【手続補正書】
【提出日】平成30年3月9日(2018.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアと、
前記ロータコアの内部に、周方向に所定の間隔で配置された複数の磁極部と、
を備え、
前記磁極部が、径方向に磁化されており且つ周方向で交互に磁化方向が異なるように構成された回転電機のロータであって、
前記磁極部は、前記ロータコアに形成された磁石挿入孔に永久磁石が挿入されることによって構成され、
前記永久磁石の周方向端面と隣接する部分には、磁気的空隙からなる側方バリア部が形成されており、
前記側方バリア部には、前記永久磁石の外周面の延長線よりも外周側に向かって突出した突出バリア部が一体に形成されており、
前記突出バリア部の周方向における磁極部中央側の周縁部と、前記永久磁石の前記外周面の周方向端部と、の各々に対向する領域には、前記突出バリア部及び前記磁石挿入孔とは離間した磁気的空隙からなる空隙部が形成されており、
前記空隙部は、
前記ロータコアの外周面と前記磁石挿入孔の外周面との間において、前記突出バリア部において最も外周側に位置する頂部と略同一半径の円周上で、周方向に沿って配置された中央側第１空隙及び端部側第１空隙と、
前記中央側第１空隙及び前記端部側第１空隙よりも内周側に形成された第２空隙と、を備え、
前記端部側第１空隙及び前記第２空隙は、前記突出バリア部の周方向における前記磁極部中央側の周縁部沿って配置されている
ことを特徴とする回転電機のロータ。
【請求項２】
ロータコアと、
前記ロータコアの内部に、周方向に所定の間隔で配置された複数の磁極部と、
を備え、
前記磁極部が、径方向に磁化されており且つ周方向で交互に磁化方向が異なるように構成された回転電機のロータであって、
前記磁極部は、前記ロータコアに形成された磁石挿入孔に永久磁石が挿入されることによって構成され、
前記永久磁石の周方向端面と隣接する部分には、磁気的空隙からなる側方バリア部が形成されており、
前記側方バリア部には、前記永久磁石の外周面の延長線よりも外周側に向かって突出した突出バリア部が一体に形成されており、
前記突出バリア部の周方向における磁極部中央側の周縁部と、前記永久磁石の前記外周面の周方向端部と、の各々に対向する領域には、前記突出バリア部及び前記磁石挿入孔とは離間した磁気的空隙からなる空隙部が形成されており、
前記空隙部は、
前記ロータコアの外周面と前記磁石挿入孔の外周面との間において、前記突出バリア部において最も外周側に位置する頂部と略同一半径の円周上で、周方向に沿って配置された中央側第１空隙及び端部側第１空隙と、
前記中央側第１空隙及び前記端部側第１空隙よりも内周側に形成された第２空隙と、を備え、
前記中央側第１空隙と前記端部側第１空隙との間に形成される中間リブと、前記中央側第１空隙と前記第２空隙との間に形成される中央側リブと、前記端部側第１空隙と前記第２空隙との間に形成される端部側リブとが、互いに角度を持って接続されている
ことを特徴とする回転電機のロータ。
【請求項３】
前記中央側第１空隙、前記端部側第１空隙、及び前記第２空隙は、円形である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機のロータ。
【請求項４】
前記中央側第１空隙、前記端部側第１空隙、及び前記第２空隙は、同じ面積を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の回転電機のロータ。
【請求項５】
前記突出バリア部は、前記突出バリア部において最も外周側に位置する頂部と、前記頂部から周方向における前記磁極部中央側且つ内周側に向かって延びる中央側周縁部と、前記頂部から周方向における前記磁極部端部側且つ内周側に向かって延びる端部側周縁部と、を備えて略三角形状に形成されており、
前記中央側第１空隙及び前記端部側第１空隙の外周側縁部は、前記端部側周縁部を周方向における前記磁極部中央側に延長させた延長線上又は該延長線よりも内周側に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の回転電機のロータ。
【請求項６】
前記突出バリア部の周方向における前記磁極部端部側に形成された他の空隙部を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の回転電機のロータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
前述した目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
ロータコア（例えば、後述の実施形態におけるロータコア２０）と、
前記ロータコアの内部に、周方向に所定の間隔で配置された複数の磁極部（例えば、後述の実施形態における磁極部５０）と、
を備え、
前記磁極部が、径方向に磁化されており且つ周方向で交互に磁化方向が異なるように構成された回転電機のロータ（例えば、後述の実施形態における回転電機のロータ１０）であって、
前記磁極部は、前記ロータコアに形成された磁石挿入孔（例えば、後述の実施形態における磁石挿入孔４０）に永久磁石（例えば、後述の実施形態における永久磁石３０）が挿入されることによって構成され、
前記永久磁石の周方向端面（例えば、後述の実施形態における永久磁石片３２の周方向外側端面３２ｄ）と隣接する部分には、磁気的空隙からなる側方バリア部（例えば、後述の実施形態における側方バリア部６０）が形成されており、
前記側方バリア部には、前記永久磁石の外周面（例えば、後述の実施形態における永久磁石片３２の外周面３２ｂ）の延長線（例えば、後述の実施形態における延長線３２ｂＬ）よりも外周側に向かって突出した突出バリア部（例えば、後述の実施形態における突出バリア部６２）が一体に形成されており、
前記突出バリア部の周方向における磁極部中央側の周縁部（例えば、後述の実施形態における中央側周縁部６２ｂ）と、前記永久磁石の前記外周面の周方向端部と、の各々に対向する領域には、前記突出バリア部及び前記磁石挿入孔とは離間した磁気的空隙からなる空隙部（例えば、後述の実施形態における第１空隙部７０）が形成されており、
前記空隙部は、
前記ロータコアの外周面と前記磁石挿入孔の外周面との間において、前記突出バリア部において最も外周側に位置する頂部と略同一半径の円周上で、周方向に沿って配置された中央側第１空隙（例えば、後述の実施形態における中央側第１空隙７１ａ）及び端部側第１空隙（例えば、後述の実施形態における端部側第１空隙７１ｂ）と、
前記中央側第１空隙及び前記端部側第１空隙よりも内周側に形成された第２空隙（例えば、後述の実施形態における第２空隙７２）と、を備え、
前記端部側第１空隙及び前記第２空隙は、前記突出バリア部の周方向における前記磁極部中央側の周縁部（例えば、後述の実施形態における中央側周縁部６２ｂ）沿って配置されている
ことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項２に係る発明は、
ロータコア（例えば、後述の実施形態におけるロータコア２０、２０Ａ、２０Ｂ）と、
前記ロータコアの内部に、周方向に所定の間隔で配置された複数の磁極部（例えば、後述の実施形態における磁極部５０）と、
を備え、
前記磁極部が、径方向に磁化されており且つ周方向で交互に磁化方向が異なるように構成された回転電機のロータ（例えば、後述の実施形態における回転電機のロータ１０）であって、
前記磁極部は、前記ロータコアに形成された磁石挿入孔（例えば、後述の実施形態における磁石挿入孔４０）に永久磁石（例えば、後述の実施形態における永久磁石３０）が挿入されることによって構成され、
前記永久磁石の周方向端面（例えば、後述の実施形態における永久磁石片３２の周方向外側端面３２ｄ）と隣接する部分には、磁気的空隙からなる側方バリア部（例えば、後述の実施形態における側方バリア部６０）が形成されており、
前記側方バリア部には、前記永久磁石の外周面（例えば、後述の実施形態における永久磁石片３２の外周面３２ｂ）の延長線（例えば、後述の実施形態における延長線３２ｂＬ）よりも外周側に向かって突出した突出バリア部（例えば、後述の実施形態における突出バリア部６２）が一体に形成されており、
前記突出バリア部の周方向における磁極部中央側の周縁部（例えば、後述の実施形態における中央側周縁部６２ｂ）と、前記永久磁石の前記外周面の周方向端部と、の各々に対向する領域には、前記突出バリア部及び前記磁石挿入孔とは離間した磁気的空隙からなる空隙部（例えば、後述の実施形態における第１空隙部７０）が形成されており、
前記空隙部は、
前記ロータコアの外周面と前記磁石挿入孔の外周面との間において、前記突出バリア部において最も外周側に位置する頂部と略同一半径の円周上で、周方向に沿って配置された中央側第１空隙（例えば、後述の実施形態における中央側第１空隙７１ａ）及び端部側第１空隙（例えば、後述の実施形態における端部側第１空隙７１ｂ）と、
前記中央側第１空隙及び前記端部側第１空隙よりも内周側に形成された第２空隙（例えば、後述の実施形態における第２空隙７２）と、を備え、
前記中央側第１空隙と前記端部側第１空隙との間に形成される中間リブ（例えば、後述の実施形態における中間リブ７５）と、前記中央側第１空隙と前記第２空隙との間に形成される中央側リブ（例えば、後述の実施形態における中央側リブ７４）と、前記端部側第１空隙と前記第２空隙との間に形成される端部側リブ（例えば、後述の実施形態における端部側リブ７６）とが、互いに角度を持って接続されている
ことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２の構成に加えて、
前記中央側第１空隙、前記端部側第１空隙、及び前記第２空隙は、円形である
ことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の構成に加えて、
前記中央側第１空隙、前記端部側第１空隙、及び前記第２空隙は、同じ面積を有する
ことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか１項の構成に加えて、
前記突出バリア部は、前記突出バリア部において最も外周側に位置する頂部と、前記頂部から周方向における前記磁極部中央側且つ内周側に向かって延びる中央側周縁部と、前記頂部から周方向における前記磁極部端部側且つ内周側に向かって延びる端部側周縁部と、を備えて略三角形状に形成されており、
前記中央側第１空隙及び前記端部側第１空隙の外周側縁部（例えば、後述の実施形態における外周側縁部７３）は、前記端部側周縁部を周方向における前記磁極部中央側に延長させた延長線（例えば、後述の実施形態における延長線６２ｃＬ）上又は該延長線よりも内周側に設けられている
ことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項１の発明及び請求項２の発明によれば、突出バリア部を設けることによって、永久磁石からの磁束の短絡を抑制することができ、回転電機のトルクを向上することができる。
また、突出バリア部の磁極部中央側の周縁部と永久磁石の外周面の周方向端部との各々に対向する領域に、突出バリア部及び磁石挿入孔とは離間した空隙部を備えることにより、永久磁石の磁束の短絡をより効果的に抑制することができる。
また、空隙部は突出バリア部及び磁石挿入孔とは離間して形成されていることにより、従来文献１のように例えば突出バリア部をロータコア外周面近傍まで延ばす場合、あるいは突出バリア部と空隙部を一体に形成する場合に比べて、ロータコアの強度の低下を抑制することができる。
また、空隙部が中央側第１空隙及び端部側第１空隙といった複数の空隙からなる空隙群によって構成されていることにより、単一の空隙に比べて、相対的に小さな空隙を複数形成することによって永久磁石の磁束の短絡を抑制することができるため、仮に比較的大きな単一の空隙を形成した場合に比べて、ロータコアの強度の低下を抑制することができる。
また、２つの中央側第１空隙及び端部側第１空隙に加えて第２空隙が形成されることにより、永久磁石の磁束の短絡をさらに効果的に抑制することができる。
また、中央側第１空隙と第２空隙との間、及び端部側第１空隙と第２空隙との間にそれぞれリブが形成されることとなるため、ロータの回転時に永久磁石及びロータコアに遠心力が作用した場合においても、ロータの強度の低下を抑制することができる。
また、磁束短絡を抑制しながら、中央側第１空隙と第２空隙との間又は他方の第１空隙と第２空隙との間に形成された中央側リブ７４と、中央側第１空隙と端部側第１空隙の間に形成された中間リブ７５と、を介して、ロータの外周側に配置されるステータ側へ向かう磁路を確保しやすくなるため、透磁率の低下を抑制して、パーミアンスの低下を抑制することができる。
したがって、永久磁石の減磁を抑制することができるとともに、Ｂ−Ｈカーブにおける永久磁石の動作点をＢ軸側にシフトさせることができ、トルクを向上させることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、永久磁石の磁束は、突出バリア部の頂部とロータコアの外周面との間を回り込むようにして短絡するが、中央側第１空隙と端部側第１空隙とが突出バリア部の最外周部と略同一半径の円周上において、周方向に沿って配置されていることにより、磁束の回り込みの経路上に配置されることとなり、永久磁石の磁束短絡を効果的に抑制することができる。
また、ロータの回転時には永久磁石及びロータコアに遠心力が作用して磁石挿入孔の外周側には応力が発生しやすくなるが、２つの第１空隙の間には径方向に沿って延びるリブが形成されることとなるため、磁石挿入孔の外周側におけるロータコアの強度の低下を抑制することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
さらに、永久磁石の周方向端部の外周側で、且つ突出バリア部に近接する位置におけるスペースを有効に活用して空隙部を配置することができる。したがって、ロータコアにおいて幅の細い部分が発生してしまうことを抑制し、ロータコアの強度低下を抑制しつつ、永久磁石の磁束の短絡をより効果的に抑制することができる。