータ２の回転位置を検出する回転位置検出センサ７とを備えた永久磁石電動機１００であって、ロータ２は、回転軸４と、回転軸４の外周面に配置される環状のフェライト磁石２ｃと、フェライト磁石２ｃの外周面に配置される希土類磁石２ｂと、を備え、フェライト磁石２ｃの軸方向におけるフェライト磁石２ｃの中心からフェライト磁石２ｃの回転位置検出センサ７側のフェライト磁石２ｃの軸方向の端面までの長さは、希土類磁石２ｂの軸方向における希土類磁石２ｂの中心から希土類磁石２ｂの回転位置検出センサ７側の希土類磁石２ｂの軸方向の端面までの長さよりも長い。
2016203524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出センサとを備えた永久磁石電動機であって、
前記ロータは、
回転軸と、
前記回転軸の外周面に配置される環状のフェライト磁石と、
前記フェライト磁石の外周面に配置される希土類磁石と、
を備え、
前記フェライト磁石の軸方向における前記フェライト磁石の中心から前記フェライト磁石の前記回転位置検出センサ側の前記フェライト磁石の軸方向の端面までの長さは、前記希土類磁石の軸方向における前記希土類磁石の中心から前記希土類磁石の前記回転位置検出センサ側の前記希土類磁石の軸方向の端面までの長さよりも長い永久磁石電動機。
【請求項２】
前記希土類磁石と前記フェライト磁石は、１つの着磁ヨークで同時に着磁される請求項１に記載の永久磁石電動機。
【請求項３】
射出成型で形成された前記フェライト磁石の径方向外側に前記希土類磁石が射出成型で形成される請求項１または請求項２に記載の永久磁石電動機。
【請求項４】
前記希土類磁石には、サマリウム、鉄、および窒素系磁性粉が使用される請求項１から請求項３の何れか１項に記載の永久磁石電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータとロータとロータの回転位置を検出する回転位置検出センサとを備えた永久磁石電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に示される従来の電動機では、回転子を構成する永久磁石の軸方向長さが固定子の軸方向長さより長く形成され、永久磁石の軸方向に伸びる延出部と相対する位置に回転子の回転位置検出用センサが設けられている。この構成によれば、ロータに回転位置検出用の永久磁石を備える必要がなくコストを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−３８４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では電動機の更なる高効率化のニーズの高まりから、ロータの永久磁石にはフェライト磁石よりも高価な希土類磁石を用いることが多い。このように希土類磁石を用いたロータでは、回転位置検出センサにおけるロータの回転位置検出精度を上げるため、希土類磁石の軸方向の一端部を回転位置検出センサの近くまで伸ばす必要がある。しかしながら回転位置検出のために希土類磁石の軸方向の一端部を伸ばした場合、希土類磁石全体の内、固定子と相対していない部分はモータトルクに寄与しない部分となり、ロータのコストの増加を招くという課題があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストの増加を抑制しながら高効率化を図ることができる電動機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る永久磁石電動機は、ロータと、前記ロータの回転位置を検出する回転位置検出センサとを備えた永久磁石電動機であって、前記ロータは、回転軸と、前記回転軸の外周面に配置される環状のフェライト磁石と、前記フェライト磁石の外周面に配置される希土類磁石と、を備え、前記フェライト磁石の軸方向における前記フェライト磁石の中心から前記フェライト磁石の前記回転位置検出センサ側の前記フェライト磁石の軸方向の端面までの長さは、前記希土類磁石の軸方向における前記希土類磁石の中心から前記希土類磁石の前記回転位置検出センサ側の前記希土類磁石の軸方向の端面までの長さよりも長い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る永久磁石電動機は、コストの増加を抑制しながら高効率化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる永久磁石電動機の側面図
【図２】図１に示すロータを構成するフェライト磁石を射出成形する際の金型の状態を示す図
【図３】図１に示すロータを構成する希土類磁石を射出成形する際の金型の状態を示す図
【図４】図３に示す金型により成形された回転体に回転軸を組み合わせて成るロータを軸方向端面側から見た図
【図５】図４に示すロータに着磁させる着磁装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係る永久磁石電動機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態．
図１は本発明の実施の形態にかかる永久磁石電動機の側面図である。永久磁石電動機である電動機１００は、ステータ１と、ステータ１の内側に配置されるロータ２と、ロータ２の中心部に貫通する回転軸４と、回転軸４を回転可能に支持する１対の軸受３と、制御基板６と、ロータ２の軸方向一端面側に位置し制御基板６に配置される回転位置検出センサ７と、電動機１００の外郭を構成すると共にステータ１の一端側に配置される軸受３の外輪を取り囲むハウジング１１を構成する熱硬化性樹脂で形成されるモールド樹脂９と、ステータ１の他端側に配置される軸受３の外輪を取り囲みモールド樹脂９で形成された開口部の内周面に嵌め込まれるブラケット５とを有して構成される。
【００１１】
ステータ１は、厚みが０．２ｍｍから０．５ｍｍの電磁鋼板母材から打ち抜かれた鉄心片を複数枚積層して成るステータコア１ａと、ステータコア１ａに一体成形で形成されまたはステータコア１ａとは別体で製作された後にステータコア１ａへ嵌め込まれる絶縁材１ｂと、ステータコア１ａの図示しないティースに巻かれる銅製またはアルミ製の巻線１ｃとで構成される。絶縁材１ｂは、ポリブチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＢｕｔｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（Ｐｏｌｙ  Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  Ｓｕｌｆｉｄｅ：ＰＰＳ）、液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ：ＬＣＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）といった絶縁性の樹脂または紙で構成される。
【００１２】
ロータ２は、回転軸４の外周部に設けられたロータコア２ａと、ロータ２の外周部に配置される希土類磁石２ｂと、ロータコア２ａと希土類磁石２ｂとの間に配置され、軸方向一端面２ｃ１が希土類磁石２ｂの軸方向一端面２ｂ１の延長線２ｂ１１上よりも回転位置検出センサ７側に位置し、軸方向一端部２ｃ３が回転位置検出センサ７と相対するフェライト磁石２ｃとで構成される。希土類磁石２ｂには、ネオジム（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ：Ｎｄ）と鉄（Ｆｅｒｒｕｍ：Ｆｅ）とボロン（Ｂｏｒｏｎ：Ｂ）から成るＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石または、サマリウム（Ｓａｍａｒｉｕｍ：Ｓｍ）と鉄と窒素（Ｎｉｔｒｏｇｅｎ：Ｎ）から成るＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁石が用いられる。
【００１３】
電動機１００は、フェライト磁石２ｃの軸方向における中心２ｃ４からフェライト磁石２ｃの回転位置検出センサ７側のフェライト磁石２ｃの軸方向一端面２ｃ１までの長さをＬ１とし、希土類磁石２ｂの軸方向における中心２ｂ２から希土類磁石２ｂの軸方向一端面２ｂ１までの長さをＬ２としたとき、Ｌ１がＬ２よりも長い形状である。フェライト磁石２ｃを希土類磁石２ｂの内側に配置する理由は、フェライト磁石２ｃよりも磁力が強い希土類磁石２ｂをステータコア１ａに近い位置に配置した場合、フェライト磁石２ｃをステータコア１ａに近い位置に配置した場合に比べて、磁力を高くできモータ特性として有利だからである。
【００１４】
フェライト磁石２ｃの軸方向長さと希土類磁石２ｂの軸方向長さに関して説明をする。モータトルクは、磁石の磁束とステータ１に巻かれた巻線１ｃに電流を流すことでステータコア１ａで発生する磁束との吸引と反発により生じる。そのためモータトルクを発生させる磁束の大部分を受け持つ希土類磁石２ｂの軸方向長さは、ステータコア１ａの軸方向長さと同じ寸法にすることがコストパフォーマンス的に望ましい。ただし、希土類磁石２ｂの軸方向長さがステータコア１ａの軸方向長さと異なる場合でも、希土類磁石２ｂで発生する磁束の内、希土類磁石２ｂの軸方向両端部で発生する磁束、すなわち希土類磁石２ｂの外周面の内、ステータコア１ａの内側の面と相対していない部分から出力される磁束は、回り込むようにしてステータコア１ａに取り込まれる。そのため、上記の同じ寸法とは、ステータコア１ａの軸方向長さに希土類磁石２ｂの軸方向長さの１０％の値を加えた寸法、またはステータコア１ａの軸方向長さから希土類磁石２ｂの軸方向長さの１０％の値を減じた寸法である。換言すれば、上記の同じ寸法は、希土類磁石２ｂのコストと特性を踏まえて調整される範囲を加味した希土類磁石２ｂの軸方向の長さである。
【００１５】
一方、フェライト磁石２ｃは、軸方向長さが、ステータコア１ａの軸方向長さよりも長く、かつ、希土類磁石２ｂの軸方向長さよりも長い。さらにフェライト磁石２ｃの軸方向一端面２ｃ１は、回転位置検出センサ７の近くまで伸びる。その理由は以下の通りである。回転位置検出センサ７は、フェライト磁石２ｃの軸方向一端面２ｃ１における磁束の変化を検出することでロータ２の回転位置を検出している。ところが、ステータ１の巻線１ｃに電流が流れることで生じる磁束の影響を受けると誤動作する虞がある。そのため回転位置検出センサ７はステータ１の巻線１ｃから離して配置されるが、ロータ２の回転位置を精度よく検出するためには、フェライト磁石２ｃの軸方向一端面２ｃ１を回転位置検出センサ７の近くまで伸ばす必要がある。図示例では、フェライト磁石２ｃの軸方向一端面２ｃ１は、図１に示す回転軸４と直交し、かつ、コイルエンドの通る線分２００よりも回転位置検出センサ７側に位置する。フェライト磁石２ｃを伸ばす方向は、回転位置検出センサ７側の一端側のみでよい。
【００１６】
回転位置検出センサ７は、フェライト磁石２ｃの軸方向一端面２ｃ１の磁束の変化を検出することでロータ２の回転方向における位置を特定し、位置検出信号を出力する。図示しないモータ駆動回路は、回転位置検出センサ７から出力された位置検出信号を利用して巻線１ｃに電流を通電することで永久磁石電動機の運転を制御する。
【００１７】
制御基板６のステータ１側の面には回転位置検出センサ７が配置される。制御基板６には、回転位置検出センサ７以外にも、モールド樹脂９へ外部に表出し、巻線１ｃに電力を供給する電源リード線１３とセンサリード線１２とを電動機１００内に導入する口出し部品１０が設けられる。また制御基板６には、センサリード線１２の端部に接続されたボードインコネクタ８が配置され、ボードインコネクタ８の端子は半田で電子部品と電気的に接合される。制御基板６がステータ１に組みつけられた後、モールド樹脂９でモールド成形されてモールド固定子が得られ、一端側に軸受３が装着されたロータ２をモールド固定子に挿入し、ブラケット５を組み付けることで電動機１００が得られる。
【００１８】
このようにロータ２の永久磁石は、ロータ２の外周側に配置された希土類磁石２ｂと、希土類磁石２ｂの内側に配置されたフェライト磁石２ｃとの２層構造であり、希土類磁石２ｂの軸方向長さとフェライト磁石２ｃの軸方向長さが異なる。このように構成することにより以下の効果が得られる。
（１）フェライト磁石２ｃを希土類磁石２ｂの内側に配置することにより、フェライト磁石２ｃの磁力が希土類磁石２ｂの磁力をアシストする。従って希土類磁石２ｂの径方向の厚みを相対的に薄くしてもロータ２を構成する永久磁石全体の磁力を維持することができ、希土類磁石２ｂの使用量が減ることによりコストパフォーマンスの高いロータを得ることができる。
（２）小型モータの場合、ロータに用いられる希土類磁石が極異方性配向に着磁されることが多い。一方で希土類磁石はフェライト磁石よりも磁力が強いため、希土類磁石の径方向の厚みを薄くしても磁束密度、保磁力といった磁気特性に優れたロータを得ることができる。ところが希土類磁石の径方向の厚みを薄くするほど希土類磁石の内側に配置されるロータコアに磁力線が突き抜けることによる磁力線の波形に乱れが生じる。本実施の形態に係るロータ２は、希土類磁石２ｂの内側にフェライト磁石２ｃを配置する構成であるため、ロータコア２ａに磁力線が突き抜けることがなくなり、磁力線を理想的な正弦波に近づけることができる。
（３）フェライト磁石２ｃは、希土類磁石２ｂに使用される材料よりも曲げひずみ量の大きい材料で構成される。そのため、フェライト磁石２ｃを希土類磁石２ｂの内側に配置することにより、永久磁石の成形時または温度サイクル試験時に生じる磁石割れを防止することができる。
（４）希土類磁石２ｂとフェライト磁石２ｃを用いてロータ２の永久磁石を構成することにより、希土類磁石２ｂのみでロータを構成する場合に比べてコストパフォーマンスの高い電動機１００を得ることができる。
（５）希土類磁石２ｂとフェライト磁石２ｃの双方を回転位置検出センサ７の近くまで伸ばした場合、希土類磁石２ｂの使用量の増加に伴いロータのコストが増加する。本実施の形態に係るロータ２は、希土類磁石２ｂの軸方向長さがフェライト磁石２ｃの軸方向長さよりも短いため、希土類磁石２ｂとフェライト磁石２ｃの双方を回転位置検出センサ７の近くまで伸ばした場合に比べて、希土類磁石２ｂの使用量が抑えられ、コストパフォーマンスの高い電動機１００を得ることができる。
【００１９】
次に図２から図５を用いてロータ２の製造方法について説明する。
【００２０】
図２は図１に示すロータを構成するフェライト磁石を射出成形する際の金型の状態を示す図、図３は図１に示すロータを構成する希土類磁石を射出成形する際の金型の状態を示す図、図４は図３に示す金型により成形された回転体に回転軸を組み合わせて成るロータを軸方向端面側から見た図、図５は図４に示すロータに着磁させる着磁装置の断面図である。
【００２１】
図２，３に示す金型２０は、外殻金型２１と、外殻金型２１内に配置される磁場配向用永久磁石２２と、外殻金型２１の内側に配置され、回転方向に一定間隔で配置される８つの磁場配向ヨーク２３とで構成されている。磁場配向用永久磁石２２と複数の磁場配向ヨーク２３は、希土類磁石２ｂの磁極が８極の極異方性配向に着磁される配向磁場Ａを印加するための磁気回路を構成する。磁場配向用永久磁石２２と複数の磁場配向ヨーク２３との内側には、環状の非磁性リング２４が磁場配向用永久磁石２２および複数の磁場配向ヨーク２３に接して配置される。これにより非磁性リング２４の軸心の位置が外殻金型２１の軸心の位置と一致する。
【００２２】
第１のステップとして、ロータコア２ａの外周部にフェライト磁石２ｃを成形する場合、図２に示すように非磁性リング２４の内側に希土類磁石２ｂの成形用のキャビティ２５が配置され、キャビティ２５の内周部には、希土類磁石２ｂの成形時に抜き取られるダミー入れ子２６が挿入される。そして金型２０では、キャビティ２５の中央部にロータコア２ａが配置された状態で、配向磁場Ａを印加しながらロータコア２ａの外周部にフェライト系ボンド磁石が射出成形される。これにより極異方性配向に着磁されたフェライト磁石２ｃが得られる。
【００２３】
第２のステップとして、フェライト磁石２ｃの外周部に希土類磁石２ｂを成形する場合、図２に示すダミー入れ子２６が抜き取られ、その後、図３に示すように配向磁場Ａを印加しながら、ダミー入れ子２６が抜き取られた後のキャビティ２５とフェライト磁石２ｃとの間に、希土類系ボンド磁石が射出成形される。これにより極異方性配向に着磁された希土類磁石２ｂが得られる。なお配向磁場Ａを集中させて表面磁束密度を最も高くした部分が各磁極の中心部Ｂであり、表面磁束密度を最も低くした部分が隣接する磁極の極間部Ｃである。フェライト磁石２ｃと希土類磁石２ｂの各々に含まれるバインダ成分である熱可塑性樹脂が溶融接合することにより、フェライト磁石２ｃと希土類磁石２ｂとが一体となり、連続的に磁場配向された複合ボンド磁石成形体を得ることができる。
【００２４】
第３のステップとして、第２のステップで得られた複合ボンド磁石成形体に図４に示すように回転軸４が挿入されることによりロータ２が得られる。
【００２５】
このようにフェライト磁石２ｃと希土類磁石２ｂを同一磁気回路を用いて磁場配向成形することで、フェライト磁石２ｃと希土類磁石２ｂとの間は、バインダ成分による溶融接合と希土類磁石２ｂの冷却時の収縮力とによって結合され、フェライト磁石２ｃと希土類磁石２ｂとの双方に、連続的に極異方性配向を施すことを容易化することができる。
【００２６】
また図２，３に示す手順とは逆の手順、すなわち希土類磁石２ｂを成形した後にフェライト磁石２ｃを成形した場合、希土類磁石２ｂが熱履歴を２度受ける上に、フェライト磁石２ｃの成形時の射出温度が２６０℃から３００℃に達するため、希土類磁石２ｂが温度により酸化して劣化するため、磁気特性が低下するという問題がある。これに対して図２，３に示す手順でフェライト磁石２ｃおよび希土類磁石２ｂを成形した場合、希土類磁石２ｂが熱履歴を２度受けることがなく、磁気特性の低下を抑制することができる。
【００２７】
またＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の希土類磁石２ｂは、磁力が大きいためモータ効率の向上に有利である。一方、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系の希土類磁石２ｂは、その粒度がフェライト系の磁性粉を用いたフェライト磁石２ｃの磁性粉の粒度に近いため、粒度が比較的大きなＮｄ−Ｆe−Ｂ系よりも連続磁場配向成形における２層間の連続性を確保しやすく、滑らかな磁束密度分布を得る効果があり、品質およびコストの面で有利である。
【００２８】
また、磁極の中心部Ｂと磁極の極間部Ｃとで希土類磁石２ｂの径方向の厚みが異なることにより、表面磁束密度の分布波形を任意の形状にコントロールできるという効果が得られる。例えば磁極の中心部Ｂに表面磁束密度を集中させたいときは、磁極の中心部Ｂに位置する希土類磁石２ｂの径方向の厚みを、磁極の極間部Ｃの径方向の厚みよりも大きくすればよい。
【００２９】
なお、第１のステップにおいてロータコア２ａに回転軸４を予め挿入しておくことにより、第３のステップの工程を省略することができる。また第１のステップでは、ロータコア２ａの外周面にフェライト磁石２ｃを成形する例を説明した。このようにロータコア２ａを用いた場合、ねじり共振を調整しやすくなるが、ロータコア２ａを省略して直接回転軸４の外周面にフェライト磁石２ｃを成形することにより、ロータ２の直径を小さくできるため電動機１００の小型化を図ることができる。
【００３０】
第４のステップとして、フェライト磁石２ｃと希土類磁石２ｂが成形されたロータ２は、図５に示す着磁装置にセットされる。着磁装置３０は、内側が開口するすり鉢状のフレーム３１と、フレーム３１の内側の開口部に配置される着磁ヨーク３２とを備える。着磁ヨーク３２は、その軸方向長さがロータ２の軸方向長さよりも長く形成されている。図示例のように希土類磁石２ｂと着磁ヨーク３２とが着磁ヨーク３２と相対するように、ロータ２が着磁装置３０の開口部に挿入され、着磁ヨーク３２の巻線に瞬間的に大電流を流すと、着磁ヨーク３２からの磁束により、希土類磁石２ｂとフェライト磁石２ｃは、軸方向と直交する方向に各々同時に着磁される。これにより希土類磁石２ｂのＮ極およびＳ極と、フェライト磁石２ｃのＮ極およびＳ極とが同じ位相で着磁される。
【００３１】
モータトルクを発生させるメイン磁石と回転位置検出用磁石とが分けられた従来の一般的な電動機のロータでは、メイン磁石と回転位置検出用磁石とが別々の着磁ヨークで着磁される。そのため、各々の着磁ヨークに位相のずれが発生している場合、メイン磁石と回転位置検出用磁石には着磁による配向のずれが起こり、磁気的にはロータの回転位置と回転位置検出用磁石の回転位置とにずれが生じることになる。また着磁ヨークにおける位相のずれも集積され精度が出すのが難しくなる。
【００３２】
本実施の形態に係るロータ２では、１つの着磁ヨーク３２を用いて、希土類磁石２ｂのＮ極およびＳ極と、フェライト磁石２ｃのＮ極およびＳ極とが同じ位相で着磁されるため、従来の一般的な電動機のロータのような位相のずれが生じることがなく品質の高い電動機を提供することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態に係る電動機１００では、回転軸４とフェライト磁石２ｃとの間にロータコア２ａが用いられているが、ロータコア２ａは、電磁鋼板母材から打ち抜かれた鉄心片を複数枚積層したものでもよいし、前述したＰＢＴ、ＰＰＳ、ＬＣＰ、またはＰＥＴといった絶縁性の樹脂で構成したものでもよい。またロータ２は、ロータコア２ａを省き、フェライト磁石２ｃを直接回転軸４の外周面に設ける構成でもよく、この構成により電動機１００の小型化を図ることができる。
【００３４】
また希土類磁石２ｂとフェライト磁石２ｃは、各々を焼結リング磁石として製造して、各々を接着剤で貼り付けて固定する方法もあるが、各々をバインダ成分を含有するボンド磁石として製造して、各々を一体成形をする方法もある。後者の方法では、小型モータの場合において生産性および寸法精度の点で有利となる。バインダ成分であるバインダ樹脂には、要求される耐熱性または成形性に応じて、ポリアミド１２（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ−１２：ＰＡ１２）、ポリアミド６（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ−６：ＰＡ６）、ポリアミド６６（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ−６６：ＰＡ６６）、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＰＳ、またはＬＣＰが用いられる。
【００３５】
また図１の電動機１００では、回転位置検出センサ７がフェライト磁石２ｃの軸方向一端面２ｃ１と相対する位置に配置されているが、回転位置検出センサ７の位置は図示例に限定されず、例えば、回転位置検出センサ７は、フェライト磁石２ｃの外周面２ｃ２の内、フェライト磁石２ｃの軸方向一端部２ｃ３側の外周面と相対する位置に配置されているものでもよい。特に回転位置検出センサ７では、フェライト磁石２ｃの軸方向一端面２ｃ１から軸方向に漏れる磁束が検知される。この漏れ磁束を精度よく検出するためには、例えば回転位置検出センサ７は、フェライト磁石２ｃの軸方向一端面２ｃ１と相対する位置、または、フェライト磁石２ｃの軸方向一端面２ｃ１とフェライト磁石２ｃの外周面２ｃ２との間の角部と相対する位置に配置することが望ましい。
【００３６】
またロータ２では、回転位置検出センサ７で検出される磁束の変化、すなわちフェライト磁石２ｃのＮ極とＳ極の切り替えを明確にさせるため、フェライト磁石２ｃの磁極の中心部Ｂの径方向の厚みと、フェライト磁石２ｃの複数の磁極の内、隣接する磁極の極間部Ｃの径方向の厚みとを変化させてもよい。このフェライト磁石２ｃの径方向の厚みの変化量には、回転位置検出センサ７とフェライト磁石２ｃとの位置関係、または、希土類磁石２ｂの磁極の中心部Ｂと極間部Ｃとにおける希土類磁石２ｂの径方向の厚みが考慮される。
【００３７】
以上に説明したように本実施の形態に係る永久磁石電動機は、ロータと、ロータの回転位置を検出する回転位置検出センサとを備えた永久磁石電動機であって、ロータは、回転軸と、回転軸の外周面に配置される環状のフェライト磁石と、フェライト磁石の外周面に配置される希土類磁石と、を備え、フェライト磁石の軸方向におけるフェライト磁石の中心からフェライト磁石の回転位置検出センサ側のフェライト磁石の軸方向の端面までの長さは、希土類磁石の軸方向における希土類磁石の中心から希土類磁石の回転位置検出センサ側の希土類磁石の軸方向の端面までの長さよりも長い。この構成により、低コストで位置検出精度が高い高効率な永久磁石電動機を得ることができる。また、本実施の形態に係る永久磁石電動機では、フェライト磁石が希土類磁石の内側に配置されるため、希土類磁石の磁力がフェライト磁石の磁力でアシストされ、希土類磁石の使用量を相対的に減らしても一定の磁力を得ることができ、コストパフォーマンスの高いロータを得ることができる。
【００３８】
また本実施の形態に係る永久磁石電動機では、希土類磁石とフェライト磁石が１つの着磁ヨークで同時に着磁される。軸方向に伸びるフェライト磁石の軸方向一端部を含むフェライト磁石の全体と希土類磁石とが同一の着磁ヨークで着磁されることにより、モータトルクを発生させるメイン磁石部である希土類磁石と、位置検出用磁石として機能するフェライト磁石の軸方向一端部との磁束配向が同一にできる。すなわちＮ極とＳ極の切り替わりの部分が希土類磁石とフェライト磁石の軸方向一端部とにおいて同一にできる。従って、回転位置検出センサでは位置検出用磁石を介してメイン磁石の位置を精度よく検出でき、メイン磁石と回転位置検出用磁石と別々の着磁ヨークで着磁される従来の一般的な電動機に比べて、品質の高い永久磁石電動機を得ることができる。
【００３９】
また本実施の形態に係る永久磁石電動機では、射出成型で形成されたフェライト磁石の径方向外側に希土類磁石が射出成型で形成される。従ってフェライト磁石に比べて熱的に減磁耐力の劣る希土類磁石の熱履歴を複数回かけることがなく、磁気特性の低下を抑制することができ、位置検出精度の良い永久磁石電動機を得ることができる。
【００４０】
また本実施の形態に係る永久磁石電動機では、希土類磁石にＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性粉が使用される。フェライト系の磁性粉を使用するフェライト磁石成形体とＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性粉を使用する希土類磁石２ｂ成形体とは、粒度が近いため、粒度が比較的大きなＮｄ−Ｆe−Ｂ系磁性粉を使用する場合に比べて、連続磁場配向成形における２層間の連続性を確保しやすく、滑らかな磁束密度分布を得ることができる。効果がある。
【００４１】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ステータ、１ａ  ステータコア、１ｂ  絶縁材、１ｃ  巻線、２  ロータ、２ａ  ロータコア、２ｂ  希土類磁石、２ｂ１  軸方向一端面、２ｂ１１  延長線、２ｂ２  中心、２ｃ  フェライト磁石、２ｃ１  軸方向一端面、２ｃ２  外周面、２ｃ３  軸方向一端部、２ｃ４  中心、３  軸受、４  回転軸、５  ブラケット、６  制御基板、７  回転位置検出センサ、８  ボードインコネクタ、９  モールド樹脂、１０  口出し部品、１１  ハウジング、１２  センサリード線、１３  電源リード線、２０  金型、２１  外殻金型、２２  永久磁石、２３  磁場配向ヨーク、２４  非磁性リング、２５  キャビティ、２６  ダミー入れ子、３０  着磁装置、１００  永久磁石電動機、２００  線分。
【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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【国際調査報告】
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