JP2019170091A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】集中巻コイルを有するステータを備える回転電機において、ロータの機械的強度を維持しながら永久磁石の渦電流損の低減を図る。【解決手段】回転電機は、集中巻コイルを有するステータと、軸方向に積層された複数の電磁鋼板（４０）を有するロータコアに永久磁石（３５）が埋め込まれたロータとを備える。少なくとも１つの電磁鋼板（４０）において、周方向（Ｃ）に隣り合う一対の磁極の間を通る磁束の通過径路を構成する磁極間磁路形成部（４９）の少なくとも一部の板厚が、他の部位の板厚よりも薄い。【選択図】図３

Description

本発明は、回転電機に関する。

回転電機の一例として、特開２０１２−７５２７８号公報（特許文献１）には、各磁極がＶ字状に配置された２つの永久磁石で構成された埋込磁石同期モータ（ＩＰＭＳＭ）が開示されている。このような埋込磁石同期モータのトルクは、マグネットトルクとリラクタンストルクとを足し合わせたものとなる。リラクタンストルクを大きくするためには、一般には、周方向に隣り合う一対の磁極の間を通りＶ字状配置の永久磁石の磁極面に沿って流れる磁束（以下、「ｑ軸磁束」と言う。）が多くなるようにすることが望ましい。しかし、ステータが集中巻コイルを有する場合のようにステータコアのティース間隔が広い場合には、ｑ軸磁束の磁束変化が大きくなりやすく、永久磁石の渦電流損が大きくなる傾向があった。

この点、特許文献１では、周方向に隣り合う一対の磁極のうちの一方の磁極を構成する永久磁石と他方の磁極を構成する永久磁石との間に位置する部位（磁極間ブリッジ８１）の径方向内側に隣接して、空隙（磁極間空隙部７）を設けている。このような空隙を設けることで、磁気抵抗を高めてｑ軸磁束を流れにくくして、渦電流損の低減を図っている。

しかしながら、そのような空隙を設けることで、ロータの機械的強度の低下が避けられない。このため、遠心力に対する支持剛性を高めにくく、ロータの最高回転速度を高くしようとした場合に、剛性が不足する可能性があった。

特開２０１２−７５２７８号公報

集中巻コイルを有するステータを備える回転電機において、ロータの機械的強度を維持しながら永久磁石の渦電流損の低減を図ることが求められている。

本開示に係る回転電機は、
ステータと、前記ステータに対向配置されるロータと、を備える回転電機であって、
前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに集中巻によって巻装された集中巻コイルと、を有し、
前記ロータは、軸方向に積層された複数の電磁鋼板を有するロータコアと、前記ロータコアに埋め込まれた永久磁石と、を有し、
少なくとも１つの前記電磁鋼板において、前記ロータにおける周方向に隣り合う一対の磁極の間を通る磁束の通過径路を構成する磁極間磁路形成部の少なくとも一部の板厚が、他の部位の板厚よりも薄い。

この構成によれば、磁極間磁路形成部の少なくとも一部の板厚を他の部位の板厚よりも薄くすることで、当該部位の磁路断面積を小さくして磁気抵抗を大きくすることができる。よって、周方向に隣り合う一対の磁極の間を通る磁束を流れにくくして、永久磁石の渦電流損の低減を図ることができる。ロータを構成する少なくとも１つの電磁鋼板を部分的に薄くするだけなので、ロータに軸方向に貫通する空隙を設ける場合に比べて、ロータの強度低下を限定的とすることができる。従って、集中巻コイルを有するステータを備える回転電機において、ロータの機械的強度を維持しながら永久磁石の渦電流損の低減を図ることができる。

本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。

実施形態の回転電機の模式図 電磁鋼板の部分平面図 図２の部分拡大図 図３のＩＶ−ＩＶ断面図

回転電機の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の回転電機１は、例えばハイブリッド車両や電気自動車等において車輪の駆動力源として用いられる。図１に示すように、回転電機１は、ステータ２とロータ３とを備えている。ステータ２は、ケース等の非回転部材（図示せず）に固定されている。ロータ３は、ステータ２に対向配置されており、本実施形態ではステータ２の径方向内側に回転可能に支持されている。すなわち、本実施形態の回転電機１は、インナーロータ型の回転電機として構成されている。

ステータ２は、ステータコア２０と集中巻コイル２５とを有している。ステータコア２０は、円環状のヨーク２１と、このヨーク２１からロータ側（本例では径方向内側）に突出する複数のティース２２とを有する。複数のティース２２は、周方向Ｃに均等に配置されている。周方向Ｃに隣り合う２つのティース２２どうしの間に、スロット２３が形成されている。こうして、ステータコア２０には、複数のティース２２と同数のスロット２３が設けられている。本実施形態のステータコア２０では、隣り合うティース２２どうしの周方向間隔が広く、各スロット２３の周方向幅が広い。

集中巻コイル２５は、ステータコア２０に集中巻によって巻装されている。集中巻とは、毎極毎相のスロット数が「１」となる巻き方を言う。本実施形態では、複数のティース２２のそれぞれに、集中巻コイル２５が１つずつ巻回されている。分布巻コイルを用いるのではなく、集中巻コイル２５を用いることで、コイルを構成する導体線の全長を短く抑えることができ、銅損を小さく抑えることができる。また、ステータコア２０から軸方向Ｌの両側に突出するコイルエンド部を小さく抑えることができ、ステータ２及び回転電機１の小型化を図ることができる。

ロータ３は、ロータコア３０と永久磁石３５とを有している。また、ロータコア３０は磁石挿入孔３１を有しており、この磁石挿入孔３１に永久磁石３５が挿入されている。永久磁石３５は、ロータコア３０を軸方向Ｌに貫通する状態で、ロータコア３０に埋め込まれている。すなわち、本実施形態のロータ３は、永久磁石埋込型のロータとして構成されている。

本実施形態の永久磁石３５は、軸方向Ｌに直交する平面における断面形状（以下、単に「断面形状」と言う。）が長方形状をなしている。そして、周方向Ｃに並べて配置されてステータ２側とは反対側（本例では径方向内側、以下、「反ステータ側」と言う。）に向かって凸となるＶ字状をなす一対の永久磁石３５の各組により、各磁極Ｐが構成されている。Ｖ字状配置の一対の永久磁石３５のステータ２側（径方向外側）の端部は、ステータコア２０との対向面でもある、ロータコア３０の外周面３０ａの近傍に配置されている。

各磁極Ｐを構成する一対の永久磁石３５は、同じ極性（Ｎ極又はＳ極）の磁極面３５ａをステータ２側（径方向外側）に向けて配置されている。周方向Ｃに隣り合う２つの磁極Ｐは互いに逆の極性を有しており、一方の磁極Ｐに属する一対の永久磁石３５と他方の磁極Ｐに属する一対の永久磁石３５とは、異なる極性（Ｎ極／Ｓ極）の磁極面３５ａをステータ２側（径方向外側）に向けて配置されている。

なお、磁極面３５ａは、磁化方向（着磁方向）に直交する外面であり、永久磁石３５の磁束が主に出入りする面である。本実施形態では、長方形状の断面形状を有する永久磁石３５は、それぞれ短辺に平行な方向に磁化されている。従って、本実施形態では、永久磁石３５の外周面（軸方向Ｌに直交する断面の外縁を形成する４つの面）のうち、上記長方形の長辺を形成する２面が、磁極面３５ａとなっている。

また、ロータコア３０は、永久磁石３５よりも反ステータ２側（径方向内側）に、貫通孔３２を有している。この貫通孔３２は、磁束の流れを規制したり、その内部に油を流す等してロータ３を冷却したりするために設けられている。

図２〜図４に示すように、ロータコア３０は、軸方向Ｌに積層された複数の電磁鋼板４０を有している。電磁鋼板４０は、円環板状に形成されている。また、電磁鋼板４０は、その大部分において、基準厚さＴ０の板厚を有している（図４を参照）。基準厚さＴ０は、例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとすることができ、０．３５ｍｍ程度が一般的である。

本実施形態では、同一形状の複数の電磁鋼板４０が軸方向Ｌに積層されて、ロータコア３０が構成されている。図２に示すように、電磁鋼板４０は、磁石挿入孔４１と貫通孔４２とを有している。軸方向Ｌに積層された複数の電磁鋼板４０の磁石挿入孔４１が軸方向Ｌに連なって磁石挿入孔３１が形成され、貫通孔４２が軸方向Ｌに連なって貫通孔３２が形成される。

本実施形態の磁石挿入孔４１は、磁石収容部４１Ａと磁気バリア部４１Ｂとを含む。磁石収容部４１Ａは、永久磁石３５を収容して保持する部位である。磁気バリア部４１Ｂは、ロータコア３０（電磁鋼板４０）を流れる磁束に対して磁気抵抗として機能する部位である。磁気バリア部４１Ｂは、磁石収容部４１Ａの両端部において、当該磁石収容部４１Ａからその長手方向（概ね、ロータ３の周方向Ｃ）に連続するように設けられている。

電磁鋼板４０は、外周側ブリッジ部４４と磁石間ブリッジ部４５とを各磁極Ｐに有するとともに、磁極間ブリッジ部４６を周方向Ｃに隣り合う一対の磁極Ｐどうしの間に有している。外周側ブリッジ部４４は、磁石挿入孔４１（具体的には、ステータ２側（径方向外側）の磁気バリア部４１Ｂ）と電磁鋼板４０の外周面４０ａとの間に形成されている。外周側ブリッジ部４４は、電磁鋼板４０の外周面４０ａに沿って延在して、後述する磁極内磁路形成部４８と磁極間磁路形成部４９とを周方向Ｃに橋絡している。

磁石間ブリッジ部４５は、各磁極Ｐを構成する一対の永久磁石３５どうしの間に形成されている。磁石間ブリッジ部４５は、同じ極性の永久磁石３５が挿入された一対の磁石挿入孔４１（具体的には、反ステータ２側（径方向内側）の磁気バリア部４１Ｂ）どうしの間に形成されている。磁石間ブリッジ部４５は、磁極内磁路形成部４８と磁極間磁路形成部４９とを径方向Ｒに橋絡している。

磁極間ブリッジ部４６は、周方向Ｃに隣り合う一対の磁極Ｐのうちの一方の磁極Ｐ（例えばＮ極）を構成する永久磁石３５と、他方の磁極Ｐ（例えばＳ極）を構成する永久磁石３５との間に形成されている。磁極間ブリッジ部４６は、異なる極性の永久磁石３５が挿入された一対の磁石挿入孔４１（具体的には、ステータ２側（径方向外側）の磁気バリア部４１Ｂ）どうしの間に形成されている。また、磁極間ブリッジ部４６は、電磁鋼板４０の外周面４０ａを含むように形成されており、互いに異なる極性の磁極Ｐに属する２つの外周側ブリッジ部４４どうしを、周方向Ｃに繋いでいる。本実施形態において、磁極間ブリッジ部４６は、磁極間磁路形成部４９の一部を構成している。本実施形態では、磁極間ブリッジ部４６が「孔間ブリッジ部」に相当するとともに「ステータ対向部位」に相当する。また、電磁鋼板４０の外周面４０ａが「ステータコアとの対向面」に相当する。

また、電磁鋼板４０は、磁極内磁路形成部４８と磁極間磁路形成部４９とを各磁極Ｐに有している。磁極内磁路形成部４８は、永久磁石３５の磁極面３５ａとロータコア３０の外周面３０ａとにより囲まれる部位である。この磁極内磁路形成部４８は、主にｄ軸磁束の通過径路（通り道）を構成する部位となっている。ｄ軸磁束とは、ロータ３の磁極の方向に設定された軸（ｄ軸）に沿って流れる磁束（永久磁石３５の磁化方向に沿って流れる磁束）である。磁極内磁路形成部４８は、各磁極Ｐを構成する同じ極性の一対の永久磁石３５と外周面４０ａとの間において、周方向Ｃに沿って延びるように形成されている。

磁極間磁路形成部４９は、周方向Ｃに隣り合う一対の磁極Ｐの間を通る磁束の通過径路を構成する部位である。具体的には、磁極間磁路形成部４９は、周方向Ｃに隣り合う一対の磁極Ｐに挟まれた部位と、各磁極Ｐに対して反ステータ側（径方向内側）において各磁極Ｐを構成する永久磁石３５の磁極面３５ａに沿って周方向Ｃに延在する部位とを合わせた部位である。この磁極間磁路形成部４９は、主にｑ軸磁束の通過径路（通り道）を構成する部位となっている。ｑ軸磁束とは、ｄ軸に対して電気角で９０°進んだ方向に設定された軸（ｑ軸）に沿って流れる磁束である。ｑ軸磁束は、各磁極Ｐを構成する永久磁石３５の磁極面３５ａに沿って、当該永久磁石３５に対してステータ２側（ここでは径方向外側）及び反ステータ側（ここでは径方向内側）を通る。特に、周方向Ｃに隣り合う一対の磁極Ｐの間を通り、各磁極Ｐの永久磁石３５に対して反ステータ２側（径方向内側）を磁極面３５ａに沿って流れるｑ軸磁束の割合が大きい。言い換えると、ｑ軸磁束としては、磁極間磁路形成部４９を流れるものが支配的である。なお、ｄ軸及びｑ軸は、回転電機１の制御方法として公知の電流ベクトル制御において用いられる回転座標系の軸に相当する。

図２に示すように、磁極間磁路形成部４９は、異極磁石間部位４９Ａと同極磁石並行部位４９Ｂとを有している。異極磁石間部位４９Ａは、周方向Ｃに隣り合う異なる極性の一対の永久磁石３５どうしの間に位置する部位である。異極磁石間部位４９Ａは、周方向Ｃに隣り合う一対の磁極Ｐのうちの一方の磁極Ｐ（例えばＮ極）を構成する永久磁石３５と、他方の磁極Ｐ（例えばＳ極）を構成する永久磁石３５との間に位置している。なお、異極磁石間部位４９Ａは、上述した磁極間ブリッジ部４６と、磁極間ブリッジ部４６よりも反ステータ２側（径方向内側）において異なる極性の一対の永久磁石３５で周方向Ｃに挟まれた部位とを含む。本実施形態では、異極磁石間部位４９Ａが「隣接磁石間部位」に相当する。

同極磁石並行部位４９Ｂは、各磁極Ｐを構成する同じ極性の一対の永久磁石３５の反ステータ２側（径方向内側）を、周方向Ｃに延びるように形成されている。同極磁石並行部位４９Ｂは、磁石間ブリッジ部４５の反ステータ２側（径方向内側）であって、周方向Ｃに隣り合う一対の異極磁石間部位４９Ａどうしの間に位置している。

こうして、本実施形態では、磁極間ブリッジ部４６と、異極磁石間部位４９Ａのうち磁極間ブリッジ部４６を除く部位と、同極磁石並行部位４９Ｂとを含んで、磁極間磁路形成部４９が構成されている。

本実施形態の回転電機１に特徴的な構成によれば、ステータ２が集中巻コイル２５を有することとの関係で、ロータコア３０を構成する複数の電磁鋼板４０において、磁極間磁路形成部４９の少なくとも一部の板厚が、他の部位の板厚（＝基準厚さＴ０）よりも薄くされている。なお、図３においては、基準厚さＴ０の電磁鋼板４０に対して板厚を薄くする領域をハッチングで示している。磁極間磁路形成部４９の少なくとも一部の板厚を他の部位の板厚よりも薄くすることで、当該部位の磁路断面積を小さくして磁気抵抗を大きくすることができる。よって、この部分を通るｑ軸磁束を流れにくくして、永久磁石の渦電流損の低減を図ることができる。電磁鋼板４０を部分的に薄くするだけなので、空隙からなるフラックスバリアを別途形成する場合とは異なり、ロータ３の強度低下も限定的となる。従って、ロータ３の機械的強度を維持しながら渦電流損の低減を図ることができる。

電磁鋼板４０において板厚が基準厚さＴ０よりも薄くされている部位は、本実施形態では、磁極間磁路形成部４９の中でも、異極磁石間部位４９Ａの少なくとも一部とされている。異極磁石間部位４９Ａは、同極磁石並行部位４９Ｂに比べて外周面４０ａに近い位置（よりステータコア２０に近い位置）にある。このため、異極磁石間部位４９Ａの少なくとも一部の板厚を薄くすることで、同極磁石並行部位４９Ｂを薄くする場合に比べて、渦電流損の低減効果を高めることができる。

電磁鋼板４０において板厚が基準厚さＴ０よりも薄くされている部位は、本実施形態では、異極磁石間部位４９Ａの中でもさらに、磁極間ブリッジ部４６とされている。磁極間磁路形成部４９を流れるｑ軸磁束は、必ず、磁極間ブリッジ部４６を通ることになることから、当該磁極間ブリッジ部４６の板厚を薄くすることで、効果的に渦電流損を低減することができる。また、上述したように本実施形態では、磁極間ブリッジ部４６は電磁鋼板４０の外周面４０ａを含むように形成されている。このため、磁極間ブリッジ部４６の板厚を薄くすることで、各電磁鋼板４０の磁極間磁路形成部４９がｑ軸磁束を受ける面積を小さくすることができ、この点からも効果的に渦電流損を低減することができる。さらに本実施形態では、磁極間ブリッジ部４６の板厚が、当該磁極間ブリッジ部４６の周方向幅の全域に亘って薄くされているので、渦電流損をより一層効果的に低減することができる。

図４に示すように、磁極間ブリッジ部４６は、電磁鋼板４０の軸方向Ｌの一方の面に凹部５１を形成することによって、凹部５１の深さ分、他の部位の板厚よりも薄くされている。このように、基準厚さＴ０の電磁鋼板４０に凹部５１が形成され、当該凹部５１の形成位置に、基準厚さＴ０よりも薄い加工後厚さＴ１の薄板部５６が現出する。この薄板部５６によって、他の部位よりも板厚が薄い磁極間ブリッジ部４６が構成される。なお、加工後厚さＴ１は、基準厚さＴ０の例えば４０％〜９５％程度の厚さであって良い。

さらに本実施形態では、薄板部５６（磁極間ブリッジ部４６）が、圧縮加工部５８で構成されている。圧縮加工部５８は、例えばプレス加工を施すことにより、電磁鋼板４０を部分的に厚さ方向（軸方向Ｌ）に圧縮加工して形成される部位である。このような圧縮加工部５８は、圧縮時に当該部分の密度が高まるとともに加工硬化も期待できることから、他の部位に比べて高硬度となる。このため、磁極間ブリッジ部４６の板厚を薄くして渦電流損の低減を図りながら、ロータ３の機械的強度を高く維持することができる。よって、遠心応力に対して十分な耐性を付与することができ、高速回転にも対応可能な回転電機１を実現することができる。

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、磁極間ブリッジ部４６の板厚が電磁鋼板４０の外周面４０ａも含めて薄くされている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば磁極間ブリッジ部４６が、電磁鋼板４０の外周面４０ａには至らない径方向Ｒの内部領域のみで薄くされても良い。

（２）上記の実施形態では、磁極間ブリッジ部４６の板厚がその周方向幅の全域に亘って薄くされている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば磁極間ブリッジ部４６が、その周方向Ｃの一部の領域のみで薄くされても良い。

（３）上記の実施形態では、磁極間磁路形成部４９の一部を構成する、異極磁石間部位４９Ａのうちの磁極間ブリッジ部４６の板厚が他の部位の板厚よりも薄くされている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば異極磁石間部位４９Ａのうちの磁極間ブリッジ部４６を除く部位（以下、「異極磁石間非ブリッジ部位」と言う。）の板厚が他の部位の板厚よりも薄くされても良い。

（４）上記の実施形態では、磁極間磁路形成部４９を構成する異極磁石間部位４９Ａの一部（具体的には磁極間ブリッジ部４６）の板厚が他の部位の板厚よりも薄くされている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば磁極間磁路形成部４９のうちの同極磁石並行部位４９Ｂの一部の板厚が他の部位の板厚よりも薄くされても良い。

（５）上記の実施形態では、磁極間磁路形成部４９のうち磁極間ブリッジ部４６だけの板厚が他の部位の板厚よりも薄くされている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば磁極間磁路形成部４９を構成する磁極間ブリッジ部４６、異極磁石間非ブリッジ部位、及び同極磁石並行部位４９Ｂのうち、複数箇所の板厚が他の部位の板厚よりも薄くされても良い。

（６）上記の実施形態では、複数の電磁鋼板４０が同一形状に形成されている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば軸方向Ｌの一部の領域（例えば、軸方向Ｌの中央領域）の電磁鋼板４０だけにおいて、磁極間磁路形成部４９の少なくとも一部の板厚が他の部位の板厚よりも薄くされても良い。

（７）上記の実施形態では、電磁鋼板４０の軸方向Ｌの一方の面に凹部５１を形成することにより、磁極間磁路形成部４９の少なくとも一部の板厚を薄くする構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば電磁鋼板４０の軸方向Ｌの両面に凹部５１を形成することにより、磁極間磁路形成部４９の少なくとも一部の板厚を薄くしても良い。

（８）上記の実施形態では、磁極間磁路形成部４９の少なくとも一部における板厚が薄い部位（薄板部５６）が圧縮加工部５８で構成されている例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば電磁鋼板４０に切削加工又はエッチング処理等の化学的処理を施して凹部５１を形成することにより、薄板部５６が形成されても良い。

（９）上記の実施形態では、長方形状の断面形状を有する永久磁石３５が１磁極当たり２つ一組でＶ字状に配置される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、永久磁石３５の断面形状及び配置は任意であって良い。永久磁石３５の断面形状は、例えばＵ字状、Ｖ字状、蒲鉾状、及び楕円状等であっても良い。また、１磁極当たり１つ又は２つ以上の永久磁石３５の配置は、例えば直線状、Ｕ字状、及び台形状等であっても良い。

（１０）上記の実施形態では、インナーロータ型の回転電機１の構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えばロータがステータに対して径方向外側に配置されたアウターロータ型の回転電機にも、本技術を適用することができる。

（１１）上記の実施形態では、本技術を車両用の駆動力源として用いられる回転電機１に適用した例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えばエレベータの駆動用やコンプレッサの駆動用等、あらゆる用途で用いられる回転電機に対しても、同様に、本技術を適用することができる。

（１２）上述した各実施形態（上記の実施形態及びその他の実施形態を含む；以下同様）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

〔実施形態の概要〕
以上をまとめると、本開示に係る回転電機は、好適には、以下の各構成を備える。

ステータ（２）と、前記ステータ（２）に対向配置されるロータ（３）と、を備える回転電機（１）であって、
前記ステータ（２）は、ステータコア（２０）と、前記ステータコア（２０）に集中巻によって巻装された集中巻コイル（２５）と、を有し、
前記ロータ（３）は、軸方向（Ｌ）に積層された複数の電磁鋼板（４０）を有するロータコア（３０）と、前記ロータコア（３０）に埋め込まれた永久磁石（３５）と、を有し、
少なくとも１つの前記電磁鋼板（４０）において、前記ロータ（３）における周方向（Ｃ）に隣り合う一対の磁極（Ｐ）の間を通る磁束の通過径路を構成する磁極間磁路形成部（４９）の少なくとも一部の板厚が、他の部位の板厚よりも薄い。

この構成によれば、磁極間磁路形成部（４９）の少なくとも一部の板厚を他の部位の板厚よりも薄くすることで、当該部位の磁路断面積を小さくして磁気抵抗を大きくすることができる。よって、周方向（Ｃ）に隣り合う一対の磁極（Ｐ）の間を通る磁束を流れにくくして、永久磁石の渦電流損の低減を図ることができる。ロータ（３）を構成する少なくとも１つの電磁鋼板（４０）を部分的に薄くするだけなので、ロータ（３）に軸方向（Ｌ）に貫通する空隙を設ける場合に比べて、ロータ（３）の強度低下を限定的とすることができる。従って、集中巻コイル（２５）を有するステータ（２）を備える回転電機（１）において、ロータ（３）の機械的強度を維持しながら永久磁石の渦電流損の低減を図ることができる。

一態様として、
前記磁極間磁路形成部（４９）のうち、周方向（Ｃ）に隣り合う一対の磁極（Ｐ）のうちの一方の磁極（Ｐ）を構成する永久磁石（３５）と他方の磁極（Ｐ）を構成する永久磁石（３５）との間に位置する隣接磁石間部位（４９Ａ）の板厚が、他の部位の板厚よりも薄いことが好ましい。

隣接磁石間部位（４９Ａ）は、他の部位に比べてステータコア（２０）に近い位置に設けられる。この点に鑑み、上記のように隣接磁石間部位（４９Ａ）の板厚を他の部位の板厚よりも薄くすることで、渦電流損の低減効果を高めることができる。

一態様として、
前記ロータコア（３０）は、前記永久磁石（３５）が挿入される磁石挿入孔（３１）を有し、
前記隣接磁石間部位（４９Ａ）のうち、周方向（Ｃ）に隣り合う２つの前記磁石挿入孔（３１）に挟まれた領域に位置する孔間ブリッジ部（４６）の板厚が、他の部位の板厚よりも薄いことが好ましい。

磁極間磁路形成部（４９）を流れる磁束は、必ず、孔間ブリッジ部（４６）を通ることになる。この点に鑑み、上記のように孔間ブリッジ部（４６）の板厚を他の部位の板厚よりも薄くすることで、効果的に渦電流損を低減することができる。

一態様として、
前記孔間ブリッジ部（４６）の板厚が、当該孔間ブリッジ部（４６）の周方向（Ｃ）幅の全域に亘って他の部位の板厚よりも薄いことが好ましい。

この構成によれば、孔間ブリッジ部（４６）の周方向（Ｃ）幅の全域で磁気抵抗を大きくすることができる。よって、渦電流損の低減効果をさらに高めることができる。

一態様として、
前記磁極間磁路形成部（４９）のうち、前記ステータコア（２０）との対向面（４０ａ）を含むステータ対向部位（４６）の板厚が、他の部位の板厚よりも薄いことが好ましい。

この構成によれば、ステータ対向部位（４６）の板厚を他の部位の板厚よりも薄くすることで、ロータコア（３０）の磁極間磁路形成部（４９）におけるステータコア（２０）との対向面（４０ａ）の面積を小さくすることができる。よって、各電磁鋼板（４０）の磁極間磁路形成部（４９）が、ステータコア（２０）からの磁束を受ける面積を小さくすることができ、さらに効果的に渦電流損を低減することができる。

一態様として、
前記磁極間磁路形成部（４９）における他の部位よりも板厚が薄い部位が、圧縮加工部（５８）で構成されていることが好ましい。

この構成によれば、磁極間磁路形成部（４９）における他の部位よりも板厚が薄い部位を切削加工部やエッチング処理部等で形成する場合に比べて、当該部位の硬度を高くすることができる。よって、渦電流損の低減を図りながらロータ（３）の機械的強度を高く維持することができる。従って、遠心力に対して十分な遠心応力を確保することができ、ロータ（３）の最高回転速度を高くすることが容易となる。

本開示に係る回転電機は、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。

１ 回転電機
２ ステータ
３ ロータ
２０ ステータコア
２５ 集中巻コイル
３０ ロータコア
３０ａ 外周面
３１ 磁石挿入孔
３５ 永久磁石
４０ 電磁鋼板
４０ａ 外周面（ステータコアとの対向面）
４１ 磁石挿入孔
４６ 磁極間ブリッジ部（孔間ブリッジ部、ステータ対向部位）
４９ 磁極間磁路形成部
４９Ａ 異極磁石間部位（隣接磁石間部位）
５８ 圧縮加工部
Ｐ 磁極
Ｌ 軸方向
Ｃ 周方向
Ｒ 径方向

Claims (6)

1. ステータと、前記ステータに対向配置されるロータと、を備える回転電機であって、
   前記ステータは、ステータコアと、前記ステータコアに集中巻によって巻装された集中巻コイルと、を有し、
   前記ロータは、軸方向に積層された複数の電磁鋼板を有するロータコアと、前記ロータコアに埋め込まれた永久磁石と、を有し、
   少なくとも１つの前記電磁鋼板において、前記ロータにおける周方向に隣り合う一対の磁極の間を通る磁束の通過径路を構成する磁極間磁路形成部の少なくとも一部の板厚が、他の部位の板厚よりも薄い回転電機。
2. 前記磁極間磁路形成部のうち、周方向に隣り合う一対の磁極のうちの一方の磁極を構成する永久磁石と他方の磁極を構成する永久磁石との間に位置する隣接磁石間部位の板厚が、他の部位の板厚よりも薄い請求項１に記載の回転電機。
3. 前記ロータコアは、前記永久磁石が挿入される磁石挿入孔を有し、
   前記隣接磁石間部位のうち、周方向に隣り合う２つの前記磁石挿入孔に挟まれた領域に位置する孔間ブリッジ部の板厚が、他の部位の板厚よりも薄い請求項２に記載の回転電機。
4. 前記孔間ブリッジ部の板厚が、当該孔間ブリッジ部の周方向幅の全域に亘って他の部位の板厚よりも薄い請求項３に記載の回転電機。
5. 前記磁極間磁路形成部のうち、前記ステータコアとの対向面を含むステータ対向部位の板厚が、他の部位の板厚よりも薄い請求項１から４のいずれか一項に記載の回転電機。
6. 前記磁極間磁路形成部における他の部位よりも板厚が薄い部位が、圧縮加工部で構成されている請求項１から５のいずれか一項に記載の回転電機。

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