JP6871051B2

JP6871051B2 - Synchronous motor and brushless motor

Info

Publication number: JP6871051B2
Application number: JP2017084609A
Authority: JP
Inventors: 竜大堀
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2037-04-21
Also published as: JP2018183013A

Description

本発明は、同期モータ及びブラシレスモータに関するものである。 The present invention relates to a synchronous motor and a brushless motor.

ブラシレスモータは、コイルが巻回されたティースを有するステータと、ステータの径方向内側に回転自在に設けられたロータと、を備えている。ステータには、コイルに給電を行うことにより鎖交磁束が形成される。ロータは、回転軸と、この回転軸に外嵌固定される略円柱状のロータコアと、ロータコアに設けられた永久磁石と、を有している。そして、ステータに形成された鎖交磁束とロータコアに設けられた永久磁石との間に磁気的な吸引力や反発力が生じ、ロータが継続的に回転する。 The brushless motor includes a stator having a tooth around which a coil is wound, and a rotor rotatably provided inside the stator in the radial direction. An interlinkage magnetic flux is formed in the stator by supplying power to the coil. The rotor has a rotating shaft, a substantially cylindrical rotor core that is fitted and fixed to the rotating shaft, and a permanent magnet provided on the rotor core. Then, a magnetic attractive force or a repulsive force is generated between the interlinkage magnetic flux formed on the stator and the permanent magnet provided on the rotor core, and the rotor continuously rotates.

ここで、ロータに永久磁石を配置する方式としては、大きく２つに大別される。１つは、ロータコアにスリットを複数形成し、スリット内に永久磁石を配置する永久磁石埋込方式（ＩＰＭ：ＩｎｔｅｒｉｏｒＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）がある。この場合、周方向に磁極が順番となるように、且つ周方向に一列に永久磁石が並んで配置されている。
また、ロータに永久磁石を配置するもう１つの方式として、ロータコアの外周面に永久磁石を配置する方式（ＳＰＭ：ＳｕｒｆａｃｅＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）がある。この場合、複数の永久磁石が周方向に一列に並んで配置されたり、円筒状の永久磁石（リングマグネット）が用いられたりする。 Here, the method of arranging the permanent magnets on the rotor is roughly classified into two. One is a permanent magnet embedding method (IPM: Interior Permanent Magnet) in which a plurality of slits are formed in the rotor core and permanent magnets are arranged in the slits. In this case, the permanent magnets are arranged side by side in a row in the circumferential direction so that the magnetic poles are in order in the circumferential direction.
Further, as another method of arranging the permanent magnets on the rotor, there is a method of arranging the permanent magnets on the outer peripheral surface of the rotor core (SPM: Surface Permanent Magnet). In this case, a plurality of permanent magnets are arranged side by side in a circumferential direction, or a cylindrical permanent magnet (ring magnet) is used.

特許第５９３１７０２号公報Japanese Patent No. 5931702

ところで、モータ特性を高めるために、ロータの有効磁束（磁気回路のパーミアンス）を高めることが効果的である。ロータの有効磁束を高める手段としては、永久磁石の寸法のうち、磁化方向（厚み方向）をできる限り大きく設定することが望ましい。しかしながら、永久磁石を肉厚化すると、永久磁石の材料コストが嵩んでしまうという課題があった。 By the way, in order to improve the motor characteristics, it is effective to increase the effective magnetic flux (permeance of the magnetic circuit) of the rotor. As a means for increasing the effective magnetic flux of the rotor, it is desirable to set the magnetization direction (thickness direction) as large as possible among the dimensions of the permanent magnet. However, if the permanent magnet is made thicker, there is a problem that the material cost of the permanent magnet increases.

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、永久磁石の材料コストを抑えつつ、モータ特性を高めることができる同期モータ及びブラシレスモータを提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a synchronous motor and a brushless motor capable of improving motor characteristics while suppressing the material cost of permanent magnets.

上記の課題を解決するために、本発明に係る同期モータは、回転軸線回りに回転するシャフトと、前記シャフトに固定され、前記回転軸線を径方向中心とするロータコアと、前記ロータコアの外周面に、径方向外表面の磁極が周方向で互い違いになるように複数配置される主磁石と、前記ロータコアの前記主磁石よりも前記シャフト側に配置され、各前記主磁石に少なくとも１つ設けられる副磁石と、を備え、前記主磁石の着磁の配向と、該主磁石と径方向で対向する前記副磁石の配向とが同一方向を向いており、前記ロータコアは、周方向で隣り合う前記主磁石の間に設けられ、前記ロータコアの外周面から径方向外側へ突出した突起を備え、前記主磁石は、前記回転軸線に直交する断面が径方向外側に向かって凸となるように湾曲形成されており、前記副磁石は、前記回転軸線に直交する断面が径方向内側に向かって凸となるように湾曲形成されて、前記ロータコアの前記外周面側の外側湾曲側面と前記外側湾曲側面と径方向で対向する内側湾曲側面と、前記外側湾曲側面及び前記内側湾曲側面の前記断面の形状における長手方向の両端同士を連結する円弧状の端部と、を有しており、且つ、前記長手方向の両端が、前記突起の径方向内側に配置されていると共に前記主磁石の前記断面の形状における長手方向の両端よりも径方向内側に配置されており、前記突起の周方向の幅は、周方向で隣り合う前記副磁石の前記長手方向の両端における前記外側湾曲側面の間の幅よりも小さいことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the synchronous motor according to the present invention has a shaft that rotates around a rotation axis, a rotor core that is fixed to the shaft and has the rotation axis as the radial center, and an outer peripheral surface of the rotor core. A plurality of main magnets arranged so that the magnetic poles on the outer surface in the radial direction are staggered in the circumferential direction, and at least one sub magnet arranged on the shaft side of the main magnet of the rotor core and provided on each main magnet. The main magnet is provided with a magnet, and the orientation of the magnetization of the main magnet and the orientation of the sub-magnet facing the main magnet in the radial direction are oriented in the same direction, and the rotor cores are adjacent to each other in the circumferential direction. A protrusion provided between magnets and protruding radially outward from the outer peripheral surface of the rotor core is provided, and the main magnet is curved so that a cross section orthogonal to the rotation axis is convex outward in the radial direction. The sub-magnet is curved so that the cross section orthogonal to the rotation axis is convex inward in the radial direction, and has a diameter of the outer curved side surface and the outer curved side surface of the rotor core on the outer peripheral surface side. an inner curved side facing in the direction, has a circular arc-shaped end portion for connecting the two ends together in the longitudinal direction in the shape of the cross section of the outer curved side surface and the inner curved side and, the long hand direction of both ends, is disposed radially inward of the longitudinal ends of the shape of the cross section of the main magnet is arranged closer to the radially inner side of the projection, the width in the circumferential direction of the protrusion, It is characterized in that it is smaller than the width between the outer curved side surfaces at both ends in the longitudinal direction of the auxiliary magnets adjacent to each other in the circumferential direction.

このように構成することで、各磁石の使用量に対するロータの有効磁束を高めることができる。この結果、各磁石の磁化方向を肉厚化することなく、同期モータのモータ特性を高めることができる。
また、各磁石の使用量に対するロータの有効磁束を効率よく高めることができる。このため、磁石の材料コストを抑えることができる。
また、ロータコア内における磁束の流れを効果的に形成でき、ロータコアの外周面での磁束密度を効果的に高めることができる。
また、周方向に分割された各主磁石の位置決めを容易且つ確実に行うことができる。また、ロータコアに対する主磁石の固着力を高めることができる。 With this configuration, the effective magnetic flux of the rotor with respect to the amount of each magnet used can be increased. As a result, the motor characteristics of the synchronous motor can be improved without thickening the magnetization direction of each magnet.
In addition, the effective magnetic flux of the rotor with respect to the amount of each magnet used can be efficiently increased. Therefore, the material cost of the magnet can be suppressed.
Further, the flow of magnetic flux in the rotor core can be effectively formed, and the magnetic flux density on the outer peripheral surface of the rotor core can be effectively increased.
Further, the positioning of each main magnet divided in the circumferential direction can be easily and surely performed. In addition, the adhesive force of the main magnet to the rotor core can be increased.

本発明に係る同期モータは、１つの前記主磁石に、１つの前記副磁石が設けられていることを特徴とする。 The synchronous motor according to the present invention is characterized in that one main magnet is provided with one sub magnet.

このように構成することで、各磁石の使用量に対するロータの有効磁束をさらに効率よく高めることができる。このため、磁石の材料コストを抑えることができる。 With this configuration, the effective magnetic flux of the rotor with respect to the amount of each magnet used can be increased more efficiently. Therefore, the material cost of the magnet can be suppressed.

本発明に係る同期モータにおいて、前記副磁石は、前記回転軸線に直交する断面形状における長手方向の両端が、周方向で隣り合う前記主磁石の間の極境界の直近まで延出するように形成されていることを特徴とする。 In the synchronous motor according to the present invention, the sub-magnet is formed so that both ends in the longitudinal direction in a cross-sectional shape orthogonal to the rotation axis extend to the immediate vicinity of the polar boundary between the main magnets adjacent to each other in the circumferential direction. It is characterized by being done.

このように構成することで、ロータコアの周方向で隣り合う主磁石の間に、この主磁石の磁束が漏出してしまうことを抑制できる。このため、各磁石の使用量に対するロータの有効磁束をさらに効率よく高めることができる。 With this configuration, it is possible to prevent the magnetic flux of the main magnets from leaking between the main magnets adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor core. Therefore, the effective magnetic flux of the rotor with respect to the amount of each magnet used can be increased more efficiently.

本発明に係る同期モータは、前記主磁石及び前記副磁石は、周方向の中心を通る径方向の肉厚が最も大きく、周方向両端に向かうに従って漸次肉厚が薄くなるように形成されており、前記主磁石の周方向の中心を通る径方向の肉厚をＴ１とし、前記副磁石の周方向の中心を通る径方向の肉厚をＴ２としたとき、
Ｔ１≧Ｔ２
を満たすように設定されていることを特徴とする。 In the synchronous motor according to the present invention, the main magnet and the sub magnet have the largest radial wall thickness passing through the center in the circumferential direction, and are formed so that the wall thickness gradually decreases toward both ends in the circumferential direction. When the radial wall thickness passing through the circumferential center of the main magnet is T1 and the radial wall thickness passing through the circumferential center of the sub magnet is T2,
T1 ≧ T2
It is characterized in that it is set to satisfy.

このように構成することで、各磁石の使用量に対するロータの有効磁束をさらに効率よく高めることができる。このため、磁石の材料コストを確実に抑えることができる。 With this configuration, the effective magnetic flux of the rotor with respect to the amount of each magnet used can be increased more efficiently. Therefore, the material cost of the magnet can be surely suppressed.

本発明に係る同期モータにおいて、前記主磁石は、パラレル配向に着磁されていることを特徴とする。 In the synchronous motor according to the present invention, the main magnet is magnetized in a parallel orientation.

このように構成することで、ロータコアの外周面での磁束の向きを均一化できるので、各主磁石の径方向外表面の磁束を効率よく利用できる。すなわち、ロータの有効磁束を高めることができる。 With this configuration, the direction of the magnetic flux on the outer peripheral surface of the rotor core can be made uniform, so that the magnetic flux on the outer surface in the radial direction of each main magnet can be efficiently used. That is, the effective magnetic flux of the rotor can be increased.

本発明に係るブラシレスモータにおいて、上記の何れかに記載の同期モータを備えたことを特徴とする。 The brushless motor according to the present invention is characterized by including the synchronous motor described in any of the above.

このように構成することで、永久磁石の材料コストを抑えつつ、モータ特性を高めることが可能なブラシレスモータを提供できる。 With this configuration, it is possible to provide a brushless motor capable of improving motor characteristics while suppressing the material cost of permanent magnets.

本発明によれば、各磁石の使用量に対するロータの有効磁束を高めることができる。この結果、各磁石の磁化方向を肉厚化することなく、同期モータのモータ特性を高めることができる。 According to the present invention, the effective magnetic flux of the rotor with respect to the amount of each magnet used can be increased. As a result, the motor characteristics of the synchronous motor can be improved without thickening the magnetization direction of each magnet.

本発明の実施形態における減速機付モータの斜視図である。It is a perspective view of the motor with a reduction gear in embodiment of this invention. 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 本発明の第１実施形態におけるステータ及びロータの軸方向からみた平面図である。It is a top view seen from the axial direction of a stator and a rotor in 1st Embodiment of this invention. 図３のロータを拡大した図である。It is an enlarged view of the rotor of FIG. 図４のＢ部拡大図である。It is the B part enlarged view of FIG. 本発明の第１実施形態における磁石の１ｇあたりのロータコアの有効磁束量を示すグラフである。It is a graph which shows the effective magnetic flux amount of the rotor core per 1g of the magnet in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態におけるロータコアの有効磁束量を示すグラフである。It is a graph which shows the effective magnetic flux amount of the rotor core in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態におけるロータのコギングトルクを示すグラフである。It is a graph which shows the cogging torque of the rotor in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態における主磁石の最大肉厚と副磁石の最大肉厚との比率の違いによるロータコアの有効磁束量を示すグラフである。It is a graph which shows the effective magnetic flux amount of a rotor core by the difference of the ratio of the maximum wall thickness of a main magnet and the maximum wall thickness of a sub magnet in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態におけるステータ及びロータの軸方向からみた平面図である。It is a top view seen from the axial direction of the stator and the rotor in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態におけるステータ及びロータの軸方向からみた平面図である。It is a top view seen from the axial direction of the stator and the rotor in the 3rd Embodiment of this invention.

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
（減速機付モータ）
図１は、減速機付モータ１の斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１、図２に示すように、減速機付モータ１は、例えば車両に搭載される電装品（例えば、ワイパ、パワーウインドウ、サンルーフ、電動シート等）の駆動源となるものである。減速機付モータ１は、モータ部２と、モータ部２の回転を減速して出力する減速部３と、モータ部２の駆動制御を行うコントローラ部４と、を備えている。
なお、以下の説明において、単に軸方向という場合は、モータ部２の回転軸３１の軸方向をいい、単に周方向という場合は、回転軸３１の周方向をいい、単に径方向という場合は、回転軸３１の径方向をいうものとする。 (First Embodiment)
(Motor with reducer)
FIG. 1 is a perspective view of the motor 1 with a speed reducer, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the motor 1 with a speed reducer is, for example, a drive source for electrical components (for example, wipers, power windows, sunroofs, electric seats, etc.) mounted on a vehicle. The motor 1 with a speed reducer includes a motor unit 2, a speed reduction unit 3 that decelerates and outputs the rotation of the motor unit 2, and a controller unit 4 that controls the drive of the motor unit 2.
In the following description, the term "axial direction" refers to the axial direction of the rotating shaft 31 of the motor unit 2, the term "circumferential direction" refers to the circumferential direction of the rotating shaft 31, and the term simply "radial direction" refers to the axial direction. It refers to the radial direction of the rotating shaft 31.

（モータ部）
モータ部２は、モータケース５と、モータケース５内に収納されている略円筒状のステータ８と、ステータ８の径方向内側に設けられ、ステータ８に対して回転可能に設けられたロータ９と、を備えている。モータ部２は、ステータ８に電力を供給する際にブラシを必要としない、いわゆるブラシレスモータである。 (Motor part)
The motor unit 2 is provided with a motor case 5, a substantially cylindrical stator 8 housed in the motor case 5, and a rotor 9 provided inside the stator 8 in the radial direction and rotatably provided with respect to the stator 8. And have. The motor unit 2 is a so-called brushless motor that does not require a brush to supply electric power to the stator 8.

（モータケース）
モータケース５は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料に形成されている。モータケース５は、軸方向に分割可能に構成された第１モータケース６と、第２モータケース７と、からなる。第１モータケース６及び第２モータケース７は、それぞれ有底筒状に形成されている。
第１モータケース６は、底部１０が減速部３のギヤケース４０と接合されるように、このギヤケース４０と一体成形されている。底部１０の径方向略中央には、ロータ９の回転軸３１を挿通可能な貫通孔１０ａが形成されている。 (Motor case)
The motor case 5 is made of a material having excellent heat dissipation, such as aluminum die casting. The motor case 5 includes a first motor case 6 and a second motor case 7 which are configured to be rotatable in the axial direction. The first motor case 6 and the second motor case 7 are each formed in a bottomed tubular shape.
The first motor case 6 is integrally molded with the gear case 40 so that the bottom portion 10 is joined to the gear case 40 of the reduction gear portion 3. A through hole 10a through which the rotating shaft 31 of the rotor 9 can be inserted is formed at substantially the center of the bottom portion 10 in the radial direction.

また、第１モータケース６の開口部６ａに、嵌合部１６が形成されていると共に、第２モータケース７の開口部７ａに、嵌合部１７が形成されている。これら嵌合部１６，１７同士をインロー嵌合させて内部空間を有するモータケース５を形成している。そして、モータケース５の内部空間に、第１モータケース６及び第２モータケース７に内嵌されるようにステータ８が配置されている。 Further, a fitting portion 16 is formed in the opening 6a of the first motor case 6, and a fitting portion 17 is formed in the opening 7a of the second motor case 7. These fitting portions 16 and 17 are in-row fitted together to form a motor case 5 having an internal space. Then, in the internal space of the motor case 5, the stator 8 is arranged so as to be fitted in the first motor case 6 and the second motor case 7.

（ステータ）
図３は、ステータ８及びロータ９の軸方向からみた平面図である。
図２、図３に示すように、ステータ８は、径方向に沿う断面形状が略正六角形となる筒状のコア部２１と、コア部２１から径方向内側に向かって突出する複数（例えば、本第１実施形態では６つ）のティース２２と、が一体成形されたステータコア２０を有している。
ステータコア２０は、複数の金属板を軸方向に積層することにより形成されている。なお、ステータコア２０は、複数の金属板を軸方向に積層して形成する場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成してもよい。 (Stator)
FIG. 3 is a plan view of the stator 8 and the rotor 9 as viewed from the axial direction.
As shown in FIGS. 2 and 3, the stator 8 has a tubular core portion 21 having a substantially regular hexagonal cross-sectional shape along the radial direction, and a plurality of stators 8 protruding inward in the radial direction from the core portion 21 (for example,). In the first embodiment, the teeth 22 (six) and the stator core 20 are integrally formed.
The stator core 20 is formed by laminating a plurality of metal plates in the axial direction. The stator core 20 is not limited to the case where a plurality of metal plates are laminated in the axial direction, and may be formed by, for example, pressure molding soft magnetic powder.

ティース２２は、コア部２１の内周面から径方向に沿って突出するティース本体１０１と、ティース本体１０１の径方向内側端から周方向に沿って延びる鍔部１０２と、が一体成形されたものである。鍔部１０２は、ティース本体１０１から周方向両側に延びるように形成されている。そして、周方向で隣り合う鍔部１０２の間に、スロット１９が形成される。 The tooth 22 is integrally formed with a tooth body 101 protruding in the radial direction from the inner peripheral surface of the core portion 21 and a flange portion 102 extending in the circumferential direction from the radial inner end of the tooth body 101. Is. The flange portion 102 is formed so as to extend from the tooth body 101 on both sides in the circumferential direction. Then, a slot 19 is formed between the flange portions 102 adjacent to each other in the circumferential direction.

また、コア部２１の内周面、及びティース２２は、樹脂製のインシュレータ２３によって覆われている。このインシュレータ２３の上から各ティース２２にコイル２４（図２参照、図３では不図示）が巻回されている。各コイル２４は、コントローラ部４からの給電により、ロータ９を回転させるための磁界を生成する。 The inner peripheral surface of the core portion 21 and the teeth 22 are covered with a resin insulator 23. A coil 24 (see FIG. 2, not shown in FIG. 3) is wound around each tooth 22 from above the insulator 23. Each coil 24 generates a magnetic field for rotating the rotor 9 by supplying power from the controller unit 4.

（ロータ）
図４は、図３のロータ９を拡大した図である。
同図に示すように、ロータ９は、ステータ８の径方向内側に微小隙間Ｓ１を介して回転自在に設けられている。ロータ９は、回転軸３１と、回転軸３１に外嵌固定されこの回転軸３１を軸心Ｃ１とする略円柱状のロータコア３２と、ロータコア３２の外周面に設けられた４つの主磁石３３と、ロータコア３２に埋設されている４つの副磁石３４と、を備えている。回転軸３１は、減速部３を構成するウォーム軸４４と一体成形されている（図２参照）。 (Rotor)
FIG. 4 is an enlarged view of the rotor 9 of FIG.
As shown in the figure, the rotor 9 is rotatably provided inside the stator 8 in the radial direction via a minute gap S1. The rotor 9 includes a rotating shaft 31, a substantially columnar rotor core 32 that is fitted and fixed to the rotating shaft 31 and whose axis C1 is the rotating shaft 31, and four main magnets 33 provided on the outer peripheral surface of the rotor core 32. , Four sub-magnets 34 embedded in the rotor core 32. The rotating shaft 31 is integrally molded with the worm shaft 44 that constitutes the deceleration unit 3 (see FIG. 2).

ロータコア３２は、複数の金属板を軸方向に積層することにより形成されている。なお、ロータコア３２は、複数の金属板を軸方向に積層して形成する場合に限られるものではなく、例えば、軟磁性粉を加圧成形することにより形成してもよい。
また、ロータコア３２の径方向略中央には、軸方向に貫通する貫通孔３２ａが形成されている。この貫通孔３２ａに、回転軸３１が圧入されている。なお、貫通孔３２ａに対して回転軸３１を挿入とし、接着剤等を用いて回転軸３１にロータコア３２を外嵌固定してもよい。 The rotor core 32 is formed by laminating a plurality of metal plates in the axial direction. The rotor core 32 is not limited to the case where a plurality of metal plates are laminated in the axial direction, and may be formed, for example, by pressure molding soft magnetic powder.
Further, a through hole 32a penetrating in the axial direction is formed substantially in the center of the rotor core 32 in the radial direction. The rotating shaft 31 is press-fitted into the through hole 32a. The rotating shaft 31 may be inserted into the through hole 32a, and the rotor core 32 may be externally fitted and fixed to the rotating shaft 31 using an adhesive or the like.

さらに、ロータコア３２の外周面３２ｂには、４つの突起３５が周方向に等間隔で設けられている。突起３５は、径方向に突出され、且つロータコア３２の軸方向全体に延びるように形成されている。
このように形成されたロータコア３２の外周面３２ｂは、周方向で隣り合う２つの突極３５の間が、それぞれ主磁石収納部３６として構成されている。これら主磁石収納部３６に、それぞれ主磁石３３が配置され、例えば接着剤等によりロータコア３２に固定される。 Further, four protrusions 35 are provided on the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 at equal intervals in the circumferential direction. The protrusion 35 is formed so as to project in the radial direction and extend in the entire axial direction of the rotor core 32.
The outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 formed in this way is configured as a main magnet accommodating portion 36 between two salient poles 35 adjacent to each other in the circumferential direction. A main magnet 33 is arranged in each of these main magnet storage portions 36, and is fixed to the rotor core 32 with, for example, an adhesive or the like.

ここで、主磁石３３の外表面３３ａの円弧中心Ｃ２は、回転軸３１の軸心Ｃ１から僅かに偏心している。より具体的には、主磁石３３の外表面３３ａの円弧中心Ｃ２は、ロータコア３２の周方向で隣り合う２つの突極３５間の中心を通る径方向に沿う直線Ｌ１上で、且つ回転軸３１よりも対応するロータコア３２の外周面３２ｂ寄りに設定されている。このため、主磁石３３は、周方向中央における径方向の肉厚が最も大きく、周方向両端に向かうに従って徐々に肉厚が薄くなるように形成される。
このため、主磁石３３の径方向外側の外表面３３ａとティース２２の内周面との間の微小隙間Ｓ１は、主磁石３３の周方向中央が最も小さく、この周方向中央から周方向に離間するに従って徐々に大きくなる。 Here, the arc center C2 of the outer surface 33a of the main magnet 33 is slightly eccentric from the axis C1 of the rotating shaft 31. More specifically, the arc center C2 of the outer surface 33a of the main magnet 33 is on a straight line L1 along the radial direction passing through the center between two salient poles 35 adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor core 32, and the rotation axis 31. It is set closer to the outer peripheral surface 32b of the corresponding rotor core 32. Therefore, the main magnet 33 is formed so that the wall thickness in the radial direction at the center in the circumferential direction is the largest, and the wall thickness gradually decreases toward both ends in the circumferential direction.
Therefore, the minute gap S1 between the outer outer surface 33a of the main magnet 33 in the radial direction and the inner peripheral surface of the teeth 22 is the smallest in the circumferential center of the main magnet 33, and is separated from the circumferential center in the circumferential direction. It gradually grows as you do.

また、主磁石３３は、磁界の配向が厚み方向に沿ってパラレル配向となるように着磁されている。そして、周方向に磁極が互い違いになるように、主磁石３３が配置されている（図４における主磁石３３中に記載の矢印参照）。さらに、ロータコア３２の突起３５は、周方向で隣り合う主磁石３３の間、つまり、磁極の境界（極境界）に位置している。
また、ロータコア３２には、各主磁石３３の径方向内側（回転軸３１側）に、それぞれ副磁石用スリット３７が形成されている。この副磁石用スリット３７に、副磁石３４が収納され、例えば接着剤等によりロータコア３２に固定される。 Further, the main magnet 33 is magnetized so that the magnetic field is oriented in parallel along the thickness direction. Then, the main magnets 33 are arranged so that the magnetic poles are staggered in the circumferential direction (see the arrow described in the main magnet 33 in FIG. 4). Further, the protrusion 35 of the rotor core 32 is located between the main magnets 33 adjacent to each other in the circumferential direction, that is, at the boundary (pole boundary) of the magnetic poles.
Further, the rotor core 32 is formed with slits 37 for sub-magnets on the inner side (rotating shaft 31 side) of each main magnet 33 in the radial direction. The sub-magnet 34 is housed in the sub-magnet slit 37, and is fixed to the rotor core 32 with, for example, an adhesive.

副磁石用スリット３７は、径方向に沿う断面が径方向内側に向かって凸となるように略円弧状（瓦状）に形成されている。また、副磁石用スリット３７は、径方向に沿う断面の長手方向両端３７ａが、ロータコア３２の突起３５の直近（極境界の直近）に至るまで延出するように形成されている。すなわち、ロータコア３２の各突起３５の径方向内側には、周方向で隣り合う２つの副磁石用スリット３７の長手方向両端３７ａが、周方向に並んで配置された形になる。 The sub-magnet slit 37 is formed in a substantially arc shape (tile shape) so that the cross section along the radial direction is convex inward in the radial direction. Further, the secondary magnet slit 37 is formed so that both ends 37a in the longitudinal direction of the cross section along the radial direction extend to the immediate vicinity of the protrusion 35 of the rotor core 32 (immediately near the polar boundary). That is, inside each protrusion 35 of the rotor core 32 in the radial direction, both ends 37a in the longitudinal direction of the two auxiliary magnet slits 37 adjacent to each other in the circumferential direction are arranged side by side in the circumferential direction.

また、副磁石用スリット３７は、径方向内側（回転軸３１側）の内側面３７ｂの曲率半径Ｒ１が、径方向外側（主磁石３３側）の内側面３７ｃの曲率半径Ｒ２よりも小さく設定されている。このため、副磁石用スリット３７の短手方向の幅であるスリット幅は、径方向に沿う断面で長手方向中央が最も大きく、長手方向両端３７ａに向かうに従って徐々に小さくなる。
このように形成された副磁石用スリット３７に収納される副磁石３４は、副磁石用スリット３７の形状に対応するように、径方向に沿う断面が径方向内側に向かって凸となるように、略円弧状（瓦状）に形成されている。副磁石３４は、磁界の配向が厚み方向に沿ってラジアル配向となるように着磁されている。そして、副磁石３４は、対応する主磁石３３の配向とほぼ同じ向きになるように配置されている（図４における副磁石３４中に記載の矢印参照）。 Further, in the secondary magnet slit 37, the radius of curvature R1 of the inner surface 37b on the inner side in the radial direction (side of the rotating shaft 31) is set smaller than the radius of curvature R2 of the inner surface 37c on the inner side surface 37c on the outer side in the radial direction (side of the main magnet 33). ing. Therefore, the slit width, which is the width of the secondary magnet slit 37 in the lateral direction, is the largest in the longitudinal direction in the cross section along the radial direction, and gradually decreases toward both ends 37a in the longitudinal direction.
The sub-magnet 34 housed in the sub-magnet slit 37 formed in this way has a cross section along the radial direction that is convex inward in the radial direction so as to correspond to the shape of the sub-magnet slit 37. , It is formed in a substantially arc shape (tile shape). The secondary magnet 34 is magnetized so that the orientation of the magnetic field is radial along the thickness direction. The sub-magnet 34 is arranged so as to have substantially the same orientation as the orientation of the corresponding main magnet 33 (see the arrow described in the sub-magnet 34 in FIG. 4).

図５は、図４のＢ部拡大図である。
ここで、同図に示すように、副磁石３４の径方向に沿う断面の長手方向の周長は、副磁石用スリット３７の径方向に沿う断面の長手方向の周長よりも若干短く設定されている。このため、副磁石用スリット３７の長手方向両端３７ａには、副磁石３４との間に僅かに空洞部３８が形成される。この空洞部３８は、副磁石３４の磁束漏れを抑制するためのフラックスバリヤとして機能する。 FIG. 5 is an enlarged view of part B of FIG.
Here, as shown in the figure, the longitudinal peripheral length of the cross section along the radial direction of the secondary magnet 34 is set to be slightly shorter than the longitudinal peripheral length of the cross section along the radial direction of the secondary magnet slit 37. ing. Therefore, a slightly hollow portion 38 is formed between the secondary magnet slit 37 and the secondary magnet 34 at both ends 37a in the longitudinal direction. The cavity 38 functions as a flux barrier for suppressing magnetic flux leakage from the secondary magnet 34.

また、図４に示すように、主磁石３３の最大肉厚をＴ１ｍａｘとし、副磁石３４の最大肉厚をＴ２ｍａｘとしたとき、最大肉厚Ｔ１ｍａｘ，Ｔ２ｍａｘは、
Ｔ１ｍａｘ≧Ｔ２ｍａｘ・・・（１）
を満たすように設定されている。これについての詳細は、後述する。
そして、このように構成されたロータコア３２は、１つの主磁石３３と１つの副磁石３４とが対となって１極を構成する。すなわち、本第１実施形態のロータコア３２は、主磁石３３と副磁石３４との対が４つ設けられているので、４極に構成されている。 Further, as shown in FIG. 4, when the maximum wall thickness of the main magnet 33 is T1max and the maximum wall thickness of the sub magnet 34 is T2max, the maximum wall thicknesses T1max and T2max are
T1max ≧ T2max ・・・ (1)
Is set to meet. Details on this will be described later.
Then, in the rotor core 32 configured in this way, one main magnet 33 and one sub-magnet 34 form a pair to form one pole. That is, the rotor core 32 of the first embodiment is configured to have four poles because four pairs of the main magnet 33 and the sub magnet 34 are provided.

（減速部）
図１、図２に戻り、減速部３は、モータケース５が取り付けられているギヤケース４０と、ギヤケース４０内に収納されるウォーム減速機構４１と、を備えている。ギヤケース４０は、例えばアルミダイキャスト等の放熱性の優れた材料により形成されている。ギヤケース４０は、一面に開口部４０ａを有する箱状に形成されており、内部にウォーム減速機構４１を収容するギヤ収容部４２を有する。また、ギヤケース４０の側壁４０ｂには、第１モータケース６が一体成形されている箇所に、この第１モータケース６の貫通孔１０ａとギヤ収容部４２とを連通する開口部４３が形成されている。 (Deceleration part)
Returning to FIGS. 1 and 2, the speed reduction unit 3 includes a gear case 40 to which the motor case 5 is attached, and a worm speed reduction mechanism 41 housed in the gear case 40. The gear case 40 is made of a material having excellent heat dissipation such as aluminum die casting. The gear case 40 is formed in a box shape having an opening 40a on one surface, and has a gear accommodating portion 42 for accommodating the worm reduction mechanism 41 inside. Further, on the side wall 40b of the gear case 40, an opening 43 for communicating the through hole 10a of the first motor case 6 and the gear accommodating portion 42 is formed at a portion where the first motor case 6 is integrally molded. There is.

さらに、ギヤケース４０の側壁４０ｂには、３つの固定ブラケット５４ａ，５４ｂ，５４ｃが一体成形されている。これら固定ブラケット５４ａ，５４ｂ，５４ｃは、不図示の車体等に、減速機付モータ１を固定するためのものである。３つの固定ブラケット５４ａ，５４ｂ，５４ｃは、モータ部２を避けるように、周方向にほぼ等間隔に配置されている。各固定ブラケット５４ａ，５４ｂ，５４ｃには、それぞれ防振ゴム５５が装着されている。防振ゴム５５は、減速機付モータ１を駆動する際の振動が、不図示の車体に伝達されてしまうのを防止するためのものである。 Further, three fixing brackets 54a, 54b, 54c are integrally molded on the side wall 40b of the gear case 40. These fixing brackets 54a, 54b, 54c are for fixing the motor 1 with a speed reducer to a vehicle body or the like (not shown). The three fixing brackets 54a, 54b, 54c are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction so as to avoid the motor portion 2. Anti-vibration rubber 55 is attached to each of the fixing brackets 54a, 54b, 54c. The anti-vibration rubber 55 is for preventing vibration when driving the motor 1 with a speed reducer from being transmitted to a vehicle body (not shown).

また、ギヤケース４０の底壁４０ｃには、略円筒状の軸受ボス４９が突設されている。
軸受ボス４９は、ウォーム減速機構４１の出力軸４８を回転自在に支持するためのものであって、内周面に不図示の滑り軸受が設けられている。さらに、軸受ボス４９の先端内周縁には、不図示のＯリングが装着されている。これにより、軸受ボス４９を介して外部から内部に塵埃や水が侵入してしまうことが防止される。また、軸受ボス４９の外周面には、複数のリブ５２が設けられている。これにより、軸受ボス４９の剛性が確保されている。 Further, a substantially cylindrical bearing boss 49 is projected from the bottom wall 40c of the gear case 40.
The bearing boss 49 is for rotatably supporting the output shaft 48 of the worm reduction mechanism 41, and is provided with a slide bearing (not shown) on the inner peripheral surface. Further, an O-ring (not shown) is attached to the inner peripheral edge of the tip of the bearing boss 49. As a result, dust and water are prevented from entering from the outside to the inside through the bearing boss 49. Further, a plurality of ribs 52 are provided on the outer peripheral surface of the bearing boss 49. As a result, the rigidity of the bearing boss 49 is ensured.

ギヤ収容部４２に収容されたウォーム減速機構４１は、ウォーム軸４４と、ウォーム軸４４に噛合されるウォームホイール４５と、により構成されている。ウォーム軸４４は、モータ部２の回転軸３１と同軸上に配置されている。そして、ウォーム軸４４は、両端がギヤケース４０に設けられた軸受４６，４７によって回転自在に支持されている。ウォーム軸４４のモータ部２側の端部は、軸受４６を介してギヤケース４０の開口部４３に至るまで突出している。この突出したウォーム軸４４の端部とモータ部２の回転軸３１との端部が接合され、ウォーム軸４４と回転軸３１とが一体化されている。なお、ウォーム軸４４と回転軸３１は、１つの母材からウォーム軸部分と回転軸部分とを成形することにより一体として形成してもよい。 The worm reduction mechanism 41 housed in the gear accommodating portion 42 is composed of a worm shaft 44 and a worm wheel 45 meshed with the worm shaft 44. The worm shaft 44 is arranged coaxially with the rotating shaft 31 of the motor unit 2. The worm shaft 44 is rotatably supported at both ends by bearings 46 and 47 provided on the gear case 40. The end of the worm shaft 44 on the motor portion 2 side projects through the bearing 46 to the opening 43 of the gear case 40. The end of the protruding worm shaft 44 and the end of the rotating shaft 31 of the motor unit 2 are joined, and the worm shaft 44 and the rotating shaft 31 are integrated. The worm shaft 44 and the rotating shaft 31 may be integrally formed by forming the worm shaft portion and the rotating shaft portion from one base material.

ウォーム軸４４に噛合されるウォームホイール４５には、このウォームホイール４５の径方向中央に出力軸４８が設けられている。出力軸４８は、ウォームホイール４５の回転軸方向と同軸上に配置されており、ギヤケース４０の軸受ボス４９を介してギヤケース４０の外部に突出している。出力軸４８の突出した先端には、不図示の電装品と接続可能なスプライン４８ａが形成されている。 The worm wheel 45 meshed with the worm shaft 44 is provided with an output shaft 48 at the center of the worm wheel 45 in the radial direction. The output shaft 48 is arranged coaxially with the rotation axis direction of the worm wheel 45, and projects to the outside of the gear case 40 via the bearing boss 49 of the gear case 40. A spline 48a that can be connected to an electrical component (not shown) is formed at the protruding tip of the output shaft 48.

また、ウォームホイール４５の径方向中央には、出力軸４８が突出されている側とは反対側に、不図示のセンサマグネットが設けられている。このセンサマグネットは、ウォームホイール４５の回転位置を検出する回転位置検出部６０の一方を構成している。この回転位置検出部６０の他方を構成する磁気検出素子６１は、ウォームホイール４５のセンサマグネット側（ギヤケース４０の開口部４０ａ側）でウォームホイール４５と対向配置されているコントローラ部４に設けられている。 Further, at the center of the worm wheel 45 in the radial direction, a sensor magnet (not shown) is provided on the side opposite to the side on which the output shaft 48 is projected. This sensor magnet constitutes one of the rotation position detection units 60 that detects the rotation position of the worm wheel 45. The magnetic detection element 61 that constitutes the other side of the rotation position detection unit 60 is provided on the controller unit 4 that is arranged to face the worm wheel 45 on the sensor magnet side of the worm wheel 45 (the opening 40a side of the gear case 40). There is.

（コントローラ部）
モータ部２の駆動制御を行うコントローラ部４は、磁気検出素子６１が実装されたコントローラ基板６２と、ギヤケース４０の開口部４０ａを閉塞するように設けられたカバー６３と、を有している。そして、コントローラ基板６２が、ウォームホイール４５のセンサマグネット側（ギヤケース４０の開口部４０ａ側）に対向配置されている。 (Controller part)
The controller unit 4 that controls the drive of the motor unit 2 has a controller board 62 on which the magnetic detection element 61 is mounted, and a cover 63 provided so as to close the opening 40a of the gear case 40. The controller board 62 is arranged to face the sensor magnet side of the worm wheel 45 (the opening 40a side of the gear case 40).

コントローラ基板６２は、いわゆるエポキシ基板に複数の導電性のパターン（不図示）が形成されたものである。コントローラ基板６２には、モータ部２のステータコア２０から引き出されたコイル２４の端末部が接続されていると共に、カバー６３に設けられたコネクタの端子（何れも不図示）が電気的に接続されている。また、コントローラ基板６２には、磁気検出素子６１の他に、コイル２４に供給する電流を制御するＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子からなるパワーモジュール（不図示）が実装されている。さらに、コントローラ基板６２には、このコントローラ基板６２に印加される電圧の平滑化を行うコンデンサ（不図示）等が実装されている。 The controller substrate 62 is a so-called epoxy substrate in which a plurality of conductive patterns (not shown) are formed. The terminal portion of the coil 24 drawn from the stator core 20 of the motor portion 2 is connected to the controller board 62, and the terminals of the connector provided on the cover 63 (both not shown) are electrically connected to the controller board 62. There is. Further, in addition to the magnetic detection element 61, a power module (not shown) including a switching element such as a FET (Field Effect Transistor) that controls the current supplied to the coil 24 is mounted on the controller board 62. ing. Further, a capacitor (not shown) for smoothing the voltage applied to the controller board 62 is mounted on the controller board 62.

このように構成されたコントローラ基板６２を覆うカバー６３は、樹脂により形成されている。また、カバー６３は、若干外側に膨出するように形成されている。そして、カバー６３の内面側は、コントローラ基板６２等を収容するコントローラ収容部５６とされている。
また、カバー６３の外周部に、不図示のコネクタが一体成形されている。このコネクタは、不図示の外部電源から延びるコネクタと嵌着可能に形成されている。そして、不図示のコネクタの端子に、コントローラ基板６２が電気的に接続されている。これにより、外部電源の電力がコントローラ基板６２に供給される。 The cover 63 that covers the controller substrate 62 configured in this way is made of resin. Further, the cover 63 is formed so as to bulge slightly outward. The inner surface side of the cover 63 is a controller accommodating portion 56 for accommodating the controller board 62 and the like.
Further, a connector (not shown) is integrally molded on the outer peripheral portion of the cover 63. This connector is formed so as to be fitted with a connector extending from an external power supply (not shown). The controller board 62 is electrically connected to the terminals of a connector (not shown). As a result, the electric power of the external power source is supplied to the controller board 62.

さらに、カバー６３の開口縁には、ギヤケース４０の側壁４０ｂの端部と嵌め合わされる嵌合部８１が突出形成されている。嵌合部８１は、カバー６３の開口縁に沿う２つの壁８１ａ，８１ｂにより構成されている。そして、これら２つの壁８１ａ，８１ｂの間に、ギヤケース４０の側壁４０ｂの端部が挿入（嵌め合い）される。これにより、ギヤケース４０とカバー６３との間にラビリンス部８３が形成される。このラビリンス部８３によって、ギヤケース４０とカバー６３との間から塵埃や水が浸入してしまうことが防止される。なお、ギヤケース４０とカバー６３との固定は、不図示のボルトを締結することにより行われる。 Further, on the opening edge of the cover 63, a fitting portion 81 that is fitted with the end portion of the side wall 40b of the gear case 40 is formed so as to project. The fitting portion 81 is composed of two walls 81a and 81b along the opening edge of the cover 63. Then, the end of the side wall 40b of the gear case 40 is inserted (fitted) between these two walls 81a and 81b. As a result, the labyrinth portion 83 is formed between the gear case 40 and the cover 63. The labyrinth portion 83 prevents dust and water from entering between the gear case 40 and the cover 63. The gear case 40 and the cover 63 are fixed by fastening bolts (not shown).

（減速機付モータの動作）
次に、減速機付モータ１の動作について説明する。
減速機付モータ１は、不図示のコネクタを介してコントローラ基板６２に供給された電力が、不図示のパワーモジュールを介してモータ部２の各コイル２４に選択的に供給される。すると、ステータ８（ティース２２）に所定の鎖交磁束が形成され、この鎖交磁束とロータ９の主磁石３３及び副磁石３４により形成される有効磁束との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、ロータ９が継続的に回転する。
ロータ９が回転すると、回転軸３１と一体化されているウォーム軸４４が回転し、さらにウォーム軸４４に噛合されているウォームホイール４５が回転する。そして、ウォームホイール４５に連結されている出力軸４８が回転し、所望の電装品が駆動する。 (Operation of motor with reducer)
Next, the operation of the motor 1 with a speed reducer will be described.
In the motor 1 with a speed reducer, the electric power supplied to the controller board 62 via a connector (not shown) is selectively supplied to each coil 24 of the motor unit 2 via a power module (not shown). Then, a predetermined interlinkage magnetic flux is formed in the stator 8 (teeth 22), and a magnetic attraction force or repulsion is formed between the interlinkage magnetic flux and the effective magnetic flux formed by the main magnet 33 and the sub magnet 34 of the rotor 9. Force is generated. As a result, the rotor 9 continuously rotates.
When the rotor 9 rotates, the worm shaft 44 integrated with the rotating shaft 31 rotates, and the worm wheel 45 meshed with the worm shaft 44 rotates. Then, the output shaft 48 connected to the worm wheel 45 rotates, and the desired electrical component is driven.

また、コントローラ基板６２に実装されている磁気検出素子６１によって検出されたウォームホイール４５の回転位置検出結果は、信号として不図示の外部機器に出力される。
不図示の外部機器は、ウォームホイール４５の回転位置検出信号に基づいて、不図示のパワーモジュールのスイッチング素子等の切替えタイミングが制御され、モータ部２の駆動制御が行われる。なお、パワーモジュールの駆動信号の出力やモータ部２の駆動制御は、コントローラ部４で行われていても良い。 Further, the rotation position detection result of the worm wheel 45 detected by the magnetic detection element 61 mounted on the controller board 62 is output as a signal to an external device (not shown).
In the external device (not shown), the switching timing of the switching element of the power module (not shown) is controlled based on the rotation position detection signal of the worm wheel 45, and the drive control of the motor unit 2 is performed. The output of the drive signal of the power module and the drive control of the motor unit 2 may be performed by the controller unit 4.

（ロータの作用、効果）
次に、図４、図６〜図９に基づいて、ロータ９の作用、効果について説明する。
図４に示すように、ロータコア３２には、各主磁石３３の径方向内側（回転軸３１側）にそれぞれ副磁石３４が設けられている。また、径方向で並ぶ対の主磁石３３及び副磁石３４は、それぞれ磁界の配向の向きがほぼ同一方向に向いている。このため、主磁石３３の磁束の不足分を副磁石３４で補う形になる。 (Rotor action and effect)
Next, the operation and effect of the rotor 9 will be described with reference to FIGS. 4, 6 to 9.
As shown in FIG. 4, the rotor core 32 is provided with a sub-magnet 34 on the inner side (rotating shaft 31 side) of each main magnet 33 in the radial direction. Further, the pair of main magnets 33 and the sub magnets 34 arranged in the radial direction have magnetic fields oriented in substantially the same direction. Therefore, the shortage of the magnetic flux of the main magnet 33 is supplemented by the sub magnet 34.

しかも、主磁石３３は、ロータコア３２の外周面３２ｂに沿って径方向に沿う断面が径方向外側に向かって凸となるように、略円弧状（瓦状）に形成されている。そして、主磁石３３は、磁界の配向が厚み方向に沿ってパラレル配向となるように着磁されている。一方、副磁石３４は、径方向に沿う断面が径方向内側に向かって凸となるように、略円弧状（瓦状）に形成されている。さらに、副磁石３４は、磁界の配向が厚み方向に沿ってラジアル配向となるように着磁されている。このため、ロータコア３２の全体でみると、所望の磁界の流れに沿って各磁石３３，３４が着磁されている。よって、主磁石３３及び副磁石３４のそれぞれを薄肉化しつつ、ロータコア３２の全体として有効磁束量を十分満足することができる。以下、より具体的に説明する。 Moreover, the main magnet 33 is formed in a substantially arc shape (tile shape) so that the cross section along the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 along the radial direction is convex toward the outside in the radial direction. The main magnet 33 is magnetized so that the magnetic field is oriented in parallel along the thickness direction. On the other hand, the secondary magnet 34 is formed in a substantially arc shape (tile shape) so that the cross section along the radial direction becomes convex inward in the radial direction. Further, the sub-magnet 34 is magnetized so that the orientation of the magnetic field is radial along the thickness direction. Therefore, when looking at the rotor core 32 as a whole, the magnets 33 and 34 are magnetized along the flow of a desired magnetic field. Therefore, the effective magnetic flux amount of the rotor core 32 as a whole can be sufficiently satisfied while thinning each of the main magnet 33 and the sub magnet 34. Hereinafter, a more specific description will be given.

図６は、磁石３３，３４の１ｇあたりのロータコア３２の有効磁束量［μＷｂ／ｇ］を示すグラフであって、本第１実施形態のロータコア３２と従来構造のロータコアと比較している。なお、ここでいう従来構造とは、ロータコアの外周面に永久磁石を一列に配置した、いわゆるＳＰＭ（ＳｕｒｆａｃｅＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔ）モータのロータコアの構造をいう。
同図に示すように、従来構造と比較して、本第１実施形態の磁石３３，３４の１ｇあたりのロータコア３２の有効磁束量が増加していることが確認できる。 FIG. 6 is a graph showing the effective magnetic flux amount [μWb / g] of the rotor core 32 per 1 g of the magnets 33 and 34, and compares the rotor core 32 of the first embodiment with the rotor core of the conventional structure. The conventional structure referred to here refers to the structure of the rotor core of a so-called SPM (Surface Permanent Magnet) motor in which permanent magnets are arranged in a row on the outer peripheral surface of the rotor core.
As shown in the figure, it can be confirmed that the effective magnetic flux amount of the rotor core 32 per 1 g of the magnets 33 and 34 of the first embodiment is increased as compared with the conventional structure.

図７は、ロータコア３２の有効磁束量［μＷｂ／ｇ］を示すグラフであって、主磁石３３及び副磁石３４の着磁の配向の違い毎に比較している。なお、図７中、横軸は、主磁石３３と副磁石３４の着磁の配向の組み合わせを示し、「主磁石３３の配向／副磁石３４の配向」としている。また、「パラレル」は、パラレル配向をいい、「ラジアル」はラジアル配向をいう。すなわち、例えば「パラレル／ラジアル」とは、主磁石３３の配向がパラレル配向であり、副磁石３４の配向がラジアル配向であることを示している（以下の図８も同様）。 FIG. 7 is a graph showing the effective magnetic flux amount [μWb / g] of the rotor core 32, and is compared for each difference in the orientation of the magnetism of the main magnet 33 and the sub magnet 34. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the combination of the orientations of the magnetism of the main magnet 33 and the sub magnet 34, and is defined as “orientation of the main magnet 33 / orientation of the sub magnet 34”. Further, "parallel" refers to parallel orientation, and "radial" refers to radial orientation. That is, for example, "parallel / radial" indicates that the orientation of the main magnet 33 is the parallel orientation and the orientation of the sub magnet 34 is the radial orientation (the same applies to FIG. 8 below).

同図に示すように、主磁石３３の配向がパラレル配向の場合に、ロータコア３２の有効磁束量が増大することが確認できる。とりわけ、本第１実施形態のように、主磁石３３の配向がパラレル配向であるのに対し、副磁石３４の配向がラジアル配向である場合に、ロータコア３２の有効磁束量が最大限に増大することが確認できる。 As shown in the figure, it can be confirmed that the effective magnetic flux amount of the rotor core 32 increases when the orientation of the main magnet 33 is parallel orientation. In particular, when the orientation of the main magnet 33 is parallel orientation and the orientation of the sub magnet 34 is radial orientation as in the first embodiment, the effective magnetic flux amount of the rotor core 32 is maximized. Can be confirmed.

図８は、ロータ９のコギングトルク［ｍＮ・ｍ］を示すグラフであって、主磁石３３及び副磁石３４の着磁の配向の違い毎に比較している。
同図に示すように、主磁石３３の配向がパラレル配向の場合に、ロータ９のコギングトルクを低減できることが確認できる。 FIG. 8 is a graph showing the cogging torque [mN · m] of the rotor 9, and is compared for each difference in the orientation of the magnetism of the main magnet 33 and the sub magnet 34.
As shown in the figure, it can be confirmed that the cogging torque of the rotor 9 can be reduced when the main magnet 33 is oriented in parallel.

図９は、ロータコア３２の有効磁束量［μＷｂ／ｇ］を示すグラフであって、主磁石３３の最大肉厚Ｔ１ｍａｘと副磁石３４の最大肉厚Ｔ２ｍａｘ（図４参照）との比率の違いによる有効磁束量を比較している。なお、横軸に記載の数値は、主磁石３３の最大肉厚Ｔ１ｍａｘを副磁石３４の最大肉厚Ｔ２ｍａｘで除した値を示している。
同図に示すように、主磁石３３の最大肉厚Ｔ１ｍａｘ及び副磁石３４の最大肉厚Ｔ２ｍａｘが、上記式（１）を満たす場合、つまり、主磁石３３の最大肉厚Ｔ１ｍａｘを副磁石３４の最大肉厚Ｔ２ｍａｘで除した値が１以上である場合、ロータコア３２の有効磁束量が十分満足されることが確認できる。 FIG. 9 is a graph showing the effective magnetic flux amount [μWb / g] of the rotor core 32, which depends on the difference in the ratio between the maximum wall thickness T1max of the main magnet 33 and the maximum wall thickness T2max of the sub magnet 34 (see FIG. 4). The amount of effective magnetic flux is compared. The numerical value shown on the horizontal axis indicates a value obtained by dividing the maximum wall thickness T1max of the main magnet 33 by the maximum wall thickness T2max of the sub magnet 34.
As shown in the figure, when the maximum wall thickness T1max of the main magnet 33 and the maximum wall thickness T2max of the sub magnet 34 satisfy the above formula (1), that is, the maximum wall thickness T1max of the main magnet 33 is set to the sub magnet 34. When the value divided by the maximum wall thickness T2max is 1 or more, it can be confirmed that the effective magnetic flux amount of the rotor core 32 is sufficiently satisfied.

このように、上述の第１実施形態のロータコア３２は、このロータコア３２の外周面３２ｂに配置される１つの主磁石３３と、この主磁石３３の径方向内側（回転軸３１側）に配置される１つの副磁石３４と、が対となって１極を構成している。これにより、磁石３３，３４の１ｇあたりのロータコア３２の有効磁束量を増大させることができる（図６参照）。このため、従来のように磁石の磁化方向を肉厚化することなく、モータ部２のモータ特性を高めることができる。 As described above, the rotor core 32 of the first embodiment described above is arranged on one main magnet 33 arranged on the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 and on the radial inside (rotation shaft 31 side) of the main magnet 33. One sub-magnet 34 is paired to form one pole. Thereby, the effective magnetic flux amount of the rotor core 32 per 1 g of the magnets 33 and 34 can be increased (see FIG. 6). Therefore, the motor characteristics of the motor unit 2 can be improved without thickening the magnetization direction of the magnet as in the conventional case.

また、主磁石３３を、ロータコア３２の周囲を取り囲む略円筒状のリングマグネットとせずに、略瓦状に分割された複数（本第１実施形態で４つ）の主磁石３３で構成している。そして、各主磁石３３に、それぞれ１つの副磁石３４を設けている。このため、ロータコア３２に形成される磁束の流れを、所望の流れにできる限り近似させることができる。この結果、磁石３３，３４の１ｇあたりのロータコア３２の有効磁束量を効率よく増大させることができる。よって、主磁石３３及び副磁石３４の材料コストを抑えることができる。 Further, the main magnet 33 is not formed as a substantially cylindrical ring magnet surrounding the rotor core 32, but is composed of a plurality of (four in the first embodiment) main magnets 33 divided into a substantially tile shape. .. Each of the main magnets 33 is provided with one sub-magnet 34. Therefore, the flow of the magnetic flux formed in the rotor core 32 can be approximated to a desired flow as much as possible. As a result, the effective magnetic flux amount of the rotor core 32 per 1 g of the magnets 33 and 34 can be efficiently increased. Therefore, the material cost of the main magnet 33 and the sub magnet 34 can be suppressed.

さらに、主磁石３３は、ロータコア３２の外周面３２ｂに沿って径方向に沿う断面が径方向外側に向かって凸となるように、略円弧状（瓦状）に形成されている。また、副磁石３４は、径方向に沿う断面が径方向内側に向かって凸となるように、略円弧状（瓦状）に形成されている。このため、ロータコア３２内における磁束の流れを効果的に形成でき、ロータコア３２の外周面３２ｂでの磁束密度を効果的に高めることができる。 Further, the main magnet 33 is formed in a substantially arc shape (tile shape) so that the cross section along the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 along the radial direction is convex toward the outside in the radial direction. Further, the secondary magnet 34 is formed in a substantially arc shape (tile shape) so that the cross section along the radial direction becomes convex inward in the radial direction. Therefore, the flow of magnetic flux in the rotor core 32 can be effectively formed, and the magnetic flux density on the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 can be effectively increased.

また、副磁石用スリット３７（副磁石３４）は、径方向に沿う断面の長手方向両端３７ａが、ロータコア３２の突起３５の直近（極境界の直近）に至るまで延出するように形成されている。そして、ロータコア３２の各突起３５の径方向内側には、周方向で隣り合う２つの副磁石用スリット３７の長手方向両端３７ａ（副磁石３４の長手方向両端）が、周方向に並んで配置された形になる。このため、副磁石用スリット３７（副磁石３４）が突起３５に続く磁路を遮断する形になり、突起３５を介して主磁石３３の磁束が漏出してしまうことを抑制できる。さらに、ステータ８（ティース２２）に形成される鎖交磁束が突起３５を介して流れ込むのを抑制でき、鎖交磁束によるロータコア３２の磁束の乱れを抑制できる。この結果、ロータコア３２の有効磁束量をさらに高めることができ、モータ部２のモータ特性をさらに高めることができる。 Further, the secondary magnet slit 37 (secondary magnet 34) is formed so that both ends 37a in the longitudinal direction of the cross section along the radial direction extend to the immediate vicinity (immediately close to the polar boundary) of the protrusion 35 of the rotor core 32. There is. Inside the radial inside of each protrusion 35 of the rotor core 32, both ends 37a in the longitudinal direction (both ends in the longitudinal direction of the secondary magnet 34) of two slits 37 for secondary magnets adjacent to each other in the circumferential direction are arranged side by side in the circumferential direction. It becomes a shape. Therefore, the secondary magnet slit 37 (secondary magnet 34) blocks the magnetic path leading to the protrusion 35, and it is possible to prevent the magnetic flux of the main magnet 33 from leaking through the protrusion 35. Further, it is possible to suppress the interlinkage magnetic flux formed in the stator 8 (teeth 22) from flowing through the protrusion 35, and it is possible to suppress the disturbance of the magnetic flux of the rotor core 32 due to the interlinkage magnetic flux. As a result, the effective magnetic flux amount of the rotor core 32 can be further increased, and the motor characteristics of the motor unit 2 can be further enhanced.

また、ロータコア３２の外周面３２ｂには、４つの突起３５が周方向に等間隔で設けられている。そして、周方向で隣り合う主磁石３３の間に、突起３５が介在された形になる。このため、突起３５を利用してロータコア３２の外周面３２ｂに主磁石３３を容易且つ確実に位置決め固定できる。また、主磁石３３と比較して剛性の高い突起３５を利用して主磁石３３を固定するので、主磁石３３同士を突き合わせて固定する場合と比較して、主磁石３３のロータコア３２に対する固着力を高めることができる。 Further, four protrusions 35 are provided on the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 at equal intervals in the circumferential direction. Then, the protrusion 35 is interposed between the main magnets 33 adjacent to each other in the circumferential direction. Therefore, the main magnet 33 can be easily and surely positioned and fixed to the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 by using the protrusion 35. Further, since the main magnet 33 is fixed by using the protrusion 35 having a higher rigidity than the main magnet 33, the fixing force of the main magnet 33 to the rotor core 32 is compared with the case where the main magnets 33 are abutted against each other and fixed. Can be enhanced.

さらに、主磁石３３の最大肉厚Ｔ１ｍａｘ及び副磁石３４の最大肉厚Ｔ２ｍａｘが、上記式（１）を満たすように設定されているので、ロータコア３２の有効磁束量を十分満足することができる。このため、ロータ９全体として磁石（主磁石３３、副磁石３４）の材料コストを確実に抑えることができる。
また、主磁石３３がパラレル配向に着磁されているので、ロータコア３２の外周面３２ｂでの磁束の向きを均一化できる。このため、各主磁石３３の径方向外表面の磁束を効率よく利用でき、ロータコア３２の有効磁束を高めることができる。 Further, since the maximum wall thickness T1max of the main magnet 33 and the maximum wall thickness T2max of the sub magnet 34 are set so as to satisfy the above equation (1), the effective magnetic flux amount of the rotor core 32 can be sufficiently satisfied. Therefore, the material cost of the magnets (main magnet 33, sub-magnet 34) of the rotor 9 as a whole can be reliably suppressed.
Further, since the main magnet 33 is magnetized in parallel orientation, the direction of the magnetic flux on the outer peripheral surface 32b of the rotor core 32 can be made uniform. Therefore, the magnetic flux on the radial outer surface of each main magnet 33 can be efficiently used, and the effective magnetic flux of the rotor core 32 can be increased.

さらに、主磁石３３の外表面３３ａの円弧中心Ｃ２が、回転軸３１の軸心Ｃ１から僅かに偏心している。このため、主磁石３３の径方向外側の外表面３３ａとティース２２の内周面との間の微小隙間Ｓ１が、主磁石３３の周方向中央が最も小さく、この周方向中央から周方向に離間するに従って徐々に大きくなる。よって、周方向で隣接する主磁石３３間での急激な磁束の変化がステータ８（ティース２２）に及ぼす影響を、極力減少することができる。この結果、モータ部２のコギングトルクを減少できる。 Further, the arc center C2 of the outer surface 33a of the main magnet 33 is slightly eccentric from the axis C1 of the rotating shaft 31. Therefore, the minute gap S1 between the outer outer surface 33a of the main magnet 33 in the radial direction and the inner peripheral surface of the teeth 22 is the smallest in the circumferential center of the main magnet 33, and is separated from the circumferential center in the circumferential direction. It gradually grows as you do. Therefore, the influence of a sudden change in magnetic flux between the main magnets 33 adjacent to each other in the circumferential direction on the stator 8 (teeth 22) can be reduced as much as possible. As a result, the cogging torque of the motor unit 2 can be reduced.

（第２実施形態）
次に、図１０に基づいて、第２実施形態について説明する。
図１０は、第２実施形態におけるステータ８及びロータ２０９の軸方向からみた平面図であって、前述の図３に対応している。なお、前述の第１実施形態と同一態様には同一符号を付して説明を省略する（以下の第３実施形態についても同様）。
同図に示すように、前述の第１実施形態と本第２実施形態との相違点は、第２実施形態では、１つの主磁石３３の径方向内側に、２つの副磁石３４，２３４が設けられている点にある。 (Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a plan view of the stator 8 and the rotor 209 as viewed from the axial direction in the second embodiment, and corresponds to FIG. 3 described above. The same reference numerals as those of the above-described first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted (the same applies to the following third embodiment).
As shown in the figure, the difference between the first embodiment and the second embodiment described above is that in the second embodiment, two sub-magnets 34 and 234 are provided inside one main magnet 33 in the radial direction. It is in the point that it is provided.

より具体的には、ロータコア２３２には、外周面２３２ｂと副磁石用スリット３７との間に、それぞれ第２の副磁石用スリット２３７が形成されている。この副磁石用スリット２３７に、第２の副磁石２３４が収納され、例えば接着剤等によりロータコア２３２に固定される。
第２の副磁石用スリット２３７は、径方向に沿う断面が径方向内側に向かって凸となるように略円弧状（瓦状）に形成されている。また、第２の副磁石用スリット２３７は、径方向に沿う断面の長手方向両端２３７ａが、ロータコア２３２の外周面２３２ｂ（主磁石収納部３６）の直近に至るまで延出するように形成されている。 More specifically, in the rotor core 232, a second sub-magnet slit 237 is formed between the outer peripheral surface 232b and the sub-magnet slit 37, respectively. The second sub-magnet 234 is housed in the sub-magnet slit 237, and is fixed to the rotor core 232 with, for example, an adhesive.
The second sub-magnet slit 237 is formed in a substantially arc shape (tile shape) so that the cross section along the radial direction becomes convex inward in the radial direction. Further, the second auxiliary magnet slit 237 is formed so that both ends 237a in the longitudinal direction of the cross section along the radial direction extend to the immediate vicinity of the outer peripheral surface 232b (main magnet accommodating portion 36) of the rotor core 232. There is.

また、第２の副磁石用スリット２３７は、径方向内側（回転軸３１側）の内側面２３７ｂの曲率半径Ｒ３が、径方向外側（主磁石３３側）の内側面２３７ｃの曲率半径Ｒ４よりも小さく設定されている。このため、第２の副磁石用スリット２３７の短手方向の幅であるスリット幅は、径方向に沿う断面で長手方向中央が最も大きく、長手方向両端２３７ａに向かうに従って徐々に小さくなる。 Further, in the second secondary magnet slit 237, the radius of curvature R3 of the inner side surface 237b on the inner side in the radial direction (side of the rotating shaft 31) is larger than the radius of curvature R4 of the inner side surface 237c on the inner side surface 237c on the outer side in the radial direction (side of the main magnet 33). It is set small. Therefore, the slit width, which is the width of the second secondary magnet slit 237 in the lateral direction, is the largest in the longitudinal direction in the cross section along the radial direction, and gradually decreases toward both ends 237a in the longitudinal direction.

このように形成された第２の副磁石用スリット２３７に収納される第２の副磁石２３４は、第２の副磁石用スリット２３７の形状に対応するように、径方向に沿う断面が径方向内側に向かって凸となるように、略円弧状（瓦状）に形成されている。第２の副磁石２３４は、磁界の配向が厚み方向に沿ってラジアル配向となるように着磁されている。そして、第２の副磁石３４は、対応する主磁石３３の配向及び副磁石３４と同じ向きになるように配置されている。 The second sub-magnet 234 housed in the second sub-magnet slit 237 formed in this way has a radial cross section along the radial direction so as to correspond to the shape of the second sub-magnet slit 237. It is formed in a substantially arc shape (tile shape) so as to be convex toward the inside. The second sub-magnet 234 is magnetized so that the orientation of the magnetic field is radial along the thickness direction. The second sub-magnet 34 is arranged so as to be oriented in the same direction as the corresponding main magnet 33 and the sub-magnet 34.

また、第２の副磁石２３４の径方向に沿う断面の長手方向の周長は、第２の副磁石用スリット２３７の径方向に沿う断面の長手方向の周長よりも若干短く設定されている。このため、第２の副磁石用スリット２３７の長手方向両端２３７ａには、第２の副磁石２３４との間に、僅かにフラックスバリヤとして機能する空洞部２３８が形成される。
さらに、第２の副磁石２３４の最大肉厚をＴ２２ｍａｘとしたとき、第２の副磁石２３４の最大肉厚Ｔ２２ｍａｘと副磁石３４の最大肉厚Ｔ２ｍａｘは、
Ｔ２ｍａｘ≧Ｔ２２ｍａｘ・・・（２）
を満たすように設定されている。 Further, the circumferential length of the cross section along the radial direction of the second sub-magnet 234 is set to be slightly shorter than the circumferential length of the cross section along the radial direction of the second sub-magnet slit 237. .. Therefore, at both ends 237a in the longitudinal direction of the second sub-magnet slit 237, a hollow portion 238 that slightly functions as a flux barrier is formed between the second sub-magnet slit 237 and the second sub-magnet 234.
Further, when the maximum wall thickness of the second sub magnet 234 is T22max, the maximum wall thickness T22max of the second sub magnet 234 and the maximum wall thickness T2max of the sub magnet 34 are
T2max ≧ T22max ・・・ (2)
Is set to meet.

したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、第２の副磁石２３４を設ける分、前述の第１実施形態と比較してロータコア２３２の有効磁束量をさらに増大させることができる。 Therefore, according to the above-mentioned second embodiment, the same effect as that of the above-mentioned first embodiment can be obtained. Further, the amount of effective magnetic flux of the rotor core 232 can be further increased as compared with the first embodiment described above by providing the second sub-magnet 234.

（第３実施形態）
次に、図１１に基づいて、第３実施形態について説明する。
図１１は、第３実施形態におけるステータ８及びロータ３０９の軸方向からみた平面図であって、前述の図３に対応している。
同図に示すように、前述の第１実施形態と本第３実施形態との相違点は、第３実施形態では、１つの主磁石３３の径方向内側に配置された副磁石３３４が、周方向に２分割に構成されて第１副磁石３３４ａ及び第２副磁石３３４ｂの２つの副磁石３３４ａ，３３４ｂで構成されている点にある。 (Third Embodiment)
Next, the third embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a plan view of the stator 8 and the rotor 309 seen from the axial direction in the third embodiment, and corresponds to FIG. 3 described above.
As shown in the figure, the difference between the above-mentioned first embodiment and the third embodiment is that in the third embodiment, the secondary magnet 334 arranged radially inside one main magnet 33 has a circumference. The point is that it is divided into two in the direction and is composed of two sub-magnets 334a and 334b, that is, a first sub-magnet 334a and a second sub-magnet 334b.

より具体的には、ロータコア３３２には、各主磁石３３の径方向内側（回転軸３１側）に、それぞれ副磁石用スリット３３７が形成されている。副磁石用スリット３３７は、径方向に沿う断面が径方向内側に向かって凸となるように略円弧状（瓦状）に形成されている。また、副磁石用スリット３３７は、径方向に沿う断面の長手方向両端３３７ａが、ロータコア３３２の突起３５の直近（極境界の直近）に至るまで延出するように形成されている。すなわち、ロータコア３３２の各突起３５の径方向内側には、周方向で隣り合う２つの副磁石用スリット３３７の長手方向両端３３７ａが、周方向に並んで配置された形になる。 More specifically, the rotor core 332 is formed with slits 337 for sub-magnets on the radial inner side (rotation shaft 31 side) of each main magnet 33. The secondary magnet slit 337 is formed in a substantially arc shape (tile shape) so that the cross section along the radial direction is convex inward in the radial direction. Further, the secondary magnet slit 337 is formed so that both ends 337a in the longitudinal direction of the cross section along the radial direction extend to the immediate vicinity (closest to the polar boundary) of the protrusion 35 of the rotor core 332. That is, inside each protrusion 35 of the rotor core 332 in the radial direction, both ends 337a in the longitudinal direction of the two auxiliary magnet slits 337 adjacent to each other in the circumferential direction are arranged side by side in the circumferential direction.

さらに、副磁石用スリット３３７の径方向断面における長手方向中央には、センターブリッジ５０が設けられている。センターブリッジ５０は、副磁石用スリット３３７の径方向内側（回転軸３１側）の内側面３３７ｂと径方向外側（主磁石３３側）の内側面３３７ｃとに跨るように形成されている。すなわち、センターブリッジ５０は、径方向に沿って、且つロータコア３３２の軸方向全体に渡って形成されている。
そして、センターブリッジ５０によって、副磁石用スリット３３７が２つの小副磁石用スリット３３８，３３９に区画されている。これら２つの小副磁石用スリット３３８，３３９に、それぞれ副磁石３３４ａ，３３４ｂが収納され、例えば接着剤等によりロータコア３３２に固定される。 Further, a center bridge 50 is provided at the center in the longitudinal direction in the radial cross section of the slit 337 for the secondary magnet. The center bridge 50 is formed so as to straddle the inner side surface 337b on the radial inner side (rotating shaft 31 side) and the inner side surface 337c on the radial outer side (main magnet 33 side) of the secondary magnet slit 337. That is, the center bridge 50 is formed along the radial direction and over the entire axial direction of the rotor core 332.
Then, the secondary magnet slit 337 is divided into two small secondary magnet slits 338 and 339 by the center bridge 50. The secondary magnets 334a and 334b are housed in these two small secondary magnet slits 338 and 339, respectively, and are fixed to the rotor core 332 with, for example, an adhesive.

各副磁石３３４ａ，３３４ｂは、収納される小副磁石用スリット３３８，３３９の形状に対応するように、径方向に沿う断面が径方向内側に向かって凸となるように、略円弧状（瓦状）に形成されている。各副磁石３３４ａ，３３４ｂは、磁界の配向が厚み方向に沿ってラジアル配向となるように着磁されている。そして、各副磁石３３４ａ，３３４ｂは、対応する主磁石３３の配向とほぼ同じ向きになるように配置されている。 Each of the sub-magnets 334a and 334b has a substantially arc shape (roof tile) so that the cross section along the radial direction is convex inward in the radial direction so as to correspond to the shape of the slits 338 and 339 for the small sub-magnets to be housed. Shape). The sub-magnets 334a and 334b are magnetized so that the orientation of the magnetic field is radial along the thickness direction. The sub-magnets 334a and 334b are arranged so as to have substantially the same orientation as the orientation of the corresponding main magnet 33.

また、各副磁石３３４ａ，３３４ｂの径方向に沿う断面の長手方向の周長は、それぞれ対応する小副磁石用スリット３３８，３３９の径方向に沿う断面の長手方向の周長よりも若干短く設定されている。このため、各小副磁石用スリット３３８，３３９の長手方向両端には、それぞれ副磁石３３４ａ，３３４ｂとの間に、僅かにフラックスバリヤとして機能する空洞部３４０が形成される。 Further, the circumferential length of the cross section along the radial direction of each of the sub-magnets 334a and 334b is set to be slightly shorter than the circumferential length of the cross section along the radial direction of the corresponding small sub-magnet slits 338 and 339, respectively. Has been done. Therefore, at both ends of the slits 338 and 339 for the small sub-magnets in the longitudinal direction, cavity portions 340 that slightly function as flux barriers are formed between the slits 338 and 339 for the sub-magnets 334a and 334b, respectively.

このように、上述の第３実施形態では、１つの主磁石３３の径方向内側（回転軸３１側）に、２つの副磁石３３４ａ，３３４ｂが配置された形になる。そして、１つの主磁石３３と２つの副磁石３３４ａ，３３４ｂとにより、１極を構成している。このように構成した場合であっても、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、副磁石用スリット３３７にセンターブリッジ５０を設けることにより、副磁石用スリット３３７を形成することによるロータコア３３２の剛性の低下を抑制できる。このため、例えば、ロータ３０９を高速回転させた際、遠心力によってロータコア３３２が変形してしまうことを抑制でき、信頼性の高いロータ３０９を提供できる。 As described above, in the above-described third embodiment, the two sub-magnets 334a and 334b are arranged on the radial inside (rotational shaft 31 side) of one main magnet 33. Then, one main magnet 33 and two sub-magnets 334a and 334b form one pole. Even in the case of such a configuration, the same effect as that of the above-described first embodiment can be obtained.
Further, by providing the center bridge 50 in the secondary magnet slit 337, it is possible to suppress a decrease in the rigidity of the rotor core 332 due to the formation of the secondary magnet slit 337. Therefore, for example, when the rotor 309 is rotated at high speed, it is possible to prevent the rotor core 332 from being deformed by centrifugal force, and it is possible to provide a highly reliable rotor 309.

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、減速機付モータ１は、車両に搭載される電装品（例えば、パワーウインドウ、サンルーフ、電動シート等）の駆動源となるものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな用途に減速機付モータ１を使用することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the motor 1 with a speed reducer is a drive source for electrical components (for example, a power window, a sunroof, an electric seat, etc.) mounted on a vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this, and the motor 1 with a speed reducer can be used for various purposes.

また、上述の第１実施形態では、ロータコア３２は、１つの主磁石３３と、この主磁石３３の径方向内側（回転軸３１側）に配置される１つの副磁石３４と、が対となって１極を構成している場合について説明した。さらに、上述の第２実施形態では、１つの主磁石３３と、この主磁石３３の径方向内側（回転軸３１側）に配置される副磁石３４及び第２の副磁石２３４とにより、１極を構成している場合について説明した。また、上述の第３実施形態では、１つの主磁石３３と、この主磁石３３の径方向内側（回転軸３１側）に配置される２つの副磁石３３４ａ，３３４ｂとにより、１極を構成している場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、１つの主磁石３３に対し、２つ以上の複数の副磁石を設けてもよい。 Further, in the above-described first embodiment, in the rotor core 32, one main magnet 33 and one sub-magnet 34 arranged on the radial inside (rotation axis 31 side) of the main magnet 33 are paired. The case where one pole is configured has been described. Further, in the second embodiment described above, one pole is formed by one main magnet 33, and a sub-magnet 34 and a second sub-magnet 234 arranged inside the main magnet 33 in the radial direction (on the side of the rotating shaft 31). The case where is configured has been described. Further, in the third embodiment described above, one pole is formed by one main magnet 33 and two sub-magnets 334a and 334b arranged on the radial inside (rotational shaft 31 side) of the main magnet 33. I explained the case of. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of two or more sub-magnets may be provided for one main magnet 33.

また、上述の実施形態では、ロータコア３２，２３２，３３２は、４つの主磁石３３を有し、４極に構成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ロータコア３２，２３２，３３２を、４極以上に構成してもよい。この場合、ロータコア３２，２３２，３３２の極数に応じて主磁石３３を設ければよい。
さらに、主磁石３３は、略円弧状（瓦状）に形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ロータコア３２，２３２，３３２の外周面３２，２３２ｂ，３３２ｂを取り囲むように、主磁石３３を略円筒状に形成してもよい。そして、主磁石３３の磁極毎に、副磁石３４，２３４，３３４ａ，３３４ｂを設ければよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the rotor cores 32, 232 and 332 have four main magnets 33 and are configured to have four poles has been described. However, the present invention is not limited to this, and the rotor cores 32, 232 and 332 may be configured to have four or more poles. In this case, the main magnet 33 may be provided according to the number of poles of the rotor cores 32, 232 and 332.
Further, a case where the main magnet 33 is formed in a substantially arc shape (tile shape) has been described. However, the present invention is not limited to this, and the main magnet 33 may be formed in a substantially cylindrical shape so as to surround the outer peripheral surfaces 32, 232b, 332b of the rotor cores 32, 232 and 332. Then, the sub-magnets 34, 234, 334a, 334b may be provided for each magnetic pole of the main magnet 33.

また、上述の実施形態では、ロータコア３２，２３２，３３２に形成された副磁石用スリット３７，２３７，３３７に、それぞれ副磁石３４，２３４，３３４ａ，３３４ｂを収納した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、副磁石用スリット３７，２３７，３３７に磁性樹脂を充填し、この樹脂を副磁石３４，２３４，３３４ａ，３３４ｂとして構成してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the secondary magnets 34, 234, 334a and 334b are housed in the secondary magnet slits 37, 237 and 337 formed in the rotor cores 32, 232 and 332, respectively, has been described. However, the present invention is not limited to this, and the slits 37, 237, 337 for the secondary magnet may be filled with a magnetic resin, and this resin may be configured as the secondary magnets 34, 234, 334a, 334b.

さらに、上述の実施形態では、ロータコア３２，２３２，３３２の外周面３２，２３２ｂ，３３２ｂには、径方向に突出され、且つロータコア３２，２３２，３３２の軸方向全体に延びるように突起３５が形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ロータコア３２，２３２，３３２の外周面３２ｂ，２３２ｂ，３３２ｂに、軸方向に所定間隔をあけて突起３５を形成してもよい。突起３５は、略円弧状（瓦状）に形成された主磁石３３の周方向の位置決めを行い、主磁石３３を保持可能な形状であればよい。 Further, in the above-described embodiment, protrusions 35 are formed on the outer peripheral surfaces 32, 232b, 332b of the rotor cores 32, 232, 332 so as to project radially and extend in the entire axial direction of the rotor cores 32, 232, 332. The case where it is done was explained. However, the present invention is not limited to this, and protrusions 35 may be formed on the outer peripheral surfaces 32b, 232b, 332b of the rotor cores 32, 232 and 332 at predetermined intervals in the axial direction. The protrusion 35 may have a shape that can hold the main magnet 33 by positioning the main magnet 33 formed in a substantially arc shape (tile shape) in the circumferential direction.

例えば、ロータコア３２，２３２，３３２を、複数の金属板を軸方向に積層することにより形成する場合、金属板の外周面３２ｂ，２３２ｂ，３３２ｂの１箇所に突起３５を形成し、金属板を周方向に所定角度回転させながら積層してもよい。このように構成することで、ロータコア３２，２３２，３３２の外周面３２ｂ，２３２ｂ，３３２ｂに、軸方向に所定間隔をあけて突起３５が形成される。 For example, when the rotor cores 32, 232 and 332 are formed by laminating a plurality of metal plates in the axial direction, protrusions 35 are formed at one of the outer peripheral surfaces 32b, 232b, 332b of the metal plates, and the metal plates are rotated. Stacking may be performed while rotating the metal by a predetermined angle in the direction. With this configuration, protrusions 35 are formed on the outer peripheral surfaces 32b, 232b, 332b of the rotor cores 32, 232 and 332 at predetermined intervals in the axial direction.

また、上述の実施形態では、各副磁石用スリット３７，２３７，３３７（各副磁石３４，２３４，３３４ａ，３３４ｂ）は、径方向に沿う断面が径方向内側に向かって凸となるように略円弧状（瓦状）に形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、主磁石３３の配向と、この主磁石３３と径方向で対向する副磁石３４，２３４，３３４ａ，３３４ｂの配向とが同一方向を向いていればよい。
例えば、副磁石３４，２３４，３３４ａ，３３４ｂを平板状に形成してもよい。また、各副磁石用スリット３７，２３７，３３７を、径方向に沿う断面が径方向内側に向かって凸となるように、略Ｖ字状に形成し、これに対応するように、副磁石３４，２３４，３３４ａ，３３４ｂを形成してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the slits 37, 237, 337 for each sub-magnet (each sub-magnet 34, 234, 334a, 334b) are omitted so that the cross section along the radial direction is convex inward in the radial direction. The case where it is formed in an arc shape (tile shape) has been described. However, the present invention is not limited to this, and the orientation of the main magnet 33 and the orientations of the sub-magnets 34, 234, 334a, and 334b facing the main magnet 33 in the radial direction may be oriented in the same direction.
For example, the secondary magnets 34, 234, 334a, 334b may be formed in a flat plate shape. Further, the slits 37, 237, and 337 for each secondary magnet are formed in a substantially V shape so that the cross section along the radial direction is convex inward in the radial direction, and the secondary magnet 34 corresponds to this. , 234, 334a, 334b may be formed.

２…モータ部（同期モータ、ブラシレスモータ）
３１…回転軸（シャフト）
３２，２３２，３３…ロータコア
３２ｂ，２３２ｂ，３３２ｂ…外周面
３３…主磁石
３４…副磁石
３５…突起
３７，３３７…副磁石用スリット
２３４…第２の副磁石（副磁石）
２３７…第２の副磁石用スリット
３３４ａ…第１副磁石（副磁石）
３３４ｂ…第２副磁石（副磁石）
３３８，３３９…小副磁石用スリット
Ｃ１…軸心（回転軸線） 2 ... Motor section (synchronous motor, brushless motor)
31 ... Rotating shaft (shaft)
32, 232, 33 ... Rotor cores 32b, 232b, 332b ... Outer peripheral surface 33 ... Main magnet 34 ... Secondary magnet 35 ... Protrusions 37, 337 ... Secondary magnet slit 234 ... Second secondary magnet (secondary magnet)
237 ... Slit for second secondary magnet 334a ... First secondary magnet (secondary magnet)
334b ... Second secondary magnet (secondary magnet)
338, 339 ... Slit for small secondary magnet C1 ... Axis center (rotation axis)

Claims

回転軸線回りに回転するシャフトと、
前記シャフトに固定され、前記回転軸線を径方向中心とするロータコアと、
前記ロータコアの外周面に、径方向外表面の磁極が周方向で互い違いになるように複数配置される主磁石と、
前記ロータコアの前記主磁石よりも前記シャフト側に配置され、各前記主磁石に少なくとも１つ設けられる副磁石と、
を備え、
前記主磁石の着磁の配向と、該主磁石と径方向で対向する前記副磁石の配向とが同一方向を向いており、
前記ロータコアは、周方向で隣り合う前記主磁石の間に設けられ、前記ロータコアの外周面から径方向外側へ突出した突起を備え、
前記主磁石は、前記回転軸線に直交する断面が径方向外側に向かって凸となるように湾曲形成されており、
前記副磁石は、前記回転軸線に直交する断面が径方向内側に向かって凸となるように湾曲形成されて、前記ロータコアの前記外周面側の外側湾曲側面と前記外側湾曲側面と径方向で対向する内側湾曲側面と、前記外側湾曲側面及び前記内側湾曲側面の前記断面の形状における長手方向の両端同士を連結する円弧状の端部と、を有しており、且つ、前記長手方向の両端が、前記突起の径方向内側に配置されていると共に前記主磁石の前記断面の形状における長手方向の両端よりも径方向内側に配置されており、
前記突起の周方向の幅は、周方向で隣り合う前記副磁石の前記長手方向の両端における前記外側湾曲側面の間の幅よりも小さい
ことを特徴とする同期モータ。 A shaft that rotates around the axis of rotation and
A rotor core fixed to the shaft and centered on the rotation axis in the radial direction,
A plurality of main magnets are arranged on the outer peripheral surface of the rotor core so that the magnetic poles on the outer surface in the radial direction are staggered in the circumferential direction.
A sub-magnet arranged on the shaft side of the rotor core with respect to the main magnet and provided at least one on each main magnet.
With
The orientation of the magnetization of the main magnet and the orientation of the sub-magnet facing the main magnet in the radial direction are oriented in the same direction.
The rotor core is provided between the main magnets adjacent to each other in the circumferential direction, and includes protrusions protruding outward in the radial direction from the outer peripheral surface of the rotor core.
The main magnet is curved so that the cross section orthogonal to the rotation axis becomes convex outward in the radial direction.
The sub-magnet is curved so that the cross section orthogonal to the rotation axis is convex inward in the radial direction, and is radially opposed to the outer curved side surface of the rotor core on the outer peripheral surface side and the outer curved side surface. inner curve and the side has a circular arc-shaped end portion for connecting the two ends together in the longitudinal direction in the shape of the cross section of the outer curved side surface and the inner curved side, and both ends of the long side direction of Are arranged radially inward of the protrusion and radially inward of both ends in the longitudinal direction in the shape of the cross section of the main magnet.
A synchronous motor characterized in that the width of the protrusion in the circumferential direction is smaller than the width between the outer curved side surfaces of the sub-magnets adjacent to each other in the circumferential direction at both ends in the longitudinal direction.

１つの前記主磁石に、１つの前記副磁石が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の同期モータ。 The synchronous motor according to claim 1, wherein one main magnet is provided with one sub magnet.

前記副磁石は、前記回転軸線に直交する断面形状における長手方向の両端が、周方向で隣り合う前記主磁石の間の極境界の直近まで延出するように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の同期モータ。 The sub-magnet is characterized in that both ends in the longitudinal direction in a cross-sectional shape orthogonal to the rotation axis are formed so as to extend to the immediate vicinity of the polar boundary between the main magnets adjacent to each other in the circumferential direction. The synchronous motor according to claim 1 or 2.

前記主磁石及び前記副磁石は、周方向の中心を通る径方向の肉厚が最も大きく、周方向両端に向かうに従って漸次肉厚が薄くなるように形成されており、
前記主磁石の周方向の中心を通る径方向の肉厚をＴ１とし、
前記副磁石の周方向の中心を通る径方向の肉厚をＴ２としたとき、
Ｔ１≧Ｔ２
を満たすように設定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の同期モータ。 The main magnet and the sub magnet have the largest radial wall thickness passing through the center in the circumferential direction, and are formed so that the wall thickness gradually decreases toward both ends in the circumferential direction.
Let T1 be the radial wall thickness passing through the center of the main magnet in the circumferential direction.
When the wall thickness in the radial direction passing through the center in the circumferential direction of the secondary magnet is T2,
T1 ≧ T2
The synchronous motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the synchronous motor is set to satisfy the above conditions.

前記主磁石は、パラレル配向に着磁されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の同期モータ。 The synchronous motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the main magnet is magnetized in a parallel orientation.

請求項１から請求項５の何れか１項に記載の同期モータを備えたことを特徴とするブラシレスモータ。 A brushless motor including the synchronous motor according to any one of claims 1 to 5.