(57)【要約】【課題】永久磁石とロータコアとの間の磁気抵抗を小さく抑え易く、漏れ磁束を低減し易い回転電機用ロータを提供する。【解決手段】回転電機用ロータ１００は、コア外周面１ａを有するロータコア１と、ロータコア１内に配置された永久磁石２と、を備えた回転電機用ロータ１００であって、ロータコア１には、永久磁石２が配置される磁石配置部１１と、永久磁石２の一対の磁極面２１，２２を繋ぐ磁路を分断するように磁石配置部１１から連続して形成された磁束制限部１２と、が設けられ、ロータコア１は、本体部３と、コア外周面１ａと磁石配置部１１と磁束制限部１２とにより囲まれた磁極外側部４と、を有し、本体部３と磁極外側部４とが、第１接合部を介して接合された別部材であり、第１接合部は、磁石配置部１１において本体部３及び磁極外側部４の双方に接合された永久磁石２を含んで構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア外周面を有するロータコアと、
前記ロータコア内に配置された永久磁石と、を備えた回転電機用ロータであって、
前記ロータコアには、前記永久磁石が配置される磁石配置部と、前記永久磁石の一対の磁極面を繋ぐ磁路を分断するように前記磁石配置部から連続して形成された磁束制限部と、が設けられ、
前記ロータコアは、本体部と、前記コア外周面と前記磁石配置部と前記磁束制限部とにより囲まれた磁極外側部と、を有し、
前記本体部と前記磁極外側部とが、第１接合部を介して接合された別部材であり、
前記第１接合部は、前記磁石配置部において前記本体部及び前記磁極外側部の双方に接合された前記永久磁石を含んで構成されている、回転電機用ロータ。
【請求項２】
前記磁束制限部は、前記磁石配置部から前記コア外周面にかけて形成された外側磁束制限部を含む、請求項１に記載の回転電機用ロータ。
【請求項３】
前記本体部及び前記磁極外側部の少なくとも一方における、前記コア外周面を構成する部分に、前記外側磁束制限部に向かって周方向に突出した突出部が形成されている、請求項２に記載の回転電機用ロータ。
【請求項４】
前記本体部と前記磁極外側部とが、前記磁石配置部とは異なる位置において、第２接合部を介して接合され、
前記第２接合部は、ブリッジ状に形成され、前記磁束制限部に配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
【請求項５】
前記第２接合部は、非磁性体で構成され、前記本体部及び前記磁極外側部の双方に接合されている、請求項４に記載の回転電機用ロータ。
【請求項６】
前記第２接合部は、前記本体部及び前記磁極外側部の一方である第１コア部に一体的に形成されていると共に、前記第１コア部から前記本体部及び前記磁極外側部の他方である第２コア部に向けて延在するように配置され、前記第２コア部に接合されている、請求項４に記載の回転電機用ロータ。
【請求項７】
前記第２接合部と、前記本体部及び前記磁極外側部の少なくとも一方との接合は、溶接により行われている、請求項４から６のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
【請求項８】
前記永久磁石と、前記本体部及び前記磁極外側部の双方との接合は、接着により行われている、請求項１から７のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
【請求項９】
前記永久磁石の一対の前記磁極面のうちの前記本体部側の面である第１磁極面と、前記本体部における前記第１磁極面に対向する面とが平行に配置され、
前記永久磁石の一対の前記磁極面のうちの前記磁極外側部側の面である第２磁極面と、前記磁極外側部における前記第２磁極面に対向する面とが平行に配置されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアと、前記ロータコア内に配置された永久磁石と、を備えた回転電機用ロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、ロータコア（４）と、ロータコア（４）内に配置された永久磁石（５）と、を備え、ロータコア（４）には、永久磁石（５）が配置される磁石配置部（６）と、永久磁石（５）の一対の磁極面を繋ぐ磁路を分断するように磁石配置部（６）から連続して形成された磁束制限部（７）と、が設けられた回転電機用ロータ（３）が開示されている。なお、括弧内に示す符号は、特許文献１のものである。
【０００３】
特許文献１の回転電機用ロータ（３）では、ロータコア（４）に形成された軸方向に延在する孔状の磁石配置部（６）に対して永久磁石（５）を挿入する構成であるため、このような挿入を可能とするための隙間を、磁石配置部（６）の内面と永久磁石（５）との間に設けておく必要がある。そのため、当該隙間の分、永久磁石（５）とロータコア（４）との間の磁気抵抗が大きくなっていた。
【０００４】
また、特許文献１の回転電機用ロータ（３）では、ロータコア（４）にブリッジ部（８）が形成されるように、磁束制限部（７）が設けられている。ブリッジ部（８）は、回転電機用ロータ（３）の回転時に、永久磁石（５）やロータコア（４）自体に作用する遠心力を支えることができるようなロータコア（４）の剛性を確保するために形成されている。しかし、永久磁石（５）の磁束がブリッジ部（８）を通る分だけ、漏れ磁束が増加することになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−８０６０７号公報（段落００２１、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、永久磁石とロータコアとの間の磁気抵抗を小さく抑え易く、漏れ磁束を低減し易い回転電機用ロータの実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記に鑑みた、回転電機用ロータの特徴構成は、
コア外周面を有するロータコアと、
前記ロータコア内に配置された永久磁石と、を備えた回転電機用ロータであって、
前記ロータコアには、前記永久磁石が配置される磁石配置部と、前記永久磁石の一対の磁極面を繋ぐ磁路を分断するように前記磁石配置部から連続して形成された磁束制限部と、が設けられ、
前記ロータコアは、本体部と、前記コア外周面と前記磁石配置部と前記磁束制限部とにより囲まれた磁極外側部と、を有し、
前記本体部と前記磁極外側部とが、第１接合部を介して接合された別部材であり、
前記第１接合部は、前記磁石配置部において前記本体部及び前記磁極外側部の双方に接合された前記永久磁石を含んで構成されている点にある。
【０００８】
この特徴構成によれば、別部材である本体部と磁極外側部との間に永久磁石を挟んで、永久磁石と本体部及び磁極外側部のそれぞれとが接した状態で互いに接合することができる。よって、ロータコアに形成された軸方向に延在する孔状の磁石配置部に対して永久磁石を挿入する構成と比較して、永久磁石とロータコアとの間の空隙を小さくすることができる。その結果、永久磁石とロータコアとの間の磁気抵抗を小さく抑えることが容易となる。また、この構成によれば、永久磁石と本体部及び磁極外側部のそれぞれとの接合強度を高めることも容易となる。その結果、ロータコアの剛性を確保することを考慮した磁束制限部の配置の自由度を高めることができる。したがって、漏れ磁束を低減し易い回転電機用ロータを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る回転電機用ロータの一部の径方向に沿った断面図
【図２】第２の実施形態に係る回転電機用ロータの一部の径方向に沿った断面図
【図３】第３の実施形態に係る回転電機用ロータの一部の径方向に沿った断面図
【図４】第４の実施形態に係る回転電機用ロータの一部の径方向に沿った断面図
【図５】第５の実施形態に係る回転電機用ロータの一部の径方向に沿った断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．第１の実施形態
以下では、第１の実施形態に係るロータ１００について、図面を参照して説明する。ロータ１００は、インナロータ型の回転電機用ロータである。
なお、本明細書では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
また、本明細書では、「接合」は、接着、溶接、及び超音波接合等、２つの部材を繋ぎ合わせることができる公知の各種方法を含む概念として用いている。
【００１１】
図１に示すように、ロータ１００は、円筒状のコア外周面１ａを有するロータコア１と、ロータコア１内に配置された永久磁石２と、を備えている。
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「径方向Ｒ」、及び「周方向Ｃ」は、ロータコア１の軸心を基準として定義している。そして、径方向Ｒにおいて、ロータコア１の軸心側とは反対側を「径方向外側Ｒ１」とし、ロータコア１の軸心側を「径方向内側Ｒ２」とする。
【００１２】
ロータコア１は、例えば、円環板状の磁性体（例えば、電磁鋼板等）を軸方向に複数積層して形成され、或いは、粉状の磁性体を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素として形成される。ロータコア１の中心部分には、ロータ軸（図示せず）が挿入される挿入孔１ｂが、ロータコア１を軸方向に貫通するように形成されている。
【００１３】
ロータコア１には、永久磁石２が配置される磁石配置部１１が設けられている。磁石配置部１１は、永久磁石２が配置される空間であり、軸方向に沿って延在するようにロータコア１に形成されている。本実施形態では、磁石配置部１１は、軸方向に平行に延在するようにロータコア１に形成されている。また、磁石配置部１１の軸方向に直交する断面の形状は、軸方向に沿って一様に形成されている。以下に説明するように、本実施形態では、永久磁石２は、軸方向に直交する断面が矩形状の平板状に形成されている。よって、磁石配置部１１も当該永久磁石２の外形に適合する直方体状の空間とされている。
【００１４】
ロータコア１の内部には、永久磁石２が配置されている。本実施形態では、永久磁石２は、軸方向に直交する断面が矩形状の平板状に形成されている。永久磁石２の軸方向の長さは、磁石配置部１１の軸方向の長さに応じた長さとされている。本実施形態では、永久磁石２の軸方向の長さは、磁石配置部１１の軸方向の長さ、つまり、ロータコア１の軸方向の長さに等しい。永久磁石２は、ロータコア１において軸方向に延在する磁極が周方向Ｃに分散して複数形成されるように、周方向Ｃに沿って複数配置されている。周方向Ｃに隣接する２つの磁極は、互いに逆の極性となっている。本実施形態では、各磁極は、周方向Ｃに隣接する２箇所に配置された永久磁石２により形成されている。なお、それぞれの箇所に配置された永久磁石２が、軸方向や周方向Ｃに複数に分割されていてもよい。本例では、それぞれの箇所に配置された永久磁石２が１個であり、各磁極に一対の永久磁石２が配置されている。よって、以下では、各磁極を構成する２箇所の永久磁石２を、一対の永久磁石２と称する。同じ磁極を構成する一対の永久磁石２は、互いに同じ極性が径方向外側Ｒ１を向くように配置されている。
【００１５】
１つの磁極を構成する一対の永久磁石２は、基準面Ｓに対して互いに面対称に配置されている。これに伴い、１つの磁極を構成する一対の永久磁石２が配置される一対の磁石配置部１１は、基準面Ｓに対して互いに面対称となる形状に形成されている。つまり、一対の磁石配置部１１の軸方向に直交する断面の形状は、基準面Ｓに沿う直線を対称軸として互いに対称な形状とされている。本実施形態では、１つの磁極を構成する一対の永久磁石２は、径方向Ｒの同じ位置に配置されていると共に、径方向外側Ｒ１に向かうに従って互いの間隔が広くなるように配置されている。そのため、一対の磁石配置部１１も、径方向外側Ｒ１に向かうに従って互いの間隔が広くなるように配置されている。ここで、基準面Ｓは、ロータコア１の軸心を通ると共に、磁極の周方向Ｃの中央部を通り、径方向Ｒに延在する仮想平面である。
【００１６】
ロータコア１は、本体部３と、磁極外側部４と、を有している。本体部３と磁極外側部４とは、別部材として構成されている。ここで、「別部材」とは、最終製品になる前の部品の状態において分離された別々の部材のことであり、最終製品の状態において分離可能なものと、最終製品の状態において分離不可能に接合されたものとの双方が含まれる。また、「別部材」を構成する複数の部材が同じ材質である場合と、互いに異なる材質である場合との双方が含まれる。本体部３は、ロータコア１における径方向内側Ｒ２の領域を少なくとも含む部分であり、ここでは、ロータ軸（図示せず）が挿入される挿入孔１ｂを形成する部分と一体的に構成された部分である。磁極外側部４は、一対の永久磁石２が形成する１つの磁極に対して径方向外側Ｒ１に配置された部分である。よって本実施形態では、１つの磁極に対して、１つの磁極外側部４が設けられている。
【００１７】
本体部３と磁極外側部４との間に、磁石配置部１１が形成されている。換言すれば、ロータコア１における磁石配置部１１が形成された部分では、本体部３と磁極外側部４とが互いに離間している。そして、本体部３と磁極外側部４との間の磁石配置部１１に永久磁石２が配置されている。そこで、本実施形態では、本体部３に、永久磁石２の第１磁極面２１と対向する第１対向面３ａが形成され、磁極外側部４に、永久磁石２の第２磁極面２２と対向する第２対向面４ａが形成されている。磁石配置部１１は、第１対向面３ａと第２対向面４ａとに挟まれて形成されている。そのため、永久磁石２は、本体部３と磁極外側部４との間に挟み込まれるように配置されている。本実施形態では、１つの磁極を構成する一対の永久磁石２に対応して、一対の磁石配置部１１が配置されているため、各磁極に、第１対向面３ａと第２対向面４ａとが２つずつ形成されている。また、本実施形態では、第１対向面３ａは、第１磁極面２１に対して平行に形成され、第２対向面４ａは、第２磁極面２２に対して平行に形成されている。なお、第１磁極面２１及び第２磁極面２２は、磁化方向（着磁方向）に直交し、永久磁石２の磁束が出入りする一対の磁極面である。
【００１８】
永久磁石２の第１磁極面２１は、本体部３の第１対向面３ａに接合され、永久磁石２の第２磁極面２２は、磁極外側部４の第２対向面４ａに接合されている。本実施形態では、永久磁石２と、本体部３及び磁極外側部４の双方との接合は、接着により行われている。永久磁石２と、本体部３及び磁極外側部４の双方との接着は、例えば熱硬化性の接着剤を用いて行われる。このように、本体部３と磁極外側部４とは、磁石配置部１１において本体部３及び磁極外側部４の双方に接合された永久磁石２を含んで構成された「第１接合部」を介して接合されている。
【００１９】
本実施形態では、ロータコア１には、永久磁石２を磁石配置部１１に配置する際の位置決め用の位置決め突部１１ａが設けられている。図示の例では、２つの位置決め突部１１ａが設けられている。ここでは、一方の位置決め突部１１ａは、永久磁石２に対して径方向内側Ｒ２において、本体部３の第１対向面３ａに隣接する位置に配置され、本体部３から径方向外側Ｒ１（磁束制限部１２側）に突出するように設けられている。他方の位置決め突部１１ａは、永久磁石２に対して径方向外側Ｒ１において、磁極外側部４の第２対向面４ａに隣接する位置に配置され、磁極外側部４から径方向内側Ｒ２（磁束制限部１２側）に突出するように設けられている。なお、位置決め突部１１ａは、永久磁石２を磁石配置部１１に配置する際の位置決めとして利用できれば良く、位置決め突部１１ａの数及び形状は限定されない。例えば、１つの位置決め突部１１ａが設けられていても良いし、３つ以上の位置決め突部１１ａが設けられていても良い。また、位置決め突部１１ａが設けられていなくても良い。
【００２０】
また、ロータコア１には、磁束制限部１２が設けられている。磁束制限部１２は、磁石配置部１１から連続して形成された空隙である。本実施形態では、磁束制限部１２は、軸方向に平行に延在するように形成されている。また、本実施形態では、磁束制限部１２の軸方向に直交する断面の形状は、軸方向に沿って一様に形成されている。磁束制限部１２は、本体部３と磁極外側部４との間に形成されている。換言すれば、ロータコア１における磁束制限部１２が形成された部分では、本体部３と磁極外側部４とが互いに離間している。磁束制限部１２は、磁性体で構成されたロータコア１よりも磁束を通し難い構成となっている。このような磁束制限部１２の具体的構成としては、例えば、空隙に何も配置されない構成、空隙に樹脂等の非金属材料が充填された構成、空隙の一部又は全部に非磁性材料が配置された構成、及びこれらの組み合わせ等が含まれる。そして、磁束制限部１２は、永久磁石２の第１磁極面２１と第２磁極面２２とを繋ぐ磁路を分断するように形成されている。本実施形態では、磁束制限部１２は、コア外周面１ａと磁石配置部１１と共に、磁極外側部４を囲むように形成されている。
【００２１】
本実施形態では、磁束制限部１２は、磁石配置部１１からコア外周面１ａにかけて形成された外側磁束制限部１２１を含んでいる。外側磁束制限部１２１は、一対の磁石配置部１１における互いに最も離間した端部のそれぞれに連続して形成されている。また、外側磁束制限部１２１は、コア外周面１ａを周方向Ｃに分断するように、コア外周面１ａに開口している。図示の例では、外側磁束制限部１２１は、磁石配置部１１に対して径方向外側Ｒ１の位置において、第１対向面３ａ及び第２対向面４ａの延長に沿って形成されている。本実施形態では、１つの磁極を構成する一対の永久磁石２に対応して、一対の磁石配置部１１が配置されているため、２つの外側磁束制限部１２１が形成されている。
【００２２】
本実施形態では、ロータコア１のコア外周面１ａを構成する部分には、外側磁束制限部１２１に向かって周方向Ｃに突出した突出部１２１ａが設けられている。具体的には、突出部１２１ａは、本体部３及び磁極外側部４の少なくとも一方における、コア外周面１ａを構成する部分に設けられ、外側磁束制限部１２１に向かって周方向Ｃに突出するように形成されている。図示の例では、本体部３及び磁極外側部４のそれぞれにおける径方向外側Ｒ１の端部に突出部１２１ａが配置されている。なお、このような構成に限定されることなく、本体部３のみに突出部１２１ａが形成されていても良いし、磁極外側部４のみに突出部１２１ａが形成されていても良い。また、本体部３及び磁極外側部４の双方に突出部１２１ａが形成されていなくても良い。
【００２３】
また、本実施形態では、磁束制限部１２は、内側磁束制限部１２２を含んでいる。内側磁束制限部１２２は、一対の磁石配置部１１における互いに最も近接した端部のそれぞれに連続して形成されている。本実施形態では、一対の磁石配置部１１を繋ぐように、基準面Ｓに対して周方向Ｃの両側に亘って配置された１つの内側磁束制限部１２２が形成されている。具体的には、本例における内側磁束制限部１２２は、基準面Ｓに対して面対称となるように形成されており、軸方向に直交する断面の形状が、周方向Ｃに長い矩形状或いは台形状となっている。
【００２４】
前述のように、磁極外側部４は、コア外周面１ａと磁石配置部１１と磁束制限部１２とにより囲まれている。本実施形態では、外側磁束制限部１２１が一対の磁石配置部１１のそれぞれからコア外周面１ａにかけて形成され、内側磁束制限部１２２が一対の磁石配置部１１に対して径方向内側Ｒ２において一対の磁石配置部１１を繋ぐように形成されている。そのため、磁極外側部４は、コア外周面１ａと磁石配置部１１と磁束制限部１２とにより囲まれて形成されている。換言すれば、本体部３と磁極外側部４とは、互いに離間した状態となっており、本体部３と磁極外側部４との間に、磁石配置部１１と磁束制限部１２とが配置されている。
【００２５】
本実施形態では、内側磁束制限部１２２に、一対のブリッジ状部材５が設けられている。ブリッジ状部材５は、非磁性体で構成されており、本体部３及び磁極外側部４とは別部材である。本実施形態では、ブリッジ状部材５は、ロータコアの剛性を確保し易い非磁性の金属である。ブリッジ状部材５は、本体部３と磁極外側部４との間に延在するブリッジ状に形成されている。ここでは、各ブリッジ状部材５は、本体部３の径方向外側Ｒ１を向く面と、磁極外側部４の径方向内側Ｒ２を向く面とを接続するように、径方向Ｒに沿って延在している。図示の例では、軸方向に直交する断面の形状が、径方向Ｒに長い矩形状となっている。そして、一対のブリッジ状部材５は、基準面Ｓに対して互いに面対称に配置されている。また、ブリッジ状部材５は、本体部３及び磁極外側部４の双方に接合されている。本例では、ブリッジ状部材５と、本体部３及び磁極外側部４の双方との接合は、溶接により行われている。ブリッジ状部材５は、ブリッジ状に形成され、磁束制限部１２に配置された「第２接合部」として機能する。本体部３と磁極外側部４とは、磁石配置部１１とは異なる位置において、一対のブリッジ状部材５を介して接合されている。
【００２６】
２．第２の実施形態
以下では、第２の実施形態に係るロータ１００について、図面を参照して説明する。本実施形態では、「第２接合部」の構成が、上記第１の実施形態のものとは異なっている。以下では、上記第１の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に説明しない点については、上記第１の実施形態と同様とする。
【００２７】
図２に示すように、本実施形態では、「第２接合部」として、ブリッジ状部材５の代わりにブリッジ部１５が設けられている。本実施形態では、内側磁束制限部１２２に、一対のブリッジ部１５が設けられている。ここでは、各ブリッジ部１５は、本体部３の径方向外側Ｒ１を向く面と、磁極外側部４の径方向内側Ｒ２を向く面とを接続するように、径方向Ｒに沿って延在している。図示の例では、軸方向に直交する断面の形状が、径方向Ｒに長い帯状となっている。そして、一対のブリッジ部１５は、基準面Ｓに対して互いに面対称に配置されている。
【００２８】
ブリッジ部１５は、本体部３及び磁極外側部４の一方である第１コア部１６に一体的に形成されている。そして、ブリッジ部１５は、第１コア部１６から本体部３及び磁極外側部４の他方である第２コア部１７に向けて延在するように配置され、前記第２コア部１７に接合されている。つまり、ブリッジ部１５は、磁性体で構成されたロータコア１の一部として形成されている。本実施形態では、ブリッジ部１５は、本体部３に一体的に形成され、本体部３から磁極外側部４に向けて延在し、磁極外側部４に接合されている。つまり、本実施形態では、本体部３が「第１コア部１６」に相当し、磁極外側部４が「第２コア部１７」に相当する。本例では、ブリッジ部１５と磁極外側部４との接合は、溶接により行われている。ブリッジ部１５は、ブリッジ状に形成され、磁束制限部１２に配置された「第２接合部」として機能する。本体部３と磁極外側部４とは、磁石配置部１１とは異なる位置において、一対のブリッジ部１５を介して接合されている。
【００２９】
３．第３の実施形態
以下では、第３の実施形態に係るロータ１００について、図面を参照して説明する。本実施形態に係るロータ１００は、各磁極における永久磁石２の配置と、それに伴う磁束制限部１２の配置が、上記第１及び第２の実施形態とは異なっている。以下では、上記第１及び第２の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に説明しない点については、上記第１及び第２の実施形態と同様とする。
【００３０】
図３に示すように、本実施形態では、各磁極が、当該磁極の周方向Ｃの中央部の１箇所に配置された永久磁石２によって構成されている。なお、「１箇所」に配置された永久磁石２が、軸方向や周方向Ｃに複数に分割されていてもよい。ここでは、各磁極を構成する永久磁石２は、コア外周面１ａに沿って配置されている。また、永久磁石２は、基準面Ｓに交差すると共に、基準面Ｓに対して面対称に配置されている。具体的には、永久磁石２は、軸方向に直交する断面が矩形状の平板状に形成されており、当該断面における長辺が径方向Ｒに直交する方向に沿うように配置されている。磁石配置部１１も、このような永久磁石２の配置及び形状に合致する空間を形成している。
【００３１】
上記のように永久磁石２が配置されていることに伴い、本実施形態では、磁束制限部１２は、内側磁束制限部１２２を有しておらず、外側磁束制限部１２１のみを有している。本実施形態では、外側磁束制限部１２１は、基準面Ｓを挟んで配置された磁石配置部１１の両端部のそれぞれに連続して形成されている。そして、外側磁束制限部１２１は、コア外周面１ａを周方向Ｃに分断するように、コア外周面１ａに開口している。図示の例では、一対の外側磁束制限部１２１が、径方向外側Ｒ１に向かうに従って互いの間隔が広くなるように配置されている。また、各外側磁束制限部１２１を構成する本体部３及び磁極外側部４の対向面同士は、互いに平行状となるように形成されている。
【００３２】
本実施形態では、一対の外側磁束制限部１２１が磁石配置部１１からコア外周面１ａにかけて形成されている。そのため、磁極外側部４は、コア外周面１ａと磁石配置部１１と外側磁束制限部１２１とにより囲まれて形成されている。換言すれば、本体部３と磁極外側部４とは、互いに離間した状態となっており、本体部３と磁極外側部４との間に、磁石配置部１１と外側磁束制限部１２１とが配置されている。
【００３３】
なお、本実施形態では、ブリッジ状部材５及びブリッジ部１５等の「第２接合部」が磁束制限部１２に設けられていない。つまり、本実施形態では、本体部３と磁極外側部４とが、それらの双方に接合された永久磁石２を含んで構成された「第１接合部」のみを介して接合されている。
【００３４】
４．第４の実施形態
以下では、第４の実施形態に係るロータ１００について、図面を参照して説明する。本実施形態では、１つの磁極を構成する永久磁石２の数が、上記第３の実施形態のものとは異なっている。以下では、上記第３の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に説明しない点については、上記第３の実施形態と同様とする。
【００３５】
図４に示すように、本実施形態では、各磁極における永久磁石２の配置箇所が３箇所となっている。それぞれの箇所に配置された永久磁石２が、軸方向や周方向Ｃに複数に分割されていてもよいが、ここでは、それぞれの箇所に配置された永久磁石２が１個であり、各磁極に３つの永久磁石２が配置されている場合を例として説明する。
【００３６】
本実施形態では、本体部３と磁極外側部４とが、それらの双方に接合された３つの永久磁石２を含んで構成された「第１接合部」を介して接合されている。そして、１つの磁極が３つの永久磁石２によって構成されている。具体的には、各磁極に、当該磁極の周方向Ｃの中央部に配置された１つの永久磁石２と、それに対して周方向Ｃの両側に配置された２つの永久磁石２とが配置されている。
なお、本実施形態についての説明では、便宜上、各磁極における周方向Ｃの中央部に配置された永久磁石２を「第１永久磁石」と記し、周方向Ｃの両側に配置された２つの永久磁石２をそれぞれ「第２永久磁石」と記す。また、第１永久磁石が配置される磁石配置部１１を「第１磁石配置部」と記し、第２永久磁石が配置される磁石配置部１１を「第２磁石配置部」と記す。
【００３７】
第１永久磁石は、基準面Ｓに交差すると共に、基準面Ｓに対して面対称に配置されている。これに伴い、第１永久磁石が配置される第１磁石配置部は、基準面Ｓに交差すると共に、基準面Ｓに対して面対称となる形状に形成されている。具体的には、第１永久磁石は、軸方向に直交する断面が矩形状の平板状に形成されており、当該断面における長辺が径方向Ｒに直交する方向に沿うように配置されている。つまり、本実施形態では、第１永久磁石及び第１磁石配置部が、軸方向視で、径方向Ｒに直交する方向に延在している。
【００３８】
一対の第２永久磁石は、基準面Ｓに対して互いに面対称に配置されている。ここでは、一対の第２永久磁石は、径方向Ｒの同じ位置に配置されていると共に、径方向外側Ｒ１に向かうに従って互いの間隔が広くなるように配置されている。そのため、一対の第２永久磁石が配置される一対の第２磁石配置部も、径方向Ｒの同じ位置に配置されていると共に、径方向外側Ｒ１に向かうに従って互いの間隔が広くなるように配置されている。一対の第２永久磁石は、第１磁石配置部よりも径方向外側に配置されている。なお、第２永久磁石も、第１永久磁石と同様、軸方向に直交する断面が矩形状の平板状に形成されている。
【００３９】
本実施形態では、磁束制限部１２は、外側磁束制限部１２１と内側磁束制限部１２２とを含んでいる。外側磁束制限部１２１は、一対の第２磁石配置部における互いに最も離間した端部のそれぞれに連続して形成されている。また、外側磁束制限部１２１は、コア外周面１ａを周方向Ｃに分断するように、コア外周面１ａに開口している。図示の例では、外側磁束制限部１２１は、第２磁石配置部に対して径方向外側Ｒ１の位置において、第１対向面３ａ及び第２対向面４ａの延長に沿って形成されている。内側磁束制限部１２２は、一対の第２磁石配置部のそれぞれと、第１磁石配置部とを繋ぐように形成されている。図示の例では、第１磁石配置部に対して周方向Ｃの両側に形成された内側磁束制限部１２２のそれぞれが、第１磁石配置部を延長した形状の部分と、第２磁石配置部を延長した形状の部分とを有している。
【００４０】
本実施形態では、外側磁束制限部１２１が一対の第２磁石配置部のそれぞれからコア外周面１ａにかけて形成され、内側磁束制限部１２２が一対の第２磁石配置部のそれぞれから第１磁石配置部にかけて形成されている。そのため、磁極外側部４は、コア外周面１ａと磁石配置部１１と磁束制限部１２とにより囲まれて形成されている。換言すれば、本体部３と磁極外側部４とは、互いに離間した状態となっており、本体部３と磁極外側部４との間に、磁石配置部１１と磁束制限部１２とが配置されている。
【００４１】
５．第５の実施形態
以下では、第５の実施形態に係るロータ１００について、図面を参照して説明する。本実施形態では、磁極外側部４の構成が、上記第４の実施形態のものとは異なっている。以下では、上記第４の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に説明しない点については、上記第４の実施形態と同様とする。
【００４２】
図５に示すように、本実施形態では、磁極外側部４が、第１セグメント４１と、第２セグメント４２と、を備えている。第１セグメント４１は、本体部３に対向するように配置されている。なお、本体部３と第１セグメント４１との間の構成は、上記第４の実施形態における本体部３と磁極外側部４との間の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。第２セグメント４２は、第１セグメント４１に対して本体部３側とは反対側（ここでは径方向外側Ｒ１）に配置されている。つまり、第２セグメント４２は、本体部３との間に第１セグメント４１を挟むように配置されている。
【００４３】
第１セグメント４１と第２セグメント４２との間には、２箇所の磁石配置部１１が設けられており、これら２箇所のそれぞれに永久磁石２が配置されている。そして、第１セグメント４１と第２セグメント４２とは、これら２箇所の磁石配置部１１において、第１セグメント４１と第２セグメント４２との双方に接合された永久磁石２を介して接合されている。そのため、本実施形態では、各磁極が、５箇所に配置された永久磁石２によって構成されている。本例では、それぞれの箇所に配置された永久磁石２が１個であり、各磁極に５個の永久磁石２が配置されている場合を例として説明する。
なお、本実施形態についての説明では、便宜上、第１セグメント４１と第２セグメント４２との双方に接合された永久磁石２をそれぞれ「第３永久磁石」と記す。また、第３永久磁石が配置される磁石配置部１１を「第３磁石配置部」と記す。
【００４４】
一対の第３永久磁石は、基準面Ｓに対して互いに面対称に配置されている。ここでは、一対の第３永久磁石は、径方向Ｒの同じ位置に配置されていると共に、径方向外側Ｒ１に向かうに従って互いの間隔が広くなるように配置されている。そのため、一対の第３永久磁石が配置される一対の第３磁石配置部も、径方向Ｒの同じ位置に配置されていると共に、径方向外側Ｒ１に向かうに従って互いの間隔が広くなるように配置されている。図示の例では、一対の第３永久磁石は、一対の第２永久磁石に対して平行状となるように配置されている。そのため、一対の第３磁石配置部も、一対の第２磁石配置部に対して平行状となるように配置されている。
【００４５】
第１セグメント４１と第２セグメント４２との間には、磁束制限部１２が形成されている。なお、以下の説明では、便宜上、第１セグメント４１と第２セグメント４２との間の磁束制限部１２を「セグメント間磁束制限部」と記す。
【００４６】
セグメント間磁束制限部は、外側磁束制限部１２１と内側磁束制限部１２２とを含んでいる。セグメント間磁束制限部の外側磁束制限部１２１は、一対の第３磁石配置部における互いに最も離間した端部のそれぞれに連続して形成されている。また、この外側磁束制限部１２１は、コア外周面１ａを周方向Ｃに分断するように、コア外周面１ａに開口している。一方、セグメント間磁束制限部の内側磁束制限部１２２は、一対の第３磁石配置部を繋ぐように、基準面Ｓに対して周方向Ｃの両側に亘って配置されている。
【００４７】
第１セグメント４１と第２セグメント４２との境界部分においては、外側磁束制限部１２１が一対の第３磁石配置部のそれぞれからコア外周面１ａにかけて形成され、内側磁束制限部１２２が一対の第３磁石配置部を繋ぐように形成されている。そのため、第２セグメント４２は、コア外周面１ａと第３磁石配置部とセグメント間磁束制限部とにより囲まれて形成されている。換言すれば、第１セグメント４１と第２セグメント４２とは、互いに離間した状態となっており、セグメント４１と第２セグメント４２との間に、磁石配置部１１（第３磁石配置部）と磁束制限部１２（セグメント間磁束制限部）とが配置されている。
【００４８】
なお、上記第３乃至第５の実施形態では、ロータコア１に、位置決め突部１１ａ及び突出部１２１ａが設けられていないが、位置決め突部１１ａ及び突出部１２１ａが設けられていても良い。
【００４９】
６．その他の実施形態
（１）上記の実施形態では、１つの磁極を構成する永久磁石２、及びその周辺部分（磁石配置部１１、磁束制限部１２等）が基準面Ｓに対して面対称である構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、１つの磁極を構成する永久磁石２等が基準面Ｓに対して非対称である構成としても良い。
【００５０】
（２）上記の実施形態では、本体部３と磁極外側部４との境界部分の全域に亘って、磁石配置部１１と磁束制限部１２とが配置された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本体部３と磁極外側部４との境界部分の一部に、磁石配置部１１と磁束制限部１２とが配置された構成としても良い。
【００５１】
（３）上記の実施形態では、磁束制限部１２が外側磁束制限部１２１を含む構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、磁束制限部１２が外側磁束制限部１２１を含まず、ロータコア１に外側磁束制限部１２１が形成されていない構成としても良い。
【００５２】
（４）上記の実施形態では、本体部３の第１対向面３ａが永久磁石２の第１磁極面２１に対して平行に形成され、磁極外側部４の第２対向面４ａが永久磁石２の第２磁極面２２に対して平行に形成され構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本体部３の第１対向面３ａが永久磁石２の第１磁極面２１に平行ではない構成、又は磁極外側部４の第２対向面４ａが永久磁石２の第２磁極面２２に対して平行ではない構成としても良い。
【００５３】
（５）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
【００５４】
７．上記実施形態の概要
以下、上記において説明した回転電機用ロータ（１００）の概要について説明する。
【００５５】
回転電機用ロータ（１００）は、
コア外周面（１ａ）を有するロータコア（１）と、
前記ロータコア（１）内に配置された永久磁石（２）と、を備えた回転電機用ロータ（１００）であって、
前記ロータコア（１）には、前記永久磁石（２）が配置される磁石配置部（１１）と、前記永久磁石（２）の一対の磁極面（２１，２２）を繋ぐ磁路を分断するように前記磁石配置部（１１）から連続して形成された磁束制限部（１２）と、が設けられ、
前記ロータコア（１）は、本体部（３）と、前記コア外周面（１ａ）と前記磁石配置部（１１）と前記磁束制限部（１２）とにより囲まれた磁極外側部（４）と、を有し、
前記本体部（３）と前記磁極外側部（４）とが、第１接合部を介して接合された別部材であり、
前記第１接合部は、前記磁石配置部（１１）において前記本体部（３）及び前記磁極外側部（４）の双方に接合された前記永久磁石（２）を含んで構成されている。
【００５６】
この構成によれば、別部材である本体部（３）と磁極外側部（４）との間に永久磁石（２）を挟んで、永久磁石（２）と本体部（３）及び磁極外側部（４）のそれぞれとが接した状態で互いに接合することができる。よって、ロータコア（１）に形成された軸方向に延在する孔状の磁石配置部（１１）に対して永久磁石（２）を挿入する構成と比較して、永久磁石（２）とロータコア（１）との間の空隙を小さくすることができる。その結果、永久磁石（２）とロータコア（１）との間の磁気抵抗を小さく抑えることが容易となる。また、この構成によれば、永久磁石（２）と本体部（３）及び磁極外側部（４）のそれぞれとの接合強度を高めることも容易となる。その結果、ロータコア（１）の剛性を確保することを考慮した磁束制限部（１２）の配置の自由度を高めることができる。したがって、漏れ磁束を低減し易い回転電機用ロータ（１００）を実現できる。
【００５７】
ここで、前記磁束制限部（１２）は、前記磁石配置部（１１）から前記コア外周面（１ａ）にかけて形成された外側磁束制限部（１２１）を含むと好適である。
【００５８】
この構成によれば、ロータコア（１）における磁石配置部（１１）よりも径方向外側（Ｒ１）の部分に形成される磁路を分断するように外側磁束制限部（１２１）が形成される。そのため、ロータコア（１）における磁石配置部（１１）よりも径方向外側（Ｒ１）の部分において生じる漏れ磁束を低減することができる。
【００５９】
また、前記磁束制限部（１２）が前記外側磁束制限部（１２１）を含む構成において、
前記本体部（３）及び前記磁極外側部（４）の少なくとも一方における、前記コア外周面（１ａ）を構成する部分に、前記外側磁束制限部（１２１）に向かって周方向（Ｃ）に突出した突出部が形成されていると好適である。
【００６０】
この構成によれば、ロータコア（１）のコア外周面（１ａ）に沿う周方向（Ｃ）で、外側磁束制限部（１２１）と、当該外側磁束制限部（１２１）を挟んで対向する本体部（３）及び磁極外側部（４）との間での磁束の通り易さの変化を小さく抑えることができる。したがって、回転電機のトルクリップルを小さく抑えることができる。
【００６１】
また、前記本体部（３）と前記磁極外側部（４）とが、前記磁石配置部（１１）とは異なる位置において、第２接合部を介して接合され、
前記第２接合部は、ブリッジ状に形成され、前記磁束制限部（１２）に配置されていると好適である。
【００６２】
この構成によれば、本体部（３）と磁極外側部（４）とが、第１接合部に加えて、第２接合部によっても接合される。したがって、ロータコア（１）の剛性を向上させることができる。また、この構成によれば、本体部（３）と磁極外側部（４）とは、第１接合部と第２接合部との双方を介して接合されているため、第２接合部による接合強度は、第１接合部の補助的なもので足りる。したがって、第２接合部を幅が狭いブリッジ状として、ロータコア（１）の剛性を確保しつつ、漏れ磁束も少なくすることができる。
【００６３】
ここで、前記本体部（３）と前記磁極外側部（４）とが第２接合部を介して接合された構成において、
前記第２接合部は、非磁性体で構成され、前記本体部（３）及び前記磁極外側部（４）の双方に接合されていると好適である。
【００６４】
この構成によれば、本体部（３）と磁極外側部（４）とが、第１接合部に加えて、非磁性体の第２接合部を介して接合される。したがって、ロータコア（１）の剛性を向上させつつ、第２接合部を介した漏れ磁束を低減することができる。
【００６５】
また、前記本体部（３）と前記磁極外側部（４）とが第２接合部を介して接合された構成において、
前記第２接合部は、前記本体部（３）及び前記磁極外側部（４）の一方である第１コア部（１６）に一体的に形成されていると共に、前記第１コア部（１６）から前記本体部（３）及び前記磁極外側部（４）の他方である第２コア部（１７）に向けて延在するように配置され、前記第２コア部（１７）に接合されていると好適である。
【００６６】
この構成によれば、第２接合部が接合される対象を、本体部（３）と磁極外側部（４）とのいずれか一方のみとすることができる。したがって、第２接合部が本体部（３）と磁極外側部（４）との双方に接合される構成と比較して、接合箇所を少なくすることができ、回転電機用ロータ（１００）の製造工数を低減することができる。
【００６７】
また、前記本体部（３）と前記磁極外側部（４）とが第２接合部を介して接合された構成において、
前記第２接合部と、前記本体部（３）及び前記磁極外側部（４）の少なくとも一方との接合は、溶接により行われていると好適である。
【００６８】
この構成によれば、本体部（３）と磁極外側部（４）とが、第２接合部を介して強固に接合される。したがって、本体部（３）と磁極外側部（４）との接合強度を高めることができる。
【００６９】
また、前記永久磁石（２）と、前記本体部（３）及び前記磁極外側部（４）の双方との接合は、接着により行われていると好適である。
【００７０】
この構成によれば、永久磁石（２）とロータコア（１）との接合を容易に行うことができると共に、第１接合部の接合強度を高めることも容易となる。
【００７１】
また、前記永久磁石（２）の一対の前記磁極面（２１，２２）のうちの前記本体部（３）側の面である第１磁極面（２１）と、前記本体部（３）における前記第１磁極面（２１）に対向する面とが平行に配置され、
前記永久磁石（２）の一対の前記磁極面（２１，２２）のうちの前記磁極外側部（４）側の面である第２磁極面（２２）と、前記磁極外側部（４）における前記第２磁極面（２２）に対向する面とが平行に配置されていると好適である。
【００７２】
この構成によれば、永久磁石（２）と磁極外側部（４）との接合面が互い平行となると共に、永久磁石（２）と本体部（３）との接合面が互い平行となる。そのため、永久磁石（２）とロータコア（１）との間の空隙を更に小さく抑えることができる。したがって、永久磁石（２）とロータコア（１）との間の磁気抵抗を更に小さく抑えることができる。また、永久磁石（２）とロータコア（１）とを良好に接合できるため、永久磁石（２）とロータコア（１）との接合強度を更に高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本開示に係る技術は、ロータコアと、前記ロータコア内に配置された永久磁石と、を備えた回転電機用ロータに利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１００    ：ロータ（回転電機用ロータ）
１        ：ロータコア
１ａ      ：コア外周面
１１      ：磁石配置部
１２      ：磁束制限部
１２１    ：外側磁束制限部
１２１ａ  ：突出部
２        ：永久磁石
２１      ：第１磁極面
２２      ：第２磁極面
３        ：本体部
４        ：磁極外側部
５        ：ブリッジ状部材（第２接合部）
１５      ：ブリッジ部（第２接合部）
１６      ：第１コア部
１７      ：第２コア部
Ｒ        ：径方向
Ｒ１      ：径方向外側
Ｒ２      ：径方向内側
Ｃ        ：周方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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