WO2024009942A1 - 回転電機 - Google Patents

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WO2024009942A1
WO2024009942A1 PCT/JP2023/024595 JP2023024595W WO2024009942A1 WO 2024009942 A1 WO2024009942 A1 WO 2024009942A1 JP 2023024595 W JP2023024595 W JP 2023024595W WO 2024009942 A1 WO2024009942 A1 WO 2024009942A1
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WO
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area
slit
magnetic pole
rotor
core
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PCT/JP2023/024595
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English (en)
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知弘 青山
孝博 中山
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]

Definitions

  • the present disclosure relates to a rotating electrical machine.
  • an embedded magnet type rotor in which a permanent magnet is embedded inside a rotor core is well known.
  • a plurality of magnetic pole parts each including a permanent magnet and a part of the rotor core are formed in the circumferential direction.
  • the rotor is configured to obtain reluctance torque from a part of the rotor core in addition to the magnetic torque generated by the permanent magnets.
  • the magnetic pole portion has a slit formed in the rotor core. The action of this slit makes it possible to reduce torque ripple.
  • An object of the present disclosure is to provide a rotating electrical machine that can reduce torque ripple.
  • a rotating electric machine in a first aspect of the present disclosure, includes a rotor core, a rotor having a permanent magnet embedded in the rotor core, and a stator that applies a rotating magnetic field to the rotor, and the rotor , a rotating electric machine in which a plurality of magnetic pole portions including the permanent magnet and a part of the rotor core are formed at equal angular intervals in the circumferential direction, each of the plurality of magnetic pole portions having a slit formed in the rotor core;
  • the angle from one circumferential end to the other circumferential end of each magnetic pole part is 360°/P, and the number of magnetic pole parts is P, and the angle from one circumferential end of each magnetic pole part to the other circumferential end is 360°/P.
  • the 4th to 9th areas when counting those 12 areas in order from the one closest to the one end in the circumferential direction are the first area and the 9th area, respectively.
  • the plurality of slits include a 1st slit and a 2nd slit, and the 1st slit is the 3rd area or the 6th area.
  • the second slit is arranged in one of the first area, the second area, the third area, the fourth area, the fifth area, and the sixth area. .
  • the width of the phase of the torque ripple when the position of the slit is changed in the circumferential direction is larger in the third area and the sixth area than in other areas (see FIG. 6). For this reason, in a plurality of slits, by including the first slit placed in the third area or the sixth area, there is freedom in setting the position of the second slit that causes a torque ripple with an opposite phase to the first slit. It is possible to improve the degree of
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a rotating electrical machine in an embodiment
  • FIG. 2 is a partial plan view showing a part of the rotor in the same form
  • FIG. 3 is a partial plan view showing a part of the rotor in the same form
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the position setting of slits in a rotor of the same type
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the position setting of slits in a rotor of the same type
  • FIG. 6 is a graph for explaining the position setting of the slits in the rotor of the same type
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a rotating electrical machine in an embodiment
  • FIG. 2 is a partial plan view showing a part of the rotor in the same form
  • FIG. 3 is a partial plan view showing a part of the rotor in the same form
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the position setting of slits in a rotor of the same type
  • FIG. 7 is a graph for explaining the position setting of slits in a rotor of the same type
  • FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining each pattern of slit arrangement and the magnitude of the effect in each pattern in the embodiment
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the position setting of slits in a rotor of the same type
  • FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the position setting of slits in a rotor of the same type
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the position setting of slits in a rotor of the same type
  • FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the rotor of the modified example
  • FIG. 13 is a perspective view of the rotor of the modified example
  • FIG. 13 is a perspective view of the rotor of the modified example
  • FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining a rotor of a modified example
  • FIG. 15 is a perspective view of the rotor of the modified example
  • FIG. 16 is a perspective view of a rotor according to a modified example
  • FIG. 17 is a plan view of a modified rotor.
  • the stator 10 includes a stator core 11 having a substantially annular shape.
  • Stator core 11 is made of magnetic metal material.
  • the stator core 11 is configured by laminating, for example, a plurality of electromagnetic steel plates in the direction of the axis L1.
  • the stator core 11 has twelve teeth 12 in this embodiment, which extend radially inward and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. That is, the number of slots in the stator 10 in this embodiment is twelve.
  • Each tooth 12 has the same shape.
  • the teeth 12 have a substantially T-shaped radially inner end, which is a tip, and a tip end surface 12a has an arc shape that follows the outer circumferential surface of the rotor 20.
  • a winding 13 is wound around the teeth 12 by, for example, concentrated winding.
  • the windings 13 are connected in three phases, and function as U-phase, V-phase, and W-phase, respectively, as shown in FIG.
  • a rotating magnetic field for rotationally driving the rotor 20 is generated in the stator 10.
  • the outer peripheral surface of the stator core 11 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 14.
  • the rotor 20 includes a rotating shaft 21, a substantially cylindrical rotor core 22 into which the rotating shaft 21 is fitted, and eight permanent magnets 23 in this embodiment, which are embedded inside the rotor core 22. ing.
  • the rotor core 22 is made of magnetic metal material.
  • the rotor core 22 is configured by laminating, for example, a plurality of electromagnetic steel plates in the direction of the axis L1.
  • the rotor 20 is rotatably arranged with respect to the stator 10 by having a rotating shaft 21 supported by a bearing (not shown) provided in the housing 14 .
  • the rotor core 22 has a magnet housing hole 24 for housing the permanent magnet 23.
  • magnet housing holes 24 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the rotor core 22.
  • Each magnet housing hole 24 has a generally V-shaped folded shape that protrudes radially inward, and has the same shape as each other. Further, the magnet housing hole 24 is provided throughout the entire axial direction of the rotor core 22.
  • the permanent magnet 23 of this embodiment is a bonded magnet formed by molding and solidifying a magnet material in which magnet powder is mixed with resin. That is, the permanent magnet 23 uses the magnet housing hole 24 of the rotor core 22 as a mold, and the magnet material before solidification is filled into the magnet housing hole 24 by injection molding without any gaps, and is solidified inside the magnet housing hole 24 after filling. It is configured. Therefore, the hole shape of the magnet accommodation hole 24 becomes the outer shape of the permanent magnet 23.
  • a samarium iron nitrogen (SmFeN) magnet is used, for example, but other rare earth magnets or the like may be used.
  • the permanent magnet 23 provided in the magnet housing hole 24 of the rotor core 22 is magnetized from outside the rotor core 22 using a magnetizing device (not shown) to function as an original magnet.
  • a magnetizing device not shown
  • eight permanent magnets 23 are provided in the circumferential direction of the rotor core 22, and are magnetized to have different polarities alternately in the circumferential direction. Further, each permanent magnet 23 is magnetized in its own thickness direction.
  • the permanent magnet 23 has a line-symmetric shape with respect to its own circumferential center line Ls passing through the axis L1 of the rotor 20. Moreover, the permanent magnets 23 are close to the magnetic pole boundary line Ld between the permanent magnets 23 adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the magnetic pole boundary line Ld is a straight line that separates each magnetic pole part 26, which will be described later, and is a straight line that is orthogonal to the axis L1.
  • the magnetic pole pitch Lp is defined between the intersections of the extension lines of the inner surfaces of the straight portions 23a of the V-shaped permanent magnets 23 and the outer circumferential surface 22a of the rotor core 22, and the outer circumference of the rotor core 22 is defined as the magnetic pole pitch Lp between the intersections of the extension lines of the inner surfaces of the straight portions 23a of the V-shaped permanent magnets 23 and the outer circumferential surface 22a of the rotor core 22.
  • the embedding depth Lm is from the surface 22a to the inner surface of the bent portion 23b.
  • the permanent magnet 23 of this embodiment is set in a deep folded shape such that the embedding depth Lm is greater than the magnetic pole pitch Lp.
  • the magnet surface 23d of the permanent magnet 23 of this embodiment which is formed by the inner surfaces of the straight portions 23a and the bent portions 23b, is set to be larger than the magnet surface of a known surface magnet type (not shown). . Furthermore, by setting the embedding depth Lm to be large, the bent portion 23b of the permanent magnet 23 is positioned radially inward, close to the shaft insertion hole 22b into which the rotating shaft 21 at the center of the rotor core 22 is inserted. are doing.
  • this folded shape of the permanent magnet 23 is just an example, and may be changed as appropriate, such as one with a shallow embedding depth Lm or a substantially U-shaped folded shape with a large bent portion 23b. Since the permanent magnets 23 have a substantially V-shaped folded shape that protrudes radially inward, the area where the permanent magnets 23 are provided in the radial direction can be easily made wider than in the above-mentioned surface magnet type rotor.
  • a portion of the rotor core 22 located inside the V-shaped folded shape of the permanent magnet 23 and radially outward of the permanent magnet 23 functions as an outer core portion 25 that faces the stator 10 and obtains reluctance torque.
  • the outer core portion 25 has a substantially triangular shape with one vertex facing toward the center of the rotor 20 when viewed in the axial direction.
  • the rotor 20 has a plurality of magnetic pole parts 26 arranged in the circumferential direction.
  • Each of the plurality of magnetic pole parts 26 includes one permanent magnet 23 and an outer core part 25 surrounded by the V-shaped inner side of the permanent magnet 23.
  • the plurality of magnetic pole parts 26 are formed at equal angular intervals in the circumferential direction.
  • the magnetic pole part 26 has a first end 26a that is one end of the magnetic pole part 26 in the circumferential direction, and a second end 26b that is the other end of the magnetic pole part 26 in the circumferential direction.
  • the positions of the first end 26a and the second end 26b in the circumferential direction each coincide with the magnetic pole boundary line Ld. Note that in the drawings, when counterclockwise is the forward direction and clockwise is the reverse direction, the front end of each magnetic pole part 26 in the forward direction is the second end 26b, and the rear end in the forward direction is the second end 26b.
  • the end portion thereof is the first end 26a.
  • each magnetic pole part 26 the magnetic pole opening angle ⁇ m, which is the angle from the first end 26a to the second end 26b centering on the axis L1, is 360°, where P is the number of magnetic poles of the rotor 20, that is, the number of magnetic pole parts 26. /P. In the rotor 20 of this embodiment, the number of magnetic pole parts 26 is eight. Therefore, the magnetic pole opening angle ⁇ m in each magnetic pole portion 26 is 45°.
  • Each magnetic pole part 26 functions as an N pole and an S pole alternately in the circumferential direction as shown in FIG. In the rotor 20 having such a magnetic pole portion 26, magnetic torque and reluctance torque can be suitably obtained.
  • each of the plurality of magnetic pole parts 26 has one slit 27 formed in the outer core part 25.
  • Each of the outer core portions 25 has one slit 27 formed on the outer surface thereof.
  • the slit 27 is, for example, a groove formed on the outer surface of the outer core portion 25. That is, the slit 27 is formed to be depressed radially inward from the outer surface of the outer core portion 25.
  • the outer surface of the outer core portion 25 is a part of the outer circumferential surface 22a of the rotor core 22.
  • the slit 27 is formed linearly along the axis L1, for example.
  • each magnetic pole part 26 (Regarding the position setting of the slit 27 in each magnetic pole part 26) As shown in FIG. 4, six areas lined up in the circumferential direction are set in each magnetic pole part 26. Specifically, the magnetic pole portion 26 is equally divided into 12 areas in the circumferential direction. Then, when counting these 12 areas in order from the one closest to the first end 26a in the normal rotation direction, the 4th to 9th areas are respectively the first area A, the second area B, the third area C, Let them be a fourth area D, a fifth area E, and a sixth area F.
  • the opening angle of each area A to F about the axis L1 is an angle obtained by dividing the magnetic pole opening angle ⁇ m into 12 equal parts, and is 3.75° in this embodiment.
  • the first area A to the sixth area F are set within the range of the magnetic pole pitch Lp, for example.
  • the slit 27 is set such that the circumferential center Lc of the slit 27 is located in one of areas A to F.
  • one example of one slit 27 provided in the magnetic pole portion 26 is shown by a two-dot chain line.
  • the slit 27 is provided such that its circumferential center Lc is located within the third area C.
  • the slit 27 is in the area" omitting the description of the circumferential center Lc, that the circumferential center Lc of each slit 27 is located in any of the areas A to F. It is explained as follows.
  • the second slit 27b is arranged at a position where it generates a torque ripple having an opposite phase to the rotational (3 ⁇ P) order component torque ripple generated by the first slit 27a.
  • the number of magnetic poles P is eight. Therefore, the second slit 27b is arranged at a position where it generates a torque ripple having an opposite phase to the torque ripple of the 24th rotational component generated by the first slit 27a.
  • the first slit 27a in any one of the magnetic pole parts 26 is arranged at the first position X1 in the third area C.
  • the phase of the torque ripple of the 24th order component of rotation generated by the first slit 27a located at the first position X1 is 60°. Therefore, the second slit 27b is set at either the second position X2 or the third position X3 where the phase difference is 180° with respect to 60°, that is, the torque ripple with a phase of 240° is generated.
  • the second position X2 is a position within the first area A
  • the third position X3 is a position within the fifth area E. In this way, the positions of the first slit 27a and the second slit 27b are set, which generate torque ripples of the 24th rotational component having opposite phases to each other.
  • the third area C and the sixth area F have a phase width of 90° or more, and are wider than the other areas. Therefore, by making at least one of the slits 27 of each magnetic pole part 26 the first slit 27a arranged in the third area C or the sixth area F, a torque having an opposite phase with respect to the first slit 27a is generated. It becomes possible to improve the degree of freedom in setting the position of the second slit 27b that causes ripples.
  • the second slit 27b which causes a torque ripple of the 48th rotational component of the opposite phase is arranged in the second area B, the fourth area D and the sixth area F. be placed in one of the following. Further, with respect to the first slit 27a disposed in the sixth area F, the second slit 27b that generates a torque ripple of the 48th rotational component of the opposite phase is arranged in the first area A, the third area C, and the fifth area E. be placed in one of the following.
  • each slit 27 in the rotor 20 shown in FIG. 5 described above is pattern 4 included in the 22 patterns shown in the table of FIG. 8.
  • torque ripple is reduced by 90% compared to the comparative configuration.
  • pattern 4 has the highest torque ripple reduction effect.
  • the torque ripple is reduced by 85% compared to the comparative configuration.
  • the torque ripple is reduced by 80% with respect to the comparative configuration.
  • the torque ripple is reduced by 75% relative to the comparative configuration.
  • torque ripple is reduced by 70% relative to the comparative configuration.
  • Pattern 22 of the 22 patterns reduces torque ripple by 65% relative to the comparison configuration.
  • the torque ripple is reduced by 35% compared to the comparative configuration.
  • FIG. 9 shows a rotor 20 in which each slit 27 is arranged in pattern 3.
  • the number P of magnetic poles of the rotor 20 is eight, in pattern 3, the number of slits 27 arranged in the first area A is two. Further, the number of slits 27 arranged in the second area B is zero. The number of slits 27 arranged in the third area C is two. The number of slits 27 arranged in the fourth area D is one. The number of slits 27 arranged in the fifth area E is zero. The number of slits 27 arranged in the sixth area F is three. Further, each slit 27 is arranged in order from the slit 27 of the upper magnetic pole part 26 in the normal rotation direction (counterclockwise direction) in FIG.
  • each slit 27 in the circumferential direction is not limited to the example shown in FIG. 9, and can be changed as appropriate.
  • FIG. 10 shows a rotor 20 in which each slit 27 is arranged in pattern 5.
  • the number P of magnetic poles of the rotor 20 is 8, in pattern 5, the number of slits 27 arranged in the first area A is 0. Further, the number of slits 27 arranged in the second area B is zero. The number of slits 27 arranged in the third area C is two. The number of slits 27 arranged in the fourth area D is three. The number of slits 27 arranged in the fifth area E is zero. The number of slits 27 arranged in the sixth area F is three. Further, each slit 27 is arranged in order from the slit 27 of the upper magnetic pole part 26 in the normal rotation direction (counterclockwise direction) in FIG. , sixth area F, fourth area D, fourth area D, and sixth area F, respectively.
  • the order of the arrangement areas of each slit 27 in the circumferential direction is not limited to the example shown in FIG. 10, and can be changed as appropriate.
  • the slits 27 are arranged in the same area in the pair of magnetic pole portions 26 that are arranged 180 degrees apart. That is, the magnetic pole parts 26 in which the slits 27 are arranged in the first area A are provided at 180° opposing positions. Moreover, the magnetic pole parts 26 in which the slits 27 are arranged in the second area B are provided at 180° opposing positions. Moreover, the magnetic pole parts 26 in which the slits 27 are arranged in the third area C are provided at positions facing each other by 180 degrees. The magnetic pole parts 26 in which the slits 27 are arranged in the sixth area F are provided at 180° opposing positions. Thereby, magnetic unbalance and mass unbalance in the radial direction of the rotor 20 can be reduced.
  • Each of the plurality of magnetic pole parts 26 of the rotor 20 has one slit 27 formed in the rotor core 22.
  • the plurality of slits 27 include a first slit 27a and a second slit 27b.
  • the first slit 27a is arranged in the third area C or the sixth area F.
  • the second slit 27b is arranged in one of the first area A, the second area B, the third area C, the fourth area D, the fifth area E, and the sixth area F.
  • the width of the phase of the torque ripple when the position of the slit 27 is changed in the circumferential direction is larger in the third area C and the sixth area F than in other areas (see FIG. 6). Therefore, by including the first slit 27a arranged in the third area C or the sixth area F in the plurality of slits 27, the second slit generates a torque ripple having an opposite phase with respect to the first slit 27a. It becomes possible to improve the degree of freedom in setting the position of 27b. Further, according to the embodiment described above, since the number of slits 27 formed in one magnetic pole portion 26 is one, it is possible to suppress a decrease in rotational torque due to the provision of the slits 27 as much as possible.
  • the second slit 27b is generated by the first slit 27a in any of the first area A, second area B, third area C, fourth area D, fifth area E, and sixth area F. It is arranged at a position where a torque ripple having an opposite phase to the rotational (3 ⁇ P)-order component torque ripple is generated.
  • Each permanent magnet 23 has a folded shape that protrudes inward in the radial direction of the rotor 20 when viewed from the axial direction. According to this configuration, it is possible to secure a large surface area of the permanent magnet 23 facing the outer core portion 25. This makes it possible to improve the magnet torque. Moreover, according to this configuration, it becomes possible to configure the outer core portion 25 to have a large volume. This makes it possible to improve reluctance torque. As a result, it is possible to contribute to increasing the torque of the rotating electric machine M.
  • the extension lines of the inner surfaces of the folded permanent magnets 23 are defined as the magnetic pole pitch Lp, and the first area A, the second area B, the third area C, the fourth area D, and the The fifth area E and the sixth area F are set within the range of the magnetic pole pitch Lp.
  • the slit 27 can be provided within the range of the magnetic pole pitch Lp.
  • the plurality of slits 27 include the first slit 27a arranged in the third area C.
  • the second slit 27b is arranged in any one of the second area B, the fourth area D, and the sixth area F to have an opposite phase to the rotational (6 ⁇ P) order component torque ripple generated by the first slit 27a. It is placed in a position that generates torque ripple. According to this configuration, in the torque ripple of the rotational (6 ⁇ P) order component, the torque ripple generated by the first slit 27a and the torque ripple generated by the second slit 27b weaken each other. This makes it possible to suppress the torque ripple of the rotational (6 ⁇ P) order component from increasing.
  • the plurality of slits 27 include the first slit 27a arranged in the sixth area F.
  • the second slit 27b has an opposite phase to the torque ripple of the rotational (6 ⁇ P) order component generated by the first slit 27a in any one of the first area A, the third area C, and the fifth area E. It is placed in a position that generates torque ripple. According to this configuration, in the torque ripple of the rotational (6 ⁇ P) order component, the torque ripple generated by the first slit 27a and the torque ripple generated by the second slit 27b weaken each other. This makes it possible to suppress the torque ripple of the rotational (6 ⁇ P) order component from increasing.
  • an area is set in which no slit 27 is arranged in any of the plurality of magnetic pole parts 26.
  • the slit 27 is arranged in the first area A in a certain magnetic pole part 26 and is set in the second area B in another certain magnetic pole part 26.
  • the phase width of the first area A is about 195° to about 270°
  • the phase width of the second area B is about 270° to about 330° (see Fig. (see 6). Therefore, in the 24th rotational component, the torque ripple caused by the slit 27 placed in the first area A and the torque ripple caused by the slit 27 placed in the second area B can have a phase difference of 180°. Can not.
  • an area is set in which the slit 27 is not arranged in any of the plurality of magnetic pole parts 26, so that the torque ripple of the 24th rotational component can be suitably reduced. It is possible to reduce Further, this also applies to the fourth area D and the fifth area E. That is, in one of the fourth area D and the fifth area E, an area is set in which the slit 27 is not arranged in any of the plurality of magnetic pole parts 26, so that the torque ripple of the 24th rotational component is suitably reduced. It becomes possible.
  • Magnetic unbalance and mass unbalance in the radial direction of the rotor 20 are reduced by configuring the slits 27 in the pair of magnetic pole parts 26 located 180° opposite to each other so that the arrangement areas are the same. It becomes possible.
  • the core sheets constituting the rotor core 22 may be laminated while being rotated.
  • the rotor core 22 is formed of a plurality of core sheets 30 stacked in the axial direction.
  • Each core sheet 30 is made of, for example, an electromagnetic steel plate.
  • a plurality of slits 27 including a first slit 27a and a second slit 27b are provided in each of the plurality of core sheets 30.
  • the plurality of core sheets 30 have the same configuration. That is, the arrangement configuration of the plurality of slits 27 in each core sheet 30 is the same. In the configuration shown in FIGS. 12 and 13, each core sheet 30 has the slits 27 arranged in pattern 4 shown in FIG. 5, for example.
  • the rotor core 22 is formed by laminating core sheets 30 that are rotated one by one (360°/P)°.
  • the topmost core sheet 30 is a first-stage core sheet 30a
  • the core sheet 30 one stage below the first-stage core sheet 30a is a second-stage core sheet 30b
  • the second-stage core sheet 30 is a second-stage core sheet 30b.
  • the core sheet 30 one stage below the core sheet 30b is defined as the third stage core sheet 30c.
  • the second-stage core sheet 30b is rotated by 45° clockwise with respect to the first-stage core sheet 30a.
  • the third-stage core sheet 30c is rotated by 45° clockwise with respect to the second-stage core sheet 30b.
  • the core sheets 30 in the fourth and subsequent stages are also rotated by 45° clockwise with respect to the core sheets 30 one stage above.
  • each magnetic pole part 26 of the rotor 20 made up of a plurality of core sheets 30 laminated in the above manner the positions of the slits 27 are not aligned in a straight line along the axial direction.
  • Area A fourth area D, sixth area F, sixth area F, and so on.
  • the position of the slit 27 in each magnetic pole portion 26 can be configured to be non-uniform. This makes it possible to reduce the magnetic unbalance and mass unbalance in the radial direction of the rotor 20. Furthermore, it becomes possible to reduce the magnetic imbalance in the axial direction of the rotor 20. Further, by stacking the core sheets 30 while being rotated by (360°/P), it is possible to reduce the torque ripple of the S-order component of rotation in the rotating electric machine M having the number of slots S. For example, when the number of slots S is 12, it is possible to reduce the torque ripple of the 12th rotational component.
  • each core sheet 30 has the slits 27 arranged in pattern 4 shown in FIG. 5, but the slits 27 may be arranged in other ways, for example, as shown in FIG. 14.
  • the slits 27 in each core sheet 30 have the configuration of pattern 9 in the table of FIG.
  • the number P of magnetic poles of the rotor 20 is eight, in pattern 9, the number of slits 27 arranged in the first area A is two.
  • the number of slits 27 arranged in the second area B is two.
  • the number of slits 27 arranged in the third area C is one.
  • the number of slits 27 arranged in the fourth area D is one.
  • the number of slits 27 arranged in the fifth area E is zero.
  • the number of slits 27 arranged in the sixth area F is two.
  • the slits 27 are arranged in order from the slit 27 of the upper magnetic pole part 26 in the normal rotation direction (counterclockwise direction) of FIG. They are arranged in a third area C, a fourth area D, a sixth area F, and a sixth area F, respectively.
  • FIG. 15 shows a rotor 20 formed by laminating the core sheets 30 shown in FIG. 14 one by one while rotating them clockwise (360°/P).
  • the rotor 20 shown in FIG. 15 is formed with a skew portion 40 in which the slits 27 of each core sheet 30 extend in the axial direction and are displaced in the circumferential direction.
  • the skew portion 40 is formed by setting the arrangement areas of the slits 27 of each magnetic pole portion 26 in ascending order or descending order in the normal rotation direction.
  • the slits 27 of the magnetic pole part 26 adjacent in the normal rotation direction are arranged in the first area A to the sixth area. It is placed in either area F. Furthermore, the slits 27 of the magnetic pole part 26 adjacent in the normal rotation direction to the magnetic pole part 26 in which the slit 27 is arranged in the second area B are arranged in any of the second area B to the sixth area F. Furthermore, the slits 27 of the magnetic pole part 26 adjacent in the normal rotation direction to the magnetic pole part 26 in which the slit 27 is arranged in the third area C are arranged in any of the third area C to the sixth area F.
  • the slits 27 of the magnetic pole part 26 adjacent in the normal rotation direction to the magnetic pole part 26 in which the slit 27 is arranged in the fourth area D are arranged in any of the fourth area D to the sixth area F.
  • the skew portion 40 formed by the slit 27 of each core sheet 30 makes it possible to more suitably reduce torque ripple. Further, the skew portion 40 makes it possible to reduce magnetic unbalance and mass unbalance in the radial and axial directions.
  • the arrangement of the slits 27 that form the skew portion 40 in the stacked state is not limited to the arrangement shown in FIG. 14.
  • the arrangement of the slits 27 of each magnetic pole part 26 in the normal rotation direction is as follows: first area A, second area B, third area C, sixth area F, first area A, second area B, fourth area Area D and sixth area F may also be used.
  • This arrangement also allows the slits 27 of each core sheet 30 to form a skew portion. Further, even if the number of slits 27 in each area A to F is set to a different number from the configuration shown in FIG. 14, it is possible to form a skew portion by the slits 27 of each core sheet 30.
  • the core sheets 30 are laminated with each sheet rotated by (360°/P), but the invention is not limited to this, and for example, as shown in FIG. , two or more core sheets 30 may be laminated in a state where they are rotated by (360°/P)°.
  • FIG. 16 shows, as an example, a rotor 20 in which three core sheets 30 shown in FIG. 14 are stacked in a state in which they are rotated by (360°/P) degrees.
  • the slits 27 of each core sheet 30 form a skew portion 40.
  • the skew portion 40 can reduce magnetic unbalance and mass unbalance in the radial and axial directions.
  • the rotating electric machine M having the number of slots S it is possible to reduce the torque ripple of the rotational S-order component. For example, when the number of slots S is 12, it is possible to reduce the torque ripple of the 12th rotational component.
  • the shape of the outer circumferential surface 22a of the rotor core 22 when viewed from the axial direction may be changed, for example, as shown in FIG. 17.
  • the shape of the outer peripheral surface 22a of the rotor core 22 when viewed from the axial direction is displaced radially inward from the circumferential center line Ls of the magnetic pole portion 26 toward the magnetic pole boundary lines Ld on both sides thereof. It has a shape. That is, the outer diameter of the rotor core 22, that is, the distance from the axis L1 to the outer peripheral surface 22a of the rotor core 22 is not uniform in the circumferential direction.
  • the outer diameter of the rotor core 22 is maximum at the circumferential center line Ls of each magnetic pole portion 26 and minimum at each magnetic pole boundary line Ld.
  • a circle having the same diameter as the maximum diameter of the rotor core 22 is shown as a reference circle Ca.
  • the radially outer surface of each magnetic pole portion 26 has an arcuate shape with a diameter smaller than the diameter of the reference circle Ca when viewed from the axial direction.
  • the radially outer surface of the magnetic pole portion 26 has a shape that is displaced radially inward from the circumferential center line Ls toward the magnetic pole boundary lines Ld on both sides of the circumferential center line Ls. Makes the transition smoother. This makes it possible to further suppress torque ripple.
  • the slit 27 in the above embodiment has a groove shape with an open radial outer end, it may also have a slit shape with a closed radial outer end, for example.
  • the arrangement of the slits 27 in each magnetic pole part 26 is not limited to the 22 patterns 1 to 22 shown in the above embodiment.
  • the slit 27 of each magnetic pole part 26 is opposite to the first slit 27a arranged in the third area C or the sixth area F and the rotational (3 ⁇ P) order component torque ripple generated by the first slit 27a.
  • Any configuration other than patterns 1 to 22 may be used as long as the configuration includes the second slit 27b that generates a phase torque ripple.
  • the number P of magnetic poles of the rotor 20 is not limited to eight as in the above embodiment, but may be set to 7 or less, or 9 or more.
  • the permanent magnet 23 is not limited to a V-shape, but may be a U-shape or other folded shape that protrudes inward in the radial direction of the rotor 20. Further, it may be in a shape other than the folded shape, such as an I-shape.
  • each of the plurality of magnetic pole portions includes:
  • the rotor core has one slit (27) formed in each, and the number of magnetic pole parts is P, and the angle from one circumferential end (26a) to the other circumferential end (26b) of each magnetic pole part is: 360°/P, and when the area from the one end in the circumferential direction of the magnetic pole part to the other end in the circumferential direction is equally divided into 12 areas, the 12 areas are counted in order from the one closest to the one end in the circumferential direction.
  • the 4th to 9th areas are respectively the 1st area (A), 2nd area (B), 3rd area (C), 4th area (D), 5th area (E), and 6th area.
  • the plurality of slits include a first slit (27a) and a second slit (27b), the first slit is arranged in the third area or the sixth area, and the plurality of slits include a first slit (27a) and a second slit (27b); 2 slits are arranged in any one of the first area, the second area, the third area, the fourth area, the fifth area, and the sixth area.
  • the first slit is arranged in the third area, and the second slit is arranged in one of the second area, the fourth area, and the sixth area.
  • the rotating electric machine according to any one of [1] to [4], wherein the rotating electric machine is arranged at a position where a torque ripple having an opposite phase to a torque ripple of a (6 ⁇ P) order component to be generated is generated.

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Abstract

ロータ(20)が備える複数の磁極部(26)はそれぞれ、ロータコアに形成されたスリット(27)を1つずつ有する。磁極部の周方向一端から周方向他端までを12個のエリアに等分割したとき、それら12個のエリアを周方向一端に近い方から順に数えたときの4番目から9番目のエリアをそれぞれ、第1エリア(A)、第2エリア(B)、第3エリア(C)、第4エリア(D)、第5エリア(E)及び第6エリア(F)とする。複数のスリットは、第1スリット(27a)と第2スリット(27b)を含む。第1スリットは、第3エリアまたは第6エリアに配置される。第2スリットは、第1エリア、第2エリア、第3エリア、第4エリア、第5エリア及び第6エリアのいずれかに配置される。

Description

回転電機 関連出願の相互参照
 本出願は、2022年7月6日に出願された日本出願番号2022-109159号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、回転電機に関するものである。
 回転電機において、永久磁石がロータコアの内部に埋め込まれる態様をなす埋込磁石型のロータが周知である。埋込磁石型のロータでは、永久磁石とロータコアの一部を含む磁極部が周方向において複数形成される。同ロータは、永久磁石によるマグネットトルクに加えて、ロータコアの一部にてリラクタンストルクを得る構成となっている。例えば特許文献1に記載された埋込磁石型のロータにおいて、磁極部は、ロータコアに形成されたスリットを有している。このスリットの作用によって、トルクリップルを低減することが可能となっている。
特開平10-285845号公報
 上記のようなロータにおいて、トルクリップルをより好適に低減可能なスリットの配置について検討されていた。
 本開示の目的は、トルクリップルを低減可能とした回転電機を提供することにある。
 本開示の第一の態様において、回転電機は、ロータコア、及び前記ロータコアに埋め込まれている永久磁石を有するロータと、前記ロータに対して回転磁界を付与するステータと、を備え、前記ロータには、前記永久磁石と前記ロータコアの一部を含む磁極部が、周方向において等角度間隔に複数形成されている回転電機であって、前記複数の磁極部はそれぞれ、前記ロータコアに形成されたスリットを1つずつ有し、前記磁極部の数をPとして、前記各磁極部における周方向一端から周方向他端までの角度は、360°/Pであり、前記磁極部の前記周方向一端から前記周方向他端までを12個のエリアに等分割したとき、それら12個のエリアを前記周方向一端に近い方から順に数えたときの4番目から9番目のエリアをそれぞれ、第1エリア、第2エリア、第3エリア、第4エリア、第5エリア及び第6エリアとし、前記複数のスリットは、第1スリットと第2スリットを含み、前記第1スリットは、前記第3エリアまたは前記第6エリアに配置されており、前記第2スリットは、前記第1エリア、前記第2エリア、前記第3エリア、前記第4エリア、前記第5エリア及び前記第6エリアのいずれかに配置されている。
 この構成によれば、スリットの位置を周方向に変化させたときのトルクリップルの位相の幅は、他のエリアよりも第3エリア及び第6エリアにおいて大きい(図6参照)。このため、複数のスリットにおいて、第3エリアまたは第6エリアに配置された第1スリットが含まれることで、第1スリットに対して逆位相のトルクリップルを生じさせる第2スリットの位置設定の自由度を向上させることが可能となる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、実施形態における回転電機の構成図であり、 図2は、同形態におけるロータの一部を示す部分平面図であり、 図3は、同形態におけるロータの一部を示す部分平面図であり、 図4は、同形態のロータにおけるスリットの位置設定を説明するための説明図であり、 図5は、同形態のロータにおけるスリットの位置設定を説明するための説明図であり、 図6は、同形態のロータにおけるスリットの位置設定を説明するためのグラフであり、 図7は、同形態のロータにおけるスリットの位置設定を説明するためのグラフであり、 図8は、実施形態におけるスリットの配置の各パターンと各パターンにおける効果の大きさを説明するための説明図であり、 図9は、同形態のロータにおけるスリットの位置設定を説明するための説明図であり、 図10は、同形態のロータにおけるスリットの位置設定を説明するための説明図であり、 図11は、同形態のロータにおけるスリットの位置設定を説明するための説明図であり、 図12は、変更例のロータを説明するための説明図であり、 図13は、同変更例のロータの斜視図であり、 図14は、変更例のロータを説明するための説明図であり、 図15は、同変更例のロータの斜視図であり、 図16は、変更例のロータの斜視図であり、 図17は、変更例のロータの平面図である。
 以下、回転電機の一実施形態について説明する。
 図1に示す本実施形態の回転電機Mは、埋込磁石型のブラシレスモータにて構成されている。回転電機Mは、略円環状のステータ10と、ステータ10の径方向内側空間にて回転可能に配置される略円柱状のロータ20とを備えている。ステータ10は、ロータ20に対して回転磁界を付与する。
 (ステータ10の構成)
 ステータ10は、略円環状のステータコア11を備えている。ステータコア11は、磁性金属材料にて構成されている。ステータコア11は、例えば複数枚の電磁鋼板を軸線L1方向に積層して構成されている。ステータコア11は、径方向内側に向かって延び周方向等間隔に配置される本実施形態では12個のティース12を有している。すなわち、本実施形態におけるステータ10のスロット数は12である。各ティース12は、互いに同一形状をなしている。ティース12は、先端部である径方向内側端部が略T型をなし、先端面12aがロータ20の外周面に倣った円弧状をなしている。
 ティース12には、巻線13が例えば集中巻きにて巻装されている。巻線13は3相結線がなされ、図1に示すようにそれぞれU相、V相、W相として機能する。そして、巻線13に対して電源供給がなされると、ロータ20を回転駆動するための回転磁界がステータ10にて生じるようになっている。このようなステータ10は、ステータコア11の外周面がハウジング14の内周面に対して固定されている。
 (ロータ20の構成)
 ロータ20は、回転軸21と、回転軸21が中心部に嵌挿される略円柱状のロータコア22と、ロータコア22の内部に埋め込まれる態様をなす本実施形態では8個の永久磁石23とを備えている。
 ロータコア22は、磁性金属材料にて構成されている。ロータコア22は、例えば複数枚の電磁鋼板を軸線L1方向に積層して構成されている。ロータ20は、回転軸21がハウジング14に設けられる図示略の軸受に支持されることで、ステータ10に対して回転可能に配置されている。
 ロータコア22は、永久磁石23を収容するための磁石収容孔24を有している。磁石収容孔24は、ロータコア22の周方向等間隔に本実施形態では8個設けられている。各磁石収容孔24は、径方向内側に向かって突出する略V字の折返し形状をなし、互いに同一形状をなしている。また、磁石収容孔24は、ロータコア22の軸方向全体に亘り設けられている。
 ここで、本実施形態の永久磁石23は、磁石粉体を樹脂と混合した磁石材料を成型固化してなるボンド磁石よりなる。すなわち、永久磁石23は、ロータコア22の磁石収容孔24を成形型とし、固化前の磁石材料が射出成形により磁石収容孔24内に隙間なく充填され、充填後に磁石収容孔24内で固化されて構成されている。したがって、磁石収容孔24の孔形状は、永久磁石23の外形形状となる。本実施形態の永久磁石23に用いられる磁石粉体としては、例えばサマリウム鉄窒素(SmFeN)系磁石が用いられるが、他の希土類磁石等を用いてもよい。
 ロータコア22の磁石収容孔24内に設けられる永久磁石23は、磁石素材が固化した後に、図示略の着磁装置を用いて本来の磁石として機能させるべくロータコア22の外部から着磁される。永久磁石23は、ロータコア22の周方向に本実施形態では8個設けられており、周方向に交互に異極となるように着磁される。また、個々の永久磁石23においては、それぞれ自身の厚さ方向に磁化される。
 各永久磁石23は、径方向内側に向かって突出する略V字の折返し形状をなしている。詳述すると、永久磁石23は、図2に示すように、一対の直線部23aの径方向内側端部同士を屈曲部23bにて繋いだ形状をなしている。直線部23aの径方向外側端部23cは、ロータコア22の外周面22aの近くに位置している。
 永久磁石23は、ロータ20の軸線L1を通る自身の周方向中心線Lsに対して線対称形状をなしている。また、永久磁石23は、周方向に隣り合う永久磁石23間における磁極境界線Ldに近接している。軸線L1方向から見て、磁極境界線Ldは、後述の各磁極部26を区切る直線であって、軸線L1に直交する直線である。
 V字形状をなす永久磁石23の各直線部23aの内側面の延長線とロータコア22の外周面22aとの交点間を磁極ピッチLp、永久磁石23の周方向中心線Ls上でロータコア22の外周面22aから屈曲部23bの内側面までを埋込深さLmとする。本実施形態の永久磁石23は、磁極ピッチLpより埋込深さLmが大となるような深い折返し形状に設定されている。つまり、各直線部23a及び屈曲部23bの各内側面でなす本実施形態の永久磁石23の磁石表面23dが、周知の表面磁石型の磁石表面(図示略)よりも大きくなるような設定としている。また、埋込深さLmが大きい設定としていることで、永久磁石23の屈曲部23bは、ロータコア22の中心部の回転軸21の嵌挿される軸嵌挿孔22bに近い径方向内側寄りに位置している。なお、永久磁石23のこの折返し形状は一例であり、埋込深さLmが浅いものや屈曲部23bの大きい略U字の折返し形状のもの等、適宜変更可である。永久磁石23が径方向内側に向かって突出する略V字の折返し形状をなすため、径方向の永久磁石23が設けられる領域を、前述の表面磁石型のロータに比べて広くしやすい。
 永久磁石23のV字の折返し形状の内側であり永久磁石23よりも径方向外側に位置するロータコア22の部位は、ステータ10と対向してリラクタンストルクを得るための外側コア部25として機能する。外側コア部25は、軸方向視でロータ20の中心部方向に1つの頂点を向けた略三角形状をなしている。
 ロータ20は、周方向に並ぶ複数の磁極部26を有している。複数の磁極部26はそれぞれ、1つの永久磁石23とその永久磁石23のV字形状の内側で囲まれる外側コア部25とを含んで構成される。複数の磁極部26は、周方向において等角度間隔に形成されている。
 磁極部26は、磁極部26の周方向一端である第1端26aと、磁極部26の周方向他端である第2端26bとを有している。周方向における第1端26a及び第2端26bの位置はそれぞれ磁極境界線Ldと一致している。なお、図面において反時計回りを正転方向とし、時計回りを逆転方向としたとき、各磁極部26における正転方向の前方側の端部が第2端26bであり、正転方向の後方側の端部が第1端26aである。
 各磁極部26において、軸線L1を中心とする第1端26aから第2端26bまでの角度である磁極開角度θmは、ロータ20の磁極数、すなわち磁極部26の数をPとして、360°/Pである。本実施形態のロータ20では、磁極部26の数は8個である。したがって、各磁極部26における磁極開角度θmは45°である。各磁極部26は、図1のように周方向に交互にそれぞれN極、S極として機能する。このような磁極部26を有するロータ20では、マグネットトルクとリラクタンストルクとが好適に得られるものとなる。
 図3に示すように、ロータコア22の外周面22aとティース12の先端面12aとの間には、エアギャップLgが設定されている。そして、磁極ピッチLpの大きさは、ティース12の先端面12aの幅をLtとして、Lt-(Lg×2)≦Lp≦Lt+(Lg×2)を満たすように設定されている。なお、ティース12の先端面12aの幅Ltは、軸方向及び径方向のそれぞれに対して垂直な方向における先端面12aの幅である。磁極ピッチLpの大きさが上記範囲内に設定されることで、磁極ピッチLpの大きさをティース12の先端面12aと略同等とすることが可能となる。その結果、ロータ20の回転トルクを効率良く得ることが可能となる。
 (スリット27の構成)
 図1に示すように、複数の磁極部26は、外側コア部25に形成されたスリット27をそれぞれ1つずつ有している。外側コア部25の外側面に形成されたスリット27をそれぞれ1つずつ有している。スリット27は、例えば、外側コア部25の外側面に形成された溝状をなす。すなわち、スリット27は、外側コア部25の外側面から径方向内側に窪むように形成されている。なお、外側コア部25の外側面は、ロータコア22の外周面22aの一部である。また、スリット27は、例えば、軸線L1に沿って直線状に形成されている。
 (各磁極部26におけるスリット27の位置設定について)
 図4に示すように、各磁極部26において、周方向に並ぶ6つのエリアを設定する。詳しくは、磁極部26を周方向において12個のエリアに等分割する。そして、それら12個のエリアを第1端26aに近い方から正転方向に順に数えたときの4番目から9番目のエリアをそれぞれ、第1エリアA、第2エリアB、第3エリアC、第4エリアD、第5エリアE及び第6エリアFとする。各エリアA~Fの軸線L1を中心とする開角度は、磁極開角度θmを12等分した角度であって、本実施形態では3.75°である。第1エリアA~第6エリアFは、例えば、前記磁極ピッチLpの範囲内に設定されている。
 各磁極部26において、スリット27の周方向中心LcがエリアA~Fのいずれかに位置するように、スリット27が設定される。図4に示す例では、磁極部26に設けられた1つのスリット27の一例を2点鎖線で示している。当該スリット27は、その周方向中心Lcが第3エリアC内に位置するように設けられている。なお、以下では説明の便宜上、各スリット27において周方向中心LcがエリアA~Fのいずれかのエリア内に位置することを、周方向中心Lcの記載を省略して単に、「スリット27がエリアに配置されている」として説明する。
 図5には、各磁極部26におけるスリット27の配置の一例を示す。同図に示すように、8個の磁極部26にそれぞれ設けられた8個のスリット27は、少なくとも1つの第1スリット27aと少なくとも1つの第2スリット27bを含んでいる。第1スリット27aは、第3エリアCに配置されたスリット27、または第6エリアFに配置されたスリット27である。第2スリット27bは、第1エリアA、第2エリアB、第3エリアC、第4エリアD、第5エリアE及び第6エリアFのいずれかに配置されている。なお、図5では、各磁極部26の外周側にスリット27の配置エリアの符号を付している。
 同図に示すように、第1エリアAに配置されたスリット27の数は2個である。第2エリアBに配置されたスリット27の数は0個である。第3エリアCに配置されたスリット27の数は1個である。第4エリアDに配置されたスリット27の数は2個である。第5エリアEに配置されたスリット27の数は0個である。そして、第6エリアFに配置されたスリット27の数は3個である。また、各スリット27は、図5における上部の磁極部26のスリット27から正転方向(反時計回り方向)に順に、第1エリアA、第3エリアC、第4エリアD、第6エリアF、第1エリアA、第4エリアD、第6エリアF、第6エリアFにそれぞれ配置されている。各スリット27の周方向における配置エリアの順番は、本実施形態に限らず、適宜変更可能である。また、図5に示す構成では、各エリアA~Fにおいて、スリット27が配置されていないエリアが存在する。本例においてスリット27が配置されていないエリアは、第2エリアB及び第5エリアEである。
 (回転24次成分のトルクリップルについて)
 第2スリット27bは、第1スリット27aが発生させる回転(3×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている。本実施形態のロータ20では、磁極数Pは8である。したがって、第2スリット27bは、第1スリット27aが発生させる回転24次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている。
 図6のグラフは、回転24次成分のトルクリップルにおけるスリット27の位置と位相の関係を示している。同図に示すように、スリット27の位置を第1エリアAの一端から他端まで変化させたときの位相の幅は、約195°~約270°の約75°である。スリット27の位置を第2エリアBの一端から他端まで変化させたときの位相の幅は、約270°~約330°の約60°である。スリット27の位置を第3エリアCの一端から他端まで変化させたときの位相の幅は、約330°~約180°の約210°である。スリット27の位置を第4エリアDの一端から他端まで変化させたときの位相の幅は、約180°~約230°の約50°である。スリット27の位置を第5エリアEの一端から他端まで変化させたときの位相の幅は、約230°~約310°の約80°である。そして、スリット27の位置を第6エリアFの一端から他端まで変化させたときの位相の幅は、約310°~約75°の約125°である。上記のように、エリアA~Fのうち、スリット27の位置を範囲内で変化させたときの位相の幅が90°を超えているエリアは、第3エリアCと第6エリアFのみである。
 第2スリット27bは、第1スリット27aが発生させる回転24次成分のトルクリップルとは逆位相、すなわち位相差が180°となるトルクリップルを発生させる位置に配置されている。これにより、第1スリット27a及び第2スリット27bの各々で生じる回転24次成分のトルクリップル同士が、互いに干渉して弱め合うように作用する。その結果、回転24次成分のトルクリップルを小さく抑えることが可能となる。
 例えば、図6に示すように、各磁極部26のいずれかにおいて第1スリット27aが第3エリアC内の第1位置X1に配置されているとする。第1位置X1に配置された第1スリット27aが発生させる回転24次成分のトルクリップルの位相は60°である。したがって、第2スリット27bは、60°に対して位相差が180°、すなわち240°の位相のトルクリップルを発生させる第2位置X2及び第3位置X3のいずれかに設定される。第2位置X2は第1エリアA内の位置であり、第3位置X3は第5エリアE内の位置である。このように、互い逆位相となる回転24次成分のトルクリップルを発生させる第1スリット27a及び第2スリット27bの位置が設定される。
 第3エリアC及び第6エリアFは、位相の幅が90°以上であり、他のエリアよりも幅が大きい。したがって、各磁極部26のスリット27のうちの少なくとも1つを、第3エリアCまたは第6エリアFに配置された第1スリット27aとすることで、第1スリット27aに対して逆位相のトルクリップルを生じさせる第2スリット27bの位置設定の自由度を向上させることが可能となる。
 (回転48次成分のトルクリップルについて)
 さらに、第2スリット27bは、第1スリット27aが発生させる回転(6×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている。本実施形態のロータ20では、磁極数Pは8である。したがって、第2スリット27bは、第1スリット27aが発生させる回転48次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている。これにより、第1スリット27a及び第2スリット27bの各々で生じる回転48次成分のトルクリップル同士が、互いに干渉して弱め合うように作用する。その結果、回転48次成分のトルクリップルを小さく抑えることが可能となる。
 図7のグラフは、回転48次成分のトルクリップルにおけるスリット27の位置と位相の関係を示している。同図に示すように、第1エリアA、第3エリアC及び第5エリアEの各々において、スリット27の位置をエリアの一端から他端まで変化させたときの位相の幅は、約0°~約180°の約180°である。また、第2エリアB、第4エリアD及び第6エリアFの各々において、スリット27の位置をエリアの一端から他端まで変化させたときの位相の幅は、約180°~約360°の約180°である。
 したがって、第3エリアCに配置された第1スリット27aに対し、逆位相の回転48次成分のトルクリップルを生じさせる第2スリット27bは、第2エリアB、第4エリアD及び第6エリアFのいずれかに配置される。また、第6エリアFに配置された第1スリット27aに対し、逆位相の回転48次成分のトルクリップルを生じさせる第2スリット27bは、第1エリアA、第3エリアC及び第5エリアEのいずれかに配置される。
 図8の表には、各磁極部26におけるスリット27の配置について、トルクリップルの低減効果が顕著な22個のパターンを例示している。同表には、22個のパターンの各々において、第1エリアA~第6エリアFの各エリアに配置されるスリット27の数を示している。なお、同表中のPはロータ20の磁極数である。また、同表中の括弧内には、ロータ20の磁極数Pが8のときのスリット27の数を示している。
 同表における各パターンの低減効果は、後述の比較構成のロータに対するトルクリップルの低減量の割合を示している。比較構成のロータは、本実施形態のロータ20から各スリット27を省略した構成である。すなわち、比較構成のロータは、軸方向から見てロータコア22の外周面22aが凹凸の無い円形をなす構成である。
 前述の図5に示すロータ20における各スリット27の配置パターンは、図8の表に示す22個のパターンに含まれるパターン4である。パターン4では、比較構成に対してトルクリップルが90%低減される。22個のパターンの中で、パターン4が最もトルクリップルの低減効果が高い。
 図8に示すように、22個のパターンのうちのパターン3、パターン5及びパターン9では、比較構成に対してトルクリップルが85%低減される。22個のパターンのうちのパターン1、パターン2、パターン10、パターン11及びパターン13では、比較構成に対してトルクリップルが80%低減される。22個のパターンのうちのパターン6、パターン7、パターン8、パターン12、パターン15、パターン18、パターン19及びパターン20では、比較構成に対してトルクリップルが75%低減される。22個のパターンのうちのパターン14、パターン16及びパターン17では、比較構成に対してトルクリップルが70%低減される。22個のパターンのうちのパターン22では、比較構成に対してトルクリップルが65%低減される。そして、22個のパターンのうちのパターン21では、比較構成に対してトルクリップルが35%低減される。
 図9には、各スリット27の配置がパターン3であるロータ20を示している。ロータ20の磁極数Pが8のとき、パターン3では、第1エリアAに配置されたスリット27の数は2個である。また、第2エリアBに配置されたスリット27の数は0個である。第3エリアCに配置されたスリット27の数は2個である。第4エリアDに配置されたスリット27の数は1個である。第5エリアEに配置されたスリット27の数は0個である。そして、第6エリアFに配置されたスリット27の数は3個である。また、各スリット27は、図9における上部の磁極部26のスリット27から正転方向(反時計回り方向)に順に、第1エリアA、第6エリアF、第3エリアC、第4エリアD、第6エリアF、第1エリアA、第6エリアF、第3エリアCにそれぞれ配置されている。各スリット27の周方向における配置エリアの順番は、図9に示す例に限らず、適宜変更可能である。
 図10には、各スリット27の配置がパターン5であるロータ20を示している。ロータ20の磁極数Pが8のとき、パターン5では、第1エリアAに配置されたスリット27の数は0個である。また、第2エリアBに配置されたスリット27の数は0個である。第3エリアCに配置されたスリット27の数は2個である。第4エリアDに配置されたスリット27の数は3個である。第5エリアEに配置されたスリット27の数は0個である。そして、第6エリアFに配置されたスリット27の数は3個である。また、各スリット27は、図10の上部の磁極部26のスリット27から正転方向(反時計回り方向)に順に、第3エリアC、第6エリアF、第3エリアC、第4エリアD、第6エリアF、第4エリアD、第4エリアD、第6エリアFにそれぞれ配置されている。各スリット27の周方向における配置エリアの順番は、図10に示す例に限らず、適宜変更可能である。
 図11には、各スリット27の配置がパターン8であるロータ20を示している。ロータ20の磁極数Pが8のとき、パターン8では、第1エリアAに配置されたスリット27の数は2個である。また、第2エリアBに配置されたスリット27の数は2個である。第3エリアCに配置されたスリット27の数は2個である。第4エリアDに配置されたスリット27の数は0個である。第5エリアEに配置されたスリット27の数は0個である。そして、第6エリアFに配置されたスリット27の数は2個である。また、各スリット27は、図11の上部の磁極部26のスリット27から正転方向(反時計回り方向)に順に、第1エリアA、第3エリアC、第6エリアF、第2エリアB、第1エリアA、第3エリアC、第6エリアF、第2エリアBにそれぞれ配置されている。
 図11に示す構成では、180°反対側に配置された対の磁極部26において、スリット27の配置エリアが同じとなるように構成されている。すなわち、第1エリアAにスリット27が配置された磁極部26同士は、180°対向位置に設けられている。また、第2エリアBにスリット27が配置された磁極部26同士は、180°対向位置に設けられている。また、第3エリアCにスリット27が配置された磁極部26同士は、180°対向位置に設けられている。そして、第6エリアFにスリット27が配置された磁極部26同士は、180°対向位置に設けられている。これにより、ロータ20の径方向における磁気アンバランス及び質量アンバランスを低減可能となる。
 本実施形態の効果について説明する。
 (1)ロータ20の複数の磁極部26はそれぞれ、ロータコア22に形成されたスリット27を1つずつ有している。複数のスリット27は、第1スリット27aと第2スリット27bを含んでいる。第1スリット27aは、第3エリアCまたは第6エリアFに配置されている。そして、第2スリット27bは、第1エリアA、第2エリアB、第3エリアC、第4エリアD、第5エリアE及び第6エリアFのいずれかに配置されている。
 この構成によれば、スリット27の位置を周方向に変化させたときのトルクリップルの位相の幅は、他のエリアよりも第3エリアC及び第6エリアFにおいて大きい(図6参照)。このため、複数のスリット27において、第3エリアCまたは第6エリアFに配置された第1スリット27aが含まれることで、第1スリット27aに対して逆位相のトルクリップルを生じさせる第2スリット27bの位置設定の自由度を向上させることが可能となる。また、上記実施形態によれば、1つの磁極部26に形成されるスリット27の数が1つであるため、スリット27を設けることによる回転トルクの低下を極力抑えることが可能となる。
 (2)第2スリット27bは、第1エリアA、第2エリアB、第3エリアC、第4エリアD、第5エリアE及び第6エリアFのいずれかにおいて、第1スリット27aが発生させる回転(3×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている。
 この構成によれば、回転(3×P)次成分のトルクリップルにおいて、第1スリット27aが発生させるトルクリップルと第2スリット27bが発生させるトルクリップルとが互いに弱め合う。これにより、回転(3×P)次成分のトルクリップルが大きくなることを抑制することが可能となる。
 (3)各永久磁石23は、軸方向から見て、ロータ20の径方向内側に向かって突出する折返し形状をなす。この構成によれば、外側コア部25に面する永久磁石23の表面積を大きく確保することが可能となる。これにより、マグネットトルクを向上させることが可能となる。また、この構成によれば、外側コア部25の体積を大きく構成することが可能となる。これにより、リラクタンストルクを向上させることが可能となる。その結果、回転電機Mの高トルク化に寄与できる。
 (4)ロータコア22の外周面22aにおいて折返し形状の永久磁石23の内側面の延長線間を磁極ピッチLpとして、第1エリアA、第2エリアB、第3エリアC、第4エリアD、第5エリアE及び第6エリアFは、磁極ピッチLpの範囲内に設定されている。これにより、スリット27を磁極ピッチLpの範囲内に設けることができる。
 (5)複数のスリット27は、第3エリアCに配置された第1スリット27aを含む。そして、第2スリット27bは、第2エリアB、第4エリアD及び第6エリアFのいずれかにおいて、第1スリット27aが発生させる回転(6×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている。この構成によれば、回転(6×P)次成分のトルクリップルにおいて、第1スリット27aが発生させるトルクリップルと第2スリット27bが発生させるトルクリップルとが互いに弱め合う。これにより、回転(6×P)次成分のトルクリップルが大きくなることを抑制することが可能となる。
 (6)複数のスリット27は、第6エリアFに配置された第1スリット27aを含む。そして、第2スリット27bは、第1エリアA、第3エリアC及び第5エリアEのいずれかにおいて、第1スリット27aが発生させる回転(6×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている。この構成によれば、回転(6×P)次成分のトルクリップルにおいて、第1スリット27aが発生させるトルクリップルと第2スリット27bが発生させるトルクリップルとが互いに弱め合う。これにより、回転(6×P)次成分のトルクリップルが大きくなることを抑制することが可能となる。
 (7)各エリアA~Fのうちの少なくとも1つにおいて、複数の磁極部26のいずれにおいてもスリット27が配置されていないエリアが設定されている。これにより、各スリット27で生じる回転(3×P)次成分のトルクリップル同士を好適に干渉させて、回転(3×P)次成分のトルクリップルを好適に低減可能となる。
 例えば、上記実施形態において、或る磁極部26においてスリット27が第1エリアAに配置され、他の或る磁極部26において第2エリアBに設定されているとする。回転24次成分のトルクリップルにおいて、第1エリアAの位相の幅は、約195°~約270°であり、第2エリアBの位相の幅は、約270°~約330°である(図6参照)。したがって、回転24次成分において、第1エリアAに配置されたスリット27が生じるトルクリップルと、第2エリアBに配置されたスリット27が生じるトルクリップルとでは、180°の位相差をとることができない。このため、第1エリアA及び第2エリアBの一方において、複数の磁極部26のいずれにおいてもスリット27が配置されていないエリアが設定されることで、好適に回転24次成分のトルクリップルを低減可能となる。また、このことは、第4エリアD及び第5エリアEについても同様である。すなわち、第4エリアD及び第5エリアEの一方において、複数の磁極部26のいずれにおいてもスリット27が配置されていないエリアが設定されることで、好適に回転24次成分のトルクリップルを低減可能となる。
 (8)180°反対側に配置された対の磁極部26において、スリット27の配置エリアが互いに同じになるように構成することで、ロータ20の径方向における磁気アンバランス及び質量アンバランスを低減可能となる。
 (変更例)
 本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
 ・上記実施形態のロータ20において、ロータコア22を構成するコアシートを回転しつつ積層してもよい。
 例えば、図12及び図13に示すように、ロータコア22は、軸方向に積層された複数のコアシート30にて形成されている。各コアシート30は、例えば電磁鋼板にて構成されている。
 複数のコアシート30の各々には、第1スリット27a及び第2スリット27bを含む複数のスリット27が設けられている。複数のコアシート30は、互いに同一構成である。すなわち、各コアシート30における複数のスリット27の配置構成は、互いに同じである。図12及び図13に示す構成では、各コアシート30は、例えば、図5に示すパターン4のスリット27の配置となっている。
 ロータコア22は、コアシート30が1枚毎に(360°/P)°回転された状態で積層されてなる。図12において、最上段のコアシート30を1段目のコアシート30aとし、その1段目のコアシート30aの1段下のコアシート30を2段目のコアシート30bとし、その2段目のコアシート30bの1段下のコアシート30を3段目のコアシート30cとする。
 本例では、1段目のコアシート30aに対し、2段目のコアシート30bは、時計回り方向に45°回転された状態とされている。また、2段目のコアシート30bに対し、3段目のコアシート30cは、時計回り方向に45°回転された状態とされている。4段目以降のコアシート30についても同様に、1段上のコアシート30に対して時計回り方向に45°回転された状態とされている。
 上記態様で積層された複数のコアシート30からなるロータ20の各磁極部26において、スリット27の位置が軸方向に沿って一直線とならない。例えば、図12における上部の磁極部26では、コアシート30毎のスリット27の位置が1段目から順に、第1エリアA、第3エリアC、第4エリアD、第6エリアF、第1エリアA、第4エリアD、第6エリアF、第6エリアF、・・・となる。
 上記のように、コアシート30が(360°/P)°回転されつつ積層されることで、各磁極部26においてスリット27の位置が一定とならないように構成できる。これにより、ロータ20の径方向における磁気アンバランスと質量アンバランスを低減することが可能となる。さらに、ロータ20の軸方向の磁気アンバランスを低減することが可能となる。また、コアシート30が(360°/P)°回転されつつ積層されることで、スロット数Sの回転電機Mにおいて、回転S次成分のトルクリップルを低減可能となる。例えば、スロット数Sが12の場合、回転12次成分のトルクリップルを低減可能である。
 上記の例では、各コアシート30は、図5に示すパターン4のスリット27の配置であるが、これ以外に例えば、図14に示すスリット27の配置としてもよい。
 図14に示すように、各コアシート30におけるスリット27は、図8の表におけるパターン9の構成となっている。ロータ20の磁極数Pが8のとき、パターン9では、第1エリアAに配置されたスリット27の数は2個である。また、第2エリアBに配置されたスリット27の数は2個である。第3エリアCに配置されたスリット27の数は1個である。第4エリアDに配置されたスリット27の数は1個である。第5エリアEに配置されたスリット27の数は0個である。そして、第6エリアFに配置されたスリット27の数は2個である。また、スリット27は、図14の上部の磁極部26のスリット27から正転方向(反時計回り方向)に順に、第1エリアA、第1エリアA、第2エリアB、第2エリアB、第3エリアC、第4エリアD、第6エリアF、第6エリアFにそれぞれ配置されている。
 図15は、図14に示すコアシート30を1枚毎、時計回り方向に(360°/P)°回転しつつ積層して形成したロータ20を示している。図15に示すロータ20には、各コアシート30のスリット27が軸方向にかけて周方向に変位するスキュー部40が形成されている。上記の構成では、各磁極部26のスリット27の配置エリアが正転方向に昇順または降順となるように設定されることで、スキュー部40が形成される。図14及び図15に示す構成では、例えば、第1エリアAにスリット27が配置された磁極部26に対して正転方向に隣り合う磁極部26のスリット27は、第1エリアA~第6エリアFのいずれかに配置される。また、第2エリアBにスリット27が配置された磁極部26に対して正転方向に隣り合う磁極部26のスリット27は、第2エリアB~第6エリアFのいずれかに配置される。また、第3エリアCにスリット27が配置された磁極部26に対して正転方向に隣り合う磁極部26のスリット27は、第3エリアC~第6エリアFのいずれかに配置される。また、第4エリアDにスリット27が配置された磁極部26に対して正転方向に隣り合う磁極部26のスリット27は、第4エリアD~第6エリアFのいずれかに配置される。このような構成によれば、各コアシート30のスリット27によって形成されるスキュー部40によって、トルクリップルをより好適に低減することが可能となる。また、スキュー部40によって、径方向及び軸方向における磁気アンバランス及び質量アンバランスを低減可能となる。
 なお、積層状態でスキュー部40を形成するスリット27の配置は、図14に示す配置に限らない。例えば、各磁極部26のスリット27の配置を正転方向に順に、第1エリアA、第2エリアB、第3エリアC、第6エリアF、第1エリアA、第2エリアB、第4エリアD、第6エリアFとしてもよい。このような配置によっても、各コアシート30のスリット27によってスキュー部を形成することが可能となる。また、各エリアA~Fにおけるスリット27の数を、図14に示す構成とは異なる数に設定した場合でも、各コアシート30のスリット27によってスキュー部を形成することは可能である。
 なお、図12~図15に示した例では、コアシート30が1枚毎に(360°/P)°回転された状態で積層されるが、これに限らず、例えば図16に示すように、コアシート30が2枚以上の枚数毎に(360°/P)°回転された状態で積層されてもよい。図16には、一例として、図14に示すコアシート30が3枚毎に(360°/P)°回転された状態で積層されたロータ20を示している。また、図16に示す構成では、各コアシート30のスリット27がスキュー部40を形成している。このような構成によっても、スキュー部40によって、径方向及び軸方向における磁気アンバランスと質量アンバランスを低減することが可能となる。また、スロット数Sの回転電機Mにおいて、回転S次成分のトルクリップルを低減可能となる。例えば、スロット数Sが12の場合、回転12次成分のトルクリップルを低減可能である。
 ・上記実施形態において、軸方向から見たときのロータコア22の外周面22aの形状を、例えば図17に示すように変更してもよい。図17に示す構成では、軸方向から見たときのロータコア22の外周面22aの形状は、磁極部26の周方向中心線Lsからその両側の磁極境界線Ldに向かって径方向内側に変位する形状をなしている。つまり、ロータコア22の外径、すなわち、軸線L1からロータコア22の外周面22aまでの距離は、周方向において一様ではない。具体的には、ロータコア22の外径は、各磁極部26の周方向中心線Lsで最大であり、各磁極境界線Ldで最小である。図17では、ロータコア22の最大径と同径の円を基準円Caとして図示している。なお、各磁極部26の径方向外側面は、軸方向から見て、基準円Caの径よりも小径の円弧状をなしている。
 図17に示すような構成によれば、磁極部26の径方向外側面が、周方向中心線Lsからその両側の磁極境界線Ldに向かって径方向内側に変位する形状をなすため、磁極の切り替わりを滑らかになる。これにより、トルクリップルをより一層小さく抑えることが可能となる。
 ・上記実施形態のスリット27は、径方向外側端が開放された溝状をなすが、これ以外に例えば、径方向外側端が閉じられたスリット形状としてもよい。
 ・各磁極部26におけるスリット27の配置は、上記実施形態で示した22個のパターン1~22に限定されるものではない。各磁極部26のスリット27が、第3エリアCまたは第6エリアFに配置される第1スリット27aと、その第1スリット27aが発生させる回転(3×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる第2スリット27bと、を有した構成であれば、パターン1~22以外の構成であってもよい。
 ・第1エリアA~第6エリアFの設定については、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、磁極部26を周方向に12個に等分割したエリアを、第2端26bに近い方から逆転方向に順に数えたときの4番目から9番目の範囲をそれぞれ、第1エリアA、第2エリアB、第3エリアC、第4エリアD、第5エリアE及び第6エリアFとしてもよい。
 ・ロータ20の磁極数Pは上記実施形態の8個に限らず、磁極数Pを7個以下、または9以上に設定してもよい。
 ・永久磁石23はV字状に限らず、U字状等、ロータ20の径方向内側に突出するその他の折返し形状であってもよい。また、I字状等、折返し形状以外であってもよい。
 ・ロータコア22の磁石収容孔24に磁石材料を射出成形して永久磁石23を構成したが、永久磁石23を予め作製しておき、ロータコア22の磁石収容孔24に挿入して固定する態様であってもよい。
 ・上記以外、ロータ20の構成及び回転電機Mの構成を適宜変更してもよい。
 ・本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
 (付記)
 本開示の特徴を以下の通り示す。
 [1]ロータコア(22)、及び前記ロータコアに埋め込まれている永久磁石(23)を有するロータ(20)と、前記ロータに対して回転磁界を付与するステータ(10)と、を備え、前記ロータには、前記永久磁石と前記ロータコアの一部を含む磁極部(26)が、周方向において等角度間隔に複数形成されている回転電機(M)であって、前記複数の磁極部はそれぞれ、前記ロータコアに形成されたスリット(27)を1つずつ有し、前記磁極部の数をPとして、前記各磁極部における周方向一端(26a)から周方向他端(26b)までの角度は、360°/Pであり、前記磁極部の前記周方向一端から前記周方向他端までを12個のエリアに等分割したとき、それら12個のエリアを前記周方向一端に近い方から順に数えたときの4番目から9番目のエリアをそれぞれ、第1エリア(A)、第2エリア(B)、第3エリア(C)、第4エリア(D)、第5エリア(E)及び第6エリア(F)とし、前記複数のスリットは、第1スリット(27a)と第2スリット(27b)を含み、前記第1スリットは、前記第3エリアまたは前記第6エリアに配置されており、前記第2スリットは、前記第1エリア、前記第2エリア、前記第3エリア、前記第4エリア、前記第5エリア及び前記第6エリアのいずれかに配置されている、回転電機。
 [2]前記第2スリットは、前記第1エリア、前記第2エリア、前記第3エリア、前記第4エリア、前記第5エリア及び前記第6エリアのいずれかにおいて、前記第1スリットが発生させる回転(3×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている、[1]に記載の回転電機。
 [3]前記各永久磁石は、前記ロータの径方向内側に向かって突出する折返し形状をなす、[1]または[2]に記載の回転電機。
 [4]前記ロータコアの外周面において折返し形状の前記永久磁石の内側面の延長線間を磁極ピッチ(Lp)として、前記第1エリア、前記第2エリア、前記第3エリア、前記第4エリア、前記第5エリア及び前記第6エリアは、前記磁極ピッチの範囲内に設定されている、[3]に記載の回転電機。
 [5]前記第1スリットは、前記第3エリアに配置されており、前記第2スリットは、前記第2エリア、前記第4エリア及び前記第6エリアのいずれかにおいて、前記第1スリットが発生させる回転(6×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている、[1]から[4]のいずれか1つに記載の回転電機。
 [6]前記第1スリットは、前記第6エリアに配置されており、前記第2スリットは、前記第1エリア、前記第3エリア及び前記第5エリアのいずれかにおいて、前記第1スリットが発生させる回転(6×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている、[1]から[5]のいずれか1つに記載の回転電機。
 [7]前記第1エリア、前記第2エリア、前記第3エリア、前記第4エリア、前記第5エリア及び前記第6エリアのうちの少なくとも1つにおいて、前記複数の磁極部のいずれにおいても前記スリットが配置されていないエリアが設定されている、[1]から[6]のいずれか1つに記載の回転電機。
 [8]180°反対側に配置された対の前記磁極部において、前記スリットの配置エリアが互いに同じである、[1]から[7]のいずれか1つに記載の回転電機。
 [9]前記ロータコアは、軸方向に積層された複数のコアシート(30)にて形成されており、前記複数のコアシートは、互いに同一構成であり、前記複数のコアシートの各々には、前記第1スリット及び前記第2スリットを含む前記複数のスリットが設けられ、前記ロータコアは、前記コアシートが所定枚数毎に(360°/P)°回転された状態で積層されてなる、[1]から[8]のいずれか1つに記載の回転電機。
 [10]前記ロータコアは、前記コアシートが1枚毎に(360°/P)°回転された状態で積層されてなる、[9]に記載の回転電機。
 [11]前記コアシートにおける前記複数のスリットは、前記コアシートが複数積層された状態において前記各コアシートの前記スリットが軸方向にかけて周方向に変位するスキュー部(40)を構成するように配置されている、[9]または[10]に記載の回転電機。

Claims (11)

  1.  ロータコア(22)、及び前記ロータコアに埋め込まれている永久磁石(23)を有するロータ(20)と、
     前記ロータに対して回転磁界を付与するステータ(10)と、を備え、
     前記ロータには、前記永久磁石と前記ロータコアの一部を含む磁極部(26)が、周方向において等角度間隔に複数形成されている回転電機(M)であって、
     前記複数の磁極部はそれぞれ、前記ロータコアに形成されたスリット(27)を1つずつ有し、
     前記磁極部の数をPとして、前記各磁極部における周方向一端(26a)から周方向他端(26b)までの角度は、360°/Pであり、
     前記磁極部の前記周方向一端から前記周方向他端までを12個のエリアに等分割したとき、それら12個のエリアを前記周方向一端に近い方から順に数えたときの4番目から9番目のエリアをそれぞれ、第1エリア(A)、第2エリア(B)、第3エリア(C)、第4エリア(D)、第5エリア(E)及び第6エリア(F)とし、
     前記複数のスリットは、第1スリット(27a)と第2スリット(27b)を含み、
     前記第1スリットは、前記第3エリアまたは前記第6エリアに配置されており、
     前記第2スリットは、前記第1エリア、前記第2エリア、前記第3エリア、前記第4エリア、前記第5エリア及び前記第6エリアのいずれかに配置されている、
     回転電機。
  2.  前記第2スリットは、前記第1エリア、前記第2エリア、前記第3エリア、前記第4エリア、前記第5エリア及び前記第6エリアのいずれかにおいて、前記第1スリットが発生させる回転(3×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている、
     請求項1に記載の回転電機。
  3.  前記各永久磁石は、前記ロータの径方向内側に向かって突出する折返し形状をなす、
     請求項1に記載の回転電機。
  4.  前記ロータコアの外周面において折返し形状の前記永久磁石の内側面の延長線間を磁極ピッチ(Lp)として、
     前記第1エリア、前記第2エリア、前記第3エリア、前記第4エリア、前記第5エリア及び前記第6エリアは、前記磁極ピッチの範囲内に設定されている、
     請求項3に記載の回転電機。
  5.  前記第1スリットは、前記第3エリアに配置されており、
     前記第2スリットは、前記第2エリア、前記第4エリア及び前記第6エリアのいずれかにおいて、前記第1スリットが発生させる回転(6×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている、
     請求項1に記載の回転電機。
  6.  前記第1スリットは、前記第6エリアに配置されており、
     前記第2スリットは、前記第1エリア、前記第3エリア及び前記第5エリアのいずれかにおいて、前記第1スリットが発生させる回転(6×P)次成分のトルクリップルとは逆位相のトルクリップルを発生させる位置に配置されている、
     請求項1に記載の回転電機。
  7.  前記第1エリア、前記第2エリア、前記第3エリア、前記第4エリア、前記第5エリア及び前記第6エリアのうちの少なくとも1つにおいて、前記複数の磁極部のいずれにおいても前記スリットが配置されていないエリアが設定されている、
     請求項1に記載の回転電機。
  8.  180°反対側に配置された対の前記磁極部において、前記スリットの配置エリアが互いに同じである、
     請求項1に記載の回転電機。
  9.  前記ロータコアは、軸方向に積層された複数のコアシート(30)にて形成されており、
     前記複数のコアシートは、互いに同一構成であり、
     前記複数のコアシートの各々には、前記第1スリット及び前記第2スリットを含む前記複数のスリットが設けられ、
     前記ロータコアは、前記コアシートが所定枚数毎に(360°/P)°回転された状態で積層されてなる、
     請求項1に記載の回転電機。
  10.  前記ロータコアは、前記コアシートが1枚毎に(360°/P)°回転された状態で積層されてなる、
     請求項9に記載の回転電機。
  11.  前記コアシートにおける前記複数のスリットは、前記コアシートが複数積層された状態において前記各コアシートの前記スリットが軸方向にかけて周方向に変位するスキュー部(40)を構成するように配置されている、
     請求項9または請求項10に記載の回転電機。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11164501A (ja) * 1997-09-29 1999-06-18 Hitachi Ltd 永久磁石回転電機およびそれを用いた電気車両
JP2000069695A (ja) * 1998-08-21 2000-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 永久磁石ロータ
US20150188368A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-02 Hyundai Motor Company Rotor of interior permanent magnet motor
WO2019064801A1 (ja) * 2017-09-28 2019-04-04 三菱電機株式会社 永久磁石式回転電機
WO2021090667A1 (ja) * 2019-11-07 2021-05-14 株式会社デンソー ロータ及びロータの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11164501A (ja) * 1997-09-29 1999-06-18 Hitachi Ltd 永久磁石回転電機およびそれを用いた電気車両
JP2000069695A (ja) * 1998-08-21 2000-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 永久磁石ロータ
US20150188368A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-02 Hyundai Motor Company Rotor of interior permanent magnet motor
WO2019064801A1 (ja) * 2017-09-28 2019-04-04 三菱電機株式会社 永久磁石式回転電機
WO2021090667A1 (ja) * 2019-11-07 2021-05-14 株式会社デンソー ロータ及びロータの製造方法

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