(57)【要約】【課題】回転子に対する永久磁石の取り付け位置精度を向上させることができる回転子および回転電機を提供する。【解決手段】回転子コア５１の周方向において、永久磁石５５は位置決め突部５３および第１の保持部材の第１の脚部５７ｂに挟みこまれている。回転子コア５１の周方向において、永久磁石５５の両端部の側面は、位置決め突部５３における第２の突出部５３ａの面５３ｃ、および第１の脚部５７ｂにおける第１の突出部５７ｄの面５７ｇと当接している。回転子コア５１の軸方向において、永久磁石５５の内面５５ａは、回転子コア５１の当接面５２ａに当接している。回転子コア５１の軸方向において、第１の爪部５７ｆおよび第２の爪部５３ｂは、永久磁石５５の外面５５ｂと当接している。第１の脚部５７ｂの第１の溝部５７ｅに、第２の保持部材の第２の脚部５８ｂが隙間なく当接している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にその周方向に沿って等間隔に、かつ一体に設けられた複数の位置決め突部を有する回転子コアと、
前記回転子コアの外周面において、その周方向に隣り合う前記位置決め突部の間の部分に取り付けられた保持突部と、
前記回転子コアの外周面に設けられて、前記回転子コアの周方向において互いに隣り合う前記位置決め突部と前記保持突部との間にそれぞれ設けられた永久磁石と、を備え、
前記永久磁石は前記回転子コアの周方向において、前記位置決め突部および前記保持突部に当接している回転子。
【請求項２】
前記保持突部は、前記永久磁石の径方向外側の面に当接する第１の爪部を有し、
前記位置決め突部は、前記永久磁石の径方向外側の面に当接する第２の爪部を有する請求項１に記載の回転子。
【請求項３】
前記回転子コアの外周面において、その周方向に隣り合う前記位置決め突部の間には、前記回転子コアの軸方向に沿って延びるコア溝部が設けられ、
前記回転子コアの軸方向における一方の端面に当接する第１の基部、および前記保持突部として前記第１の基部の周縁部に設けられ、前記回転子コアの軸方向に沿って延びる複数の第１の脚部を有する第１の保持部材と、
前記回転子コアの軸方向における他方の端面に当接する第２の基部および前記第２の基部の周縁部に設けられて前記回転子コアの軸方向に沿って延びる複数の第２の脚部を有する第２の保持部材と、を備え、
前記第１の脚部は、前記コア溝部に嵌められる挿入部と、前記挿入部が前記コア溝部に嵌められた状態において前記コア溝部から前記回転子コアの径方向外側に突出する突出部と、前記突出部の前記回転子コアの径方向における前記挿入部と反対側の側面に設けられ、前記第２の脚部が嵌められる溝部とを有し、
前記永久磁石は、前記第１の基部および前記第２の基部によって前記回転子コアの軸方向において挟み込まれるとともに、前記突出部と前記位置決め突部によって前記回転子コアの周方向において挟みこまれる請求項１または請求項２に記載の回転子。
【請求項４】
前記第２の脚部は、前記第１の脚部を前記回転子コアの径方向内側へ向けて弾性的に押圧する請求項３に記載の回転子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転子と、
前記回転子の径方向において、前記回転子の外周面に対向する複数のティースおよび前記ティースに巻回された巻線を有するステータと、を有し、
複数の異なる相に対して各々複数の前記巻線が対応する回転電機において、
前記位置決め突部を含む前記回転子コアは磁性体、前記保持突部は非磁性体であって、
前記回転子の径方向において前記位置決め突部に対向する前記巻線と、前記回転子の径方向において前記保持突部に対向する前記巻線とが同一の相に対応し、それを含む前記同一の相の複数の前記巻線は直列に接続されている回転電機。
【請求項６】
前記回転電機は、３相ブラシレスモータである請求項５に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子および回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されるように、回転子の外周面に爪部を有する複数の突極を周方向に沿って設け、隣り合う突極間に永久磁石を挿入してなる回転電機が知られている。永久磁石の内周面と、隣り合う突極間に形成される着座面との間には不可逆的に熱膨張可能な樹脂材が設けられている。樹脂材を加熱し、膨張させることで永久磁石を回転子の径方向における外側に向けて押圧する。永久磁石は爪部に押し付けられた状態に保たれることで、回転子に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１６９４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記構成の場合、樹脂材の加熱の程度によっては、樹脂材の膨張量が変化するおそれがある。このため、回転子に対する永久磁石の取り付け位置にばらつきが生じるおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、回転子に対する永久磁石の取り付け位置の精度を向上させることができる回転子および回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成し得る回転子は、外周面にその周方向に沿って等間隔に、かつ一体に設けられた複数の位置決め突部を有する回転子コアと、前記回転子コアの外周面において、その周方向に隣り合う前記位置決め突部の間の部分に取り付けられた保持突部と、前記回転子コアの外周面に設けられて、前記回転子コアの周方向において互いに隣り合う前記位置決め突部と前記保持突部との間に設けられた複数の永久磁石と、を備え、前記永久磁石は前記回転子コアの周方向において、前記位置決め突部および前記保持突起に当接していることを要旨とする。
【０００７】
上記構成によれば、回転子の周方向において、永久磁石は位置決め突部と保持突部との間に挟みこまれ、永久磁石は回転子に対して位置決めされる。このため、回転子コアの周方向における各永久磁石の回転子に対する取り付け位置のばらつきが抑制できる。また、回転子コアの周方向における永久磁石の位置ずれも抑制できる。したがって、永久磁石の回転子に対する取り付け位置精度が向上する。
【０００８】
前記保持突部は、前記永久磁石の径方向外側の面に当接する第１の爪部を有し、前記位置決め突部は、前記永久磁石の径方向外側の面に当接する第２の爪部を有することが好ましい。
【０００９】
上記構成によれば、回転子コアの周方向において永久磁石の両側部における外面には、第１の爪部および第２の爪部が、回転子コアの径方向において当接する。このため、回転子が回転子した際に生じる遠心力によって永久磁石が径方向外側に飛散することを抑制することができる。
【００１０】
前記回転子コアの外周面において、その周方向に隣り合う前記位置決め突部の間には、前記回転子コアの軸方向に沿って延びるコア溝部が設けられ、前記回転子コアの軸方向における一方の端面に当接する第１の基部、および前記保持突部として前記第１の基部の周縁部に設けられ、前記回転子コアの軸方向に沿って延びる複数の第１の脚部を有する第１の保持部材と、前記回転子コアの軸方向における他方の端面に当接する第２の基部および前記第２の基部の周縁部に設けられて前記回転子コアの軸方向に沿って延びる複数の第２の脚部を有する第２の保持部材と、を備えている。前記第１の脚部は、前記コア溝部に嵌められる挿入部と、前記挿入部が前記コア溝部に嵌められた状態において前記コア溝部から前記回転子コアの径方向外側に突出する突出部と、前記突出部の前記回転子コアの径方向における前記挿入部と反対側の側面に設けられ、前記第２の脚部が嵌められる溝部とを有し、前記永久磁石は、前記第１の基部および前記第２の基部によって前記回転子コアの軸方向において挟み込まれるとともに、前記突出部と前記位置決め突部によって前記回転子コアの周方向において挟みこまれることが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、回転子コアの軸方向において、永久磁石は第１の保持部材の第１の基部と第２の保持部材の第２の基部との間に挟み込まれている。また、永久磁石は、回転子コアの周方向において、第１の脚部におけるコア溝部の開口部分から回転子コアの径方向外側に突出する部分である突出部と、位置決め突部との間に挟みこまれる。このため、回転子コアの軸方向における永久磁石の回転子コアに対する取り付け位置のばらつき、および回転子コアの軸方向における取り付け位置のばらつきを抑制できる。
【００１２】
前記第２の脚部は、前記第１の脚部を前記回転子コアの径方向内側へ向けて弾性的に押圧することが好ましい。
第２の脚部を第１の脚部の溝部に挿入した場合、第２の保持部材を第１の保持部材に対して固定することができるが、第２の脚部が第１の脚部を弾性的に押圧することで第２の保持部材を第１の保持部材に対してより強く固定することができる。そのため、第１の保持部材の第１の基部および第２の保持部材の第２の基部の永久磁石に対する回転子コアの軸方向への位置ずれを抑制している状態をより維持することができる。
【００１３】
上記した回転子と、前記回転子の径方向において、前記回転子の外周面に対向する複数のティースとおよび前記ティースに巻回された巻線とを有するステータとを有し、複数の異なる相に対して各々複数の前記巻線が対応する回転電機を前提としている。前記位置決め突部を含む前記回転子コアは磁性体、前記保持部材は非磁性体であって、前記回転子の径方向において前記位置決め突部に対向する前記巻線と、前記回転子の径方向において前記保持突部に対向する前記巻線とが同一の相に対応し、それを含む前記同一の相の複数の前記巻線は直列に接続されていることが好ましい。
【００１４】
上記構成の回転子を回転電機に適用した場合、次のようなことが懸念される。回転子コアの径方向において位置決め突部に対向する相と、回転子コアの径方向において保持突部に対向する相とが、同一の相となる場合がある。その場合、磁性体である位置決め突部５３が磁気抵抗として作用し、回転子コアの径方向において位置決め突部に対向する相の巻線付近における表面磁束密度分布に乱れが生じる。そのため、各相の各巻線のそれぞれに生じる誘起電圧に位相差が生じるおそれがある。
【００１５】
その点、上記構成では、各同一の相の巻線を直列に接続している。各相の各巻線で発生する誘起電圧を合成し、平均化することで各相の各巻線に発生する誘起電圧の位相差をなくすことができる。つまり、同一の相の巻線の磁気的に不安定な状態を解消できる。したがって、回転子を円滑に回転させることができる。
【００１６】
前記回転電機は、３相ブラシレスモータであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の回転子および回転電機によれば、回転子に対する永久磁石の取り付け位置の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】回転電機の一実施の形態において、その軸方向に沿って切断した断面図。
【図２】図１の２−２線に沿って切断する方向からみた実施の形態における回転電機の断面図。
【図３】（ａ）は実施の形態における回転子の分解斜視図、（ｂ）は実施の形態における回転子の組み付け完了後の斜視図。
【図４】実施の形態における回転子において、回転子コアに対する永久磁石の取り付け状態を示した断面図。
【図５】（ａ）は実施の形態における回転電機のスター結線図、（ｂ）は実施の形態の回転電機において直列に接続されるＵ相の各巻線の配置を示した概略のブロック図。
【図６】実施の形態の回転電機において、Ｕ相の巻線に誘起される誘起電圧の電気角および誘起電圧値の関係を示した波形図。
【図７】回転電機の他の実施の形態における断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、回転電機をインナーロータ型の３相ブラシレスモータに具体化した一実施の形態を説明する。本例の回転電機は、たとえば車両に搭載され、ステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置の駆動源として用いられる。
【００２０】
図１に示すように、回転電機１０は、有底円筒状のケース２０、およびケース２０の開口部を塞ぐ蓋７０を備えている。ケース２０の内周面には円筒状のステータ３０が固定されている。ステータ３０は円筒状のステータコア３１と、ステータコア３１の軸方向における両端にそれぞれ設けられた２つのインシュレータ３５と、これらインシュレータ３５を介してステータコア３１に巻回された複数の巻線３６を備えている。
【００２１】
ステータコア３１は複数の円板状の電磁鋼板をその軸方向に沿って積層することにより構成されている。
ステータ３０には、円筒状の回転子５０が径方向において隙間をあけて設けられている。回転子５０の内周には出力軸７１が嵌合されている。出力軸７１は回転子５０を貫通している。出力軸７１の両端部はケース２０の内底部および蓋７０の内部にそれぞれ設けられている２つの軸受７２、７３を介して回転可能に支持されている。
【００２２】
インシュレータ３５は絶縁性を有する樹脂材料により形成されている。インシュレータ３５は、巻線３６がステータコア３１に直接接触することを抑制するものである。
ステータ３０の蓋７０側の端部には、樹脂により形成された円板状のホルダ８０が設けられている。ホルダ８０には、複数のバスバー８１が保持されている。各バスバー８１には各相の巻線３６が接続される。各相の巻線３６には、各バスバー８１を介して３相交流電力が供給される。
【００２３】
図２に示すように、ステータコア３１はケース２０の内周面に固定された円筒部３２と、円筒部３２の内周面に設けられて、その径方向内側に向かって放射状に延びる複数（本実施の形態では、１２個）のティース３３とを有している。各ティース３３の径方向内側の先端には、回転子５０の周方向において互いに反対側に延出される延出部３３ａが形成されている。
【００２４】
各ティース３３には、インシュレータ３５を介して巻線３６が集中巻にて巻回されている。尚、回転子５０の周方向に隣り合う巻線３６間には、合成樹脂製の絶縁部材３７が介在されている。絶縁部材３７により、回転子５０の周方向に隣り合う巻線３６間の絶縁が確保されている。
【００２５】
次に回転電機１０における各巻線３６の結線方法について説明する。
図２に示されるように、回転電機１０は１０極３相１２コイルの３相ブラシレスモータである。各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）には、４つの巻線３６が対応している。ここでは、各相の４つの巻線３６を、それぞれの相を示すアルファベット（Ｕ、Ｖ、Ｗ）に１〜４の番号を付すことにより区別する。各相の４つの巻線３６において、１番の巻線３６と３番の巻線３６および２番の巻線３６と４番の巻線３６はステータ３０の径方向において互いに対向する位置に設けられている。
【００２６】
図５（ａ）に示すように、各相の巻線３６は、各バスバー８１を介して、スター結線されている。同一の相の巻線３６群は直列に接続されている。一例としてＵ相の４つの巻線３６群の接続方法を説明する。
【００２７】
図５（ｂ）に示すように、ステータ３０の周方向において、隣り合う２つの巻線３６（Ｕ１、Ｕ２）の第１の端部同士が接続されている。同じく２つの巻線３６（Ｕ３、Ｕ４）の第１の端部同士が接続されている。また、Ｕ２およびＵ３２の第２の端部同士が接続されている。Ｕ１およびＵ４の第２の端部はそれぞれ３相交流電源に接続される。Ｖ相およびＷ相の巻線３６群も同様に直列に接続されている。
【００２８】
次に回転子５０の構成について説明する。
図３（ａ）に示すように、回転子５０は磁性体である回転子コア５１、複数の永久磁石５５（本実施の形態ではＮ極５個、Ｓ極５個の計１０個）、合成樹脂製の第１の保持部材５７、および第２の保持部材５８を有している。
【００２９】
回転子コア５１の外周面には、永久磁石５５と同数の当接面５２ａが設けられることにより、多角錐柱状をなしている。当接面５２ａには永久磁石５５が配置される。また、回転子コア５１の外周面において、その周方向において互いに隣り合う２つの当接面５２ａの境界部分（合計１０箇所）には、コア溝部５４、および２つを１組とする位置決め突部５３が回転子コア５１の周方向において交互に設けられている。
【００３０】
永久磁石５５は、矩形板状をなしている。永久磁石５５において、回転子コア５１の当接面５２ａに接触する側の側面である内面５５ａは平面である。永久磁石５５の内面５５ａと反対側の側面である外面５５ｂは、回転子コア５１の周方向に沿って湾曲する曲面である。永久磁石５５の厚みは、永久磁石５５の回転子コア５１の周方向における中央部分から両端部分へ向かうにつれて徐々に薄くなる。永久磁石５５の縦（回転子コア５１の軸方向）および横（回転子コア５１の周方向）の長さは、当接面５２ａの縦および横の長さと同じである。
【００３１】
コア溝部５４は、回転子コア５１の軸方向における全長に亘って延びている。
位置決め突部５３は回転子コア５１と一体的に設けられている。各組の２つの位置決め突部５３は回転子コア５１の軸方向に沿って並んでいる。この各組の２つの位置決め突部５３は、当接面５２ａに配置された永久磁石５５の軸方向における長さの中点を基準として２つに分けた部位のそれぞれに対応するように設けられている。
【００３２】
図４に示すように、位置決め突部５３は第２の突出部５３ａと２つの第２の爪部５３ｂを有している。第２の突出部５３ａは、回転子コア５１の周方向において互いに隣り合う２つの当接面５２ａの境界部分から径方向外側へ向けて突出している。また、第２の突出部５３ａは、回転子コア５１の周方向において、当接面５２ａに配置された永久磁石５５と接触する２つの面５３ｃを有している。第２の爪部５３ｂは、第２の突出部５３ａの先端から周方向に沿って互いに反対側へ向けて延出している。これら第２の爪部５３ｂは回転子コア５１の径方向において、回転子コア５１の外周面（より正確には当接面５２ａ）に対向している。
【００３３】
第１の保持部材５７は、軸方向において回転子コア５１と対向する円板状の第１の基部５７ａと、コア溝部５４と同数（本例では５つ）の第１の脚部５７ｂとを有している。
第１の基部５７ａの外径は、回転子コア５１の径方向における位置決め突部５３の先端を含む仮想円筒の外径と同等に設定されている。
【００３４】
各第１の脚部５７ｂは、第１の基部５７ａにおける回転子コア５１側の側面に設けられている。各第１の脚部５７ｂは、第１の保持部材５７の第１の基部５７ａの周方向において等間隔に設けられている。各第１の脚部５７ｂは回転子コア５１の周方向において、各コア溝部５４の位置に対応している。各第１の脚部５７ｂは、回転子コア５１の軸方向に沿って延出している。各第１の脚部５７ｂの回転子コア５１の軸方向における長さは、回転子コア５１のコア溝部５４の軸方向における長さと同等である。
【００３５】
図４に示すように、第１の脚部５７ｂは、第１の突出部５７ｄと、挿入部５７ｃと、２つの第１の爪部５７ｆを有している。
挿入部５７ｃは第１の基部５７ａの径方向における第１の突出部５７ｄよりも内側の部分であって、コア溝部５４に嵌められる部分でもある。挿入部５７ｃはコア溝部５４の溝形状に対応する外形形状を有している。挿入部５７ｃとコア溝部５４との間の凹凸関係により、回転子コア５１の径方向における挿入部５７ｃの抜け止めがなされる。
【００３６】
第１の突出部５７ｄは、挿入部５７ｃをコア溝部５４に嵌めた状態において、コア溝部５４の開口部分から回転子コア５１の径方向外側に向けて延出する部分である。第１の突出部５７ｄは、永久磁石５５の回転子コア５１の周方向における側面と当接する２つの面５７ｇを有している。
【００３７】
また、第１の脚部５７ｂ（より正確には第１の突出部５７ｄ）の回転子コア５１の径方向における外周面には第１の溝部５７ｅが設けられている。第１の溝部５７ｅは、第１の脚部５７ｂの回転子コア５１の軸方向における全長に亘って設けられている。回転子コア５１の軸方向からみて、第１の保持部材５７は円弧状の曲面をなしている。
【００３８】
２つの第１の爪部５７ｆは、第１の脚部５７ｂ（より正確には第１の突出部５７ｄ）の径方向外側の先端部分において、回転子コア５１の周方向に沿って互いに反対側へ向けて張り出している。２つの第１の爪部５７ｆは回転子コア５１の径方向において、回転子コア５１の外周面（より正確には当接面５２ａ）に対向している。
【００３９】
図３（ａ）に示すように、第２の保持部材５８は、軸方向において回転子コア５１と対向する円板状の第２の基部５８ａと、第１の溝部５７ｅと同数（本例では５つ）の第２の脚部５８ｂを有している。
【００４０】
第２の基部５８ａの外径は、回転子コア５１の径方向における位置決め突部５３の先端を含む仮想円筒の外径と同等に設定されている。
各第２の脚部５８ｂは、第２の保持部材５８の第２の基部５８ａにおける回転子コア５１側の側面に設けられている。各第２の脚部５８ｂは、第２の基部５８ａの周方向において等間隔に設けられている。各第２の脚部５８ｂは回転子コア５１の周方向において、各第１の溝部５７ｅの位置に対応している。各第２の脚部５８ｂは、回転子コア５１の軸方向に沿って延出している。各第２の脚部５８ｂの軸方向における長さは、第１の溝部５７ｅの回転子コア５１の軸方向における長さと同等である。回転子コア５１の軸方向からみて、第２の脚部５８ｂの形状は、第１の溝部５７ｅにほぼぴったり嵌まる半円形状、具体的には第１の溝部５７ｅに対して若干拡大された相似の半円形状をなしている。
【００４１】
次に、回転子５０の組み立て方法を説明する。
回転子５０は、永久磁石５５への仮着磁工程、組み付け工程、永久磁石５５への本着磁工程を経て組み立てられる。
【００４２】
仮着磁工程では、着磁前の永久磁石５５の内面５５ａが回転子コア５１に対して若干の吸引力を発揮する程度に着磁される。
組み付け工程では、仮着磁工程を経た永久磁石５５の内面５５ａを回転子コア５１の当接面５２ａに接触させつつ、回転子コア５１の周方向において、永久磁石５５を位置決め突部５３へ向けてスライドさせ、位置決め突部５３の第２の爪部５３ｂと当接面５２ａとの間に押し込む。これに伴い、回転子コア５１の周方向における永久磁石５５の側面（図４中の右側面）が第２の突出部５３ａの面５３ｃに当接することにより、永久磁石５５は、回転子コア５１の周方向において位置決めされる。また、永久磁石５５を第２の爪部５３ｂと当接面５２ａとの間に押し込む際、第２の爪部５３ｂの回転子コアの径方向内側の面と永久磁石５５の外面５５ｂとは互いに摺動する。永久磁石５５（図４中の右側面）は、永久磁石５５を第２の爪部５３ｂと当接面５２ａとの間に押しこんだ際、第２の爪部５３ｂからの反力により、当接面５２ａに押し付けられる。
【００４３】
永久磁石５５において、第２の爪部５３ｂと当接面５２ａとの間に押し込まれた部分は、第２の爪部５３ｂと当接面５２ａとによって厚み方向において挟み込まれた状態に保持される。また、永久磁石５５の内面５５ａは仮着磁されている。このため、当接面５２ａに吸着される。このため、回転子コア５１に対する永久磁石５５の位置決め状態が保たれる。同様にして、全ての永久磁石５５を上記の位置決め状態で各当接面５２ａに取り付ける。
【００４４】
次に、回転子コア５１に対して第１の保持部材５７を組み付ける。
第１の保持部材５７の各第１の脚部５７ｂの位置を回転子コア５１の各コア溝部５４に合わせた状態で、第１の保持部材５７を回転子コア５１にその軸方向に沿って近接させる。すると、第１の保持部材５７の第１の脚部５７ｂはその先端から回転子コア５１のコア溝部５４に対して摺動しながら案内されるかたちでコア溝部５４に徐々に嵌まっていく。また、この時、第１の脚部５７ｂは回転子コア５１の周方向において隣り合う２つの永久磁石５５を、互いに反対側へ押しのけるかたちで、永久磁石５５に対して摺動する。やがて第１の保持部材５７の第１の基部５７ａが、その軸方向において回転子コア５１および永久磁石５５に対して当接する。このタイミングで挿入部５７ｃのコア溝部５４に対する挿入が完了する。尚、挿入部５７ｃをコア溝部５４に嵌める際、第１の脚部５７ｂの第１の爪部５７ｆは、永久磁石５５の回転子コア５１の径方向における外面５５ｂに対して摺動しつつ、当接面５２ａから離れる方向へ向けて若干弾性変形する。コア溝部５４に対する挿入部５７ｃの挿入が完了した状態において、第１の爪部５７ｆは永久磁石５５の外面５５ｂに接触した状態に保たれる。永久磁石５５（図４中の左側部）は、第１の爪部５７ｆの弾性力によっても当接面５２ａに押し付けられる。また、回転子コア５１の周方向において、永久磁石５５は第１の突出部５７ｄによって、第２の突出部５３ａに向けて押圧された状態に保たれる。
【００４５】
その後、回転子コア５１の軸方向において、第２の保持部材５８を第１の保持部材５７の取り付け方向と反対側から回転子コア５１に近接させる。すると、第２の保持部材５８の第２の脚部５８ｂはその先端から、第１の保持部材５７の第１の溝部５７ｅに対して摺動しながら案内されるかたちで、第１の溝部５７ｅに徐々に嵌まっていく。このとき、各第２の脚部５８ｂは、第２の基部５８ａの径方向における内側に向けてわずかに弾性変形する。やがて第２の基部５８ａがその軸方向において回転子コア５１、第１の保持部材５７の第１の脚部５７ｂ、および永久磁石５５に当接する。このタイミングで第２の脚部５８ｂの第１の溝部５７ｅに対する挿入が完了する。第１の溝部５７ｅに対する第２の脚部５８ｂの挿入が完了した状態において、第２の脚部５８ｂは第１の溝部５７ｅの全体に亘って隙間なく接触した状態に保たれる。各第１の脚部５７ｂは、各第２の脚部５８ｂの弾性力により回転子コア５１の径方向における内側へ向けて押圧された状態に維持される。また、第２の脚部５８ｂにおける回転子コア５１の径方向外側の面は、第１の保持部材５７の第１の脚部５７ｂにおける回転子コア５１の径方向外側の面に対してほぼ面一（段差のない状態）となる。
【００４６】
図３（ｂ）に示されるように、最後に、本着磁工程では、仮着磁された永久磁石５５、第１の保持部材５７、第２の保持部材５８を回転子コア５１に対して組み付けた状態で、永久磁石５５を本着磁する。具体的には、各永久磁石５５の外面５５ｂが、回転子コア５１の周方向において、交互にＮ極およびＳ極となるように着磁する。永久磁石５５の本着磁が終われば、回転子５０の組み立てが完了となる。
【００４７】
以上詳述したように、本実施の形態にかかる回転子５０および回転電機１０によれば、次の作用および効果が得られる。
（１）回転子５０の組み立て時、回転子５０の周方向において、永久磁石５５は位置決め突部５３の第２の突出部５３ａと第１の脚部５７ｂにおける第１の突出部５７ｄとの間に挟みこまれる。このため、回転子コア５１の周方向における永久磁石５５の回転子５０に対する取り付け位置のばらつきが抑制できる。また、回転子５０の組み立て後、回転子コア５１の周方向における永久磁石５５の位置ずれも抑制される。したがって、永久磁石５５の回転子５０に対する取り付け位置精度が向上する。
【００４８】
（２）また、回転子５０の組み立て時、回転子コア５１の軸方向において、永久磁石５５は第１の保持部材５７の第１の基部５７ａと第２の保持部材５８の第２の基部５８ａとの間に挟み込まれる。このため、回転子コア５１の軸方向における永久磁石５５の回転子コア５１に対する取り付け位置のばらつきが抑制される。また、回転子５０の組み立て後、回転子コア５１の軸方向における位置ずれも抑制できる。
【００４９】
（３）また、回転子５０の組み立て時、永久磁石５５において、回転子コア５１の周方向における両側部の外面は、第２の爪部５３ｂおよび第１の爪部５７ｆによって、回転子コア５１の当接面５２ａに押し付けられる。このため、回転子コア５１の径方向における永久磁石５５の回転子コア５１に対する取り付け位置のばらつきが抑制される。また、回転子５０の組み立て後、永久磁石５５の回転子５０に対する径方向への位置ずれを抑制する。また、回転子５０の回転時に生じる遠心力によって、永久磁石５５が径方向外側に飛散することも抑制される。
【００５０】
（４）第２の脚部５８ｂは第１の溝部５７ｅを介して第１の脚部５７ｂを回転子コア５１の径方向内側に向けて弾性的に押圧する。図４の矢印Ｆ１にて示すように、第２の脚部５８ｂが第１の脚部５７ｂを回転子コア５１の径方向内側に押す力（弾性力）は、第１の溝部５７ｅの円弧面状の輪郭に沿って放射状に伝わる。この押圧する力は、第１の突出部５７ｄを介して、回転子コア５１の周方向における永久磁石５５の側面を押圧する力（図４中の矢印Ｆ２）として作用する。これにより、永久磁石５５は位置決め突部５３の第２の突出部５３ａへ向けて、より強く押圧される。すなわち、回転子コア５１の周方向において、永久磁石５５は回転子コア５１に対してより強く固定される。また、同様にして、矢印Ｆ１にて示す押圧する力は、第１の爪部５７ｆを介して、回転子コア５１の径方向における永久磁石５５の外面５５ｂを押圧する力（図４中の矢印Ｆ３）として作用する。これにより、永久磁石５５は回転子コア５１の当接面５２ａに向けて、より強く押圧される。すなわち、回転子コア５１の径方向において、永久磁石５５は回転子コア５１に対してより強く固定される。したがって、回転子５０の組み立て後、永久磁石５５の回転子５０に対する周方向および径方向への位置ずれを抑制できる。
【００５１】
（５）各組の２つの位置決め突部５３は、永久磁石５５の軸方向における長さの中点を基準として分けた部位のそれぞれに１組ずつ設けられている。このため、回転子５０の組み立て時において、永久磁石５５を取り付ける際、永久磁石５５が位置決め突部５３を基点として回転することを抑制することができる。
【００５２】
（６）回転子５０を回転電機１０に適用した場合、次のようなことが懸念される。すなわち、回転子コア５１の周方向において、磁性体である回転子コア５１に一体的に設けられている５つの位置決め突部５３と、非磁性体である第１の保持部材５７の第１の脚部５７ｂとが等間隔に設けられている。そのため、回転子コア５１の径方向において位置決め突部５３と第１の保持部材５７の第１の脚部５７ｂとが互いに対向する。つまり、回転子コア５１の径方向において位置決め突部５３が対向する相と、第１の保持部材５７の第１の脚部５７ｂと回転子コア５１の径方向において対向する相とが、同一の相となる。たとえば図２に示されるように、回転子コア５１の径方向において対向する位置にある同一の相の２つの巻線３６（たとえばＵ１、Ｕ３）の間に、磁性体である位置決め突部５３および非磁性体である第１の保持部材５７の第１の脚部５７ｂが配置される。このため、磁性体である位置決め突部５３が磁気抵抗として作用し、位置決め突部５３と回転子コア５１の径方向において対向する位置に設けられている相の巻線３６（図２中のＵ１）付近における表面磁束密度分布に乱れが生じる。そのため、図６のグラフに一例を示すように、Ｕ相の各巻線３６（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４）のそれぞれに生じる誘起電圧に位相差が生じ、回転子５０の円滑な回転を妨げてしまうおそれがある。Ｖ相およびＷ相も同様である。
【００５３】
その点、本実施の形態によれば、同一の相の４つの巻線３６は直列に接続されている。図６のグラフに太実線で示すように、各相の４つの巻線３６を直列に接続することで、各相の４つの巻線３６のそれぞれに発生する位相差のある誘起電圧が合成される。このため、各相に発生する誘起電圧の位相差を解消することができる。したがって、回転子５０を円滑に回転させることができる。
【００５４】
（７）永久磁石を回転子に組み付ける方法として、回転子コアの外周面に設けられた複数の突極間に、永久磁石を圧入する方法も考えられる。しかし、この方法の場合、磁石を取り付ける際、回転子コアの周方向において、突極間と磁石との位置を厳密に管理する必要がある。回転子コアの軸方向において、永久磁石が突極と当接するおそれがあるからである。
【００５５】
この点、本例の回転子５０の組み立て方法によれば、永久磁石５５の内面５５ａを回転子コア５１の当接面５２ａに接触させつつ、回転子コア５１の周方向にスライドさせて永久磁石５５の周方向における側面を位置決め突部５３に押し付ける。これにより永久磁石５５は回転子コア５１の周方向において容易に位置決めされる。このため、永久磁石５５を回転子コア５１に組み付ける際に、永久磁石５５を回転子コア５１との位置を厳密に管理する必要はない。したがって、回転子５０の製造効率が向上する。
【００５６】
尚、本実施の形態は、技術的に矛盾が生じない範囲で以下のように変更してもよい。
・本実施の形態において、第１の保持部材５７および第２の保持部材５８の材質は弾性変形可能な非磁性体であれば、適宜変更してもよい。例えば、アルミニウムやステンレス等の金属で構成されていてもよい。
【００５７】
・本実施の形態において、回転子コア５１の周方向において隣り合う２つの当接面５２ａ、５２ａの境界部分に設ける位置決め突部５３の数は製品仕様によって適宜変更してもよい。例えば、２つの当接面５２ａ、５２ａの境界部分において、位置決め突部５３を回転子コア５１の軸方向に沿って１つ以上設ければよい。そのようにすれば、回転子コアの周方向において永久磁石を位置決めすることができる。
【００５８】
・本実施の形態では、第２の保持部材５８の第２の脚部５８ｂが第１の溝部５７ｅの全長に亘って挿入されているが、これに限らない。すなわち、第２の基部５８ａが回転子コア５１の軸方向における面と当接した際に、第２の脚部５８ｂが第１の基部５７ａに当接しなくてもよい。このようにしても、第２の保持部材５８を第１の保持部材５７に取り付けることができる。
【００５９】
・また、回転子５０として、第２の保持部材５８を割愛した構成を採用してもよい。その場合でも、第１の保持部材５７の第１の脚部５７ｂと、位置決め突部５３との間で永久磁石５５が保持される。さらにこの場合、第１の保持部材５７として、第１の基部５７ａを割愛した構成を採用してもよい。この場合も第１の保持部材５７における第１の脚部５７ｂと位置決め突部５３との間にて永久磁石５５を回転子５０に対して保持することができる。
【００６０】
・また、第１の保持部材５７の構成として、２つの第１の爪部５７ｆおよび２つの第２の爪部５３ｂを割愛した構成を採用してもよい。この場合でも、位置決め突部５３の第２の突出部５３ａと、第１の脚部５７ｂの第１の突出部５７ｄとの間に永久磁石５５が挟みこまれる。このため、回転子コア５１の周方向における永久磁石５５の側面と、第１の突出部５７ｄの面５７ｇおよび第２の突出部５３ａの面５３ｃとの間で摩擦が生じる。すなわち、回転子コア５１の周方向および軸方向における永久磁石５５の位置ずれを抑制することができる。また、第１の爪部５７ｆまたは第２の爪部５３ｂを割愛した構成としてもよい。
【００６１】
・本実施の形態では、第１の保持部材５７の第１の溝部５７ｅは円弧状の溝としているが、これに限らず、たとえば、矩形の溝であってもよい。ただし、第２の保持部材５８の第２の脚部５８ｂの外径形状は、第１の溝部５７ｅに対応する四角柱状に設ける。
【００６２】
・本実施の形態では、３相１０極１２スロットのブラシレスモータを例に説明していたが、これに限らない。たとえば、図７に示すように、３相１６極１８スロットブラシレスモータであってもよい。（本実施の形態と比較して永久磁石５５および巻線３６が６個ずつ増える。巻線３６については、各相２個ずつ巻線３６が増える。具体的な一例としては、Ｕ相ではＵ５およびＵ６の巻線３６が増える。Ｖ相およびＷ相も同様である。）ただし、永久磁石５５および巻線３６の数の変更に伴い、回転子コア５１の位置決め突部５３および当接面５２ａ、ならびに第１の保持部材５７の第１の脚部５７ｂの数等を適宜変更する。
【００６３】
図７に示すように、たとえば、永久磁石を１６個使用する場合には、位置決め突部５３の周方向における両側に異なる磁極（Ｎ極およびＳ極）が、周方向における第１の保持部材５７の第１の脚部５７ｂの両側には同じ磁極（Ｎ極またはＳ極）が位置するように、永久磁石５５を配置してもよい。その場合、回転子コア５１の周方向において、各永久磁石５５の磁性は２つずつ交互に異なる。また、図７に示すように、回転子コア５１の周方向において、同一の相の巻線３６を１２０度毎に分けて設けてもよい。この場合も、同一の相の６つの巻線３６を直列に接続することが好ましい。本実施形態と同様に、回転子コア５１の径方向において、同一の相が対向する位置に磁気抵抗となりうる位置決め突部５３と、第１の保持部材５７の第１の脚部５７ｂが設けられることになるため、同一の相の６つの巻線３６を直列に接続することで、同一の相の各巻線３６で発生する誘起電圧が合成されることにより、位相差をなくすことができる。
【００６４】
次に、上記実施形態から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）上記構成において、前記第２の脚部を前記回転子コアの軸方向と直交する方向に切断した断面形状は、前記第１の溝部を前記回転子コアの軸方向と直交する方向に切断した断面形状に対してわずかに拡大された相似形状であること。
【００６５】
上記構成によれば、第２の脚部は第１の溝部を介して第１の脚部を回転子コアの径方向内側に向けて弾性的に押圧する。第２の脚部が第１の脚部を回転子コアの径方向内側に弾性的に押圧する力は、第１の溝部の輪郭に沿って永久磁石に伝わる。この押圧する力は、突出部を介して、回転子コアの周方向における永久磁石の側面を押圧する力として作用する。これにより、永久磁石は位置決め突部へ向けて、より強く押圧される。すなわち、回転子コアの周方向において、永久磁石は回転子コアに対してより強く固定される。また、保持突部に永久磁石の回転子コアの径方向における外側の面に当接する第１の爪部と、位置決め突部に永久磁石の回転子コアの径方向における外側の面に当接する第２の爪部を有するとする。その時、第２の脚部が第１の脚部を押圧する力は、第１の爪部を介して、回転子コアの径方向における永久磁石の外面を押圧する力としても作用する。これにより、永久磁石は回転子コアの外周面に向けて、より強く押圧される。すなわち、回転子コアの径方向において、永久磁石は回転子コアに対してより強く固定される。すなわち、回転子コアの周方向および径方向における永久磁石の回転子に対する取り付け位置のばらつきがより抑制できる。また、回転子コアの周方向における永久磁石の位置ずれも抑制できる。
【符号の説明】
【００６６】
１０…回転電機、３０…ステータ、３３…ティース、３６…巻線、５０…回転子、５１…回転子コア、５３…位置決め突部、５３ａ…第２の突出部、５３ｂ…第２の爪部、５４…コア溝部、５５…永久磁石、５７…第１の保持部材、５７ａ…第１の基部、５７ｂ…第１の脚部、５７ｃ…挿入部、５７ｄ…第１の突出部、５７ｅ…第１の溝部、５７ｆ…第１の爪部、５８…第２の保持部材、５８ａ…第２の基部、５８ｂ…第２の脚部。
【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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