特開 2022-189432 自己始動形同期リラクタンスモータの回転子およびその製造方法。

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022189432

(43)【公開日】2022-12-22

(54)【発明の名称】自己始動形同期リラクタンスモータの回転子およびその製造方法。

(51)【国際特許分類】

   H02K 19/10 20060101AFI20221215BHJP

   H02K 1/22 20060101ALI20221215BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20221215BHJP

【ＦＩ】

H02K19/10 A

H02K1/22 Z

H02K15/02 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021098002

(22)【出願日】2021-06-11

(71)【出願人】

【識別番号】513296958

【氏名又は名称】東芝産業機器システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】森林 諒伍

【テーマコード（参考）】

5H601

5H615

5H619

【Ｆターム（参考）】

5H601AA24

5H601AA29

5H601CC01

5H601CC17

5H601DD01

5H601DD09

5H601DD11

5H601EE15

5H601EE18

5H601EE19

5H601GA24

5H601GA25

5H601GA28

5H601GA32

5H601GA33

5H601GA39

5H601GC02

5H601GC12

5H601GC22

5H601GD03

5H601GD07

5H601GD17

5H601HH02

5H601HH04

5H601KK08

5H615AA01

5H615BB01

5H615BB14

5H615PP02

5H615PP06

5H615SS03

5H615SS05

5H615SS10

5H615SS13

5H619AA01

5H619AA05

5H619BB06

5H619BB24

5H619PP02

5H619PP04

5H619PP08

(57)【要約】

【課題】製造を容易に行うことができ、生産性を高めることができる自己始動形同期リラクタンスモータの回転子およびその製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態のリラクタンスモータ１の回転子４は、内周側が中空に形成されている外周側分割鉄心１５と、外周側分割鉄心１５の中空の部分に配置され、当該外周側分割鉄心１５に組付けられいてに一体に回転する内周側分割鉄心１６とにより構成された回転子鉄心１１を有しており、硬磁性材料としての永久磁石が、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との境界から後着磁が可能な範囲内に配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フラックスバリアスリットが形成されている回転子鉄心と、
前記フラックスバリアスリットの少なくとも一部に充填されている導電性の非磁性材料と、
前記回転子鉄心の周方向において前記フラックスバリアスリットに対応する位置に配置されている硬磁性材料と、を備え、
前記回転子鉄心は、内周側が中空に形成されている外周側分割鉄心と、前記外周側分割鉄心の中空の部分に配置され、当該外周側分割鉄心に組付けられて一体に回転する内周側分割鉄心とにより構成されており、
前記硬磁性材料は、前記内周側分割鉄心と前記外周側分割鉄心との境界から後着磁が可能な範囲内に配置されている自己始動形同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項2】

前記硬磁性材料は、前記内周側分割鉄心と前記外周側分割鉄心との間に形成される空間に配置されている請求項１記載の自己始動形同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項3】

前記硬磁性材料は、前記内周側分割鉄心の内部に配置されている請求項１または２記載の自己始動形同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項4】

前記硬磁性材料は、前記外周側分割鉄心の内部に配置されている請求項１から３のいずれか一項記載の自己始動形同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項5】

前記硬磁性材料は、前記回転子鉄心の周方向、前記回転子鉄心の径方向、または、前記回転子鉄心の軸方向のうち少なくとも一方向において、複数個が配置されている請求項１から４のいずれか一項記載の自己始動形同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項6】

前記フラックスバリアスリットは、前記回転子鉄心の径方向に並んで複数層形成されており、
前記硬磁性材料は、最も外周側に形成されている前記フラックスバリアスリットよりも内周側に配置されている請求項１から５のいずれか一項記載の自己始動形同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項7】

前記内周側分割鉄心と前記外周側分割鉄心との境界に、一方の分割鉄心から他方の分割鉄心に向かって突出している凸部と、当該凸部と係合する凹部とが形成されている請求項１から６のいずれか一項記載の自己始動形同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項8】

前記硬磁性材料は、前記回転子鉄心の周方向において前記凸部に対応する位置に配置されている請求項７記載の自己始動形同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項9】

前記硬磁性材料は、前記回転子鉄心の周方向において前記凸部からずれた位置に配置されている請求項７または８記載の自己始動形同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項10】

回転子鉄心と、前記回転子鉄心に形成されているフラックスバリアスリットと、前記フラックスバリアスリットの少なくとも一部に充填されている導電性の非磁性材料と、前記回転子鉄心の周方向において前記フラックスバリアスリットに対応する位置に配置されている硬磁性材料とを備えた自己始動形同期リラクタンスモータの回転子の製造方法であって、
前記回転子鉄心は、内周側が中空に形成されている外周側分割鉄心と、前記外周側分割鉄心の中空の部分に配置され、当該外周側分割鉄心に組付けられて一体に回転する内周側分割鉄心とにより構成されるものであり、
前記内周側分割鉄心を製造する工程と、
前記外周側分割鉄心を製造する工程と、
前記内周側分割鉄心と前記外周側分割鉄心とを組付ける前に、前記硬磁性材料をいずれかの分割鉄心に装着する装着工程と、を含む自己始動形同期リラクタンスモータの回転子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、自己始動が可能な自己始動形同期リラクタンスモータの回転子およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、永久磁石を備えるとともに、フラックスバリアを形成するためのスリットを設け、そのスリット内に非磁性材料を充填した回転子を用いるリラクタンスモータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１６－５０７２０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、そのような回転子を製造する際には、着磁した永久磁石を装着することが困難であったり、非磁性材料をダイキャストにより充填すると着磁した永久磁石が熱によって減磁したり、ダイキャスト後にいわゆる後着磁しようとしても回転子の表面から磁石までの距離が遠く着磁を行うことができなくなったりするなど、製造上の問題が発生するおそれがある。

【0005】

そこで、製造を容易に行うことができ、生産性を高めることができる自己始動形同期リラクタンスモータの回転子およびその製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の自己始動形同期リラクタンスモータの回転子は、回転子鉄心と、回転子鉄心に形成されているフラックスバリアスリットと、フラックスバリアスリットの少なくとも一部に充填されている導電性の非磁性材料と、回転子鉄心の周方向においてフラックスバリアスリットに対応する位置に配置されている硬磁性材料と、を備え、回転子鉄心は、内周側が中空に形成されている外周側分割鉄心と、外周側分割鉄心の中空の部分に配置され、当該外周側分割鉄心に組付けられて一体に回転する内周側分割鉄心とにより構成されており、硬磁性材料は、内周側分割鉄心と外周側分割鉄心との境界から後着磁が可能な範囲内に配置されている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態による自己始動形同期リラクタンスモータを模式的に示す図

【図2】回転子の断面を模式的に示す図

【図3】回転子および固定子の製造工程を模式的に示す図

【図4】内周側分割鉄心、外周側分割鉄心、組付けた状態の要部を模式的に示す図

【図5】回転子の製造工程を模式的に示す図

【図6】永久磁石の配置例を模式的に示す図

【図7】他の製造工程を模式的に示す図

【図8】他の構成例を模式的に示す図その１

【図9】他の構成例を模式的に示す図その２

【図10】他の構成例を模式的に示す図その３

【図11】他の構成例を模式的に示す図その４

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、構成を理解しやすくするために、各実施形態で共通する符号を付して説明することがある。

【0009】

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の自己始動形同期リラクタンスモータ（以下、単にリラクタンスモータ１と称する）は、フレーム２の内部に固定されている固定子３と、固定子３の内周側に配置されてその固定子３に対して相対的に回転する回転子４と、回転子４に取り付けられていて回転子４と一体に回転するシャフト５とを備えている。以下、回転子４およびシャフト５が回転する軸を回転軸（Ｊ１）と称し、回転軸（Ｊ１）に沿った向きを軸方向と称する。

【0010】

フレーム２は、本実施形態では回転軸方向の両端が開口した円筒状に形成されており、その両端の開口がブラケット６によって閉鎖されている。このブラケット６には、シャフト５を回転可能に支持する軸受け７がそれぞれ設けられている。なお、図１に示すフレーム２の形状は一例であり、例えば設置場所に固定するための固定構造などを外面に有するものであってもよい。

【0011】

図２は、固定子３および回転子４を軸方向からの断面視にて模式的に示すものである。この図２に示すように、固定子３は、中空の概ね円筒状に形成された固定子鉄心８、固定子鉄心８の内周側に形成されている複数のスロット９に装着されているコイル１０を備えている。コイル１０は、図１に示すように固定子３の軸方向の両端に突出した部位が環状に成型され、いわゆるコイルエンド１０ａを形成している。また、固定子３の外周側には、フレーム２に固定するためのボルト孔３ａを有する耳部３ｂが周方向に均等となる３か所に設けられている。ただし、ここに示す固定子３の形状は一例であり、スロット９の数や配置などはこれに限定されない。

【0012】

回転子４は、固定子３の内周側に配置される回転子鉄心１１を有しており、その回転子鉄心１１には、フラックスバリアスリット（以下、スリット１２と称する）、そのスリット１２内に充填されている導電性の非磁性材料１３、および永久磁石１４が設けられている。

【0013】

このスリット１２は、フラックスバリアを形成するものであり、回転子鉄心１１の周方向において極となる位置に対応して、内周側に湾曲しつつ回転子鉄心１１の外周側に向かって広がる湾曲形状に形成されている。本実施形態では４極のリラクタンスモータ１を想定しており、スリット１２は回転子鉄心１１の周方向を４等分したそれぞれの極となる位置に形成されている。また、スリット１２の外周側の端部には、回転子鉄心１１の外周との間に外周側ブリッジ部１２ａが形成されている。

【0014】

また、スリット１２は、各極において径方向に並んで複数層、例えば３層形成されており、回転子鉄心１１を軸方向に貫いていている。そして、本実施形態では全てのスリット１２の内部をダイキャストによって非磁性材料１３で充填している。なお、スリット１２の層数はこれに限定されず、１層や２層あるいは４層以上設ける構成とすることができる。

【0015】

非磁性材料１３は、回転子鉄心１１の軸方向の両端から突出した状態で充填され、各スリット１２から突出した部位が互いに連結されることで、図１に示すいわゆる短絡環１３ａを形成する。ただし、短絡環１３ａは、単純な円環形状に限らず、フレーム２内の空気をかき混ぜるフィンを有する形状などにすることができる。また、非磁性材料１３としては、例えばアルミニウムや銅などを利用することができるがそれらに限定されない。

【0016】

永久磁石１４は、回転子鉄心１１の周方向において極となる位置に対応して、それぞれの極に配置されている。本実施形態の場合、最も内周側に位置するスリット１２は極の中心部分において周方向に２分割されており、そのスリット１２間となる中央ブリッジ部１２ｂに永久磁石１４が配置されている。

【0017】

回転子鉄心１１は、内周側が中空に形成されている外周側分割鉄心１５と、外周側分割鉄心１５の内周側に配置されて外周側分割鉄心１５と一体に回転する内周側分割鉄心１６とにより構成されている。そして、永久磁石１４は、詳細は後述するが、外周側分割鉄心１５に設けられている外周側凹部１７と、内周側分割鉄心１６に設けられている内周側凸部１８とで囲まれた空間、つまりは、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との間に配置されている。

【0018】

換言すると、永久磁石１４は、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との間、つまりは、両者の境界に配置されている。なお、境界は、回転子鉄心１１を軸方向から視た状態における外周側分割鉄心１５の内周側の縁となる内縁、または、内周側分割鉄心１６の外周側の縁となる外縁に相当する。

【0019】

この永久磁石１４は、平板状であって長辺が外周面に沿う態様で配置されている。永久磁石１４は、硬磁性材料に相当し、例えば希土類磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石、サマリウム鉄コバルト磁石などを適宜選択して採用することができる。また、本実施形態では、永久磁石１４は、鉄心への装着後に磁気を高めるいわゆる後着磁により着磁されるものを想定している。

【0020】

シャフト５は、内周側分割鉄心１６の中心に設けられた軸孔１６ａに例えば圧入されている。この軸孔１６ａは、その一部が径方向外側に窪んだキー溝１６ｂを有しており、このキー溝１６ｂにシャフト５の外周に設けられているキーが係合することによりシャフト５が回転子鉄心１１に対して周方向にずれることが規制されている。

【0021】

次に、上記した構成の作用について説明する。
前述のように、永久磁石１４を備えるとともに、フラックスバリアを形成するためのスリット１２を設け、そのスリット１２内に非磁性材料１３を充填した回転子４を製造する際には、例えば着磁した永久磁石１４を挿入することが困難であったり、非磁性材料１３をダイキャストにより充填すると着磁した永久磁石１４が熱によって減磁したり、ダイキャスト後にいわゆる後着磁しようとしても回転子４の表面から磁石までの距離が遠くなって着磁ができないなどの製造上の問題が発生するおそれがある。そこで、以下のようにしてそれらの問題の少なくとも１つあるいは複数を解決可能とする。

【0022】

まず、固定子鉄心８および回転子鉄心１１の製造方法方を説明する。固定子鉄心８および回転子鉄心１１は、図３に示すように、帯状の電磁鋼板１９を所定の送り方向に送りつつ図示しないプレス加工機により打ち抜いて形成された鉄心片２０を積層することにより形成されている。具体的には、電磁鋼板１９を所定の送り方向に送りつつ、所定の位置で内周側分割鉄心１６用の鉄心片２０ａ、外周側分割鉄心１５用の鉄心片２０ｂ、および固定子鉄心８用の鉄心片２０ｃが順次打ち抜かれていく。この工程は、打ち抜き工程に相当する。

【0023】

内周側分割鉄心１６用の鉄心片２０ａは、図４に内周側鉄心片として拡大して示すように、回転子鉄心１１の周方向において極となる位置に対応した４か所の外周側に所定の突出長（Ｌ１）で内周側凸部１８が形成され、内周側には軸孔１６ａおよびキー溝１６ｂが形成された状態で打ち抜かれる。また、内周側凸部１８の幅は仕様に応じて適宜設定することができる。なお、厳密には、鉄心片２０ａは、積層された状態で内周側凸部１８、軸孔１６ａおよびキー溝１６ｂを形成する形状に打ち抜かれる。そして、各鉄心片２０ａを積層して溶接することにより図３に示す内周側分割鉄心１６が形成される。この工程は、積層工程、溶接工程に相当する。

【0024】

また、外周側分割鉄心１５用の鉄心片２０ｂは、図４に外周側鉄心片として拡大して示すように、内周側分割鉄心１６が配置される中空部分、極となる位置つまりは内周側凸部１８の位置に対応した径方向外側に所定の深さ（Ｌ２）で窪んだ４か所の外周側凹部１７、および各スリット１２が形成された状態で打ち抜かれる。このとき、外周側凹部１７の幅は仕様と内周側凸部１８に対して必要になるクリアランスとを加味して適宜設定することができる。なお、厳密には、鉄心片２０ｂは、積層された状態において中空部分、外周側凹部１７、スリット１２が形成される形状に打ち抜かれる。そして、各鉄心片２０ｂを積層することにより図３に示す外周側分割鉄心１５が形成される。

【0025】

このとき、外周側凹部１７の深さ（Ｌ２）は、内周側凸部１８の突出量（Ｌ１）よりも大きく設定されている。そのため、図４に空間部分として示すように、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６とを組付けた状態では、内周側凸部１８の先端と外周側凹部１７の艇部との間に空間（Ｓ）が形成される。そして、本実施形態ではこの空間（Ｓ）に永久磁石１４が配置される。つまり、永久磁石１４は、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との間であって、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との境界に位置して配置される。

【0026】

また、固定子３用の鉄心片２０ｃは、図３に示すように、回転子４が配置される中空部分、内周側に位置する複数のスロット９、ボルト孔３ａを有する耳部３ｂが形成された状態で打ち抜かれる。なお、厳密には、鉄心片２０ｃは、積層された状態において中空部分、スロット９、ボルト孔３ａおよび耳部３ｂを形成する形状に打ち抜かれる。そして、鉄心片２０ｃを積層することにより固定子鉄心８が形成される。

【0027】

続いて、図５に装着工程として示すように、内周側分割鉄心１６は、それぞれの内周側凸部１８の表面に着磁前の永久磁石１４が例えば張り付けることによって装着される。すなわち、永久磁石１４は、回転子鉄心１１の周方向において内周側凸部１８に対応する位置であり、回転子４の極に対応する位置に配置されている。このとき、本実施形態では内周側凸部１８の表面つまりは径方向外側の端面は平坦に形成されており、その平坦な面に平板状の永久磁石１４が装着される。つまり、永久磁石１４は、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との境界から後着磁が可能な範囲内、本実施形態では内周側分割鉄心１６の外縁に位置して配置されることになる。

【0028】

内周側分割鉄心１６に装着された永久磁石１４は、着磁工程として示すように着磁される。すなわち、本実施形態では装着した後に着磁が行われる後着磁の永久磁石１４を採用しており、その永久磁石１４は、例えば内周側凸部１８の表面のように、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との境界から後着磁が可能な範囲内に配置されている。そのため、永久磁石１４を内周側分割鉄心１６に装着する際に着磁前のものを利用することができることから、位置決めなどを容易に行うことができ、作業性を改善することができる。なお、図示は省略するが、本実施形態では、装着工程の前の時点、着磁工程の前の時点、あるいは、着磁工程の後の時点で内周側分割鉄心１６にシャフト５が取り付けられている。

【0029】

一方、外周側分割鉄心１５は、ダイキャスト工程として示すように、単独でダイキャストが行われ、スリット１２内に非磁性材料１３が充填されるとともに、上記した短絡環１３ａが形成されている。つまり、外周側分割鉄心１５にダイキャストが行われる際には、永久磁石１４に対する熱の影響が発生しない。

【0030】

そして、組付け工程として示すように、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６とは、互いの中心軸を一致させた状態で、また、外周側分割鉄心１５の外周側凹部１７と内周側分割鉄心１６の内周側凸部１８とが互いに係合した状態で一体に組付けられて回転子４が形成される。これにより、各極に対応する位置のそれぞれに、非磁性材料１１０が充填されたスリット１２と永久磁石とが配置される。また、内周側凸部１８と外周側凹部１７とが互いに係合することにより、周方向へのずれが規制される。

【0031】

このとき、永久磁石１４は、図６に拡大して示すように外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との間、本実施形態の場合であれば内周側凸部１８と外周側凹部１７とで囲まれた空間内に位置して配置される。また、永久磁石１４は、径方向に複数層形成されているスリット１２のうち、最も外周側に形成されているスリット１２よりも内周側であって、最も内周側のスリット１２間に配置される。

【0032】

この永久磁石１４は、その幅（Ｗｍ）が、外周側凹部１７との間にクリアランスがある状態で概ね内周側凸部１８の幅と一致する長さに設定されている。また、永久磁石１４は、その厚み（Ｔｍ）が、外周側凹部１７との間にクリアランスがある状態で概ね外周側凹部１７と内周側凸部１８とによって形成される空間と一致する長さに設定されている。

【0033】

また、永久磁石１４は、径方向における位置が、本実施形態では最も内周側に位置するスリット１２を延長した範囲内となるように設定されている。より具体的には、永久磁石１４の径方向外側の辺が図示左右のスリット１２の径方向外側の線を繋いだ位置と一致または内側になり、径方向内側の辺が図示左右のスリット１２の径方向内側の線を繋いだ位置と一致または外側になるように配置されている。

【0034】

ただし、図６に示す永久磁石１４の大きさや配置は一例であり、特性に応じて適時変更することができる。例えば、永久磁石１４は、径方向外側の辺が例えば２番目のスリット１２に近い位置となったり、径方向内側の辺が最外周のスリット１２よりも内側に位置したりする大きさに設定することができる。あるいは、永久磁石１４は、図６に示した配置に対して、その全体を径方向内側にずらしたり、径方向外側にずらしたりして配置することができる。

【0035】

以上説明した実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
リラクタンスモータ１の回転子４は、フラックスバリアとして機能するスリット１２が形成されている回転子鉄心１１と、スリット１２の少なくとも一部に充填されている導電性の非磁性材料１３と、回転子鉄心１１の周方向においてフラックスバリアスリットに対応する位置に配置されている硬磁性材料としての永久磁石１４と、を備えている。そして、回転子鉄心１１は、内周側が中空に形成されている外周側分割鉄心１５と、外周側分割鉄心１５の中空の部分に配置され、当該外周側分割鉄心１５に組付けられいてに一体に回転する内周側分割鉄心１６とにより構成されており、硬磁性材料は、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との境界から後着磁が可能な範囲内に配置されている。

【0036】

これにより、永久磁石１４が外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との境界から後着磁が可能となる範囲内に配置されることから、必ずしも永久磁石１４を予め着磁しておく必要がなくなること、また、永久磁石１４を後着磁することが可能となることから、永久磁石１４を容易に装着することができる。したがって、製造を容易に行うことができるとともに生産性を高めることができる。

【0037】

また、上記した構成のリラクタンスモータ１についても、永久磁石１４を後着磁することが可能となることから、永久磁石１４を容易に装着することができ、製造を容易に行うことができるとともに生産性を高めることができるなどの効果を得ることができる。

【0038】

また、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６とを組み付ける前に永久磁石１４を装着する工程を実施する製造方法によっても、永久磁石１４を後着磁することが可能となることから、永久磁石１４を容易に装着することができ、製造を容易に行うことができるとともに生産性を高めることができるなどの効果を得ることができる。

【0039】

この場合、永久磁石１４は、スリット１２に非磁性材料１３をダイキャストにより充填する際の熱による影響を受けることがない。これにより、着磁した永久磁石１４が熱によって減磁してしまうことを防止できる。また、ダイキャスト後の後着磁も可能となることから、永久磁石１４の装着を容易に行うことができる。

【0040】

また、外周側分割鉄心１５は、その内周面において、それぞれの極に対応する位置に径方向外側に窪んだ外周側凹部１７が形成されており、内周側分割鉄心１６は、その外周面において、外周側凹部１７に対応する位置に外周側凹部１７と係合する内周側凸部１８が形成されている。これにより、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６とが周方向にずれることが防止される。

【0041】

そして、永久磁石１４は、回転子鉄心１１の周方向において内周側凸部１８に対応する位置に配置されている。これにより、永久磁石１４を配置するための構造と、ずれを防止するための構造とを共用することが可能となり、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６の構造が過度に複雑化することが防止され、品質や生産性が低下することを抑制できる。

【0042】

また、永久磁石１４は、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との間に形成される空間、本実施形態であれば、内周側凸部１８の先端と外周側凹部１７の底壁との間に形成される空間に配置されている。これにより、内周側凸部１８の突出長さ、あるいは、外周側凹部１７の深さを適切なものに設定するという簡単な構造で、永久磁石１４を配置する構造を設けることができる。

【0043】

また、スリット１２は、回転子鉄心１１の径方向に並んで複数層形成されており、永久磁石１４は、最も外周側に形成されているスリット１２よりも内周側に配置されている。つまり、本実施形態の場合には、永久磁石１４は、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との境界に近い位置に配置されている。これにより、永久磁石１４を後着磁することが可能な範囲に配置することができる。

【0044】

実施形態では永久磁石１４を内周側分割鉄心１６の外縁に装着する構成を例示したが、永久磁石１４は、外周側分割鉄心１５の内縁に配置することができる。例えば、図７に示すようにダイキャスト工程において外周側分割鉄心１５にダイキャストを施し、装着工程において外周側分割鉄心１５の外周側凹部１７内に永久磁石１４を装着し、着磁工程において永久磁石１４を着磁した後、組付け工程において、永久磁石１４を装着した外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６とを組み付ける。

【0045】

このような構成によっても、永久磁石１４を後着磁することが可能となり、また、永久磁石１４を容易に装着することが可能となることから、製造を容易に行うことができるとともに生産性を高めることができるなど、上記した各種の効果を得ることができる。この場合、後着磁するのではなく、着磁した永久磁石１４を外周側分割鉄心１５に装着する構成とすることもできる。

【0046】

本実施形態ではスリット１２の全体に非磁性材料１３を充填する構成を例示したが、スリット１２の一部を空隙のままにするなど、スリット１２の少なくとも一部に非磁性材料１３を充填する構成とすることもできる。

【0047】

また、永久磁石１４と外周側凹部１７との間の隙間を例えば耐熱性を有する樹脂材料で埋めることで永久磁石１４のずれを防止する構成とすることができる。また、永久磁石１４の軸方向の端部を例えばワニスにより塞ぐなどの構成とすることにより、万が一破損した際に欠片が飛散するおそれを低減することができる。これは、他の実施形態の構成例についても同様である。

【0048】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図面を参照しながら説明する。第２実施形態では第１形態とは形状や配置が異なる複数の構成例を説明するが、理解し易くするために第１実施形態と共通する符号を付すことがある。また、第２実施形態では、軸方向から視た断面視の一部を拡大した図を示している。

【0049】

＜構成例その１＞
図８に構成例その１として示すように、リラクタンスモータ１の回転子４は、内周側凸部１８に形成した磁石溝２１内に永久磁石１４を配置する構成とすることができる。この磁石溝２１は、内周側凸部１８の先端から径方向内側に窪んだ状態に形成されている。そして、永久磁石１４は、その外周側が、磁石溝２１に装着されたときに概ね内周側凸部１８の先端と面一となる位置、あるいは、内周側凸部１８の先端から若干径方向内側に位置する大きさに形成されている。

【0050】

つまり、構成例１の永久磁石１４は、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との境界から後着磁が可能な範囲内に配置されるとともに、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との間に形成される空間に配置されている。また、永久磁石１４は、内周側分割鉄心１６の表面に露出した状態で配置されている。この場合、内周側分割鉄心１６に永久磁石１４を装着して着磁した後に外周側分割鉄心１５と組付けたり、着磁した永久磁石１４を装着した外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６と組付けたりすることにより製造することができる。

【0051】

このような構成によっても、永久磁石１４の装着が容易になり、永久磁石１４を後着磁することも可能となることから、製造を容易に行うことができるとともに生産性を高めることができるなど、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、簡単な構造で内周側凸部１８と外周側凹部１７とにより周方向へのずれを防止することができ、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６の構造が過度に複雑化することも防止できる。

【0052】

また、スリット１２にダイキャストによって非磁性材料１３を充填する場合であっても、外周側分割鉄心１５とは別体となる内周側分割鉄心１６に永久磁石１４を装着しているため、熱による消磁を防止することができる。さらに、永久磁石１４が磁石溝２１内に収まった状態になっていることから、周方向の両端が磁石溝２１の壁部によって保護されるとともに、外周側の端面も壁部の先端から突出しない範囲になっている。そのため、永久磁石１４を装着した内周側分割鉄心１６を外周側分割鉄心１５に組付ける際に永久磁石１４が損傷するおそれを低減することができる。

【0053】

＜構成例その２＞
図８に構成例その２として示すように、リラクタンスモータ１の回転子４は、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との境界から後着磁が可能な範囲内であって、内周側分割鉄心１６の内部に配置する構成とすることができる。すなわち、内周側分割鉄心１６内に永久磁石１４を挿入する挿入孔２２を設け、内周側分割鉄心１６の表面に露出しない状態で永久磁石１４を配置する構成とすることができる。

【0054】

この場合、内周側分割鉄心１６に永久磁石１４を装着および着磁した後に外周側分割鉄心１５と組付けたり、着磁した永久磁石１４を装着した外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６と組付けたりすることにより製造することができる。

【0055】

これにより、例えば内周側分割鉄心１６の表面から後着磁が可能な範囲内に永久磁石１４を配置することにより第１実施形態と同様の効果を得ることができる。この場合、永久磁石１４が内周側分割鉄心１６の内部に位置していることから、永久磁石１４を装着した内周側分割鉄心１６を外周側分割鉄心１５に組付ける際に永久磁石１４が損傷するおそれを低減することができる。

【0056】

＜構成例その３、その４、その５＞
図９に構成例その３として示すように、永久磁石１４は、回転子鉄心１１の周方向に複数個配置することができる。また、構成例その４として示すように、永久磁石１４を回転子鉄心１１の径方向に複数個配置する構成とすることができる。あるいは、構成例その５として示すように、回転子鉄心１１の軸方向に複数個配置することができる。また、永久磁石１４を複数個配置する構成は、第１実施形態の構成や本実施形態で例示する他の構成例にも適用することができる。

【0057】

また、これらの配置を組み合わせることにより、周方向、径方向および軸方向のうち、２つ以上の方向に対して永久磁石１４を複数個配置する構成とすることができる。すなわち、永久磁石１４は、回転子鉄心１１の周方向、回転子鉄心１１の径方向、あるいは回転子鉄心１１の軸方向のうち少なくとも一方向に対して複数個を配置する構成とすることができる。

【0058】

このような構成により、例えば基準となる大きさの永久磁石１４をあらかじめ用意しておき、製造するリラクタンスモータ１に必要とされる性能に応じて装着する永久磁石１４の数を変更することなどが可能となり、部品点数を削減することにより在庫管理業務の簡略化やコストダウンを図ることができる。また、図９では、理解し易くするために永久磁石１４の間に隙間を設けて示しているが、永久磁石１４は、実際に隙間がある状態で配置することができるし、互いが接触して隙間が無い状態で配置することもできるし、それらを混在させて配置することもできる。

【0059】

また、このような構成によっても、内周側分割鉄心１６に永久磁石１４を装着および着磁した後に外周側分割鉄心１５と組付けたり、着磁した永久磁石１４を装着した外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６と組付けたりすることにより製造することができるなど第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0060】

＜構成例その６、その７、その８＞
図１０に示すように、永久磁石１４は、内周側凸部１８からずれた位置に配置する構成とすることができる。その場合、例えば外周側分割鉄心１５の内周側に磁石溝２１を設け、その磁石溝２１に永久磁石１４を配置する構成とすることができる。

【0061】

このとき、永久磁石１４は、構成例その６として示すように、内周側分割鉄心１６の外周面に装着されたような状態に配置することができる。また、永久磁石１４は、構成例その７として示すように内周側分割鉄心１６の表面に露出しつつ一部が内周側分割鉄心１６の内部に位置する状態や、構成例その８として示すように全体が内周側分割鉄心１６の内部に位置する状態に配置することが得できる。つまり、永久磁石１４は、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との間に形成される空間、あるいは、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との境界から後着磁が可能な範囲内に配置することができる。

【0062】

この場合、内周側分割鉄心１６に永久磁石１４を装着して着磁した後に外周側分割鉄心１５と組付けたり、着磁した永久磁石１４を装着した外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６と組付けたり、外周側分割鉄心１５に永久磁石１４を装着して着磁した後に内周側分割鉄心１６と組付けたり、着磁した永久磁石１４を装着した外周側分割鉄心１５を内周側分割鉄心１６と組付けたりすることにより製造することができる。

【0063】

このような構成によっても、内周側分割鉄心１６に永久磁石１４を装着および着磁した後に外周側分割鉄心１５と組付けたり、着磁した永久磁石１４を装着した外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６と組付けたりすることにより製造することができるなど第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、永久磁石１４は、回転子鉄心１１の周方向、径方向あるいは軸方向に複数個配置することもできる。

【0064】

＜構成例その９、その１０、その１１＞
ここまでは内周側分割鉄心１６に凸部を形成する例を示したが、例えば図１１に示すように、外周側分割鉄心１５に径方向内側に突出する外周側凸部２３を設け、内周側分割鉄心１６に径方向内側に窪む内周側凹部２４を設け、それらを係合させることにより外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６との周方向へのずれを抑制する構成とすることができる。

【0065】

また、構成例その９として示すように、永久磁石１４を、外周側凸部２３から周方向にずれた位置に配置する構成とすることができる。構成例その９の場合、永久磁石１４は、外周側凸部２３の先端と内周側凹部２４の底部との間に形成される空間に配置されている。この場合、永久磁石１４を内周側凹部２４に装着および着磁した後に外周側分割鉄心１５と組み合わせたり、永久磁石１４を外周凸部の先端に装着および着磁した後に内周側分割鉄心１６と組み合わせたり、着磁した永久磁石１４をいずれかの分割鉄心に装着した後に互いの分割鉄心を組み合わせたりすることにより製造することができる。なお、外周側分割鉄心１５に永久磁石１４を装着あるいは挿入する場合には、ダイキャスト後に装着すればよい。

【0066】

また、構成例その１０として示すように、外周側分割鉄心１５に永久磁石１４を挿入する挿入孔２２を例えば最内周側にスリット１２間に設け、永久磁石１４を外周側分割鉄心１５に配置することができる。この場合、挿入孔２２をマスキングした状態でダイキャストし、その後に永久磁石１４を挿入して着磁することにより製造することができる。この場合、永久磁石１４を、外周側凸部２３から周方向にずれた位置に配置する構成とすることができる。

【0067】

また、構成例その１１として示すように、永久磁石１４を、外周側凸部２３から周方向にずれた位置であって内周側分割鉄心１６の内部に配置する構成とすることができる。この場合、永久磁石１４を挿入孔２２に挿入した後に着磁することにより製造することができる。

【0068】

このように外周側分割鉄心１５に凸部を設け、内周側分割鉄心１６に凹部を設ける構成であっても、永久磁石１４の装着が容易になり、永久磁石１４を後着磁することも可能となることから、製造を容易に行うことができるとともに生産性を高めることができるなど、第１実施形態や例示した他の構成例と同様の効果を得ることができる。また、簡単な構造で外周側凸部２３と内周側凹部２４とにより周方向へのずれを防止することができ、外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６の構造が過度に複雑化することも防止できる。

【0069】

また、スリット１２にダイキャストによって非磁性材料１３を充填する場合であっても熱による影響を受けない状態で永久磁石１４を装着することが可能となるため、消磁するおそれを低減することができる。また、内周側分割鉄心１６あるいは外周側分割鉄心１５のいずれかの内部に永久磁石１４を配置した場合には、内周側分割鉄心１６を外周側分割鉄心１５に組付ける際に永久磁石１４が損傷するおそれを低減することができる。

【0070】

また、実施形態では回転子４を外周側分割鉄心１５と内周側分割鉄心１６とにより構成する例を示したが、例えば内周側分割鉄心１６をさらに周方向に分割可能とし、それらの境界に永久磁石１４を配置する構成とすることもできる。これにより、着磁した磁石を内周側分割鉄心１６の内部に容易に配置することができる。

【0071】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0072】

図面中、１はリラクタンスモータ、４は回転子、１１は回転子鉄心、１２はスリット（フラックスバリアスリット）、１３は非磁性材料、１４は永久磁石（硬磁性材料）、１５は外周側分割鉄心、１６は内周側分割鉄心、１７は外周側凹部（凹部）、１８は内周側凸部（凸部）、２３は外周側凸部（凸部）、２４は内周側凹部（凹部）を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】