JP7517137B2 - Rotor, rotating electric machine, vehicle - Google Patents

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JP7517137B2 JP2020212662A JP2020212662A JP7517137B2 JP 7517137 B2 JP7517137 B2 JP 7517137B2 JP 2020212662 A JP2020212662 A JP 2020212662A JP 2020212662 A JP2020212662 A JP 2020212662A JP 7517137 B2 JP7517137 B2 JP 7517137B2
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Description

ここに開示する技術は、ロータ、回転電機、車両に関する。 The technology disclosed here relates to rotors, rotating electric machines, and vehicles.

特許文献1には、固定子と回転子と有する回転電機が開示されている。固定子は、電機子巻線を有する。回転子は、回転子鉄心と、回転子鉄心に埋め込まれた固定磁力磁石と、固定磁力磁石の両側に配置された可変磁力磁石とを有する。可変磁力磁石は、電機子巻線を通電して形成される磁界で磁化状態が変化する。 Patent document 1 discloses a rotating electric machine having a stator and a rotor. The stator has an armature winding. The rotor has a rotor core, a fixed magnetic force magnet embedded in the rotor core, and variable magnetic force magnets arranged on both sides of the fixed magnetic force magnet. The magnetization state of the variable magnetic force magnet changes with the magnetic field formed by passing current through the armature winding.

特開2013-51760号公報JP 2013-51760 A

特許文献1の回転電機では、可変磁力磁石に所定方向の磁束(例えば可変磁力磁石の磁化容易方向と同方向の磁束)が印加されることで、可変磁力磁石の磁化状態が変化する。しかしながら、特許文献1の回転電機では、回転子の回転中に、可変磁力磁石に意図しない方向の磁束(例えば可変磁力磁石の磁化困難方向と同方向の磁束)が印加され、その結果、可変磁力磁石において意図しない磁化状態の変化が発生するおそれがある。 In the rotating electric machine of Patent Document 1, the magnetization state of the variable magnetic force magnet changes when a magnetic flux in a predetermined direction (e.g., magnetic flux in the same direction as the easy magnetization direction of the variable magnetic force magnet) is applied to the variable magnetic force magnet. However, in the rotating electric machine of Patent Document 1, magnetic flux in an unintended direction (e.g., magnetic flux in the same direction as the difficult magnetization direction of the variable magnetic force magnet) is applied to the variable magnetic force magnet while the rotor is rotating, which may result in an unintended change in the magnetization state of the variable magnetic force magnet.

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可変磁石における意図しない磁化状態の変化の発生を抑制することにある。 The technology disclosed here has been developed in light of these issues, and its purpose is to prevent unintended changes in the magnetization state of variable magnets.

ここに開示する技術は、ロータに関し、このロータは、ロータコアと、前記ロータコアに設けられ、周方向に並ぶ複数の磁極部とを備え、前記複数の磁極部の各々は、径方向に着磁される固定磁石と、前記固定磁石の前記周方向の一端側および他端側にそれぞれ配置され、それぞれが所定の磁束により前記周方向における磁化状態を変化させることが可能な第1可変磁石および第2可変磁石と、前記第1可変磁石と前記周方向において隣り合い、磁化容易方向と前記第1可変磁石の磁化方向との狭角が前記磁化容易方向と前記第1可変磁石の磁化方向と直交する第1直交方向との狭角よりも小さい第1異方性磁気部材と、前記第2可変磁石と前記周方向において隣り合い、磁化容易方向と前記第2可変磁石の磁化方向との狭角が前記磁化容易方向と前記第2可変磁石の磁化方向と直交する第2直交方向との狭角よりも小さい第2異方性磁気部材とを有する。 The technology disclosed herein relates to a rotor, which includes a rotor core and a plurality of magnetic poles arranged in the circumferential direction on the rotor core, each of which includes a fixed magnet magnetized in the radial direction, a first variable magnet and a second variable magnet arranged at one end and the other end of the fixed magnet in the circumferential direction, respectively, each capable of changing the magnetization state in the circumferential direction by a predetermined magnetic flux, a first anisotropic magnetic member adjacent to the first variable magnet in the circumferential direction, in which the narrow angle between the magnetization easy direction and the magnetization direction of the first variable magnet is smaller than the narrow angle between the magnetization easy direction and a first orthogonal direction perpendicular to the magnetization direction of the first variable magnet, and a second anisotropic magnetic member adjacent to the second variable magnet in the circumferential direction, in which the narrow angle between the magnetization easy direction and the magnetization direction of the second variable magnet is smaller than the narrow angle between the magnetization easy direction and a second orthogonal direction perpendicular to the magnetization direction of the second variable magnet.

前記の構成では、第1異方性磁気部材を設けることにより、第1可変磁石を通過する磁束の方向を変化させて、第1可変磁石を通過する磁束に含まれる「第1可変磁石の磁化方向と直交する方向(意図しない方向)に作用する磁束成分」を減少させることができる。これにより、第1可変磁石における意図しない磁化状態の変化の発生を抑制することができる。 In the above configuration, by providing a first anisotropic magnetic member, the direction of the magnetic flux passing through the first variable magnet can be changed, and the "magnetic flux component acting in a direction perpendicular to the magnetization direction of the first variable magnet (unintended direction)" contained in the magnetic flux passing through the first variable magnet can be reduced. This makes it possible to suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the first variable magnet.

また、前記の構成では、第2異方性磁気部材を設けることにより、第2可変磁石を通過する磁束の方向を変化させて、第2可変磁石を通過する磁束に含まれる「第2可変磁石の磁化方向と直交する方向(意図しない方向)に作用する磁束成分」を減少させることができる。これにより、第2可変磁石における意図しない磁化状態の変化の発生を抑制することができる。 In addition, in the above configuration, by providing a second anisotropic magnetic member, the direction of the magnetic flux passing through the second variable magnet can be changed, and the "magnetic flux component acting in a direction perpendicular to the magnetization direction of the second variable magnet (unintended direction)" contained in the magnetic flux passing through the second variable magnet can be reduced. This makes it possible to suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the second variable magnet.

なお、前記ロータにおいて、前記第1異方性磁気部材は、前記第1可変磁石の前記固定磁石から遠い側に配置されてもよく、前記第2異方性磁気部材は、前記第2可変磁石の前記固定磁石から遠い側に配置されてもよい。 In addition, in the rotor, the first anisotropic magnetic member may be arranged on the side of the first variable magnet farther from the fixed magnet, and the second anisotropic magnetic member may be arranged on the side of the second variable magnet farther from the fixed magnet.

前記の構成では、第1可変磁石の固定磁石に近い側よりも、第1可変磁石の固定磁石から遠い側のほうが、第1可変磁石に対する磁束(例えば第1可変磁石に流入する磁束)の方向が変化しやすい。したがって、第1可変磁石の固定磁石から遠い側に第1異方性磁気部材を設けることにより、第1可変磁石における意図しない磁化状態の変化の発生を効果的に抑制することができる。 In the above configuration, the direction of the magnetic flux (e.g., the magnetic flux flowing into the first variable magnet) with respect to the first variable magnet is more likely to change on the side of the first variable magnet farther from the fixed magnet than on the side of the first variable magnet closer to the fixed magnet. Therefore, by providing the first anisotropic magnetic member on the side of the first variable magnet farther from the fixed magnet, it is possible to effectively suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the first variable magnet.

また、前記の構成では、第2可変磁石の固定磁石に近い側よりも、第2可変磁石の固定磁石から遠い側のほうが、第2可変磁石に対する磁束(例えば第2可変磁石に流入する磁束)の方向が変化しやすい。したがって、第2可変磁石の固定磁石から遠い側に第2異方性磁気部材を設けることにより、第2可変磁石における意図しない磁化状態の変化の発生を効果的に抑制することができる。 In addition, in the above configuration, the direction of the magnetic flux (e.g., the magnetic flux flowing into the second variable magnet) with respect to the second variable magnet is more likely to change on the side of the second variable magnet farther from the fixed magnet than on the side of the second variable magnet closer to the fixed magnet. Therefore, by providing a second anisotropic magnetic member on the side of the second variable magnet farther from the fixed magnet, it is possible to effectively suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the second variable magnet.

また、前記ロータにおいて、前記複数の磁極部の各々は、前記第1可変磁石の前記固定磁石に近い側に配置され、磁化容易方向と前記第1可変磁石の磁化方向との狭角が前記磁化容易方向と前記第1直交方向との狭角よりも小さい第3異方性磁気部材と、前記第2可変磁石の前記固定磁石に近い側に配置され、磁化容易方向と前記第2可変磁石の磁化方向との狭角が前記磁化容易方向と前記第2直交方向との狭角よりも小さい第4異方性磁気部材とを有してもよい。 In addition, in the rotor, each of the multiple magnetic pole portions may have a third anisotropic magnetic member arranged on the side of the first variable magnet closer to the fixed magnet, in which the narrow angle between the magnetization easy direction and the magnetization direction of the first variable magnet is smaller than the narrow angle between the magnetization easy direction and the first orthogonal direction, and a fourth anisotropic magnetic member arranged on the side of the second variable magnet closer to the fixed magnet, in which the narrow angle between the magnetization easy direction and the magnetization direction of the second variable magnet is smaller than the narrow angle between the magnetization easy direction and the second orthogonal direction.

前記の構成では、第3異方性磁気部材を設けることにより、第1可変磁石を通過する磁束の方向を変化させて、第1可変磁石を通過する磁束に含まれる「第1可変磁石の磁化方向と直交する方向(意図しない方向)に作用する磁束成分」をさらに減少させることができる。これにより、第1可変磁石における意図しない磁化状態の変化の発生をさらに抑制することができる。 In the above configuration, by providing a third anisotropic magnetic member, the direction of the magnetic flux passing through the first variable magnet can be changed, and the "magnetic flux component acting in a direction perpendicular to the magnetization direction of the first variable magnet (unintended direction)" contained in the magnetic flux passing through the first variable magnet can be further reduced. This makes it possible to further suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the first variable magnet.

また、前記の構成では、第4異方性磁気部材を設けることにより、第2可変磁石を通過する磁束の方向を変化させて、第2可変磁石を通過する磁束に含まれる「第2可変磁石の磁化方向と直交する方向(意図しない方向)に作用する磁束成分」をさらに減少させることができる。これにより、第2可変磁石における意図しない磁化状態の変化の発生をさらに抑制することができる。 In addition, in the above configuration, by providing a fourth anisotropic magnetic member, the direction of the magnetic flux passing through the second variable magnet can be changed, and the "magnetic flux component acting in a direction perpendicular to the magnetization direction of the second variable magnet (unintended direction)" contained in the magnetic flux passing through the second variable magnet can be further reduced. This makes it possible to further suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the second variable magnet.

また、前記ロータにおいて、前記第1可変磁石の径方向外側には、第1切り欠き部が設けられてもよい。前記第2可変磁石の径方向外側には、第2切り欠き部が設けられてもよい。 Furthermore, in the rotor, a first cutout portion may be provided on the radial outer side of the first variable magnet. A second cutout portion may be provided on the radial outer side of the second variable magnet.

前記の構成では、第1可変磁石の径方向外側に第1切り欠き部を設けることにより、第1可変磁石の径方向外側において周方向における磁束の流れを抑制することができる。これにより、第1可変磁石に磁束の流れを集中させることができる。また、第2可変磁石の径方向外側に第2切り欠き部を設けることにより、第2可変磁石の径方向外側において周方向における磁束の流れを抑制することができる。これにより、第2可変磁石に磁束の流れを集中させることができる。 In the above configuration, by providing a first cutout portion on the radial outside of the first variable magnet, the flow of magnetic flux in the circumferential direction on the radial outside of the first variable magnet can be suppressed. This allows the flow of magnetic flux to be concentrated on the first variable magnet. Furthermore, by providing a second cutout portion on the radial outside of the second variable magnet, the flow of magnetic flux in the circumferential direction on the radial outside of the second variable magnet can be suppressed. This allows the flow of magnetic flux to be concentrated on the second variable magnet.

また、前記ロータにおいて、前記第1異方性磁気部材の磁化容易方向と前記第1可変磁石の磁化方向との狭角をθ11とし、前記第1異方性磁気部材の磁化容易方向の飽和磁束密度をBとし、前記ロータコアの飽和磁束密度をBとすると、以下の式1が成立してもよく、前記第2異方性磁気部材の磁化容易方向と前記第2可変磁石の磁化方向との狭角をθ21とし、前記第2異方性磁気部材の磁化容易方向の飽和磁束密度をBとし、前記ロータコアの飽和磁束密度をBとすると、以下の式2が成立してもよい。 Furthermore, in the rotor, when the narrow angle between the easy magnetization direction of the first anisotropic magnetic member and the magnetization direction of the first variable magnet is θ11 , the saturation magnetic flux density in the easy magnetization direction of the first anisotropic magnetic member is B1 , and the saturation magnetic flux density of the rotor core is B0 , the following formula 1 may be established, and when the narrow angle between the easy magnetization direction of the second anisotropic magnetic member and the magnetization direction of the second variable magnet is θ21 , the saturation magnetic flux density in the easy magnetization direction of the second anisotropic magnetic member is B2 , and the saturation magnetic flux density of the rotor core is B0 , the following formula 2 may be established.

Figure 0007517137000001
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Figure 0007517137000002
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前記の構成では、式1が成立するように第1異方性磁気部材の磁化容易方向と第1可変磁石の磁化方向との狭角を設定することにより、第1異方性磁気部材を設けない場合よりも、第1可変磁石を通過する磁束に含まれる「第1可変磁石の磁化方向(意図する方向)に作用する磁束成分」を増加させることができる。 In the above configuration, by setting a narrow angle between the magnetization easy direction of the first anisotropic magnetic member and the magnetization direction of the first variable magnet so that Equation 1 holds, it is possible to increase the "magnetic flux component acting in the magnetization direction (intended direction) of the first variable magnet" contained in the magnetic flux passing through the first variable magnet compared to when the first anisotropic magnetic member is not provided.

また、前記の構成では、式2が成立するように第2異方性磁気部材の磁化容易方向と第2可変磁石の磁化方向との狭角を設定することにより、第2異方性磁気部材を設けない場合よりも、第2可変磁石を通過する磁束に含まれる「第2可変磁石の磁化方向(意図する方向)に作用する磁束成分」を増加させることができる。 In addition, in the above configuration, by setting a narrow angle between the magnetization easy direction of the second anisotropic magnetic member and the magnetization direction of the second variable magnet so that Equation 2 holds, it is possible to increase the "magnetic flux component acting in the magnetization direction (intended direction) of the second variable magnet" contained in the magnetic flux passing through the second variable magnet compared to when the second anisotropic magnetic member is not provided.

また、ここに開示する技術は、回転電機に関し、この回転電機は、前記ロータと、前記径方向において前記ロータとエアギャップを隔てて対向するステータとを備える。 The technology disclosed herein also relates to a rotating electric machine, which includes the rotor and a stator that faces the rotor in the radial direction across an air gap.

また、ここに開示する技術は、車両に関し、この車両は、前記回転電機と、前記回転電機の動力が伝達される駆動輪とを備える。
ことを特徴とする車両。
The technology disclosed herein also relates to a vehicle, the vehicle including the rotating electric machine and drive wheels to which power from the rotating electric machine is transmitted.
A vehicle characterized by:

ここに開示する技術によれば、第1可変磁石および第2可変磁石における意図しない磁化状態の変化の発生を効果的に抑制することができる。 The technology disclosed herein can effectively suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the first variable magnet and the second variable magnet.

実施形態の回転電機の構成を例示する横断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a rotating electric machine according to an embodiment; 実施形態の回転電機の要部の構成を例示する横断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of a rotating electric machine according to an embodiment; 第1および第3異方性磁気部材の磁化容易方向を例示する概念図である。4A and 4B are conceptual diagrams illustrating the easy magnetization directions of first and third anisotropic magnetic members. 第2および第4異方性磁気部材の磁化容易方向を例示する概念図である。5A and 5B are conceptual diagrams illustrating the easy magnetization directions of second and fourth anisotropic magnetic members. 回転電機の比較例において第1可変磁石に印加される磁束を例示する概略図である。10 is a schematic diagram illustrating magnetic flux applied to a first variable magnet in a comparative example of a rotating electric machine. FIG. 実施形態の回転電機において第1可変磁石に印加される磁束を例示する概略図である。4 is a schematic diagram illustrating a magnetic flux applied to a first variable magnet in the rotating electric machine according to the embodiment; FIG. 回転電機を備える車両の構成を例示する概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a vehicle including a rotating electric machine;

以下、図面を参照して実施の形態を詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。 The following describes the embodiments in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are given the same reference numerals and their description will not be repeated.

(実施形態)
図1は、実施形態の回転電機1の構成を例示する。回転電機1は、ロータ10と、ステータ20と、シャフト30とを備える。
(Embodiment)
1 illustrates a configuration of a rotating electric machine 1 according to an embodiment. The rotating electric machine 1 includes a rotor 10, a stator 20, and a shaft 30.

以下の説明では、ロータ10の回転中心Qの方向を「軸方向」と記載し、軸方向と直交する方向を「径方向」と記載し、ロータ10の回転方向に沿う方向を「周方向」と記載する。回転中心Qから遠い側を「径方向外側」と記載し、回転中心Qに近い側を「径方向内側」と記載する。軸方向と直交する断面の形状を「横断面形状」と記載する。 In the following description, the direction of the center of rotation Q of the rotor 10 is referred to as the "axial direction", the direction perpendicular to the axial direction is referred to as the "radial direction", and the direction along the direction of rotation of the rotor 10 is referred to as the "circumferential direction". The side farther from the center of rotation Q is referred to as the "radial outer side", and the side closer to the center of rotation Q is referred to as the "radial inner side". The shape of a cross section perpendicular to the axial direction is referred to as the "cross-sectional shape".

〔ステータ〕
ステータ20は、径方向においてロータ10とエアギャップを隔てて対向する。ステータ20は、ステータコア21と、複数のコイル22とを有する。
[Stator]
The stator 20 faces the rotor 10 in the radial direction across an air gap. The stator 20 includes a stator core 21 and a plurality of coils 22.

ステータコア21は、円環状に形成されたバックヨーク21aと、バックヨーク21aから径方向内方に突出する複数のティース21bとを有する。例えば、ステータコア21は、複数枚の電磁鋼板製の薄板材が軸方向に積層された積層コアである。 The stator core 21 has a back yoke 21a formed in an annular shape and a number of teeth 21b protruding radially inward from the back yoke 21a. For example, the stator core 21 is a laminated core in which a number of thin sheets of electromagnetic steel are stacked in the axial direction.

複数のコイル22は、複数のティース21bに巻回される。複数のコイル22が通電すると、複数のコイル22に磁束が発生する。例えば、複数のコイル22は、三相コイルである。 The multiple coils 22 are wound around the multiple teeth 21b. When current is applied to the multiple coils 22, magnetic flux is generated in the multiple coils 22. For example, the multiple coils 22 are three-phase coils.

この例では、複数のコイル22において発生する磁束には、ロータ10を回転させるための磁束である回転磁束と、後述する第1可変磁石51および第2可変磁石52の磁化状態を変化させるための磁束である可変磁束(所定の磁束)とが含まれる。 In this example, the magnetic flux generated in the multiple coils 22 includes a rotational magnetic flux, which is a magnetic flux for rotating the rotor 10, and a variable magnetic flux (predetermined magnetic flux), which is a magnetic flux for changing the magnetization state of the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52 described below.

例えば、複数のコイル22に交流電流を供給することにより、複数のコイル22に回転磁束が発生する。この回転磁束によりロータ10が回転する。また、ロータ10の回転中(または停止中)に、複数のコイル22に所定の電流(例えば回転磁束を発生させる交流電流よりも高いパルス電流)を所定の時間だけ供給することにより、複数のコイル22に可変磁束が発生する。この可変磁束により後述する第1可変磁石51および第2可変磁石52の磁化状態が変化する。 For example, by supplying an AC current to the multiple coils 22, a rotating magnetic flux is generated in the multiple coils 22. This rotating magnetic flux rotates the rotor 10. Also, while the rotor 10 is rotating (or stopped), a predetermined current (e.g., a pulse current higher than the AC current that generates the rotating magnetic flux) is supplied to the multiple coils 22 for a predetermined period of time, thereby generating a variable magnetic flux in the multiple coils 22. This variable magnetic flux changes the magnetization state of the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52, which will be described later.

〔ロータ〕
次に、図1および図2を参照して、ロータ10について説明する。ロータ10は、ロータコア11と、複数の磁極部12とを備える。図中の直線の矢印は、磁石の磁化方向を例示している。
[Rotor]
Next, the rotor 10 will be described with reference to Figures 1 and 2. The rotor 10 includes a rotor core 11 and a plurality of magnetic pole portions 12. The straight arrows in the figures illustrate the magnetization directions of the magnets.

〔ロータコア〕
ロータコア11は、円柱状に形成される。例えば、ロータコア11は、複数枚の電磁鋼板製の薄板材が軸方向に積層された積層コアである。ロータコア11の中央部には、軸孔S30が設けられる。軸孔S30には、シャフト30が挿入されて固定される。
[Rotor core]
The rotor core 11 is formed in a cylindrical shape. For example, the rotor core 11 is a laminated core in which a plurality of thin plates made of electromagnetic steel are laminated in the axial direction. A shaft hole S30 is provided in the center of the rotor core 11. A shaft 30 is inserted into and fixed in the shaft hole S30.

〔磁極部〕
複数の磁極部12は、ロータコア11に設けられ、周方向に並ぶ。複数の磁極部12の各々は、固定磁石40と、第1可変磁石51と、第2可変磁石52と、第1補助磁石61と、第2補助磁石62と、第1非磁性部材71と、第2非磁性部材72と、第1異方性磁気部材81と、第2異方性磁気部材82と、第3異方性磁気部材83と、第4異方性磁気部材84とを有する。
[Magnetic pole part]
The multiple magnetic pole portions 12 are provided on the rotor core 11 and are aligned in the circumferential direction. Each of the multiple magnetic pole portions 12 includes a fixed magnet 40, a first variable magnet 51, a second variable magnet 52, a first auxiliary magnet 61, a second auxiliary magnet 62, a first non-magnetic member 71, a second non-magnetic member 72, a first anisotropic magnetic member 81, a second anisotropic magnetic member 82, a third anisotropic magnetic member 83, and a fourth anisotropic magnetic member 84.

〈固定磁石〉
固定磁石40は、ロータコア11に埋め込まれる。この例では、固定磁石40は、ロータコア11に設けられた固定磁石孔S40に収容される。また、固定磁石40は、径方向と直交する方向(接線方向)に延びる。具体的には、固定磁石40は、横断面形状が矩形状に形成され、長手方向が接線方向を向く。
<Fixed magnet>
The fixed magnets 40 are embedded in the rotor core 11. In this example, the fixed magnets 40 are housed in fixed magnet holes S40 provided in the rotor core 11. The fixed magnets 40 extend in a direction perpendicular to the radial direction (the tangential direction). Specifically, the fixed magnets 40 have a rectangular cross-sectional shape, and the longitudinal direction faces the tangential direction.

また、固定磁石40は、径方向に着磁される。この例では、径方向外端がN極となる固定磁石40と径方向外端がS極となる固定磁石40とが周方向に交互に並ぶように、複数の固定磁石40が着磁される。 The fixed magnets 40 are magnetized in the radial direction. In this example, multiple fixed magnets 40 are magnetized so that fixed magnets 40 with north poles at their radially outer ends and fixed magnets 40 with south poles at their radially outer ends are arranged alternately in the circumferential direction.

なお、固定磁石40は、磁化方向を維持する永久磁石である。具体的には、固定磁石40は、所定の磁束(この例ではステータ20のコイル22において発生する可変磁束)が印加されても磁化状態が実質的に変化しない。固定磁石40は、第1可変磁石51および第2可変磁石52よりも、磁化状態が変化しにくい永久磁石である。例えば、固定磁石40の保磁力は、第1可変磁石51および第2可変磁石52の保磁力よりも高い。固定磁石40の例としては、Nd-Fe-B系磁石、Sm-Co系磁石、金属系磁石(例えばFe-Ni系磁石)、フェライト系磁石などが挙げられる。 The fixed magnet 40 is a permanent magnet that maintains its magnetization direction. Specifically, the magnetization state of the fixed magnet 40 does not substantially change even when a predetermined magnetic flux (in this example, the variable magnetic flux generated in the coil 22 of the stator 20) is applied. The fixed magnet 40 is a permanent magnet whose magnetization state is less likely to change than the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52. For example, the coercive force of the fixed magnet 40 is higher than the coercive force of the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52. Examples of the fixed magnet 40 include Nd-Fe-B magnets, Sm-Co magnets, metal magnets (e.g., Fe-Ni magnets), ferrite magnets, etc.

〈可変磁石〉
複数の磁極部12の各々に含まれる第1可変磁石51は、その磁極部12の周方向の一端側(図1および図2の例では時計回りの方向の隣り)に位置する別の磁極部12に含まれる第2可変磁石52と、q軸を挟んで隣り合う。q軸は、周方向において隣り合う2つの磁極部12の間を通過して径方向に延びる仮想線である。
Variable magnet
The first variable magnet 51 included in each of the multiple magnetic pole portions 12 is adjacent to a second variable magnet 52 included in another magnetic pole portion 12 located at one circumferential end side (adjacent in the clockwise direction in the examples of FIGS. 1 and 2 ) of that magnetic pole portion 12, across the q axis. The q axis is an imaginary line that extends radially, passing between two magnetic pole portions 12 adjacent to each other in the circumferential direction.

また、複数の磁極部12の各々において、第1可変磁石51と第2可変磁石52は、固定磁石40の周方向における中央を通過して径方向に延びる仮想線(d軸)を軸として対称となっている。 In addition, in each of the multiple magnetic pole portions 12, the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52 are symmetrical with respect to an imaginary line (d-axis) that passes through the center of the fixed magnet 40 in the circumferential direction and extends radially.

〈第1可変磁石〉
第1可変磁石51は、固定磁石40の周方向の一端側に配置される。第1可変磁石51は、周方向において固定磁石40と間隔をおいて対向する。第1可変磁石51とq軸との間の周方向長さは、第1可変磁石51と固定磁石40との間の周方向長さよりも短い。
First variable magnet
The first variable magnet 51 is disposed on one circumferential end side of the fixed magnet 40. The first variable magnet 51 faces the fixed magnet 40 at a distance in the circumferential direction. The circumferential length between the first variable magnet 51 and the q axis is shorter than the circumferential length between the first variable magnet 51 and the fixed magnet 40.

第1可変磁石51は、ロータコア11に埋め込まれる。この例では、第1可変磁石51は、ロータコア11に設けられた第1可変磁石孔S51に収容される。また、第1可変磁石51は、q軸(周方向において隣り合うq軸)に沿うように延びる。具体的には、第1可変磁石51は、横断面形状が矩形状に形成され、長手方向がq軸と平行な方向を向く。 The first variable magnet 51 is embedded in the rotor core 11. In this example, the first variable magnet 51 is housed in a first variable magnet hole S51 provided in the rotor core 11. The first variable magnet 51 also extends along the q axis (the q axis adjacent in the circumferential direction). Specifically, the first variable magnet 51 has a rectangular cross-sectional shape, and its longitudinal direction is parallel to the q axis.

〈第2可変磁石〉
第2可変磁石52は、固定磁石40の周方向の他端側に配置される。第2可変磁石52は、周方向において固定磁石40と間隔をおいて対向する。第2可変磁石52とq軸との間の周方向長さは、第2可変磁石52と固定磁石40との間の周方向長さよりも短い。
<Second variable magnet>
The second variable magnet 52 is disposed on the other circumferential end side of the fixed magnet 40. The second variable magnet 52 faces the fixed magnet 40 at a distance in the circumferential direction. The circumferential length between the second variable magnet 52 and the q axis is shorter than the circumferential length between the second variable magnet 52 and the fixed magnet 40.

第2可変磁石52は、ロータコア11に埋め込まれる。この例では、第2可変磁石52は、ロータコア11に設けられた第2可変磁石孔S52に収容される。また、第2可変磁石52は、q軸(周方向において隣り合うq軸)に沿うように延びる。具体的には、第2可変磁石52は、横断面形状が矩形状に形成され、長手方向がq軸と平行な方向を向く。 The second variable magnet 52 is embedded in the rotor core 11. In this example, the second variable magnet 52 is housed in a second variable magnet hole S52 provided in the rotor core 11. The second variable magnet 52 also extends along the q axis (the q axis adjacent in the circumferential direction). Specifically, the second variable magnet 52 has a rectangular cross-sectional shape, and its longitudinal direction is parallel to the q axis.

〈可変磁石の磁気特性〉
なお、第1可変磁石51および第2可変磁石52の各々は、磁化状態を変化させることが可能な永久磁石である。具体的には、第1可変磁石51および第2可変磁石52の各々は、所定の磁束(この例ではステータ20のコイル22において発生する可変磁束)により周方向における磁化状態を変化させることが可能である。第1可変磁石51および第2可変磁石52の各々は、固定磁石40よりも、磁化状態が変化しやすい永久磁石である。例えば、第1可変磁石51および第2可変磁石52の保磁力は、固定磁石40の保磁力よりも低い。第1可変磁石51および第2可変磁石52の例としては、Sm-Co系磁石、Nd-Fe-B系磁石、金属系磁石(例えばFe-Ni系磁石)、フェライト系磁石、Al-Ni-Co系磁石などが挙げられる。
<Magnetic properties of variable magnets>
Each of the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52 is a permanent magnet capable of changing the magnetization state. Specifically, each of the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52 is capable of changing the magnetization state in the circumferential direction by a predetermined magnetic flux (in this example, the variable magnetic flux generated in the coil 22 of the stator 20). Each of the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52 is a permanent magnet whose magnetization state is easier to change than the fixed magnet 40. For example, the coercive force of the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52 is lower than the coercive force of the fixed magnet 40. Examples of the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52 include Sm-Co magnets, Nd-Fe-B magnets, metal magnets (e.g., Fe-Ni magnets), ferrite magnets, and Al-Ni-Co magnets.

この例では、第1可変磁石51および第2可変磁石52の各々の磁化容易方向は、径方向と直交する方向(接線方向)を向く。第1可変磁石51の磁化困難方向は、第1可変磁石51の磁化容易方向と直交する方向(この例では径方向)を向く。第2可変磁石52の磁化困難方向は、第2可変磁石52の磁化容易方向と直交する方向(この例では径方向)を向く。 In this example, the easy magnetization direction of each of the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52 is oriented in a direction perpendicular to the radial direction (tangential direction). The hard magnetization direction of the first variable magnet 51 is oriented in a direction perpendicular to the easy magnetization direction of the first variable magnet 51 (radial direction in this example). The hard magnetization direction of the second variable magnet 52 is oriented in a direction perpendicular to the easy magnetization direction of the second variable magnet 52 (radial direction in this example).

また、この例では、第1可変磁石51および第2可変磁石52の各々は、磁化方向が第1方向を向く第1状態と、磁化方向が第2方向を向く第2状態と、磁力が実質的にゼロとなるゼロ状態とに切り換え可能である。第1方向は、ティース21bと鎖交する磁束(有効磁束)を増加させる方向である。第2方向は、ティース21bと鎖交する磁束(有効磁束)を減少させる方向である。例えば、固定磁石40の磁化方向が径方向外方へ向かう方向である場合、第1方向は、第1可変磁石51(または第2可変磁石52)から固定磁石40へ向かう方向となり、第2方向は、固定磁石40から第1可変磁石51(または第2可変磁石52)へ向かう方向となる。 In this example, each of the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52 can be switched between a first state in which the magnetization direction faces a first direction, a second state in which the magnetization direction faces a second direction, and a zero state in which the magnetic force is substantially zero. The first direction is a direction that increases the magnetic flux (effective magnetic flux) that links with the teeth 21b. The second direction is a direction that decreases the magnetic flux (effective magnetic flux) that links with the teeth 21b. For example, when the magnetization direction of the fixed magnet 40 is a direction toward the radial outward direction, the first direction is a direction from the first variable magnet 51 (or the second variable magnet 52) toward the fixed magnet 40, and the second direction is a direction from the fixed magnet 40 toward the first variable magnet 51 (or the second variable magnet 52).

〈補助磁石〉
複数の磁極部12の各々において、第1補助磁石61と第2補助磁石62は、固定磁石40の周方向における中央を通過して径方向に延びる仮想線(d軸)を軸として対称となっている。
<Auxiliary magnet>
In each of the multiple magnetic pole portions 12, the first auxiliary magnet 61 and the second auxiliary magnet 62 are symmetrical with respect to an imaginary line (d-axis) that passes through the circumferential center of the fixed magnet 40 and extends radially.

〈第1補助磁石〉
第1補助磁石61は、固定磁石40と第1可変磁石51との間に配置される。第1補助磁石61と固定磁石40との間の周方向長さは、第1補助磁石61と第1可変磁石51との間の周方向長さよりも短い。
<First auxiliary magnet>
The first auxiliary magnet 61 is disposed between the fixed magnet 40 and the first variable magnet 51. The circumferential length between the first auxiliary magnet 61 and the fixed magnet 40 is shorter than the circumferential length between the first auxiliary magnet 61 and the first variable magnet 51.

第1補助磁石61は、ロータコア11に埋め込まれる。この例では、第1補助磁石61は、ロータコア11に設けられた第1補助磁石孔S61に収容される。また、第1補助磁石61は、固定磁石40の周方向の一端部に沿うように延びる。具体的には、第1補助磁石61は、横断面形状が矩形状に形成され、短手方向が固定磁石40の長手方向を向く。 The first auxiliary magnet 61 is embedded in the rotor core 11. In this example, the first auxiliary magnet 61 is housed in a first auxiliary magnet hole S61 provided in the rotor core 11. The first auxiliary magnet 61 also extends along one circumferential end of the fixed magnet 40. Specifically, the first auxiliary magnet 61 has a rectangular cross-sectional shape, with its short side facing the longitudinal direction of the fixed magnet 40.

第1補助磁石61は、固定磁石40の径方向外端と第1可変磁石51との間における磁束の流れを阻害する方向に着磁される。具体的には、固定磁石40の磁化方向が径方向外方へ向かう方向である場合、第1補助磁石61の磁化方向は、第1可変磁石51から固定磁石40へ向かう方向となる。固定磁石40の磁化方向が径方向内方へ向かう方向である場合、第1補助磁石61の磁化方向は、固定磁石40から第1可変磁石51へ向かう方向となる。 The first auxiliary magnet 61 is magnetized in a direction that obstructs the flow of magnetic flux between the radially outer end of the fixed magnet 40 and the first variable magnet 51. Specifically, when the magnetization direction of the fixed magnet 40 is a direction toward the radially outward direction, the magnetization direction of the first auxiliary magnet 61 is a direction from the first variable magnet 51 toward the fixed magnet 40. When the magnetization direction of the fixed magnet 40 is a direction toward the radially inward direction, the magnetization direction of the first auxiliary magnet 61 is a direction from the fixed magnet 40 toward the first variable magnet 51.

〈第2補助磁石〉
第2補助磁石62は、固定磁石40と第2可変磁石52との間に配置される。第2補助磁石62と固定磁石40との間の周方向長さは、第2補助磁石62と第2可変磁石52との間の周方向長さよりも短い。
<Second auxiliary magnet>
The second auxiliary magnet 62 is disposed between the fixed magnet 40 and the second variable magnet 52. The circumferential length between the second auxiliary magnet 62 and the fixed magnet 40 is shorter than the circumferential length between the second auxiliary magnet 62 and the second variable magnet 52.

第2補助磁石62は、ロータコア11に埋め込まれる。この例では、第2補助磁石62は、ロータコア11に設けられた第2補助磁石孔S62に収容される。また、第2補助磁石62は、固定磁石40の周方向の他端部に沿うように延びる。具体的には、第2補助磁石62は、横断面形状が矩形状に形成され、短手方向が固定磁石40の長手方向を向く。 The second auxiliary magnet 62 is embedded in the rotor core 11. In this example, the second auxiliary magnet 62 is housed in a second auxiliary magnet hole S62 provided in the rotor core 11. The second auxiliary magnet 62 also extends along the other circumferential end of the fixed magnet 40. Specifically, the second auxiliary magnet 62 has a rectangular cross-sectional shape, with its short side facing the longitudinal direction of the fixed magnet 40.

第2補助磁石62は、固定磁石40の径方向外端と第2可変磁石52との間における磁束の流れを阻害する方向に着磁される。具体的には、固定磁石40の磁化方向が径方向外方へ向かう方向である場合、第2補助磁石62の磁化方向は、第2可変磁石52から固定磁石40へ向かう方向となる。固定磁石40の磁化方向が径方向内方へ向かう方向である場合、第2補助磁石62の磁化方向は、固定磁石40から第2可変磁石52へ向かう方向となる。 The second auxiliary magnet 62 is magnetized in a direction that obstructs the flow of magnetic flux between the radially outer end of the fixed magnet 40 and the second variable magnet 52. Specifically, when the magnetization direction of the fixed magnet 40 is a direction toward the radially outward direction, the magnetization direction of the second auxiliary magnet 62 is a direction from the second variable magnet 52 toward the fixed magnet 40. When the magnetization direction of the fixed magnet 40 is a direction toward the radially inward direction, the magnetization direction of the second auxiliary magnet 62 is a direction from the fixed magnet 40 toward the second variable magnet 52.

〈補助磁石の磁気特性〉
なお、第1補助磁石61および第2補助磁石62の各々は、磁化方向を維持する永久磁石である。具体的には、第1補助磁石61および第2補助磁石62の各々は、所定の磁束(この例ではステータ20のコイル22において発生する可変磁束)が印加されても磁化状態が実質的に変化しない。第1補助磁石61および第2補助磁石62は、第1可変磁石51および第2可変磁石52よりも、磁化状態が変化しにくい永久磁石である。例えば、第1補助磁石61および第2補助磁石62の保磁力は、第1可変磁石51および第2可変磁石52の保磁力よりも高い。第1補助磁石61および第2補助磁石62の例としては、Nd-Fe-B系磁石、Sm-Co系磁石、金属系磁石(例えばFe-Ni系磁石)、フェライト系磁石などが挙げられる。
<Magnetic properties of auxiliary magnets>
Each of the first auxiliary magnet 61 and the second auxiliary magnet 62 is a permanent magnet that maintains its magnetization direction. Specifically, the magnetization state of each of the first auxiliary magnet 61 and the second auxiliary magnet 62 does not substantially change even when a predetermined magnetic flux (in this example, the variable magnetic flux generated in the coil 22 of the stator 20) is applied. The first auxiliary magnet 61 and the second auxiliary magnet 62 are permanent magnets whose magnetization state is less likely to change than the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52. For example, the coercive force of the first auxiliary magnet 61 and the second auxiliary magnet 62 is higher than the coercive force of the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52. Examples of the first auxiliary magnet 61 and the second auxiliary magnet 62 include Nd-Fe-B magnets, Sm-Co magnets, metal magnets (e.g., Fe-Ni magnets), ferrite magnets, and the like.

〈補助磁石の詳細〉
この例では、第1補助磁石61および第2補助磁石62の各々の径方向外端は、固定磁石40の径方向外端よりも径方向外側に位置する。
<Details of auxiliary magnet>
In this example, the radially outer ends of the first auxiliary magnet 61 and the second auxiliary magnet 62 are located radially outward from the radially outer end of the fixed magnet 40 .

また、この例では、第1補助磁石61は、固定磁石40の周方向の一端部と接触する。具体的には、第1補助磁石孔S61は、固定磁石孔S40と連通する。第1補助磁石61は、固定磁石孔S40に収容された固定磁石40と接触した状態で第1補助磁石孔S61に収容される。 In this example, the first auxiliary magnet 61 contacts one circumferential end of the fixed magnet 40. Specifically, the first auxiliary magnet hole S61 communicates with the fixed magnet hole S40. The first auxiliary magnet 61 is housed in the first auxiliary magnet hole S61 while in contact with the fixed magnet 40 housed in the fixed magnet hole S40.

また、この例では、第2補助磁石62は、固定磁石40の周方向の他端部と接触する。具体的には、第2補助磁石孔S62は、固定磁石孔S40と連通する。第2補助磁石62は、固定磁石孔S40に収容された固定磁石40と接触した状態で第2補助磁石孔S62に収容される。 In this example, the second auxiliary magnet 62 contacts the other circumferential end of the fixed magnet 40. Specifically, the second auxiliary magnet hole S62 communicates with the fixed magnet hole S40. The second auxiliary magnet 62 is housed in the second auxiliary magnet hole S62 while in contact with the fixed magnet 40 housed in the fixed magnet hole S40.

〈非磁性部材〉
複数の磁極部12の各々に含まれる第1非磁性部材71は、その磁極部12の周方向の一端側(図1および図2の例では時計回りの方向の隣り)に位置する別の磁極部12に含まれる第2非磁性部材72と、q軸を挟んで隣り合う。
<Non-magnetic materials>
The first non-magnetic member 71 included in each of the multiple magnetic pole portions 12 is adjacent to a second non-magnetic member 72 included in another magnetic pole portion 12 located on one circumferential end side of the magnetic pole portion 12 (adjacent in the clockwise direction in the examples of Figures 1 and 2).

複数の磁極部12の各々において、第1非磁性部材71と第2非磁性部材72は、固定磁石40の周方向における中央を通過して径方向に延びる仮想線(d軸)を軸として対称となっている。例えば、第1非磁性部材71と第2非磁性部材72は、絶縁性を有する樹脂により構成される。 In each of the multiple magnetic pole portions 12, the first non-magnetic member 71 and the second non-magnetic member 72 are symmetrical about an imaginary line (d-axis) that passes through the center in the circumferential direction of the fixed magnet 40 and extends in the radial direction. For example, the first non-magnetic member 71 and the second non-magnetic member 72 are made of insulating resin.

〈第1非磁性部材〉
第1非磁性部材71は、第1補助磁石61および固定磁石40の径方向内側に配置される。第1非磁性部材71は、第1補助磁石61および固定磁石40の径方向内端と間隔をおいて対向する。
<First non-magnetic member>
The first non-magnetic member 71 is disposed radially inward of the first auxiliary magnet 61 and the fixed magnet 40. The first non-magnetic member 71 faces the radially inner ends of the first auxiliary magnet 61 and the fixed magnet 40 with a gap therebetween.

第1非磁性部材71は、ロータコア11に埋め込まれる。この例では、第1非磁性部材71は、ロータコア11に設けられた第1収容孔S71に収容される。また、第1非磁性部材71は、q軸(周方向において隣り合うq軸)に沿うように延びる。具体的には、第1非磁性部材71の横断面形状は、台形状に形成される。第1非磁性部材71の一方の斜辺は、q軸と平行な方向を向き、第1非磁性部材71の他方の斜辺は、d軸と平行な方向を向く。 The first non-magnetic member 71 is embedded in the rotor core 11. In this example, the first non-magnetic member 71 is accommodated in a first accommodation hole S71 provided in the rotor core 11. The first non-magnetic member 71 also extends along the q axis (the q axis adjacent in the circumferential direction). Specifically, the cross-sectional shape of the first non-magnetic member 71 is formed into a trapezoid. One oblique side of the first non-magnetic member 71 faces in a direction parallel to the q axis, and the other oblique side of the first non-magnetic member 71 faces in a direction parallel to the d axis.

この例では、第1非磁性部材71は、第1可変磁石51を保持するための部材である。具体的には、第1収容孔S71は、第1可変磁石孔S51と連通する。第1非磁性部材71は、第1可変磁石51へ向けて突出する突出部を有する。そして、第1非磁性部材71は、その突出部が第1可変磁石孔S51に収容された第1可変磁石51を径方向外方に押し付けた状態で、第1収容孔S71に収容される。 In this example, the first non-magnetic member 71 is a member for holding the first variable magnet 51. Specifically, the first storage hole S71 is connected to the first variable magnet hole S51. The first non-magnetic member 71 has a protruding portion that protrudes toward the first variable magnet 51. The first non-magnetic member 71 is housed in the first storage hole S71 with the protruding portion pressing radially outward against the first variable magnet 51 housed in the first variable magnet hole S51.

また、この例では、第1非磁性部材71は、第1中空部71aを有する。第1中空部71aは、第1非磁性部材71を軸方向に貫通する。 In this example, the first non-magnetic member 71 also has a first hollow portion 71a. The first hollow portion 71a penetrates the first non-magnetic member 71 in the axial direction.

〈第2非磁性部材〉
第2非磁性部材72は、第2補助磁石62および固定磁石40の径方向内側に配置される。第2非磁性部材72は、第2補助磁石62および固定磁石40の径方向内端と間隔をおいて対向する。
<Second non-magnetic member>
The second non-magnetic member 72 is disposed radially inward of the second auxiliary magnet 62 and the fixed magnet 40. The second non-magnetic member 72 faces the radially inner ends of the second auxiliary magnet 62 and the fixed magnet 40 with a gap therebetween.

第2非磁性部材72は、ロータコア11に埋め込まれる。この例では、第2非磁性部材72は、ロータコア11に設けられた第2収容孔S72に収容される。また、第2非磁性部材72は、q軸(周方向において隣り合うq軸)に沿うように延びる。具体的には、第2非磁性部材72の横断面形状は、台形状に形成される。第2非磁性部材72の一方の斜辺は、q軸と平行な方向を向き、第2非磁性部材72の他方の斜辺は、d軸と平行な方向を向く。 The second non-magnetic member 72 is embedded in the rotor core 11. In this example, the second non-magnetic member 72 is accommodated in a second accommodation hole S72 provided in the rotor core 11. The second non-magnetic member 72 also extends along the q axis (the q axis adjacent in the circumferential direction). Specifically, the cross-sectional shape of the second non-magnetic member 72 is formed into a trapezoid. One oblique side of the second non-magnetic member 72 faces in a direction parallel to the q axis, and the other oblique side of the second non-magnetic member 72 faces in a direction parallel to the d axis.

この例では、第2非磁性部材72は、第2可変磁石52を保持するための部材である。具体的には、第2収容孔S72は、第2可変磁石孔S52と連通する。第2非磁性部材72は、第2可変磁石52へ向けて突出する突出部を有する。そして、第2非磁性部材72は、その突出部が第2可変磁石孔S52に収容された第2可変磁石52を径方向外方に押し付けた状態で、第2収容孔S72に収容される。 In this example, the second non-magnetic member 72 is a member for holding the second variable magnet 52. Specifically, the second housing hole S72 is connected to the second variable magnet hole S52. The second non-magnetic member 72 has a protruding portion that protrudes toward the second variable magnet 52. The second non-magnetic member 72 is housed in the second housing hole S72 with the protruding portion pressing the second variable magnet 52 housed in the second variable magnet hole S52 radially outward.

また、この例では、第2非磁性部材72は、第2中空部72aを有する。第2中空部72aは、第2非磁性部材72を軸方向に貫通する。 In this example, the second non-magnetic member 72 also has a second hollow portion 72a. The second hollow portion 72a penetrates the second non-magnetic member 72 in the axial direction.

〈切り欠き部〉
第1可変磁石51の径方向外側には、第1切り欠き部S55が設けられる。第1切り欠き部S55は、ロータコア11の外周面に設けられ、軸方向に延びる。この例では、第1切り欠き部S55は、第1可変磁石孔S51と連通する。
<Cutout>
A first cutout portion S55 is provided on the radial outer side of the first variable magnet 51. The first cutout portion S55 is provided on the outer circumferential surface of the rotor core 11 and extends in the axial direction. In this example, the first cutout portion S55 communicates with the first variable magnet hole S51.

第2可変磁石52の径方向外側には、第2切り欠き部S56が設けられる。第2切り欠き部S56は、ロータコア11の外周面に設けられ、軸方向に延びる。この例では、第2切り欠き部S56は、第2可変磁石孔S52と連通する。 A second cutout portion S56 is provided on the radially outer side of the second variable magnet 52. The second cutout portion S56 is provided on the outer peripheral surface of the rotor core 11 and extends in the axial direction. In this example, the second cutout portion S56 communicates with the second variable magnet hole S52.

〈空隙部〉
第1補助磁石61の径方向外側には、第1空隙部S65が設けられる。第1空隙部S65は、ロータコア11を軸方向に貫通する。この例では、第1空隙部S65は、第1補助磁石孔S61と連通する。
<Vacancy>
A first gap S65 is provided radially outward of the first auxiliary magnet 61. The first gap S65 axially passes through the rotor core 11. In this example, the first gap S65 communicates with the first auxiliary magnet hole S61.

第2補助磁石62の径方向外側には、第2空隙部S66が設けられる。第2空隙部S66は、ロータコア11を軸方向に貫通する。この例では、第2空隙部S66は、第2補助磁石孔S62と連通する。 A second gap S66 is provided radially outward of the second auxiliary magnet 62. The second gap S66 penetrates the rotor core 11 in the axial direction. In this example, the second gap S66 communicates with the second auxiliary magnet hole S62.

〈異方性磁気部材〉
複数の磁極部12の各々において、第1異方性磁気部材81と第2異方性磁気部材82は、固定磁石40の周方向における中央を通過して径方向に延びる仮想線(d軸)を軸として対称となっている。第3異方性磁気部材83と第4異方性磁気部材84は、d軸を軸として対称となっている。第1~第4異方性磁気部材81~84の例としては、方向性電磁鋼板(異方性電磁鋼板とも言う)、誘導磁気異方性を活用した非晶質磁性材などが挙げられる。誘導磁気異方性を活用した非晶質磁性材の例としては、Fe-Co-Si-B、Fe-Co-Si-B-Nbなどが挙げられる。
Anisotropic magnetic components
In each of the multiple magnetic pole parts 12, the first anisotropic magnetic member 81 and the second anisotropic magnetic member 82 are symmetrical with respect to a virtual line (d-axis) that passes through the center in the circumferential direction of the fixed magnet 40 and extends in the radial direction. The third anisotropic magnetic member 83 and the fourth anisotropic magnetic member 84 are symmetrical with respect to the d-axis. Examples of the first to fourth anisotropic magnetic members 81 to 84 include directional electromagnetic steel sheets (also called anisotropic electromagnetic steel sheets) and amorphous magnetic materials that utilize induced magnetic anisotropy. Examples of amorphous magnetic materials that utilize induced magnetic anisotropy include Fe-Co-Si-B and Fe-Co-Si-B-Nb.

なお、この例では、複数の磁極部12の各々に含まれる第1異方性磁気部材81は、その磁極部12の周方向の一端側(図1および図2の例では時計回りの方向の隣り)に位置する別の磁極部12に含まれる第2異方性磁気部材82と、q軸を挟んで隣り合う。 In this example, the first anisotropic magnetic member 81 included in each of the multiple magnetic pole parts 12 is adjacent to the second anisotropic magnetic member 82 included in another magnetic pole part 12 located on one circumferential end side of the magnetic pole part 12 (adjacent in the clockwise direction in the examples of Figures 1 and 2).

〈第1異方性磁気部材〉
図2に示すように、第1異方性磁気部材81は、第1可変磁石51と周方向において隣り合う。この例では、第1異方性磁気部材81は、第1可変磁石51の固定磁石40から遠い側に配置される。第1異方性磁気部材81は、第1可変磁石51と接触する。
First anisotropic magnetic member
2 , the first anisotropic magnetic member 81 is adjacent to the first variable magnet 51 in the circumferential direction. In this example, the first anisotropic magnetic member 81 is disposed on the side of the first variable magnet 51 farther from the fixed magnet 40. The first anisotropic magnetic member 81 contacts the first variable magnet 51.

第1異方性磁気部材81は、ロータコア11に埋め込まれる。この例では、第1異方性磁気部材81は、第1可変磁石51と接触した状態で、第1可変磁石51とともに第1可変磁石孔S51に収容される。また、第1異方性磁気部材81は、径方向に延びる。具体的には、第1異方性磁気部材81は、横断面形状が矩形状に形成され、長手方向が第1可変磁石51の長手方向と平行な方向を向く。 The first anisotropic magnetic member 81 is embedded in the rotor core 11. In this example, the first anisotropic magnetic member 81 is housed in the first variable magnet hole S51 together with the first variable magnet 51 while being in contact with the first variable magnet 51. The first anisotropic magnetic member 81 also extends in the radial direction. Specifically, the first anisotropic magnetic member 81 has a rectangular cross-sectional shape, and its longitudinal direction is parallel to the longitudinal direction of the first variable magnet 51.

なお、図3に示すように、第1異方性磁気部材81の磁化容易方向D1と第1可変磁石51の磁化方向との狭角θ11は、第1異方性磁気部材81の磁化容易方向D1と第1可変磁石51の磁化方向と直交する方向(以下では「第1直交方向」と記載)との狭角θ12よりも小さい。 As shown in FIG. 3, the narrow angle θ11 between the magnetization easy direction D1 of the first anisotropic magnetic member 81 and the magnetization direction of the first variable magnet 51 is smaller than the narrow angle θ12 between the magnetization easy direction D1 of the first anisotropic magnetic member 81 and a direction perpendicular to the magnetization direction of the first variable magnet 51 (hereinafter referred to as the "first perpendicular direction").

この例では、第1異方性磁気部材81の磁化容易方向D1と第1可変磁石51の磁化方向との狭角θ11を“θ11”とし、第1異方性磁気部材81の磁化容易方向D1の飽和磁束密度を“B”とし、ロータコア11の飽和磁束密度を“B”すると、以下の式1が成立する。 In this example, if the narrow angle θ11 between the magnetization easy direction D1 of the first anisotropic magnetic member 81 and the magnetization direction of the first variable magnet 51 is " θ11 ", the saturation magnetic flux density of the magnetization easy direction D1 of the first anisotropic magnetic member 81 is " B1 ", and the saturation magnetic flux density of the rotor core 11 is " B0 ", the following equation 1 holds.

Figure 0007517137000003
Figure 0007517137000003

〈第2異方性磁気部材〉
図2に示すように、第2異方性磁気部材82は、第2可変磁石52と周方向において隣り合う。この例では、第2異方性磁気部材82は、第2可変磁石52の固定磁石40から遠い側に配置される。第2異方性磁気部材82は、第2可変磁石52と接触する。
Second anisotropic magnetic member
2 , the second anisotropic magnetic member 82 is adjacent to the second variable magnet 52 in the circumferential direction. In this example, the second anisotropic magnetic member 82 is disposed on the side of the second variable magnet 52 farther from the fixed magnet 40. The second anisotropic magnetic member 82 contacts the second variable magnet 52.

第2異方性磁気部材82は、ロータコア11に埋め込まれる。この例では、第2異方性磁気部材82は、第2可変磁石52と接触した状態で、第2可変磁石52とともに第2可変磁石孔S52に収容される。また、第2異方性磁気部材82は、径方向に延びる。具体的には、第2異方性磁気部材82は、横断面形状が矩形状に形成され、長手方向が第2可変磁石52の長手方向と平行な方向を向く。 The second anisotropic magnetic member 82 is embedded in the rotor core 11. In this example, the second anisotropic magnetic member 82 is housed in the second variable magnet hole S52 together with the second variable magnet 52 while being in contact with the second variable magnet 52. The second anisotropic magnetic member 82 also extends in the radial direction. Specifically, the second anisotropic magnetic member 82 has a rectangular cross-sectional shape, and its longitudinal direction is parallel to the longitudinal direction of the second variable magnet 52.

なお、図4に示すように、第2異方性磁気部材82の磁化容易方向D2と第2可変磁石52の磁化方向との狭角θ21は、第2異方性磁気部材82の磁化容易方向D2と第2可変磁石52の磁化方向と直交する方向(以下では「第2直交方向」と記載)との狭角θ22よりも小さい。 As shown in FIG. 4, the narrow angle θ21 between the magnetization easy direction D2 of the second anisotropic magnetic member 82 and the magnetization direction of the second variable magnet 52 is smaller than the narrow angle θ22 between the magnetization easy direction D2 of the second anisotropic magnetic member 82 and the direction perpendicular to the magnetization direction of the second variable magnet 52 (hereinafter referred to as the "second perpendicular direction").

この例では、第2異方性磁気部材82の磁化容易方向D2と第2可変磁石52の磁化方向との狭角θ21を“θ21”とし、第2異方性磁気部材82の磁化容易方向D2の飽和磁束密度を“B”とし、ロータコア11の飽和磁束密度を“B”とすると、以下の式2が成立する。 In this example, if the narrow angle θ21 between the magnetization easy direction D2 of the second anisotropic magnetic member 82 and the magnetization direction of the second variable magnet 52 is " θ21 ", the saturation magnetic flux density of the magnetization easy direction D2 of the second anisotropic magnetic member 82 is " B2 ", and the saturation magnetic flux density of the rotor core 11 is " B0 ", the following equation 2 holds.

Figure 0007517137000004
Figure 0007517137000004

〈第3異方性磁気部材〉
図2に示すように、第3異方性磁気部材83は、第1可変磁石51と周方向において隣り合う。この例では、第3異方性磁気部材83は、第1可変磁石51の固定磁石40に近い側に配置される。第3異方性磁気部材83は、第1可変磁石51と接触する。
<Third anisotropic magnetic member>
2 , the third anisotropic magnetic member 83 is adjacent to the first variable magnet 51 in the circumferential direction. In this example, the third anisotropic magnetic member 83 is disposed on the side of the first variable magnet 51 closer to the fixed magnet 40. The third anisotropic magnetic member 83 contacts the first variable magnet 51.

第3異方性磁気部材83は、ロータコア11に埋め込まれる。この例では、第3異方性磁気部材83は、第1可変磁石51と接触した状態で、第1可変磁石51および第1異方性磁気部材81とともに第1可変磁石孔S51に収容される。また、第3異方性磁気部材83は、径方向に延びる。具体的には、第3異方性磁気部材83は、横断面形状が矩形状に形成され、長手方向が第1可変磁石51の長手方向と平行な方向を向く。 The third anisotropic magnetic member 83 is embedded in the rotor core 11. In this example, the third anisotropic magnetic member 83 is housed in the first variable magnet hole S51 together with the first variable magnet 51 and the first anisotropic magnetic member 81 while being in contact with the first variable magnet 51. The third anisotropic magnetic member 83 also extends in the radial direction. Specifically, the third anisotropic magnetic member 83 has a rectangular cross-sectional shape, and its longitudinal direction is parallel to the longitudinal direction of the first variable magnet 51.

なお、図3に示すように、第3異方性磁気部材83の磁化容易方向D3と第1可変磁石51の磁化方向との狭角θ31は、第3異方性磁気部材83の磁化容易方向D3と第1直交方向(第1可変磁石51の磁化方向と直交する方向)との狭角θ32よりも小さい。 As shown in FIG. 3, the narrow angle θ31 between the magnetization easy direction D3 of the third anisotropic magnetic member 83 and the magnetization direction of the first variable magnet 51 is smaller than the narrow angle θ32 between the magnetization easy direction D3 of the third anisotropic magnetic member 83 and the first orthogonal direction (the direction orthogonal to the magnetization direction of the first variable magnet 51).

この例では、第3異方性磁気部材83の磁化容易方向D3と第1可変磁石51の磁化方向との狭角θ31を“θ31”とし、第3異方性磁気部材83の磁化容易方向D3の飽和磁束密度を“B”とし、ロータコア11の飽和磁束密度を“B”すると、以下の式3が成立する。 In this example, if the narrow angle θ31 between the magnetization easy direction D3 of the third anisotropic magnetic member 83 and the magnetization direction of the first variable magnet 51 is " θ31 ", the saturation magnetic flux density of the magnetization easy direction D3 of the third anisotropic magnetic member 83 is " B3 ", and the saturation magnetic flux density of the rotor core 11 is " B0 ", the following equation 3 holds.

Figure 0007517137000005
Figure 0007517137000005

〈第4異方性磁気部材〉
図2に示すように、第4異方性磁気部材84は、第2可変磁石52と周方向において隣り合う。この例では、第4異方性磁気部材84は、第2可変磁石52の固定磁石40に近い側に配置される。第4異方性磁気部材84は、第2可変磁石52と接触する。
<Fourth anisotropic magnetic member>
2 , the fourth anisotropic magnetic member 84 is adjacent to the second variable magnet 52 in the circumferential direction. In this example, the fourth anisotropic magnetic member 84 is disposed on the side of the second variable magnet 52 closer to the fixed magnet 40. The fourth anisotropic magnetic member 84 contacts the second variable magnet 52.

第4異方性磁気部材84は、ロータコア11に埋め込まれる。この例では、第4異方性磁気部材84は、第2可変磁石52と接触した状態で、第2可変磁石52および第2異方性磁気部材82とともに第2可変磁石孔S52に収容される。また、第4異方性磁気部材84は、径方向に延びる。具体的には、第4異方性磁気部材84は、横断面形状が矩形状に形成され、長手方向が第2可変磁石52の長手方向と平行な方向を向く。 The fourth anisotropic magnetic member 84 is embedded in the rotor core 11. In this example, the fourth anisotropic magnetic member 84 is housed in the second variable magnet hole S52 together with the second variable magnet 52 and the second anisotropic magnetic member 82 while in contact with the second variable magnet 52. The fourth anisotropic magnetic member 84 also extends in the radial direction. Specifically, the fourth anisotropic magnetic member 84 has a rectangular cross-sectional shape, and its longitudinal direction is parallel to the longitudinal direction of the second variable magnet 52.

なお、図4に示すように、第4異方性磁気部材84の磁化容易方向D4と第2可変磁石52の磁化方向との狭角θ41は、第4異方性磁気部材84の磁化容易方向D4と第2直交方向(第2可変磁石52の磁化方向と直交する方向)との狭角θ42よりも小さい。 As shown in FIG. 4, the narrow angle θ41 between the magnetization easy direction D4 of the fourth anisotropic magnetic member 84 and the magnetization direction of the second variable magnet 52 is smaller than the narrow angle θ42 between the magnetization easy direction D4 of the fourth anisotropic magnetic member 84 and the second orthogonal direction (the direction orthogonal to the magnetization direction of the second variable magnet 52).

この例では、第4異方性磁気部材84の磁化容易方向D4と第2可変磁石52の磁化方向との狭角θ41を“θ41”とし、第4異方性磁気部材84の磁化容易方向D4の飽和磁束密度を“B”とし、ロータコア11の飽和磁束密度を“B”とすると、以下の式4が成立する。 In this example, if the narrow angle θ41 between the magnetization easy direction D4 of the fourth anisotropic magnetic member 84 and the magnetization direction of the second variable magnet 52 is " θ41 ", the saturation magnetic flux density of the magnetization easy direction D4 of the fourth anisotropic magnetic member 84 is " B4 ", and the saturation magnetic flux density of the rotor core 11 is " B0 ", the following equation 4 holds.

Figure 0007517137000006
Figure 0007517137000006

〔実施形態と比較例との対比〕
次に、図5および図6を参照して、実施形態の回転電機1と回転電機の比較例とについて説明する。以下では、説明の便宜上、回転電機の比較例のうち実施形態の回転電機1の構成要素と同様の構成要素については、実施形態の回転電機1の構成要素の符号と同一の符号を付している。なお、図中の矢印は、第1可変磁石51の磁化方向(磁化容易方向)を例示し、図中の細線は、磁束の流れを例示している。
[Comparison between the embodiment and the comparative example]
Next, the rotating electric machine 1 of the embodiment and a comparative example of a rotating electric machine will be described with reference to Figures 5 and 6. In the following, for the sake of convenience, the components of the comparative example of the rotating electric machine that are similar to the components of the rotating electric machine 1 of the embodiment are given the same reference numerals as the components of the rotating electric machine 1 of the embodiment. Note that the arrows in the figures illustrate the magnetization direction (direction of easy magnetization) of the first variable magnet 51, and the thin lines in the figures illustrate the flow of magnetic flux.

図5は、回転電機の比較例の要部を例示する。回転電機の比較例では、第1異方性磁気部材81の代わりに、第1等方性磁気部材91が第1可変磁石51の周方向の一端側に配置される。また、第3異方性磁気部材83の代わりに、第3等方性磁気部材93が第1可変磁石51の周方向の他端側に配置される。なお、第1等方性磁気部材91および第3等方性磁気部材93には、磁化容易方向が存在しない。 Figure 5 illustrates the main parts of a comparative example of a rotating electric machine. In this comparative example of a rotating electric machine, instead of the first anisotropic magnetic member 81, a first isotropic magnetic member 91 is arranged on one circumferential end side of the first variable magnet 51. Also, instead of the third anisotropic magnetic member 83, a third isotropic magnetic member 93 is arranged on the other circumferential end side of the first variable magnet 51. Note that the first isotropic magnetic member 91 and the third isotropic magnetic member 93 do not have an easy magnetization direction.

図5に示すように、第1等方性磁気部材91では、磁束の方向は変化しない。また、第3等方性磁気部材93では、磁束の方向は変化しない。 As shown in FIG. 5, the direction of the magnetic flux does not change in the first isotropic magnetic member 91. Furthermore, the direction of the magnetic flux does not change in the third isotropic magnetic member 93.

なお、第1可変磁石51は、意図する方向に可変磁束(所定量の磁束)が流れると磁化状態が変化するように構成されている。この例では、第1可変磁石51の磁化容易方向(この例では接線方向)に可変磁束が流れると、第1可変磁石51の磁化状態が変化する。しかしながら、意図しない方向(例えば第1可変磁石51の磁化容易方向と直交する磁化困難方向)に流れる磁束により、第1可変磁石51の磁化状態が変化してしまう可能性がある。 The first variable magnet 51 is configured so that the magnetization state changes when variable magnetic flux (a predetermined amount of magnetic flux) flows in an intended direction. In this example, when variable magnetic flux flows in the easy magnetization direction of the first variable magnet 51 (the tangential direction in this example), the magnetization state of the first variable magnet 51 changes. However, there is a possibility that the magnetization state of the first variable magnet 51 will change due to magnetic flux flowing in an unintended direction (for example, a difficult magnetization direction perpendicular to the easy magnetization direction of the first variable magnet 51).

図6は、実施形態の回転電機1の要部を例示する。実施形態の回転電機1では、第1可変磁石51の周方向の一端側に第1異方性磁気部材81が配置され、第1可変磁石51の周方向の他端側に第3異方性磁気部材83が配置される。なお、図6の例では、第1異方性磁気部材81および第3異方性磁気部材83の各々の磁化容易方向は、第1可変磁石51の磁化方向(磁化容易方向)と平行な方向に設定されている。 Figure 6 illustrates the main parts of the rotating electric machine 1 of the embodiment. In the rotating electric machine 1 of the embodiment, a first anisotropic magnetic member 81 is arranged on one circumferential end side of the first variable magnet 51, and a third anisotropic magnetic member 83 is arranged on the other circumferential end side of the first variable magnet 51. In the example of Figure 6, the magnetization easy direction of each of the first anisotropic magnetic member 81 and the third anisotropic magnetic member 83 is set to be parallel to the magnetization direction (magnetization easy direction) of the first variable magnet 51.

図6に示すように、第1異方性磁気部材81を通過する磁束の方向は、第1異方性磁気部材81の磁化容易方向に近づく方向に変化する。これにより、第1可変磁石51を通過する磁束に含まれる「第1可変磁石51の磁化方向と直交する方向に作用する磁束成分」が減少する。これと同様に、第3異方性磁気部材83を通過する磁束の方向は、第3異方性磁気部材83の磁化容易方向に近づく方向に変化する。これにより、第1可変磁石51を通過する磁束に含まれる「第1可変磁石51の磁化方向と直交する方向に作用する磁束成分」が減少する。 As shown in FIG. 6, the direction of the magnetic flux passing through the first anisotropic magnetic member 81 changes in a direction approaching the easy magnetization direction of the first anisotropic magnetic member 81. As a result, the "magnetic flux component acting in a direction perpendicular to the magnetization direction of the first variable magnet 51" contained in the magnetic flux passing through the first variable magnet 51 is reduced. Similarly, the direction of the magnetic flux passing through the third anisotropic magnetic member 83 changes in a direction approaching the easy magnetization direction of the third anisotropic magnetic member 83. As a result, the "magnetic flux component acting in a direction perpendicular to the magnetization direction of the first variable magnet 51" contained in the magnetic flux passing through the first variable magnet 51 is reduced.

なお、第2可変磁石52と第2異方性磁気部材82と第4異方性磁気部材84とについても、第1可変磁石51と第1異方性磁気部材81と第3異方性磁気部材83と同様のことがいえる。 The same can be said about the second variable magnet 52, the second anisotropic magnetic member 82, and the fourth anisotropic magnetic member 84 as about the first variable magnet 51, the first anisotropic magnetic member 81, and the third anisotropic magnetic member 83.

〔実施形態の効果〕
以上のように、実施形態のロータ10では、第1異方性磁気部材81を設けることにより、第1可変磁石51を通過する磁束の方向を変化させて、第1可変磁石51を通過する磁束に含まれる「第1可変磁石51の磁化方向と直交する方向(意図しない方向)に作用する磁束成分」を減少させることができる。これにより、第1可変磁石51における意図しない磁化状態の変化の発生を抑制することができる。
[Effects of the embodiment]
As described above, in the rotor 10 of the embodiment, by providing the first anisotropic magnetic member 81, it is possible to change the direction of the magnetic flux passing through the first variable magnet 51 and reduce "magnetic flux components acting in a direction perpendicular to the magnetization direction of the first variable magnet 51 (unintended direction)" contained in the magnetic flux passing through the first variable magnet 51. This makes it possible to suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the first variable magnet 51.

また、実施形態のロータ10では、第2異方性磁気部材82を設けることにより、第2可変磁石52を通過する磁束の方向を変化させて、第2可変磁石52を通過する磁束に含まれる「第2可変磁石52の磁化方向と直交する方向(意図しない方向)に作用する磁束成分」を減少させることができる。これにより、第2可変磁石52における意図しない磁化状態の変化の発生を抑制することができる。 In addition, in the rotor 10 of the embodiment, by providing the second anisotropic magnetic member 82, the direction of the magnetic flux passing through the second variable magnet 52 can be changed, and the "magnetic flux component acting in a direction perpendicular to the magnetization direction of the second variable magnet 52 (unintended direction)" contained in the magnetic flux passing through the second variable magnet 52 can be reduced. This makes it possible to suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the second variable magnet 52.

また、実施形態のロータ10では、第1異方性磁気部材81は、第1可変磁石51の固定磁石40から遠い側に設けられる。なお、第1可変磁石51の固定磁石40に近い側よりも、第1可変磁石51の固定磁石40から遠い側のほうが、第1可変磁石51に対する磁束(例えば第1可変磁石51に流入する磁束)の方向が変化しやすい。したがって、第1可変磁石51の固定磁石40から遠い側に第1異方性磁気部材81を設けることにより、第1可変磁石51における意図しない磁化状態の変化の発生を効果的に抑制することができる。 In addition, in the rotor 10 of the embodiment, the first anisotropic magnetic member 81 is provided on the side of the first variable magnet 51 farther from the fixed magnet 40. Note that the direction of the magnetic flux (e.g., the magnetic flux flowing into the first variable magnet 51) with respect to the first variable magnet 51 is more likely to change on the side of the first variable magnet 51 farther from the fixed magnet 40 than on the side of the first variable magnet 51 closer to the fixed magnet 40. Therefore, by providing the first anisotropic magnetic member 81 on the side of the first variable magnet 51 farther from the fixed magnet 40, it is possible to effectively suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the first variable magnet 51.

また、実施形態のロータ10では、第2異方性磁気部材82は、第2可変磁石52の固定磁石40から遠い側に設けられる。なお、第2可変磁石52の固定磁石40に近い側よりも、第2可変磁石52の固定磁石40から遠い側のほうが、第2可変磁石52に対する磁束(例えば第2可変磁石52に流入する磁束)の方向が変化しやすい。したがって、第2可変磁石52の固定磁石40から遠い側に第2異方性磁気部材82を設けることにより、第2可変磁石52における意図しない磁化状態の変化の発生を効果的に抑制することができる。 In addition, in the rotor 10 of the embodiment, the second anisotropic magnetic member 82 is provided on the side of the second variable magnet 52 farther from the fixed magnet 40. Note that the direction of the magnetic flux (e.g., the magnetic flux flowing into the second variable magnet 52) for the second variable magnet 52 is more likely to change on the side of the second variable magnet 52 farther from the fixed magnet 40 than on the side of the second variable magnet 52 closer to the fixed magnet 40. Therefore, by providing the second anisotropic magnetic member 82 on the side of the second variable magnet 52 farther from the fixed magnet 40, it is possible to effectively suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the second variable magnet 52.

また、実施形態のロータ10では、第3異方性磁気部材83を設けることにより、第1可変磁石51を通過する磁束の方向を変化させて、第1可変磁石51を通過する磁束に含まれる「第1可変磁石51の磁化方向と直交する方向(意図しない方向)に作用する磁束成分」をさらに減少させることができる。これにより、第1可変磁石51における意図しない磁化状態の変化の発生をさらに抑制することができる。 In addition, in the rotor 10 of the embodiment, by providing a third anisotropic magnetic member 83, the direction of the magnetic flux passing through the first variable magnet 51 can be changed, and the "magnetic flux component acting in a direction perpendicular to the magnetization direction of the first variable magnet 51 (unintended direction)" contained in the magnetic flux passing through the first variable magnet 51 can be further reduced. This makes it possible to further suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the first variable magnet 51.

また、実施形態のロータ10では、第4異方性磁気部材84を設けることにより、第2可変磁石52を通過する磁束の方向を変化させて、第2可変磁石52を通過する磁束に含まれる「第2可変磁石52の磁化方向と直交する方向(意図しない方向)に作用する磁束成分」をさらに減少させることができる。これにより、第2可変磁石52における意図しない磁化状態の変化の発生をさらに抑制することができる。 In addition, in the rotor 10 of the embodiment, by providing a fourth anisotropic magnetic member 84, the direction of the magnetic flux passing through the second variable magnet 52 can be changed, and the "magnetic flux component acting in a direction perpendicular to the magnetization direction of the second variable magnet 52 (unintended direction)" contained in the magnetic flux passing through the second variable magnet 52 can be further reduced. This makes it possible to further suppress the occurrence of unintended changes in the magnetization state of the second variable magnet 52.

また、実施形態のロータ10では、第1可変磁石51の径方向外側に、第1切り欠き部S55が設けられる。このような構成により、第1可変磁石51の径方向外側において周方向における磁束の流れを抑制することができる。これにより、第1可変磁石51に磁束の流れを集中させることができる。また、第2可変磁石52の径方向外側に、第2切り欠き部S56が設けられる。このような構成により、第2可変磁石52の径方向外側において周方向における磁束の流れを抑制することができる。これにより、第2可変磁石52に磁束の流れを集中させることができる。 In addition, in the rotor 10 of the embodiment, a first cutout portion S55 is provided on the radial outside of the first variable magnet 51. With this configuration, it is possible to suppress the flow of magnetic flux in the circumferential direction on the radial outside of the first variable magnet 51. This allows the flow of magnetic flux to be concentrated on the first variable magnet 51. In addition, a second cutout portion S56 is provided on the radial outside of the second variable magnet 52. With this configuration, it is possible to suppress the flow of magnetic flux in the circumferential direction on the radial outside of the second variable magnet 52. This allows the flow of magnetic flux to be concentrated on the second variable magnet 52.

また、実施形態のロータ10では、式1が成立するように、第1異方性磁気部材81の磁化容易方向D1と第1可変磁石51の磁化方向との狭角θ11が設定される。このような構成により、第1異方性磁気部材81を設けない場合よりも、第1可変磁石51を通過する磁束に含まれる「第1可変磁石51の磁化方向(意図する方向)に作用する磁束成分」を増加させることができる。 In addition, in the rotor 10 of the embodiment, the narrow angle θ11 between the magnetization easy direction D1 of the first anisotropic magnetic member 81 and the magnetization direction of the first variable magnet 51 is set so that Equation 1 holds. With this configuration, it is possible to increase the "magnetic flux component acting in the magnetization direction (intended direction) of the first variable magnet 51" contained in the magnetic flux passing through the first variable magnet 51 compared to the case where the first anisotropic magnetic member 81 is not provided.

また、実施形態のロータ10では、式2が成立するように、第2異方性磁気部材82の磁化容易方向D2と第2可変磁石52の磁化方向との狭角θ21が設定される。このような構成により、第2異方性磁気部材82を設けない場合よりも、第2可変磁石52を通過する磁束に含まれる「第2可変磁石52の磁化方向(意図する方向)に作用する磁束成分」を増加させることができる。 In addition, in the rotor 10 of the embodiment, the narrow angle θ21 between the magnetization easy direction D2 of the second anisotropic magnetic member 82 and the magnetization direction of the second variable magnet 52 is set so that Equation 2 is satisfied. With this configuration, it is possible to increase the "magnetic flux component acting in the magnetization direction (intended direction) of the second variable magnet 52" contained in the magnetic flux passing through the second variable magnet 52 compared to the case where the second anisotropic magnetic member 82 is not provided.

また、実施形態のロータ10では、式3が成立するように、第3異方性磁気部材83の磁化容易方向D3と第1可変磁石51の磁化方向との狭角θ31が設定される。このような構成により、第3異方性磁気部材83を設けない場合よりも、第1可変磁石51を通過する磁束に含まれる「第1可変磁石51の磁化方向(意図する方向)に作用する磁束成分」を増加させることができる。 In addition, in the rotor 10 of the embodiment, the narrow angle θ31 between the magnetization easy direction D3 of the third anisotropic magnetic member 83 and the magnetization direction of the first variable magnet 51 is set so that Equation 3 is satisfied. With this configuration, it is possible to increase the "magnetic flux component acting in the magnetization direction (intended direction) of the first variable magnet 51" contained in the magnetic flux passing through the first variable magnet 51 compared to the case where the third anisotropic magnetic member 83 is not provided.

また、実施形態のロータ10では、式4が成立するように、第4異方性磁気部材84の磁化容易方向D4と第2可変磁石52の磁化方向との狭角θ41が設定される。このような構成により、第4異方性磁気部材84を設けない場合よりも、第2可変磁石52を通過する磁束に含まれる「第2可変磁石52の磁化方向(意図する方向)に作用する磁束成分」を増加させることができる。 In addition, in the rotor 10 of the embodiment, the narrow angle θ41 between the magnetization easy direction D4 of the fourth anisotropic magnetic member 84 and the magnetization direction of the second variable magnet 52 is set so that Equation 4 is satisfied. With this configuration, it is possible to increase the "magnetic flux component acting in the magnetization direction (intended direction) of the second variable magnet 52" contained in the magnetic flux passing through the second variable magnet 52 compared to when the fourth anisotropic magnetic member 84 is not provided.

また、実施形態のロータ10では、第1補助磁石61および第2補助磁石62を設けることにより、固定磁石40の径方向外端と第1可変磁石51および第2可変磁石52との間における磁束の短絡を抑制することができる。これにより、固定磁石40と第1可変磁石51と第2可変磁石52の磁束を有効に利用することができる。 In addition, in the rotor 10 of the embodiment, by providing the first auxiliary magnet 61 and the second auxiliary magnet 62, it is possible to suppress short-circuiting of the magnetic flux between the radial outer end of the fixed magnet 40 and the first variable magnet 51 and the second variable magnet 52. This allows the magnetic flux of the fixed magnet 40, the first variable magnet 51, and the second variable magnet 52 to be effectively utilized.

(実施形態の変形例)
なお、実施形態では、第3異方性磁気部材83が省略されてもよい。また、第1異方性磁気部材81は、第1可変磁石51の固定磁石40に近い側に配置されてもよい。
(Modification of the embodiment)
In the embodiment, the third anisotropic magnetic member 83 may be omitted. The first anisotropic magnetic member 81 may be disposed on the side of the first variable magnet 51 closer to the fixed magnet 40.

また、実施形態では、第4異方性磁気部材84が省略されてもよい。また、第2異方性磁気部材82は、第2可変磁石52の固定磁石40に近い側に配置されてもよい。 In addition, in the embodiment, the fourth anisotropic magnetic member 84 may be omitted. Furthermore, the second anisotropic magnetic member 82 may be disposed on the side of the second variable magnet 52 closer to the fixed magnet 40.

(車両)
図7は、回転電機1を備える車両の構成を例示する。この車両は、回転電機1に加えて、制御装置2と、駆動輪3と、動力伝達機構4と、バッテリ5とを備える。
(vehicle)
7 illustrates an example of the configuration of a vehicle including a rotating electric machine 1. In addition to the rotating electric machine 1, the vehicle includes a control device 2, drive wheels 3, a power transmission mechanism 4, and a battery 5.

制御装置2は、回転電機1を制御する。制御装置2は、駆動部2aと、制御部2bとを有する。駆動部2aは、回転電機1に電力を供給することで回転電機1を駆動させる。制御部2bは、駆動部2aを制御することで回転電機1の動作を制御する。 The control device 2 controls the rotating electric machine 1. The control device 2 has a drive unit 2a and a control unit 2b. The drive unit 2a drives the rotating electric machine 1 by supplying power to the rotating electric machine 1. The control unit 2b controls the operation of the rotating electric machine 1 by controlling the drive unit 2a.

動力伝達機構4は、回転電機1の動力を駆動輪3に伝達する。このようにして、回転電機1の動力が駆動輪3に伝達される。バッテリ5は、駆動部2aおよび制御部2bに電力を供給する。 The power transmission mechanism 4 transmits the power of the rotating electric machine 1 to the drive wheels 3. In this way, the power of the rotating electric machine 1 is transmitted to the drive wheels 3. The battery 5 supplies power to the drive unit 2a and the control unit 2b.

(その他の実施形態)
以上の説明では、回転電機1が車両に設けられる場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、回転電機1は、冷蔵庫、洗濯機、乾燥機などに設けられてもよい。
Other Embodiments
In the above description, the rotating electric machine 1 is provided in a vehicle, but the present invention is not limited to this. For example, the rotating electric machine 1 may be provided in a refrigerator, a washing machine, a dryer, or the like.

また、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、ここに開示する技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 The above embodiments may be combined as appropriate. The above embodiments are essentially preferred examples and are not intended to limit the scope of the technology disclosed herein, its applications, or its uses.

以上説明したように、ここに開示する技術は、ロータ、回転電機、車両として有用である。 As explained above, the technology disclosed herein is useful for rotors, rotating electric machines, and vehicles.

1 回転電機
2 制御装置
3 駆動輪
10 ロータ
11 ロータコア
12 磁極部
20 ステータ
30 シャフト
40 固定磁石
51 第1可変磁石
52 第2可変磁石
61 第1補助磁石
62 第2補助磁石
71 第1非磁性部材
72 第2非磁性部材
81 第1異方性磁気部材
82 第2異方性磁気部材
83 第3異方性磁気部材
84 第4異方性磁気部材
Reference Signs List 1 Rotating electric machine 2 Control device 3 Drive wheel 10 Rotor 11 Rotor core 12 Magnetic pole portion 20 Stator 30 Shaft 40 Fixed magnet 51 First variable magnet 52 Second variable magnet 61 First auxiliary magnet 62 Second auxiliary magnet 71 First non-magnetic member 72 Second non-magnetic member 81 First anisotropic magnetic member 82 Second anisotropic magnetic member 83 Third anisotropic magnetic member 84 Fourth anisotropic magnetic member

Claims (7)

ロータコアと、
前記ロータコアに設けられ、周方向に並ぶ複数の磁極部とを備え、
前記複数の磁極部の各々は、
径方向に着磁される固定磁石と、
前記固定磁石の前記周方向の一端側および他端側にそれぞれ配置され、それぞれが所定の磁束により前記周方向における磁化状態を変化させることが可能な第1可変磁石および第2可変磁石と、
前記第1可変磁石と前記周方向において隣り合い、磁化容易方向と前記第1可変磁石の磁化方向との狭角が前記磁化容易方向と前記第1可変磁石の磁化方向と直交する第1直交方向との狭角よりも小さい第1異方性磁気部材と、
前記第2可変磁石と前記周方向において隣り合い、磁化容易方向と前記第2可変磁石の磁化方向との狭角が前記磁化容易方向と前記第2可変磁石の磁化方向と直交する第2直交方向との狭角よりも小さい第2異方性磁気部材とを有する
ことを特徴とするロータ。
A rotor core;
A plurality of magnetic pole portions are provided on the rotor core and arranged in a circumferential direction,
Each of the plurality of magnetic pole portions is
A fixed magnet that is magnetized in the radial direction;
a first variable magnet and a second variable magnet, which are respectively disposed on one end side and the other end side of the fixed magnet in the circumferential direction, and each of which is capable of changing a magnetization state in the circumferential direction by a predetermined magnetic flux;
a first anisotropic magnetic member adjacent to the first variable magnet in the circumferential direction, the narrow angle between the easy magnetization direction and the magnetization direction of the first variable magnet being smaller than the narrow angle between the easy magnetization direction and a first orthogonal direction orthogonal to the magnetization direction of the first variable magnet;
a second anisotropic magnetic member adjacent to the second variable magnet in the circumferential direction, the narrow angle between the easy magnetization direction and the magnetization direction of the second variable magnet being smaller than the narrow angle between the easy magnetization direction and a second orthogonal direction perpendicular to the magnetization direction of the second variable magnet.
請求項1のロータにおいて、
前記第1異方性磁気部材は、前記第1可変磁石の前記固定磁石から遠い側に配置され、
前記第2異方性磁気部材は、前記第2可変磁石の前記固定磁石から遠い側に配置される
ことを特徴とするロータ。
The rotor of claim 1,
the first anisotropic magnetic member is disposed on a side of the first variable magnet farther from the fixed magnet,
The rotor according to claim 1, wherein the second anisotropic magnetic member is disposed on a side of the second variable magnet farther from the fixed magnet.
請求項2のロータにおいて、
前記複数の磁極部の各々は、
前記第1可変磁石の前記固定磁石に近い側に配置され、磁化容易方向と前記第1可変磁石の磁化方向との狭角が前記磁化容易方向と前記第1直交方向との狭角よりも小さい第3異方性磁気部材と、
前記第2可変磁石の前記固定磁石に近い側に配置され、磁化容易方向と前記第2可変磁石の磁化方向との狭角が前記磁化容易方向と前記第2直交方向との狭角よりも小さい第4異方性磁気部材とを有する
ことを特徴とするロータ。
The rotor of claim 2,
Each of the plurality of magnetic pole portions is
a third anisotropic magnetic member disposed on a side of the first variable magnet closer to the fixed magnet, the narrow angle between the magnetization easy direction and the magnetization direction of the first variable magnet being smaller than the narrow angle between the magnetization easy direction and the first orthogonal direction;
a fourth anisotropic magnetic member arranged on a side of the second variable magnet closer to the fixed magnet, the narrow angle between the easy magnetization direction and the magnetization direction of the second variable magnet being smaller than the narrow angle between the easy magnetization direction and the second orthogonal direction.
請求項1~3のいずれか1つのロータにおいて、
前記第1可変磁石の径方向外側には、第1切り欠き部が設けられ、
前記第2可変磁石の径方向外側には、第2切り欠き部が設けられる
ことを特徴とするロータ。
In any one of claims 1 to 3,
A first cutout portion is provided on a radially outer side of the first variable magnet,
The rotor is characterized in that a second cutout portion is provided on the radially outer side of the second variable magnet.
請求項1~4のいずれか1つのロータにおいて、
前記第1異方性磁気部材の磁化容易方向と前記第1可変磁石の磁化方向との狭角をθ11とし、前記第1異方性磁気部材の磁化容易方向の飽和磁束密度をBとし、前記ロータコアの飽和磁束密度をBとすると、以下の式1が成立し、
前記第2異方性磁気部材の磁化容易方向と前記第2可変磁石の磁化方向との狭角をθ21とし、前記第2異方性磁気部材の磁化容易方向の飽和磁束密度をBとし、前記ロータコアの飽和磁束密度をBとすると、以下の式2が成立する
ことを特徴とするロータ。
Figure 0007517137000007
Figure 0007517137000008
In any one of claims 1 to 4,
If the narrow angle between the magnetization easy direction of the first anisotropic magnetic member and the magnetization direction of the first variable magnet is θ11 , the saturation magnetic flux density of the magnetization easy direction of the first anisotropic magnetic member is B1 , and the saturation magnetic flux density of the rotor core is B0 , the following formula 1 is established:
A rotor characterized in that the following equation 2 is established when the narrow angle between the easy magnetization direction of the second anisotropic magnetic member and the magnetization direction of the second variable magnet is θ21 , the saturation magnetic flux density of the easy magnetization direction of the second anisotropic magnetic member is B2 , and the saturation magnetic flux density of the rotor core is B0 .
Figure 0007517137000007
Figure 0007517137000008
請求項1~5のいずれか1つのロータと、
前記径方向において前記ロータとエアギャップを隔てて対向するステータとを備える
ことを特徴とする回転電機。
A rotor according to any one of claims 1 to 5;
a stator facing the rotor across an air gap in the radial direction.
請求項6の回転電機と、
前記回転電機の動力が伝達される駆動輪とを備える
ことを特徴とする車両。
The rotating electric machine according to claim 6 ;
and drive wheels to which the power of the rotating electric machine is transmitted.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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