WO2022054302A1 - 回転電機 - Google Patents

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WO2022054302A1
WO2022054302A1 PCT/JP2020/048415 JP2020048415W WO2022054302A1 WO 2022054302 A1 WO2022054302 A1 WO 2022054302A1 JP 2020048415 W JP2020048415 W JP 2020048415W WO 2022054302 A1 WO2022054302 A1 WO 2022054302A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnet
magnetic pole
magnets
pole piece
electric machine
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/048415
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴俊 吉本
大輔 中川
Original Assignee
日本電産株式会社
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Publication date
Application filed by 日本電産株式会社 filed Critical 日本電産株式会社
Publication of WO2022054302A1 publication Critical patent/WO2022054302A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to a rotary electric machine.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-154041 filed in Japan on September 14, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Rotating electric machines such as an embedded magnet synchronous motor (IPMSM) having a rotor core and a permanent magnet arranged in a hole provided in the rotor core are known.
  • IPMSM embedded magnet synchronous motor
  • this type of rotary electric machine as measures against demagnetization, grooves, protrusions, slits, holes, etc. are provided in the rotor core, the dimensions and materials of the magnet itself, measures against temperature changes of the magnet, and the like are taken. It was
  • a permanent magnet is arranged in a V shape, and each of the two sets of magnet portions constituting the V shape is a first magnet in which the magnetizing directions inside the magnet intersect each other.
  • a rotary electric machine that suppresses demagnetization of a magnet by arranging a portion and a second magnet portion is disclosed.
  • the present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to provide a rotary electric machine capable of suppressing demagnetization with a simple structure.
  • One embodiment of the rotary electric machine of the present invention comprises a rotor rotatable about a central axis and a stator located radially outside the rotor, wherein the rotor has a rotor core having a plurality of accommodating holes.
  • Each of the plurality of housing holes is housed in a plurality of magnets and a plurality of magnetic pole pieces containing a magnetic material, and the stator has an annular core back surrounding the rotor core and a diameter from the core back.
  • stator core having a plurality of teeth extending inward in the direction and arranged side by side at intervals in the circumferential direction, and a plurality of coils attached to the stator core, and the plurality of magnets are spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • a pair of first magnets which are arranged apart from each other and extend in a direction away from each other in the circumferential direction from the inner side in the radial direction to the outer side in the radial direction when viewed in the axial direction, comprises a pair of first magnets forming a pole.
  • a plurality of the magnetic pole pieces are arranged in the circumferential direction, and the magnetic pole pieces extend in the direction in which the first magnet extends, and are accommodated adjacent to at least one side in the radial direction of the first magnet inside the accommodating hole when viewed in the axial direction. Has been done.
  • demagnetization can be suppressed with a simple structure in a rotary electric machine.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotary electric machine according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the rotary electric machine of the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a magnetic pole portion of the north pole of the rotor of the first embodiment and a part of the stator core.
  • FIG. 4 is a distribution diagram of the magnetic flux density caused by the coil current in the magnetic pole portion.
  • FIG. 5 is a contour plot diagram of the demagnetization rate when the magnetic pole piece is not provided.
  • FIG. 6 is a contour plot diagram of the demagnetization rate when a magnetic pole piece having a width of 0.9 mm is used.
  • FIG. 7 is a contour plot diagram of the demagnetization rate when a magnetic pole piece having a width of 1.8 mm is used.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the width of the magnetic pole piece and the demagnetization rate.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a magnetic pole portion of the north pole of the rotor of the second embodiment and a part of the stator core.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a magnetic pole portion of the north pole of the rotor and a part of the stator core of the modified example of the second embodiment.
  • the Z-axis direction appropriately shown in each figure is a vertical direction in which the positive side is the "upper side” and the negative side is the “lower side”.
  • the central axis J appropriately shown in each figure is a virtual line that is parallel to the Z-axis direction and extends in the vertical direction.
  • the axial direction of the central axis J that is, the direction parallel to the vertical direction
  • the radial direction centered on the central axis J is simply referred to as "radial direction”.
  • the circumferential direction centered on is simply called the "circumferential direction”.
  • the arrow ⁇ appropriately shown in each figure indicates the circumferential direction.
  • the arrow ⁇ faces clockwise with respect to the central axis J when viewed from above.
  • the side of the circumferential direction toward which the arrow ⁇ faces with respect to a certain object that is, the side traveling clockwise when viewed from above, is referred to as "one side in the circumferential direction", and the side in the circumferential direction with respect to a certain object.
  • the side opposite to the side to which the arrow ⁇ faces that is, the side that advances counterclockwise when viewed from above, is called the “other side in the circumferential direction”. It was
  • the vertical direction, the upper side, and the lower side are simply names for explaining the arrangement relations of each part, and the actual arrangement relations, etc. are the arrangement relations, etc. other than the arrangement relations, etc. indicated by these names. There may be. It was
  • the rotary electric machine 1 of the first embodiment is an inner rotor type rotary electric machine.
  • the rotary electric machine 1 is a three-phase AC type rotary electric machine.
  • the rotary electric machine 1 is, for example, a three-phase motor driven by supplying a three-phase alternating current power source.
  • the rotary electric machine 1 includes a housing 2, a rotor 10, a stator 60, a bearing holder 4, and bearings 5a and 5b. It was
  • the housing 2 houses the rotor 10, the stator 60, the bearing holder 4, and the bearings 5a and 5b inside.
  • the bottom of the housing 2 holds the bearing 5b.
  • the bearing holder 4 holds the bearing 5a.
  • the bearings 5a and 5b are, for example, ball bearings. It was
  • the stator 60 is located radially outside the rotor 10.
  • the stator 60 includes a stator core 61, an insulator 64, and a plurality of coils 65.
  • the stator core 61 has a core back 62 and a plurality of teeth 63.
  • the core back 62 is located on the outer side in the radial direction of the rotor core 20, which will be described later. As shown in FIG. 2, the core back 62 is an annular shape surrounding the rotor core 20.
  • the core back 62 is, for example, an annular shape centered on the central axis J. It was
  • the plurality of teeth 63 extend radially inward from the core back 62.
  • the plurality of teeth 63 are arranged side by side at intervals in the circumferential direction.
  • the plurality of teeth 63 are arranged at equal intervals, for example, along the circumferential direction.
  • 48 teeth 63 are provided. That is, the number of slots 67 in the rotary electric machine 1 is, for example, 48.
  • the plurality of teeth 63 have a base portion 63a and an umbrella portion 63b, respectively. It was
  • the base 63a extends radially inward from the core back 62.
  • the circumferential dimension of the base 63a is, for example, the same over the entire radial direction.
  • the circumferential dimension of the base 63a may become smaller, for example, toward the inside in the radial direction. It was
  • the umbrella portion 63b is provided at the radial inner end of the base portion 63a.
  • the umbrella portion 63b protrudes from the base portion 63a on both sides in the circumferential direction.
  • the circumferential dimension of the umbrella portion 63b is larger than the circumferential dimension at the radially inner end of the base 63a.
  • the radial inner surface of the umbrella portion 63b is a curved surface along the circumferential direction.
  • the radial inner surface of the umbrella portion 63b extends in an arc shape centered on the central axis J when viewed in the axial direction.
  • the radial inner surface of the umbrella portion 63b faces the outer peripheral surface of the rotor core 20, which will be described later, via a gap in the radial direction.
  • the umbrella portions 63b are arranged side by side with a gap in the circumferential direction. It was
  • the plurality of coils 65 are attached to the stator core 61. As shown in FIG. 1, the plurality of coils 65 are attached to the teeth 63 via, for example, an insulator 64. In this embodiment, the coil 65 is distributed and wound. That is, each coil 65 is wound around the plurality of teeth 63. In this embodiment, the coil 65 is wound in all sections. That is, the circumferential pitch between the slots of the stator 60 into which the coil 65 is inserted is equal to the circumferential pitch of the magnetic poles generated when the three-phase AC power is supplied to the stator 60.
  • the number of poles of the rotary electric machine 1 is, for example, 8. That is, the rotary electric machine 1 is, for example, a rotary electric machine having 8 poles and 48 slots.
  • the number of poles is N
  • the number of slots is N ⁇ 6.
  • the coil 65 is not shown in FIGS. 3 and 9 to 10.
  • the insulator 64 is not shown. It was
  • the rotor 10 can rotate about the central axis J.
  • the rotor 10 has a shaft 11, a rotor core 20, a plurality of magnets 40, and a plurality of magnetic pole pieces 43.
  • the shaft 11 is a columnar shape extending in the axial direction about the central axis J.
  • the shaft 11 is rotatably supported around the central axis J by bearings 5a and 5b. It was
  • the rotor core 20 is a magnetic material.
  • the rotor core 20 is fixed to the outer peripheral surface of the shaft 11.
  • the rotor core 20 has a through hole 21 that penetrates the rotor core 20 in the axial direction. As shown in FIG. 2, the through hole 21 has a circular shape centered on the central axis J when viewed in the axial direction.
  • a shaft 11 is passed through the through hole 21.
  • the shaft 11 is fixed in the through hole 21 by, for example, press fitting or the like.
  • the rotor core 20 is configured, for example, by laminating a plurality of electrical steel sheets in the axial direction. It was
  • the rotor core 20 has a plurality of accommodating holes 30.
  • the plurality of accommodating holes 30 penetrate the rotor core 20 in the axial direction, for example.
  • a plurality of magnets 40 are accommodated inside the plurality of accommodating holes 30.
  • the method of fixing the magnet 40 in the accommodating hole 30 is not particularly limited.
  • the plurality of accommodating holes 30 include a pair of first accommodating holes 31a and 31b and a second accommodating hole 32.
  • a magnetic pole piece 43 is accommodated inside the pair of first accommodating holes 31a and 31b, respectively. It was
  • the type of the plurality of magnets 40 is not particularly limited.
  • the magnet 40 may be, for example, a neodymium magnet or a ferrite magnet.
  • the plurality of magnets 40 include a pair of first magnets 41a and 41b and a second magnet 42. The pair of first magnets 41a and 41b and the second magnet 42 form a pole. It was
  • the plurality of magnetic pole pieces 43 include a pair of magnetic pole pieces 43a and 43b.
  • the magnetic pole pieces 43a and 43b are magnetic materials containing a magnetic material, respectively.
  • the magnetic pole pieces 43a and 43b are electrical steel sheets.
  • the magnetic pole pieces 43a and 43b are made of, for example, the same material as the rotor core 20. It was
  • the pair of first accommodating holes 31a, 31b, the pair of first magnets 41a, 41b, the pair of magnetic pole pieces 43a, 43b, the second accommodating hole 32, and the second magnet 42 are spaced apart from each other in the circumferential direction. There are multiple magnets.
  • a pair of first accommodating holes 31a, 31b, a pair of first magnets 41a, 41b, a pair of magnetic pole pieces 43a, 43b, a second accommodating hole 32, and a second magnet 42 are provided, for example, eight by eight. It was
  • the rotor 10 includes a pair of first accommodating holes 31a, 31b, a pair of first magnets 41a, 41b, a pair of magnetic pole pieces 43a, 43b, a second accommodating hole 32, and a second magnet 42.
  • eight magnetic pole portions 70 are provided.
  • the plurality of magnetic pole portions 70 are arranged at equal intervals, for example, along the circumferential direction.
  • the plurality of magnetic pole portions 70 have a magnetic pole portion 70N having an N pole on the outer peripheral surface of the rotor core 20 and a magnetic pole portion 70 having an S pole on the outer peripheral surface of the rotor core 20. S and a plurality of each are included.
  • four magnetic pole portions 70N and four magnetic pole portions 70S are provided.
  • the four magnetic pole portions 70N and the four magnetic pole portions 70S are alternately arranged along the circumferential direction.
  • the configuration of each magnetic pole portion 70 is the same except that the magnetic poles on the outer peripheral surface of the rotor core 20 are different and the positions in the circumferential direction are different.
  • the pair of first accommodating holes 31a and 31b are arranged so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the first accommodating hole 31a is located, for example, on one side (+ ⁇ side) in the circumferential direction of the first accommodating hole 31b.
  • the first accommodating holes 31a and 31b extend substantially linearly in a direction obliquely inclined with respect to the radial direction, for example, when viewed in the axial direction.
  • the pair of first accommodating holes 31a and 31b extend in a direction away from each other in the circumferential direction from the inner side in the radial direction to the outer side in the radial direction when viewed in the axial direction.
  • the first accommodating hole 31a is located on one side in the circumferential direction, for example, from the inside in the radial direction to the outside in the radial direction.
  • the first accommodating hole 31b is located on the other side ( ⁇ side) in the circumferential direction from the inner side in the radial direction to the outer side in the radial direction, for example.
  • the radial outer ends of the first accommodating holes 31a and 31b are located at the radial outer peripheral edges of the rotor core 20. It was
  • the first accommodating hole 31a and the first accommodating hole 31b are arranged, for example, with the magnetic pole center line IL1 shown in FIG. 3 constituting the d-axis sandwiched in the circumferential direction when viewed in the axial direction.
  • the magnetic pole center line IL1 is a virtual line extending in the radial direction through the circumferential center of the magnetic pole portion 70 and the central axis J.
  • the first accommodating hole 31a and the first accommodating hole 31b are arranged line-symmetrically with respect to the magnetic pole center line IL1 when viewed in the axial direction, for example.
  • the description of the first accommodating hole 31b may be omitted. It was
  • the first accommodating hole 31a has a first straight line portion 31c, an inner end portion 31d, and an outer end portion 31e.
  • the first straight line portion 31c extends linearly in the direction in which the first accommodating hole 31a extends when viewed in the axial direction.
  • the first straight line portion 31c is, for example, rectangular when viewed in the axial direction.
  • the inner end portion 31d is connected to the radial inner end portion of the first straight line portion 31c.
  • the inner end portion 31d is a radial inner end portion of the first accommodating hole 31a.
  • the outer end portion 31e is connected to the radial outer end portion of the first straight line portion 31c.
  • the outer end portion 31e is a radial outer end portion of the first accommodating hole 31a.
  • the first accommodating hole 31b has a first straight line portion 31f, an inner end portion 31g, and an outer end portion 31h. It was
  • the second accommodating hole 32 is located between the radial outer ends of the pair of first accommodating holes 31a and 31b in the circumferential direction. That is, in the present embodiment, the second accommodating hole 32 is located between the outer end portion 31e and the outer end portion 31h in the circumferential direction.
  • the second accommodating hole 32 extends substantially linearly in a direction orthogonal to the radial direction, for example, when viewed in the axial direction.
  • the second accommodating hole 32 extends in a direction orthogonal to the magnetic pole center line IL1 when viewed in the axial direction, for example.
  • the pair of first accommodating holes 31a and 31b and the second accommodating holes 32 are arranged along a ⁇ shape, for example, when viewed in the axial direction. It was
  • a certain object extends in a direction orthogonal to a certain direction
  • a certain object extends in a direction strictly orthogonal to a certain direction, and the certain object includes. It also includes the case where it extends in a direction substantially orthogonal to a certain direction.
  • the “direction substantially orthogonal to a certain direction” includes, for example, a direction tilted within a range of several degrees [°] with respect to a direction strictly orthogonal to a certain direction due to a tolerance at the time of manufacturing or the like. It was
  • the magnetic pole center line IL1 passes through the center in the circumferential direction of the second accommodating hole 32. That is, the circumferential position of the circumferential center of the second accommodating hole 32 coincides with, for example, the circumferential position of the circumferential center of the magnetic pole portion 70.
  • the shape seen in the axial direction of the second accommodating hole 32 is, for example, a shape line-symmetrical with respect to the magnetic pole center line IL1.
  • the second accommodating hole 32 is located at the radial outer peripheral edge portion of the rotor core 20. It was
  • the second accommodating hole 32 has a second straight line portion 32a, one end portion 32b, and the other end portion 32c.
  • the second straight line portion 32a extends linearly in the direction in which the second accommodating hole 32 extends when viewed in the axial direction.
  • the second straight line portion 32a has, for example, a rectangular shape when viewed in the axial direction.
  • the one end portion 32b is connected to the end portion on one side (+ ⁇ side) in the circumferential direction of the second straight line portion 32a.
  • the one end portion 32b is an end portion on one side in the circumferential direction of the second accommodating hole 32.
  • the one end portion 32b is arranged at intervals on the other side ( ⁇ side) in the circumferential direction of the outer end portion 31e in the first accommodating hole 31a.
  • the other end portion 32c is connected to the end portion on the other side ( ⁇ side) in the circumferential direction of the second straight line portion 32a.
  • the other end portion 32c is the end portion on the other side in the circumferential direction of the second accommodating hole 32.
  • the other end portion 32c is arranged at a distance on one side in the circumferential direction of the outer end portion 31h in the first accommodating hole 31b. It was
  • the pair of first magnets 41a and 41b are housed inside the pair of first housing holes 31a and 31b, respectively.
  • the first magnet 41a is housed inside the first housing hole 31a.
  • the first magnet 41b is housed inside the first housing hole 31b.
  • the pair of first magnets 41a and 41b are, for example, rectangular when viewed in the axial direction. Although not shown, the first magnets 41a and 41b have, for example, a rectangular parallelepiped shape. Although not shown, the first magnets 41a and 41b are provided, for example, over the entire axial direction in the first accommodating holes 31a and 31b.
  • the pair of first magnets 41a and 41b are arranged so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the first magnet 41a is located, for example, on one side (+ ⁇ side) in the circumferential direction of the first magnet 41b. It was
  • the first magnet 41a extends along the first accommodating hole 31a when viewed in the axial direction.
  • the first magnet 41b extends along the first accommodating hole 31b when viewed in the axial direction.
  • the first magnets 41a and 41b extend substantially linearly in a direction obliquely inclined with respect to the radial direction, for example, when viewed in the axial direction.
  • the pair of first magnets 41a and 41b extend in a direction away from each other in the circumferential direction from the inner side in the radial direction to the outer side in the radial direction when viewed in the axial direction. That is, the circumferential distance between the first magnet 41a and the first magnet 41b increases from the inside in the radial direction to the outside in the radial direction. It was
  • the first magnet 41a is located on one side (+ ⁇ side) in the circumferential direction from the inside in the radial direction to the outside in the radial direction, for example.
  • the first magnet 41b is located on the other side ( ⁇ side) in the circumferential direction, for example, from the inside in the radial direction to the outside in the radial direction.
  • the first magnet 41a and the first magnet 41b are arranged so as to sandwich the magnetic pole center line IL1 in the circumferential direction, for example, when viewed in the axial direction.
  • the first magnet 41a and the first magnet 41b are arranged line-symmetrically with respect to the magnetic pole center line IL1 when viewed in the axial direction, for example.
  • the description of the first magnet 41b may be omitted for the same configuration as the first magnet 41a except that it is line-symmetrical with respect to the magnetic pole center line IL1. It was
  • both ends of the first magnet 41a in the stretching direction are arranged apart from both ends of the first accommodating hole 31a in the stretching direction.
  • the inner end portion 31d and the outer end portion 31e are arranged adjacent to each other on both sides of the first magnet 41a in the direction in which the first magnet 41a extends.
  • the inner end portion 31d constitutes the first flux barrier portion 51a.
  • the outer end portion 31e constitutes the first flux barrier portion 51b. That is, the rotor core 20 has a pair of first flux barrier portions 51a and 51b arranged so as to sandwich the first magnet 41a in the direction in which the first magnet 41a extends when viewed in the axial direction.
  • the rotor core 20 has a pair of first flux barrier portions 51c and 51d arranged so as to sandwich the first magnet 41b in the direction in which the first magnet 41b extends when viewed in the axial direction.
  • the rotor core 20 is arranged in pairs of the first magnets 41a and 41b in the direction in which the first magnets 41a and 41b extend when viewed in the axial direction. , 51c, 51d.
  • the first flux barrier portions 51a, 51b, 51c, 51d and the second flux barrier portions 52a, 52b, which will be described later, are portions that can suppress the flow of magnetic flux. That is, it is difficult for the magnetic flux to pass through each flux barrier portion.
  • Each flux barrier portion is not particularly limited as long as it can suppress the flow of magnetic flux, and may include a void portion or a non-magnetic portion such as a resin portion. It was
  • the pair of magnetic pole pieces 43a and 43b are accommodated inside the pair of first accommodating holes 31a and 31b, respectively.
  • the magnetic pole piece 43a is accommodated inside the first accommodating hole 31a.
  • the magnetic pole piece 43b is accommodated inside the first accommodating hole 31b.
  • the pair of magnetic pole pieces 43a and 43b are, for example, rectangular when viewed in the axial direction.
  • the magnetic pole pieces 43a and 43b are, for example, rectangular parallelepiped.
  • the magnetic pole pieces 43a and 43b are provided, for example, over the entire axial direction in the first accommodating holes 31a and 31b.
  • the pair of magnetic pole pieces 43a and 43b are arranged so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the magnetic pole piece 43a is located, for example, on one side (+ ⁇ side) in the circumferential direction of the magnetic pole piece 43b. It was
  • the magnetic pole piece 43a extends along the first accommodating hole 31a when viewed in the axial direction.
  • the magnetic pole piece 43b extends along the first accommodating hole 31b when viewed in the axial direction.
  • the magnetic pole pieces 43a and 43b extend substantially linearly in a direction obliquely inclined with respect to the radial direction, for example, when viewed in the axial direction.
  • the pair of magnetic pole pieces 43a and 43b extend in a direction away from each other in the circumferential direction from the inner side in the radial direction to the outer side in the radial direction when viewed in the axial direction. That is, the circumferential distance between the magnetic pole piece 43a and the magnetic pole piece 43b increases from the inside in the radial direction to the outside in the radial direction.
  • the description of the magnetic pole piece 43b may be omitted for the same configuration as the magnetic pole piece 43a except that the magnetic pole center line IL1 is line-symmetrical. It was
  • the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a are integrated and housed in the first housing hole 31a. More specifically, the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a are housed in the first straight line portion 31c.
  • the magnetic pole piece 43a is located inside the first magnet 41a in the radial direction.
  • the magnetic pole pieces 43a are housed adjacent to each other inside the first magnet 41a in the radial direction.
  • the magnetic pole piece 43a is accommodated adjacent to the magnetic pole center line IL1 in a direction orthogonal to the direction in which the first straight line portion 31c extends in the axial direction of the first magnet 41a.
  • the width in the direction orthogonal to the direction in which the first straight line portion 31c of the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a accommodated adjacent to each other extends is the first straight line portion 31c in the direction orthogonal to the direction in which the first straight line portion 31c extends. Is smaller than the width of. Therefore, there is a gap between the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a housed adjacent to each other and the first straight line portion 31c in a direction orthogonal to the direction in which the first straight line portion 31c extends. Therefore, the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a that are integrated and adjacent to each other can be easily inserted into the first straight line portion 31c and accommodated. It was
  • the magnetic pole pieces 43a are housed next to each other inside the first magnet 41a in the radial direction, are housed next to each other outside the radial direction of the first magnet 41a, and are housed next to each other, and the first magnet. It may be configured to be housed next to each other on the inner side and the outer side in the radial direction of 41a. In the case where the magnetic pole piece 43a is accommodated adjacently to each other only on the outer side in the radial direction of the first magnet 41a, the magnetic pole piece 43a becomes the first due to the centrifugal force when the rotor 10 rotates, as described later. Of the inner surface of the straight portion 31c, the inner surface is in contact with the inner surface located on the outer side in the radial direction.
  • the magnetic pole piece 43a is at least inside the radial direction of the first magnet 41a. It is preferable that they are next to each other. It was
  • the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a As a method of adjoining and integrating the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a, for example, a method of integrally molding and fixing with a resin mold or a method of fixing with an adhesive can be adopted.
  • an adhesive When an adhesive is used, the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a are separated from each other by the adhesive located between the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a.
  • the magnetization of the magnetic pole piece 43a is weakened and the demagnetization resistance is lowered as compared with the case where the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a are in contact with each other.
  • the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a are integrated with a resin mold that is fixed in contact with each other.
  • the distance between the first magnet 41a fixed by the adhesive and the magnetic pole piece 43a is set to the magnetic pole accommodated in the first accommodating hole 31a.
  • Demagnetization resistance can be exhibited by making the distance smaller than the distance between the piece 43a and the inner side surface (rotor core 20 facing the first accommodating hole 31a) located inside the first straight line portion 31c in the radial direction.
  • the side surface of the side surface of the first magnet 41a located on the outer side in the radial direction is, for example, the inner side surface of the inner side surface of the first straight line portion 31c located on the outer side in the radial direction.
  • the side surface on the side close to the magnetic pole center line IL1 in the direction orthogonal to the direction in which the first straight line portion 31c extends is, for example, the first straight line portion 31c.
  • the side surface located on the inner side in the radial direction among the side surfaces of the magnetic pole piece 43a is, for example, the inner side surface located on the inner side in the radial direction among the inner side surfaces of the first straight line portion 31c.
  • FIG. 3 shows a state in which the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a housed next to each other are positioned radially outside the first straight line portion 31c due to the above centrifugal force.
  • the magnetic pole piece 43a housed adjacent to the first magnet 41a in the first straight line portion 31c is magnetized by the first magnet 41a, so that the magnetic force of the magnetic body composed of the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a is generated. growing. By increasing the magnetic force of the magnetic body composed of the first magnet 41a and the magnetic pole piece 43a, the proof stress of the demagnetic field is increased and the demagnetization resistance is improved. It was
  • the magnet 40 does not demagnetize even under the worst conditions in actual use, but when the demagnetization resistance was evaluated by finite element analysis, the peripheral end of the second magnet 42 and the first magnets 41a and 41b The results showed that the demagnetization rate tended to be high for the whole of. Further, from the distribution of the permeance coefficient and the distribution of the magnetic flux density caused by the coil current in the magnetic pole portion shown in FIG. 4, the circumferential end portion of the second magnet 42 and the radial end portion of the first magnets 41a and 41b. The result was that the cause of the demagnetization in was a low permeance coefficient.
  • the first magnets 41a and 41b When the magnetic pole pieces are not provided in the first accommodating holes 31a and 31b, the first magnets 41a and 41b have a color indicating the high demagnetization rate as a whole, as shown in the contour plot of the demagnetization rate in FIG. In addition to being a thin region, the ends of the first magnets 41a and 41b in the stretching direction are dark regions particularly representing a high demagnetization rate. It was
  • the length of the side of the magnetic pole piece 43a is the same as or longer than the length of the side of the first magnet 41a.
  • the length of the side of the magnetic pole piece 43a is the same as the length of the side of the first magnet 41a.
  • the demagnetization resistance can be improved even at the end portion of the first magnet 41a having a high demagnetization rate in the stretching direction.
  • the length of the side of the magnetic pole piece 43a may be longer than the length of the side of the first magnet 41a. It was
  • the demagnetization rate of FIG. 6 As shown in the contour plot of the demagnetization rate of FIG. 6 in which the width of the magnetic pole piece 43a seen in the axial direction is 0.9 mm, the demagnetization rate is reduced as compared with the case where the magnetic pole piece is not provided as shown in FIG. The darkness of the color indicating the low magnetic coefficient is increased, and the demagnetization rate of the first magnet 41a can be lowered as a whole. As shown in the contour plot of the demagnetization factor of FIG. 7 in which the width of the magnetic pole piece 43a seen in the axial direction is 1.8 mm, when the magnetic pole piece 43a having a width of 0.9 mm shown in FIG. 6 is used.
  • the color depth is higher than that of the demagnetization rate, and the demagnetization rate can be further reduced for the entire first magnet 41a.
  • the result was obtained that the demagnetization rate decreased as the width of the magnetic pole piece 43a became larger.
  • the width of the magnetic pole piece 43a is increased, as shown in FIG. 2, the minimum distance between the first accommodating hole 31a and the first accommodating hole 31b becomes smaller in the magnetic pole portions adjacent to each other in the circumferential direction, and the width through which the magnetic flux flows becomes narrower. Become. Therefore, it is preferable that the width of the magnetic pole piece 43a is determined in consideration of the minimum distance between the first accommodating hole 31a and the first accommodating hole 31b in the magnetic pole portions adjacent to each other in the circumferential direction. It was
  • the second magnet 42 is housed inside the second storage hole 32.
  • the second magnet 42 is arranged at a circumferential position between the pair of first magnets 41a and 41b on the radial outer side of the radial inner end portion of the pair of first magnets 41a and 41b.
  • the second magnet 42 extends along the second accommodating hole 32 when viewed in the axial direction.
  • the second magnet 42 extends in a direction orthogonal to the radial direction when viewed in the axial direction.
  • the pair of first magnets 41a and 41b and the second magnet 42 are arranged along a ⁇ shape, for example, when viewed in the axial direction. It was
  • the second magnet is arranged at the circumferential position between the pair of first magnets
  • the circumferential position of the second magnet is the circumference between the pair of first magnets. It suffices to be included in the directional position, and the radial position of the second magnet with respect to the first magnet is not particularly limited. It was
  • the shape seen in the axial direction of the second magnet 42 is, for example, a shape that is line-symmetrical with respect to the magnetic pole center line IL1.
  • the second magnet 42 has, for example, a rectangular shape when viewed in the axial direction.
  • the second magnet 42 has, for example, a rectangular parallelepiped shape.
  • the second magnet 42 is provided, for example, over the entire axial direction in the second accommodating hole 32.
  • the radial inner portion of the second magnet 42 is located, for example, between the circumferential outer ends of the pair of first magnets 41a and 41b.
  • the radial outer portion of the second magnet 42 is located, for example, radially outer than the pair of first magnets 41a and 41b. It was
  • the second magnet 42 is fitted in the second accommodating hole 32. More specifically, the second magnet 42 is fitted in the second straight line portion 32a. Of the side surfaces of the second magnet 42, both side surfaces in the radial direction orthogonal to the direction in which the second straight line portion 32a extends are in contact with, for example, the inner side surface of the second straight line portion 32a. In the direction in which the second straight line portion 32a extends in the axial direction, the length of the second magnet 42 is, for example, the same as the length of the second straight line portion 32a. It was
  • both ends of the second magnet 42 in the stretching direction are arranged apart from both ends of the second accommodating hole 32 in the stretching direction.
  • one end portion 32b and the other end portion 32c are arranged adjacent to each other on both sides of the second magnet 42 in the direction in which the second magnet 42 extends.
  • one end portion 32b constitutes a second flux barrier portion 52a.
  • the other end portion 32c constitutes a second flux barrier portion 52b. That is, the rotor core 20 has a pair of second flux barrier portions 52a and 52b arranged so as to sandwich the second magnet 42 in the direction in which the second magnet 42 extends when viewed in the axial direction.
  • the pair of second flux barrier portions 52a and 52b and the second magnet 42 are the first flux barrier portion 51b located on the outer side in the radial direction of the pair of first flux barrier portions 51a and 51b sandwiching the first magnet 41a. It is located between the pair of first flux barrier portions 51c and 51d sandwiching the magnet 41b and the first flux barrier portion 51d located on the outer side in the radial direction in the circumferential direction. It was
  • the magnetic poles of the first magnet 41a are arranged along a direction orthogonal to the direction in which the first magnet 41a extends when viewed in the axial direction.
  • the magnetic poles of the first magnet 41b are arranged along a direction orthogonal to the direction in which the first magnet 41b extends when viewed in the axial direction.
  • the magnetic poles of the second magnet 42 are arranged along the radial direction. It was
  • the magnetic poles of the first magnet 41a are the same as each other.
  • the magnetic poles located on the inner side in the radial direction, the magnetic poles of the magnetic poles of the first magnet 41b located on the inner side in the radial direction, and the magnetic poles of the magnetic poles of the second magnet 42 located on the outer side in the radial direction are They are the same as each other.
  • the magnetic poles located on the inner side in the radial direction, the magnetic poles of the magnetic poles of the first magnet 41b located on the inner side in the radial direction, and the magnetic poles of the magnetic poles of the second magnet 42 located on the inner side in the radial direction are They are the same as each other. It was
  • the magnetic pole located on the radial outer side of the magnetic poles of the first magnet 41a, the magnetic pole located on the radial outer side of the magnetic poles of the first magnet 41b, and the magnetic pole of the second magnet 42 is, for example, an N pole.
  • the magnetic pole to be used is, for example, an S pole. It was
  • the magnetic poles of each magnet 40 are arranged in reverse with respect to the magnetic pole portion 70N. That is, in the magnetic pole portion 70S, the magnetic pole located on the radial outer side of the magnetic poles of the first magnet 41a, the magnetic pole located on the radial outer side of the magnetic poles of the first magnet 41b, and the radial outer side of the magnetic poles of the second magnet 42.
  • the magnetic pole located at is, for example, the S pole.
  • the magnetic pole to be used is, for example, an N pole. It was
  • the first magnets 41a and 41b and the magnetic pole pieces 43a and 43b are arranged next to each other inside the accommodating hole 30 without causing a large cost increase. Demagnetization can be suppressed with a simple structure. It was
  • FIG. 9 is a diagram showing a second embodiment of the rotary electric machine 1.
  • the same components as the components of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the shape of the magnetic pole piece is different from that of the first embodiment. It was
  • the width of the magnetic pole pieces 43c and 43d increases toward the end in the length direction of the side adjacent to the first magnets 41a and 41b when viewed in the axial direction.
  • the widths of the magnetic pole pieces 43c and 43d in the direction orthogonal to the stretching direction of the first magnets 41a and 41b increase toward the ends of the first magnets 41a and 41b in the stretching direction when viewed in the axial direction. More specifically, when viewed in the axial direction, the sides of the magnetic pole pieces 43c and 43d adjacent to the first magnets 41a and 41b are straight lines extending in the extending direction.
  • the sides of the magnetic pole pieces 43c and 43d that are not adjacent to the first magnets 41a and 41b have an arc shape.
  • the position of the center of curvature of the arc shape is on a straight line orthogonal to the stretching direction and passing through the center of the stretching direction of the magnetic pole pieces 43c and 43d, and is inside the radial direction of the arc shape. That is, the sides of the magnetic pole pieces 43c and 43d that are not adjacent to the first magnets 41a and 41b have the width of the magnetic pole pieces 43c and 43d in the direction adjacent to the first magnets 41a and 41b when viewed in the axial direction.
  • 41b side has curved surfaces 44c and 44d, respectively.
  • the position of the center of curvature of the arc shape does not have to be on a straight line passing through the center of the magnetic pole pieces 43c and 43d in the stretching direction, and is a straight line passing inside the ends of the magnetic pole pieces 43c and 43d in the stretching direction. It should be above.
  • the inner side surface located on the outer side in the radial direction is a straight line extending in the stretching direction when viewed in the axial direction.
  • the inner side surface located inside in the radial direction is an arc-shaped side that is not adjacent to the first magnets 41a and 41b of the magnetic pole pieces 43c and 43d when viewed in the axial direction. It is an arc shape with a distance from. Other shapes are the same as those in the first embodiment. It was
  • the magnetic pole pieces 43c are located at the ends of the first magnets 41a and 41b having a high demagnetization rate in the stretching direction.
  • 43d is increased to effectively suppress demagnetization, while the widths of the magnetic pole pieces 43c and 43d are reduced inside the ends of the first magnets 41a and 41b having a low demagnetization rate in the stretching direction.
  • the volume and weight of the magnetic pole pieces 43c and 43d can be reduced.
  • the load during rotation of the rotor core 20 can be reduced and the resistance to centrifugal force can be improved. It was
  • the width of the magnetic pole pieces 43c and 43d increases toward the end in the length direction of the side adjacent to the first magnets 41a and 41b when viewed in the axial direction.
  • the widths of the magnetic pole pieces 43e and 43f may be linearly increased. More specifically, when viewed in the axial direction, the sides of the magnetic pole pieces 43e and 43f adjacent to the first magnets 41a and 41b are straight lines extending in the extending direction. When viewed in the axial direction, the sides of the magnetic pole pieces 43e and 43f that are not adjacent to the first magnets 41a and 41b are straight lines extending in a direction intersecting the stretching direction.
  • One end of a straight line extending in a direction intersecting the stretching direction is located at the end of the magnetic pole pieces 43e and 43f in the stretching direction.
  • the other end of the straight line extending in the direction intersecting the stretching direction is located inside the ends of the magnetic pole pieces 43e and 43f in the stretching direction.
  • the distance between one end of the straight line and the first magnets 41a and 41b is longer than the distance between the other end of the straight line and the first magnets 41a and 41b. That is, the sides of the magnetic pole pieces 43e and 43f that are not adjacent to the first magnets 41a and 41b have the width of the magnetic pole pieces 43c and 43d in the direction adjacent to the first magnets 41a and 41b when viewed in the axial direction.
  • the ⁇ type magnet 40 having the first magnets 41a and 41b and the second magnet 42 is exemplified, but the configuration is not limited to this.
  • the magnet 40 may be a rotary electric machine 1 having a configuration in which the magnet 40 does not have the second magnet 42 and the magnetic pole pieces are adjacent to the first magnets 41a and 41b arranged in a V shape.
  • the magnet 40 does not have the second magnet 42, and a plurality of sets (for example, two sets) in which magnetic pole pieces are adjacent to the first magnets 41a and 41b are arranged at intervals in the radial direction. It may be a rotary electric machine 1. It was
  • the rotary electric machine to which the present invention is applied is not limited to a motor, but may be a generator. In this case, the rotary electric machine may be a three-phase alternating current generator.
  • the use of the rotary electric machine is not particularly limited.
  • the rotary electric machine may be mounted on a vehicle or may be mounted on a device other than the vehicle, for example.
  • the number of poles and the number of slots of the rotary electric machine are not particularly limited.
  • the coil may be configured by any winding method. As described above, the configurations described in the present specification can be appropriately combined within a range that does not contradict each other.
  • rotary electric machine 10 ... rotor, 20 ... rotor core, 30 ... accommodation hole, 40 ... magnet, 41a, 41b ... first magnet, 42 ... second magnet, 43, 43a, 43b, 43c, 43d, 43e, 43f ... Magnetic pole piece, 60 ... stator, 61 ... stator core, 62 ... core back, 63 ... teeth, 65 ... coil, 67 ... slot, 70, 70N, 70S ... magnetic pole part, IL1 ... magnetic pole center line (d axis), J ... center shaft

Abstract

本発明の回転電機の一つの態様は、中心軸を中心として回転可能なロータと、ロータの径方向外側に位置するステータと、を備える。ロータは、複数の収容穴を有するロータコアと、複数の収容穴の内部にそれぞれ収容された複数のマグネットと、磁性材料を含む複数の磁極片とを有する。複数のマグネットは、周方向に互いに間隔を空けて配置され、軸方向に見て径方向内側から径方向外側に向かうに従って互いに周方向に離れる方向に延びる一対の第１マグネットを少なくとも含む。一対の第１マグネットは極を構成し、周方向に複数配置される。磁極片は、第１マグネットが延びる方向に延び、軸方向に見て収容穴の内部に第１マグネットの径方向の少なくとも一方側に隣り合って収容されている。

Description

回転電機
本発明は、回転電機に関する。本願は、２０２０年９月１４日に日本に出願された特願２０２０－１５４０４１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
ロータコアとロータコアに設けられた穴に配置された永久磁石とを備える埋込磁石同期モータ（ＩＰＭＳＭ）等の回転電機が知られている。この種の回転電機では、減磁対策として、溝や突起，スリット，孔等をロータコアに設けること、磁石自体の寸法および材質、磁石の温度変化対策等が採られている。　
例えば、特許文献１には、永久磁石がＶ形状に配置されるとともに、Ｖ形状を構成する二組の磁石部のそれぞれが、磁石内部の磁化方向が互いに交差する向きとなっている第１磁石部と第２磁石部とを配置することで磁石の減磁を抑制する回転電機が開示されている。
特開２０１９－３０２０６号公報
しかしながら、上述した回転電機は二組の磁石部のそれぞれが複数の永久磁石を用いているため、構造が複雑であり減磁対策のコスト増加が懸念される。　
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、簡素な構造で減磁抑制を実現できる回転電機を提供することを目的とする。
本発明の回転電機の一つの態様は、中心軸を中心として回転可能なロータと、前記ロータの径方向外側に位置するステータと、を備え、前記ロータは、複数の収容穴を有するロータコアと、前記複数の収容穴の内部にそれぞれ収容された複数のマグネットと、磁性材料を含む複数の磁極片と、を有し、前記ステータは、前記ロータコアを囲む環状のコアバック、および前記コアバックから径方向内側に延び周方向に間隔を空けて並んで配置された複数のティースを有するステータコアと、前記ステータコアに取り付けられた複数のコイルと、を有し、前記複数のマグネットは、周方向に互いに間隔を空けて配置され、軸方向に見て径方向内側から径方向外側に向かうに従って互いに周方向に離れる方向に延びる一対の第１マグネットを少なくとも含み、前記一対の第１マグネットは極を構成し、前記周方向に複数配置され、前記磁極片は、前記第１マグネットが延びる方向に延び、軸方向に見て前記収容穴の内部に前記第１マグネットの径方向の少なくとも一方側に隣り合って収容されている。
本発明の一つの態様によれば、回転電機において簡素な構造で減磁抑制を実現できる。
図１は、第１実施形態の回転電機を示す断面図である。 図２は、第１実施形態の回転電機の一部を示す断面図であって、図１におけるII－II断面図である。 図３は、第１実施形態のロータのＮ極の磁極部およびステータコアの一部を示す断面図である。 図４は、磁極部におけるコイル電流に起因した磁束密度の分布図である。 図５は、磁極片を設けない場合における減磁率のコンタープロット図である。 図６は、幅が０．９ｍｍの磁極片を用いた場合における減磁率のコンタープロット図である。 図７は、幅が１．８ｍｍの磁極片を用いた場合における減磁率のコンタープロット図である。 図８は、磁極片の幅と減磁率との関係を示す図である。 図９は、第２実施形態のロータのＮ極の磁極部およびステータコアの一部を示す断面図である。 図１０は、第２実施形態の変形例のロータのＮ極の磁極部およびステータコアの一部を示す断面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る回転電機について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。　
各図に適宜示すＺ軸方向は、正の側を「上側」とし、負の側を「下側」とする上下方向である。各図に適宜示す中心軸Ｊは、Ｚ軸方向と平行であり、上下方向に延びる仮想線である。以下の説明においては、中心軸Ｊの軸方向、すなわち上下方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。各図に適宜示す矢印θは、周方向を示している。矢印θは、上側から見て中心軸Ｊを中心として時計回りの向きを向いている。以下の説明では、或る対象を基準として周方向のうち矢印θが向かう側、すなわち上側から見て時計回りに進む側を「周方向一方側」と呼び、或る対象を基準として周方向のうち矢印θが向かう側と逆側、すなわち上側から見て反時計回りに進む側を「周方向他方側」と呼ぶ。　
なお、上下方向、上側、および下側とは、単に各部の配置関係等を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。　
［回転電機の第１実施形態］　図１に示すように、第１実施形態の回転電機１は、インナーロータ型の回転電機である。 本実施形態において回転電機１は、三相交流式の回転電機である。回転電機１は、例えば、三相交流の電源が供給されることで駆動される三相モータである。回転電機１は、ハウジング２と、ロータ１０と、ステータ６０と、ベアリングホルダ４と、ベアリング５ａ，５ｂと、を備える。　
ハウジング２は、ロータ１０、ステータ６０、ベアリングホルダ４、およびベアリング５ａ，５ｂを内部に収容している。ハウジング２の底部は、ベアリング５ｂを保持している。ベアリングホルダ４は、ベアリング５ａを保持している。ベアリング５ａ，５ｂは、例えば、ボールベアリングである。　
ステータ６０は、ロータ１０の径方向外側に位置する。ステータ６０は、ステータコア６１と、インシュレータ６４と、複数のコイル６５と、を有する。ステータコア６１は、コアバック６２と、複数のティース６３と、を有する。コアバック６２は、後述するロータコア２０の径方向外側に位置する。図２に示すように、コアバック６２は、ロータコア２０を囲む環状である。コアバック６２は、例えば、中心軸Ｊを中心とする円環状である。　
複数のティース６３は、コアバック６２から径方向内側に延びている。複数のティース６３は、周方向に間隔を空けて並んで配置されている。複数のティース６３は、例えば、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置されている。ティース６３は、例えば、４８個設けられている。つまり、回転電機１のスロット６７の数は、例えば、４８である。図３に示すように、複数のティース６３は、基部６３ａと、アンブレラ部６３ｂと、をそれぞれ有する。　
基部６３ａは、コアバック６２から径方向内側に延びている。基部６３ａの周方向の寸法は、例えば、径方向の全体に亘って同じである。なお、基部６３ａの周方向の寸法は、例えば、径方向内側に向かうに従って小さくなっていてもよい。　
アンブレラ部６３ｂは、基部６３ａの径方向内側の端部に設けられている。アンブレラ部６３ｂは、基部６３ａよりも周方向の両側に突出している。アンブレラ部６３ｂの周方向の寸法は、基部６３ａの径方向内側の端部における周方向の寸法よりも大きい。アンブレラ部６３ｂの径方向内側の面は、周方向に沿った曲面である。アンブレラ部６３ｂの径方向内側の面は、軸方向に見て、中心軸Ｊを中心とする円弧状に延びている。アンブレラ部６３ｂの径方向内側の面は、後述するロータコア２０の外周面と径方向に隙間を介して対向している。周方向に隣り合うティース６３同士において、アンブレラ部６３ｂ同士は、周方向に隙間を介して並んで配置されている。　
複数のコイル６５は、ステータコア６１に取り付けられている。図１に示すように、複数のコイル６５は、例えば、インシュレータ６４を介してティース６３に取り付けられている。本実施形態においてコイル６５は、分布巻きされている。つまり、各コイル６５は、複数のティース６３に跨って巻き回されている。本実施形態においてコイル６５は、全節巻きされている。つまり、コイル６５が差し込まれるステータ６０のスロット同士の周方向ピッチが、ステータ６０に三相交流電源が供給された際に生じる磁極の周方向ピッチと等しい。回転電機１の極数は、例えば、８である。つまり、回転電機１は、例えば、８極４８スロットの回転電機である。このように、本実施形態の回転電機１においては、極数をＮとしたとき、スロット数がＮ×６となる。なお、図３、図９～図１０においては、コイル６５の図示を省略している。図３、図９～図１０においては、インシュレータ６４の図示を省略している。　
ロータ１０は、中心軸Ｊを中心として回転可能である。図２に示すように、ロータ１０は、シャフト１１と、ロータコア２０と、複数のマグネット４０と、複数の磁極片４３とを有する。シャフト１１は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。図１に示すように、シャフト１１は、ベアリング５ａ，５ｂによって中心軸Ｊ回りに回転可能に支持されている。　
ロータコア２０は、磁性体である。ロータコア２０は、シャフト１１の外周面に固定されている。ロータコア２０は、ロータコア２０を軸方向に貫通する貫通孔２１を有する。図２に示すように、貫通孔２１は、軸方向に見て、中心軸Ｊを中心とする円形状である。 貫通孔２１には、シャフト１１が通されている。シャフト１１は、例えば圧入等により、貫通孔２１内に固定されている。図示は省略するが、ロータコア２０は、例えば、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成されている。　
ロータコア２０は、複数の収容穴３０を有する。複数の収容穴３０は、例えば、ロータコア２０を軸方向に貫通している。複数の収容穴３０の内部には、複数のマグネット４０がそれぞれ収容されている。収容穴３０内におけるマグネット４０の固定方法は、特に限定されない。複数の収容穴３０は、一対の第１収容穴３１ａ，３１ｂと、第２収容穴３２と、を含む。一対の第１収容穴３１ａ，３１ｂの内部には、磁極片４３がそれぞれ収容されている。　
複数のマグネット４０の種類は、特に限定されない。マグネット４０は、例えば、ネオジム磁石であってもよいし、フェライト磁石であってもよい。複数のマグネット４０は、一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂと、第２マグネット４２と、を含む。一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂと、第２マグネット４２とは極を構成する。　
複数の磁極片４３は、一対の磁極片４３ａ，４３ｂを含む。磁極片４３ａ，４３ｂは、それぞれ磁性材料を含む磁性体である。磁極片４３ａ，４３ｂは、電磁鋼板である。磁極片４３ａ，４３ｂは、例えば、ロータコア２０と同一材質で構成されている。　
本実施形態において一対の第１収容穴３１ａ，３１ｂと一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂと一対の磁極片４３ａ，４３ｂと第２収容穴３２と第２マグネット４２とは、周方向に間隔を空けて複数ずつ設けられている。一対の第１収容穴３１ａ，３１ｂと一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂと一対の磁極片４３ａ，４３ｂと第２収容穴３２と第２マグネット４２とは、例えば、８つずつ設けられている。　
ロータ１０は、一対の第１収容穴３１ａ，３１ｂと一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂと一対の磁極片４３ａ，４３ｂと第２収容穴３２と第２マグネット４２とを１つずつ含む磁極部７０を複数有する。磁極部７０は、例えば、８つ設けられている。複数の磁極部７０は、例えば、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置されている。複数の磁極部７０は、ロータコア２０の外周面における磁極がＮ極の磁極部７０Ｎと、ロータコア２０の外周面における磁極がＳ極の磁極部７０
Ｓと、を複数ずつ含む。磁極部７０Ｎと磁極部７０Ｓとは、例えば、４つずつ設けられている。４つの磁極部７０Ｎと４つの磁極部７０Ｓとは、周方向に沿って交互に配置されている。各磁極部７０の構成は、ロータコア２０の外周面の磁極が異なる点および周方向位置が異なる点を除いて、同様の構成である。　
図３に示すように、磁極部７０において、一対の第１収容穴３１ａ，３１ｂは、周方向に互いに間隔を空けて配置されている。第１収容穴３１ａは、例えば、第１収容穴３１ｂの周方向一方側（＋θ側）に位置する。第１収容穴３１ａ，３１ｂは、例えば、軸方向に見て、径方向に対して斜めに傾いた方向に略直線状に延びている。一対の第１収容穴３１ａ，３１ｂは、軸方向に見て径方向内側から径方向外側に向かうに従って互いに周方向に離れる方向に延びている。つまり、第１収容穴３１ａと第１収容穴３１ｂとの間の周方向の距離は、径方向内側から径方向外側に向かうに従って大きくなっている。第１収容穴３１ａは、例えば、径方向内側から径方向外側に向かうに従って、周方向一方側に位置する。第１収容穴３１ｂは、例えば、径方向内側から径方向外側に向かうに従って、周方向他方側（－θ側）に位置する。第１収容穴３１ａ，３１ｂの径方向外側の端部は、ロータコア２０の径方向外周縁部に位置する。　
第１収容穴３１ａと第１収容穴３１ｂとは、例えば、軸方向に見て、ｄ軸を構成する図３に示す磁極中心線ＩＬ１を周方向に挟んで配置されている。磁極中心線ＩＬ１は、磁極部７０の周方向中心と中心軸Ｊとを通り、径方向に延びる仮想線である。第１収容穴３１ａと第１収容穴３１ｂとは、例えば、軸方向に見て、磁極中心線ＩＬ１に対して線対称に配置されている。以下、磁極中心線ＩＬ１に対して線対称である点を除いて第１収容穴３１ａと同様の構成については、第１収容穴３１ｂについての説明を省略する場合がある。　
第１収容穴３１ａは、第１直線部３１ｃと、内端部３１ｄと、外端部３１ｅと、を有する。第１直線部３１ｃは、軸方向に見て、第１収容穴３１ａが延びる方向に直線状に延びている。第１直線部３１ｃは、例えば、軸方向に見て長方形状である。内端部３１ｄは、第１直線部３１ｃの径方向内側の端部に繋がっている。内端部３１ｄは、第１収容穴３１ａの径方向内側の端部である。外端部３１ｅは、第１直線部３１ｃの径方向外側の端部に繋がっている。外端部３１ｅは、第１収容穴３１ａの径方向外側の端部である。第１収容穴３１ｂは、第１直線部３１ｆと、内端部３１ｇと、外端部３１ｈと、を有する。　
第２収容穴３２は、一対の第１収容穴３１ａ，３１ｂの径方向外側の端部同士の周方向の間に位置する。つまり、本実施形態において第２収容穴３２は、外端部３１ｅと外端部３１ｈとの周方向の間に位置する。第２収容穴３２は、例えば、軸方向に見て、径方向と直交する方向に略直線状に延びている。第２収容穴３２は、例えば、軸方向に見て、磁極中心線ＩＬ１と直交する方向に延びている。一対の第１収容穴３１ａ，３１ｂと第２収容穴３２とは、例えば、軸方向に見て、∇形状に沿って配置されている。　
なお、本明細書において「或る対象が或る方向と直交する方向に延びる」とは、或る対象が、或る方向と厳密に直交する方向に延びる場合に加えて、或る対象が、或る方向と略直交する方向に延びる場合も含む。「或る方向と略直交する方向」とは、例えば、製造時の公差等によって、或る方向と厳密に直交する方向に対して数度［°］程度の範囲内で傾いた方向を含む。　
軸方向に見て、第２収容穴３２の周方向の中心には、例えば、磁極中心線ＩＬ１が通っている。つまり、第２収容穴３２の周方向中心の周方向位置は、例えば、磁極部７０の周方向中心の周方向位置と一致している。第２収容穴３２の軸方向に見た形状は、例えば、磁極中心線ＩＬ１に対して線対称な形状である。第２収容穴３２は、ロータコア２０の径方向外周縁部に位置する。　
第２収容穴３２は、第２直線部３２ａと、一端部３２ｂと、他端部３２ｃと、を有する。第２直線部３２ａは、軸方向に見て、第２収容穴３２が延びる方向に直線状に延びている。第２直線部３２ａは、例えば、軸方向に見て長方形状である。一端部３２ｂは、第２直線部３２ａの周方向一方側（＋θ側）の端部に繋がっている。一端部３２ｂは、第２収容穴３２の周方向一方側の端部である。一端部３２ｂは、第１収容穴３１ａにおける外端部３１ｅの周方向他方側（－θ側）に間隔を空けて配置されている。他端部３２ｃは、第２直線部３２ａの周方向他方側（－θ側）の端部に繋がっている。他端部３２ｃは、第２収容穴３２の周方向他方側の端部である。他端部３２ｃは、第１収容穴３１ｂにおける外端部３１ｈの周方向一方側に間隔を空けて配置されている。　
一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂは、一対の第１収容穴３１ａ，３１ｂの内部にそれぞれ収容されている。第１マグネット４１ａは、第１収容穴３１ａの内部に収容されている。第１マグネット４１ｂは、第１収容穴３１ｂの内部に収容されている。一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂは、例えば、軸方向に見て長方形状である。図示は省略するが、第１マグネット４１ａ，４１ｂは、例えば、直方体状である。図示は省略するが、第１マグネット４１ａ，４１ｂは、例えば、第１収容穴３１ａ，３１ｂ内の軸方向の全体に亘って設けられている。一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂは、周方向に互いに間隔を空けて配置されている。第１マグネット４１ａは、例えば、第１マグネット４１ｂの周方向一方側（＋θ側）に位置する。　
第１マグネット４１ａは、軸方向に見て第１収容穴３１ａに沿って延びている。第１マグネット４１ｂは、軸方向に見て第１収容穴３１ｂに沿って延びている。第１マグネット４１ａ，４１ｂは、例えば、軸方向に見て、径方向に対して斜めに傾いた方向に略直線状に延びている。一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂは、軸方向に見て径方向内側から径方向外側に向かうに従って互いに周方向に離れる方向に延びている。つまり、第１マグネット４１ａと第１マグネット４１ｂとの間の周方向の距離は、径方向内側から径方向外側に向かうに従って大きくなっている。　
第１マグネット４１ａは、例えば、径方向の内側から径方向の外側に向かうに従って、周方向の一方側（＋θ側）に位置する。第１マグネット４１ｂは、例えば、径方向の内側から径方向の外側に向かうに従って、周方向の他方側（－θ側）に位置する。第１マグネット４１ａと第１マグネット４１ｂとは、例えば、軸方向に見て、磁極中心線ＩＬ１を周方向に挟んで配置されている。第１マグネット４１ａと第１マグネット４１ｂとは、例えば、軸方向に見て、磁極中心線ＩＬ１に対して線対称に配置されている。以下、磁極中心線ＩＬ１に対して線対称である点を除いて第１マグネット４１ａと同様の構成については、第１マグネット４１ｂについての説明を省略する場合がある。　
軸方向に見て、第１マグネット４１ａの延伸方向の両端部は、第１収容穴３１ａの延伸方向の両端部からそれぞれ離れて配置されている。軸方向に見て、第１マグネット４１ａが延びる方向において第１マグネット４１ａの両側には、内端部３１ｄと外端部３１ｅとがそれぞれ隣接して配置されている。ここで、本実施形態において内端部３１ｄは、第１フラックスバリア部５１ａを構成している。外端部３１ｅは、第１フラックスバリア部５１ｂを構成している。つまり、ロータコア２０は、軸方向に見て、第１マグネット４１ａが延びる方向において第１マグネット４１ａを挟んで配置された一対の第１フラックスバリア部５１ａ，５１ｂを有する。ロータコア２０は、軸方向に見て、第１マグネット４１ｂが延びる方向において第１マグネット４１ｂを挟んで配置された一対の第１フラックスバリア部５１ｃ，５１ｄを有する。　
このように、ロータコア２０は、軸方向に見て、各第１マグネット４１ａ，４１ｂが延びる方向において各第１マグネット４１ａ，４１ｂのそれぞれを挟んで一対ずつ配置された第１フラックスバリア部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを有する。第１フラックスバリア部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ、および後述する第２フラックスバリア部５２ａ，５２ｂは、磁束の流れを抑制できる部分である。すなわち、各フラックスバリア部には、磁束が通りにくい。各フラックスバリア部は、磁束の流れを抑制できるならば、特に限定されず、空隙部を含んでもよいし、樹脂部等の非磁性部を含んでもよい。　
一対の磁極片４３ａ，４３ｂは、一対の第１収容穴３１ａ，３１ｂの内部にそれぞれ収容されている。磁極片４３ａは、第１収容穴３１ａの内部に収容されている。磁極片４３ｂは、第１収容穴３１ｂの内部に収容されている。一対の磁極片４３ａ，４３ｂは、例えば、軸方向に見て長方形状である。図示は省略するが、磁極片４３ａ，４３ｂは、例えば、直方体状である。図示は省略するが、磁極片４３ａ，４３ｂは、例えば、第１収容穴３１ａ，３１ｂ内の軸方向の全体に亘って設けられている。一対の磁極片４３ａ，４３ｂは、周方向に互いに間隔を空けて配置されている。磁極片４３ａは、例えば、磁極片４３ｂの周方向一方側（＋θ側）に位置する。　
磁極片４３ａは、軸方向に見て第１収容穴３１ａに沿って延びている。磁極片４３ｂは、軸方向に見て第１収容穴３１ｂに沿って延びている。磁極片４３ａ，４３ｂは、例えば、軸方向に見て、径方向に対して斜めに傾いた方向に略直線状に延びている。一対の磁極片４３ａ，４３ｂは、軸方向に見て径方向内側から径方向外側に向かうに従って互いに周方向に離れる方向に延びている。つまり、磁極片４３ａと磁極片４３ｂとの間の周方向の距離は、径方向内側から径方向外側に向かうに従って大きくなっている。以下、磁極中心線ＩＬ１に対して線対称である点を除いて磁極片４３ａと同様の構成については、磁極片４３ｂについての説明を省略する場合がある。　
第１マグネット４１ａおよび磁極片４３ａは、一体化されて第１収容穴３１ａ内に収容されている。より詳細には、第１マグネット４１ａおよび磁極片４３ａは、第１直線部３１ｃ内に収容されている。磁極片４３ａは、第１マグネット４１ａの径方向の内側に位置する。磁極片４３ａは、第１マグネット４１ａの径方向の内側に隣り合って収容されている。磁極片４３ａは、第１マグネット４１ａの軸方向に見て第１直線部３１ｃが延びる方向と直交する方向で磁極中心線ＩＬ１から遠い側に隣り合って収容されている。隣り合って収容された第１マグネット４１ａと磁極片４３ａとの第１直線部３１ｃが延びる方向と直交する方向の幅は、第１直線部３１ｃが延びる方向と直交する方向の第１直線部３１ｃの幅よりも小さい。従って、隣り合って収容された第１マグネット４１ａおよび磁極片４３ａと、第１直線部３１ｃとの間には、第１直線部３１ｃが延びる方向と直交する方向に隙間がある。そのため、一体化されて隣り合う第１マグネット４１ａと磁極片４３ａとを第１直線部３１ｃに容易に挿入して収容することができる。　
磁極片４３ａは、第１マグネット４１ａの径方向の内側に隣り合って収容されている構成の他に、第１マグネット４１ａの径方向の外側に隣り合って収容されている構成、および第１マグネット４１ａの径方向の内側と外側にそれぞれ隣り合って収容されている構成であってもよい。磁極片４３ａが第１マグネット４１ａの径方向の外側にのみ隣り合って収容されている構成を採る場合には、後述するように、ロータ１０が回転したときの遠心力で磁極片４３ａが第１直線部３１ｃの内側面のうち、径方向の外側に位置する内側面と接触する。この場合、第１マグネット４１ａは、第１直線部３１ｃの内側面のうち、径方向の内側に位置する内側面と離れてしまうため、磁極片４３ａは少なくとも第１マグネット４１ａの径方向の内側に隣り合うことが好ましい。　
第１マグネット４１ａと磁極片４３ａとを隣り合って一体化する方法としては、例えば、樹脂モールドで一
体成形して固定する方法や、接着剤を用いて固定する方法を採ることができる。接着剤を用いる場合には、第１マグネット４１ａと磁極片４３ａとの間に位置する接着剤により、第１マグネット４１ａと磁極片４３ａとが離れる。第１マグネット４１ａと磁極片４３ａとが離れると、第１マグネット４１ａと磁極片４３ａとが接する場合と比較して磁極片４３ａの磁化が弱くなり減磁耐性が低下する。そのため、第１マグネット４１ａと磁極片４３ａとが接して固定される樹脂モールドで一体化することが好ましい。接着剤を用いて第１マグネット４１ａと磁極片４３ａとを固定する場合には、接着剤で固定された第１マグネット４１ａと磁極片４３ａとの距離を、第１収容穴３１ａに収容された磁極片４３ａと、第１直線部３１ｃの径方向の内側に位置する内側面（第１収容穴３１ａに臨むロータコア２０）との距離よりも小さくすることにより減磁耐性を発現できる。　
中心軸Ｊを中心としてロータ１０が回転したときに、第１直線部３１ｃに隣り合って収容された第１マグネット４１ａおよび磁極片４３ａには、径方向の外側に遠心力が加わる。径方向の外側への遠心力により、第１マグネット４１ａの側面のうち、径方向の外側に位置する側面は、例えば、第１直線部３１ｃの内側面のうち、径方向の外側に位置する内側面と接触する。径方向の外側への遠心力により、第１マグネット４１ａの側面のうち、第１直線部３１ｃが延びる方向と直交する方向における磁極中心線ＩＬ１に近い側の側面は、例えば、第１直線部３１ｃの内側面のうち、第２マグネット４２に近い側の内側面と接触する。径方向の外側への遠心力により、磁極片４３ａの側面のうち、径方向の内側に位置する側面は、例えば、第１直線部３１ｃの内側面のうち、径方向の内側に位置する内側面から離れる。径方向の外側への遠心力により、磁極片４３ａの側面のうち、第１直線部３１ｃが延びる方向と直交する方向における磁極中心線ＩＬ１から遠い側の側面は、例えば、第１直線部３１ｃの内側面のうち、第１直線部３１ｃが延びる方向と直交する方向における磁極中心線ＩＬ１から遠い側の内側面から離れる。図３では、上記の遠心力により、隣り合って収容された第１マグネット４１ａおよび磁極片４３ａが第１直線部３１ｃの径方向外側に位置する状態が示されている。　
第１直線部３１ｃにおいて第１マグネット４１ａに隣り合って収容された磁極片４３ａは、第１マグネット４１ａに磁化されることにより、第１マグネット４１ａおよび磁極片４３ａで構成される磁性体の磁力が大きくなる。第１マグネット４１ａおよび磁極片４３ａで構成される磁性体の磁力が大きくなることにより、反磁界の耐力が大きくなり減磁耐性が向上する。　
マグネット４０は、実使用時のワースト条件においても減磁しないことが好ましいが、有限要素解析で減磁耐性を評価したところ、第２マグネット４２の周方向の端部と、第１マグネット４１ａ，４１ｂの全体とについて減磁率が高い傾向である結果が得られた。また、パーミアンス係数の分布と、図４に示す磁極部におけるコイル電流に起因した磁束密度の分布から、第２マグネット４２の周方向の端部と、第１マグネット４１ａ，４１ｂの径方向の端部における減磁の原因はパーミアンス係数が低いためである結果が得られた。減磁の原因となるコイル電流に起因した多くが、ロータコア２０の外周面付近を経由して、パーミアンス係数が低い第１マグネット４１ａ，４１ｂに流れ込むため、第１マグネット４１ａ，４１ｂ全体で減磁率が高くなったと推定できる。　
第１収容穴３１ａ，３１ｂに磁極片を設けない場合には、図５の減磁率のコンタープロットに示されるように、第１マグネット４１ａ，４１ｂが全体的に減磁率の高さを表す色の薄い領域であることに加えて、第１マグネット４１ａ，４１ｂの延伸方向の端部は特に減磁率の高さを表す色の濃い領域である。　
第１マグネット４１ａと磁極片４３ａとが隣り合う辺において、磁極片４３ａの辺の長さは第１マグネット４１ａの辺の長さと同じまたは長い。本実施形態では、磁極片４３ａの辺の長さは第１マグネット４１ａの辺の長さと同じである。磁極片４３ａの辺の長さを第１マグネット４１ａの辺の長さと同じとすることにより、軸方向に見て、第１マグネット４１ａの延伸方向全体において、第１マグネット４１ａおよび磁極片４３ａで構成される磁性体の幅を大きくして磁力を大きくすることができる。そのため、減磁率が高い第１マグネット４１ａの延伸方向の端部においても減磁耐性を向上させることができる。磁極片４３ａの辺の長さは、第１マグネット４１ａの辺の長さより長くしてもよい。　
軸方向に見た磁極片４３ａの幅が０．９ｍｍである図６の減磁率のコンタープロットに示されるように、図５に示した磁極片を設けない場合の減磁率と比較して、減磁率の低さを表す色の濃さが高まり、第１マグネット４１ａの全体で減磁率を低下させることができる。軸方向に見た磁極片４３ａの幅が１．８ｍｍである図７の減磁率のコンタープロットに示されるように、図６に示した幅が０．９ｍｍである磁極片４３ａを用いた場合の減磁率と比較して色の濃さがより高まり、第１マグネット４１ａの全体でさらに減磁率を低下させることができる。図８に示されるように、磁極片４３ａの幅が大きいほど減磁率が低下する結果が得られた。磁極片４３ａの幅を大きくする場合、図２に示すように、周方向で隣り合う磁極部において第１収容穴３１ａと第１収容穴３１ｂとの最小距離が小さくなり、磁束が流れる幅が狭くなる。そのため、磁極片４３ａの幅は、周方向で隣り合う磁極部において第１収容穴３１ａと第１収容穴３１ｂとの最小距離を勘案して決定することが好ましい。　
図３に戻り、第２マグネット４２は、第２収容穴３２の内部に収容されている。第２マグネット４２は、一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂの径方向内端部よりも径方向外側において一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂ同士の間の周方向位置に配置されている。第２マグネット４２は、軸方向に見て第２収容穴３２に沿って延びている。第２マグネット４２は、軸方向に見て径方向と直交する方向に延びている。一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂと第２マグネット４２とは、例えば、軸方向に見て、∇形状に沿って配置されている。　
なお、本明細書において「第２マグネットが一対の第１マグネット同士の間の周方向位置に配置されている」とは、第２マグネットの周方向位置が一対の第１マグネット同士の間の周方向位置に含まれていればよく、第１マグネットに対する第２マグネットの径方向位置は特に限定されない。　
第２マグネット４２の軸方向に見た形状は、例えば、磁極中心線ＩＬ１に対して線対称な形状である。第２マグネット４２は、例えば、軸方向に見て長方形状である。図示は省略するが、第２マグネット４２は、例えば、直方体状である。図示は省略するが、第２マグネット４２は、例えば、第２収容穴３２内の軸方向の全体に亘って設けられている。第２マグネット４２の径方向内側部分は、例えば、一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂの径方向外端部同士の周方向の間に位置する。第２マグネット４２の径方向外側部分は、例えば、一対の第１マグネット４１ａ，４１ｂよりも径方向外側に位置する。　
第２マグネット４２は、第２収容穴３２内に嵌め合わされている。より詳細には、第２マグネット４２は、第２直線部３２ａ内に嵌め合わされている。第２マグネット４２の側面のうち、第２直線部３２ａが延びる方向と直交する径方向における両側面は、例えば、第２直線部３２ａの内側面とそれぞれ接触している。軸方向に見て第２直線部３２ａが延びる方向において、第２マグネット４２の長さは、例えば、第２直線部３２ａの長さと同じである。　
軸方向に見て、第２マグネット４２の延伸方向の両端部は、第２収容穴３２の延伸方向の両端部からそれぞれ離れて配置されている。軸方向に見て、第２マグネット４２が延びる方向において第２マグネット４２の両側には、一端部３２ｂと他端部３２ｃとがそれぞれ隣接して配置されている。ここで、本実施形態において一端部３２ｂは、第２フラックスバリア部５２ａを構成している。他端部３２ｃは、第２フラックスバリア部５２ｂを構成している。つまり、ロータコア２０は、軸方向に見て、第２マグネット４２が延びる方向において第２マグネット４２挟んで配置された一対の第２フラックスバリア部５２ａ，５２ｂを有する。一対の第２フラックスバリア部５２ａ，５２ｂおよび第２マグネット４２は、第１マグネット４１ａを挟む一対の第１フラックスバリア部５１ａ，５１ｂのうち径方向外側に位置する第１フラックスバリア部５１ｂと、第１マグネット４１ｂを挟む一対の第１フラックスバリア部５１ｃ，５１ｄのうち径方向外側に位置する第１フラックスバリア部５１ｄとの周方向の間に位置する。　
第１マグネット４１ａの磁極は、軸方向に見て第１マグネット４１ａが延びる方向と直交する方向に沿って配置されている。第１マグネット４１ｂの磁極は、軸方向に見て第１マグネット４１ｂが延びる方向と直交する方向に沿って配置されている。第２マグネット４２の磁極は、径方向に沿って配置されている。　
第１マグネット４１ａの磁極のうち径方向外側に位置する磁極と第１マグネット４１ｂの磁極のうち径方向外側に位置する磁極と第２マグネット４２の磁極のうち径方向外側に位置する磁極とは、互いに同じである。第１マグネット４１ａの磁極のうち径方向内側に位置する磁極と第１マグネット４１ｂの磁極のうち径方向内側に位置する磁極と第２マグネット４２の磁極のうち径方向内側に位置する磁極とは、互いに同じである。　
図３に示すように、磁極部７０Ｎにおいて、第１マグネット４１ａの磁極のうち径方向外側に位置する磁極と第１マグネット４１ｂの磁極のうち径方向外側に位置する磁極と第２マグネット４２の磁極のうち径方向外側に位置する磁極とは、例えば、Ｎ極である。磁極部７０Ｎにおいて、第１マグネット４１ａの磁極のうち径方向内側に位置する磁極と第１マグネット４１ｂの磁極のうち径方向内側に位置する磁極と第２マグネット４２の磁極のうち径方向内側に位置する磁極とは、例えば、Ｓ極である。　
磁極部７０Ｓにおいては、磁極部７０Ｎに対して、各マグネット４０の磁極が反転して配置されている。つまり、磁極部７０Ｓにおいて、第１マグネット４１ａの磁極のうち径方向外側に位置する磁極と第１マグネット４１ｂの磁極のうち径方向外側に位置する磁極と第２マグネット４２の磁極のうち径方向外側に位置する磁極とは、例えば、Ｓ極である。磁極部７０Ｓにおいて、第１マグネット４１ａの磁極のうち径方向内側に位置する磁極と第１マグネット４１ｂの磁極のうち径方向内側に位置する磁極と第２マグネット４２の磁極のうち径方向内側に位置する磁極とは、例えば、Ｎ極である。　
以上説明したように、本実施形態の回転電機１では、収容穴３０の内部に第１マグネット４１ａ，４１ｂと磁極片４３ａ，４３ｂとを隣り合って配置することにより、大きなコスト増を招くことなく簡素な構造で減磁抑制を実現することができる。　
［回転電機の第２実施形態］　　図９は、回転電機１の第２実施形態を示す図である。　この図において、図１乃至図８に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。　第２実施形態の回転電機１では、磁極片の形状が第１実施形態と異なっている。　
図９に示すように、磁極片４３ｃ，４３ｄの幅は、軸方向に見て、第１マグネット４１ａ，４１ｂと隣り合う辺の長さ方向の端部に向かうほど増大する。第１マグネット４１ａ，４１ｂの延伸方向と直交する方向の磁極片４３ｃ，４３ｄの幅は、軸方向に見て、第１マグネット４１ａ，４１ｂの延伸方向の端部に向かうほど増大する。より詳細には、軸方向に見て、磁極片４３ｃ，４３ｄの第１マグネット４１ａ，４１ｂと隣り合う辺は、上記延伸方向に延びる直線であ
る。軸方向に見て、磁極片４３ｃ，４３ｄの第１マグネット４１ａ，４１ｂと隣り合わない辺は、円弧形状である。当該円弧形状の曲率中心の位置は、上記延伸方向と直交し磁極片４３ｃ，４３ｄの上記延伸方向の中央を通る直線上であり、当該円弧形状よりも径方向の内側にある。すなわち、第１マグネット４１ａ，４１ｂと隣り合わない磁極片４３ｃ，４３ｄの辺は、軸方向に見て、第１マグネット４１ａ，４１ｂと隣り合う方向の磁極片４３ｃ，４３ｄの幅を第１マグネット４１ａ，４１ｂ側に減少させる曲面４４ｃ，４４ｄをそれぞれ有する。なお、円弧形状の曲率中心の位置は、磁極片４３ｃ，４３ｄの上記延伸方向の中央を通る直線上である必要はなく、磁極片４３ｃ，４３ｄの上記延伸方向の端部よりも内側を通る直線上であればよい。　
第１直線部３１ｃ、３１ｆの内側面のうち、径方向の外側に位置する内側面は、軸方向に見て、上記延伸方向に延びる直線である。第１直線部３１ｃ、３１ｆの内側面のうち、径方向の内側に位置する内側面は、軸方向に見て、磁極片４３ｃ，４３ｄの第１マグネット４１ａ，４１ｂと隣り合わない円弧形状の辺と距離をあけた円弧形状である。他の形状は、上記第１実施形態と同様である。　
本実施形態の回転電機１では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、減磁率が高い第１マグネット４１ａ，４１ｂの延伸方向の端部の位置では磁極片４３ｃ，４３ｄの幅を増大させて減磁抑制を効果的に実現しつつ、減磁率が低い第１マグネット４１ａ，４１ｂの延伸方向の端部より内側では磁極片４３ｃ，４３ｄの幅を薄くすることにより、磁極片４３ｃ，４３ｄの体積および重量を低減できる。本実施形態の回転電機１では、磁極片４３ｃ，４３ｄの体積および重量を低減することで、ロータコア２０の回転時の荷重を低減して遠心力に対する耐性を向上させることができる。　
軸方向に見て、磁極片４３ｃ，４３ｄの幅を第１マグネット４１ａ，４１ｂと隣り合う辺の長さ方向の端部に向かうほど増大する形態としては、図９に示した構成の他に、図１０に示すように、磁極片４３ｅ，４３ｆの幅が線形で増大する構成であってもよい。より詳細には、軸方向に見て、磁極片４３ｅ，４３ｆの第１マグネット４１ａ，４１ｂと隣り合う辺は、上記延伸方向に延びる直線である。軸方向に見て、磁極片４３ｅ，４３ｆの第１マグネット４１ａ，４１ｂと隣り合わない辺は、上記延伸方向と交差する方向に延びる直線である。当該上記延伸方向と交差する方向に延びる直線の一端は、磁極片４３ｅ，４３ｆの上記延伸方向の端部に位置する。上記延伸方向と交差する方向に延びる直線の他端は、磁極片４３ｅ，４３ｆの上記延伸方向の端部よりも内側に位置する。当該直線の一端と第１マグネット４１ａ，４１ｂとの距離は、当該直線の他端と第１マグネット４１ａ，４１ｂとの距離よりも長い。すなわち、第１マグネット４１ａ，４１ｂと隣り合わない磁極片４３ｅ，４３ｆの辺は、軸方向に見て、第１マグネット４１ａ，４１ｂと隣り合う方向の磁極片４３ｃ，４３ｄの幅を第１マグネット４１ａ，４１ｂ側に減少させる傾斜面４４ｅ，４４ｆをそれぞれ有する。傾斜面４４ｅ，４４ｆをそれぞれ有する磁極片４３ｅ，４３ｆを用いた場合でも、磁極片４３ｃ，４３ｄを用いた場合と同様の作用・効果が得られる。　
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。　
例えば、上記実施形態では、第１マグネット４１ａ，４１ｂと第２マグネット４２とを有する∇型のマグネット４０を例示したが、この構成に限定されない。例えば、マグネット４０が第２マグネット４２を有さず、Ｖ型に配置された第１マグネット４１ａ，４１ｂに磁極片が隣り合う構成の回転電機１であってもよい。また、例えば、マグネット４０が第２マグネット４２を有さず、第１マグネット４１ａ，４１ｂに磁極片が隣り合う組が径方向に間隔をあけて複数組（例えば、二組）配置された構成の回転電機１であってもよい。　
本発明が適用される回転電機は、モータに限られず、発電機であってもよい。この場合、回転電機は、三相交流式の発電機であってもよい。回転電機の用途は、特に限定されない。回転電機は、例えば、車両に搭載されてもよいし、車両以外の機器に搭載されてもよい。回転電機の極数およびスロット数は、特に限定されない。回転電機においてコイルはどのような巻き方で構成されていてもよい。以上、本明細書において説明した構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
１…回転電機、　１０…ロータ、　２０…ロータコア、　３０…収容穴、　４０…マグネット、　４１ａ，４１ｂ…第１マグネット、　４２…第２マグネット、　４３，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ…磁極片、　６０…ステータ、　６１…ステータコア、　６２…コアバック、　６３…ティース、　６５…コイル、　６７…スロット、　７０、７０Ｎ、７０Ｓ…磁極部、　ＩＬ１…磁極中心線（ｄ軸）、　Ｊ…中心軸

Claims (8)


  1. 　中心軸を中心として回転可能なロータと、

    　前記ロータの径方向外側に位置するステータと、

    　を備え、

    　前記ロータは、

    　　複数の収容穴を有するロータコアと、

    　　前記複数の収容穴の内部にそれぞれ収容された複数のマグネットと、

    　　磁性材料を含む複数の磁極片と、

    　を有し、

    　前記ステータは、

    　　前記ロータコアを囲む環状のコアバック、および前記コアバックから径方向内側に延び周方向に間隔を空けて並んで配置された複数のティースを有するステータコアと、

    　　前記ステータコアに取り付けられた複数のコイルと、

    　を有し、

    　前記複数のマグネットは、

    　　周方向に互いに間隔を空けて配置され、軸方向に見て径方向内側から径方向外側に向かうに従って互いに周方向に離れる方向に延びる一対の第１マグネットを少なくとも含み、

     前記一対の第１マグネットは極を構成し、前記周方向に複数配置され、

    　前記磁極片は、前記第１マグネットが延びる方向に延び、軸方向に見て前記収容穴の内部に前記第１マグネットの径方向の少なくとも一方側に隣り合って収容されている、回転電機。

  2. 　前記磁極片は、前記第１マグネットの径方向内側に位置する、

    　請求項１に記載の回転電機。

  3. 　前記第１マグネットと前記磁極片とが隣り合う辺において、前記磁極片の辺の長さは前記第１マグネットの辺の長さと同じまたは長い、

    　請求項１または２に記載の回転電機。

  4. 　前記第１マグネットと隣り合う方向の前記磁極片の幅は、前記辺の長さ方向の端部に向かうほど増大する、

    　請求項３に記載の回転電機。

  5. 　前記第１マグネットと隣り合わない前記磁極片の辺は、前記第１マグネットと隣り合う方向の前記磁極片の幅を前記第１マグネット側に減少させる曲面を有する、

    　請求項３に記載の回転電機。

  6. 　前記第１マグネットと前記磁極片とは、接着剤で固定されている、

    　請求項１から５のいずれか一項に記載の回転電機。

  7. 　前記接着剤で固定された前記第１マグネットと前記磁極片との距離は、前記収容穴に収容された前記磁極片と、前記収容穴に臨む前記ロータコアとの距離よりも小さい、

    　請求項６に記載の回転電機。

  8. 　前記一対の第１マグネットの径方向内端部よりも径方向外側において前記一対の第１マグネット同士の間の周方向位置に配置され、軸方向に見て径方向と直交する方向に延びる第２マグネットを含む、

    　請求項１から７のいずれか一項に記載の回転電機。
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