(57)【要約】【課題】ロータシャフトを嵌める際及びロータ回転時における磁石間のブリッジ部の応力を低減する。【解決手段】肉抜き孔４３，４４の内外周を繋ぐ第１及び第２リブ４１，４２は各磁極２２毎に対応して磁極２２と同数設けられ、各リブ４１，４２の外周側端部４１ｂ，４２ｂの周方向位置は、各永久磁石２２ａ，２２ｂ間のブリッジ部２４の周方向位置に相当する。各第１リブ４１は、内周側端部４１ａの周方向位置が外周側端部４１ｂの周方向位置より周方向一方側へずれた状態で径方向に対し周方向に傾斜して直線状に延びている。一方、各第２リブ４２は、内周側端部４２ａの周方向位置が外周側端部４２ｂの周方向位置より周方向他方側へずれた状態で径方向に対し周方向に傾斜して直線状に延びている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機のロータであって、
内周側にロータシャフトが嵌められる第１円環部と、
第１円環部の外周側に設けられ、複数の磁極が周方向に沿って配置された第２円環部と、
内周側端部が第１円環部に連結され、外周側端部が第２円環部に連結されることで、肉抜き孔の内外周を繋ぐ第１及び第２リブと、
を備え、
各磁極は、ブリッジ部を介して周方向に隣接する一対の磁石を有し、
第１及び第２リブは、各磁極毎に対応して設けられ、
各第１及び第２リブの外周側端部の周方向位置は、ブリッジ部の周方向位置に相当し、
各第１リブは、内周側端部の周方向位置が外周側端部の周方向位置より周方向一方側へずれた状態で径方向に対し周方向に傾斜して設けられ、
各第２リブは、内周側端部の周方向位置が外周側端部の周方向位置より周方向他方側へずれた状態で径方向に対し周方向に傾斜して設けられている、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、回転電機のロータに関し、特に、内周側にロータシャフトが嵌められるロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１の回転電機のロータは、内周側にロータシャフトが嵌められる第１円環部と、第１円環部の外周側に設けられ、複数の磁極が周方向に沿って配置された第２円環部と、第１円環部と第２円環部を繋ぐ複数のリブとを備え、各磁極は、ブリッジ部（磁気橋絡部）を介して周方向に隣接する一対の磁石を有する。特許文献１では、ロータシャフトを圧入する際に発生する応力をリブの変形により吸収して第２円環部のブリッジ部に伝わらないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０８０１４号公報
【特許文献２】特開２００９−３０３４４６号公報
【特許文献３】特開２００４−１９４４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、リブの外周側端部が磁石間のブリッジ部に対し周方向にずれた位置で第２円環部に連結され、ブリッジ部の内周側に肉抜き孔が形成されているため、ブリッジ部の周方向位置での第２円環部の剛性が低く、ロータ回転時の遠心力に対してブリッジ部の応力が大きくなる。
【０００５】
本発明に係る回転電機のロータは、ロータシャフトを嵌める際及びロータ回転時における磁石間のブリッジ部の応力を低減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のロータは、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明に係る回転電機のロータは、内周側にロータシャフトが嵌められる第１円環部と、第１円環部の外周側に設けられ、複数の磁極が周方向に沿って配置された第２円環部と、内周側端部が第１円環部に連結され、外周側端部が第２円環部に連結されることで、肉抜き孔の内外周を繋ぐ第１及び第２リブと、を備え、各磁極は、ブリッジ部を介して周方向に隣接する一対の磁石を有し、第１及び第２リブは、各磁極毎に対応して設けられ、各第１及び第２リブの外周側端部の周方向位置は、ブリッジ部の周方向位置に相当し、各第１リブは、内周側端部の周方向位置が外周側端部の周方向位置より周方向一方側へずれた状態で径方向に対し周方向に傾斜して設けられ、各第２リブは、内周側端部の周方向位置が外周側端部の周方向位置より周方向他方側へずれた状態で径方向に対し周方向に傾斜して設けられていることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ロータシャフトを嵌める際の応力を第１及び第２リブの変形により吸収することができ、第２円環部における磁石間のブリッジ部の応力を低減することができる。さらに、各第１及び第２リブの外周側端部の周方向位置がブリッジ部の周方向位置に相当することで、ロータ回転時の遠心力に対してブリッジ部の周方向位置での第２円環部の剛性を向上させることができ、ロータ回転時におけるブリッジ部の応力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る回転電機のロータの回転軸に沿った方向から見た概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態に係る回転電機のロータの概略構成を示す図であり、ロータ回転軸１０ａに沿った方向から見た構成例を示す。図１では、周方向に関してロータの構成の一部を図示しているが、図示を省略している残りの部分の構成は、図示している部分と同様の構成である。
【００１２】
ロータは、図示しないステータの内周側に配置され、ステータと径方向に空隙を空けて対向配置され、ステータに対し相対回転可能である。ロータは、ロータコア２１と、ロータコア２１に配設された複数の磁極２２とを含む。ロータコア２１は、内周側にシャフト嵌合穴３０が形成された第１円環部３１と、第１円環部３１の外周側に設けられ、複数の磁極２２が周方向に沿って互いに間隔をおいて（等間隔で）配置された第２円環部３２と、第１円環部３１と第２円環部３２を繋ぐ第１及び第２リブ４１，４２とを含む。第１及び第２リブ４１，４２は肉抜き孔４３，４４の内外周を繋ぎ、ロータの軽量化を図っている。シャフト嵌合穴３０はロータ回転軸方向に沿って形成され、シャフト嵌合穴３０の中心軸はロータ回転軸１０ａに一致する。ロータシャフト１６がシャフト嵌合穴３０に圧入により嵌められることで、ロータシャフト１６がロータに固定され、一体で回転する。
【００１３】
複数の磁極２２の各々においては、一対の磁石挿入孔２３ａ，２３ｂが第２円環部３２にＶ字状に形成され、永久磁石２２ａ，２２ｂが磁石挿入孔２３ａ，２３ｂにそれぞれ挿入されていることで第２円環部３２内に埋設されている。一対のＶ字状の永久磁石２２ａ，２２ｂにより１つの磁極２２が構成される。ただし、磁石挿入孔２３ａ，２３ｂ（永久磁石２２ａ，２２ｂ）の形状はＶ字状以外であってもよい。各磁極２２において、永久磁石２２ａ，２２ｂ（磁石挿入孔２３ａ，２３ｂ）はブリッジ部（磁気橋絡部）２４を介して周方向に隣接する。図１に示すように、ロータにおいて、各磁極２２の周方向中央位置（Ｖ字の谷位置、ブリッジ部２４の位置）を通る磁石磁束の方向をｄ軸（磁束軸）とし、周方向に隣接する磁極２２間の位置（ｄ軸と電気角で９０°ずれた位置）をｑ軸（トルク軸）とする。
【００１４】
第１及び第２リブ４１，４２は各磁極２２毎に対応して磁極２２と同数設けられている。各第１リブ４１の内周側端部４１ａが第１円環部３１に連結され、各第１リブ４１の外周側端部４１ｂが第２円環部３２に連結されている。同様に、各第２リブ４２の内周側端部４２ａが第１円環部３１に連結され、各第２リブ４２の外周側端部４２ｂが第２円環部３２に連結されている。各第１リブ４１の外周側端部４１ｂの周方向位置は、各永久磁石２２ａ，２２ｂ間のブリッジ部２４（ｄ軸）の周方向位置に相当し、各第２リブ４２の外周側端部４２ｂの周方向位置も、各永久磁石２２ａ，２２ｂ間のブリッジ部２４（ｄ軸）の周方向位置に相当する。つまり、各リブ４１，４２の外周側端部４１ｂ，４２ｂが各ブリッジ部２４と径方向に対向する。
【００１５】
各第１リブ４１は、内周側端部４１ａの周方向位置が外周側端部４１ｂの周方向位置（ｄ軸）より周方向一方側へずれた状態で径方向に対し周方向に傾斜して直線状に延びている。一方、各第２リブ４２は、内周側端部４２ａの周方向位置が外周側端部４２ｂの周方向位置（ｄ軸）より周方向他方側へずれた状態で径方向に対し周方向に傾斜して直線状に延びている。各第１リブ４１の径方向に対する傾斜角度の大きさと、各第２リブ４２の径方向に対する傾斜角度の大きさは、互いに等しい。図１の例では、各第１リブ４１の内周側端部４１ａの周方向位置は、隣接する磁極２２間（ｑ軸）の周方向位置に相当し、各第２リブ４２の内周側端部４２ａの周方向位置も、隣接する磁極２２間（ｑ軸）の周方向位置に相当する。
【００１６】
同じ磁極２２に対応するリブ４１，４２間には、肉抜き孔４３が形成されている。肉抜き孔４３は、径方向外側から径方向内側へ向かうにつれて周方向長さが徐々に長くなる略三角形状を呈する。また、周方向に隣接する一方の磁極２２に対応する第１リブ４１（あるいは第２リブ４２）と他方の磁極２２に対応する第２リブ４２（あるいは第１リブ４１）との間には、肉抜き孔４４が形成されている。肉抜き孔４４は、径方向外側から径方向内側へ向かうにつれて周方向長さが徐々に短くなる略逆三角形状を呈する。ロータコア２１に肉抜き孔４３，４４を形成することで、ロータの軽量化を図ることができ、イナーシャ低減による高応答化が可能となる。
【００１７】
ロータシャフト１６をロータコア２１のシャフト嵌合穴３０に圧入する際には、ロータコア２１に応力が作用してロータコア２１が変形しようとする。これに対して本実施形態では、ロータシャフト１６をシャフト嵌合穴３０に圧入する際の応力を第１及び第２リブ４１，４２の変形により吸収することができ、各永久磁石２２ａ，２２ｂ間のブリッジ部２４等、第２円環部３２に作用する応力を低減することができる。その結果、ロータシャフト１６の圧入による第２円環部３２の外周部及びブリッジ部２４の歪みを低減することができる。第２円環部３２の外周部の歪みを低減することで、ステータとロータ間の空隙を縮小することができる。その結果、ステータとロータ間のトルクを増加させることができるとともに、回転電機の小型化を図ることができる。
【００１８】
さらに、両リブ４１，４２の外周側端部４１ｂ，４２ｂがブリッジ部２４（ｄ軸）の周方向位置にて第２円環部３２に連結されているため、ロータ回転時の遠心力に対してブリッジ部２４の周方向位置での第２円環部３２の剛性・強度を向上させることができ、ロータ回転時におけるブリッジ部２４の応力を低減することができる。ブリッジ部２４の応力を低減することで、ブリッジ部２４の幅を縮小することができ、ブリッジ部２４を流れる磁束（ステータとロータ間のトルクに寄与しない磁束）を減少させることができる。その結果、ステータとロータ間のトルクを増加させることができる。
【００１９】
また、各第１リブ４１の径方向に対する傾斜角度の大きさと各第２リブ４２の径方向に対する傾斜角度の大きさが互いに等しいため、ロータの回転やトルクの方向に関係なくロータの剛性・強度を確保することができる。その結果、大きな回生トルク（または力行トルク）を得ることができる。
【００２０】
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等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】
【００２１】
１６  ロータシャフト、２１  ロータコア、２２  磁極、２２ａ，２２ｂ  永久磁石、２３ａ，２３ｂ  磁石挿入孔、２４  ブリッジ部、３０  シャフト嵌合穴、３１  第１円環部、３２  第２円環部、４１  第１リブ、４２  第２リブ、４１ａ，４２ａ  内周側端部、４１ｂ，４２ｂ  外周側端部、４３，４４  肉抜き孔。
【図１】
2016032340.tif 000003