JP2017055492A - 埋込磁石型ロータ、および埋込磁石型ロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクリップルを低減できるようにした新たな構造の埋込磁石型ロータ、およびその製造方法を提供する。【解決手段】第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂを備える永久磁石は、軸方向Ｄａにおいて、第１領域２０と第２領域２２とが隣接して配置されたものとなっている。ここで、第１領域２０は、周方向Ｄｃの長さが、「ａ／５」となっている。また、第２領域２２は、周方向Ｄｃの長さが、「ａ／７」となっている。ただし、「ａ」は、１つの磁極の周方向における長さである。【選択図】図２

Description

本発明は、コアに複数の永久磁石が埋め込まれた埋込磁石型ロータ、および埋込磁石型ロータの製造方法に関する。

たとえば、特許文献１には、コアの径方向外側において、透磁率が周方向に沿って徐変されるようにコアを形成することにより、磁束密度分布を正弦波状とし、ひいては６次のトルクリップルを低減する技術が記載されている。ここで、透磁率を変化させる技術として、電磁鋼板を加熱溶融してキーホールを形成し、キーホール周囲に合成元素を配置するものが記載されている。

特開２０１４−９３８０２号公報

ただし、上記のようにコアの径方向外側において透磁率を徐変させる場合には、コアの製造工数が増加する。
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トルクリップルを低減できるようにした新たな構造の埋込磁石型ロータ、およびその製造方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．埋込磁石型ロータは、コアに複数の永久磁石が埋め込まれた埋込磁石型ロータにおいて、前記永久磁石は、前記コアの径方向外側において隣接して且つ、前記径方向外側から内側へと延びる一対の部分である第１部分および第２部分によって、１つの磁極を構成するものであり、前記１つの磁極を構成する前記第１部分および前記第２部分は、前記径方向の最も外側の部分における周方向の長さが第１の長さである第１領域と、前記最も外側の部分における周方向の長さが前記第１の長さとは相違する第２の長さである第２領域とが、前記コアの軸方向において隣接配置されていることを特徴とする。

たとえば、６次のトルクリップルを低減する上では、ロータの磁束密度分布の５次および７次の高調波成分を低減することが要求され、１２次のトルクリップルを低減する上では、ロータの磁束密度分布の１１次および１３次の高調波成分を低減することが要求される。

一方、１つの磁極の周方向における長さは、電気角の半周期に対応するものの、１つの磁極を構成する永久磁石のうち磁束密度が高い部分は、径方向外側から径方向内側へと延びる部分である。すなわち、永久磁石のうち径方向の最も外側の端面の磁束密度は低い。このため、この長さを、上記半周期分の長さの「１／ｎ」程度とするなら、磁束のｎ次の高調波を好適に低減することができる。したがって、上記第１の長さを上記半周期分の長さの「１／（ｎ―１）」程度とし、第２の長さを上記半周期分の長さの「１／（ｎ＋１）」程度とすることによって、磁束の「ｎ−１」次の高調波と、磁束の「ｎ＋１」次の高調波とを低減することができる。そして、これにより、ｎ次のトルクリップルを好適に低減することができる。

２．上記１記載の埋込磁石型ロータにおいて、前記コアは周方向に沿って複数の磁極を備えており、前記１つの磁極を構成する前記第１部分は、該磁極に隣接して且つ当該磁極とは逆極性の磁極を構成する前記第２部分に隣接しており、前記１つの磁極を構成する前記第２部分は、該磁極に隣接して且つ当該磁極とは逆極性の磁極を構成する前記第１部分に隣接しており、前記１つの磁極を構成する前記第１部分の第１領域には、前記逆極性の磁極を構成する前記第２部分の前記第２領域が隣接しており、前記１つの磁極を構成する前記第１部分の第２領域には、前記逆極性の磁極を構成する前記第２部分の前記第１領域が隣接している。

上記構成では、第１領域および第２領域が隣接する部分に関しては、１つの磁極の第１部分とこれに隣接する逆極性の磁極の第２部分との周方向における合計の長さを第１の長さと第２の長さとの和で一定とすることができる。このため、たとえば、コアに磁石材料を充填した後に着磁工程を実行することによって永久磁石を生成する場合、永久磁石の材料である磁石材料を通過する磁路の磁気抵抗が軸方向や各磁極間でばらつくことを抑制することができる。そしてこれにより、永久磁石の配向率や着磁率が軸方向や各磁極間でばらつくことを抑制することができる。また、これによりロータとしての磁束密度のばらつきを低減することができる。

３．上記２記載の埋込磁石型ロータにおいて、前記第１部分および前記第２部分は、前記第１領域および前記第２領域からなる。
たとえば、軸方向に第１領域および第２領域とは相違する第３領域等が存在する場合、軸方向の全体において、１つの磁極の第１部分とこれに隣接する逆極性の磁極の第２部分との周方向における合計の長さを一定とすることは困難である。この点、上記構成では、軸方向の全体において、１つの磁極の第１部分とこれに隣接する逆極性の磁極の第２部分との周方向における合計の長さを第１の長さと第２の長さとの和で一定とすることができる。

４．上記１〜３のいずれか１項に記載の埋込磁石型ロータにおいて、前記第１の長さは、前記径方向の最も外側の部分における前記１つの磁極の前記周方向の長さの、６分の１より大きく４分の１よりも小さい長さであり、前記第２の長さは、前記径方向の最も外側の部分における前記１つの磁極の前記周方向の長さの、８分の１より大きく６分の１よりも小さい長さである。

上記構成では、第１の長さが、電気角の半周期分の長さの「１／５」程度となり、第２の長さが、電気角の半周期分の長さの「１／７」程度となる。したがって、ロータの磁束密度分布の５次および７次の高調波を低減することができ、ひいては、６次のトルクリップルを低減することができる。

５．上記１〜４のいずれか１項に記載の埋込磁石型ロータにおいて、前記第１部分および前記第２部分は、前記径方向内側で合流していることによって、１つの磁石によって構成されている。

上記構成では、第１部分と第２部分とが径方向内側で合流しているため、径方向内側における磁束の短絡を抑制することができる。
６．上記１〜５のいずれか１項に記載の埋込磁石型ロータの製造方法において、前記永久磁石が埋め込まれる前記コアの挿入孔、または前記コアを軸方向に分割した一部であるコア断片の挿入孔に、磁石材料を充填する充填工程と、前記挿入孔内の前記磁石材料に磁場を印加する配向着磁工程とを有する埋込磁石型ロータの製造方法。

上記構成では、挿入孔内に磁石材料を充填することによってロータが製造されるため、コアに焼結磁石を埋め込む場合と比較すると、永久磁石の形状の制約が生じにくい。このため、第１領域および第２領域を形成することが容易となる。

一実施形態にかかる埋込磁石型ロータの平面図。 同実施形態にかかる埋込磁石型ロータの斜視図。 同実施形態の１極分の磁束密度分布を説明する図。 （ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる充填工程および配向着磁工程を示す図。 同実施形態の比較例におけるＥＭＦ割合を示す図。

以下、埋込磁石型ロータにかかる一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示すロータ１０は、埋込磁石同期機（ＩＰＭＳＭ）を構成する。このＩＰＭＳＭは、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に内蔵されるものである。ロータ１０は、円筒状をなしている。ロータ１０は、コア１２と複数の永久磁石１６とを備えている。コア１２は、珪素鋼板である電磁鋼板を複数積層して形成されている。コア１２は、その軸方向Ｄａに貫通する挿入孔１４を、１０個備えている。これらは、軸方向Ｄａに直交する断面形状が略Ｕ字状の形状である。挿入孔１４は、コア１２の周方向Ｄｃにおいて均等に配置されている。挿入孔１４には、永久磁石１６が埋め込まれている。

１つの磁極を構成する永久磁石１６のそれぞれは、コア１２の中心Ｏからコア１２の外周側へと進む方向を径方向とした場合、径方向外側から径方向内側に延びる第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂを備えており、第１部分１６ａと第２部分１６ｂとが径方向内側の接続部ＣＳで接続されている。図１には、径方向外側における第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂのそれぞれの端面ＥＳの周方向Ｄｃの中央ＳＰとコア１２の中心との距離ｒを記載している。また、図１には、ロータ１０の半径Ｒを記載している。さらに、図１には、周方向Ｄｃにおいて隣接する磁極同士の境界ＢＬを記載するとともに、周方向Ｄｃにおいて隣接する境界ＢＬによって挟まれたコア１２の外周の長さａを記載している。以下では、この長さａを、１つの磁極の周方向Ｄｃにおける長さと称する。なお、周方向Ｄｃは、ロータ１０の回転角度に応じて変化するものであるが、周方向Ｄｃの長さとは、円弧の長さであり、角度に比例した値となっている。

図２に、ロータ１０の斜視図を示す。なお、図２においては、コア１２の外周に永久磁石１６を破線にて示したが、これは、コア１２の外周よりも永久磁石１６の上記端面ＥＳの方が内側に位置することを模式的に表現したものである。

図２に示すように、永久磁石１６は、軸方向Ｄａにおいて、第１領域２０と第２領域２２とが隣接して配置されたものとなっている。ここで、第１領域２０は、径方向の最も外側における周方向Ｄｃの長さである第１の長さが、「ａ／５」となっている。また、第２領域２２は、径方向の最も外側における周方向Ｄｃの長さである第２の長さが、「ａ／７」となっている。詳しくは、１つの永久磁石１６を構成する第１部分１６ａの第１領域２０と第２部分１６ｂの第１領域２０とは、軸方向Ｄａにおける同一の位置に形成されており、１つの永久磁石１６を構成する第１部分１６ａの第２領域２２と第２部分１６ｂの第２領域２２とも、同一の位置に形成されている。

径方向の最も外側における第１領域２０および第２領域２２の周方向Ｄｃの長さの設定は、ロータ１０の磁束密度分布の５次の高調波成分および７次の高調波成分を低減するための設定である。すなわち、互いに隣接する永久磁石１６同士の境界ＢＬのうち隣接する一対の境界ＢＬの間の領域が１つの磁極に対応して、これが電気角の「１８０°」に対応する。ただし、第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂのうち、磁束密度が高い領域は、端面ＥＳよりも内側の内周面ＩＳに面した領域であり、内周面ＩＳと比較すると、端面ＥＳにおける磁束密度は低くなっている。同様、端面ＥＳと境界ＢＬとの間の領域の磁束密度も低くなっている。

ここで、１つの磁極を構成する領域のうち磁束密度が低くなる領域の周方向Ｄｃにおける長さが、５次の半波長の長さとなるなら、５次の高調波成分を大きく低減することができる。また、１つの磁極を構成する領域のうち磁束密度が低くなる領域の周方向Ｄｃにおける長さが、７次の半波長の長さとなるなら、７次の高調波成分を大きく低減することができる。以下、図３を用いてこれについて模式的な説明を加える。

図３に示す矩形波ＲＷは、基本波の周波数を有する。矩形波ＲＷは、基本波ＦＨＷに加えて、高調波を含んだものであり、特に高調波として５次の高調波ＳＨＷ５や７次の高調波ＳＨＷ７の成分を含んでいる。ここで、矩形波ＲＷの両サイドから５次の高調波ＳＨＷ５の半波長分を削った波形ＲＡは、５次の高調波ＳＨＷ５を１波長分削ったものとなるため、５次の高調波ＳＨＷ５を大きく低減することができる。一方、矩形波ＲＷの両サイドから７次の高調波ＳＨＷ７の半波長分を削った波形ＲＢは、７次の高調波ＳＨＷ７を１波長分削ったものとなるため、７次の高調波ＳＨＷ７を大きく低減することができる。

ここで、上述したように、端面ＥＳの磁束密度は内周面ＩＳの磁束密度と比較して低いため、端面ＥＳの長さを、５次の高調波ＳＨＷ５や７次の高調波ＳＨＷ７の半波長程度とするなら、磁束密度の５次の高調波ＳＨＷ５や７次の高調波ＳＨＷ７を大きく低減することができる。

なお、厳密には、１つの磁極を構成する領域のうちの周方向Ｄｃにおける両サイドの「１／５」の長さの領域の磁束密度を低減することで、５次の高調波ＳＨＷ５を低減することができる一方、端面ＥＳと境界ＢＬとの間には隙間がある。ただし、図１に示す端面ＥＳの端部Ｐと境界ＢＬとの間の周方向Ｄｃにおける長さは、端面ＥＳの周方向Ｄｃにおける長さと比較して、十分に短いため、境界ＢＬから端面ＥＳまでと端面ＥＳとを含んだ領域の周方向Ｄｃにおける長さは、端面ＥＳの周方向Ｄｃにおける長さと見なせる。

さらに、ロータ１０の外周と端面ＥＳとの距離は、ロータ１０の中心Ｏから端面ＥＳまでの距離ｒと比較して十分に小さい。このため、「ａ＝２πＲ／（極数：ここでは１０）」の長さの「１／５」は、５次の高調波の半波長と見なすことができ、「ａ」の「１／７」は、７次の高調波の半波長と見なすことができる。このため、本実施形態では、径方向の最も外側における第１領域２０の周方向Ｄｃにおける長さを、「ａ／５」とし、径方向の最も外側における第２領域２２の周方向Ｄｃにおける長さを、「ａ／７」とする。

ちなみに、本実施形態の永久磁石１６の内周面ＩＳによってロータ１０の径方向外側に出る磁束密度分布は、図３に示した矩形波ＲＷではない。図３に示した矩形波ＲＷは、単に、磁束密度分布が基本波ＦＨＷからずれたものの一例として示したに過ぎない。矩形波ＲＷではなくても、基本波ＦＨＷからずれたものであるなら、５次の高調波ＳＨＷ５や７次の高調波ＳＨＷ７を含みうる。

なお、図２に示すように、本実施形態では、互いに隣接する永久磁石１６の一方の第１部分１６ａに他方の第２部分１６ｂが隣接し、一方の第２部分１６ｂに他方の第１部分１６ａが隣接している。そして、軸方向Ｄａにおいて、１つの磁極を構成する第１部分１６ａのうち第１領域２０が形成されている位置には、隣接する別の磁極である逆極性の磁極を構成する第２部分１６ｂのうち第２領域２２が形成されている。また、１つの磁極を構成する第１部分１６ａのうち第２領域２２が形成されている位置には、隣接する別の磁極である逆極性の磁極を構成する第２部分１６ｂのうち第１領域２０が形成されている。

図４に、本実施形態にかかるロータ１０の製造工程を示す。図４（ａ）は、コア１２の径方向に対向するようにして、配向着磁器３０を配置する配置工程の完了時を示す。ここで、配向着磁器３０は、周方向Ｄｃに交互に配置された永久磁石３２および着磁ヨーク３４をそれぞれ１０個ずつ備えており、それらが図示しない非磁性部材により円環状に一体的に組み付けられている。配向着磁器３０は、コア１２の外周面と所定の隙間を隔ててこれを囲むように対向配置される。

永久磁石３２は、コア１２の挿入孔１４に対してコア１２の径方向外側に位置するように配置されている。各永久磁石３２は、周方向Ｄｃの幅がコア１２の径方向外側に向かうほど大きくなるように形成されており、着磁ヨーク３４は、周方向Ｄｃの幅が径方向内側に向かうほど大きくなるように形成されている。各永久磁石３２は、周方向Ｄｃの両側部が異なる磁極になっている。また各永久磁石３２は、周方向Ｄｃに隣り合うもの同士が同じ磁極で対向するように配置されている。各永久磁石３２の同じ磁極同士で対向した部分に挟み込まれるようにして着磁ヨーク３４が配置されている。

図４（ｂ）は、挿入孔１４に磁石材料１６ｃを充填する充填工程および、充填された磁石材料１６ｃに磁場を印加する配向着磁工程を示す。本実施形態では、コア１２を金型として利用して射出成型によって磁石材料１６ｃを挿入孔１４に充填する。ここで、磁石材料１６ｃは、磁紛と樹脂との混合物であり、充填工程においては、磁石材料１６ｃは、高温とされて流動性を有する状態となっている。上述したように、本実施形態では、充填工程に先立ってコア１２に配向着磁器３０を対向配置している。このため、挿入孔１４に磁石材料１６ｃが充填されると、充填された磁石材料１６ｃには直ちに磁場が印加されることとなる。このため、本実施形態では、充填工程の期間と配向着磁工程の期間とが重複している。

こうして磁石材料１６ｃに磁場が印加され、磁石材料１６ｃが永久磁石１６となることにより、ロータ１０が生成される。
ここで、本実施形態の作用を説明する。

ロータ１０に埋め込まれた永久磁石１６は、第１領域２０および第２領域２２を有する。ロータ１０が回転すると、第１部分１６ａや第２部分１６ｂの端面ＥＳがステータコイルに対向する都度、ステータコイルの鎖交磁束は小さくなる。特に、ステータコイルのうち第１領域２０に対向する部分は、ロータ１０が５次の高調波の半波長の長さだけ回転する間、鎖交磁束が小さくなる。また、ステータコイルのうち第２領域２２に対向する部分は、ロータ１０が７次の高調波の半波長の長さだけ回転する間、鎖交磁束が小さくなる。

以上説明した本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）ロータ１０に埋め込まれた永久磁石１６に、第１領域２０および第２領域２２を備えた。これにより、磁束密度分布の５次の高調波と７次の高調波とを低減することができる。そして、これは、ロータ１０が搭載される電動機の６次のトルクリップルを低減することにつながる。ちなみに、図５に、永久磁石１６の周方向Ｄｃにおける長さを一定として且つ、「ａ／５」にも「ａ／７」にもしなかった比較例における、誘起電圧に含まれる高調波の割合を示す。図５に示すように、機械角で２５次の高調波成分が大きくなっている。これは、電気角で５次の高調波が大きいことを意味し、６次のトルクリップルの要因となる。

（２）１つの磁極を構成する第１部分１６ａの第１領域２０を、逆極性を有する磁極を構成する第２部分１６ｂの第２領域２２に隣接させ、１つの磁極を構成する第１部分１６ａの第２領域２２を、逆極性を有する磁極を構成する第２部分１６ｂの第１領域２０に隣接させた。これにより、１つの磁極の第１部分１６ａとこれに隣接する逆極性の磁極の第２部分１６ｂとの周方向Ｄｃにおける合計の長さを第１の長さ「ａ／５」と第２の長さ「ａ／７」との和で一定とすることができる。このため、配向着磁工程において、磁石材料１６ｃを通過する磁路の磁気抵抗が軸方向Ｄａの異なる位置で互いにばらつくことを抑制できる。このため、図４（ｂ）に示した配向着磁工程によって生成された永久磁石１６の配向率や着磁率が軸方向でばらつくことを抑制することができる。また、これによりロータ１０としての磁束密度のばらつきを低減することができる。ちなみに、配向率は、磁化容易方向が永久磁石１６に要求される磁気モーメントに平行な方向に揃っている度合いのこととする。一方、着磁率は、永久磁石１６内の局所的な領域（磁区）の磁気モーメント（着磁方向）が一つの方向に揃っている度合いのこととする。

（３）第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂを、第１領域２０および第２領域２２の２つの領域のみから構成した。これにより、軸方向Ｄａの全体において、１つの磁極の第１部分１６ａとこれに隣接する逆極性の磁極の第２部分１６ｂとの周方向Ｄｃにおける合計の長さを一定とすることができる。

（４）第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂを径方向内側で合流させて、１つの磁石によって構成した。これにより、径方向内側における磁束の短絡を抑制することができる。
（５）コア１２の挿入孔１４に、磁石材料１６ｃを充填する充填工程と、挿入孔１４内の磁石材料１６ｃに磁場を印加する配向着磁工程とを有して、ロータ１０を製造した。これにより、コア１２に焼結磁石を埋め込む場合と比較すると、永久磁石１６の形状の制約が生じにくい。このため、第１領域２０および第２領域２２を形成することが容易となる。

＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも１つを、以下のように変更してもよい。以下において、「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項を項目立てするとともに上記実施形態における事項との対応関係を符号等によって例示した部分があるが、これには、項目立てした事項を、対応関係を例示した実施形態中の事項に限定する意図はない。

・「隣接する磁極間での第１領域、第２領域の配置について」
上記実施形態では、隣接する磁極の一方の第１部分１６ａの第１領域２０と、他方の第２部分１６ｂの第２領域２２とを隣接させ、一方の第１部分１６ａの第２領域２２と、他方の第２部分１６ｂの第１領域２０とを隣接させたが、これに限らない。たとえば、隣接する磁極の一方の第１部分１６ａの第１領域２０と、他方の第２部分１６ｂの第１領域２０とを隣接させ、一方の第１部分１６ａの第２領域２２と、他方の第２部分１６ｂの第２領域２２とを隣接させてもよい。これによっても上記（１）の効果を得ることはできる。

・「１つの磁極の第１部分１６ａと第２部分１６ｂとの第１領域および第２領域の配置について」
上記実施形態では、１つの磁極において、軸方向Ｄａの同一の位置には、第１部分１６ａと第２部分１６ｂとで同一の領域を割り振った。すなわちたとえば、第１部分１６ａにおいて第１領域２０となる軸方向Ｄａにおける位置には、第２部分１６ｂの第１領域２０を配置した。しかし、これに限らず、たとえば、１つの磁極の第１部分１６ａにおいて第１領域２０が配置される軸方向Ｄａにおける位置には、第２部分１６ｂの第２領域２２を配置してもよい。

・「第１の長さ、第２の長さについて」
上記実施形態では、第１の長さを、周方向Ｄｃにおける１極の長さａの「１／５」としたが、これに限らない。たとえば、「１／６」よりも大きく「１／４」よりも小さい長さであることを条件に、「１／５」からずらしてもよい。

上記実施形態では、第２の長さを、周方向Ｄｃにおける１極の長さａの「１／７」としたが、これに限らない。たとえば、「１／８」よりも大きく「１／６」よりも小さい長さであることを条件に、「１／７」からずらしてもよい。

ちなみに、たとえば、第１の長さを厳密に「ａ／５」とすることによって、１つの磁極を構成する領域のうち磁束密度が低くなる領域の周方向Ｄｃにおける長さが５次の半波長の長さとなるとは限らない。これは、第１に、上記半波長とするうえで適切な第１の長さが、永久磁石１６の内周面ＩＳにおける磁束密度分布に依存するためである。第２に、永久磁石１６の端面ＥＳがコア１２の外周よりも径方向内側に位置し、内周面ＩＳの磁束の一部は、端面ＥＳの径方向外側に回り込むためである。したがって、第１の長さや第２の長さを最適な値に設定するうえでは、第１の長さや第２の長さは、個々のロータ１０の仕様毎に最適な値が適合されるべき適合要素となる。しかし、こうして適合された値は、たとえば第１の長さの場合、１極の長さａの「１／６」よりも大きく「１／４」よりも小さい長さとなると考えられる。ただし、ここでの長さａは、「２πｒ／（極数）」以上の長さであって且つ「２πＲ／（極数）」以下の長さとする。

また、たとえば、トルクリップルの１２次成分を低減するために、第１の長さを、周方向Ｄｃにおける１極の長さａの「１／１１」とし、第２の長さを、周方向Ｄｃにおける１極の長さａの「１／１３」としてもよい。

・「第１領域、第２領域について」
上記実施形態では、軸方向Ｄａにおける第１領域２０の長さと、軸方向Ｄａにおける第２領域２２の長さとを同一としたが、これに限らない。

上記実施形態では、ロータ１０の軸方向Ｄａにおいて、第１領域２０と第２領域２２とが交互に配置される構成としたが、これに限らない。たとえば、上記第１領域２０および第２領域２２に加えて、周方向Ｄｃにおける１極の長さａの「１／１１」の長さを有する第３領域と、周方向Ｄｃにおける１極の長さａの「１／１３」の長さを有する第４領域とを有し、それらが順に配置される構成であってもよい。

・「第１部分１６ａおよび第２部分１６ｂについて」
径方向内側で、第１部分１６ａと第２部分１６ｂとが連結された構成に限らない。ただし、第１部分１６ａと第２部分１６ｂとが分離している場合には、それらの間に透磁率が低い部材を介在させることが望ましい。

・「製造方法について」
コア１２全体の挿入孔１４に磁石材料を充填して着磁するものに限らない。たとえばコア１２を軸方向Ｄａにいくつかに分割したコア断片の挿入孔に磁石材料を充填してもよい。

上記実施形態では、磁粉と樹脂との混合物である磁石材料１６ｃを挿入孔１４に充填することにより、射出成型したが、これに限らない。たとえば、圧縮成型であってもよい。これは、磁石材料として、磁粉を樹脂でコーティングしたものを用いて実現することができる。

上記実施形態では、充填工程の期間と配向着磁工程の期間とを重複させたが、これに限らない。たとえば、充填工程の完了後に、配向着磁器３０をコア１２に対向させて配向着磁工程を開始してもよい。

コア１２の挿入孔１４に磁石材料を充填する工程も必須ではない。たとえば、予め着磁された焼結磁石をコア１２に埋め込んでもよい。この場合、たとえば、図２に示したコア１２を軸方向Ｄａにおいて分割してコア断片とし、各コア断片に焼結磁石を埋め込めばよい。詳しくは、図１に示したロータ１０を製造する場合、コア１２を均等に４分割したコア断片でコア１２を構成することにより、製造が容易となる。

・「そのほか」
配向着磁器３０としては、永久磁石３２を備えるものに限らず、電磁石を備えるものであってもよい。

上記実施形態では、隣接する磁石同士の境界ＢＬ（図１）が、軸方向Ｄａに平行となるものを例示したが、これに限らず、たとえば軸方向Ｄａの両端の一方から他方に行くにつれて周方向Ｄｃの位相をずらしたいわゆるスキューを付与した構成であってもよい。

上記実施形態では、コア１２を、電磁鋼板にて構成したが、これに限らず、たとえばＦＣＤ（球状黒鉛鋳鉄）や、軟鉄等であってもよい。

１０…ロータ、１２…コア、１４…挿入孔、１６…永久磁石、１６ａ…第１部分、１６ｂ…第２部分、１６ｃ…磁石材料、２０…第１領域、２２…第２領域、３０…配向着磁器、３２…永久磁石、３４…着磁ヨーク。

Claims (6)

1. コアに複数の永久磁石が埋め込まれた埋込磁石型ロータにおいて、
   前記永久磁石は、前記コアの径方向外側において隣接して且つ、前記径方向外側から内側へと延びる一対の部分である第１部分および第２部分によって、１つの磁極を構成するものであり、
   前記１つの磁極を構成する前記第１部分および前記第２部分は、前記径方向の最も外側の部分における周方向の長さが第１の長さである第１領域と、前記最も外側の部分における周方向の長さが前記第１の長さとは相違する第２の長さである第２領域とが、前記コアの軸方向において隣接配置されていることを特徴とする埋込磁石型ロータ。
2. 前記コアは周方向に沿って複数の磁極を備えており、
   前記１つの磁極を構成する前記第１部分は、該磁極に隣接して且つ当該磁極とは逆極性の磁極を構成する前記第２部分に隣接しており、
   前記１つの磁極を構成する前記第２部分は、該磁極に隣接して且つ当該磁極とは逆極性の磁極を構成する前記第１部分に隣接しており、
   前記１つの磁極を構成する前記第１部分の第１領域には、前記逆極性の磁極を構成する前記第２部分の前記第２領域が隣接しており、
   前記１つの磁極を構成する前記第１部分の第２領域には、前記逆極性の磁極を構成する前記第２部分の前記第１領域が隣接している請求項１記載の埋込磁石型ロータ。
3. 前記第１部分および前記第２部分は、前記第１領域および前記第２領域からなる請求項２記載の埋込磁石型ロータ。
4. 前記第１の長さは、前記径方向の最も外側の部分における前記１つの磁極の前記周方向の長さの、６分の１より大きく４分の１よりも小さい長さであり、
   前記第２の長さは、前記径方向の最も外側の部分における前記１つの磁極の前記周方向の長さの、８分の１より大きく６分の１よりも小さい長さである請求項１〜３のいずれか１項に記載の埋込磁石型ロータ。
5. 前記第１部分および前記第２部分は、前記径方向内側で合流していることによって、１つの磁石によって構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の埋込磁石型ロータ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の埋込磁石型ロータの製造方法において、
   前記永久磁石が埋め込まれる前記コアの挿入孔、または前記コアを軸方向に分割した一部であるコア断片の挿入孔に、磁石材料を充填する充填工程と、
   前記挿入孔内の前記磁石材料に磁場を印加する配向着磁工程とを有する埋込磁石型ロータの製造方法。

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