JP5962632B2

JP5962632B2 - 回転電機のロータ及びその製造方法

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Publication number: JP5962632B2
Application number: JP2013236519A
Authority: JP
Inventors: 高橋　裕樹; 裕樹高橋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: US20150137650A1; JP2015097437A; US9793770B2

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搭載されて電動機や発電機として用いられる回転電機のロータ及びその製造方法に関する。

従来、車両等に搭載されて使用される回転電機として、ロータの内部に永久磁石を埋め込んだ構造をもつ回転界磁形式の同期モータ（以下、「ＩＰＭモータ」という。）が知られている。このＩＰＭモータは、ロータの磁化によるリラクタンストルクと永久磁石の磁化によるトルクの両方を利用することができるので高効率であることから、ハイブリッド車両や電気自動車等に好適に採用されている。

このようなＩＰＭモータは、ステータと、ステータと径方向に対向配置されるロータとを備えている。そして、ロータとして、２個で対をなしステータ側に向かうにつれて対向間距離が大きくなるようにＶ字状に配置された複数対の磁石収容孔を有するロータコアと、Ｖ字状に配置された対をなす磁石収容孔に収容されてそれぞれ一つの磁極を形成する複数対の磁石とを備えたものが知られている。この場合、Ｖ字状に配置された一対の磁石収容孔の間には、径方向に延びる中央ブリッジが形成されている。

そして、中央ブリッジからの漏れ磁束を制御するには、例えば特許文献１に開示されているように、永久磁石の両端（磁気的凸部）に磁気的空隙部として設けられる反磁極中心側の第１バリア及び磁極中心側の第２バリアを工夫することが一般的である。また、特許文献１には、磁石収容孔に収容された永久磁石の外周側側面とロータコアとの間に形成される隙間に関して、永久磁石の周方向中央部の隙間よりも周方向両端部の隙間を広くすることが開示されている。これにより、ロータコアに局部的に過大な応力が生じることを抑制することが可能とされる。さらに、特許文献１には、永久磁石の第１バリア側側面及び第２バリア側側面のそれぞれの内周側端部を一対の保持部で保持する構造が開示されている。

また、近年では、特許文献２に開示されているように、対をなす磁石収容孔のそれぞれの磁極中心側端部から内周側に大きく広がる磁気的空隙部としての第２バリアを設けて、内周側への磁束漏れを防ぐ技術が提案されている。この特許文献２には、特許文献１と同様に、永久磁石の第１バリア側側面及び第２バリア側側面のそれぞれの内周側端部を一対の保持部で保持する構造が開示されている。そして、永久磁石の第２バリア側側面を保持する保持部の根元部に所定長さの空隙部を設けることによって、回転電機の作動効率を向上させることが開示されている。

特開２００６−３１１７３０号公報特開２０１１−２１１８６０号公報

ところで、上記のＩＰＭモータは、運転開始によりロータが回転すると永久磁石が発熱し、ロータコアが高温に加熱されることから、運転の開始と停止を繰り返すことによって、ロータコアに熱応力が繰り返し作用することとなる。特許文献１及び特許文献２に開示されたロータでは、永久磁石の周方向両側に設けられた一対の保持部で、永久磁石の第１バリア側側面及び第２バリア側側面のそれぞれの内周側端部を保持するようにしていることから、一対の保持部には熱応力による過大な負荷が掛かってしまい、強度的に問題がある。

また、特許文献１に開示されたロータの場合には、永久磁石の外周側側面とロータコアとの間に形成される隙間に関して、永久磁石の周方向中央部の隙間よりも周方向両端部の隙間の方が広くされている。そのため、中央ブリッジからの磁束漏れによりロータ内で完結する磁束ループと、外部ステータからの励磁により磁極間ブリッジ側を通る磁束に、特に減磁が起こり易い。

これに対して、特許文献２に開示されたロータの場合には、永久磁石の第２バリア側側面を保持する保持部の根元部に空隙部が設けられていることから、特に、永久磁石の第２バリア側側面と内周側側面とが交わる角部で大きな磁石磁界の妨げが起こり、結局減磁が起こることとなる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、十分な強度を確保しつつ、対減磁性能を向上し得るようにした回転電機のロータ及びその製造方法を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、２個で対をなし外周側に向かうにつれて対向間距離が大きくなるようにＶ字状に配置された複数対の磁石収容孔（２２）を有するロータコア（２１）と、Ｖ字状に配置され対をなす前記磁石収容孔に収容されてそれぞれ一つの磁極を形成する複数対の永久磁石（２３）と、を備えた回転電機のロータにおいて、前記ロータコアは、対をなす前記磁石収容孔のそれぞれの反磁極中心側端部から周方向外側に広がる第１バリア（２４）と、対をなす前記磁石収容孔のそれぞれの磁極中心側端部から内周側に広がる第２バリア（２５）と、対をなす前記第２バリアの間に形成された径方向に延びる中央ブリッジ（２６）と、前記永久磁石の第１バリア側側面（２３ａ）の内周側端部を保持する第１保持部（２７）と、前記中央ブリッジから突出して前記永久磁石の第２バリア側側面（２３ｂ）を保持する第２保持部（２９）と、を有し、前記磁石収容孔の外周側壁面（２２ａ）の前記第２バリア側端部は、前記永久磁石の平面状に形成された外周側側面（２３ｃ）と平行な平面に形成されているとともに、前記磁石収容孔の内周側壁面（２２ｂ）の前記第２バリア側端部は、前記永久磁石の平面状に形成された内周側側面（２３ｄ）と平行な平面に形成され、前記中央ブリッジは、内周側端部から前記第２保持部までの長さ（Ａ）が外周側端部から前記第２保持部までの長さ（Ｂ）よりも長くされ、前記中央ブリッジから突出する前記第２保持部の先端は、前記永久磁石の第２バリア側側面の径方向中央から内周側へ寄った位置に当接し、前記第２保持部の中心線（Ｌ１）と磁極中心線（Ｃ１）とのなす角度αは、鋭角であり、且つ前記永久磁石の配向方向に垂直な垂線（Ｌ２）と前記磁極中心線とのなす角度βよりも小さいことを特徴とする。

本発明によれば、ロータコアは、磁石収容孔に収容された永久磁石の第１バリア側側面の内周側端部を保持する第１保持部と、中央ブリッジから突出して永久磁石の第２バリア側側面を保持する第２保持部とを有する。即ち、本発明では、通常、断面が矩形となる形状に形成される永久磁石の第１バリア側側面の内周側端部を第１保持部で保持し、永久磁石の第２バリア側側面の中央部を第２保持部で保持するようにしている。これにより、永久磁石の発熱により第１及び第２保持部に繰り返し作用する熱応力を、第１及び第２保持部のそれぞれの反対側へ躱して逃がすことができるので、十分な強度を確保することができる。

また、本発明によれば、磁石収容孔の外周側壁面の第２バリア側端部は、永久磁石の平面状に形成された外周側側面と平行な平面に形成されているとともに、磁石収容孔の内周側壁面の第２バリア側端部は、永久磁石の平面状に形成された内周側側面と平行な平面に形成されている。そのため、磁石収容孔の外周側壁面の第２バリア側端部と永久磁石との間、及び磁石収容孔の内周側壁面の第２バリア側端部と永久磁石との間にそれぞれ形成される隙間を可能な限り小さく設定することができる。これにより、Ｖ字状に配置された一対の磁石収容孔の間に形成される中央ブリッジから漏れる磁束により形成される、ロータ内で完結する磁束ループ上に、大きな磁気的空隙部が形成されないようにすることができるので、対減磁性能を向上させることができる。
さらに、本発明では、中央ブリッジは、内周側端部から第２保持部までの長さＡが中央ブリッジの外周側端部から第２保持部までの長さＢよりも長くされている。そのため、第２保持部で分断された第２バリアは、内周側に大きなバリアを有するので、磁気的空隙部としてのより大きな効果を得ることができる。
また、本発明では、第２保持部の中心線Ｌ１と磁極中心線Ｃ１とのなす角度αは、鋭角であり、且つ永久磁石の配向方向に垂直な垂線Ｌ２と磁極中心線Ｃ１とのなす角度βよりも小さくされている。そのため、第２保持部の長さをより長くすることができるので、永久磁石と中央ブリッジと第２保持部を通る磁気飽和ループを大きくすることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各部材や部位、手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

実施形態１に係るロータを備えた回転電機の軸方向に沿う模式断面図である。実施形態１に係るロータの軸方向から見た平面図である。実施形態１に係るロータの１磁極部分を示す部分平面図である。図３の一部を拡大した部分拡大図である。実施形態２に係るロータの軸方向から見た平面図である。実施形態２に係るロータの１磁極部分を示す部分平面図である。実施形態２に係るロータにおいて磁石収容孔に収容された永久磁石を接着固定する方法を示す説明図である。変形例１に係るロータの１磁極部分を示す部分平面図である。

以下、本発明に係る回転電機のロータの実施形態について図面を参照して具体的に説明する。

〔実施形態１〕
図１は、実施形態１に係るロータ２０が搭載された回転電機１の軸方向に沿う模式断面図である。この回転電機１は、車両用のインナロータ型電動機であって、図１に示すように、ハウジング１０と、回転軸１３と、ロータ２０と、ステータ３０とを備えている。

ハウジング１０は、両端が閉口した概ね円筒状に形成されている。回転軸１３は、その両端部がハウジング１０の軸方向両端の壁部に軸受け１１を介して回転可能に支持されている。ロータ２０は、ハウジング１０内に収容された回転軸１３の中央部外周に、回転軸１３と一体回転可能に嵌合固定されている。

ロータ２０は、図２に示すように、軸孔２１ａ、複数の磁石収容孔２２、第１バリア２４、第２バリア２５、中央ブリッジ２６、第１保持部２７及び第２保持部２８を有するロータコア２１と、各磁石収容孔２２にそれぞれ収容された複数の永久磁石２３と、を備えている。

ロータコア２１は、中央に回転軸１３が圧入される軸孔２１ａを有する円環状の電磁鋼板を軸方向に複数積層して厚肉円筒状に形成されている。ロータコア２１の軸孔２１ａを区画する内周面には、径方向外方側へ凹んで軸方向に延び回転軸１３に接触しない非接触凹溝２１ｂと、径方向内方側へ突出して軸方向に延び回転軸１３に圧接する圧接凸条２１ｃとが周方向に交互に形成されている。

ロータコア２１は、ステータ３０の内周面と対向する外周面側に、軸方向に貫通し中心軸線Ｏと直角方向の断面形状が矩形（長方形）の複数（本実施形態では１６個）の磁石収容孔２２が周方向に所定距離を隔てて設けられている。実施形態１の場合には、２個で対をなし外周側に向かうにつれて対向間距離が大きくなるようにＶ字状に配置された複数対（実施形態１の場合には８対）の磁石収容孔２２が周方向に等間隔に設けられている。

各磁石収容孔２２には、ロータコア２１の中心軸線Ｏと直角方向の断面形状が磁石収容孔２２よりも僅かに小さい矩形（長方形）の永久磁石２３がそれぞれ埋め込まれている。本実施形態の場合、Ｖ字状に配置された一対の磁石収容孔２２，２２に収容された一対の永久磁石２３，２３により一つの磁極が形成されている。この場合、８対の永久磁石２３，２３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。各磁石収容孔２２に埋め込まれた永久磁石２３は、磁石収容孔２２内に充填された非磁性材料よりなる接着材（図示せず）によりロータコア２１に固定されている。

なお、図３に示すように、ロータ２０の１磁極分において、一対の磁石収容孔２２，２２は、ロータコア２１の中心軸線Ｏ及び磁極中心を通る磁極中心線Ｃ１に対して線対称となる状態に形成されている。また、一つの磁極を形成する一対の磁石２３，２３は、磁極中心線Ｃ１に対して線対称となる状態（外周側が開くＶ字状）に配置されている。

対をなす磁石収容孔２２，２２のそれぞれの反磁極中心側には、反磁極中心側端部からロータコア２１の周方向外側に広がる磁気的空隙部としての第１バリア２４が形成されている。また、対をなす磁石収容孔２２，２２のそれぞれの磁極中心側には、磁極中心側端部からロータコア２１の内周側（中心軸線Ｏ側）に広がる磁気的空隙部としての第２バリア２５が形成されている。対をなす第２バリア２５，２５の間には、当該部位に磁束飽和を起こさせ、磁気回路の形成を阻害させる中央ブリッジ２６が径方向に延伸するよう形成されている。

図３及び図４に示すように、第１バリア２４の内周側端部（中心軸線Ｏ側端部）には、永久磁石２３の第１バリア側側面２３ａの内周側端部を保持する第１保持部２７が設けられている。第１保持部７の永久磁石２３と対向する面には、永久磁石２３から遠ざかる方向（図４の右方向）に凹んで軸方向に延びる凹溝２７ａが形成されている。この凹溝２７ａが形成されていることによって、第１保持部２７を通る磁束を少なくすることができるので、減磁を少なく抑制することができる。

また、第２バリア２５の外周側端部（反中心軸線Ｏ側端部）には、永久磁石２３の第２バリア側側面２３ｂの外周側端部を保持する第２保持部２８が設けられている。即ち、この第２保持部２８は、断面形状が矩形の永久磁石２３の一つ角部に設けられた第１保持部２７に対して、対角線上に位置する角部に設けられている。これにより、第１保持部２７と第２保持部２８で、永久磁石２３の周方向両側の側面を挟持するようにされている。第２保持部２８の永久磁石２３と対向する面には、永久磁石２３から遠ざかる方向（図４の左方向）に凹んで軸方向に延びる凹溝２８ａが形成されている。この凹溝２８ａが形成されていることによって、第２保持部２８を通る磁束を少なくすることができるので、減磁を少なく抑制することができる。

そして、図４に示すように、磁石収容孔２２の外周側壁面２２ａの第２バリア側端部は、永久磁石２３の平面状に形成された外周側側面２３ｃと平行な平面に形成されている。これにより、磁石収容孔２２の外周側壁面２２ａの第２バリア側端部と永久磁石２３の外周側側面２３ｃとの間に形成される隙間は、可能な限り小さくなるように設定されている。また、磁石収容孔２２の内周側壁面２２ｂの第２バリア側端部は、永久磁石２３の平面状に形成された内周側側面２３ｄと平行な平面に形成されている。これにより、磁石収容孔２２の内周側壁面２２ｂの第２バリア側端部と永久磁石２３の内周側側面２３ｄとの間に形成される隙間は、可能な限り小さく設定することが可能となる。

そして、図３に示すように、永久磁石２３の第２バリア側側面２３ｂの径方向両側に隣接して第２バリア２５の一部を区画する各部分区画面２５ａ，２５ｂは、第２バリア側側面２３ｂよりも磁極中心線Ｃ１側に突出している。ここで、各部分区画面２５ａ，２５ｂが第２バリア側側面２３ｂよりも磁極中心線Ｃ１側に突出しているか否かは、各部分区画面２５ａ，２５ｂと磁石収容孔２２の壁面とが交わる角部を基準に決定される。

本実施形態の場合、永久磁石２３の内周側に位置する部分区画面２５ａは、永久磁石２３の第２バリア側側面２３ｂから磁極中心線Ｃ１側に０．５ｍｍ程度突出している。また、永久磁石２３の外周側に位置する部分区画面２５ｂは、第２保持部２８の磁極中心線Ｃ１側の側面であり、この部分区画面２５ｂの磁極中心線Ｃ１側への突出量は、第２保持部２８の幅寸法に相当する。このようにすることによって、形成される磁路のパーミアンスを大きくすることができる。

ステータ３０は、円環状に形成されて周方向に配列された複数のスロット（図示せず）を有するステータコア３１と、ステータコア３１のスロットに巻装されたステータコイル３５とを有する。このステータ３０は、ステータコア３１の外周部がハウジング１０の軸方向中央部の内壁面に固定され、ロータ２０の径方向外側に所定のエアギャップを介して対向配置されている。

以上のように構成された実施形態１のロータ２０によれば、ロータコア２１は、磁石収容孔２２に収容された永久磁石２３の第１バリア側側面２３ａの内周側端部を保持する第１保持部２７と、永久磁石２３の第２バリア側側面２３ｂの外周側端部を保持する第２保持部２８とを有する。即ち、実施形態１では、断面形状が矩形の永久磁石２３の対角線上に位置する二つの角部において、永久磁石２３の周方向両側の側面を第１保持部２７と第２保持部２８で保持するようにしている。これにより、永久磁石２３の発熱により第１及び第２保持部２７，２８に繰り返し作用する熱応力を、第１及び第２保持部２７，２８のそれぞれの周方向反対側へ躱して逃がすことができるので、十分な強度を確保することができる。

また、磁石収容孔２２の外周側壁面２２ａの第２バリア側端部は、永久磁石２３の外周側側面２３ｃと平行な平面に形成されているとともに、磁石収容孔２２の内周側壁面２２ｂの第２バリア側端部は、永久磁石２３の内周側側面２３ｄと平行な平面に形成されている。そのため、磁石収容孔２２の外周側壁面２２ａの第２バリア側端部と永久磁石２３との間、及び磁石収容孔２２の内周側壁面２２ｂの第２バリア側端部と永久磁石２３との間にそれぞれ形成される隙間を可能な限り小さく設定することができる。これにより、Ｖ字状に配置された一対の磁石収容孔２２，２２の間に形成される中央ブリッジ２６から漏れる磁束により形成される、ロータ２０内で完結する磁束ループ上に、大きな磁気的空隙部が形成されないようにすることができるので、対減磁性能を向上させることができる。

また、実施形態１の第１及び第２保持部２７，２８は、永久磁石２３と対向する面に永久磁石２３からそれぞれ遠ざかる方向に凹んで軸方向に延びる凹溝２７ａ，２８ａを有する。これにより、第１及び第２保持部２７，２８を通る磁束を少なくすることができるので、減磁を少なく抑制することができる。

また、実施形態１では、永久磁石２３の第２バリア側側面２３ｂの径方向両側に隣接して第２バリア２５の一部を区画する各部分区画面２５ａ，２５ｂは、第２バリア側側面２３ｂよりも磁極中心線Ｃ１側に突出するようにされているので、形成される磁路のパーミアンスを大きくすることができる。

〔実施形態２〕
実施形態２のロータ２０Ａは、実施形態１のロータ２０に代えて、実施形態１の回転電機１に搭載されている。このロータ２０Ａは、磁石収容孔２２に収容された永久磁石２３の第２バリア側側面２３ｂを保持する第２保持部２９の構成が実施形態１の第２保持部２８と異なる。よって、実施形態１と共通する部材や構成についての詳しい説明は省略し、以下、異なる点及び重要な点を説明する。なお、実施形態１と共通する部材や部位については同じ符号を用いる。

実施形態２のロータ２０Ａは、図５に示すように、軸孔２１ａ、８対（１６個）の磁石収容孔２２、第１バリア２４、第２バリア２５、中央ブリッジ２６、第１保持部２７及び第２保持部２８を有するロータコア２１と、各磁石収容孔２２にそれぞれ収容された８対（１６個）の永久磁石２３と、を備えている。

実施形態２のロータ２０Ａは、ロータコア２１の軸孔２１ａ、８対（１６個）の磁石収容孔２２、第１バリア２４及び第１保持部２７、並びに８対（１６個）の永久磁石２３が実施形態１のものと同様に構成されている。よって、実施形態２の場合にも、磁石収容孔２２に収容された永久磁石２３の第１バリア側側面２３ａの内周側端部を保持する第１保持部２７が、実施形態１と同様に設けられている。

実施形態２の第２保持部２９は、図５及び図６に示すように、対をなす第２バリア２５，２５の間に形成された中央ブリッジ２６から周方向両側にある対をなす永久磁石２３，２３に向かって突出し、その先端が各永久磁石２３，２３の第２バリア側側面２３ｂ，２３ｂに当接する状態に形成されている。この場合、第２保持部２９の先端は、永久磁石２３の第２バリア側側面２３ｂの径方向中央から内周側へ少し寄った位置に当接しており、その先端の径方向両側にある磁石収容孔２２と第２バリア２５との境界角部から離間している。このように第２保持部２９が設けられることによって、第２バリア２５は、内周側と外周側に分断されている。

そして、図６に示すように、第２保持部２９の中央ブリッジ２６からの突出位置は、中央ブリッジ２６の内周側端部から第２保持部２９までの長さＡが中央ブリッジ２６の外周側端部から第２保持部２９までの長さＢよりも長くなる位置に設定されている。これにより、第２保持部２９で分断された第２バリア２５は、内周側に大きなバリアを有するので磁気的空隙部としてのより大きな効果が得られる。

また、第２保持部２９の中心線Ｌ１と磁極中心線Ｃ１とのなす角度αは、鋭角であり、且つ永久磁石２３の配向方向に垂直な垂線Ｌ２と磁極中心線Ｃ１とのなす角度βよりも小さくされている。これにより、第２保持部２９の長さをより長くすることができるので、永久磁石２３と中央ブリッジ２６と第２保持部２９を通る磁気飽和ループを大きくすることができる。

また、実施形態２では、永久磁石２３の第２バリア側側面２３ｂの内周側に隣接して第２バリア２５の一部を区画する部分区画面２５ａと磁石収容孔２２の壁面とが交わる角部だけが、第２バリア側側面２３ｂよりも磁極中心線Ｃ１側に突出するようにされている。即ち、実施形態２の場合には、実施形態１の第２保持部２８が設けられておらず、且つ、永久磁石２３の第２バリア側側面２３ｂの外周側に隣接して第２バリア２５の一部を区画する部分区画面２５ｂと磁石収容孔２２の壁面とが交わる角部は、第２バリア側側面２３ｂよりも磁極中心線Ｃ１側に突出していない。

また、実施形態２の場合にも、実施形態１と同様に、磁石収容孔２２の外周側壁面２２ａの第２バリア側端部は、永久磁石２３の平面状に形成された外周側側面２３ｃと平行な平面に形成されている。また、磁石収容孔２２の内周側壁面２２ｂの第２バリア側端部は、永久磁石２３の平面状に形成された内周側側面２３ｄと平行な平面に形成されている。

なお、実施形態２では、各磁石収容孔２２に収容された永久磁石２３は、次の方法で接着固定される。即ち、ロータコア２１の各磁石収容孔２２に永久磁石２３を収容した後、図７に示すように、ロータコア２１の軸孔２１ａに圧入固定した回転軸１３と共にロータコア２１を回転させる。これにより、磁石収容孔２２に収容された永久磁石２３は、ロータコア２１の回転に伴って発生する遠心力によって、磁石収容孔２２の外周側壁面２２ａに押し付けられた状態になる。この状態で、ノズル４０から第２バリア２５内に液状接着材を供給すると、供給された液状接着材は、第２保持部２９に案内されて磁石収容孔２２に流動し、遠心力により磁石収容孔２２と永久磁石２３の間の隙間に入り込む。その後、磁石収容孔２２と永久磁石２３の間の隙間に入り込んだ液状接着材が固化することによって永久磁石２３が強固に接着固定される。

以上のように構成された実施形態２のロータ２０Ａによれば、ロータコア２１は、永久磁石２３の第１バリア側側面２３ａの内周側端部を保持する第１保持部２７と、中央ブリッジから２６突出して永久磁石２３の第２バリア側側面２３ｂの径方向中央から内周側へ少し寄った位置に当接し保持する第２保持部２９とを有する。即ち、実施形態２では、断面形状が矩形の永久磁石２３の第１バリア側側面２３ａの内周側端部と、第２バリア側側面２３ｂの径方向中央から内周側へ少し寄った位置を、第１保持部２７と第２保持部２９で保持するようにしている。これにより、永久磁石２３の発熱により第１及び第２保持部２７，２９に繰り返し作用する熱応力を、第１及び第２保持部２７，２９のそれぞれの周方向反対側へ躱して逃がすことができるので、十分な強度を確保することができる。

また、実施形態２の場合にも、磁石収容孔２２の外周側壁面２２ａの第２バリア側端部は、永久磁石２３の外周側側面２３ｃと平行な平面に形成されているとともに、磁石収容孔２２の内周側壁面２２ｂの第２バリア側端部は、永久磁石２３の内周側側面２３ｄと平行な平面に形成されているので、実施形態１と同様に、対減磁性能を向上させることができる。

また、実施形態２の場合にも、永久磁石２３の第２バリア側側面２３ｂの内周側に隣接して第２バリア２５の一部を区画する各部分区画面２５ａは、第２バリア側側面２３ｂよりも磁極中心線Ｃ１側に突出するようにされているので、実施形態１と同様に、形成される磁路のパーミアンスを大きくすることができる。

さらに、実施形態２では、中央ブリッジ２６は、内周側端部から第２保持部２９までの長さＡが中央ブリッジ２６の外周側端部から第２保持部２９までの長さＢよりも長くされている。そのため、第２保持部２９で分断された第２バリア２５は、内周側に大きなバリアを有するので、磁気的空隙部としてのより大きな効果を得ることができる。

また、実施形態２では、第２保持部２９の中心線Ｌ１と磁極中心線Ｃ１とのなす角度αは、鋭角であり、且つ永久磁石２３の配向方向に垂直な垂線Ｌ２と磁極中心線Ｃ１とのなす角度βよりも小さくされている。そのため、第２保持部２９の長さをより長くすることができるので、永久磁石２３と中央ブリッジ２６と第２保持部２９を通る磁気飽和ループを大きくすることができる。

〔変形例１〕
変形例１は、図８に示すように、第２保持部２９の中心線Ｌ１と磁極中心線Ｃ１とのなす角度αを、実施形態２における角度αよりも小さくしたものである。なお、変形例１における角度βは、実施形態２における角度βと同じである。変形例１のように角度αをさらに小さくすれば、第２保持部２９の長さを、実施形態２の第２保持部２９よりも更に長くすることができる。これにより、永久磁石２３と中央ブリッジ２６と第２保持部２９を通る磁気飽和ループを更に大き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、本発明に係るロータを、電動機として機能する回転電機に適用した例を説明したが、本発明に係るロータは、発電機として機能する回転電機や、電動機及び発電機として選択的に機能するように構成された回転電機にも適用することができる。

１…回転電機、１０…ハウジング、２０，２０Ａ…ロータ、２１…ロータコア、２２…磁石収容孔、２２ａ…外周側壁面、２２ｂ…内周側壁面、２３…永久磁石、２３ａ…第１バリア側側面、２３ｂ…第２バリア側側面、２３ｃ…外周側側面、２３ｄ…内周側側面、２４…第１バリア、２５…第２バリア、２５ａ，２５ｂ…部分区画面、２６…中央ブリッジ、２７…第１保持部、２７ａ，２８ａ…凹溝、２８，２９…第２保持部、３０…ステータ、Ｃ１…磁極中心線、Ｌ１…中心線、Ｌ２…垂線。

Claims

２個で対をなし外周側に向かうにつれて対向間距離が大きくなるようにＶ字状に配置された複数対の磁石収容孔（２２）を有するロータコア（２１）と、Ｖ字状に配置され対をなす前記磁石収容孔に収容されてそれぞれ一つの磁極を形成する複数対の永久磁石（２３）と、を備えた回転電機のロータにおいて、
前記ロータコアは、対をなす前記磁石収容孔のそれぞれの反磁極中心側端部から周方向外側に広がる第１バリア（２４）と、対をなす前記磁石収容孔のそれぞれの磁極中心側端部から内周側に広がる第２バリア（２５）と、対をなす前記第２バリアの間に形成された径方向に延びる中央ブリッジ（２６）と、前記永久磁石の第１バリア側側面（２３ａ）の内周側端部を保持する第１保持部（２７）と、前記中央ブリッジから突出して前記永久磁石の第２バリア側側面（２３ｂ）を保持する第２保持部（２９）と、を有し、
前記磁石収容孔の外周側壁面（２２ａ）の前記第２バリア側端部は、前記永久磁石の平面状に形成された外周側側面（２３ｃ）と平行な平面に形成されているとともに、
前記磁石収容孔の内周側壁面（２２ｂ）の前記第２バリア側端部は、前記永久磁石の平面状に形成された内周側側面（２３ｄ）と平行な平面に形成され、
前記中央ブリッジは、内周側端部から前記第２保持部までの長さ（Ａ）が外周側端部から前記第２保持部までの長さ（Ｂ）よりも長くされ、
前記中央ブリッジから突出する前記第２保持部の先端は、前記永久磁石の第２バリア側側面の径方向中央から内周側へ寄った位置に当接し、
前記第２保持部の中心線（Ｌ１）と磁極中心線（Ｃ１）とのなす角度αは、鋭角であり、且つ前記永久磁石の配向方向に垂直な垂線（Ｌ２）と前記磁極中心線とのなす角度βよりも小さいことを特徴とする回転電機のロータ。
前記永久磁石の前記第２バリア側側面の径方向両側に隣接して前記第２バリアの一部を区画する各部分区画面（２５ａ，２５ｂ）の少なくとも一方は、前記第２バリア側側面よりも前記磁極中心線側に突出し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。
請求項１又は２に記載の回転電機のロータの製造方法であって、
前記永久磁石は、前記磁石収容孔に収容された後、前記ロータコアを回転させることにより発生する遠心力によって前記外周側壁面に押し付けられた状態で、前記第２バリアに供給され前記第２保持部に案内されて前記磁石収容孔に流動した液状接着材により接着固定されていることを特徴とする回転電機のロータの製造方法。