(57)【要約】【課題】磁石部を保持するリング部の透磁性を確保しつつ鉄損を抑えることができ、回転電機の性能を高めるのに有利な回転電機のロータを提供する。【解決手段】回転電機のロータ５は、回転軸２に取り付けられ回転軸線Ｐの回りで回転されるフランジ部５１と、フランジ部５１に一体的に形成され回転軸線に沿った内周領域５７及び外周領域５８を有するリング部５５とをもつロータ本体５０と、ロータ本体５０のリング部５５の内周領域５７及び外周領域５８のうちの一方において周方向に間隔を隔てて保持された複数個の磁石部７とを具備する。リング部５５の内周領域５７及び外周領域５８のうちの当該一方のうち少なくとも磁石部７を保持する保持領域６３は、フェライト系鋳鉄を母材として形成されている。保持領域６３における透磁性を高めることができる。【選択図】図１
2005143248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なロータ本体と、前記ロータ本体において周方向に間隔を隔てて保持された複数個の磁石部とを具備する回転電機のロータにおいて、
前記ロータ本体のうち少なくとも前記磁石部を保持する保持領域は、フェライト系鋳鉄を母材として形成されていることを特徴とする回転電機のロータ。
【請求項２】
請求項１において、前記ロータ本体のうち前記保持領域におけるフェライト面積率は、前記保持領域以外におけるフェライト面積率よりも高く設定されていることを特徴とする回転電機のロータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記ロータ本体は、回転軸に取り付けられ回転軸線の回りで回転される取付部と、前記取付部に一体的に形成され前記回転軸線に沿ったリング部とをもち、
前記リング部のうち少なくとも前記磁石部を保持する保持領域は、フェライト系鋳鉄を母材として形成されていることを特徴とする回転電機のロータ。
【請求項４】
請求項３において、前記リング部の平均厚みは、前記取付部と前記リング部との境界領域の平均厚みよりも厚く設定されていることを特徴とする回転電機のロータ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項において、前記保持領域におけるフェライト面積率は４０％以上に設定されていることを特徴とする回転電機のロータ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項において、黒鉛が前記フェライト系鋳鉄に分散していると共に、前記黒鉛は、球状黒鉛、ＣＶ黒鉛（コンパクト・バ−ミキュラ黒鉛）、片状黒鉛、塊状黒鉛、多形状黒鉛、バラ状黒鉛、共晶黒鉛のうちの少なくともいずれかの形態で存在することを特徴とする回転電機のロータ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項において、前記フェライト系鋳鉄は、ボロン、アルミニウムのうちの１種または２種を含むことを特徴とする回転電機のロータ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項において、前記フェライト系鋳鉄において、炭化物生成元素により生成された炭化物がフェライト系マトリックスに分散していることを特徴とする回転電機のロータ。
【請求項９】
請求項８において、前記炭化物生成元素はバナジウム、タングステン、モリブデン、チタンのうちの少なくとも１種であり、前記炭化物はバナジウム炭化物、タングステン炭化物、モリブデン炭化物、チタン炭化物のうちの少なくとも１種であることを特徴とする回転電機のロータ。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のうちのいずれか一項において、前記フェライト系鋳鉄は、重量比で、シリコン１．０〜１２％、炭素１．５〜４．６％含むことを特徴とする回転電機のロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発電機やモータ等の回転電機に使用されるロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電機用アウターロータにおける磁路形成部位には、炭素鋼材であるＳ１０Ｃ，Ｓ１５Ｃ，Ｓ２５Ｃ，Ｓ４５Ｃ、ＳＰＣ２７０等が用いられ、所定のリング形状に切削加工されて使用されている。この場合、磁石部がリング部の内周領域に接着剤等で接合されている。そして、コイルが巻かれた鉄心コアとの間で磁路を形成し、アウターロータが回転することにより、鉄心コアに巻かれたコイルに誘導電流が流れ、発電が行われる。
【０００３】
また従来、珪素鋼板で形成したリング部の内部に取付孔を形成し、磁石部を取付孔に保持することにより磁石部をリング部の内部に埋設した構造のアウターロータが知られている。
【０００４】
また特許文献１には、回転軸線の回りで回転される取付部と取付部に一体的に形成され回転軸線に沿った内周領域及び外周領域を有するリング部とをもつロータ本体と、ロータ本体のリング部の内周領域において周方向に間隔を隔てて保持された複数個の磁石部とを備えるアウターロータを有するエンジン発電機が開示されている。この公報技術によれば、ロータ本体を構成する取付部及びリング部は金属板材をプレス成形で曲成して形成されているものと考えられる。
【０００５】
特許文献２には、ボス部とボス部から径外方向に延設された取付部とを有する鋳鉄製ロータに樹脂製ファンを設けると共に、磁石部を樹脂製ファンの内部に埋設した構造を有する遠心空冷用フライホィールが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３２８９５７号公報
【特許文献２】特開２００２−０９５１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した発電機用アウターロータによれば、前述したように、アウターロータが回転することにより、鉄心コアに巻かれたコイルに誘導電流が流れ、発電が行われる。この磁路においてアウターロータにおける鉄損によるロスが大きく、効率向上のための妨げとなった。更に、上記した炭素鋼材であるＳ１０Ｃ，Ｓ１５Ｃ，Ｓ２５Ｃ，Ｓ４５Ｃ、ＳＰＣ２７０等では、融点が高いため、鋳造で製造することが困難であり、ブロック材から切削加工により形成するため、加工工数、加工コストが増大する問題がある。
【０００７】
上記した珪素鋼板で形成したリング部の内部に磁石部を埋設した従来技術に係るアウターロータによれば、鋳鉄を用いるものではない。また特許文献１に係る技術によれば、ロータ本体を構成する取付部及びリング部は金属板材をプレス成形で曲成して形成されたものと考えられる。また、特許文献２に係る技術によれば、磁石部が樹脂製ファンの内部に埋設されているため、磁石部の保持に樹脂ファンを有効利用できるものの、磁石部の周囲に位置する樹脂部分は透磁率が低く、ヨーク機能を果たすものではなく、磁石部の磁束の利用効率が低い。
【０００８】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、磁石部を保持するロータ本体の透磁性を確保しつつ鉄損を抑えることができ、回転電機の性能を高めるのに有利な回転電機のロータを提供することを課題とするにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
様相１に係る回転電機のロータは、回転可能なロータ本体と、ロータ本体において周方向に間隔を隔てて保持された複数個の磁石部とを具備する回転電機のロータにおいて、ロータ本体のうち少なくとも磁石部を保持する保持領域は、フェライト系鋳鉄を母材として形成されていることを特徴とする。 回転電機としては発電機、モータが例示される。ロータとしてはアウターロータ、インナーロータでも良い。フェライト系鋳鉄はフェライト系マトリックスをもつ。フェライトはα鉄系であり、固溶している炭素量が少なく、純鉄に近い炭素固溶量であるため、本来的に磁気特性が優れ、高い透磁率をもつ。フェライト系鋳鉄とは、マトリックスにおいて面積率でフェライトが４０％以上占めるものをいう。従って、マトリックスを１００％としたとき、フェライトは面積率で、６０％以上、８０％以上とすることが好ましく、更に９０％以上、９５％以上とすることが好ましい。実質的に１００％とすることがなお好ましい。フェライト面積率が大きいほど、フェライトリッチであり、マトリックスが純鉄に近づき、透磁性は改善される。
【００１０】
ここで、フェライト面積率は、２次元的切断面のマトリックスにおいてフェライトが占める面積率である。マトリックスは黒鉛の面積を含まない意味である。また、黒鉛及び炭化物（セメンタイト及びパーライトを含まない）の双方が生成される場合には、マトリックスは黒鉛及び炭化物を含まない意味である。故に、バナジウム炭化物、タングステン炭化物、モリブデン炭化物、チタン炭化物等の炭化物が黒鉛と共に生成されている場合には、これらの炭化物の面積、黒鉛の面積を視野面積から差し引いた面積をマトリックスとし、このマトリックスを１００％としたとき、その１００％においてフェライトが占める面積を意味する。
【００１１】
フェライト系鋳鉄は、フェライトが４０％以上占める限り、セメンタイト、パーライト等が生成されていない場合も、セメンタイトやパーライト等が一部に生成されている場合も対象とする。鋳放し状態でチルが生じるとき等には、高温領域（一般的には７００℃以上,１２００℃以下）で加熱保持する熱処理を行うことができる。熱処理によりフェライト面積率を増加させて、磁気特性を改善することができる。
【００１２】
様相２に係る回転電機のロータによれば、上記した特徴に加えて、ロータ本体のうち保持領域におけるフェライト面積率は、保持領域以外におけるフェライト面積率よりも高く設定されていることを特徴とする。この場合、磁石部を保持する保持領域における透磁性を高めることができ、当該保持領域のヨーク機能を高めることができる。
【００１３】
様相３に係る回転電機のロータによれば、上記した特徴に加えて、ロータ本体は、回転軸に取り付けられ回転軸線の回りで回転される取付部と、取付部に一体的に形成され前記回転軸線に沿ったリング部とをもち、リング部のうち少なくとも磁石部を保持する保持領域は、フェライト系鋳鉄を母材として形成されていることを特徴とする。この場合、磁石部を保持する保持領域における透磁性を高めることができ、当該保持領域のヨーク機能を高めることができる。保持領域におけるフェライト面積率は、取付部とリング部との境界領域におけるフェライト面積率よりも高く設定されていることが好ましい。保持領域の透磁性を高めるためには、保持領域にはパーライトが少ないか、存在しないことが好ましい。故に、取付部とリング部との境界領域におけるパーライト面積率は、保持領域におけるパーライト面積率よりも高く設定されていることが好ましい。パーライト面積率は、２次元的切断面のマトリックスにおいてパーライトが占める面積率であり、求め方は前記したフェライト面積率の求め方を準用する。パーライトはフェライトよりも透磁率が低く、磁気抵抗を有するため、磁気抵抗部としての役割を期待することができ、漏れ磁束の低減に寄与することができる。
【００１４】
また取付部とリング部との境界領域におけるセメンタイト面積率は、保持領域におけるセメンタイト面積率よりも高く設定されていることが好ましい。セメンタイト面積率は、２次元的切断面のマトリックスにおいてセメンタイトが占める面積率であり、求め方は前記したフェライト面積率の求め方を準用する。セメンタイトはフェライト、パーライトよりも透磁率が低く、磁気抵抗を有するため、磁気抵抗部としての役割を期待することができ、漏れ磁束の低減に寄与することができる。なお磁石部を保持する保持領域には、当該保持領域のヨーク機能を高めるためには、セメンタイトは生成していない方が好ましい。
【００１５】
様相４に係る回転電機のロータによれば、上記した特徴に加えて、リング部の平均厚みは、取付部とリング部との境界領域の平均厚みよりも厚く設定されていることを特徴とする。厚みが厚いと、厚みが薄い場合に比較して冷却速度が低下し、フェライト面積率を高めることができ、透磁性が改善され、磁束密度が向上する。
【００１６】
様相５に係る回転電機のロータによれば、上記した特徴に加えて、保持領域におけるフェライト面積率は４０％以上に設定されていることを特徴とする。この場合、保持領域における透磁性が改善され、磁束密度が向上する。
【００１７】
様相６に係る回転電機のロータによれば、上記した特徴に加えて、黒鉛がフェライト系鋳鉄に分散していると共に、黒鉛は、球状黒鉛、ＣＶ黒鉛（コンパクト・バ−ミキュラ黒鉛）、片状黒鉛、塊状黒鉛、多形状黒鉛、バラ状黒鉛、共晶黒鉛のうちの少なくともいずれかの形態で存在することを特徴とする。黒鉛はフェライト系マトリックスよりも比抵抗が高いため、渦電流を迂回させる作用を果たすことができ、渦電流損等の鉄損の低減に貢献できる。
【００１８】
ここで、球状黒鉛は溶湯を球状化剤で処理したときに生成される球状の黒鉛、疑似球状の黒鉛をいう。バナジウム等の炭化物形成元素、アルミニウムが積極的に添加されている場合には、球状化剤で溶湯を球状化処理したとしても、球状化不充分、球状化不良となり、球状黒鉛の球状化率が低下するおそれがある。ＣＶ黒鉛（コンパクト・バ−ミキュラ黒鉛）は芋虫状黒鉛とも呼ばれる。多形状黒鉛は多形状をなす黒鉛であり、一般的には、球状化処理剤で球状化処理したとき黒鉛の球状化が充分に進行せず、球状化不充分、球状化不良となった黒鉛が代表的なものとしてあげられ、塊状黒鉛と形状の峻別が困難なときもある。
【００１９】
様相７に係る回転電機のロータによれば、上記した特徴に加えて、フェライト系鋳鉄は、ボロン、アルミニウムのうちの１種または２種を含むことを特徴とする。ボロンを配合すれば、鉄−ボロン系化合物、鉄−ボロン−炭素系化合物等の化合物がフェライト系マトリックスの粒界に生成されるため、鉄損の低減に有利となる。フェライト系鋳鉄におけるボロン含有量としては、重量比で、上限側では２％以下、１％以下とすることができ、０．５％以下、０．１％以下を例示でき、下限側では０．００１％以上、０．０１％以上を例示することができる。従って、フェライト系鋳鉄におけるボロン含有量としては０．０１〜２％、０．０１〜１％を例示することができる。
【００２０】
またアルミニウムを配合すれば、磁束密度を確保しつつ、鉄損を低減させるのに有利である。フェライト系鋳鉄におけるアルミニウム含有量としては、重量比で、上限側では８％以下とすることができ、６％以下、５％以下を例示でき、下限側では０．００５％以上、０．０１％以上を例示することができる。従って、フェライト系鋳鉄におけるアルミニウム含有量としては０．００５〜８％、０．０１〜６％を例示することができる。
【００２１】
様相８に係る回転電機のロータによれば、上記した特徴に加えて、フェライト系鋳鉄において、炭化物生成元素により生成された炭化物がフェライト系マトリックスに分散していることを特徴とする。フェライト系マトリックスに含まれている炭素を炭化物生成元素が消費してマトリックスに炭化物を生成するため、フェライト系マトリックスにおける炭素量が低減される。これによりフェライト系マトリックスが純鉄の組成に一層近くなり、透磁性が改善され、磁束密度が向上する。炭化物は粒状とすることができる。炭化物は粒状であれば、強度が確保され、使用環境が厳しいときであっても、クラックの生成が抑制され、長寿命化に貢献できる。炭化物は平均で１００μｍ以下であることが好ましい。このようなサイズの炭化物であれば、使用環境が厳しいときであっても、長寿命化に貢献できる。上記した炭化物は平均で８０μｍ以下の粒状、５０μｍ以下の粒状、４０μｍ以下の粒状とすることができ、下限値側では１μｍ以上の粒状とすることができる。
【００２２】
フェライト系鋳鉄を１００％としたとき、上記したバナジウムなどの炭化物生成元素は重量比で８％以下含むことができる。フェライト系鋳鉄を１００％としたとき、バナジウム等の上記した炭化物生成元素は、重量比で上限側としては７％以下、６％以下、４％以下、更には３％以下、２％以下とすることができ、下限側としては０．１％以上、０．２％以上、０．３％以上とすることができる。従って炭化物生成元素の含有量としては、重量比で０．１〜６％、０．２〜４％、０．３〜３％を例示することができる。但しこれらに限定されるものではない。
【００２３】
様相９に係る回転電機のロータによれば、上記した特徴に加えて、炭化物生成元素はバナジウム、タングステン、モリブデン、チタンのうちの少なくとも１種であり、炭化物はバナジウム炭化物、タングステン炭化物、モリブデン炭化物、チタン炭化物のうちの少なくとも１種であることを特徴とする。この場合、フェライト系マトリックスに含まれている炭素を、バナジウム、タングステン、モリブデン、チタン等の炭化物生成元素が消費して炭化物を生成するため、フェライト系マトリックスにおける炭素量が低減され、これによりフェライト系マトリックスが純鉄の組成に一層近くなり、透磁性が改善され、磁束密度が向上する。
【００２４】
様相１０に係る回転電機のロータによれば、上記した特徴に加えて、フェライト系鋳鉄は、重量比で、シリコン１．０〜１２％、炭素１．５〜４．６％含むことを特徴とする。シリコンはフェライト化を促進させ、透磁率を高くするのに有利であるが、過剰であれば、硬度が高くなり、切削加工等の後加工をする場合には後加工が困難となり、更に湯流れ性も低下し、鋳造性が低下する傾向が認められる。後加工性や鋳造性等があまり問題とならないときには、シリコン量を増加させることができる。これらを考慮し、シリコン量については、下限側は１．１％以上,１．２％以上,１．３％以上を例示でき、上限側は４％以下,５％以下,６％以下,さらには８％以下、１０％以下を例示できるが、これらに限定されるものではない。従ってシリコン量としては重量比で１．１〜１１％、１．２〜８％、１．２〜６％を例示することができる。
【００２５】
前述したようにシリコンはフェライト化を促進させ、鋳鉄系軟磁性材料の透磁率を高くするのに寄与できるため、重量比でシリコン量は炭素量と実質的に同量または炭素量よりも多くすることができる。従って、重量比でシリコン量／炭素量としては、０．９５以上、１以上、１．２以上、１．８以上、また２．０以下を例示することができる。なお珪素鋼板の積層体で軟磁性材料を形成する場合には、シリコン量が増加すると、珪素鋼板が硬くなり、珪素鋼板をプレス打ち抜きするとき、プレス打ち抜き性が低下する。溶湯を凝固させる鋳鉄系であれば、プレス打ち抜き性を考慮せずとも良い。
【００２６】
炭素は溶湯の凝固開始温度を低下させるため、溶湯の湯流れ性を向上させて鋳造性を改善させるが、炭素が過剰であると、透磁性を損なうおそれがある。そこで、好ましくは、炭素量を重量比で１．５〜４．６％に設定することができる。この場合、炭素量については、重量比で、下限側は１．８％以上,１．９％以上,２．０％以上を例示でき、上限側は４．３％以下,４．０％以下,３．８％以下,さらには３．６％以下を例示でき、従って、炭素量としては重量比で１．５〜４．６％、１．６〜４．２％、１．８〜４．０％、１．８〜３．８％等を例示することができる。但しこれらに限定されるものではない。
【００２７】
本発明に係る鋳鉄系軟磁性材料によれば、ＣＥ値が２以上の炭素量、シリコン量を含有することが好ましい。これにより良好な鋳造性、磁気特性等が得られる。ＣＥ値は炭素当量であり、ＣＥ値は次の１式で求められる。
【００２８】
ＣＥ値=炭素量（wt％）＋シリコン量（wt％）×１／３……（１式）
本発明に係るフェライト系鋳鉄は、熱処理して使用しても良いし、あるいは、熱処理なしで使用しても良い。熱処理によりフェライト面積率を高めることができる。熱処理なしで使用するときには、鋳放し状態でフェライト面積率を確保するため、ＣＥ値を高くすることができる。ＣＥ値は熱処理の有無、鋳鉄系軟磁性材料の用途、材質、他の合金元素量、要請される強度、コスト等によっても相違するが、ＣＥ値の下限側としては２．２以上、２．５以上、あるいは３以上を例示することができ、上限側としては６以下、５．５以下を例示することができる。従って亜共晶領域、共晶領域、過共晶領域のいずれでも良い。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、磁束密度を確保しつつ鉄損を低減することができるロータ本体をもち、回転電機の性能を高めるのに有利な回転電機のロータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（実施形態１）
以下、本発明を発電機１のアウターロータに適用した実施形態について具体的に説明する。図１は発電機１の断面を示す。図２は発電機１のアウターロータの要部の断面を示す。図１に示すように、発電機１は、エンジン（ガスエンジン,ガソリンエンジン,ディーゼルエンジンを含む）等の駆動源により回転される回転軸２と、回転軸２の端部を覆うようにエンジンに固定されたハウジング３と、ハウジング３に接続されたステータ４と、回転軸２の軸端に固定されたロータとして機能するアウターロータ５とを有する。
【００３１】
ステータ４は、リング室４０、リング状の内側取付部４１、リング状の外側取付部４２を同軸的にもつカバー４３と、カバー４３の内側取付部４１に取付具としての取付ボルト４４により固定された珪素鋼板からなる積層体で形成されたステータコア４５と、ステータコア４５に巻装されたコイル４６とを有する。ここで、カバー４３の外側取付部４２をハウジング３の着座部３０に取付具としての取付ボルト４４により連結することにより、ステータ４はハウジング３に固定されている。
【００３２】
図１に示すように、アウターロータ５は、ロータ本体５０と、ロータ本体５０に固定された複数個の磁石部７とを有する。アウターロータ５のロータ本体５０は、回転軸２の軸端に固定され回転軸芯Ｐの回りで回転される取付部としてのフランジ部５１と、フランジ部５１の外周部に一体的に且つ同軸的に形成されたリング部５５とを有する。フランジ部５１は円盤状をなしており、回転軸２とリング部５５とを連結させる連結部として機能することができる。フランジ部５１の中央域には、挿通孔５３をもつボス部５２が一体的に形成されている。ボス部５２の挿通孔５３に挿通された取付具としての取付ボルト５４を介して、アウターロータ５のフランジ部５１のボス部５２は回転軸２の軸端に着脱可能に固定されている。ボス部５２は回転軸２の軸端に当接する当接面５２ａを有しており、強化のために、フランジ部５１の他の部位よりも厚肉化されている。この場合、厚肉化されたボス部５２は重量増加により、アウターロータ５におけるフライホィール効果を期待することができる。
【００３３】
アウターロータ５のリング部５５は、フランジ部５１に対して片持ち支持構造とされていると共に、回転軸線Ｐに沿って延設された内周領域５７及び外周領域５８を有する。図３に示すように、リング部５５の内周領域５７は切削加工で形成された着座面６０をもつ着座溝６１（着座部）を有する。リング部５５の外周領域５８は黒皮面でも切削加工面でも良い。図１に示すように、フランジ部５１には、冷却用の風を生成する複数個の羽根部５６が周方向に間隔を隔ててステータコア４５に対面する側に形成されている。
【００３４】
図３に示すように、磁石部７は、リング部５５の内周領域５７において周方向に間隔を隔てて保持された永久磁石で形成されている。磁石部７はネオジム系またはサマリウム系等で形成されているが、材質は特に限定されない。図３に示すように、アウターロータ５のリング部５５の内周領域５７に切削加工により、着座面６０を有する着座溝６１が周方向に間隔を隔てて形成されている。着座溝６１に磁石部７は接着剤等により接合されている。図３に示すように、着座溝６１の溝側面６１ｓが係合部となり、回転方向における磁石部７の変位に対する抵抗力を発揮することができる。故にアウターロータ５の回転速度が速いときであっても、磁石部７の剥離防止に有利である。
【００３５】
図１において、ロータ本体５０の全体は、フェライト系鋳鉄となり得る溶湯を鋳型に鋳造して形成されている。ロータ本体５０において、リング部５５の内周領域５７のうち少なくとも磁石部７に対面して磁石部７を保持する保持領域６３は、黒鉛を含むフェライト系鋳鉄を母材として形成されている。即ち、アウターロータ５のうち少なくともリング部５５は、フェライト系鋳鉄を母材として形成されている。但し、ロータ本体５０のボス部５２及びフランジ部５１は、ヨーク機能が期待されるリング部５５とは異なり、ヨーク機能が期待されていないため、フェライト面積率を低下させ、ボス部５２及びフランジ部５１におけるパーライト面積率またはセメンタイト面積率を高めることが好ましい。
【００３６】
本実施形態によれば、リング部５５におけるフェライト面積率は、フランジ部５１とリング部５５との境界領域６８におけるフェライト面積率よりも相対的に高く設定されている。即ち、リング部５５におけるフェライト面積率は８５％以上に設定されているときには、フランジ部５１とリング部５５との境界領域６８におけるフェライト面積率は８５％未満に設定されている。また、リング部５５におけるフェライト面積率は９０％以上に設定されているときには、フランジ部５１とリング部５５との境界領域６８におけるフェライト面積率は９０％未満に設定されている。
【００３７】
アウターロータ５では、一般的には、リング部５５におけるフェライト面積率は９０％以上、９５％以上に設定されている。これに対して、フランジ部５１とリング部５５との境界領域６８におけるフェライト面積率は０〜７０％未満に設定されている。換言すれば、フランジ部５１とリング部５５との境界領域６８におけるパーライト面積率は、リング部５５におけるパーライト面積率よりも大きく設定されている。パーライトはフェライトよりも磁気抵抗が大きく、透磁率が低いため、磁気抵抗部として機能することができ、境界領域６８におけるパーライト面積率を高めれば、リング部５５における磁束が境界領域６８を介してフランジ部５１側へ漏れることを抑制でき、漏れ磁束を低減させることができる。従ってリング部５５における良好な磁路形成に有利であり、発電性能を向上させることができる。
【００３８】
ここで、図２において、リング部５５のうち磁石部７に対面して磁石部７を保持している保持領域６３の平均厚みｔ１は、フランジ部５１とリング部５５との境界領域６８の平均厚みｔ２よりも厚く設定されている。厚みが厚いと、厚みが薄い場合に比較して鋳造の際に冷却速度が緩やかとなり、保持領域６３におけるフェライト面積率を高めることができる。故に、磁石部７を保持している保持領域６３における透磁性が一層改善され、磁束密度が向上する。なお、図３において、リング部５５のうち磁石部７に対面せず磁石部７を保持していない領域６９の平均厚みｔ３は、保持領域６３の平均厚みｔ１よりも厚くされている。故に、磁束が透過する領域６９におけるフェライト面積率、透磁性を高めることができる。
【００３９】
ロータ本体５０のリング部５５を構成するフェライト系鋳鉄には多数の黒鉛が分散している。黒鉛は、球状黒鉛、ＣＶ黒鉛（コンパクト・バ−ミキュラ黒鉛）、片状黒鉛、塊状黒鉛、多形状黒鉛、バラ状黒鉛、共晶黒鉛のうちの少なくともいずれかの形態とされている。黒鉛はフェライト系マトリックスよりも比抵抗が高いため、渦電流を迂回させる作用を果たすことができ、渦電流損を低減させ、ひいては鉄損の低減に貢献できる。球状黒鉛、ＣＶ黒鉛（コンパクト・バ−ミキュラ黒鉛）、塊状黒鉛、多形状黒鉛等は、比抵抗を高めて鉄損を低減させるのに有利であり、更に、強度確保に有効である。片状黒鉛は黒鉛長が長いため、渦電流の高い迂回性を期待することができる。
【００４０】
上記したフェライト系鋳鉄は、重量比で、シリコン１．０〜１２％、炭素１．８〜４．６％含む範囲内で、要請される透磁性、強度等を考慮して適宜選択することができる。一般的には、重量比で、シリコン２〜５％、炭素２．０〜４．０％とすることができる。
【００４１】
以上説明したように本実施形態によれば、リング部５５のうち少なくとも磁石部７を保持する保持領域６３は、フェライト系鋳鉄を母材として形成されている。即ち、アウターロータ５のうち少なくともリング部５５は、フェライト系鋳鉄を母材として形成されている。このためリング部５５、殊に磁石部７を保持する保持領域６３を、磁石部７からの磁束が透過するヨークとして効率よく使用することができ、磁路形成に有利であり、発電性能を向上させることができる。リング部５５におけるフェライト面積率は、フランジ部５１とリング部５５との境界領域６８におけるフェライト面積率よりも相対的に高く設定されている。
【００４２】
更に前述したようにフェライト系鋳鉄に分散されている黒鉛はフェライト系マトリックスよりも比抵抗が高いため、渦電流を迂回させる作用を果たすことができ、渦電流損の低減、ひいては鉄損の低減に貢献することができ、この意味においても発電性能を向上させることができる。
【００４３】
本実施形態によれば、アウターロータ５は溶湯を凝固させた鋳鉄で形成されている。この場合、アウターロータ５のリング部５５に着目すると、図４において、リング部５５の内周領域５７及び外周領域５８の冷却速度は、リング部５５の厚み中央領域５９の冷却速度よりも相対的に速くなる。このためリング部５５の内周領域５７のフェライト面積率は、リング部５５の厚み中央領域５９におけるフェライト面積率よりも低めとなるおそれがある。この場合、磁石部７側において高い透磁率が得るには好ましくない。
【００４４】
そこで本実施形態によれば、図５に示すように、前述したように、アウターロータ５のリング部５５の内周領域５７に切削加工を施し、着座面６０を有する着座溝６１を形成している。着座溝６１の着座面６０は、リング部５５の厚み方向におけるフェライトリッチで透磁性が良い中央領域５９よりも径内側に位置しつつも、中央領域５９に近づいている。このため着座面６０付近におけるフェライト面積率が高くなる。このため磁石部７を保持する保持領域６３を、磁石部７からの磁束が透過するヨークとして一層効率よく使用することができ、この意味においても発電性能を向上させることができる。なお本実施形態に係るアウターロータ５は熱処理しても良いし、しなくても良い。鋳鉄をＡ１変態点以上で所定時間加熱保持する熱処理を行えば、フェライト面積率を更に高めることができる。
【００４５】
（実施形態２）
図６は本発明の実施形態２の要部を示す。本実施形態は前記した実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。以下、実施形態１と異なる部分を中心として説明する。本実施形態によれば、フランジ部５１とリング部５５との境界領域６８の平均厚みｔ２は厚肉化され、リング部５５のうち磁石部７を保持している保持領域６３の平均厚みｔ１に近い肉厚、または、平均厚みｔ１よりも厚い肉厚とされて強度確保が図られている。この場合、アウターロータ５を鋳型で鋳造する際に、図７に示すように、成形型である鋳型８０のうち当該境界領域６８を成形するキャビティ部分８１に対面または接近するように、冷やし金などの冷却要素８３を設けることが好ましい。この場合、フランジ部５１とリング部５５との境界領域６８の冷却速度を速めることができる。ひいては当該境界領域６８において磁気抵抗部として機能できるパーライトやセメンタイトの面積率を高めることができる。これにより境界領域６８を増肉させて強化を図りつつも、境界領域６８を磁気抵抗部として良好に機能させることができる。故に、リング部５５における磁束がフランジ部５１側へ漏れることを抑制でき、漏れ磁束を低減させることができる。
【００４６】
（実施形態３）
図８は本発明の実施形態３の要部を示す。本実施形態は前記した実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。以下、実施形態１と異なる部分を中心として説明する。前記した記載から理解できるように、アウターロータ５のうちリング部５５は、フェライト面積率を高めるために、鋳造時における冷却速度を緩やかにすることが好ましい。そこで本実施形態によれば、図８に示すように、成形型である鋳型８０のうちリング部５５となるキャビティ部分８２の付近に、冷却速度低速化要素８４を設けている。冷却速度低速化要素８４としては、鋳型８０よりも断熱性が高い断熱材、蓄熱材、発熱材等を例示できる。
【００４７】
（試験例１）
基本的配合として、高純度の銑鉄（炭素含有量：４．０ｗｔ％）を重量で６ｋｇ、鋼材（Ｓ１０Ｃ）を重量で１９ｋｇ、加炭剤（炭素含有量：７０ｗｔ％）を重量で１０８０ｇと、フェロシリコン（シリコン含有量：７０ｗｔ％）を重量で１８００ｇを秤量し、それぞれを高周波溶解炉にて１４５０〜１６００℃にて溶解した。この溶解した湯を元湯とした。
【００４８】
そしてルツボに、球状化処理剤（東洋電化製ＴＤＣＲ−５／Ｍｇ：４．８ｗｔ％、シリコン：４６ｗｔ％、Ｃａ：２．４ｗｔ％、残部：Ｆｅ）を重量で３５０ｇ、フェロシリコン（シリコン含有量：７０ｗｔ％、残部Ｆｅ）を重量で７０ｇを入れ、その上に鉄屑にて球状化処理剤をカバーした。このように球状化処理剤を収容したルツボ内に、１６００℃の元湯を注ぎ、球状化のための処理を行った。その後、成形型としての鋳型（自硬性の砂型,アルカリフェノールをバインダとして使用）のキャビティに、球状化処理後の溶湯を注湯した。注湯温度は１４５０℃とした。注湯時には、接種剤（鉄−シリコン系）を用い、注湯流接種を行った。鋳型への注湯後に所定時間（１時間）してから、鋳型を崩壊させ、凝固した鋳物を取り出した。鋳物から試験片を切削加工で形成した。試験片は、熱処理することなく、鋳放し状態で使用される。
【００４９】
上記方法により、重量比で、炭素：３．３％、シリコン：４．９％を含み、残部が実質的に鉄、不可避の不純物からなる球状黒鉛鋳鉄を形成した。なおマンガンは重量比で０．２〜０．６％程度、不可避のリン、イオウが含まれている。この球状黒鉛鋳鉄は、シリコンを含むフェライトマトリックスに球状黒鉛が分散したフェライト系鋳鉄である。
【００５０】
この試料から磁気特性測定用のリング状の試験片（外径３６ミリメートル、内径１９ミリメートル、高さ１０ミリメートル）を切削加工により切りだし、この試験片について焼鈍し（１０００℃×５時間）、交流磁気特性測定を実施した。この場合、励磁用コイルを２００ターンとし、検出用コイルを５０ターンとして試験片に巻回し、岩崎通信機（株）Ｂ−Ｈアナライザー  ＳＹ−８２３２を用い、交流周波数２４０Ｈｚ、磁界１００００Ａ／ｍという条件下で、飽和磁束密度（ｍＴ）、鉄損（ｋＷ／ｍ3）について測定した。交流測定時における測定装置の磁気特性値のバラツキは１％以内であった。測定条件は、下記に述べる他の試験例シリーズ（バナジウム、アルミニウム、ボロン等を配合したもの）についても、基本的には同様の条件とした。更に比較例として炭素鋼であるＳ１５Ｃ、Ｓ２５Ｃ、Ｓ４５Ｃについても同様試験した。
【００５１】
試験結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2005143248.tif 000003
【００５３】
上記した発電機では、三相で２６０ボルト、１６極の発電機１のアウターロータ５への要求特性を考慮すると、飽和磁束密度１２００ｍＴ以上必要であり、体積当たりの鉄損としては５０００ｋＷ／ｍ3以下であることが好ましい。
【００５４】
表１に示すように、実施例１では、フェライト面積率は約１００％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１２５３ｍＴであり、体積当たりの鉄損は１７４６ｋＷ／ｍ3であった。即ち、飽和磁束密度を確保しつつ鉄損は低めであり、良好であった。これに対して比較例１では、飽和磁束密度Ｂｍが１１９５ｍＴであり、体積当たりの鉄損は６５７１ｋＷ／ｍ3と高めであった。比較例２では、飽和磁束密度Ｂｍが１２３１ｍＴであり、体積当たりの鉄損は６７９０ｋＷ／ｍ3と高めであった。比較例３では、飽和磁束密度Ｂｍが１２１９ｍＴであり、体積当たりの鉄損は６７９８ｋＷ／ｍ3と高めであった。
【００５５】
（試験例２Ａ）
高純度の銑鉄、鋼材、加炭剤、フェロシリコンを秤量し、それぞれを高周波溶解炉にて１４５０〜１６００℃にて溶解した。この溶解した湯を元湯とした。そしてルツボに、球状化処理剤（Ｍｇ：４．８ｗｔ％、シリコン：４６ｗｔ％、Ｃａ：２．４ｗｔ％、残部：Ｆｅ）を重量で３３０ｇ、フェロシリコン（シリコン含有量：７０ｗｔ％、残部Ｆｅ）を重量で７０ｇを入れ、その上に鉄屑にて球状化処理剤をカバーした。このように球状化処理剤を収容したルツボ内に、１６００℃の元湯を注ぎ、球状化のための処理を行った。その後、成形型としての鋳型（自硬性の砂型,アルカリフェノールをバインダとして使用）のキャビティに、球状化処理後の溶湯を注湯した。注湯温度は１４５０℃とした。注湯時には、接種剤（鉄−シリコン系）を用い、注湯流接種を行った。鋳型への注湯後に所定時間（１時間）してから、鋳型を崩壊させ、凝固した鋳物を取り出した。そして同様に試験片を取り出した。試験片は、熱処理することなく、鋳放し状態で使用される。
【００５６】
上記方法により、重量比で、炭素：２．０％、シリコン：３．０％、ボロン：０．０７％を含み、残部が実質的に鉄、不可避の不純物からなる鋳鉄系軟磁性材料を形成した。この鋳鉄ではＣＶ（コンパクト・バーミュキュラー）黒鉛がフェライト系マトリックスに分散している。この場合、フェライト面積率は約９５％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１４４６ｍＴであり、体積当たりの鉄損は１８８０ｋＷ／ｍ3であった。
【００５７】
（試験例２Ｂ）
重量比で、炭素：２．３％、シリコン：３．４％、ボロン：０．０３％を含み、残部が実質的に鉄からなる鋳鉄系軟磁性材料を、試験例２Ａと同様な方法で作製した。この鋳鉄ではＣＶ（コンパクト・バーミュキュラ）黒鉛がフェライト系マトリックスに分散している。この場合、フェライト面積率は約９６％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１４４１ｍＴであり、体積当たりの鉄損は１８６６ｋＷ／ｍ3であった。このように飽和磁束密度を確保しつつ鉄損を低減できた。
【００５８】
（試験例２Ｃ）
重量比で、炭素：３．５％、シリコン：５．０％、ボロン：０．０５％を含み、残部が実質的に鉄からなる鋳鉄を同様な方法で作製した。試験結果によれば、フェライト面積率は約９５％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１４７７ｍＴであり、体積当たりの鉄損は１３３６ｋＷ／ｍ3であった。このように試験結果によれば、磁束密度を確保しつつ鉄損を低減できた。
【００５９】
（試験例３Ａ）
試験例３シリーズは炭化物生成元素としてバナジウムを配合した場合である。先ず、高純度の銑鉄、鋼材、加炭剤、フェロシリコン、フェロバナジウム（ＦｅＶ）を秤量し、それぞれを高周波溶解炉にて１４５０〜１６００℃にて溶解した。この溶解した湯を元湯とした。そしてルツボに、球状化処理剤（Ｍｇ：４．８ｗｔ％、シリコン：４６ｗｔ％、Ｃａ：２．４ｗｔ％、残部：Ｆｅ）を重量で３５０ｇ、フェロシリコン（シリコン含有量：７０ｗｔ％、残部Ｆｅ）を重量で７０ｇを入れ、その上に鉄屑にて球状化処理剤をカバーした。このように球状化処理剤を収容したルツボ内に、１６００℃の元湯を注ぎ、球状化のための処理を行った。その後、成形型としての鋳型（自硬性の砂型,アルカリフェノールをバインダとして使用）のキャビティに、球状化処理後の溶湯を注湯した。注湯温度は１４５０℃とした。注湯時には、接種剤（鉄−シリコン系）を用い、注湯流接種を行った。鋳型への注湯後に所定時間（１時間）してから、鋳型を崩壊させ、凝固した鋳物を取り出した。試験片は、熱処理することなく、鋳放し状態で使用される。
【００６０】
上記方法により、重量比で、炭素：３．６％、シリコン：４．８７％、炭化物系形成元素であるバナジウム：２．０３％を含み、残部が実質的に鉄、不可避の不純物からなる球状黒鉛鋳鉄により鋳鉄系軟磁性材料を形成した。なおマンガンは重量比で０．２〜０．６％程度、不可避のリン、イオウが含まれている。この場合、フェライト面積率は約９５％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１４８２ｍＴであり、体積当たりの鉄損は１６２１ｋＷ／ｍ3であった。このように磁束密度を確保しつつ鉄損を低減できた。
【００６１】
この場合、フェライト系マトリックスに球状黒鉛が分散して生成されていたが、球状化が充分には行われず球状が崩れた多形状黒鉛も生成していた。バナジウムが含まれているため、球状化処理したとしても、球状化率は多少低下するものである。多形状黒鉛は渦電流の迂回性を高めるのに寄与できるものと推察される。更にフェライト系マトリックスに、平均粒径が３０μｍ以下の粒状のバナジウム炭化物（ＶＣ）が分散して生成されていた。フェライト系マトリックス含まれている炭素を炭化物生成元素であるバナジウムが消費してバナジウム炭化物（ＶＣ）を生成するため、フェライト系マトリックスにおける炭素量が低減され、これによりフェライト系マトリックスが純鉄の組成に一層近くなり、透磁性が改善され、磁束密度が向上するものと推察される。
【００６２】
（試験例３Ｂ）
重量比で、炭素：２．１１％、シリコン：３．９１％、バナジウム：０．９９％を含み、残部が実質的に鉄からなる鋳鉄系軟磁性材料を、試験例３Ａと同様な方法で作製した。試験結果によれば、フェライト面積率は約１００％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１５０２ｍＴであり、体積当たりの鉄損は２２３７ｋＷ／ｍ3であった。このように磁束密度を確保しつつ鉄損を低減できた。
【００６３】
（試験例３Ｃ）
重量比で、炭素：２．０％、シリコン：１．５％、バナジウム：０．４９％を含み、残部が実質的に鉄からなる鋳鉄系軟磁性材料を、試験例３Ａと同様な方法で作製した。試験結果によれば、フェライト面積率は約９９％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１５３２ｍＴであり、体積当たりの鉄損は２７３４ｋＷ／ｍ3であった。このように磁束密度を確保しつつ鉄損を低減できた。
【００６４】
（試験例３Ｄ）
重量比で、炭素：２．０１％、シリコン：１．６６％、バナジウム：０．５３５％、ボロン：０．０５％を含み、残部が実質的に鉄からなる鋳鉄系軟磁性材料を、試験例３Ａと同様な方法で作製した。この場合、フェロボロン（ＦｅＢ）粉体を用い、湯流接種時にフェロシリコンと共に添加した。試験結果によれば、フェライト面積率は約９９％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１５４２ｍＴであり、体積当たりの鉄損は２２６１ｋＷ／ｍ3であった。このように試験結果によれば、磁束密度を確保しつつ鉄損を低減できた。
【００６５】
（試験例４Ａ）
試験例４シリーズはフェライト面積率を抑えつつアルミニウムを配合した場合である。先ず、高純度の銑鉄、鋼材、加炭剤、フェロシリコンを秤量し、それぞれを高周波溶解炉にて１４５０〜１６００℃にて溶解した。この溶解した湯を元湯とした。そしてルツボに、球状化処理剤（Ｍｇ：４．８ｗｔ％、シリコン：４６ｗｔ％、Ｃａ：２．４ｗｔ％、残部：Ｆｅ）を重量で３５０ｇ、フェロシリコン（シリコン含有量：７０ｗｔ％、残部Ｆｅ）を重量で７０ｇを入れ、その上に鉄屑にて球状化処理剤をカバーした。このように球状化処理剤を収容したルツボ内に、１６００℃の元湯を注ぎ、球状化のための処理を行った。その後、成形型としての鋳型（自硬性の砂型,アルカリフェノールをバインダとして使用）のキャビティに、球状化処理後の溶湯を注湯した。注湯温度は１４５０℃とした。注湯時には、接種剤（鉄−シリコン系）を用い、注湯流接種を行った。鋳型への注湯後に所定時間（１時間）してから、鋳型を崩壊させ、凝固した鋳物を取り出した。試験片は、熱処理することなく、鋳放し状態で使用される。
【００６６】
上記方法により、重量比で、炭素：２．４７％、シリコン：２．７８％、アルミニウム：１．８４％を含み、残部が実質的に鉄、不可避の不純物からなる鋳鉄を形成した。なおマンガンは重量比で０．２〜０．６％程度、不可避のリン、イオウが含まれている。この場合、フェライト系マトリックスに球状黒鉛、コンパクトバーミュキュラー黒鉛（ＣＶ黒鉛）が分散して生成されていた。試験結果によれば、フェライト面積率は約４３％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１４０４ｍＴであり、体積当たりの鉄損は１３９２ｋＷ／ｍ3であった。
【００６７】
（試験例４Ｂ）
重量比で、炭素：２．５５％、シリコン：２．６８％、アルミニウム：０．９０％を含み、残部が実質的に鉄からなる鋳鉄を、試験例４Ａと同様な方法で作製した。試験結果によれば、フェライト面積率は約４０％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１３５８ｍＴであり、体積当たりの鉄損は１５２７ｋＷ／ｍ3であった。このように試験結果によれば、磁束密度を確保しつつ鉄損を低減できた。
【００６８】
（試験例５Ａ）
試験例５シリーズはフェライト面積率を高めつつアルミニウムを配合した場合である。先ず、高純度の銑鉄、鋼材、加炭剤、フェロシリコン、金属アルミニウムを秤量し、それぞれを高周波溶解炉にて１４５０〜１６００℃にて溶解した。この溶解した湯を元湯とした。そしてルツボに、球状化処理剤（Ｍｇ：４．８ｗｔ％、シリコン：４６ｗｔ％、Ｃａ：２．４ｗｔ％、残部：Ｆｅ）を重量で３５０ｇ、フェロシリコン（シリコン含有量：７０ｗｔ％、残部Ｆｅ）を重量で７０ｇを入れ、その上に鉄屑にて球状化処理剤をカバーした。このように球状化処理剤を収容したルツボ内に、１６００℃の元湯を注ぎ、球状化のための処理を行った。その後、成形型としての鋳型（自硬性の砂型,アルカリフェノールをバインダとして使用）のキャビティに、球状化処理後の溶湯を注湯した。注湯温度は１４５０℃とした。注湯時には、接種剤（鉄−シリコン系）を用い、注湯流接種を行った。鋳型への注湯後に所定時間（１時間）してから、鋳型を崩壊させ、凝固した鋳物を取り出した。試験片は、熱処理することなく、鋳放し状態で使用される。
【００６９】
上記方法により、重量比で、炭素：３．５％、シリコン：４．８４％、アルミニウム：２．０５％を含み、残部が実質的に鉄、不可避の不純物からなる鋳鉄を形成した。なおマンガンは重量比で０．２〜０．６％程度、不可避のリン、イオウが含まれている。この場合、フェライト系マトリックスに球状黒鉛、コンパクトバーミュキュラー黒鉛（ＣＶ黒鉛）、多形状黒鉛が分散して生成されていた。試験結果によれば、フェライト面積率は約９５％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１４８７ｍＴであり、体積当たりの鉄損は１３８７ｋＷ／ｍ3であった。
【００７０】
（試験例５Ｂ）
重量比で、炭素：３．４７％、シリコン：５．１％、アルミニウム：２．０７％を含み、残部が実質的に鉄からなる鋳鉄を、試験例５Ａと同様な方法で作製した。試験結果によれば、フェライト面積率は約９６％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１４８２ｍＴであり、体積当たりの鉄損は１２３６ｋＷ／ｍ3であった。このように試験結果によれば、磁束密度を確保しつつ鉄損を低減できた。
【００７１】
（試験例５Ｃ）
重量比で、炭素：３．３２％、シリコン：４．９８％、アルミニウム：１．５４％を含み、残部が実質的に鉄からなる鋳鉄を、試験例５Ａと同様な方法で作製した。試験結果によれば、フェライト面積率は約９５％であり、飽和磁束密度Ｂｍが１４８４ｍＴであり、体積当たりの鉄損は１４７７ｋＷ／ｍ3であった。このように試験結果によれば、磁束密度を確保しつつ鉄損を低減できた。
【００７２】
（その他）
上記した実施形態によれば、リング部５５の内周領域５７に、着座面６０を有する着座溝６１を形成しているが、これに限らず、インナーロータとするときにはロータ本体の外周領域に着座面を有する着座溝を形成しても良い。この場合、着座溝の着座面は、ロータ本体の厚み方向におけるフェライトリッチで透磁性が良い中央領域に近づくため、ヨーク機能を高めるのに有利となる。上記した実施形態によれば、回転電機として働く発電機のアウターロータに適用しているが、発電機のインナーロータに適用しても良い。更に回転電機として働くモータのアウターロータ、モータのインナーロータに適用しても良い。その他、本発明は上記した実施形態、試験例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。上記した記載から次の技術的思想を把握することができる。
【００７３】
（付記項１）回転軸に取り付けられ回転軸線の回りで回転されるフランジ部と、フランジ部に一体的に形成され磁石部を保持するリング部とをもつロータ本体を有するロータを形成するロータの製造方法において、成形型のうちロータ本体のリング部となるキャビティ部分付近に、冷却速度低速化要素を配置した状態で、鋳造し、リング部における冷却を遅延化させ、リング部におけるフェライト面積率を高めるようにしたことを特徴とするロータの製造方法。この場合、リング部におけるフェライト面積率を高めることができ、リング部における透磁性を高めることができる。
【００７４】
（付記項２）回転軸に取り付けられ回転軸線の回りで回転されるフランジ部と、フランジ部に一体的に形成され磁石部を保持するリング部とをもつロータ本体を有するロータを形成するロータの製造方法において、成形型のうちロータ本体のリング部とフランジ部との境界領域となるキャビティ部分付近に、冷却要素を配置した状態で、鋳造し、リング部とフランジ部との境界領域における冷却を速め、リング部とフランジ部との境界領域におけるパーライト面積率またはセメンタイト面積率を高めるようにしたことを特徴とするロータの製造方法。この場合、ロータ本体のうちリング部とフランジ部との境界領域におけるパーライト面積率またはセメンタイト面積率を高めることができる。当該境界領域を磁気抵抗部として作用させることができ、リング部からの漏れ磁束の低減に有利である。
【００７５】
（付記項３）鉄系材料を基材とする磁路形成部材において、磁路を形成する部分と、漏れ磁束を低減させる磁気抵抗部とをもち、磁気抵抗部におけるパーライト面積率またはセメンタイト面積率は、磁路を形成する部分におけるパーライト面積率またはセメンタイト面積率よりも高められていることを特徴とする磁路形成部材。
【００７６】
（付記項４）鉄系材料を基材とする磁路形成部材において、磁路を形成する部分におけるフェライト面積率を高めると共に、漏れ磁束を低減させる磁気抵抗部におけるパーライト面積率またはセメンタイト面積率を高めるようにしていることを特徴とする磁路形成部材。上記した付記項３，付記項４において、磁路を形成する部分におけるフェライト面積率は、磁気抵抗部よりもフェライト面積率が高ければ良く、必要に応じて、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上とすることができる。磁気抵抗部は、磁路を形成する部分よりもパーライト面積率またはセメンタイト面積率が高ければ良い。磁気抵抗部におけるパーライト面積率またはセメンタイト面積率は、必要に応じて、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上とすることができる。パーライト面積率またはセメンタイト面積率の求め方は、前記したフェライト面積率の求め方を準用することができる。従ってパーライト面積率は、２次元的切断面のマトリックスにおいてパーライトが占める面積率である。マトリックスは黒鉛の面積を含まない意味である。また、黒鉛及び炭化物（セメンタイト及びパーライトを含まない）の双方が生成される場合には、マトリックスは黒鉛及び炭化物を含まない意味である。故に、バナジウム炭化物、タングステン炭化物、モリブデン炭化物、チタン炭化物等の炭化物が黒鉛と共に生成されている場合には、これらの炭化物の面積、黒鉛の面積を視野面積から差し引いた面積をマトリックスとし、このマトリックスを１００％としたとき、その１００％においてパーライトが占める面積を意味する。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、回転電機のアウターロータ、インナーロータなどのロータの磁気回路部材に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】実施形態１に係り、発電機の断面図である。
【図２】発電機のアウターロータのうち磁石部をリング部が保持している状態の部分断面図である。
【図３】発電機のアウターロータのうち磁石部をリング部が保持している状態の異なる方向の部分断面図である。
【図４】着座溝を形成していないリング部の断面図である。
【図５】着座溝を形成したリング部の断面図である。
【図６】実施形態２に係り、発電機の部分断面図である。
【図７】実施形態２に係り、アウターロータのフランジ部とリング部との境界領域を鋳造する鋳型の部分断面図である。
【図８】実施形態３に係り、アウターロータのリング部を鋳造する鋳型の部分断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
図中、１は発電機（回転電機）、２は回転軸、３はハウジング、４はステータ、５はアウターロータ、５０はロータ本体、５１はフランジ部（取付部）、５２はボス部、５５はリング部、５７は内周領域、５８は外周領域、６０は着座面、６１は着座溝、６３は保持領域、６８は境界領域、７は磁石部を示す。
【図１】
2005143248.tif 000004
【図２】
2005143248.tif 000005
【図３】
2005143248.tif 000006
【図４】
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【図５】
2005143248.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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