(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸（Ｐ）の周りで周方向（９２）に環状に配置され、前記周方向について隣接して組を成し、それぞれが前記周方向に一対の端（４１１，４１２，４２１，４２２，４４１，４４２）を有する界磁磁石貫通孔（４１，４２，４４）と、
同じ前記組を成す前記界磁磁石貫通孔の間に設けられ、それぞれが異なる前記界磁磁石貫通孔に属して前記周方向に隣接する前記端（４１２，４４２；４２２，４４１）を側面（１１１，１１２；１１１，１１２；１７１，１７２；１８１，１８２）として有する連結部（１１；１７；１８）と
を備え、
前記側面の少なくとも一方（１１１；１１１；１７１；１８１）は、前記軸に沿う第１方向（９１）から見て、当該側面に対して前記連結部とは反対側にある位置（ｃ１１１；ｃ１１１；ｃ１７１；ｃ１８１１，ｃ１８１２）を中心とする円に沿う湾曲部分（１１１ａ；１２１ａ〜１６１ａ；１７１ａ；１８１ａ，１８１ｃ）を有し、
前記湾曲部分の、前記界磁磁石貫通孔が前記連結部から延びる第２方向（９４１，９４２，９４４）に垂直な第３方向についての長さ（Ｌｍ；Ｌｎ；・・・；Ｌｎ１，Ｌｎ２）に対する前記円の半径（Ｒｂ）の比ｘと、前記第３方向についての前記連結部の長さ（Ｌｍ）に対する、前記軸を中心とする径方向において前記軸側に位置する前記界磁磁石貫通孔の表面（３１）から前記中心までの距離（Ｌｃ）、の比ｙ（Ｌｃ／Ｌｍ）とは、
ｙ≦ｘ−０．０５、且つｙ≧−ｘ＋１．０５、且つｙ≦−３／１６・ｘ＋２５／３２、且つｙ≧３／１６・ｘ＋７／３２を満たす、界磁子用コア。
【請求項２】
同じ前記組を成す前記界磁磁石貫通孔（４１，４２，４４）はいずれも、前記第１方向（９１）から見て、前記組毎に定まるある一方向（９４）に沿って延在する、請求項１に記載の界磁子用コア。
【請求項３】
前記第２の比（Ｌｃ／Ｌｍ）は０．５である、請求項１又は２に記載の界磁子用コア。
【請求項４】
前記第２の比（Ｌｃ／Ｌｍ）は０．５以外の値である、請求項１又は２に記載の界磁子用コア。
【請求項５】
前記連結部の前記側面（１１１，１１２；１１１，１１２；１７１，１７２；１８１，１８２）は、いずれも前記湾曲部分（１１１ａ；１２１ａ〜１６１ａ；１７１ａ；１８１ａ，１８１ｃ）を有し、
前記側面の各々が有する前記湾曲部分についての各々の前記中心（ｃ１１１，ｃ１１２；ｃ１７１，ｃ１７２；ｃ１８１，ｃ１８２）同士を結んだ線の垂線が、当該側面の各々が属する前記界磁磁石貫通孔についての前記第２方向（９４１，９４２）同士が前記軸（Ｐ）側で成す角の２等分線と平行である、請求項１乃至４の何れか一つに記載の界磁子用コア。
【請求項６】
前記湾曲部分（１１１ａ；１７１ａ）の両端（ｒ１１，ｒ１２；ｒ３１，ｒ３２）は、前記連結部（１１，１７）に対して外周側及び内周側にそれぞれ位置する前記界磁磁石貫通孔（４１，４２，４４）の表面（２１，３１，４１）へと繋がり、前記湾曲部分と前記連結部分の境界は丸められている、若しくは角部を形成している、請求項１乃至５の何れか一つに記載の界磁子用コア。
【請求項７】
前記第１方向（９１）から見た前記側面（１１１；・・・；１１１；１１１；１８１）について、
前記側面は、前記界磁磁石貫通孔（４１，４２，４４）が前記第３方向（９５１，９５２，９５４）に沿う平面部分（１２１ｂ；・・・；１５１ｂ；１６１ｂ；１８１ｂ）を更に有し、
前記湾曲部分（１２１ａ；・・・；１６１ａ；１８１ａ）の両端のうち一方の端（ｒ２１；ｒ２３；ｒ４１；ｒ５１；ｒ６２；ｒ７１）は前記平面部分を介して、前記湾曲部分に対して当該端と同じ側にある前記表面（２１；・・・；２１；３１；２１）へと繋がる、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の界磁子用コア。
【請求項８】
前記湾曲部分（１５１ａ；１６１ａ）の前記一方の前記端（ｒ５１；ｒ６２）は、前記平面部分（１５１ｂ；１６１ｂ）に直接繋がる、請求項７に記載の界磁子用コア。
【請求項９】
前記第１方向（９１）から見た前記平面部分（１２１ｂ；・・・１４１ｂ；１８１ｂ）は、前記第２方向（９４１，９４２，９５４）に沿って前記湾曲部分（１２１ａ；・・・；１４１ａ；１８１ａ）から突出する、請求項７に記載の界磁子用コア。
【請求項１０】
前記側面（１８１）は、前記第１方向（９１）から見て前記湾曲部分を対（１８１ａ，１８１ｃ）で備え、
前記平面部分（１８１ｂ）は前記湾曲部分の間に設けられる、請求項７乃至請求項９の何れか一つに記載の界磁子用コア。
【請求項１１】
前記界磁磁石貫挿孔（４１，４２）は前記連結部（１１）から湾曲あるいは屈曲して延在し、前記第２方向（９４１１）は前記連結部を始点として延在する直線状の方向である、請求項１乃至１０の何れか一つに記載の界磁子用コア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は界磁子用コアに関し、特に界磁子用コアの形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、界磁子用コアの強度を高める技術が提案されている。例えば、下掲の特許文献１には、界磁磁石を挿入するスロットを２分割し、当該スロットについて界磁子用コアの外周側と内周側とを連結する連結部（特許文献１では「ブリッジ」と記載されている。）を設ける技術が開示されている。
【０００３】
しかし、特許文献１の分割されたスロットは矩形を呈するため、連結部の付け根には角が形成される。このため、連結部に発生する応力は当該角に集中し、連結部が、延いては界磁子用コアが変形するおそれがあった。
【０００４】
例えば下掲の特許文献２や特許文献３には、連結部の角に丸みを設けることで、応力の集中を緩和する技術が紹介されている。
【０００５】
その他、本発明に関連する技術が特許文献４，５に紹介されている。
【０００６】
【特許文献１】実開平７−１１８５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２８１７００号公報
【特許文献３】特開２００４−２６０８８８号公報
【特許文献４】特開平９−２９４３４４号公報
【特許文献５】特開２００３−１７４７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２や特許文献３では角に丸みを設けているだけであり、他の部分は平坦である。このため、丸みを設けた角近傍には依然として応力が集中しやすい。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものあり、連結部での応力集中を緩和することが目的とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る界磁子用コア所定の軸（Ｐ）の周りで周方向（９２）に環状に配置され、前記周方向について隣接して組を成し、それぞれが前記周方向に一対の端（４１１，４１２，４２１，４２２，４４１，４４２）を有する界磁磁石貫通孔（４１，４２，４４）と、同じ前記組を成す前記界磁磁石貫通孔の間に設けられ、それぞれが異なる前記界磁磁石貫通孔に属して前記周方向に隣接する前記端（４１２，４４２；４２２，４４１）を側面（１１１，１１２；１１１，１１２；１７１，１７２；１８１，１８２）として有する連結部（１１；１７；１８）とを備え、前記側面の少なくとも一方（１１１；１１１；１７１；１８１）は、前記軸に沿う第１方向（９１）から見て、当該側面に対して前記連結部とは反対側にある位置（ｃ１１１；ｃ１１１；ｃ１７１；ｃ１８１１，ｃ１８１２）を中心とする円に沿う湾曲部分（１１１ａ；１２１ａ〜１６１ａ；１７１ａ；１８１ａ，１８１ｃ）を有し、前記湾曲部分の、前記界磁磁石貫通孔が前記連結部から延びる第２方向（９４１，９４２，９４４）に垂直な第３方向についての長さ（Ｌｍ；Ｌｎ；・・・；Ｌｎ１，Ｌｎ２）に対する前記円の半径（Ｒｂ）の比ｘと、前記第３方向についての前記連結部の長さ（Ｌｍ）に対する、前記軸を中心とする径方向において前記軸側に位置する前記界磁磁石貫通孔の表面（３１）から前記中心までの距離（Ｌｃ）、の比ｙ（Ｌｃ／Ｌｍ）とは、ｙ≦ｘ−０．０５、且つｙ≧−ｘ＋１．０５、且つｙ≦−３／１６・ｘ＋２５／３２、且つｙ≧３／１６・ｘ＋７／３２を満たす。
【００１０】
本発明に係る界磁子用コアの第２の態様は、第１の態様に係る界磁子用コアであって、同じ前記組を成す前記界磁磁石貫通孔（４１，４２，４４）はいずれも、前記第１方向（９１）から見て、前記組毎に定まるある一方向（９４）に沿って延在する。
【００１１】
本発明に係る界磁子用コアの第３の態様は、第１又は２の態様に係る界磁子用コアであって、前記第２の比（Ｌｃ／Ｌｍ）は０．５である。
【００１２】
本発明に係る界磁子用コアの第４の態様は、第１又は２の態様に係る界磁子用コアであって、前記第２の比（Ｌｃ／Ｌｍ）は０．５以外の値である。
【００１３】
本発明に係る界磁子用コアの第５の態様は、第１乃至第４の何れか一つの態様に係る界磁子用コアであって、前記連結部の前記側面（１１１，１１２；１１１，１１２；１７１，１７２；１８１，１８２）は、いずれも前記湾曲部分（１１１ａ；１２１ａ〜１６１ａ；１７１ａ；１８１ａ，１８１ｃ）を有し、前記側面の各々が有する前記湾曲部分についての各々の前記中心（ｃ１１１，ｃ１１２；ｃ１７１，ｃ１７２；ｃ１８１，ｃ１８２）同士を結んだ線の垂線が、当該側面の各々が属する前記界磁磁石貫通孔についての前記第２方向（９４１，９４２）同士が前記軸（Ｐ）側で成す角の２等分線と平行である。
【００１４】
本発明に係る界磁子用コアの第６の態様は、第１乃至第５のいずれか一つの態様に係る界磁子用コアであって、前記湾曲部分（１１１ａ；１７１ａ）の両端（ｒ１１，ｒ１２；ｒ３１，ｒ３２）は、前記連結部（１１，１７）に対して外周側及び内周側にそれぞれ位置する前記界磁磁石貫通孔（４１，４２，４４）の表面（２１，３１，４１）へと繋がり、前記湾曲部分と前記連結部分の境界は丸められている、若しくは角部を形成している。
【００１５】
本発明に係る界磁子用コアの第７の態様は、第１乃至第５のいずれか一つの態様に係る界磁子用コアであって、前記第１方向（９１）から見た前記側面（１１１；・・・；１１１；１１１；１８１）について、前記側面は、前記界磁磁石貫通孔（４１，４２，４４）が前記第３方向（９５１，９５２，９５４）に沿う平面部分（１２１ｂ；・・・；１５１ｂ；１６１ｂ；１８１ｂ）を更に有し、前記湾曲部分（１２１ａ；・・・；１６１ａ；１８１ａ）の両端のうち一方の端（ｒ２１；ｒ２３；ｒ４１；ｒ５１；ｒ６２；ｒ７１）は前記平面部分を介して、前記湾曲部分に対して当該端と同じ側にある前記表面（２１；・・・；２１；３１；２１）へと繋がる。
【００１６】
本発明に係る界磁子用コアの第８の態様は、第７の態様に係る界磁子用コアであって、前記湾曲部分（１５１ａ；１６１ａ）の前記一方の前記端（ｒ５１；ｒ６２）は、前記平面部分（１５１ｂ；１６１ｂ）に直接繋がる。
【００１７】
本発明に係る界磁子用コアの第９の態様は、第７の態様に係る界磁子用コアであって、前記第１方向（９１）から見た前記平面部分（１２１ｂ；・・・１４１ｂ；１８１ｂ）は、前記第２方向（９４１，９４２，９５４）に沿って前記湾曲部分（１２１ａ；・・・；１４１ａ；１８１ａ）から突出する。
【００１８】
本発明に係る界磁子用コアの第１０の態様は、第７乃至第９のいずれか一つの態様に係る界磁子用コアであって、前記側面（１８１）は、前記第１方向（９１）から見て前記湾曲部分を対（１８１ａ，１８１ｃ）で備え、前記平面部分（１８１ｂ）は前記湾曲部分の間に設けられる。
【００１９】
本発明に係る界磁子用コアの第１１の態様は、第１乃至第１０のいずれか一つの態様に係る界磁子用コアであって、前記界磁磁石貫挿孔（４１，４２）は前記連結部（１１）から湾曲あるいは屈曲して延在し、前記第２方向（９４１１）は前記連結部を始点として延在する直線状の方向である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る界磁子用コアの第１乃至第３、及び第１１の態様によれば、湾曲部分を設けることで、連結部で生じる応力は分散されやすい。よって、連結部での応力集中が緩和される。
【００２１】
本発明に係る界磁子用コアの第４の態様によれば、湾曲部分の中心が湾曲部分の両端の中央から第３方向においてずれる。この場合、当該中心がずれた方向とは反対側の湾曲部分の端における接線が第２方向と成す角度を、大きくすることができる。よって、当該端での応力集中を緩和することができる。
【００２２】
本発明に係る界磁子用コアの第５の態様によれば、第２方向における界磁磁石貫通孔の長さを長くでき、当該第２方向においてより長い磁石を挿入できる。
【００２３】
本発明に係る界磁子用コアの第６の態様によれば、側面の全体が湾曲するので、連結部において応力集中が生じにくい。
【００２４】
本発明に係る界磁子用コアの第７の態様によれば、湾曲部分で、連結部で生じる応力を分散することができる。しかも、側面に湾曲部分を設けることで、界磁磁石貫通孔の所定の方向から見た面積を狭めることなく平面部分を設けることができる。そして、界磁磁石貫通孔に磁石を挿入した場合には、当該磁石を平面部分で固定することができる。
【００２５】
本発明に係る界磁子用コアの第８の態様によれば、湾曲部分で、連結部で生じる応力を分散することができる。しかも、側面に湾曲部分を設けることで、界磁磁石貫通孔の所定の方向から見た面積を狭めることなく平面部分を設けることができる。そして、界磁磁石貫通孔に磁石を挿入した場合には、当該磁石を平面部分で固定することができる。
【００２６】
本発明に係る界磁子用コアの第９の態様によれば、湾曲部分で、連結部で生じる応力を分散することができる。しかも、側面に湾曲部分を設けることで、界磁磁石貫通孔の所定の方向から見た面積を狭めることなく平面部分を設けることができる。そして、界磁磁石貫通孔に磁石を挿入した場合には、当該磁石を平面部分で固定することができる。
【００２７】
本発明に係る界磁子用コアの第１０の態様によれば、第１及び第２の湾曲部分で、連結部で生じる応力を分散することができる。しかも、界磁磁石貫通孔に磁石を挿入した場合に、当該磁石を平面部分で固定することができる。そして、当該磁石の連結部側の端面が凸に湾曲している場合で合っても、当該端面に対応させて平面部分を設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、本発明にかかる界磁子用コア１を概念的に示す上面図である。界磁子用コア１は、界磁磁石貫通孔４１，４２，４４と、連結部１１（後述する第３及び第４の実施の形態ではそれぞれ連結部１７，１８）とを備える。
【００２９】
界磁磁石貫通孔４１，４２，４４は、所定の軸Ｐに沿う方向９１の周りで周方向９２に環状に配置され、周方向９２について隣接して組を成している。図１では、同じ組を成す界磁磁石貫通孔４１，４２，４４はいずれも、所定の方向９１から見て、組毎に定まるある一方向９４に沿って延在する場合が示されている。ただし、所定の方向９１から見て、同じ組を成す界磁磁石貫通孔４１，４２，４４のいずれか一つが、他の一つに対して傾いていても良い。具体的には、界磁磁石貫通孔４１が延在する方向９４１と、界磁磁石貫通孔４２が延在する方向９４２と、界磁磁石貫通孔４４が延在する方向９４４とが互いに交わっていても良い。なお、後述する実施の形態では、主として界磁磁石貫通孔４１，４２，４４のいずれもが一方向９４に沿う場合について説明する。
【００３０】
界磁磁石貫通孔４１は周方向９２に一対の端４１１，４１２を、界磁磁石貫通孔４２は周方向９２に一対の端４２１，４２２を、界磁磁石貫通孔４４は周方向９２に対して一対の端４４１，４４２を、それぞれ有する。
【００３１】
連結部１１は、同じ組を成す界磁磁石貫通孔４１，４２，４４の間に設けられている。界磁磁石貫通孔４１，４４の間に位置する連結部１１は、端４１２，４４２をそれぞれ側面１１１，１１２として有し、界磁磁石貫通孔４２，４４の間に位置する連結部１１は、端４４１，４２２をそれぞれ側面１１１，１１２として有する。かかる内容は、それぞれが異なる界磁磁石貫通孔に属して周方向９２に隣接する端が、連結部１１の側面１１１，１１２をそれぞれ構成する、と把握することができる。なお、連結部１１は同じ組を成す界磁磁石貫通孔４１，４２，４４の相互間の何れか一つに設けられていてもよい。
【００３２】
以下では、連結部１１の側面１１１，１１２の形状について説明する。なお、図１では界磁子用コア１について、界磁磁石貫通孔４１，４２，４４及び連結部１１に対して、軸Ｐと反対側（以下、外周側と呼ぶ）のコア部に符号２を、軸Ｐ側（以下、内周側と呼ぶ）のコア部に符号３を付している。
【００３３】
第１の実施の形態．
図２及び図３は、図１で示される連結部１１の一つを拡大して示す。連結部１１の側面１１１，１１２は、それぞれ全体が円に沿って凹に湾曲している。なお、以下の説明においては界磁磁石貫通孔４１，４４の間に位置する連結部１１について説明しているが、界磁磁石貫通孔４２，４４の間に位置する連結部１１についても同様である。
【００３４】
上述した側面１１１，１１２の形状によれば、側面１１１，１１２の全体が湾曲するので、連結部１１で生じる応力は分散され、以って連結部１１で応力集中が生じない。
【００３５】
なお、側面１１１，１１２の全体を湾曲部分１１１ａ，１１２ａと把握すれば、上述した側面１１１，１１２の形状は次のように把握することができる。つまり、所定の方向９１から見た湾曲部分１１１ａの両端がそれぞれ、界磁磁石貫通孔４１のコア部２側の表面２１及びコア部３側の表面３１に繋がる。湾曲部分１１２ａについても同様に把握できる。なお、側面１１１，１１２は少なくともいずれか一方が湾曲部分を有していればよい。この点は他の実施の形態でも同様である。
【００３６】
応力の分散という観点からは、湾曲部分１１１ａが沿う円の中心ｃ１１１と、湾曲部分１１２ａが沿う円の中心ｃ１１２とを結んだ直線Ａ０が一方向９４に沿うことが望ましい。
【００３７】
特に、中心ｃ１１１，ｃ１１２が、一方向９４に垂直な方向９５における界磁磁石貫通孔４１，４４の幅の中央にそれぞれ位置した場合が図２に示されている。つまり、方向９５についての界磁磁石貫通孔４１の幅Ｌｍ１に対する、中心ｃ１１１と表面３１との距離Ｌｃ１との比Ｌｃ１／Ｌｍ１が０．５である。同様に、方向９５についての界磁磁石貫通孔４４の幅Ｌｍ２に対する、中心ｃ１１２と表面３１との距離Ｌｃ２との比Ｌｃ２／Ｌｍ２も０．５である。なお、ここでは幅Ｌｍ１，Ｌｍ２および距離Ｌｃ１，Ｌｃ２が幅Ｌｍ，距離Ｌｃとして等しい場合を例に採って説明する。
【００３８】
また、図３では、中心ｃ１１１，ｃ１１２が、方向９５における界磁磁石貫通孔４１，４４の幅の中央からそれぞれコア部２側にずれている場合が示されている。つまり、比Ｌｃ１／Ｌｍ１が０．５より大きい値である。同様に、比Ｌｃ２／Ｌｍ２も０．５より大きい値である。
【００３９】
かかる形状によれば、中心ｃ１１１，１１２をそれぞれ界磁磁石貫通孔４１，４４の幅の中央からずらした方向とは反対側、つまり図３ではコア部３側の、側面１１１の端ｒ１２において、側面１１１の接線ｔ（ｒ１２）と界磁磁石貫通孔４１の表面３１とが界磁磁石貫通孔４１側で成す角度θ１が大きくなるので、端ｒ１２での応力集中が緩和される。同様に、側面１１２の端ｒ１５においても、側面１１２の接線ｔ（ｒ１５）と界磁磁石貫通孔４４の表面３１とが界磁磁石貫通孔４４側で成す角度θ１が大きくなるので、端ｒ１５での応力集中が緩和される。
【００４０】
例えば、中心ｃ１１１，１１２のいずれもが、それぞれ界磁磁石貫通孔４１，４４の幅の中央に対してコア部３側にずれても良い。
【００４１】
図４は、図２で示される連結部１１の形状において、側面１１１が沿う円の半径Ｒｂの、幅Ｌｍに対する比Ｒｂ／Ｌｍと、連結部１１に生じる応力の最大値との関係をグラフで示す。
【００４２】
接線ｔ（ｒ１１）と表面２１とが界磁磁石貫通孔４１側で成す角度θｂは、側面１１１が沿う円の半径Ｒｂの、幅Ｌｍに対する比Ｒｂ／Ｌｍを用いて、式（１）で表される。なお、一方向９４を、界磁磁石貫通孔４１，４２のそれぞれが連結部１１から延びる方向と把握することができ、以下において同じである。
【００４３】
θｂ＝９０°＋ｓｉｎ-1（１／２・（Ｌｍ／（２・Ｒｂ））            ・・・（１）
【００４４】
図４で示されるグラフは、次の条件でシミュレーションした結果である。つまり、界磁子用コア１の外径が８８．６（ｍｍ）、回転数が１２０（／ｓｅｃ）、一方向９４における連結部１１の最小幅Ｌｂが０．６（ｍｍ）、幅Ｌｍが２．８（ｍｍ）、半径Ｒｂが１．４〜７．０（ｍｍ）、つまり比Ｒｂ／Ｌｍが０．５〜２．５である。しかも、図５に示されるように、界磁磁石貫通孔４１，４２のそれぞれの端４１１，４２１に、空隙４３１が設けられる。空隙４３１は、端４１１，４２１から界磁子用コア１の外周側へと延在している。なお、当該シミュレーションでは、側面１１１，１１２と界磁磁石貫通孔の表面との境界のそれぞれに、半径が０．２（ｍｍ）の丸みを設けた。なお、丸みは必ずしも必要ではなく、角部であっても構わない。後述する他のシミュレーション結果についても同様である。
【００４５】
図４で示されるグラフから、比Ｒｂ／Ｌｍが０．５５〜１．５の範囲にあるときに応力の最大値が１２５ＭＰａ以下になることが分かる。なお、このとき角度θｂは１５５．４〜１３５．６（°）の範囲に相当する（式１を参照）。
【００４６】
図６で示されるグラフは、比Ｒｂ／Ｌｍが１．０であるときに、距離Ｌｃを変えて応力の最大値をシミュレーションした結果である。その他の条件は、図４についての条件と同一である。図６で示されるグラフから、比Ｌｃ／Ｌｍが約０．３３〜０．６の範囲にあるときに応力の最大値が１２５ＭＰａ以下になることが分かる。
【００４７】
図７で示されるグラフは、比Ｒｂ／Ｌｍが１．５であるときに、距離Ｌｃを変えて応力の最大値をシミュレーションした結果である。その他の条件は、図４についての条件と同一である。図７で示されるグラフから、比Ｌｃ／Ｒｍが０．５であるときに応力の最大値が１２５ＭＰａ以下になることが分かる。
【００４８】
図４，６，７で示されるグラフから、比Ｒｂ／Ｌｍと比Ｌｃ／Ｌｍとが応力の最大値に影響を与え、応力の最大値を低減する最適な範囲を有することが分かる。図８は、横軸に比Ｒｂ／Ｌｍと縦軸に比Ｌｃ／Ｌｍをとって応力の最大値を等高線８０１〜８０７で示した図である。破線で示した線は、界磁磁石貫通孔としての形状を保つ限界線であり、この範囲よりも外側の部分には等高線は示されていない。等高線８０１〜８０７はこの順で小さくなる。より具体的には、等高線８０１は１８０ＭＰａ、等高線８０２は１６０ＭＰａ、等高線８０３は１４０ＭＰａ、等高線８０４は１３５ＭＰａ、等高線８０５は１３０ＭＰａ、等高線８０６は１２５ＭＰａ、等高線８０７は１２０ＭＰａを示している。等高線８０７よりも内側には短線が施されており、この領域では上記応力の最大値が１２０ＭＰａ未満となることを示している。
【００４９】
図８で示される等高線から、太線で囲まれた領域であれば、ほぼ応力の最大値を１２５ＭＰａ以下とすることができる。この領域は次式で表される。
【００５０】
Ｌｃ／Ｌｍ≦Ｒｂ／Ｌｍ−０．０５                    ・・・（２）
且つ
Ｌｃ／Ｌｍ≧−Ｒｂ／Ｌｍ＋１．０５                  ・・・（３）
且つ
Ｌｃ／Ｌｍ≦−３／１６・（Ｒｂ／Ｌｍ）＋２５／３２  ・・・（４）
且つ
Ｌｃ／Ｌｍ≧３／１６・（Ｒｂ／Ｌｍ）＋７／３２      ・・・（５）
【００５１】
なお、従来であれば、湾曲部分１１１ａと界磁磁石貫通孔の表面２１，３１との境界において、湾曲部分１１１ａの接線を表面２１，３１と平行にすることで角をなくし、以って応力集中を低減していた。つまり、従来においては比Ｒｂ／Ｌｍは０．５であるところ、図８に示すように、式（２）〜（５）を満たす領域は、Ｒｂ／Ｌｍ＝０．５である場合に比して、更に応力を低減することができる。以上のように、本実施の形態においては、角度θｂ（図２参照）が１８０度より小さい形状、つまり通常は応力低減効果が期待できないと判断される形状であっても、応力集中を低減することができる。
【００５２】
また、式（２）〜（５）を満たす領域では、方向９４についての長さがより長い磁石を界磁磁石貫通孔４１，４２，４４へ挿着することができる。より具体的に図９，１０を参照して説明する。図９は、図８に示す領域において比Ｌｃ／Ｌｍが最大値０．６５であり、比Ｒｂ／Ｌｍが０．７である（図８参照）場合の界磁磁石貫通孔４１が示されている。比較のために、図９においては、比Ｌｃ／Ｌｍ及び比Ｒｂ／Ｌｍが共に０．５の場合の湾曲部分１１１ａ’が破線で示されている。
【００５３】
図９に示すように、湾曲部分１１１ａの両端ｒ１１，ｒ１２の位置が、湾曲部分１１１ａ’の両端ｒ１１’，ｒ１２’に比べてそれぞれ連結部１１側に位置する。よって、方向９５についての長さがより長い磁石を界磁磁石貫通孔４１に挿入することができる。つまり、湾曲部分１１１ａを有する界磁磁石貫通孔４１に挿入される磁石５１は、湾曲部分１１ａ’を有する界磁磁石貫通孔に挿入される磁石５１’に比べて方向６４についてより長いものを用いることができる。
【００５４】
なお、方向９４における磁石の長さに鑑みると、方向９５における湾曲部分１１１ａ，１１２ａの対称性から比Ｌｃ／Ｌｍは０．５であることが望ましく、更に比Ｒｂ／Ｌｍは大きいほうが望ましい。従って、磁石の長さという観点では、図８の領域をも考慮して比Ｌｃ／Ｌｍが０．５で比Ｒｂ／Ｌｍが１．５であることが望ましい。
【００５５】
図１０は、図４で示されるグラフとは条件を変えて得た、シミュレーションの結果である。条件は次の通りである。界磁子用コア１の外径が１２３（ｍｍ）、回転数が１２０（／ｓｅｃ）、最小幅Ｌｂが０．７（ｍｍ）、幅Ｌｍが５．２（ｍｍ）、半径Ｒｂが２．６〜１０．４（ｍｍ）である。しかも、図１１に示されるように、界磁磁石貫通孔４１，４２のそれぞれの端４１１，４２１に、空隙４３２が設けられる。空隙４３２は、端４１１，４２１から界磁子用コア１と、界磁子用コア１の外周との間へと延びている。なお、当該シミュレーションでは、側面１１１，１１２と界磁磁石貫通孔の表面との境界に、半径が０．２（ｍｍ）の丸みを設けた。
【００５６】
図１０で示されるグラフから、比Ｒｂ／Ｌｍが０．５５〜１．５の範囲にあるときに、応力の最大値が１００（ＭＰａ）以下になることがわかる。
【００５７】
端４１１，４１２には、例えば図１２〜１４に示される形状を呈する空隙４３を設けても良い。図１２では、空隙４３は、端４１１，４２１から界磁子用コア１の外周へと延在し、外周側に拡がっている。図１３では、空隙４３は、端４１１，４２１から、界磁磁石貫通孔４１，４２と外周との間に延びており、当該空隙４３と外周との間が空隙４３の先端に行くに従って狭くなる。図１４では、空隙４３は、端４１１，４２１から外周へと延在する部分４３ａと、当該部分と離間して界磁磁石貫通孔４１，４２と外周との間に設けられる部分４３ｂとを有する。
【００５８】
次に、界磁磁石貫挿孔に界磁磁石が貫挿された界磁子の磁気特性について考察する。ここでは、界磁磁石貫挿孔４４を有さず、界磁磁石貫挿孔４１，４２を有する界磁子コア１を例に挙げて述べる。即ち、図１において界磁磁石貫挿孔４１，４２が一つの連結部１１を介して周方向で対向している。図１５はかかる界磁子について、一の連結部に相当する部分のみを示している。図１５において、界磁磁石貫挿孔４１，４２に界磁磁石５１，５２がそれぞれ軸方向に沿って貫挿されている。界磁磁石５１，５２は例えば板状の形状を有しており、その厚み方向を略径方向に向けて配置されている。
【００５９】
界磁磁石５１，５２は周方向で相互に離間しているため、界磁磁石５１，５２から生じる磁束の一部は、界磁磁石５１，５２同士の間を介して自身に短絡する。なお、回転軸に垂直な断面において矩形状の形状を呈する界磁磁石５１，５２であれば、界磁磁石貫挿孔４１，４２の湾曲部分１１１ａ，１１２ａと界磁磁石５１，５２との間の各々に空隙が生じる。当該磁束の一部は界磁磁石５１，５２の間に介在する連結部１１のみならず当該空隙をも通る。磁束の他の一部は、界磁子と径方向で対向する不図示の電機子に供給される。
【００６０】
界磁磁石５１，５２同士の間を介して短絡する上記磁束の一部（以下、短絡磁束と呼ぶ）は界磁子と電機子を有する回転電機の動作になんら寄与しないため、このような短絡磁束は少ないほうが望ましい。
【００６１】
このような短絡磁束は、湾曲部分１１１ａ，１１２ａを有さない矩形状の界磁磁石貫挿孔を有する従来の界磁子においても生じる。
【００６２】
ここで、本界磁子コアを用いた界磁子によれば、同じ最大応力を発生する従来の界磁子に比べて、短絡磁束の低減効果が高いことを示す。なお、従来の界磁子において、最大応力は周方向における連結部の幅に依存する。よって、従来の界磁子における連結部の幅は本界磁子の最大応力と同じ最大応力が発生するように設定される。
【００６３】
短絡磁束の大小を評価する評価値として、界磁磁石５１，５２から発生する磁束（短絡磁束と電機子に供給される磁束の和）に対する短絡磁束の割合を導入する。なお、界磁磁石貫挿孔４１，４２，４４を含む界磁子コア１と、界磁磁石貫挿孔４１，４２，４４にそれぞれ貫挿される界磁磁石とを有する界磁子であれば、評価値は次のように定義される。即ち、例えば界磁磁石貫挿孔４１，４２，４４の各々に貫挿される３つの界磁磁石が発生する磁束の総和に対する、当該３つの界磁磁石の相互間を介して短絡する短絡磁束の総和の割合である。このような短絡磁束は小さいほうが望ましいので、評価値は小さいほうが望ましい。
【００６４】
そして、本界磁子における評価値Ｅ１と、本界磁子と同じ最大応力を発生する従来の界磁子における評価値Ｅ２との差を次の式で表現される評価値Ｅ３を用いて評価する。
【００６５】
Ｅ３＝（Ｅ１−Ｅ２）／Ｅ２×１００                                ・・・（６）
【００６６】
図１６及び図１７は評価値Ｅ３を計算する際に用いる回転電機のシミュレーションモデルを示している。図１６及び図１７は界磁磁石貫挿孔４１，４２の一組に相当する部分のみを示している。図１６に示すように、本界磁子は連結部１１の側面１１１，１１２はそれぞれ全体が円に沿って凹に湾曲する湾曲部分１１１ａ，１１２ａを有している。図１７に示すように、従来の界磁子は、連結部１１の側面１１１，１１２はそれぞれ平坦面を呈している。図１６は本界磁子を用いた回転電機を示し、図１７は従来の界磁子を用いた回転電機を示している。いずれの回転電機においても同じ電機子６０が用いられる。電機子６０は例えば２４個のティース６１と、ティース６１を磁気的に連結するバックヨーク６２とを有する。
【００６７】
シミュレーションの条件は、界磁子コアの外径が８８．６（ｍｍ）、電機子と界磁子の間のエアギャップ長は０．７（ｍｍ）、界磁磁石の保磁力ｂＨｃは９６３（ｋＡ／ｍ）、径方向における界磁磁石の厚みは２．８（ｍｍ）、界磁磁石１個の周方向における長さは２０．９（ｍｍ）、連結部１１に隣接する界磁磁石端の周方向における距離は６．２（ｍｍ）、本界磁子の周方向における連結部１１の最小幅Ｌｂは０．６（ｍｍ）である。但し、界磁磁石貫挿孔４１，４２の角に０．３（ｍｍ）の丸みを設けている。また、本界磁子に用いる界磁磁石の周方向における長さ、界磁磁石の磁気特性、本界磁子と電機子との間のエアギャップ長などは短絡磁束に影響を与えるが、これらは本界磁子と従来の界磁子との間で同一の値で計算している。評価値Ｅ３は、本界磁子にかかる短絡磁束と、従来の界磁子にかかる短絡磁束の比に基づいて計算されるので、上述した条件が計算した値とは異なる値であっても、評価値Ｅ３に与える影響は小さい。従って、上述した条件とは異なる界磁子であっても、以下に説明する内容が適用される。
【００６８】
かかる条件で本界磁子については、比Ｒｂ／Ｌｍと比Ｌｃ／Ｌｍを変更させて評価値Ｅ１を計算した。従来の界磁子については、本界磁子に発生する最大応力と同じ最大応力を発生するように連結部１１の幅が設定され、かかる条件において評価値Ｅ２を計算した。
【００６９】
図１８は、横軸に比Ｒｂ／Ｌｍと縦軸に比Ｌｃ／Ｌｍをとって評価値Ｅ３を等高線で示した図である。等高線上に表現された数字は評価値Ｅ３の値を示している。また、図８に示される領域が太線で示されている。
【００７０】
評価値Ｅ３が０の値を示す等高線は、本界磁子と、これに生じる最大応力と同じ最大応力を発生させる従来の界磁子との間に短絡磁束の低減効果に差異がないことを示す。評価値Ｅ３が正の値を示す領域は、本界磁子にかかる短絡磁束の低減効果が同じ最大応力を発生させる従来の界磁子にかかる短絡磁束の低減効果よりも低いことを示す。評価値Ｅ３が負の値を示す領域は、本界磁子にかかる短絡磁束の低減効果が同じ最大応力を発生させる従来の界磁子にかかる短絡磁束の低減効果よりも高いことを示す。
【００７１】
図１８に示されたシミュレーション結果から、図８に示す領域、即ち式（２）〜（５）を満たす領域内では評価値Ｅ３が負の値を示していることが分かる。よって、式（２）〜（５）を満たす領域では、界磁子コアに生じる最大応力を低減することができるとともに、同じ最大応力を発生させる従来の界磁子に比べて短絡磁束の低減効果が高い。また、式（２）〜（５）を満たす領域は、評価値Ｅ３が−１０以下を示す領域に含まれているので、式（２）〜（５）を満たす領域であれば、同じ最大応力を発生させる従来の界磁子に対して本界磁子にかかる短絡磁束の低減効果が１０％以上であることが分かる。
【００７２】
また式（２）〜（５）を満たす領域の中で、比Ｌｃ／Ｌｍ＝０．５且つＲｂ／Ｌｍ＝１．２の付近の領域では、評価値Ｅ３が−３０以下の値を示している。評価値Ｅ３が−３０を示す等高線で囲まれる当該領域は、同じ最大応力を発生させる従来の界磁子に対して本界磁子の短絡磁束の低減効果が３０％以上であることを示している。かかる領域では特に短絡磁束の低減効果が高い。
【００７３】
なお、評価値Ｅ１、Ｅ２として、それぞれの形状の短絡磁束の値そのものを採用し、式（６）により評価値Ｅ３を用いて評価してもよい。今回のシミュレーションを、これで評価しても、図１８に示される結果はほぼ同じであった。
【００７４】
なお、界磁磁石貫挿孔４１は湾曲又は屈曲して延在していてもよい。図１９は、界磁磁石貫挿孔が屈曲して延在する界磁子コアのうち、一の連結部に相当する部分の概念的な他の一例を示している。
【００７５】
界磁磁石貫挿孔４１は連結部１１から所定の直線方向９４１１に沿って延在し、所定の位置で屈曲して所定方向９４１１とは異なる所定の直線方向９４１２に沿って延在している。言い換えれば、界磁磁石貫挿孔４１が延在する方向は２つの直線方向９４１１，９４１２を有していると把握できる。このような構造を有する界磁子コア１では、長さＬｍとして、界磁磁石貫通孔４１が連結部１１から延びる直線状の延在方向のうち、連結部１１に最も近い直線状の延在方向に垂直な方向についての、湾曲部分１１１の長さを採用するとよい。言い換えると、界磁磁石貫挿孔４１が延在する方向である方向９４１１，９４１２のうち、連結部１１を始点とする方向９４１１に垂直な方向についての、湾曲部分１１１の長さが採用される。
【００７６】
なお、界磁磁石貫挿孔４１が湾曲して延在している場合、その延在方向として界磁磁石貫挿孔４１の接線方向を採用し、界磁磁石貫挿孔４１が延在する複数の接線方向のうち、連結部１１を始点とする方向に垂直な方向についての、湾曲部分１１１の長さを長さＬｍとして採用すればよい。連結部１１の側面は、界磁磁石貫挿孔４１，４２の端によって形成されているので、連結部１１に生じる応力は界磁磁石貫挿孔４１，４２の端に依存するからである。
【００７７】
第２の実施の形態．
図２０〜２４はそれぞれ、図２で示される連結部１１について、その側面１１１，１１２が、一方向９４に垂直な方向９５に沿う平面な部分（以下、「平面部分」という。）１２１ｂ，１３１ｂ，１４１ｂ，１５１ｂ，１６１ｂ，１２２ｂ，１３２ｂ，１４２ｂ，１５２ｂ，１６２ｂを有する場合を示す。このとき、側面１１１，１１２は、平面部分１２１ｂ，１３１ｂ，１４１ｂ，１５１ｂ，１６１ｂ以外に湾曲部分１２１ａ，１３１ａ，１４１ａ，１５１ａ，１６１ａ，１２２ａ，１３１ａ，１４１ａ，１５１ａ，１６２ａを有している。第１の実施の形態で説明したように、一方向９４を、界磁磁石貫通孔４１，４２のそれぞれが連結部１１から延びる方向と把握すれば、平面部分１２１ｂ，１３１ｂ，１４１ｂ，１５１ｂ，１６１ｂ，１２２ｂ，１３２ｂ，１４２ｂ，１５２ｂ，１６２ｂは当該方向９４に垂直な方向９５に沿うと把握することができる。
【００７８】
図２０では、側面１１１，１１２のコア部２側の端のそれぞれに、平面部分１２１ｂ，１２２ｂが設けられている。平面部分１２１ｂは、一方向９４に沿って湾曲部分１２１ａから突出している。平面部分１２２ｂは、一方向９４に沿って湾曲部分１２２ａから突出している。
【００７９】
なお、平面部分１２１ｂ，１２２ｂはそれぞれ、側面１１１，１１２のコア部３側の端に設けられても良い。
【００８０】
図２１では、側面１１１のコア部２側の端に平面部分１３１ｂが、側面１１２のコア部３側の端に平面部分１３２ｂが、それぞれ設けられている。平面部分１３１ｂは、一方向９４に沿って湾曲部分１３１ａから突出している。平面部分１３２ｂは、一方向９４に沿って湾曲部分１３２ａから突出している。
【００８１】
図２２では、側面１１１の両端に平面部分１４１ｂが、側面１１２の両端に平面部分１４２ｂが、それぞれ設けられている。平面部分１４１ｂは、一方向９４に沿って湾曲部分１４１ａから突出している。平面部分１４２ｂは、一方向９４に沿って湾曲部分１４２ａから突出している。
【００８２】
図２３では、側面１１１の両端に平面部分１５１ｂが、側面１１２の両端に平面部分１５２ｂが、それぞれ設けられている。湾曲部分１５１ａは、平面部分１５１ｂに直接繋がっている。湾曲部分１５２ａは、平面部分１５２ｂに直接繋がっている。
【００８３】
図２４では、側面１１１，１１２のコア部３側の端のそれぞれに、平面部分１６１ｂ，１６２ｂが設けられている。湾曲部分１６１ａ，１６２ａはそれぞれ、平面部分１６１ｂ，１６２ｂに直接繋がっている。
【００８４】
なお、平面部分１６１ｂ，１６２ｂはそれぞれ、側面１１１，１１２のコア部２側の端に設けられても良い。
【００８５】
これらの側面１１１の形状は、次のように把握することができる。つまり、所定の方向９１から見た湾曲部分１２１ａ，１３１ａ，１４１ａ，１５１ａ，１６１ａの端の少なくとも一方ｒ２１，ｒ２２，ｒ４１，ｒ４２，ｒ５１，ｒ５２，ｒ６１，ｒ６２は、平面部分１２１ｂ，１３１ｂ，１４１ｂ，１５１ｂ，１６１ｂを介して、当該湾曲部分１２１ａ，１３１ａ，１４１ａ，１５１ａ，１６１ａに対して当該端と同じ側にある界磁磁石貫通孔４１の表面２１，３１へと繋がる。側面１１２についても同様に把握することができる。
【００８６】
上述した側面１１１，１１２の形状によれば、湾曲部分１２１ａ，１３１ａ，１４１ａ，１５１ａ，１６１ａ，１２２ａ，１３２ａ，１４２ａ，１５２ａ，１６２ａで、連結部１１で生じる応力を分散することができる。しかも、側面１１１，１１２に湾曲部分１２１ａ，１３１ａ，１４１ａ，１５１ａ，１６１ａ，１２２ａ，１３２ａ，１４２ａ，１５２ａ，１６２ａを設けることで、界磁磁石貫通孔の所定の方向９１から見た面積を狭めることなく平面部分１２１ｂ，１３１ｂ，１４１ｂ，１５１ｂ，１６１ｂ，１２２ｂ，１３２ｂ，１４２ｂ，１５２ｂ，１６２ｂを設けることができる。そして、界磁磁石貫通孔４１，４２に磁石を挿入した場合には、当該磁石を平面部分で固定することができる。
【００８７】
第１の実施の形態では、比Ｒｂ／Ｌｍと比Ｌｃ／Ｌｍを図８に示す領域に設定することで、応力の最大値が低下するという結果をシミュレーションによって得た。また、かかる領域では、同じ最大応力を発生させる従来の界磁子に比べて、短絡磁束の低減効果が高いという結果をも得た。幅Ｌｍは、側面１１１の湾曲した部分の、垂直な方向９５についての長さＬｎと見ることができる。よって、幅Ｌｍに、湾曲部分１２１ａ，１３１ａ，１４１ａ，１５１ａ，１６１ａ，１２２ａ，１３２ａ，１４２ａ，１５２ａ，１６２ａの垂直な方向についての長さＬｎを採用しても、同様の結果が得られることが推測できる。
【００８８】
図２５は、図２２に示される連結部１１に生じる応力をシミュレーションによって得た結果を、等高線７０１〜７０３で示す。等高線７０１〜７０３はこの順に大きな応力を示す。
【００８９】
当該シミュレーションの条件は、界磁子用コア１の外径が９０（ｍｍ）、回転数が１２０（／ｓｅｃ）、方向９４における連結部１１の最小幅Ｌｂが０．６（ｍｍ）、幅Ｌｍが２．８（ｍｍ）、長さＬｎが１．８（ｍｍ）、半径Ｒｂが２．３（ｍｍ）、比Ｒｂ／Ｌｎが１．２８である。
【００９０】
図２５から、一方向９４に垂直な方向９５について湾曲部分１４１ａ，１４２ａの中央で応力が最大となることがわかる。かかる部分での応力は１２０（ＭＰａ）程度であった。
【００９１】
図２６及び図２７は、図２５で示される結果と比較のため、図２５で示されるのとは異なる形状を呈する連結部についてシミュレーションで得た結果である。図２６では、連結部１１１について湾曲している部分を平坦にしたもの（かかる部分をここでは「平坦部分２０１」という。）についての結果を、応力の等高線７１１〜７１４で示す。等高線７１１〜７１４はこの順に大きな応力を示す。なお、当該連結部の平坦部分２０１の一方向９４についての厚みは０．６（ｍｍ）であり、他の条件は図２５についての条件と同じである。図２７では、図２６で示される連結部について平坦部分２０１の両端に半径０．５（ｍｍ）の丸みを設けたものについての結果を、等高線７２１〜７２４で示す。等高線７２１〜７２４はこの順に大きな応力を示す。他の条件は図２５についての条件と同じである。
【００９２】
図２６から、平坦部分２０１の両端に応力が集中していることがわかる。かかる部分での応力は１３９（ＭＰａ）程度であった。図２７から、丸み部分と平坦部分２０１とが繋がる部分付近に応力が集中していることがわかる。かかる部分での応力は１３０（ＭＰａ）程度であった。
【００９３】
以上の結果から、側面１１１に湾曲部分１４１ａを設けることで、その両端に平面部分１４１ｂ，１４２ｂを設けた場合であっても、連結部１１１の応力集中が緩和されることがわかる。しかも、連結部１１の最小幅Ｌｂが小さくなるので、磁束の短絡が防止される。
【００９４】
図２８及び図２９はそれぞれ、図２５及び図２７に示される破線で囲まれた領域を拡大して示す。図２８から、平坦部分１４１ｂの湾曲部分１４１ａ側の角に発生する応力は小さいことがわかる。しかも、その応力が小さな領域（等高線７０１と側面１１１で囲まれる領域）の面積は、図２９に示される等高線７２１と側面とで囲まれる領域の面積よりも大きい。つまり、図２７で示される平坦部分２０１を、湾曲部分１４１ａ，１４２ａのように湾曲させることで（図２５）、当該角に応力が集中しにくくなることがわかる。
【００９５】
第３の実施の形態．
図３０は、所定の方向９１から見て、図２で示される連結部１１について、その延在方向９３を、一方向９４に垂直な方向９５に対して傾けた場合を、連結部１７として示している。なお、連結部１７の側面には、符号１７１，１７２を付している。
【００９６】
より具体的な一例を図３１及び図３２に示す。図３１に示す界磁子用コア１と図１に示す界磁子用コア１の相違点は、界磁磁石貫通孔４１，４２が界磁磁石貫通孔４４に対して傾斜している点である。図３２は、図３１における界磁磁石貫通孔４１，４４を拡大して示している。図３２に示すように、例えば湾曲部分１１１，１１２についての各々の中心ｃ１１１，ｃ１１２同士を結んだ直線Ａ０の垂線Ａ１は、方向９４１，９４４が軸Ｐ側で成す角の２等分線と平行である。界磁磁石貫通孔４２，４４についても同様である。
【００９７】
かかる形状によれば、方向９４１，９４２，９４４における長さがより長い磁石を界磁磁石貫通孔４１，４２，４４にそれぞれ挿着することができる。
【００９８】
また、上記垂線Ａ１が軸Ｐを中心とした径方向に沿っていてもよい。この場合、連結部１７の変形が防止できる。なぜなら、界磁子用コア１を所定の方向９１に沿う回転軸の周りで回転させた場合、界磁子用コア１には回転軸を中心とした半径方向に応力が生じるが、当該半径方向に沿った方向における連結部１７の幅を広くできるので、当該半径方向に垂直な方向への応力の成分が小さくなるからである。
【００９９】
本実施の形態にかかる連結部１７についても、第２の実施の形態と同様に、平面部分を設けることができる。
【０１００】
また、図３３は連結部１１の傾く方向の他の一例を示している。同じく組に属する界磁磁石貫通孔４１，４２，４４が界磁子用コア１の外周に沿って配置されていてもよい。湾曲分の形状については図３２を上下反対に見た図と同様であるので詳細な説明を省略する。
【０１０１】
第４の実施の形態．
図３４は、本実施の形態にかかる連結部１８を概念的に示す。なお、連結部１８の側面には、符号１８１，１８２を付している。本実施の形態では、界磁磁石貫通孔４１，４２，４４は一方向９４に沿って延在している。
【０１０２】
側面１８１は、湾曲部分１８１ａ，１８１ｃ及び平面部分１８１ｂを有する。所定の方向９１から見た湾曲部分１８１ａは、凹に湾曲しており、中心ｃ１８１１を有する円に沿っている。
【０１０３】
湾曲部分１８１ｃについても湾曲部分１８１ａと同様に、凹に湾曲しており、中心ｃ１８１２を有する円に沿っている。
【０１０４】
平面部分１８１ｂは、一方向９４に垂直な方向９５に沿って平坦であり、湾曲部分１８１ａと湾曲部分１８１ｃとの間に設けられる。
【０１０５】
平面部分１８１ｂは、一方向９４に沿って、湾曲部分１８１ａ，１８１ｃに対して突出しても良いし、湾曲部分１８１ａ，１８１ｃの端ｒ７１，ｒ７４が平面部分１８１ｂに直接繋がっても良い。なお、前者の形状が、図３４に示されている。
【０１０６】
側面１８２は、湾曲部１８２ａ，１８２ｃ及び平面部分１８２ｂを有する。所定の方向から見た湾曲部分１８２ａは、凹に湾曲しおり、中心１８２１を有する円に沿っている。
【０１０７】
湾曲部分１８２ｃについても同様に、凹に湾曲しており、中心ｃ１８２２を有する円に沿っている。
【０１０８】
平面部分１８２ｂは、一方向９４に垂直な方向９５に沿って平坦であり、湾曲部分１８２ａと湾曲部分１８２ｃとの間に設けられる。なお、平面部分１８２ｂも、平面部分１８１ｂと同様に把握することができる。
【０１０９】
平面部分１８２ｂは、一方向９４に沿って、湾曲部分１８２ａ，１８２ｃに対して突出しても良いし、湾曲部分１８２ａ，１８２ｃの端ｒ７７，ｒ８１が平面部分１８２ｂに直接繋がっても良い。なお、前者の形状が、図３４に示されている。
【０１１０】
上述した側面１８１の形状によれば、湾曲部分１８１ａ，１８１ｃで、連結部１８に生じる応力を分散することができる。しかも、界磁磁石貫通孔４１に磁石を挿入した場合に、当該磁石を平面部分１８１ｂで固定することができる。そして、磁石の連結部１８側の端面が凸に湾曲している場合であっても、当該端面に対応させて平面部分１８１ｂ，１８２ｂを設けることができる。側面１８２についても同様に、応力を分散でき、界磁磁石貫通孔４４に挿入された磁石を固定することができる。
【０１１１】
応力の分散という観点からは、平面部分１８１ｂ，１８２ｂがそれぞれ湾曲部分１８１ａ，１８２ａから突出する長さは、幅Ｌｍに対して１／３以下であることが望ましい。
【０１１２】
位置ｃ１８１１，ｃ１８２１を中心とする円の半径と、位置ｃ１８１２，ｃ１８２２を中心とする円の半径がそれぞれ等しい場合には、第１の実施の形態で説明したシミュレーションの結果から、第３の実施の形態と同様の推測をすることができる。つまり、湾曲部分１８１ａの一方向９４に垂直な方向９５についての長さＬｎ１対する半径Ｒｂの比Ｒｂ／Ｌｎ１と、長さＬｎ１に対する、中心ｃ１８１２と表面２１との距離Ｌｃの比を図８に示す領域内に設定する。湾曲部分１８１ａ，１８１ｃ，１８２ｃについても同様である。これにより、応力の最大値が低下する。
【０１１３】
図３５は、図３４で示される連結部１８に生じる応力をシミュレーションによって得た結果を、等高線７３１〜７３５で示す。等高線７３１〜７３５はこの順に大きな応力を示す。
【０１１４】
当該シミュレーションの条件は、界磁子用コア１の外径が８８．６（ｍｍ）、回転数が１２０（／ｓｅｃ）、湾曲部分１８１ａ，１８２ａの間の最小幅Ｌｂ１が０．６（ｍｍ）、湾曲部分１８１ｃ，１８２ｃの間の最小幅Ｌｂ２が０．６（ｍｍ）、幅Ｌｍが２．８（ｍｍ）、長さＬｎ１，Ｌｎ２がそれぞれ１．１５（ｍｍ）、半径Ｒｂが１．４（ｍｍ）、比Ｒｂ／Ｌｎ１，Ｒｂ／Ｌｎ２がそれぞれ１．２２である。なお、湾曲部分１８１ａ，１８１ｃ，１８２ａ，１８２ｃのそれぞれの両端に半径が０．２（ｍｍ）の丸みを設けた。
【０１１５】
図３５から、一方向９４に垂直な方向９５について湾曲部分１８１ａ，１８１ｃ，１８２ａ，１８２ｃの中央で応力が最大となることがわかる。かかる部分での応力は１２３（ＭＰａ）程度であった。
【０１１６】
図３６は、図３５で示される結果と比較のため、図３４で示されるのとは異なる形状を呈する連結部についてのシミュレーションで得た結果を、等高線７４１〜７４６で示す。等高線７４１〜７４６はこの順に大きくなる。当該連結部は、連結部１８１ａ，１８１ｃ，１８２ａ，１８２ｃをいずれも平坦にし（かかる部分を「平坦部分２０２」という。）、かつ平坦部分２０２の両端に半径が０．３（ｍｍ）の丸みを設けた形状を呈する。
【０１１７】
図３６から、平坦部分２０２のそれぞれの両端に応力が集中していることがわかる。かかる部分での応力は、１４０（ＭＰａ）程度である。
【０１１８】
以上の結果から、側面１８１に湾曲部分１８１ａ，１８１ｃ，１８２ａ，１８２ｃを設けることで、かかる部分が平坦な連結部（図３６）に比べて、応力集中が緩和されることがわかる。
【０１１９】
上述したいずれの実施の形態においても、界磁磁石貫通孔４１，４２，４４のそれぞれの延在方向９４１，９４２，９４４が交わる場合には、界磁磁石貫通孔４１側の側面１１１，１８１に関する記載については、「一方向９４に垂直な方向９５」を「延在方向９４１に垂直な方向９５１（図１）」に、界磁磁石貫通孔４２側の側面１１２，１８２に関する記載については、「一方向９４に垂直な方向９５」を「延在方向９４４に垂直な方向９５４（図１）」に読み替えるものとする。
【０１２０】
上述したいずれの実施の形態においても、周方向９２に隣接して組を成す４つ以上の界磁磁石貫通孔についても適用できる。つまり、同じ組に属し、隣接する界磁磁石貫通孔の間に連結部１１，１７，１８のいずれかが採用される。
【０１２１】
例えば、電磁鋼板を所定の方向９１に積層し、それぞれの電磁鋼板を互いにカシメることで界磁子用コア１を得ることができる。
【０１２２】
図３７及び図３８は、カシメ９の位置を概念的に示す。図３７では、軸Ｐを中心とした周方向における連結部１１，１７，１８の中央付近で、コア部２，３のそれぞれにカシメ９が設けられている。連結部１１，１７，１８を磁束は短絡しにくいため、連結部１１，１７，１８は磁気飽和されやすい。よって、連結部１１，１７，１８の当該両側では磁束が変化しにくく、以ってカシメ９の設置が望ましい。
【０１２３】
図３８では、界磁磁石貫通孔４１，４２，４４の一方向９４についての中央付近で、コア部２，３のそれぞれにカシメ９が設けられている。これにより、連結部１１，１７，１８近傍に比べて強度の弱い部分、つまり連結部１１、１７，１８に対して空隙４３側の部分の強度が高められる。
【０１２４】
また、電磁鋼板を所定の方向９１に積層し、これを所定の方向９１についての両側から端板で挟み、全体をピンまたはボルトで固定することで界磁子用コア１を得ても良い。
【０１２５】
図１には、ピンまたはボルトを設ける穴６の位置が概念的に示されている。図１では、界磁磁石貫通孔４１，４２に対して界磁子用コア１の内周側であって、軸Ｐを中心とする径方向において界磁磁石貫通孔４４の隣に、穴６が設けられている。なお、これに限らず、当該径方向において連結部１１の隣に穴６を設けてもよい。これにより、ピンまたはボルトにバランスウェイトが取り付けられた場合に、バランスウェイトにかかる遠心力がピンまたはボルトに伝わっても、界磁子用コア１が変形されにくい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明にかかる界磁子用コア１を概念的に示す上面図である。
【図２】第１の実施の形態で説明される連結部１１を概念的に示す図である。
【図３】第１の実施の形態で説明される連結部１１を概念的に示す図である。
【図４】比Ｒｂ／Ｌｍと、連結部１１に生じる応力の最大値との関係を示す図である。
【図５】界磁磁石貫通孔４１，４２に設けられる空隙４３１を示す図である。
【図６】比Ｌｃ／Ｌｍと、連結部１１に生じる応力の最大値との関係を示す図である。
【図７】比Ｌｃ／Ｌｍと、連結部１１に生じる応力の最大値との関係を示す図である。
【図８】比Ｒｂ／Ｌｍと、比Ｌｃ／Ｌｍと、連結部１１に生じる応力の最大値との関係を示す図である。
【図９】界磁磁石貫通孔に挿入される磁石の長さについて説明するための図である。
【図１０】角度θｂと、連結部１１に生じる応力の最大値との関係を示す図である。
【図１１】界磁磁石貫通孔４１，４２に設けられる空隙４３２を示す図である。
【図１２】界磁磁石貫通孔４１，４２に設けられる空隙４３を示す図である。
【図１３】界磁磁石貫通孔４１，４２に設けられる空隙４３を示す図である。
【図１４】界磁磁石貫通孔４１，４２に設けられる空隙４３を示す図である。
【図１５】一の連結部に相当する界磁子の概念的な構成を示す図である。
【図１６】本界磁子にかかるシミュレーションモデルを示す図である。
【図１７】従来の界磁子にかかるシミュレーションモデルを示す図である。
【図１８】比Ｒｂ／Ｌｍと、比Ｌｃ／Ｌｍと、評価値Ｅ３との関係を示す図である。
【図１９】一の連結部に相当する界磁子コアの概念的な構成を示す図である。
【図２０】第２の実施の形態で説明される連結部１１を概念的に示す図である。
【図２１】第２の実施の形態で説明される連結部１１を概念的に示す図である。
【図２２】第２の実施の形態で説明される連結部１１を概念的に示す図である。
【図２３】第２の実施の形態で説明される連結部１１を概念的に示す図である。
【図２４】第２の実施の形態で説明される連結部１１を概念的に示す図である。
【図２５】図２２に示される連結部１１に生じる応力を等高線で示す図である。
【図２６】連結部１１と異なる形状を呈する連結部に生じる応力を示す図である。
【図２７】連結部１１と異なる形状を呈する連結部に生じる応力を示す図である。
【図２８】図２５の破線で囲まれた領域を拡大した図である。
【図２９】図２７の破線で囲まれた領域を拡大した図である。
【図３０】第３の実施の形態で説明される連結部１７を概念的に示す図である。
【図３１】第３の実施の形態で説明される界磁子用コア１を概念的に示す図である。
【図３２】図３１に示す連結部１７を概念的に示す図である。
【図３３】第３の実施の形態で説明される界磁子用コア１を概念的に示す図である。
【図３４】第４の実施の形態で説明される連結部１８を概念的に示す図である。
【図３５】連結部１８に生じる応力を等高線で示す図である。
【図３６】連結部１８とは異なる形状を呈する連結部に生じる応力を示す図である。
【図３７】カシメ９の位置を概念的に示す図である。
【図３８】カシメ９の位置を概念的に示す図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１１，１７，１８  連結部
２１，３１  表面
４１，４２，４４  界磁磁石貫通孔
９１  所定の方向
９２  周方向
９３  延在方向
９４  一方向
１１１，１１２，１７１，１７２，１８１，１８２  側面
１１１ａ〜１６１ａ，１７１ａ，１８１ａ，１８１ｃ  湾曲部分
１２１ｂ〜１６１ｂ，１８１ｂ  平面部分
４１１，４１２，４２１，４２２  端
ｒ１３，ｒ３３，ｒ７３，ｒ７６，ｃ１１１，ｃ１７１，ｃ１８１１，ｃ１８１２  位置
ｒ１１，ｒ１２，ｒ３１，ｒ３２  側面の両端
ｒ２１，ｒ２３，ｒ４１，ｒ５１，ｒ６２，ｒ７１  湾曲部分の端
ｒ（ｔ）  接線
Ｌｃ，Ｌｍ  距離
Ｌｎ，Ｌｎ１，Ｌｎ２  長さ
Ｒｂ  半径
【要約】
【課題】連結部での応力集中を緩和することが目的とされる。
【解決手段】界磁子用コア１は、界磁磁石貫通孔４１，４２と、連結部１１とを備える。界磁磁石貫通孔４１，４２は、所定の方向９１の周りで周方向９２に環状に配置され、周方向９２について隣接して対を成している。同じ対を成す界磁磁石貫通孔４１，４２はいずれも、所定の方向９１から見て、対毎に定まるある一方向９４に沿って延在する。連結部１１は、同じ対を成す界磁磁石貫通孔４１，４２の間に設けられ、端４１２，４２２をそれぞれ側面１１１，１１２として有する。連結部１１の側面１１１，１１２は、全体が凹に湾曲している。具体的には、所定の方向９１から見て、側面１１１の両端の間のある一つの位置ｒ１３でのみ、側面１１１の接線ｔ（ｒ１３）が、連結部１１の延在方向９３に沿う。側面１１２についても同様である。
【選択図】図１【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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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