JP2013106499A - 回転電機および回転電機のロータ - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易で低コストの回転電機および回転電機のロータの提供。
【解決手段】電動モータ１は、モータハウジング２に固定されたステータ３と、ステータ３に対して半径方向内方に配置され、モータハウジング２内に回転可能に取り付けられたロータ４を備えている。ロータ４を形成するロータコア４１の外周面上には、外周面側がＮ極であるＮ極磁石４３と、外周面側がＳ極であるＳ極磁石４４とが交互に配置されている。Ｎ極磁石４３は内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ穏やかな湾曲状に着磁されている。また、Ｓ極磁石４４は外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ穏やかな湾曲状に着磁されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータに対して半径方向に対向するように配置されたロータを備えた回転電機および回転電機のロータに関する。

回転電機のロータ用のマグネットとして、従来から数多くのものが提案されてきた。例えば、特許文献１に記載された電動機用のマグネットは、リング状に一体に形成されており、ロータの表面に配置されている。当該マグネットには極異方の着磁が施されており、ロータの外周側に形成された空隙において、周方向の角度による磁束密度を測定すると、その磁束密度分布波形は略正弦波状となっている。
これにより、特許文献１に開示されたマグネットは、電動機におけるコギングトルクやトルクリプルを低減でき、電動機の振動および騒音を防止することに非常に有効である。

特開２０１１−１４７２８８号公報（第４頁、図１および図２） 特開２００７−２２１９１１号公報（第４頁、図１）

その一方、特許文献１に開示されたような極異方性のマグネットを、粉末焼結法によりリング状に製造する場合、通常、大型のものを製造することが困難であった。したがって、当該マグネットを適用可能な電動機は、ロータ径による制約を受けていた。
これに対して、特許文献２に記載された電動機のロータは、外周面上に複数の永久磁石をリング状に配置している。各々の永久磁石は半径方向に対して傾斜した方向に着磁されており、これらはロータ上においてハルバック配列を形成している。

説明したように、特許文献２によるロータの永久磁石はセグメントごとに分割されているため、これらを並べて配置することによって大型のロータを形成することも可能であり、ロータ径にとらわれず、多種多様な電動機に適用することができる。
しかしながら、特許文献２に記載されたロータの永久磁石は、隣接した磁石同士の対向面が同極となることがある。したがって、永久磁石のロータコアへの組付時に、隣接した永久磁石同士が互いに反発し合って、その組付作業を困難にする場合があった。

また、ロータ上に取り付けられた後にも、隣接した永久磁石同士が互いに反発し合って、疲労によりロータコアから脱落する恐れがあった。これを防止するためには、永久磁石を保持するようにロータコアに特別な形状加工を施したり、接着力の大きい接着剤を使用する必要があり、ロータにおけるコストの増大を招いていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造が容易で低コストの回転電機および回転電機のロータを提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る回転電機の発明の構成は、ハウジングに固定され、内周面または外周面において、複数の電機子巻線が円周上に形成されたステータと、ステータに対して半径方向に対向するように、ハウジングに回転可能に取り付けられ、外周面または内周面には複数のロータ磁石が円周上に並ぶように配置されたロータと、を備え、ロータ磁石は、ロータの外周面において、外周面側がＮ極であるＮ極磁石と外周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石においては、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、Ｓ極磁石においては、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されている、または、ロータ磁石は、ロータの内周面において、内周面側がＮ極であるＮ極磁石と内周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石においては、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、Ｓ極磁石においては、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることである。

請求項２に係る発明の構成は、請求項１の回転電機において、ステータがロータに対して半径方向外方に形成されており、ロータ磁石は、ロータの外周面において、外周面側がＮ極であるＮ極磁石と外周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石は、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、Ｓ極磁石は、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることである。

請求項３に係る発明の構成は、請求項１の回転電機において、ステータがロータに対して半径方向内方に形成されており、ロータ磁石は、ロータの内周面において、内周面側がＮ極であるＮ極磁石と内周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石は、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、Ｓ極磁石は、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることである。

請求項４に係る発明の構成は、請求項１乃至３のうちのいずれかの回転電機において、ロータ磁石の着磁方向は、それぞれのロータ磁石の円周方向中央に向けて膨らんだ曲線状を呈していることである。

請求項５に係る発明の構成は、請求項１乃至４のうちのいずれかの回転電機において、ロータは、ハウジングに対して回転可能に取り付けられたロータコアと、ロータコアの外周面または内周面に固着されたロータ磁石と、により形成され、ロータ磁石は、ロータコア上に固定された後に着磁されることである。

請求項６に係る発明の構成は、請求項１乃至５のうちのいずれかの回転電機において、ロータ磁石は、永久磁石粉末を焼結することにより形成されることである。

請求項７に係る回転電機のロータの発明の構成は、ハウジングに固定されたステータに対し、半径方向に対向するようにハウジングに回転可能に取り付けられ、外周面または内周面には複数のロータ磁石が円周上に並ぶように配置された回転電機のロータであって、ステータが半径方向外方に形成されている場合、ロータ磁石は、ロータの外周面において、外周面側がＮ極であるＮ極磁石と外周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石においては、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、Ｓ極磁石においては、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、ステータが半径方向内方に形成されている場合、ロータ磁石は、ロータの内周面において、内周面側がＮ極であるＮ極磁石と内周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石においては、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、Ｓ極磁石においては、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることである。

請求項１に係る回転電機によれば、ロータの外周面上において、外周面側がＮ極であるＮ極磁石と外周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石においては、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、Ｓ極磁石においては、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されている、または、ロータの内周面上において、内周面側がＮ極であるＮ極磁石と内周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石においては、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、Ｓ極磁石においては、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることにより、ロータへの組付時において、隣接したロータ磁石の対向面が同極となることがないため、隣接したロータ磁石同士が互いに反発することがなく、低コストで組付作業性のよい回転電機にすることができる。

また、ロータ上に取り付けられた後においても、隣接したロータ磁石が互いに反発し合うことがないため、ロータ磁石のロータからの脱落を防止することができる。
尚、上述した発明の構成のうち、「円周方向の各々両端に位置する部位」および「円周方向の中央に位置する部位」とは、ロータ磁石における着磁位置を厳密に限定する意図はなく、隣接したロータ磁石同士が互いに反発することがないという作用効果を有するものを、広範囲に含むように解釈するべきものである。これについては、以下の各請求項に係る発明についても同様である。

請求項２に係る回転電機によれば、ステータがロータに対して半径方向外方に形成されており、ロータ磁石は、ロータの外周面上において、外周面側がＮ極であるＮ極磁石と外周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石は、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、Ｓ極磁石は、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることにより、インナロータ型の回転電機において、ロータ磁石によって発生する磁束について、ステータが形成されていない半径方向内方への漏れ磁束を低減することができ、回転電機の回転トルクを増大させることができる。

請求項３に係る回転電機によれば、ステータがロータに対して半径方向内方に形成されており、ロータ磁石は、ロータの内周面上において、内周面側がＮ極であるＮ極磁石と内周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石は、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、Ｓ極磁石は、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることにより、アウタロータ型の回転電機において、ロータ磁石によって発生する磁束について、ステータが形成されていない半径方向外方への漏れ磁束を低減することができ、回転電機の回転トルクを増大させることができる。

請求項４に係る回転電機によれば、ロータ磁石の着磁方向は、それぞれのロータ磁石の円周方向中央に向けて膨らんだ曲線状を呈していることにより、ロータ磁石によって発生する磁束について、漏れ磁束をいっそう低減することができる。

請求項５に係る回転電機によれば、ロータ磁石はロータコア上に固定された後に着磁されることにより、ロータコアへの組付時に隣接したロータ磁石同士が互いに反発することがなく、組付作業性を向上させることができる。
また、ロータコアへの組付時にＮ極磁石とＳ極磁石の区別がないため、誤組付の発生をなくすることができる。

請求項６に係る回転電機によれば、ロータ磁石は永久磁石粉末を焼結して形成されることにより、磁気特性に優れ磁力の強いロータ磁石にすることができる。

請求項７に係る回転電機のロータによれば、ステータが半径方向外方に形成されている場合、ロータの外周面上において、外周面側がＮ極であるＮ極磁石と外周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石においては、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、Ｓ極磁石においては、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、ステータが半径方向内方に形成されている場合、ロータの内周面上において、内周面側がＮ極であるＮ極磁石と内周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、Ｎ極磁石においては、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、Ｓ極磁石においては、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることにより、ロータへの組付時において、隣接したロータ磁石の対向面が同極となることがないため、隣接したロータ磁石同士が互いに反発することがなく、低コストで組付作業性のよいロータにすることができる。
また、ロータ上に取り付けられた後においても、隣接したロータ磁石が互いに反発し合うことがないため、ロータ磁石のロータからの脱落を防止することができる。

本発明の実施形態１による電動モータの回転軸に垂直な方向にカットした断面図 図１の部分拡大図 図１に示したロータの製造方法を示す模式的な工程図であって、ロータ磁石の磁場プレス工程を表した図（ａ）、ロータ磁石の焼結工程を表した図（ｂ）、ロータ磁石のロータコアへの取付工程を表した図（ｃ）およびロータ磁石への着磁工程を表した図（ｄ） 実施形態２による電動モータの回転軸に垂直な方向にカットした断面図 図４の部分拡大図 他の実施形態による電動モータの部分拡大図 他の実施形態によるロータ磁石の外観斜視図

＜実施形態１＞
図１乃至図３に基づき、本発明の実施形態１による電動モータ１（回転電機に該当する）について説明する。尚、説明中において半径方向または円周方向といった場合、ロータ４の回転軸φ（図１示）を中心とした半径方向または円周方向を意味しているものとする。また、説明中において回転軸といった場合、特に断らなければ、上述した回転軸φを意味している。
図１に示したように、電動モータ１はモータハウジング２（ハウジングに該当する）に固定されたステータ３と、モータハウジング２内に回転可能に取り付けられたロータ４とを備えている。本実施形態による電動モータ１は、ステータ３がロータ４に対して半径方向外方に対向するように配置されているインナロータ型の同期モータである。

モータハウジング２はアルミニウム合金によって円筒状に形成され、その内部にはステータ３が収容されている。ステータ３は、鋼材によって形成された円環状のステータリング３１を備えている。ステータリング３１の端部に設けられた図示しないフランジに取付ボルトを貫通させ、さらに、当該取付ボルトをモータハウジング２に締め付けることによって、ステータ３はモータハウジング２に固定されている。ステータリング３１の内周面には、圧入または接着により複数のステータコア３２が円周上に取り付けられている。

それぞれのステータコア３２は、ステータリング３１の内周面に取り付けられ、円周方向にそれぞれ延在したバックヨーク部３２ａを備えている。各々のバックヨーク部３２ａからはティース３２ｂが半径方向内方に延びており、各ティース３２ｂにはステータコイル３３（電機子巻線に該当する）が巻回されている。各々のステータコイル３３は、各給電相ごとに外部から交流電流が印加可能に構成されている。

一方、ロータ４は、回転軸方向に複数のケイ素鋼板（電磁鋼板）が積層されて形成されたロータコア４１を備えている。ロータコア４１は略円柱状に形成されており、その半径方向中央部には、シャフト取付孔４１ａが形成され、シャフト取付孔４１ａはキー溝４１ｂを有している。シャフト取付孔４１ａおよびキー溝４１ｂには駆動シャフト４２が嵌合し、駆動シャフト４２はロータコア４１に対して相対回転不能に取り付けられている。駆動シャフト４２は、軸受（図示せず）を介して、モータハウジング２によって回転可能に支承されている。

ロータコア４１には、複数のＮ極磁石４３およびＳ極磁石４４が接着剤等によって固着されている。以下、Ｎ極磁石４３およびＳ極磁石４４を包括して言う場合、ロータ磁石４３、４４と言う。ロータ磁石４３、４４は、これに限定されるべきものではないが、いずれもネオジウム（Nd-Fe-B）系の希土類金属による永久磁石であって、ロータコア４１の外周面において円周上に配置されている。
本実施形態において、Ｎ極磁石４３は、ロータ４の外周面側がＮ極であり、内周面側であって円周方向の両端がＳ極のロータ磁石４３であり、Ｓ極磁石４４は、外周面側がＳ極であり、内周面側であって円周方向の両端がＮ極のロータ磁石４４である。Ｎ極磁石４３とＳ極磁石４４は、ロータコア４１の外周面において交互に配置されている。

各々のＮ極磁石４３においては、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されている（図１において、一対の矢印Ｐにて示す）。また、各々のＳ極磁石４４においては、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されている（図１において、一対の矢印Ｑにて示す）。
したがって、ロータ４上のＮ極磁石４３とＳ極磁石４４とが隣接する部位においては、それぞれの異極同士が対向することになり、双方の間で吸引力は発生するが、反発力は生じない。

また、図１において示したように、ロータ磁石４３、４４の着磁方向Ｐ、Ｑは、それぞれのロータ磁石４３、４４の円周方向中央に向けて穏やかに膨らみ、曲線状（湾曲状）の配向を呈している。
したがって、図２において破線にて示すように、ロータ磁石４３、４４によって発生する磁束は、ロータ４の半径方向外方において、Ｎ極磁石４３の外周面からステータコア３２を介してＳ極磁石４４の外周面へと形成される。その一方、ロータ磁石４３、４４による磁束は、ロータ４の半径方向内方においては、ロータコア４１側へほとんど漏れることはない。

また、図１に示すように、複数のロータ磁石４３、４４が取り付けられたロータコア４１は、その軸方向の両端部が一対のエンドプレート４５によって挟持されている（図１において一側のもののみ示す）。
上述した構成を有する電動モータ１において、外部からステータコイル３３に交流電流が流入することにより、ステータ３において回転磁界が発生し、半径方向内方に設けられたロータ４が回転軸を中心に回転する。

次に、上述したロータ４の製造方法について説明する。
図３（ａ）に示す磁場プレス工程においては、インゴットから粉砕されて形成された永久磁石粉末Ｆを、外部から磁界を加えながら各セグメントごとに成形する。詳細には、永久磁石粉末Ｆを金型Ｍ内に充填し、磁場コイルＣまたは永久磁石によって磁界を発生させる。この状態で、複数のパンチ（図示せず）によって永久磁石粉末Ｆを加圧成形し、永久磁石粉末Ｆの磁化容易軸方向を揃える。尚、図３（ａ）において、永久磁石粉末Ｆは紙面に垂直な方向に互いに対向する一対のパンチにより、挟むように加圧されている。

次に、焼結工程において、成形後の永久磁石粉末Ｆを、所定の温度、時間により加熱して焼き固め、その密度を増大させて着磁前磁石Ｕを形成する（図３（ｂ）示）。その後、保持力を増大させるため着磁前磁石Ｕに熱処理を施した後、腐食防止のために、Ｎｉメッキ等の表面処理を行う。
表面処理が施された複数の着磁前磁石Ｕはセグメントごとに形成されており、接着剤等によって、ロータコア４１の外周面に円周上に固着される（図３（ｃ）示）。

ロータコア４１に固定された後の着磁前磁石Ｕは、着磁工程においてそれぞれ着磁される（図３（ｄ）示）。詳細には、ロータコア４１上の着磁前磁石Ｕの半径方向外方であって隣接したもの同士の間において、着磁コイルＧに回転軸方向に電流が流されることによって、各々の着磁前磁石Ｕは着磁される。隣接した着磁コイルＧには、互いに反対方向に電流が流れるため、ロータコア４１の外周面上において、Ｎ極磁石４３とＳ極磁石４４とが交互に形成される。尚、図３（ｄ）において、破線による矢印は、着磁コイルＧによって発生される磁束の方向を示している。

本実施形態によれば、ロータコア４１の外周面上において、外周面側がＮ極であるＮ極磁石４３と、外周面側がＳ極であるＳ極磁石４４とが交互に配置され、Ｎ極磁石４３においては、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、Ｓ極磁石４４においては、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることにより、ロータコア４１への組付時において、隣接したロータ磁石４３、４４の対向面が同極となることがないため、ロータ磁石４３、４４同士が互いに反発することがなく、低コストで組付作業性のよい電動モータ１にすることができる。

また、ロータコア４１上に取り付けられた後においても、隣接したロータ磁石４３、４４が互いに反発し合うことがないため、ロータ磁石４３、４４のロータコア４１からの脱落を防止することができる。
また、ロータ磁石４３、４４がセグメントごとに形成されているため、その製造においてロータ４の径による制約を受けることがなく、種々のサイズのロータ４に適用することが可能となる。

また、ステータ３がロータ４に対して半径方向外方に形成されており、ロータ磁石４３、４４は外周面側がＮ極であるＮ極磁石４３と、外周面側がＳ極であるＳ極磁石４４とが交互に配置され、Ｎ極磁石４３が、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、Ｓ極磁石４４が、外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることにより、インナロータ型の電動モータ１において、ロータ磁石４３、４４によって発生する磁束について、ステータ３が形成されていない半径方向内方への漏れ磁束を低減することができ、電動モータ１の回転トルクを増大させることができる。
また、半径方向内方への漏れ磁束を低減することができるため、ロータ４においてロータヨークをなくすことが可能となる。

また、ロータ磁石４３、４４の着磁方向は、それぞれのロータ磁石４３、４４の円周方向中央に向けて膨らんだ曲線状を呈していることにより、ロータ磁石４３、４４によって発生する磁束について、漏れ磁束をいっそう低減することができる。
また、ロータ磁石４３、４４の着磁方向が、穏やかに湾曲していることにより、ロータ磁石４３、４４において局所的な減磁が生じることを抑制することができる。

また、ロータ磁石４３、４４はロータコア４１上に固定された後に着磁されることにより、ロータコア４１への組付時に隣接したロータ磁石４３、４４同士が互いに反発することがなく、組付作業性を向上させることができる。
また、ロータコア４１への組付時にＮ極磁石４３とＳ極磁石４４の区別がないため、誤組付の発生をなくすることができる。
また、ロータ磁石４３、４４は、永久磁石粉末を焼結して形成されることにより、磁気特性に優れ磁力の強いロータ磁石４３、４４にすることができる。

＜実施形態２＞
図４および図５に基づき、本発明の実施形態２による電動モータ５（回転電機に該当する）について説明する。尚、説明中において半径方向または円周方向といった場合、ロータ８の回転軸φ（図４示）を中心とした半径方向または円周方向を意味しているものとする。また、説明中において回転軸といった場合、特に断らなければ、上述した回転軸φを意味している。

図４に示したように、電動モータ５はモータハウジング６（ハウジングに該当する）に固定されたステータ７と、モータハウジング６内に回転可能に取り付けられたロータ８とを備えている。本実施形態による電動モータ５は、ステータ７がロータ８に対して半径方向内方に対向するように配置されているアウタロータ型の同期モータである。
モータハウジング６はアルミニウム合金によって一体に形成され、回転軸方向の両端部が閉じた円筒状のアウタ部６１と、アウタ部６１に対し回転軸方向端部において接続されたインナ部６２とを備えている。筒状のインナ部６２は、アウタ部６１に対して半径方向内方に配置されるとともに回転軸方向に延在しており、その外周面上にはステータ７を形成するステータコア７１が嵌着されている。

ステータコア７１は、回転軸方向に複数のケイ素鋼板が積層されて形成されており、インナ部６２に固着された軸部７１ａと、軸部７１ａの外周面から半径方向外方に突出した複数のコアティース７１ｂを有している。コアティース７１ｂは、互いの間に所定の間隔を有して円周上に並ぶように設けられている。
図４に示すように、それぞれのコアティース７１ｂには、ステータコイル７２（電機子巻線に該当する）が巻回されている。各々のステータコイル７２は、各給電相ごとに外部から交流電流が印加可能に構成されている。

一方、アウタ部６１の回転軸方向端部には、ロータ８のロータボデー８１が回転軸を中心に回転可能に取り付けられている。ロータボデー８１は、回転軸方向に延びる円筒状を呈しており、図４に示すように、ステータ７に対して半径方向外方に対向するように配置されている。
ロータボデー８１の内周面には、ロータコア８２が圧入されている。ロータコア８２は、それぞれリング状を呈した複数のケイ素鋼板が、回転軸方向に積層されて形成されている。
さらに、ロータコア８２の内周面には、複数のＮ極磁石８３およびＳ極磁石８４が接着剤等によって円周上に固着されている。以下、Ｎ極磁石８３およびＳ極磁石８４を包括して言う場合、ロータ磁石８３、８４と言う。

本実施形態において、Ｎ極磁石８３は、ロータ４の内周面側がＮ極であり、外周面側であって円周方向の両端がＳ極のロータ磁石８３であり、Ｓ極磁石８４は、内周面側がＳ極であり、外周面側であって円周方向の両端がＮ極のロータ磁石８４である。Ｎ極磁石８３とＳ極磁石８４は、ロータコア８２の内周面において交互に配置されている。
各々のＮ極磁石８３においては、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されている（図４において、一対の矢印Ｖにて示す）。また、各々のＳ極磁石８４においては、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されている（図４において、一対の矢印Ｗにて示す）。
したがって、ロータ８上のＮ極磁石８３とＳ極磁石８４とが隣接する部位においては、それぞれの異極同士が対向することになり、双方の間で吸引力は発生するが、反発力は生じない。

また、図４において示したように、ロータ磁石８３、８４の着磁方向Ｖ、Ｗは、それぞれのロータ磁石８３、８４の円周方向中央に向けて穏やかに膨らみ、曲線状（湾曲状）の配向を呈している。
したがって、図５において破線にて示すように、ロータ磁石８３、８４によって発生する磁束は、ロータ８の半径方向内方において、Ｎ極磁石８３の内周面からステータコア７１を介してＳ極磁石８４の内周面へと形成される。その一方、ロータ磁石８３、８４による磁束は、ロータ８の半径方向外方においては、ロータコア８２側へほとんど漏れることはない。
上述した構成を有する電動モータ５において、外部からステータコイル７２に交流電流が流入することにより、ステータ７において回転磁界が発生し、半径方向外方に設けられたロータ８が回転軸を中心に回転する。

本実施形態によれば、ロータコア８２の内周面上において、内周面側がＮ極であるＮ極磁石８３と、内周面側がＳ極であるＳ極磁石８４とが交互に配置され、Ｎ極磁石８３においては、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、Ｓ極磁石８４においては、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることにより、ロータコア８２への組付時において、隣接したロータ磁石８３、８４の対向面が同極となることがないため、ロータ磁石８３、８４同士が互いに反発することがなく、低コストで組付作業性のよい電動モータ５にすることができる。
また、ロータコア８２上に取り付けられた後においても、隣接したロータ磁石８３、８４が互いに反発し合うことがないため、ロータ磁石８３、８４のロータコア８２からの脱落を防止することができる。

また、ステータ７がロータ８に対して半径方向内方に形成されており、ロータ磁石８３、８４は内周面側がＮ極であるＮ極磁石８３と、内周面側がＳ極であるＳ極磁石８４とが交互に配置され、Ｎ極磁石８３が、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、Ｓ極磁石８４が、内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されていることにより、アウタロータ型の電動モータ５において、ロータ磁石８３、８４によって発生する磁束について、ステータ７が形成されていない半径方向外方への漏れ磁束を低減することができ、電動モータ５の回転トルクを増大させることができる。
また、半径方向外方への漏れ磁束を低減することができるため、ロータ８においてロータヨークをなくすことが可能となる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
ロータ磁石４３、４４、８３、８４は、必ずしも粉末焼結法により形成しなければならないわけではなく、永久磁石粉末のバインダーとして合成樹脂材料や合成ゴム材料を使用した樹脂成形法によって形成してもよい。
また、ロータ磁石４３、４４、８３、８４は、ロータコア４１、８２に固定する前に着磁されてもよい。

また、図６において示したように、ロータ磁石４３、４４、８３、８４の着磁方向Ｐ、Ｑ、Ｖ、Ｗを、膨らみを持たせずに直線状に形成してもよい（図６において、ロータ磁石４３、４４の着磁方向Ｐ、Ｑのみ示す）。
また、図１に示したステータコア３２は、分割タイプに限定されるものではなく、リング状に一体的に形成されたものであってもよい。
また、各々のロータ磁石４３、４４、８３、８４は、必ずしも一体的に形成されていなくてもよく、図７に示したように、複数枚の永久磁石を回転軸方向に積層した後に、互いに接着した形態のものであってもよい（図７において、ロータ磁石４３、４４のみ示す）。
また、本発明は、同期モータ、誘導モータあるいはそれ以外のあらゆる電動モータもしくは発電機といった回転電機に適用可能である。

図面中、１，５は電動モータ（回転電機）、２，６はモータハウジング（ハウジング）、３，７はステータ、４，８はロータ、３３，７２はステータコイル（電機子巻線）、４１，８２はロータコア、４３，８３はＮ極磁石（ロータ磁石）、４４，８４はＳ極磁石（ロータ磁石）、Ｆは永久磁石粉末、Ｐ，Ｑ，Ｖ，Ｗは着磁方向を示している。

Claims (7)

1. ハウジングに固定され、内周面または外周面において、複数の電機子巻線が円周上に形成されたステータと、
   前記ステータに対して半径方向に対向するように、前記ハウジングに回転可能に取り付けられ、外周面または内周面には複数のロータ磁石が円周上に並ぶように配置されたロータと、
   を備え、
   前記ロータ磁石は、前記ロータの外周面において、外周面側がＮ極であるＮ極磁石と外周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、
   前記Ｎ極磁石においては、前記内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、前記外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、
   前記Ｓ極磁石においては、前記外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、前記内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されている、
   または、
   前記ロータ磁石は、前記ロータの内周面において、内周面側がＮ極であるＮ極磁石と内周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、
   前記Ｎ極磁石においては、前記外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、前記内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、
   前記Ｓ極磁石においては、前記内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、前記外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されている回転電機。
2. 前記ステータが前記ロータに対して半径方向外方に形成されており、
   前記ロータ磁石は、前記ロータの外周面において、外周面側がＮ極であるＮ極磁石と外周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、
   前記Ｎ極磁石は、前記内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、前記外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、
   前記Ｓ極磁石は、前記外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、前記内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されている請求項１記載の回転電機。
3. 前記ステータが前記ロータに対して半径方向内方に形成されており、
   前記ロータ磁石は、前記ロータの内周面において、内周面側がＮ極であるＮ極磁石と内周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、
   前記Ｎ極磁石は、前記外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、前記内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、
   前記Ｓ極磁石は、前記内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、前記外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されている請求項１記載の回転電機。
4. 前記ロータ磁石の着磁方向は、それぞれの前記ロータ磁石の円周方向中央に向けて膨らんだ曲線状を呈している請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の回転電機。
5. 前記ロータは、
   前記ハウジングに対して回転可能に取り付けられたロータコアと、
   前記ロータコアの外周面または内周面に固着された前記ロータ磁石と、
   により形成され、
   前記ロータ磁石は、前記ロータコア上に固定された後に着磁される請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の回転電機。
6. 前記ロータ磁石は、永久磁石粉末を焼結することにより形成される請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の回転電機。
7. ハウジングに固定されたステータに対し、半径方向に対向するように前記ハウジングに回転可能に取り付けられ、外周面または内周面には複数のロータ磁石が円周上に並ぶように配置された回転電機のロータであって、
   前記ステータが半径方向外方に形成されている場合、
   前記ロータ磁石は、前記ロータの外周面において、外周面側がＮ極であるＮ極磁石と外周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、
   前記Ｎ極磁石においては、前記内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、前記外周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、
   前記Ｓ極磁石においては、前記外周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、前記内周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、
   前記ステータが半径方向内方に形成されている場合、
   前記ロータ磁石は、前記ロータの内周面において、内周面側がＮ極であるＮ極磁石と内周面側がＳ極であるＳ極磁石とが交互に配置され、
   前記Ｎ極磁石においては、前記外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位から、前記内周面側であって円周方向の中央に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されており、かつ、
   前記Ｓ極磁石においては、前記内周面側であって円周方向の中央に位置する部位から、前記外周面側であって円周方向の各々両端に位置する部位に向けて、それぞれ着磁されている回転電機のロータ。

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