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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-20
(45)【発行日】2024-11-28
(54)【発明の名称】ロータ
(51)【国際特許分類】
H02K 1/276 20220101AFI20241121BHJP
H02K 1/02 20060101ALI20241121BHJP
【ＦＩ】
H02K1/276
H02K1/02 Z
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2024098609
(22)【出願日】2024-06-19
【審査請求日】2024-06-21
(31)【優先権主張番号】P 2023192656
(32)【優先日】2023-11-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】713000630
【氏名又は名称】マグネデザイン株式会社
(72)【発明者】
【氏名】本蔵 義信
(72)【発明者】
【氏名】本蔵 晋平
【審査官】保田 亨介
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１４３７９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第７３９４４２７（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特許第６８６８１７４（ＪＰ，Ｂ２）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ１／００－１／３４
１５／０３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、１層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、配向磁場が極異方性的に印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域はＣｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を非磁性改質した非磁性部からなり、
前記希土類異方性ボンド磁石は極異方的に着磁されていることを特徴とするＩＰＭモータのロータ。
【請求項2】
回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、１層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、配向磁場が極異方性的に印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域、前記永久磁石に隣接する他の前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域および前記磁石端部域を接続する接続部よりなる磁極間外周側領域はＣｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成からなる非磁性部からなり、
前記希土類異方性ボンド磁石は極異方的に着磁されていることを特徴とするＩＰＭモータのロータ。
【請求項3】
回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、多層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、配向磁場が極異方性的に印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域はＣｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記希土類異方性ボンド磁石は極異方的に着磁されていることを特徴とするＩＰＭモータのロータ。
【請求項4】
回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、多層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、配向磁場が極異方性的に印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域、前記永久磁石に隣接する他の前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域および前記磁石端部域を接続する接続部よりなる磁極間外周側領域はＣｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記希土類異方性ボンド磁石は極異方的に着磁されていることを特徴とするＩＰＭモータのロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＩＰＭモータのロータに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に記載のロータは、円筒状のロータコアと、一磁極ごとに形成された複数の磁石列と、リブと、を備える。複数の磁石列の各々は、ロータコアの径方向の外側に向って開口する同じ中心点の円弧状に形成されており、複数のボンド磁石を有する。リブは、複数の磁石列の各々において、隣接するボンド磁石間に配置されている。
【0003】
特許文献２に記載のロータは、ロータコアと、２つのボンド磁石列と、リブとを備える。２つのボンド磁石列の各々は、ロータコアの径方向の外側に向って開いた円弧状に形成されている。リブは、２つのボンド磁石列の各々において、隣接するボンド磁石間に配置されている。そして、第１磁石列の1つの第１リブは、第２磁石列の３つの第２リブのそれぞれより、幅が狭い。
【0004】
【文献】特開２０１７－１９２２１１号公報
【文献】特開２０２３－０９８６９７号公報
【文献】特開２０２３－０８７３１７号公報
【文献】ＷＯ２０２２／００４６７２号公報
【文献】特開２０２３－１３７７５号公報
【文献】特許第６８６８１７４号公報
【文献】特許第７１２５６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載のリブは、ロータが回転したときの遠心力に対する応力を緩和して、ロータの破損を抑制する。リブを設けることによってロータの強度は向上するが、外部からロータに入る磁束がリブに流れる。そのため、リラクタンストルクに寄与する磁束が減少し、リラクタンストルクが低下する。ひいては、ロータを適用したモータの効率が低下する。
【0006】
特許文献２に記載のリブは、総トルクの低下を抑制しつつ、耐遠心力性能を確保とする。第２リブの幅に対して第１リブの幅を狭くすることにより第１リブへの磁束の流れは抑制されるが、磁束の流れは依然として発生する。
【0007】
特許文献３～５には、リブへの磁束の流れを防止するために、リブを非磁性化する方法が記載されている。いずれも電磁鋼板に合金元素を添加してレーザによる溶融でもって改質するものである。本方法では、改質部は凹凸が激しい上に形状も変化するので、表面研削や形状修正加工などの改質後の処理が複雑であり、実用的とは言えない。
【0008】
本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、ロータコアの素材を電磁鋼板
（ケイ素鋼板）からマルテンサイト組織とオーステナイト組織の２相組織からなるステンレス磁石に変更し、リブの強度の向上とリブからの磁束の漏洩の遮断のために電磁鋼板から非磁性部に変更し、すなわちリブの非磁性改質による非磁性ステンレス鋼にしてトルクの向上を目的とする。また、同時に、非磁性改質を簡素な工程で行なえるようにすることである。
（ケイ素鋼板）からマルテンサイト組織とオーステナイト組織の２相組織からなるステンレス磁石に変更し、リブの強度の向上とリブからの磁束の漏洩の遮断のために電磁鋼板から非磁性部に変更し、すなわちリブの非磁性改質による非磁性ステンレス鋼にしてトルクの向上を目的とする。また、同時に、非磁性改質を簡素な工程で行なえるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
発明者らは、２０２１年にステンレス磁石の発明を開示した（特許文献６）。さらに、特許文献７に示すように、磁石式義歯アタッチメントのプレート部品を磁性材料からステンレス磁石に変更したところ吸着力が５０％も増加した経験を踏まえて、さらにステンレス磁石の比抵抗は、７２μΩｃｍと、ＩＰＭモータの磁性材料として用いられている３％珪素鋼板の３２μΩｃｍに比べて、２倍以上あることに着目して、ＩＰＭモータのロータの磁性材料をステンレス磁石に変更することを検討した。
【0010】
試行錯誤を重ねた結果、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス鋼の組織を１００％のオーステナイト組織からマルテンサイト組織を８０％以上有する組織に変化させて半硬質磁性材料とし、かつ飽和着磁後の磁石性能は、室温において、１２，０００～１６，０００Ｇの飽和磁化と、８０～３００Ｏｅの保磁力と、残留磁気Ｂｒ６，０００～８，０００Ｇ、０．２～４ＭＧＯｅの最大エネルギー積を有するステンレス磁石を採用し、さらにロータコアの特定域を改質により非磁性とすることにより、ロータの本体素材を磁性材料で非磁性改質をしていないロータに比べてモータトルクを３０％以上増加できることを見出した。しかも、非磁性箇所はレーザや高周波による加熱法で９００℃以上に加熱することで、外周部の形状を変化させることなくオーステナイト相に回復して非磁性に改質されることを確認した。
また、非磁性Ｆｅ－Ｍｎ系合金においても、同様の効果を確認した。
また、非磁性Ｆｅ－Ｍｎ系合金においても、同様の効果を確認した。
【0011】
＜モータのロータ＞
（１）本発明のモータのロータは、ロータコアと一磁極ごとに形成された複数の永久磁石とリブと特定外周部とを備える。
ロータコア、リブおよび特定外周部からなるロータ本体の材料は、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス鋼の組織を１００％のオーステナイト組織からマルテンサイト組織を８０％以上有する組織に変化させて半硬質磁性材料（０．１～１．０ｍｍの薄板）とし、ボンド磁石を充填する複数のスロット（磁石孔）を含むロータコアを打ち抜いた後、リブおよび特定外周部を高周波加熱またはレーザによる局部加熱でもってマルテンサイト組織からオーステナイト組織に非磁性改質して非磁性部を形成する。このロータコア素形材を積層し、スロット（磁石孔）へのボンド磁石の射出成形工程における配向磁場成形とともに半硬質磁性材料から永久磁石へ飽和磁化してステンレス磁石を形成する。
これにより、ロータコアは飽和磁化したステンレス磁石からなり、リブおよび特定外周部は非磁性改質され、非磁性部である非磁性ステンレス鋼からなる。
（１）本発明のモータのロータは、ロータコアと一磁極ごとに形成された複数の永久磁石とリブと特定外周部とを備える。
ロータコア、リブおよび特定外周部からなるロータ本体の材料は、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス鋼の組織を１００％のオーステナイト組織からマルテンサイト組織を８０％以上有する組織に変化させて半硬質磁性材料（０．１～１．０ｍｍの薄板）とし、ボンド磁石を充填する複数のスロット（磁石孔）を含むロータコアを打ち抜いた後、リブおよび特定外周部を高周波加熱またはレーザによる局部加熱でもってマルテンサイト組織からオーステナイト組織に非磁性改質して非磁性部を形成する。このロータコア素形材を積層し、スロット（磁石孔）へのボンド磁石の射出成形工程における配向磁場成形とともに半硬質磁性材料から永久磁石へ飽和磁化してステンレス磁石を形成する。
これにより、ロータコアは飽和磁化したステンレス磁石からなり、リブおよび特定外周部は非磁性改質され、非磁性部である非磁性ステンレス鋼からなる。
【0012】
ここで、リブとは略Ｕ文字状（円弧状）のスロット（ボンド磁石を一体成形する磁石孔）の形成によるロータコアの強度低下を抑制するため、スロットを複数個に分割し、分割により形成されたスロット間に配置されている部位をいう(図５：１３１０、１３２０、図１４：６３１０～６３４０)。すなわち、一の磁石列（１層型という。）または複数の磁石列（多層型という。）の各々において、隣接するボンド磁石間に配置されている。
特定外周部とは、
ア)ボンド磁石（永久磁石）のそれぞれの外周側端部からロータコアの外周側端部に至る接続部よりなる磁石端部域（図５：１４１０、１４２０、図１４：６３１０～６３４０)、
イ)１層型において、一の永久磁石の外周側端部からロータコアの外周端部に至る接続部よりなる一の磁石端部域（図５：１４１０)、隣接する他の磁極の永久磁石の外周側端部からロータコアの外周側端部に至る部位よりなる他の磁石端部域（図５：１４２０)、および一の磁石端部域と他の磁石端部域を連結する連結部（図５：１５１０)からなる磁石端部外周側領域、
ウ)多層型において、一の磁極内の永久磁石の外周側端部からロータコアの外周側端部に至る接続部よりなるすべての磁石列の磁石端部域およびすべての磁石列の磁石端部域間を連結する連結部からなる磁極内外周側領域（図７：３５、図１１：５７)、
エ) 多層型において、一の磁極内の磁極内外周側領域、隣接する他の磁極内の磁極内外周側領域、および両者を連結する連結部からなる磁極間外周側領域（図７：４６、図１１：６８)、
の４種類を総称していう。
特定外周部とは、
ア)ボンド磁石（永久磁石）のそれぞれの外周側端部からロータコアの外周側端部に至る接続部よりなる磁石端部域（図５：１４１０、１４２０、図１４：６３１０～６３４０)、
イ)１層型において、一の永久磁石の外周側端部からロータコアの外周端部に至る接続部よりなる一の磁石端部域（図５：１４１０)、隣接する他の磁極の永久磁石の外周側端部からロータコアの外周側端部に至る部位よりなる他の磁石端部域（図５：１４２０)、および一の磁石端部域と他の磁石端部域を連結する連結部（図５：１５１０)からなる磁石端部外周側領域、
ウ)多層型において、一の磁極内の永久磁石の外周側端部からロータコアの外周側端部に至る接続部よりなるすべての磁石列の磁石端部域およびすべての磁石列の磁石端部域間を連結する連結部からなる磁極内外周側領域（図７：３５、図１１：５７)、
エ) 多層型において、一の磁極内の磁極内外周側領域、隣接する他の磁極内の磁極内外周側領域、および両者を連結する連結部からなる磁極間外周側領域（図７：４６、図１１：６８)、
の４種類を総称していう。
【0013】
また、従来の電磁鋼板（ケイ素鋼板）からなるロータコアに対して、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス鋼のマルテンサイト組織とオーステナイト組織の２相組織よりなるステンレス磁石からなるロータコアは強度が大きく、さらに電磁鋼板のリブに比較して、非磁性改質したＣｒ－Ｎｉ系ステンレス鋼のオーステナイト組織の方が強度と延性が高く、強度部材としてのリブの機構を高めることができる。
また、非磁性Ｆｅ－Ｍｎ系合金について、半硬質磁性材料の薄板を形成し、複数の磁石孔を有するロータコア素形材を打抜成形し、上述のＣｒ－Ｎｉ系ステンレス鋼と同様の工程でＦｅ－Ｍｎ系合金からなるロータコアと、リブおよび特定外周部は非磁性部を形成することができる。
また、非磁性Ｆｅ－Ｍｎ系合金について、半硬質磁性材料の薄板を形成し、複数の磁石孔を有するロータコア素形材を打抜成形し、上述のＣｒ－Ｎｉ系ステンレス鋼と同様の工程でＦｅ－Ｍｎ系合金からなるロータコアと、リブおよび特定外周部は非磁性部を形成することができる。
【0014】
次に、ロータコア、複数の永久磁石、リブおよび特定外周部の構成（配置）は以下のとおりである。
ロータコアはＣｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石またはＦｅ－Ｍｎ系合金磁石（ステンレス磁石という。）からなり、複数の永久磁石は希土類異方性ボンド磁石（以下、ボンド磁石という。）からなってロータコアに内蔵されている。永久磁石の配列は、ロータコアの回転軸に沿って延び、かつ回転軸の方向から見てロータコアの径方向の外側向かって開口する円弧状に並んで配置されている。
また、円弧状に配置されている複数の永久磁石は、径方向に１層型または複数の層からなる多層型に配置されている。
ロータコアはＣｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石またはＦｅ－Ｍｎ系合金磁石（ステンレス磁石という。）からなり、複数の永久磁石は希土類異方性ボンド磁石（以下、ボンド磁石という。）からなってロータコアに内蔵されている。永久磁石の配列は、ロータコアの回転軸に沿って延び、かつ回転軸の方向から見てロータコアの径方向の外側向かって開口する円弧状に並んで配置されている。
また、円弧状に配置されている複数の永久磁石は、径方向に１層型または複数の層からなる多層型に配置されている。
【0015】
また、複数の永久磁石は、相互に隣り合う第１ボンド磁石と第２ボンド磁石とを有してロータコアの回転軸に沿って延びるスリット内に配置される。
また、ロータコアは、第１ボンド磁石と第２ボンド磁石との間に配置されるリブを有し、リブは非磁性部（非磁性ステンレス鋼）からなる。
また、ロータコアは、第１ボンド磁石と第２ボンド磁石との間に配置されるリブを有し、リブは非磁性部（非磁性ステンレス鋼）からなる。
【0016】
（２）本発明のロータは、効率的に配向させた希土類ボンド磁石と同じく効率的に配向着磁されたステンレス磁石部からなり、モータの高性能化に寄与する。この理由は次のように考えられる。
【0017】
先ず本発明のロータでは、リブおよび特定外周部は非磁性部（非磁性ステンレス鋼）となっている。このような非磁性部を伴うスリットへの射出成形時に極異方配向が印加されると、極異方配向磁場は永久磁石の内側磁極部から外側磁極部に流れ、続いて隣接する外側磁極部から内側磁極部に流れる。
しかし、この時にリブと特定外周部の非磁性部が存在しないと、希土類異方性磁石粉末の配向に寄与しない永久磁石粉末の内側磁極から外側磁極に直接流れる大きな漏れ磁束が存在し、極異方配向磁場が弱まることになる。
逆に、リブと特定外周部に非磁性部が存在すると、漏れ磁束が激減し、極異方配向磁場が強められることになる。
しかし、この時にリブと特定外周部の非磁性部が存在しないと、希土類異方性磁石粉末の配向に寄与しない永久磁石粉末の内側磁極から外側磁極に直接流れる大きな漏れ磁束が存在し、極異方配向磁場が弱まることになる。
逆に、リブと特定外周部に非磁性部が存在すると、漏れ磁束が激減し、極異方配向磁場が強められることになる。
【0018】
逆に言うと、射出成形時に外部からロータへ印加した極異方配向磁場は、ロータのスリット内およびステンレス磁石部に高密度に分布するようになり、希土類異方性磁石粉末の配向に寄与する有効磁束が大幅に増加する。従って、本発明に係る希土類異方性ボンド磁石は、効率的に極異方配向磁場が作用した状態で射出成形されたものとなり高配向となる。
【0019】
また、印加する極異方配向磁場の大きさにもよるが、その希土類異方性ボンド磁石は外部から高い磁場が印加された状態で成形されたものとなるため、射出成形の終了後から高い磁束密度を発揮し、射出成形後の着磁（後着磁）も不要となり得る。これは、難配向性磁石粉末である希土類異方性磁石粉末（例えば、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石粉末等）からなる希土類異方性ボンド磁石の場合に有効である。
【0020】
同時に、ステンレス磁石も、希土類磁石のＮ極からＳ極に向かう極異方配向磁場によって配向着磁されることになり、ロータの磁極から発する磁束は、回転子の本体素材を磁性材料からステンレス磁石への変更、すなわちステンレス磁石の起磁力が加えられて１０％程度増加する。これによりモータトルクは１０％程度増加する。
【0021】
なお当然ながら、本発明では、ロータに内包される永久磁石がボンド磁石であるため、焼結磁石を埋め込む場合と比較して、多くの利点を有する。例えば、希少で高価な希土類の使用を抑制できる。また、焼結磁石を用いる場合、瓦形状に機械加工する必要があるが、そのような加工は不要である。加えて加工屑も生じないので、希少で高価な希土類を無駄にすることもない。
【0022】
さらに焼結磁石を用いる場合、スロットへ挿入する際に欠損等を生じたり、スロットとの間に隙間を生じたり、スロット内に固定する接着剤が必要になったりする。接着剤は非磁性のため空隙となり磁気抵抗を増加させ磁束を低下させて問題であった。
しかし、スロット内に一体成形されるボンド磁石なら、自ずとスロット内に強固に密着固定されるため、焼結磁石のような欠点がない。
しかし、スロット内に一体成形されるボンド磁石なら、自ずとスロット内に強固に密着固定されるため、焼結磁石のような欠点がない。
【0023】
さらに、モータの運転時、焼結磁石には大きな鉄損（過電流損とヒステリシス損）が生じ得るが、ボンド磁石は各磁石粒子が絶縁体であるバインダ樹脂で絶縁された状態になっているため、生じる鉄損は非常に小さい。特に高速回転の場合、大きな効果をとなる。従ってボンド磁石を内包した回転子からなる同期機は発熱が抑制され効率的となる。またボンド磁石は、各磁石粒子がバインダ樹脂で被覆された状態となっているため、表面処理等を行うまでもなく高い酸化性を有する。
【0024】
＜モータ（埋込磁石型（内包磁石型）同期機）＞
本発明は上述したロータとしてのみならず、そのロータを用いたモータ（埋込磁石型（内包磁石型）同期機）としても把握できる。すなわち本発明は、上述したロータと、そのロータの外周囲に均等に配設されたコイルとそのコイルの外周側で磁気回路を構成するヨークとを有するステータと、を備えるモータでもよい。なお、適宜、ヨークはコイル内にあるティースを含む。
本発明は上述したロータとしてのみならず、そのロータを用いたモータ（埋込磁石型（内包磁石型）同期機）としても把握できる。すなわち本発明は、上述したロータと、そのロータの外周囲に均等に配設されたコイルとそのコイルの外周側で磁気回路を構成するヨークとを有するステータと、を備えるモータでもよい。なお、適宜、ヨークはコイル内にあるティースを含む。
【0025】
モータは、基本的に、ロータに設けた永久磁石により形成される磁極とステータによりロータの外周囲に形成される回転磁界とで生じる吸引力および反発力に基づいて回転力（マグネットトルク）を生じる。もっとも、表面磁石型同期機と異なり埋込磁石型（内包磁石型）同期機であるロータの場合、磁極に生じるインダクタンス（Ｌｄ）と磁極間に生じるインダクタンス（Ｌｑ）との差異を生じ易いため、吸引力に基づくリラクタンストルクもロータに生じることが多い。特にＬｄ＜Ｌｑとなる場合、リラクタンストルクとマグネットトルクは同じ方向となり、出力トルクが増大し得る。
【0026】
そこで本発明に係る回転子も、回転子中における永久磁石の形状や配置等を調整して、例えば、永久磁石により形成される隣接する磁極間に、この磁極により生じるマグネットトルクと同一方向に作用するリラクタンストルクを生じさせる突極を有するものであると好適である。
【0027】
＜ロータの製造方法＞
ロータの製造方法は次の工程による。
（１）母材成形工程
Ｃｒ－Ｎｉ系非磁性鋼板またはＦｅ－Ｍｎ系非磁性鋼板を０．１～１．０ｍｍの薄板に冷間圧延し、その後－７０℃以下で低温冷却処理して８０％以上のマルテンサイト組織からなる半硬質磁性材料の母材を成形する。
（２）打抜工程
半硬質磁性材料よりなる母材を円弧状に複数のスロット（磁石孔）を有するロータコア素形材を打ち抜いて形成する。
（３）加熱工程
２つのスロットに挟まれたリブおよび円弧を形成する最端部の磁石孔とロータコアの外周縁との間の特定外周部を局部的にレーザなど加熱装置により９００～９５０℃に加熱して非磁性化して非磁性部よりなるロータ素形材を形成する。
（４）ロータ素材形成工程
ロータ素形材に絶縁樹脂コーティングを行なう絶縁被膜形成工程と絶縁被膜されたロータ素形材を積層する積層工程とからなる。積層工程では、ステンレス磁石の異方性がラジアル異方的になるようロータ板材を積層する。
（５）射出成形工程
磁場中射出成形機にて、積層されたロータ素形材のスロット（磁石孔）に希土類異方性ボンド磁石を０．５～２Ｔの磁界による極異方配向磁場成形し、磁石孔に充填する。
（６）検査工程
ロータコアの外周の磁化分布を検査して、希土類ボンド異方性磁石とステンレス磁石が飽和磁化されていることを確認する。
ロータの製造方法は次の工程による。
（１）母材成形工程
Ｃｒ－Ｎｉ系非磁性鋼板またはＦｅ－Ｍｎ系非磁性鋼板を０．１～１．０ｍｍの薄板に冷間圧延し、その後－７０℃以下で低温冷却処理して８０％以上のマルテンサイト組織からなる半硬質磁性材料の母材を成形する。
（２）打抜工程
半硬質磁性材料よりなる母材を円弧状に複数のスロット（磁石孔）を有するロータコア素形材を打ち抜いて形成する。
（３）加熱工程
２つのスロットに挟まれたリブおよび円弧を形成する最端部の磁石孔とロータコアの外周縁との間の特定外周部を局部的にレーザなど加熱装置により９００～９５０℃に加熱して非磁性化して非磁性部よりなるロータ素形材を形成する。
（４）ロータ素材形成工程
ロータ素形材に絶縁樹脂コーティングを行なう絶縁被膜形成工程と絶縁被膜されたロータ素形材を積層する積層工程とからなる。積層工程では、ステンレス磁石の異方性がラジアル異方的になるようロータ板材を積層する。
（５）射出成形工程
磁場中射出成形機にて、積層されたロータ素形材のスロット（磁石孔）に希土類異方性ボンド磁石を０．５～２Ｔの磁界による極異方配向磁場成形し、磁石孔に充填する。
（６）検査工程
ロータコアの外周の磁化分布を検査して、希土類ボンド異方性磁石とステンレス磁石が飽和磁化されていることを確認する。
【発明の効果】
【0028】
本発明により、リブの強度の向上とリブからの磁束の漏洩が遮断されて有効磁束およびトルクの向上を図ることができる。加えて、非磁性の特定外周部からの磁束の漏洩が遮断されて有効磁束およびトルクの向上を図ることができる。
さらに、リブと特定外周部の非磁性化を簡素な工程で容易に行なえる。
さらに、リブと特定外周部の非磁性化を簡素な工程で容易に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】第１実施形態であるモータの正面図である。
【図2】第１実施形態におけるロータの断面図である。
【図3】第２実施形態であるモータの正面図である。
【図4】第２実施形態におけるロータの断面図である。
【図5】第１実施形態、第２実施形態におけるロータの一部で（ａ）スロットを形成した打ち抜き材、（ｂ）磁石端部域の非磁性部、（ｃ）磁極間外周側領域の非磁性部を示す図である。
【図6】第３実施形態におけるモータの正面図である。
【図7】第３実施形態におけるロータの部分拡大図である。
【図8】第４実施形態におけるモータの正面図である。
【図9】第４実施形態におけるロータの部分拡大図である。
【図10】第５実施形態におけるモータの正面図である。
【図11】第５実施形態におけるロータの部分拡大図である。
【図12】第６実施形態におけるモータの正面図である。
【図13】第６実施形態におけるロータの部分拡大図である。
【図14】第５実施形態、第６実施形態におけるロータの一部で（ａ）スロットを形成した打ち抜き材を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0030】
［第１実施形態］
本発明のＩＰＭモータのロータの第１実施形態は、
ステンレス磁石からなり回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、
前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、１層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、極異方配向磁場が印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域は非磁性部からなることを特徴とする。
本発明のＩＰＭモータのロータの第１実施形態は、
ステンレス磁石からなり回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、
前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、１層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、極異方配向磁場が印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域は非磁性部からなることを特徴とする。
【0031】
本発明の第１実施形態のロータは、６極の磁極部にて磁石列が１列の１層型のボンド磁石とボンド磁石に挟まれた１つのリブとからなる。
また、ロータの外周側には、一のボンド磁石の外周側端部からロータコアの外周側端部に至る磁石端部域からなる。
以下、図１、図２および図５を用いて詳細に説明する。
また、ロータの外周側には、一のボンド磁石の外周側端部からロータコアの外周側端部に至る磁石端部域からなる。
以下、図１、図２および図５を用いて詳細に説明する。
【0032】
図１は、モータＭ１の正面図である。図１に示すように、モータＭ１は、円環状のステータ５０と、ステータ５０の内側に配置されるロータ１とを備えている。
ロータ１は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア１１と複数の磁極部を備える。本実施形態では、６極の磁極部を備える。
図２は、本実施形態におけるロータ１の断面図である。ロータ１は、ロータコア１１に、１層型のボンド磁石１２１～１２６と、分割したボンド磁石に挟まれた非磁性部よりなるリブ１３１～１３６と、ボンド磁石の両端には非磁性部の磁石端部域１４１ａ・１４１ｂ～１４６ａ・１４６ｂとを備えている。
ロータ１は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア１１と複数の磁極部を備える。本実施形態では、６極の磁極部を備える。
図２は、本実施形態におけるロータ１の断面図である。ロータ１は、ロータコア１１に、１層型のボンド磁石１２１～１２６と、分割したボンド磁石に挟まれた非磁性部よりなるリブ１３１～１３６と、ボンド磁石の両端には非磁性部の磁石端部域１４１ａ・１４１ｂ～１４６ａ・１４６ｂとを備えている。
【0033】
ロータコア１１は、ステンレス磁石からなる。常温で非磁性のオーステナイト相で、冷間加工後に磁性のマルテンサイト相となる半硬質磁性材料の１８Ｃｒ－８Ｎｉ系ステンレス鋼の薄板を打ち抜き、その際に径方向に１層からなるスロット（１列からなる第１磁石孔）を形成し、次いでリブおよび磁石端部域に相当する部位を改質して非磁性の１８Ｃｒ－８Ｎｉ系ステンレス鋼（非磁性部）を形成する。この形成したロータ素形材を絶縁被覆処理し、積層してロータコア１１とする。その後、ボンド磁石の極異方配向磁場のときに、ロータ素形材は半硬質磁性材料から配向飽和着磁されて永久磁石であるステンレス磁石となる。
その磁石性能は、室温において、１５，０００Ｇの飽和磁化と、１２０Ｏｅの保磁力と、残留磁気Ｂｒ７，０００Ｇ、２．０ＭＧＯｅの最大エネルギー積を有する。
その磁石性能は、室温において、１５，０００Ｇの飽和磁化と、１２０Ｏｅの保磁力と、残留磁気Ｂｒ７，０００Ｇ、２．０ＭＧＯｅの最大エネルギー積を有する。
【0034】
図５は、ロータコアの部分図にて、（ａ）スロットを形成した打ち抜き材、（ｂ）実施形態１の磁石端部域の非磁性部、（ｃ）実施形態２の磁極間外周領域の非磁性部を示す。
（ａ）スロットを形成した打ち抜き材は、リブ１３１０、１３２０により分割されたスロット１２１０、１２２０を示し、スロットとロータコア外周側端部（外周縁部）との間の磁石孔（磁石）端部域１４１０、１４２０を示す。
打ち抜き材の改質処理は、リブおよび磁石端部域に相当する部位（磁石孔端部域）を局部加熱法によりレーザで９００℃に加熱して行なった。これにより、透磁率１．２以下の非磁性部を得ることができる。また、マルテンサイト組織をオーステナイト相に戻すのみの加熱温度のために薄板は何らの変形・歪みが生じていないために容易に積層することができる。
（ａ）スロットを形成した打ち抜き材は、リブ１３１０、１３２０により分割されたスロット１２１０、１２２０を示し、スロットとロータコア外周側端部（外周縁部）との間の磁石孔（磁石）端部域１４１０、１４２０を示す。
打ち抜き材の改質処理は、リブおよび磁石端部域に相当する部位（磁石孔端部域）を局部加熱法によりレーザで９００℃に加熱して行なった。これにより、透磁率１．２以下の非磁性部を得ることができる。また、マルテンサイト組織をオーステナイト相に戻すのみの加熱温度のために薄板は何らの変形・歪みが生じていないために容易に積層することができる。
【0035】
ロータコア１１は、回転軸の軸方向からみて、径方向の外側に向かって開いた円弧状に形成され、ボンド磁石が埋め込まれている磁石孔からなる。
以下では、ロータコア１１の回転軸方向を軸方向、ロータコア１１の径方向、ロータコア１１の周方向を周方向と称する。
以下では、ロータコア１１の回転軸方向を軸方向、ロータコア１１の径方向、ロータコア１１の周方向を周方向と称する。
【0036】
第１磁路は、磁石孔（ボンド磁石１２１）よりも径方向の外側に設けられている。すなわち、第１磁路は、磁石孔と、ロータコア１１の外周縁（図示なし）の間に設けられている。第２磁路は、磁石孔（ボンド磁石１２１）よりも径方向の内側に設けられている。
【0037】
第１磁路および第２磁路はステンレス磁石からなるロータコア１１上に形成されている。このステンレス磁石には、起磁力を有していることから、ボンド磁石からの磁束を補強し、ボンド磁石１２のみに比べて強いトルクが得られる。
【0038】
リブ１３は、径方向に延伸した磁極中心線に沿って延伸し、第１磁路と第２磁路を遮断するとともに、磁石孔のボンド磁石１２の磁束の漏洩がリブ１３により遮断される。
リブ１３は、周方向に沿って磁石孔を２つの磁石孔に分割する。
リブ１３は、周方向に沿って磁石孔を２つの磁石孔に分割する。
【0039】
リブ１３は、本来の１８Ｃｒ－８Ｎｉ系の非磁性ステンレス鋼となることから、磁束は遮断されるためにボンド磁石からの磁束はステンレス磁石の起磁力と相まって大きな磁束量の形成に寄与する。
また、電磁鋼板（ケイ素鋼板）に比べて強靭性に優れていることから、耐遠心性が向上しモータの回転速度を大きくすることが可能になる。
また、電磁鋼板（ケイ素鋼板）に比べて強靭性に優れていることから、耐遠心性が向上しモータの回転速度を大きくすることが可能になる。
【0040】
磁石端部域１４（１４１～１４６）は、ボンド磁石が埋め込まれた磁石孔の外周側端部からロータコア１１の外周側端部に至る接続部（接続領域）で、ロータコア１１の外周部の一部として形成されている。
磁石端部域１４は、１８Ｃｒ－８Ｎｉ系の非磁性ステンレス鋼からなり、その非磁性によりボンド磁石が射出成形される磁石孔へ、高い極異方配向磁場が均一的に誘導する。すなわち、ロータコア１１の外部から印可された極異方配向磁場の流れにおいて、内側磁極側から外側磁極側に端部の外周側領域の特定部分を介して直接流れる漏洩磁束を激減させて、配向に寄与する極異方配向磁場を強めることができる。
磁石端部域１４は、１８Ｃｒ－８Ｎｉ系の非磁性ステンレス鋼からなり、その非磁性によりボンド磁石が射出成形される磁石孔へ、高い極異方配向磁場が均一的に誘導する。すなわち、ロータコア１１の外部から印可された極異方配向磁場の流れにおいて、内側磁極側から外側磁極側に端部の外周側領域の特定部分を介して直接流れる漏洩磁束を激減させて、配向に寄与する極異方配向磁場を強めることができる。
【0041】
また、磁石端部域１４は、上述のリブ１３と同じ１８Ｃｒ－８Ｎｉ系の非磁性ステンレス鋼であることから、ボンド磁石１２の端部からの磁束の漏洩が回避され、有効な磁束量が確保される。
さらに、１８Ｃｒ－８Ｎｉ系非磁性ステンレス鋼であることから、機械的性質に優れているとともに局部加熱により改質されているに過ぎないことから、ロータ１の製作時の精度はそのまま維持されおり、ロータ１の高速回転には最適である。
さらに、１８Ｃｒ－８Ｎｉ系非磁性ステンレス鋼であることから、機械的性質に優れているとともに局部加熱により改質されているに過ぎないことから、ロータ１の製作時の精度はそのまま維持されおり、ロータ１の高速回転には最適である。
【0042】
ボンド磁石１２は、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系の希土類磁石粉末とバインダ樹脂からなる。
本実施形態では、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石粉末を使用しているが、Ｓｍ－Ｃｏ系磁石粉末やＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁石粉末でもよい。また、これらの希土類異方性磁石粉末は、一種のみならず複数種からなってもよい。
本実施形態では、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系磁石粉末を使用しているが、Ｓｍ－Ｃｏ系磁石粉末やＳｍ－Ｆｅ－Ｎ系磁石粉末でもよい。また、これらの希土類異方性磁石粉末は、一種のみならず複数種からなってもよい。
【0043】
バインダ樹脂には、ポリアミドイミド系の熱可塑性樹脂を用いた。なお、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂やメラミン樹脂等の熱硬化性樹脂などの公知の材料を適宜用いることができる。
【0044】
ボンド磁石１２は、２つの分割された磁石からなり、分割された磁石孔１２にそれぞれ充填されている。
【0045】
なお、本実施では、射出成形において溶融混合物の充填開始時から充填終了時まで、スロット１２へ極異方配向磁場を印加した。この際、極異方配向磁場：０．７Ｔ、溶融混合物の温度：３００℃、射出圧力：１００ＭＰａ、射出速度：８０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【0046】
これにより永久磁石中の磁石粒子は、磁場中射出成型時に配向するのみならず、同時に着磁もされ、永久磁石は既に高磁束密度を発揮する状態となっていた。このため本実施形態では、後着磁を行なう必要がなかった。
【0047】
［第２実施形態］
本発明のＩＰＭモータのロータの第２実施形態は、
ステンレス鋼磁石からなり回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、
前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、１層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、極異方配向磁場が印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
前記永久磁石の外周側端から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域、前記永久磁石に隣接する他の前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域および前記磁石端部域を連結する連結部よりなる磁石端部外周側領域は非磁性部からなることを特徴とする。
本発明のＩＰＭモータのロータの第２実施形態は、
ステンレス鋼磁石からなり回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、
前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、１層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、極異方配向磁場が印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
前記永久磁石の外周側端から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域、前記永久磁石に隣接する他の前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域および前記磁石端部域を連結する連結部よりなる磁石端部外周側領域は非磁性部からなることを特徴とする。
【0048】
本発明の第２実施形態のロータは、
第１実施形態において、それぞれのボンド磁石１２の磁石端部域１４に加えて、隣接する他の磁極部の磁石端部域との間の連結部を含める磁石端部外周側領域２５が非磁性部に形成されている。
以下、図３、図４および図５を用いて説明する。
第１実施形態において、それぞれのボンド磁石１２の磁石端部域１４に加えて、隣接する他の磁極部の磁石端部域との間の連結部を含める磁石端部外周側領域２５が非磁性部に形成されている。
以下、図３、図４および図５を用いて説明する。
【0049】
図３は、モータＭ２の正面図である。図３に示すように、モータＭ２は、円環状のステータ５０と、ステータ５０の内側に配置されるロータ２とを備えている。
ロータ２は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア２１と複数の磁極部を備える。本実施形態では、６極の磁極部を備える。
図４は、本実施形態におけるロータ２の断面図である。ロータ２は、ロータコア２１に、１層型のボンド磁石２２１～２２６と、分割したボンド磁石に挟まれた非磁性部よりなるリブ２３１～２３６と、ボンド磁石の両端には連結部を含める非磁性部の磁石端部外周側領域２５１～２５６とを備えている。
ロータ２は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア２１と複数の磁極部を備える。本実施形態では、６極の磁極部を備える。
図４は、本実施形態におけるロータ２の断面図である。ロータ２は、ロータコア２１に、１層型のボンド磁石２２１～２２６と、分割したボンド磁石に挟まれた非磁性部よりなるリブ２３１～２３６と、ボンド磁石の両端には連結部を含める非磁性部の磁石端部外周側領域２５１～２５６とを備えている。
【0050】
ロータコア１１は、ステンレス磁石からなる。その製造方法、磁石化は第１実施形態と同じである。
また、ボンド２２磁石およびその製造方法等も第１実施形態と同じである。
また、ボンド２２磁石およびその製造方法等も第１実施形態と同じである。
【0051】
磁石性能については、第1実施形態に加えて、ボンド磁石の両端に非磁性部の連結部を形成することにより磁極間、実施形態1における１４１ｂ～１４２ａ間の磁束の漏洩が実施形態２の非磁性部２５１により遮断される。
これにより、有効な磁束量がさらに確保される。
これにより、有効な磁束量がさらに確保される。
【0052】
［第３実施形態］
本発明のＩＰＭモータのロータの第３実施形態は、
ステンレス鋼磁石からなり回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、
前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、多層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、極異方配向磁場が印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
一の磁極内において、前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域、前記永久磁石に隣接する他の前記永久磁石の他端部から前記ロータコアの外周端に至る磁石端部域および前記磁石端部域を連結する連結部よりなる磁極内外周側領域（同一磁極間）は非磁性部からなることを特徴とする。
本発明のＩＰＭモータのロータの第３実施形態は、
ステンレス鋼磁石からなり回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、
前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、多層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、極異方配向磁場が印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
一の磁極内において、前記永久磁石の外周側端部から前記ロータコアの外周側端部に至る磁石端部域、前記永久磁石に隣接する他の前記永久磁石の他端部から前記ロータコアの外周端に至る磁石端部域および前記磁石端部域を連結する連結部よりなる磁極内外周側領域（同一磁極間）は非磁性部からなることを特徴とする。
【0053】
［第４実施形態］
本発明のＩＰＭモータのロータの第４実施形態は、
ステンレス鋼磁石からなり回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、
前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、多層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、極異方配向磁場が印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
一の磁極内の前記磁極内外周側領域、隣接する他の磁極内の前記磁極内外周側領域、および両者を連結する連結部からなる磁石端部外周側領域（隣接磁極間）は非磁性部からなることを特徴とする。
本発明のＩＰＭモータのロータの第４実施形態は、
ステンレス鋼磁石からなり回転中心軸の周囲に軸対称的に配置された空隙からなる偶数個のスロットを有するロータコアと、前記スロットの間に設けられたリブと、前記スロットに形成された偶数個の永久磁石とを備えるＩＰＭモータのロータであって、
前記ロータコアは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石を素材とし、
前記スロットは、多層型からなり、
前記リブは、Ｃｒ－Ｎｉ系ステンレス磁石と同じ組成よりなる非磁性部からなり、
前記永久磁石は、極異方配向磁場が印可された前記スロット内で射出成形された希土類異方性ボンド磁石からなり、
一の磁極内の前記磁極内外周側領域、隣接する他の磁極内の前記磁極内外周側領域、および両者を連結する連結部からなる磁石端部外周側領域（隣接磁極間）は非磁性部からなることを特徴とする。
【0054】
第３実施形態および第４実施形態は、第１実施形態および第２実施形態における1層型のスロットから多層型のスロットに変更した実施形態である。
多層型の例として、８極の磁極部にて磁石列が２列の２層型のボンド磁石および磁石列が４列の４層型のボンド磁石とボンド磁石に挟まれた複数個のリブとからなる。
また、ロータの外周側には、一の磁極内において、前記永久磁石の外周側端から前記ロータコアの外周端に至る磁石端部域、前記永久磁石に隣接する他の前記永久磁石の他端部から前記ロータコアコアの外周端に至る磁石端部域および前記磁石端部域を連結する連結部よりなる磁極内外周側領域（同一磁極間）からなる。
また、一の磁極内の前記磁極内外周側領域、隣接する他の磁極内の前記磁極内外周側領域、および両者（隣接する磁極の磁極内外周側領域）を連結する連結部からなる磁極間外周側領域（隣接磁極間）からなる
以下、２層型および４層型のスロットと磁極内外周側領域（同一磁極間）と磁極間外周側領域（隣接磁極間）とを組合せた４種類のロータについて、図６～図１４を用いて詳細に説明する。
多層型の例として、８極の磁極部にて磁石列が２列の２層型のボンド磁石および磁石列が４列の４層型のボンド磁石とボンド磁石に挟まれた複数個のリブとからなる。
また、ロータの外周側には、一の磁極内において、前記永久磁石の外周側端から前記ロータコアの外周端に至る磁石端部域、前記永久磁石に隣接する他の前記永久磁石の他端部から前記ロータコアコアの外周端に至る磁石端部域および前記磁石端部域を連結する連結部よりなる磁極内外周側領域（同一磁極間）からなる。
また、一の磁極内の前記磁極内外周側領域、隣接する他の磁極内の前記磁極内外周側領域、および両者（隣接する磁極の磁極内外周側領域）を連結する連結部からなる磁極間外周側領域（隣接磁極間）からなる
以下、２層型および４層型のスロットと磁極内外周側領域（同一磁極間）と磁極間外周側領域（隣接磁極間）とを組合せた４種類のロータについて、図６～図１４を用いて詳細に説明する。
【0055】
［２層型－Ａ］
２層型で磁極内外周側領域（同一磁極間）よりなるロータについて、図６および図７を用いて説明する。
図６は、モータＭ２の正面図である。図６に示すように、モータＭ２は、円環状のステータ６０と、ステータ６０の内側に配置されるロータ３とを備えている。 ロータ３は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア３１と８極の磁極部３６を備える。
図７は、本実施形態におけるロータ３の磁極部３６の断面図である。磁極部３６は、ロータコア３１に２層型からなり、１層目の第１ボンド磁石３２１Ｍと２層目の第２ボンド磁石３２２Ｍと、第１リブ３３と、第２リブ３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃと、を備える。
また、ロータコアの３１の外周側端部（外周縁）に沿って、第１ボンド磁石３２１Ｍの磁石端部域と第２ボンド磁石３２２Ｍの磁石端部域と両者の外周端部を連結する連結部とからなる非磁性の磁極内外周側領域（同一磁極間）３５を備える。
２層型で磁極内外周側領域（同一磁極間）よりなるロータについて、図６および図７を用いて説明する。
図６は、モータＭ２の正面図である。図６に示すように、モータＭ２は、円環状のステータ６０と、ステータ６０の内側に配置されるロータ３とを備えている。 ロータ３は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア３１と８極の磁極部３６を備える。
図７は、本実施形態におけるロータ３の磁極部３６の断面図である。磁極部３６は、ロータコア３１に２層型からなり、１層目の第１ボンド磁石３２１Ｍと２層目の第２ボンド磁石３２２Ｍと、第１リブ３３と、第２リブ３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃと、を備える。
また、ロータコアの３１の外周側端部（外周縁）に沿って、第１ボンド磁石３２１Ｍの磁石端部域と第２ボンド磁石３２２Ｍの磁石端部域と両者の外周端部を連結する連結部とからなる非磁性の磁極内外周側領域（同一磁極間）３５を備える。
【0056】
ロータコア３１は、ステンレス磁石からなる。その製造方法、磁石化および磁石性能は第１実施形態と同様である。
また、改質により非磁性のリブ３３、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃと、磁極内外周側領域（同一磁極間）３５の形成方法も第１実施形態と同様である。
また、改質により非磁性のリブ３３、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃと、磁極内外周側領域（同一磁極間）３５の形成方法も第１実施形態と同様である。
【0057】
第１ボンド磁石３２１Ｍは、ロータコア３１の回転軸の軸方向視において、ロータコア３１の径方向の外側に向かって開いた円弧状に形成されている。
以下では、ロータコア３１の回転軸方向を軸方向、ロータコア３１の径方向、ロータコア３１の周方向を周方向と称する。
第２ボンド磁石３２２Ｍは、軸方向視において、第１ボンド磁石３２１Ｍよりも径方向の内側に設けられている。第２ボンド磁石３２１Ｍは、径方向の外側に向かって開いた円弧状に形成されている。
以下では、ロータコア３１の回転軸方向を軸方向、ロータコア３１の径方向、ロータコア３１の周方向を周方向と称する。
第２ボンド磁石３２２Ｍは、軸方向視において、第１ボンド磁石３２１Ｍよりも径方向の内側に設けられている。第２ボンド磁石３２１Ｍは、径方向の外側に向かって開いた円弧状に形成されている。
【0058】
第１磁路１７１は、第１ボンド磁石３２１Ｍよりも径方向の外側に設けられている。すなわち、第１磁路１７１は、第１ボンド磁石３２１Ｍと、ロータコア３１の外周縁３１１との間に設けられている。第２磁路１７２は、第１ボンド磁石３２１Ｍよりも径方向の内側、且つ、第２ボンド磁石３２２Ｍよりも径方向の外側に設けられている。第３磁路１７３は、第２ボンド磁石３２２Ｍよりも径方向の内側に設けられている。
【0059】
第１磁路１７１～第３磁路１７３はステンレス磁石からなるロータコア３１上に形成されている。このステンレス磁石には、起磁力を有していることから、ボンド磁石からの磁束を補強し、ボンド磁石のみに比べて強いトルクが得られる。
【0060】
第１リブ３３は、磁極中心線に沿って延伸し、第１磁路１７１と第２磁路１７２を遮断するとともに、第１ボンド磁石３２１Ｍの磁束の漏洩が第１リブ３３により遮断される。
第１リブ１３は、周方向に沿って、第１磁石孔３２１を２つの磁石孔に分割する。
第１リブ１３は、周方向に沿って、第１磁石孔３２１を２つの磁石孔に分割する。
【0061】
第２リブ３４は、３つの３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃからなり、第２磁路１７２と第３磁路１７３を遮断し、第２磁石孔３２２を３つの磁石孔に分割する。
第２リブ３４Ａは、磁極中心線に沿って延伸している。第２リブ３４Ｂおよび第２リブ３４Ｃは、第２リブ３４Ａの両側に設けられている。
第２リブ３４Ａは、磁極中心線に沿って延伸している。第２リブ３４Ｂおよび第２リブ３４Ｃは、第２リブ３４Ａの両側に設けられている。
【0062】
第２リブ３４は、第２磁路１７２と第３磁路１７３を遮断するとともに、第２磁石孔３２２の第２ボンド磁石３２２Ｍの磁束の漏洩が第２リブ３４により遮断される。
【0063】
第１リブ３３および第２リブ３４は、本来の１８Ｃｒ－８Ｎｉ系の非磁性ステンレス鋼となることから、磁束は遮断されるためにボンド磁石からの磁束はステンレス磁石の起磁力と相まって大きな磁束量の形成に寄与する。
また、電磁鋼板（ケイ素鋼板）に比べて強靭性に優れていることから、耐遠心性が向上し、モータの回転速度を大きくすることが可能になる。
また、電磁鋼板（ケイ素鋼板）に比べて強靭性に優れていることから、耐遠心性が向上し、モータの回転速度を大きくすることが可能になる。
【0064】
磁極内外周側領域（同一磁極間）３５は２つあり、第１ボンド磁石３２１Ｍの磁石端部域と第２ボンド磁石３２２Ｍの磁石端部域と両者の外周端部を連結する連結部とからなり、
ロータコアの３１の外周側（外周縁）３１１に沿って形成されている。
また、磁極内外周側領域（同一磁極間）３５は、上述のリブと同じ１８Ｃｒ－８Ｎｉ系の非磁性ステンレス鋼であることから、第1ボンド磁石３２１Ｍの外周縁３１１側の端部および第２ボンド磁石３２２Ｍの外周縁３１１側の端部からの磁束の漏洩が回避され、有効な磁束量が確保される。
ロータコアの３１の外周側（外周縁）３１１に沿って形成されている。
また、磁極内外周側領域（同一磁極間）３５は、上述のリブと同じ１８Ｃｒ－８Ｎｉ系の非磁性ステンレス鋼であることから、第1ボンド磁石３２１Ｍの外周縁３１１側の端部および第２ボンド磁石３２２Ｍの外周縁３１１側の端部からの磁束の漏洩が回避され、有効な磁束量が確保される。
【0065】
第１ボンド磁石３２１Ｍおよび第２ボンド磁石３２２Ｍは、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系の希土類磁石粉末とバインダ樹脂からなる。
第１ボンド磁石３２１Ｍは、２つの分割された磁石からなり、分割された第１磁石孔１２１にそれぞれ充填されている。
第２ボンド磁石３２２Ｍは、３つの分割された磁石からなり、分割された第２磁石孔１２２にそれぞれ充填されている。
第１ボンド磁石３２１Ｍは、２つの分割された磁石からなり、分割された第１磁石孔１２１にそれぞれ充填されている。
第２ボンド磁石３２２Ｍは、３つの分割された磁石からなり、分割された第２磁石孔１２２にそれぞれ充填されている。
【0066】
なお、本実施形態では、射出成形において溶融混合物の充填開始時から充填終了時まで、スロット１２へ極異方配向磁場を印加した。この際、極異方配向磁場：０．７Ｔ、溶融混合物の温度：３００℃、射出圧力：１００ＭＰａ、射出速度：８０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【0067】
これにより永久磁石Ｍ１中の磁石粒子は、磁場中射出成型時に配向するのみならず、同時に着磁もされ、永久磁石Ｍ１は既に高磁束密度を発揮する状態となっていた。このため本実施例では、後着磁を行なう必要がなかった。
【0068】
図６に示す磁極部３６では、第１ボンド磁石３２１Ｍおよび第２ボンド磁石３２２Ｍの磁化ベクトルは、径方向の内側から外側へ向いている。この磁極部３６に隣接する他の磁極部３６（図示なし）では、第１ボンド磁石３２１Ｍおよび第２ボンド磁石３２２Ｍの磁化ベクトルは、径方向の外側から内側へ向いている。
【0069】
［２層型－Ｂ］
２層型で磁極間外周側領域（隣接磁極間）よりなるロータについて、図８および図９を用いて説明する。なお、２層型－Ｂは、２層型－Ａに磁極間の連結部を追加したものである。
図８は、モータＭ２の正面図である。図８に示すように、モータＭ２は、円環状のステータ６０と、ステータ６０の内側に配置されるロータ４とを備えている。 ロータ４は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア４１と８極の磁極部４７を備える。
図９は、本実施形態におけるロータ４の磁極部４７の拡大断面図である。磁極部４７は、ロータコア４１に２層型からなり、１層目の第１ボンド磁石４２１Ｍと２層目の第２ボンド磁石４２２Ｍと、第１リブ４３と、第２リブ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃと、を備える。
また、ロータコアの４１の外周側（外周縁）に沿って、第１ボンド磁石４２１Ｍの磁石端部域と第２ボンド磁石４２２Ｍの磁石端部域と両者の外周端部を連結する連結部とからなる非磁性の磁極間外周側領域（隣接磁極間）４６を備える。
２層型で磁極間外周側領域（隣接磁極間）よりなるロータについて、図８および図９を用いて説明する。なお、２層型－Ｂは、２層型－Ａに磁極間の連結部を追加したものである。
図８は、モータＭ２の正面図である。図８に示すように、モータＭ２は、円環状のステータ６０と、ステータ６０の内側に配置されるロータ４とを備えている。 ロータ４は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア４１と８極の磁極部４７を備える。
図９は、本実施形態におけるロータ４の磁極部４７の拡大断面図である。磁極部４７は、ロータコア４１に２層型からなり、１層目の第１ボンド磁石４２１Ｍと２層目の第２ボンド磁石４２２Ｍと、第１リブ４３と、第２リブ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃと、を備える。
また、ロータコアの４１の外周側（外周縁）に沿って、第１ボンド磁石４２１Ｍの磁石端部域と第２ボンド磁石４２２Ｍの磁石端部域と両者の外周端部を連結する連結部とからなる非磁性の磁極間外周側領域（隣接磁極間）４６を備える。
【0070】
この２層型－Ｂは、磁極部間からの磁束の漏洩を防ぐことができるため、有効な磁束量が一層確保することができる。
【0071】
ロータコア４１は、ステンレス磁石からなる。その製造方法、磁石化および磁石性能は第１実施形態と同様である。
また、改質により非磁性のリブ４３、４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃと、磁極間外周側領域（隣接磁極間）３５の形成方法も第１実施形態と同様である。
また、磁路の形成などは２層型－Ａとほぼ同じである。
また、改質により非磁性のリブ４３、４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃと、磁極間外周側領域（隣接磁極間）３５の形成方法も第１実施形態と同様である。
また、磁路の形成などは２層型－Ａとほぼ同じである。
【0072】
［４層型－Ａ］
４層型で磁極内外周側領域（同一磁極間）よりなるロータについて、図１０、１１および図１４を用いて説明する。
図１０は、モータＭ３の正面図である。図１０に示すように、モータＭ３は、円環状のステータ７０と、ステータ７０の内側に配置されるロータ５とを備えている。 ロータ５は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア５１と８極の磁極部を備える。
図１０は、本実施形態におけるロータ５の磁極部の断面図である。磁極部は、ロータコア５１に４層型からなり、１層目の第１ボンド磁石５２１から４層目の第４ボンド磁石５２４と、第１リブ５３１～第４リブ５３４を備える。１層目のボンド磁石の磁石列から４層目のボンド磁石の磁石列までＵ字の円弧状に形成され、中心点が同一である。
第１ボンド磁石５２１は２個、第２ボンド磁石５２２は４個、第３ボンド磁石５２３は５個、第４ボンド磁石５２４は７個からなる。以下、ボンド磁石５２１～５２４はボンド磁石５２と略称する。
第１リブ５３１は１個、第２リブ５３２は３個、第３リブ５３３は４個、第４リブは６個からなる。以下、リブ５３１～５３４はリブ５３と略称する。
４層型で磁極内外周側領域（同一磁極間）よりなるロータについて、図１０、１１および図１４を用いて説明する。
図１０は、モータＭ３の正面図である。図１０に示すように、モータＭ３は、円環状のステータ７０と、ステータ７０の内側に配置されるロータ５とを備えている。 ロータ５は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア５１と８極の磁極部を備える。
図１０は、本実施形態におけるロータ５の磁極部の断面図である。磁極部は、ロータコア５１に４層型からなり、１層目の第１ボンド磁石５２１から４層目の第４ボンド磁石５２４と、第１リブ５３１～第４リブ５３４を備える。１層目のボンド磁石の磁石列から４層目のボンド磁石の磁石列までＵ字の円弧状に形成され、中心点が同一である。
第１ボンド磁石５２１は２個、第２ボンド磁石５２２は４個、第３ボンド磁石５２３は５個、第４ボンド磁石５２４は７個からなる。以下、ボンド磁石５２１～５２４はボンド磁石５２と略称する。
第１リブ５３１は１個、第２リブ５３２は３個、第３リブ５３３は４個、第４リブは６個からなる。以下、リブ５３１～５３４はリブ５３と略称する。
【0073】
また、磁極内外周側領域（同一磁極間）５７は、ロータコアの５１の外周側（外周縁）５１１に沿って形成されており、４個の磁石端部域と３個の連結部からなる。第１ボンド磁石５２１の磁石端部域および第２ボンド磁石５２２の磁石端部域と両者の外周端部を連結する連結部、第２ボンド磁石５２２の磁石端部域および第３ボンド磁石５２３の磁石端部域と両者の外周端部を連結する連結部、第３ボンド磁石５２３の磁石端部域および第４ボンド磁石５２４の磁石端部域と両者の外周端部を連結する連結部、とからなる。
【0074】
［２層型－Ａ］や［２層型－Ｂ］の２層型ボンド磁石（磁石列）に比べてより多層型であるボンド磁石（磁石列）はより大きな出力トルクを得ることができ、大型のＩＰＭが可能である。
【0075】
リブ５３は、改質により非磁性ステンレス鋼からなり、ボンド磁石５２１～５２４の分割されたボンド磁石の間に配置されている。リブ５３の形成方法は、第１実施形態と同じである。
非磁性ステンレス鋼からなるリブ５３は、磁石孔に形成したボンド磁石の磁束の漏洩を遮断することによって、ボンド磁石の磁束はステンレス磁石の起電力と相まって大きな磁束量の形成に間接的に寄与する。
また、電磁鋼板に比べて強靭性に優れていることから、耐遠心性が向上し、モータの回転速度を大きくすることが可能になる。
非磁性ステンレス鋼からなるリブ５３は、磁石孔に形成したボンド磁石の磁束の漏洩を遮断することによって、ボンド磁石の磁束はステンレス磁石の起電力と相まって大きな磁束量の形成に間接的に寄与する。
また、電磁鋼板に比べて強靭性に優れていることから、耐遠心性が向上し、モータの回転速度を大きくすることが可能になる。
【0076】
磁極内外周側領域（同一磁極間）５７は、１８Ｃｒ－８Ｎｉ系の非磁性ステンレス鋼からなり、その非磁性によりボンド磁石が射出成形される磁石孔へ、高い極異方配向磁場が均一的に誘導する。すなわち、ロータコア５１の外部から印可された極異方配向磁場の流れにおいて、内側磁極側から外側磁極側に端部の外周側領域の特定部分を介して直接流れる漏洩磁束を激減させて、配向に寄与する極異方配向磁場を強めることができる。
【0077】
また、磁極内外周側領域（同一磁極間）５７は、上述のリブと同じ１８Ｃｒ－８Ｎｉ系の非磁性ステンレス鋼であることから、ボンド磁石の外周縁側の端部からの磁束の漏洩が回避され、有効な磁束量が確保される。
さらに、１８Ｃｒ－８Ｎｉ系非磁性ステンレス鋼であることから、機械的性質に優れているとともに局部加熱により改質されているに過ぎないことから、ロータ５の作製時の精度はそのまま維持されおり、ロータ５は高速回転には最適である。
さらに、１８Ｃｒ－８Ｎｉ系非磁性ステンレス鋼であることから、機械的性質に優れているとともに局部加熱により改質されているに過ぎないことから、ロータ５の作製時の精度はそのまま維持されおり、ロータ５は高速回転には最適である。
【0078】
ボンド磁石５２は、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系の希土類磁石粉末とバインダ樹脂からなる。
本実施形態の磁石粉末とバインダ樹脂は、第１実施形態と同様である。
ボンド磁石３２は、２つの分割された磁石からなり、分割された磁石孔にそれぞれ充填されている。
なお、本実施形態では、射出成形において溶融混合物の充填開始時から充填終了時まで、スリット１２へ極異方配向磁場を印加した。この際、極異方配向磁場：０．７Ｔ、溶融混合物の温度：３００℃、射出圧力：１２０ＭＰａ、射出速度：８０ｍｍ／ｓｅｃとした。
本実施形態の磁石粉末とバインダ樹脂は、第１実施形態と同様である。
ボンド磁石３２は、２つの分割された磁石からなり、分割された磁石孔にそれぞれ充填されている。
なお、本実施形態では、射出成形において溶融混合物の充填開始時から充填終了時まで、スリット１２へ極異方配向磁場を印加した。この際、極異方配向磁場：０．７Ｔ、溶融混合物の温度：３００℃、射出圧力：１２０ＭＰａ、射出速度：８０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【0079】
［４層型－Ｂ］
４層型で磁極間外周側領域（隣接磁極間）よりなるロータについて、図１２～図１４を用いて説明する。なお、４層型－Ｂは、４層型－Ａに磁極間の接続部を追加したものである。
図１２は、モータＭ３の正面図である。図１２に示すように、モータＭ３は、円環状のステータ６０と、ステータ６０の内側に配置されるロータ６とを備えている。 ロータ６は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア６１と８極の磁極部を備える。
図１３は、本実施形態におけるロータ６の一磁極部の拡大断面図である。磁極部は、ロータコア６１に４層型からなり、ボンド磁石６２は１層目の第１ボンド磁石６２１と２層目の第２ボンド磁石６２２と３層目の第３ボンド磁石６２３と４層目の第４ボンド磁石６２４とからなり、リブ６３は第１リブ６３１と第２リブ６３２と第３リブ６３３と第４リブ６３４とからなる。
また、磁極間外周側領域（隣接磁極間）６８は、ロータコアの６１の外周側部（外周縁部）に沿って形成されており、４個の磁石端部域と３個の連結部よりなる磁極内外周側領域（同一磁極間）と隣接する磁極の磁極内外周側領域（同一磁極間）とを接続する接続部からなる。
４層型で磁極間外周側領域（隣接磁極間）よりなるロータについて、図１２～図１４を用いて説明する。なお、４層型－Ｂは、４層型－Ａに磁極間の接続部を追加したものである。
図１２は、モータＭ３の正面図である。図１２に示すように、モータＭ３は、円環状のステータ６０と、ステータ６０の内側に配置されるロータ６とを備えている。 ロータ６は、埋め込み磁石型（ＩＰＭ）であり、ロータコア６１と８極の磁極部を備える。
図１３は、本実施形態におけるロータ６の一磁極部の拡大断面図である。磁極部は、ロータコア６１に４層型からなり、ボンド磁石６２は１層目の第１ボンド磁石６２１と２層目の第２ボンド磁石６２２と３層目の第３ボンド磁石６２３と４層目の第４ボンド磁石６２４とからなり、リブ６３は第１リブ６３１と第２リブ６３２と第３リブ６３３と第４リブ６３４とからなる。
また、磁極間外周側領域（隣接磁極間）６８は、ロータコアの６１の外周側部（外周縁部）に沿って形成されており、４個の磁石端部域と３個の連結部よりなる磁極内外周側領域（同一磁極間）と隣接する磁極の磁極内外周側領域（同一磁極間）とを接続する接続部からなる。
【0080】
この４層型－Ｂは、４層型－Ａに加えて磁極部間からの磁束の漏洩を防ぐことができるため、有効な磁束量が一層確保することができる。
【0081】
ここで、４層型のロータコア（タイプＢを代表して）を打ち抜いたロータコア素形材について、図１４を用いて説明する。
ロータコア素形材６００の材質は半硬質磁性材料にて、ロータコア６１０は第１磁石孔６２１０から第４磁石孔６２４０の４つの磁石孔列が円弧状に打ち抜き形成されている。各磁石孔は分割されて磁石孔間に第１リブ６３１０から第４リブ６３４０が形成されている。
本例では、第１リブ６３１０は１つにて第１磁石孔６２１０は２つからなる。第２リブ６３２０は３つにて第２磁石孔６２２０は４つからなる。第３リブ６３３０は４つにて第３磁石孔６２３０は５つからなる。第４リブ６３４０は６つにて第４磁石孔６２４０は７つからなる。
ロータコア素形材６００の材質は半硬質磁性材料にて、ロータコア６１０は第１磁石孔６２１０から第４磁石孔６２４０の４つの磁石孔列が円弧状に打ち抜き形成されている。各磁石孔は分割されて磁石孔間に第１リブ６３１０から第４リブ６３４０が形成されている。
本例では、第１リブ６３１０は１つにて第１磁石孔６２１０は２つからなる。第２リブ６３２０は３つにて第２磁石孔６２２０は４つからなる。第３リブ６３３０は４つにて第３磁石孔６２３０は５つからなる。第４リブ６３４０は６つにて第４磁石孔６２４０は７つからなる。
【0082】
ロータコア６１０における磁石端部域に相当する領域（磁石孔端部域）は、ロータコア６１０の外周縁部（外周側端部）６１１と磁石孔との間である。第１磁石孔６２１０と外周縁６１１との間には磁石孔端部域６４１、以下磁石孔端部域６４２～６４４という。各磁石孔端部域を連結する部位を連結部という。
【0083】
上述の４つの磁石孔端部域と３つの連結部は、いずれも同一磁極内の外周側にあることから総称して磁極内外周側領域（同一磁極内）という。２層型および４層型のＡタイプが相当する。
【0084】
さらに、一の磁極内外周領域と隣接する他の磁極内外周領域との間を接続して接続部を設け、これらを総称して磁極間外周側領域（隣接磁極間）という。２層型および４層型のＢタイプが相当する。
【0085】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態は、非磁性Ｆｅ－Ｍｎ鋼板（ＳＭｎ４５）を用いて、第２実施形態と同じ１層型のボンド磁石にてボンド磁石に挟まれた１つのリブと、１のボンド磁石の外周端からロータコアの外周端に至る磁石端部域、１のボンド磁石に隣接する他のボンドの外周端からロータコアの外周端に至る磁石端部域および磁石端部域を接続する接続部よりなる磁極間外周側領域からなるロータの製造方法および製造されたロータに関する。図は、図４を参考にする。
本発明の第５実施形態は、非磁性Ｆｅ－Ｍｎ鋼板（ＳＭｎ４５）を用いて、第２実施形態と同じ１層型のボンド磁石にてボンド磁石に挟まれた１つのリブと、１のボンド磁石の外周端からロータコアの外周端に至る磁石端部域、１のボンド磁石に隣接する他のボンドの外周端からロータコアの外周端に至る磁石端部域および磁石端部域を接続する接続部よりなる磁極間外周側領域からなるロータの製造方法および製造されたロータに関する。図は、図４を参考にする。
【0086】
工程は以下のとおりである。
（１）母材成形工程
厚さ２．０ｍｍのＳＭｎ４５非磁性鋼板を冷間圧延により０．５ｍｍの薄板にし、次に－７０℃、３０分の低温冷却処理を行ない、８５％のマルテンサイト組織からなる半硬質磁性材料の母材を成形する。
（２）打抜工程
半硬質磁性材料よりなる母材を打ち抜いて、円弧状に１２個の磁石孔（スロット）を有するロータコア素形材を形成する。
（３）加熱工程
２つの磁石孔に挟まれた６個のリブおよび円弧を形成する最端部の磁石孔とロータコアの外周縁との間の６個の外周端部を局部的にレーザにより９２０℃に加熱して非磁性化して非磁性部よりなるロータ素形材を形成する。
（１）母材成形工程
厚さ２．０ｍｍのＳＭｎ４５非磁性鋼板を冷間圧延により０．５ｍｍの薄板にし、次に－７０℃、３０分の低温冷却処理を行ない、８５％のマルテンサイト組織からなる半硬質磁性材料の母材を成形する。
（２）打抜工程
半硬質磁性材料よりなる母材を打ち抜いて、円弧状に１２個の磁石孔（スロット）を有するロータコア素形材を形成する。
（３）加熱工程
２つの磁石孔に挟まれた６個のリブおよび円弧を形成する最端部の磁石孔とロータコアの外周縁との間の６個の外周端部を局部的にレーザにより９２０℃に加熱して非磁性化して非磁性部よりなるロータ素形材を形成する。
【0087】
（４）ロータ素材形成工程
ロータ素形材に有機樹脂系の絶縁樹脂コーティングを行なって絶縁被膜を形成し、次いで絶縁被膜されたロータ素形材を積層する。積層工程では、ステンレス磁石の異方性がラジアル異方的になるようロータ板材を積層する。ロータ板材が一軸異方性を持つ場合、磁極の数に対応して方位を回転させて積層して積層全体としてはラジアル異方性になるようにする。
（５）射出成形工程
磁場中射出成形機にて、積層されたロータ素形材の磁石孔（スロット）に希土類異方性ボンド磁石を充填する。
ボンド磁石は、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系の希土類磁石粉末とバインダ樹脂からなる。
本実施形態の磁石粉末とバインダ樹脂は、第１実施形態と同様である。
ボンド磁石は、２つの分割された磁石からなり、分割された磁石孔にそれぞれ充填されている。
なお、本実施形態では、射出成形において溶融混合物の充填開始時から充填終了時まで、スロットへ極異方配向磁場を印加した。この際、極異方配向磁場：０．７Ｔ、溶融混合物の温度：３００℃、射出圧力：８０ＭＰａ、射出速度：８０ｍｍ／ｓｅｃとした。極異方配向により、半硬質磁性材料からマンガン磁石に飽和磁化すると同時に、希土類異方性ボンド磁石を飽和着磁した。
ロータ素形材に有機樹脂系の絶縁樹脂コーティングを行なって絶縁被膜を形成し、次いで絶縁被膜されたロータ素形材を積層する。積層工程では、ステンレス磁石の異方性がラジアル異方的になるようロータ板材を積層する。ロータ板材が一軸異方性を持つ場合、磁極の数に対応して方位を回転させて積層して積層全体としてはラジアル異方性になるようにする。
（５）射出成形工程
磁場中射出成形機にて、積層されたロータ素形材の磁石孔（スロット）に希土類異方性ボンド磁石を充填する。
ボンド磁石は、Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系の希土類磁石粉末とバインダ樹脂からなる。
本実施形態の磁石粉末とバインダ樹脂は、第１実施形態と同様である。
ボンド磁石は、２つの分割された磁石からなり、分割された磁石孔にそれぞれ充填されている。
なお、本実施形態では、射出成形において溶融混合物の充填開始時から充填終了時まで、スロットへ極異方配向磁場を印加した。この際、極異方配向磁場：０．７Ｔ、溶融混合物の温度：３００℃、射出圧力：８０ＭＰａ、射出速度：８０ｍｍ／ｓｅｃとした。極異方配向により、半硬質磁性材料からマンガン磁石に飽和磁化すると同時に、希土類異方性ボンド磁石を飽和着磁した。
【0088】
（６）検査工程
ロータの各磁極から発する磁界を測定し、希土類異方性ボンド磁石およびマンガン磁石が飽和磁化されていることを検査する。ロータを回転して円周方向の磁界分布を測定して、磁界分布が正弦関数波形になっていることを確認する。
（７）ロータ
以上の工程により、ロータが得られる。
ロータの各磁極から発する磁界を測定し、希土類異方性ボンド磁石およびマンガン磁石が飽和磁化されていることを検査する。ロータを回転して円周方向の磁界分布を測定して、磁界分布が正弦関数波形になっていることを確認する。
（７）ロータ
以上の工程により、ロータが得られる。
【産業上の利用可能性】
【0089】
電気自動車、ハイブリッド車若しくは鉄道車両等に用いられる車両駆動用モータ、エアコン、冷蔵庫若しくは洗濯機等に用いられる家電製品モータ、各種ロボット機器の駆動用モータに幅広く利用され得る。
【符号の説明】
【0090】
Ｍ１：モータ（ＩＰＭ（内包磁石型同期機））
１：ロータ
１１：ロータコア、
１２：ボンド磁石（１２１～１２６）
１３：リブ（１３１～１３６）
１４：磁石端部域（１４１ａ・１４１ｂ～１４６ａ・１４６ｂ）
１５：中心孔（シャフト用孔）
５０：ステータ
１：ロータ
１１：ロータコア、
１２：ボンド磁石（１２１～１２６）
１３：リブ（１３１～１３６）
１４：磁石端部域（１４１ａ・１４１ｂ～１４６ａ・１４６ｂ）
１５：中心孔（シャフト用孔）
５０：ステータ
【0091】
Ｍ１：モータ（ＩＰＭ（内包磁石型同期機））
２：ロータ
２１：ロータコア
２２：ボンド磁石（２２１～２２６）
２３：リブ（２３１～２３６）
２５：磁極間外周側領域（２５１～２５６）
５０：ステータ
２：ロータ
２１：ロータコア
２２：ボンド磁石（２２１～２２６）
２３：リブ（２３１～２３６）
２５：磁極間外周側領域（２５１～２５６）
５０：ステータ
【0092】
３０：ロータコア素形材（打ち抜き品）
１１０：ロータコア
１１０ｅ：ロータコア外周側（外周縁）
１２１０、１２２０：磁石孔
１３１０、１３２０：リブ
１３１０：磁石端部域（１２１０と１１０ｅとの間）
１３２０：磁石端部域（１２２０と１１０ｅとの間）
３０Ａ：磁石端部域の非磁性部（実施形態１の一部分）
１２１、１２２：ボンド磁石
１３１、１３２：リブ
１４１ａ、１４１ｂ：磁石端部域の非磁性部
１４２ａ、１４２ｂ：磁石端部域の非磁性部
３０Ｂ：磁極間外周側領域の非磁性部（実施形態２の一部分）
２２１、２２２：ボンド磁石
２３１、２３２：リブ
２５１、２５２：磁極間外周側領域の非磁性部
１１０：ロータコア
１１０ｅ：ロータコア外周側（外周縁）
１２１０、１２２０：磁石孔
１３１０、１３２０：リブ
１３１０：磁石端部域（１２１０と１１０ｅとの間）
１３２０：磁石端部域（１２２０と１１０ｅとの間）
３０Ａ：磁石端部域の非磁性部（実施形態１の一部分）
１２１、１２２：ボンド磁石
１３１、１３２：リブ
１４１ａ、１４１ｂ：磁石端部域の非磁性部
１４２ａ、１４２ｂ：磁石端部域の非磁性部
３０Ｂ：磁極間外周側領域の非磁性部（実施形態２の一部分）
２２１、２２２：ボンド磁石
２３１、２３２：リブ
２５１、２５２：磁極間外周側領域の非磁性部
【0093】
Ｍ２：モータ（ＩＰＭ（内包磁石型同期機））
３：ロータ
３１：ロータコア
３１１：外周側端部（外周縁部）
３２１Ｍ：第１ボンド磁石
３２２Ｍ：第２ボンド磁石
３３：第１リブ
３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ：第２リブ
３５：磁極内外周側領域
３６：磁極（磁極部）
６０：ステータ
３：ロータ
３１：ロータコア
３１１：外周側端部（外周縁部）
３２１Ｍ：第１ボンド磁石
３２２Ｍ：第２ボンド磁石
３３：第１リブ
３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ：第２リブ
３５：磁極内外周側領域
３６：磁極（磁極部）
６０：ステータ
【0094】
Ｍ２：モータ（ＩＰＭ（内包磁石型同期機））
４：ロータ
４１：ロータコア
４１１：外周側端部（外周縁部）
４２１Ｍ：第１ボンド磁石
４２２Ｍ：第２ボンド磁石
４３：第１リブ
４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ：第２リブ
４６：磁極間外周側領域
４７：磁極（磁極部）
６０：ステータ
４：ロータ
４１：ロータコア
４１１：外周側端部（外周縁部）
４２１Ｍ：第１ボンド磁石
４２２Ｍ：第２ボンド磁石
４３：第１リブ
４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ：第２リブ
４６：磁極間外周側領域
４７：磁極（磁極部）
６０：ステータ
【0095】
Ｍ３：モータ（ＩＰＭ（内包磁石型同期機））
５：ロータ
５１：ロータコア
５１１：外周側端部（外周縁部）
５２１：第１ボンド磁石
５２２：第２ボンド磁石
５２３：第３ボンド磁石
５２４：第４ボンド磁石
５３１：第１リブ
５３２：第２リブ
５３３：第３リブ
５３４：第４リブ
５７：磁極内外周側領域
７０：ステータ
５：ロータ
５１：ロータコア
５１１：外周側端部（外周縁部）
５２１：第１ボンド磁石
５２２：第２ボンド磁石
５２３：第３ボンド磁石
５２４：第４ボンド磁石
５３１：第１リブ
５３２：第２リブ
５３３：第３リブ
５３４：第４リブ
５７：磁極内外周側領域
７０：ステータ
【0096】
Ｍ３：モータ（ＩＰＭ（内包磁石型同期機））
６：ロータ
６１：ロータコア
６１１：外周側端部（外周縁部）
６２１：第１ボンド磁石
６２２：第２ボンド磁石
６２３：第３ボンド磁石
６２４：第４ボンド磁石
６３１：第１リブ
６３２：第２リブ
６３３：第３リブ
６３４：第４リブ
６８：磁極間外周側領域
７０：ステータ
６：ロータ
６１：ロータコア
６１１：外周側端部（外周縁部）
６２１：第１ボンド磁石
６２２：第２ボンド磁石
６２３：第３ボンド磁石
６２４：第４ボンド磁石
６３１：第１リブ
６３２：第２リブ
６３３：第３リブ
６３４：第４リブ
６８：磁極間外周側領域
７０：ステータ
【0097】
６００：ロータコア素形材
６１０：ロータコア
６１１：外周側端部（外周縁部）
６２１０：第１磁石孔
６２２０：第２磁石孔
６２３０：第３磁石孔
６２４０：第４磁石孔
６３１０：第１リブ
６３２０：第２リブ
６３３０：第３リブ
６３４０：第４リブ
６１０：ロータコア
６１１：外周側端部（外周縁部）
６２１０：第１磁石孔
６２２０：第２磁石孔
６２３０：第３磁石孔
６２４０：第４磁石孔
６３１０：第１リブ
６３２０：第２リブ
６３３０：第３リブ
６３４０：第４リブ
【要約】 （修正有）
【課題】ＩＰＭモータの出力トルクの向上と耐遠心力性を改善する。
【解決手段】ロータコア２１を電磁鋼板からステンレス磁石に変更し、起磁力を増加させると同時にロータコアのボンド磁石２２１～２２６を分割するリブ２３１～２３６とロータコアの外周側端部とボンド磁石の外周側端部の磁極内／磁極間外周側領域を非磁性ステンレス鋼にして、ボンド磁石からのリブおよびブリッジ等への磁束の漏洩を防止して、有効磁束の増加を図り、トルクを向上する。同時にリブの強度を改善して耐遠心力性を改善して高速回転を可能にする。
【選択図】図４
【解決手段】ロータコア２１を電磁鋼板からステンレス磁石に変更し、起磁力を増加させると同時にロータコアのボンド磁石２２１～２２６を分割するリブ２３１～２３６とロータコアの外周側端部とボンド磁石の外周側端部の磁極内／磁極間外周側領域を非磁性ステンレス鋼にして、ボンド磁石からのリブおよびブリッジ等への磁束の漏洩を防止して、有効磁束の増加を図り、トルクを向上する。同時にリブの強度を改善して耐遠心力性を改善して高速回転を可能にする。
【選択図】図４
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】