JP7335831B2 - ROTOR AND ARC MAGNET MANUFACTURING METHOD FOR ROTATING ELECTRIC MACHINE - Google Patents

ROTOR AND ARC MAGNET MANUFACTURING METHOD FOR ROTATING ELECTRIC MACHINE Download PDF

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Description

本発明は、電動車両などに搭載される回転電機のロータ、及び回転電機のロータの各円弧磁石を製造する円弧磁石製造方法に関する。 The present invention relates to a rotor of a rotary electric machine mounted on an electric vehicle or the like, and an arc magnet manufacturing method for producing each arc magnet of the rotor of the rotary electric machine.

従来から、ハイブリッド車、バッテリ駆動車、燃料電池車等の電動車両には電動機、発電機等の回転電機が搭載されている。これら電動車両の普及に伴い、電動車両に搭載される回転電機には、出力性能の向上がより一層求められている。 2. Description of the Related Art Electric vehicles such as hybrid vehicles, battery-powered vehicles, and fuel cell vehicles have conventionally been equipped with rotating electric machines such as electric motors and generators. With the popularization of these electric vehicles, there is a growing demand for improved output performance of rotary electric machines mounted on the electric vehicles.

そこで、例えば特許文献1には、永久磁石を径方向に複数層配置し、外径側円弧磁石及び一対の内径側円弧磁石を有する回転電機のロータが開示されている。これにより、ロータの各磁極部におけるマグネットトルクを増大させることができるので、回転電機の出力性能を向上できる。 Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a rotor of a rotating electric machine in which a plurality of layers of permanent magnets are arranged in the radial direction, and which has an outer diameter side arc magnet and a pair of inner diameter side arc magnets. As a result, the magnet torque in each magnetic pole portion of the rotor can be increased, so that the output performance of the rotary electric machine can be improved.

特開2018-102039号公報JP 2018-102039 A

しかしながら、特許文献1のロータの一対の内径側円弧磁石には、d軸電流による鎖交磁束のうち、外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る領域が形成される。外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る内径側円弧磁石の各領域は、パーミアンスが低くなるため、減磁しやすい。ロータの磁石に減磁が生じると、回転電機の出力性能が低下するため、外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る内径側円弧磁石の各領域に生じる減磁は、回転電機の出力性能向上の妨げとなっていた。 However, in the pair of inner circular arc magnets of the rotor of Patent Document 1, a region is formed through which the interlinking magnetic flux of the d-axis current does not pass through the outer circular arc magnets. Each area of the inner arc magnet through which the interlinking magnetic flux does not pass through the outer arc magnet has a low permeance and thus is easily demagnetized. If demagnetization occurs in the rotor magnet, the output performance of the rotating electrical machine will decrease. This was an impediment to improving performance.

本発明は、円弧磁石に生じる減磁を抑制できる回転電機のロータ、及び回転電機のロータの各円弧磁石を製造する円弧磁石製造方法を提供する。 The present invention provides a rotor of a rotary electric machine capable of suppressing demagnetization occurring in the arc magnet, and an arc magnet manufacturing method for producing each arc magnet of the rotor of the rotary electric machine.

第1発明は、
略円環形状のロータコアと、
前記ロータコアの周方向に所定の間隔で形成された複数の磁極部と、を備え、
各磁極部は、
径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一つの外径側円弧磁石から構成される外径側磁石部と、
前記外径側磁石部よりも前記径方向において内側に位置し、前記径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一対の内径側円弧磁石から構成される内径側磁石部と、を有し、
各円弧磁石は、内周面と外周面とが同じ円弧中心を有する円弧磁石であり、
各磁極部の中心軸をd軸、該d軸に対し電気角で90度隔てた軸をq軸とした場合、
前記内径側磁石部は、前記d軸に対して対称に形成されており、
一対の前記内径側円弧磁石は、
前記周方向において、前記d軸に対し一方側に位置し、前記d軸側のd軸側端部及び前記q軸側のq軸側端部を有する第1内径側円弧磁石と、
前記周方向において、前記d軸に対し他方側に位置し、前記d軸側のd軸側端部及び前記q軸側のq軸側端部を有する第2内径側円弧磁石と、を備える、回転電機のロータであって、
前記外径側円弧磁石と、前記第1内径側円弧磁石と、前記第2内径側円弧磁石とは、軸方向から見た形状が略同一であり、
前記第1内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の円弧中心と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記一方側に位置する第1端部と、を通る第1仮想直線よりも前記周方向において外側であるように配置されており、
前記第2内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の前記円弧中心と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記他方側に位置する第2端部と、を通る第2仮想直線よりも前記周方向において外側であるように配置されており、
前記第1内径側円弧磁石及び前記第2内径側円弧磁石は、前記外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高い。
The first invention is
a substantially annular rotor core;
a plurality of magnetic pole portions formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor core,
Each magnetic pole is
an outer diameter side magnet portion composed of at least one outer diameter side arc magnet arranged so as to protrude radially inward;
an inner diameter side magnet portion positioned radially inward of the outer diameter side magnet portion and configured from at least a pair of inner diameter side arc magnets arranged so as to protrude inward in the radial direction. death,
Each arc magnet is an arc magnet in which the inner peripheral surface and the outer peripheral surface have the same arc center,
When the central axis of each magnetic pole portion is the d-axis and the axis separated by an electrical angle of 90 degrees from the d-axis is the q-axis,
The inner diameter side magnet portion is formed symmetrically with respect to the d-axis,
The pair of inner diameter arc magnets are
a first inner diameter arc magnet located on one side of the d-axis in the circumferential direction and having a d-axis side end on the d-axis side and a q-axis side end on the q-axis side;
a second inner diameter arc magnet located on the other side of the d-axis in the circumferential direction and having a d-axis side end on the d-axis side and a q-axis side end on the q-axis side; A rotor of a rotating electric machine,
The outer diameter arc magnet, the first inner diameter arc magnet, and the second inner diameter arc magnet have substantially the same shape when viewed from the axial direction,
The q-axis side end of the first inner diameter arc magnet is positioned between the center of the arc of the outer diameter arc magnet and the first end located on the one side in the circumferential direction of the outer diameter arc magnet. is arranged to be outside in the circumferential direction from the first imaginary straight line passing through,
The q-axis side end of the second inner diameter arc magnet is a second end located on the other side in the circumferential direction of the outer diameter arc magnet and the arc center of the outer diameter arc magnet. and arranged so as to be outside in the circumferential direction of the second imaginary straight line passing through,
The first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet have a higher intrinsic coercive force than the outer diameter arc magnet.

第2発明は、
略円環形状のロータコアと、
前記ロータコアの周方向に所定の間隔で形成された複数の磁極部と、を備え、
各磁極部は、
径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一つの外径側円弧磁石から構成される外径側磁石部と、
前記外径側磁石部よりも前記径方向において内側に位置し、前記径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一対の内径側円弧磁石から構成される内径側磁石部と、を有し、
各円弧磁石は、内周面と外周面とが同じ円弧中心を有する円弧磁石であり、
各磁極部の中心軸をd軸、該d軸に対し電気角で90度隔てた軸をq軸とした場合、
前記内径側磁石部は、前記d軸に対して対称に形成されており、
一対の前記内径側円弧磁石は、
前記周方向において、前記d軸に対し一方側に位置し、前記d軸側のd軸側端部及び前記q軸側のq軸側端部を有する第1内径側円弧磁石と、
前記周方向において、前記d軸に対し他方側に位置し、前記d軸側のd軸側端部及び前記q軸側のq軸側端部を有する第2内径側円弧磁石と、を備える、回転電機のロータであって、
前記外径側円弧磁石と、前記第1内径側円弧磁石と、前記第2内径側円弧磁石とは、軸方向から見た形状が略同一であり、
前記第1内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の円弧中心と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記一方側に位置する第1端部と、を通る第1仮想直線よりも前記周方向において外側であり、前記d軸側端部が、前記第1仮想直線よりも前記周方向において内側であるように配置されており、
前記第2内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の前記円弧中心と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記他方側に位置する第2端部と、を通る第2仮想直線よりも前記周方向において外側であり、前記d軸側端部が、前記第2仮想直線よりも前記周方向において内側であるように配置されており、
前記第1内径側円弧磁石には、前記q軸側端部を含み、前記第1仮想直線よりも前記周方向において外側の領域に、前記外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高い保磁力増大部が形成されており、
前記第2内径側円弧磁石には、前記q軸側端部を含み、前記第2仮想直線よりも前記周方向において外側の領域に、前記外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高い保磁力増大部が形成されている。
The second invention is
a substantially annular rotor core;
a plurality of magnetic pole portions formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor core,
Each magnetic pole is
an outer diameter side magnet portion composed of at least one outer diameter side arc magnet arranged so as to protrude radially inward;
an inner diameter side magnet portion positioned radially inward of the outer diameter side magnet portion and configured from at least a pair of inner diameter side arc magnets arranged so as to protrude inward in the radial direction. death,
Each arc magnet is an arc magnet in which the inner peripheral surface and the outer peripheral surface have the same arc center,
When the central axis of each magnetic pole portion is the d-axis and the axis separated by an electrical angle of 90 degrees from the d-axis is the q-axis,
The inner diameter side magnet portion is formed symmetrically with respect to the d-axis,
The pair of inner diameter arc magnets are
a first inner diameter arc magnet located on one side of the d-axis in the circumferential direction and having a d-axis side end on the d-axis side and a q-axis side end on the q-axis side;
a second inner diameter arc magnet located on the other side of the d-axis in the circumferential direction and having a d-axis side end on the d-axis side and a q-axis side end on the q-axis side; A rotor of a rotating electric machine,
The outer diameter arc magnet, the first inner diameter arc magnet, and the second inner diameter arc magnet have substantially the same shape when viewed from the axial direction,
The q-axis side end of the first inner diameter arc magnet is positioned between the center of the arc of the outer diameter arc magnet and the first end located on the one side in the circumferential direction of the outer diameter arc magnet. , and the d-axis side end portion is arranged to be inner than the first imaginary line in the circumferential direction,
The q-axis side end of the second inner diameter arc magnet is a second end located on the other side in the circumferential direction of the outer diameter arc magnet and the arc center of the outer diameter arc magnet. and the d-axis side end is arranged to be inner than the second imaginary line in the circumferential direction, and
In the first inner diameter arc magnet, a coercive force having a higher intrinsic coercive force than that of the outer diameter arc magnet is provided in a region including the q-axis side end and outside the first imaginary straight line in the circumferential direction. An enlarged part is formed,
In the second inner diameter arc magnet, a coercive force having a higher intrinsic coercive force than that of the outer diameter arc magnet is provided in a region including the q-axis side end portion and outside the second imaginary straight line in the circumferential direction. An augmentation is formed.

第1発明によれば、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石は、外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高いので、外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石の各領域に生じる減磁を抑制できる。 According to the first invention, since the first inner arc magnet and the second inner arc magnet have a higher intrinsic coercive force than the outer arc magnet, the interlinkage magnetic flux that does not pass through the outer arc magnet passes through the second inner arc magnet. It is possible to suppress the demagnetization that occurs in each region of the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet.

第2発明によれば、外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石の各領域に固有保磁力が高い保磁力増大部を設けることができるので、外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石の各領域に生じる減磁を抑制できる。 According to the second invention, the coercive force increasing portion having a high intrinsic coercive force can be provided in each region of the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet through which the interlinkage magnetic flux that does not pass through the outer diameter arc magnet passes. Therefore, demagnetization occurring in each region of the first inner arc magnet and the second inner arc magnet through which interlinkage magnetic flux that does not pass through the outer arc magnet can be suppressed.

本発明の第1実施形態の回転電機のロータを軸方向から見た正面図である。It is the front view which looked at the rotor of the rotary electric machine of 1st Embodiment of this invention from the axial direction. 図1の回転電機のロータの磁極部周辺の拡大図である。2 is an enlarged view of the vicinity of the magnetic pole portion of the rotor of the rotary electric machine of FIG. 1; FIG. 図1の回転電機のロータの各円弧磁石の製造方法を説明する図である。1. It is a figure explaining the manufacturing method of each arc magnet of the rotor of the rotary electric machine of FIG. 第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石に、外径側円弧磁石よりも保磁力が高い円弧磁石を用いた場合と、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石に、外径側円弧磁石と同一の保磁力を有する円弧磁石を用いた場合と、において、円弧磁石の温度に応じた減磁指標を比較したグラフである。A case where an arc magnet having a higher coercive force than an outer diameter arc magnet is used for the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet, and an outer 2 is a graph comparing the demagnetization index according to the temperature of an arc magnet in the case of using an arc magnet having the same coercive force as that of a radius side arc magnet. 本発明の第2実施形態の回転電機のロータの磁極部周辺の拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the magnetic pole portion of the rotor of the rotary electric machine according to the second embodiment of the present invention; 本発明の第3実施形態の回転電機のロータの磁極部周辺の拡大図である。It is an enlarged view around the magnetic pole part of the rotor of the rotary electric machine of 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明の回転電機のロータの各実施形態を、添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, each embodiment of the rotor of the rotary electric machine of the present invention will be described based on the accompanying drawings.

[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態の回転電機のロータ10について図1~図4を参照しながら説明する。
[First embodiment]
First, a rotor 10 of a rotary electric machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

(ロータ)
図1に示すように、本発明の一実施形態の回転電機のロータ10は、ロータシャフト(不図示)の外周部に取り付けられ、円環中心CLを中心とする略円環形状のロータコア20と、ロータコア20の周方向に所定の間隔で形成された複数の磁極部30(本実施形態では12個)と、を備える。ロータ10は、ステータ(不図示)の内周側に配置される。
(rotor)
As shown in FIG. 1, a rotor 10 of a rotary electric machine according to one embodiment of the present invention is attached to the outer peripheral portion of a rotor shaft (not shown) and has a substantially annular rotor core 20 centered on an annular center CL. , and a plurality of magnetic pole portions 30 (12 pieces in this embodiment) formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor core 20 . The rotor 10 is arranged inside the stator (not shown).

なお、本明細書等では、断りなく軸方向、径方向、周方向というときは、ロータ10の円環中心CLを基準にした方向をいう。 In this specification and the like, the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction refer to directions based on the ring center CL of the rotor 10 unless otherwise specified.

ロータコア20は、同一形状の略円環形状の電磁鋼板200が軸方向に複数積層されて形成されている。ロータコア20は、円環中心CLと同中心のロータシャフト孔21を有する。さらに、円環中心CLと各磁極部30の中心とを結ぶ、各磁極部30の中心軸をd軸(図中d-axis)、d軸に対し電気角で90度隔てた軸をq軸(図中q-axis)とした場合、ロータコア20の各磁極部30は、d軸と交差するように形成され、d軸に対して対称な形状を有する外径側磁石挿入孔410を備える。ロータコア20の各磁極部30は、外径側磁石挿入孔410よりも径方向において内側に位置し、d軸を挟んで対称に形成された一対の内径側磁石挿入孔420を備える。外径側磁石挿入孔410及び一対の内径側磁石挿入孔420は、いずれも径方向の内側に凸となる円弧形状を有する。 The rotor core 20 is formed by laminating a plurality of substantially annular magnetic steel sheets 200 having the same shape in the axial direction. The rotor core 20 has a rotor shaft hole 21 concentric with the ring center CL. Further, the center axis of each magnetic pole portion 30 connecting the ring center CL and the center of each magnetic pole portion 30 is the d-axis (d-axis in the drawing), and the axis separated by an electrical angle of 90 degrees from the d-axis is the q-axis. (q-axis in the drawing), each magnetic pole portion 30 of the rotor core 20 is formed to intersect the d-axis and has an outer diameter side magnet insertion hole 410 having a shape symmetrical with respect to the d-axis. Each magnetic pole portion 30 of the rotor core 20 is provided with a pair of inner diameter side magnet insertion holes 420 located radially inside the outer diameter side magnet insertion holes 410 and formed symmetrically with respect to the d-axis. Both the outer diameter side magnet insertion hole 410 and the pair of inner diameter side magnet insertion holes 420 have an arc shape that protrudes inward in the radial direction.

ロータコア20の各磁極部30には、周方向において、一対の内径側磁石挿入孔420の間に、d軸と交差するように形成された空隙部60が設けられている。ロータコア20には、一対の内径側磁石挿入孔420と空隙部60との間を径方向に延びる一対のリブ50が設けられている。 Each magnetic pole portion 30 of the rotor core 20 is provided with a gap portion 60 formed to intersect the d-axis in the circumferential direction between the pair of inner diameter side magnet insertion holes 420 . The rotor core 20 is provided with a pair of ribs 50 extending radially between the pair of inner diameter side magnet insertion holes 420 and the gap 60 .

ロータコア20は、各磁極部30の空隙部60よりも径方向の内側でd軸と交差する位置に形成された第1肉抜孔71と、隣接する磁極部30間でq軸と交差する位置に形成された第2肉抜孔72と、を有する。第1肉抜孔71は、d軸に対して対称な形状となっている。第2肉抜孔72は、q軸に対して対称な形状となっている。 The rotor core 20 includes a first lightening hole 71 formed at a position that intersects the d-axis radially inside the air gap 60 of each magnetic pole portion 30, and a first lightening hole 71 that is formed at a position intersecting the q-axis between the adjacent magnetic pole portions 30. and a second lightening hole 72 formed. The first lightening hole 71 has a shape symmetrical with respect to the d-axis. The second lightening hole 72 has a shape symmetrical with respect to the q-axis.

各磁極部30は、外径側磁石部310と、外径側磁石部310よりも径方向において内側に位置する内径側磁石部320と、を有する。外径側磁石部310は、径方向の内側に凸となるように配置された外径側円弧磁石810から構成される。内径側磁石部320は、径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一対の内径側円弧磁石820から構成される。外径側磁石部310及び内径側磁石部320は、d軸に対して対称に形成されている。 Each magnetic pole portion 30 has an outer diameter side magnet portion 310 and an inner diameter side magnet portion 320 located radially inward of the outer diameter side magnet portion 310 . The outer diameter side magnet portion 310 is composed of outer diameter side arc magnets 810 arranged so as to protrude inward in the radial direction. The inner diameter side magnet portion 320 is composed of at least a pair of inner diameter side arc magnets 820 arranged so as to protrude inward in the radial direction. The outer diameter side magnet portion 310 and the inner diameter side magnet portion 320 are formed symmetrically with respect to the d-axis.

外径側磁石部310を構成する外径側円弧磁石810は、ロータコア20の外径側磁石挿入孔410に挿入されている。内径側磁石部320を構成する一対の内径側円弧磁石820は、ロータコア20の一対の内径側磁石挿入孔420に挿入されている。 Outer diameter arc magnets 810 forming outer diameter magnet portion 310 are inserted into outer diameter magnet insertion holes 410 of rotor core 20 . A pair of inner diameter side arc magnets 820 constituting inner diameter side magnet portion 320 are inserted into a pair of inner diameter side magnet insertion holes 420 of rotor core 20 .

外径側円弧磁石810及び一対の内径側円弧磁石820は、径方向に磁化されている。また、外径側円弧磁石810及び一対の内径側円弧磁石820は、隣り合う磁極部30と磁化方向が異なり、磁極部30が周方向で交互に磁化方向が異なるように配置されている。 The outer diameter side arc magnet 810 and the pair of inner diameter side arc magnets 820 are magnetized in the radial direction. In addition, the outer diameter side arc magnet 810 and the pair of inner diameter side arc magnets 820 have magnetization directions different from those of the adjacent magnetic pole portions 30, and the magnetic pole portions 30 are arranged so that the magnetization directions are alternately different in the circumferential direction.

(磁極部)
図2に示すように、一対の内径側磁石挿入孔420は、d軸に対し周方向において一方側(図2中左側)に形成された第1内径側磁石挿入孔421と、d軸に対し周方向において他方側(図2中右側)に形成された第2内径側磁石挿入孔422と、を有する。
(Magnetic pole)
As shown in FIG. 2, the pair of inner diameter side magnet insertion holes 420 includes a first inner diameter side magnet insertion hole 421 formed on one side (left side in FIG. 2) in the circumferential direction with respect to the d-axis and a and a second inner diameter side magnet insertion hole 422 formed on the other side (right side in FIG. 2) in the circumferential direction.

第1内径側磁石挿入孔421と第2内径側磁石挿入孔422とは、径方向の外側に向かって、互いの周方向の距離が長くなるように広がる略ハの字状に設けられている。 The first inner diameter side magnet insertion hole 421 and the second inner diameter side magnet insertion hole 422 are provided in a substantially V shape that widens outward in the radial direction so that the circumferential distance between them increases. .

一対の内径側円弧磁石820は、第1内径側磁石挿入孔421に挿入され、d軸に対し周方向において一方側(図2の向かって左側)に位置する第1内径側円弧磁石821と、第2内径側磁石挿入孔422に挿入され、d軸に対し周方向において他方側(図2の向かって右側)に位置する第2内径側円弧磁石822と、を有する。 The pair of inner diameter arc magnets 820 are inserted into the first inner diameter magnet insertion holes 421, and are located on one side (left side in FIG. 2) in the circumferential direction with respect to the d-axis. and a second inner diameter arc magnet 822 inserted into the second inner diameter magnet insertion hole 422 and located on the other side (on the right side in FIG. 2) in the circumferential direction with respect to the d-axis.

ロータコア20の各磁極部30は、外径側磁石挿入孔410の径方向の外側に形成された周方向に延びる第1ロータヨーク部221と、外径側磁石挿入孔410と第1内径側磁石挿入孔421及び第2内径側磁石挿入孔422との間に形成され、径方向の内側に凸となるように湾曲して周方向に延びる第2ロータヨーク部222と、第1内径側磁石挿入孔421及び第2内径側磁石挿入孔422の径方向の内側に形成され、径方向の内側に凸となるように湾曲して周方向に延びる第3ロータヨーク部223と、を有する。 Each magnetic pole portion 30 of the rotor core 20 includes a first rotor yoke portion 221 formed radially outside the outer diameter side magnet insertion hole 410 and extending in the circumferential direction, an outer diameter side magnet insertion hole 410 and the first inner diameter side magnet insertion hole 410 . A second rotor yoke portion 222 that is formed between the hole 421 and the second inner diameter side magnet insertion hole 422 , curves to protrude radially inward and extends in the circumferential direction, and the first inner diameter side magnet insertion hole 421 . and a third rotor yoke portion 223 that is formed radially inward of the second inner diameter side magnet insertion hole 422 and that curves to project radially inward and extends in the circumferential direction.

以降、本明細書等では説明を簡単かつ明確にするために、ロータ10を軸方向から見て、円環中心CLを下方、d軸方向外径側を上方としたときに、周方向における一方側(図2の向かって左側)を左側、周方向における他方側(図2の向かって右側)を右側、と便宜上定義する。また、本明細書等では、周方向において内側とは、各磁極部30の周方向における中央側、すなわちd軸側をいい、周方向において外側とは、各磁極部30の周方向における両端側、すなわちq軸側をいう。 Hereinafter, in order to simplify and clarify the description in this specification and the like, when the rotor 10 is viewed from the axial direction, the ring center CL is downward and the outer diameter side in the d-axis direction is upward. For convenience, the side (the left side as viewed in FIG. 2) is defined as the left side, and the other side in the circumferential direction (the right side as viewed in FIG. 2) is defined as the right side. In this specification and the like, the inner side in the circumferential direction refers to the central side of each magnetic pole portion 30 in the circumferential direction, that is, the d-axis side, and the outer side in the circumferential direction refers to both end sides of each magnetic pole portion 30 in the circumferential direction. , that is, the q-axis side.

外径側円弧磁石810は、同じ円弧中心C10を有する内周面810N及び外周面810Fと、周方向において一方側に位置する左側端部810Lと、周方向において他方側に位置する右側端部810Rと、を有する。外径側円弧磁石810の円弧中心C10は、d軸上に位置している。外径側円弧磁石810の内周面810Nは、円弧中心C10を中心とする内周半径r10Nの略円弧形状である。外径側円弧磁石810の外周面810Fは、円弧中心C10を中心とする外周半径r10Fの略円弧形状である。外径側円弧磁石810の肉厚t10は、(外周半径r10F)-(内周半径r10N)の値と略同一となっている。 The outer diameter side arc magnet 810 has an inner peripheral surface 810N and an outer peripheral surface 810F having the same arc center C10, a left end portion 810L located on one side in the circumferential direction, and a right end portion 810R located on the other side in the circumferential direction. and have The arc center C10 of the outer diameter side arc magnet 810 is located on the d-axis. The inner peripheral surface 810N of the outer diameter side arc magnet 810 has a substantially arc shape with an inner peripheral radius r10N centered on the arc center C10. The outer peripheral surface 810F of the outer diameter side arc magnet 810 has a substantially arc shape with an outer peripheral radius r10F centered on the arc center C10. The thickness t10 of the outer diameter side arc magnet 810 is substantially the same as the value of (outer circumference radius r10F)-(inner circumference radius r10N).

第1内径側円弧磁石821は、同じ円弧中心C21を有する内周面821N及び外周面821Fと、q軸側端部821Qと、d軸側端部821Dと、を有する。第1内径側円弧磁石821の円弧中心C21は、d軸に対して第1内径側円弧磁石821と反対側の右側に位置している。第1内径側円弧磁石821の内周面821Nは、円弧中心C21を中心とする内周半径r21Nの略円弧形状である。第1内径側円弧磁石821の外周面821Fは、円弧中心C21を中心とする外周半径r21Fの略円弧形状である。第1内径側円弧磁石821の肉厚t21は、(外周半径r21F)-(内周半径r21N)の値と略同一となっている。 The first inner diameter side arc magnet 821 has an inner peripheral surface 821N and an outer peripheral surface 821F having the same arc center C21, a q-axis side end portion 821Q, and a d-axis side end portion 821D. The arc center C21 of the first inner diameter arc magnet 821 is located on the right side of the d-axis on the side opposite to the first inner diameter arc magnet 821 . The inner peripheral surface 821N of the first inner diameter side arc magnet 821 has a substantially arc shape with an inner peripheral radius r21N centered on the arc center C21. The outer peripheral surface 821F of the first inner diameter side arc magnet 821 has a substantially arc shape with an outer peripheral radius r21F centered on the arc center C21. The thickness t21 of the first inner diameter side arc magnet 821 is substantially the same as the value of (outer circumference radius r21F)-(inner circumference radius r21N).

第2内径側円弧磁石822は、同じ円弧中心C22を有する内周面822N及び外周面822Fと、q軸側端部822Qと、d軸側端部822Dと、を有する。第2内径側円弧磁石822の円弧中心C22は、d軸に対して第2内径側円弧磁石822と反対側の左側に位置している。第2内径側円弧磁石822の内周面822Nは、円弧中心C22を中心とする内周半径r22Nの略円弧形状である。第2内径側円弧磁石822の外周面822Fは、円弧中心C22を中心とする外周半径r22Fの略円弧形状である。第2内径側円弧磁石822の肉厚t22は、(外周半径r22F)-(内周半径r22N)の値と略同一となっている。 The second inner diameter side arc magnet 822 has an inner peripheral surface 822N and an outer peripheral surface 822F having the same arc center C22, a q-axis side end portion 822Q, and a d-axis side end portion 822D. The arc center C22 of the second inner diameter arc magnet 822 is positioned on the left side of the d-axis on the side opposite to the second inner diameter arc magnet 822 . The inner peripheral surface 822N of the second inner diameter side arc magnet 822 has a substantially arc shape with an inner peripheral radius r22N centered on the arc center C22. The outer peripheral surface 822F of the second inner diameter side arc magnet 822 has a substantially arc shape with an outer peripheral radius r22F centered on the arc center C22. The thickness t22 of the second inner diameter side arc magnet 822 is substantially the same as the value of (outer circumference radius r22F)-(inner circumference radius r22N).

第1内径側円弧磁石821の円弧中心C21は、d軸に対して第1内径側円弧磁石821と反対側の右側に位置しており、第2内径側円弧磁石822の円弧中心C22は、d軸に対して第2内径側円弧磁石822と反対側の左側に位置しているので、第1内径側円弧磁石821と外径側円弧磁石810との距離L11及び第2内径側円弧磁石822と外径側円弧磁石810との距離L12は、いずれも、q軸からd軸に近づくに従って長くなっている。 The arc center C21 of the first inner diameter arc magnet 821 is located on the right side of the d-axis on the side opposite to the first inner diameter arc magnet 821, and the arc center C22 of the second inner diameter arc magnet 822 is located at d Since it is located on the left side of the axis opposite to the second inner arc magnet 822, the distance L11 between the first inner arc magnet 821 and the outer arc magnet 810 and the second inner arc magnet 822 and The distance L12 from the outer diameter side arc magnet 810 increases from the q-axis toward the d-axis.

これにより、磁極部30の周方向長さが大きくなることを抑制できるので、ロータ10が大型化するのを抑制できる。また、ロータ10におけるq軸に沿った磁路(以下、q軸磁路とも呼ぶ)を広くとることができ、回転電機のリラクタンストルクを大きくできるので、回転電機の出力性能を向上できる。さらに、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822と、外径側円弧磁石810とによるマグネット磁束がd軸に集約されやすくなり、回転電機のマグネットトルクを効率的に利用でき、回転電機の出力性能を向上できる。 As a result, an increase in the circumferential length of the magnetic pole portions 30 can be suppressed, and an increase in the size of the rotor 10 can be suppressed. In addition, the magnetic path along the q-axis (hereinafter also referred to as the q-axis magnetic path) in the rotor 10 can be widened, and the reluctance torque of the rotating electrical machine can be increased, so that the output performance of the rotating electrical machine can be improved. Furthermore, the magnetic flux generated by the first inner diameter arc magnet 821, the second inner diameter arc magnet 822, and the outer diameter arc magnet 810 is easily concentrated on the d-axis, so that the magnet torque of the rotating electric machine can be efficiently used. The output performance of the rotary electric machine can be improved.

また、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822は、それぞれ径方向の内側に凸となるように配置された円弧磁石であるので、外径側磁石挿入孔410と第1内径側磁石挿入孔421との間に形成されるq軸磁路、及び外径側磁石挿入孔410と第2内径側磁石挿入孔422との間に形成されるq軸磁路を、磁気抵抗の少ない形状とすることができる。 In addition, since the first inner-diameter arc magnet 821 and the second inner-diameter arc magnet 822 are arc magnets arranged so as to protrude inward in the radial direction, the outer-diameter magnet insertion hole 410 and the first inner-diameter arc magnet 821 and the first inner-diameter arc magnet 822 The q-axis magnetic path formed between the side magnet insertion hole 421 and the q-axis magnetic path formed between the outer diameter side magnet insertion hole 410 and the second inner diameter side magnet insertion hole 422 are defined by the magnetic resistance. It can be made into a lesser shape.

さらに、第1内径側円弧磁石821は、q軸側端部821Qが、外径側円弧磁石810の円弧中心C10と、外径側円弧磁石810の左側端部810Lと、を通る第1仮想直線VL1よりも周方向において外側であり、d軸側端部821Dが、第1仮想直線VL1よりも周方向において内側であるように配置されている。第2内径側円弧磁石822は、q軸側端部822Qが、外径側円弧磁石810の円弧中心C10と、外径側円弧磁石810の右側端部810Rと、を通る第2仮想直線VL2よりも周方向において外側であり、d軸側端部822Dが、第2仮想直線VL2よりも周方向において内側であるように配置されている。 Furthermore, the q-axis side end 821Q of the first inner diameter arc magnet 821 is a first imaginary straight line passing through the arc center C10 of the outer diameter arc magnet 810 and the left end 810L of the outer diameter arc magnet 810. VL1 is circumferentially outward, and the d-axis side end portion 821D is disposed circumferentially inner than the first imaginary straight line VL1. The q-axis side end portion 822Q of the second inner diameter arc magnet 822 extends from the second imaginary straight line VL2 passing through the arc center C10 of the outer diameter arc magnet 810 and the right end portion 810R of the outer diameter arc magnet 810. , and the d-axis side end portion 822D is arranged so as to be circumferentially inner than the second imaginary straight line VL2.

したがって、第1内径側円弧磁石821には、q軸側端部821Qを含み、第1仮想直線VL1よりも周方向において外側の領域に、d軸電流による鎖交磁束のうち、外径側円弧磁石810を通らない鎖交磁束が通る領域Sが形成される。同様に、第2内径側円弧磁石822には、q軸側端部822Qを含み、第2仮想直線VL2よりも周方向において外側の領域に、d軸電流による鎖交磁束のうち、外径側円弧磁石810を通らない鎖交磁束が通る領域Sが形成される。外径側円弧磁石810を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の領域Sは、パーミアンスが低くなるため、減磁しやすい。 Therefore, the first inner diameter arc magnet 821 includes the q-axis side end 821Q, and the outer diameter arc of the interlinkage magnetic flux due to the d-axis current is generated in the region outside the first imaginary straight line VL1 in the circumferential direction. A region S is formed through which interlinkage magnetic flux that does not pass through the magnet 810 passes. Similarly, the second inner diameter side arc magnet 822 includes a q-axis side end portion 822Q, and in a region outside the second imaginary straight line VL2 in the circumferential direction, out of the interlinkage magnetic flux due to the d-axis current, the outer diameter side A region S is formed through which interlinkage magnetic flux that does not pass through the arc magnet 810 passes. The region S of the first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 through which the interlinking magnetic flux does not pass through the outer diameter arc magnet 810 has a low permeance and is easily demagnetized.

外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821、及び第2内径側円弧磁石822は、例えば、熱間押出し成形等の熱間加工プロセスを用いた成形により形成されたリング磁石を径方向に切断した円弧磁石を用いることができる。 The outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821, and the second inner diameter side arc magnet 822 are, for example, ring magnets formed by molding using a hot working process such as hot extrusion. It is possible to use an arc magnet cut into two pieces.

本実施形態では、外径側円弧磁石810の肉厚t10と、第1内径側円弧磁石821の肉厚t21と、第2内径側円弧磁石822の肉厚t22とは、同一の厚さとなっている。外径側円弧磁石810の内周面810Nの内周半径r10Nと、第1内径側円弧磁石821の内周面821Nの内周半径r21Nと、第2内径側円弧磁石822の内周面822Nの内周半径r22Nとは、同一の長さとなっている。外径側円弧磁石810の外周面810Fの外周半径r10Fと、第1内径側円弧磁石821の外周面821Fの外周半径r21Fと、第2内径側円弧磁石822の外周面822Fの外周半径r22Fとは、同一の長さとなっている。 In this embodiment, the thickness t10 of the outer diameter side arc magnet 810, the thickness t21 of the first inner diameter side arc magnet 821, and the thickness t22 of the second inner diameter side arc magnet 822 are the same thickness. there is The inner radius r10N of the inner peripheral surface 810N of the outer diameter side arc magnet 810, the inner radius r21N of the inner peripheral surface 821N of the first inner diameter side arc magnet 821, and the inner circumference surface 822N of the second inner diameter side arc magnet 822 The inner circumference radius r22N has the same length. What is the outer radius r10F of the outer peripheral surface 810F of the outer diameter side arc magnet 810, the outer peripheral radius r21F of the outer peripheral surface 821F of the first inner diameter side arc magnet 821, and the outer peripheral radius r22F of the outer peripheral surface 822F of the second inner diameter side arc magnet 822? , have the same length.

したがって、外径側円弧磁石810と、第1内径側円弧磁石821と、第2内径側円弧磁石822とは、軸方向から見た形状が略同一となっている。これにより、外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822に同一の円弧磁石を用いることができるので、外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の製造コストを低減できる。 Therefore, the outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821, and the second inner diameter side arc magnet 822 have substantially the same shape when viewed in the axial direction. As a result, since the same arc magnet can be used for the outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821, and the second inner diameter side arc magnet 822, the outer diameter side arc magnet 810 and the first inner diameter side arc magnet The manufacturing cost of 821 and the second inner diameter arc magnet 822 can be reduced.

さらに、本実施形態では、軸方向から見て、外径側円弧磁石810の円弧中心C10を中心とする、外径側円弧磁石810の左側端部810Lと右側端部810Rとの成す角θ10、第1内径側円弧磁石821の円弧中心C21を中心とする、q軸側端部821Qとd軸側端部821Dとの成す角θ21、及び、第2内径側円弧磁石822の円弧中心C22を中心とする、q軸側端部822Qとd軸側端部822Dとの成す角θ22、は、それぞれ整数倍すると360度となる角度であることが望ましい。これにより、リング磁石を周方向において成す角θ10の間隔で径方向に切断することによって、外径側円弧磁石810を製造でき、リング磁石を周方向において成す角θ21の間隔で径方向に切断することによって、第1内径側円弧磁石821を製造でき、リング磁石を周方向において成す角θ22の間隔で径方向に切断することによって、第2内径側円弧磁石822を製造することができる。したがって、リング磁石から、余りを生じさせずに、外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822を製造することができるので、外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の製造コストをより低減できる。 Furthermore, in the present embodiment, when viewed from the axial direction, the angle θ10 between the left end portion 810L and the right end portion 810R of the outer diameter side arc magnet 810 centered on the arc center C10 of the outer diameter side arc magnet 810, The angle θ21 between the q-axis side end 821Q and the d-axis side end 821D centered on the arc center C21 of the first inner diameter arc magnet 821 and the arc center C22 of the second inner diameter arc magnet 822 , the angle θ22 formed by the q-axis side end portion 822Q and the d-axis side end portion 822D is preferably an angle that is 360 degrees when multiplied by an integral number. Thus, by cutting the ring magnet radially at intervals of the angle θ10 formed in the circumferential direction, the outer diameter arc magnet 810 can be manufactured, and the ring magnet is cut radially at intervals of the angle θ21 formed in the circumferential direction. Thus, the first inner-diameter arc magnet 821 can be manufactured, and the second inner-diameter arc magnet 822 can be manufactured by radially cutting the ring magnet at intervals of the angle θ22 formed in the circumferential direction. Therefore, the outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821, and the second inner diameter side arc magnet 822 can be manufactured from the ring magnet without generating a surplus. The manufacturing cost of the first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 can be further reduced.

本実施形態では、成す角θ10、成す角θ21、及び成す角θ22は、略同一となっている。すなわち、外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822は、軸方向から見た形状が略同一となっている。これにより、外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822に同一の円弧磁石を用いることができるので、外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の製造コストをさらに低減できる。 In this embodiment, the formed angle θ10, the formed angle θ21, and the formed angle θ22 are substantially the same. That is, the outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821, and the second inner diameter side arc magnet 822 have substantially the same shape when viewed from the axial direction. As a result, since the same arc magnet can be used for the outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821, and the second inner diameter side arc magnet 822, the outer diameter side arc magnet 810 and the first inner diameter side arc magnet The manufacturing cost of 821 and the second inner diameter arc magnet 822 can be further reduced.

外径側磁石挿入孔410は、外径側円弧磁石810の内周面810N及び外周面810Fにそれぞれ対向する内周壁面410N及び外周壁面410Fと、左側壁面410Lと、右側壁面410Rと、を有する。第1内径側磁石挿入孔421は、第1内径側円弧磁石821の内周面821N及び外周面821Fにそれぞれ対向する内周壁面421N及び外周壁面421Fと、q軸側壁面421Qと、d軸側壁面421Dと、を有する。第2内径側磁石挿入孔422は、第2内径側円弧磁石822の内周面822N及び外周面822Fにそれぞれ対向する内周壁面422N及び外周壁面422Fと、q軸側壁面422Qと、d軸側壁面422Dと、を有する。 The outer diameter side magnet insertion hole 410 has an inner peripheral wall surface 410N and an outer peripheral wall surface 410F facing the inner peripheral surface 810N and the outer peripheral surface 810F of the outer diameter side arc magnet 810, respectively, a left wall surface 410L, and a right wall surface 410R. . The first inner diameter side magnet insertion hole 421 includes an inner peripheral wall surface 421N and an outer peripheral wall surface 421F facing the inner peripheral surface 821N and the outer peripheral surface 821F of the first inner diameter side arc magnet 821, a q-axis side wall surface 421Q, and a d-axis side wall surface. and a wall surface 421D. The second inner diameter side magnet insertion hole 422 includes an inner peripheral wall surface 422N and an outer peripheral wall surface 422F facing the inner peripheral surface 822N and the outer peripheral surface 822F of the second inner diameter arc magnet 822, a q-axis side wall surface 422Q, and a d-axis side wall surface. and a wall surface 422D.

(空隙部)
空隙部60は、周方向において、第1内径側円弧磁石821のd軸側壁面421Dと、第2内径側磁石挿入孔422のd軸側壁面422Dとの間に、d軸と交差するように形成されている。
(Gap)
The gap 60 is provided between the d-axis side wall surface 421D of the first inner diameter arc magnet 821 and the d-axis side wall surface 422D of the second inner diameter magnet insertion hole 422 in the circumferential direction so as to intersect the d-axis. formed.

これにより、内径側磁石部320において、d軸上が空隙となるため、d軸インダクタンスを低減することができる。よって、d軸インダクタンスとq軸インダクタンスとの差を大きくすることができるので、リラクタンストルクを有効に利用することが可能となり、回転電機の出力性能を向上できる。 As a result, in the inner diameter side magnet portion 320, a gap is formed on the d-axis, so that the d-axis inductance can be reduced. Therefore, since the difference between the d-axis inductance and the q-axis inductance can be increased, the reluctance torque can be effectively used, and the output performance of the rotary electric machine can be improved.

(リブ)
一対のリブ50は、一対の内径側円弧磁石820と空隙部60との間を径方向に延びるように設けられている。
(rib)
The pair of ribs 50 are provided so as to radially extend between the pair of inner diameter side arc magnets 820 and the gap portion 60 .

一対のリブ50は、第1内径側円弧磁石821のd軸側端部821Dとd軸との間を径方向に延びる第1リブ51と、第2内径側円弧磁石822のd軸側端部822Dとd軸との間を径方向に延びる第2リブ52と、を有する。 The pair of ribs 50 includes the first rib 51 radially extending between the d-axis side end 821D of the first inner diameter arc magnet 821 and the d-axis, and the d-axis side end of the second inner diameter arc magnet 822. and a second rib 52 extending radially between 822D and the d-axis.

第1リブ51は、第1内径側磁石挿入孔421のd軸側壁面421Dと、空隙部60の左側壁面61によって構成されている。第1リブ51は、径方向において内側に位置する径方向内側端部511と、径方向において外側に位置する径方向外側端部512と、を有する。 The first rib 51 is composed of the d-axis side wall surface 421</b>D of the first inner diameter side magnet insertion hole 421 and the left side wall surface 61 of the gap 60 . The first rib 51 has a radially inner end portion 511 located radially inward and a radially outer end portion 512 located radially outwardly.

第2リブ52は、第2内径側磁石挿入孔422のd軸側壁面422Dと、空隙部60の右側壁面62によって構成されている。第2リブ52は、径方向において内側に位置する径方向内側端部521と、径方向において外側に位置する径方向外側端部522と、を有する。 The second rib 52 is composed of the d-axis side wall surface 422</b>D of the second inner diameter side magnet insertion hole 422 and the right side wall surface 62 of the gap 60 . The second rib 52 has a radially inner end portion 521 located radially inward and a radially outer end portion 522 located radially outwardly.

したがって、第1内径側円弧磁石821による遠心荷重は第1リブ51が受け、第2内径側円弧磁石822による遠心荷重は、第2リブ52が受けることとなる。すなわち、第1リブ51と第2リブ52は、第1内径側円弧磁石821による遠心荷重と第2内径側円弧磁石822による遠心荷重とを、それぞれ別個に受けることとなる。これにより、第1内径側円弧磁石821と第2内径側円弧磁石822の重量バラツキに起因してロータコア20に発生する曲げ応力を低減することができる。 Therefore, the first rib 51 receives the centrifugal load due to the first inner diameter arc magnet 821 , and the second rib 52 receives the centrifugal load due to the second inner diameter arc magnet 822 . That is, the first rib 51 and the second rib 52 separately receive the centrifugal load from the first inner diameter arc magnet 821 and the centrifugal load from the second inner diameter arc magnet 822 . Thereby, the bending stress generated in the rotor core 20 due to the weight variation of the first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 can be reduced.

さらに、第1リブ51と第2リブ52は、径方向の内側に向かって互いの周方向の距離L5が長くなるように、略ハの字状に設けられている。これにより、第1リブ51の径方向内側端部511及び径方向外側端部512と、第2リブ52の径方向内側端部521及び径方向外側端部522と、のいずれも、角Rを大きくすることができるので、第1リブ51の径方向内側端部511及び径方向外側端部512、ならびに第2リブ52の径方向内側端部521及び径方向外側端部522、すなわち、第1リブ51及び第2リブ52の径方向両端部への応力集中を緩和することができる。 Furthermore, the first rib 51 and the second rib 52 are provided in a substantially V-shape so that the distance L5 in the circumferential direction between them increases toward the radially inner side. As a result, both the radially inner end portion 511 and the radially outer end portion 512 of the first rib 51 and the radially inner end portion 521 and the radially outer end portion 522 of the second rib 52 form the angle R. so that the radially inner end 511 and radially outer end 512 of the first rib 51 and the radially inner end 521 and radially outer end 522 of the second rib 52, i.e. the first Stress concentration on both radial ends of the rib 51 and the second rib 52 can be alleviated.

(孔部)
第1リブ51の径方向外側には、小径の第1孔部261が設けられている。第2リブ52の径方向外側には、小径の第2孔部262が設けられている。本実施形態では、第1孔部261及び第2孔部262は、軸方向から見て、同径の円形状となっている。
(hole)
A small-diameter first hole 261 is provided on the radially outer side of the first rib 51 . A small-diameter second hole 262 is provided on the radially outer side of the second rib 52 . In this embodiment, the first hole portion 261 and the second hole portion 262 are circular with the same diameter when viewed from the axial direction.

したがって、第1内径側円弧磁石821のd軸側端部821D近傍の回り込み磁束が通る磁路、及び第2内径側円弧磁石822のd軸側端部822D近傍の回り込み磁束が通る磁路は、第1孔部及261及び第2孔部262によって、磁気抵抗が大きくなる。これにより、第1内径側円弧磁石821のd軸側端部821D近傍の回り込み磁束、及び第2内径側円弧磁石822のd軸側端部822D近傍の回り込み磁束を低減することができる。 Therefore, the magnetic path through which the wraparound magnetic flux near the d-axis side end 821D of the first inner diameter arc magnet 821 passes and the magnetic path through which the wraparound magnetic flux near the d-axis side end 822D of the second inner diameter arc magnet 822 passes are: The magnetic resistance is increased by the first hole 261 and the second hole 262 . As a result, the wraparound magnetic flux near the d-axis end 821D of the first inner diameter arc magnet 821 and the wraparound magnetic flux near the d-axis end 822D of the second inner diameter arc magnet 822 can be reduced.

さらに、第1孔部及261及び第2孔部262は、軸方向から見て、同径の円形状となっているので、ロータ10の遠心荷重やロータシャフトの圧入荷重等に起因してロータコア20に生じる応力が、第1孔部261及び第2孔部262周辺に集中することを抑制できる。 Furthermore, since the first hole portion 261 and the second hole portion 262 have circular shapes with the same diameter when viewed from the axial direction, the rotor core may It is possible to suppress the stress generated in 20 from concentrating around the first hole 261 and the second hole 262 .

(円弧磁石の製造)
次に、外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の製造について、図3を用いて説明する。
(Manufacture of arc magnets)
Next, manufacturing of the outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821 and the second inner diameter side arc magnet 822 will be described with reference to FIG.

外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822は、略円環形状のリング磁石前駆体900を成形するリング磁石成形工程と、リング磁石前駆体900を熱処理し、リング磁石910を形成する熱処理工程と、熱処理工程によって形成されたリング磁石910を径方向に切断する切断工程と、を含む。 The outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821, and the second inner diameter side arc magnet 822 are formed by a ring magnet forming step of forming a substantially annular ring magnet precursor 900 and a heat treatment of the ring magnet precursor 900. and a heat treatment process for forming the ring magnet 910 and a cutting process for radially cutting the ring magnet 910 formed by the heat treatment process.

図3の(a)に示すように、リング磁石前駆体900は、押出成形機EMでリング磁石材料を熱間押出成形することによって、熱間加工により形成される。リング磁石材料を熱間押出成形することによって、ランダムに配向していたリング磁石材料の結晶群に径方向の圧縮応力が作用し、リング磁石材料の結晶群は、圧縮応力方向と同方向に配向する。その結果、径方向に配向した異方性のリング磁石前駆体900が形成される。 As shown in FIG. 3(a), a ring magnet precursor 900 is formed by hot working by hot extruding a ring magnet material in an extruder EM. By hot extrusion molding the ring magnet material, a radial compressive stress acts on the randomly oriented crystal group of the ring magnet material, and the crystal group of the ring magnet material is oriented in the same direction as the compressive stress direction. do. As a result, a radially oriented anisotropic ring magnet precursor 900 is formed.

本実施形態では、外径r90が略80mm、肉厚t90が約4.2mmのリング磁石前駆体900が形成される。 In this embodiment, a ring magnet precursor 900 having an outer diameter r90 of approximately 80 mm and a thickness t90 of approximately 4.2 mm is formed.

次に、図3の(b1)及び(b2)に示すように、熱処理工程によって、リング磁石前駆体900を熱処理し、リング磁石910を形成する。 Next, as shown in (b1) and (b2) of FIG. 3, the ring magnet precursor 900 is heat-treated to form a ring magnet 910 by a heat treatment step.

熱処理工程は、図3の(b1)に示す第1熱処理工程と、第1熱処理工程とは異なる図3の(b2)に示す第2熱処理工程と、を含む。熱処理工程では、第1熱処理工程及び第2熱処理工程のいずれか一方によって、リング磁石前駆体900が熱処理され、リング磁石910が形成される。リング磁石910は、熱処理される温度や時間によって、残留磁束密度や固有保磁力が変化する。 The heat treatment process includes a first heat treatment process shown in (b1) of FIG. 3 and a second heat treatment process shown in (b2) of FIG. 3 different from the first heat treatment process. In the heat treatment step, the ring magnet precursor 900 is heat treated by either the first heat treatment step or the second heat treatment step to form the ring magnet 910 . The ring magnet 910 changes its residual magnetic flux density and intrinsic coercive force depending on the heat treatment temperature and time.

第1熱処理工程では、リング磁石前駆体900を第1所定温度T1で、第1所定時間P1熱処理する。これにより、第1リング磁石911が形成される。 In the first heat treatment step, the ring magnet precursor 900 is heat treated at a first predetermined temperature T1 for a first predetermined time P1. Thereby, the first ring magnet 911 is formed.

第2熱処理工程では、リング磁石前駆体900を第2所定温度T2で、第2所定時間P2熱処理する。これにより、第2リング磁石912が形成される。 In the second heat treatment step, the ring magnet precursor 900 is heat treated at a second predetermined temperature T2 for a second predetermined time P2. Thereby, the second ring magnet 912 is formed.

本実施形態では、第1所定温度T1と第2所定温度T2とは異なる温度となっている。第1所定温度T1は、第2所定温度T2よりも高い温度となっている。 In this embodiment, the first predetermined temperature T1 and the second predetermined temperature T2 are different temperatures. The first predetermined temperature T1 is higher than the second predetermined temperature T2.

これにより、第1リング磁石911は、第2リング磁石912よりも残留磁束密度が高くなっている。一方で、第2リング磁石912は、第1リング磁石911よりも固有保磁力が高くなっている。 As a result, the first ring magnet 911 has a higher residual magnetic flux density than the second ring magnet 912 . On the other hand, the second ring magnet 912 has a higher intrinsic coercive force than the first ring magnet 911 .

次に、図3の(c1)及び(c2)に示すように、切断工程によって、リング磁石910を径方向に切断し、外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822を製造する。 Next, as shown in (c1) and (c2) of FIG. 3, the ring magnet 910 is radially cut by a cutting step, and the outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821 and the second inner diameter side arc magnet 821 are cut. A side arc magnet 822 is manufactured.

図3の(c1)に示すように、第1リング磁石911は、第1リング磁石911のリング中心C91を中心として、周方向において所定角度φ1の間隔で径方向に切断される。 As shown in (c1) of FIG. 3, the first ring magnet 911 is radially cut around the ring center C91 of the first ring magnet 911 at intervals of a predetermined angle φ1 in the circumferential direction.

これにより、外周半径r10Fがリング磁石前駆体900の外径r90であり、肉厚t10がリング磁石前駆体900の肉厚t90であり、円弧中心C10を中心として、左側端部810Lと右側端部810Rとの成す角が所定角度φ1である外径側円弧磁石810が製造される。 As a result, the outer radius r10F is the outer diameter r90 of the ring magnet precursor 900, the thickness t10 is the thickness t90 of the ring magnet precursor 900, and the left end 810L and the right end 810L are arranged around the arc center C10. Outer diameter side circular arc magnet 810 having a predetermined angle φ1 with 810R is manufactured.

このとき、所定角度φ1は、整数倍すると360度となる角度となっている。例えば、所定角度φ1は、12度、15度、18度、20度、24度、30度、36度、40度、60度等となっている。 At this time, the predetermined angle φ1 is an angle that becomes 360 degrees when multiplied by an integer. For example, the predetermined angle φ1 is 12 degrees, 15 degrees, 18 degrees, 20 degrees, 24 degrees, 30 degrees, 36 degrees, 40 degrees, 60 degrees, and the like.

これにより、第1リング磁石911から、余りを生じさせずに、外径側円弧磁石810を製造することができるので、外径側円弧磁石810の製造コストを低減できる。 As a result, the outer diameter side arc magnet 810 can be manufactured from the first ring magnet 911 without generating a surplus, so the manufacturing cost of the outer diameter side arc magnet 810 can be reduced.

本実施形態では、所定角度φ1は、24度となっている。これにより、一つの第1リング磁石911から、余りを生じさせずに、15個の外径側円弧磁石810が製造される。 In this embodiment, the predetermined angle φ1 is 24 degrees. As a result, fifteen radially outer arc magnets 810 are manufactured from one first ring magnet 911 without any excess.

図3の(c2)に示すように、第2リング磁石912は、第2リング磁石912のリング中心C92を中心として、周方向において所定角度φ2の間隔で径方向に切断される。 As shown in (c2) of FIG. 3, the second ring magnet 912 is radially cut around the ring center C92 of the second ring magnet 912 at intervals of a predetermined angle φ2 in the circumferential direction.

これにより、外周半径r21F、r22Fがリング磁石前駆体900の外径r90であり、肉厚t21、t22がリング磁石前駆体900の肉厚t90であり、円弧中心C21、C22を中心として、d軸側端部821D、822Dとq軸側端部821Q、822Qとの成す角が所定角度φ2である第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822が製造される。 As a result, the outer radius r21F, r22F is the outer diameter r90 of the ring magnet precursor 900, the thickness t21, t22 is the thickness t90 of the ring magnet precursor 900, and the d-axis The first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 are manufactured so that the angle formed by the side end portions 821D, 822D and the q-axis side end portions 821Q, 822Q is a predetermined angle φ2.

このとき、所定角度φ2は、整数倍すると360度となる角度となっている。例えば、所定角度φ2は、12度、15度、18度、20度、24度、30度、36度、40度、60度等となっている。 At this time, the predetermined angle φ2 is an angle that becomes 360 degrees when multiplied by an integer. For example, the predetermined angle φ2 is 12 degrees, 15 degrees, 18 degrees, 20 degrees, 24 degrees, 30 degrees, 36 degrees, 40 degrees, 60 degrees, and the like.

これにより、第2リング磁石912から、余りを生じさせずに、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822を製造することができるので、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の製造コストを低減できる。 As a result, the first inner diameter side arc magnet 821 and the second inner diameter side arc magnet 822 can be manufactured from the second ring magnet 912 without generating a surplus. The manufacturing cost of the inner diameter arc magnet 822 can be reduced.

本実施形態では、所定角度φ2は、24度となっている。これにより、一つの第2リング磁石912から、余りを生じさせずに、15個の第1内径側円弧磁石821または第2内径側円弧磁石822が製造される。 In this embodiment, the predetermined angle φ2 is 24 degrees. As a result, fifteen first inner diameter arc magnets 821 or second inner diameter arc magnets 822 are manufactured from one second ring magnet 912 without any excess.

本実施形態では、所定角度φ1及び所定角度φ2は、24度であり、互いに等しくなっている。これにより、切断工程において、同一の切断機で、外径側円弧磁石810と、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822と、を製造できるので、外径側円弧磁石810と、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822と、の製造コストを低減できる。 In this embodiment, the predetermined angle φ1 and the predetermined angle φ2 are 24 degrees and are equal to each other. As a result, in the cutting step, the same cutting machine can be used to manufacture the outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821, and the second inner diameter side arc magnet 822. , the manufacturing cost of the first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 can be reduced.

このように、同一の押出成形機EMで略円環状に成形された同一のリング磁石前駆体900から、外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822を製造することができる。これにより、外径側円弧磁石810、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の製造コストを低減できる。 In this way, from the same ring magnet precursor 900 that has been formed into a substantially annular shape by the same extruder EM, the outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821 and the second inner diameter side arc magnet 822 are obtained. can be manufactured. Thereby, the manufacturing cost of the outer diameter side arc magnet 810, the first inner diameter side arc magnet 821, and the second inner diameter side arc magnet 822 can be reduced.

第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822は、第2リング磁石912を切断して製造されているので、第1リング磁石911を切断して製造された外径側円弧磁石810よりも、固有保磁力が高くなっている。これにより、外径側円弧磁石810を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の各領域Sに生じる減磁を抑制できる。 Since the first inner arc magnet 821 and the second inner arc magnet 822 are manufactured by cutting the second ring magnet 912, the outer diameter arc magnet 810 is manufactured by cutting the first ring magnet 911. Intrinsic coercive force is higher than As a result, demagnetization occurring in each region S of the first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 through which interlinkage magnetic flux that does not pass through the outer diameter arc magnet 810 can be suppressed.

図4に示すように、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822に、外径側円弧磁石810と同一の円弧磁石を用いた場合のロータ10の減磁指標DM1よりも、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822に、外径側円弧磁石810よりも固有保磁力が高い同形状の円弧磁石を用いた場合のロータ10の減磁指標DM2は、向上する。特に、ロータ10の駆動等によって、ロータ10の温度が高いほど、減磁指標DM2は、減磁指標DM1に対して顕著に向上する。 As shown in FIG. 4, the demagnetization index DM1 of the rotor 10 when using the same arc magnets as the outer diameter side arc magnet 810 for the first inner diameter side arc magnet 821 and the second inner diameter side arc magnet 822, The demagnetization index DM2 of the rotor 10 when arc magnets of the same shape and having a higher intrinsic coercive force than the outer diameter side arc magnet 810 are used for the first inner diameter side arc magnet 821 and the second inner diameter side arc magnet 822 is improved. do. In particular, the higher the temperature of the rotor 10 due to the driving of the rotor 10 or the like, the more significantly the demagnetization index DM2 improves with respect to the demagnetization index DM1.

一方で、外径側円弧磁石810は、第1リング磁石911を切断して製造されているので、第2リング磁石912を切断して製造された第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822よりも、残留磁束密度が高くなっている。これにより、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の各領域Sに生じる減磁を抑制しつつ、回転電機のロータ10のマグネットトルクを大きくすることができる。 On the other hand, since the outer diameter side arc magnet 810 is manufactured by cutting the first ring magnet 911, the first inner diameter side arc magnet 821 and the second inner diameter side arc magnet 821 are manufactured by cutting the second ring magnet 912. The residual magnetic flux density is higher than that of the arc magnet 822 . As a result, the magnet torque of the rotor 10 of the rotary electric machine can be increased while suppressing demagnetization occurring in each region S of the first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 .

このように、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822に、外径側円弧磁石810の熱処理とは異なる熱処理を行うことによって、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の固有保磁力を、容易に外径側円弧磁石810の固有保磁力よりも高くすることができる。 In this way, by subjecting the first inner arc magnet 821 and the second inner arc magnet 822 to a heat treatment different from the heat treatment of the outer arc magnet 810, the first inner arc magnet 821 and the second inner arc magnet 821 and the second inner arc magnet The intrinsic coercive force of arc magnet 822 can be easily made higher than the intrinsic coercive force of outer diameter side arc magnet 810 .

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態の回転電機のロータ10Aについて図5を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態のロータ10と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。以下、第1実施形態のロータ10と第2実施形態のロータ10Aとの相違点について詳細に説明する。
[Second embodiment]
Next, a rotor 10A for a rotary electric machine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, the same components as those of the rotor 10 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified. Differences between the rotor 10 of the first embodiment and the rotor 10A of the second embodiment will be described in detail below.

本実施形態の熱処理工程は、第1熱処理工程及び第2熱処理工程が同一となっている。すなわち、第1リング磁石911と第2リング磁石912とは、同一の残留磁束密度であり、同一の固有保磁力となっている。 In the heat treatment process of this embodiment, the first heat treatment process and the second heat treatment process are the same. That is, the first ring magnet 911 and the second ring magnet 912 have the same residual magnetic flux density and the same intrinsic coercive force.

そして、切断工程において、第2リング磁石912を切断して得られた第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822に対し、q軸側端部821Q、822Qを含み、d軸電流による鎖交磁束のうち、外径側円弧磁石810を通らない鎖交磁束が通る領域Sに、保磁力増大部823を形成する。保磁力増大部823は、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の保磁力増大部823以外の部分、並びに外径側円弧磁石810よりも固有保磁力が高くなっている。 Then, in the cutting step, the d-axis current is The coercive force increasing portion 823 is formed in the region S through which the interlinking magnetic flux that does not pass through the outer diameter arc magnet 810 passes among the interlinking magnetic fluxes caused by . The increased coercive force portion 823 has a higher intrinsic coercive force than the portions other than the increased coercive force portion 823 of the first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 and the outer diameter arc magnet 810 .

保磁力増大部823は、任意の手法によって形成されていてよい。例えば、q軸側端部821Q、822Qを含む領域Sに、粒界拡散処理を施すことによって、保磁力増大部823は形成される。 The coercive force increasing portion 823 may be formed by any method. For example, the coercive force increasing portion 823 is formed by subjecting the region S including the q-axis side end portions 821Q and 822Q to grain boundary diffusion treatment.

これにより、外径側円弧磁石810を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の各領域Sに、固有保磁力が高い保磁力増大部823を設けることができ、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の各領域Sに生じる減磁を抑制できる。 As a result, the coercive force increasing portion 823 having a high intrinsic coercive force is provided in each region S of the first inner diameter side arc magnet 821 and the second inner diameter side arc magnet 822 through which the interlinking magnetic flux does not pass through the outer diameter side arc magnet 810. Thus, demagnetization occurring in each region S of the first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 can be suppressed.

[第3実施形態]
続いて、本発明の第3実施形態の回転電機のロータ10Bについて図6を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態のロータ10と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。以下、第1実施形態のロータ10と第3実施形態のロータ10Bとの相違点について詳細に説明する。
[Third Embodiment]
Next, a rotor 10B for a rotary electric machine according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, the same components as those of the rotor 10 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified. Differences between the rotor 10 of the first embodiment and the rotor 10B of the third embodiment will be described in detail below.

本実施形態の第1内径側円弧磁石821は、d軸側に配置されたd軸側第1内径側円弧磁石8211と、d軸側第1内径側円弧磁石8211の周方向の外側に隣接して配置されたq軸側第1内径側円弧磁石8212と、に分割されている。同様に、第2内径側円弧磁石822は、d軸側に配置されたd軸側第2内径側円弧磁石8221と、d軸側第2内径側円弧磁石8221の周方向の外側に隣接して配置されたq軸側第2内径側円弧磁石8222と、に分割されている。 The first inner diameter arc magnet 821 of the present embodiment is adjacent to the d axis first inner diameter arc magnet 8211 arranged on the d axis side and the outer side of the d axis first inner diameter arc magnet 8211 in the circumferential direction. and the q-axis side first inner diameter side arc magnet 8212 arranged in the same direction. Similarly, the second inner diameter arc magnet 822 is adjacent to the d-axis second inner diameter arc magnet 8221 arranged on the d-axis side and the outer side of the second inner diameter arc magnet 8221 on the d-axis side in the circumferential direction. and the q-axis side second inner diameter side arc magnet 8222 arranged.

q軸側第1内径側円弧磁石8212及びq軸側第2内径側円弧磁石8222は、d軸電流による鎖交磁束のうち、外径側円弧磁石810を通らない鎖交磁束が通る領域Sを含んでいる。q軸側第1内径側円弧磁石8212及びq軸側第2内径側円弧磁石8222は、d軸側第1内径側円弧磁石8211、d軸側第2内径側円弧磁石8221及び外径側円弧磁石810よりも、固有保磁力が高くなっている。 The q-axis first inner diameter arc magnet 8212 and the q-axis second inner diameter arc magnet 8222 define a region S through which the interlinkage flux that does not pass through the outer diameter arc magnet 810 out of the interlinkage magnetic flux generated by the d-axis current passes. contains. The q-axis first inner diameter arc magnet 8212 and the q-axis second inner diameter arc magnet 8222 are composed of the d-axis first inner diameter arc magnet 8211, the d-axis second inner diameter arc magnet 8221 and the outer diameter arc magnet. The intrinsic coercive force is higher than that of 810.

これにより、外径側円弧磁石810を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の各領域Sに、固有保磁力が高いq軸側第1内径側円弧磁石8212及びq軸側第2内径側円弧磁石8222が配置されているので、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の各領域Sに生じる減磁を抑制できる。 As a result, each region S of the first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 through which the interlinking magnetic flux does not pass through the outer diameter arc magnet 810 is provided with a q-axis side first inner diameter magnet having a high intrinsic coercive force. Since the arc magnet 8212 and the q-axis second inner diameter arc magnet 8222 are arranged, demagnetization occurring in each region S of the first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 can be suppressed.

d軸側第1内径側円弧磁石8211及びd軸側第2内径側円弧磁石8221は、第1リング磁石911を、リング中心C91を中心として、周方向において例えば15度の間隔で径方向に切断することによって製造される。q軸側第1内径側円弧磁石8212及びq軸側第2内径側円弧磁石8222は、第2リング磁石912を、リング中心C92を中心として、周方向において例えば9度の間隔で径方向に切断することによって製造される。 The d-axis first inner diameter arc magnet 8211 and the d-axis second inner diameter arc magnet 8221 cut the first ring magnet 911 radially at intervals of, for example, 15 degrees in the circumferential direction around the ring center C91. manufactured by The q-axis first inner diameter arc magnet 8212 and the q-axis second inner diameter arc magnet 8222 cut the second ring magnet 912 radially at intervals of, for example, 9 degrees in the circumferential direction around the ring center C92. manufactured by

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified, improved, and the like as appropriate.

例えば、第1実施形態では、熱処理工程において、第1熱処理工程と、第1熱処理工程とは異なる第2熱処理工程と、のいずれか一方によって、リング磁石前駆体900を熱処理することによって、固有保磁力の異なる第1リング磁石911と第2リング磁石912とを形成し、外径側円弧磁石810と、外径側円弧磁石810よりも固有保磁力が高い第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822と、を製造するものとしたが、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822を、外径側円弧磁石810とは異なる材質で製造することによって、外径側円弧磁石810と、外径側円弧磁石810よりも固有保磁力が高い第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822と、を製造するものとしてもよい。異なる材質とは、原料が異なっていてもよいし、原料は同一で組成比、成分比が異なっていてもよい。これにより、第1内径側円弧磁石821及び第2内径側円弧磁石822の固有保磁力を、容易に外径側円弧磁石810の固有保磁力よりも高くすることができる。 For example, in the first embodiment, in the heat treatment step, the ring magnet precursor 900 is heat-treated by either the first heat treatment step or the second heat treatment step different from the first heat treatment step, thereby increasing the intrinsic retention. A first ring magnet 911 and a second ring magnet 912 having different magnetic forces are formed, and an outer diameter side arc magnet 810 and a first inner diameter side arc magnet 821 and a second The inner diameter side arc magnet 822 is manufactured, but by manufacturing the first inner diameter side arc magnet 821 and the second inner diameter side arc magnet 822 with a material different from the outer diameter side arc magnet 810 The side arc magnet 810 and the first inner diameter side arc magnet 821 and the second inner diameter side arc magnet 822 having higher intrinsic coercive force than the outer diameter side arc magnet 810 may be manufactured. Different materials may be made of different raw materials, or may be made of the same raw material but have different composition ratios and component ratios. Thereby, the intrinsic coercive force of the first inner diameter arc magnet 821 and the second inner diameter arc magnet 822 can be easily made higher than the intrinsic coercive force of the outer diameter arc magnet 810 .

また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。 In addition, at least the following matters are described in this specification. In addition, although the parenthesis shows the components corresponding to the above-described embodiment, the present invention is not limited to this.

(1) 略円環形状のロータコア(ロータコア20)と、
前記ロータコアの周方向に所定の間隔で形成された複数の磁極部(磁極部30)と、を備え、
各磁極部は、
径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一つの外径側円弧磁石(外径側円弧磁石810)から構成される外径側磁石部(外径側磁石部310)と、
前記外径側磁石部よりも前記径方向において内側に位置し、前記径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一対の内径側円弧磁石(内径側円弧磁石820)から構成される内径側磁石部(内径側磁石部320)と、を有し、
各円弧磁石は、内周面と外周面とが同じ円弧中心を有する円弧磁石であり、
各磁極部の中心軸をd軸、該d軸に対し電気角で90度隔てた軸をq軸とした場合、
前記内径側磁石部は、前記d軸に対して対称に形成されており、
一対の前記内径側円弧磁石は、
前記周方向において、前記d軸に対し一方側(左側)に位置し、前記d軸側のd軸側端部(d軸側端部821D)及び前記q軸側のq軸側端部(q軸側端部821Q)を有する第1内径側円弧磁石(第1内径側円弧磁石821)と、
前記周方向において、前記d軸に対し他方側(右側)に位置し、前記d軸側のd軸側端部(d軸側端部822D)及び前記q軸側のq軸側端部(q軸側端部822Q)を有する第2内径側円弧磁石(第2内径側円弧磁石822)と、を備える、回転電機のロータ(ロータ10)であって、
前記外径側円弧磁石と、前記第1内径側円弧磁石と、前記第2内径側円弧磁石とは、軸方向から見た形状が略同一であり、
前記第1内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の円弧中心(円弧中心C10)と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記一方側に位置する第1端部(左側端部810L)と、を通る第1仮想直線(第1仮想直線VL1)よりも前記周方向において外側であるように配置されており、
前記第2内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の前記円弧中心と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記他方側に位置する第2端部(右側端部810R)と、を通る第2仮想直線(第2仮想直線VL2)よりも前記周方向において外側であるように配置されており、
前記第1内径側円弧磁石及び前記第2内径側円弧磁石は、前記外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高い、回転電機のロータ。
(1) A substantially annular rotor core (rotor core 20);
a plurality of magnetic pole portions (magnetic pole portions 30) formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor core,
Each magnetic pole is
an outer diameter side magnet portion (outer diameter side magnet portion 310) composed of at least one outer diameter side arc magnet (outer diameter side arc magnet 810) arranged so as to protrude radially inward;
An inner diameter composed of at least a pair of inner-diameter-side arc magnets (inner-diameter-side arc magnets 820) located radially inward of the outer-diameter-side magnet portion and arranged so as to protrude inward in the radial direction a side magnet portion (inner diameter side magnet portion 320),
Each arc magnet is an arc magnet in which the inner peripheral surface and the outer peripheral surface have the same arc center,
When the central axis of each magnetic pole portion is the d-axis and the axis separated by an electrical angle of 90 degrees from the d-axis is the q-axis,
The inner diameter side magnet portion is formed symmetrically with respect to the d-axis,
The pair of inner diameter arc magnets are
Positioned on one side (left side) of the d-axis in the circumferential direction, the d-axis side end (d-axis side end 821D) on the d-axis side and the q-axis side end (q-axis side) on the q-axis side (q a first inner diameter arc magnet (first inner diameter arc magnet 821) having an axial end portion 821Q;
Positioned on the other side (right side) of the d-axis in the circumferential direction, the d-axis side end (d-axis side end 822D) on the d-axis side and the q-axis side end (q-axis side) on the q-axis side (q A rotor (rotor 10) of a rotary electric machine, comprising:
The outer diameter arc magnet, the first inner diameter arc magnet, and the second inner diameter arc magnet have substantially the same shape when viewed from the axial direction,
The q-axis side end of the first inner diameter arc magnet is located on the one side of the outer diameter arc magnet in the circumferential direction of the arc center (arc center C10) of the outer diameter arc magnet. The first end (left end 810L) and the first imaginary straight line (first imaginary straight line VL1) passing therethrough are arranged so as to be outside in the circumferential direction,
The q-axis side end of the second inner diameter arc magnet is a second end located on the other side in the circumferential direction of the outer diameter arc magnet and the arc center of the outer diameter arc magnet. (right end portion 810R) and a second imaginary straight line (second imaginary straight line VL2) passing through the second imaginary straight line VL2 in the circumferential direction,
A rotor of a rotary electric machine, wherein the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet have a higher intrinsic coercive force than the outer diameter arc magnet.

(1)によれば、第1内径側円弧磁石は、q軸側端部が第1仮想直線よりも周方向において外側であるように配置されており、第2内径側円弧磁石は、q軸側端部が第2仮想直線よりも周方向において外側であるように配置されている。第1内径側円弧磁石の第1仮想直線よりも周方向において外側、及び第2内径側円弧磁石の第2仮想直線よりも周方向において外側には、d軸電流による鎖交磁束のうち、外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る領域が形成される。外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石の各領域は、パーミアンスが低くなるため、減磁しやすい。
第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石は、外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高いので、外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石の各領域に生じる減磁を抑制できる。
さらに、外径側円弧磁石と、第1内径側円弧磁石と、第2内径側円弧磁石とは、軸方向から見た形状が略同一であるので、同一の成形機で略円環状に成形されたリング磁石から、外径側円弧磁石、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石を製造することができる。これにより、外径側円弧磁石、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石の製造コストを低減できる。
According to (1), the first inner diameter arc magnet is arranged such that the q-axis side end is outside the first imaginary straight line in the circumferential direction, and the second inner diameter arc magnet is arranged along the q axis. The side ends are arranged so as to be outside the second imaginary straight line in the circumferential direction. Outside the first imaginary straight line of the first inner diameter arc magnet in the circumferential direction and outside the second imaginary straight line of the second inner diameter arc magnet in the circumferential direction A region is formed through which interlinkage magnetic flux that does not pass through the radial arc magnet passes. Each area of the first inner arc magnet and the second inner arc magnet through which the interlinking magnetic flux that does not pass through the outer arc magnet has a low permeance is easily demagnetized.
Since the first inner arc magnet and the second inner arc magnet have a higher intrinsic coercive force than the outer arc magnet, the interlinking magnetic flux that does not pass through the outer arc magnet passes through the first inner arc magnet and the second inner arc magnet. 2. It is possible to suppress the demagnetization that occurs in each area of the inner diameter arc magnet.
Furthermore, since the outer diameter side arc magnet, the first inner diameter side arc magnet, and the second inner diameter side arc magnet have substantially the same shape when viewed from the axial direction, they are molded into a substantially annular shape by the same molding machine. Outer-diameter-side arc magnets, first inner-diameter-side arc magnets, and second inner-diameter-side arc magnets can be manufactured from the ring magnet thus obtained. Thereby, the manufacturing cost of the outer diameter side arc magnet, the first inner diameter side arc magnet, and the second inner diameter side arc magnet can be reduced.

(2) (1)に記載の回転電機のロータであって、
前記外径側円弧磁石は、前記第1内径側円弧磁石及び前記第2内径側円弧磁石よりも残留磁束密度が高い、回転電機のロータ。
(2) The rotor of the rotary electric machine according to (1),
A rotor of a rotary electric machine, wherein the outer diameter arc magnet has a higher residual magnetic flux density than the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet.

(2)によれば、外径側円弧磁石は、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石よりも残留磁束密度が高いので、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石に生じる減磁を抑制しつつ、回転電機のロータのマグネットトルクを大きくすることができる。 According to (2), since the outer diameter arc magnet has a higher residual magnetic flux density than the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet, the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet It is possible to increase the magnet torque of the rotor of the rotary electric machine while suppressing the demagnetization that occurs.

(3) (1)または(2)に記載の回転電機のロータであって、
前記第1内径側円弧磁石及び前記第2内径側円弧磁石は、前記外径側円弧磁石とは材質が異なる永久磁石である、回転電機のロータ。
(3) The rotor of the rotary electric machine according to (1) or (2),
A rotor of a rotary electric machine, wherein the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet are permanent magnets made of a material different from that of the outer diameter arc magnet.

(3)によれば、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石に、外径側円弧磁石とは材質が異なる永久磁石を用いることによって、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石の固有保磁力を、容易に外径側円弧磁石の固有保磁力よりも高くすることができる。 According to (3), permanent magnets made of a material different from that of the outer arc magnet are used for the first inner arc magnet and the second inner arc magnet, so that the first inner arc magnet and the second inner arc magnet The intrinsic coercive force of the arc magnet can be easily made higher than the intrinsic coercive force of the outer diameter side arc magnet.

(4) (1)または(2)に記載の回転電機のロータであって、
前記第1内径側円弧磁石及び前記第2内径側円弧磁石は、前記外径側円弧磁石の熱処理とは異なる熱処理がされた永久磁石である、回転電機のロータ。
(4) The rotor of the rotary electric machine according to (1) or (2),
A rotor of a rotary electric machine, wherein the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet are permanent magnets that have undergone a heat treatment different from that of the outer diameter arc magnet.

(4)によれば、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石に、外径側円弧磁石の熱処理とは異なる熱処理を行うことによって、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石の固有保磁力を、容易に外径側円弧磁石の固有保磁力よりも高くすることができる。 According to (4), by subjecting the first inner arc magnet and the second inner arc magnet to a heat treatment different from the heat treatment of the outer diameter arc magnet, the first inner arc magnet and the second inner arc magnet The intrinsic coercive force of the magnet can be easily made higher than the intrinsic coercive force of the outer diameter arc magnet.

(5) (1)または(2)に記載の回転電機のロータの各円弧磁石を製造する円弧磁石製造方法であって、
略円環形状のリング磁石前駆体(リング磁石前駆体900)を成形するリング磁石成形工程と、
前記リング磁石前駆体を熱処理し、リング磁石(リング磁石910)を形成する熱処理工程と、
前記熱処理工程によって形成された前記リング磁石を径方向に切断する切断工程と、を含み、
前記リング磁石成形工程では、熱間加工によって前記リング磁石前駆体が成形され、
前記熱処理工程は、第1熱処理工程と、該第1熱処理工程とは異なる第2熱処理工程と、を含み、
前記熱処理工程では、前記第1熱処理工程及び前記第2熱処理工程のいずれか一方によって前記リング磁石前駆体が熱処理され、前記第1熱処理工程によって熱処理された第1リング磁石(第1リング磁石911)と、前記第2熱処理工程によって熱処理された第2リング磁石(第2リング磁石912)と、が形成され、
前記切断工程では、
前記第1リング磁石を、前記第1リング磁石のリング中心(リング中心C91)を中心として、周方向において所定角度(所定角度φ1)の間隔で径方向に切断することによって、前記外径側円弧磁石を製造し、
前記第2リング磁石を、前記第2リング磁石のリング中心(リング中心C92)を中心として、周方向において所定角度(所定角度φ2)の間隔で径方向に切断することによって、前記第1内径側円弧磁石及び前記第2内径側円弧磁石を製造する、円弧磁石製造方法。
(5) An arc magnet manufacturing method for manufacturing each arc magnet of the rotor of the rotary electric machine according to (1) or (2),
a ring magnet forming step of forming a substantially annular ring magnet precursor (ring magnet precursor 900);
a heat treatment step of heat-treating the ring magnet precursor to form a ring magnet (ring magnet 910);
a cutting step of radially cutting the ring magnet formed by the heat treatment step;
In the ring magnet forming step, the ring magnet precursor is formed by hot working,
The heat treatment step includes a first heat treatment step and a second heat treatment step different from the first heat treatment step,
In the heat treatment step, the ring magnet precursor is heat treated by either one of the first heat treatment step and the second heat treatment step, and the first ring magnet (first ring magnet 911) heat-treated by the first heat treatment step. and a second ring magnet (second ring magnet 912) heat-treated in the second heat treatment step,
In the cutting step,
By cutting the first ring magnet radially at intervals of a predetermined angle (predetermined angle φ1) in the circumferential direction around the ring center (ring center C91) of the first ring magnet, the outer diameter side arc manufacture magnets,
By cutting the second ring magnet radially at intervals of a predetermined angle (predetermined angle φ2) in the circumferential direction around the ring center (ring center C92) of the second ring magnet, the first inner diameter side An arc magnet manufacturing method for manufacturing the arc magnet and the second inner diameter side arc magnet.

(5)によれば、熱処理工程において、第1熱処理工程及び第2熱処理工程のいずれか一方によってリング磁石前駆体が熱処理され、第1熱処理工程によって熱処理された第1リング磁石と、第2熱処理工程によって熱処理された第2リング磁石と、が形成され、切断工程において、第1リング磁石を径方向に切断することによって、外径側円弧磁石を製造し、第2リング磁石を径方向に切断することによって、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石を製造することができるので、同一のリング磁石前駆体から、外径側円弧磁石と、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石とを製造することができる。これにより、外径側円弧磁石と、第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石との製造コストを低減できる。 According to (5), in the heat treatment step, the ring magnet precursor is heat-treated by either the first heat treatment step or the second heat treatment step, and the first ring magnet heat-treated by the first heat treatment step and the second heat treatment A second ring magnet heat-treated by the step is formed, and in the cutting step, the first ring magnet is cut in the radial direction to produce the outer diameter arc magnet, and the second ring magnet is cut in the radial direction. By doing so, the first inner arc magnet and the second inner arc magnet can be manufactured from the same ring magnet precursor. Side arc magnets can be manufactured. Thereby, the manufacturing cost of the outer diameter side arc magnet, the first inner diameter side arc magnet, and the second inner diameter side arc magnet can be reduced.

(6) 略円環形状のロータコア(ロータコア20)と、
前記ロータコアの周方向に所定の間隔で形成された複数の磁極部(磁極部30)と、を備え、
各磁極部は、
径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一つの外径側円弧磁石(外径側円弧磁石810)から構成される外径側磁石部(外径側磁石部310)と、
前記外径側磁石部よりも前記径方向において内側に位置し、前記径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一対の内径側円弧磁石(内径側円弧磁石820)から構成される内径側磁石部(内径側磁石部320)と、を有し、
各円弧磁石は、内周面と外周面とが同じ円弧中心を有する円弧磁石であり、
各磁極部の中心軸をd軸、該d軸に対し電気角で90度隔てた軸をq軸とした場合、
前記内径側磁石部は、前記d軸に対して対称に形成されており、
一対の前記内径側円弧磁石は、
前記周方向において、前記d軸に対し一方側(左側)に位置し、前記d軸側のd軸側端部(d軸側端部821D)及び前記q軸側のq軸側端部(q軸側端部821Q)を有する第1内径側円弧磁石(第1内径側円弧磁石821)と、
前記周方向において、前記d軸に対し他方側(右側)に位置し、前記d軸側のd軸側端部(d軸側端部822D)及び前記q軸側のq軸側端部(q軸側端部822Q)を有する第2内径側円弧磁石(第2内径側円弧磁石822)と、を備える、回転電機のロータ(ロータ10)であって、
前記外径側円弧磁石と、前記第1内径側円弧磁石と、前記第2内径側円弧磁石とは、軸方向から見た形状が略同一であり、
前記第1内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の円弧中心(円弧中心C10)と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記一方側に位置する第1端部(左側端部810L)と、を通る第1仮想直線(第1仮想直線VL1)よりも前記周方向において外側であり、前記d軸側端部が、前記第1仮想直線よりも前記周方向において内側であるように配置されており、
前記第2内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の前記円弧中心と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記他方側に位置する第2端部(右側端部810R)と、を通る第2仮想直線(第2仮想直線VL2)よりも前記周方向において外側であり、前記d軸側端部が、前記第2仮想直線よりも前記周方向において内側であるように配置されており、
前記第1内径側円弧磁石には、前記q軸側端部を含み、前記第1仮想直線よりも前記周方向において外側の領域(領域S)に、前記外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高い保磁力増大部(保磁力増大部823)が形成されており、
前記第2内径側円弧磁石には、前記q軸側端部を含み、前記第2仮想直線よりも前記周方向において外側の領域(領域S)に、前記外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高い保磁力増大部(保磁力増大部823)が形成されている、回転電機のロータ。
(6) a substantially annular rotor core (rotor core 20);
a plurality of magnetic pole portions (magnetic pole portions 30) formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor core,
Each magnetic pole is
an outer diameter side magnet portion (outer diameter side magnet portion 310) composed of at least one outer diameter side arc magnet (outer diameter side arc magnet 810) arranged so as to protrude radially inward;
An inner diameter composed of at least a pair of inner-diameter-side arc magnets (inner-diameter-side arc magnets 820) located radially inward of the outer-diameter-side magnet portion and arranged so as to protrude inward in the radial direction a side magnet portion (inner diameter side magnet portion 320),
Each arc magnet is an arc magnet in which the inner peripheral surface and the outer peripheral surface have the same arc center,
When the central axis of each magnetic pole portion is the d-axis and the axis separated by an electrical angle of 90 degrees from the d-axis is the q-axis,
The inner diameter side magnet portion is formed symmetrically with respect to the d-axis,
The pair of inner diameter arc magnets are
Positioned on one side (left side) of the d-axis in the circumferential direction, the d-axis side end (d-axis side end 821D) on the d-axis side and the q-axis side end (q-axis side) on the q-axis side (q a first inner diameter arc magnet (first inner diameter arc magnet 821) having an axial end 821Q;
Positioned on the other side (right side) of the d-axis in the circumferential direction, the d-axis side end (d-axis side end 822D) on the d-axis side and the q-axis side end (q-axis side) on the q-axis side (q A rotor (rotor 10) of a rotary electric machine, comprising:
The outer diameter arc magnet, the first inner diameter arc magnet, and the second inner diameter arc magnet have substantially the same shape when viewed from the axial direction,
The q-axis side end of the first inner diameter arc magnet is located on the one side of the outer diameter arc magnet in the circumferential direction of the arc center (arc center C10) of the outer diameter arc magnet. A first imaginary straight line (first imaginary straight line VL1) passing through a first end (left end 810L) is located outside in the circumferential direction, and the d-axis side end is located further than the first imaginary straight line. arranged to be inner in the circumferential direction,
The q-axis side end of the second inner diameter arc magnet is a second end located on the other side in the circumferential direction of the outer diameter arc magnet and the arc center of the outer diameter arc magnet. (Right end portion 810R) and a second imaginary straight line (second imaginary straight line VL2) passing through the d-axis side end portion in the circumferential direction. arranged to be inside,
The first inner diameter arc magnet has an intrinsic coercive force greater than that of the outer diameter arc magnet in a region (region S) that includes the q-axis side end and is outside the first imaginary straight line in the circumferential direction (region S). A coercive force increased portion (coercive force increased portion 823) is formed with a high
In the second inner diameter arc magnet, an intrinsic coercive force greater than that of the outer diameter arc magnet is provided in a region (region S) that includes the q-axis side end and is outside the second imaginary straight line in the circumferential direction (region S). A rotor of a rotary electric machine in which a coercive force increased portion (coercive force increased portion 823) having a high coercive force is formed.

(6)によれば、第1内径側円弧磁石は、q軸側端部が第1仮想直線よりも周方向において外側であり、d軸側端部が第1仮想直線よりも周方向において内側であるように配置されており、第2内径側円弧磁石は、q軸側端部が第2仮想直線よりも周方向において外側であり、d軸側端部が第2仮想直線よりも周方向において内側であるように配置されている。第1内径側円弧磁石の第1仮想直線よりも周方向において外側、及び第2内径側円弧磁石の第2仮想直線よりも周方向において外側には、d軸電流による鎖交磁束のうち、外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る領域が形成される。外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石の各領域は、パーミアンスが低くなるため、減磁しやすい。
第1内径側円弧磁石には、q軸側端部を含み、第1仮想直線よりも周方向において外側の領域に、外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高い保磁力増大部が形成されており、第2内径側円弧磁石には、q軸側端部を含み、第2仮想直線よりも周方向において外側の領域に、外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高い保磁力増大部が形成されている。これにより、外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石の各領域に固有保磁力が高い保磁力増大部を設けることができるので、外径側円弧磁石を通らない鎖交磁束が通る第1内径側円弧磁石及び第2内径側円弧磁石の各領域に生じる減磁を抑制できる。
According to (6), the first inner-diameter-side arc magnet has a q-axis side end outside the first imaginary straight line in the circumferential direction, and a d-axis side end inside the first imaginary straight line in the circumferential direction. The second inner diameter arc magnet has a q-axis side end located outside the second imaginary straight line in the circumferential direction, and a d-axis side end located circumferentially outside the second imaginary straight line is arranged to be inside at Outside the first imaginary straight line of the first inner diameter arc magnet in the circumferential direction and outside the second imaginary straight line of the second inner diameter arc magnet in the circumferential direction A region is formed through which interlinkage magnetic flux that does not pass through the radial arc magnet passes. Each area of the first inner arc magnet and the second inner arc magnet through which the interlinking magnetic flux that does not pass through the outer arc magnet has a low permeance is easily demagnetized.
A coercive force increasing portion having a higher intrinsic coercive force than that of the outer diameter arc magnet is formed in a region of the first inner diameter arc magnet, which includes the q-axis side end and is outside the first imaginary straight line in the circumferential direction. In the second inner diameter arc magnet, a coercive force increasing portion having a higher intrinsic coercive force than the outer diameter arc magnet is provided in a region outside the second imaginary straight line in the circumferential direction, including the q-axis side end. is formed. As a result, the coercive force increasing portion having a high intrinsic coercive force can be provided in each region of the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet through which the interlinking magnetic flux does not pass through the outer diameter arc magnet. It is possible to suppress demagnetization occurring in each region of the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet through which interlinkage magnetic flux that does not pass through the diameter arc magnet passes.

10 ロータ
20 ロータコア
30 磁極部
310 外径側磁石部
320 内径側磁石部
810 外径側円弧磁石
810L 左側端部(第1端部)
810R 右側端部(第2端部)
820 内径側円弧磁石
821 第1内径側円弧磁石
821D d軸側端部
821Q q軸側端部
822 第2内径側円弧磁石
822D d軸側端部
822Q q軸側端部
823 保磁力増大部
900 リング磁石前駆体
910 リング磁石
911 第1リング磁石
912 第2リング磁石
C10 円弧中心
C91 リング中心
C92 リング中心
S 領域
VL1 第1仮想直線
VL2 第2仮想直線
φ1、φ2 所定角度
10 rotor 20 rotor core 30 magnetic pole portion 310 outer diameter side magnet portion 320 inner diameter side magnet portion 810 outer diameter side arc magnet 810L left end (first end)
810R right end (second end)
820 inner diameter arc magnet 821 first inner diameter arc magnet 821D d-axis end 821Q q-axis end 822 second inner diameter arc magnet 822D d-axis end 822Q q-axis end 823 coercive force increasing portion 900 ring Magnet precursor 910 Ring magnet 911 First ring magnet 912 Second ring magnet C10 Arc center C91 Ring center C92 Ring center S Area VL1 First virtual straight line VL2 Second virtual straight lines φ1, φ2 Predetermined angle

Claims (6)

略円環形状のロータコアと、
前記ロータコアの周方向に所定の間隔で形成された複数の磁極部と、を備え、
各磁極部は、
径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一つの外径側円弧磁石から構成される外径側磁石部と、
前記外径側磁石部よりも前記径方向において内側に位置し、前記径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一対の内径側円弧磁石から構成される内径側磁石部と、を有し、
各円弧磁石は、内周面と外周面とが同じ円弧中心を有する円弧磁石であり、
各磁極部の中心軸をd軸、該d軸に対し電気角で90度隔てた軸をq軸とした場合、
前記内径側磁石部は、前記d軸に対して対称に形成されており、
一対の前記内径側円弧磁石は、
前記周方向において、前記d軸に対し一方側に位置し、前記d軸側のd軸側端部及び前記q軸側のq軸側端部を有する第1内径側円弧磁石と、
前記周方向において、前記d軸に対し他方側に位置し、前記d軸側のd軸側端部及び前記q軸側のq軸側端部を有する第2内径側円弧磁石と、を備える、回転電機のロータであって、
前記外径側円弧磁石と、前記第1内径側円弧磁石と、前記第2内径側円弧磁石とは、軸方向から見た形状が略同一であり、
前記第1内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の円弧中心と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記一方側に位置する第1端部と、を通る第1仮想直線よりも前記周方向において外側であるように配置されており、
前記第2内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の前記円弧中心と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記他方側に位置する第2端部と、を通る第2仮想直線よりも前記周方向において外側であるように配置されており、
前記第1内径側円弧磁石及び前記第2内径側円弧磁石は、前記外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高い、回転電機のロータ。
a substantially annular rotor core;
a plurality of magnetic pole portions formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor core,
Each magnetic pole is
an outer diameter side magnet portion composed of at least one outer diameter side arc magnet arranged so as to protrude radially inward;
an inner diameter side magnet portion positioned radially inward of the outer diameter side magnet portion and configured from at least a pair of inner diameter side arc magnets arranged so as to protrude inward in the radial direction. death,
Each arc magnet is an arc magnet in which the inner peripheral surface and the outer peripheral surface have the same arc center,
When the central axis of each magnetic pole portion is the d-axis and the axis separated by an electrical angle of 90 degrees from the d-axis is the q-axis,
The inner diameter side magnet portion is formed symmetrically with respect to the d-axis,
The pair of inner diameter arc magnets are
a first inner diameter arc magnet located on one side of the d-axis in the circumferential direction and having a d-axis side end on the d-axis side and a q-axis side end on the q-axis side;
a second inner diameter arc magnet located on the other side of the d-axis in the circumferential direction and having a d-axis side end on the d-axis side and a q-axis side end on the q-axis side; A rotor of a rotating electric machine,
The outer diameter arc magnet, the first inner diameter arc magnet, and the second inner diameter arc magnet have substantially the same shape when viewed from the axial direction,
The q-axis side end of the first inner diameter arc magnet is positioned between the center of the arc of the outer diameter arc magnet and the first end located on the one side in the circumferential direction of the outer diameter arc magnet. is arranged to be outside in the circumferential direction from the first imaginary straight line passing through,
The q-axis side end of the second inner diameter arc magnet is a second end located on the other side in the circumferential direction of the outer diameter arc magnet and the arc center of the outer diameter arc magnet. and arranged so as to be outside in the circumferential direction of the second imaginary straight line passing through,
A rotor of a rotary electric machine, wherein the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet have a higher intrinsic coercive force than the outer diameter arc magnet.
請求項1に記載の回転電機のロータであって、
前記外径側円弧磁石は、前記第1内径側円弧磁石及び前記第2内径側円弧磁石よりも残留磁束密度が高い、回転電機のロータ。
The rotor of the rotary electric machine according to claim 1,
A rotor of a rotary electric machine, wherein the outer diameter arc magnet has a higher residual magnetic flux density than the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet.
請求項1または2に記載の回転電機のロータであって、
前記第1内径側円弧磁石及び前記第2内径側円弧磁石は、前記外径側円弧磁石とは材質が異なる永久磁石である、回転電機のロータ。
3. The rotor of the rotary electric machine according to claim 1,
A rotor of a rotary electric machine, wherein the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet are permanent magnets made of a material different from that of the outer diameter arc magnet.
請求項1または2に記載の回転電機のロータであって、
前記第1内径側円弧磁石及び前記第2内径側円弧磁石は、前記外径側円弧磁石の熱処理とは異なる熱処理がされた永久磁石である、回転電機のロータ。
3. The rotor of the rotary electric machine according to claim 1,
A rotor of a rotary electric machine, wherein the first inner diameter arc magnet and the second inner diameter arc magnet are permanent magnets that have undergone a heat treatment different from that of the outer diameter arc magnet.
請求項1または2に記載の回転電機のロータの各円弧磁石を製造する円弧磁石製造方法であって、
略円環形状のリング磁石前駆体を成形するリング磁石成形工程と、
前記リング磁石前駆体を熱処理し、リング磁石を形成する熱処理工程と、
前記熱処理工程によって形成された前記リング磁石を径方向に切断する切断工程と、を含み、
前記リング磁石成形工程では、熱間加工によって前記リング磁石前駆体が成形され、
前記熱処理工程は、第1熱処理工程と、該第1熱処理工程とは異なる第2熱処理工程と、を含み、
前記熱処理工程では、前記第1熱処理工程及び前記第2熱処理工程のいずれか一方によって前記リング磁石前駆体が熱処理され、前記第1熱処理工程によって熱処理された第1リング磁石と、前記第2熱処理工程によって熱処理された第2リング磁石と、が形成され、
前記切断工程では、
前記第1リング磁石を、前記第1リング磁石のリング中心を中心として、周方向において所定角度の間隔で径方向に切断することによって、前記外径側円弧磁石を製造し、
前記第2リング磁石を、前記第2リング磁石のリング中心を中心として、周方向において所定角度の間隔で径方向に切断することによって、前記第1内径側円弧磁石及び前記第2内径側円弧磁石を製造する、円弧磁石製造方法。
An arc magnet manufacturing method for manufacturing each arc magnet of the rotor of the rotary electric machine according to claim 1 or 2,
a ring magnet forming step of forming a substantially annular ring magnet precursor;
a heat treatment step of heat-treating the ring magnet precursor to form a ring magnet;
a cutting step of radially cutting the ring magnet formed by the heat treatment step;
In the ring magnet forming step, the ring magnet precursor is formed by hot working,
The heat treatment step includes a first heat treatment step and a second heat treatment step different from the first heat treatment step,
In the heat treatment step, the ring magnet precursor is heat-treated by either one of the first heat treatment step and the second heat treatment step, and the first ring magnet heat-treated by the first heat treatment step and the second heat treatment step a second ring magnet heat-treated by
In the cutting step,
manufacturing the outer diameter side arc magnet by cutting the first ring magnet radially at predetermined angular intervals in the circumferential direction around the center of the ring of the first ring magnet;
The first inner arc magnet and the second inner arc magnet are obtained by radially cutting the second ring magnet at predetermined angular intervals in the circumferential direction around the center of the ring of the second ring magnet. A method for manufacturing an arc magnet.
略円環形状のロータコアと、
前記ロータコアの周方向に所定の間隔で形成された複数の磁極部と、を備え、
各磁極部は、
径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一つの外径側円弧磁石から構成される外径側磁石部と、
前記外径側磁石部よりも前記径方向において内側に位置し、前記径方向の内側に凸となるように配置された少なくとも一対の内径側円弧磁石から構成される内径側磁石部と、を有し、
各円弧磁石は、内周面と外周面とが同じ円弧中心を有する円弧磁石であり、
各磁極部の中心軸をd軸、該d軸に対し電気角で90度隔てた軸をq軸とした場合、
前記内径側磁石部は、前記d軸に対して対称に形成されており、
一対の前記内径側円弧磁石は、
前記周方向において、前記d軸に対し一方側に位置し、前記d軸側のd軸側端部及び前記q軸側のq軸側端部を有する第1内径側円弧磁石と、
前記周方向において、前記d軸に対し他方側に位置し、前記d軸側のd軸側端部及び前記q軸側のq軸側端部を有する第2内径側円弧磁石と、を備える、回転電機のロータであって、
前記外径側円弧磁石と、前記第1内径側円弧磁石と、前記第2内径側円弧磁石とは、軸方向から見た形状が略同一であり、
前記第1内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の円弧中心と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記一方側に位置する第1端部と、を通る第1仮想直線よりも前記周方向において外側であり、前記d軸側端部が、前記第1仮想直線よりも前記周方向において内側であるように配置されており、
前記第2内径側円弧磁石は、前記q軸側端部が、前記外径側円弧磁石の前記円弧中心と、前記外径側円弧磁石の前記周方向において前記他方側に位置する第2端部と、を通る第2仮想直線よりも前記周方向において外側であり、前記d軸側端部が、前記第2仮想直線よりも前記周方向において内側であるように配置されており、
前記第1内径側円弧磁石には、前記q軸側端部を含み、前記第1仮想直線よりも前記周方向において外側の領域に、前記外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高い保磁力増大部が形成されており、
前記第2内径側円弧磁石には、前記q軸側端部を含み、前記第2仮想直線よりも前記周方向において外側の領域に、前記外径側円弧磁石よりも固有保磁力が高い保磁力増大部が形成されている、回転電機のロータ。
a substantially annular rotor core;
a plurality of magnetic pole portions formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor core,
Each magnetic pole is
an outer diameter side magnet portion composed of at least one outer diameter side arc magnet arranged so as to protrude radially inward;
an inner diameter side magnet portion positioned radially inward of the outer diameter side magnet portion and configured from at least a pair of inner diameter side arc magnets arranged so as to protrude inward in the radial direction. death,
Each arc magnet is an arc magnet in which the inner peripheral surface and the outer peripheral surface have the same arc center,
When the central axis of each magnetic pole portion is the d-axis and the axis separated by an electrical angle of 90 degrees from the d-axis is the q-axis,
The inner diameter side magnet portion is formed symmetrically with respect to the d-axis,
The pair of inner diameter arc magnets are
a first inner diameter arc magnet located on one side of the d-axis in the circumferential direction and having a d-axis side end on the d-axis side and a q-axis side end on the q-axis side;
a second inner diameter arc magnet located on the other side of the d-axis in the circumferential direction and having a d-axis side end on the d-axis side and a q-axis side end on the q-axis side; A rotor of a rotating electric machine,
The outer diameter arc magnet, the first inner diameter arc magnet, and the second inner diameter arc magnet have substantially the same shape when viewed from the axial direction,
The q-axis side end of the first inner diameter arc magnet is positioned between the center of the arc of the outer diameter arc magnet and the first end located on the one side in the circumferential direction of the outer diameter arc magnet. , and the d-axis side end portion is arranged to be inner than the first imaginary line in the circumferential direction,
The q-axis side end of the second inner diameter arc magnet is a second end located on the other side in the circumferential direction of the outer diameter arc magnet and the arc center of the outer diameter arc magnet. and the d-axis side end is arranged to be inner than the second imaginary line in the circumferential direction, and
In the first inner diameter arc magnet, a coercive force having a higher intrinsic coercive force than that of the outer diameter arc magnet is provided in a region including the q-axis side end and outside the first imaginary straight line in the circumferential direction. An enlarged part is formed,
In the second inner diameter arc magnet, a coercive force having a higher intrinsic coercive force than that of the outer diameter arc magnet is provided in a region including the q-axis side end portion and outside the second imaginary straight line in the circumferential direction. A rotor of a rotary electric machine, in which an enlarged portion is formed.
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