(57)【要約】【課題】効率良くロータを回転させながら、ロータコアの強度を確保することが可能なロータを提供する。【解決手段】このロータ１００は、永久磁石１とロータコア２とを備える。ロータコア２は、径方向内側に配置される内側コア２０と、内側コア２０よりも径方向外側に配置される外側コア３０とを含む。永久磁石１は、内側コア２０と外側コア３０との間において、回転軸線Ｃからの径方向に距離が不均一になるように配置されると共に、隣り合う複数の磁極４０を接続するように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向内側に配置される内側コアと、前記内側コアよりも径方向外側に配置される外側コアとを含む、ロータコアと、
前記内側コアと前記外側コアとの間において、前記ロータコアの中心軸線からの径方向の距離が不均一になるように配置されると共に、隣り合う複数の磁極を接続するように形成されている永久磁石とを備える、ロータ。
【請求項２】
前記永久磁石は、前記ロータコアの全周に渡って、一体的に形成されている、請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記外側コアは、前記内側コアと別個に形成されているとともに、前記ロータコアの径方向に離間して形成されている、請求項２に記載のロータ。
【請求項４】
前記永久磁石は、前記ロータコアの径方向外側に突出する凸部と、前記ロータコアの径方向内側に窪む凹部とを含み、
前記ロータコアの周方向において、前記磁極の中心は、前記凹部に設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項５】
前記内側コアおよび前記外側コアは、前記永久磁石の凸部および前記永久磁石の凹部に係合している、請求項４に記載のロータ。
【請求項６】
前記永久磁石は、前記ロータコアの径方向外側に広がるＶ字形状またはＵ字形状を有する部分が複数設けられており、
前記複数のＶ字形状またはＵ字形状を有する部分が、互いに周方向に連続して形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項７】
前記永久磁石は、前記隣り合う複数の磁極の間のｑ軸を横切るように形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、永久磁石が内部に配置されるロータコアを備えるロータが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載のロータは、複数の永久磁石と、複数の磁石挿入孔が設けられたロータコアとを備える。このロータでは、複数の磁石挿入孔は、互いに周方向に離間して設けられている。そして、永久磁石は、複数の磁石挿入孔の各々に配置され、樹脂が充填された状態で固定されている。このロータでは、複数の永久磁石により８つの磁極が形成されている。そして、このロータコアには、隣り合う磁極の一方に設けられている磁石挿入孔と、他方に設けられている磁石挿入孔との間には、磁極間ブリッジが設けられている。この磁極間ブリッジは、磁石挿入孔よりも径方向外側のロータコアの部分と、磁石挿入孔よりも径方向内側のロータコアの部分とを接続するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１５０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のロータでは、ロータコアに、磁極間ブリッジが設けられている。このため、同一の磁極の径方向一方側と径方向他方側との間で、磁束が磁極間ブリッジを通過して、磁束の短絡が生じ、マグネットトルクが低下すると考えられる。また、ロータコアに磁極間ブリッジが設けられていることにより、電機子が作る回転磁界によりブリッジへの反作用磁界が生じて、永久磁石の端部近傍で磁場変動が起こり、永久磁石の端部において渦電流が発生すると考えられる。この場合、電力損失が増加する。すなわち、上記特許文献１のロータでは、ロータコアに磁極間ブリッジが設けられていることにより、効率良くロータを回転させることが困難であるという不都合がある。
【０００６】
そこで、磁束の短絡および渦電流の発生を防止するために、磁極間ブリッジの周方向の幅を比較的小さくするか、または、磁極間ブリッジをロータコアに設けないことが考えられる。しかしながら、磁極間ブリッジの周方向の幅を小さく構成した場合には、磁極間ブリッジの強度を十分に確保することが困難になると考えられる。すなわち、ロータが回転することによって生じる永久磁石の遠心力により、ロータコアの径方向外側の部分が永久磁石により押圧される。そして、ロータコアの径方向外側の部分とロータコアの径方向内側の部分とは、磁極間ブリッジにより接続されているため、永久磁石による押圧力が比較的大きい場合に、磁極間ブリッジ（ロータコア）の強度を十分に確保できない場合があると考えられる。また、磁極間ブリッジをロータコアに設けない場合も、磁極間ブリッジの周方向の幅を小さく構成した場合と同様に、遠心力に起因する永久磁石による押圧力が永久磁石よりも外側のコアに加わるので、外側のコア（ロータコア）の強度を十分に確保することができない場合があると考えられる。したがって、上記従来のロータでは、効率良くロータを回転させながら、ロータコアの強度を確保することが困難であるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、効率良くロータを回転させながら、ロータコアの強度を確保することが可能なロータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるロータは、径方向内側に配置される内側コアと、内側コアよりも径方向外側に配置される外側コアとを含む、ロータコアと、内側コアと外側コアとの間において、ロータコアの中心軸線からの径方向の距離が不均一になるように配置されると共に、隣り合う複数の磁極を接続するように形成されている永久磁石とを備える。また、本願明細書では、「径方向の距離が不均一」とは、中心軸線に直交する同一の径方向断面上で、ロータコアの中心軸線からの径方向距離が不均一であることを意味するものとして記載している。
【０００９】
この発明の一の局面におけるロータでは、上記のように、永久磁石を、隣り合う複数の磁極を接続するように形成する。これにより、磁極毎にそれぞれ個別に永久磁石を配置する場合に比べて、永久磁石の周方向の長さを大きくすることができる。その結果、永久磁石の周方向の長さが比較的大きくなる分、ロータが回転した際に生じる永久磁石の遠心力の方向が、永久磁石の周方向の一方側の部分と他方側の部分とで互いに異なる方向となるため、遠心力が永久磁石の内部で打ち消し合い、永久磁石からロータコア（外側コア）に加わる押圧力を低下させることができる。この結果、押圧力に対するロータコア（外側コア）の強度を十分に確保することができる。そして、永久磁石を、隣り合う複数の磁極を接続するように形成して、永久磁石から外側コアへの押圧力を低下させることにより、ロータコアに磁極間ブリッジを形成する必要がなくなるか、または、磁極間ブリッジの数を削減することができる。これにより、磁極間ブリッジに起因して生じる、磁束の短絡によるトルクの低下、および、渦電力による電力損失の増加を極力防止することができる。これらの結果、効率良くロータを回転させながら、ロータコアの強度を確保することができる。
【００１０】
また、この発明の一の局面におけるロータでは、上記のように、永久磁石を、ロータコアと、内側コアと外側コアとの間において、ロータコアの中心軸線からの径方向の距離が不均一になるように配置する。これにより、永久磁石を真円形状を有するように（真円リング形状に）形成する場合と異なり、永久磁石と、内側コアおよび外側コアとを容易に係合させることができるので、永久磁石と、内側コアおよび外側コアとの周方向位置がずれるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、上記のように、効率良くロータを回転させながら、ロータコアの強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態による回転電機の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるロータコアの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるロータの構成を示すｑ軸に沿った断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるロータの構成を示すｄ軸に沿った断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による永久磁石の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるロータの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第１および第２実施形態の第１変形例によるロータの構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第１および第２実施形態の第２変形例によるロータの構成を示す断面図である。
【図９】本発明の第１および第２実施形態の第３変形例によるロータの構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の第１および第２実施形態の第４変形例によるロータの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
（回転電機の全体構成）
図１〜図５を参照して、第１実施形態によるロータ１００（回転電機１０１）の構成について説明する。
【００１５】
図１に示すように、ロータ１００は、回転電機１０１の一部を構成する。たとえば、回転電機１０１は、モータ、ジェネレータ、または、モータ兼ジェネレータとして構成されている。また、ロータ１００は、円環形状を有する。たとえば、回転電機１０１は、インナーロータ型の回転電機として構成されている。すなわち、ロータ１００の径方向外側には、回転電機１０１の図示しないケース等に固定されたステータ１０２が設けられている。また、ロータ１００の径方向内側には、ロータ１００に固定されたシャフト１０３が設けられている。そして、ロータ１００およびシャフト１０３は、一体的にステータ１０２に対して、回転軸線Ｃ回りに回転するように構成されている。
【００１６】
また、回転電機１０１は、永久磁石埋込型（ＩＰＭ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）モータとして構成されている。すなわち、ロータ１００の内部には、永久磁石１が配置されている。
【００１７】
なお、本願明細書では、「周方向」と記載した場合は、図１に示すように、ロータ１００の周方向（矢印Ａ方向）を意味するものとする。また、「径方向」と記載した場合は、ロータ１００の径方向（矢印Ｂ方向）を意味するものとする。また、「軸方向」と記載した場合は、ロータ１００（シャフト１０３）の回転軸線Ｃに沿った方向（矢印Ｚ１方向または矢印Ｚ２方向）を意味するものとして記載している。
【００１８】
（ロータコアの構成）
図２に示すように、ロータ１００には、ロータコア２が設けられている。第１実施形態では、ロータコア２は、ロータコア２の径方向内側に配置される内側コア２０と、内側コア２０よりも径方向外側に配置される外側コア３０とを含む。なお、回転軸線Ｃは、ロータコア２の中心軸線である。
【００１９】
詳細には、内側コア２０および外側コア３０は、それぞれ、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて形成されている。内側コア２０は、シャフト１０３（図１参照）の外周を覆うように形成されており、シャフト１０３に固定されている。また、内側コア２０の外周は、軸方向に見て、非真円形状を有する。たとえば、内側コア２０は、シャフト１０３の外周を覆う径方向内側の部分２１と、径方向内側の部分２１から径方向外側に突出する複数の突出部２２とを含む。
【００２０】
たとえば、突出部２２は、後述する磁極４０の数と同数（たとえば、４つ）設けられており、等角度間隔で、部分２１から径方向外側に突出するように形成されている。また、突出部２２は、たとえば、後述する磁極４０同士の境界となるｑ軸に沿って突出している。そして、内側コア２０の外周面２３ａは、磁極４０の周方向の中心であるｄ軸の近傍部分で径方向内側に窪むとともに、ｑ軸の近傍部分で径方向外側に突出するように形成されている。そして、突出部２２の先端部２２ａの外周面２３ａと回転軸線Ｃとの距離Ｄ１は、部分２１の外周面２３ａと回転軸線Ｃとの距離Ｄ２よりも大きい。すなわち、内側コア２０の外周面２３ａは、回転軸線Ｃからの径方向の距離がＤ１からＤ２の範囲内で不均一になるように形成されている。なお、「ｄ軸」は、磁極４０の周方向中心を通る軸線を意味する。また、「ｑ軸」は、隣接する磁極４０同士の境界、または、隣り合うｄ軸同士の周方向中間の軸線を意味する。また、「径方向の距離が不均一」とは、回転軸線Ｃに直交する同一の径方向断面上で、ロータコア２の回転軸線Ｃからの径方向距離が不均一であることを意味するものとして記載している。
【００２１】
また、外側コア３０は、軸方向に見て、円環形状を有するように形成されている。そして、外側コア３０の外周面３０ａが略真円形状を有するように形成されている。ここで、第１実施形態では、外側コア３０は、内側コア２０と別個に形成されているとともに、ロータコア２の径方向に離間して形成されている。具体的には、外側コア３０の内周面３０ｂが内側コア２０の外周面２３ａと径方向に離間するように、内側コア２０と外側コア３０とが配置されている。すなわち、図２に示すように、永久磁石１がロータ１００に配置されていない状態では、内側コア２０の外周面２３ａと、外側コア３０の内周面３０ｂとの間に磁石配置孔５０（隙間）が形成される。
【００２２】
詳細には、外側コア３０は、外周面３０ａと内周面３０ｂとの径方向の距離（幅）が不均一になるように形成されている。たとえば、図４に示すロータ１００のｄ軸上における外側コア３０の外周面３０ａと内周面３０ｂとの距離（幅Ｗ１）は、図３に示すロータ１００のｑ軸上における外側コア３０の外周面３０ａと内周面３０ｂとの距離（幅Ｗ２）よりも大きい。また、外側コア３０の内周面３０ｂは、内側コア２０の外周面２３ａに沿って形成されている。具体的には、外側コア３０の内周面３０ｂは、内側コア２０の外周面２３ａと距離Ｄ３を隔てて形成されている。
【００２３】
また、図１に示すように、第１実施形態では、内側コア２０および外側コア３０は、永久磁石１の後述する凸部１１および凹部１２に係合している。すなわち、図３および図４に示すように、内側コア２０および外側コア３０と、永久磁石の凸部１１とが、周方向に見て、オーバラップするように構成されている。これにより、ロータ１００は、永久磁石１および外側コア３０に対して回転力が生じた場合に、回転力が内側コア２０およびシャフト１０３に伝達されるように構成されている。また、図３および図４に示すように、永久磁石１は、たとえば、ロータコア２の軸方向の両端に渡って連続して形成されている。
【００２４】
（永久磁石の構成）
図５に示すように、第１実施形態では、永久磁石１は、ロータコア２の全周に渡って、一体的に形成されている。また、第１実施形態では、永久磁石１は、内側コア２０と外側コア３０との間において、ロータコア２の回転軸線Ｃからの径方向の距離がＤ１〜Ｄ２の範囲内で不均一になるように配置されると共に、隣り合う複数の磁極４０を接続するように形成されている。
【００２５】
具体的には、永久磁石１は、非真円状の環状形状を有する。また、永久磁石１は、単一の環状の永久磁石からなる。これにより、永久磁石１は、ロータ１００に形成される複数の磁極４０の全てを接続するように構成されている。たとえば、ロータ１００には、等角度間隔で４つの磁極４０が形成されている。
【００２６】
たとえば、磁極４０は、径方向外側がＮ極で、かつ、径方向内側がＳ極となる２つの第１磁極４１と、第１磁極４１と隣接して設けられ、径方向外側がＳ極で、かつ、径方向内側がＮ極となる２つの第２磁極４２とを含む。そして、永久磁石１は、隣接する第１磁極４１と第２磁極４２とを接続している。
【００２７】
また、第１実施形態では、永久磁石１は、永久磁石１の径方向外側に広がるＶ字形状（Ｕ字形状）を有する部分１０ａ〜１０ｄが設けられている。言い換えると、部分１０ａ〜１０ｄでは、それぞれ、ロータ１００のｄ軸近傍において屈曲する部分が形成されている。これにより、永久磁石１は、軸方向に見て、星形を有する。そして、部分１０ａ〜１０ｄは、４つの磁極４０に対応して設けられている。すなわち、部分１０ａは、２つの第１磁極４１のうちの一方を構成し、部分１０ｂは、２つの第２磁極４２のうちの一方を構成し、部分１０ｃは、第１磁極４１のうちの他方を構成し、部分１０ｄは、２つの第２磁極４２のうちの他方を構成する。
【００２８】
そして、第１実施形態では、永久磁石１は、ロータコア２の径方向外側に突出する凸部１１と、ロータコア２の径方向内側に窪む凹部１２とを含む。そして、ロータコア２の周方向において、磁極４０の中心であるｄ軸上に凹部１２が設けられている。すなわち、径方向外側に広がるＶ字形状の部分１０ａ〜１０ｄのそれぞれの径方向内側に窪む部分（周方向中央部）が凹部１２であり、部分１０ａ〜１０ｄのそれぞれの径方向外側に突出する部分（周方向端側）が凸部１１である。たとえば、部分１０ａが、径方向外側にＮ極となるとともに、径方向内側がＳ極となるように構成されていることにより、磁極４０の中心（ｄ軸）が凹部１２となる。
【００２９】
また、第１実施形態では、永久磁石１は、隣り合う複数の磁極４０の間のｑ軸を横切るように形成されている。すなわち、永久磁石１は、全周に渡って一体的に形成されているため、ｑ軸上に凸部１１が形成されている。なお、第１実施形態では、ロータ１００には、内側コア２０と外側コア３０とを接続するためのブリッジは設けられていない。
【００３０】
永久磁石１と内側コア２０とは近接（接触）して配置されているため、凸部１１の径方向内側の側面１１ａと回転軸線Ｃとの距離は、略距離Ｄ１である。また、凹部１２の径方向内側の側面１２ａと回転軸線Ｃとの距離は、略距離Ｄ２である。すなわち、永久磁石１は、永久磁石１の径方向内側の側面１１ａおよび１２ａと、回転軸線Ｃとの径方向の距離が不均一になるように配置されている。
【００３１】
これにより、第１実施形態では、永久磁石１の凸部１１および凹部１２は、径方向外側において外側コア３０と係合し、径方向内側において内側コア２０と係合している。そして、永久磁石１は、内側コア２０および外側コア３０と係合した状態で、図示しない樹脂モールドや接着剤等によりロータコア２（磁石配置孔５０：図２参照）に固定されている。
【００３２】
また、図５に示すように、永久磁石１の径方向外側の側面１３ａと径方向内側の側面１３ｂとは、それぞれ、直線状に形成されており、互いに略平行に形成されている。これにより、永久磁石１は、側面１３ａおよび１３ｂに垂直な方向で、かつ、回転軸線Ｃに垂直な方向において、略一定の幅Ｗ４を有する。
【００３３】
［第２実施形態］
図６を参照して、第２実施形態によるロータ２００について説明する。第２実施形態によるロータ２００では、永久磁石１の径方向外側の側面１３ａと径方向内側の側面１３ｂとが、それぞれ、直線状に形成されていた第１実施形態のロータ１００とは異なり、永久磁石２０１の径方向外側の側面２１３ａと径方向内側の側面２１３ｂとが、それぞれ、弧状に形成されている。なお、上記第１実施形態と同様の構成については、上記第１実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図６に示すように、第２実施形態では、ロータ２００は、永久磁石２０１とロータコア２０２とを備える。ロータコア２０２は、内側コア２２０と外側コア２３０とを含む。そして、永久磁石２０１は、内側コア２２０と外側コア２３０との径方向の間に配置されている。また、永久磁石２０１は、周方向の全周に渡って、一体的に形成されている。これにより、永久磁石２０１は、隣り合う複数の磁極２４０を接続するとともに、ロータ２００に設けられている４つ全ての磁極２４０を接続するように構成されている。
【００３５】
また、永久磁石２０１の径方向外側の側面２１３ａと、径方向内側の側面２１３ｂとが、それぞれ、径方向内側に窪む弧状を有するように形成されている。これにより、永久磁石２０１は、永久磁石２０１の側面２１３ｂと回転軸線Ｃとの径方向の距離がＤ１１〜Ｄ１２の範囲内で不均一になるように構成されている。
【００３６】
そして、永久磁石２０１は、ロータコア２０２の径方向外側に突出する凸部２１１と、ロータコア２０２の径方向内側に窪む凹部２１２とを含む。そして、永久磁石２０１は、凸部２１１および凹部２１２により、軸方向に見て、略Ｕ字形状を有するように形成されている。また、ロータ２００では、第１実施形態と同様に、ロータコア２０２の周方向において、磁極２４０の中心であるｄ軸は、凹部２１２に設けられている。そして、ｑ軸上に凸部２１１が形成されている。なお、第２実施形態によるその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００３７】
［第１および第２実施形態の効果］
上記第１および第２実施形態では、永久磁石（１、２０１）を、隣り合う複数の磁極（４０、２４０）を接続するように形成する。これにより、磁極毎にそれぞれ個別に永久磁石を配置する場合に比べて、永久磁石（１、２０１）の周方向の長さを大きくすることができる。その結果、永久磁石（１、２０１）の周方向の長さが比較的大きくなる分、ロータ（１００、２００）が回転した際に生じる永久磁石（１、２０１）の遠心力の方向が、永久磁石（１、２０１）の周方向の一方側の部分と他方側の部分とで互いに異なる方向となるため、遠心力が永久磁石（１、２０１）の内部で打ち消し合い、永久磁石（１、２０１）からロータコア（２、２０２）（外側コア（３０、２３０））に加わる押圧力を低下させることができる。この結果、押圧力に対してロータコア（２、２０２）（外側コア（３０、２３０））の強度を確保することができる。そして、永久磁石（１、２０１）を、隣り合う複数の磁極（４０、２４０）を接続するように形成して、永久磁石（１、２０１）から外側コア（３０、２３０）への押圧力を低下させることにより、ロータコア（２、２０２）に磁極間ブリッジを形成する必要がなくなる。これにより、磁極間ブリッジに起因して生じる、磁束の短絡によるトルクの低下、および、渦電力による電力損失の増加を防止することができる。これらの結果、効率良くロータ（１００、２００）を回転させながら、ロータコア（２、２０２）の強度を確保することができる。
【００３８】
また、上記第１および第２実施形態では、永久磁石（１、２０１）を、ロータコア（２、２０２）と、内側コア（２０、２２０）と外側コア（３０、２３０）との間において、ロータコア（２、２０２）の中心軸線からの径方向の距離（Ｄ１〜Ｄ２、Ｄ１１〜Ｄ１２）が不均一になるように配置する。これにより、永久磁石（１、２０１）を真円形状を有するように（真円リング形状に）形成する場合と異なり、永久磁石（１、２０１）と、内側コア（２０、２２０）および外側コア（３０、２３０）とを容易に係合させることができるので、永久磁石（１、２０１）と、内側コア（２０、２２０）および外側コア（３０、２３０）との周方向位置（相対位置）がずれるのを極力防止することができる。
【００３９】
また、上記第１および第２実施形態では、永久磁石（１、２０１）は、ロータコア（２、２０２）の全周に渡って、一体的に形成されている。このように構成すれば、ロータ（１００、２００）が回転する際に生じる永久磁石（１、２０１）の遠心力の略全てが、永久磁石（１、２０１）内で打ち消されるため、永久磁石（１、２０１）に押圧されることに対するロータコア（２、２０２）の強度をより一層確保することができる。また、永久磁石（１、２０１）の個数を削減することができるので、ロータ（１００、２００）の部品点数を削減することができる。
【００４０】
また、上記第１および第２実施形態では、外側コア（３０、２３０）は、内側コア（２０、２２０）と別個に形成されているとともに、ロータコア（２、２０２）の径方向に離間して形成されている。このように構成すれば、外側コア（３０、２３０）と内側コア（２０、２２０）とを接続するための磁極間ブリッジがロータコア（２、２０２）に設けられないため、磁極間ブリッジをロータコア（２、２０２）に設けることに起因する磁束短絡や渦電流の発生を防止することができる。その結果、トルクの低下および電力損失の増大を、より一層防止することができる。
【００４１】
また、上記第１および第２実施形態では、永久磁石（１、２０１）は、ロータコア（２、２０２）の径方向外側に突出する凸部（１１、２１１）と、ロータコア（２、２０２）の径方向内側に窪む凹部（１２、２１２）とを含み、ロータコア（２、２０２）の周方向において、磁極（４０、２４０）の中心は、凹部（１２、２１２）に設けられている。このように構成すれば、永久磁石（１、２０１）の凹部（１２、２１２）と、ロータ（１００、２００）に径方向に対向して配置されるステータ（１０２）との間に配置された外側コア（３０、２３０）により、リラクタンストルクを効果的に発生させることができる。その結果、ロータコアの外周面に永久磁石を配置する場合（ＳＰＭ）と異なり、マグネットトルクおよびリラクタンストルクの両方を用いて、効果的に回転電機（１０１）を駆動させることができる。
【００４２】
また、上記第１および第２実施形態では、内側コア（２０、２２０）および外側コア（３０、２３０）は、永久磁石（１、２０１）の凸部（１１、２１１）および永久磁石（１、２０１）の凹部（１２、２１２）に係合している。このように構成すれば、内側コア（２０、２２０）および外側コア（３０、２３０）と永久磁石（１、２０１）との周方向位置（相対位置）がずれるのを、より一層防止することができる。
【００４３】
また、上記第１および第２実施形態では、永久磁石（１、２０１）は、ロータコア（２、２０２）の径方向外側に広がるＶ字形状またはＵ字形状を有する部分（１０ａ〜１０ｄ）が複数設けられており、複数のＶ字形状またはＵ字形状を有する部分（１０ａ〜１０ｄ）が、互いに周方向に連続して形成されている。このように構成すれば、凹部（１２、２１２）および凸部（１１、２１１）を永久磁石（１、２０１）に容易に形成することができるとともに、凹部（１２、２１２）および凸部（１１、２１１）を有する永久磁石（１、２０１）を、容易にロータコア（２、２０２）に係合させることができる。また、永久磁石の厚みを一定とした場合、永久磁石を真円形状に形成する場合に比べて、ロータコア（２、２０２）に対する永久磁石（１、２０１）の体積を増大させることができる。これにより、永久磁石（１、２０１）の体積が増大する分、マグネットトルクを増大させることができるので、より効率良くロータを回転させることができる。
【００４４】
また、上記第１および第２実施形態では、永久磁石（１、２０１）は、隣り合う複数の磁極（４０、２４０）の間のｑ軸を横切るように形成されている。このように構成すれば、ｑ軸近傍を通過する磁束を遮断することができるので、ｑ軸近傍を通過して短絡する磁束、および、渦電流の発生を防止することができるので、トルクの低下および電力損失を、より効果的に防止することができる。
【００４５】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００４６】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、ロータをインナーロータとして構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、ロータの径方向内側にステータを配置することにより、ロータをアウターロータとして構成してもよい。
【００４７】
また、上記第１および第２実施形態では、外側コアの外周面を、軸方向に見て、略真円形状に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、外側コアの外周面に、凹凸（突極）や切欠き等が形成されていてもよい。
【００４８】
（第１変形例および第２変形例）
また、上記第１および第２実施形態では、永久磁石を軸方向に見て、略Ｖ字形状の部分または略Ｕ字形状の部分を有するように形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図７に示す第１変形例のロータ３００のように、永久磁石３０１を、軸方向に見て、矩形の枠形状となるように形成してもよい。また、図８に示す第２変形例のロータ４００のように、永久磁石４０１を、１つの磁極４４０に、Ｗ字形状の部分を形成するように構成してもよい。
【００４９】
図７に示すように、第１変形例によるロータ３００は、単一の永久磁石３０１と、ロータコア３０２とを備える。永久磁石３０１は、隣り合う磁極３４０同士を接続するように形成されている。そして、永久磁石３０１は、軸方向に見て、ｑ軸上に角部３１１が設けられた矩形の枠形状（環状の矩形形状）を有するように形成されている。そして、ロータコア３０２は、内側コア３２０と外側コア３３０とを備える。そして、内側コア３２０と外側コア３３０の径方向の間に、永久磁石３０１が配置されている。なお、角部３１１は、特許請求の範囲の「凸部」の一例である。
【００５０】
図８に示すように、第２変形例によるロータ４００は、単一の永久磁石４０１と、ロータコア４０２とを備える。永久磁石４０１は、隣り合う磁極４４０同士を接続するように形成されている。そして、永久磁石４０１は、複数の磁極４４０のそれぞれに、軸方向に見て、Ｗ字形状の部分が形成されている。そして、ロータコア４０２は、内側コア４２０と外側コア４３０とを備える。そして、内側コア４２０と外側コア４３０の径方向の間に、永久磁石４０１が配置されている。
【００５１】
（第３変形例）
また、上記第１および第２実施形態では、永久磁石を、ロータコアの全周に渡って、一体的に形成することにより、隣り合う磁極を接続する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図９に示す第３変形例のロータ５００ように、複数の永久磁石５０１が固定部材５５０（たとえば、接着剤）により互いに固定されて接続されることにより、隣り合う磁極５４０を接続してもよい。なお、上記第１および第２実施形態のように、永久磁石を、ロータコアの全周に渡って、一体的に形成する方が、第３変形例の固定部材５５０を用いる場合に比べて、磁極を接続する部分の強度を確保することが容易である。
【００５２】
また、上記第１および第２実施形態では、外側コアと内側コアとを別個に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図９に示す第３変形例のように、ロータコア５０２に、内側コア５２０と外側コア５３０とを接続するブリッジ５６０を設けて、内側コア５２０と外側コア５３０とを一体的に形成してもよい。下記第３変形例のように、永久磁石（５０１）を、隣り合う複数の磁極（５４０）を接続するように形成して、永久磁石（５０１）から外側コア（５３０）への押圧力を低下させることにより、磁極間ブリッジ（５６０）の数を削減することができる。これにより、磁極間ブリッジ（５６０）に起因して生じる、磁束の短絡によるトルクの低下、および、渦電力による電力損失の増加を防止することが可能になる。なお、上記第１および第２実施形態では、ブリッジが設けられていないので、ブリッジ５６０に起因する磁束短絡および渦電流の発生を、第３変形例に比べてさらに防止することが可能である。
【００５３】
図９に示すように、第３変形例によるロータ５００は、４つの永久磁石５０１と、ロータコア５０２とを備える。４つの永久磁石５０１（磁石５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃおよび５１０ｄ）は、それぞれ、磁極５４０を構成する。そして、２つの永久磁石５０１（磁石５１０ａおよび５１０ｂ）の周方向の間で、かつ、ｑ軸近傍に固定部材５５０（たとえば、接着剤）が配置されている。これにより、磁石５１０ａと磁石５１０ｂとが接続されて、隣り合う磁極５４０同士が接続される。磁石５１０ｃと磁石５１０ｄとが固定部材５５０により接続されることにより、隣り合う磁極５４０同士が接続される。また、ロータコア５０２では、磁石５１０ａと磁石５１０ｄとの周方向の間、および、磁石５１０ｂと磁石５１０ｃとの周方向の間に、内側コア５２０と外側コア５３０とを接続するブリッジ５６０が設けられている。すなわち、第３変形例では、内側コア５２０と外側コア５３０とが一体的に形成されている。
【００５４】
（第４変形例）
また、上記第１および第２実施形態では、ロータに４つの磁極を設ける例を示したが、本発明の磁極の数はこれに限られない。すなわち、磁極の数は、３以下でもよいし、５以上でもよい。たとえば、図１０に示す第４変形例のロータ６００のように、磁極６４０を２つ設けてもよい。
【００５５】
図１０に示すように、第４変形例によるロータ４００は、軸方向に見て、楕円形状を有するとともに、環状形状を有する単一の永久磁石６０１と、ロータコア６０２とを備える。そして、永久磁石６０１は、楕円の短軸がｄ軸に一致するとともに、楕円の長軸がｑ軸に一致するように構成されている。これにより、永久磁石６０１は、回転軸線Ｃを介して形成される２つの磁極６４０を接続するように構成されている。そして、ロータコア６０２は、内側コア６２０と外側コア６３０とを備える。そして、内側コア６２０と外側コア６３０の径方向の間に、永久磁石６０１が配置されている。
【符号の説明】
【００５６】
１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１  永久磁石
２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２  ロータコア
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  部分（Ｖ字形状またはＵ字形状を有する部分）
１１、２１１  凸部                    １２、２１２  凹部
２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０  内側コア
３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０  外側コア
４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０  磁極
１００、２００、３００、４００、５００、６００  ロータ
３１１  角部（凸部）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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