特開 2023-94105 ロータ、および回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023094105

(43)【公開日】2023-07-05

(54)【発明の名称】ロータ、および回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/276 20220101AFI20230628BHJP

【ＦＩ】

H02K1/276

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021209375

(22)【出願日】2021-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(72)【発明者】

【氏名】菅谷 篤司

【テーマコード（参考）】

5H622

【Ｆターム（参考）】

5H622CA02

5H622CA05

5H622CA10

5H622CA14

5H622CB03

5H622CB05

5H622DD01

5H622DD02

5H622PP12

5H622PP19

5H622PP20

(57)【要約】      （修正有）

【課題】マグネットを安定して保持できるロータ、および回転電機を提供する。
【解決手段】本発明のロータの一つの態様は、中心軸線を中心として軸方向に沿って延び、軸方向に延びる複数のマグネット孔３８が設けられるロータコア３２と、マグネット孔に配置される複数のマグネット３６を有する複数の磁極と、を備える。複数のマグネット孔は、径方向に延びて磁極の中央を通る磁極中心線Ｌに対し周方向に対称に配置される一対の第１マグネット孔３８Ａを含む。マグネット孔の内周面は、収容するマグネットに対し磁極中心線側に位置する第１内側面５１を有する。第１内側面は、凹状に湾曲する第１湾曲部５１ａと、第１湾曲部の径方向内側の端部に繋がり凹状に湾曲する第２湾曲部５１ｂと、を有する。第１湾曲部の曲率半径は、第２湾曲部の曲率半径より大きい。第１内側面は、第１湾曲部において磁極中心線に最も近接する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸線を中心として軸方向に沿って延び、軸方向に延びる複数のマグネット孔が設けられるロータコアと、
前記マグネット孔に配置される複数のマグネットを有する複数の磁極と、を備え、
複数の前記マグネット孔は、径方向に延びて前記磁極の中央を通る磁極中心線に対し周方向に対称に配置される一対の第１マグネット孔を含み、
前記マグネット孔の内周面は、収容する前記マグネットに対し前記磁極中心線側に位置する第１内側面を有し、
前記第１内側面は、
凹状に湾曲する第１湾曲部と、
前記第１湾曲部の径方向内側の端部に繋がり凹状に湾曲する第２湾曲部と、を有し、
前記第１湾曲部の曲率半径は、前記第２湾曲部の曲率半径より大きく、
前記第１内側面は、前記第１湾曲部において前記磁極中心線に最も近接する、
ロータ。

【請求項2】

前記第１湾曲部の曲率半径は、前記第２湾曲部の曲率半径の１．５倍以上である、
請求項１に記載のロータ。

【請求項3】

前記第１マグネット孔の内周面は、
周方向に沿って直線状に延び、収容される前記マグネットに対し径方向内側に位置する第２内側面と、
前記第１内側面と前記第２内側面との間に位置し径方向外側に突出する突起部と、を有し、
前記第１内側面は、前記第２湾曲部と前記突起部との間を繋ぎ凹状に湾曲する第３湾曲部を有し、
前記第２湾曲部の曲率半径は、前記第３湾曲部の曲率半径より大きく、
前記第１内側面は、前記第２湾曲部において、前記中心軸線に最も近接する、
請求項１又は２に記載のロータ。

【請求項4】

前記第２湾曲部の曲率半径は、前記第３湾曲部の曲率半径の１．５倍以上である、
請求項３に記載のロータ。

【請求項5】

複数の前記マグネット孔は、
前記磁極中心線に対し周方向に対称に配置される一対の内側マグネット孔と、
前記内側マグネット孔の径方向外側に配置され前記磁極中心線に対し周方向に対称に配置される一対の外側マグネット孔と、を含み、
前記内側マグネット孔、又は前記外側マグネット孔の少なくとも一方が、前記第１マグネット孔である、
請求項１～４の何れか一項に記載のロータ。

【請求項6】

前記内側マグネット孔のみが前記第１マグネット孔であり、
前記外側マグネット孔の内周面は、収容する前記マグネットに対し前記磁極中心線側に位置し径方向に沿って直線状に延びる直線部を有する、
請求項５に記載のロータ。

【請求項7】

複数の前記マグネット孔は、一対の前記第１マグネット孔に対し径方向外側に配置され前記磁極中心線と直交して延びる第２マグネット孔を含む、
請求項１～５の何れか一項に記載のロータ。

【請求項8】

請求項１～７の何れか一項に記載のロータと、
前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備える、
回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータ、および回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車、又はハイブリッド自動車などの車両に搭載される駆動用の回転電機の開発が各所で進められている。これらの回転電機は、要求される回転速度が速いため、マグネットを保持するロータコアに大きな力が付与される。このため、高速回転時にも安定したマグネット保持を実現できるロータコアが求められる。特許文献１には、マグネットがV字に配置される場合において、ブリッジ部における応力を緩和する構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１７／０３８３１１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のロータコアには、ブリッジ部の縁に角部が設けられていた。このため、ロータが高速回転してブリッジ部に大きな引張応力が付与される場合に、当該角部への応力集中が発生してブリッジ部に損傷が生じる虞があった。

【0005】

本発明は、マグネットを安定して保持できるロータ、および回転電機を提供することを目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のロータの一つの態様は、中心軸線を中心として軸方向に沿って延び、軸方向に延びる複数のマグネット孔が設けられるロータコアと、前記マグネット孔に配置される複数のマグネットを有する複数の磁極と、を備える。複数の前記マグネット孔は、径方向に延びて前記磁極の中央を通る磁極中心線に対し周方向に対称に配置される一対の第１マグネット孔を含む。前記マグネット孔の内周面は、収容する前記マグネットに対し前記磁極中心線側に位置する第１内側面を有する。前記第１内側面は、凹状に湾曲する第１湾曲部と、前記第１湾曲部の径方向内側の端部に繋がり凹状に湾曲する第２湾曲部と、を有する。前記第１湾曲部の曲率半径は、前記第２湾曲部の曲率半径より大きい。前記第１内側面は、前記第１湾曲部において前記磁極中心線に最も近接する。

【0007】

本発明の回転電機の一つの態様は、前記ロータと、前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、マグネットを安定して保持できるロータ、および回転電機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施形態の回転電機の断面模式図である。

【図2】図２は、一実施形態のロータ３０の断面図である。

【図3】図３は、図２の部分拡大図であって、１つの磁極を示す図である。

【図4】図４は、図３の部分拡大図であって、内側マグネット孔（第１マグネット孔）の第１内側面の近傍を示す図である。

【図5】図５は、変形例のロータの部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

各図には適宜、中心軸線Ｊを示している。中心軸線Ｊは、以下の実施形態における回転電機の中心を通る仮想線である。各図に適宜示すＺ軸は、中心軸線Ｊが延びる方向を示している。以下の説明においては、中心軸線Ｊの軸方向、すなわちＺ軸と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸線Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸線Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

【0011】

適宜図に示す矢印θは、周方向を示している。以下の説明においては、軸方向から見て中心軸線Ｊを中心として反時計回りに進む側、すなわち矢印θが向く側（＋θ側）を「周方向一方側」と呼び、時計回りに進む側、すなわち矢印θが向く側と逆側（－θ側）を「周方向他方側」と呼ぶ。

【0012】

（回転電機）
図１は、回転電機１０の断面模式図である。
本実施形態の回転電機１０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１０は、モータである。回転電機１０は、発電機であってもよい。

【0013】

回転電機１０は、ロータ３０と、ステータ４０と、ロータ３０、およびステータ４０を内部に収容するハウジング９と、を備える。

【0014】

（ステータ）
ステータ４０は、ロータ３０と隙間を介して対向している。ステータ４０は、ロータ３０の径方向外側に位置する。ステータ４０は、ステータコア４１と、インシュレータ４２ａと、複数のコイル４２と、を有する。ステータコア４１は、環状のコアバック４１ａと、コアバック４１ａから径方向内側に突出する複数のティース４１ｂと、を有する。複数のコイル４２は、インシュレータ４２ａを介して複数のティース４１ｂにそれぞれ取り付けられている。

【0015】

（ロータ）
ロータ３０は、軸方向に延びる中心軸線Ｊを中心として回転可能である。ロータ３０は、シャフト３１と、ロータコア３２と、複数のマグネット３６と、を備える。シャフト３１は、中心軸線Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。

【0016】

ロータ３０は、中心軸線Ｊを中心とする環状のロータコア３２と、複数のマグネット３６と、シャフト３１（図２において省略）と、を有する。

【0017】

図２は、ロータ３０の断面図である。
ロータ３０は、周方向に沿って並ぶ複数の磁極３を備える。本実施形態のロータ３０は、８個の磁極３を備える。１つの磁極３には、４つのマグネット３６が含まれる。１つの磁極３の４つのマグネット３６は、磁極中心線Ｌを中心としてミラー対称に配置される。ここで、磁極中心線Ｌは、磁極３の周方向中心と中心軸線Ｊとを通り、径方向に延びる仮想線である。なお、本実施形態において、磁極中心線Ｌは、主磁束の方向であるｄ軸と略平行である。

【0018】

（ロータコア）
ロータコア３２は、中心軸線Ｊを中心として軸方向に沿って延びる。ロータコア３２は、ロータコア３２を軸方向に貫通する中央孔３２ａを有する。中央孔３２ａは、中心軸線Ｊを中心とする略円形である。中央孔３２ａには、シャフト３１（図１参照）が軸方向に通される。

【0019】

ロータコア３２は、磁性体製である。特に図示しないが、ロータコア３２は、軸方向に積層される複数のラミネーションを有する。ラミネーションは、板状の部材である。ラミネーションの板面は、軸方向を向く。ラミネーションは、中心軸線Ｊを中心とする略円環板状である。ラミネーションは、例えば電磁鋼板である。

【0020】

ロータコア３２には、複数のマグネット孔３８が設けられる。各マグネット孔３８は、ロータコア３２のうち中央孔３２ａ以外の部分に配置される。より詳細には、軸方向から見たときに、各マグネット孔３８は、中央孔３２ａの径方向外側かつ周方向に間隔をあけて配置される。各マグネット孔３８は、ロータコア３２を軸方向に貫通する。マグネット孔３８は、一様な形状で軸方向に延びる。１つのマグネット孔３８には、それぞれ、１つのマグネット３６が配置される。マグネット３６は、樹脂モールド、かしめ、接着等の公知の手段によってマグネット孔３８の内側面に固定される。

【0021】

図３は、図２の１つの磁極３の周囲を示す部分拡大図である。
複数のマグネット孔３８は、内側マグネット孔（第１マグネット孔）３８Ａと、外側マグネット孔３８Ｂと、を含む。外側マグネット孔３８Ｂは、内側マグネット孔３８Ａの径方向外側に配置される。内側マグネット孔３８Ａの数と外側マグネット孔３８Ｂの数とは、同数である。

【0022】

一対の内側マグネット孔３８Ａは、磁極中心線Ｌに対して周方向に対称に配置される。同様に一対の外側マグネット孔３８Ｂは、磁極中心線Ｌに対して周方向に対称に配置される。外側マグネット孔３８Ｂは、内側マグネット孔３８Ａの径方向外側に配置される。

【0023】

磁極中心線Ｌに対して配置される一対の内側マグネット孔３８Ａおよび一対の外側マグネット孔３８Ｂに配置される合計４つのマグネット３６は、１つの磁極３を構成する。以下の説明において、１つの磁極３を構成するマグネット３６が配置される４つのマグネット孔３８を、マグネット孔３８の組Ｓと呼ぶ。

【0024】

１つの組Ｓの一対の内側マグネット孔３８Ａのうち、磁極中心線Ｌの周方向一方側（＋θ側）の一方は、軸方向から見て、径方向外側へ向かうに従い周方向一方側（＋θ側）に向けて延びる。１つの組Ｓの一対の内側マグネット孔３８Ａのうち、磁極中心線Ｌの周方向他方側（－θ側）の他方は、軸方向から見て、径方向外側へ向かうに従い周方向他方側（－θ側）に向けて延びる。すなわち、１つの組Ｓに含まれる一対の内側マグネット孔３８Ａの周方向の間の距離は、径方向外側に向かうにつれて、徐々に大きくなる。

【0025】

１つの組Ｓの一対の外側マグネット孔３８Ｂのうち、磁極中心線Ｌの周方向一方側（＋θ側）の一方は、軸方向から見て、径方向外側へ向かうに従い周方向一方側（＋θ側）に向けて延びる。１つの組Ｓの一対の外側マグネット孔３８Ｂのうち、磁極中心線Ｌの周方向他方側（－θ側）の他方は、軸方向から見て、径方向外側へ向かうに従い周方向他方側（－θ側）に向けて延びる。すなわち、１つの組Ｓに含まれる一対の外側マグネット孔３８Ｂの周方向の間の距離は、径方向外側に向かうにつれて、徐々に大きくなる。

【0026】

磁極中心線Ｌに対して対称に配置される一対の内側マグネット孔３８Ａの間には、ロータコア３２の第１ブリッジ部３３が設けられる。同様に、磁極中心線Ｌに対して対称に配置される一対の外側マグネット孔３８Ｂの間には、ロータコア３２の第２ブリッジ部３４が設けられる。すなわち、ロータコア３２は、第１ブリッジ部３３および第２ブリッジ部３４を有する。第１ブリッジ部３３および第２ブリッジ部３４は、それぞれ磁極中心線Ｌに沿って径方向に延びる。第１ブリッジ部３３および第２ブリッジ部３４の周方向の中心は、軸方向から見て、磁極中心線Ｌと重なっている。

【0027】

内側マグネット孔３８Ａ、および外側マグネット孔３８Ｂには、フラックスバリア部３８ｅが設けられる。フラックスバリア部３８ｅは、軸方向から見て、収容するマグネット３６の両側部に配置される。本明細書において「フラックスバリア部」とは、磁束の流れを抑制できる部分である。つまり、フラックスバリア部３８ｅには、磁束が通りにくい。フラックスバリア部３８ｅ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。本実施形態においてフラックスバリア部３８ｅは、ロータコア３２を軸方向に貫通する孔によって構成された空隙部である。

【0028】

マグネット３６は、各マグネット孔３８に１つずつ配置される。マグネット３６の種類は、特に限定されない。マグネット３６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。本実施形態では、マグネット３６は、軸方向に長い直方体状である。したがって、マグネット３６は、軸方向から見て矩形状である。マグネット３６は、例えば、ロータコア３２の軸方向一端部から軸方向他端部まで延びる。なお、マグネット３６の軸方向の寸法は、ロータコア３２の軸方向の寸法（マグネット孔３８の軸方向の寸法）よりも短くてもよい。また、マグネット３６の形状は、上述のものに限られない。

【0029】

１つの磁極３には４つのマグネット３６が配置される。以下の説明において、内側マグネット孔３８Ａに配置されるマグネット３６を内側マグネット３６Ａと呼ぶ。同様に、外側マグネット孔３８Ｂに配置されるマグネット３６を外側マグネット３６Ｂと呼ぶ。磁極３には、２つの内側マグネット３６Ａと２つの外側マグネット３６Ｂとが含まれる。

【0030】

１つの磁極３において、２つの内側マグネット３６Ａは、磁極中心線Ｌに対し周方向に対称に配置される。１つの磁極３において、２つの内側マグネット３６Ａは、径方向外側に向かうに従い互いに離間する。１つの磁極３において、２つの外側マグネット３６Ｂは、内側マグネット３６Ａの径方向内側において磁極中心線Ｌに対し周方向に対称に配置される。１つの磁極３において、２つの外側マグネット３６Ｂは、径方向外側に向かうに従い互いに離間する。

【0031】

内側マグネット３６Ａ、および外側マグネット３６Ｂは、それぞれ厚さ方向を磁化方向とする。１つの磁極３を構成する一対の内側マグネット３６Ａ、および一対の外側マグネット孔３８Ｂは、それぞれ径方向外側に同極を向ける。例えば、内側マグネット３６Ａの径方向外側を向く面がＮ極（又はＳ極）である場合、外側マグネット孔３８Ｂの径方向外側を向く面もＮ極（又はＳ極）である。

【0032】

（内側マグネット孔）
次に内側マグネット孔３８Ａおよびその周囲の具体的な形状について説明する。
内側マグネット孔３８Ａの内周面は、第１内側面５１と、第２内側面５２と、第３内側面５３と、第４内側面５４と、一対の突起部５８、５９と、を有する。

【0033】

第１内側面５１は、磁極中心線Ｌ側に配置される一方のフラックスバリア部３８ｅの内側面である。第１内側面５１は、内側マグネット孔３８Ａが収容する内側マグネット３６Ａに対し磁極中心線Ｌ側に位置する。

【0034】

第２内側面５２は、周方向に沿って直線状に延びる。第２内側面５２は、径方向外側を向く。すなわち、第２内側面５２は、内側マグネット孔３８Ａに収容される内側マグネット３６Ａに対し径方向内側に位置する。

【0035】

第３内側面５３は、周方向に沿って直線状に延びる。第３内側面５３は、径方向内側を向く。すなわち、第３内側面５３は、内側マグネット孔３８Ａに収容される内側マグネット３６Ａに対し径方向外側に位置する。第３内側面５３は、第２内側面５２と対向する。内側マグネット３６Ａは、第２内側面５２と第３内側面５３との間に配置される。

【0036】

第４内側面５４は、磁極中心線Ｌ側と反対側に位置するフラックスバリア部３８ｅの内側面である。第４内側面５４は、内側マグネット孔３８Ａが収容する内側マグネット３６Ａに対し磁極中心線Ｌの反対側に位置する。

【0037】

突起部５８、５９は、内側マグネット孔３８Ａの内周面に一対設けられる。一対の突起部５８、５９は、軸方向から見て、第２内側面５２の両端部に配置される。したがって、一対の突起部５８、５９のうち、一方の突起部５９は第１内側面５１と第２内側面５２との間に位置し、他方の突起部５８は第４内側面５４と第２内側面５２との間に位置する。一対の突起部５８、５９は、第２内側面５２側から第３内側面５３側に向かって突出する。すなわち、一対の突起部５８、５９は、径方向外側に突出する。一対の突起部５８、５９は、軸方向に沿って筋状に延びる。内側マグネット３６Ａは、一対の突起部５８、５９の間に配置される。

【0038】

図４は、図３の部分拡大図であって、内側マグネット孔３８Ａの第１内側面５１の近傍を示す図である。
内側マグネット孔３８Ａの第１内側面５１は、磁極中心線Ｌ側に向かって凹状に湾曲する。したがって、一対の内側マグネット孔３８Ａの間に配置される第１ブリッジ部３３は、磁極中心線Ｌを中心として左右対称にくびれた形状を有する。

【0039】

内側マグネット孔３８Ａの第１内側面５１は、第１湾曲部５１ａと第２湾曲部５１ｂと第３湾曲部５１ｃとを有する。第１湾曲部５１ａ、第２湾曲部５１ｂ、および第３湾曲部５１ｃは、凹状に湾曲する。第１湾曲部５１ａ、第２湾曲部５１ｂ、および第３湾曲部５１ｃの曲率半径は、互いに異なる。第１湾曲部５１ａ、第２湾曲部５１ｂ、および第３湾曲部５１ｃは、径方向内側に向かってこの順で連なる。第２湾曲部５１ｂは、第１湾曲部５１ａの径方向内側に繋がる。第３湾曲部５１ｃは、第２湾曲部５１ｂと突起部５９との間を繋ぐ。

【0040】

以下の説明において、第１湾曲部５１ａと第２湾曲部５１ｂとの境界部を第１境界部５５ａと呼ぶ。第２湾曲部５１ｂと第３湾曲部５１ｃとの境界部を第２境界部５５ｂと呼ぶ。第３湾曲部５１ｃと突起部５９との境界部を第３境界部５５ｃと呼ぶ。また、第１湾曲部５１ａと第３内側面５３との境界部を第４境界部５５ｄと呼ぶ。

【0041】

本実施形態において、第１湾曲部５１ａの曲率半径Ｒ１は、第２湾曲部５１ｂの曲率半径Ｒ２より大きい。また、第２湾曲部５１ｂの曲率半径Ｒ２は、第３湾曲部５１ｃの曲率半径Ｒ３より大きい。したがって、第１内側面５１は、第１湾曲部５１ａにおいて最も曲率半径が大きくなる。一例として、本実施形態の第１湾曲部５１ａの曲率半径Ｒ１は３．５ｍｍであり、第２湾曲部５１ｂの曲率半径Ｒ２は２．０ｍｍであり、第３湾曲部５１ｃの曲率半径Ｒ３は０．８ｍｍである。

【0042】

第１内側面５１は、第１湾曲部５１ａにおいて磁極中心線Ｌに最も近接する。したがって、第１ブリッジ部３３が最も細くなる最細部３３ａは、一対の内側マグネット孔３８Ａの第１湾曲部５１ａ同士の間に位置する。また、第１湾曲部５１ａと第２湾曲部５１ｂとの境界部（第１境界部５５ａ）は、第１ブリッジ部３３の最細部３３ａより径方向内側に位置する。

【0043】

モータ１に通電してロータ３０を回転させると、マグネット３６にはステータ４０のコイル４２から引き寄せられる磁力と、回転に伴う遠心力が付与される。したがって、モータ１の駆動時にロータ３０のマグネット３６には、径方向外側に向かう力が付与される。マグネット３６に付与される径方向外側の力は、ロータコア３２の第１ブリッジ部３３によって支持される。したがって、モータ１の起動時に第１ブリッジ部３３には、引張応力が付与される。

【0044】

本実施形態によれば、第１内側面５１の全体が凹状に湾曲することで、第１内側面が直線的に延びる場合と比較して角部分が設けられることがない。このため、第１内側面５１の全体に応力を分散させることができ、応力集中が生じることを抑制できる。これにより、第１ブリッジ部３３の強度を高めることができ、ロータ３０を高回転として、内側マグネット３６Ａに大きな力が付与されても、ロータコア３２によって安定的に内側マグネット３６Ａを支持できる。

【0045】

本実施形態によれば、第１ブリッジ部３３は、最も曲率半径が大きい第１湾曲部５１ａ同士の間に位置する。このため、最も近接する部分で、大きな曲率半径を確保して応力集中を抑制でき、第１ブリッジ部３３の強度を高め、ロータコア３２によって安定的にマグネット３６を支持できる。

【0046】

また、本実施形態の第１内側面５１によれば、第１湾曲部５１ａの径方向内側に第１湾曲部５１ａより曲率半径の小さな第２湾曲部５１ｂが設けられる。このため、第１湾曲部５１ａを十分に大きくしつつ第１内側面５１の全体を滑らかに湾曲させて第２内側面５２と突起部５９との間を繋ぐことができる。これにより、第１内側面５１に角部を設けることがなく、第１ブリッジ部３３に応力集中が生じることを抑制できる。

【0047】

本実施形態において、第１湾曲部５１ａの曲率半径Ｒ１は、第２湾曲部５１ｂの曲率半径Ｒ２の１．５倍以上であることが好ましく、２．０倍以上であることがより好ましい。第１湾曲部５１ａの曲率半径Ｒ１と第２湾曲部５１ｂの曲率半径Ｒ２との比率を上述の範囲とすることで、第１ブリッジ部３３の応力集中をより効果的に抑制できる。

【0048】

本実施形態において、第１内側面５１は、第２湾曲部において、中心軸線Ｊに最も近接する。したがって、第２湾曲部５１ｂと第３湾曲部５１ｃとの境界部（第２境界部５５ｂ）は、第１内側面５１が径方向内側に最も近づく内端部５５ｐより内側マグネット３６Ａ側に位置する。

【0049】

内側マグネット３６Ａが径方向外側に向かう力は、一対の内側マグネット孔３８Ａの間に挟まれる領域（第１ブリッジ部３３）によって支持される。したがって、内側マグネット３６Ａの支持に伴う引張応力は、一対の内側マグネット孔３８Ａの間に挟まれる領域に付与される。すなわち、引張応力が付与される領域は、第１内側面５１が径方向内側に最も近づく内端部５５ｐより磁極中心線Ｌ側の領域である。本実施形態によれば、第２湾曲部５１ｂより曲率半径が大きい第３湾曲部５１ｃを、引張応力が付与されない内端部５５ｐより内側マグネット３６Ａ側に配置できる。これにより、第３湾曲部５１ｃに応力が集中することを抑制することができる。

【0050】

本実施形態において、第２湾曲部５１ｂの曲率半径Ｒ２は、第３湾曲部５１ｃの曲率半径Ｒ３の１．５倍以上であることが好ましく、２．０倍以上であることがより好ましい。第２湾曲部５１ｂの曲率半径Ｒ２と第３湾曲部５１ｃの曲率半径Ｒ３との比率を上述の範囲とすることで、第１ブリッジ部３３の応力集中をより効果的に抑制できる。

【0051】

突起部５９は、磁極中心線Ｌ側を向く第１側面５９ａと、内側マグネット３６Ａ側を向く第２側面５９ｂと、を有する。第１側面５９ａは、軸方向から見て直線状に延びる。第１側面５９ａは、第３境界部５５ｃにおいて第３湾曲部５１ｃに滑らかに接続される。これにより、突起部５９と第１内側面５１との境界部分に角部が設けられることがなく、ロータコア３２に応力集中が生じることを抑制できる。

【0052】

突起部５９の第２側面５９ｂは、軸方向から見て直線状に延びる。第２側面５９ｂは、内側マグネット３６Ａの側面と対向する。第２側面５９ｂは、内側マグネット３６Ａの側面と接触してもよい。第２側面５９ｂの延長線上には、第３内側面５３と第１湾曲部５１ａとの境界部（第４境界部５５ｄ）が配置される。

【0053】

（外側マグネット孔）
次に外側マグネット孔３８Ｂおよびその周囲の具体的な形状について図３を基に説明する。
外側マグネット孔３８Ｂの内周面は、第５内側面６１と、第６内側面６２と、第７内側面６３と、第８内側面６４と、一対の突起部６８、６９と、を有する。

【0054】

第５内側面６１は、磁極中心線Ｌ側に配置される一方のフラックスバリア部３８ｅの内側面である。第５内側面６１は、外側マグネット孔３８Ｂが収容する外側マグネット３６Ｂに対し磁極中心線Ｌ側に位置する。

【0055】

第６内側面６２は、周方向に沿って直線状に延びる。第６内側面６２は、径方向外側を向く。すなわち、第６内側面６２は、外側マグネット孔３８Ｂに収容される外側マグネット３６Ｂに対し径方向内側に位置する。

【0056】

第７内側面６３は、周方向に沿って直線状に延びる。第７内側面６３は、径方向内側を向く。すなわち、第７内側面６３は、外側マグネット孔３８Ｂに収容される外側マグネット３６Ｂに対し径方向外側に位置する。第７内側面６３は、第６内側面６２と対向する。外側マグネット３６Ｂは、第６内側面６２と第７内側面６３との間に配置される。

【0057】

第８内側面６４は、磁極中心線Ｌ側と反対側に位置するフラックスバリア部３８ｅの内側面である。第８内側面６４は、外側マグネット孔３８Ｂが収容する外側マグネット３６Ｂに対し磁極中心線Ｌの反対側に位置する。

【0058】

突起部６８、６９は、外側マグネット孔３８Ｂの内周面に一対設けられる。一対の突起部６８、６９は、軸方向から見て、第６内側面６２の両端部に配置される。したがって、一対の突起部６８、６９のうち、一方の突起部６９は第５内側面６１と第６内側面６２との間に位置し、他方の突起部６８は第８内側面６４と第６内側面６２との間に位置する。一対の突起部６８、６９は、第６内側面６２側から第７内側面６３側に向かって突出する。すなわち、一対の突起部６８、６９は、径方向外側に突出する。一対の突起部６８、６９は、軸方向に沿って筋状に延びる。外側マグネット３６Ｂは、一対の突起部６８、６９の間に配置される。

【0059】

外側マグネット孔３８Ｂの第５内側面６１は、磁極中心線Ｌ側の端部において磁極中心線Ｌと平行に延びる直線部６１ａを有する。したがって、一対の外側マグネット孔３８Ｂの間に配置される第２ブリッジ部３４は、磁極中心線Ｌを中心として略一様な幅寸法で径方向に延びる。すなわち、本実施形態によれば、外側マグネット孔３８Ｂ内周面は、収容する外側マグネット３６Ｂに対し磁極中心線Ｌ側に位置し径方向に沿って直線状に延びる直線部６１ａを有する。

【0060】

一対の外側マグネット孔３８Ｂの間に配置される第２ブリッジ部３４は、外側マグネット３６Ｂに付与される径方向外側に向かう力を支持する。一方で、第１ブリッジ部３３は、外側マグネット３６Ｂのみならず内側マグネット３６Ａに付与される径方向外側に向かう力を支持する。すなわち、第２ブリッジ部３４に付与される引張応力は、第１ブリッジ部３３に付与される引張応力より小さい。

【0061】

本実施形態によれば、第２ブリッジ部３４の縁部に直線部６１ａを設けて、角部に応力が集中しても外側マグネット３６Ｂを十分に保持できる程度の第２ブリッジ部３４の強度を確保できる。また、本実施形態によれば、第５内側面６１に直線部６１ａを設けることで、第５内側面６１全体を湾曲形状にする場合と比較して、外側マグネット孔３８Ｂの成形に関わる金型形状を簡素化できる。これにより、ロータコア３２を低コストで製造できる。

【0062】

本明細書において、磁極中心線Ｌに対し周方向に対称に配置される一対のマグネット孔であって、内側マグネット孔３８Ａと同様に湾曲する第１内側面５１を有するマグネット孔を第１マグネット孔と呼ぶ。すなわち、本実施形態のロータコア３２では、内側マグネット孔３８Ａ、および外側マグネット孔３８Ｂのうち、内側マグネット孔３８Ａのみが第１マグネット孔である。なお、内側マグネット孔３８Ａのみならず外側マグネット孔３８Ｂについても、磁極中心線Ｌ側を第１内側面５１と同様に湾曲させた第１マグネット孔としてもよい。この場合は、外側マグネット孔３８Ｂの間の第２ブリッジ部３４について強度を高めることができる。すなわち、内側マグネット孔３８Ａ、又は外側マグネット孔３８Ｂの少なくとも一方が、第１マグネット孔であれば、上述したような一定の効果を得ることができる。

【0063】

＜変形例＞
次に上述の実施形態に採用可能な変形例について説明する。なお、以下に説明する各変形例の説明において、既に説明した実施形態又は変形例と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

【0064】

図５は、本変形例のロータ１３０の部分断面図である。
本変形例のロータ１３０は、上述の実施形態と比較して、１つの磁極１０３をなす複数（３個）のマグネット１３６の構成、およびこれらマグネット１３６を収容するマグネット孔１３８の構成が主に異なる。

【0065】

本変形例のロータ１３０は、上述の実施形態と同様に、ロータコア１３２と、複数のマグネット１３６と、を有する。本変形例において、複数のマグネット１３６は、３個で１個の磁極１０３を構成する。ロータ１３０は、複数の磁極１０３を備える。

【0066】

複数のマグネット１３６は、内側マグネット３６Ａと外側マグネット１３６Ｂとを含む。本変形例において、１つの磁極１０３には、２つの内側マグネット３６Ａと１つの外側マグネット１３６Ｂとが含まれる。内側マグネット３６Ａは、上述の実施形態と同様の構成を有する。

【0067】

ロータコア１３２には、複数のマグネット孔１３８が設けられる。各マグネット孔１３８は、ロータコア１３２を軸方向に貫通する。１つのマグネット孔１３８には、それぞれ、１つのマグネット１３６が配置される。

【0068】

複数のマグネット孔１３８は、内側マグネット孔（第１マグネット孔）３８Ａと外側マグネット孔（第２マグネット孔）１３８Ｂとを含む。実施形態の内側マグネット孔３８Ａの数は、外側マグネット孔１３８Ｂの数の２倍である。これら３つのマグネット孔１３８に配置される３つのマグネット１３６は、１つの磁極１０３を構成する。１つの磁極１０３を構成する３つのマグネット１３６が配置される３つのマグネット孔１３８を、マグネット孔１３８の組Ｓと呼ぶ。

【0069】

１つの組Ｓの一対の内側マグネット孔３８Ａのうち、磁極中心線Ｌの周方向一方側（＋θ側）の一方は、軸方向から見て、径方向外側へ向かうに従い周方向一方側（＋θ側）に向けて延びる。１つの組Ｓの一対の内側マグネット孔３８Ａのうち、磁極中心線Ｌの周方向他方側（－θ側）の他方は、軸方向から見て、径方向外側へ向かうに従い周方向他方側（－θ側）に向けて延びる。すなわち、１つの組Ｓに含まれる一対の内側マグネット孔３８Ａの周方向の間の距離は、径方向外側に向かうにつれて、徐々に大きくなる。一方で、外側マグネット孔１３８Ｂは、周方向において、一対の内側マグネット孔３８Ａの各径方向外側の端部間に配置される。外側マグネット孔１３８Ｂは、一対の内側マグネット孔３８Ａに対し径方向外側に配置される。外側マグネット孔１３８Ｂは、磁極中心線Ｌと直交して延びる。

【0070】

本変形例の内側マグネット孔３８Ａは、上述の実施形態と同様の構成を有する。すなわち、本変形例のロータコア１３２において、内側マグネット孔３８Ａは、上述の実施形態と同様の第１内側面５１を有する。このため、本変形例によれば、内側マグネット孔３８Ａ同士の間に配置される第１ブリッジ部３３の強度を高め、マグネット１３６を安定的に保持できる。

【0071】

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。回転電機の用途は、特に限定されない。回転電機は、例えば、車両を駆動させる用途以外の用途で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。また、回転電機が用いられる際の姿勢は、特に限定されない。

【0072】

以上に、本発明の実施形態およびその変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

【符号の説明】

【0073】

３…磁極、１０…回転電機、３０…ロータ、３２…ロータコア、３６…マグネット、３８、１３８…マグネット孔、３８Ａ…内側マグネット孔（第１マグネット孔）、３８Ｂ…外側マグネット孔、１３８Ｂ…外側マグネット孔（第２マグネット孔）、４０…ステータ、５１…第１内側面、５１ａ…第１湾曲部、５１ｂ…第２湾曲部、５１ｃ…第３湾曲部、５２…第２内側面、５８、５９…突起部、６１…直線部６１ａ、Ｌ…磁極中心線、Ｊ…中心軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】