JP5708181B2 - 回転電機のロータ - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両や電気自動車等の車両等に用いられる回転電機のロータに関する。

従来、円環状のロータコアに複数の永久磁石が周方向に埋め込まれたロータを有する回転電機として、特許文献１に記載のモータが知られている。この種のモータ１０は、図９に示すように、円環状の複数の鋼板を軸方向に積層して形成され回転軸１１の外周に嵌合固定されたロータコア１２と、ロータコア１２の内部に円周方向に所定距離を隔てて埋設された複数の永久磁石１３とを有してなるロータ１４を備えると共に、周方向に複数のスロット（図示せず）を有して円環状に形成されロータ１４の外周面に対して所定の間隙を介して同軸状に配置されたステータコア１７と、ステータコア１７のスロットに巻装されたステータコイル１６とを有してなるステータ１８を備えて構成されている。

図１０は、ロータを周方向に複数極に分割した内の１磁極部分のロータを示す部分平面図である。図１０に示すように、ロータコア１２の外周部には、円周方向に沿って所定距離を隔てて複数の磁石保持孔１２ａが設けられており、各磁石保持孔１２ａにそれぞれ永久磁石１３が埋め込まれている。１つの磁極を形成する一対の永久磁石１３は、磁極中心を通る周方向の中心線Ｃ１に対して所定角度の傾斜で線対称となる状態（ハの字状）に配設されている。また、ロータコア１２は、円環状部分に埋設された一対の永久磁石１３の中央部分から中心線Ｃ１に沿って細長く回転軸１１まで延びる柱部１２ｂを有する形状となっている。

このように永久磁石１３をロータコア１２に埋め込むことによって、ロータコア１２の磁気抵抗の異方性によるリラクタンストルクを活用することが出来る。言い換えれば、ステータ１８の回転磁界による極とロータ１４の突極との吸引力のみにより生じるリラクタンストルクを活用することが出来る。

特開２００６−２５４５９９号公報

ところが、上述した従来のロータ１４のロータコア１２は、一対の永久磁石１３の中央部分から中心線Ｃ１に沿って細長く延びる柱部１２ｂを有する形状であるため、矢印Ｙ１で示すように、永久磁石１３の磁束が回転軸１１の方向に漏れてしまい、リラクタンストルクが低下してしまう。

そこで、図１１に示すロータ２４のように、ロータコア２２の一対の永久磁石２３の磁極中央部分の内周側に一対の永久磁石２３と略同じ周方向幅を有し軸方向に貫通する大きな開口部２２ｃを設けることによって、磁極中央部分での磁気抵抗を大きくしてリラクタンストルクを増加させることが可能となる。しかし、この構造では、ロータ２４が回転した際に、複数の磁極毎に大きな開口部２２ｃがあるため、開口部２２ｃの外周側に位置する外側梁部２２ｄが遠心力で外周方向に膨らんでしまい、ステータ１８との間隙を所定寸法とできず、このため所定の磁気効果を得ることが出来なくなる。

これを解決するために、図１２に示すように、開口部２２ｃの周方向中央に、開口部２２ｃの内周側に位置する内側梁部２２ｄと外周側に位置する外側梁部２２ｅとを接続する柱部２２ｆを設けて、遠心力に耐える強度とするロータ２４の構造が考えられる。しかし、この構造では、図１０に示した柱部１２ｂを有する構造と同じで、磁束が柱部２２ｆを通り回転軸１１の方向に漏れてしまいリラクタンストルクが低下してしまう。また、開口部２２ｃに配設される柱部２２ｆを磁束漏れが減少するように細くすることも考えられるが、この構造では遠心力に耐えることが出来なくなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、磁気抵抗を大きくして大きなリラクタンストルクを確保しつつ、ロータ回転時に外側梁部が遠心力で膨らむことのない十分な強度を確保し得るようにした回転電機のロータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、円環状の複数の鋼板を軸方向に積層して形成されたロータコアと、前記ロータコアの内部に円周方向に所定距離を隔てて埋設されてそれぞれ一対の永久磁石により１つの磁極を形成する複数対の永久磁石と、前記ロータコアを軸方向に貫通する複数の開口部と、を有する回転電機のロータにおいて、１つの磁極を形成する前記一対の永久磁石は、磁極中心を通り径方向に延びる中心線に対して傾斜したハの字状に配置され、前記開口部は、各前記一対の永久磁石の径方向内方側に、前記中心線に対し線対称に配置され、前記開口部には、前記開口部の内周側に位置する内側梁部と外周側に位置する外側梁部とを接続する２本以上の柱部が、前記中心線に対して線対称に且つ平行に配設されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ロータコアを軸方向に貫通する複数の開口部が、各一対の永久磁石の径方向内方側に、前記中心線に対し線対称に配置されているので、磁極の周方向中央部分での磁気抵抗を大きくして、大きなリラクタンストルクを確保することができる。また、開口部には、開口部の内周側に位置する内側梁部と外周側に位置する外側梁部とを接続する２本以上の柱部が、前記中心線に対して線対称に且つ平行に配設されているので、ロータが回転した際に、外側梁部が遠心力で膨らむことのない十分な強度を確保することができる。さらに、２本以上の柱部が、前記中心線に対して線対称に且つ平行に配設されていることから、柱部のバランスが良くなるのでロータをスムーズに回転させることができる。

なお、本発明では、柱部が２本以上とされていることから、柱部が１本の場合よりも、それぞれの柱部の太さを細くする（断面積を小さくする）ことができるので、開口部に柱部を設けたことによるリラクタンストルクの低減を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、前記中心線に対して線対称に２本の前記柱部が配設されている場合に、前記外側梁部のブリッジ根元から前記中心線までの距離をＬとしたとき、前記ブリッジ根元から前記ブリッジ根元側に位置する一方の前記柱部までの距離Ｌ₁ は、下記の（式１）
（２−√２）Ｌ≦Ｌ₁ ＜Ｌ ……（式１）
の範囲に設定されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、ブリッジ根元からブリッジ根元側に位置する一方の柱部までの距離Ｌ_１は、外側梁部のブリッジ根元での曲げモーメントＭａが０となる距離（２−√２）Ｌを下限とし、外側梁部のブリッジ根元での反力Ｒａ、及び柱部の付根での反力Ｒｂが最小となる距離Ｌを上限とする範囲に設定されている。これにより、ロータの回転時に遠心力による応力が最も掛からない最適な位置に柱部を設けることができる。

請求項３に記載の発明は、前記２本以上の柱部は、前記中心線に対して周方向の両側にそれぞれ１本以上が配設されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、前記中心線に対して周方向の両側にそれぞれ１本以上の柱部が配設されているので、ロータが回転した際の遠心力に対する強度を１本の場合よりも強くすることができる。

請求項４に記載の発明は、前記２本以上の柱部は、前記中心線に対して周方向の両側にそれぞれ同じ本数が配設されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、前記中心線の両側に線対称に同数本の柱部が配設されるので、ロータ回転時の遠心力に対するバランスが向上し、その分、遠心力に対する強度をより強くすることができる。

請求項５に記載の発明は、前記２本以上の柱部の周方向の断面積の合計は、前記開口部に配設される柱部が１本のみであって当該１本の柱部にリラクタンストルクが所定以下に低減するような磁束漏れが生じる場合の当該１本の柱部の断面積よりも小さいことを特徴とする。

前記の検討例（図１２）のように、開口部に配設される柱部が１本のみの場合には、磁束が１本のみの柱部を通って回転軸の方向に漏れてしまい、リラクタンストルクが所定以下に低減するが、請求項５に記載の発明によれば、２本以上の柱部の周方向の断面積の合計が、上記の１本のみの柱部の断面積よりも小さいので、それら２本以上の柱部を通る漏れ磁束が、上記の１本のみの柱部を通る漏れ磁束よりも少なくなる。この結果、リラクタンストルクの低減が少なくなるように抑制することができる。

本発明の実施形態に係る回転電機の構造を示す回転軸方向の断面図である。 本発明の実施形態に係るロータの１磁極部分を示す部分平面図である。 図２に示すロータの一点鎖線枠で囲む部分をモデル化した構成図である。 本発明の実施形態に係るロータにおけるブリッジ根元での曲げモーメントと、ブリッジ根元と柱部間の距離との関係を示す線図である。 本発明の実施形態に係るロータにおけるブリッジ根元での反力とブリッジ根元及び柱部間の距離との関係を示す線図である。 検討例のロータの回転時におけるブリッジ根元及び１本の柱部の付根に働く応力を示す線図である。 本発明の実施形態に係るロータの回転時におけるブリッジ根元に働く応力を示す線図である。 本発明の実施形態に係るロータの回転時における２本の柱部の付根に働く応力を示す線図である。 従来の回転電機の構造を示す回転軸方向の断面図である。 従来のロータの１磁極部分を示す部分平面図である。 検討例のロータの１磁極部分を示す部分平面図である。 検討例のロータの１磁極部分を示す部分平面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る回転電機の構造を示す回転軸方向の断面図である。図２は、本実施形態に係るロータの１磁極部分を示す部分平面図である。

本実施形態の回転電機３０は、例えば、車両用のモータとして使用されるものであって、図１に示すように、電機子として働くステータ１８と、界磁として働くロータ３４と、ステータ１８及びロータ３４を収容し、締結ボルト（図示せず）よって連結、固定されたフロントハウジング１０ａ及びリアハウジング１０ｂ等を含んで構成されている。

ステータ１８は、円環状に形成されて周方向に複数のスロット（図示せず）を有するステータコア１７と、ステータコア１７のスロットに巻装され電力変換用のインバータ（図示せず）に接続された三相のステータコイル１６とを有する。このステータ１８は、フロントハウジング１０ａ及びリアハウジング１０ｂ間で挟持されることにより固定されており、ロータ３４の外周側に所定の隙間を介して配置されている。

ロータ３４は、フロントハウジング１０ａ及びリアハウジング１０ｂに軸受け１０ｃを介して回転自在に支承された回転軸１１と一体になって回転するもので、円環状の複数の鋼板を軸方向に積層して形成されたロータコア３２を有する。このロータコア３２の、ステータ１８の内周側と向き合う外周側には、軸方向に貫通する複数の磁石保持孔３２ａが円周方向に所定距離を隔てて設けられており、各磁石保持孔３２ａにそれぞれ永久磁石３３が埋め込まれている。本実施形態の場合、ハの字状に配置された一対の永久磁石３３により１つの磁極が形成されており、複数対の永久磁石３３によって周方向に極性が交互に異なる複数の磁極（本実施形態では８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４））が形成されている。なお、図２に示すように、１つの磁極を形成する一対の永久磁石３３は、磁極中心を通る周方向の中心線Ｃ１に対して所定角度の傾斜で線対称となる状態（ハの字状）に配設されている。

ロータコア３４に配設された各一対の永久磁石３３の径方向内方側には、軸方向に貫通し一対の永久磁石３３と略同じ周方向幅を有する大きな開口部３２ｃが設けられている。この開口部３２ｃは、ロータコア３４に配設された一対の永久磁石３３の周方向の磁極中心に対し線対称に配置されている。この開口部３２ｃには、開口部３２ｃの内周側に位置する内側梁部３２ｄと外周側に位置する外側梁部３２ｅとを接続する２本の柱部３２ｆ，３２ｇが設けられている。２本の柱部３２ｆ，３２ｇは、開口部３２ｃの周方向の中心線Ｃ１に対して線対称に配設されている。即ち、２本の柱部３２ｆ，３２ｇは、中心線Ｃ１に対して周方向の両側にそれぞれ１本ずつ配設され、それぞれ同じ本数とされている。

また、２本の柱部３２ｆ，３２ｇは、それぞれの周方向の断面積の合計が、検討例（図１２）において開口部２２ｃに１本のみ配設された場合の柱部２２ｆの周方向の断面積よりも小さい（細い）形状にされている。これにより、検討例（図１２）の場合に比べて、磁束漏れが少なくなり、リラクタンストルクの低減を少なくすることができる。

この２本の柱部３２ｆ，３２ｇは、外側梁部３２ｅの周方向両端にあるブリッジ根元３５から中心線Ｃ１までのそれぞれの距離をＬとし、ブリッジ根元３５から当該ブリッジ根元３５に近い側に位置する一方の柱部３２ｆ又は３２ｇまでのそれぞれの距離をＬ_１とした場合に、前記の（２−√２）Ｌ≦Ｌ_１＜Ｌ …（１）を満たす範囲に設定されている。即ち、外側梁部３２ａのブリッジ根元３５から当該ブリッジ根元３５に近い側に位置する一方の柱部３２ｆ又は３２ｇまでのそれぞれの距離Ｌ_１は、ブリッジ根元３５での曲げモーメントＭａが０となる距離（２−√２）Ｌを下限とし、外側梁部３２ｅのブリッジ根元３５での反力Ｒａ、及び柱部３２ｆ，３２ｇの付根での反力Ｒｂが最小となる距離Ｌを上限とする範囲に設定されている。これにより、２本の柱部３２ｆ，３２ｇは、ロータ３４の回転時に遠心力による応力が最も掛からない最適な位置に設けられている。

以下、その理由を、図２の一点鎖線枠Ｆ１で囲む部分をモデル化した図３を参照して説明する。なお、図３は、一方の柱部３２ｆのみを例示するものであるが、中心線Ｃ１に対して線対称に配設される他方の柱部３２ｇの場合にも、一方の柱部３２ｆと同様となる。

図３において、外側梁部３２ｅの周方向先端部（図３の左側端部）をブリッジ根元３５と称する。柱部３２ｆは、ブリッジ根元３５から距離Ｌ_１離れており、また、中心線Ｃ１で示す磁極重心は、ブリッジ根元３５から距離Ｌ_１よりも長い距離Ｌ離れている。この構造のロータ３４が回転すると遠心力が働くが、この遠心力荷重を等分布荷重ｑで模擬的に示す。この等分布荷重ｑで示される遠心力が働くと、ブリッジ根元３５では、曲げモーメントＭａが働き、更に回転軸１１の方向に向かう反力Ｒａが働く。

そのブリッジ根元３５での曲げモーメントＭａと、ブリッジ根元３５から柱部３２ｆまでの距離Ｌ_１との関係を図４に示す。但し、図４では、横軸に示される距離Ｌ_１を、０からＬまでの範囲で表しており、横軸の０の位置がブリッジ根元３５の位置であり、横軸のＬの位置が磁極重心（中心線Ｃ１）の位置である。

この図４において、線分ｊは、荷重無しラインであり、これはモーメントが０となって強度が最も強い部分を示す。線分ｋは、下記の式（２）で表される曲げモーメントＭａのラインを示す。

Ｍａ＝（−ｑ／８）×（Ｌ_１ ^２−４ＬＬ_１＋２Ｌ^２） ……（２）
また、ブリッジ根元３５での反力Ｒａと、距離Ｌ_１との関係を図５に示す。この図５において、線分ｍが、下記の式（３）で表される反力Ｒａのラインである。

Ｒａ＝（−ｑ／８）×｛Ｌ_１＋６（Ｌ^２／Ｌ_１）＋４Ｌ｝ ……（３）
また、柱部３２ｆでの反力Ｒｂと、距離Ｌ_１との関係を図６に示す。この図６において線分ｎが、下記の式（４）で表される反力Ｒｂのラインである。

Ｒｂ＝（−ｑ／８）×｛Ｌ_１＋６（Ｌ^２／Ｌ_１）＋４Ｌ｝ ……（４）
ここで、曲げモーメントＭａが最小となる為には、Ｍａ＝０となるのが良く、これを満たすのは、式（２）よりＬ_１＝（２±√２）Ｌとなるが、Ｌ_１＝（２＋√２）Ｌは物理的に成立しないので、Ｌ_１＝（２−√２）Ｌとなる。図４において、Ｌ_１＝（２−√２）Ｌの位置は、荷重無しラインｊと曲げモーメントラインｋとが交差する位置であり、曲げモーメントが０となるので、ブリッジ根元３５と柱部３２ｆとの間の距離Ｌ_１を、その交差位置の（２−√２）Ｌの長さとすれば、柱部３２ｆに遠心力による応力が最も掛からないようにすることができる。この際、柱部３２ｆに掛かる応力は０とはならないが、この理由は、図６に示すように、その位置（２−√２）Ｌに反力（＝せん断力）Ｒｂが働くためである。

一方、ブリッジ根元３５での反力Ｒａが最小となる距離Ｌ_１は、式（３）よりＬ_１＝±√６・Ｌとなるが、この距離Ｌ_１は物理的に存在し得ないので、距離Ｌ_１は大きければ大きい程、反力Ｒａは小さくなる。したがって、ブリッジ根元３５と柱部３２ｆとの間の距離Ｌ_１を、ブリッジ根元３５から中心線Ｃ１までの距離Ｌの長さに限りなく近づければ、ブリッジ根元３５での反力Ｒａを限りなく小さくすることができる。

なお、柱部３２ｆでの反力Ｒｂが最小となる距離Ｌ_１は、式（４）より、ブリッジ根元３５での反力Ｒａの場合と同様の結果が得られる。即ち、ブリッジ根元３５と柱部３２ｆとの間の距離Ｌ_１を、ブリッジ根元３５から中心線Ｃ１までの距離Ｌの長さに限りなく近づければ、柱部３２ｆでの反力Ｒｂを限りなく小さくすることができる。

以上のことから、ブリッジ根元３５と柱部３２ｆとの間の距離Ｌ_１は、前記式（１）に示されるように、（２−√２）Ｌ≦Ｌ_１＜Ｌの範囲に設定することにより、ロータ３４の回転時に遠心力による応力が最も掛からない最適な位置に柱部３２ｆを設けることができる。

また、強度に最も影響を与える曲げモーメントＭａに着目して、２本の柱部３２ｆ，３２ｇを中心線Ｃ１に対して線対称に配置し、且つ、ブリッジ根元３５から柱部３２ｆまでの間の距離Ｌ_１を曲げモーメントＭａが最小となる（２−√２）Ｌの長さとした構造と、検討例構造（図１２）とを比較した場合の結果を、図６及び図７を参照して説明する。

図６は、図１２に示した検討例の１磁極部分のロータ２４の構造を示し、このロータ２４を回転させた際に、破線丸Ｒ１，Ｒ４で示すブリッジ根元３５、及び１本の柱部２２ｆの破線丸Ｒ２，Ｒ３で示す内周側及び外周側の付根に働く応力を示す。

検討例（図１２）のロータ２４においては、図面上左側のブリッジ根元Ｒ１に働く応力が２７０ＭＰａ、右側のブリッジ根元Ｒ４に働く応力が２８０ＭＰａであり、１本の柱部２２ｆの外周側の付根Ｒ２に働く応力が２１７ＭＰａ、内周側の付根Ｒ２に働く応力が２２７ＭＰａであった。

これに対して、図７に示す本実施形態の２本の柱部３２ｆ，３２ｇが配設されたロータコア３２に働く応力は、左側のブリッジ根元Ｒ１１に働く応力が２５９ＭＰａ、右側のブリッジ根元Ｒ１６に働く応力が２３９ＭＰａであり、左側の柱部３２ｆの外側梁部３２ｅ側の付根Ｒ１２に働く応力が１５５ＭＰａ、内側梁部３２ｄ側の付根Ｒ１３に働く応力が１５６ＭＰａであり、右側の柱部３２ｇの外側梁部３２ｅ側の付根Ｒ１４に働く応力が１３３ＭＰａ、内側梁部３２ｄの付根Ｒ１５に働く応力が１７１ＭＰａであった。この結果から、検討例（図１２）のロータ２４に比べ、本実施形態のロータ３４のブリッジ根元３５、及び柱部３２ｆ，３２ｇに働く応力が減少していることが実証された。

以上のように構成された本実施形態のロータ３４によれば、ロータコア３２を軸方向に貫通する複数の開口部３２ｃが、ロータコア３２の内部に配設されたそれぞれ一対の永久磁石３３の径方向内方側に配置されているので、磁極の周方向中央部分での磁気抵抗を大きくして、大きなリラクタンストルクを確保することができる。

また、開口部３２ｃには、開口部３２ｃの内周側に位置する内側梁部３２ｄと外周側に位置する外側梁部３２ｅとを接続する２本以上の柱部３２ｆ，３２ｇが、開口部３２ｃの周方向の中心線Ｃ１に対して線対称に配設されているので、ロータ３４が回転した際に、外側梁部３２ｅが遠心力で膨らむことのない十分な強度を確保することができる。これにより、ロータ３４とステータ１８との間隙を所定寸法に維持することができ、これによって所定の磁気効果を得ることができる。

さらに、２本以上の柱部３２ｆ，３２ｇが、開口部３２ｃの周方向の中心線Ｃ１に対して線対称に配設されていることから、柱部３２ｆ，３２ｇのバランスが良くなるのでロータ３４をスムーズに回転させることができる。

また、本実施形態では、２本の柱部３２ｆ，３２ｇは、外側梁部３２ｅのブリッジ根元３５から中心線Ｃ１までの距離をＬとし、ブリッジ根元３５からブリッジ根元３５側に位置する一方の柱部３２ｆ，３２ｇまでの距離をＬ_１とした場合に、前記の式（１）即ち、（２−√２）Ｌ≦Ｌ_１＜Ｌを満たす範囲に設定されている。これにより、２本の柱部３２ｆ，３２ｇを、ロータ３４の回転時に遠心力による応力が最も掛からない最適な位置に設けることができる。

また、２本の柱部３２ｆ，３２ｇは、開口部３２ｃの周方向の中心線Ｃ１に対して周方向の両側にそれぞれ１本以上が配設されているので、ロータ３４が回転した際の遠心力に対する強度を１本の場合よりも強くすることができる。さらに、中心線Ｃ１に対して、周方向の両側にそれぞれ同じ本数の柱部３２ｆ，３２ｇが配設されているので、ロータ３４の回転時の遠心力に対するバランスが向上し、遠心力に対する強度をより強くすることができる。

また、本実施形態では、開口部３２ｃに配設された２本の柱部３２ｆ，３２ｇの周方向の断面積の合計は、検討例（図１２）において開口部２２ｃに１本のみ配設された場合の柱部２２ｆの周方向の断面積よりも小さい（細い）形状にされている。そのため、検討例（図１２）のように、開口部２２ｃに配設される柱部２２ｆが１本のみの場合には、磁束が１本のみの柱部２２ｆを通って回転軸１１の方向に漏れてしまい、リラクタンストルクが所定以下に低減するが、本実施形態の場合には、２本の柱部３２ｆ，３２ｇの周方向の断面積の合計が、１本のみの柱部２２ｆの断面積よりも小さいので、それら２本の柱部３２ｆ，３２ｇを通る漏れ磁束が、上記の１本のみの柱部２２ｆを通る漏れ磁束よりも少なくなる。これにより、本実施形態の場合には、検討例（図１２）の場合に比べて、磁束漏れが少なくなり、リラクタンストルクの低減を少なくすることができる。

〔他の実施形態〕
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。

例えば、上記の実施形態では、ロータコア３２に、１極当り一対の永久磁石３３を配設していたが、１極当たり１つの永久磁石３３を配設するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、各開口部３２ｃに２本ずつ柱部３２ｆ，３２ｇを配設するようにしていたが、各々の周方向の断面積の合計が、検討例（図１２）の柱部２２ｆの周方向の断面積よりも小さい形状であれば３本以上でもよい。但し、中心線Ｃ１に対して線対称となる本数であることがより好ましい。

また、上記の実施形態では、開口３２ｃの周方向の中心線Ｃ１に対して、周方向の両側にそれぞれ１本ずつ柱部３２ｆ，３２ｇが配設されていたが、それぞれ２本以上配設するようにしてもよい。このようにすれば、ロータ３４が回転した際の遠心力に対する強度を強くすることができる。

１０，３０…回転電機、 １１…回転軸、 １２，３２…ロータコア、 １２ａ，３２ａ…磁石保持孔、 １３，３３…永久磁石、 １４，３４…ロータ、 １６…ステータコイル、 １７…ステータコア、 １８…ステータ、 ３２ｃ…開口部、 ２２ｄ，３２ｄ…内側梁部、 ２２ｅ，３２ｅ…外側梁部、 ２２ｆ，３２ｆ，３２ｇ…柱部、 ３５…ブリッジ根元、 ｊ…荷重無しライン、 ｋ…曲げモーメントＭａライン、 ｍ…反力Ｒａライン、 ｎ…反力Ｒｂライン。

Claims (5)

1. 円環状の複数の鋼板を軸方向に積層して形成されたロータコアと、
   前記ロータコアの内部に円周方向に所定距離を隔てて埋設されてそれぞれ一対の永久磁石により１つの磁極を形成する複数対の永久磁石と、
   前記ロータコアを軸方向に貫通する複数の開口部と、を有する回転電機のロータにおいて、
   １つの磁極を形成する前記一対の永久磁石は、磁極中心を通り径方向に延びる中心線に対して傾斜したハの字状に配置され、
   前記開口部は、各前記一対の永久磁石の径方向内方側に、前記中心線に対し線対称に配置され、
   前記開口部には、前記開口部の内周側に位置する内側梁部と外周側に位置する外側梁部とを接続する２本以上の柱部が、前記中心線に対して線対称に且つ平行に配設されていることを特徴とする回転電機のロータ。
2. 前記中心線に対して線対称に２本の前記柱部が配設されている場合に、前記外側梁部のブリッジ根元から前記中心線までの距離をＬとしたとき、前記ブリッジ根元から前記ブリッジ根元側に位置する一方の前記柱部までの距離Ｌ₁ は、下記の（式１）
   （２−√２）Ｌ≦Ｌ₁ ＜Ｌ ……（式１）
   の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のロータ。
3. 前記２本以上の柱部は、前記中心線に対して周方向の両側にそれぞれ１本以上が配設されてい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。
4. 前記２本以上の柱部は、前記中心線に対して周方向の両側にそれぞれ同じ本数が配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機のロータ。
5. 前記２本以上の柱部の周方向の断面積の合計は、前記開口部に配設される柱部が１本のみであって当該１本の柱部にリラクタンストルクが所定以下に低減するような磁束漏れが生じる場合の当該１本の柱部の断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機のロータ。

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