(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ軸方向に沿って爪状に突出すると共に、周方向に隙間（５４）を空けて交互に配置され、極性が互いに異なる第１爪状磁極部（４４，４４ａ）及び第２爪状磁極部（４４，４４ｂ）と、
前記第１爪状磁極部及び前記第２爪状磁極部の外周を覆う筒状の被覆部として、前記第１爪状磁極部又は前記第２爪状磁極部に接する爪状磁極被覆部（５６）、及び、前記隙間を閉じる磁極間被覆部（５８）を有する外周筒部材（４６）と、
界磁巻線及び永久磁石の少なくとも一方による起磁力源（４８，４９）と、
前記起磁力源にて発生する磁束を前記第１爪状磁極部及び前記第２爪状磁極部に導く磁路部（４０，４２）と、
を備える回転電機用回転子（２０）であって、
前記外周筒部材は、中心を異にする複数の円弧が周方向に連なった筒状の被覆面を有し、
前記被覆面は、前記爪状磁極被覆部に形成される第１円弧と前記磁極間被覆部に形成される第２円弧とが周方向に交互に連なるように形成されており、
前記第１円弧は、前記爪状磁極被覆部よりも回転中心（Ｏ）側の領域における、前記回転中心よりも該爪状磁極被覆部に近い側に位置する円弧中心（Ｏ１）と、第１曲率半径（Ｒ１）と、を有し、
前記第２円弧は、前記磁極間被覆部よりも前記回転中心側の領域における、前記回転中心よりも該磁極間被覆部から遠い側に位置する円弧中心（Ｏ２）と、前記第１曲率半径に比して大きな第２曲率半径（Ｒ２）と、を有し、
互いに周方向に隣接する前記爪状磁極被覆部及び前記磁極間被覆部は、前記爪状磁極被覆部の周方向長と前記磁極間被覆部の周方向長との比率が軸方向位置に応じて変化するように形成されている回転電機用回転子。
【請求項２】
前記第１爪状磁極部及び前記第２爪状磁極部はそれぞれ、軸方向先端側ほど細くなるように形成されており、
前記爪状磁極被覆部は、周方向長が軸方向先端側ほど短くなるように形成されている請求項１記載の回転電機用回転子。
【請求項３】
前記外周筒部材は、前記複数の円弧を更に曲率半径を異にしつつ連ねた筒状の被覆面を有し、
前記爪状磁極被覆部及び前記磁極間被覆部は、曲率半径が互いに異なるように形成されている請求項１又は２記載の回転電機用回転子。
【請求項４】
前記爪状磁極被覆部の円弧の曲率半径は、前記磁極間被覆部の円弧の曲率半径に比して小さい請求項３記載の回転電機用回転子。
【請求項５】
前記外周筒部材は、全周に亘って均一の径方向厚さを有する軟磁性の部材である請求項１乃至４の何れか一項記載の回転電機用回転子。
【請求項６】
前記外周筒部材は、軟磁性の薄板部材が軸方向に複数積層された構造を有する請求項１乃至５の何れか一項記載の回転電機用回転子。
【請求項７】
前記外周筒部材は、軟磁性の薄板部材又は線状部材（１００）が軸回りに螺状巻きされた構造を有する請求項１乃至５の何れか一項記載の回転電機用回転子。
【請求項８】
前記外周筒部材は、軟磁性の網状部材（１１０）が筒状に形成された構造を有する請求項１乃至５の何れか一項記載の回転電機用回転子。
【請求項９】
前記外周筒部材は、軟磁性の網状部材（１２０）が筒状に形成されかつ前記網状部材の網目に磁性材（１２２）が充填された構造を有する請求項１乃至５の何れか一項記載の回転電機用回転子。
【請求項１０】
前記外周筒部材は、多孔質磁性材（１３０）が筒状に形成された構造を有する請求項１乃至５の何れか一項記載の回転電機用回転子。
【請求項１１】
前記外周筒部材は、電磁軟鉄よりも電気抵抗率が高い軟磁性のパイプ材（１４０）が軸方向に沿って延びた構造を有する請求項１乃至５の何れか一項記載の回転電機用回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に用いられる回転電機用回転子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の電動機や発電機などに用いられる、固定子と回転子とを備える回転電機が知られている（例えば、特許文献１など）。回転電機の回転子としては、特許文献１記載の如く、回転子コアの軸方向端部の外周縁から軸方向に沿って突出する爪状磁極部を有するもの（すなわち、ランデル回転子）がある。爪状磁極部は、極性（具体的には、Ｎ極及びＳ極）が互いに異なる第１爪状磁極部及び第２爪状磁極部を有している。第１爪状磁極部と第２爪状磁極部とは、周方向に交互に並んで配置されている。回転子コアに巻かれた界磁コイルに電流が供給されると、その界磁コイルの回りに磁界が発生し、その磁界によって第１爪状磁極部及び第２爪状磁極部が互いに異なる極性に磁化され、かかる爪状磁極部が磁化された状態で、回転電機の回転子が回転制御される。
【０００３】
また、回転電機の回転子としては、特許文献１記載の如く、爪状磁極部の外周を覆う円筒状の薄皮部材が設けられたものがある。かかる薄皮部材が設けられた回転子によれば、回転子の外周面が滑らかになるので、外周面の凹凸に起因する風切り音を低減することができる。また、この薄皮部材により周方向に並んだ複数の爪状磁極部が連結されるので、特に第１爪状磁極部と第２爪状磁極部との間に永久磁石（磁極間磁石）が配設されている場合などにおいて回転子の回転時に爪状磁極部の径方向への変形が増大するのを回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０２７４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したランデル回転子型回転電機では、例えばエンジンの回転変動により回転子の爪状磁極部の先端部が周方向に微振動し得ると共に、固定子側からの磁気加振力などにより爪状磁極部が振動して高周波ノイズが発生する。上記した爪状磁極部の外周を覆う円筒状の薄皮部材が単一曲率の円弧からなるものであると、その薄皮部材を用いた爪状磁極部の周方向の振動や高周波ノイズの抑制効果を有効なものとすることは困難である。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、爪状磁極部での振動ノイズを有効に低減することが可能な回転電機用回転子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】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、それぞれ軸方向に沿って爪状に突出すると共に、周方向に隙間を空けて交互に配置され、極性が互いに異なる第１爪状磁極部及び第２爪状磁極部と、前記第１爪状磁極部及び前記第２爪状磁極部の外周を覆う筒状の被覆部として、前記第１爪状磁極部又は前記第２爪状磁極部に接する爪状磁極被覆部、及び、前記隙間を閉じる磁極間被覆部を有する外周筒部材と、界磁巻線及び永久磁石の少なくとも一方による起磁力源と、前記起磁力源にて発生する磁束を前記第１爪状磁極部及び前記第２爪状磁極部に導く磁路部と、を備える回転電機用回転子であって、前記外周筒部材は、中心を異にする複数の円弧が周方向に連なった筒状の被覆面を有し、前記被覆面は、前記爪状磁極被覆部に形成される第１円弧と前記磁極間被覆部に形成される第２円弧とが周方向に交互に連なるように形成されており、前記第１円弧は、前記爪状磁極被覆部よりも回転中心側の領域における、前記回転中心よりも該爪状磁極被覆部に近い側に位置する円弧中心と、第１曲率半径と、を有し、前記第２円弧は、前記磁極間被覆部よりも前記回転中心側の領域における、前記回転中心よりも該磁極間被覆部から遠い側に位置する円弧中心と、前記第１曲率半径に比して大きな第２曲率半径と、を有し、互いに周方向に隣接する前記爪状磁極被覆部及び前記磁極間被覆部は、前記爪状磁極被覆部の周方向長と前記磁極間被覆部の周方向長との比率が軸方向位置に応じて変化するように形成されている回転電機用回転子である。
【０００８】
この構成によれば、外周筒部材は中心を異にする複数の円弧を連ねた筒状の被覆面を有するので、円弧ごとに発生する各振動モードの波形が互いに異なるものとなり、外周筒部材としての一次振動モードの時間波形が、円弧ごとに異なる各振動モードの波形が合成された非正弦波状となる。また、互いに周方向に隣接する爪状磁極被覆部及び磁極間被覆部の周方向長の比率が軸方向位置に応じて変化するので、爪状磁極被覆部の各軸方向位置で発生する各振動モードの波形が互いに異なるものとなり、外周筒部材としての一次振動モードの時間波形が、軸方向位置ごとに異なる各振動モードの波形が合成された非正弦波状となる。このため、爪状磁極部の振動振幅を小さくすることができるので、爪状磁極部での振動ノイズを有効に低減することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記第１爪状磁極部及び前記第２爪状磁極部はそれぞれ、軸方向先端側ほど細くなるように形成されており、前記爪状磁極被覆部は、周方向長が軸方向先端側ほど短くなるように形成されている回転電機用回転子である。
【００１０】
この構成によれば、回転子の回転時に固定子に作用する磁束の変動を緩和することができ、これにより、磁気騒音を低減することができる。また、爪状磁極部の軸方向先端側が細くかつ軸方向根元側が太くなるので、爪状磁極部の周方向幅が軸方向位置に応じて変化しない或いは逆に爪状磁極部の軸方向先端側が太くて軸方向根元側が細い構成に比べて、爪状磁極部の周方向での振動振幅を小さくすることができ、振動ノイズを有効に抑えることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記外周筒部材の被覆面は、前記複数の円弧が更に曲率半径を異にしつつ連なるように形成されており、前記爪状磁極被覆部及び前記磁極間被覆部が、曲率半径が互いに異なるように形成されている回転電機用回転子である。
【００１２】
この構成によれば、外周筒部材の被覆面の複数の円弧が更に曲率半径を異にしつつ連なるので、外周筒部材が爪状磁極被覆部及び磁極間被覆部に対応した少なくとも２つの振動固有値を有し、円弧ごとに発生する各振動モードの波形が互いに異なるものとなり、外周筒部材としての一次振動モードの時間波形が、円弧ごとに異なる各振動モードの波形が合成された非正弦波状となる。このため、爪状磁極部の振動振幅を小さくすることができるので、爪状磁極部での振動ノイズを有効に低減することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、前記爪状磁極被覆部の円弧の曲率半径は、前記磁極間被覆部の円弧の曲率半径に比して小さい回転電機用回転子である。
【００１４】
この構成によれば、爪状磁極部の振動振幅を小さくすることができるので、爪状磁極部での振動ノイズを有効に低減することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記外周筒部材は、全周に亘って均一の径方向厚さを有する軟磁性の部材である回転電機用回転子である。
【００１６】
この構成によれば、外周筒部材の形状を応力集中係数が最小となる形状とすることができるので、応力集中による強度低下が生じるのを回避することができる。また、上記の如く爪状磁極部の振動振幅を小さくすることができるので、かかる振動に対する回転子の強度を成立させるうえで外周筒部材の径方向厚さを小さくすることが可能である。外周筒部材の径方向厚さが小さくなれば、その外周筒部材が磁気飽和し易くなり、その飽和後は、その外周筒部材の磁気特性が空気と同等になる。このため、爪状磁極部の磁極間で磁束を漏らしてその磁極間を飽和させることで、磁気漏洩に対してロバストな磁路を形成して磁気性能の低下を防ぐことができる。従って、回転子の機械強度と磁気性能との両立を図ることができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、前記外周筒部材は、軟磁性の薄板部材が軸方向に複数積層された構造を有する回転電機用回転子である。
【００１８】
この構成によれば、外周筒部材での渦電流損を低減することができ、出力効率やエネルギ効率を向上させることができる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、前記外周筒部材は、軟磁性の薄板部材又は線状部材が軸回りに螺状巻きされた構造を有する回転電機用回転子である。
【００２０】
この構成によれば、外周筒部材での渦電流損を低減することができ、出力効率やエネルギ効率を向上させることができる。
【００２１】
請求項８記載の発明は、前記外周筒部材は、軟磁性の網状部材が筒状に形成された構造を有する回転電機用回転子である。
【００２２】
この構成によれば、外周筒部材での渦電流損を低減することができ、出力効率やエネルギ効率を向上させることができると共に、外周筒部材により爪状磁極部の微振動を効果的に抑制することができる。
【００２３】
請求項９記載の発明は、前記外周筒部材は、軟磁性の網状部材が筒状に形成されかつ前記網状部材の網目に磁性材が充填された構造を有する回転電機用回転子である。
【００２４】
この構成によれば、外周筒部材での渦電流損を低減することができ、出力効率やエネルギ効率を向上させることができると共に、外周筒部材により爪状磁極部の微振動を効果的に抑制することができる。また、外周筒部材の磁気性能を向上させることができる。
【００２５】
請求項１０記載の発明は、前記外周筒部材は、多孔質磁性材が筒状に形成された構造を有する回転電機用回転子である。
【００２６】
この構成によれば、外周筒部材での渦電流損を低減することができると共に、外周筒部材の磁気性能を良好なものにすることができる。
【００２７】
請求項１１記載の発明は、前記外周筒部材は、電磁軟鉄よりも電気抵抗率が高い軟磁性のパイプ材が軸方向に沿って延びた構造を有する回転電機用回転子である。
【００２８】
この構成によれば、外周筒部材での渦電流損を低減することができると共に、外周筒部材の磁気性能を満足させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態の回転電機用回転子を備える回転電機の断面図である。
【図２】本実施形態に係る回転電機用回転子の構成を表した斜視図である。
【図３】本実施形態の回転電機用回転子の一部を軸方向から見た際の図である。
【図４】本実施形態の回転電機用回転子が備える爪状磁極部の形状を表した図である。
【図５】本実施形態の回転電機用回転子が備える外周筒部材の形状を表した図である。
【図６】本実施形態の回転電機用回転子が備える爪状磁極部の形状と外周筒部材の形状との関係を表した図である。
【図７】本実施形態の回転電機用回転子が備える外周筒部材を外周側から見た際の展開図である。
【図８】本実施形態の回転電機用回転子が備える外周筒部材の爪状磁極被覆部及び磁極間被覆部それぞれにおける振動波形を別々に表した図である。
【図９】本実施形態の回転電機用回転子が備える外周筒部材の爪状磁極被覆部における振動波形と磁極間被覆部における振動波形とを合成した振動波形を表した図である。
【図１０】本発明の一変形例である回転電機用回転子が備える外周筒部材の一部を表した拡大図である。
【図１１】本発明の一変形例である回転電機用回転子が備える外周筒部材の一部を表した拡大図である。
【図１２】本発明の一変形例である回転電機用回転子が備える外周筒部材の一部を表した拡大図である。
【図１３】本発明の一変形例である回転電機用回転子が備える外周筒部材の一部を表した拡大図である。
【図１４】本発明の一変形例である回転電機用回転子が備える外周筒部材を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る回転電機用回転子の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
まず、本実施形態の回転電機用回転子２０を含む回転電機２２の構成について説明する。尚、図２には、回転電機用回転子２０を切断した後の一部の構成のみを示す。
【００３２】
本実施形態において、回転電機用回転子２０は、図１に示す如く、例えば車両などに搭載される回転電機２２に設けられる回転子である。以下、回転電機用回転子２０を単に回転子２０と称す。回転電機２２は、バッテリなどの電源から電力が供給されることで車両を駆動するための駆動力を発生すると共に、また、車両のエンジンから駆動力が供給されることでバッテリを充電するための電力を発生する装置である。回転電機２２は、回転子２０と、固定子２４と、ハウジング２６と、ブラシ装置２８と、整流装置３０と、電圧調整器３２と、プーリ３４と、を備えている。
【００３３】
回転子２０は、図２に示す如く、ボス部４０と、ディスク部４２と、爪状磁極部４４と、外周筒部材４６と、界磁巻線４８と、永久磁石４９と、を備えている。ボス部４０は、回転シャフト５０が挿入可能な中心軸上に空いたシャフト孔５２を有する筒状部材であって、回転シャフト５０の外周側においてその回転シャフト５０に嵌合固定される部位である。ディスク部４２は、ボス部４０の軸方向端部から径方向外側に向けて広がる円盤状部位である。
【００３４】
爪状磁極部４４は、ディスク部４２の外周端部に連接すると共に、更にその連接部から軸方向に沿って爪状に突出する部材である。爪状磁極部４４は、ボス部４０の径方向外側に配置されている。ボス部４０とディスク部４２と爪状磁極部４４とは、ポールコア（界磁鉄心）を形成する。爪状磁極部４４は、円弧状に形成された外周面を有している。爪状磁極部４４の外周面は、回転シャフト５０の軸中心Ｏ近傍（具体的には、その軸中心Ｏ又はその軸中心Ｏよりも該爪状磁極部４４に近い側の位置）を中心にした円弧を有している。爪状磁極部４４の外周面の円弧は、図４に示す如く、その外周面の最外径部と回転シャフト５０の軸中心Ｏとを結ぶ線分を半径とする円弧（すなわち、軸中心Ｏを中心にして回転子２０の爪状磁極部４４の最外径部を通る円弧）の曲率半径Ｒ以下の曲率半径Ｒ１を有している。
【００３５】
爪状磁極部４４は、極性（具体的には、Ｎ極及びＳ極）が互いに異なる第１爪状磁極部４４ａと第２爪状磁極部４４ｂとの双方を含む。第１爪状磁極部４４ａ及び第２爪状磁極部４４ｂは、回転シャフト５０の軸回りに複数の同じ数（例えば、８個）ずつ設けられている。第１爪状磁極部４４ａと第２爪状磁極部４４ｂとは、周方向に隙間５４を空けて交互に配置されている。
【００３６】
第１爪状磁極部４４ａは、ボス部４０の軸方向一端側から径方向外側に向けて広がるディスク部４２の外周端部に連接しており、その連接部から軸方向他端側に向けて突出している。また、第２爪状磁極部４４ｂは、ボス部４０の軸方向他端側から径方向外側に向けて広がるディスク部４２の外周端部に連接しており、その連接部から軸方向一端側に向けて突出している。第１爪状磁極部４４ａと第２爪状磁極部４４ｂとは、配置位置や突出する軸方向向きを除いて、互いに共通した形状に形成されている。
【００３７】
第１爪状磁極部４４ａと第２爪状磁極部４４ｂとを含む各爪状磁極部４４は、周方向において所定の幅（すなわち、周方向幅）を有すると共に、径方向において所定の厚さ（すなわち、径方向厚さ）を有するように形成されている。各爪状磁極部４４は、ディスク部４２との連接部に近い根元側から軸方向先端側にかけて、周方向幅が徐々に小さくなりかつ径方向厚さが徐々に小さくなるように形成されている。すなわち、各爪状磁極部４４は、軸方向先端側ほど周方向及び径方向の双方において細くなるように形成されている。
【００３８】
上記の隙間５４は、互いに周方向に隣接する第１爪状磁極部４４ａと第２爪状磁極部４４ｂとの間ごとに設けられている。すべての隙間５４の形状は、互いに同じである。各隙間５４は、その周方向の大きさ或いは長さ（以下、単に大きさと称す。）が軸方向位置に応じて変化することがほとんど無いようにすなわちその大きさが一定若しくはその一定値を含む極僅かな範囲内に維持されるように設定されている。すなわち、第１爪状磁極部４４ａと第２爪状磁極部４４ｂとは、隙間５４が何れの軸方向位置においても一定の大きさを有するように形成され、かつ、周方向のすべての隙間５４が互いに同じ形状に形成されるように配置されている。
【００３９】
外周筒部材４６は、爪状磁極部４４（すなわち、第１爪状磁極部４４ａ及び第２爪状磁極部４４ｂ）の外周側に配置されてその爪状磁極部４４の外周を覆う筒状の被覆部である。外周筒部材４６は、全周に亘って均一の径方向厚さを有している。この径方向厚さは、回転子２０での機械強度と磁気性能とを両立させることができる例えば０．６ｍｍ〜１．０ｍｍ程度に設定されている。外周筒部材４６は、焼き嵌めや圧入，溶接或いはそれらの組み合わせによって爪状磁極部４４に対して固定される。
【００４０】
外周筒部材４６は、例えば鉄やケイ素鋼からなる電磁鋼板などの軟磁性材により構成されている。外周筒部材４６は、軟磁性の薄板部材（例えば電磁鋼板）が軸方向に複数積層された構造を有している。各薄板部材は、所定厚さを有している。尚、この場合、軟磁性の薄板部材は、渦電流損を抑制するために層間絶縁されていることが望ましい。
【００４１】
外周筒部材４６は、筒状の被覆部として、図３に示す如く、爪状磁極部４４に対向する爪状磁極被覆部５６と、隙間５４に対向する磁極間被覆部５８と、を有している。爪状磁極被覆部５６と磁極間被覆部５８とは、互いに連接されており、周方向に交互に配置されている。爪状磁極被覆部５６は、その内周面側が爪状磁極部４４に接する部位である。磁極間被覆部５８は、爪状磁極部４４間の隙間５４を閉じる部位である。爪状磁極被覆部５６の形状及び磁極間被覆部５８の形状などは、後に詳述する。
【００４２】
界磁巻線４８は、ボス部４０と爪状磁極部４４との間に配置されて、直流電流の流通により磁束を発生させるコイル部材である。界磁巻線４８は、ボス部４０の外周側において軸回りに巻回されている。界磁巻線４８により発生した磁束は、ボス部４０及びディスク部４２を介して爪状磁極部４４に導かれる。すなわち、ボス部４０及びディスク部４２は、界磁巻線４８にて発生した磁束を爪状磁極部４４に導く磁路部を形成する。界磁巻線４８は、発生磁束により第１爪状磁極部４４ａをＮ極に磁化させかつ第２爪状磁極部４４ｂをＳ極に磁化させる機能を有する。
【００４３】
永久磁石４９は、外周筒部材４６の内周側に収容されていると共に、周方向に隣接する爪状磁極部４４の間すなわち第１爪状磁極部４４ａと第２爪状磁極部４４ｂとの間にその隙間５４を埋めるように配置されている磁極間磁石である。永久磁石４９は、保持具（図示せず）を介して爪状磁極部４４に保持されており、回転子２０の回転時に作用する遠心力がその保持具を介して爪状磁極部４４に付与されるように配置されている。永久磁石４９は、回転子２０の爪状磁極部４４と固定子２４の固定子鉄心との間の磁束を強化する機能を有している。永久磁石４９による磁束は、爪状磁極部４４に導かれる。
【００４４】
永久磁石４９は、周方向に隣接する爪状磁極部４４の間の漏れ磁束を減少させる向きの磁極が形成されるように配置されている。具体的には、永久磁石４９は、Ｎ極に磁化される第１爪状磁極部４４ａに対向する面の磁極がＮ極となり、かつ、Ｓ極に磁化される第２爪状磁極部４４ｂに対向する面の磁極がＳ極となるように設定されている。永久磁石４９は、起磁力が周方向に沿って形成されるように着磁されている。尚、永久磁石４９は、着磁された後に回転子２０に組み込まれてもよいし、また、回転子２０に組み込まれた後に着磁されてもよい。
【００４５】
固定子２４は、固定子鉄心６０と、固定子巻線６２と、を有している。固定子鉄心６０は、円筒状に形成された部材であって、回転子２０に対して径方向外側に所定のエアギャップを空けて対向配置されている。固定子巻線６２は、その直線部が固定子鉄心６０に形成されたスロットに収容されるように固定子鉄心６０のティースに巻かれたコイル部材である。固定子巻線６２は、多相（例えば三相）に対応している。
【００４６】
固定子２４は、磁路の一部を構成すると共に、回転子２０の回転により回転磁界が付与されることで起電力を発生する部材である。回転子２０は、磁路の一部を構成すると共に、電流が流れることで磁極を形成する部材である。
【００４７】
ハウジング２６は、固定子２４及び回転子２０を収容するケース部材である。ハウジング２６は、回転子２０を回転シャフト５０の軸回りに回転可能に支持すると共に、固定子２４を固定する。
【００４８】
ブラシ装置２８は、スリップリング６４と、ブラシ６６と、を有している。スリップリング６４は、回転シャフト５０の軸方向一端に固定されており、回転子２０の界磁巻線４８に電流を供給する機能を有している。ブラシ６６は、２個一対設けられており、ハウジング２６に取り付け固定されたブラシホルダ６８に保持されている。ブラシ６６は、その径方向内側の先端がスリップリング６４の表面に摺動するように回転シャフト５０側に押圧されつつ配置されている。ブラシ６６は、スリップリング６４を介して界磁巻線４８に電流を流す。
【００４９】
整流装置３０は、固定子２４の固定子巻線６２に電気的に接続されている。整流装置３０は、固定子巻線６２で生じた交流を直流に整流して出力する装置である。電圧調整器３２は、界磁巻線４８に流す界磁電流を制御することにより回転電機２２の出力電圧を調整するためのものであり、電気負荷や発電量に応じて変化する出力電圧を略一定に維持させる機能を有している。プーリ３４は、車両エンジンの回転を回転電機２２の回転子２０に伝達するためのものであり、回転シャフト５０の軸方向他端に締め付け固定されている。
【００５０】
このような構造を有する回転電機２２においては、電源からブラシ装置２８を介して回転子２０の界磁巻線４８に直流電流が供給されると、その電流により界磁巻線４８を貫いてボス部４０、ディスク部４２、及び爪状磁極部４４を流通する磁束が発生する。かかる磁束が第１爪状磁極部４４ａ及び第２爪状磁極部４４ｂに導かれると、第１爪状磁極部４４ａがＮ極に磁化されると共に、第２爪状磁極部４４ｂがＳ極に磁化される。かかる爪状磁極部４４の磁化が行われた状態で、電源から供給される直流が交流変換回路（図示せず）により三相交流に変換されて固定子巻線６２に供給されると、回転子２０が固定子２４に対して回転する。従って、回転電機２２を、固定子巻線６２への電力供給により回転駆動させる電動機として機能させることができる。
【００５１】
また、回転電機２２の回転子２０は、車両エンジンの回転トルクがプーリ３４を介して回転シャフト５０に伝達されることにより回転する。かかる回転子２０の回転は、固定子２４の固定子巻線６２に回転磁界を付与することで、固定子巻線６２に交流の起電力を発生させる。固定子巻線６２で発生した交流起電力は、整流装置３０を通って直流に整流された後、バッテリに供給される。従って、回転電機２２を、固定子巻線６２の起電力発生によりバッテリを充電させる発電機として機能させることができる。
【００５２】
次に、本実施形態における外周筒部材４６の具体的な構成について説明する。
【００５３】
本実施形態において、回転子２０は、爪状磁極部４４の外周を覆う外周筒部材４６を備えている。外周筒部材４６は、筒状の被覆部として、爪状磁極部４４に接する爪状磁極被覆部５６と、隙間５４を閉じる磁極間被覆部５８と、を有している。外周筒部材４６の筒状の被覆面は、中心を異にする複数の円弧を連ねたものである。すなわち、外周筒部材４６は、爪状磁極被覆部５６及び磁極間被覆部５８に対応した複数の円弧を中心を異にしつつ周方向（すなわち、回転シャフト５０の軸中心Ｏ回り）に連ねた筒状の被覆面を有している。爪状磁極被覆部５６における円弧の曲率は、爪状磁極部４４の外周面の円弧の曲率に対応した単一曲率である。また、磁極間被覆部５８における円弧の曲率は、互いに周方向に隣接する２つの爪状磁極部４４の相対する端部同士を滑らかに繋ぐ単一曲率である。
【００５４】
図４及び図５に示す如く、外周筒部材４６の爪状磁極被覆部５６における円弧と磁極間被覆部５８における円弧とは、中心を互いに異にしている。爪状磁極被覆部５６における円弧の中心Ｏ１は、回転シャフト５０の軸中心Ｏ近傍の、その軸中心Ｏよりも該爪状磁極被覆部５６に近い側の位置にある。各爪状磁極被覆部５６における円弧中心Ｏ１は、互いに異なる。すべての爪状磁極被覆部５６において、円弧中心Ｏ１は、回転シャフト５０の軸中心Ｏから等距離だけ離れた位置にあると共に、各爪状磁極被覆部５６における円弧上の中点と当該の円弧中心Ｏ１とを結んだ直線は、回転シャフト５０の軸中心Ｏで互いに交わる。尚、各爪状磁極被覆部５６における円弧中心Ｏ１は、互いに一致して、回転シャフト５０の軸中心Ｏに一致することとしてもよい。
【００５５】
また、磁極間被覆部５８における円弧の中心Ｏ２は、回転シャフト５０の軸中心Ｏからずれており、その軸中心Ｏよりも該磁極間被覆部５８から遠い側の位置にある。各磁極間被覆部５８における円弧中心Ｏ２は、互いに異なる。すべての磁極間被覆部５８において、円弧中心Ｏ２は、回転シャフト５０の軸中心Ｏから等距離だけ離れた位置にあると共に、各磁極間被覆部５８における円弧上の中点と当該の円弧中心Ｏ２とを結んだ直線は、回転シャフト５０の軸中心Ｏで互いに交わる。
【００５６】
外周筒部材４６の被覆面の複数の円弧は、更に、曲率半径を異にする。すなわち、外周筒部材４６は、爪状磁極被覆部５６及び磁極間被覆部５８に対応した複数の円弧を曲率半径を異にしつつ周方向（すなわち、回転シャフト５０の軸中心Ｏ回り）に連ねた筒状の被覆面を有する。外周筒部材４６の爪状磁極被覆部５６における円弧と磁極間被覆部５８における円弧とは、曲率半径を異にしている。爪状磁極被覆部５６の曲率は磁極間被覆部５８の曲率に比して大きく、爪状磁極被覆部５６の曲率半径Ｒ１は磁極間被覆部５８の曲率半径Ｒ２に比して小さい（Ｒ１＜Ｒ２）。
【００５７】
尚、この外周筒部材４６の曲率や曲率半径は、被覆部５６，５８の内周面を対象としてもよいし、特に径方向厚さが全周に亘って均一である場合は被覆部５６，５８の外周面を対象としてもよく、また、被覆部５６，５８の内周面と外周面との中間部位を対象としてもよい。
【００５８】
爪状磁極被覆部５６は、その周方向長Ｌａが軸方向位置に応じて変化するように形成されている。具体的には、図６に示す如く、爪状磁極部４４の形状（具体的には、ディスク部４２との連接部に近い根元側から軸方向先端側にかけて周方向幅が徐々に小さくなること）に合わせて、軸方向先端側ほど周方向長Ｌａが短くなるように形成されている。例えば図７に示す如く、爪状磁極部４４の根元側から軸方向先端側にかけての周方向長Ｌａを順にＬａ１，Ｌａ２，Ｌａ３とした場合、Ｌａ１＞Ｌａ２＞Ｌａ３の関係が成立するように形成されている。
【００５９】
また、磁極間被覆部５８は、図６に示す如く、互いに周方向に隣接する２つの爪状磁極部４４の間にある隙間５４の形状（具体的には、軸方向において長さがほとんど変化しないこと）に合わせて、その周方向長Ｌｂが軸方向位置に応じてあまり変化しないように形成されている。例えば図７に示す如く、爪状磁極被覆部５６の周方向長Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌａ３に対応した磁極間被覆部５８の周方向長ＬｂをＬｂ１，Ｌｂ２，Ｌｂ３とした場合、Ｌｂ１≒Ｌｂ２≒Ｌｂ３の関係が成立するように形成されている。
【００６０】
また、外周筒部材４６は、互いに同じ軸方向位置でのすべての爪状磁極被覆部５６の周方向長Ｌａを合算した長さと、すべての磁極間被覆部５８の周方向長Ｌｂを合算した長さと、を合計した長さ（すなわち、全周の実長）が何れの軸方向位置においても同じとなるように形成されている。
【００６１】
このような本実施形態の外周筒部材４６において、爪状磁極被覆部５６における円弧中心Ｏ１と磁極間被覆部５８における円弧中心Ｏ２とは互いに異なると共に、互いに周方向に隣接する爪状磁極被覆部５６の周方向長Ｌａと磁極間被覆部５８の周方向長Ｌｂとの比率は軸方向位置に応じて変化する。この比率Ｌａ／Ｌｂは、具体的には、爪状磁極部４４の軸方向根元側の軸方向位置ほど大きく、爪状磁極部４４の軸方向先端側の軸方向位置ほど小さくなる。すなわち、外周筒部材４６の形状は、爪状磁極被覆部５６及び磁極間被覆部５８に対応した中心を異にする複数の円弧を周方向に連ねた筒状の被覆面（すなわち、軸中心Ｏ回りの筒面）を有し、かつ、互いに周方向に隣接する爪状磁極被覆部５６の周方向長Ｌａと磁極間被覆部５８の周方向長Ｌｂとの比率が軸方向位置に応じて変化するような３次元形状である。
【００６２】
かかる外周筒部材４６の形状においては、その被覆面が中心を異にする複数の円弧が周方向で連なるように形成されているので、円弧ごとに発生する各振動モードの波形が互いに異なるものとなる。かかる構成によれば、被覆面が単一中心の円弧からなる外周筒部材の構成とは異なり、外周筒部材４６としての一次振動モードの時間波形が、単純な正弦波状にならず、爪状磁極被覆部５６の円弧と磁極間被覆部５８の円弧とで異なる各振動モードの波形が合成された非正弦波状となる。
【００６３】
また、互いに周方向に隣接する爪状磁極被覆部５６と磁極間被覆部５８とにおける互いに同じ軸方向位置での周方向長Ｌａ，Ｌｂの比率が、その軸方向位置に応じて変化するので、爪状磁極被覆部５６の各軸方向位置で発生する各振動モードの波形が互いに異なるものとなる。かかる構成によれば、上記の比率が軸方向位置に応じて変化しないものとは異なり、外周筒部材４６としての一次振動モード（特に、周方向における振動モード）の時間波形が、単純な正弦波状にならず、軸方向位置ごとに異なる各振動の波形が合成された非正弦波状となる。
【００６４】
このため、本実施形態の回転子２０によれば、例えばエンジンの回転変動などが生じた場合や固定子２４側から磁気加振力が回転子２０に作用した場合などにおいて、爪状磁極部４４の周方向を含む方向での振動振幅を小さくすることができるので、爪状磁極部４４での振動ノイズを有効に低減することができる。
【００６５】
また、外周筒部材４６において、爪状磁極被覆部５６における円弧の曲率半径Ｒ１と磁極間被覆部５８における円弧の曲率半径Ｒ２とは、互いに異なる。具体的には、爪状磁極被覆部５６における円弧の曲率半径Ｒ１は小さく、磁極間被覆部５８における円弧の曲率半径Ｒ２は大きい。
【００６６】
かかる外周筒部材４６の形状においては、その被覆面が曲率半径を異にする複数の円弧が周方向で連なるように形成されているので、外周筒部材４６が爪状磁極被覆部５６及び磁極間被覆部５８に対応した少なくとも２つの振動固有値を有し、円弧ごとに発生する各振動モードの波形が互いに異なるものとなる。これらの波形は、図８に示す如く、爪状磁極被覆部５６に対応する振動波形Ｆ（Ｒ１）と、磁極間被覆部５８に対応する振動波形Ｆ（Ｒ２）と、を含むものとなる。かかる構成によれば、筒面が単一曲率半径の円弧からなるものとは異なり、外周筒部材４６としての一次振動モードの時間波形が、単純な正弦波状にならず、図９に示す如く、爪状磁極被覆部５６の円弧と磁極間被覆部５８の円弧とで異なる各振動モードの波形Ｆ（Ｒ１），Ｆ（Ｒ２）が合成された非正弦波状（波形ΣＦ（Ｒｉ））となる。
【００６７】
このため、本実施形態の回転子２０によれば、例えばエンジンの回転変動などが生じた場合や固定子２４側から磁気加振力が回転子２０に作用した場合などにおいて、爪状磁極部４４の周方向を含む方向での振動振幅を更に小さくすることができるので、爪状磁極部４４での振動ノイズを更に有効に低減することができる。
【００６８】
また、回転子２０において、各爪状磁極部４４はそれぞれ、軸方向先端側ほど周方向幅が徐々に小さくなって細くなるように形成されていると共に、外周筒部材４６の各爪状磁極被覆部５６はそれぞれ、軸方向先端側ほど周方向長Ｌａが短くなるように形成されている。このため、回転子２０の回転時に固定子２４に作用する磁束の変動を緩和することができ、これにより、磁気騒音を低減することができる。また、爪状磁極部４４の軸方向先端側が細くかつ軸方向根元側が太くなるので、爪状磁極部４４の周方向幅が軸方向位置に応じて変化しない或いは逆に爪状磁極部４４の軸方向先端側が太くて軸方向根元側が細い構成に比べて、爪状磁極部４４の周方向での振動振幅を小さくすることができ、振動ノイズを有効に抑えることができる。
【００６９】
このように本実施形態においては、爪状磁極部４４の振動や遠心力による変位が生じても、その振幅を小さくすることができるので、回転子２０と固定子２４との間のエアギャップにその振動や遠心力による変位に対して余裕を持たせることができ、或いは、そのエアギャップを小さなものに設定することができる。
【００７０】
また、外周筒部材４６は、全周に亘って均一な径方向厚さを有しているので、全周の一部が径方向に凹んで細くなる凹部を有することはない。仮に外周筒部材４６にかかる凹部が設けられている構造では、磁極間の形状が部分的に細いブリッジ形状となるので、磁極間磁石（すなわち、永久磁石４９）の磁気漏洩を防ぐことはできても、応力集中による強度低下を招いてしまう。この点、本実施形態の如く外周筒部材４６の径方向厚さを全周に亘って均一なものとする構造によれば、外周筒部材４６の形状を応力集中係数が最小となる形状とすることができるので、上記した凹部での応力集中による強度低下が生じるのを回避することができる。また、上記の如く爪状磁極部４４の振動レベルを小さくすることができるので、かかる振動に対する回転子２０の強度を成立させるうえで、その外周筒部材４６の径方向厚さを小さくすることが可能である。すなわち、外周筒部材４６の全周に亘る均一な径方向厚さを小さくすることとしても、回転子２０の機械強度を確保することができる。
【００７１】
一方、本実施形態において、外周筒部材４６の径方向厚さは上記の如く全周に亘って均一であるので、磁気漏洩が生じて磁気性能低下が生ずる可能性はある。これに対しては、外周筒部材４６は径方向厚さが小さいので少しの磁束で飽和し、その飽和後は、その外周筒部材４６の磁気特性は空気と同等になる。この点、本実施形態においては、爪状磁極部４４の磁極間で磁束を予め所定量だけ漏らしてその磁極間を飽和させることで、磁気漏洩に対してロバストな磁路を形成して磁気性能の低下を防ぐことができる。従って、本実施形態の回転子２０によれば、機械強度と磁気性能との両立を図ることができる。
【００７２】
また、外周筒部材４６は、軟磁性材により構成されている。このため、回転子２０の磁気性能を確保することができ、界磁の電力損失を低く抑えることができると共に、磁束量の優れた制御性を確保することができる。更に、外周筒部材４６は、軟磁性の薄板部材が軸方向に複数積層された構造を有している。このため、外周筒部材４６での渦電流損を低減することができ、効率を向上させることができる。また、外周筒部材４６の軟磁性薄板部材の表面やその層間に絶縁層が形成されていれば、その渦電流損の更なる低減を図ることができ、効率向上を一層図ることができる。
【００７３】
また、外周筒部材４６は、第１爪状磁極部４４ａと第２爪状磁極部４４ｂとの間を滑らかな筒状曲面で被覆する。このため、固定子２４のスロットに起因する磁束の高調波成分（ｓ×ｎ±１次のもの；尚、ｓは一磁極当たりのスロット数であり、ｎは整数（１，２，・・・）である。）を低減し、磁気的振動源そのものを小さくすることができる。
【００７４】
また、上記の外周筒部材４６が設けられた回転子２０の構造によれば、外周筒部材４６が設けられていないものに比べて、回転子２０の外周面を滑らかなものとすることができるので、回転子２０の外周面に形成される凹凸に起因する風切り音を低減することができる。
【００７５】
また、上記の外周筒部材４６が設けられた回転子２０の構造によれば、外周筒部材４６により周方向に並んだ複数の爪状磁極部４４が拘束されるので、各爪状磁極部４４の変形（特に径方向での変形）を抑えることができる。特に、本実施形態においては、周方向に隣接する２つの爪状磁極部４４の間には隙間５４を埋めるように永久磁石４９が配置されており、この永久磁石４９に回転子２０の回転時に作用する遠心力は爪状磁極部４４に付与されるので、回転子２０の回転時にこの永久磁石４９の遠心力により爪状磁極部４４の径方向での変形が大きくなるおそれがあるが、上記の如く外周筒部材４６が設けられていれば、その永久磁石４９に作用する遠心力が爪状磁極部４４に付与されても、各爪状磁極部４４の径方向への変形が増大するのを抑えることができる。
【００７６】
更に、外周筒部材４６は、互いに同じ軸方向位置でのすべての爪状磁極被覆部５６の周方向長Ｌａとすべての磁極間被覆部５８の周方向長Ｌｂとを合計した長さ（すなわち、全周の実長）が何れの軸方向位置においても等しくなるように形成されている。このため、爪状磁極部４４の形状が軸方向先端側が細くなるランデル形状であっても、外周筒部材４６を爪状磁極部４４に嵌合させるうえでその外周筒部材４６の嵌め合い代を軸方向で均一にすることができ、これにより、爪状磁極部４４への外周筒部材４６の固定を確実なものとすることができる。
【００７７】
以上、説明したことから明らかなように、回転子２０は、それぞれ軸方向に沿って爪状に突出すると共に、周方向に隙間５４を空けて交互に配置され、極性が互いに異なる第１爪状磁極部４４ａ及び第２爪状磁極部４４ｂと、第１爪状磁極部４４ａ及び第２爪状磁極部４４ｂの外周を覆う筒状の被覆部として、第１爪状磁極部４４ａ又は第２爪状磁極部４４ｂに接する爪状磁極被覆部５６、及び、隙間５４を閉じる磁極間被覆部５８を有する外周筒部材４６と、起磁力源としての界磁巻線４８及び永久磁石４９と、その起磁力源にて発生する磁束を第１爪状磁極部４４ａ及び第２爪状磁極部４４ｂに導くボス部４０及びディスク部４２と、を備えている。そして、外周筒部材４６は、中心を異にする複数の円弧を連ねた筒状の被覆面を有し、互いに周方向に隣接する爪状磁極被覆部５６及び磁極間被覆部５８は、爪状磁極被覆部５６の周方向長と磁極間被覆部５８の周方向長との比率が軸方向位置に応じて変化するように形成されている。
【００７８】
この構成によれば、外周筒部材４６としての一次振動モードの時間波形が、円弧ごとに異なる各振動モードの波形が合成されかつ軸方向位置ごとに異なる各振動モードの波形が合成されることで非正弦波状となる。このため、爪状磁極部４４の振動振幅を小さくすることができるので、爪状磁極部４４での振動ノイズを有効に低減することができる。
【００７９】
また、回転子２０において、第１爪状磁極部４４ａ及び第２爪状磁極部４４ｂはそれぞれ、軸方向先端側ほど細くなるように形成されており、爪状磁極被覆部５６は、周方向長が軸方向先端側ほど短くなるように形成されている。
【００８０】
この構成によれば、回転子２０の回転時に固定子２４に作用する磁束の変動を緩和することができ、これにより、磁気騒音を低減することができる。また、爪状磁極部４４の軸方向先端側が細くかつ軸方向根元側が太くなるので、爪状磁極部４４の周方向幅が軸方向位置に応じて変化しない或いは逆に爪状磁極部４４の軸方向先端側が太くて軸方向根元側が細い構成に比べて、爪状磁極部４４の周方向での振動振幅を小さくすることができ、振動ノイズを有効に抑えることができる。
【００８１】
また、回転子２０において、外周筒部材４６は、複数の円弧を更に曲率半径を異にしつつ連ねた筒状の被覆面を有し、爪状磁極被覆部５６及び磁極間被覆部５８は、曲率半径が互いに異なるように形成されている。
【００８２】
この構成によれば、外周筒部材４６としての一次振動モードの時間波形が、円弧ごとに異なる各振動モードの波形が合成されかつ軸方向位置ごとに異なる各振動モードの波形が合成されることで非正弦波状となる。このため、爪状磁極部４４の振動振幅を小さくすることができるので、爪状磁極部４４での振動ノイズを有効に低減することができる。
【００８３】
また、回転子２０において、爪状磁極被覆部５６の円弧の曲率半径は、磁極間被覆部５８の円弧の曲率半径に比して小さい。この構成によれば、爪状磁極部４４の振動振幅を小さくすることができるので、爪状磁極部４４での振動ノイズを有効に低減することができる。
【００８４】
また、回転子２０において、外周筒部材４６は、全周に亘って均一の径方向厚さを有する軟磁性の部材である。この構成によれば、外周筒部材４６において応力集中による強度低下が生じるのを回避することができると共に、磁気漏洩に対してロバストな磁路を形成して磁気性能の低下を防ぐことができる。従って、回転子２０の機械強度と磁気性能との両立を図ることができる。
【００８５】
また、回転子２０において、外周筒部材４６は、軟磁性の薄板部材が軸方向に複数積層された構造を有する。この構成によれば、外周筒部材４６での渦電流損を低減することができ、出力効率やエネルギ効率を向上させることができる。
【００８６】
ところで、上記の実施形態においては、外周筒部材４６が、軟磁性の薄板部材である電磁鋼板が軸方向に複数積層されたものである。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８７】
例えば、外周筒部材４６は、軟磁性の薄板部材又は線状部材が軸回りに螺状巻きされた構造を有するものであってよい。すなわち、外周筒部材４６は、例えば図１０に示す如き線状に延びる線状部材としての鋼線１００が軸回りに螺状巻きされたものであってよい。この場合、鋼線１００は、爪状磁極部４４の外周側において軸回りに螺状巻きされつつ、軸方向に隙間なく並ぶように配置される。
【００８８】
かかる変形例によれば、外周筒部材４６での渦電流損を低減することができ、出力効率やエネルギ効率を向上させることができる。また、外周筒部材４６を構成するうえでの廃材を少なくすることができると共に、鋼線１００を爪状磁極部４４の外周側において巻き付ける製造工程においてその鋼線１００のテンションを一定に保つことができるので、回転子２０の品質と生産性とを両立させることができる。尚、外周筒部材４６を構成する薄板部材や線状部材は、断面角部が欠けた形状を有する部材や断面円状の円柱材であってもよいが、強度や磁気性能の観点から、図１０に示す如き断面矩形状の角材であることが好ましい。
【００８９】
また、外周筒部材４６は、例えば図１１に示す如く、軟磁性の網状部材１１０が筒状に形成された構造を有するものであってよい。この網状部材１１０は、軸方向に沿って線状に延びる縦線部材１１２と、周方向に沿って線状に延びる横線部材１１４と、を有し、周方向に隙間を空けつつ複数並んだ縦線部材１１２と軸方向に隙間を空けつつ複数並んだ横線部材１１４とが編み込まれることで網状に形成されるものであってよい。尚、網状部材１１０は、線状部材が整列したものである必要はなく、不織布状のものであってよい。
【００９０】
かかる変形例によれば、外周筒部材４６での渦電流損を低減することができ、出力効率やエネルギ効率を向上させることができると共に、外周筒部材４６により爪状磁極部４４の微振動を効果的に抑制することができる。尚、外周筒部材４６を構成する縦線部材１１２と横線部材１１４とは別体で構成されることとし、軸方向に沿って延びる縦線部材１１２は、外周筒部材４６の磁気性能を確保するために磁気性能がより高い材料により構成されることが好ましく、また、周方向に沿って延びる横線部材１１４は、外周筒部材４６の強度を確保するために強度がより高い材料により構成されることが好ましい。
【００９１】
また、外周筒部材４６は、例えば図１２に示す如く、軟磁性の網状部材１２０が筒状に形成されかつその網状部材１２０の網目に磁性材１２２が充填された構造を有するものであってよい。この網状部材１２０は、上記した変形例に示す網状部材１１０と同様に、軸方向に沿って線状に延びる縦線部材１２４と、周方向に沿って線状に延びる横線部材１２６と、を有し、周方向に隙間を空けつつ複数並んだ縦線部材１２４と軸方向に隙間を空けつつ複数並んだ横線部材１２６とが編み込まれることで網状に形成されるものであってよい。また、磁性材１２２は、網状部材１２０の縦線部材１２４と横線部材１２６とにより囲まれる網目に充填されてその網目を塞ぐような鉄などの強磁性体である。
【００９２】
かかる変形例によれば、磁性材１２２が設けられない構成に比べて、外周筒部材４６の磁気性能を向上させることができる。尚、磁性材１２２は、圧粉磁心と同様の電気磁気特性を有することがより好ましい。
【００９３】
また、外周筒部材４６は、例えば図１３に示す如く、多孔質磁性材１３０が筒状に形成された構造を有するものであってよい。この多孔質磁性材１３０は、鉄などの強磁性体であって、小さい孔が多数空いた多孔質材である。多孔質磁性材１３０は、圧粉磁心等と同様に高抵抗を有することが好ましい。かかる変形例においても、外周筒部材４６での渦電流損を低減することができると共に、外周筒部材４６の磁気性能を良好なものにすることができる。
【００９４】
また、外周筒部材４６は、例えば図１４に示す如く、筒状のパイプ材１４０が軸方向に沿って延びた構造を有するものであってよい。パイプ材１４０は、全体が均一な組織により構成される筒状の管である。このパイプ材１４０は、電磁軟鉄よりも電気抵抗率が高い軟磁性材（例えば、マルテンサイト系ステンレス、フェライト系ステンレス、析出系ステンレスなど）により構成されるものであってよい。この場合、回転子２０は、外周筒部材４６としてのパイプ材１４０内に爪状磁極部４４を含む鉄心が装着されたものとなる。
【００９５】
かかる変形例によれば、外周筒部材４６が高抵抗を有するので、外周筒部材４６での渦電流損を低減することができると共に、外周筒部材４６の磁気性能を満足させることができる。尚、パイプ材１４０は、回転子２０の外周筒部材４６として装着された状態で軟磁性を有するものであればよく、例えば、母材が非磁性であっても加工後に磁性材となる材料（例えば、ＳＵＳ３０５を除き、ＳＵＳ３０４を含むオーステナイト系ステンレスなど）であってよい。
【００９６】
また、上記の実施形態においては、外周筒部材４６を構成する爪状磁極被覆部５６及び磁極間被覆部５８が、それぞれ単一曲率を有する円弧に形成されるものとし、その円弧の曲率が互いに異になるように構成されるものとした。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、爪状磁極被覆部５６の円弧及び磁極間被覆部５８の円弧がそれぞれ、曲率の異なる複数の円弧が集合して周方向で連なった曲面（例えば楕円曲面など）を有するものであってよく、爪状磁極被覆部５６の円弧の曲率と磁極間被覆部５８の円弧の曲率とが互いに異なるものとすればよい。
【００９７】
また、上記の実施形態においては、回転子２０が起磁力源として界磁巻線４８及び永久磁石４９の双方を有するものとした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、回転子２０が界磁巻線４８及び永久磁石４９のうち何れか一方のみを有するものに適用することとしてもよい。
【符号の説明】
【００９８】
２０・・・回転電機用回転子、２２・・・回転電機、２４・・・固定子、４０・・・ボス部、４２・・・ディスク部、４４・・・爪状磁極部、４４ａ・・・第１爪状磁極部、４４ｂ・・・第２爪状磁極部、４６・・・外周筒部材、４８・・・界磁巻線、４９・・・永久磁石、５４・・・隙間、５６・・・爪状磁極被覆部、５８・・・磁極間被覆部、１００・・・鋼線、１１０，１２０・・・網状部材、１２２・・・磁性材、１３０・・・多孔質磁性材、１４０・・・パイプ材。
【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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