WO2021250921A1 - 回転電機用ロータ - Google Patents

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WO2021250921A1
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rotor
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bridge portion
peripheral surface
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尚登 齋藤
亜美 飯島
哲平 津田
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Aisin AW Co Ltd
Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
Aisin AW Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • This disclosure relates to a rotor for rotary electric machines.
  • a rotor core in which a radial inner magnet hole and a radial outer magnet hole are formed for each of the magnetic poles is provided, and a q-axis magnetic path entrance / exit portion between the radial inner magnet hole and the radial outer magnet hole is provided.
  • the technology to widen is known.
  • a bridge portion connecting each portion partitioned by the magnet hole or the like is often formed. Since the bridge portion causes inconveniences such as leakage of magnetic flux passing through the bridge portion (and a decrease in torque accompanying it), it is desirable to reduce the width from the viewpoint of reducing such inconveniences. However, if the width of the bridge portion is reduced, a stress problem is likely to occur.
  • an object of the present disclosure is to reduce the stress of the bridge portion in a rotor for a rotary electric machine in which a magnet hole on the inner side in the radial direction and a magnet hole on the outer side in the radial direction are formed in the rotor core.
  • a rotor for a rotary electric machine having a plurality of magnetic poles along the circumferential direction.
  • a rotor core in which a first magnet hole on the outer side in the radial direction and a second magnet hole on the inner side in the radial direction are formed with respect to each of the magnetic poles.
  • a plurality of permanent magnets provided in the first magnet hole and the second magnet hole and forming the plurality of magnetic poles are provided.
  • the rotor core extends radially both sides to the outer peripheral surface of the rotor core through a first portion radially outside the first magnet hole and between the first magnet hole and the second magnet hole.
  • the second portion, the third portion extending radially inside from the second magnet hole and both sides extending in the circumferential direction to the outer peripheral surface of the rotor core, and the second portion and the first portion are connected to each other.
  • a first bridge portion forming a part of the outer peripheral surface of the rotor core, and a second bridge portion connecting the third portion and the second portion and forming a part of the outer peripheral surface of the rotor core are included.
  • the first bridge portion is provided with a rotor for a rotary electric machine, which is arranged radially inside the second bridge portion.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows schematic the sectional structure of the motor according to one Example. It is a cross-sectional view of a rotor (cross-sectional view by a plane perpendicular to the axial direction). It is a cross-sectional view which expanded a part of the rotor by this Example. It is explanatory drawing of the rotor by the comparative example. It is explanatory drawing of the stress reduction principle by this Example. As a comparison, it is explanatory drawing of the force generated in the rotor by the comparative example. It is an enlarged cross-sectional view of a part of a rotor by 1st modification. It is an enlarged cross-sectional view of a part of the rotor by the 2nd modification.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a motor 1 (an example of a rotary electric machine) according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the rotor 30 (cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the axial direction).
  • a reference reference numeral may be attached only to a part of a plurality of parts having the same attribute.
  • FIG. 1 shows the rotating shaft 12 of the motor 1.
  • the axial direction refers to the direction in which the rotation axis (rotation center) 12 of the motor 1 extends
  • the radial direction refers to the radial direction centered on the rotation shaft 12. Therefore, the radial outer side refers to the side away from the rotating shaft 12, and the radial inner side refers to the side toward the rotating shaft 12. Further, the circumferential direction corresponds to the rotation direction around the rotation axis 12.
  • the motor 1 may be a vehicle driving motor used in, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle. However, the motor 1 may be used for any other purpose.
  • the motor 1 is an inner rotor type, and the stator 21 is provided so as to surround the radial outside of the rotor 30.
  • the outer side of the stator 21 is fixed to the motor housing 10.
  • the stator 21 includes, for example, a stator core 211 made of an annular magnetic laminated steel plate, and a plurality of slots (not shown) around which the coil 22 is wound are formed inside the stator core 211 in the radial direction.
  • the rotor 30 is arranged inside the stator 21 in the radial direction.
  • the rotor 30 includes a rotor core 32, a rotor shaft 34, end plates 35A and 35B, and permanent magnets 61 and 62.
  • the rotor core 32 is fixed to the radial outer surface of the rotor shaft 34 and rotates integrally with the rotor shaft 34.
  • the rotor core 32 has a shaft hole 320 (see FIG. 2), and the rotor shaft 34 is fitted into the shaft hole 320.
  • the rotor core 32 may be fixed to the rotor shaft 34 by shrink fitting, press fitting, or the like.
  • the rotor core 32 may be coupled to the rotor shaft 34 by key coupling or spline coupling.
  • the rotor shaft 34 is rotatably supported by the motor housing 10 via bearings 14a and 14b.
  • the rotor shaft 34 defines the rotating shaft 12 of the motor 1.
  • the rotor core 32 is formed of, for example, an annular magnetic laminated steel plate. Permanent magnets 61 and 62 (see FIG. 2) are embedded in the rotor core 32. That is, the rotor core 32 has magnet holes 321 and 322 (see FIG. 2) penetrating in the axial direction, and the permanent magnets 61 and 62 are inserted and fixed in the magnet holes 321 and 322.
  • the rotor core 32 may be formed of a green compact obtained by compressing and solidifying the magnetic powder.
  • the rotor core 32 is designed in a circular shape having a first radius r1, and the outer peripheral surface of the rotor core 32 includes a portion having a first radius r1 (outer peripheral surface portion 328B, portion 328C, etc., which will be described later).
  • the outer peripheral surface of the rotor core 32 has a first radius r1 except for the recess 70 described later.
  • the circular shape of the rotor core 32 does not have to be a perfect circle, and may be, for example, a circular shape having a notch in a part thereof.
  • the rotor core 32 has a rotationally symmetric form centered on the rotation axis 12 when viewed in the axial direction.
  • the rotor core 32 has a form in which the permanent magnets 61 and 62 of each set overlap each time the rotor core 32 rotates 45 degrees with respect to the rotation shaft 12.
  • the plurality of permanent magnets 61 and 62 may be formed of neodymium or the like.
  • the plurality of permanent magnets 61 and 62 are substantially V-shaped (diameter) in which two types of permanent magnets 61 and 62 are paired with each other when viewed in the axial direction. It is arranged in a substantially V-shape in which the outside in the direction opens.
  • a common magnetic pole is formed between the pair of permanent magnets 61 and between the pair of permanent magnets 62.
  • the plurality of permanent magnets 61 and 62 are arranged in such a manner that S poles and N poles appear alternately in the circumferential direction. In this embodiment, the number of magnetic poles is eight, but the number of magnetic poles is arbitrary.
  • FIG. 1 shows a motor 1 having a specific structure
  • the structure of the motor 1 is not limited to such a specific structure.
  • the rotor shaft 34 is hollow, but may be solid.
  • the end plates 35A and 35B have substantially the same outer diameter as the outer diameter of the rotor core 32 and have substantially the same inner diameter as the inner diameter of the rotor core 32, but are not limited thereto.
  • the end plates 35A and 35B may have an outer diameter significantly smaller than the outer diameter of the rotor core 32.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a portion related to one magnetic pole shown in FIG.
  • the configuration relating to one magnetic pole is basically symmetrical with respect to the d-axis (in English, "d-axis" in FIG. 3).
  • the outer side in the circumferential direction refers to the side away from the d-axis.
  • the rotor core 32 has a magnet hole 321 on the outer side in the radial direction (hereinafter referred to as “first magnet hole 321”) and a magnet hole 322 on the inner side in the radial direction (hereinafter referred to as “second magnet hole 322”). It is formed.
  • the first magnet hole 321 is formed in a substantially V shape (a substantially V shape in which the outer side in the radial direction opens) in pairs.
  • two first magnet holes 321 may be formed in a straight line as a pair, or only one may be formed in a straight line (a straight line perpendicular to the d-axis). ..
  • a permanent magnet 61 is provided in each of the first magnet holes 321.
  • a gap may be provided between the first magnet hole 321 and the permanent magnet 61 at both ends of the permanent magnet 61 in the longitudinal direction.
  • the gap may be hollow or may be filled with resin or the like.
  • the second magnet hole 322 is provided radially inside the first magnet hole 321.
  • the second magnet hole 322 is formed in a substantially V-shape (a substantially V-shape in which the outer side in the radial direction opens) in pairs.
  • the pair of second magnet holes 322 has a wider extending range in the circumferential direction than the pair of first magnet holes 321.
  • a permanent magnet 62 is provided in each of the second magnet holes 322.
  • a gap may be provided between the second magnet hole 322 and the permanent magnet 62 at both ends of the permanent magnet 62 in the longitudinal direction.
  • the gap may be hollow or may be filled with resin or the like.
  • the rotor core 32 has three portions 3211, 3212, and 3213 (hereinafter, first portion 3211) that are connected only via a bridge portion in the radial direction. , Second site 3212, also referred to as third site 3213).
  • the first portion 3211 extends radially outward from the first magnet hole 321.
  • the first portion 3211 forms a part 328A of the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32.
  • the second portion 3212 passes between the second magnet hole 322 and the first magnet hole 321 and extends on both sides in the circumferential direction to the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32.
  • the second portion 3212 forms a part 328B of the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32 (hereinafter, also referred to as “the outer peripheral surface portion 328B of the second portion 3212”) on both sides in the circumferential direction of the first portion 3211.
  • the second portion 3212 forms a magnetic path of the q-axis magnetic flux.
  • the q-axis magnetic flux is applied to the second magnet hole 322 and the first magnet hole 321 from one end (one side outer peripheral surface portion 328B) to the other end (the other side outer peripheral surface portion 328B) of the second portion 3212. It flows through between.
  • the third portion 3213 passes radially inside the second magnet hole 322 and extends on both sides in the circumferential direction to the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32.
  • the third portion 3213 forms a part 328C of the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32 on both sides in the circumferential direction of the second portion 3212.
  • the mass of the third site 3213 is significantly larger than the mass of the second site 3212, and the mass of the second site 3212 is significantly larger than the mass of the first site 3211.
  • the rotor core 32 has a plurality of bridge portions 41, 42, 43, 44 connecting the three portions 3211, 3212, 3213 by having such three portions 3211, 3212, 3213.
  • the bridge portion 41 (hereinafter referred to as “first bridge portion 41”) supports the first portion 3211 radially outward with respect to the second portion 3212. That is, the first bridge portion 41 connects the second portion 3212 and the first portion 3211 and extends in the circumferential direction.
  • the first bridge portions 41 are provided in pairs on both sides in the circumferential direction (outside in the circumferential direction) of the first portion 3211.
  • the first bridge portion 41 extends between the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32 and the first magnet hole 321.
  • the first bridge portion 41 extends radially inward from the outermost diameter position (position of the first radius r1) of the rotor core 32.
  • the rotor core 32 has a concave portion 70 recessed inward in the radial direction on the outer peripheral surface 328, and the first bridge portion 41 is located between the concave portion 70 and the first magnet hole 321.
  • the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32 has a recess 70 having a second radius r2 smaller than the first radius r1, and the first bridge portion 41 has the outer peripheral surface of the second radius r2 and the first magnet hole 321. Form a part of the peripheral wall surface of.
  • the second radius r2 related to the recess 70 does not have to be constant, and as can be seen from FIG. 3, the second radius r2 is continuous from the first radius r1 along the circumferential direction in such a manner that it is minimized near the center in the circumferential direction. May change to.
  • the first bridge portion 41 extends in the circumferential direction in a form in which the width is wider at both ends than the central portion. That is, the width of the first bridge portion 41 becomes wider at the connection position P1 with the first portion 3211 and the connection position P2 with the second portion 3212. This makes it possible to reduce or eliminate the stress concentration that may occur at both ends of the first bridge portion 41.
  • connection position P1 or P2 connection position P2
  • connection position P2 connection position P2
  • the first bridge portion 41 may extend in the circumferential direction in a manner in which the center position in the width direction is located concentrically along the circumferential direction, but as shown in FIG. 3, the aspect is the same. It may extend in the circumferential direction in a different manner. In the example shown in FIG. 3, the first bridge portion 41 extends in the circumferential direction in such a manner that the center position in the width direction gradually moves inward in the radial direction toward the outside in the circumferential direction.
  • the bridge portion 42 (hereinafter referred to as “second bridge portion 42”) supports the second portion 3212 radially outward with respect to the third portion 3213. That is, the second bridge portion 42 connects the third portion 3213 and the second portion 3212 and extends in the circumferential direction.
  • the second bridge portions 42 are provided in pairs on both sides in the circumferential direction (outside in the circumferential direction) of the second portion 3212.
  • the second bridge portion 42 extends between the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32 and the second magnet hole 322.
  • the second bridge portion 42 extends radially outside the first bridge portion 41 in the circumferential direction. That is, the first bridge portion 41 is arranged radially inside the second bridge portion 42.
  • the radial positional relationship of each bridge such as the first bridge portion 41 and the second bridge portion 42 is determined based on the radial positional relationship between the center positions such as the centroid position and the center of gravity position. May be done.
  • the radial positional relationship between the first bridge portion 41 and the second bridge portion 42 is the relationship between the radius of the center position between the connection positions P1 and P2 and the radius of the center position between the connection positions P3 and P4 described later. It may be judged based on.
  • the second bridge portion 42 forms a part of the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32.
  • the outer peripheral surface portion formed by the second bridge portion 42 on the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32 is a portion without a recess such as the recess 70. That is, the second bridge portion 42 forms the outermost diameter position (position of the first radius r1) of the rotor core 32.
  • the second bridge portion 42 may also be formed between the recess such as the recess 70 and the second magnet hole 322.
  • the recess is formed so that the recess in the radial direction is shallower than that of the recess 70. That is, the second bridge portion 42 is formed so that its outermost diameter position is radially outside the outermost diameter position of the first bridge portion 41.
  • the width of the second bridge portion 42 is substantially constant, and the center position in the width direction is located concentrically along the circumferential direction, and extends in the circumferential direction. Not limited to this. Further, in the example shown in FIG. 3, the second bridge portion 42 extends in the circumferential direction in a form in which the width is wider at both ends than the central portion. That is, the width of the second bridge portion 42 becomes wider at the connection position P3 with the second portion 3212 and the connection position P4 with the third portion 3213. This makes it possible to reduce or eliminate the stress concentration that may occur at both ends of the second bridge portion 42.
  • the second bridge portion 42 is the radial inner side surface (second magnet hole 322).
  • the width is widened in such a manner that only the wall surface) moves inward in the radial direction.
  • the bridge portion 43 (hereinafter referred to as “first center bridge portion 43”) supports the first portion 3211 on the d-axis with respect to the second portion 3212.
  • the bridge portion 44 (hereinafter referred to as "second center bridge portion 44") supports the second portion 3212 on the d-axis with respect to the third portion 3213.
  • the width of the second center bridge portion 44 may be larger than the width of the first center bridge portion 43.
  • FIG. 4 is an explanatory view of the rotor 30'by a comparative example, and is a cross-sectional view in comparison with FIG.
  • FIG. 5A is an explanatory diagram of the force generated in the rotor 30 according to the present embodiment, and is an explanatory diagram of the stress reduction principle.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram of the force generated in the rotor 30'by the comparative example as a comparison.
  • the rotor 30'according to the comparative example is different from the rotor 30 according to the present embodiment in that the rotor core 32 is replaced with the rotor core 32'.
  • the first magnet hole 321 is replaced with the first magnet hole 321'and the first bridge portion 41 is replaced with the first bridge portion 41'with respect to the rotor core 32 according to the present embodiment.
  • the points that were made are different.
  • the first bridge portion 41' extends to the outermost diameter position of the rotor core 32 as shown in FIG. 4, unlike the first bridge portion 41 according to the present embodiment.
  • a centrifugal force (see arrow R0), which is an outward force along the radial direction, acts on the rotor 30.
  • the first bridge portion 41 and the first center bridge portion 43 resist the centrifugal force corresponding to the mass of the first portion 3211 and the permanent magnet 61 to the second portion 3212.
  • the first site 3211 is supported.
  • the second bridge portion 42 and the second center bridge portion 44 have a third portion against the centrifugal force corresponding to the mass of the first portion 3211, the permanent magnet 61, the second portion 3212, and the permanent magnet 62.
  • the second site 3212 is supported with respect to the site 3213. Since the centrifugal force increases as the mass increases, the centrifugal force acting on the second bridge portion 42 and the second center bridge portion 44 is larger than the centrifugal force acting on the first bridge portion 41 and the first center bridge portion 43. Will also grow. Therefore, relatively high stress is likely to occur at both end positions (connection positions P3 and P4) of the second bridge portion 42 and in the vicinity thereof.
  • the second bridge portion 42 is located when centrifugal force is generated.
  • the stress for example, the stress that can occur at or near both ends of the second bridge portion 42
  • the stress can be reduced.
  • the first bridge portion 41' is formed.
  • a force F1 that is pulled in the d-axis direction is generated. Since such a force F1 acts at the same outermost diameter position as the second bridge portion 42, it also acts on the second bridge portion 42 as a force F2 pulled in the d-axis direction.
  • the second bridge portion 42 is deformed in a curved manner due to the force F1, and stress concentration is likely to occur.
  • the first bridge portion 41 At the end of the second portion 3212 in the above, a force F3 that is pulled in the d-axis direction is generated.
  • the end portion on the second portion 3212 side is located radially inside the outermost diameter position, so that the force F3 is reduced. It is a component of the force that pulls inward in the radial direction from the second bridge portion 42.
  • the direction of the force F4 acting on the second bridge portion 42 due to the direction of the force F3 changes from the direction of the same force F2 in the case of the comparative example.
  • the component along the radial direction of the force F4 (the component outward in the radial direction) is reduced.
  • the stress of the second bridge portion 42 (for example, the stress that can occur at or near both ends of the second bridge portion 42) can be reduced when centrifugal force is generated.
  • the second bridge portion reaches when centrifugal force is generated.
  • the curvature of 42 can be relaxed.
  • the stress of the second bridge portion 42 can be reduced when centrifugal force is generated.
  • the end portion of the first bridge portion 41 on the second portion 3212 side (see the connection position P2 in FIG. 3) is located radially inside the outermost diameter position of the rotor core 32. However, it contributes to the stress reduction of the second bridge portion 42. More essentially, the end of the first bridge 41 on the second portion 3212 side (see connection position P2 in FIG. 3) is the end of the second bridge 42 on the second portion 3212 side (connection in FIG. 3). The position on the inner side in the radial direction from the position P3) contributes to the stress reduction of the second bridge portion 42. Therefore, when such a positional relationship is realized, the same effect can be obtained even if the structure is slightly different from the specific structure shown in FIG. For example, although not shown, the end portion of the first bridge portion 41 on the first portion 3211 side (see the connection position P1 in FIG. 3) may be located radially outside of FIG. 3, for example, the outermost diameter. It may be located in a position.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a part of the rotor 30A according to the first modification.
  • FIG. 6 shows a configuration relating to one magnetic pole as in FIG. 3 described above, but the same may apply to a configuration relating to another magnetic pole.
  • the configuration related to one magnetic pole is symmetrical with respect to the d-axis, as in the rotor 30 according to the above-described embodiment.
  • the rotor 30A according to the first modification is different from the rotor 30 according to the above-described embodiment in that the rotor core 32 is replaced with the rotor core 32A and the two permanent magnets 61 are replaced with the single permanent magnet 61A. ..
  • the rotor core 32A is different from the above-mentioned rotor 30 in that the two first magnet holes 321 are replaced by a single first magnet hole 321A and the hole 323 penetrating in the axial direction is provided. Further, the rotor core 32A does not include the first center bridge portion 43 because the two first magnet holes 321 are replaced by the single first magnet hole 321A.
  • the first magnet hole 321A extends linearly in the circumferential tangential direction (direction perpendicular to the d-axis). Also in this case, the first magnet hole 321A cooperates with the recess 70 to form the first portion 3211.
  • a permanent magnet 61A is provided in the first magnet hole 321A.
  • the permanent magnet 61A also extends in the tangential direction in the circumferential direction. In this case, the permanent magnet 61A does not form a V shape.
  • the hole 323 is provided between the pair of second magnet holes 322.
  • the second portion 3212 extends between the hole 323 and the first magnet hole 321A and between the second magnet hole 322 and the first magnet hole 321A to the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32 on both sides in the circumferential direction.
  • two second center bridge portions 44A are formed on both sides of the hole 323 in the circumferential direction (see the portions 441 and 442 in FIG. 6).
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a part of the rotor 30B according to the second modification.
  • FIG. 7 shows a configuration relating to one magnetic pole as in FIG. 3 described above, but the same may apply to a configuration relating to another magnetic pole.
  • the configuration related to one magnetic pole is symmetrical with respect to the d-axis, as in the rotor 30 according to the above-described embodiment.
  • the rotor core 32B has a point where two first magnet holes 321 are replaced with a single first magnet hole 321B and two second magnet holes 322 are a single second magnet hole with respect to the rotor 30 described above.
  • the point replaced by 322B and the point where the hole 324 is provided are different.
  • the rotor core 32B does not include the first center bridge portion 43 because the two first magnet holes 321 are replaced by the single first magnet hole 321B.
  • the first magnet hole 321B extends in the tangential direction in the circumferential direction, like the first magnet hole 321A according to the first modification described above. Also in this case, the first magnet hole 321B cooperates with the recess 70 to form the first portion 3211.
  • a permanent magnet 61B is provided in the first magnet hole 321B.
  • the permanent magnet 61B also extends in the tangential direction in the circumferential direction. In this case, the permanent magnet 61B does not form a V shape.
  • the second magnet hole 322B extends in the tangential direction in the circumferential direction.
  • the second magnet hole 322B is arranged radially inside the first magnet hole 321B, which is the same as the above-described embodiment and the first modification.
  • a permanent magnet 62B is provided in the second magnet hole 322B.
  • the permanent magnet 62B does not form a V shape.
  • the holes 324 are provided on both sides of the second magnet hole 322B in the circumferential direction in a paired manner.
  • the second portion 3212 passes between each hole 324 and the first magnet hole 321B, and between the second magnet hole 322B and the first magnet hole 321B, and both sides in the circumferential direction reach the outer peripheral surface 328 of the rotor core 32. It is postponed. Since the holes 324 are provided on both sides of the second magnet hole 322B in the circumferential direction, the second center bridge portion 44B is formed on both sides of the second magnet hole 322B in the circumferential direction (see the portions 441B and 442B in FIG. 7). ).

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Abstract

複数の磁極のそれぞれに対して径方向外側の第1磁石孔321と径方向内側の第2磁石孔322とが形成されたロータコア32と、第1磁石孔及び第2磁石孔に設けられ、複数の磁極を形成する複数の永久磁石61、62とを備え、ロータコアは、第1磁石孔よりも径方向外側の第1部位3211と、第1磁石孔と第2磁石孔との間を通って周方向両側がロータコアの外周面まで延在する第2部位3212と、第2磁石孔よりも径方向内側を通って周方向両側がロータコアの外周面まで延在する第3部位3213と、第2部位と第1部位とを連結しかつロータコアの外周面の一部を形成する第1ブリッジ部41と、第3部位と第2部位とを連結しかつロータコアの外周面の一部を形成する第2ブリッジ部42とを含み、第1ブリッジ部は、第2ブリッジ部よりも径方向内側に配置される、回転電機用ロータが開示される。

Description

回転電機用ロータ
 本開示は、回転電機用ロータに関する。
 磁極のそれぞれに対して径方向内側の磁石孔と径方向外側の磁石孔とが形成されたロータコアを備え、径方向内側の磁石孔と径方向外側の磁石孔の間におけるq軸磁路出入口部分を広くする技術が知られている。
特開2012-161226号公報
 ところで、磁極のそれぞれに対して径方向内側の磁石孔と径方向外側の磁石孔とが形成されたロータコアは、磁石孔等で仕切られた各部位を繋ぐブリッジ部が形成される場合が多い。ブリッジ部は、当該ブリッジ部を通る磁束の漏れ(及びそれに伴うトルクの低下)等の不都合を生むので、かかる不都合を低減する観点からは、幅を小さくすることが望ましい。しかしながら、ブリッジ部の幅を小さくすると、応力の問題が生じやすい。
 そこで、本開示は、ロータコアに径方向内側の磁石孔と径方向外側の磁石孔とが形成された回転電機用ロータにおいて、ブリッジ部の応力を低減することを目的とする。
 本開示の一局面によれば、周方向に沿って複数の磁極を有する回転電機用ロータであって、
 磁極のそれぞれに対して径方向外側の第1磁石孔と径方向内側の第2磁石孔とが形成されたロータコアと、
 前記第1磁石孔及び前記第2磁石孔に設けられ、前記複数の磁極を形成する複数の永久磁石とを備え、
 前記ロータコアは、前記第1磁石孔よりも径方向外側の第1部位と、前記第1磁石孔と前記第2磁石孔との間を通って周方向両側が前記ロータコアの外周面まで延在する第2部位と、前記第2磁石孔よりも径方向内側を通って周方向両側が前記ロータコアの外周面まで延在する第3部位と、前記第2部位と前記第1部位とを連結しかつ前記ロータコアの外周面の一部を形成する第1ブリッジ部と、前記第3部位と前記第2部位とを連結しかつ前記ロータコアの外周面の一部を形成する第2ブリッジ部とを含み、
 前記第1ブリッジ部は、前記第2ブリッジ部よりも径方向内側に配置される、回転電機用ロータが提供される。
 本開示によれば、ロータコアに径方向内側の磁石孔と径方向外側の磁石孔とが形成された回転電機用ロータにおいて、ブリッジ部の応力を低減することが可能となる。
一実施例によるモータの断面構造を概略的に示す断面図である。 ロータの断面図(軸方向に垂直な平面による断面図)である。 本実施例によるロータの一部を拡大した断面図である。 比較例によるロータの説明図である。 本実施例による応力低減原理の説明図である。 対比として比較例によるロータにおいて生じる力の説明図である。 第1変形例によるロータの一部を拡大した断面図である。 第2変形例によるロータの一部を拡大した断面図である。
 以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
 図1は、一実施例によるモータ1(回転電機の一例)の断面構造を概略的に示す断面図である。図2は、ロータ30の断面図(軸方向に垂直な平面による断面図)である。なお、図2等では、見易さのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。
 図1には、モータ1の回転軸12が図示されている。以下の説明において、軸方向とは、モータ1の回転軸(回転中心)12が延在する方向を指し、径方向とは、回転軸12を中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、回転軸12から離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸12に向かう側を指す。また、周方向とは、回転軸12まわりの回転方向に対応する。
 モータ1は、例えばハイブリッド車両や電気自動車で使用される車両駆動用のモータであってよい。ただし、モータ1は、他の任意の用途に使用されるものであってもよい。
 モータ1は、インナロータタイプであり、ステータ21がロータ30の径方向外側を囲繞するように設けられる。ステータ21は、径方向外側がモータハウジング10に固定される。ステータ21は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなるステータコア211を備え、ステータコア211の径方向内側には、コイル22が巻回される複数のスロット(図示せず)が形成される。
 ロータ30は、ステータ21の径方向内側に配置される。
 ロータ30は、ロータコア32と、ロータシャフト34と、エンドプレート35A、35Bと、永久磁石61、62とを備える。
 ロータコア32は、ロータシャフト34の径方向外側の表面に固定され、ロータシャフト34と一体となって回転する。ロータコア32は、軸孔320(図2参照)を有し、軸孔320にロータシャフト34が嵌合される。ロータコア32は、ロータシャフト34に焼き嵌め、圧入、又はその類により固定されてよい。例えば、ロータコア32は、ロータシャフト34にキー結合やスプライン結合により結合されてもよい。ロータシャフト34は、モータハウジング10にベアリング14a、14bを介して回転可能に支持される。なお、ロータシャフト34は、モータ1の回転軸12を画成する。
 ロータコア32は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板により形成される。ロータコア32の内部には、永久磁石61、62(図2参照)が埋め込まれる。すなわち、ロータコア32は、軸方向に貫通する磁石孔321、322(図2参照)を有し、磁石孔321、322内に永久磁石61、62が挿入され固定される。なお、変形例では、ロータコア32は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。
 ロータコア32は、第1半径r1の円形状で設計され、ロータコア32の外周面は、第1半径r1を有する部分(後述する外周面部328B、部分328C等)を含む。本実施例では、ロータコア32の外周面は、後述する凹部70を除き、第1半径r1を有する。なお、変形例では、ロータコア32の円形状は、真円である必要はなく、例えば一部に切り欠きを有する円形状であってもよい。
 ロータコア32は、図2に示すように、軸方向に視て、回転軸12を中心とした回転対称の形態を有する。図2に示す例では、ロータコア32は、回転軸12を中心として45度回転するごとに、各組の永久磁石61、62が重なる形態である。
 複数の永久磁石61、62は、ネオジウム等により形成されてよい。本実施例では、一例として、図2に示すように、複数の永久磁石61、62は、軸方向に視て、2種類の永久磁石61、62がそれぞれ対をなして略V字状(径方向外側が開く態様の略V字状)に配置されている。この場合、対の永久磁石61の間及び対の永久磁石62の間に、共通の磁極が形成される。なお、複数の永久磁石61、62は、周方向でS極とN極とが交互に現れる態様で配置される。なお、本実施例では、磁極数が8つであるが、磁極数は任意である。
 なお、図1には、特定の構造を有するモータ1が示されるが、モータ1の構造は、かかる特定の構造に限定されない。例えば、図1では、ロータシャフト34は、中空であるが、中実であってもよい。また、図1では、エンドプレート35A、35Bは、ロータコア32の外径と略同じ外径を有しかつロータコア32の内径と略同じ内径を有するが、これに限られない。例えば、エンドプレート35A、35Bは、ロータコア32の外径よりも有意に小さい外径であってもよい。
 次に、図3以降を参照して、ロータコア32及び永久磁石61、62を更に詳細に説明する。以下では、ある一の磁極に係る構成について説明するが、他の磁極に係る構成についても同様であってよい。
 図3は、図2に示した一の磁極に係る部分の拡大図である。一の磁極に係る構成は、基本的に、d軸(図3では「d-axis」と英語表記)に関して対称である。以下では、周方向外側とは、d軸から離れる側を指す。
 ロータコア32には、径方向外側の磁石孔321(以下、「第1磁石孔321」と称する)と、径方向内側の磁石孔322(以下、「第2磁石孔322」と称する)とが、形成される。
 第1磁石孔321は、2つが対となって略V字状(径方向外側が開く態様の略V字状)に形成される。ただし、変形例では、第1磁石孔321は、2つが対となって直線状に形成されてもよいし、1つだけが直線状(d軸に垂直な直線状)に形成されてもよい。第1磁石孔321のそれぞれには、永久磁石61が設けられる。なお、第1磁石孔321と永久磁石61との間には、永久磁石61の長手方向両端部において隙間が設けられてもよい。なお、この隙間は、空洞であってもよいし、樹脂等が充填されてもよい。
 第2磁石孔322は、第1磁石孔321よりも径方向内側に設けられる。第2磁石孔322は、2つが対となって略V字状(径方向外側が開く態様の略V字状)に形成される。なお、対の第2磁石孔322は、対の第1磁石孔321よりも周方向の延在範囲が広い。第2磁石孔322のそれぞれには、永久磁石62が設けられる。なお、第2磁石孔322と永久磁石62との間には、永久磁石62の長手方向両端部において隙間が設けられてもよい。なお、この隙間は、空洞であってもよいし、樹脂等が充填されてもよい。
 ロータコア32は、このような第1磁石孔321及び第2磁石孔322を有することで、径方向にブリッジ部を介してのみ接続される3つの部位3211、3212、3213(以下、第1部位3211、第2部位3212、第3部位3213とも称する)を有する。
 具体的には、第1部位3211は、第1磁石孔321よりも径方向外側に延在する。第1部位3211は、ロータコア32の外周面328の一部328Aを形成する。
 第2部位3212は、第2磁石孔322と第1磁石孔321との間を通って周方向両側がロータコア32の外周面328まで延在する。第2部位3212は、第1部位3211の周方向両側において、ロータコア32の外周面328の一部328B(以下、「第2部位3212の外周面部328B」とも称する)を形成する。第2部位3212は、q軸磁束の磁路を形成する。具体的には、q軸磁束は、第2部位3212の一端(一方側の外周面部328B)から他端(他方側の外周面部328B)に向けて第2磁石孔322と第1磁石孔321との間を通って流れる。
 第3部位3213は、第2磁石孔322よりも径方向内側を通って周方向両側がロータコア32の外周面328まで延在する。第3部位3213は、第2部位3212の周方向両側において、ロータコア32の外周面328の一部328Cを形成する。
 なお、本実施例では、第3部位3213の質量は、第2部位3212の質量よりも有意に大きく、第2部位3212の質量は、第1部位3211の質量よりも有意に大きい。
 また、ロータコア32は、このような3つの部位3211、3212、3213を有することで、3つの部位3211、3212、3213を繋ぐ複数のブリッジ部41、42、43、44を有する。
 ブリッジ部41(以下、「第1ブリッジ部41」と称する)は、第2部位3212に対して第1部位3211を径方向外側で支持する。すなわち、第1ブリッジ部41は、第2部位3212と第1部位3211とを連結しかつ周方向に延在する。第1ブリッジ部41は、第1部位3211の周方向両側(周方向外側)に対で設けられる。
 第1ブリッジ部41は、ロータコア32の外周面328と第1磁石孔321の間に延在する。本実施例では、第1ブリッジ部41は、図3に示すように、ロータコア32の最外径位置(第1半径r1の位置)よりも径方向内側に延在する。具体的には、ロータコア32は、外周面328に、径方向内側に凹む凹部70を有し、第1ブリッジ部41は、当該凹部70と第1磁石孔321との間に位置する。すなわち、ロータコア32の外周面328は、第1半径r1よりも小さい第2半径r2を有する凹部70を有し、第1ブリッジ部41は、第2半径r2の外周面と、第1磁石孔321の周壁面の一部を形成する。このような第1ブリッジ部41の配置の技術的な意義は、後述する。なお、凹部70に係る第2半径r2は、一定である必要はなく、図3からわかるように、周方向の中心付近で最小となる態様で、周方向に沿って第1半径r1から連続的に変化してもよい。
 第1ブリッジ部41は、中央部よりも両端部で幅が広くなる形態で周方向に延在する。すなわち、第1ブリッジ部41は、第1部位3211との接続位置P1、及び、第2部位3212との接続位置P2で、幅が広くなる。これにより、第1ブリッジ部41の両端部で生じうる応力集中を低減又は無くすことができる。
 なお、第1ブリッジ部41の幅が周方向の両端部で広くなる場合、第1ブリッジ部41と第1部位3211との間の境界(接続位置P1)や、第1ブリッジ部41と第2部位3212との間の境界(接続位置P2)は、一意に定まり難い。本明細書においては、第1ブリッジ部41の幅を、第1ブリッジ部41の延在方向に垂直な方向の寸法としたとき、第1ブリッジ部41の幅が中央部での幅よりも10%以上増加する位置を、接続位置P1、P2とする。
 なお、第1ブリッジ部41は、幅方向の中心位置が周方向に沿って同心円上に位置する態様で、周方向に延在してもよいが、図3に示すように、当該態様とは異なる態様で周方向に延在してもよい。図3に示す例では、第1ブリッジ部41は、周方向外側に向かうにつれて幅方向の中心位置が徐々に径方向内側に移動する態様で、周方向に延在する。
 ブリッジ部42(以下、「第2ブリッジ部42」と称する)は、第3部位3213に対して第2部位3212を径方向外側で支持する。すなわち、第2ブリッジ部42は、第3部位3213と第2部位3212とを連結しかつ周方向に延在する。第2ブリッジ部42は、第2部位3212の周方向両側(周方向外側)に対で設けられる。
 第2ブリッジ部42は、ロータコア32の外周面328と第2磁石孔322の間に延在する。本実施例では、第2ブリッジ部42は、第1ブリッジ部41よりも径方向外側で周方向に延在する。すなわち、第1ブリッジ部41は、第2ブリッジ部42よりも径方向内側に配置される。ここで、第1ブリッジ部41や第2ブリッジ部42のような、各ブリッジの径方向の位置関係は、図心位置や重心位置のような中心位置同士の径方向の位置関係に基づいて判断されてよい。例えば、第1ブリッジ部41や第2ブリッジ部42の径方向の位置関係は、接続位置P1、P2間の中心位置の半径と、後述する接続位置P3、P4間の中心位置の半径との関係に基づいて判断されてよい。
 第2ブリッジ部42は、ロータコア32の外周面328の一部を形成する。ロータコア32の外周面328における第2ブリッジ部42により形成される外周面部は、第1ブリッジ部41とは異なり、凹部70のような凹みのない部分である。すなわち、第2ブリッジ部42は、ロータコア32の最外径位置(第1半径r1の位置)を形成する。なお、変形例では、第2ブリッジ部42も、凹部70のような凹部と第2磁石孔322との間に形成されてもよい。ただし、この場合、当該凹部は、凹部70よりも径方向の凹みが浅くなるように形成される。すなわち、第2ブリッジ部42は、その最外径位置が第1ブリッジ部41の最外径位置よりも径方向外側になるように、形成される。
 なお、図3に示す例では、第2ブリッジ部42は、幅が略一定であり、幅方向の中心位置が周方向に沿って同心円上に位置する態様で、周方向に延在するが、これに限られない。また、図3に示す例では、第2ブリッジ部42は、中央部よりも両端部で幅が広くなる形態で周方向に延在する。すなわち、第2ブリッジ部42は、第2部位3212との接続位置P3、及び、第3部位3213との接続位置P4で、幅が広くなる。これにより、第2ブリッジ部42の両端部で生じうる応力集中を低減又は無くすことができる。なお、本実施例では、第2ブリッジ部42の径方向外側の側面は、凹みのない外周面328により形成されるので、第2ブリッジ部42は、径方向内側の側面(第2磁石孔322の壁面)だけが径方向内側に移動する態様で、幅が広くなる。
 ブリッジ部43(以下、「第1センタブリッジ部43」と称する)は、第2部位3212に対して第1部位3211をd軸上で支持する。
 ブリッジ部44(以下、「第2センタブリッジ部44」と称する)は、第3部位3213に対して第2部位3212をd軸上で支持する。なお、第2センタブリッジ部44の幅は、第1センタブリッジ部43の幅よりも大きくてよい。
 次に、図4、図5A、及び図5Bを参照して、本実施例のロータ30の効果について説明する。
 図4は、比較例によるロータ30’の説明図であり、図3と対比となる断面図である。図5Aは、本実施例によるロータ30において生じる力の説明図であり、応力低減原理の説明図である。図5Bは、対比として比較例によるロータ30’において生じる力の説明図である。
 比較例によるロータ30’は、本実施例によるロータ30に対して、ロータコア32がロータコア32’で置換された点が異なる。
 比較例によるロータコア32’は、本実施例によるロータコア32に対して、第1磁石孔321が第1磁石孔321’で置換され、かつ、第1ブリッジ部41が第1ブリッジ部41’で置換された点が異なる。比較例の場合、第1ブリッジ部41’は、本実施例による第1ブリッジ部41とは異なり、図4に示すように、ロータコア32の最外径位置に延在する。
 ところで、ロータ30(ロータ30’も同様)の回転時は、ロータ30には、径方向に沿った外向きの力である遠心力(矢印R0参照)が作用する。このような遠心力が発生すると、第1ブリッジ部41及び第1センタブリッジ部43は、第1部位3211及び永久磁石61の質量に対応する分の遠心力に抗して、第2部位3212に対して第1部位3211を支持する。また、第2ブリッジ部42及び第2センタブリッジ部44は、第1部位3211、永久磁石61、第2部位3212、及び永久磁石62の質量に対応する分の遠心力に抗して、第3部位3213に対して第2部位3212を支持する。なお、遠心力は質量が大きいほど大きくなるので、第2ブリッジ部42及び第2センタブリッジ部44に作用する遠心力は、第1ブリッジ部41及び第1センタブリッジ部43に作用する遠心力よりも大きくなる。従って、第2ブリッジ部42の両端位置(接続位置P3,P4)やその近傍には、比較的高い応力が発生しやすくなる。
 この点、本実施例によれば、上述したように、第1ブリッジ部41がロータコア32の最外径位置よりも径方向内側に位置するので、遠心力の発生時において第2ブリッジ部42の応力(例えば、第2ブリッジ部42の両端位置やその近傍で生じうる応力)を低減できる。
 具体的には、比較例の場合、図5Bに模式的に示すように、第1部位3211及び永久磁石61が径方向に沿って外側へと遠心力を受けると、第1ブリッジ部41’における第2部位3212の端部には、d軸方向に引っ張られる力F1が生じる。このような力F1は、第2ブリッジ部42と同じ最外径位置で作用するので、第2ブリッジ部42には、同様に、d軸方向に引っ張られる力F2として作用する。これにより、力F1に起因して第2ブリッジ部42が湾曲する態様で変形し、応力集中が発生しやすくなる。
 これに対して、本実施例によれば、図5Aに模式的に示すように、第1部位3211及び永久磁石61が径方向に沿って外側へと遠心力を受けると、第1ブリッジ部41における第2部位3212の端部には、d軸方向に引っ張られる力F3が生じる。しかしながら、比較例の第1ブリッジ部41’とは異なり、第1ブリッジ部41は、第2部位3212側の端部が最外径位置よりも径方向内側に位置することから、力F3は、第2ブリッジ部42よりも径方向内側を引っ張る力の成分となる。このような力F3の向き(力F1の向きからの変化)に起因して第2ブリッジ部42に作用する力F4の向きは、比較例の場合の同力F2の向きから変化する。具体的には、図5Bと対比して分かるように、力F4の径方向に沿った成分(径方向外向きの成分)が低減される。これにより、第2ブリッジ部42が湾曲する態様で変形し難くなる。すなわち、第2ブリッジ部42の湾曲が緩和される。この結果、遠心力の発生時において第2ブリッジ部42の応力(例えば、第2ブリッジ部42の両端位置やその近傍で生じうる応力)を低減できる。
 このようにして本実施例によれば、上述したように、第1ブリッジ部41がロータコア32の最外径位置よりも径方向内側に延在するので、遠心力の発生時において第2ブリッジ部42の湾曲を緩和できる。この結果、遠心力の発生時において第2ブリッジ部42の応力を低減できる。
 なお、図5Aから分かるように、第1ブリッジ部41における第2部位3212側の端部(図3の接続位置P2参照)が、ロータコア32の最外径位置よりも径方向内側に位置することが、第2ブリッジ部42の応力低減に寄与している。より本質的には、第1ブリッジ部41における第2部位3212側の端部(図3の接続位置P2参照)が、第2ブリッジ部42における第2部位3212側の端部(図3の接続位置P3参照)よりも径方向内側に位置することが、第2ブリッジ部42の応力低減に寄与している。従って、かかる位置関係が実現される場合は、図3に示す特定の構造とは若干異なる場合でも、同様の効果が奏される。例えば、図示しないが、第1ブリッジ部41における第1部位3211側の端部(図3の接続位置P1参照)は、図3よりも径方向外側に位置してもよく、例えば、最外径位置に位置してもよい。
 次に、図6及び図7を参照して、本実施例に対する各種の変形例について説明する。なお、以下の各種の変形例の説明においては、上述した実施例と実質的に同様であってよい構成(例えば、形状や、向き、位置等が若干異なるだけの構成要素)については、図6及び図7において同一の参照符号を付して説明を省略する場合がある。
 図6は、第1変形例によるロータ30Aの一部を拡大した断面図である。図6は、前出の図3と同様、ある一の磁極に係る構成を示すが、他の磁極に係る構成についても同様であってよい。なお、第1変形例によるロータ30Aも、上述した実施例によるロータ30と同様、一の磁極に係る構成は、d軸に関して対称である。
 第1変形例によるロータ30Aは、上述した実施例によるロータ30に対して、ロータコア32がロータコア32Aで置換され、かつ、2つの永久磁石61が単一の永久磁石61Aで置換された点が異なる。
 ロータコア32Aは、上述したロータ30に対して、2つの第1磁石孔321が単一の第1磁石孔321Aで置換された点と、軸方向に貫通する孔323が設けられた点が異なる。また、ロータコア32Aは、2つの第1磁石孔321が単一の第1磁石孔321Aで置換されたことに伴い、第1センタブリッジ部43を備えていない。
 第1磁石孔321Aは、周方向の接線方向(d軸に垂直な方向)に直線状に延在する。この場合も、第1磁石孔321Aは、凹部70と協動して、第1部位3211を形成する。第1磁石孔321Aには永久磁石61Aが設けられる。永久磁石61Aも周方向の接線方向に延在する。なお、この場合、永久磁石61Aは、V字状をなさない。
 孔323は、対の第2磁石孔322の間に設けられる。この場合、第2部位3212は、孔323と第1磁石孔321Aの間、及び、第2磁石孔322と第1磁石孔321Aの間を通って周方向両側がロータコア32の外周面328まで延在する。なお、孔323が設けられるので、第2センタブリッジ部44Aは、孔323の周方向両側に2つ形成される(図6の部位441、442参照)。
 このような第1変形例によっても、ロータコア32の最外径位置よりも径方向内側に位置する第1ブリッジ部41を備えることで、上述した実施例と同様の効果が得られる。なお、本第1変形例においても、上述した実施例における上述した各種の変形例の適用が可能である。
 図7は、第2変形例によるロータ30Bの一部を拡大した断面図である。図7は、前出の図3と同様、ある一の磁極に係る構成を示すが、他の磁極に係る構成についても同様であってよい。なお、第2変形例によるロータ30Bも、上述した実施例によるロータ30と同様、一の磁極に係る構成は、d軸に関して対称である。
 ロータコア32Bは、上述したロータ30に対して、2つの第1磁石孔321が単一の第1磁石孔321Bで置換された点と、2つの第2磁石孔322が単一の第2磁石孔322Bで置換された点と、孔324が設けられた点が異なる。また、ロータコア32Bは、2つの第1磁石孔321が単一の第1磁石孔321Bで置換されたことに伴い、第1センタブリッジ部43を備えていない。
 第1磁石孔321Bは、上述した第1変形例による第1磁石孔321Aと同様、周方向の接線方向に延在する。この場合も、第1磁石孔321Bは、凹部70と協動して、第1部位3211を形成する。第1磁石孔321Bには永久磁石61Bが設けられる。永久磁石61Bも周方向の接線方向に延在する。なお、この場合、永久磁石61Bは、V字状をなさない。
 第2磁石孔322Bは、周方向の接線方向に延在する。なお、第2磁石孔322Bは、第1磁石孔321Bよりも径方向内側に配置される点は、上述した実施例や第1変形例と同様である。
 第2磁石孔322Bには、永久磁石62Bが設けられる。なお、この場合、永久磁石62Bは、V字状をなさない。
 孔324は、対をなす態様で、第2磁石孔322Bの周方向両側に設けられる。この場合、第2部位3212は、各孔324と第1磁石孔321Bの間、及び、第2磁石孔322Bと第1磁石孔321Bの間を通って周方向両側がロータコア32の外周面328まで延在する。なお、孔324が第2磁石孔322Bの周方向両側に設けられるので、第2センタブリッジ部44Bは、第2磁石孔322Bの周方向両側にそれぞれ形成される(図7の部位441B、442B参照)。
 このような第2変形例によっても、ロータコア32の最外径位置よりも径方向内側に位置する第1ブリッジ部41を備えることで、上述した実施例と同様の効果が得られる。なお、本第2変形例においても、上述した実施例における上述した各種の変形例の適用が可能である。
 以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
1・・・モータ(回転電機)、30、30A、30B・・・ロータ、32、32A、32B・・・ロータコア、321、321A、321B・・・第1磁石孔、322、322B・・・第2磁石孔、61、61A、61B、62B、62、62B・・・永久磁石、3211・・・第1部位、3212・・・第2部位、3213・・・第3部位、328・・・外周面、41・・・第1ブリッジ部、42・・・第2ブリッジ部

Claims (5)

  1.  周方向に沿って複数の磁極を有する回転電機用ロータであって、
     磁極のそれぞれに対して径方向外側の第1磁石孔と径方向内側の第2磁石孔とが形成されたロータコアと、
     前記第1磁石孔及び前記第2磁石孔に設けられ、前記複数の磁極を形成する複数の永久磁石とを備え、
     前記ロータコアは、前記第1磁石孔よりも径方向外側の第1部位と、前記第1磁石孔と前記第2磁石孔との間を通って周方向両側が前記ロータコアの外周面まで延在する第2部位と、前記第2磁石孔よりも径方向内側を通って周方向両側が前記ロータコアの外周面まで延在する第3部位と、前記第2部位と前記第1部位とを連結しかつ前記ロータコアの外周面の一部を形成する第1ブリッジ部と、前記第3部位と前記第2部位とを連結しかつ前記ロータコアの外周面の一部を形成する第2ブリッジ部とを含み、
     前記第1ブリッジ部は、前記第2ブリッジ部よりも径方向内側に配置される、回転電機用ロータ。
  2.  前記ロータコアは、第1半径の円形状で設計され、前記ロータコアの外周面は、前記第1半径を有する部分を含み、
     前記第2ブリッジ部は、前記ロータコアにおける前記第1半径の外周面の一部を形成する、請求項1に記載の回転電機用ロータ。
  3.  前記ロータコアの外周面は、前記第1半径よりも小さい第2半径を有する凹部を更に含み、
     前記第1ブリッジ部は、前記凹部と前記第1磁石孔との間に位置する、請求項2に記載の回転電機用ロータ。
  4.  前記第1ブリッジ部は、前記複数の磁極のそれぞれごとに、前記第1部位の周方向両側に対で設けられ、
     前記第2ブリッジ部は、前記複数の磁極のそれぞれごとに、前記第2部位の周方向両側に対で設けられる、請求項1から3のうちのいずれか1項に記載の回転電機用ロータ。
  5.  前記第2磁石孔は、前記複数の磁極のそれぞれごとに、回転電機の回転軸を通り径方向に平行な直線に関して対称に、径方向外側が開くV字状に対で配置され、
     前記第1磁石孔は、前記複数の磁極のそれぞれごとに、前記直線に関して対称に、径方向外側が開くV字状に対で配置される、請求項1から4のうちのいずれか1項に記載の回転電機用ロータ。
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