(57)【要約】【課題】回転電機において、隣接する磁石間の磁束の短絡を抑制しつつ高出力化を実現する。【解決手段】回転電機１０を構成するロータ１４には、その外周部近傍に外周側に向かって断面略Ｕ字状に配置された第１〜第３収納孔４０、４２、４４が形成され、その内部には第１及び第２磁石３６、３８が装着される。第１収納孔４０を中心として第２及び第３収納孔４２、４４が所定角度傾斜するように対称に配置される。また、第１収納孔４０と第２及び第３収納孔４２、４４との間には、第２磁石３８の側面と略平行な第１リブ８４がそれぞれ設けられる。そして、第１収納孔４０における第１リブ８４側の第１空間Ｃ１と、該第１空間Ｃ１に隣接する第２空間Ｃ２との合計面積が、第２及び第３収納孔４２、４４における外周側に形成された第３及び第４空間Ｃ３、Ｃ４に対して大きく形成されることで、磁束の漏れが抑制され、且つ、高出力化が可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電部材の装着されるステータと、前記ステータの中央部に回転自在に設けられ、１極あたり３個の磁石が収納されるスロットを有したロータとを備えた回転電機であって、
前記スロットは、前記ロータにおける外周部近傍に設けられ、前記ロータの外周面と略平行に配置される第１収納孔と、前記第１収納孔を中心として対称となる位置に配置され、且つ、前記第１収納孔から離間する方向に向かって外周側へと傾斜して設けられる一対の第２収納孔とを有し、前記第１収納孔と前記第２収納孔との間に一対の第１リブが形成され、前記第２収納孔と前記ロータの外周面との間に一対の第２リブが形成され、
前記第１及び第２収納孔において前記磁石と前記第１リブとの間に設けられる第１の空間の面積が、前記第２収納孔において前記磁石と前記第２リブとの間に設けられる第２の空間の面積に対して大きく形成されることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機において、
前記第１収納孔に設けられる磁石と、前記第２収納孔に設けられる磁石とが、同一形状で形成されることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の回転電機において、
前記第２の空間は、前記ロータの外周側となる前記磁石の角部と前記第２リブとの間に第１空間部を有することを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項３記載の回転電機において、
前記第２の空間は、前記磁石の側面と前記第２リブとの間に形成された第２空間部を有し、該第２空間部が前記第１空間部と接続され連通することを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電機において、
前記第１リブは、前記第２収納孔に収納される前記磁石の側面と略平行に形成されることを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機において、
前記第１の空間は、前記第１収納孔に収納された前記磁石と前記第１リブとの間に形成される第３空間部と、前記第２収納孔に収納された前記磁石と前記第１リブとの間に形成される第４空間部とからなり、前記第４空間部が前記第３空間部に対して大きく形成されることを特徴とする回転電機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機において、
前記第１及び第２収納孔には、前記第１リブの両端部に臨み、該第１リブの長手方向に沿って窪んだ凹部がそれぞれ形成されることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円環状のステータの内部に、磁石の収納されるスロットを有したロータが設けられ、前記ロータの回転作用下に電動機又は発電機として動作する回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
円環状に形成されたステータと、該ステータの中心部に回転自在に挿入され外周部近傍に永久磁石の収納されたロータとを有し、前記ステータのスロットに巻回された複数のコイルによって回転磁界を発生させ、前記ロータを回転させる回転電機が知られており、近年、さらなる高出力化を目的として、前記ロータを高回転で回転させた際に発生する遠心力に起因した応力発生を抑制しつつ、隣接する磁石間の磁束の漏れを抑制可能な回転電機が採用されている。
【０００３】
この回転電機は、例えば、特許文献１に開示されるように、ロータに３つの磁石挿入穴が隣接して設けられ、この磁石挿入穴は、第１の磁石挿入穴と、この第１の磁石挿入穴の両端部に設けられた一組の第２の磁石挿入穴とからなり、その内部にそれぞれ永久磁石が挿入されている。この第１及び第２の磁石挿入穴は、ロータの外周側に向かって開いた略Ｕ字状となるように配置されると共に、第１の磁石挿入穴と第２の磁石挿入穴との間には所定幅のブリッジ部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１/００１５３３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような回転電機において、例えば、さらなる高出力化を目的としてロータの高回転化や大径化を図ろうとした場合には、発生する遠心力の増加に対応させてブリッジ部の幅を太くして磁石挿入穴近傍の剛性（強度）を高め、応力の発生を低減させる必要がある。しかしながら、ブリッジ部を太くすることで、該ブリッジ部を通じた磁束の短絡（漏れ）が増加してしまい、前記ロータの回転トルクの低下を招くこととなる。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、隣接する磁石間の磁束の短絡を抑制しつつ高出力化を実現することが可能な回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、導電部材の装着されるステータと、前記ステータの中央部に回転自在に設けられ、１極あたり３個の磁石が収納されるスロットを有したロータとを備えた回転電機であって、
前記スロットは、前記ロータにおける外周部近傍に設けられ、前記ロータの外周面と略平行に配置される第１収納孔と、前記第１収納孔を中心として対称となる位置に配置され、且つ、前記第１収納孔から離間する方向に向かって外周側へと傾斜して設けられる一対の第２収納孔とを有し、前記第１収納孔と前記第２収納孔との間に一対の第１リブが形成され、前記第２収納孔と前記ロータの外周面との間に一対の第２リブが形成され、
前記第１及び第２収納孔において前記磁石と前記第１リブとの間に設けられる第１の空間の面積が、前記第２収納孔において前記磁石と前記第２リブとの間に設けられる第２の空間の面積に対して大きく形成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、回転電機を構成するロータの外周部近傍に、磁石の収納されるスロットとして、該ロータの外周面と略平行に配置される第１収納孔と、前記第１収納孔を中心として対称となる位置に配置され、且つ、前記第１収納孔から離間する方向に向かって外周側へと傾斜して設けられる一対の第２収納孔とを設け、前記第１収納孔と第２収納孔との間に形成される第１リブと前記磁石との間に設けられる第１の空間の面積が、前記第２収納孔と前記ロータの外周面との間に形成される第２リブと前記磁石との間に設けられる第２の空間の面積に対して大きく形成される。
【０００９】
従って、３つの磁石が外周部近傍に設けられたロータにおいて、外周側に形成された第２収納孔において磁石をロータの外周側に寄せて配置することができるため、前記磁石をステータに対して接近させることができ、それに伴って、前記ロータの回転出力を増加させることが可能となる。また、ロータの出力向上に伴って第１リブの幅を太くする必要がないため、第１収納孔に収納された磁石と第２収納孔に収納された磁石との間における前記第１リブを通じた磁束の短絡（漏れ）を抑制することができる。その結果、回転電機において、隣接配置された磁石間における磁束の短絡を抑制しつつ、高出力化を図ることが可能となる。
【００１０】
また、第１収納孔に設けられる磁石と、第２収納孔に設けられる磁石とを、同一形状とすることにより、形状の異なる磁石を用いた場合と比較し、該磁石の共用化を図ることで製造コストを削減できると共に、ロータに対する組付性の向上を図ることができる。
【００１１】
さらに、第２の空間には、ロータの外周側となる磁石の角部と第２リブとの間に第１空間部を有することにより、該第１空間部によって前記角部と前記第２リブとの離間距離を大きく確保できるため、最も外周側に配置された前記角部から前記ロータへと流れやすい磁束を意図的に流れにくくすることが可能となり、前記磁石の長手方向において前記磁束を均等に外周側へと流すことができ減磁を防止することができる。
【００１２】
さらにまた、第２の空間は、磁石の側面と第２リブとの間に形成された第２空間部を有し、該第２空間部を前記第１空間部と接続して連通させるとよい。これにより、第２収納孔に磁石固定材を充填して磁石を固定する際、第１及び第２空間部に対して同時に充填することが可能となるため、製造性の向上を図ることができる。
【００１３】
またさらに、第１リブを、第２収納孔に収納される磁石の側面と略平行に形成することにより、前記第１リブを第１収納孔における磁石の側面と略平行に形成した場合と比較し、該第１リブを第２リブに対して接近させて配置することが可能となるため、前記第２リブの剛性を高めることができ、ロータの回転時に生じる遠心力に起因した応力発生をさらに抑制することができる。
【００１４】
また、第１の空間が、第１収納孔に収納された磁石と第１リブとの間に形成される第３空間部と、第２収納孔に収納された磁石と前記第１リブとの間に形成される第４空間部とを有し、前記第４空間部を前記第３空間部に対して大きく形成するとよい。これにより、ロータの回転時に生じる遠心力が付与された際の強度を向上させることができ、それに伴って、応力の発生を抑制することが可能となる。
【００１５】
さらに、第１及び第２収納孔には、第１リブの両端部に臨み、該第１リブの長手方向に沿って窪んだ凹部をそれぞれ形成することにより、前記凹部を設けない場合と比較し、前記第１リブの長手寸法を大きくすることができるため、磁束の短絡をさらに防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１７】
すなわち、回転電機を構成するロータの外周部近傍に、磁石の収納されるスロットとして、該ロータの外周面と略平行に配置される第１収納孔と、前記第１収納孔を中心として対称となる位置に配置され、且つ、前記第１収納孔から離間する方向に向かって外周側へと傾斜して設けられる一対の第２収納孔とを設け、前記第１収納孔と第２収納孔との間に形成される第１リブと前記磁石との間に設けられる第１の空間の面積を、前記第２収納孔と前記ロータの外周面との間に形成される第２リブと前記磁石との間に設けられる第２の空間の面積に対して大きく形成することにより、前記第２収納孔において前記磁石をロータの外周側に寄せて配置することで高出力化を図ることができ、しかも、第１リブの幅を太くする必要がないため、第１収納孔に収納された磁石と第２収納孔に収納された磁石との間における磁束の短絡（漏れ）を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る回転電機の全体平面図である。
【図２】図１の回転電機のロータを示す平面図である。
【図３】図２のロータにおける第１〜第３収納孔近傍を示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る回転電機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る回転電機を示す。
【００２０】
この回転電機１０は、例えば、３相交流ブラシレス式モータであり、図１に示されるように円環状のステータ１２と、前記ステータ１２の中心部に挿通されるロータ１４と、前記ステータ１２の外周側に設けられ該ステータ１２を保持する円環状のハウジング１６とを含む。なお、この回転電機１０は、Ｕ相端子１８、Ｖ相端子２０及びＷ相端子２２のそれぞれを介して図示しない電力源から供給される電力に基づきロータ１４が回転駆動する。
【００２１】
ステータ１２は、例えば、複数の鋼板が軸方向に積層され、且つ、周方向（矢印Ａ方向）に分割された分割コアを有し、複数の分割コアが周方向に互いに連結された状態で、その外周側にハウジング１６を組み付けることで一体的に保持される。このステータ１２は、円環状に形成されたステータコア２４と、前記ステータコア２４に設けられたスロット（図示せず）に装着される複数の導電体２６とから構成される。この導電体２６は、Ｕ相端子１８、Ｖ相端子２０及びＷ相端子２２に対して接続される。なお、図１に示すステータコア２４は、複数の分割コアを組み合わせる代わりに、一体形状としてもよい。
【００２２】
ロータ１４は、図１及び図２に示されるように、例えば、円盤状のロータ本体２８と、該ロータ本体２８の中央部に圧入される回転シャフト３０とから構成される。ロータ本体２８は、例えば、複数の鋼板を軸方向に積層することで形成され、その内周側（図２、図３中、矢印Ｂ１方向）に形成され中心部に回転シャフト３０の挿通される孔部３２を有した第１円環部３４と、該第１円環部３４の外周側（図２、図３中、矢印Ｂ２方向）に形成され、第１及び第２磁石３６、３８の装着される複数の第１〜第３収納孔４０、４２、４４を有した第２円環部４６と、前記第１円環部３４と第２円環部４６との間に設けられ、該第１及び第２円環部３４、４６を互いに接続する接続部４８とを含む。
【００２３】
なお、第１〜第３収納孔４０、４２、４４は、例えば、ロータ本体２８を構成する鋼板をプレスで形成する際に同時に形成される。
【００２４】
この接続部４８は、第１円環部３４の外周面と第２円環部４６の内周面とを接続するように設けられ、該外周面に接続され径方向外側（矢印Ｂ２方向）に向かって延在する直線リブ５０と、前記直線リブ５０の径方向外側（矢印Ｂ２方向）となる端部に接続され、外周側（矢印Ｂ２方向）に向かって二股状に分岐して第２円環部４６の内周面へと接続される分岐リブ５２とを備える。そして、直線リブ５０及び分岐リブ５２が、ロータ本体２８の周方向（矢印Ａ方向）に沿って互いに等間隔離間して複数設けられる。
【００２５】
第１円環部３４は、略一定径でリング状に形成され、その中心部の孔部３２に回転シャフト３０が圧入されることで連結される。これにより、ロータ１４を構成するロータ本体２８と回転シャフト３０とが一体的に回転する。
【００２６】
第２円環部４６は、図１〜図３に示されるように、第１円環部３４より大径となる略一定径でリング状に形成され、その外周面４６ａ近傍には、外周側（矢印Ｂ２方向）に向かって開口するように断面略Ｕ字状に配置された３つの第１〜第３収納孔４０、４２、４４が設けられる。
【００２７】
この第１〜第３収納孔４０、４２、４４は、第２円環部４６の周方向（矢印Ａ方向）に沿って互いに等間隔離間して複数組（例えば、１２組）設けられ、その内部には、それぞれ第１及び第２磁石３６、３８が装着されることで、それぞれ磁極として機能する。この第１及び第２磁石３６、３８は、例えば、断面長方形状に形成された永久磁石からなり、第１〜第３収納孔４０、４２、４４の長手方向に沿って配置され、該第１及び第２磁石３６、３８が設けられた３つの第１〜第３収納孔４０、４２、４４が、１つの磁極として機能する。すなわち、このロータ１４には、その周方向（矢印Ａ方向）に沿って１２極の磁極が設けられている。
【００２８】
また、第１及び第２磁石３６、３８は同一形状で形成され、前記第１磁石３６が第１収納孔４０、第２磁石３８が第２及び第３収納孔４２、４４にそれぞれ装着される。
【００２９】
第１収納孔４０は、ロータ１４の周方向に沿って所定幅方向を有し、第２円環部４６の外周面４６ａと略平行に設けられ、接続部４８の直線リブ５０の外周側となる位置に配置される。この第１収納孔４０は、その内周側に形成され第１磁石３６の下面が当接する第１台座部５４と、前記第１台座部５４の両側部に形成される一対の第１保持部５６と、前記第１保持部５６に臨む外周側に形成され前記第１磁石３６の上面が当接する第１押え部５８とを有する。また、第１収納孔４０には、第１台座部５４と第１保持部５６との間に、第１円環部３４側に向かって窪んだ一組の第１凹部６０がそれぞれ形成され、一方、第１押え部５８の中央には、断面半円状に窪んだ第２凹部６２が形成される。なお、第１台座部５４と第１押え部５８とは互いに略平行に形成される。
【００３０】
そして、第１収納孔４０は、図２に示されるように、ロータ本体２８の中心から直線リブ５０を通り、径方向外側へと延在する中心線Ｌが幅方向に沿った中央部を通るように配置される。すなわち、第１収納孔４０は、中心線Ｌを中心として対称形状に形成される。
【００３１】
また、第１収納孔４０の幅方向に沿った両内壁部６４は、図３に示されるように、中央部を通る中心線Ｌに対して内周側（矢印Ｂ１方向）が拡幅するように所定角度傾斜して形成される。そして、一方の内壁部６４と第２収納孔４２との間、他方の内壁部６４と第３収納孔４４との間にそれぞれ後述する第１リブ８４が設けられる。すなわち、第１収納孔４０は、その幅方向に沿った両端部に内周側（矢印Ｂ１方向）に向かって徐々に拡幅する内壁部６４を有した断面略扇状に形成される。
【００３２】
この第１収納孔４０における内壁部６４は、その内周側において第１保持部５６に対して所定半径の第１湾曲部（凹部）６６を介してそれぞれ接続されると共に、外周側では第１押え部５８に対して所定半径の第２湾曲部（凹部）６８を介してそれぞれ接続される。この第１湾曲部６６は、第１保持部５６に対して内周側（矢印Ｂ１方向）に窪むように形成され、第２湾曲部６８は、第１押え部５８に対して外周側（矢印Ｂ２方向）に窪んで形成される。なお、第２湾曲部６８は、第１湾曲部６６に対して大きな曲率半径で形成される。
【００３３】
そして、第１収納孔４０に装着された第１磁石３６は、その底面が第１台座部５４に当接し、両側面下部が一対の第１保持部５６によって保持されると共に、上面が第１押え部５８に当接することで保持される。これにより、第１磁石３６は、第１収納孔４０において第１台座部５４及び第１押え部５８によってロータ１４における径方向に保持され、第１保持部５６によって周方向（幅方向）に保持される。なお、第１磁石３６は、その幅方向に沿った中心が第１収納孔４０の中央部（中心線Ｌ上）となるように装着される。
【００３４】
この第１収納孔４０において、第１磁石３６の両側面と内壁部６４との間には一対の第１空間（第１の空間、第３空間部）Ｃ１がそれぞれ形成される。この第１空間Ｃ１は、第１磁石３６の側面、内壁部６４、第１及び第２湾曲部６６、６８、第１押え部５８及び第１保持部５６によって囲まれた空間であり、ロータ１４の軸方向に見た際に、第２収納孔４２側となる第１空間Ｃ１と、第３収納孔４４側となる第１空間Ｃ１とが同一面積で形成される。
【００３５】
第２及び第３収納孔４２、４４は、同一形状で形成され、且つ、第１収納孔４０を中心として対称となるように配置されると共に、第１収納孔４０側となる一端部がそれぞれ内周側（矢印Ｂ１方向）に配置され、互いに離間した他端部が外周側（矢印Ｂ２方向）となるように、それぞれ第１収納孔４０に対して所定角度傾斜して形成される。
【００３６】
この第２及び第３収納孔４２、４４は、その内周側に形成され第２磁石３８の当接する第２台座部７０と、前記第２台座部７０の両側部に形成される一組の第２保持部７２と、前記第２保持部７２に臨む外周側に形成され前記第２磁石３８の上面が当接する第２押え部７４とを有する。
【００３７】
なお、第２台座部７０及び第２押え部７４は互いに略平行に形成されると共に、前記第２押え部７４は、前記第２台座部７０に対してそれぞれ第１収納孔４０側に所定距離だけオフセットして形成される。また、第２収納孔４２には、第２台座部７０と第２保持部７２との間に、第１円環部３４側に向かって窪んだ一組の第３凹部７６がそれぞれ形成される。
【００３８】
そして、第２磁石３８は、第２及び第３収納孔４２、４４において、底面が第２台座部７０に当接した状態で両側面の下部が一組の第２保持部７２によって保持されると共に、上面が第２押え部７４に当接することで保持される。すなわち、第２磁石３８は、第２及び第３収納孔４２、４４において第２台座部７０及び第２押え部７４によってロータ１４における径方向に保持され、第２保持部７２によって周方向（幅方向）に保持される。
【００３９】
また、第２及び第３収納孔４２、４４の内周側には、幅方向に沿った第１収納孔４０側となる内壁部７８が、第２台座部７０及び第２押え部７４と略直交するように形成され、前記内壁部７８はその内周側において第２保持部７２と所定半径の第３湾曲部（凹部）８０で接続されると共に、外周側では第２押え部７４と所定半径の第４湾曲部（凹部）８２で接続される。この第３湾曲部８０は、第２保持部７２に対して内周側に窪むように形成され、第４湾曲部８２は、第２押え部７４に対して外周側に窪むように形成される。なお、第４湾曲部８２は、第３湾曲部８０に対して大きな曲率半径で形成される。
【００４０】
さらに、第２及び第３収納孔４２、４４の内壁部７８と第１収納孔４０の内壁部６４との間には、それぞれ略一定幅の第１リブ８４が形成され、前記第１リブ８４は、第２及び第３収納孔４２、４４に設けられた第２磁石３８の側面と所定間隔離間して略平行に形成され、前記第２磁石３８と前記第１リブ８４との間には第２空間（第１の空間、第４空間部）Ｃ２がそれぞれ形成される。
【００４１】
この第２空間Ｃ２は、第２及び第３収納孔４２、４４において、第２磁石３８の側面、第１リブ８４、第２及び第３湾曲部８０、８２、第２押え部７４及び第２保持部７２によって囲まれた空間である。
【００４２】
一方、第２及び第３収納孔４２、４４は、第１収納孔４０とは反対側となる外周側の内壁部８６が第２円環部４６の外周面４６ａと略平行に形成され、該外周面４６ａとの間に略一定幅で延在する第２リブ８８がそれぞれ形成される。この内壁部８６は、第２押え部７４から第２保持部７２側に向かって徐々に拡幅するように断面円弧状に形成される。そして、内壁部８６と第２保持部７２とが第５湾曲部９０で互いに接続され、前記内壁部８６と第２押え部７４とが第６湾曲部９２で互いに接続される。
【００４３】
この第５湾曲部９０は、内壁部８６と第２保持部７２とが鋭角状に交差するため比較的小さな曲率半径で形成され、第６湾曲部９２は、第２押え部７４に対して緩やかな角度で接続されるため、該第５湾曲部９０と比較して緩やかな曲率半径で形成される。また、第６湾曲部９２は、第２押え部７４に対して外周側に窪んで形成され、第２磁石３８の上面及び角部に対して所定間隔離間するように形成される。
【００４４】
そして、第２及び第３収納孔４２、４４には、第２保持部７２、内壁部８６、第５湾曲部９０、第２磁石３８の側面及び該第２磁石３８の上面から内壁部８６まで延在する仮想線Ｓによって囲まれた第３空間（第２の空間、第２空間部）Ｃ３が形成される。
【００４５】
また、第２及び第３収納孔４２、４４には、第２磁石３８の上面、該上面から内壁部８６まで延在した仮想線Ｓ及び第６湾曲部９２によって囲まれた第４空間（第２の空間、第１空間部）Ｃ４が形成される。この第４空間Ｃ４は、断面略半月状に形成され、その外周側となる端部において第３空間Ｃ３と接続され連通している。
【００４６】
そして、上述したように第１〜第３収納孔４０、４２、４４にそれぞれ第１及び第２磁石３６、３８が装着された状態で、溶融した磁石固定材を第１〜第４空間Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、第１〜第３凹部６０、６２、７６に充填して固化させることで前記第１及び第２磁石３６、３８が固定される。
【００４７】
さらに、第２円環部４６には、図１及び図２に示されるように、隣接する磁極間における第３収納孔４４と第２収納孔４２との間となる位置に、軸方向に貫通した複数の肉抜き孔９４が形成される。
【００４８】
本発明の実施の形態に係る回転電機１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４９】
先ず、図示しない電力源からＵ相端子１８、Ｖ相端子２０及びＷ相端子２２に対して電力が供給されることで、導電体２６が通電され、それに伴って、前記導電体２６が励磁することで回転磁界が生じ、磁極となる第１及び第２磁石３６、３８の装着されたロータ１４がステータ１２の内部で回転駆動する。
【００５０】
この場合、ロータ１４には、その中心部に圧入された回転シャフト３０を中心として径方向外側（矢印Ｂ２方向）に向かって遠心力が付与され、前記遠心力は、ロータ本体２８の外周側であり、重量の大きな第１及び第２磁石３６、３８が設けられた第２円環部４６の外周部位に対して大きく働くこととなる。
【００５１】
例えば、ロータ１４をさらに高回転で回転させたり、その外周径を大径化して出力向上を図ろうとした場合、前記ロータ１４には、第１収納孔４０を中心にして対称配置された第２及び第３収納孔４２、４４との間に、該第２及び第３収納孔４２、４４の長手方向と直交するように一対の第１リブ８４が設けられているため、該第１リブ８４によって第２リブ８８の剛性が向上し、それに伴って、遠心力に起因した前記第２リブ８８近傍の応力が抑制される。その結果、第２円環部４６に付与される遠心力に対する所望の強度が確保されるため、さらなる高出力化（高回転化、大径化）が可能となる。
【００５２】
また、第１〜第３収納孔４０、４２、４４には、その内壁部６４、７８の端部にそれぞれ第１〜第４湾曲部６６、６８、８０、８２を設けることで、該第１〜第４湾曲部８２に臨む第１リブ８４の長手寸法を大きく確保することが可能となる。その結果、第１リブ８４の長手寸法を確保することで幅寸法を抑制できるため、隣接する第１及び第２磁石３６、３８間における磁束の短絡が抑制され、該短絡に起因したロータ１４の回転トルクの低下を防止することができる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態では、ロータ１４を構成するロータ本体２８において、第２円環部４６における外周面４６ａ近傍には、断面略Ｕ字状に配置された第１〜第３収納孔４０、４２、４４が形成され、その内部に同一形状の第１及び第２磁石３６、３８が装着される。この第１収納孔４０と第２及び第３収納孔４２、４４では、ロータ１４の軸方向に沿って見た際に、隣接する第１空間Ｃ１と第２空間Ｃ２との面積の合計が、前記第２及び第３収納孔４２、４４の外周側に設けられた第３及び第４空間Ｃ３、Ｃ４の面積の合計より大きくなるように形成されている。
【００５４】
そのため、第２及び第３収納孔４２、４４において、第２磁石３８をロータ本体２８の外周面４６ａ側に寄せて配置することで、ロータ１４の外周側に設けられたステータ１２のティース（図示せず）に対して接近させることができ、それに伴って、前記ロータ１４の回転トルクを増加させることが可能となる。また、第１リブ８４の幅を太くすることなく高出力化を図ることができるため、該第１リブ８４を通じた第１磁石３６と第２磁石３８との間における磁束の短絡（漏れ）を抑制することができる。その結果、隣接配置された第１磁石３６と第２磁石３８との間における磁束の短絡を抑制しつつ、高出力化を図ることが可能となる。
【００５５】
また、第１〜第３収納孔４０、４２、４４に装着される第１及び第２磁石３６、３８を同一形状とすることにより、それぞれ別形状にした場合と比較し、第１及び第２磁石３６、３８の共用化を図ることができるため製造コストを削減できると共に、ロータ１４に対する組付性の向上を図ることもできる。
【００５６】
さらに、第２及び第３収納孔４２、４４において、その外周側で第２磁石３８の上面及び角部に臨むように第６湾曲部９２によって第４空間Ｃ４を設けることにより、ロータ１４の外周側に流れやすい磁束を前記第４空間Ｃ４によって第２磁石３８の角部から意図的に流れにくくすることが可能となるため、前記第２磁石３８の長手方向において第２押え部７４側へと均等に磁束を外周側へと流すことができ、減磁してしまうことを防止できる。
【００５７】
さらにまた、第２及び第３収納孔４２、４４における第４空間Ｃ４は、第２磁石３８の側方、且つ、前記第２及び第３収納孔４２、４４の外周側に設けられた第３空間Ｃ３と接続され連通しているため、第２磁石３８の装着された第２及び第３収納孔４２、４４に磁石固定材を充填する際に、第３及び第４空間Ｃ３、Ｃ４に対して同時に充填することが可能となるため、製造性の向上を図ることができる。
【００５８】
またさらに、第１リブ８４は、第２及び第３収納孔４２、４４に設けられた第２磁石３８の側面と略平行となるように、第１収納孔４０の第１磁石３６に対して傾斜して形成されている。そのため、第１リブ８４を第１磁石３６の側面と略平行に形成した場合と比較し、第２及び第３収納孔４２、４４の外周側に形成された第２リブ８８に対して前記第１リブ８４を接近させて配置することができる。換言すれば、第２リブ８８と第１リブ８４との離間距離を小さくすることができる。その結果、第２リブ８８の剛性を高めることが可能となり、ロータ１４の回転作用下に遠心力が付与された際の該第２リブ８８近傍における応力発生を抑制することができる。
【００５９】
また、第１収納孔４０における第１空間Ｃ１に対して、第２及び第３収納孔４２、４４における第２空間Ｃ２の面積を大きく形成しているため、遠心力が付与された際の強度を向上させることができ、それに伴って、応力の発生を抑制することが可能となる。
【００６０】
さらに、第１リブ８４の長手方向に沿った両端部において、第１収納孔４０に第１及び第２湾曲部６６、６８を設け、第２及び第３収納孔４２、４４に第３及び第４湾曲部８０、８２を設けることにより、前記第１〜第４湾曲部６６、６８、８０、８２を設けない場合と比較し、前記第１リブ８４の長さを長く形成することができるため、該第１リブ８４を通じた磁束の短絡を防止することができる。
【００６１】
また、第１〜第３収納孔４０、４２、４４は、ロータ本体２８を構成する鋼板をプレスする際に同時に形成することが可能であり、例えば、第１〜第４空間Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４のような複雑な形状を有する場合でも容易に形成することができる。
【００６２】
なお、本発明に係る回転電機は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６３】
１０…回転電機                      １２…ステータ
１４…ロータ                        １６…ハウジング
２８…ロータ本体                    ３０…回転シャフト
３４…第１円環部                    ３６…第１磁石
３８…第２磁石                      ４０…第１収納孔
４２…第２収納孔                    ４４…第３収納孔
４６…第２円環部                    ５４…第１台座部
５６…第１保持部                    ５８…第１押え部
７０…第２台座部                    ７２…第２保持部
７４…第２押え部                    ８４…第１リブ
８８…第２リブ                      Ｃ１…第１空間
Ｃ２…第２空間                      Ｃ３…第３空間
Ｃ４…第４空間
【図１】
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【図２】
2014165938.tif 000004
【図３】
2014165938.tif 000005