(57)【要約】【課題】誘導電流の発生を抑制するとともに、磁石の損傷を抑制できるロータおよび回転電機を提供することである。【解決手段】ロータ２０において、円環状に成形された第１補強部２２ａ（補強部材２２に相当）と、所定形状に成形された磁石２１とを有し、第１補強部２２ａは磁石２１の表面であってステータ３０と対向する面に露出しないように、磁石２１に内在される構成とした。この構成によれば、第１補強部２２ａは表面に露出することなく磁石２１に内在される。言い換えると、第１補強部２２ａは磁石２１に覆われる。そのため、ロータ２０が高速回転して回転磁界を受けても、第１補強部２２ａには誘導電流が発生し難くなる。したがって、トルクの低下を抑制したり、発熱による強度低下を抑制したり、寿命低下を抑制したりすることができる。【選択図】図６
2017051033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状に成形された一以上の補強部材（２２）と、
所定形状に成形された磁石（２１）とを有し、
一以上の前記補強部材は、前記磁石の表面であってステータ（３０）と対向する面に露出しないように、前記磁石に内在されるロータ（２０）。
【請求項２】
一以上の前記補強部材と、前記磁石とは、一体成形されている請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記磁石の径をＲｂとし、前記補強部材の径をＲａとするとき、これらの径の比率であるＲａ／Ｒｂは所定値以下になるように設定する請求項１または２に記載のロータ。
【請求項４】
複数の前記補強部材は、相異なる径で成形され、前記磁石に同心円状に配置されて内在する請求項１から３のいずれか一項に記載のロータ。
【請求項５】
複数の前記補強部材は第１補強部（２２ａ）と第２補強部（２２ｂ）とを含み、
前記第１補強部の径をＲｃとし、前記第２補強部の径をＲｄとするとき、これらの径の比率であるＲｄ／Ｒｃは所定範囲内になるように設定する請求項４に記載のロータ。
【請求項６】
複数の前記補強部材は第３補強部（２２ｃ）を含み、
前記第３補強部は、シャフト（１５）と前記磁石との間に配置されている請求項１から５のいずれか一項に記載のロータ。
【請求項７】
前記補強部材は、炭素繊維，ガラス繊維，人造鉱物繊維のうちで一以上を含めて成形されている請求項１から６のいずれか一項に記載のロータ。
【請求項８】
前記磁石は、ボンド磁石と希土類ボンド磁石とのうちで少なくとも一方を含む請求項１から７のいずれか一項に記載のロータ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のロータ（２０）と、
前記ロータに対向して設けられるステータ（３０）と、
を有する回転電機（１，２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石を含むロータと、当該ロータを有する回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、高速回転時の遠心力強度に対して十分な永久磁石の固定強度が得られ、永久磁石の破片が飛散するのを防止することを目的とする永久磁石式回転電機に関する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。この永久磁石式回転電機は、固定手段（接着剤、金具及びネジ）により回転子シャフトの外表面に永久磁石を固定した後、回転子シャフトとともに永久磁石を円管状のバインドリングに圧入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１２２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の永久磁石式回転電機では、回転子シャフトに永久磁石を固定する際に、回転子シャフトの外表面に塗布する接着剤に偏りが生じる場合があり得る。この場合には、回転子を高速回転させるとバランスが悪くなって騒音が発生したり、振動等を受けて永久磁石が損傷したりするという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１に記載のバインドリングは、カーボンリング（具体的にはカーボン繊維の一種であるカーボン繊維強化プラスチック）を用いている。カーボンリングは、固定子に対向しており、永久磁石の外表面全体を覆って露出する。カーボン繊維は導電材料であるため、回転子が高速回転するときの回転磁界を受けて誘導電流が発生する。カーボンリングに生じる誘導電流は、モータトルクを低下させたり、発熱による強度や寿命などの低下を招いたりするという問題がある。
【０００６】
さらに、特許文献１に記載の永久磁石は、外径側がカーボンリングによって補強されるものの、内径側は接着剤で接着されるか、金具及びネジを用いて固定されるに過ぎない。接着剤による接着は、接着剤自体の経年劣化によって剥離する場合があり得る。金具及びネジを用いる固定は、回転子の回転や停止などによって緩む場合があり得る。いずれにせよ、回転子シャフトと永久磁石の間に隙間が生じるので、例えば外力等を受けて永久磁石が損傷し易いという問題がある。
【０００７】
本開示はこのような点に鑑みてなしたものであり、誘導電流の発生を抑制するとともに、磁石の損傷を抑制できるロータおよび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】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、ロータ（２０）において、円環状に成形された一以上の補強部材（２２）と、所定形状に成形された磁石（２１）とを有し、一以上の前記補強部材は、前記磁石の表面であってステータ（３０）と対向する面に露出しないように、前記磁石に内在される。この構成によれば、一以上の補強部材は表面に露出することなく磁石に内在される。言い換えると、補強部材は磁石に覆われる。そのため、ロータが高速回転して回転磁界を受けても、補強部材には誘導電流が発生し難くなる。したがって、トルクの低下を抑制したり、発熱による強度低下を抑制したり、寿命低下を抑制したりすることができる。
【０００９】
第２の発明は、一以上の前記補強部材と、前記磁石とは、一体成形されている。この構成によれば、特許文献１のような接着剤や金具及びネジを必要としないので、ロータの偏りを最小限に抑えられる。また、磁石は補強部材に浸透するので、一以上の補強部材と磁石とが強固に一体化する。したがって、騒音や磁石の損傷が発生しない回転数を従来よりも高めることができる。
【００１０】
第３の発明は、前記磁石の径をＲｂとし、前記補強部材の径をＲａとするとき、これらの径の比率であるＲａ／Ｒｂは所定値以下になるように設定する。所定値は、補強部材に生じる誘導電流に応じて任意に設定してよい。この構成によれば、補強部材に生じる誘導電流を目的電流値に抑えられる。したがって、トルクの低下をより確実に抑制したり、発熱による強度低下をより確実に抑制したり、寿命低下をより確実に抑制したりすることができる。
【００１１】
第４の発明は、複数の前記補強部材は、相異なる径で成形され、前記磁石に同心円状に配置されて内在する。この構成によれば、ロータを高速回転させても、遠心力によって磁石に生じる応力は複数の補強部材に分散される。したがって、磁石の損傷を従来よりも抑制できる。
【００１２】
第５の発明は、複数の前記補強部材は第１補強部（２２ａ）と第２補強部（２２ｂ）とを含み、前記第１補強部の径をＲｃとし、前記第２補強部の径をＲｄとするとき、これらの径の比率であるＲｄ／Ｒｃは所定範囲内になるように設定する。所定範囲は、遠心力によって磁石に生じる応力に応じて任意に設定してよい。この構成によれば、磁石に生じる応力を目的応力値に抑えられる。したがって、磁石の損傷をより確実に抑制できる。
【００１３】
第６の発明は、複数の前記補強部材は第３補強部（２２ｃ）を含み、前記第３補強部、シャフト（１５）と前記磁石との間に配置されている。この構成によれば、第３補強部材を介してシャフトと磁石との結合力を高めることができる。したがって、磁石がシャフトから剥離し難くなるので、ロータの回転数を従来よりも高めることができる。
【００１４】
第７の発明は、前記補強部材は、炭素繊維，ガラス繊維，人造鉱物繊維のうちで一以上を含めて成形されている。この構成によれば、磁石が浸透し易いので、磁石との一体化を強化することができる。したがって、ロータの高速回転に伴う遠心力によって磁石に生じる応力を低減することができる。
【００１５】
第８の発明は、前記磁石は、ボンド磁石と希土類ボンド磁石とのうちで少なくとも一方を含む。この構成によれば、補強部材に対して浸透し易いので、補強部材との一体化を強化することができる。したがって、ロータの高速回転に伴う遠心力によって磁石に生じる応力を低減することができる。
【００１６】
第９の発明は、回転電機（１，２）において、請求項１から８のいずれか一項に記載のロータ（２０）と、前記ロータに対向して設けられるステータ（３０）とを有する。この構成によれば、誘導電流の発生を抑制するとともに、磁石の損傷を抑制できるロータを備えた回転電機を提供することができる。
【００１７】
なお「補強部材」は、ロータに含まれる磁石の損傷を抑制できれば、任意の材料を用いてよい。例えば、炭素繊維，ガラス繊維，人造鉱物繊維や、これらの繊維を含む強化プラスチックなどが該当する。「円環状」には円筒状を含む。「磁石」は、補強部材を内在させることができる永久磁石であれば任意である。例えば、ボンド磁石と希土類ボンド磁石などが該当する。「回転電機」は、回転する部材（例えば軸やシャフト等）を有する機器であれば任意である。例えば、発電機，電動機，電動発電機等が該当する。発電機には電動発電機が発電機として作動する場合を含み、電動機には電動発電機が電動機として作動する場合を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１に係る回転電機を模式的に示す軸方向断面図である。
【図２】実施の形態１に係るステータの斜視図である。
【図３】実施の形態１に係るステータ巻線を構成する導体セグメントの側面図である。
【図４】実施の形態１に係るステータ巻線を構成する導体セグメントの正面図である。
【図５】実施の形態１に係るステータ巻線を構成する導体セグメントの平面図である。
【図６】実施の形態１においてステータコアにステータ巻線を巻装する際の状態を示すステータの断面図である。
【図７】他の実施の形態に係る導体セグメントの側面図である。
【図８】実施の形態１に係るステータコア及びステータ巻線の径を示す説明図である。
【図９】試験１の結果であってステータコアの外径に対する内径の径比率とロータの軸振れが発生する最高回転数との関係を示すグラフ図である。
【図１０】試験２の結果であってステータコア外径とステータ巻線最内径の径比率に対するロータの最高回転数及び銅損の関係を示すグラフ図である。
【図１１】実施の形態２に係る回転電機を模式的に示す軸方向断面図である。
【図１２】変形例１に係る回転電機の一部を模式的に示す軸方向断面図である。
【図１３】変形例２に係る回転電機の一部を模式的に示す軸方向断面図である。
【図１４】ロータの第１構成例を模式的に示す斜視図である。
【図１５】ロータの第１構成例を模式的に示す平面図である。
【図１６】ロータの第１構成例を模式的に示す断面図である。
【図１７】渦電流損と径比率との関係例を示すグラフ図である。
【図１８】応力と径比率との第１関係例を示すグラフ図である。
【図１９】ロータの第２構成例を模式的に示す斜視図である。
【図２０】ロータの第２構成例を模式的に示す断面図である。
【図２１】応力と径比率との第２関係例を示すグラフ図である。
【図２２】ロータの第３構成例を模式的に示す斜視図である。
【図２３】ロータの第３構成例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的に接続することを意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。「巻装」は巻いて装うことを意味し、巻き回す意味の「巻回」と同義に用いる。「外側」は径方向における外径側や外周側を意味し、「内側」は径方向における内径側や内周側を意味する。
【００２０】
〔実施の形態１〕
実施の形態１について図１〜図１０を参照しながら説明する。図１に示す回転電機１は、車両用電動機として使用されるインナーロータ型の回転電機である。この回転電機１は、ハウジング１０と、一対の軸受１３，１３と、シャフト１５と、ロータ２０と、ステータコア３１及びステータ巻線３５を有するステータ３０と、を備えている。なお、図示を省略するが、回転電機１の内外には、回転電機１全体の制御を司る制御部が設けられる。制御部は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）やコンピュータなどが該当する。
【００２１】
ハウジング１０は、筐体やフレームなどに相当し、形状や材料等を任意に設定してよい。実施の形態１のハウジング１０は、軸方向一端側が開口した有底筒状の一対のハウジング半部材１０ａ，１０ｂにより構成されている。一対のハウジング半部材１０ａ，１０ｂは、開口部同士が接合した状態でボルトなどの固定具（図示せず）で連結固定されている。各ハウジング半部材１０ａ，１０ｂの軸方向端部（底部）の中央部には、軸方向に貫通する軸孔１１，１１がそれぞれ設けられている。各ハウジング半部材１０ａ，１０ｂの軸孔１１，１１の周囲には、軸方向内側（ハウジング１０の中央）に向かって突出するリング状の軸受保持部１２，１２がそれぞれ設けられている。各軸受保持部１２，１２は、軸孔１１，１１よりも大きい内径を有する。
【００２２】
一対の軸受１３，１３は、各ハウジング半部材１０ａ，１０ｂの各軸受保持部１２，１２の内周側にそれぞれ嵌合固定されている。一対の軸受１３，１３として、実施の形態１では、内輪及び外輪の間に複数のボールが介装されたボールベアリングが採用されているが、その他公知の軸受を採用してもよい。シャフト１５は、ハウジング１０の軸方向両端部に設けられた一対の軸受１３，１３を介して軸方向両端が回転可能に支持されている。
【００２３】
回転子に相当するロータ２０は、所定形状に成形されており、磁石によって形成された所定数の磁極を有する。ロータ２０は、シャフト１５の軸方向中央部の外周に直接的または間接的に固定され、シャフト１５と一体的に回転する。このロータ２０は、高速回転する際の応答性や耐遠心強度の観点から、外径の小さいものが採用されている。この場合、一対の軸受１３，１３は、ロータ２０の外径以上に大きい外径を有するものが採用されている。なお、ロータ２０の具体的な構成例については後述する（図１４，図１６，図１９，図２０，図２２，図２３を参照）。
【００２４】
固定子に相当するステータ３０は、図２に示すように、円環状に形成されてロータ２０の外側に径方向に対向して配置されたステータコア３１と、ステータコア３１に巻装されてステータコア３１の軸方向端面３１ａから軸方向外側に突出する円環状のコイルエンド３６，３７を有する三相のステータ巻線３５と、を備えている。
【００２５】
ステータコア３１は、円環状の複数の電磁鋼板をステータコア３１の軸方向に積層して形成された一体型のものである。ステータコア３１の内周側には、径方向内側へ突出し周方向に所定距離を隔てて配列された複数のティース３２（図８参照）が設けられており、隣り合うティース３２の間に軸方向に貫通するスロット３３（図６、図８参照）が形成されている。ティース３２は、ロータ２０との間で磁束が流れる磁路であって、形状や数等は任意に設定してよい。スロット３３は、周方向に隣り合うティース３２の相互間に形成され、ステータ巻線３５を収容して巻装する空間部位である。スロット３３の数は、ロータ２０の磁極数（実施の形態１では４磁極）に対し、ステータ巻線３５の一相当たり所定数（実施の形態１では２）の割合で形成されている。実施の形態１では、４×３×２＝２４より、スロット数は２４個とされている。
【００２６】
なお、このステータコア３１は、外径（Ａ）に対する内径（Ｂ）の径比率が０．２〜０．４の範囲に設定されている。これにより、ロータ２０の高速回転時に発生し易い軸振れの抑制に関して、ステータコア３１の径比率が最適な範囲に設定されている。このステータコア３１の径比率の最適な範囲については後で詳述する。
【００２７】
ステータ巻線３５は、スロット３３に軸方向に挿入され且つステータコア３１の軸方向端面３１ａから外部に延出した開放端部の所定の端末同士が互いに接合されている複数の導体セグメント４０により構成されている。実施の形態１では、基本となるセグメントとして、図３〜図５に示すように、Ｕ字形状をなす導体セグメント４０が採用されている。なお、図３は、導体セグメント４０を周方向から見た側面図であり、図４は、導体セグメント４０を径方向内側から見た正面図であり、図５は、導体セグメント４０を軸方向から見た平面図である。
【００２８】
この導体セグメント４０は、一対の直線部４１，４１と、一対の直線部４１，４１の一端部同士を接続しているターン部４２とを有する。各直線部４１，４１の所定範囲の部分は、ステータコア３１のスロット３３に収容されるスロット収容部４５となる。ターン部４２の中央部には、ステータコア３１の径方向に折れ曲がるクランク部４３が設けられている。なお、ターン部４２には、後述の第１コイルエンド３６に傾斜部３８が設定されるように予め傾斜部３８が設けられている。
【００２９】
複数の導体セグメント４０は、図６に示すように、一対の直線部４１，４１がステータコア３１の軸方向一端側から周方向に３スロット（１磁極ピッチ）離れた２個のスロット３３に挿入されて組み付けられる。そして、ステータコア３１の軸方向他端側の端面（スロット３３）から外部に延出した一対の開放端部を互いに周方向反対側へ捻った後、所定の捻り部の端末同士を溶接等により接合して所定のパターンで電気的に接続される。なお、捻り部の端末同士を接続した後あるいは接続する前に、後述の第２コイルエンド３７に傾斜部３８が設定されるように捻り部に対して傾斜部３８が形成される。
【００３０】
なお、ステータ巻線３５の各相について、基本となるＵ字形状の導体セグメント４０により、ステータコア３１の周方向に周回する相巻線が形成される。このとき、ステータ巻線３５の各相について、出力用引き出し線及び中性点用引き出し線と接続されたセグメントや、各周をそれぞれ接続する接続部を有するセグメントは、基本となる導体セグメント４０とは異なる異形セグメントで構成される。これら異形セグメントを用いて、各相巻線の巻線端が星型結線で結線されてなるステータ巻線３５が形成される。
【００３１】
このステータ巻線３５の軸方向一端側には、ステータコア３１の軸方向端面３１ａ（スロット３３）から軸方向外側に突出した複数のターン部４２により、全体として円環状の第１コイルエンド３６（図１、図２参照）が形成されている。この第１コイルエンド３６は、軸方向内側から外側に向かって内径が次第に大きくなるように傾斜した傾斜部３８を有する。実施の形態１の場合には、第１コイルエンド３６の全体に傾斜部３８が形成されている。
【００３２】
また、ステータ巻線３５の軸方向他端側には、ステータコア３１の軸方向端面３１ａ（スロット３３）から軸方向外側に突出した複数の導体セグメント４０の捻り部及び端末接合部により、全体として円環状の第２コイルエンド３７（図１、図２参照）が形成されている。この第２コイルエンド３７は、軸方向内側から外側に向かって内径が次第に大きくなるように傾斜した傾斜部３８を有する。実施の形態１の場合には、第２コイルエンド３７の全体に傾斜部３８が形成されている。
【００３３】
第１及び第２コイルエンド３６，３７は、図１に示すように、少なくとも軸方向外側端部の内径が各軸受１３，１３の外径よりも大きくされている。実施の形態１の場合、第１及び第２コイルエンド３６，３７の軸方向外側端部の内径は、各軸受１３，１３及び各軸受保持部１２，１２の外径よりも大きくされている。これにより、各軸受１３，１３及び各軸受保持部１２，１２は、第１及び第２コイルエンド３６，３７の内径側に収容されている。この場合、一対の軸受１３，１３は、両方共に全体が第１及び第２コイルエンド３６，３７の内径側に収容されている。このようにして、一対の軸受１３，１３の軸方向離間距離が短くなるようにされているので、ロータ２０の高速回転時に発生する軸振れが抑制される。
【００３４】
＜試験１＞
実施の形態１の回転電機１において、ロータ２０の高速回転時に発生する軸振れとステータコア３１の径比率との関係を調べた試験１の結果について、図８及び図９を参照して説明する。図８に示すように、ステータコア３１の外径を（Ａ）とし、内径を（Ｂ）とする。そして、ステータコア３１の外径（Ａ）に対する内径（Ｂ）の径比率（Ｂ）／（Ａ）を、０．１〜０．９まで０．１ずつ８段階に変化させて、各径比率（Ｂ）／（Ａ）においてロータ２０の軸振れが発生する最高回転数を調べたところ、図９に示す結果が得られた。なお、図９のグラフは、径比率（Ｂ）／（Ａ）が横軸に示され、ロータ２０の軸振れが発生する最高回転数が縦軸に示されている。
【００３５】
図９から解るように、ロータ２０の軸振れが発生する最高回転数は、径比率（Ｂ）／（Ａ）が０．１から増加するにつれて次第に高くなり、０．３付近でピークになった後、径比率（Ｂ）／（Ａ）が増加するにつれて次第に低くなる。この場合、径比率（Ｂ）／（Ａ）が０．２よりも下回ると、一対の軸受１３，１３に対するロータ２０の重心位置のバランスが悪いことから、径比率（Ｂ）／（Ａ）が小さくなるほど出力軸の影響が大きくなり、ロータ２０の軸振れが発生する最高回転数は低下する。また、径比率（Ｂ）／（Ａ）が０．４を超えて大きくなると、ロータ２０の外径が大きくなるにつれて重量が増大することから、径比率（Ｂ）／（Ａ）が大きくなるほどロータ２０の外径（重量増加）の影響が大きくなり、ロータ２０の軸振れが発生する最高回転数は低下する。
【００３６】
試験１の結果から、ロータ２０の軸振れが発生する最高回転数を高めるためには、ステータコア３１の外径（Ａ）に対する内径（Ｂ）の径比率（Ｂ）／（Ａ）を０．２〜０．４の範囲に設定するのが望ましい。
【００３７】
＜試験２＞
実施の形態１の回転電機１において、ステータコア外径とステータ巻線最内径の径比率に対するロータ２０の最高回転数及び銅損の関係を調べた試験２の結果について、図８及び図１０を参照して説明する。図８に示すように、ステータコア３１の外径を（Ａ）とし、ステータ巻線３５の最内径を（Ｃ）とする。そして、ステータコア３１の外径（Ａ）に対するステータ巻線３５の最内径（Ｃ）の径比率（Ｃ）／（Ａ）を、０．１８〜０．８１まで０．０９ずつ７段階に変化させて、各径比率（Ｃ）／（Ａ）においてロータ２０の軸振れが発生する最高回転数を調べたところ、図１０に示す結果が得られた。なお、図１０のグラフは、径比率（Ｃ）／（Ａ）が横軸に示され、ロータ２０の最高回転数及び銅損が縦軸に示されている。
【００３８】
図１０から解るように、ロータ２０の最高回転数は、径比率（Ｃ）／（Ａ）が０．１８〜０．８１まで増加するにつれて直線的に低下している。この理由は、径比率（Ｃ）／（Ａ）が大きくなるほどステータ巻線３５のスロット収容部４５がより外周側に位置するためインダクタンスが大きくなり、最高回転数が低下するからである。
【００３９】
また、銅損は、径比率（Ｃ）／（Ａ）が０．１８〜０．８１まで増加するにつれて曲線的に低下している。この理由は、径比率（Ｃ）／（Ａ）が大きくなると、ロータ２０からの鎖交磁束によりステータ巻線３５に発生する渦電流損が小さくなり、効率が良くなるためである。換言すれば、径比率（Ｃ）／（Ａ）を小さくするほど渦電流損は大きくなり、効率が悪化することとなる。
【００４０】
試験２の結果から、ロータ２０の最高回転数と効率のバランスを採りつつ回転電機１の高出力化を図るためには、ステータコア３１の外径（Ａ）に対するステータ巻線３５の最内径（Ｃ）の径比率（Ｃ）／（Ａ）を０．４〜０．７の範囲に設定するのが望ましい。
【００４１】
以上のように、実施の形態１の回転電機１によれば、一対の軸受１３，１３は、ロータ２０の外径以上に大きい外径を有すると共に、少なくとも一方の軸受１３の少なくとも一部がコイルエンド３６，３７の内径側に収容されている。これにより、一対の軸受１３，１３の離間距離を短くすることができるので、ロータ２０の高速回転時の軸振れを抑制することができる。
【００４２】
また、実施の形態１では、第１及び第２コイルエンド３６，３７は、軸方向外側端部の内径が軸受１３，１３の外径よりも大きくされている。そのため、第１及び第２コイルエンド３６，３７の内径側に、軸受１３，１３を干渉することなく収容させることができるので、一対の軸受１３，１３の離間距離を確実に短くし、ロータ２０の高速回転時の軸振れを確実に抑制することができる。
【００４３】
また、実施の形態１では、第１及び第２コイルエンド３６，３７は、軸方向内側から外側に向かって内径が次第に大きくなるように傾斜した傾斜部３８を有する。そのため、第１及び第２コイルエンド３６，３７の内径側に、軸受１３，１３を干渉することなく収容させることができるので、一対の軸受１３，１３の離間距離を確実に短くし、ロータ２０の高速回転時の軸振れを確実に抑制することができる。
【００４４】
また、通常、ステータ巻線３５のスロット収容部４５をステータコア３１の外周側に配置するとインダクタンスが大きくなるが、実施の形態１の場合には、第１及び第２コイルエンド３６，３７だけを外周側に配置しスロット収容部４５を内周側に配置することができるので、インダクタンスが大きくならない。そのため、ロータ２０の高速回転時において電流をステータ巻線３５に流すことができるので、所定の出力を確保することができる。さらに、第１及び第２コイルエンド３６，３７を外径側へ拡げることで、第１及び第２コイルエンド３６，３７の軸方向高さを低くすることができるので、回転電機１の小型化が可能となる。
【００４５】
また、実施の形態１のステータ巻線３５は、スロット３３に軸方向に挿入され且つステータコア３１の軸方向端面から外部に延出した開放端部の所定の端末同士が互いに接合されている複数の導体セグメント４０により構成されており、いわゆるセグメント型の巻線である。そのため、第１及び第２コイルエンド３６，３７を所望の大きさや形状に容易に形成することができるので、一対の軸受１３，１３の離間距離を短くして、ロータ２０の高速回転時の軸振れ抑制効果をより確実に実現することができる。
【００４６】
また、実施の形態１では、ステータコア３１の外径（Ａ）に対する内径（Ｂ）の径比率（Ｂ）／（Ａ）が０．２〜０．４の範囲に設定されている。これにより、ロータ２０の軸振れを抑制するためにロータ２０の外径を小さくした場合に、ステータコア３１の径の大きさを適切な範囲に設定することができる。
【００４７】
また、実施の形態１では、ステータコア３１の外径（Ａ）に対するステータ巻線３５の最内径（Ｃ）の径比率（Ｃ）／（Ａ）が０．４〜０．７の範囲に設定されている。これにより、渦電流損（銅損）の低減とインダクタンス増大の抑制とのバランスを採りつつ、回転電機１の高出力化を図ることができる。
【００４８】
〔実施の形態２〕
実施の形態２の回転電機２は、ステータ巻線３５Ａの第１及び第２コイルエンド３６，３７に傾斜部３８が設けられていない点で、実施の形態１のものと異なる。よって、主に実施の形態１と共通する要素については、同じ符号を付して詳しい説明は省略し、以下、異なる点及び重要な点について説明する。
【００４９】
実施の形態２のステータ３０は、図１１に示すように、実施の形態１と同じステータコア３１と、ステータコア３１に巻装されてステータコア３１の軸方向端面３１ａから軸方向外側に突出する円環状のコイルエンド３６，３７を有する三相のステータ巻線３５Ａと、を備えている。
【００５０】
実施の形態２のステータ巻線３５Ａは、基本となるセグメントとして実施の形態１と同じＵ字形状をなす導体セグメント４０が採用されて、実施の形態１と同様の手法で形成されている。但し、実施の形態２のステータ巻線３５Ａは、ステータコア３１のスロット３３に収容されたスロット収容部４５が、実施の形態１に比べて外周側に位置している。また、ステータ巻線３５Ａの軸方向両端にそれぞれ形成された円環状の第１及び第２コイルエンド３６，３７は、ステータコア３１の軸方向端面３１ａから軸方向にストレート状に突出している。よって、主に実施の形態２の第１及び第２コイルエンド３６，３７は、実施の形態１と異なり、傾斜部３８を有していない。
【００５１】
なお、実施の形態２のステータ３０は、実施の形態１と同様に、ステータコア３１の外径（Ａ）に対するステータ巻線３５の最内径（Ｃ）の径比率（Ｃ）／（Ａ）が０．４〜０．７の範囲に設定されている。また、ステータコア３１の外径（Ａ）に対する内径（Ｂ）の径比率（Ｂ）／（Ａ）も、実施の形態１と同様に、０．２〜０．４の範囲に設定されている。その他の構成も、実施の形態１と同じである。
【００５２】
以上のように構成された実施の形態２の回転電機２によれば、一対の軸受１３，１３は、ロータ２０の外径以上に大きい外径を有すると共に、少なくとも一方の軸受１３の少なくとも一部がコイルエンド３６，３７の内径側に収容されている。これにより、実施の形態１と同様に、一対の軸受１３，１３の離間距離を短くすることができるので、ロータ２０の高速回転時の軸振れを抑制することができる。
【００５３】
また、実施の形態２の場合には、実施の形態１の第１及び第２コイルエンド３６，３７に傾斜部３８が設けられていることによる作用効果を除いて、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５４】
〔実施の形態３〕
実施の形態３は図１４〜図１８を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１，２で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１，２と相違する点を説明する。
【００５５】
図１４に示すロータ２０Ａは、ロータ２０の一例である。このロータ２０Ａは、例えばインサート成形等によって一体成形されており、磁石２１（すなわち第１磁石部２１ａおよび第２磁石部２１ｂ）や第１補強部２２ａなどを含む。ただし、第１補強部２２ａは磁石２１に内在し、磁石２１の表面であってステータ３０と対向する面には露出しない。磁石２１の種類や材料等は任意に設定してよい。強い磁力を確保し、かつ、インサート成形を行い易くするには、ボンド磁石と希土類ボンド磁石とのうちで少なくとも一方を含めるとよい。なお、磁石２１と第１補強部２２ａを一体成形できれば、他の成形（例えばインモールド成形や圧縮成形等）を適用してもよい。
【００５６】
インサート成形は、例えば成形型に第１補強部２２ａを装填した後、溶融させた磁石２１を注入して固化させる。第１補強部２２ａはロータ２０Ａの外周面に露出しないように装填されるので、磁石２１は第１磁石部２１ａと第２磁石部２１ｂに分かれる。第１補強部２２ａに加えてさらにシャフト１５を成形型に装填すると、ロータ２０Ａを一体成形するとともに、ロータ２０Ａをシャフト１５に固定することができる。
【００５７】
第１補強部２２ａは、補強部材２２の一例であって、インサート成形を行う前に円環状に成形される。例えば、炭素繊維，ガラス繊維，人造鉱物繊維や、これらの繊維を含む強化プラスチックなどが該当する。
【００５８】
炭素繊維（「カーボン繊維」とも呼ぶ）は、アクリル繊維またはピッチ（石油，石炭，コールタールなどの副生成物）を原料として、高温で炭化して作った繊維である。例えば、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維のほかに、複合材料としての炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）や炭素繊維強化炭素複合材料などを含む。
【００５９】
ガラス繊維は、ガラスを融解して牽引した繊維であり、繊維強化プラスチックを含む。繊維強化プラスチックには、例えばガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、ガラス長繊維強化プラスチック（ＧＭＴ）、炭素繊維強化プラスチック、ボロン繊維強化プラスチック（ＢＦＲＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ，ＫＦＲＰ）、ポリエチレン繊維強化プラスチック（ＤＦＲＰ）などを含む。
【００６０】
人造鉱物繊維は、例えばロックウール，グラスウール，セラミック繊維などを含む。
【００６１】
図１５は、磁石２１（２１ａ，２１ｂ）の着磁例を示す。この着磁例では、全体を周方向に４分割して、径方向に着磁する。この着磁によって、ステータ３０に対向する磁石２１の外側（すなわち外周面）はＮ極とＳ極で磁極が交互に変わる。ステータ３０に対しては外側の磁極が有効であるので、ロータ２０Ａは４極の磁極を有する。分割数（極数）は任意に設定してよく、４以外の数で設定してもよい。磁石２１を着磁する時期は問わない。
【００６２】
磁石２１に内在される第１補強部２２ａの配置について、図１６〜図１８を参照しながら説明する。第１補強部２２ａは、ロータ２０Ａの外周面に近づくほどステータ３０からの磁界を受けて誘導電流が発生し易くなる。その一方で第１補強部２２ａは、ロータ２０Ａの内周面（シャフト１５側）に近づくほど、高速回転に伴う遠心力によって磁石２１（特に第１磁石部２１ａ）に生じる応力が大きくなって損傷し易くなる。
【００６３】
例えば図１６に示すように、ロータ２０Ａの径を半径Ｒｂと仮定し、第１補強部２２ａの径を半径Ｒａと仮定する。第１補強部２２ａにも厚みＴａがあるので、半径Ｒａは中心値を採る。半径Ｒａを半径Ｒｂで除した比率を径比率Ｒｒ１，Ｒｒ２とする。すなわち、Ｒｒ１＝Ｒｒ２＝Ｒａ／Ｒｂである。半径Ｒａの変化に対する渦電流損Ｐｅの変化は、特性線Ｌ１として図１７に示す。渦電流損Ｐｅは、誘導電流（主に渦電流）の発生によって生じる損失である。誘導電流が大きくなるにつれて、渦電流損Ｐｅも大きくなる。また半径Ｒａの変化に対する応力Ｆｓ２の変化は、特性線Ｌ２として図１８に示す。なお、特性線Ｌ１，Ｌ２は一例に過ぎず、磁石２１や第１補強部２２ａの材料や、第１補強部２２ａの厚みＴａなどに応じて変わる。
【００６４】
図１７に示す特性線Ｌ１によれば、シャフト１５の外周面に第１補強部２２ａを配置した比率値Ｒ１１における電流損値Ｐｅ１が最も小さい。これに対して、磁石２１の外周面に第１補強部２２ａを配置した比率値Ｒ１４における電流損値Ｐｅｍが最も大きい。比率値Ｒ１４は半径Ｒａと半径Ｒｂが等しい位置であり、Ｒｒ１＝１．０である。第１補強部２２ａを内側に配置するにつれて、すなわち半径Ｒａを小さくするにつれて、渦電流損Ｐｅが小さくなる。特に磁石２１の外周面から内側に配置するほど大幅に渦電流損Ｐｅが小さくなる。そのため、比率値Ｒ１３（例えばＲｒ１＝０．７）よりも小さい範囲で半径Ｒａを設定するとよく、確実に渦電流損Ｐｅを小さく抑えるには比率値Ｒ１２（例えばＲｒ１＝０．５）よりも小さい範囲で半径Ｒａを設定するのが望ましい。比率値Ｒ１３，Ｒ１２は、いずれも「所定値」に相当する。
【００６５】
図１８に示す特性線Ｌ２によれば、シャフト１５の外周面に第１補強部２２ａを配置した比率値Ｒ２１における応力値Ｆ２１が最も大きい。これに対して、磁石２１の外周面に第１補強部２２ａを配置した比率値Ｒ２４における応力値Ｆ２１が最も小さい。比率値Ｒ２４は比率値Ｒ１４と同じ位置であり、Ｒｒ２＝１．０である。第１補強部２２ａを外側に配置するにつれて、すなわち半径Ｒａを大きくするにつれて、応力Ｆｓ２が小さくなる。特にシャフト１５の外周面から外側に配置するほど大幅に応力Ｆｓ２が小さくなる。そのため、比率値Ｒ２２（例えばＲｒ２＝０．５）よりも大きい範囲で半径Ｒａを設定するとよく、確実に応力Ｆｓ２を小さく抑えるには比率値Ｒ２３（例えばＲｒ２＝０．７）よりも大きい範囲で半径Ｒａを設定するのが望ましい。
【００６６】
上述した特性線Ｌ１，Ｌ２によれば、第１補強部２２ａの半径Ｒａは、Ｒ２２≦Ｒａ≦Ｒ１３の範囲内で設定するとよい。こうすれば、渦電流損Ｐｅを小さく抑制しながらも、応力Ｆｓ２を小さく抑制できて磁石２１（特に第１磁石部２１ａ）の損傷を抑制できる。Ｒ２３≦Ｒａ≦Ｒ１２の範囲内で半径Ｒａを設定すると、より効果が高まる。
【００６７】
上述した実施の形態３によれば、以下に示す各作用効果を得ることができる。
【００６８】
（１）ロータ２０Ａにおいて、円環状に成形された第１補強部２２ａと、所定形状に成形された磁石２１（すなわち第１磁石部２１ａや第２磁石部２１ｂ）とを有し、第１補強部２２ａは磁石２１の表面であってステータ３０と対向する面に露出しないように、磁石２１に内在される構成とした（図１４〜図１６を参照）。この構成によれば、第１補強部２２ａは表面に露出することなく磁石２１に内在される。言い換えると、第１補強部２２ａは磁石２１に覆われる。そのため、ロータ２０Ａが高速回転して回転磁界を受けても、第１補強部２２ａには誘導電流が発生し難くなる。したがって、トルクの低下を抑制したり、発熱による強度低下を抑制したり、寿命低下を抑制したりすることができる。
【００６９】
（２）補強部材２２（本形態では第１補強部２２ａ）と磁石２１は一体成形されている構成とした（図１４〜図１６を参照）。この構成によれば、接着剤や金具及びネジを必要としないので、ロータ２０Ａの偏りを最小限に抑えられる。また、磁石２１は第１補強部２２ａに浸透するので、第１補強部２２ａと磁石２１とが強固に一体化する。したがって、騒音や磁石２１の損傷が発生しない回転数を従来よりも高めることができる。
【００７０】
（３）磁石２１の径をＲｂとし、第１補強部２２ａの径をＲａとするとき、これらの径の比率であるＲａ／Ｒｂは比率値Ｒ１３，Ｒ１２（所定値に相当する）以下になるように設定する構成とした（図１７を参照）。この構成によれば、第１補強部２２ａに生じる誘導電流を目的電流値（図１７では目的とする渦電流損Ｐｅ）に抑えられる。したがって、トルクの低下をより確実に抑制したり、発熱による強度低下をより確実に抑制したり、寿命低下をより確実に抑制したりすることができる。
【００７１】
（７）第１補強部２２ａは、炭素繊維，ガラス繊維，人造鉱物繊維のうちで一以上を含めて成形されている構成とした。この構成によれば、第１補強部２２ａは磁石２１が浸透し易いので、磁石２１との一体化を強化することができる。したがって、ロータ２０Ａの高速回転に伴う遠心力によって磁石２１に生じる応力Ｆｓ２を低減することができる。
【００７２】
（８）磁石２１は、ボンド磁石と希土類ボンド磁石とのうちで少なくとも一方を含む構成とした。この構成によれば、第１補強部２２ａに対して浸透し易いので、第１補強部２２ａとの一体化を強化することができる。したがって、ロータ２０Ａの高速回転に伴う遠心力によって磁石２１に生じる応力Ｆｓ２を低減することができる。
【００７３】
（９）回転電機１は、ロータ２０Ａと、ロータ２０Ａに対向して設けられるステータ３０とを有する構成とした（図１を参照）。この構成によれば、誘導電流の発生を抑制するとともに、応力Ｆｓ２を抑えて磁石２１の損傷を抑制できるロータ２０Ａを備えた回転電機１を提供することができる。
【００７４】
〔実施の形態４〕
実施の形態４は図１９〜図２１を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜３で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜３と相違する点を説明する。
【００７５】
図１９に示すロータ２０Ｂは、ロータ２０の一例である。このロータ２０Ｂは、ロータ２０Ａと同様に一体成形されており、ロータ２０Ａの変形例である。ロータ２０Ｂは、図１４に示すロータ２０Ａに対し、さらに第２補強部２２ｂを有する点が相違する。第２補強部２２ｂは、第１補強部２２ａと同様に、補強部材２２の一例である。第１補強部２２ａと第２補強部２２ｂは、相異なる径で成形され、磁石２１に同心円状に配置されて内在する。磁石２１は、第１補強部２２ａと第２補強部２２ｂが内在するため、第１磁石部２１ａ，第２磁石部２１ｂおよび第３磁石部２１ｃに分かれる。
【００７６】
磁石２１に内在される第１補強部２２ａと第２補強部２２ｂの配置について、図２０，図２１を参照しながら説明する。第１補強部２２ａの配置については、実施の形態３で説明した通りである（図１６〜図１８を参照）。ここでは第１補強部２２ａの配置を固定し、第２補強部２２ｂの配置を変化させるとき、応力の影響について説明する。なお、第２補強部２２ｂに生じる渦電流損Ｐｅは、第１補強部２２ａに生じる渦電流損Ｐｅに比べて無視できるほど小さいので、図示や説明を省略する。
【００７７】
例えば図２０に示すように、ロータ２０Ａと同様に、ロータ２０Ｂの径は半径Ｒｂと仮定する。また、第１補強部２２ａの径を半径Ｒｃと仮定し、第２補強部２２ｂの径は半径Ｒｄと仮定する。第１補強部２２ａは厚みＴａがあり、第２補強部２２ｂは厚みＴｂがあり、半径Ｒｃ，Ｒｄはいずれも中心値を採る。厚みＴａと厚みＴｂはそれぞれ任意に設定してよい。すなわち、Ｔａ＝Ｔｂでもよく、Ｔａ≠Ｔｂでもよい。半径Ｒｄを半径Ｒｃで除した比率を径比率Ｒｒ３とする。すなわち、Ｒｒ３＝Ｒｄ／Ｒｃである。なお、第１補強部２２ａの径について、本形態の半径Ｒｃと、実施の形態１の半径Ｒａ（図１６を参照）とは、Ｒｃ＝Ｒａでもよく、Ｒｃ≠Ｒａでもよい。
【００７８】
半径Ｒｄの変化に対する応力Ｆｓ３の変化は、特性線Ｌ３として図２１に示す。特性線Ｌ３は一例に過ぎず、第１補強部２２ａと第２補強部２２ｂを同じ材料かつ同じ厚み（すなわちＴａ＝Ｔｂ）で成形した例を示す。なお、磁石２１，第１補強部２２ａ，第２補強部２２ｂの各材料や、第１補強部２２ａの厚みＴａ、第２補強部２２ｂの厚みＴｂなどに応じて特性線Ｌ３も変わる。
【００７９】
図２１に示す特性線Ｌ３によれば、第１補強部２２ａに接触させて第２補強部２２ｂを配置した比率値Ｒ３７における応力値Ｆ３５が最も大きく、次いでシャフト１５の外周面に第２補強部２２ｂを配置した比率値Ｒ３１における応力値Ｆ３４が大きい。これに対して、シャフト１５と第１補強部２２ａとの中間位置に第２補強部２２ｂを配置した比率値Ｒ３４における応力値Ｆ３１が最も小さい。比率値Ｒ３４はＲｒ３＝０．５、すなわち２Ｒｃ＝Ｒａである。そのため、応力値Ｆ３３以下となる径比率Ｒｒ３の範囲、すなわちＲ３２≦Ｒｒ３≦Ｒ３６となるように半径Ｒｄを設定するとよい。さらに確実に応力Ｆｓ３を小さく抑えるには、応力値Ｆ３３よりも小さい応力値Ｆ３２以下となる径比率Ｒｒ３の範囲、すなわちＲ３３≦Ｒｒ３≦Ｒ３５となるように半径Ｒｄを設定するとよい。応力値Ｆ３２，Ｆ３３は、それぞれ回転電機１の特性等に応じて適宜に設定してよい。
【００８０】
図示を省略するが、厚みＴｂを厚みＴａよりも大きく設定する場合（Ｔｂ＞Ｔａ）は、第２補強部２２ｂが第３磁石部２１ｃに生じる遠心力を受けとめる許容量が増大する。この場合、図２１に示す応力値Ｆ３１になる径比率Ｒｒ３は、比率値Ｒ３４よりも大きな値になる。その一方、厚みＴｂを厚みＴａよりも小さく設定する場合（Ｔｂ＜Ｔａ）は、第２補強部２２ｂが第３磁石部２１ｃに生じる遠心力を受けとめる許容量が減少する。この場合、図２１に示す応力値Ｆ３１になる径比率Ｒｒ３は、比率値Ｒ３４よりも小さな値になる。したがって、厚みＴａ，Ｔｂに応じて半径Ｒｃ，Ｒｄを適切に設定するとよい。
【００８１】
上述した実施の形態４によれば、実施の形態３と同様の作用効果を得ることができるとともに、下記の各作用効果を得ることができる。
【００８２】
（４）複数の補強部材２２に相当する第１補強部２２ａと第２補強部２２ｂは、相異なる径で成形され、磁石２１に同心円状に配置されて内在する構成とした（図１９，図２０を参照）。この構成によれば、ロータ２０Ｂを高速回転させても、遠心力によって磁石２１に生じる応力Ｆｓ３は複数の補強部材２２に分散される。したがって、磁石２１（すなわち第１磁石部２１ａ，第２磁石部２１ｂおよび第３磁石部２１ｃ）の損傷を従来よりも抑制できる。
【００８３】
（５）複数の補強部材２２は第１補強部２２ａと第２補強部２２ｂとを含み、第１補強部２２ａの径を半径Ｒｃとし、第２補強部２２ｂの径を半径Ｒｄとするとき、これらの径の比率であるＲｄ／ＲｃはＲ３２≦Ｒｒ３≦Ｒ３６やＲ３３≦Ｒｒ３≦Ｒ３５のような所定範囲内になるように設定する構成とした（図２１を参照）。この構成によれば、磁石２１に生じる応力Ｆｓ３を目的応力値（すなわち応力値Ｆ３２や応力値Ｆ３３）に抑えられる。したがって、磁石２１の損傷をより確実に抑制できる。
【００８４】
〔実施の形態５〕
実施の形態５は図２２，図２３を参照しながら説明する。なお図示および説明を簡単にするため、特に明示しない限り、実施の形態１〜４で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。よって、主に実施の形態１〜４と相違する点を説明する。
【００８５】
図２２，図２３に示すロータ２０Ｃは、ロータ２０の一例である。このロータ２０Ｃは、例えばインサート成形等によって一体成形されており、ロータ２０Ｂの変形例である。ロータ２０Ｃは、図１９に示すロータ２０Ｂに対し、さらに第３補強部２２ｃを有する点が相違する。第３補強部２２ｃは、第２補強部２２ｂと同様に、補強部材２２の一例である。
【００８６】
第３補強部２２ｃは、ロータ２０Ｃの一体成形に先立って、シャフト１５に接触して配置する。例えば、予め成形された第３補強部２２ｃの中空部にシャフト１５を通したり、シャフト１５の外周面に第３補強部２２ｃを巻き付けたりする。インサート成形は、例えば成形型に第１補強部２２ａおよび第２補強部２２ｂと、第３補強部２２ｃを配置したシャフト１５とを装填した後、溶融させた磁石２１を注入して固化させる。インサート成形されたロータ２０Ｃは、結果として第３補強部２２ｃがシャフト１５と磁石２１（特に第３磁石部２１ｃ）との間に配置された構造となる。第３補強部２２ｃは、インサート成形時に磁石２１が浸透するので、シャフト１５と磁石２１との結合力が高まる。
【００８７】
図示を省略するが、図１４に示すロータ２０Ａに対し、さらに第３補強部２２ｃを有する構成としてもよい。言い換えると、図２２，図２３に示すロータ２０Ｃから第２補強部２２ｂを無くす構成のロータである。この構成でも、第３補強部２２ｃはインサート成形時に磁石２１が浸透するので、シャフト１５と磁石２１との結合力が高まる。
【００８８】
上述した実施の形態５によれば、実施の形態３，４と同様の作用効果を得ることができるとともに、次の作用効果を得ることができる。
【００８９】
（６）複数の補強部材２２は第３補強部２２ｃを含み、第３補強部２２ｃはシャフト１５と磁石２１との間に配置されている構成とした（図２２，図２３を参照）。この構成によれば、補強部材２２を介してシャフト１５と磁石２１（特に第３磁石部２１ｃ）との結合力を高めることができる。したがって、磁石２１がシャフト１５から剥離し難くなるので、ロータ２０Ｃの回転数を従来よりも高めることができる。
【００９０】
〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態１〜５に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、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することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
【００９１】
例えば、上記の実施の形態１，２では、一対の軸受１３，１３は、両方共に全体が第１及び第２コイルエンド３６，３７の内径側に収容されているが、ハウジング１０の構造上の制約などがある場合には、図１２に示す変形例１や図１３に示す変形例２のようにしてもよい。即ち、変形例１，２では、一対の軸受１３，１３のうち、一方の軸受１３だけが第１又は第２コイルエンド３６，３７の内径側に収容されるようにしている。
【００９２】
さらに、変形例１，２では、一方の軸受１３の全体が第１又は第２コイルエンド３６，３７の内径側に収容されているが、一方の軸受１３の少なくとも一部が第１又は第２コイルエンド３６，３７の内径側に収容されるようにしてもよい。上記のようにすれば、一対の軸受１３，１３の離間距離を短くすることができるので、ロータ２０の高速回転時の軸振れを抑制することができる。
【００９３】
また、上記の実施の形態１，２では、ステータ巻線３５，３５Ａを構成する基本となるセグメントとして、Ｕ字形状の導体セグメント４０が採用されていたが、これに代えて、例えば図７に示すようなＩ字形状の導体セグメント４０Ａを採用してもよい。この導体セグメント４０Ａは、長手方向中央部にスロット収容部４５を有し、長手方向両端に他の導体セグメント４０Ａと接合される接合部４６を有する。
【００９４】
この導体セグメント４０Ａは、スロット収容部４５がステータコア３１のスロット３３に挿入された状態で、ステータコア３１の軸方向両端面からそれぞれ外部に延出した開放端部の接合部４６が他の導体セグメント４０Ａの接合部４６と接合される。よって、ステータ巻線３５，３５Ａの第１及び第２コイルエンド３６，３７は、ステータコア３１の軸方向両端面からそれぞれ外部に延出した導体セグメント４０Ａの開放端部及び接合部４６の集合体により構成される。
【００９５】
磁石２１に内在される補強部材２２は、実施の形態３では第１補強部２２ａを含み（図１４，図１６を参照）、実施の形態４では第１補強部２２ａ，第２補強部２２ｂを含み（図１９，図２０を参照）、実施の形態５では第１補強部２２ａ，第２補強部２２ｂ，第３補強部２２ｃを含む構成とした（図２２，図２３を参照）。この形態に代えて、四以上の補強部を含む構成としてもよい。例えば図２３において、第１補強部２２ａと第２補強部２２ｂとの間や、第２補強部２２ｂと第３補強部２２ｃとの間などに、径が相異なる一以上の補強部を配置する。補強部の数が増えるにつれて、遠心力によって磁石２１に生じる応力が分散されるので、磁石２１の損傷をさらに抑制できる。一方、ロータ２０の径を変えない場合には、補強部の数が増えるにつれて、磁石２１の容量が減少するので全体の磁力が低下する。したがって、損傷抑制と磁力低下とを考慮して、補強部の数を設定するとよい。その他については、実施の形態１〜５と同様の作用効果が得られる。
【００９６】
上述した実施の形態３〜５では、磁石２１を周方向に複数分割（一例として８分割）して全てを着磁する構成とした（図１５を参照）。この形態に代えて、磁石２１を周方向に複数分割し、着磁する着磁部位と、着磁しない非着磁部位とを含む構成としてもよい。非着磁部位に流れる磁束によってリラクタンストルクが発生し、トルク性能の向上に寄与する。その他については、実施の形態３〜５と同様の作用効果が得られる。
【００９７】
上述した実施の形態３，４では、ロータ２０（２０Ａ〜２０Ｃ）の径や、補強部材２２（第１補強部２２ａ，第２補強部２２ｂ）の径として半径を適用する構成とした（図１６，図２０を参照）。この形態に代えて、直径を適用する構成としてもよい。径比率Ｒｒ２，Ｒｒ３にすれば同値になるので、実施の形態３，４と同様の作用効果が得られる。
【００９８】
上述した実施の形態１〜５では、インナーロータ型の回転電機１，２に適用する構成とした（図１，図１１を参照）。この形態に代えて、アウターロータ型の回転電機に適用する構成としてもよい。ステータ３０とロータ２０の配置が相違するに過ぎず、外側と内側を読み替えればよいので、実施の形態１〜５と同様の作用効果が得られる。
【００９９】
実施の形態１，２に示す構成のステータ３０と、実施の形態３〜５に示す構成のロータ２０とは任意に組み合わせてもよい。例えば、実施の形態１に示す構成のステータ３０と実施の形態３に示す構成のロータ２０の組み合わせや、実施の形態２に示す構成のステータ３０と実施の形態４に示す構成のロータ２０の組み合わせなどが該当する。組み合わせたステータ３０とロータ２０にかかる作用効果が重畳して得られる。
【符号の説明】
【０１００】
１  回転電機
２０（２０Ａ〜２０Ｃ）  ロータ
２１  磁石
２１ａ  第１磁石部
２１ｂ  第２磁石部
２２  補強部材
２２ａ  第１補強部
２２ｂ  第２補強部
２２ｃ  第３補強部
３０  ステータ
【図１】
2017051033.tif 000003
【図２】
2017051033.tif 000004
【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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