JP2023080867A - ロータ、回転電機および駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マグネットを適切に保持することが可能なロータ、回転電機および駆動装置を提供する。【解決手段】ロータ３０は、中心軸線を中心として軸方向に沿って延び軸方向に延びる第１マグネット孔３８Ａおよび第２マグネット孔３８Ｂが設けられるロータコア３２と、第１マグネット孔３８Ａに配置される第１マグネット３６Ａと、第２マグネット孔３８Ｂに配置される第２マグネット３６Ｂと、第１マグネット孔３８Ａの内壁と第１マグネット３６Ａとの間に配置される第１発泡シート３７Ａと、第２マグネット孔３８Ｂの内壁と第２マグネット３６Ｂとの間に配置される第２発泡シート３７Ｂと、を有する。第１発泡シート３７Ａのマグネット保持力と、第２発泡シート３７Ｂのマグネット保持力とは、互いに異なる。【選択図】図３

Description

本発明は、ロータ、回転電機および駆動装置に関する。

従来からロータコアの内部にマグネットが埋め込まれるＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）型のロータが知られている。特許文献１には、ロータコアのマグネット孔にマグネットを固定する方法として、発泡性の樹脂シートを用いる方法が開示されている。

特開２００６－３１１７８２号公報

ロータの回転時にマグネットに加わる荷重は、ロータコアに対するマグネットの配置および姿勢によって変わる。このため、ロータコアに対して異なる配置および姿勢で組み付けられるマグネットには、異なる荷重が加わる。一方で、従来のロータでは、マグネットの配置および姿勢に関わらず全てのマグネットを同じ発泡シートによって固定する。従来構造では、全てのマグネットに対し同一の発泡シートを用いるため、部位によっては必要な保持力を大きく超える発泡シートが選択される可能性があった。また、この場合、全体としてロータのコスト高を招くという虞がある。

本発明は、マグネットを適切に保持することが可能なロータ、回転電機および駆動装置を提供することを目的の１つとする。

本発明のロータの一つの態様は、中心軸線を中心として軸方向に沿って延び軸方向に延びる第１マグネット孔および第２マグネット孔が設けられるロータコアと、前記第１マグネット孔に配置される第１マグネットと、前記第２マグネット孔に配置される第２マグネットと、前記第１マグネット孔の内壁と前記第１マグネットとの間に配置される第１発泡シートと、前記第２マグネット孔の内壁と前記第２マグネットとの間に配置される第２発泡シートと、を有する。前記第１発泡シートのマグネット保持力と、前記第２発泡シートのマグネット保持力とは、互いに異なる。

本発明の回転電機の一つの態様は、前述のロータと、前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備える。

本発明の駆動装置の一つの態様は、前述の回転電機と、前記ロータに接続される伝達装置と、を備える。

本発明の一態様によれば、マグネットを適切に保持することが可能なロータ、回転電機および駆動装置を提供できる。

図１は、一実施形態の駆動装置を模式的に示す概略構成図である。 図２は、一実施形態のロータを軸方向から見た平面図である。 図３は、一実施形態のロータの一部を示す平面図である。 図４は、発泡シートを示す斜視図である。 図５は、発泡シートを示す側面図である。 図６は、一実施形態に採用可能な第１発泡シートの斜視図である。 図７は、一実施形態に採用可能な第２発泡シートの斜視図である。 図８は、変形例１のロータの一部を示す平面図である。 図９は、変形例２のロータの一部を示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、実施形態の駆動装置が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、鉛直方向を規定して説明する。図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、鉛直方向である。

適宜図に示す中心軸線Ｊは仮想的な軸線である。中心軸線Ｊは、鉛直方向と直交するＹ軸方向に延びる。以下の説明においては、特に断りのない限り、中心軸線Ｊに平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸線Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸線Ｊを中心とする周方向、つまり中心軸線Ｊの軸回りを単に「周方向」と呼ぶ。

適宜図に示す矢印θは、周方向を示している。以下の説明においては、周方向のうち左側から見て中心軸線Ｊを中心として反時計回りに進む側、すなわち矢印θが向く側（＋θ側）を「周方向一方側」と呼び、周方向のうち左側から見て中心軸線Ｊを中心として時計回りに進む側、すなわち矢印θが向く側と逆側（－θ側）を「周方向他方側」と呼ぶ。

＜駆動装置＞
図１に示すように、本実施形態の駆動装置１００は、回転電機１０と、伝達装置６０と、ハウジング６と、を備える。駆動装置１００は、例えば、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。

＜伝達装置＞
伝達装置６０は、回転電機１０のロータ３０に接続される。伝達装置６０は、ロータ３０の回転を、車両の車軸６４に伝達する。伝達装置６０は、ロータ３０に接続される減速装置６２と、減速装置６２に接続される差動装置６３と、を有する。差動装置６３は、リングギヤ６３ａを有する。

＜ハウジング＞
ハウジング６は、伝達装置６０を収容するギヤハウジング６１と、回転電機１０を収容するモータハウジング６５とを有する。ギヤハウジング６１の下部領域には、オイルＯが溜まる。オイルＯは、冷媒流路９０内を循環する。オイルＯは、回転電機１０を冷却する冷媒として使用される。また、オイルＯは、減速装置６２および差動装置６３に対して潤滑油として使用される。

ハウジング６には、オイルＯが循環する冷媒流路９０が設けられる。冷媒流路９０は、モータハウジング６５の内部とギヤハウジング６１の内部とに跨って設けられている。冷媒流路９０は、ギヤハウジング６１内に貯留されたオイルＯが回転電機１０に供給されて再びギヤハウジング６１内に戻る経路である。冷媒流路９０には、オイルＯを圧送するポンプ７１と、オイルＯを冷却するクーラ７２と、オイルＯを回転電機１０に供給する冷媒供給部５０と、が設けられる。

ギヤハウジング６１内に貯留されたオイルＯは、ポンプ７１により吸い上げられクーラ７２内に流入する。クーラ７２内に流入したオイルＯは、クーラ７２内で冷却された後、冷媒供給部５０の内部へと流れる。冷媒供給部５０内に流入したオイルＯの一部は、ステータ４０に供給される。また、冷媒供給部５０内に流入したオイルＯの他の一部は、シャフト３１の内部に流入する。シャフト３１の内部に流入したオイルＯの一部は、シャフト３１の遠心力によってステータ４０に飛散する。また、シャフト３１の内部に流入したオイルＯの他の一部は、シャフト３１の端部からギヤハウジング６１の内部に排出され、再びギヤハウジング６１内に貯留される。回転電機１０に供給されたオイルＯは、回転電機１０から熱を奪う。回転電機１０を冷却したオイルＯは、下側に落下してギヤハウジング６１内に戻る。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。なお、各変形例の図示においては、前述の実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付し、下記では主に異なる点について説明する。

＜回転電機＞
回転電機１０は、駆動装置１００を駆動する部分である。本実施形態において、回転電機１０は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備える。

回転電機１０は、中心軸線Ｊを中心として回転可能なロータ３０と、ロータ３０の径方向外側に配置されるステータ４０と、冷媒供給部５０と、を備える。

（ステータ）
ステータ４０は、ロータ３０と径方向に隙間を介して対向している。ステータ４０は、モータハウジング６５の内部に固定される。ステータ４０は、ステータコア４１と、コイル４２と、を有する。ステータコア４１は、回転電機１０の中心軸線Ｊを囲む環状である。コイル４２は、図示しないインシュレータを介してステータコア４１に装着される。

（ロータ）
図２に示すように、ロータ３０は、中心軸線Ｊを中心とする環状のロータコア３２と、複数のマグネット３６と、複数の発泡シート３７と、シャフト３１（図２において省略）と、を有する。また、ロータ３０は、周方向に沿って並ぶ複数の磁極３を備える。本実施形態のロータ３０は、８個の磁極３を備える。１つの磁極３には、３つのマグネット３６が含まれる。１つの磁極３の３つのマグネット３６は、磁極中心線Ｌを中心としてミラー対称に配置される。ここで、磁極中心線Ｌは、磁極３の周方向中心と中心軸線Ｊとを通り、径方向に延びる仮想線である。なお、本実施形態において、磁極中心線Ｌは、主磁束の方向であるｄ軸と略平行である。

（ロータコア）
ロータコア３２は、中心軸線Ｊを中心として軸方向に沿って延びる。ロータコア３２は、ロータコア３２を軸方向に貫通する中央孔３２ａを有する。中央孔３２ａは、中心軸線Ｊを中心とする略円形である。中央孔３２ａには、シャフト３１（図１参照）が軸方向に通される。

ロータコア３２は、磁性体製である。特に図示しないが、ロータコア３２は、軸方向に積層される複数のラミネーションを有する。ラミネーションは、板状の部材である。ラミネーションの板面は、軸方向を向く。ラミネーションは、中心軸線Ｊを中心とする略円環板状である。ラミネーションは、例えば電磁鋼板である。

ロータコア３２には、複数のマグネット孔３８が設けられる。各マグネット孔３８は、ロータコア３２のうち中央孔３２ａ以外の部分に配置される。より詳細には、軸方向から見たときに、各マグネット孔３８は、中央孔３２ａの径方向外側かつ周方向に間隔をあけて配置される。各マグネット孔３８は、ロータコア３２を軸方向に貫通する。各マグネット孔３８には、それぞれ、マグネット３６と発泡シート３７とが配置される。

図３に示すように、それぞれのマグネット孔３８の内壁は、第１壁面３８ａと、第２壁面３８ｂと、一対の突起３８ｄと、を有する。

第１壁面３８ａは、径方向外側を向く。第１壁面３８ａには、凹部３８ｃが設けられる。凹部３８ｃは、軸方向から見て第１壁面３８ａの中央部に配置される。凹部３８ｃは、軸方向に延びる溝状である。本実施形態において凹部３８ｃは、軸方向と垂直な断面の形状が、例えば半円状又は半楕円状である。なお、凹部３８ｃは、マグネット孔３８の内壁に必ずしも設けられる必要はない。

第２壁面３８ｂは、第１壁面３８ａと対向する。すなわち、第２壁面３８ｂは、径方向内側を向く。マグネット３６は、第１壁面３８ａと第２壁面３８ｂとの間に配置される。

突起３８ｄは、マグネット孔３８の内壁に一対設けられる。一対の突起３８ｄは、軸方向から見て、第１壁面３８ａの両端部に配置される。突起３８ｄは、第１壁面３８ａから第２壁面３８ｂ側に向かって突出する。突起３８ｄは、軸方向に沿って延びる。本実施形態では、突起３８ｄは、マグネット孔３８の軸方向の全長に亘って設けられる。マグネット３６は、一対の突起３８ｄの間に配置される。

マグネット孔３８には、フラックスバリア部３８ｅが設けられる。フラックスバリア部３８ｅは、軸方向から見て、マグネット３６の両側部に配置される。本明細書において「フラックスバリア部」とは、磁束の流れを抑制できる部分である。つまり、フラックスバリア部には、磁束が通りにくい。フラックスバリア部は、磁束の流れを抑制できるならば、特に限定されず、空隙部を含んでもよいし、樹脂部等の非磁性部を含んでもよい。本実施形態においてフラックスバリア部３８ｅは、ロータコア３２を軸方向に貫通する孔によって構成された空隙部である。

複数のマグネット孔３８は、第１マグネット孔３８Ａと、第２マグネット孔３８Ｂと、を含む。本実施形態の第２マグネット孔３８Ｂの数は、第１マグネット孔３８Ａの数の２倍である。これら３つのマグネット孔３８に配置される３つのマグネット３６は、１つの磁極３を構成する。１つの磁極３を構成する３つのマグネット３６が配置される３つのマグネット孔３８を、マグネット孔３８の組Ｓと呼ぶ。

１つの組Ｓの一対の第２マグネット孔３８Ｂは、軸方向から見て磁極３の中心を通過する磁極中心線Ｌに対して対称に配置される。磁極中心線Ｌに対して周方向一方側（＋θ側）の第２マグネット孔３８Ｂは、軸方向から見て、径方向外側へ向かうに従い周方向一方側（＋θ側）に向けて延びる。また、磁極中心線Ｌに対して周方向他方側（－θ側）の第２マグネット孔３８Ｂは、軸方向から見て、径方向外側へ向かうに従い周方向他方側（－θ側）に向けて延びる。すなわち、１つの組Ｓに含まれる一対の第２マグネット孔３８Ｂの周方向の間の距離は、径方向外側に向かうにつれて、徐々に大きくなる。第１マグネット孔３８Ａは、周方向において、一対の第２マグネット孔３８Ｂの各径方向外側の端部間に配置される。

（マグネット）
マグネット３６は、各マグネット孔３８に１つずつ配置される。マグネット３６の種類は、特に限定されない。マグネット３６は、例えば、ネオジム磁石であってもよいし、フェライト磁石であってもよい。本実施形態では、マグネット３６は、軸方向に長い直方体状である。したがって、マグネット３６は、軸方向から見て矩形状である。マグネット３６は、例えば、ロータコア３２の軸方向一端部から軸方向他端部まで延びる。なお、マグネット３６の軸方向の寸法は、ロータコア３２の軸方向の寸法（マグネット孔３８の軸方向の寸法）よりも短くてもよい。また、マグネット３６の形状は、上述のものに限られない。

１つの磁極３には３つのマグネット３６が配置される。以下の説明において、第１マグネット孔３８Ａに配置されるマグネット３６を第１マグネット３６Ａと呼ぶ。同様に、第２マグネット孔３８Ｂに配置されるマグネット３６を第２マグネット孔３８Ｂと呼ぶ。すなわち、ロータ３０は、第１マグネット孔３８Ａに配置される第１マグネット３６Ａと、第２マグネット孔３８Ｂに配置される第２マグネット３６Ｂと、を有する。磁極３には、１つの第１マグネット３６Ａと２つの第２マグネット３６Ｂとが含まれる。本実施形態の第２マグネット３６Ｂの数は、第１マグネット３６Ａの数の２倍である。

１つの磁極３において、第１マグネット３６Ａは、磁極中心線Ｌと直交して配置される。また、１つの磁極３において、２つの第２マグネット３６Ｂは、第１マグネット３６Ａの径方向内側において磁極中心線Ｌに対し周方向に対称に配置される。さらに１つの磁極３において、２つの第２マグネット３６Ｂは、径方向外側に向かうに従い互いに離間する。

第１マグネット３６Ａ、および第２マグネット３６Ｂは、それぞれ厚さ方向を磁化方向とする。１つの磁極３を構成する第１マグネット３６Ａ、および一対の第２マグネット孔３８Ｂは、それぞれ径方向外側に同極を向ける。例えば、第１マグネット３６Ａの径方向外側を向く面がＮ極（又はＳ極）である場合、一対の第２マグネット孔３８Ｂの径方向外側を向く面もＮ極（又はＳ極）である。

（発泡シート）
発泡シート３７は、マグネット孔３８の内壁とマグネット３６との間に配置される。図４に示すように、発泡シート３７は、シート状の部材である。発泡シート３７は、マグネット３６の外側面に取り付けられた状態で、マグネット３６とともにマグネット孔３８内に挿入される。

本実施形態では発泡シート３７が、軸方向に延びる長方形つまり四角形のシート状である。しかしながら、発泡シート３７は、これに限らず、例えば四角形以外の多角形状や楕円形状、円形状等のシート状であってもよい。マグネット孔３８内に配置された発泡シート３７は、加熱により発泡して体積が膨張し、膨張した状態で硬化する。膨張した発泡シート３７は、マグネット３６をマグネット孔３８の内壁に向かって押し付ける。これにより発泡シート３７は、マグネット孔３８内にマグネット３６を保持する。

図５に示すように、発泡シート３７は、複数の層が積層されて構成されている。本実施形態の発泡シート３７は、シート状の基材部３７ａと、シート状の一対の発泡部３７ｃと、一対の接着層３７ｄと、を有する。

基材部３７ａは、フィルム状であり、例えば樹脂製である。基材部３７ａは、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、又はポリイミド（ＰＩ）等により構成される。

一対の発泡部３７ｃは、例えば、熱硬化性樹脂と、加熱により発泡可能な発泡剤と、を含む。発泡剤は、例えば、熱硬化性樹脂の硬化温度よりも低い温度で発泡し、かつ最も膨張した状態（最大発泡状態）に至るものが好ましい。これにより、ロータ加熱時に温度が上昇する過程において、発泡剤の発泡が完了した後で熱硬化性樹脂の硬化が開始されるため、発泡シート３７が安定して膨張させられ、発泡シート３７によって、マグネット３６をマグネット孔３８の内壁に安定して固定することができる。

発泡部３７ｃの発泡剤には、低融点の有機溶剤、例えば、アルコール等を内包するマイクロカプセルなどを用いることができる。また、発泡部３７ｃの熱硬化性樹脂は、熱硬化性接着剤によって構成されることが好ましい。熱硬化性接着剤としては、例えば、フェノール系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤等が挙げられる。なお、熱硬化性接着剤としてエポキシ系接着剤を用いた場合には、接着強度および耐薬品性等に優れることから、より好ましい。

一対の発泡部３７ｃのうち一方は、基材部３７ａの一方の面に配置され、他方は基材部３７ａの他方の面に配置される。それぞれの発泡部３７ｃの基材部３７ａと反対側を向く面には、接着層３７ｄが設けられる。本実施形態において、一対の発泡部３７ｃは、同材料から構成されるが、これらは別材料であってもよい。

一対の接着層３７ｄは、それぞれ発泡部３７ｃに設けられる。したがって、本実施形態の発泡シート３７は、表面および裏面にそれぞれ接着層３７ｄが設けられる。接着層３７ｄは、接着性を有するフィルムであり、従来公知のものを採用できる。接着層３７ｄは、例えば、剥離ライナー（図示略）によって覆われる。

本実施形態の発泡シート３７は、表裏それぞれの面に一対の接着層３７ｄが設けられる。したがって、発泡シート３７は、マグネット３６に接着固定されるとともに、マグネット孔３８の内壁に接着固定される。しかしながら、発泡シート３７は、表裏何れか一方の面のみに接着層が設けられていてもよい。すなわち、発泡シート３７は、マグネット３６およびマグネット孔３８の内壁のうち、少なくとも一方に接着層を介して接着固定されていればよい。

図３に示すように、発泡シート３７は、マグネット孔３８の内壁とマグネット３６との間に少なくとも１つ設けられる。本実施形態の発泡シート３７は、マグネット３６の外側面と、マグネット孔３８の第１壁面３８ａと、の間に介在する。

本実施形態では、第１壁面３８ａの凹部３８ｃが、発泡シート３７と対向して配置される。本実施形態によれば、例えば凹部３８ｃの開口端縁が発泡シート３７の表面に引っ掛かるなどにより、発泡シート３７の位置ずれを抑制できる。

また本実施形態では、ロータ３０の製造時に、加熱により膨張した発泡シート３７が、マグネット３６をマグネット孔３８の第２壁面３８ｂに押し付ける。この状態で発泡シート３７が硬化することにより、マグネット３６とマグネット孔３８の第２壁面３８ｂとが密着した状態が維持される。このため、ロータ３０の回転時に、マグネット３６に遠心力が作用しても、マグネット３６がマグネット孔３８内で径方向外側に位置ずれすることが抑制される。

本実施形態では、発泡シート３７が、一対の突起３８ｄ間に配置される。このため、一対の突起３８ｄを利用して、マグネット孔３８内での発泡シート３７の位置ずれを抑制できる。

複数の発泡シート３７は、第１マグネット孔３８Ａに収容される第１発泡シート３７Ａと、第２マグネット孔３８Ｂに収容される第２発泡シート３７Ｂと、を含む。すなわち、ロータ３０は、第１発泡シート３７Ａと第２発泡シート３７Ｂとを有する。第１発泡シート３７Ａは、第１マグネット孔３８Ａの内壁と第１マグネット３６Ａとの間に配置される。第２発泡シート３７Ｂは、第２マグネット孔３８Ｂの内壁と第２マグネット３６Ｂとの間に配置される。本実施形態の第２発泡シート３７Ｂの数は、第１発泡シート３７Ａの数の２倍である。

本実施形態において、第１発泡シート３７Ａと第２発泡シート３７Ｂとは、図５に示す発泡部３７ｃの種類および厚さ、並びに接着層３７ｄの種類のうち、少なくとも１つが異なる。これにより、第１発泡シート３７Ａのマグネット保持力と、第２発泡シート３７Ｂのマグネット保持力とは、互いに異なる。

本明細書において、マグネット保持力とは、発泡シート３７によってマグネット３６をマグネット孔３８の内部に保持する力である。マグネット保持力は、例えばマグネット孔３８内のマグネット３６に軸方向の力を付与してマグネット３６がマグネット孔３８内で移動を開始する際の力として測定できる。また、２つの発泡シート３７のマグネット保持力が互いに異なるか否かは、値の小さな一方のマグネット保持力に対して他方のマグネット保持力が、例えば、１０％以上高いか否かで判断される。なお、２つのマグネット保持力が異なるか否かの基準となる比率は１０％に限らず、例えば、数％であってもよい。

ここで、第１発泡シート３７Ａ、および第２発泡シート３７Ｂのマグネット保持力の測定方法をより具体的に説明する。まず、測定対象の発泡シート３７をマグネット３６の外周とマグネット孔３８の内壁との間に接着層３７ｄを用いて張り付け、さらに発泡部３７ｃを発泡させマグネット３６を保持させる。次いで、マグネット孔３８の軸方向一方側の開口からマグネット３６に対して軸方向に力を付与する。マグネット３６に付与する軸方向の力を徐々に大きくして、マグネット３６が軸方向に位置ずれしたときの力を、マグネット保持力として記録する。

発泡シート３７において、発泡部３７ｃの種類を変えると、発泡時の膨張率も変わる。このため、発泡部３７ｃの種類を変えることで、発泡シート３７によるマグネット３６をマグネット孔３８に押し付ける応力も変わり、発泡シート３７のマグネット保持力が変わる。

発泡シート３７において、発泡部３７ｃの厚さが変わると、発泡後の発泡部３７ｃの厚さも変わる。このため、発泡部３７ｃの厚さを変えることで、発泡シート３７によるマグネット３６をマグネット孔３８に押し付ける応力も変わり、発泡シート３７のマグネット保持力が変わる。

発泡シート３７において、接着層３７ｄの種類が変わると、発泡シート３７とマグネット３６、又は発泡シート３７とマグネット孔３８の内壁との接着力が変わる。このため、接着層３７ｄの種類を変えることで、発泡シート３７のマグネット保持力が変わる。

また、マグネット保持力を異ならせるために、第１発泡シート３７Ａと第２発泡シート３７Ｂとは、面積が互いに異なっていてもよい。図６および図７に示すように、本変形例に採用可能な変形例の第１発泡シート３３７Ａおよび第２発泡シート３３７Ｂの模式図を示す。第１発泡シート３３７Ａと第２発泡シート３３７Ｂとは、矩形状であり、軸方向の長さＬ１ａ、Ｌ１ｂ、又は軸方向と直交する方向の長さＬ２ａ、Ｌ２ｂのうち、少なくとも一方が異なる。発泡シート３３７は、面積が変わることで発泡シート３３７とマグネット３６、又は発泡シート３３７とマグネット孔３８の内壁と接着面積が変わり、これに伴い接着力が変わる。したがって、発泡シート３３７は、面積を変えることでマグネット保持力が変わる。

図３に示す第１マグネット３６Ａおよび第２マグネット３６Ｂには、ロータ３０の回転時にそれぞれ遠心力が付与される。第１マグネット３６Ａの重心は、第２マグネット孔３８Ｂの重心より径方向に配置される。このため、第１マグネット３６Ａに付与される遠心力は、第２マグネット３６Ｂに付与される遠心力より大きくなる。第１マグネット３６Ａが第１マグネット孔３８Ａの第１壁面３８ａから離間しようとする力は、第２マグネット３６Ｂが第２マグネット孔３８Ｂの第１壁面３８ａから離間しようとする力より大きい。

本実施形態によれば、第１発泡シート３７Ａは、第２発泡シート３７Ｂよりマグネット保持力が大きい。第１発泡シート３７Ａのマグネット保持力を、第２発泡シート３７Ｂのマグネット保持力より大きくすることで、第１マグネット孔３８Ａにおいて、遠心力に抗して第１マグネット３６Ａを保持できる。一方で、第２マグネット３６Ｂは、第１マグネット３６Ａより小さな力で保持できる。そのため、第２マグネット３６Bの保持には、第１発泡シート３７Ａよりマグネット保持力が小さな第２発泡シート３７Ｂを採用できる。すなわち、第２発泡シート３７Ｂとして、第１発泡シート３７Ａより安価なものを採用することができ、ロータ３０全体を低コストで製造できる。また、第１マグネット３６Ａおよび第２マグネット３６Ｂに加わる遠心力に応じて、異なるマグネット保持力を有する発泡シートを使い分けて配置することができ、各マグネットをロータコアに対してより適切に保持することができる。

本実施形態によれば、第１発泡シート３７Ａのマグネット保持力と、第２発泡シート３７Ｂのマグネット保持力とは、互いに異なる。本実施形態によれば、ロータ３０の動作時に、大きな力が加わるマグネット３６には、マグネット保持力の大きな発泡シート３７を用い、小さな力のみが加わるマグネット３６には、マグネット保持力の小さな発泡シート３７を用いて、ロータコア３２に固定する。これにより、各所に用いる発泡シート３７として最適かつ安価なものを採用することができ、ロータ３０の製造コストを低減できる。

＜変形例＞
次に上述の実施形態に採用可能な変形例について説明する。なお、以下に説明する各変形例の説明において、既に説明した実施形態又は変形例と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

（変形例１）
図８に示す変形例１のロータ１３０は、上述の実施形態と比較して、１つの磁極１０３をなす複数（４個）のマグネット１３６が、軸方向から見て２組のV字状に配置される点が主に異なる。
本変形例のロータ１３０は、上述の実施形態と同様に、ロータコア１３２と、複数のマグネット１３６と、複数の発泡シート１３７と、を有する。本変形例において、複数のマグネット１３６は、４個で１個の磁極１０３を構成する。ロータ１３０は、複数の磁極１０３を備える。

複数のマグネット１３６は、第１マグネット１３６Ａと第２マグネット１３６Ｂとを含む。本変形例において、１つの磁極１０３には、２つの第１マグネット１３６Ａと２つの第２マグネット１３６Ｂとが含まれる。

ロータコア１３２には、複数のマグネット孔１３８が設けられる。各マグネット孔１３８は、ロータコア１３２を軸方向に貫通する。各マグネット孔１３８には、それぞれ、マグネット１３６と発泡シート１３７とが配置される。

マグネット孔１３８の内壁は、径方向外側を向く第１壁面１３８ａと、径方向内側を向く第２壁面１３８ｂと、を有する。マグネット１３６は、第１壁面１３８ａと第２壁面１３８ｂとの間に配置される。

複数のマグネット孔１３８は、第１マグネット孔１３８Ａと、第２マグネット孔１３８Ｂと、を含む。第２マグネット孔１３８Ｂは、第１マグネット孔１３８Ａより径方向外側に配置される。第１マグネット孔１３８Ａには、第１マグネット１３６Ａが配置される。第２マグネット孔１３８Ｂには、第２マグネット１３６Ｂが配置される。

１つの磁極１０３において、２つの第１マグネット１３６Ａは、径方向に延びる磁極中心線Ｌに対し周方向に対称に配置される。２つの第１マグネット１３６Ａは、径方向外側に向かうに従い互いに離間する。１つの磁極１０３において、２つの第２マグネット１３６Ｂは、第１マグネット１３６Ａの径方向内側において磁極中心線Ｌに対し周方向に対称に配置される。１つの磁極１０３において、２つの第２マグネット１３６Ｂは、径方向外側に向かうに従い互いに離間する。

複数の発泡シート１３７は、第１マグネット孔１３８Ａに収容される第１発泡シート１３７Ａと、第２マグネット孔１３８Ｂに収容される第２発泡シート１３７Ｂとを含む。第１発泡シート１３７Ａは、第１マグネット孔１３８Ａの内壁と第１マグネット１３６Ａとの間に配置される。第２発泡シート１３７Ｂは、第２マグネット孔１３８Ｂの内壁と第２マグネット１３６Ｂとの間に配置される。

本変形例の発泡シート１３７は、マグネット１３６の外側面と、マグネット孔１３８の第１壁面１３８ａと、の間に介在する。本変形例の発泡シート１３７は、発泡部３７ｃ（図５参照）が膨張することでマグネット１３６をマグネット孔１３８の内壁に押し付けて固定する。

本変形例において、第１発泡シート１３７Ａと第２発泡シート１３７Ｂとは、図５に示す発泡部３７ｃの種類および厚さ、並びに接着層３７ｄの種類のうち、少なくとも１つが異なる。これにより、第１発泡シート１３７Ａのマグネット保持力と、第２発泡シート１３７Ｂのマグネット保持力とは、互いに異なる。また、第１発泡シート１３７Ａと第２発泡シート１３７Ｂとは、互いに面積が異なることで、マグネット保持力が異なっていてもよい。

本変形例において、第１マグネット１３６Ａの重心は、第２マグネット孔１３８Ｂの重心より径方向に配置される。このため、第１マグネット１３６Ａに付与される遠心力は、第２マグネット孔１３８Ｂに付与される遠心力より大きくなる。

本変形例によれば、第１発泡シート１３７Ａは、第２発泡シート１３７Ｂよりマグネット保持力が大きいことが好ましい。第１発泡シート１３７Ａのマグネット保持力を、第２発泡シート１３７Ｂのマグネット保持力より大きくすることで、第１マグネット孔１３８Ａにおいて、遠心力に抗して第１マグネット１３６Ａを保持できる。一方で、第２マグネット１３６Ｂは、第１マグネット１３６Ａより小さな力で保持できる。そのため、第２マグネット１３６Ｂの保持には、第１発泡シート１３７Ａよりマグネット保持力が小さな第２発泡シート１３７Ｂを採用できる。すなわち、第２発泡シート１３７Ｂとして、第１発泡シート１３７Ａより安価なものを採用することができ、ロータ１３０全体を低コストで製造できる。また、第１マグネットおよび第２マグネットにそれぞれ加わる遠心力の違いに応じて、異なるマグネット保持力を有する発泡シートを使い分けて配置することができ、マグネットをより適切に保持することができる。

（変形例２）
図９に示す変形例２のロータ２３０は、上述の実施形態と比較して、１つの磁極２０３をなす複数（２個）のマグネット２３６が、軸方向から見てＶ字状に配置される点が主に異なる。
本変形例のロータ２３０は、上述の実施形態と同様に、ロータコア２３２と、複数のマグネット２３６と、複数の発泡シート２３７と、を有する。本変形例において、複数のマグネット２３６は、２個で１個の磁極２０３を構成する。ロータ２３０は、複数の磁極２０３を備える。

複数のマグネット２３６は、第１マグネット２３６Ａと第２マグネット２３６Ｂとを含む。本変形例において、１つの磁極２０３には、１つの第１マグネット２３６Ａと１つの第２マグネット２３６Ｂとが含まれる。

ロータコア２３２には、複数のマグネット孔２３８が設けられる。各マグネット孔２３８は、ロータコア２３２を軸方向に貫通する。各マグネット孔２３８には、それぞれ、マグネット２３６と発泡シート２３７とが配置される。

マグネット孔２３８の内壁は、径方向外側を向く第１壁面２３８ａと、径方向内側を向く第２壁面２３８ｂと、を有する。マグネット２３６は、第１壁面２３８ａと第２壁面２３８ｂとの間に配置される。

複数のマグネット孔２３８は、第１マグネット孔２３８Ａと、第２マグネット孔２３８Ｂと、を含む。第１マグネット孔２３８Ａと第２マグネット孔２３８Ｂとは、周方向において交互に並ぶ。第１マグネット孔２３８Ａには、第１マグネット２３６Ａが配置される。第２マグネット孔２３８Ｂには、第２マグネット２３６Ｂが配置される。

１つの磁極２０３において、第１マグネット２３６Ａおよび第２マグネット２３６Ｂは、径方向に延びる磁極中心線Ｌに対し周方向に対称に配置される。第１マグネット２３６Ａと第２マグネット２３６Ｂとは、径方向外側に向かうに従い互いに離間する。

複数の発泡シート２３７は、第１マグネット孔２３８Ａに収容される第１発泡シート２３７Ａと、第２マグネット孔２３８Ｂに収容される第２発泡シート２３７Ｂと、を含む。第１発泡シート２３７Ａは、第１マグネット孔２３８Ａの内壁と第１マグネット２３６Ａとの間に配置される。第２発泡シート２３７Ｂは、第２マグネット孔２３８Ｂの内壁と第２マグネット２３６Ｂとの間に配置される。

本変形例の発泡シート２３７は、マグネット２３６の外側面と、マグネット孔２３８の第１壁面２３８ａと、の間に介在する。本変形例の発泡シート２３７は、発泡部３７ｃ（図５参照）が膨張することでマグネット２３６をマグネット孔２３８の内壁に押し付けて固定する。

本変形例において、第１発泡シート２３７Ａと第２発泡シート２３７Ｂとは、図５に示す発泡部３７ｃの種類および厚さ、並びに接着層３７ｄの種類のうち、少なくとも１つが異なる。これにより、第１発泡シート２３７Ａのマグネット保持力と、第２発泡シート２３７Ｂのマグネット保持力とは、互いに異なる。また、第１発泡シート２３７Ａと第２発泡シート２３７Ｂとは、互いに面積が異なることで、マグネット保持力が異なっていてもよい。

ロータ２３０では、第１マグネット２３６Ａと第２マグネット２３６Ｂとに加わる慣性力が互いに異なる。ロータ２３０が例えば周方向一方側（＋θ側）に回転する場合、磁極中心線Ｌに対し周方向一方側（＋θ側）に位置する第１マグネット２３６Ａは、ロータ２３０の加速時に周方向他方側（－θ側）に慣性力を受ける。このため、第１マグネット２３６Ａには、第１壁面２３８ａから離間する方向に大きな力が付与される。一方で、ロータ２３０が周方向一方側（＋θ側）に回転する場合、磁極中心線Ｌに対し周方向他方側（－θ側）に位置する第２マグネット２３６Ｂは、ロータ２３０の加速時に周方向一方側（＋θ側）に慣性力を受ける。このため、第１マグネット２３６Ａには、第１壁面２３８ａに押し付ける方向に大きな力が付与される。

本変形例によれば、発泡シート２３７は、第１壁面２３８ａとマグネット２３６との間に配置される。このため、第１発泡シート２３７Ａには、第１壁面２３８ａから離間する力に抗して第１マグネット２３６Ａを保持できるマグネット保持力が求められる。一方で、第２マグネット２３６Ｂには、第１壁面２３８ａに押し付けられる力が作用するため、第２発泡シート２３７Ｂのマグネット保持力は、第１発泡シート２３７Ａのマグネット保持力よりも小さくても足りる。

本変形例によれば、第１発泡シート２３７Ａは、第２発泡シート２３７Ｂよりマグネット保持力が大きいことが好ましい。第１発泡シート２３７Ａのマグネット保持力を、第２発泡シート２３７Ｂのマグネット保持力より大きくすることで、第１マグネット孔２３８Ａにおいて、慣性力に抗して第１マグネット２３６Ａを保持できる。一方で、第２マグネット２３６Ｂは、第１マグネット２３６Ａより小さな力で保持できる。そのため、第２マグネット２３６Bの保持には、第１発泡シート２３７Ａよりマグネット保持力が小さな第２発泡シート２３７Ｂを採用できる。すなわち、第２発泡シート２３７Ｂとして、第１発泡シート２３７Ａより安価なものを採用することができ、ロータ２３０全体を低コストで製造できる。また、第１マグネット２３６Aおよび第２マグネット２３６Bにそれぞれ加わる慣性力の違いに応じて、異なるマグネット保持力を有する発泡シートを使い分けて配置することができ、各マグネットをより適切に保持することができる。

本変形例のロータ２３０は、特に、周方向一方側（＋θ側）のみに回転する場合に有効である。

本変形例では、磁極２０３において、磁極中心線Ｌに対し対称に配置される２つのマグネット２３６の保持に、マグネット保持力が異なる発泡シート２３７を用いる場合について説明した。このような構成は、径方向に延びる磁極中心線Ｌに対し周方向に対称に配置され径方向外側に向かうに従い互いに離間する２つのマグネットを含む磁極を有していれば、他の構成のロータにおいても、同様の効果を得ることができる。例えば、上述の磁極３、又は磁極１０３のような軸方向から見てＶ字状に配置されるマグネットを有するロータにおいても、磁極中心線に対して対称に配置される２つのマグネットを本変形例の第１発泡シート２３７Ａ、および第２発泡シート２３７Ｂによって保持することで、上述の効果を得ることができる。
すなわち、周方向一方側（（＋θ側）に位置する第２マグネット孔３８Ｂ内に配置される第２発泡シート３７Ｂのマグネット保持力は、周方向他方側（―θ側）に配置される第２マグネット孔３８Ｂ内に配置される第２発泡シート３７Ｂのマグネット保持力と、異なっていてもよい。この場合、第１発泡シート３７Ａ、周方向一方側（＋θ側）に位置する第２発泡シート３７Ｂ、周方向他方側（―θ側）に位置する第２発泡シート３７Ｂの各マグネット保持力が、互いに異なっていてもよい。第１発泡シート３７Ａのマグネット保持力が、周方向一方側（＋θ側）または周方向他方側（―θ側）に位置する第２発泡シート３７Ｂのいずれかと同じであってもよい。
また、周方向一方側（＋θ側）に位置する第１マグネット孔１３８A内に配置される第１発泡シート１３７Ａのマグネット保持力は、周方向他方側（―θ側）に位置する第１マグネット孔１３８A内に配置される第１発泡シート１３７Aのマグネット保持力と、異なっていてもよい。周方向一方側（＋θ側）に位置する第２マグネット孔１３８B内に配置される第１発泡シート１３７Bのマグネット保持力は、周方向他方側（―θ側）に位置する第２マグネット孔１３８B内に配置される第１発泡シート１３７Bのマグネット保持力と、異なっていてもよい。この場合、周方向一方側（＋θ側）または周方向他方側（―θ側）に位置する第１発泡シート１３７Aのマグネット保持力が、周方向一方側（＋θ側）および周方向他方側（―θ側）に位置する第２発泡シート１３７Bの少なくともいずれか一方のマグネット保持力と同じであってもよい。加えて、周方向一方側（＋θ側）または周方向他方側（―θ側）に位置する第２発泡シート１３７Bのマグネット保持力が、周方向一方側（＋θ側）および周方向他方側（―θ側）に位置する第１発泡シート１３７Aの少なくともいずれか一方のマグネット保持力と同じであってもよい。

本発明が適用される回転電機は、モータに限られず、発電機であってもよい。回転電機の用途は、特に限定されない。回転電機は、例えば、車軸６４を回転させる用途以外の用途で車両に搭載されてもよいし、車両以外の機器に搭載されてもよい。また、回転電機が用いられる際の姿勢は、特に限定されない。

以上に、本発明の実施形態およびその変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

３，１０３，２０３…磁極、１０…回転電機、３０，１３０，２３０…ロータ、３２，１３２，２３２…ロータコア、３６，１３６，２３６…マグネット、３６Ａ，１３６Ａ，２３６Ａ…第１マグネット、３６Ｂ，１３６Ｂ，２３６Ｂ…第２マグネット、３７，１３７，２３７，３３７…発泡シート、３７Ａ，１３７Ａ，２３７Ａ，３３７Ａ…第１発泡シート、３７Ｂ，１３７Ｂ，２３７Ｂ，３３７Ｂ…第２発泡シート、３７ｃ…発泡部、３７ｄ…接着層、３８，１３８，２３８…マグネット孔、３８Ａ，１３８Ａ，２３８Ａ…第１マグネット孔、３８Ｂ，１３８Ｂ，２３８Ｂ…第２マグネット孔、４０…ステータ、６０…伝達装置、１００…駆動装置、Ｊ…中心軸線、Ｌ…磁極中心線

Claims (10)

1. 中心軸線を中心として軸方向に沿って延び軸方向に延びる第１マグネット孔および第２マグネット孔が設けられるロータコアと、
   前記第１マグネット孔に配置される第１マグネットと、
   前記第２マグネット孔に配置される第２マグネットと、
   前記第１マグネット孔の内壁と前記第１マグネットとの間に配置される第１発泡シートと、
   前記第２マグネット孔の内壁と前記第２マグネットとの間に配置される第２発泡シートと、を有し、
   前記第１発泡シートのマグネット保持力と、前記第２発泡シートのマグネット保持力とは、互いに異なる、
   ロータ。
2. １つの前記第１マグネットと２つの前記第２マグネットとを含む複数の磁極を備え、
   １つの前記磁極において、
   前記第１マグネットは、径方向に延びる磁極中心線と直交して配置され、
   ２つの前記第２マグネットは、前記第１マグネットの径方向内側において前記磁極中心線に対し周方向に対称に配置され、径方向外側に向かうに従い互いに離間する、
   請求項１に記載のロータ。
3. ２つの前記第１マグネットと２つの前記第２マグネットとを含む複数の磁極を備え、
   １つの前記磁極において、
   ２つの前記第１マグネットは、径方向に延びる磁極中心線に対し周方向に対称に配置され、径方向外側に向かうに従い互いに離間し、
   ２つの前記第２マグネットは、前記第１マグネットの径方向内側において前記磁極中心線に対し周方向に対称に配置され、径方向外側に向かうに従い互いに離間する、
   請求項１に記載のロータ。
4. 前記第１マグネットと前記第２マグネットとを含む複数の磁極を備え、
   １つの前記磁極において、前記第１マグネットおよび前記第２マグネットは、径方向に延びる磁極中心線に対し周方向に対称に配置され、径方向外側に向かうに従い互いに離間する、
   請求項１に記載のロータ。
5. 前記第１発泡シートは、前記第２発泡シートよりマグネット保持力が大きい、
   請求項１～４の何れか一項に記載のロータ。
6. 前記第１発泡シートおよび前記第２発泡シートは、シート状の発泡部と、前記発泡部に設けられる接着層と、を有し、
   前記第１発泡シートと前記第２発泡シートとは、前記発泡部の種類および厚さ、並びに前記接着層の種類のうち、少なくとも１つが異なる、
   請求項１～５の何れか一項に記載のロータ。
7. 前記第１発泡シートと前記第２発泡シートとは、面積が互いに異なる、
   請求項１～６の何れか一項に記載のロータ。
8. 前記第１発泡シートと前記第２発泡シートとは、矩形状であり、軸方向の長さ、又は軸方向と直交する方向の長さのうち、少なくとも一方が異なる、
   請求項１～７の何れか一項に記載のロータ。
9. 請求項１～８の何れか一項に記載のロータと、
   前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備える、
   回転電機。
10. 請求項９に記載の回転電機と、
    前記ロータに接続される伝達装置と、を備える、
    駆動装置。

Images