JP2015144501A

JP2015144501A - 回転電機ロータ

Info

Publication number: JP2015144501A
Application number: JP2014016362A
Authority: JP
Inventors: 竹原　明秀; Akihide Takehara; 明秀竹原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2015-08-06

Abstract

【課題】回転電機ロータにおいて、エンドプレートを用いずに、磁石が挿入される磁石孔に充填した樹脂が遠心力によって飛散することを抑制することである。
【解決手段】回転電機ロータ１０は、回転軸が設けられるロータコア１２と、ロータの磁極を形成する磁石２０，２２と、ロータコア１２の軸方向に沿って貫通し磁石２０，２２が挿入される磁石孔２４，２６と、ロータコア１２の軸方向の一方側の端部から軸方向に貫通しない深さを有し、磁石孔２４，２６の側面に接続して設けられる溝部２８，３０と、磁石２０，２２が挿入された磁石孔２４，２６および溝部２８，３０に充填され、磁石２０，２２の軸方向端部も覆う樹脂４０，４２とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転電機ロータに係り、特に、ロータコアに設けられる磁石孔に磁石が挿入され樹脂が充填される回転電機ロータに関する。

回転電機として、ロータコアの磁石孔に磁石が挿入され樹脂が充填されるＩＰＭ（埋め込み磁石型モータ）が用いられる。この場合、ロータが回転するときの遠心力等で磁石が飛び出さないように、ロータの軸方向端面に端板またはエンドプレートと呼ばれる円板状部材が設けられることが多い。

例えば、特許文献１には、回転子の軸方向両端の端板を小型化するために、端板をロータコアの積層鋼板と同じ大きさとせず磁極の少なくとも一部を覆う大きさとすることが開示されている。

特許文献２には、永久磁石埋込型モータの回転子において、永久磁石の磁力線と交わる２面である径方向内側および外側の面を除いて永久磁石の側面を覆う磁石カバーを用いて磁石を磁石孔に挿入することが開示されている。

特開２０１２−２３５６５２号公報特開２０１２−２５７３９０号公報

ロータコアの磁石孔には挿入された磁石を固定する樹脂が充填されるので、エンドプレートを用いなくても済みそうであるが、磁石と樹脂の熱膨張係数が異なるため、磁石と樹脂の界面に亀裂が生じ、遠心力により亀裂の入った樹脂部分が飛散する可能性がある。

本発明の目的は、磁石が挿入される磁石孔に充填した樹脂が遠心力によって飛散することを抑制できる回転電機ロータを提供することである。

本発明に係る回転電機ロータは、回転軸が設けられるロータコアと、ロータの磁極を形成する磁石と、ロータコアの軸方向に沿って貫通し磁石が挿入される磁石孔と、ロータコアの軸方向の一方側の端部から軸方向に貫通しない深さを有し、磁石孔の側面に接続して設けられる溝部と、磁石が挿入された磁石孔および溝部に充填され、磁石の軸方向端部も覆う樹脂と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る回転電機ロータにおいて、磁石孔の側面のうちでロータコアの内径側の側面に接続して溝部が設けられることが好ましい。

本発明に係る回転電機ロータにおいて、溝部の軸方向に沿った深さ位置は、磁石孔に挿入された磁石の一方端側の端部位置を越えることが好ましい。

本発明に係る回転電機ロータにおいて、溝部は、磁石孔の軸方向の両端部にそれぞれ設けられることが好ましい。

本発明に係る回転電機ロータは、磁石または樹脂の飛び出しを押えるエンドプレートを備えないエンドプレートレスロータであっても好適である。

上記構成によれば、磁石孔は軸方向に貫通するが溝部は軸方向に貫通しないので、磁石孔に充填された樹脂の軸方向に沿った長さよりも溝部に充填された樹脂の軸方向に沿った長さが短い。したがって、樹脂と磁石との熱膨張係数の差によって仮に磁石孔に充填された樹脂の部分に亀裂が生じても、溝部に充填された樹脂の部分に亀裂が生じることが抑制される。

また、磁石孔の側面に溝部が接続されるので、磁石孔に充填される樹脂と溝部に充填される樹脂は一体である。溝部に充填された樹脂の周囲はロータコアまたは磁石であるので、仮に磁石孔に充填された樹脂に亀裂が生じ、亀裂が生じた樹脂とこれに一体の溝部に充填された樹脂に遠心力が働いても、溝部に充填された樹脂がロータコアまたは磁石で支えられるので、亀裂の生じた樹脂が遠心力で飛散することが抑制される。

また、回転電機ロータにおいて、磁石孔の側面のうちでロータコアの内径側の側面に接続して溝部が設けられるので、溝部に充填された樹脂に遠心力が働いても、外径側にある磁石によって遠心力を受けとめることができる。したがって、亀裂の生じた樹脂が遠心力で飛散することが抑制される。

また、回転電機ロータにおいて、溝部の軸方向に沿った深さ位置は、磁石孔に挿入された磁石の一方端側の端部位置を越えてさらに深い位置にあるので、溝部に充填された樹脂に遠心力が働くときは、確実に樹脂が磁石に引っ掛かる。したがって、亀裂の生じた樹脂が遠心力で飛散することがより確実に抑制される。

また、回転電機ロータにおいて、溝部は、磁石孔の軸方向の両端部にそれぞれ設けられるので、亀裂の生じた樹脂が遠心力で飛散することがロータコアの両端部において抑制される。

また、回転電機ロータは、エンドプレートレスロータであっても、亀裂の生じた樹脂が遠心力で飛散することがより確実に抑制される。

本発明に係る実施の形態における回転電機ロータを軸方向の端面からみた図である。本発明に係る実施の形態における回転電機ロータの磁石孔と溝部を示す図である。図２（ａ）は図１における１つの磁極の拡大図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）および図２（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。比較のために溝部が設けられない従来技術を示す図で、図３（ａ）は図２（ａ）に対応する図で、図３（ｂ）は図２（ｂ）に対応する図である。本発明に係る実施の形態における回転電機ロータの溝部の溝深さの効果を示す図である。図４（ａ）は図２（ｃ）と同じで軸方向に貫通しない溝部を示す図、図４（ｂ）は軸方向に貫通する溝部を示す図である。別の形態の磁石孔と溝部を示す図である。図５（ａ）は１つの磁極における磁石孔と溝部を示す図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の拡大図であり、図５（ｃ）は溝部に充填された樹脂がロータコアに支えられることを示す図である。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下に述べる寸法、形状、材質、磁極の極数、１つの磁極を構成する磁石の数と配置方法等は、説明のための例示であって、回転電機ロータの仕様等により、適宜変更が可能である。また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、車両に搭載される回転電機に用いられる回転電機ロータ１０を示す図である。以下では、回転電機ロータ１０を特に断らない限り、ロータ１０と呼ぶ。図１は、ロータ１０の軸方向の端面から見た図である。図１には、ロータ１０の周方向θ、径方向Ｒ、軸方向Ｚを示した。

ロータ１０が用いられる回転電機は、車両が力行するときは電動機として機能し、車両が制動時にあるときは発電機として機能するモータ・ジェネレータで、三相同期型回転電機である。回転電機は、図１に示されるロータ１０と、ロータ１０の外周側に所定の隙間を隔てて配置されて巻線コイルが巻回される円環状のステータとで構成される。図１ではステータの図示を省略した。

ロータ１０は、回転軸が設けられるロータコア１２を含んで構成される。ロータコア１２には、ロータの回転軸が設けられる中心穴１４を有し、周方向に予め定められた数の磁極１６が設けられる。図１の例では、磁極数は８である。ロータコア１２を磁極数で区分した扇型の部分には、磁極を形成する磁石２０，２２と、ロータコア１２の軸方向に沿って貫通し磁石２０，２２が挿入される磁石孔２４，２６と、磁石孔２４，２６の側面に接続して設けられる溝部２８，３０が設けられる。なお、ロータコア１２の軸方向に沿った磁石２０，２２の長さはロータコア１２の厚さよりも短い。磁石２０，２２が挿入された磁石孔２４，２６および溝部２８，３０には、磁石２０，２２の軸方向端部も覆うように、樹脂４０，４２が充填される。ロータ１０が回転電機に用いられるときには、ロータコア１２と一体化された回転軸の軸方向の両端が軸受によって回転自在に支持され、図示されていないステータと協働してロータコア１２と共に回転軸が回転する。このように、回転電機においては、中心穴に設けられる回転軸がトルクを出力する出力軸となる。

図２は、ロータコア１２における磁石２０，２２と磁石孔２４，２６と溝部２８，３０を示す図である。（ａ）は図１における１つの磁極１６の拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

図２（ａ）に示すように、１つの磁極１６において、磁石２０，２２は、磁石孔２４、２６にそれぞれ配置され、ロータコア１２の磁極を形成する磁石である。１つの磁極１６では、２つの磁石孔２４，２６が略Ｖ字形に配置されているので、これに対応して、２つの磁石２０，２２も略Ｖ字形に配置される。１つの磁極１６を形成する２つの磁石２０，２２は、図示されていないステータに向かい合う外周側の面の極性が共にＮ極またはＳ極である。隣接する磁極の間ではその極性が互いに逆になる。例えば、図２（ａ）の磁石２０，２２は、いずれも外径側の側面の極性がＮ極で、内径側の側面の極性がＳである。したがって、図１における磁極１６はステータに対しＮ極の極性を有する。なお、磁極１６の隣の磁極は、Ｓ極の極性を有し、それぞれにおいて略Ｖ字形に配置される２つの磁石２０，２２は、いずれも外径側の側面の極性がＳ極、内径側の側面の極性がＮ極である。

磁石２０、磁石孔２４、溝部２８、樹脂４０の組と、磁石２２、磁石孔２６、溝部３０、樹脂４２の組は、ロータコア１２に対称形で配置されるので、以下では、特に断らない限り、磁石２０，２２は磁石２０で代表させ、磁石孔２４，２６は磁石孔２４で代表させ、溝部２８，３０は溝部２８で代表させ、樹脂４０，４２は樹脂４０で代表させ、ロータコア１２もその部分に代表させて説明する。

ロータコア１２は、所定枚数の磁性体薄板１３を積層した積層体である。磁性体薄板１３としては、電磁鋼板を用いることができる。磁性体薄板１３には形状の異なる２種類がある。１つは、回転軸の外形を通す中心穴１４と、複数の磁石孔２４とを含んで、磁性体薄板のシートを打ち抜き加工等で所定の形状に成形された円環状の磁性体薄板１３ａで、もう１つは、中心穴１４と、溝部２８と磁石孔２４が接続した形状の穴を含んで、磁性体薄板のシートを打ち抜き加工等で所定の形状に成形された円環状の磁性体薄板１３ｂである。

図２（ｃ）に示すように、ロータコア１２の＋Ｚ方向の端面側の溝部２８に対応して、ロータコア１２の−Ｚ方向の端面側に溝部２９が設けられる。ロータコアの積層の際、磁性体薄板１３ｂは、ロータコア１２の軸方向の端面側に配置される。図２（ｃ）の例では、溝部２８の深さＬ₀に対応して、＋Ｚ方向の端面側のＬ₀の厚さに相当して磁性体薄板１３ｂが配置され、溝部２９の深さＬ₀に対応して、−Ｚ方向の端面側のＬ₀の厚さに相当して磁性体薄板１３ｂが配置され、その間には磁性体薄板１３ａが配置される。

ロータコア１２において、磁石孔２４は軸方向に貫通し、溝部２８，２９は軸方向に貫通せずに、ロータコア１２の軸方向の一方側の端部から所定の深さＬ₀を有する。上記では、ロータコアを磁性体薄板１３ａ，１３ｂの積層体としたが、磁石孔２４を軸方向に貫通させ、溝部２８，２９を磁石孔２４の側面に接続させながら軸方向に貫通させないように形成するものであればよく、例えば、粉末成形等で上記所定の形状に成形したものを用いることができる。

磁石２０は、磁石孔２４にそれぞれ配置され、ロータコア１２の磁極を形成する磁石である。かかる磁石２０の材質としては、ネオジムと鉄とホウ素を主成分とするネオジム磁石、サマリウムとコバルトを主成分とするサマリウムコバルト磁石等の希土類磁石が用いられる。これ以外にフェライト磁石、アルニコ磁石等を用いてもよい。

磁石孔２４は、ロータコア１２の外周側に所定の配置で複数配置され、軸方向であるＺ方向に貫通する孔である。磁石孔２４は、磁石２０を埋め込んで配置するための孔である。磁石孔２４は、平面図で略長方形の形状を有する。図２（ｃ）に示すように、磁石孔２４の軸方向の長さは、ロータコア１２の軸方向の長さＨ₀と同じで、磁石２０の軸方向の長さよりも長く設定される。

溝部２８は、ロータコア１２の軸方向の一方側の端部から軸方向に貫通しない深さＬ₀を有する有底溝である。溝部は、１つの磁石孔２４についてロータコア１２の軸方向の両端部にそれぞれ設けられる。２つの溝部を区別して、ロータコア１２の＋Ｚ方向の端面側に設けられる溝部２８に対し、ロータコア１２の−Ｚ方向の端面側に設けられるものを溝部２９とする。溝部２８，２９の深さＬ₀は、軸方向の両端に設けられる溝が互いに軸方向に接続しない寸法に設定される。すなわち、（ロータコア１２の軸方向の全長Ｈ₀）＞２Ｌ₀である。なお、磁石２０の軸方向の全長はロータコア１２の全長よりも短いが、それとの比較では、（磁石２０の軸方向の全長）＞２Ｌ₀である。また、（Ｈ₀−２Ｌ₀）＜磁石２０の軸方向の全長）とすることが好ましい。

樹脂４０は、磁石２０を磁石孔２４に固定するために、磁石２０が挿入された状態の磁石孔２４および溝部２８，２９に充填される。磁石２０の軸方向の全長はロータコア１２の全長よりも短いので、樹脂４０は、磁石２０の軸方向の両端部も覆う。したがって、磁石孔２４内において磁石２０の全表面が樹脂４０で覆われる。かかる樹脂４０としては、成形性と耐熱性に優れた熱硬化樹脂が用いられる。熱硬化樹脂としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等を用いることができる。

つぎに、磁石２０、磁石孔２４、溝部２８，２９、樹脂４０の関係について図２（ｂ），（ｃ）を用いて説明する。

溝部２８，２９は、磁石２０と樹脂４０の間の熱膨張係数の差で樹脂４０に亀裂５０，５２が生じ、亀裂５０，５２によって独立した小さな島状の樹脂の部分４５が形成されたときに、その島状の樹脂の部分４５が遠心力Ｆで飛散しないように、ロータコア１２に係止する樹脂の部分を形成するための樹脂充填溝である。

図２（ｂ）は、磁石２０と樹脂４０の間の熱膨張係数の差で樹脂４０に亀裂５０，５２が生じることを示す図である。磁石２０の熱膨張係数は樹脂４０の熱膨張係数よりも小さい。したがって、温度が上昇または降下したときの磁石２０の軸方向の長さの変化量６０は、樹脂４０の軸方向の長さの変化量６２よりも小さくなり、その長さの変化量の差に応じた応力が磁石２０と樹脂４０との間に発生する。熱膨張係数の差により生じる磁石２０と樹脂４０との間の応力が樹脂４０の亀裂発生閾値を超えると、樹脂４０に亀裂５０，５２が生じる。

樹脂４０は、磁石２０の周囲全体を覆うように充填されるが、図２（ａ）に示すように、磁石２０の周方向に沿った側面を覆う樹脂４０の厚さは、磁石２０の径方向に沿った側面を覆う樹脂４０の厚さよりも薄い。そこで、図２（ｂ）に示すように、亀裂５０，５２は、磁石２０の周方向に沿った側面を覆う樹脂４０について、磁石２０の径方向に沿った両側面側に生じ、磁石２０の径方向に沿った両側面に沿って延びる。これによって、ロータコア１２の軸方向の端面では、樹脂４０は３つの樹脂の部分４３，４４，４５に分かれる。樹脂の部分４３，４４は、磁石孔２４において磁石２０の周方向に沿った両側面側に充填された部分で、樹脂の部分４５は、磁石孔２４の軸方向の両端部において磁石２０の上下頂部を覆う部分である。この樹脂の部分４５は、亀裂５０，５２によって、磁石２０の軸方向の両端部において、独立した小さな島状の状態となっている。

この状態で、ロータ１０が回転すると、遠心力Ｆが働き、そのままでは、独立した島状の樹脂の部分４５が亀裂５０，５２の所で他の樹脂の部分４３，４４から分離し、回転するロータ１０から飛散する可能性がある。

図３は、溝部２８，２９が設けられない従来技術の構造のロータ１１を示す図である。図３（ａ）は図２（ａ）に対応し、図３（ｂ）は図２（ｂ）に対応する。相違するのは、溝部２８，２９の有無のみである。図３のロータ１１においては、亀裂５０，５２によって樹脂４０が３つの樹脂の部分４３，４４，４５に分かれ、そこで遠心力Ｆが働くと、図３（ｂ）に示すように、独立した島状の樹脂の部分４５が亀裂５０，５２の所で他の樹脂の部分４３，４４から分離し、あたかも飛ぶ島のように、ロータ１１から飛散する樹脂の部分４７となる。

再び図２に戻り、ロータコア１２の径方向に沿った断面である図２（ｃ）は、島状の樹脂の部分４５と溝部２８，２９との関係を示す図である。溝部２８，２９にも樹脂の部分４６として示されるように樹脂４０が充填される。樹脂の部分４６は、磁石２０の周方向に沿った側面に充填される樹脂の部分４７と一体であるが、樹脂の部分４７よりも径方向に沿った樹脂の厚さが厚い。

図２（ｃ）に、温度が上昇または降下したときの溝部２８，２９に充填される樹脂の部分４６の軸方向の長さの変化量６４と、この部分に対応する磁石２０の部分の軸方向の長さの変化量６６を示した。樹脂の部分４６の軸方向の長さの変化量６４は、これに対応する磁石２０の軸方向の長さの変化量よりも大きいが、その差＝（変化量６４−変化量６６）は、図２（ｂ）に示される変化量の差＝（変化量６２−変化量６０）よりも小さくなる。これは、図２（ｂ）における変化量の差は、ロータコア１２のＺ方向の全長＝Ｈ₀についてであるのに対し、図２（ｃ）における変化量の差は、ロータコア１２のＺ方向の全長＝Ｈ₀よりも小さい値の溝深さＬ₀についてであるためである。

したがって、図２（ｃ）における変化量の差＝（変化量６４−変化量６６）に基づいて発生する応力は、図２（ｂ）における変化量の差＝（変化量６２−変化量６０）に基づいて発生する応力よりも小さく、図２（ｂ）において亀裂５０，５２が発生しても図２（ｃ）においては亀裂の発生が抑制される。亀裂が発生しない状態では、溝部２８に充填される樹脂の部分４６は、磁石２０の周方向に沿った側面側に充填された樹脂の部分４７と一体であり、また島状の樹脂の部分４５と一体である。このように、亀裂５０，５２によって生じた島状の樹脂の部分４５は、溝部２８，２９に充填される樹脂の部分４６を介して磁石２０の周方向に沿った側面側に充填された樹脂の部分４７に繋がっているので、遠心力Ｆが働いても島状の樹脂の部分４５がロータコア１２から飛散することが抑制される。

図２（ｃ）に示されるように、溝部２８の軸方向に沿った深さ位置は、磁石孔２４に挿入された磁石２０の一方端側の端部位置を越えたところにある。この構成のときは、溝部２８に充填された樹脂の部分４６に＋Ｒ方向の遠心力Ｆが働いても、樹脂の部分４６が必ず磁石２０の端部に引っかかる。これによって、遠心力Ｆが働いても、樹脂の部分４６に一体となっている島状の樹脂の部分４５は＋Ｒ方向に移動することが抑制され、ロータコア１２から飛散することがより効果的に抑制される。溝部２９においても同様である。

図４は、溝部２８，２９の溝深さの効果を示す図である。図４は、ロータコア１２の径方向に沿った断面図で、（ａ）は図２（ｃ）と同じで軸方向に貫通しない溝部２８，２９を示す図、（ｂ）は軸方向に貫通する溝部７０を示す図である。

軸方向に貫通しない溝部２８，２９は、図２（ｃ）で説明したように、樹脂における亀裂の発生が抑制される。これに対し、軸方向に貫通する溝部７０では、溝部７０に充填される樹脂の部分７２は、ロータコア１２の全長Ｈ₀の長さを有する。その場合には、径方向の断面図である図２（ｂ）で説明したように、温度が上昇または降下したときの磁石２０の軸方向の長さの変化量６０は、樹脂の部分７２の軸方向の長さの変化量７４よりも小さく、磁石２０と樹脂の部分７２との間にその長さの変化量の差に応じた応力が発生する。このように熱膨張係数の差により生じる磁石２０と樹脂の部分７２との間の応力が樹脂の亀裂発生閾値を超えると、樹脂の部分７２と島状の樹脂の部分４６との間に亀裂７６が生じる。

このように、軸方向に貫通する溝部７０では、温度が上昇または降下したときに、溝部に充填された樹脂７２と島状の樹脂の部分４５との間に亀裂７６が生じる。したがって、軸方向に貫通する溝部７０では、島状の樹脂の部分４５に遠心力Ｆが働くと、島状の樹脂の部分４５の飛散を抑制することができない。

上記では、１つの磁極１６における磁石２０，２２がなす傾斜角度があまり大きくなく、磁石孔２４の側面のうちで遠心力Ｆの方向にほぼ垂直な側面に溝部２８，２９が設けられるものを説明した。図５は、１つの磁極における２つの磁石がなす傾斜角度が大きく、磁石孔側面のうちで遠心力Ｆの方向にほぼ平行な側面に溝部が設けられる例を示す図である。図５（ａ）は、図２（ａ）に対応し、１つの磁極における磁石等の配置を示す図で、図５（ｂ）は、１つの磁石孔についての拡大図、図５（ｃ）は磁石孔と溝部に充填された樹脂を示す斜視図である。

図５では、磁石１００，１０２が配置される磁石孔１０４，１０６の側面のうちで遠心力Ｆの方向にほぼ平行な側面に溝部１２０，１２２が設けられる。ここでは、磁石孔１０４と溝部１２０に樹脂１０８が充填され、磁石孔１０６と溝部１２２に樹脂１１０が充填される。この場合でも、磁石１００，１０２と樹脂１０８，１１０の熱膨張係数の差により、樹脂１０８，１１０に亀裂１２４，１２６，１２８，１３０が発生する。

図５（ｂ）は、１つの磁石孔１０４において樹脂１０８に亀裂１２４，１２６が生じることを示す図である。図５（ｃ）は、そのときの磁石１００の頂部における島状の樹脂の部分１４０と溝部１２０に充填された樹脂の部分１４２を示す図である。溝部１２０は、ロータコア１２の軸方向に貫通しないので、溝部１２０に充填された樹脂の部分１４２には亀裂が生じず、島状の樹脂の部分１４０と溝部１２０に充填された樹脂の部分１４２は一体の樹脂の部分１０９となっている。ここで、島状の樹脂の部分１４０について遠心力Ｆが図５（ｂ）に示す方向に働くと、これと一体である溝部１２０に充填された樹脂の部分１４２に働く遠心力Ｆは、磁石１００によって受け止めることができない。

図２（ｂ）に示されるように、磁石孔１０４と溝部１２０は、ロータコア１２で囲まれている。そこで、溝部１２０に充填された樹脂の部分１４２に働く遠心力Ｆは、ロータコア１２によって受け止められる。図２（ｂ）において溝部１２０の遠心力Ｆが向かう方向の内壁部１２１が溝部１２０に充填された樹脂の部分１４２に働く遠心力Ｆを受け止める部分である。内壁部１２１は、ロータコア１２を構成する磁性体薄板で溝部１２０が打ち抜かれた側壁に相当する。図５（ｃ）に、溝部１２０に充填された樹脂の部分１４０のうち、内壁部１２１で受け止められる樹脂の部分１４４を示した。

上記のように、ロータコア１２の軸方向に沿って貫通しない溝部を設けることで、溝部に充填される樹脂に磁石と樹脂の熱膨張係数の差による亀裂が発生することを抑制できる。これによって、磁石と樹脂の熱膨張係数の差によって生じた亀裂によって磁石の頂部に形成される島状の樹脂の部分と溝部に充填された樹脂の部分が一体化される。そして、溝部に充填された樹脂に働く遠心力は、図２（ｃ）で説明したように、他の樹脂の部分、磁石によって受け止められ、あるいは図５（ｂ），（ｃ）で説明したようにロータコアで受け止められる。したがって、島状の樹脂の部分がロータの回転による遠心力で飛散することを抑制できる。これにより、磁石または樹脂の飛び出しを押えるエンドプレートを備えないエンドプレートレスロータとすることができる。

上記では、溝部の断面形状を半円形として示したが、これ以外の形状でもよい。例えば、矩形形状であってもよく、楕円形状であってもよい。また、溝部の位置を磁石孔の長辺の中央部として示したが、磁石孔に接続していればよく、その位置を任意に定めることができる。また、１つの磁石孔について軸方向両端部にそれぞれ１つずつの溝部としたが、溝部の個数も任意に設定できる。

１０，１１（回転電機）ロータ、１２ロータコア、１３，１３ａ，１３ｂ磁性体薄板、１４中心穴、１６磁極、２０，２２，１００，１０２磁石、２４，２６，１０４，１０６磁石孔、２８，２９，３０，７０，１２０，１２２溝部、４０，４２，１０８，１１０樹脂、４３，４４，４５，４６，４７，７２，１０９，１４０，１４２，１４４樹脂の部分、５０，５２，７６，１２４，１２６，１２８，１３０亀裂、６０，６２，６４，６６，７４（熱膨張による長さの）変化量、１２１内壁部。

Claims

回転軸が設けられるロータコアと、
ロータの磁極を形成する磁石と、
ロータコアの軸方向に沿って貫通し磁石が挿入される磁石孔と、
ロータコアの軸方向の一方側の端部から軸方向に貫通しない深さを有し、磁石孔の側面に接続して設けられる溝部と、
磁石が挿入された磁石孔および溝部に充填され、磁石の軸方向端部も覆う樹脂と、
を備えることを特徴とする回転電機ロータ。
請求項１に記載の回転電機ロータにおいて、
磁石孔の側面のうちでロータコアの内径側の側面に接続して溝部が設けられることを特徴とする回転電機ロータ。
請求項２に記載の回転電機ロータにおいて、
溝部の軸方向に沿った深さ位置は、磁石孔に挿入された磁石の一方端側の端部位置を越えることを特徴とする回転電機ロータ。
請求項１に記載の回転電機ロータにおいて、
溝部は、磁石孔の軸方向の両端部にそれぞれ設けられることを特徴とする回転電機ロータ。
請求項１に記載の回転電機ロータは、
磁石または樹脂の飛び出しを押えるエンドプレートを備えないエンドプレートレスロータであることを特徴とする回転電機ロータ。