(57)【要約】【課題】プレート部材で生じるエネルギ損失を抑制可能な駆動ユニットを提供する。【解決手段】駆動ユニットＷは、円筒状のロータ１１ａと、径方向においてロータ１１ａに対向する円筒状のステータ１１ｂと、を有する回転電機１１と、ロータ１１ａ及びステータ１１ｂの軸方向一方側に配置される磁性体であるプレート部材１８と、を備え、プレート部材１８は、軸方向においてロータ１１ａとステータ１１ｂとの間のエアギャップＧに対向する箇所に配置される一つ又は複数のスリットＳを有する。【選択図】図１
2015226452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のロータと、径方向において前記ロータに対向する円筒状のステータと、を有する回転電機と、
前記ロータ及び前記ステータの軸方向一方側に配置される磁性体であるプレート部材と、を備え、
前記プレート部材は、軸方向において前記ロータと前記ステータとの間のエアギャップに対向する箇所に配置される一つ又は複数の非導電部を有すること
を特徴とする駆動ユニット。
【請求項２】
前記非導電部は、円弧状のスリットであること
を特徴とする請求項１に記載の駆動ユニット。
【請求項３】
前記ロータ及び前記ステータの中心軸線に対する前記スリットの中心角は、３６０°／（前記ロータの磁極数）よりも大きいこと
を特徴とする請求項２に記載の駆動ユニット。
【請求項４】
円筒状のロータと、径方向において前記ロータに対向する円筒状のステータと、を有する回転電機と、
前記ロータ及び前記ステータの軸方向一方側に配置されるプレート部材と、を備え、
前記プレート部材は、
環状の外周部と、
前記外周部の径方向内側に配置され、前記外周部に固定される内周部と、を有し、
前記外周部及び前記内周部のうち一方は磁性体であり、他方は非磁性体であり、
前記他方は、前記プレート部材のうち軸方向において前記ロータと前記ステータとの間のエアギャップに対向する箇所を含んでいること
を特徴とする駆動ユニット。
【請求項５】
前記ロータの回転角度又は回転速度を検出する回転検出器を備え、
前記回転検出器は、
前記ロータに固定されるロータ側回転検出器と、
前記プレート部材に固定されるステータ側回転検出器と、を有すること
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機を備える駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータの回転角をレゾルバによって検出し、その検出結果に基づいてステータの巻線に流れる電流を制御するブラシレス直流モータが知られている。前記したレゾルバは、ロータと一体に回転するレゾルバロータと、非回転の状態で保持されるレゾルバステータと、を有している。そして、レゾルバロータとレゾルバステータとの周方向の相対位置に応じて、レゾルバステータから回転電機の駆動回路に検出信号を出力するようになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、メインハウジングに結合されて回転電機の側面を覆うサイドカバーと、回転電機とサイドカバーとの間に配置される金属プレートと、回転電機の回転角度を検出する回転検出器（レゾルバロータ及びレゾルバステータ）と、を備える駆動ユニットについて記載されている。なお、レゾルバステータは、前記した金属プレートに保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２０１２−２４３５２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の駆動ユニットを車両に搭載する場合、駆動ユニットの軸方向（回転電機の中心軸線に沿う方向）の幅を狭めてコンパクト化を図るため、金属プレートを回転電機に近づけた状態で設置することが多い。
【０００６】
そうすると、ロータに埋設された永久磁石の磁束と、ステータの巻線に流れる電流で生じる磁束と、によって金属プレートが磁化されやすくなる。金属プレートが磁化されると、ロータ及びステータからの漏れ磁束が金属プレートを通りやすくなり、磁束密度の変化によって金属プレートに渦電流が発生する。その結果、金属プレート（プレート部材）においてエネルギ損失が生じ、回転電機の効率が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、プレート部材で生じるエネルギ損失を抑制可能な駆動ユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段として、本発明に係る駆動ユニットは、円筒状のロータと、径方向において前記ロータに対向する円筒状のステータと、を有する回転電機と、前記ロータ及び前記ステータの軸方向一方側に配置される磁性体であるプレート部材と、を備え、前記プレート部材は、軸方向において前記ロータと前記ステータとの間のエアギャップに対向する箇所に配置される一つ又は複数の非導電部を有することを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、プレート部材が、軸方向においてエアギャップに対向する箇所に配置される非導電部を有している。なお、プレート部材は磁性体であるため、ロータ及びステータの磁束がプレート部材を通過することで磁化されやすい。
仮に、プレート部材が非導電部を有しない場合、ロータからの磁束（漏れ磁束）に基づく渦電流と、ステータからの磁束（漏れ磁束）に基づく渦電流と、が合流し、軸方向においてエアギャップに対向する箇所（円周）を跨ぎながら蛇行する経路で渦電流が流れる。
これに対して本発明では、プレート部材が非導電部を有しているため、前記した経路における渦電流の流れを非導電部によって遮断できる。その結果、プレート部材で生じるエネルギ損失を抑制し、ひいては駆動ユニットの効率を高めることができる。
【００１０】
また、前記非導電部は、円弧状のスリットであることが好ましい。
【００１１】
このような構成によれば、プレート部材のうちエアギャップに対向する円周に沿って円弧状のスリットが形成される。したがって、回転電機の駆動に伴いプレート部材を通る磁束が変化しても、渦電流の流れをスリットによって遮断し、プレート部材で生じるエネルギ損失を抑制できる。
【００１２】
また、前記ロータ及び前記ステータの中心軸線に対する前記スリットの中心角は、３６０°／（前記ロータの磁極数）よりも大きいことが好ましい。
【００１３】
このような構成によれば、円弧状を呈するスリットの中心角は３６０°／（ロータの磁極数）よりも大きい。
仮に、プレート部材がスリット（非導電部）を有しない場合、中心角３６０°／（ロータの磁極数）で半サイクルとなる正弦波状の電流が、プレート部材のうちエアギャップに対向する円周上を跨ぎながら蛇行するように流れる。
これに対して本発明では、スリットの中心角が３６０°／（ロータの磁極数）よりも大きく、スリットの長さ（周方向）が渦電流の半サイクル分よりも長い。したがって、周方向における渦電流の分布（位相）に関わらず、スリットによって渦電流の流れを確実に遮断できる。
【００１４】
また、本発明に係る駆動ユニットは、円筒状のロータと、径方向において前記ロータに対向する円筒状のステータと、を有する回転電機と、前記ロータ及び前記ステータの軸方向一方側に配置されるプレート部材と、を備え、前記プレート部材は、環状の外周部と、前記外周部の径方向内側に配置され、前記外周部に固定される内周部と、を有し、前記外周部及び前記内周部のうち一方は磁性体であり、他方は非磁性体であり、前記他方は、前記プレート部材のうち軸方向において前記ロータと前記ステータとの間のエアギャップに対向する箇所を含むことを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、外周部及び内周部のうち非磁性体である他方は、プレート部材のうち軸方向においてエアギャップに対向する箇所を含んでいる。したがって、例えば内周部を非磁性体にすることで、ロータ及びステータからの漏れ磁束の影響によって内周部が磁化されることを防止できる。これによって、軸方向においてエアギャップに対向する円周付近で渦電流が発生することを抑制し、プレート部材で生じるエネルギ損失を抑制できる。なお、内周部に代えて外周部を非磁性体とする場合についても同様である。
【００１６】
また、前記ロータの回転角度又は回転速度を検出する回転検出器を備え、前記回転検出器は、前記ロータに固定されるロータ側回転検出器と、前記プレート部材に固定されるステータ側回転検出器と、を有することが好ましい。
【００１７】
このような構成によれば、ロータにロータ側回転検出器を固定し、プレート部材にステータ側回転検出器を固定することで、ロータの回転角度又は回転速度を検出できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、プレート部材で生じるエネルギ損失を抑制可能な駆動ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る駆動ユニットの模式的な断面図である。
【図２】駆動ユニットの分解斜視図である。
【図３】駆動ユニットが備えるプレート部材の正面図である。
【図４】（ａ）は本実施形態に係る駆動ユニットのプレート部材に関する説明図（正面図）であり、（ｂ）は比較例に係る駆動ユニットのプレート部材（スリットなし）に関する説明図（正面図）である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る駆動ユニットが備えるプレート部材の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
≪第１実施形態≫
＜駆動ユニットの構成＞
図１は、本実施形態に係る駆動ユニットの模式的な断面図である。
駆動ユニットＷは、例えば、ハイブリッド車に搭載され、回転電機１１を駆動する（モータとして機能させる）ことで車両の駆動輪（図示せず）を回転させるものである。なお、車両の回生制動時には回転電機１１を発電機として機能させ、その発電電力によってバッテリ（図示せず）を充電したり、補機（図示せず）に電力供給したりするようになっている。以下の説明では主に、回転電機１１をモータとして機能させる場合について説明する。
【００２１】
＜駆動ユニットの構成＞
図１に示す駆動ユニットＷは、回転電機１１と、保持部材１２と、シャフト１３と、ステータホルダ１４と、ハウジング１５と、サイドカバー１６と、レゾルバ１７と、プレート部材１８と、を備えている。
【００２２】
（回転電機）
回転電機１１は、ロータ１１ａと、このロータ１１ａの径方向外側に配置されるステータ１１ｂと、を有している。
図２は、駆動ユニットの分解斜視図である。ロータ１１ａは、環状の磁性鋼板が軸方向（回転電機１１の中心軸線Ｘに沿う方向：図１参照）に積層されることで形成され、円筒状を呈している。ロータ１１ａの外周面付近には、複数の永久磁石（図示せず）が埋設されている。なお、本実施形態では、１２極（つまり、６極対）のロータ１１ａを用いた。それぞれの永久磁石は、周方向で隣り合う他の永久磁石に対して異極となるように配置されている。
【００２３】
ステータ１１ｂは、円筒状を呈しており、ロータ１１ａの径方向外側に配置されている。つまり、ロータ１１ａとステータ１１ｂとは径方向において対向している（図１参照）。ステータ１１ｂは、複数（例えば、１８個）の分割コアＣが環状に配置されてなるステータコア１１１ｂと、このステータコア１１１ｂに巻回される巻線１１２ｂ（図１参照）と、を有している。
各分割コアＣは、磁性鋼板が軸方向に沿って積層されることで形成され、周方向で隣り合う他の分割コアＣに密着している。各分割コアＣには巻線１１２ｂが巻回され、この巻線１１２ｂに流れる電流が駆動回路（図示せず）によって制御される。
【００２４】
図１に示すように、ロータ１１ａ及びステータ１１ｂは、後記する保持部材１２及びシャフト１３とともに同軸で配置されている。また、ロータ１１ａとステータ１１ｂとの間には、径方向において若干の隙間（エアギャップＧ）が設けられている。
【００２５】
（保持部材）
図１に示す保持部材１２は、ロータ１１ａを保持するための部材であり、有底円筒状を呈している。保持部材１２の外周面は、圧入によってロータ１１ａの内周面に密着している。また、保持部材１２の前壁（底壁）のうち中心軸線Ｘ付近には、シャフト１３を圧入するための孔Ｈが形成されている。
保持部材１２は、後記するレゾルバロータ１７ａが設置される円筒状の被設置部１２ａを有している。被設置部１２ａは、保持部材１２の前壁（底壁）から前側に延びている。
【００２６】
（シャフト）
シャフト１３は、ロータ１１ａ及び保持部材１２と一体で回転する部材であり、中心軸線Ｘに沿って延びる円筒状を呈している。前記したように、シャフト１３は、圧入によって保持部材１２に固定されている。
なお、径方向において保持部材１２の周壁とシャフト１３との間には、シャフト１３の回転を変速機（図示せず）に伝達するための遊星歯車機構（図示せず）が設置されている。
【００２７】
（ステータホルダ）
ステータホルダ１４は、ステータ１１ｂを保持する部材であり、円筒状を呈している。ステータホルダ１４は、その内周面がステータコア１１１ｂの外周面に密着する円筒部１４ａと、ハウジング１５の前壁に突き当てられるフランジ部１４ｂと、を有している。フランジ部１４ｂには、ステータ１１ｂをハウジング１５に取り付ける際、ボルトＢ１が挿通される挿通孔ｈ１が複数設けられている。
【００２８】
（ハウジング）
ハウジング１５は、回転電機１１、保持部材１２、シャフト１３、ステータホルダ１４等を収容するものである。ハウジング１５には、ステータホルダ１４及びプレート部材１８をハウジング１５に固定するための雌ネジｆ１と、後記するサイドカバー１６をハウジング１５に固定するための別の雌ネジｆ２と、が設けられている。
【００２９】
（サイドカバー）
サイドカバー１６は、ハウジング１５の前側を塞ぐことで、回転電機１１、後記するレゾルバ１７、プレート部材１８等をハウジング１５とともに収容するものである。サイドカバー１６は円盤状の樹脂製部材であり、その周縁付近には、サイドカバー１６をハウジング１５に固定するためのフランジ１６ａが設けられている。このフランジ１６ａには、サイドカバー１６をハウジング１５に取り付ける際、ボルトＢ２が挿通される挿通孔ｈ２が複数設けられている。
また、サイドカバー１６には、後記するレゾルバステータ１７ｂの端子部１７１ｂ（図２参照）を外部に露出させるための孔ｈ３（図２参照）が設けられている。
【００３０】
（レゾルバ）
レゾルバ１７（回転検出器）は、ロータ１１ａの回転角度又は回転速度を検出するものであり、レゾルバロータ１７ａと、レゾルバステータ１７ｂと、を有している。
図２に示すレゾルバロータ１７ａ（ロータ側回転検出器）は、円環状を呈しており、軸方向から視て偏心した形状の電磁鋼板を積層することで形成される。レゾルバロータ１７ａは、前記した被設置部１２ａ（図１参照）の外周面に固定され、ロータ１１ａと一体で回転する。
【００３１】
図２に示すレゾルバステータ１７ｂ（ステータ側回転検出器）は、円環状を呈しており、電磁鋼板が積層されてなるステータコア（図示せず）と、このステータコアのティース（図示せず）に巻回される励磁コイル（図示せず）と、回転角度信号を回転電機１１の駆動回路（図示せず）に出力するための端子部１７１ｂと、を有している。
レゾルバステータ１７ｂは、後記するプレート部材１８に固定され、その径方向内側にレゾルバロータ１７ａが配置されている（図１参照）。なお、レゾルバステータ１７ｂには、このレゾルバステータ１７ｂをプレート部材１８に取り付ける際、ボルトＢ３が挿通される挿通孔ｈ４が複数設けられている。
【００３２】
レゾルバステータ１７ｂの励磁コイル（図示せず）に交流電圧を印加した状態で回転電機１１のロータ１１ａが回転すると、周方向においてレゾルバステータ１７ｂとレゾルバロータ１７ａとの距離が変化し、それに伴い端子部１７１ｂ（図２参照）を介して回転電機１１の駆動回路（図示せず）に回転角度信号が出力される。
【００３３】
（プレート部材）
図２に示すプレート部材１８は、レゾルバステータ１７ｂを保持する金属部材である。プレート部材１８は、ボルトＢ１によって、ステータホルダ１４と共締めでハウジング１５に固定され、回転電機１１の前側（軸方向一方側）に配置されている。なお、プレート部材１８の構成材料として、例えば、鉄を主成分とする合金からなる鋼板（磁性体）を用いることができる。
【００３４】
プレート部材１８は、円盤状を呈する円盤部１８ａと、この円盤部１８ａから径方向外側に突出する複数の締結部１８ｂと、を有している。
円盤部１８ａの内周縁付近には、レゾルバステータ１７ｂをプレート部材１８に取り付ける際、ボルトＢ３が挿通される挿通孔ｈ６（図１参照）が複数設けられている。また、円盤部１８ａは、周方向に沿って形成された６つのスリットＳ（非導電部）を有している。なお、スリットＳの詳細については後記する。
また、それぞれの締結部１８ｂには、プレート部材１８をハウジング１５に取り付ける際、ボルトＢ１が挿通される挿通孔ｈ５が設けられている。
【００３５】
図１に示すように、プレート部材１８は、ステータコア１１１ｂに密着しているステータホルダ１４と共締めでハウジング１５に固定されている。回転電機１１の駆動によってステータ１１ｂが振動すると、この振動に伴いプレート部材１８に固定されたレゾルバステータ１７ｂも振動する。これによって、回転電機１１のステータ１１ｂとレゾルバステータ１７ｂとの相対位置の変化を抑制し、レゾルバ１７による回転角度の検出精度を高めることができる。
【００３６】
次に、プレート部材１８の円盤部１８ａに設けられたスリットＳについて説明する。
図３は、駆動ユニットが備えるプレート部材の正面図である。プレート部材１８は、円周Ｒ上に形成され、周方向で等間隔に配置された円弧状のスリットＳを６つ有している。前記した円周Ｒは、軸方向においてロータ１１ａとステータ１１ｂとの間のエアギャップＧ（図１参照）に対向している。なお、本実施形態では、中心軸線Ｘに対するスリットＳの中心角θを５０°とした。
【００３７】
スリットＳの中心角θの大きさは、この中心角θが３６０°／（ロータ１１ａの磁極数）よりも大きくなるように設定されている。前記したように、本実施形態では１２極（６極対）のロータ１１ａを用いており、各スリットＳの中心角θは（３６０°／１２）＝３０°よりも大きい５０°になっている。
【００３８】
ここで、前記したようにスリットＳの径方向の位置（円周Ｒ上）、及び中心角θ（５０°）を設定した理由について説明する。
駆動ユニットＷの軸方向の幅を狭めてコンパクト化を図るために、プレート部材１８（図１参照）は、軸方向でロータ１１ａ及びステータ１１ｂの近傍に配置されている。したがって、回転電機１１の駆動中、ロータ１１ａに埋設された永久磁石（図示せず）からの漏れ磁束（図１の破線矢印を参照）が分割コアＣから漏れ出てプレート部材１８を通る。
【００３９】
また、時間的に変化する電流がステータ１１ｂの巻線１１２ｂに流れるため、ステータ１１ｂからの漏れ磁束（図１の破線矢印を参照）もプレート部材１８を通る。その結果、ロータ１１ａ及びステータ１１ｂからの漏れ磁束によってプレート部材１８（磁性体）が磁化し、前記した磁束がさらに通りやすくなる。
【００４０】
例えば、図４（ｂ）の比較例（プレート部材１８ＢがスリットＳを有しない構成）では、次のようにして渦電流が発生する。すなわち、ある時刻において位置Ｐ１に永久磁石（図示せず）のＮ極が近づき紙面手前側に向かう磁束が増大すると、この磁束の変化を打ち消すように紙面奥側に向かう磁束が発生し、位置Ｐ１を中心に紙面右回りの渦電流が発生する（実線矢印を参照）。
なお、図４（ｂ）において磁束の向き（紙面手前側又は紙面奥側）を示す記号は、渦電流を発生させる磁束を表している。
【００４１】
前記した位置Ｐ１は、軸方向においてエアギャップＧに対向する円周Ｒよりも径方向内側であるが（軸方向でロータ１１ａの設置位置に対応）、図４（ｂ）に示すように、渦電流の経路は円周Ｒの径方向外側まで広がる。このようにして、位置Ｐ１〜Ｐ６を中心に実線矢印で示す渦電流が発生する。なお、位置Ｐ１〜Ｐ６は、その個数がロータ１１ａの極対数（６極対）に等しく、周方向で等間隔に並んでいる。
【００４２】
また、ロータ１１ａとステータ１１ｂとの間で吸引力・反発力を発生させてロータ１１ａを継続的に回転させるように、レゾルバ１７の検出結果に基づいてステータ１１ｂの各巻線１１２ｂに流れる電流が制御される。
詳細な説明は省略するが、ロータ１１ａの回転位置（磁極の位置）に連動させて各巻線１１２ｂに電流を流すと、例えば、図４（ｂ）に示す位置Ｑ１において紙面手前側に向かう磁束が増大し、位置Ｑ１を中心に紙面左回りの渦電流が発生する（白抜き矢印を参照）。
【００４３】
位置Ｑ１は、軸方向においてエアギャップＧに対向する円周Ｒよりも径方向外側であるが（軸方向でステータ１１ｂの設置位置に対応）、図４（ｂ）に示すように、渦電流の経路は円周Ｒの径方向内側まで広がる。このようにして、位置Ｑ１〜Ｑ６を中心に白抜き矢印で示す渦電流が発生する。なお、図４（ｂ）に示すように、位置Ｐ１〜Ｐ６と、位置Ｑ１〜Ｑ６と、は周方向で交互に並んでいる。
【００４４】
ロータ１１ａの磁極の移動に起因する渦電流（実線矢印）と、ステータ１１ｂの電流の変化に起因する渦電流（白抜き矢印）と、は互いに合流し、図４（ｂ）に示すように、周方向において円周Ｒを跨ぎながら蛇行するように紙面右回りに渦電流が流れる。換言すると、円周Ｒのうち中心角６０°に相当する部分で１サイクルとなる正弦波状の渦電流が流れる。
【００４５】
なお、回転電機１１の駆動中、ロータ１１ａの回転角、及びステータ１１ｂの巻線１１２ｂに流れる電流は時々刻々と変化するが、各渦電流が強め合う時刻では図４（ｂ）と同様の経路で渦電流が流れる（ある時刻では、図４（ｂ）とは逆回りの渦電流が流れる）。このように渦電流が流れると、プレート部材１８内でエネルギ損失（ジュール熱）が発生し、回転電機１１の効率が低下してしまう。
【００４６】
これに対して本実施形態では、図４（ａ）に示すように、プレート部材１８においてエアギャップＧに対向する円周Ｒ上にスリットＳが設けられている。したがって、プレート部材１８において円周Ｒを跨ぎながら蛇行して流れようとする渦電流（一点鎖線）がスリットＳによって遮断される。これによって、渦電流に起因するエネルギ損失を抑制し、回転電機１１を駆動する際の効率を高めることができる。
【００４７】
また、円弧状を呈するスリットＳは、その中心角θが５０°となるように形成されている。つまり、スリットＳの周方向の長さは、渦電流の半サイクル（中心角３０°）分よりも長くなっている。したがって、周方向における渦電流の分布（位相）に関わらず、スリットＳによって渦電流の流れを確実に遮断できる。換言すると、スリットＳを迂回して渦電流が流れることを抑制できる。
【００４８】
ちなみに、スリットＳの中心角θ（周方向の長さ）が長いほど渦電流を遮断しやすくなるため、渦電流の抑制効果は大きくなる。また、スリットＳの径方向の幅が大きいほど、渦電流がスリットＳを迂回しにくくなるため、渦電流の抑制効果は大きくなる。なお、スリットＳの中心角θ及び径方向の幅は、プレート部材１８の強度等を考慮して設定される。
【００４９】
＜効果＞
本実施形態によれば、レゾルバステータ１７ｂを固定するためのプレート部材１８に複数のスリットＳを設けることで、プレート部材１８での渦電流の発生を抑制できる。したがって、プレート部材１８で発生するエネルギ損失を抑制し、駆動ユニットＷの効率を高めることができる。
【００５０】
また、軸方向においてエアギャップＧに対向する円周Ｒ上にスリットＳを設けることで、円周Ｒ上を蛇行する経路（図４（ａ）の一点鎖線）における渦電流の流れを遮断できる。さらに、スリットＳは、その中心角θ（５０°）が３６０°／（ロータ１１ａの磁極数）よりも大きくなるように形成されている。つまり、スリットＳの周方向の長さが、渦電流の半サイクル分（中心角３０°）よりも長くなっている。したがって、周方向における渦電流の分布（位相）に関わらず、スリットＳによって渦電流の発生を抑制できる。
【００５１】
（実験結果１）
次に、スリットＳの径方向の位置に関する実験結果１について説明する。回転電機１１に電力供給し、回転速度５０［ｓ-1］（３０００ｒｐｍ）、トルク２０［Ｎｍ］でロータ１１ａを回転させた際、プレート部材１８で発生するエネルギ損失について調べた。
【００５２】
表１に示す比較例１では、円盤状のプレート部材にスリットを設けない構成にした。比較例２では、軸方向においてエアギャップＧに対向する円周Ｒよりもロータ１１ａ側（径方向内側）に円弧状のスリットを設けた。比較例３では、エアギャップＧに対向する円周Ｒよりもステータ１１ｂ側（径方向外側）に円弧状のスリットを設けた。
【００５３】
表１の最下段に示す「損失」は、渦電流によって各プレート部材で生じるエネルギ損失を表している。また、「損失低減割合」は、比較例１（スリットなしの構成）における損失１３．７Ｗを基準（１００％）としている。
なお、比較例２、比較例３、及び本実施形態において、円弧状を呈するスリットの中心角θは５０°であり、径方向の幅は２．５ｍｍであり、エアギャップＧの径方向の幅よりも大きくなるように形成されている。
【００５４】
【表１】
2015226452.tif 000003
【００５５】
表１に示すように、エアギャップＧに対向する箇所にスリットＳを設ける本実施形態において、プレート部材１８で生じる損失が最も小さくなっている。これは、前記したように、エアギャップＧに対向する円周Ｒを蛇行する経路で渦電流が発生しやすく、円周Ｒ上に設けたスリットＳによって渦電流が効果的に抑制されているからである。
【００５６】
（実験結果２）
次に、スリットＳの中心角θ（図３参照）の大きさに関する実験結果２について説明する。回転電機１１に電力供給し、実験結果１と同様に、回転速度５０［ｓ-1］（３０００ｒｐｍ）、トルク２０［Ｎｍ］でロータ１１ａを回転させた際、プレート部材１８で発生するエネルギ損失について調べた。
【００５７】
表２に示す比較例１では、円盤状のプレート部材にスリットを設けない構成にした。比較例４では円弧状を呈するスリットの中心角θを３０°とし、比較例５ではスリットの中心角θを４０°とした。なお、比較例４、比較例５、及び本実施形態においてスリットは、エアギャップＧに対向する円周Ｒ上に設けられ、その径方向の幅は２．５ｍｍである。
【００５８】
【表２】
2015226452.tif 000004
【００５９】
表２に示すように、スリットＳの中心角θが最も大きい本実施形態において、プレート部材１８で生じる損失が最も小さくなっている。これは、前記したように、プレート部材１８で発生する渦電流の半サイクル（中心角３０°）を超えるようにスリットＳ（中心角５０°）を形成することで、渦電流の流れが遮断されているからである。
このように本実施形態によれば、スリットＳによって渦電流の流れを適切に遮断し、プレート部材１８で生じるエネルギ損失を抑制できる。
【００６０】
≪第２実施形態≫
第２実施形態に係る駆動ユニットＷは、プレート部材１８Ａ（図５参照）にスリットＳを設けず、プレート部材１８Ａのうち径方向外側を磁性体とし、径方向内側を非磁性体とした点が第１実施形態とは異なるが、その他の点については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分の説明を省略する。
【００６１】
図５は、実施形態に係る駆動ユニットが備えるプレート部材の正面図である。
図５に示すように、プレート部材１８Ａの円盤部１８ａは、外周部１８１ａと、内周部１８２ａと、を有している。
外周部１８１ａは、プレート部材１８Ａのうち外周側に配置される部材であり、環状を呈している。外周部１８１ａの構成材料は、例えば、鉄を主成分とする合金からなる鋼板（磁性体）である。外周部１８１ａのうち内周縁付近には、後記する内周部１８２ａを取り付ける際にボルトＢ４が挿通される挿通孔（図示せず）が複数設けられている。
【００６２】
外周部１８１ａは、その内周縁が、軸方向において回転電機１１のエアギャップＧに対向する円周Ｒよりも径方向外側となるように配置されている。つまり、外周部１８１ａの内径は、円周Ｒの径よりも大きい。
【００６３】
内周部１８２ａは、プレート部材１８Ａのうち内周側に配置される部材であり、環状を呈している。内周部１８２ａの構成材料は、例えば、非磁性体であるステンレス鋼板である。内周部１８２ａは、その外径が外周部１８１ａの内径よりも大きく、その外周縁付近は軸方向で外周部１８１ａの内周縁付近と重なり合っている。
【００６４】
また、内周部１８２ａには、前記したボルトＢ４を挿通するための挿通孔（図示せず）が複数設けられている。外周部１８１ａ及び内周部１８２ａの挿通孔（図示せず）にボルトＢ４を挿通し、このボルトＢ４にナット（図示せず）を螺合することで、外周部１８１ａと内周部１８２ａとが締結（固定）される。
その他、内周部１８２ａには、レゾルバステータ１７ｂ（図１参照）をプレート部材１８Ａに取り付ける際、ボルトＢ３（図１参照）が挿通される挿通孔ｈ６が複数設けられている。
【００６５】
内周部１８２ａは、その外周縁が、軸方向において回転電機１１のエアギャップＧに対向する円周Ｒよりも径方向外側となるように配置されている。つまり、内周部１８２ａの外径は、円周Ｒの径よりも大きい。また、前記したように、外周部１８１ａの内周縁は円周Ｒよりも径方向外側に位置している。
したがって、プレート部材１８Ａのうち軸方向でエアギャップＧに対向する円周Ｒは、非磁性体である内周部１８２ａに含まれており、磁性体である外周部１８１ａには含まれていない。
【００６６】
ロータ１１ａ及びステータ１１ｂからの磁束（漏れ磁束）は、径方向においてエアギャップＧ付近で発生しやすいが、円周Ｒを含む内周部１８２ａが非磁性体であるため、前記した磁束によって内周部１８２ａが磁化されることを防止できる。また、非磁性体である内周部１８２ａは、磁気抵抗が大きいため、ロータ１１ａ及びステータ１１ｂからの磁束が通りにくい。したがって、エアギャップＧ付近で磁束が時間的に変化しても、プレート部材１８Ａにおける渦電流の発生を抑制できる。
【００６７】
＜効果＞
本実施形態では、プレート部材１８Ａが、磁性体からなる外周部１８１ａと、非磁性体からなる内周部１８２ａとを備え、軸方向においてエアギャップＧに対向する円周Ｒが内周部１８２ａに含まれる構成にした。したがって、前記したように、ロータ１１ａから発生する磁束で内周部１８２ａが磁化されることがないため、円周Ｒ付近での渦電流の発生を抑制できる。その結果、プレート部材１８Ａで生じるエネルギ損失を抑制し、ひいては駆動ユニットＷの効率を高めることができる。
【００６８】
また、内周部１８２ａの構成材料は、非磁性体であるステンレス鋼板であり、外周部１８１ａの構成材料（鉄を主成分とする鋼板）よりも高価である。本実施形態のように、プレート部材１８Ａが、比較的安価な鋼板からなる外周部１８１ａを有しているため、ステンレス鋼板のみからプレート部材を形成する場合と比較して製造コストを低減できる。
【００６９】
（実験結果３）
次に、外周部１８１ａの内周縁の位置に関する実験結果３について説明する。回転電機１１に電力供給し、第１実施形態で説明した実験結果１，２と同様に、回転速度５０［ｓ-1］（３０００ｒｐｍ）、トルク２０［Ｎｍ］でロータ１１ａを回転させた際、プレート部材１８Ａで発生する損失について調べた。
【００７０】
表３に示すように、比較例１では、円盤状のプレート部材を磁性体のみで形成した（つまり、内周部１８２ａを有しない）。比較例６では、環状を呈する外周部１８１ａの内周縁が、エアギャップＧに対向する円周Ｒよりも径方向内側に位置するようにした。
【００７１】
【表３】
2015226452.tif 000005
【００７２】
表３に示すように、外周部１８１ａの内周縁をエアギャップＧに対向する円周Ｒよりも径方向内側に設ける比較例６では、プレート部材で発生する損失（８．９Ｗ）が比較的大きくなっている。これは、エアギャップＧに対向する円周Ｒが磁性体である外周部に含まれているため、ロータ１１ａ及びステータ１１ｂからの磁束によって外周部１８１ａが磁化し、円周Ｒを跨ぎながら蛇行するように渦電流が流れるためである。
【００７３】
これに対して、外周部１８１ａの内周縁を円周Ｒよりも径方向外側に設ける本実施形態では、プレート部材１８Ａにおける損失（３．４Ｗ）が比較例６よりも大幅に小さくなっている。これは、エアギャップＧに対向する円周Ｒが非磁性体である内周部１８２ａに含まれているため、この内周部１８２ａによって渦電流が効果的に抑制されているからである。
【００７４】
このように本実施形態によれば、プレート部材１８Ａが、非磁性体である内周部１８２ａを備える構成とすることで、渦電流の発生を効果的に抑制できる。また、外周部１８１ａを備えることで、プレート部材１８Ａを比較的安価に製造できる。
【００７５】
≪変形例≫
以上、本発明に係る駆動ユニットＷについて各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第１実施形態では、磁極数が１２極のロータ１１ａを用いる場合について説明したが、ロータ１１ａの磁極数を適宜変更してもよい。この場合、ロータ１１ａ及びステータ１１ｂの中心軸線Ｘに対するスリットＳの中心角θを３６０°／（ロータ１１ａの磁極数）よりも大きくすることが好ましい。これによって、前記したように渦電流の流れを遮断できるからである。
なお、スリットＳの中心角θを３６０°／（ロータ１１ａの磁極数）以下とした場合でも、渦電流の抑制することは可能である。
【００７６】
また、第１実施形態では、６つの円弧状のスリットＳを周方向において等間隔で設ける場合について説明したが、スリットＳの個数を適宜変更してもよい。すなわち、円周Ｒ上に設けるスリットＳの個数を５つ以下としてもよいし、７つ以上としてもよい。当然、円弧状のスリットＳを一つだけ設ける構成でもよい。
【００７７】
また、第１実施形態では、プレート部材１８が有する「非導電部」がスリットＳである場合について説明したが、これに限らない。例えば、スリットＳに円弧状の樹脂部材（非導電部）を嵌め込んでプレート部材１８に締結してもよい。この場合でも、第１実施形態と同様に渦電流の発生を抑制できる。
【００７８】
また、第２実施形態では、図５に示す外周部１８１ａと内周部１８２ａとをボルトＢ４及びナット（図示せず）で締結する場合について説明したが、これに限らない。例えば、リベット（図示せず）を用いて外周部１８１ａ及び内周部１８２ａを固定してもよいし、両者を接着してもよい。
【００７９】
また、第２実施形態では、外周部１８１ａを磁性体とし、内周部１８２ａを非磁性体とする場合について説明したが、これに限らない。すなわち、外周部を非磁性体とし、内周部を磁性体としてもよい。この場合、プレート部材１８Ａのうち軸方向でエアギャップＧに対向する円周Ｒが、非磁性体である外周部に含まれるようにする。非磁性体である外周部は磁化しないため、前記した円周Ｒ付近における渦電流の発生を抑制できる。
【００８０】
また、第２実施形態では、プレート部材１８Ａが外周部１８１ａ及び内周部１８２ａを有する場合について説明したが、これに限らない。例えば、第１実施形態で説明したスリットＳに円弧状の非磁性体を嵌め込んで、プレート部材１８Ａに締結等してもよい。この場合でも、非磁性体が設置された箇所では磁束が通りにくくなるため、渦電流の発生を抑制できる。
【００８１】
また、第１、第２実施形態では、回転電機１１がインナロータ型である場合について説明したが、これに限らない。すなわち、円筒状のロータと、このロータの径方向内側に配置される（径方向においてロータと対向する）円筒状のステータと、を有するアウタロータ型の回転電機を用いてもよい。この場合でも、第１、第２実施形態と同様にプレート部材１８（１８Ａ）を構成することで、プレート部材１８（１８Ａ）における渦電流の発生を抑制できる。
【００８２】
また、実施形態では、駆動ユニットＷをハイブリッド車に設置する場合について説明したが、これに限らない。例えば、電気自動車、燃料電池車等、他の種類の車両に搭載してもよい。また、四輪車の他、二輪車、三輪車等の移動体や、定地式のシステムに駆動ユニットＷを設置してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
Ｗ  駆動ユニット
１１  回転電機
１１ａ  ロータ
１１ｂ  ステータ
１２  保持部材
１３  シャフト
１４  ステータホルダ
１５  ハウジング
１６  サイドカバー
１７  レゾルバ（回転検出器）
１７ａ  レゾルバロータ（ロータ側回転検出器）
１７ｂ  レゾルバステータ（ステータ側回転検出器）
１８，１８Ａ  プレート部材
１８１ａ  外周部
１８２ａ  内周部
Ｇ  エアギャップ
Ｓ  スリット（非導電部）
Ｘ  中心軸線
【図１】
2015226452.tif 000006
【図２】
2015226452.tif 000007
【図３】
2015226452.tif 000008
【図４】
2015226452.tif 000009
【図５】
2015226452.tif 000010