(57)【要約】  環状のステータコア１ａと、ロータコア２ａと、回転位置検出センサ７と、を備え、複数の磁石挿入孔２ｂの各々には、希土類磁石２ｃとフェライト磁石２ｄとがロータコア２ａの軸方向に隣接して配置され、ロータコア２ａの軸方向の長さは、ステータコア１ａの軸方向の長さよりも長く、希土類磁石２ｃは、ステータコア１ａの径方向においてステータコア１ａと対向するように複数の磁石挿入孔２ｂの各々に配置され、複数の磁石挿入孔２ｂの各々に配置されたフェライト磁石２ｄは、複数の磁石挿入孔２ｂの内の対応する磁石挿入孔２ｂに配置された希土類磁石２ｃと回転位置検出センサ７との間に配置される。
2016203592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のステータコアと、
前記ステータコアの内側に配置され、複数の磁石挿入孔を有するロータコアと、
前記ロータコアと対向して配置され、前記ロータコアの回転位置を検出する回転位置検出センサと、
を備え、
前記複数の磁石挿入孔の各々には、希土類磁石とフェライト磁石とが前記ロータコアの軸方向に隣接して配置され、
前記ロータコアの前記軸方向の長さは、前記ステータコアの前記軸方向の長さよりも長く、
前記希土類磁石は、前記ステータコアの径方向において前記ステータコアと対向するように前記複数の磁石挿入孔の各々に配置され、
前記複数の磁石挿入孔の各々に配置された前記フェライト磁石は、前記複数の磁石挿入孔の内の対応する磁石挿入孔に配置された前記希土類磁石と前記回転位置検出センサとの間に配置され、
前記フェライト磁石から前記回転位置検出センサまでの前記軸方向における距離をＬ１とし、前記希土類磁石から前記回転位置検出センサまでの前記軸方向における距離をＬ２としたとき、
距離Ｌ１は距離Ｌ２よりも短い永久磁石電動機。
【請求項２】
前記ロータコアの前記回転位置検出センサ側の端部は、前記ステータコアの前記回転位置検出センサ側の端面よりも前記回転位置検出センサ側にオーバーハングし、前記回転位置検出センサの近くまで延出され、
前記フェライト磁石は、前記ロータコアのオーバーハングする部分に配置され、前記回転位置検出センサの近くまで前記ロータコアとともに延出される請求項１に記載の永久磁石電動機。
【請求項３】
前記複数の磁石挿入孔の各々に配置された前記希土類磁石および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または請求項２に記載の永久磁石電動機。
【請求項４】
環状のステータコアと、
前記ステータコアの内側に配置され、複数の磁石挿入孔を有するロータコアと、
前記ロータコアと対向して配置され、前記ロータコアの回転位置を検出する回転位置検出センサと、
を備え、
前記複数の磁石挿入孔の各々には、希土類磁石が配置され、
前記複数の磁石挿入孔には、前記ロータコアの回転方向に１つおきにフェライト磁石が配置され、
前記複数の磁石挿入孔の内、前記ロータコアの回転方向に１つおきに配置された前記フェライト磁石は、前記複数の磁石挿入孔の各々に配置された前記希土類磁石と軸方向に隣接して配置され、
前記ロータコアの前記軸方向の長さは、前記ステータコアの前記軸方向の長さよりも長く、
前記希土類磁石は、前記ステータコアの径方向において前記ステータコアと対向するように前記複数の磁石挿入孔の各々に配置され、
前記複数の磁石挿入孔の内、前記ロータコアの回転方向に１つおきに配置された前記フェライト磁石は、前記複数の磁石挿入孔の内の対応する磁石挿入孔に配置された前記希土類磁石と前記回転位置検出センサとの間に配置され、
前記フェライト磁石から前記回転位置検出センサまでの前記軸方向における距離をＬ１とし、前記希土類磁石から前記回転位置検出センサまでの前記軸方向における距離をＬ２としたとき、
距離Ｌ１は距離Ｌ２よりも短い永久磁石電動機。
【請求項５】
前記ロータコアの前記回転位置検出センサ側の端部は、前記ステータコアの前記回転位置検出センサ側の端面よりも前記回転位置検出センサ側にオーバーハングし、前記回転位置検出センサの近くまで延出され、
前記複数の磁石挿入孔の内、周方向に１つおきに配置されたフェライト磁石は、前記ロータコアのオーバーハングする部分に配置され、前記回転位置検出センサの近くまで前記ロータコアとともに延出される請求項４に記載の永久磁石電動機。
【請求項６】
前記複数の磁石挿入孔の各々に配置された前記希土類磁石と、前記複数の磁石挿入孔の内、周方向に１つおきに配置された前記フェライト磁石とは、１つの着磁ヨークで同時に着磁される請求項４または請求項５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】
永久磁石電動機のロータに取り付けられたメイン磁石と、ステータに設置された回転位置検出センサとの距離が近い場合、ロータを回転させるためのメイン磁石から発生する主磁束を検出することが可能である。ところが回転位置検出センサが、ステータから突出している巻線部分のコイルエンドに近づくと、コイルエンドに流れる電流により発生する磁束の影響を受け、メイン磁石の主磁束が乱れ、位置検出精度が低下する場合がある。特にモータを小型化する場合、製造誤差の影響が大きくなるため位置検出精度向上が重要になる。【０００３】
特許文献１に示すモータではメイン磁石と位置検出磁石が別ピースになっており、回転位置検出センサがステータコイルから離間して配置され、回転位置検出センサの近くに位置検出磁石が配置される。この構成により特許文献１に示すモータではコイルによる磁束の影響を排除している。また、メイン磁石と位置検出磁石はロータコアで一体化され、組立上のばらつきを少なくするよう工夫されている。【０００４】
特許文献２に示すモータは、固定子の磁気による外乱の影響を避けるため、ロータを構成する永久磁石の軸方向長を固定子の長さより長くして、固定子の作用部分から永久磁石の一部を軸方向に延出させ、この延出部分に位置検出用センサを備える。このような構成によれば、軸に回転位置検出用の永久磁石を備える必要がない。【０００５】
特許文献３に示すモータでは、ロータコアがロータの軸方向に分割された２つの第一のロータコアと第二のロータコアで構成される。第一のロータコアには希土類磁石が挿入され、第二のロータコアにはフェライト磁石が挿入されている。また特許文献３には、第二のロータコアを固定子鉄心の端部よりも軸方向外側に配置した構成例も記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５１３１４号公報
【特許文献２】特開平０６−３８４７９号公報
【特許文献３】特開２０１０−６８６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１から３に開示されるモータでは以下の課題があった。特許文献１のモータにはメイン磁石と位置検出磁石の配向の向きが違うことが示されており、これは別々の着磁ヨークで着磁していることを示している。この場合それぞれの着磁ヨークに位相ずれが発生していると、着磁による配向ずれが起こり、磁気的にはメイン磁石と位置検出磁石にずれが生じることになる。モータの製造設備である着磁ヨークに位相のずれが発生している場合、位相ずれも集積されて精度を出すことが難しくなる。また特許文献１のモータに用いられるロータは磁石埋込型ロータではないため、位置検出磁石の磁束でメイン磁石の磁束をアシストしてトルクに活用することができない。特許文献２のモータでは、軸に回転位置検出用の永久磁石を備える必要がない。ところが近年ではモータに対する高効率化の要求のため、永久磁石に希土類磁石を用いることが多い。そのため高価な希土類磁石を固定子の長さよりも軸方向に延長した場合、その部分はモータのトルクには寄与しない部分となり、位置検出のためだけに磁石量を増やすのはコストパフォーマンスが悪いものになる。特許文献３のモータでは、回転位置検出センサでフェライト磁石をセンシングすることが記載されておらず、また希土類磁石とフェライト磁石を同一磁石挿入孔に入れ、位相ずれをなくすような構成になっていない。なお特許文献３には、希土類磁石とフェライト磁石の位置関係について「希土類磁石とフェライト磁石の極中心は略一致していればよい」と記載され、さらに「第一のロータの磁石挿入孔と第二のロータの磁石挿入孔とは、径方向に少なくとも一部がオーバーラップしていればよい」と記載されている。【０００８】
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ロータの回転位置を精度よく検出することができる永久磁石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】
【０００９】
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、環状のステータコアと、前記ステータコアの内側に配置され、複数の磁石挿入孔を有するロータコアと、前記ロータコアと対向して配置され、前記ロータコアの回転位置を検出する回転位置検出センサと、を備え、前記複数の磁石挿入孔の各々には、希土類磁石とフェライト磁石とが前記ロータコアの軸方向に隣接して配置され、前記ロータコアの前記軸方向の長さは、前記ステータコアの前記軸方向の長さよりも長く、前記希土類磁石は、前記ステータコアの径方向において前記ステータコアと対向するように前記複数の磁石挿入孔の各々に配置され、前記複数の磁石挿入孔の各々に配置された前記フェライト磁石は、前記複数の磁石挿入孔の内の対応する磁石挿入孔に配置された前記希土類磁石と前記回転位置検出センサとの間に配置され、前記フェライト磁石から前記回転位置検出センサまでの前記軸方向における距離をＬ１とし、前記希土類磁石から前記回転位置検出センサまでの前記軸方向における距離をＬ２としたとき、距離Ｌ１は距離Ｌ２よりも短い。
【発明の効果】
【００１０】
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ロータの回転位置を精度よく検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１にかかる永久磁石電動機の側面図
【図２】実施の形態１にかかる永久磁石電動機のロータの断面図
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図
【図４】図３に示す磁石挿入孔を拡大した図
【図５】磁石挿入孔と磁石の長手方向の幅との関係を示す図
【図６】図１に示すロータに着磁させる着磁装置の断面図
【図７】実施の形態２にかかる永久磁石電動機の側面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
実施の形態１．
図１は実施の形態１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。
【００１４】
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。
【００１５】
永久磁石埋込（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ：ＩＰＭ）型のロータ２は、鉄損値がステータの鉄損値と同一またはステータの鉄損値よりも大きく、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構成される。ロータ２には複数の磁石挿入孔２ｂが設けられ、各々の磁石挿入孔２ｂには磁石が挿入される。具体的には、ロータ２は、回転軸４の外周部に設けられ、ステータコア１ａの回転方向に離間して配置される複数の磁石挿入孔２ｂを有するロータコア２ａを有し、複数の磁石挿入孔２ｂの各々には、希土類磁石２ｃとフェライト磁石２ｄとが軸方向に隣接して配置される。ロータコア２ａの軸方向の長さは、ステータコア１ａの軸方向の長さよりも長く、希土類磁石２ｃは、ステータコア１ａの径方向においてステータコア１ａと対向するように複数の磁石挿入孔２ｂの各々に配置される。複数の磁石挿入孔２ｂの各々に配置されたフェライト磁石２ｄは、複数の磁石挿入孔２ｂの内の対応する磁石挿入孔２ｂに配置された希土類磁石２ｃと回転位置検出センサとの間に配置される。
【００１６】
希土類磁石２ｃは高価であるが磁力が強いため、モータの高トルク化および小型化に有効であり、メイン磁石として使用する。位置検出には磁力が弱くても良いため安価なフェライト磁石２ｄを用いる。希土類磁石２ｃ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。また希土類磁石２ｃには、フェライト磁石２ｄとともに、焼結磁石タイプまたはボンド磁石タイプが用いられる。焼結磁石は磁力が強いものの単純な形状にしかできないため、複雑な形状の磁石挿入孔２ｂを採用する場合にはボンド磁石が用いられることもある。メイン磁石の希土類磁石２ｃと位置検出磁石のフェライト磁石２ｄを同一挿入孔に入れることで、回転方向の位相ずれの問題が排除できる。希土類磁石２ｃとフェライト磁石２ｄは、磁石挿入孔２ｂに圧入され、または位置ずれに影響のない程度に隙間嵌めされる。
【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。回転位置検出センサ７は、ロータ２の軸方向一端面と対向する位置に設置され、フェライト磁石２ｄの磁束のＮＳの切り替わり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。回転位置検出センサ７は、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。一方でロータ２の回転位置を精度よく検出するためにフェライト磁石２ｄは、その軸方向一端が回転位置検出センサ７の近くまで延出される。
【００１８】
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１１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。
【００１９】
一つの磁石挿入孔２ｂには希土類磁石２ｃとフェライト磁石２ｄの２種類の磁石が挿入され、希土類磁石２ｃの回転位置検出センサ７側にフェライト磁石２ｄが配置される。希土類磁石２ｃは、その軸方向長がステータコア１ａの軸方向長と同等の長さとされ、巻線１ｃに流される電流との電磁力によりトルクを発生させるメイン磁石とする。なおステータコア１ａの軸方向長と同等の長さは、ステータコア１ａに入る磁束を有効に使うためステータコア１ａの軸方向長±１０％とする。
【００２０】
ロータコア２ａの回転位置検出センサ側の端部は、ステータコア１ａの回転位置検出センサ側の端面よりも回転位置検出センサ側にオーバーハングし、回転位置検出センサの近くまで延出される。フェライト磁石２ｄは、ロータコア２ａのオーバーハングする部分に配置され、回転位置検出センサの近くまでロータコアとともに延出され位置検出用磁石として作用する。希土類磁石２ｃの軸方向長がロータコア２ａの軸方向長よりも短い場合、フェライト磁石２ｄの希土類磁石２ｃ側の端部はステータコア１ａ側に位置するが、フェライト磁石２ｄの大部分は、ステータコア１ａの回転位置検出センサ側の端面よりも回転位置検出センサ側に延出される。
【００２１】
ロータはＩＰＭ型であるため、磁石の表面側にも鉄心が配置されている。そのためオーバーハングした部分のフェライト磁石２ｄの磁束が磁石の径方向外側の鉄心を介して流してステータに入りこむという効果を得られる。すなわちオーバーハング部のフェライト磁石２ｄは、位置検出用磁石であるとともに、その磁束をメイン磁石である希土類磁石２ｃの磁束に追加する磁束アシスト機能も持ち合わせる。
【００２２】
図２は実施の形態１にかかる永久磁石電動機のロータの断面図である。図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。ロータコア２ａにはシャフト挿入孔２ｆと、極数と同数の磁石挿入孔２ｂと、複数の磁石挿入孔２ｂの各々の回転方向の両端に形成されたフラックスバリア２ｅとが設けられる。図示例では１０極分の磁石が磁石挿入孔２ｂに挿入される。フラックスバリア２ｅは、隣接する磁石の磁束が鉄心を介して漏れる漏れ磁束を小さくするために設けられる。図３には磁石挿入孔２ｂに挿入された希土類磁石２ｃとフェライト磁石２ｄとフラックスバリア２ｅとの位置関係が示される。図３の紙面左右方向がロータ２の軸方向に対応する。フラックスバリア２ｅ内は空気でも良いし、磁石固定のための絶縁材、例えばＰＢＴ、ＰＰＳ、ＬＣＰ、またはＰＥＴをフラックスバリア２ｅ内に挿入してもよい。フェライト磁石２ｄから回転位置検出センサ７までのロータ２の軸方向における距離をＬ１とし、希土類磁石２ｃから回転位置検出センサ７までのロータ２の軸方向における距離をＬ２としたとき、距離Ｌ１は距離Ｌ２よりも短い。
【００２３】
図４は図３に示す磁石挿入孔を拡大した図である。フラックスバリア２ｅと磁石挿入孔２ｂは一体化され、磁石挿入孔２ｂの径方向内側面の両端には、磁石の位置を制限する磁石ストッパー２ｇが形成されている。従って磁石挿入孔２ｂの径方向内周側の辺と磁石挿入孔２ｂの径方向外側の辺と磁石ストッパー２ｇの辺とで囲まれる領域が磁石挿入孔２ｂとなる。
【００２４】
図５は磁石挿入孔と磁石の長手方向の幅との関係を示す図である。図１に示すフェライト磁石２ｄまたは希土類磁石２ｃは単に磁石と称する。ロータコア２ａの径方向を短手方向として、径方向と直交する方向を長手方向として磁石は磁石挿入孔２ｂに配置される。図５では、長手方向における磁石挿入孔２ｂ長をＬｈとし、長手方向における磁石巾をＬｍとする。またａは、磁石と対向する図面左側の磁石ストッパー２ｇの表面を短手方向に延長した面と、磁石挿入孔２ｂの径方向外側面と対向する磁石の表面を長手方向に延長した線との交点である。ｂは、磁石挿入孔２ｂの長手方向に磁石を移動させて図面右側の磁石ストッパー２ｇに当接したときの磁石の角部の内、図面左側の磁石ストッパー２ｇと対向する磁石の短辺と、磁石の径方向外側の長辺との交点部分に位置する角部を示す。Ｏはシャフトの中心を示す。ａとＯとを結んだ直線ａ−Ｏと、ｂとＯとを結んだ直線ｂ−Ｏとのなす角度をθとしたとき、θをなるべく小さくすることが希土類磁石２ｃとフェライト磁石２ｄの回転方向位相ずれを少なくすることに有効である。ロータ２の回転位置は、メイン磁石である希土類磁石２ｃの誘起電圧位相で定義されるが、誘起電圧は直接測定できないため、位置検出磁石の磁束を検出する回転位置検出センサの信号で代替される。ただし誘起電圧位相と回転位置検出センサの信号とにずれが生じると、ロータ２の回転位置が正確に把握できていないことになり、適正なタイミングで電圧を印加できなくなり、効率、出力、および騒音といったモータ特性に悪影響を及ぼす。このようなモータをエアコンディショナーに搭載されるファンモータに適用した場合は、エアコンの暖房能力が小さくなり、または消費電力が上がるといった不具合が生じる可能性がある。誘起電圧と回転位置検出センサの信号のずれ量は電気角で１０°以上ずれるとモータ特性として影響が大きくなる。そのため、誘起電圧と回転位置検出センサの信号のずれ量は１０°未満に抑える必要がある。誘起電圧と回転位置検出センサの信号のずれは、希土類磁石２ｃとフェライト磁石２ｄの磁極中心のずれであるので、磁石挿入孔２ｂの長手方向に対して希土類磁石２ｃとフェライト磁石２ｄの各々が逆方向にずれた時が最大になる。電気角θｅを機械角θｍに換算するには、モータの極数をＰとすると、θｍ＝θｅ／（Ｐ／２）で表される。ここで、θｍは、希土類磁石２ｃの磁極中心のずれ量θｍｒとフェライト磁石２ｄの磁極中心のずれ量θｍｆの和であり、希土類磁石２ｃとフェライト磁石２ｄが磁石挿入孔２ｂに対し逆方向にずれた時が最大で、θｍｒ＋θｍｆとなり、θｍｒ＋θｍｆ＝θｅ／（Ｐ／２）で表される。θｍとａ−Ｏとｂ−Ｏとのなす角度をθの関係は、幾何学的にθｍ＝θ／２となるので、希土類磁石２ｃのθをθｒ、フェライト磁石２ｄのθをθｆとすると、θｒ／２＋θｆ／２＝θｅ／（Ｐ／２）となる。θｅは１０°未満が望ましいので、θｒ／２＋θｆ／２＜１０°／（Ｐ／２）となるようにクリアランス調整される。図２に示す１０極のロータ２では、θｒ／２＋θｆ／２＜１０°（１０／２）＝２°となる。回転位置検出センサは、径方向に着磁されたフェライト磁石２ｄの延出部の軸方向へ漏れた磁束を検知する。そのため、フェライト磁石２ｄが挿入されるロータコア２ａの外周面の延長線上か、この延長線上よりもステータ側へ移動した斜めの位置方向が検出しやすい。
【００２５】
図６は図１に示すロータに着磁させる着磁装置の断面図である。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２ｃが着磁ヨーク３２と相対するように、図１に示すロータ２が着磁装置３０の開口部に挿入される。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２ｃとフェライト磁石２ｄ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２ｃのＮ極およびＳ極と、フェライト磁石２ｄのＮ極およびＳ極とが同じ位相で着磁される。メイン磁石と位置検出磁石が別ピースに分けられたロータを用いた場合、着磁による位相のずれが発生するが、実施の形態１に係るロータ２ではこのような着磁による位相のずれが発生しない。
【００２６】
実施の形態２．
図７は実施の形態２にかかる永久磁石電動機の側面図である。実施の形態２では、位置検出用のフェライト磁石２ｄが磁石挿入孔２ｂに一つおきに挿入されている。具体的には実施の形態２のロータ２Ａでは、複数の磁石挿入孔２ｂの各々には、希土類磁石２ｃが配置され、複数の磁石挿入孔２ｂには、ロータコア２ａの回転方向に１つおきにフェライト磁石２ｄが配置され、複数の磁石挿入孔２ｂの内、ロータコア２ａの回転方向に１つおきに配置されたフェライト磁石２ｄは、複数の磁石挿入孔２ｂの各々に配置された希土類磁石２ｃと軸方向に隣接して配置される。ロータコア２ａの軸方向の長さは、ステータコア１ａの軸方向の長さよりも長く、希土類磁石２ｃは、ステータコア１ａの径方向においてステータコア１ａと対向するように複数の磁石挿入孔２ｂの各々に配置される。複数の磁石挿入孔２ｂの内、ロータコア２ａの回転方向に１つおきに配置されたフェライト磁石２ｄは、複数の磁石挿入孔２ｂの内の対応する磁石挿入孔２ｂに配置された希土類磁石２ｃと回転位置検出センサとの間に配置される。
【００２７】
このように構成した場合、ロータ２Ａでは磁力が半分以下になるが、位置検出上問題なければフェライト磁石２ｄが半分になることによって、コストが削減できる。また、磁石と磁石の間のフェライト磁石２ｄ未挿入部の極は、鉄心の形状にもよるが、磁束が乱れて検出しづらくなることもあり得る。そのような場合には、磁石のある部分の極のみを検出するようにする。ロータ２Ａの一回転あたりの検出回数は半減するが、検出頻度に問題が生じない場合はコストの低減効果が得られる。
【００２８】
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】
【００２９】
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  磁石挿入孔、２ｃ  希土類磁石、２ｄ  フェライト磁石、２ｅ  フラックスバリア、２ｆ  シャフト挿入孔、２ｇ  磁石ストッパー、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  電源リード線、１２  センサリード線、１３  電源リード線、３０  着磁装置、３１  フレーム、３２  着磁ヨーク、６６  ポリアミド、１００  電動機。
【図１】
2016203592.tif 000003
【図２】
2016203592.tif 000004
【図３】
2016203592.tif 000005
【図４】
2016203592.tif 000006
【図５】
2016203592.tif 000007
【図６】
2016203592.tif 000008
【図７】
2016203592.tif 000009
【国際調査報告】
2016203592.tif 000010
2016203592.tif 000011
2016203592.tif 000012
2016203592.tif 000013