(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に設けられた複数の凸部を含むシャフトと、
前記複数の凸部の一部の前記凸部がそれぞれ軸方向に嵌合される凹部を含む複数のロータコア要素であって、前記複数のロータコア要素が前記シャフトの外側の周方向複数個所に配置されることで前記シャフトに結合されたロータコアを形成する前記複数のロータコア要素と、
前記各ロータコア要素に巻回される複数のコイルとを備え、
周方向に隣り合う前記ロータコア要素同士は、前記シャフトに対する結合側に設けられるロータ側根元部で周方向に接しており、
前記凸部の周方向の幅が最大となる最大幅部分よりも径方向内側であって、周方向に隣り合うロータコア要素同士の間にガタ減少ピンが配置されていることを特徴とする回転電機用ロータ。
【請求項２】
外周面に設けられた複数の凸部を含むシャフトと、
前記複数の凸部の一部の前記凸部がそれぞれ軸方向に嵌合される凹部を含む複数のロータコア要素であって、前記複数のロータコア要素が前記シャフトの外側の周方向複数個所に配置されることで前記シャフトに結合されたロータコアを形成する前記複数のロータコア要素と、
前記各ロータコア要素に巻回される複数のコイルとを備え、
周方向に隣り合う前記ロータコア要素同士は、前記シャフトに対する結合側に設けられるロータ側根元部で周方向に接しており、
前記各ロータコア要素は、周方向両側面から突出する補助突出部を有し、
隣り合う複数の前記ロータコア要素の前記補助突出部は先端部で互いに連結されており、
前記各ロータコア要素の周囲に、前記各補助突出部の径方向内側に配置されるように、前記複数のコイルの少なくとも一部のコイルが巻回されていることを特徴とする回転電機用ロータ。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機用ロータにおいて、
前記複数のコイルは、
前記各ロータコア要素の周囲に、前記各補助突出部の径方向内側に配置されるように巻回される内側コイルと、
前記各ロータコア要素の周囲に、前記各補助突出部の径方向外側に配置されるように巻回される外側コイルとを含むことを特徴とする回転電機用ロータ。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の回転電機用ロータにおいて、
前記各補助突出部は、前記各ロータコア要素との接続側である根元側から先端に向かうにしたがって径方向外側になるように周方向に対し傾斜していることを特徴とする回転電機用ロータ。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか１に記載の回転電機用ロータにおいて、
前記各補助突出部の少なくとも一部の補助突出部は、磁性材により形成されていることを特徴とする回転電機用ロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフトと、シャフトの外側に設けられる複数のロータコア要素であって、複数のロータコア要素が環状に配置されることでシャフトに結合されたロータコアを形成する複数のロータコア要素と、各ロータコア要素に巻回される複数のコイルとを備える回転電機用ロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されたモータは、ステータの径方向内側に配置されるロータを備え、ステータは、ステータコアの複数のティースに集中巻きで巻回された複数のステータコイルを含む。ロータは、ロータコアの径方向に突出する複数の突極に巻回された複数のロータコイルを含んで構成される。ステータは、ステータコイルに３相の交流電流を流すことで回転磁界を生成し、ステータのティースに形成された高調波成分を含む磁界がロータコイルに鎖交すると、ロータコイルに磁束変動が生じる。ロータコイルは、ロータの突極に、ステータとのギャップ近傍に配置されるロータコイルと、ロータコイルと別体であり、ロータコイルよりステータから遠くに配置される別のロータコイルとを含む。
【０００３】
隣り合う突極に巻回されているロータコイルであって、ステータから遠くに配置されるロータコイル同士は互いに直列に接続され、主に誘起電流に伴って磁界を形成する作用をもたらす。また、ステータの近くに配置されるロータコイルは、主に誘起電流を励起する作用をもたらす。主に磁界を形成するロータコイルは、主に誘起電流を励起するロータコイルと、主に誘起電流を励起する別のロータコイルとに共通に接続される。主に誘起電流を励起するロータコイルには、半波整流回路を用いて整流されたロータ電流が誘導されている。
【０００４】
また、特許文献２には、円筒形状のロータコアと、ロータコアの外周面から径方向に突出する複数のティースとを有するロータが記載されており、ティースの周囲にロータコイルが巻装されている。ロータコアの外周面で隣り合うロータコイルの間部分に、ロータコアの外周面から突出する突起部が形成されている。ティース部の先端部の周方向側面に形成された溝と、突起部の周方向側面に形成された溝とに、ロータコイルの外側に沿って伸びる保持部材の両端が挿入配置されている。保持部材は、ティースと突起部との間からロータコイルが径方向外側に抜け出ることを規制している。
【０００５】
また、特許文献３に記載された回転電機用ロータは、それぞれ複数ずつの第１ティースと第２ティースとを１つずつ周方向に交互に配置することで構成される鉄心素板を有する。第１ティースは、根元部の周方向両側に設けられ、径方向内側に突出した係合凸部を有し、第２ティースは、根元部の周方向両側に設けられ、径方向内側に窪んだ係合凹部を有し、隣り合うティース同士で係合凸部と係合凹部とを係合させることで、各ティースの径方向の移動を規制している。
【０００６】
また、特許文献４に記載された回転電機用ロータは、シャフトと、中心部に形成され、このシャフトと嵌合する貫通孔と、外周部に軸長方向に形成されている複数の係止溝とを有するセンタコアと、軸長方向に積層された複数の磁性鋼板からなり、センタコアの係止溝に嵌合するダブテール部を有する複数のポールコアと、各ポールコアに巻装されている複数のロータコイルとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２７９１６５号公報
【特許文献２】特開２００８−１７８２１１号公報
【特許文献３】特開２００３−１３４７０８号公報
【特許文献４】特開平１１−１８３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載されたモータでは、ロータコアが単一の部材により形成されているので、隣り合う突極同士の間のスロット内でのロータコイルの占積率を高めつつ、ロータコイルの脱落を有効に阻止する面からはまだ改良の余地がある。
【０００９】
これに対して、特許文献２に記載されたロータでは、ロータコアの突起部と、保持部材とによりロータコイルを保持しているが、ロータコアのみでロータコイルを保持する構造ではなく、ロータコイル外側に沿って周方向に伸びる保持部材と、ロータコアの径方向に伸びる突起部とが必要になる。
【００１０】
一方、特許文献３に記載されたロータのように、周方向複数個所に配置された複数のロータコア要素に対応する複数のティースにより、鉄心素板のようなロータコアを形成することも考えられる。ただし、特許文献３のロータでは、隣り合うティース同士で係合凸部と係合凹部とを係合させることで、複数のティースを連結する必要があるため、ロータの径方向寸法が大きくなる要因となる。
【００１１】
また、特許文献４に記載されたロータでは、ステータで発生した磁束が、ロータコア要素に対応する１つのポールコアから、別のロータコア要素に対応する別のポールコアに流れる場合に、１つのポールコアからエアギャップを介してシャフトに磁束が流れる。また、シャフトから別のエアギャップを介して別のポールコアに磁束が流れる。このため、ポールコアとシャフトとの間で磁束が２度エアギャップを通過し、ポールコア及びシャフトの材料の違い等に基づく磁束変化によって大きな渦電流が流れ、磁気抵抗が増大し、回転電機の性能が低下する可能性がある。
【００１２】
本発明の目的は、回転電機用ロータにおいて、周方向複数個所に配置された複数のロータコア要素を含む構成で、ステータで発生した磁束が通過する磁気経路での磁気抵抗を減少させ、回転電機の性能向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る回転電機用ロータは、外周面に設けられた複数の凸部を含むシャフトと、前記複数の凸部の一部の前記凸部がそれぞれ軸方向に嵌合される凹部を含む複数のロータコア要素であって、前記複数のロータコア要素が前記シャフトの外側の周方向複数個所に配置されることで前記シャフトに結合されたロータコアを形成する前記複数のロータコア要素と、前記各ロータコア要素に巻回される複数のコイルとを備え、周方向に隣り合う前記ロータコア要素同士は、前記シャフトに対する結合側に設けられるロータ側根元部で周方向に接しており、前記凸部の周方向の幅が最大となる最大幅部分よりも径方向内側であって、周方向に隣り合うロータコア要素同士の間にガタ減少ピンが配置されていることを特徴とする回転電機用ロータである。
【００１７】
また、本発明に係る回転電機用ロータは、外周面に設けられた複数の凸部を含むシャフトと、前記複数の凸部の一部の前記凸部がそれぞれ軸方向に嵌合される凹部を含む複数のロータコア要素であって、前記複数のロータコア要素が前記シャフトの外側の周方向複数個所に配置されることで前記シャフトに結合されたロータコアを形成する前記複数のロータコア要素と、前記各ロータコア要素に巻回される複数のコイルとを備え、周方向に隣り合う前記ロータコア要素同士は、前記シャフトに対する結合側に設けられるロータ側根元部で周方向に接しており、前記各ロータコア要素は、周方向両側面から突出する補助突出部を有し、隣り合う複数の前記ロータコア要素の前記補助突出部は先端部で互いに連結されており、前記各ロータコア要素の周囲に、前記各補助突出部の径方向内側に配置されるように、前記複数のコイルの少なくとも一部のコイルが巻回されていることを特徴とする回転電機用ロータである。
【００１８】
また、本発明に係る回転電機用ロータにおいて、好ましくは、前記複数のコイルは、前記各ロータコア要素の周囲に、前記各補助突出部の径方向内側に配置されるように巻回される内側コイルと、前記各ロータコア要素の周囲に、前記各補助突出部の径方向外側に配置されるように巻回される外側コイルとを含む。
【００１９】
また、本発明に係る回転電機用ロータにおいて、好ましくは、前記各補助突出部は、前記各ロータコア要素との接続側である根元側から先端に向かうにしたがって径方向外側になるように周方向に対し傾斜している。
【００２０】
また、本発明に係る回転電機用ロータにおいて、好ましくは、前記各補助突出部の少なくとも一部の補助突出部は、磁性材により形成されている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の回転電機用ロータによれば、周方向複数個所に配置された複数のロータコア要素を含む構成で、ステータで発生した磁束の多くが通過する磁気経路がシャフトを通過しないので、磁気経路での磁気抵抗を減少させることができ、回転電機の性能向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回転電機用ロータを含む回転電機の一部を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態のロータを含む回転電機において、ロータ及びステータの周方向一部を示す概略断面図である。
【図３】第１の実施形態のロータを含む回転電機において、ロータコイルに流れる誘導電流により生成される磁束がロータ中に流れる様子を示す模式図である。
【図４】ロータコイルにダイオードを接続して示す、図３に対応する図である。
【図５】第１の実施形態において、ロータの周方向に隣り合う２つの突極に巻装した複数のコイルの接続回路の等価回路を示す図である。
【図６】ロータコイルに接続するダイオードの数を少なくした別例を示す、図５に対応する図である。
【図７】図１のロータにおけるＡ−Ａ断面図である。
【図８】図７のＢ部拡大図である。
【図９】一部を省略して図７の矢印Ｃ方向に見た拡大図である。
【図１０】ロータコアにおいて、図９の矢印Ｄ位置に配置された複数の金属板の周方向一部を示す図である。
【図１１】ロータコアにおいて、図９の矢印Ｅ位置に配置された複数の金属板の周方向一部を示す図である。
【図１２】ロータコアにおいて、図９の矢印Ｆ位置に配置された複数の金属板の周方向一部を示す図である。
【図１３】第１の実施形態のロータにおいて、磁束の流れを示す、図８のＧ部拡大対応図である。
【図１４】比較例のロータにおいて、磁束の流れを示す概略断面図である。
【図１５】ロータの回転時に作用する圧縮応力の分布を、ロータの周方向一部で示す図である。
【図１６】ステータからロータ中に磁束を流す場合において、図１３に対応するロータの磁束密度コンター（等高線表示）を示す図である。
【図１７】ステータからロータ中に磁束を流す場合のロータの周方向一部の磁束流れの解析結果を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態のロータを構成するロータコアを示す斜視図である。
【図１９】図１８のロータコアの軸方向一部を構成する複数の第１金属板を示す図である。
【図２０】図１８のロータコアの軸方向一部を構成する複数の第２金属板を示す図である。
【図２１】図１８のロータコアの軸方向一部を構成する複数の第３金属板を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１の実施形態］
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。図１〜１３、１５は、本発明の第１の実施形態を示す図である。図１は、本実施形態に係る回転電機用ロータを含む回転電機の一部を示す概略断面図である。図１に示すように、回転電機１０は、電動機または発電機として機能するものであり、図示しないケーシングに固定されたステータ１２と、ステータ１２と所定の空隙をあけて径方向内側に対向配置され、ステータ１２に対し回転可能な回転電機用ロータ（以下、単に「ロータ」という。）１４とを備える。なお、「径方向」とは、ロータ１４の回転中心軸に対し直交する放射方向をいう（本明細書全体及び特許請求の範囲で、特に断らない限り「径方向」の意味は同じである。）。
【００２４】
ステータ１２は、磁性材製のステータコア１６と、ステータコア１６に配設された複数相（例えばＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相）のステータコイル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗとを含む。ロータ１４は、磁性材製のロータコア２４と、ロータコア２４の中心部に挿入して嵌合固定されたシャフト２５と、ロータコア２４の軸方向両側に配置された２つのエンドプレート２６ａ，２６ｂとを含む。また、ロータ１４は、ロータコア２４に配設された複数のロータコイルである、Ｎ極誘導コイル２８ｎ、Ｓ極誘導コイル２８ｓ、Ｎ極コモンコイル３０ｎ、及びＳ極コモンコイル３０ｓと、Ｎ極誘導コイル２８ｎに接続された第１ダイオード３８と、Ｓ極誘導コイル２８ｓに接続された第２ダイオード４０とを含む。
【００２５】
まず、図２〜５を用いて回転電機１０の基本構成を説明し、その後、ロータ１４の詳細構造を説明する。図２は、本実施形態のロータを含む回転電機において、ロータ及びステータの周方向一部を示す概略断面図である。図３は、本実施形態のロータを含む回転電機において、ロータコイルに流れる誘導電流により生成される磁束がロータ中に流れる様子を示す模式図である。図４は、ロータコイルにダイオードを接続して示す、図３に対応する図である。
【００２６】
図２に示すように、ステータ１２は、ステータコア１６を含み、ステータコア１６の内周面の周方向複数個所には、径方向内側へ（ロータ１４へ向けて）突出する複数のティース１８が配置されており、各ティース１８間にスロット２２が形成されている。ステータコア１６は、けい素鋼板等の磁性を有する電磁鋼板のような金属板の積層体等の磁性材料により形成される。複数のティース１８は、ロータ１４の回転軸である回転中心軸周りの周方向に沿って互いに間隔をおいて配列されている。なお、「周方向」とは、ロータ１４の回転中心軸を中心として描かれる円形に沿う方向をいう（本明細書全体及び特許請求の範囲で、特に断らない限り「周方向」の意味は同じである。）。
【００２７】
各相のステータコイル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗは、スロット２２を通ってステータコア１６のティース１８に短節集中巻で巻装されている。このように、ティース１８にステータコイル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗが巻装されることで磁極が構成される。そして、複数相のステータコイル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗに複数相の交流電流を流すことで、周方向に並べられたティース１８が磁化し、周方向に回転する回転磁界をステータ１２に生成することができる。なお、ステータコイル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗは、このようにステータ１２のティース１８に巻回する構成に限定するものではなく、例えばティース１８から外れたステータコア１６の環状部分の周方向複数個所に複数相のステータコイルを巻回するトロイダル巻きとし、ステータ１２に回転磁界を生じさせることもできる。
【００２８】
ティース１８に形成された回転磁界は、その先端面からロータ１４に作用する。図２に示す例では、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のステータコイル２０ｕ，２０ｖ，２０ｗがそれぞれ巻装された３つのティース１８により１つの極対が構成されている。
【００２９】
一方、ロータ１４は、磁性材料製のロータコア２４と、複数のロータコイルである、Ｎ極誘導コイル２８ｎ、Ｎ極コモンコイル３０ｎ、Ｓ極誘導コイル２８ｓ、及びＳ極コモンコイル３０ｓとを含む。ロータコア２４は、外周面の周方向複数個所に径方向外側に向けて（ステータ１２に向けて）突出して設けられた複数の磁極部であり、主突極であり、かつ第２ティースであるＮ極形成突極３２ｎ及びＳ極形成突極３２ｓを有する。Ｎ極形成突極３２ｎとＳ極形成突極３２ｓとは、ロータコア２４の周方向に沿って交互に、かつ、互いに間隔をおいて配置されており、各突極３２ｎ、３２ｓがステータ１２と対向している。ロータコア２４の環状部分であるロータヨーク３３及び複数の突極３２ｎ、３２ｓは、磁性材製の金属板を複数積層した積層体である複数のロータコア要素を環状に連結することにより、一体に設けられている。これについては、後で詳しく説明する。Ｎ極形成突極３２ｎとＳ極形成突極３２ｓとは、互いに同一の形状及び大きさを有する。
【００３０】
より詳しくは、ロータ１４の周方向に関して１つおきのＮ極形成突極３２ｎのそれぞれに、２つのＮ極ロータコイルである、Ｎ極コモンコイル３０ｎとＮ極誘導コイル２８ｎとが集中巻きで巻回されている。また、ロータ１４において、Ｎ極形成突極３２ｎと隣り合う別の突極であり、周方向１つおきのＳ極形成突極３２ｓのそれぞれに、２つのＳ極ロータコイルである、Ｓ極コモンコイル３０ｓとＳ極誘導コイル２８ｓとが集中巻きで巻回されている。各コモンコイル３０ｎ、３０ｓは内側コイルであり、各誘導コイル２８ｎ、２８ｓは外側コイルである。
【００３１】
ロータ１４は、周方向に隣り合う突極３２ｎ、３２ｓの間に形成されたスロット３４（図３）を有する。すなわち、ロータコア２４には、複数のスロット３４が、ロータ１４の回転軸まわりの周方向に互いに間隔をおいて形成されている。また、ロータコア２４は、回転軸であるシャフト２５（図１）の径方向外側に嵌合固定されている。
【００３２】
各Ｎ極誘導コイル２８ｎは、各Ｎ極形成突極３２ｎにおいて、Ｎ極コモンコイル３０ｎよりも先端側、すなわち、ステータ１２に近い側に巻かれている。各Ｓ極誘導コイル２８ｓは、各Ｓ極形成突極３２ｓにおいて、Ｓ極コモンコイル３０ｓよりも先端側、すなわち、ステータ１２に近い側に巻かれている。なお、図３に示すように、各突極３２ｎ、３２ｓの周囲に巻かれる誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ、３０ｓは、それぞれ突極３２ｎ（または３２ｓ）の周囲の長さ方向（図３の上下方向）に沿って設けられたソレノイドが、突極３２ｎ（または３２ｓ）の周方向（図３の左右方向）に複数層整列した整列巻きで配置されることもできる。なお、各突極３２ｎ、３２ｓの先端側に巻かれる誘導コイル２８ｎ、２８ｓは、突極３２ｎ、３２ｓの周囲に複数回、すなわち複数ターン分、渦巻状に巻いた構成とすることもできる。
【００３３】
図４、図５に示すように、ロータ１４の周方向に隣り合う２個の突極３２ｎ、３２ｓを１組として、各組で１個のＮ極形成突極３２ｎに巻かれたＮ極誘導コイル２８ｎの一端と、別のＳ極形成突極３２ｓに巻かれたＳ極誘導コイル２８ｓの一端とを、２個の磁気特性調整部であり整流素子である第１ダイオード３８及び第２ダイオード４０を介して接続している。すなわち、図５は、本実施形態において、ロータ１４（図２）の周方向に隣り合う２つの突極３２ｎ、３２ｓ（図２）に巻装した複数のコイル２８ｎ、２８ｓ、３０ｎ、３０ｓの接続回路の等価回路を示す図である。図５に示すように、Ｎ極誘導コイル２８ｎ及びＳ極誘導コイル２８ｓの一端は、互いに順方向が逆になる第１ダイオード３８及び第２ダイオード４０を介して、接続点Ｒで接続されている。
【００３４】
図４、図５に示すように、各組でＮ極形成突極３２ｎに巻かれたＮ極コモンコイル３０ｎの一端は、Ｓ極形成突極３２ｓに巻かれたＳ極コモンコイル３０ｓの一端に接続されている。Ｎ極コモンコイル３０ｎ及びＳ極コモンコイル３０ｓは互いに直列に接続されることで、コモンコイル組３６を形成している。さらに、Ｎ極コモンコイル３０ｎの他端は接続点Ｒに接続され、Ｓ極コモンコイル３０ｓの他端は、Ｎ極誘導コイル２８ｎ及びＳ極誘導コイル２８ｓの接続点Ｒとは反対側の他端に接続されている。また、各誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ，３０ｓの巻回中心軸は、ロータ１４（図２）の径方向と一致している。なお、各誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ、３０ｓは、対応する突極３２ｎ（または３２ｓ）に、樹脂等により造られる電気絶縁性を有するインシュレータ（図示せず）等を介して巻装されることもできる。
【００３５】
このような構成では、後述するように、Ｎ極誘導コイル２８ｎ、Ｓ極誘導コイル２８ｓ、Ｎ極コモンコイル３０ｎ及びＳ極コモンコイル３０ｓに整流された電流が流れることで各突極３２ｎ、３２ｓが磁化し、磁極部として機能する。図３に戻って、ステータコイル２０ｕ、２０ｖ、２０ｗに交流電流を流すことで、ステータ１２が回転磁界を生成するが、この回転磁界は、基本波成分の磁界だけでなく、基本波よりも高い次数の高調波成分の磁界を含んでいる。
【００３６】
より詳しくは、ステータ１２に回転磁界を発生させる起磁力の分布は、各相のステータコイル２０ｕ、２０ｖ、２０ｗの配置や、ティース１８及びスロット２２（図２）によるステータコア１６の形状に起因して、（基本波のみの）正弦波分布にはならず、高調波成分を含むものとなる。特に、集中巻においては、各相のステータコイル２０ｕ、２０ｖ、２０ｗが互いに重なり合わないため、ステータ１２の起磁力分布に生じる高調波成分の振幅レベルが増大する。例えばステータコイル２０ｕ、２０ｖ、２０ｗが３相集中巻の場合は、高調波成分として、入力電気周波数の時間的３次成分であり、空間的な２次成分の振幅レベルが増大する。このようにステータコイル２０ｕ、２０ｖ、２０ｗの配置やステータコア１６の形状に起因して起磁力に生じる高調波成分は空間高調波と呼ばれている。
【００３７】
ステータ１２からロータ１４に、この空間強調波成分を含む回転磁界が作用すると、空間高調波の磁束変動により、ロータ１４の突極３２ｎ、３２ｓ間の空間に漏れ出す漏れ磁束の変動が発生し、これにより図３に示す各誘導コイル２８ｎ、２８ｓの少なくともいずれかの誘導コイル２８ｎ、２８ｓに誘導起電力が発生する。また、ステータ１２から近い、突極３２ｎ、３２ｓの先端側の誘導コイル２８ｎ、２８ｓは、主に誘導電流を発生させる機能を有し、ステータ１２から遠い、コモンコイル３０ｎ、３０ｓは、主に突極３２ｎ、３２ｓを磁化する機能を有する、すなわち電磁石として機能する。また、図５の等価回路から理解されるように、隣り合う突極３２ｎ、３２ｓ（図２〜図４）に巻装された誘導コイル２８ｎ、２８ｓを流れる電流の合計がコモンコイル３０ｎ、３０ｓにそれぞれ流れる電流となる。隣り合うコモンコイル３０ｎ、３０ｓ同士を直列に接続しているので、両方で巻き数を増加させたのと同じ効果を得られ、各突極３２ｎ、３２ｓに流れる磁束を同じとしたままで各コモンコイル３０ｎ、３０ｓに流す電流を低減できる。
【００３８】
各誘導コイル２８ｎ、２８ｓに誘導起電力が発生すると、Ｎ極誘導コイル２８ｎ、Ｓ極誘導コイル２８ｓ、Ｎ極コモンコイル３０ｎ及びＳ極コモンコイル３０ｓにダイオード３８，４０の整流方向に応じた直流電流が流れ、コモンコイル３０ｎ、３０ｓが巻装された突極３２ｎ、３２ｓが磁化することで、この突極３２ｎ、３２ｓが磁極の固定された磁石である磁極部として機能する。図４に示す、周方向に隣り合うＮ極誘導コイル２８ｎ及びＮ極コモンコイル３０ｎと、Ｓ極誘導コイル２８ｓ及びＳ極コモンコイル３０ｓとで巻き方向が逆になっており、周方向に隣り合う突極３２ｎ、３２ｓ同士で磁化方向が逆になる。図示の例では、Ｎ極誘導コイル２８ｎ及びＮ極コモンコイル３０ｎが巻装された突極３２ｎの先端にＮ極が生成され、Ｓ極誘導コイル２８ｓ及びＳ極コモンコイル３０ｓが巻装された突極３２ｓの先端にＳ極が生成されるようにしている。このため、ロータ１４の周方向においてＮ極とＳ極とが交互に配置される。すなわち、ロータ１４は、ステータ１２で生成される磁界に含まれる高調波成分が鎖交することにより、周方向にＮ極及びＳ極が交互に形成されるように構成される。
【００３９】
また、図２に示すように、ロータ１４の周方向に関する各誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ、３０ｓの幅θは、ロータ１４の電気角で１８０°に相当する幅よりも短く設定し、各誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ、３０ｓは、それぞれ突極３２ｎ、３２ｓに短節巻きで巻装されている。より好ましくは、ロータ１４の周方向に関する各誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ、３０ｓの幅θは、ロータ１４の電気角で９０°に相当する幅に等しく、あるいはほぼ等しくしている。ここでの各誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ、３０ｓの幅θについては、各誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ、３０ｓの断面積を考慮して、各誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ、３０ｓの断面の中心幅で表すことができる。すなわち、各誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ、３０ｓの内周面の幅と外周面の幅との平均値で各誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ、３０ｓの幅θを表すことができる。
【００４０】
また、本実施形態では、ロータ１４は、周方向の複数個所に配置された突極３２ｎ、３２ｓの周方向両側面から突出する補助突出部である補助突極４２を含んでいる。補助突極４２は、各突極３２ｎ、３２ｓの周方向（図３、図４の左右方向）両側面において、軸方向（図３、図４の表裏方向）の複数個所から、周方向に対し傾斜した方向にそれぞれ突出する板状の磁性体である。例えば、図示の例では、補助突極４２は、各突極３２ｎ、３２ｓの周方向両側面の径方向中間部に、先端に向かうほどロータ１４の径方向外側になるように周方向に対し傾斜している。複数の補助突極４２は、突極３２ｎ、３２ｓの周方向の両側面において、Ｎ極誘導コイル２８ｎとＮ極コモンコイル３０ｎとの間、及び、Ｓ極誘導コイル２８ｓとＳ極コモンコイル３０ｓとの間のそれぞれから突出している。すなわち補助突極４２は、根元部において、対応する突極３２ｎ、３２ｓに磁気的に接続されている。
【００４１】
また、同じスロット３４内に配置され、互いに対向する別の突極３２ｎ、３２ｓから突出する複数の補助突極４２同士は、機械的に連結されている。一方、スロット３４内で互いに対向する別の突極３２ｎ、３２ｓから突出する複数の補助突極４２同士は、磁気的に分断されることもできる。図３、図４では、互いに同じスロット３４内に配置されるＮ極形成突極３２ｎの補助突極４２と、Ｓ極形成突極３２ｓの補助突極４２とが互いに磁気的に分断されることを模式的に示している。このような補助突極４２は、突極３２ｎ、３２ｓを含む補助突極４２と同じ磁性材料により形成されている。
【００４２】
また、各突極３２ｎ（または３２ｓ）に巻かれた誘導コイル２８ｎ（または２８ｓ）とコモンコイル３０ｎ（または３０ｓ）とは、対応するスロット３４内で補助突極４２で仕切られて分離されている。同じ突極３２ｎ、３２ｓに巻かれる誘導コイル２８ｎ、２８ｓとコモンコイル３０ｎ、３０ｓとは、ロータコア２４の軸方向端面よりも外側に設けられる図示しない片側または両側のコイルエンド側等、補助突極４２から外れた部分で互いに接続されている。後述する図８に示すように、各突極３２ｎ（３２ｓも同様である）の先端部に周方向両側に突出し、誘導コイル２８ｎ、２８ｓの抜け止めを図るための鍔部４４を形成することもできる。なお、この鍔部４４は省略することもできる。
【００４３】
このようなロータ１４を含む回転電機１０（図２）では、３相のステータコイル２０ｕ、２０ｖ、２０ｗに３相の交流電流を流すことでティース１８（図２）に形成された回転磁界（基本波成分）がロータ１４に作用し、これに応じて、ロータ１４の磁気抵抗が小さくなるように、突極３２ｎ、３２ｓがティース１８の回転磁界に吸引される。これによって、ロータ１４にトルク（リラクタンストルク）が作用する。
【００４４】
また、ティース１８に形成された空間高調波成分を含む回転磁界がロータ１４の各誘導コイル２８ｎ、２８ｓに鎖交すると、各誘導コイル２８ｎ、２８ｓには、空間高調波成分に起因するロータ１４の回転周波数（回転磁界の基本波成分）と異なる周波数の磁束変動によって、各誘導コイル２８ｎ、２８ｓに誘導起電力が発生する。この誘導起電力の発生に伴って各誘導コイル２８ｎ、２８ｓに流れる電流は、各ダイオード３８，４０により整流されることで一方向（直流）となる。そして、各ダイオード３８，４０で整流された直流電流が各誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び各コモンコイル３０ｎ、３０ｓに流れるのに応じて各突極３２ｎ、３２ｓが磁化することで、各突極３２ｎ、３２ｓが磁極が（Ｎ極かＳ極のいずれか一方に）固定された磁石として機能する。前述のように、ダイオード３８，４０による誘導コイル２８ｎ、２８ｓの電流の整流方向が互いに逆方向であるため、各突極３２ｎ、３２ｓに生じる磁石は、周方向においてＮ極とＳ極が交互に配置されたものとなる。
【００４５】
しかも、図３に示すように、各突極３２ｎ、３２ｓの周方向両側面に補助突極４２が、先端に向かうほど径方向外側になるように周方向に対し傾斜する方向に形成されている。このため、例えば図３の破線矢印α、βで示す方向に、ステータ１２からロータ１４に、ステータ１２の起磁力として、空間的２次の空間高調波の磁束であるｑ軸磁束が流れる場合を考えると、補助突極４２により誘導コイル２８ｎ、２８ｓに多くの磁束を鎖交させることができる。すなわち、ステータ１２とロータ１４とのある位相関係で、空間高調波のｑ軸磁束が、ステータ１２の一部のティース１８から一部の補助突極４２を介して、突極３２ｎ、３２ｓの一部へ多く誘導され、突極３２ｎ、３２ｓの一部から別のティース１８へ誘導される場合があり、誘導コイル２８ｎ、２８ｓに多くの磁束を鎖交させることができる。また、ｑ軸磁束の向き及び大きさは電気的１周期の中で変化するが、誘導コイル２８ｎ、２８ｓに流れる磁束の最大量が多くなることで、誘導コイル２８ｎ、２８ｓの鎖交磁束の変化を大きくできる。例えば、図３の破線矢印βで示すように、ステータ１２のティース１８からＳ極の補助突極４２を介してＳ極形成突極３２ｓにｑ軸磁束が流れようとする場合があり、Ｓ極形成突極３２ｓをＮ極とする方向に磁束が流れようとする。この場合、これを妨げる方向にＳ極誘導コイル２８ｓに誘導電流が流れようとし、その流れは第２ダイオード４０（図４）で妨げられない。このため、図３に実線矢印で示すように、Ｓ極形成突極３２ｓからロータコア２４のロータヨーク３３を介してＮ極形成突極３２ｎに抜ける方向の磁束である、誘導電流による磁束が流れる。
【００４６】
また、これとは逆、すなわち、図３の破線矢印αと逆方向に、ステータ１２のティース１８からＮ極形成突極３２ｎを介して補助突極４２にｑ軸磁束が流れようとする場合があり、Ｎ極形成突極３２ｎをＳ極とする方向に磁束が流れようとする。この場合、これを妨げる方向にＮ極誘導コイル２８ｎに誘導電流が流れようとし、その流れは第１ダイオード３８（図４）で妨げられることなく、Ｎ極形成突極３２ｎをＮ極とする方向に電流を流す。この場合も、Ｓ極形成突極３２ｓからロータヨーク３３を介してＮ極形成突極３２ｎに抜ける方向の、誘導電流による磁束が流れる。この結果、各突極３２ｎ、３２ｓがＮ極またはＳ極に磁化する。上記のように各突極３２ｎ、３２ｓの両側面から補助突極４２が突出しているので、補助突極４２がない、すなわち各スロット３４内で周方向に隣り合う突極３２ｎ、３２ｓ同士の間に空間しかない場合に比べて、各誘導コイル２８ｎ、２８ｓに鎖交する磁束の振幅の最大値を大きくできるので、鎖交磁束の変化を大きくできる。
【００４７】
そして、各突極３２ｎ、３２ｓ（磁極が固定された磁石）の磁界がステータ１２により生成される回転磁界（基本波成分）と相互作用して、吸引及び反発作用が生じる。このステータ１２により生成される回転磁界（基本波成分）と突極３２ｎ、３２ｓ（磁石）の磁界との電磁気相互作用（吸引及び反発作用）によっても、ロータ１４にトルク（磁石トルクに相当するトルク）を作用させることができ、ロータ１４がステータ１２で生成される回転磁界（基本波成分）に同期して回転駆動する。このように回転電機１０は、ステータコイル２０ｕ、２０ｖ、２０ｗへの供給電力を利用してロータ１４に動力（機械的動力）を発生させるモータとして機能させることができる。
【００４８】
なお、上記では、隣り合う２つの突極３２ｎ、３２ｓを１組として、各組において、２つの突極３２ｎ、３２ｓに巻かれた誘導コイル２８ｎ、２８ｓ同士を２つのダイオード３８，４０を介して接続する場合を説明した。このため、２つの突極３２ｎ、３２ｓに対して２つのダイオード３８，４０が必要になる。これに対して、ロータ１４の全部の突極３２ｎ、３２ｓに巻かれた全部のコイル２８ｎ、２８ｓ、３０ｎ、３０ｓ同士を接続するとともに、ダイオード３８，４０として２つのみを使用することもできる。図６は、ロータコイルに接続するダイオードの数を少なくした別例を示す、図５に対応する図である。図６に示す別例では、上記の図３、図４等に示した構成において、ロータの周方向１つ置きの突極である全部のＮ極形成突極３２ｎ（図３参照）の先端側に巻装した複数のＮ極誘導コイル２８ｎ同士を直列に接続することでＮ極誘導コイル組Ｋｎを形成し、ロータのＮ極形成突極３２ｎと隣り合う全部のＳ極形成突極３２ｓ（図３参照）の先端側に巻装した複数のＳ極誘導コイル２８ｓ同士を直列に接続することでＳ極誘導コイル組Ｋｓを形成している。Ｎ極誘導コイル組Ｋｎ及びＳ極誘導コイル組Ｋｓの一端は、互いに順方向が逆になる第１ダイオード３８及び第２ダイオード４０を介して、接続点Ｒで接続されている。
【００４９】
また、ロータの周方向に隣り合う２つのＮ極形成突極３２ｎ及びＳ極形成突極３２ｓ（図３参照）を１組とした場合に、各組においてＮ極コモンコイル３０ｎ及びＳ極コモンコイル３０ｓ同士を直列に接続することでコモンコイル組Ｃ１を形成するとともに、全部の突極３２ｎ、３２ｓに関する全部のコモンコイル組Ｃ１同士を直列接続している。さらに、直列接続した複数のコモンコイル組Ｃ１のうち、一端となる１つのコモンコイル組Ｃ１のＮ極コモンコイル３０ｎの一端を接続点Ｒに接続し、他端となる別のコモンコイル組Ｃ１のＳ極コモンコイル３０ｓの一端を、Ｎ極誘導コイル組Ｋｎ及びＳ極誘導コイル組Ｋｓの接続点Ｒとは反対側の他端に接続している。このような構成では、上記の図４、図５に示した構成と異なり、ロータに設けるダイオードの総数を第１ダイオード３８及び第２ダイオード４０の２つに減らすことができる。
【００５０】
以上が、本実施形態のロータ１４を含む回転電機１０の基本的構成とその作用であるが、本実施形態では、ロータ１４として、周方向複数個所に配置された複数のロータコア要素を含む構成を採用し、さらにステータ１２で発生した磁束の多くが通過する磁気経路での磁気抵抗を減少させ、回転電機１０の性能向上を図るために、次の具体的構成を採用している。図７〜図１３、図１５を用いてロータ１４の具体的構造を説明する。なお、図７〜図９、図１３において、上記の図１〜６で示した要素と同一または対応する要素には同一の符号を付している。
【００５１】
図７は、図１のロータ１４におけるＡ−Ａ断面図である。図８は、図７のＢ部拡大図である。図９は、一部を省略して図７の矢印Ｃ方向に見た拡大図である。図１０〜１２は、ロータコアにおいて、図９の矢印Ｄ、Ｅ、Ｆ位置に配置された複数の金属板の周方向一部をそれぞれ示す図である。
【００５２】
図７に示すように、本実施形態のロータ１４は、ロータコア２４と、ロータコア２４の中心部に嵌合固定されたシャフト２５とを備える。シャフト２５は、外周面の周方向複数個所に設けられ、径方向に突出する複数の外側凸部４６を含んでいる。図８に示すように、各外側凸部４６は、全体的に軸方向に対し直交する平面に関する断面形状が同一である軸方向に長い形状である。各外側凸部４６は、周方向幅が小さいシャフト側根元部４８と、シャフト側根元部４８に接続され、シャフト側根元部４８の周方向幅よりも大きくなった周方向幅を有するシャフト側先端部５０とを含む。シャフト側先端部５０は略楕円の断面形状を有する。シャフト側先端部５０は、周方向の幅が最大となる最大幅部分５２（図８）を有し、最大幅部分５２の周方向の幅Ｄ１は、シャフト側根元部４８の周方向の最大幅Ｄ２（図８）よりも大きくなっている。シャフト２５は、けい素を含まない鉄鋼材料である無垢材等の剛性の高い材料により造られている。
【００５３】
図７に戻って、ロータコア２４は、それぞれ複数ずつのロータコア要素である、第１コア要素５４と第２コア要素５６とを含む。ロータコア２４は、第１コア要素５４と第２コア要素５６とを周方向に１つずつ交互に配置し、環状に連結することにより形成されている。各コア要素５４，５６は、複数の薄板の金属板を軸方向に積層することにより形成されている。すなわち、各コア要素５４，５６は、それぞれ複数ずつの異なる形状の第１金属板５８及び第２金属板６０を有する。各金属板５８，６０は、けい素鋼板のような電磁鋼板等の磁性を有する金属板である。第１金属板５８は、図１０、図１２に示すように、シャフト２５に対する結合側に設けられる第１ロータ側根元部６２と、第１ロータ側根元部６２の径方向外側に接続される第１ロータ側先端部６４とを含む。第１ロータ側根元部６２は、ロータヨーク３３（図７）を形成し、第１ロータ側先端部６４はＮ極形成突極３２ｎまたはＳ極形成突極３２ｓ（図７）を形成する。
【００５４】
第１ロータ側根元部６２は、基部６６の周方向両側で径方向内側に突出する２つの脚部６８を含む。２つの脚部６８の間の内側面を含む、第１ロータ側根元部６２の径方向内側面に内側凹部７０が形成されている。内側凹部７０の内側には、シャフト２５に設けられた外側凸部４６が軸方向に嵌合される。各内側凹部７０は、各コア要素５４，５６の径方向内端に開口するように形成され、奥部に周方向幅が大きくなった幅広部７２を有する。第１ロータ側根元部６２の周方向両側面は、ロータ１４の放射方向と一致する。第１ロータ側根元部６２の周方向両側面において、内側凹部７０の周方向幅が最大となる部分よりも径方向内側部分に半円部７４が形成されている。
【００５５】
また、第１ロータ側先端部６４は略矩形状の胴体部７６と、胴体部７６の周方向両側面から周方向に対し傾斜した方向に突出する傾斜突出部７８とを有する。各傾斜突出部７８は、上記の補助突極４２（図２等）を形成する。各傾斜突出部７８の先端部にピン孔８５が軸方向に貫通して形成されている。各胴体部７６の先端部の周方向両側面に、それぞれ鍔部４４（図８）を形成するための周方向突出部８０が形成されている。
【００５６】
このような第１金属板５８は、図１０〜１２に示す第２金属板６０に積層される。第２金属板６０も第１金属板５８と同様に、シャフト２５に対する結合側に設けられる第２ロータ側根元部８２と、第２ロータ側根元部８２の径方向外側に接続される第２ロータ側先端部８４とを含む。第２ロータ側根元部８２は、上記の第１ロータ側根元部６２と同じ形状を有し、２つの脚部６８と内側凹部７０とを有する。第２ロータ側先端部８４は、第１金属板５８の第１ロータ側先端部６４（図１０）と同様に、胴体部７６を有するが、その周方向両側面には傾斜突出部７８（図１０）を形成していない。第２金属板６０のそれ以外の形状及び大きさは第１金属板５８と同様である。すなわち、第２金属板６０も第１金属板５８と同様に、第２ロータ側根元部８２の周方向両側面に半円部７４が形成され、先端側に周方向突出部８０を有する。なお、鍔部４４を省略する場合、周方向突出部８０も省略される。各金属板５８，６０は、周方向中央に関して左右で対象形状である。また、第１金属板５８と第２金属板６０とは、例えば互いに同じ、またはほぼ同じ厚さを有する。
【００５７】
そして、図７に示すように、複数枚積層した第１金属板５８に、複数枚積層した第２金属板６０を積層し、これを繰り返すことでＮ極形成突極３２ｎを含む第１コア要素５４が形成されている。また、複数枚積層した第２金属板６０に、複数枚積層した第１金属板５８を積層し、これを繰り返すことでＳ極形成突極３２ｓを含む第２コア要素５６が形成されている。この場合、第１コア要素５４と第２コア要素５６とを、それぞれの傾斜突出部７８の先端部を軸方向（図７の表裏方向）に見て一致するように配置した状態で、同じ種類の金属板５８（または６０）の軸方向の配置位置が、少なくとも一部で第１コア要素５４と第２コア要素５６とでずれるようにしている。このため、傾斜突出部７８の軸方向位置は、第１コア要素５４及び第２コア要素５６同士でずれている。
【００５８】
さらに、図７に示すように、隣り合うコア要素５４，５６同士で傾斜突出部７８の先端部を軸方向に見て一致させた状態で、互いの傾斜突出部７８の先端部同士の間に軸方向の隙間が形成されるようにしている。このために、図９に示すように、第２金属板６０の積層枚数は、第１金属板５８の積層枚数よりも２枚だけ多くするか、または３枚以上多くしている。また、図８に示すように、第１コア要素５４の傾斜突出部７８よりも根元側にＮ極コモンコイル３０ｎを巻回するとともに、第１コア要素５４の傾斜突出部７８よりも先端側にＮ極誘導コイル２８ｎを巻回している。また、第２コア要素５６の傾斜突出部７８よりも根元側にＳ極コモンコイル３０ｓを巻回するとともに、第２コア要素５６の傾斜突出部７８よりも先端側にＳ極誘導コイル２８ｓを巻回している。
【００５９】
そして、図７に示すように、第１コア要素５４と第２コア要素５６とを周方向に交互に配置して、環状に突き合わせている。この場合、隣り合うコア要素５４，５６のロータ側根元部６２，８２の周方向側面同士が周方向に接している。また、図８、図９に示すように、周方向に隣り合う第１コア要素５４の傾斜突出部７８の先端部と第２コア要素５６の傾斜突出部７８の先端部とが、それぞれのピン孔８５（図８）を軸方向に整合させる、すなわち軸方向に見て重畳させるように配置されている。
【００６０】
また、隣り合うコア要素５４，５６の互いの傾斜突出部７８を軸方向に重畳させた部分で、互いに軸方向に整合する複数のピン孔８５に連結ピン８６が挿入されている。各連結ピン８６のいずれかのコア要素５４（または５６）から外側に突出した一端部または両端部をかしめることで、連結ピン８６の抜け止めを図ることもできる。各連結ピン８６の一端部にのみかしめ部を形成する場合、各連結ピン８６の他端部には予め直径が他の部分よりも大きくなった頭部を一体に形成して抜け止めを図れるようにする。この場合、各連結ピン８６は、頭部と反対側を先にして対応する複数のピン孔８５に挿入し、ロータコア２４の軸方向端部から外側に突出した部分にかしめ部を形成する。各コア要素５４，５６は、連結ピン８６により連結ピン８６を中心とする揺動可能に連結されることもできる。なお、各連結ピン８６は、圧入により対応するピン孔８５に挿入されることもできる。
【００６１】
また、各コア要素５４，５６で積層した複数の金属板５８，６０の半円部７４を互いに軸方向に整合させ、軸方向に長い半円筒部を形成するとともに、隣り合うコア要素５４，５６同士の根元部で互いに対向する半円筒部を対向させて略円筒のピン係合部８７を形成している。すなわち、複数のコア要素５４，５６の周方向複数個所にピン係合部８７が配置されている。各ピン係合部８７にガタ減少ピン８８を挿入可能としている。このようにしてロータコア２４が形成される。各連結ピン８６及び各ガタ減少ピン８８は、ステンレス材等の非磁性材料により形成されることができる。
【００６２】
各コア要素５４，５６の胴体部７６を積層した部分により、ロータコア２４の周方向に交互に配置されるＮ極形成突極３２ｎとＳ極形成突極３２ｓとが形成される。また、ロータコア２４の周方向複数個所で、複数の傾斜突出部７８を積層した部分により複数の補助突極４２が形成される。各コア要素５４，５６のロータ側根元部６２，８２を環状に突き合わせた部分により略環状のロータヨーク３３が形成される。この状態で、ロータコア２４は、軸方向に対し直交する断面で考えた場合に、軸方向の異なる位置に応じて、図１０〜１２の３つの異なる形状が形成される。図１０〜１２は、互いにロータコア２４の周方向の同じ範囲を示している。例えば、図１０の軸方向の１つの位置では、第１コア要素５４に第１金属板５８が配置され、第２コア要素５６に第２金属板６０が配置されている。図１１の軸方向の別の位置では、第１コア要素５４及び第２コア要素５６の両方に第２金属板６０が配置されている。図１２の軸方向のさらに別の位置では、第１コア要素５４に第２金属板６０が配置され、第２コア要素５６に第１金属板５８が配置されている。すなわち、図９に矢印δ方向で示すように、ロータコア２４を軸方向の片側から他側に向かって見た場合に、予め規定した複数枚の第１金属板５８を積層した部分と複数の第２金属板６０を積層した部分とが周方向（図９の左右方向）に隣り合い、その他側（図９の下側）に、１枚ずつの第２金属板６０を周方向に隣り合うように配置したものをそれぞれ積層している。また、その他側に、予め規定した複数枚の第２金属板６０を積層した部分と複数の第１金属板５８を積層した部分とが周方向に隣り合うものを積層し、その他側に、１枚ずつの第２金属板６０を周方向に隣り合うように配置したものを積層し、これを繰り返している。
【００６３】
なお、第１金属板５８及び第２金属板６０の配置関係及び積層枚数はこれに限定するものではない。例えば、各コア要素５４，５６で、第１金属板５８の積層枚数と第２金属板６０の積層枚数とを同じとし、第１金属板５８の傾斜突出部７８の先端部同士が軸方向に接触するようにすることもできる。この場合、各傾斜突出部７８により補助突極４２が形成される。
【００６４】
また、第１コア要素５４で第１金属板５８と第２金属板６０とを１枚ずつ交互に配置し、周方向で第１金属板５８同士が隣り合わないように、第２コア要素５６で第１金属板５８と第２金属板６０とを１枚ずつ交互に配置することもできる。この場合、補助突極４２となる各傾斜突出部７８の先端部が、第１コア要素５４と第２コア要素５６とで軸方向の交互に配置される。
【００６５】
図８に示すように、ロータコア２４の各スロット３４内で誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及びコモンコイル３０ｎ、３０ｓを配置した空間には樹脂が充填されている。このため、各コイル２８ｎ、２８ｓ、３０ｎ、３０ｓが固められるとともに、ロータコア２４からの各コイル２８ｎ、２８ｓ、３０ｎ、３０ｓの脱落が阻止される。また、ロータコア２４の外周面にカーボンファイバーにより形成される線材を巻き付けることもできる。この構成によれば、各コイル２８ｎ、２８ｓ、３０ｎ、３０ｓの脱落がより有効に阻止される。
【００６６】
このようなロータコア２４を製造する場合、例えば次のように製造される。まず、複数の連結ピン８６のうち、１つの連結ピン８６だけを隣り合う２つのコア要素５４，５６から取り外し、他の連結ピン８６により隣り合うコア要素５４，５６の補助突極４２同士を連結ピン８６を介して連結した状態で、各コア要素５４，５６を１列等に並べて各突極３２ｎ、３２ｓの周囲に、対応する誘導コイル２８ｎ、２８ｓ及び対応するコモンコイル３０ｎ、３０ｓを巻装する。例えば、各コモンコイル３０ｎ、３０ｓは空芯の巻き状態としたものを、対応するコア要素５４，５６の根元側から胴体部７６に向け嵌合させることもできる。次いで、各連結ピン８６を中心に、隣り合うコア要素５４，５６同士を揺動させながら環状に配置して、ピン未挿入のピン孔８５に連結ピン８６を挿入する。これによって、ロータコア２４が形成される。
【００６７】
また、図１に示すように、ロータ１４は、ロータコア２４の中心部に嵌合されたシャフト２５と、シャフト２５に固定された２つのエンドプレート２６ａ、２６ｂとを含む。この場合、図７に示すように、シャフト２５の外周面の周方向複数個所に、上記で説明した外側凸部４６が形成されている。各外側凸部４６の軸方向長さは、例えばロータコア２４の軸長とほぼ同じか、またはこの軸長よりも少し長くする。各外側凸部４６は、各コア要素５４，５６の内側凹部７０に軸方向に嵌合される。このため、シャフト２５は、各外側側凸部４６をロータコア２４の各内側凹部７０に軸方向に嵌合させるように、ロータコア２４の内側に軸方向に嵌合されている。また、ロータコア２４にシャフト２５が嵌合された状態で、図８に示すように、隣り合うコア要素５４，５６の脚部６８同士を押し広げるように、複数のピン係合部８７に複数のガタ減少ピン８８が軸方向に押し込まれる、すなわち挿入されている。
【００６８】
さらに、図１に示すように、ロータコア２４の軸方向両側に配置されるように、２つのエンドプレート２６ａ、２６ｂがシャフト２５の周囲に圧入等により嵌合固定され、さらに、ロータコア２４の軸方向両端に突き当てられている。各エンドプレート２６ａ、２６ｂの軸方向片側に、各コイル２８ｎ、２８ｓ、３０ｎ、３０ｓにおいて、ロータコア２４の軸方向両端よりも外側に配置されるコイルエンドを避ける凹部９０が形成されている。各エンドプレート２６ａ、２６ｂは非磁性材料で形成され、外周端部と内周端部との軸方向片側端部でロータコア２４に突き当てられている。例えば、各エンドプレート２６ａ、２６ｂの外周部の軸方向端部は、各補助突極４２の連結部の軸方向端部に突き当てられることもできる。この場合、各エンドプレート２６ａ、２６ｂの外周部の軸方向端部に、各連結ピン８６の端部でロータコア２４よりも軸方向に突出した部分を挿入保持する凹部が形成されることもできる。
【００６９】
また、２つのエンドプレート２６ａ、２６ｂの少なくとも一方のエンドプレート２６ａ（または２６ｂ）に第１ダイオード３８または第２ダイオード４０またはその両方のダイオード３８，４０が保持されている。ただし、本実施形態は、このような構成に限定せず、各ダイオード３８，４０はシャフト２５またはロータコア２４に直接または間接に固定されていればよい。
【００７０】
このようにロータ１４は、外周面に設けられた複数の外側凸部４６を含むシャフト２５と、複数の外側凸部４６の一部の外側凸部４６がそれぞれ軸方向に嵌合される内側凹部７０を含む複数ずつの第１コア要素５４及び第２コア要素５６と、各コア要素５４，５６に巻回される複数のコイル２８ｎ、２８ｓ、３０ｎ、３０ｓとを含む。複数のコア要素５４，５６がシャフト２５の外側の周方向複数個所に配置されることで、シャフト２５に結合されたロータコア２４が形成されている。また、周方向に隣り合うコア要素５４，５６同士は、シャフト２５に対する結合側に設けられるロータ側根元部６２，８２で周方向に接している。
【００７１】
また、シャフト２５の各外側凸部４６は、先端部に周方向の幅が最大となる最大幅部分５２（後述する図１３の矢印Ｄ１で周方向幅を示す部分）が形成されている。また、隣り合う外側凸部４６同士の間で、最大幅部分５２よりも径方向内側に、隣り合う２つのコア要素５４，５６の根元側で先端部の周方向の合計幅が、隣り合う外側凸部４６の先端部同士の間の周方向の最小幅よりも大きくなった脚部６８が係止されている。隣り合うコア要素５４，５６間には有限な微小隙間であるギャップが形成され、少なくともガタ減少ピン８８をその間に挿入しない状態で、隣り合うコア要素５４，５６間同士で圧縮応力及び引っ張り応力を発生させないようにしている。隣り合うコア要素５４，５６間にガタ減少ピン８８を押し込んだ状態では、ガタ減少ピン８８により隣り合うコア要素５４，５６間のガタと、シャフト２５及びロータコア２４の間のガタとを減少できる。
【００７２】
さらに、各ガタ減少ピン８８は、シャフト２５の各外側凸部４６の最大幅部分５２よりも径方向内側、すなわち後述する図１３の破線Ｇよりも径方向内側であって、周方向に隣り合うコア要素５４，５６同士の間に配置されている。
【００７３】
また、各コア要素５４，５６は、周方向両側面から突出する補助突極４２を有し、隣り合う複数のコア要素５４，５６の補助突極は先端部で互いに連結ピン８６を介して連結されている。また、各コア要素５４，５６の周囲に、各補助突極４２の径方向内側に配置されるように、複数のコイル２８ｎ、２８ｓ、３０ｎ、３０ｓの一部であるコモンコイル３０ｎ、３０ｓが巻回されている。
【００７４】
このようなロータ１４によれば、周方向複数個所に配置された複数のコア要素５４，５６を含む構成で、ステータ１２で発生した磁束の多くが通過する磁気経路がシャフト２５を通過しないので、磁気経路での磁気抵抗を減少させることができ、回転電機１０の性能向上を図れる。
【００７５】
これについて、図１３を用いて説明する。図１３は、本実施形態のロータにおいて、磁束の流れを示す、図８のＧ部拡大対応図である。図１３に示すように、ロータ１４を含む回転電機の使用状態で、１つの瞬間では、ステータ１２（図１）からロータ１４の１つの突極３２ｓ（図７）に磁束が入り、その磁束が別の突極３２ｎに向け流れる場合がある。この場合、本実施形態では、図１３の破線矢印のように、１つの突極３２ｓを形成する１つのコア要素５６から別の突極３２ｎを形成する別のコア要素５４に、シャフト２５を通過することなく磁束の多くが磁気経路に沿って流れる。隣り合うコア要素５４，５６同士は、ロータ側根元部６２，８２で周方向に接触しているので、磁束の多くは、この接触部を介して流れる。このため、ロータコア２４内を流れる磁束は、磁気経路に沿ってこの接触部に存在する微小な隙間であるギャップ（図１３の一点鎖線Ｐで囲んだ部分）を１度だけ通過するのみである。しかも、隣り合うコア要素５４，５６同士は磁気抵抗の低い同じ磁性材料により形成でき、磁気経路の途中で磁束密度が過度に変化しないので、渦電流損失の低減を図れるとともに、磁気経路中で磁束が過度に減少しない。このため、ステータ１２で発生した磁束の多くが通過する磁気経路がシャフト２５を通過しないので、磁気経路での磁気抵抗を減少させることができ、回転電機の性能向上を図れる。
【００７６】
これに対して、図１４は本発明から外れる比較例のロータ１４ａを示している。比較例のロータ１４ａでは、本実施形態のロータ１４（図１等）において、シャフト２５の外周面の周方向複数個所に軸方向に長い外側凹部９２が形成されている。各外側凹部９２は、奥部の周方向の幅が、開口部よりも大きくなっている。また、比較例のロータ１４ａでは、本実施形態のロータ１４と同様に、シャフト２５の外側にＮ極形成突極３２ｎを有する第１コア要素５４ａと、Ｓ極形成突極３２ｓを有する第２コア要素５６ａとが周方向の交互に配置され、各コア要素５４ａ，５６ａ同士が補助突極４２の先端部で連結ピン８６を介して互いに連結されている。
【００７７】
一方、比較例では、本実施形態と異なり、各コア要素５４ａ，５６ａの根元側端部の径方向内端に、シャフト２５の外側凹部９２に軸方向に嵌合させる内側凸部９４が形成されている。すなわち、比較例ではシャフト２５とコア要素５４ａ，５６ａとに設ける凹部及び凸部の関係が本実施形態と逆になっている。また、周方向に隣り合うコア要素５４ａ，５６ａ同士は、シャフト２５結合側の根元部を含めて、周方向に接していない。各コア要素５４ａ，５６ａの径方向内側面はシャフト２５の外周面に接している。このような比較例で、図１４に破線矢印で示すように、ステータで生成された磁束が１つの突極３２ｓから別の突極３２ｎに向け流れる場合を考える。この場合、磁束は、１つの突極３２ｓからシャフト２５に流れ、シャフト２５から別の突極３２ｎに流れる。このため、ロータ１４で多くの磁束が通過する磁気経路は、図１４の丸印γで囲んだギャップである、コア要素５４ａ、５６ａとシャフト２５との間の径方向のギャップを２度通過している。また、シャフト２５は高剛性が要求されるので、シャフト２５よりも高剛性が要求されないコア要素５４ａ、５６ａと同じ磁性材料により形成することは困難であり、シャフト２５とコア要素５４ａ、５６ａとで磁束密度が大きく変化する。このため、渦電流損失が発生しやすい。したがって、磁気経路での磁気抵抗が増大し、損失が増大するのでロータ１４ａを含む回転電機の性能が低下する要因となる。本実施形態では、比較例と異なり、磁束の多くが通過する磁気経路がシャフト２５を通過しないので、このような不都合をなくせる。
【００７８】
また、本実施形態では、特許文献３のロータの場合と異なり、隣り合うコア要素５４，５６同士で凸部と凹部とを係合させる必要がなくなり、小型化を図れる。
【００７９】
また、本実施形態では、ロータコア２４は、複数のコア要素５４，５６を環状に連結することにより形成されているので、複数のコア要素５４，５６を環状に連結する前の段階で、各突極３２ｎ、３２ｓに、対応するコイル２８ｎ、２８ｓ、３０ｎ、３０ｓを容易に巻線することができ、しかもスロット３４内でのコイル２８ｎ、２８ｓ、３０ｎ、３０ｓの占積率、すなわち充填率の向上を図れる。
【００８０】
また、シャフト２５の各外側凸部４６は、先端部に周方向の幅が最大となる幅Ｄ１（図８）を有する最大幅部分５２が形成されている。また、隣り合う外側凸部４６同士の間で、最大幅部分５２よりも径方向内側に、隣り合う２つのコア要素５４，５６の根元側で先端部の周方向の合計幅が、隣り合う外側凸部４６の先端部同士の間の周方向の最小幅よりも大きくなった脚部６８が係止されている。このため、ロータコア２４に使用時に遠心力が作用するのにもかかわらず、シャフト２５の径方向外側にロータコア２４が抜け出ることを有効に防止できる。すなわち、外側凸部４６は、ロータコア２４を遠心力にかかわらずシャフト２５に保持する機能を有する。
【００８１】
また、各ガタ減少ピン８８は、シャフト２５の各外側凸部４６の周方向の幅が最大となる最大幅部分５２よりも径方向内側であって、周方向に隣り合うコア要素５４，５６同士の間に配置されている。このため、各ガタ減少ピン８８によりステータ１２（図１）からロータ１４に磁束が流れる磁気経路中での磁気抵抗が増大されるのを抑制でき、かつ、シャフト２５とロータコア２４との間の嵌合部のガタ詰めを図れる等、ガタを減少できる。しかもガタ減少ピン８８を用いずにロータコア２４にシャフト２５を締まり嵌めで嵌合させる場合のように過大な応力がロータコア２４に作用するのを防止でき、磁気経路中での磁気抵抗損失をより低減できる。また、使用時に各コア要素５４，５６に遠心力が作用することで、例えば図１３のＲで示す部分で外側凸部４６と脚部６８とが互いに押し付け合い、図１３に実線矢印Ｑで示す方向に各コア要素５４，５６が変形しようとする。ただし、この変形方向にガタ減少ピン８８が配置されているので、この変形を防止でき、各コア要素５４，５６の過度な応力の発生を抑制しつつ抜け止めを有効に図れる。過度な応力がコア要素５４，５６に作用しないことで、磁気経路での磁気抵抗を減少できる。
【００８２】
また、各補助突極４２は、各コア要素５４，５６との接続側である根元側から先端に向かうに従って径方向外側になるように周方向に対し傾斜している。このため、各補助突極４２を磁性材により形成していると、補助突極４２の先端部の位置に応じてステータ１２で発生する空間高調波の必要な磁束成分を効率よく補助突極４２からＮ極形成突極３２ｎまたはＳ極形成突極３２ｓに誘導して、補助突極４２よりも径方向外側に配置された誘導コイル２８ｎ、２８ｓに効率よく多くの磁束を鎖交させ、回転電機１０のトルク及び効率を向上させることができる。
【００８３】
また、図９に示したように、スロット３４内で隣り合うコア要素５４，５６同士で、各補助突極４２の先端部同士の間に軸方向の隙間を形成すれば、各補助突極４２を介して隣り合う突極３２ｎ、３２ｓ同士の間で、それぞれの補助突極４２とロータヨーク３３（図７）とを介して、回転電機１０のトルクに寄与しない磁束がループするループ経路が形成されるのを防止できる。このため、ステータ１２から出る多くの磁束をロータ１４を通ってステータ１２に戻すことができ、トルクの向上を図れる。
【００８４】
なお、このような補助突極４２の代わりに、各コア要素５４，５６の周方向側面から樹脂または非磁性の金属である非磁性材料製の補助突出部を突出させることもできる。この場合でも、各スロット３４内で連結した隣り合う補助突出部の内側にコモンコイル３０ｎ、３０ｓを配置でき、コモンコイル３０ｎ、３０ｓの脱落をより有効に防止できる。この場合、複数のコア要素５４，５６に巻回されるすべてのコイルを、対応する補助突出部の径方向内側に配置することもできる。例えば、少なくとも隣り合うＮ極形成突極３２ｎとＳ極形成突極３２ｓとに巻回されるコイル同士を電気的に分断させ、Ｎ極形成突極３２ｎとＳ極形成突極３２ｓとに巻回されるコイル同士で、別のダイオードを接続することもできる。
【００８５】
なお、各外側凸部４６の根元部の周方向の最大幅Ｄ２（図８）を、隣り合う外側凸部４６の先端部間に配置される２つのコア要素５４，５６の周方向のそれぞれの最小幅Ｄ３（図８）よりも小さくすることもできる。このような構成では、強度が相対的に低い金属板で脚部６８の周方向幅を大きくできる一方、強度を確保しつつ、強度が相対的に高いシャフト２５の外側凸部４６の周方向幅を小さくできる。このため、ロータ１４の小型化を図りつつ、磁気経路となるコア要素５４，５６の互いに接する部分の磁気経路の幅を大きくでき、磁気抵抗を大きくすることなく、各構成部材の強度確保を図れる。
【００８６】
図１５〜１７は、本実施形態のロータ１４を用いて応力、磁束密度及び磁束流れをそれぞれ解析した結果を示す図である。図１５は、ロータ１４の回転時に作用する圧縮応力の分布を、ロータ１４の周方向一部で示す図である。図１５で黒地で示した部分Ａは、圧縮応力が最大となる部分であり、斜線の間隔が狭い部分Ｂ、斜線の間隔が広い部分Ｃ、砂地で示した部分Ｄ、白地で示した部分Ｅの順に、圧縮応力が低くなっている。また、矢印ηで磁束の流れを示している。図１５から明らかなように、高い応力はシャフト２５に発生し、ロータコア２４の各コア要素５４，５６内で磁束が通過する磁気経路において、磁化特性を悪化させる要因となる、応力の過度に高い部分は発生していない。また、遠心力に対して各コア要素５４，５６の根元部でも過大な応力を発生させることがなく、しかも、シャフト２５にロータコア２４及び各コイルを保持できる。
【００８７】
図１６は、ステータからロータ中に磁束を流す場合において、図１３に対応するロータの磁束密度コンター（等高線表示）を示す図である。図１６で黒地で示した部分Ａは最も磁束密度が低い部分であり、斜線の間隔が狭い部分Ｂ、斜線の間隔が広い部分Ｃ、砂地で示した部分Ｄ、白地で示した部分Ｅの順に、磁束密度が高くなっている。なお、図１６では、ガタ減少ピン８８を非磁性材により形成している（後述する図１７の場合も同様である）。上記の図１３を参照しつつ図１６を見れば明らかなように、ロータ１４中の磁束密度は磁気経路中で大きく変化することなく、しかも磁束密度が過度に低くならない。
【００８８】
図１７は、ステータからロータ中に磁束を流す場合のロータの周方向一部の磁束流れの解析結果を示す図である。図１７では、矢印により磁束の流れ方向を簡略化して示している。また、図１７の解析結果では、ロータコア２４中で磁束は、シャフト２５の外側凸部４６の最大幅部分よりも径方向外側に多く流れている。この解析結果から明らかなように、ロータ１４を流れる磁束の多くはシャフト２５を通過することがない。また、ガタ減少ピン８８を非磁性材により形成することで、ガタ減少ピン８８に磁束が通過せず、渦電流損失等の損失を増加させることがない。
【００８９】
なお、上記の実施形態では、シャフト２５の外側凸部４６の先端部と各コア要素５４，５６の内側凹部７０の奥部との断面形状が略楕円である場合を説明したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、外側凸部４６の先端部と各内側凹部７０の奥部との断面形状として、略円形、略三角形、略矩形、略菱形等、種々の形状を採用できる。
【００９０】
［第２の実施形態］
図１８は、本発明の第２の実施形態のロータを構成するロータコア２４を示す斜視図である。図１９は、図１８のロータコア２４の軸方向一部を構成する複数の第１金属板９６を示す図である。図２０は、図１８のロータコア２４の軸方向一部を構成する複数の第２金属板６０を示す図である。図２１は、図１８のロータコア２４の軸方向一部を構成する複数の第３金属板９８を示す図である。
【００９１】
図１８に示すように、本実施形態のロータを構成するロータコア２４では、上記の第１の実施形態で使用していた、両側に傾斜突出部７８を有する第１金属板５８（図８、図１０等参照）を使用していない。すなわち、ロータコア２４は、図１９に示す複数の第１金属板９６と、図２０に示す複数の第２金属板６０と、図２１に示す複数の第３金属板９８とにより形成されている。図１９の第１金属板９６は、上記の第１金属板５８において、胴体部７６の周方向片側面のみから傾斜突出部７８を突出させている。図２１の第３金属板９８は、上記の第１金属板５８において、胴体部７６の周方向他側面のみから傾斜突出部７８を突出させている。これに対して、図２０の第２金属板６０は、上記の第１の実施形態で使用していた第２金属板６０と同様の形状を有する。
【００９２】
図１８のロータコア２４は、それぞれ複数ずつのロータコア要素である、第１コア要素５４と第２コア要素５６とを含む。ロータコア２４は、Ｎ極形成突極３２ｎを有する第１コア要素５４と、Ｓ極形成突極３２ｓを有する第２コア要素５６とを周方向に１つずつ交互に配置し、環状に連結することにより形成されている。各コア要素５４，５６は、第１金属板９６と第２金属板６０と第３金属板９８とを１枚ずつ順に積層しそれを繰り返すか、または複数枚の第１金属板９６と１枚の第２金属板６０と複数枚の第３金属板９８とを順に積層しそれを繰り返すことにより形成されている。この場合、各コア要素５４，５６での軸方向同位置に配置される金属板９６，６０，９８は、各コア要素５４，５６同士で同種類としている。そして各金属板９６，６０，９８の積層体を環状に並べて、隣り合う積層体のロータ側根元部１００の周方向側面同士を周方向に接触させている。また、各スロット３４（図１８）内に配置される隣り合うコア要素５４，５６の傾斜突出部７８の先端部を軸方向に見て重畳させるように配置し、互いのピン孔８５を整合させている。これにより、ロータコア２４が形成される。ロータコア２４では、周方向の交互に第１コア要素５４と第２コア要素５６とが配置されている。
【００９３】
図示しないロータでは、第１コア要素５４にＮ極誘導コイル２８ｎとＮ極コモンコイル３０ｎ（図８等参照）とが巻回され、第２コア要素５６にＳ極誘導コイル２８ｓとＳ極コモンコイル３０ｓ（図８等参照）とが巻回されている。隣り合う第１コア要素５４及び第２コア要素５６の互いに整合させたピン孔８５に連結ピン８６（図８等参照）が挿入されている。また、シャフト２５（図８等参照）の外側凸部４６を各コア要素５４，５６の内側凹部７０に軸方向に嵌合させるように、ロータコア２４にシャフト２５が嵌合されている。この状態で、隣り合うコア要素５４，５６同士のロータ側根元部１００の周方向側面の半円部７４により形成される略円筒状のピン係合部８７に、ガタ減少ピン８８（図８等参照）がそれぞれの脚部６８を押し広げるように、軸方向に挿入されている。
【００９４】
このようなロータの場合も、周方向複数個所に配置された複数のコア要素５４，５６を含む構成で、ステータ１２（図１等参照）で発生した磁束の多くが通過する磁気経路がシャフト２５を通過しないので、磁気経路での磁気抵抗を減少させることができ、回転電機の性能向上を図れる。その他の構成及び作用は、上記の第１の実施形態と同様である。
【００９５】
なお、本実施形態において、第１金属板９６と第３金属板９８とを同じ形状の１種類の金属板により形成し、表裏を逆にして第１金属板９６と第３金属板９８とに区別することもできる。また、ロータコア２４において、第２金属板６０を省略することもできる。例えば、第１金属板９６と第３金属板９８とを１枚ずつまたは複数枚ずつ交互に積層することで複数の積層体を形成し、複数の積層体を環状に連結することでロータコアを形成することもできる。
【００９６】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００９７】
１０  回転電機、１２  ステータ、１４，１４ａ  ロータ、１６  ステータコア、１８  ティース、２０ｕ、２０ｖ、２０ｗ  ステータコイル、２２  スロット、２４  ロータコア、２５  シャフト、２６ａ、２６ｂ  エンドプレート、２８ｎ  Ｎ極誘導コイル、２８ｓ  Ｓ極誘導コイル、３０ｎ  Ｎ極コモンコイル、３０ｓ  Ｓ極コモンコイル、３２ｎ  Ｎ極形成突極、３２ｓ  Ｓ極形成突極、３３  ロータヨーク、３４  スロット、３６  コモンコイル組、３８  第１ダイオード、４０  第２ダイオード、４２  補助突極、４４  鍔部、４６  外側凸部、４８  シャフト側根元部、５０  シャフト側先端部、５２  最大幅部分、５４，５４ａ  第１コア要素、５６，５６ａ  第２コア要素、５８  第１金属板、６０  第２金属板、６２  第１ロータ側根元部、６４  第１ロータ側先端部、６６  基部、６８  脚部、７０  内側凹部、７２  幅広部、７４  半円部、７６  胴体部、７８  傾斜突出部、８０  周方向突出部、８２  第２ロータ側根元部、８４  第２ロータ側先端部、８５  ピン孔、８６  連結ピン、８７  ピン係合部、８８  ガタ減少ピン、９０  凹部、９２  外側凹部、９４  内側凸部、９６  第１金属板、９８  第３金属板、１００  ロータ側根元部。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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