特許 6570983 回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6570983

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/18 20060101AFI20190826BHJP

   H02K 1/12 20060101ALI20190826BHJP

【ＦＩ】

   H02K1/18 Z

   H02K1/12 Z

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-230964(P2015-230964)

(22)【出願日】2015年11月26日

(65)【公開番号】特開2017-99201(P2017-99201A)

(43)【公開日】2017年6月1日

【審査請求日】2018年10月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上條 芳武

(72)【発明者】

【氏名】岡林 正浩

【審査官】 ▲桑▼原 恭雄

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０２−０４４８６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−０２４３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７２７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１０１５４９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １／１８

Ｈ０２Ｋ １／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状ヨーク部、及び前記環状ヨーク部から前記環状ヨーク部の径方向の内側に突設されるとともに、ステータコイルが巻回された複数のティース状ヨーク部を有するステータと、
前記ステータに対して前記径方向の内側に配置されたロータと、
前記ステータに対して前記径方向の外側に配置された剛性制御部と、を備え、
前記剛性制御部は、
前記環状ヨーク部を前記径方向の外側から囲繞するとともに、内部に磁気粘性流体が充填された非磁性材料からなるジャケットと、
前記ジャケットに対して前記径方向の外側において、少なくとも前記ティース状ヨーク部と対向する部分に配置され、前記磁気粘性流体に対して前記径方向の磁場を印加する磁場印加ユニットと、を備えている、
回転電機。

【請求項2】

請求項１に記載の回転電機において、
前記磁場印加ユニットは、
複数の前記ティース状ヨーク部と前記径方向で対向する部分で、それぞれ前記径方向に延設された複数の延設部と、
前記複数の延設部にそれぞれ巻回された鉄心コイルと
前記複数の延設部のうち、前記環状ヨーク部の周方向で隣り合う一対の前記延設部同士を接続する第１接続部と、を有している、
回転電機。

【請求項3】

請求項２に記載の回転電機において、
前記延設部は、前記ジャケットに前記径方向の外側から当接している、
回転電機。

【請求項4】

請求項２又は請求項３に記載の回転電機において、
前記第１接続部には、前記鉄心コイルで発生する磁界の向きに分極された永久磁石が配設されている、
回転電機。

【請求項5】

請求項２から請求項４の何れか１項に記載の回転電機において、
前記磁場印加ユニットは、前記周方向で隣り合う前記第１接続部間を接続する非磁性材料により構成された第２接続部を有している、
回転電機。

【請求項6】

請求項２から請求項５の何れか１項に記載の回転電機において、
前記ジャケットには、前記ジャケットと前記延設部及び前記第１接続部とが前記径方向で対向する対向領域と、前記ジャケットと前記延設部及び前記第１接続部とが前記径方向で対向しない非対向領域と、に前記ジャケットの内部を前記周方向で仕切る非磁性材料からなる仕切壁が配設され、
前記ジャケットの内部のうち、前記対向領域に位置する部分に前記磁気粘性流体が充填されている、
回転電機。

【請求項7】

請求項１から請求項６の何れか１項に記載の回転電機において、
前記剛性制御部は、前記環状ヨーク部の軸方向に間隔をあけて複数配設されている、
回転電機。

【請求項8】

請求項１から請求項７の何れか１項に記載の回転電機において、
前記剛性制御部は、前記ロータの回転数に応じて前記磁場印加ユニットから印加する磁場の強さを制御する、
回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機は、運転時に騒音の原因となる振動を伴う。このため、回転電機の振動を抑制するための種々の構造が提案されている。

【0003】

ここで、近年では、大容量化を図った上で、小型、かつ軽量の回転電機の開発が進められている。しかしながら、小型化及び軽量化に伴い、回転電機を薄肉で形成すると、例えば組付精度や取付状態、運転条件等によっては振動や騒音を低減することが難しい場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−１０７９４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、組付精度や取付状態、運転条件等に関わらず、振動や騒音を低減することができる回転電機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の回転電機は、ステータと、ロータと、剛性制御部と、を持つ。ステータは、環状ヨーク部と、複数のティース状ヨーク部と、を持つ。ティース状ヨーク部は、環状ヨーク部から環状ヨーク部の径方向の内側に突設されるとともに、ステータコイルが巻回される。ロータは、ステータに対して径方向の内側に配置される。剛性制御部は、ステータに対して径方向の外側に配置される。剛性制御部は、ジャケットと、磁場印加ユニットと、を持つ。ジャケットは、環状ヨーク部を径方向の外側から囲繞するとともに、内部に磁気粘性流体が充填される。ジャケットは、非磁性材料からなる。磁場印加ユニットは、ジャケットに対して径方向の外側において、少なくともティース状ヨーク部と対向する部分に配置され、磁気粘性流体に対して径方向の磁場を印加する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態における回転電機を軸方向から見た平面図。

【図2】ハウジングを取り外した状態の回転電機を示す斜視図。

【図3】図１に示す回転電機の部分平面図。

【図4】第１の実施形態の他の構成を示す回転電機の拡大平面図。

【図5】第２の実施形態における回転電機の平面図。

【図6】ハウジングを取り外した状態の第３の実施形態における回転電機の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態の回転電機を、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における回転電機１を軸方向から見た平面図である。
図１に示すように、本実施形態の回転電機１は、例えばインナーロータ型のスイッチトリラクタンスモータ(ＳＲモータ)である。回転電機１は、モータ本体１１と、剛性制御部１２と、モータ本体１１及び剛性制御部１２を収容するハウジング１３と、を有している。なお、以下の説明では、モータ本体１１におけるステータ２１（環状ヨーク部３３）の軸線Ｏに沿う方向を単に軸方向といい、軸線Ｏに直交する方向を径方向といい、軸線Ｏ周りに周回する方向を周方向という。

【0009】

モータ本体１１は、筒状のステータ２１と、ステータ２１に対して径方向の内側に配置されたロータ２２と、を有している。
ロータ２２は、シャフト２３と、シャフト２３に固定されたロータコア２４と、を有している。
シャフト２３は、軸方向に沿って延在している。シャフト２３における軸方向の両端部は、図示しない軸受で回転可能に支持されている。

【0010】

図２は、ハウジング１３を取り外した状態の回転電機１を示す斜視図である。
図２に示すように、ロータコア２４は、例えば磁性鋼板が軸方向に複数枚積層されて構成されている。具体的に、ロータコア２４は、コア本体２７と、コア本体２７の外周面から径方向の外側に突設された複数の突極部２８と、を有している。
コア本体２７における径方向の中央部には、コア本体２７を軸方向に貫通する貫通孔２９が形成されている。貫通孔２９内には、上述したシャフト２３が圧入等により固定されている。

【0011】

各突極部２８は、軸方向から見た平面視において、軸線Ｏに対して放射状に配置されている。図示の例において、突極部２８は、周方向に間隔（例えば、９０°ごと）をあけて配置されている。各突極部２８は、それぞれ径方向に延設されている。平面視において、各突極部２８における径方向の外側端面は、径方向の外側に向けて凸の湾曲面に形成されている。

【0012】

図１に示すように、ステータ２１は、ステータコア３１と、ステータコイル３２と、を有している。
ステータコア３１は、例えば平面視で環状の磁性鋼板が軸方向に複数枚積層されて筒状に構成されている。具体的に、ステータコア３１は、環状ヨーク部３３と、環状ヨーク部３３の内周面から径方向の内側に突設された複数のティース状ヨーク部３４と、を有している。
環状ヨーク部３３は、上述したロータ２２を径方向の外側から囲繞している。

【0013】

各ティース状ヨーク部３４は、平面視において、軸線Ｏに対して放射状に配置されている。各ティース状ヨーク部３４は、第１ティース状ヨーク部３４Ａ及び第２ティース状ヨーク部３４Ｂを有している。これら第１ティース状ヨーク部３４Ａ及び第２ティース状ヨーク部３４Ｂは、周方向に交互に配置されている。図示の例では、６つのティース状ヨーク部３４（第１ティース状ヨーク部３４Ａ及び第２ティース状ヨーク部３４Ｂが３つずつ）が、周方向に間隔（例えば、６０°ごと）をあけて配置されている。

【0014】

各ティース状ヨーク部３４は、それぞれ同形同大に形成されている。具体的に、各ティース状ヨーク部３４は、それぞれ径方向に延設されている。平面視において、各ティース状ヨーク部３４における径方向の内側端面は、径方向の外側に向けて窪む湾曲面に形成されている。なお、ティース状ヨーク部３４における径方向の内側端面と、上述した突極部２８における径方向の外側端面と、の間には、径方向に隙間が設けられている。

【0015】

ステータコイル３２は、図示しないインシュレータを介して上述した各ティース状ヨーク部３４に巻回されている。本実施形態において、ステータコイル３２は、突極集中巻きによって各ティース状ヨーク部３４それぞれに巻回されている。なお、ステータコイル３２は、分布巻きによって各ティース状ヨーク部３４に巻回しても構わない。

【0016】

剛性制御部１２は、ジャケット４１と、磁場印加ユニット４２と、を有している。
ジャケット４１は、軸線Ｏと同軸上に配置された筒状に形成されている。ジャケット４１は、非磁性材料（例えば、アルミニウムや樹脂材料等）により構成されている。ジャケット４１は、ステータコア３１に外嵌されている。したがって、ジャケット４１は、ステータコア３１の全周を径方向の外側から囲繞している。なお、本実施形態において、ジャケット４１における軸方向の長さは、ステータコア３１と同等になっている。

【0017】

ジャケット４１内には、中空部４３が形成されている。中空部４３は、ジャケット４１のうち、径方向の両側に位置する壁部（外壁部４１a及び内壁部４１ｂ）及び軸方向の両側に位置する壁部（不図示）によって画成されている。中空部４３は、ステータコア３１の外周面全体を径方向の外側から取り囲むように形成されている。

【0018】

中空部４３には、磁気粘性流体Ｊが充填されている。磁気粘性流体Ｊは、磁場が印加されることにより粘度を高める流体である。本実施形態において、磁気粘性流体Ｊは、界面活性剤で覆われた強磁性粒子が水や油等のベース液に分散されて構成されている。

【0019】

磁場印加ユニット４２は、複数の磁気回路部５１と、鉄心コイル５２と、非磁性接続部（第２接続部）５３と、を有している。
各磁気回路部５１は、平面視で円弧状の磁性鋼板が軸方向に複数枚積層されて構成されている。各磁気回路部５１は、ジャケット４１に対して径方向の外側で周方向に間隔をあけて配設されている。なお、各磁気回路部５１は、互いに同様の構成である。そのため、以下の説明では、各磁気回路部５１のうち、一の磁気回路部５１について説明し、他の磁気回路部５１についての説明は省略する。

【0020】

磁気回路部５１は、上述した第１ティース状ヨーク部３４Ａと、第１ティース状ヨーク部３４Ａに対して周方向の一方側に隣接する第２ティース状ヨーク部３４Ｂと、の間の領域（以下、磁場印加領域Ｇ１という）に対して径方向で対向している。したがって、本実施形態において、磁気回路部５１は、周方向に間隔をあけて３つ配置されている。なお、磁気回路部５１は、少なくともティース状ヨーク部３４に対して径方向の外側に配置されていれば、形状や個数等は適宜変更が可能である。

【0021】

磁気回路部５１は、第１延設部５５Ａと、第２延設部５５Ｂと、第１延設部５５Ａ及び第２延設部５５Ｂ間を接続する磁性接続部（第１接続部）５６と、を有している。
第１延設部５５Ａは、ジャケット４１を間に挟んで対応する第１ティース状ヨーク部３４Ａに径方向で対向している。第１延設部５５Ａは、径方向に延設されている。したがって、第１延設部５５Ａ及び第１ティース状ヨーク部３４Ａは、径方向に沿って直線状に配置されている。第１延設部５５Ａにおける径方向の内側端面は、ジャケット４１の外周面に径方向の外側から当接している。

【0022】

第２延設部５５Ｂは、ジャケット４１を間に挟んで対応する第２ティース状ヨーク部３４Ｂに径方向で対向している。第２延設部５５Ｂは、径方向に延設されている。したがって、第２延設部５５Ｂ及び第２ティース状ヨーク部３４Ｂは、径方向に沿って直線状に配置されている。第２延設部５５Ｂにおける径方向の内側端面は、ジャケット４１の外周面に径方向の外側から当接している。なお、延設部５５Ａ，５５Ｂは、ジャケット４１に対して径方向に離間していても構わない。

【0023】

磁性接続部５６は、平面視で円弧状に形成されている。磁性接続部５６は、第１延設部５５Ａ及び第２延設部５５Ｂにおける径方向の外側端部同士を接続している。本実施形態において、磁性接続部５６は、周方向で隣り合う一対の延設部５５Ａ，５５Ｂのうち、第１延設部５５Ａと、第１延設部５５Ａに対して周方向の一方側に隣接する第２延設部５５Ｂと、を接続している。
鉄心コイル５２は、各延設部５５Ａ，５５Ｂにそれぞれ巻回されている。なお、鉄心コイル５２には、上述したステータコイル３２とは別系統で電流が供給される。

【0024】

非磁性接続部５３は、ジャケット４１に対して径方向の外側において、周方向で隣り合う磁気回路部５１同士を接続している。具体的に、非磁性接続部５３は、周方向で隣り合う磁場印加領域Ｇ１の間の領域（以下、非印加領域Ｇ２という）に径方向で対向している。なお、本実施形態において、非印加領域Ｇ２は、第１ティース状ヨーク部３４Ａと、第１ティース状ヨーク部３４Ａに対して周方向の他方側に位置する第２ティース状ヨーク部３４Ｂと、の間の領域である。したがって、磁気回路部５１と非磁性接続部５３とは、全体で筒状に構成されている。

【0025】

非磁性接続部５３は、平面視で円弧状に形成されている。なお、非磁性接続部５３の形状や寸法は、適宜変更が可能である。この場合、非磁性接続部５３は、ジャケット４１に径方向の外側から当接していても構わない。

【0026】

ハウジング１３は、軸線Ｏと同軸上に配置された筒状に形成されている。ハウジング１３は、モータ本体１１及び剛性制御部１２を径方向の外側から囲繞している。ハウジング１３は、焼嵌め等によって剛性制御部１２の磁気回路部５１及び非磁性接続部５３に外嵌されている。

【0027】

次に、上述した回転電機１の作用について説明する。
回転電機１では、ステータコイル３２に電流を供給すると、各ティース状ヨーク部３４が励磁される。すると、各ティース状ヨーク部３４に生じた磁気吸引力によってロータ２２の突極部２８が吸引されることで、ロータ２２に回転力が発生する。そして、各ティース状ヨーク部３４のステータコイル３２への電流供給のタイミングを所定のタイミングでずらすことにより、ロータ２２が所定の回転方向で、かつ所定の回転数で回転する。

【0028】

回転電機１が回転する際、ステータ２１には、ロータ２２から電磁加振力が作用する。ステータ２１は、ロータ２２から作用する電磁加振力によって、径方向に変形しようとする。この変形がロータ２２の回転に応じて繰り返されることで、回転電機１の振動となる。また、ステータ２１が径方向に変形すると、ステータ２１の周囲の空気が径方向に押し出され、音圧として放出される。この音圧は、回転電機１の騒音として周囲に伝わる。

【0029】

上述した振動や騒音は、ロータ２２による電磁加振力の周波数と、ステータ２１の固有振動数と、が一致するステータ２１の共振状態において特に大きくなる。また、ステータ２１の振動モード（変形モード）には、ステータ２１が楕円状に変形するモード（楕円モード（Ｎ＝２））や、ステータ２１の全体が同位相で径方向に膨らんだり縮んだりするモード（膨張・収縮モード（Ｎ＝０））等がある。各振動モードのうち、例えば楕円モードは振動や騒音の主成分となるモードであるため、ステータ２１の変形量が大きくなる。なお、振動モードは、ロータ２２の回転数等に応じて変化する。

【0030】

ここで、本実施形態の磁場印加ユニット４２では、モータ本体１１の回転数（振動モード）に応じて、ステータ２１のうち電磁加振力が大きく作用する部分に対応する磁気回路部５１を励磁する。すなわち、第１延設部５５Ａ及び第２延設部５５Ｂに巻回された鉄心コイル５２に電流を供給すると、磁気回路部５１が励磁される。これにより、中空部４３内の磁気粘性流体Ｊに磁場が印加される。

【0031】

図３は、回転電機１の部分平面図である。
図３に示すように、磁場印加ユニット４２によって印加される磁場の磁力線Ｂは、中空部４３内の磁気粘性流体Ｊ及び磁性接続部５６を通り、第１延設部５５Ａ及び第２延設部５５Ｂ間を結ぶ閉ループとなる。具体的に、磁力線Ｂは、例えば第１延設部５５Ａから径方向の内側に延び、ジャケット４１の外壁部４１ａを通過して中空部４３内に入射する。中空部４３内に入射した磁力線Ｂは、中空部４３内を径方向の内側に延びた後、中空部４３内を周方向に延びる。その後、磁力線Ｂは、再びジャケット４１の外壁部４１ａを通過して第２延設部５５Ｂに入射する。第２延設部５５Ｂに入射した磁力線Ｂは、磁性接続部５６内を周方向に延びて第１延設部５５Ａに入射する。

【0032】

ここで、ジャケット４１が非磁性材料により形成されているため、中空部４３内に入射した磁力線Ｂは磁気粘性流体Ｊ中を積極的に通過することになる。すなわち、ジャケット４１の内壁部４１ｂを通して磁束が外部に漏れるのを抑制し、磁気粘性流体Ｊ（中空部４３内）に磁束を集中させることができる。これにより、磁気粘性流体Ｊに効果的に磁場を印加することができる。

【0033】

磁気粘性流体Ｊに磁場が印加されると、磁気粘性流体Ｊ中の強磁性粒子の向きが磁力線Ｂの延びる方向に揃うことで、磁気粘性流体Ｊの剛性（粘度）が増加する。特に、磁気粘性流体Ｊのうち、径方向における延設部５５Ａ，５５Ｂ及びティース状ヨーク部３４Ａ，３４Ｂ間に位置する磁気粘性流体Ｊには、径方向の磁場が印加される。すると、磁気粘性流体Ｊに含まれる強磁性粒子の向きが径方向に揃うことで、磁気粘性流体Ｊ（ジャケット４１）の径方向への剛性が増加する。これにより、ステータ２１に作用する電磁加振力によって、ステータ２１が径方向の外側へ変形しようとするのをジャケット４１によって抑えることができる。

【0034】

そして、本実施形態では、各延設部５５Ａ，５５Ｂの鉄心コイル５２への電流供給のタイミングを、ロータ２２の回転数に応じて所定のタイミングでずらす。例えば、各ティース状ヨーク部３４のうち、励磁されているティース状ヨーク部３４に対応する（径方向の外側に位置する）磁気回路部５１を励磁する。これにより、ステータ２１のうち電磁加振力が大きく作用する部分に対応する磁気粘性流体Ｊの径方向の剛性を増加させることができる。

【0035】

このように、本実施形態では、磁場印加ユニット４２により磁気粘性流体Ｊに径方向の磁場を印加することで、磁気粘性流体Ｊの径方向の剛性を高めることができる。これにより、ステータ２１に作用する電磁加振力によって、ステータ２１が径方向の外側へ変形しようとするのを磁気粘性流体Ｊ（ジャケット４１）によって抑えることができる。その結果、回転電機１の振動や騒音を低減できる。
特に、本実施形態では、磁場印加ユニット４２により磁場を制御することで、所望の部分に所望のタイミングで磁気粘性流体Ｊの剛性を部分的に変化させることができる。これにより、ステータ２１の外側を高剛性のハウジング等で囲繞する場合に比べて、径方向の小型化や軽量化を図ることができる。また、組付精度や取付状態、運転条件等に関わらず、回転電機１の振動や騒音を低減することができる。

【0036】

本実施形態では、磁場印加ユニット４２の各延設部５５Ａ，５５Ｂと、ステータ２１の各ティース状ヨーク部３４と、が径方向で重なり合っている構成とした。
この構成によれば、ステータ２１のうち電磁加振力が大きく作用するティース状ヨーク部３４周辺での磁気粘性流体Ｊの径方向の剛性を増加させることができる。これにより、回転電機１の振動や騒音の更なる低減を図ることができる。

【0037】

さらに、本実施形態では、磁場印加ユニット４２の各延設部５５Ａ，５５Ｂがジャケット４１に径方向の外側から当接している構成とした。
この構成によれば、磁場印加ユニット４２によってジャケット４１を径方向の外側から支持できるため、ステータ２１及びジャケット４１の径方向の外側への変形を確実に抑えることができる。

【0038】

本実施形態では、周方向で隣り合う磁気回路部５１同士を接続する非磁性接続部５３を有する構成とした。
この構成によれば、磁気回路部５１で発生した磁束が外部に漏れるのを抑制することができる。これにより、磁気粘性流体Ｊに磁束を集中させることができ、磁気粘性流体Ｊの剛性を効果的に向上させることができる。
また、周方向で隣り合う磁性接続部５６間を非磁性接続部５３により接続することで、磁気回路部５１の変形や位置ずれを非磁性接続部５３により規制することができる。これにより、回転電機１の振動や騒音を長期に亘って効果的に抑制できる。

【0039】

本実施形態では、ロータ２２の回転数に応じて磁場印加ユニット４２から印加する磁場の強さを制御する構成とした。
この構成によれば、各回転数域で発生する異なる振動モードに対して所望の部分に、所望のタイミングで磁気粘性流体Ｊの剛性を変化させることができる。これにより、振動や騒音を確実に低減することができ、高性能な回転電機１を提供できる。

【0040】

なお、上述した実施形態では、ＳＲモータを例にして説明したが、これに限らず、永久磁石同期型等、種々の回転電機に本実施形態の構成を採用することが可能である。
また、上述した実施形態では、回転電機１をモータとして利用した場合について説明したが、これに限らず、発電機として利用した場合であっても本実施形態の構成を適用することができる。

【0041】

上述した実施形態では、各磁気回路部５１同士の間を非磁性接続部５３によって接続する構成について説明したが、非磁性接続部５３を有さない構成でも構わない。例えば、ハウジング１３の内周面に磁気回路部５１が周方向に間隔をあけて配設された構成であっても構わない。
なお、磁場印加ユニット４２は、磁気粘性流体Ｊのうちティース状ヨーク部３４に対して径方向の外側に位置する部分に対して径方向の磁場を印加できる構成であれば種々の形状を適用できる。この場合、少なくともティース状ヨーク部３４に対して径方向で重なる部分に延設部５５Ａ，５５Ｂが配置されていれば、周方向で隣り合うティース状ヨーク部３４間に位置する部分に延設部を配置する構成であっても構わない。

【0042】

図４は、第１の実施形態の他の構成を示す回転電機１の拡大平面図である。
図４に示す回転電機１のように、磁気回路部５１に永久磁石７０を配設する構成であっても構わない。具体的に、磁気回路部５１の磁性接続部５６には、径方向の外側に窪む凹部７１が形成されている。凹部７１内には、永久磁石７０が周方向で異極となるように収容されている。すなわち、永久磁石７０は、鉄心コイル５２で発生する磁界の向きに分極されている。

【0043】

この構成によれば、磁性接続部５６に永久磁石７０を配設することで、磁気回路部５１及び磁気粘性流体Ｊにバイアス磁界を常時印加することができる。これにより、磁気粘性流体Ｊの剛性を予め確保できるので、回転電機１の振動や騒音をより低減できる。

【0044】

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態における回転電機１００の平面図である。本実施形態では、ジャケット１０１内において、磁場印加領域（対向領域）Ｇ１と非印加領域（非対向領域）Ｇ２との間を周方向に仕切る仕切板１０２を配設した点で上述した第１の実施形態と相違している。なお、以下の説明では、上述した第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【0045】

図５に示す回転電機１００において、仕切板１０２は周方向における磁場印加領域Ｇ１と非印加領域Ｇ２との境界部分にそれぞれ配設されている。本実施形態において、仕切板１０２は、ジャケット１０１内のうち磁気回路部５１に対して周方向の両側に位置する部分に配設されている。

【0046】

仕切板１０２は、ジャケット１０１内を径方向及び軸方向に延設されている。仕切板１０２は、例えばジャケット４１に一体に形成されている。すなわち、仕切板１０２の外周縁のうち、径方向の両端縁はジャケット４１の外壁部４１ａ及び内壁部４１ｂにそれぞれ連なっている。一方、仕切板１０２の外周縁のうち、軸方向の両端縁はジャケット４１における軸方向の両側に位置する壁部（不図示）に連なっている。したがって、ジャケット１０１内は、磁場印加領域Ｇ１と非印加領域Ｇ２とが仕切板１０２によって周方向に仕切られている。

【0047】

ジャケット１０１内において、仕切板１０２に対して磁場印加領域Ｇ１側の空間には、磁気粘性流体Ｊが充填されている。一方、ジャケット１０１内において、仕切板１０２に対して非印加領域Ｇ２側の空間は、例えば空気層になっている。すなわち、仕切板１０２に対して非印加領域Ｇ２側の空間には、磁気粘性流体Ｊは充填されていない。なお、仕切板１０２に対して非印加領域Ｇ２側の空間に、非磁性材料等が配設されていても構わない。また、仕切板１０２は、周方向で隣り合う磁場印加領域Ｇ１の間を仕切る構成であれば、周方向で隣り合う磁場印加領域Ｇ１の間全域（非印加領域Ｇ２全域）に亘って形成されていても構わない。

【0048】

この構成によれば、磁場印加ユニット４２により磁場を印加させた際に非印加領域Ｇ２への磁束の漏れを抑制できる。これにより、磁場印加領域Ｇ１の磁気粘性流体Ｊに磁束を集中させることができ、磁気粘性流体Ｊの剛性を効果的に向上させることができる。

【0049】

（第３の実施形態）
図６は、ハウジング１３を取り外した状態の第３の実施形態における回転電機２００の斜視図である。本実施形態では、環状の剛性制御部２０１を軸方向に間隔をあけて複数配置した点で上述した実施形態と相違している。なお、以下の説明では、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【0050】

図６に示す回転電機２００において、各剛性制御部２０１は、モータ本体１１よりも軸方向の長さが短くなっている。各剛性制御部２０１は、ジャケット４１に対して径方向の外側で軸方向に間隔をあけて配置されている。すなわち、各剛性制御部２０１は、軸方向の異なる位置で、ジャケット４１を径方向の外側から囲繞している。なお、各剛性制御部２０１のその他の構成は、第１の実施形態における剛性制御部１２と同様の構成である。

【0051】

この構成によれば、ステータ２１に対して軸方向の任意の位置に剛性制御部２０１を選択的に配置することができる。そのため、ステータ２１における軸方向の任意の位置（例えば、ステータ２１のうち電磁加振力が作用し易い部分等）を径方向の外側から効果的に支持できる。
また、剛性制御部２０１を軸方向に間隔をあけて配置することで、モータ本体１１における軸方向の全長を剛性制御部２０１により覆う構成に比べて剛性制御部２０１の小型化を図ることができる。これにより、剛性制御部２０１毎の低コスト化を図るとともに、剛性制御部２０１毎の製造が容易になる。なお、各剛性制御部２０１の磁気回路部５１に磁場を印加するタイミングは、適宜変更が可能である。

【0052】

なお、上述した第３の実施形態では、剛性制御部２０１を軸方向に３つ配置した場合について説明したが、これに限らず、２つ以上の複数であれば構わない。

【0053】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、磁場印加ユニットにより磁気粘性流体に径方向の磁場を印加することで、磁気粘性流体の径方向の剛性を高めることができる。これにより、ステータに作用する電磁加振力によって、ステータが径方向の外側へ変形しようとするのを磁気粘性流体（ジャケット）によって抑えることができる。その結果、回転電機の振動や騒音を低減できる。
特に、磁場印加ユニットにより磁場を制御することで、所望の部分に所望のタイミングで磁気粘性流体の剛性を部分的に変化させることができる。これにより、ステータの外側を高剛性のハウジング等で囲繞する場合に比べて、径方向の小型化や軽量化を図ることができる。また、組付精度や取付状態、運転条件等に関わらず、回転電機の振動や騒音を低減することができる。

【0054】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0055】

１…回転電機、１２…剛性制御部、２１…ステータ、２２…ロータ、３３…環状ヨーク部、３４…ティース状ヨーク部、４１…ジャケット、４２…磁場印加ユニット、４３…中空部、５２…鉄心コイル、５３…非磁性接続部（第２接続部）、５５Ａ…第１延設部、５５Ｂ…第２延設部、５６…磁性接続部（第１接続部）、７０…永久磁石、１００…回転電機、１０１…ジャケット、１０２…仕切板、２００…回転電機、２０１…剛性制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】