(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、
前記固定子に対して回転自在に設けられた回転子と、
を備え、
前記回転子は、
前記回転子の周方向に配列した複数の孔が形成された回転子コアと、
少なくとも１つの永久磁石と、を有しており、
前記回転子の磁極数は、２以上の偶数であるｐであり、
前記複数の孔は、前記永久磁石が挿入されたｐ／２個の第１孔と、前記永久磁石が挿入されていないｐ／２個の第２孔と、を含んでおり、
前記第１孔及び前記第２孔は、前記周方向で交互に配列するように設けられており、
前記永久磁石は、前記第２孔を挟んで前記周方向で互いに向き合う磁極面が異極となるように着磁されており、
前記第２孔は、前記回転子の径方向で前記固定子側に開口した第１開口部と、前記径方向で前記固定子とは反対側に開口した第２開口部と、を有しており、
前記第２孔のうち前記第１開口部と前記第２開口部との間の部分において、前記周方向に沿った接線方向における前記第２孔の幅は、前記径方向で前記固定子側から前記固定子とは反対側に向かって段階的に広くなっている回転電機。
【請求項２】
前記回転子コアは、前記周方向で隣り合う２つの前記第２孔に挟まれた複数のコア部を有しており、
前記複数のコア部のそれぞれは、前記永久磁石の一方の磁極面側に位置する第１コア部と、前記永久磁石の他方の磁極面側に位置する第２コア部と、を有しており、
前記回転子コアは、前記複数のコア部の前記第１コア部同士を連結する連結部をさらに有している請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
固定子と、
前記固定子に対して回転自在に設けられた回転子と、
を備え、
前記回転子は、
前記回転子の周方向に配列した複数の孔が形成された回転子コアと、
少なくとも１つの永久磁石と、を有しており、
前記回転子の磁極数は、２以上の偶数であるｐであり、
前記複数の孔は、前記永久磁石が挿入されたｐ／２個の第１孔と、前記永久磁石が挿入されていないｐ／２個の第２孔と、を含んでおり、
前記第１孔及び前記第２孔は、前記周方向で交互に配列するように設けられており、
前記永久磁石は、前記第２孔を挟んで前記周方向で互いに向き合う磁極面が異極となるように着磁されており、
前記第２孔は、前記回転子の径方向で前記固定子側に開口した第１開口部を有しており、
前記回転子コアは、互いに軸方向に積層される第１回転子コア及び第２回転子コアを有しており、
前記第１回転子コア及び前記第２回転子コアのそれぞれは、前記周方向で隣り合う２つの前記第２孔に挟まれた複数のコア部を有しており、
前記複数のコア部のそれぞれは、前記永久磁石の一方の磁極面側に位置する第１コア部と、前記永久磁石の他方の磁極面側に位置する第２コア部と、を有しており、
前記第１回転子コアは、前記第１回転子コアが有する前記第１コア部同士を連結する第１連結部をさらに有しており、
前記第２回転子コアは、前記第２回転子コアが有する前記第２コア部同士を連結する第２連結部をさらに有している回転電機。
【請求項４】
固定子と、
前記固定子に対して回転自在に設けられた回転子と、
を備え、
前記回転子は、
前記回転子の周方向に配列した複数の孔が形成された回転子コアと、
少なくとも１つの永久磁石と、を有しており、
前記回転子の磁極数は、２以上の偶数であるｐであり、
前記複数の孔は、前記永久磁石が挿入されたｐ／２個の第１孔と、前記永久磁石が挿入されていないｐ／２個の第２孔と、を含んでおり、
前記第１孔及び前記第２孔は、前記周方向で交互に配列するように設けられており、
前記永久磁石は、前記第２孔を挟んで前記周方向で互いに向き合う磁極面が異極となるように着磁されており、
前記第２孔は、前記回転子の径方向で前記固定子側に開口した第１開口部を有しており、
前記回転子コアは、互いに軸方向に積層される第１回転子コア、第２回転子コア及び第３回転子コアを有しており、
前記第１回転子コア、前記第２回転子コア及び前記第３回転子コアのそれぞれは、前記周方向で隣り合う２つの前記第２孔に挟まれた複数のコア部を有しており、
前記複数のコア部のそれぞれは、前記永久磁石の一方の磁極面側に位置する第１コア部と、前記永久磁石の他方の磁極面側に位置する第２コア部と、を有しており、
前記第１回転子コアは、前記第１回転子コアが有する前記第１コア部同士を連結する第１連結部をさらに有しており、
前記第２回転子コアは、前記第２回転子コアが有する前記第２コア部同士を連結する第２連結部をさらに有しており、
前記第３回転子コアが有する前記複数のコア部は、前記第３回転子コア内で互いに連結されておらず、
前記軸方向において、前記第１回転子コアと前記第２回転子コアとの間には前記第３回転子コアが配置されている回転電機。
【請求項５】
前記第２孔は、第１部分と、前記第１部分よりも前記径方向で前記固定子側に位置する第２部分と、を有しており、
前記周方向に沿った接線方向における前記第１部分の幅をＬ１とし、前記接線方向における前記第２部分の幅をＬ２としたとき、Ｌ１＞Ｌ２の関係が満たされる請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項６】
前記第２孔は、前記径方向で前記固定子から離れるほど前記接線方向における幅が単調に増加して広くなるように形成されている請求項５に記載の回転電機。
【請求項７】
前記第１開口部の開口幅をＬｏ１とし、前記径方向における前記固定子と前記回転子との間隔の最大値をＧｍｍａｘとしたとき、Ｌｏ１＞Ｇｍｍａｘの関係が満たされる請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項８】
前記第１孔は、前記径方向で前記固定子側に開口した第３開口部、又は前記径方向で前記固定子とは反対側に開口した第４開口部を有している請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋込磁石形回転子を備えた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、埋込磁石式モータが記載されている。この埋込磁石式モータにおけるロータの環状の表面には、モータ極数Ｐの１／２個の長方形状のスリットと、スリットと同数の長方形状の永久磁石とが、周方向に所定間隔で交互に配置されている。各々のスリットと永久磁石との間には、Ｐ箇所のセグメント領域が形成されている。セグメント領域は、周方向に沿ってＮ極とＳ極とに交互に磁化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２００４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の埋込磁石式モータのロータにおいて、スリットを挟んで隣り合う２つのセグメント領域は、スリットよりも内周側に位置する接続部分と、スリットよりも外周側に位置する接続部分と、を介して互いに接続されている。このため、ロータには、これらの接続部分を通って周方向に磁束が流れる閉磁路が形成されてしまう。したがって、ステータに鎖交しない周方向漏洩磁束が増加するため、モータのトルク出力が低下してしまうという課題があった。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、トルク出力を向上させることができる回転電機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】
【０００６】
本発明に係る回転電機は、固定子と、前記固定子に対して回転自在に設けられた回転子と、を備え、前記回転子は、前記回転子の周方向に配列した複数の孔が形成された回転子コアと、少なくとも１つの永久磁石と、を有しており、前記回転子の磁極数は、２以上の偶数であるｐであり、前記複数の孔は、前記永久磁石が挿入されたｐ／２個の第１孔と、前記永久磁石が挿入されていないｐ／２個の第２孔と、を含んでおり、前記第１孔及び前記第２孔は、前記周方向で交互に配列するように設けられており、前記永久磁石は、前記第２孔を挟んで前記周方向で互いに向き合う磁極面が異極となるように着磁されており、前記第２孔は、前記回転子の径方向で前記固定子側に開口した第１開口部を有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転電機のトルク出力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る回転電機を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の比較例に係る回転電機を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す図である。
【図４】図１の一部を拡大して示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１の回転電機で得られるトルクと比較例の回転電機で得られるトルクとを示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態１に係る回転電機において、開口幅Ｌｏ１及び間隔Ｇｍの大小関係とトルクとの関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態１の変形例１−１に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１の変形例１−２に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１の変形例１−３に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の変形例１−４に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る回転電機において、幅Ｌ１及び幅Ｌ２の大小関係とトルクとの関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施の形態２の変形例２−１に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２の変形例２−２に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態２の変形例２−３に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態２の変形例２−４に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態３に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態３の変形例３−１に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態３の変形例３−２に係る回転電機の回転子の構成を示す分解斜視図である。
【図２０】本発明の実施の形態３の変形例３−２に係る回転電機の第３回転子コアを軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態３の変形例３−３に係る回転電機の回転子の構成を示す分解斜視図である。
【図２２】本発明の実施の形態４に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態４の変形例４−１に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図２４】本発明の実施の形態４の変形例４−２に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態５に係る回転電機の回転子を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る回転電機について説明する。図１は、本実施の形態に係る回転電機１００を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。ここで、回転子２０の軸心に沿う方向を軸方向とし、軸方向に垂直な断面において回転子２０の半径に沿う方向を径方向とし、同断面において回転子２０の回転方向に沿う方向を周方向とする。
【００１０】
図１に示すように、回転電機１００は、固定子１０と、固定子１０に対して回転自在に設けられた回転子２０と、を有している。固定子１０は、磁気的ギャップとなる空隙１５を介して回転子２０の外周を囲むように設けられている。固定子１０は、固定子コア１１を有している。固定子コア１１は、円環状に形成されたコアバック１２と、コアバック１２から内周側に向かって突出した複数のティース１３と、を有している。また、固定子１０は、集中巻き方式で複数のティース１３にそれぞれ巻き付けられた複数の巻線１４を有している。図１に示す構成では、１２個のティース１３と１２個の巻線１４とが設けられている。後述する図２に示すように、コアバック１２は、複数の円弧状のコアブロックにより形成されていてもよい。
【００１１】
回転子２０は、回転子コア２１と、回転子コア２１の内部に設けられた永久磁石２２と、を有している。回転子２０は、回転子コア２１の内部に放射状に永久磁石２２が配置された縦埋込型の埋込磁石形回転子である。縦埋込型の埋込磁石形回転子は、スポーク型回転子と呼ばれる場合もある。また、回転子２０は、磁極数をｐとしたときｐ／２個の永久磁石２２を有するコンシクエントポール型の回転子である。ここで、ｐは２以上の偶数である。図１に示す構成では、回転子２０の磁極数ｐは１０であるため、永久磁石２２の個数は５個である。
【００１２】
回転子コア２１は、複数のコア板が軸方向に積層された構成を有している。回転子コア２１には、軸方向に貫通した複数の孔３０が形成されている。複数の孔３０は、回転子２０の周方向に配列している。軸方向に垂直な断面において、複数の孔３０のそれぞれは、長方形状の形状を有している。同断面において、複数の孔３０のそれぞれは、長手方向が径方向に沿うように放射状に配置されている。孔３０の個数は、回転子２０の磁極数と等しいｐ個である。
【００１３】
複数の孔３０のうちの一部の孔には、永久磁石２２が挿入されている。すなわち、複数の孔３０には、永久磁石２２が挿入された複数の第１孔３１と、永久磁石２２が挿入されていない複数の第２孔３２と、が含まれている。第１孔３１の個数及び第２孔３２の個数は、いずれもｐ／２個である。複数の第１孔３１と複数の第２孔３２とは、回転子２０の周方向で交互に配列している。第２孔３２の内部は空間であってもよい。あるいは、第２孔３２の内部には、樹脂、非磁性金属等の非磁性材料により形成された非磁性部材が挿入されていてもよい。また、回転子コア２１は、第２孔３２に挿入された非磁性部材によって保持されていてもよい。
【００１４】
複数の永久磁石２２は、第２孔３２を挟んで周方向に隣り合う２つの磁極面が異極となるように着磁されている。例えば、複数の永久磁石２２のそれぞれは、図１で反時計回り方向を向いた磁極面がＮ極となり、図１で時計回り方向を向いた磁極面がＳ極となるように着磁されている。
【００１５】
第２孔３２は、径方向で固定子１０側に向かって開口した第１開口部３３を有している。本実施の形態では、第１開口部３３は、径方向で外側に向かって開口している。第１開口部３３は、回転子コア２１の外周部において周方向の磁気的空隙となる。第１開口部３３は空間であってもよい。あるいは、第１開口部３３には、非磁性部材が充填されていてもよい。
【００１６】
また、第２孔３２は、径方向で固定子１０とは反対側に向かって開口した第２開口部３４を有している。本実施の形態では、第２開口部３４は、径方向で内側に向かって開口している。第２開口部３４は、回転子コア２１の内周部において周方向の磁気的空隙となる。第２開口部３４は空間であってもよい。あるいは、第２開口部３４には、非磁性部材が充填されていてもよい。
【００１７】
図２は、本実施の形態の比較例に係る回転電機２００を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。図２に示すように、本比較例の回転電機２００は、第１開口部３３及び第２開口部３４が形成されていない点で、図１に示した回転電機１００と異なっている。すなわち、本比較例の回転電機２００では、第２孔３２の径方向外側は接続部２０１によって閉じられており、第２孔３２の径方向内側は接続部２０２によって閉じられている。なお、本比較例のコアバック１２は、複数の円弧状のコアブロックにより形成されているが、コアバック１２は、図１に示したように一体的な円環状に形成されていてもよい。
【００１８】
図３は、図２の一部を拡大して示す図である。図３では、固定子１０に鎖交してトルクに寄与する有効磁束Φ１を実線矢印で表しており、回転子コア２１内で閉じた周方向の閉磁路を通る周方向漏洩磁束Φ２を破線矢印で表している。図３に示すように、第２孔３２の径方向外側及び径方向内側は、それぞれ接続部２０１及び接続部２０２によって閉じられている。接続部２０１及び接続部２０２の磁気抵抗は、空隙１５の磁気抵抗よりも非常に低い。このため、回転子コア２１内で閉じた周方向の閉磁路が積極的に形成され、固定子１０に磁束を鎖交させる磁路が形成されにくくなる。これにより、永久磁石２２の使用量に対して、接続部２０１及び接続部２０２を通る周方向漏洩磁束Φ２が相対的に多くなってしまうため、空隙１５を通って固定子１０に鎖交する有効磁束Φ１が少なくなってしまう。したがって、本比較例のような構成では、回転電機２００のトルク出力を向上させるのが困難であった。
【００１９】
これに対し、本実施の形態では、第２孔３２の径方向外側及び径方向内側には、それぞれ第１開口部３３及び第２開口部３４が形成されている。図４は、図１の一部を拡大して示す図である。図４では、図３と同様に、有効磁束Φ１を実線矢印で表しており、周方向漏洩磁束Φ２を破線矢印で表している。図４に示すように、回転子コア２１内で閉じた周方向の閉磁路は、第２孔３２、第１開口部３３又は第２開口部３４を必ず通過するため、当該閉磁路の磁気抵抗が高くなる。これにより、特に回転子コア２１の外周寄りにおいて周方向漏洩磁束Φ２を減少させることができるとともに、固定子１０に鎖交する有効磁束Φ１を増加させることができる。したがって、本実施の形態の回転電機１００では、比較例の回転電機２００よりもトルク出力を向上させることができる。
【００２０】
図５は、本実施の形態の回転電機１００で得られるトルクと比較例の回転電機２００で得られるトルクとを示すグラフである。グラフの縦軸は、本実施の形態の回転電機１００のトルクを１として規格化したトルク［ｐ．ｕ．］を表している。図５に示すように、本実施の形態の回転電機１００で得られるトルクを１とすると、比較例の回転電機２００で得られるトルクは約０．９１である。したがって、本実施の形態の回転電機１００では、比較例の回転電機２００よりも高いトルクが得られることが分かる。
【００２１】
次に、第１開口部３３の開口幅について説明する。ここで、第１開口部３３とは、径方向で固定子１０側に向かって開口した第２孔３２の開口部のことである。本実施の形態では、固定子１０が回転子２０の外周側に設けられているため、第１開口部３３は径方向外側に向かって開口している。図４に示すように、回転子２０の周方向に沿った接線方向における第１開口部３３の開口幅をＬｏ１とする。また、径方向における回転子２０と固定子１０との間隔をＧｍとする。間隔Ｇｍは、回転子２０と固定子１０との間の磁気的ギャップとなる空隙１５の径方向幅である。
【００２２】
図６は、本実施の形態に係る回転電機１００において、開口幅Ｌｏ１及び間隔Ｇｍの大小関係とトルクとの関係を示すグラフである。グラフの縦軸は、開口幅Ｌｏ１と間隔Ｇｍとが等しい場合の回転電機１００のトルクを１として規格化したトルク［ｐ．ｕ．］を表している。図６に示すように、開口幅Ｌｏ１と間隔Ｇｍとが等しい場合（Ｌｏ１＝Ｇｍ）のトルクを１とすると、開口幅Ｌｏ１が間隔Ｇｍよりも大きい場合（Ｌｏ１＞Ｇｍ）のトルクは約１．５８である。したがって、開口幅Ｌｏ１が間隔Ｇｍよりも大きい場合の方が、開口幅Ｌｏ１と間隔Ｇｍとが等しい場合よりも高いトルクを得られることが分かる。これは、永久磁石２２から出た磁束は、磁気抵抗がより小さい経路を通るためである。開口幅Ｌｏ１が間隔Ｇｍよりも大きい場合、第１開口部３３を通る経路の磁気抵抗が、空隙１５を通る経路の磁気抵抗と比較して大きくなりやすい。このため、永久磁石２２から出た磁束のうち、より多くの磁束が、固定子１０に鎖交する有効磁束Φ１となる。
【００２３】
図７は、本実施の形態の変形例１−１に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。ここで、図７及びそれ以降の図面では固定子１０を図示していないが、固定子１０は、回転子２０の外周側に設けられるものとする。図１及び図４に示した回転子コア２１は、軸方向と垂直に見たときに真円状の形状を有している。これに対し、本変形例に係る回転子２０の回転子コア２１は、図７に示すように、軸方向と垂直に見たときに非真円状の形状を有している。図７では、回転子コア２１に外接する外接円を破線で示している。この外接円の半径をＲ０とする。回転子コア２１の外周面は、周方向で隣り合う２つの孔３０に挟まれた区間のそれぞれで、円弧状に形成されている。各区間の外周面２１ａのそれぞれの曲率中心は、互いに異なっており、かつ外接円の中心とも異なっている。各区間の外周面２１ａの曲率半径Ｒ１は、外接円の半径Ｒ０よりも小さくなっている（Ｒ１＜Ｒ０）。回転子コア２１の形状を真円形状ではなく図７に示すような形状とすることにより、コギングトルク及びトルクリップルを低減することができる。
【００２４】
ここで、図７に示すような非真円形状の回転子２０が用いられる場合、回転子２０と固定子１０との間隔Ｇｍは、回転子２０の周方向位置毎に異なる。このような場合、第１開口部３３の開口幅Ｌｏ１は、間隔Ｇｍの最大値Ｇｍｍａｘよりも大きいことが望ましい（Ｌｏ１＞Ｇｍｍａｘ）。
【００２５】
図８は、本実施の形態の変形例１−２に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。図１及び図４に示した回転子２０では、周方向に沿った接線方向における第１孔３１の幅と、周方向に沿った接線方向における第２孔３２の幅とが同一である。これに対し、本変形例の回転子２０では、図８に示すように、周方向に沿った接線方向における第１孔３１の幅Ｌｈ１は、周方向に沿った接線方向における第２孔３２の幅Ｌｈ２よりも狭くなっている（Ｌｈ１＜Ｌｈ２）。本変形例によっても、図１及び図４に示した回転子２０と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
図９は、本実施の形態の変形例１−３に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。図９に示すように、本変形例の回転子２０では、周方向に沿った接線方向における第１孔３１の幅Ｌｈ１は、周方向に沿った接線方向における第２孔３２の幅Ｌｈ２よりも広くなっている（Ｌｈ１＞Ｌｈ２）。本変形例によっても、図１及び図４に示した回転子２０と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
図１０は、本実施の形態の変形例１−４に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。図１及び図４に示した回転子２０の第２孔３２には、径方向で固定子１０側に向かって開口した第１開口部３３と、径方向で固定子１０とは反対側に向かって開口した第２開口部３４と、が形成されている。これに対し、本変形例の回転子２０の第２孔３２には、図１０に示すように、第１開口部３３のみが形成されており、第２開口部３４が形成されていない。本変形例によっても、図２及び図３に示した比較例の構成と比較して、回転子コア２１のうち特に径方向で固定子１０側の部分、すなわち径方向で外側の部分における周方向漏洩磁束Φ２を低減することができる。したがって、本変形例によっても、有効磁束Φ１を増加させることができ、回転電機１００のトルク出力を向上させることができる。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態に係る回転電機１００は、固定子１０と、固定子１０に対して回転自在に設けられた回転子２０と、を備えている。回転子２０は、回転子２０の周方向に配列した複数の孔３０が形成された回転子コア２１と、少なくとも１つの永久磁石２２と、を有している。回転子２０の磁極数は、２以上の偶数であるｐである。複数の孔３０は、永久磁石２２が挿入されたｐ／２個の第１孔３１と、永久磁石２２が挿入されていないｐ／２個の第２孔３２と、を含んでいる。第１孔３１及び第２孔３２は、周方向で交互に配列するように設けられている。永久磁石２２は、第２孔３２を挟んで周方向で互いに向き合う磁極面が異極となるように着磁されている。第２孔３２は、回転子２０の径方向で固定子１０側に開口した第１開口部３３を有している。
【００２９】
この構成によれば、回転子コア２１のうち少なくとも径方向で固定子１０側の部分において、周方向の閉磁路での磁気抵抗を高くすることができる。これにより、回転子コア２１のうち径方向で固定子１０側の部分において周方向漏洩磁束Φ２を減少させることができるとともに、固定子１０に鎖交する有効磁束Φ１を増加させることができる。したがって、回転電機１００のトルク出力を向上させることができる。また、上記構成によれば、ｐ／２個の永久磁石２２を用いてｐ極の回転子２０が構成されるため、永久磁石２２の使用量を削減することができる。
【００３０】
また、本実施の形態に係る回転電機１００において、第２孔３２は、径方向で固定子１０とは反対側に開口した第２開口部３４を有している。この構成によれば、回転子コア２１のうち径方向で固定子１０とは反対側の部分において、周方向の閉磁路での磁気抵抗を高くすることができる。これにより、回転子コア２１のうち径方向で固定子１０とは反対側の部分においても周方向漏洩磁束Φ２を減少させることができるため、固定子１０に鎖交する有効磁束Φ１をより増加させることができる。
【００３１】
また、本実施の形態に係る回転電機１００において、第１開口部３３の開口幅をＬｏ１とし、径方向における固定子１０と回転子２０との間隔の最大値をＧｍｍａｘとしたとき、Ｌｏ１＞Ｇｍｍａｘの関係が満たされる。この構成によれば、第１開口部３３を通る経路の磁気抵抗が、空隙１５を通る経路の磁気抵抗と比較して大きくなりやすいため、固定子１０に鎖交する有効磁束Φ１をより増加させることができる。
【００３２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る回転電機について説明する。図１１は、本実施の形態に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
図１１に示すように、第２孔３２は、第１部分３２ａと、第１部分３２ａよりも径方向で固定子１０側、すなわち図１１では外周側に位置する第２部分３２ｂと、を有している。周方向に沿った接線方向における第１部分３２ａの幅をＬ１とし、同接線方向における第２部分３２ｂの幅をＬ２としたとき、Ｌ１＞Ｌ２の関係が満たされている。
【００３４】
図１及び図４を用いて説明したように、上記実施の形態１では回転電機１００のトルク出力を向上させることができる。しかしながら、周方向漏洩磁束Φ２をゼロにすることは困難であるため、図４中の破線矢印で示すように、実施の形態１においても周方向漏洩磁束Φ２が存在する。回転電機１００のトルク出力をさらに向上させるためには、この周方向漏洩磁束Φ２をさらに低減する必要がある。図１及び図４に示した実施の形態１の回転子２０において、固定子１０からの距離が遠い内周側では周方向漏洩磁束Φ２が多く、固定子１０からの距離が近い外周側では周方向漏洩磁束Φ２が少ないと考えられる。そこで、本願発明者らは、第２孔３２の第１部分３２ａの幅Ｌ１を、第１部分３２ａよりも外周側に位置する第２部分３２ｂの幅Ｌ２よりも広くすれば、内周側での周方向漏洩磁束Φ２を低減できるため、有効磁束Φ１を増加させることができると考えた。
【００３５】
図１２は、本実施の形態に係る回転電機１００において、幅Ｌ１及び幅Ｌ２の大小関係とトルクとの関係を示すグラフである。グラフの縦軸は、Ｌ１＝Ｌ２の場合のトルクを１として規格化したトルク［ｐ．ｕ．］を表している。図１２に示すように、Ｌ１＝Ｌ２の場合に得られるトルクを１とすると、Ｌ１＞Ｌ２の場合に得られるトルクは約１．０３６である。したがって、第１部分３２ａの幅Ｌ１を第２部分３２ｂの幅Ｌ２よりも広くすることによって、回転電機１００のトルク出力をさらに高めることができることが分かる。
【００３６】
図１１に示した構成では第２孔３２の幅が２段階で変化しているが、それ以外の構成も考えられる。図１３は、本実施の形態の変形例２−１に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。図１３に示す構成では、第２孔３２は、第１部分３２ａと、第１部分３２ａよりも径方向で外側に位置する第２部分３２ｂと、第２部分３２ｂよりもさらに径方向で外側に位置する第３部分３２ｃと、を有している。周方向に沿った接線方向における第１部分３２ａの幅をＬ１とし、同接線方向における第２部分３２ｂの幅をＬ２とし、同接線方向における第３部分３２ｃの幅をＬ３としたとき、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３の関係が満たされている。このように、第２孔３２の幅は、３段階以上で変化していてもよい。
【００３７】
図１４は、本実施の形態の変形例２−２に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。図１４に示す構成では、第２孔３２の幅は、径方向で固定子１０から離れるほど単調に増加している。第２孔３２は、回転子コア２１に形成された一対の縁部３２ｄ、３２ｅによって周方向で挟まれている。一対の縁部３２ｄ、３２ｅは、いずれも直線状に形成されている。
【００３８】
図１５は、本実施の形態の変形例２−３に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。図１５に示す構成では、第２孔３２の幅は、径方向で固定子１０から離れるに従って、必ずしも単調には増加していない。しかしながら、第２孔３２の幅は、大まかには径方向で固定子１０から離れるほど増加している。回転子コア２１の一対の縁部３２ｄ、３２ｅは、いずれも凹曲線状に形成されている。
【００３９】
図１６は、本実施の形態の変形例２−４に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。図１６に示す構成では、第２孔３２の幅は、径方向で固定子１０から離れるほど単調に増加している。回転子コア２１の一対の縁部３２ｄ、３２ｅは、いずれも凸曲線状に形成されている。
【００４０】
図１３〜図１６に示す構成によっても、図１１に示した構成と同様に、回転電機１００のトルク出力を向上させることができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態に係る回転電機１００において、第２孔３２は、第１部分３２ａと、第１部分３２ａよりも径方向で固定子１０側に位置する第２部分３２ｂと、を有している。周方向に沿った接線方向における第１部分３２ａの幅をＬ１とし、接線方向における第２部分３２ｂの幅をＬ２としたとき、Ｌ１＞Ｌ２の関係が満たされる。この構成によれば、固定子１０からの距離が遠い部分での周方向漏洩磁束Φ２を低減できるため、回転電機１００のトルク出力をさらに向上させることができる。
【００４２】
また、本実施の形態に係る回転電機１００において、第２孔３２は、径方向で固定子１０から離れるほど接線方向における幅が広くなるように形成されている。この構成によれば、固定子１０からの距離が遠い部分での周方向漏洩磁束Φ２を低減できるため、回転電機１００のトルク出力をさらに向上させることができる。
【００４３】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る回転電機について説明する。図１７は、本実施の形態に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。なお、実施の形態１又は２と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
図１７に示すように、回転子コア２１は、周方向で隣り合う２つの第２孔３２に挟まれた複数のコア部４０を有している。永久磁石２２は、複数のコア部４０毎に設けられている。永久磁石２２のそれぞれは、図１７で反時計回り方向を向いた磁極面がＮ極となり、図１７で時計回り方向を向いた磁極面がＳ極となるように着磁されている。
【００４５】
複数のコア部４０のそれぞれは、永久磁石２２のＳ極側に位置する第１コア部４１と、永久磁石２２のＮ極側に位置する第２コア部４２と、を有している。図１７に示す回転子コア２１では、５個のコア部４０が設けられているため、第１コア部４１及び第２コア部４２はそれぞれ５個ずつ設けられている。
【００４６】
回転子コア２１は、複数の第１コア部４１同士を連結する連結部４３（以下、「第１連結部４３」という場合がある）を有している。連結部４３は、複数のコア部４０よりも径方向で内側に配置されている。連結部４３は、環状に形成された環状部４４と、環状部４４から複数の第１コア部４１に向かってそれぞれ放射状に延び、環状部４４と複数の第１コア部４１とを接続する複数の放射状部４５と、を有している。これにより、複数の第１コア部４１同士は、連結部４３を介して磁気的に接続されている。
【００４７】
一方、複数の第２コア部４２のそれぞれは、連結部４３の放射状部４５に対して直接には接続されていない。複数の第２コア部４２のそれぞれは、永久磁石２２を挟んで隣接する第１コア部４１を介してのみ、連結部４３に接続されている。
【００４８】
本実施の形態によれば、同極となる複数の第１コア部４１同士が連結部４３を介して連結されるため、周方向漏洩磁束Φ２の発生を抑制することが可能である。また、連結部４３を介して複数のコア部４０が一体化されるため、回転子２０の機械的強度を向上させることができるとともに、回転子２０の生産性を向上させることができる。
【００４９】
ここで、本実施の形態では、径方向で固定子１０から離れるほど第２孔３２の幅が広くなっているが、実施の形態１と同様に、第２孔３２の幅は径方向位置によらず一定であってもよい。
【００５０】
図１８は、本実施の形態の変形例３−１に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。本変形例の回転子コア２１は、複数の第２コア部４２同士を連結する連結部４６（以下、「第２連結部４６」という場合がある）を有している。連結部４６は、環状に形成された環状部４４と、環状部４４から複数の第２コア部４２に向かってそれぞれ放射状に延び、環状部４４と複数の第２コア部４２とを接続する複数の放射状部４５と、を有している。これにより、複数の第２コア部４２同士は、連結部４６を介して磁気的に接続されている。
【００５１】
一方、複数の第１コア部４１のそれぞれは、連結部４６の放射状部４５に対して直接には接続されていない。複数の第１コア部４１のそれぞれは、永久磁石２２を挟んで隣接する第２コア部４２を介してのみ、連結部４６に接続されている。本変形例によっても、図１７に示した構成と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、本実施の形態の回転子２０は、図１７に示した回転子コア２１と、図１８に示した回転子コア２１と、が軸方向に積層された構成を有していてもよい。例えば、図１７に示した回転子コア２１と、図１８に示した回転子コア２１とは、軸方向に交互に積層される。これにより、回転子２０の機械的強度をさらに向上させることができる。
【００５３】
図１９は、本実施の形態の変形例３−２に係る回転電機１００の回転子２０の構成を示す分解斜視図である。図１９に示すように、本変形例の回転子２０は、第１回転子コア５１、第２回転子コア５２及び第３回転子コア５３が軸方向に積層された構成を有している。第１回転子コア５１、第２回転子コア５２及び第３回転子コア５３は、それぞれの第１孔３１の周方向位置が一致するように積層されている。第１回転子コア５１、第２回転子コア５２及び第３回転子コア５３のそれぞれの第１孔３１には、第１回転子コア５１、第２回転子コア５２及び第３回転子コア５３を貫通するように永久磁石２２が挿入されている。
【００５４】
第１回転子コア５１は、軸方向に沿って図中奥側から見ると、図１７に示した回転子コア２１と同様の構成を有している。第２回転子コア５２は、軸方向に沿って図中奥側から見ると、図１８に示した回転子コア２１と同様の構成を有している。
【００５５】
図２０は、本変形例に係る回転電機１００の第３回転子コア５３を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。図２０に示すように、第３回転子コア５３は、第１回転子コア５１及び第２回転子コア５２と同様に、複数のコア部４０を有している。複数のコア部４０のそれぞれは、永久磁石２２のＳ極側に位置する第１コア部４１と、永久磁石２２のＮ極側に位置する第２コア部４２と、を有している。
【００５６】
第３回転子コア５３には、第１回転子コア５１及び第２回転子コア５２と異なり、連結部４３が設けられていない。このため、第３回転子コア５３の複数のコア部４０は、互いに分離されている。
【００５７】
図１９に戻り、回転子２０は、第１回転子コア５１、第３回転子コア５３及び第２回転子コア５２が軸方向でこの順に積層された構成を有している。第１回転子コア５１又は第２回転子コア５２が複数積層される場合には、例えば、第１回転子コア５１、第３回転子コア５３、第２回転子コア５２、第３回転子コア５３、第１回転子コア５１、第３回転子コア５３、第２回転子コア５２、・・・がこの順に積層される。第１回転子コア５１と第２回転子コア５２との間には、第３回転子コア５３が挟まれている。軸方向における第１回転子コア５１の厚さは、軸方向における第３回転子コア５３の厚さよりも厚くなっている。同様に、軸方向における第２回転子コア５２の厚さは、軸方向における第３回転子コア５３の厚さよりも厚くなっている。これにより、第１回転子コア５１に設けられた連結部４３、及び第２回転子コア５２に設けられた連結部４３はいずれも、一定の厚さを有している。
【００５８】
本変形例によれば、回転子２０の軸方向への漏洩磁束を抑制できるとともに、回転子２０の機械的強度を高めることができる。
【００５９】
図２１は、本実施の形態の変形例３−３に係る回転電機１００の回転子２０の構成を示す分解斜視図である。図２１に示すように、本変形例の回転子２０は、一対の端板５４、５５をさらに有している。端板５４及び端板５５はそれぞれ、第１回転子コア５１、第２回転子コア５２及び第３回転子コア５３が積層された回転子コアの軸方向両端に配置されている。端板５４及び端板５５は、複数のボルト５６等の締付け部材を用いて、第１回転子コア５１、第２回転子コア５２及び第３回転子コア５３と共に軸方向に締め付けられる。本変形例によれば、回転子２０の機械的強度をさらに高めることができるとともに、回転子２０を一体化することができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態に係る回転電機１００において、回転子コア２１は、周方向で隣り合う２つの第２孔３２に挟まれた複数のコア部４０を有している。複数のコア部４０のそれぞれは、永久磁石２２の一方の磁極面側に位置する第１コア部４１と、永久磁石２２の他方の磁極面側に位置する第２コア部４２と、を有している。回転子コア２１は、複数のコア部４０の第１コア部４１同士を連結する連結部４３をさらに有している。この構成によれば、同極となる複数の第１コア部４１同士が連結部４３を介して連結されるため、周方向漏洩磁束Φ２の発生を抑制することが可能である。したがって、回転電機１００のトルクを向上させることができる。また、連結部４３を介して複数のコア部４０が一体化されるため、回転子２０の機械的強度を向上させることができる。
【００６１】
また、本実施の形態に係る回転電機１００において、回転子コア２１は、互いに軸方向に積層される第１回転子コア５１及び第２回転子コア５２を有している。第１回転子コア５１及び第２回転子コア５２のそれぞれは、周方向で隣り合う２つの第２孔３２に挟まれた複数のコア部４０を有している。複数のコア部４０のそれぞれは、永久磁石２２の一方の磁極面側に位置する第１コア部４１と、永久磁石２２の他方の磁極面側に位置する第２コア部４２と、を有している。第１回転子コア５１は、第１回転子コア５１が有する第１コア部４１同士を連結する第１連結部４３をさらに有している。第２回転子コア５２は、第２回転子コア５２が有する第２コア部４２同士を連結する第２連結部４６をさらに有している。この構成によれば、第１回転子コア５１では、同極となる複数の第１コア部４１同士が連結部４３を介して連結されるため、周方向漏洩磁束Φ２の発生を抑制できる。また、第２回転子コア５２では、同極となる複数の第２コア部４２同士が連結部４６を介して連結されるため、周方向漏洩磁束Φ２の発生を抑制できる。したがって、回転電機１００のトルクを向上させることができる。また、第１回転子コア５１及び第２回転子コア５２が軸方向に積層されるため、回転子２０の機械的強度をさらに向上させることができる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る回転電機１００において、回転子コア２１は、互いに軸方向に積層される第１回転子コア５１、第２回転子コア５２及び第３回転子コア５３を有している。第１回転子コア５１、第２回転子コア５２及び第３回転子コア５３のそれぞれは、周方向で隣り合う２つの第２孔３２に挟まれた複数のコア部４０を有している。複数のコア部４０のそれぞれは、永久磁石２２の一方の磁極面側に位置する第１コア部４１と、永久磁石２２の他方の磁極面側に位置する第２コア部４２と、を有している。第１回転子コア５１は、第１回転子コア５１が有する第１コア部４１同士を連結する第１連結部４３をさらに有している。第２回転子コア５２は、第２回転子コア５２が有する第２コア部４２同士を連結する第２連結部４６をさらに有している。第３回転子コア５３が有する複数のコア部４０は、第３回転子コア５３内で互いに連結されていない。軸方向において、第１回転子コア５１と第２回転子コア５２との間には第３回転子コア５３が配置されている。この構成によれば、第１回転子コア５１では、同極となる複数の第１コア部４１同士が連結部４３を介して連結されるため、周方向漏洩磁束Φ２の発生を抑制できる。また、第２回転子コア５２では、同極となる複数の第２コア部４２同士が連結部４６を介して連結されるため、周方向漏洩磁束Φ２の発生を抑制できる。さらに、第１回転子コア５１と第２回転子コア５３との間には、複数のコア部４０同士が連結されていない第３回転子コア５３が配置されているため、軸方向での漏洩磁束の発生を抑制できる。したがって、回転電機１００のトルクを向上させることができる。
【００６３】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る回転電機について説明する。図２２は、本実施の形態に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。なお、実施の形態１〜３のいずれかと同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
図２２に示すように、本実施の形態では、永久磁石２２が挿入された第１孔３１は、径方向で固定子１０側、すなわち径方向で外側に向かって開口した第３開口部３５を有している。第３開口部３５には永久磁石２２が挿入されていないため、第３開口部３５は、回転子コア２１の外周部において周方向の磁気的空隙となる。第３開口部３５は空間であってもよい。あるいは、第３開口部３５には、非磁性部材が充填されていてもよい。図２２に示す構成では、図８に示した構成と同様に、周方向に沿った接線方向における第１孔３１の幅は、周方向に沿った接線方向における第２孔３２の幅よりも狭くなっている。
【００６５】
上記実施の形態１〜３の構成では、第１孔３１の径方向外側は閉じられている。永久磁石２２のＳ極側に位置する第１コア部４１はＳ極に磁化され、永久磁石２２のＮ極側に位置する第２コア部４２はＮ極に磁化される。このため、第２コア部４２と第１コア部４１との間には、永久磁石２２から出た磁束が第１孔３１の径方向外側を通って当該永久磁石２２に戻る閉磁路が形成される。この閉磁路を通る磁束は、固定子１０に鎖交しない漏洩磁束となる。この漏洩磁束を抑制することができれば、固定子１０に鎖交する有効磁束Φ１を増加させることができるため、回転電機１００のトルク出力を向上させることができる。
【００６６】
本実施の形態では、第１孔３１の径方向外側に第３開口部３５が形成されているため、上記の閉磁路の磁気抵抗が増加する。これにより、図２２に破線矢印で示すような漏洩磁束を抑制することができるため、回転電機１００のトルク出力を向上させることができる。第１孔３１の幅が第２孔３２の幅よりも狭い場合、上記の漏洩磁束が生じやすい。しかしながら、本実施の形態では第３開口部３５が形成されているため、第１孔３１の幅が第２孔３２の幅よりも狭い場合であっても、上記の漏洩磁束を効果的に抑制できる。
【００６７】
図２３は、本実施の形態の変形例４−１に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。図２３に示すように、本変形例の第１孔３１は、径方向で固定子１０と反対側、すなわち径方向で内側に向かって開口した第４開口部３６を有している。永久磁石２２から出た磁束が当該永久磁石２２に戻る閉磁路は、第１孔３１の径方向内側にも形成される。本変形例では、第１孔３１の径方向内側に形成される閉磁路の磁気抵抗が増加する。これにより、図２３に破線矢印で示すような漏洩磁束を抑制することができるため、回転電機１００のトルク出力を向上させることができる。
【００６８】
本変形例の構成においても、第１孔３１の幅が第２孔３２の幅よりも狭くなっている。しかしながら、本変形例の構成では、第４開口部３６が形成されているため、第１孔３１の幅が第２孔３２の幅よりも狭い場合であっても、上記の漏洩磁束を効果的に抑制できる。
【００６９】
図２４は、本実施の形態の変形例４−２に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。図２４に示すように、本変形例の第１孔３１は、第３開口部３５及び第４開口部３６の双方を有している。本変形例によれば、上記の２つの効果の両方を得ることができるため、回転電機１００のトルク出力をさらに向上させることができる。
【００７０】
本変形例の構成においても、第１孔３１の幅が第２孔３２の幅よりも狭くなっている。しかしながら、本変形例の構成では、第３開口部３５及び第４開口部３６が形成されているため、第１孔３１の幅が第２孔３２の幅よりも狭い場合であっても、上記の漏洩磁束を効果的に抑制できる。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態に係る回転電機１００において、第１孔３１は、径方向で固定子１０側に開口した第３開口部３５、又は径方向で固定子１０とは反対側に開口した第４開口部３６を有している。この構成によれば、漏洩磁束を抑制することができるため、回転電機１００のトルク出力を向上させることができる。
【００７２】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５に係る回転電機について説明する。図２５は、本実施の形態に係る回転電機１００の回転子２０を軸方向と垂直に切断した構成を示す断面図である。なお、実施の形態１〜３のいずれかと同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
図２５に示すように、回転子コア２１は、第２孔３２によって複数のコア部４０に分離されている。第２孔３２は、縁部３２ｄ及び縁部３２ｅによって周方向で挟まれている。一方の縁部３２ｄは、第２孔３２に対し図２５で反時計回り方向に隣接するコア部４０に形成されている。縁部３２ｄの一部には、凹形状に切り欠かれた凹部３７が形成されている。凹部３７以外の縁部３２ｄは、直線状に形成されている。他方の縁部３２ｅは、第２孔３２に対し図２５で時計回り方向に隣接するコア部４０に形成されている。縁部３２ｅの一部には、凹形状に切り欠かれた凹部３８が形成されている。凹部３８以外の縁部３２ｅは、直線状に形成されている。
【００７４】
回転時の回転子２０には、径方向外側に向かう遠心力が生じる。このため、互いに分離されている複数のコア部４０は、回転時に外周側に飛び出してしまうおそれがある。コア部４０が外周側に飛び出した場合、固定子１０と接触してしまい、回転電機１００の停止に繋がってしまう可能性がある。
【００７５】
本実施の形態では、樹脂、非磁性金属等の非磁性材料により形成された不図示の保持部材が第２孔３２に挿入される。保持部材には、凹部３７に嵌め込まれる凸部と、凹部３８に嵌め込まれる別の凸部と、が形成されている。保持部材によって各コア部４０が保持されるため、コア部４０が外周側に飛び出してしまうのが防止される。また、保持部材により、周方向での回転子コア２１の位置決め精度が向上する。さらに、保持部材によって回転子コア２１の位置決め精度が向上することにより、回転子ばらつきの影響によるトルクリップルの増加が抑制される。
【００７６】
図２５に示す構成では、周方向に沿った接線方向における第１開口部３３の開口幅Ｌｏ１は、周方向に沿った接線方向における第２開口部３４の開口幅Ｌｏ２よりも広くなっている（Ｌｏ１＞Ｌｏ２）。しかしながら、第１開口部３３の開口幅Ｌｏ１は、第２開口部３４の開口幅Ｌｏ２と同一であってもよい（Ｌｏ１＝Ｌｏ２）。また、第２孔３２の幅は、図１１及び図１３に示したように段階的に変化していてもよい。
【００７７】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では１０極の回転子２０を例に挙げたが、本発明はこれに限られない。回転子２０の磁極数ｐ（ただし、ｐは２以上の偶数）が１０以外であっても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。また、上記実施の形態では、１２個のティース１３と１２個の巻線１４とを備えた固定子１０を例に挙げたが、本発明はこれに限られない。ティース１３の数及び巻線１４の数はそれぞれ、回転子２０の磁極数に応じて適切な数に設定されるようにしてもよい。
【００７８】
また、上記実施の形態では、固定子１０の内周側に回転子２０が配置された回転電機１００を例に挙げたが、本発明は、固定子１０の外周側に回転子２０が配置された回転電機にも適用できる。
【００７９】
上記の各実施の形態１〜５及び各変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  固定子、１１  固定子コア、１２  コアバック、１３  ティース、１４  巻線、１５  空隙、２０  回転子、２１  回転子コア、２１ａ  外周面、２２  永久磁石、３０  孔、３１  第１孔、３２  第２孔、３２ａ  第１部分、３２ｂ  第２部分、３２ｃ  第３部分、３２ｄ、３２ｅ  縁部、３３  第１開口部、３４  第２開口部、３５  第３開口部、３６  第４開口部、３７、３８  凹部、４０  コア部、４１  第１コア部、４２  第２コア部、４３、４６  連結部、４４  環状部、４５  放射状部、５１  第１回転子コア、５２  第２回転子コア、５３  第３回転子コア、５４、５５  端板、５６  ボルト、１００、２００  回転電機、２０１、２０２  接続部、Φ１  有効磁束、Φ２  周方向漏洩磁束。
【要約】
回転電機は、固定子と、固定子に対して回転自在に設けられた回転子と、を備え、回転子は、回転子の周方向に配列した複数の孔が形成された回転子コアと、少なくとも１つの永久磁石と、を有しており、回転子の磁極数は、２以上の偶数であるｐであり、複数の孔は、永久磁石が挿入されたｐ／２個の第１孔と、永久磁石が挿入されていないｐ／２個の第２孔と、を含んでおり、第１孔及び第２孔は、周方向で交互に配列するように設けられており、永久磁石は、第２孔を挟んで周方向で互いに向き合う磁極面が異極となるように着磁されており、第２孔は、回転子の径方向で固定子側に開口した第１開口部を有している。【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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