特開 2024-132393 ロータ

(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】P2024132393

(43)【公開日】2024-10-01

(54)【発明の名称】ロータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/276 20220101AFI20240920BHJP

   H02K 21/14 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

H02K1/276

H02K21/14 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043135

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】日下部 徹

【テーマコード（参考）】

5H621

5H622

【Ｆターム（参考）】

5H621AA03

5H621BB07

5H621HH01

5H621JK10

5H621PP10

5H622CA02

5H622CA05

5H622CA07

5H622CA10

5H622CB03

5H622CB05

5H622PP04

5H622PP15

(57)【要約】

【課題】永久磁石の破損を抑制できるロータを提供する。
【解決手段】ロータ１２は、円筒状のロータコア３０と、ロータコア３０の径方向に対して傾斜する方向に延在するようにロータコア３０に設けられるとともにロータコア３０の周方向に並ぶ複数の磁石収容孔３１と、各磁石収容孔３１に収容され、磁石収容孔３１の延在方向における寸法Ｌ４０が磁石収容孔３１の延在方向の寸法Ｌ３１よりも短い永久磁石４０と、永久磁石４０をロータコア３０の径方向内側に向けて付勢する付勢部材６０と、ロータコア３０の周方向に隣り合う永久磁石４０と同じ磁極で向かい合う永久磁石４０の第１側面４１の磁束を遮蔽する位置で、磁石収容孔３１のうち径方向外側に位置する部分である外側収容孔３１ａを覆う磁気シールド部５０を備える。ロータコア３０の軸方向及び磁石収容孔３１の延在方向の両方と直交する幅方向における磁石収容孔３１の寸法は、延在方向で一定である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状のロータコアと、
前記ロータコアの径方向又は前記ロータコアの径方向に対して傾斜する方向に延在するように前記ロータコアに設けられるとともに前記ロータコアの周方向に並ぶ複数の磁石収容孔と、
複数の前記磁石収容孔のそれぞれに収容され、前記磁石収容孔の延在方向における寸法が前記磁石収容孔の延在方向の寸法よりも短い永久磁石と、
前記永久磁石を前記ロータコアの径方向内側に向けて付勢する付勢部材と、
前記永久磁石の前記ロータコアの周方向側の側面のうち、前記ロータコアの周方向に隣り合う前記永久磁石と同じ磁極で向かい合う側面である同極側面の磁束を遮蔽する位置で、前記磁石収容孔のうち、前記ロータコアの径方向外側に位置する部分である外側収容孔を覆う第１磁気シールド部と、
を備え、
前記ロータコアの軸方向及び前記磁石収容孔の延在方向の両方と直交する幅方向における前記磁石収容孔の寸法は、前記磁石収容孔の延在方向で一定であることを特徴とするロータ。

【請求項2】

前記永久磁石は、前記ロータコアの周方向に隣り合う前記永久磁石と異なる磁極で向かい合う異極側面を有し、
前記異極側面の磁束を遮蔽する位置で前記外側収容孔を覆う第２磁気シールド部をさらに備える請求項１に記載のロータ。

【請求項3】

前記ロータコアの径方向の外側から前記外側収容孔を覆う第３磁気シールド部をさらに備える請求項１に記載のロータ。

【請求項4】

前記ロータコアは、前記磁石収容孔を区画するとともに前記同極側面と対向する第１内側面を有し、
前記第１磁気シールド部は、前記磁石収容孔内に露出する第１露出面を有し、
前記第１露出面は、前記第１内側面と同一平面上に配置されている請求項１に記載のロータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１の回転電機は、複数の固定磁石と、複数の可動磁石と、複数の位置規制部材とを有するロータを備えている。固定磁石は、回転軸に固定されている。複数の固定磁石は、回転軸の周方向に並んでいる。回転軸の周方向に隣り合う固定磁石の間には、溝が設けられている。溝は、回転軸の径方向に延びている。溝は、外周側に設けられた幅広部と、内周側に設けられた幅狭部と、幅広部から幅狭部に向かうにつれて幅が狭くなる段部とを有している。可動磁石は、溝内に配置されている。可動磁石の幅は、幅狭部の幅とほぼ同じである。位置規制部材は、溝内における可動磁石の位置を規制している。

【0003】

ロータの低速回転時には、可動磁石は、溝内において幅狭部に位置している。ロータの回転速度が上昇すると、可動磁石は、遠心力を受けることによって、溝内を径方向外側に向かって移動する。このため、ロータの高速回転時には、可動磁石は、溝内において幅広部に位置している。可動磁石が幅広部に位置しているとき、回転軸の周方向における可動磁石の両側には空隙が生じる。したがって、ロータの高速回転時には、ロータの低速回転時よりも可動磁石の磁束が弱められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７－２８８９４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

永久磁石は、特許文献１のようにロータコアの径方向に沿って延びるように配置される場合だけでなく、ロータコアの径方向に対して傾斜する方向に延びるように配置される場合がある。この場合、特許文献１の溝を採用すると、永久磁石は、溝内をロータコアの径方向に対して傾斜する方向に移動する際に、幅狭部と段部との接続部分に生じるエッジに接触することによって破損するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記問題点を解決するためのロータは、円筒状のロータコアと、前記ロータコアの径方向又は前記ロータコアの径方向に対して傾斜する方向に延在するように前記ロータコアに設けられるとともに前記ロータコアの周方向に並ぶ複数の磁石収容孔と、複数の前記磁石収容孔のそれぞれに収容され、前記磁石収容孔の延在方向における寸法が前記磁石収容孔の延在方向の寸法よりも短い永久磁石と、前記永久磁石を前記ロータコアの径方向内側に向けて付勢する付勢部材と、前記永久磁石の前記ロータコアの周方向側の側面のうち、前記ロータコアの周方向に隣り合う前記永久磁石と同じ磁極で向かい合う側面である同極側面の磁束を遮蔽する位置で、前記磁石収容孔のうち、前記ロータコアの径方向外側に位置する部分である外側収容孔を覆う第１磁気シールド部と、を備え、前記ロータコアの軸方向及び前記磁石収容孔の延在方向の両方と直交する幅方向における前記磁石収容孔の寸法は、前記磁石収容孔の延在方向で一定であることを要旨とする。

【0007】

上記構成によれば、磁石収容孔の延在方向における永久磁石の寸法は、磁石収容孔の延在方向の寸法よりも短い。また、永久磁石は、付勢部材によってロータコアの径方向内側に向けて付勢されている。ロータが回転すると、永久磁石には遠心力が作用する。ロータの回転速度が高速になるほど、永久磁石に作用する遠心力は大きくなる。そして、永久磁石に作用する遠心力が付勢部材の付勢力よりも大きくなると、永久磁石は、磁石収容孔内を径方向外側に向かって移動する。したがって、ロータの高速回転時、永久磁石は、低速回転時よりも磁石収容孔内において径方向外側に位置している。

【0008】

上記構成によれば、第１磁気シールド部は、永久磁石の同極側面の磁束を遮蔽する位置で外側収容孔を覆っている。このため、永久磁石が外側収容孔に位置しているとき、永久磁石の磁束の一部は、第１磁気シールド部によって遮蔽される。したがって、ロータの高速回転時には、低速回転時よりも永久磁石の磁束が弱められる。その結果、ロータの低速回転時には回転電機のトルクを確保しつつ、ロータの高速回転時には回転電機の発電電圧を抑えることができる。よって、ロータの更なる高速回転が可能になる。

【0009】

上記構成によれば、磁石収容孔の幅方向の寸法は、延在方向で一定である。このため、磁石収容孔には、永久磁石が磁石収容孔内を延在方向に移動する際に永久磁石が接触するようなエッジが形成されていない。したがって、永久磁石の破損を抑制できる。

【0010】

上記ロータにおいて、前記永久磁石は、前記ロータコアの周方向に隣り合う前記永久磁石と異なる磁極で向かい合う異極側面を有し、前記異極側面の磁束を遮蔽する位置で前記外側収容孔を覆う第２磁気シールド部をさらに備えていてもよい。

【0011】

上記構成によれば、永久磁石が外側収容孔に位置するとき、永久磁石の磁束の一部は、第２磁気シールド部によっても遮蔽される。このため、ロータの高速回転時、永久磁石の磁束はより弱められる。したがって、ロータの高速回転時の回転電機の発電電圧をより抑えることができる。

【0012】

上記ロータは、前記ロータコアの径方向の外側から前記外側収容孔を覆う第３磁気シールド部をさらに備えていてもよい。
上記構成によれば、永久磁石が外側収容孔に位置するとき、永久磁石の磁束の一部は、第３磁気シールド部によっても遮蔽される。このため、ロータの高速回転時、永久磁石の磁束はより弱められる。したがって、ロータの高速回転時の回転電機の発電電圧をより抑えることができる。

【0013】

上記ロータにおいて、前記ロータコアは、前記磁石収容孔を区画するとともに前記同極側面と対向する第１内側面を有し、前記第１磁気シールド部は、前記磁石収容孔内に露出する第１露出面を有し、前記第１露出面は、前記第１内側面と同一平面上に配置されていてもよい。

【0014】

例えば、第１磁気シールド部が磁石収容孔内に露出していない場合、すなわち第１磁気シールド部と磁石収容孔との間にロータコアが介在している場合、永久磁石の磁束の一部は、ロータコアを通って漏れ出す。これに対し、上記構成によれば、第１磁気シールド部は、磁石収容孔内に露出する第１露出面を有している。つまり、第１磁気シールド部と磁石収容孔との間にはロータコアが介在していない。したがって、永久磁石の磁束の漏れを抑制できる。

【0015】

また、第１露出面は、磁石収容孔を区画する第１内側面と同一平面上に配置されている。このため、第１露出面と第１内側面とで段差が生じない。したがって、永久磁石が磁石収容孔内を延在方向に移動する際に永久磁石が接触するようなエッジが形成されることを回避できる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、永久磁石の破損を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態における回転電機を示す断面図である。

【図2】第１実施形態における回転電機の一部を示す拡大断面図である。

【図3】低速回転時のロータの一部を示す拡大断面図である。

【図4】高速回転時のロータの一部を示す拡大断面図である。

【図5】第２実施形態における回転電機の一部を示す拡大断面図である。

【図6】変更例における低速回転時のロータの一部を示す断面図である。

【図7】変更例における高速回転時のロータの一部を示す断面図である。

【図8】変更例におけるロータの一部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

［第１実施形態］
以下、ロータを具体化した第１実施形態を図１～図４にしたがって説明する。
図１に示すように、回転電機１０は、筒状のステータ１１と、筒状のロータ１２とを備えている。本実施形態では、ロータ１２は、ステータ１１の内側に配置されている。したがって、本実施形態の回転電機１０は、インナロータ型の回転電機である。

【0019】

ステータ１１は、ステータコア２０と、コイル２１とを有している。ステータコア２０は、円筒状のヨーク２３と、ヨーク２３の内周面から延出する複数のティース２４とを有している。複数のティース２４は、ヨーク２３の周方向において等間隔を空けて配置されている。コイル２１は、各ティース２４に巻回されている。

【0020】

＜ロータコア＞
ロータ１２は、円筒状のロータコア３０を有している。ロータコア３０は、例えば、複数の電磁鋼板が積層されることによって形成されている。本実施形態では、ロータコア３０の外周面３０ａは、ティース２４の先端面と対向している。

【0021】

ロータコア３０には、複数の磁石収容孔３１が設けられている。複数の磁石収容孔３１は、ロータコア３０の周方向において間隔を空けて並んでいる。本実施形態では、磁石収容孔３１は、ロータコア３０を軸方向に貫通している。磁石収容孔３１は、ロータコア３０の軸方向の両端面において開口している。磁石収容孔３１は、ロータコア３０の外周面３０ａよりも径方向内側に位置している。磁石収容孔３１は、ロータコア３０の外周面３０ａにおいて開口していない。

【0022】

第１実施形態の各磁石収容孔３１は、ロータコア３０の径方向に対して傾斜する方向に延在している。以下では、磁石収容孔３１が延在する方向を磁石収容孔３１の延在方向とする。第１実施形態では、磁石収容孔３１の延在方向は、ロータコア３０の径方向に対して傾斜する方向である。また、ロータコア３０の軸方向及び磁石収容孔３１の延在方向の両方と直交する方向を磁石収容孔３１の幅方向とする。

【0023】

第１実施形態では、磁石収容孔３１は、ロータコア３０の周方向において当該磁石収容孔３１の両側に位置する一対の磁石収容孔３１のうち、一方の磁石収容孔３１とはロータコア３０の径方向外側から内側に向かうにつれて遠ざかり、かつ他方の磁石収容孔３１とはロータコア３０の径方向外側から内側に向かうにつれて近付くように配置されている。つまり、複数の磁石収容孔３１は、ロータコア３０の周方向においてジグザグ形状に配置されている。

【0024】

図２に示すように、ロータコア３０の軸方向から見た磁石収容孔３１の形状は、矩形状である。磁石収容孔３１の幅方向の寸法Ｗ３１は、延在方向において一定である。ロータコア３０は、磁石収容孔３１を区画する第１内側面３１１及び第２内側面３１２を有している。第１内側面３１１と第２内側面３１２は、磁石収容孔３１の延在方向に沿って延びている。磁石収容孔３１の幅方向の寸法Ｗ３１は、第１内側面３１１と第２内側面３１２との距離に対応する。

【0025】

ロータコア３０には、複数のシールド収容部３２が設けられている。複数のシールド収容部３２は、ロータコア３０の周方向において磁石収容孔３１と対応する位置に配置されている。本実施形態では、シールド収容部３２は、ロータコア３０を軸方向に貫通している。シールド収容部３２は、ロータコア３０の軸方向の両端面において開口している。

【0026】

本実施形態では、ロータコア３０の軸方向から見たシールド収容部３２の形状は、Ｕ字状である。シールド収容部３２は、磁石収容孔３１のうち、ロータコア３０の径方向外側に位置する部分である外側収容孔３１ａを取り囲んでいる。

【0027】

シールド収容部３２は、第１収容部３２ａ、第２収容部３２ｂ、及び第３収容部３２ｃを有している。第１収容部３２ａ及び第２収容部３２ｂは、外側収容孔３１ａを磁石収容孔３１の幅方向に挟み込むように配置されている。第１収容部３２ａ及び第２収容部３２ｂはそれぞれ、磁石収容孔３１の延在方向に沿って延びている。第３収容部３２ｃは、磁石収容孔３１とロータコア３０の外周面３０ａとの間に配置されている。第３収容部３２ｃは、磁石収容孔３１の幅方向に沿って延びている。第３収容部３２ｃは、第１収容部３２ａの径方向外側に位置する端部と第２収容部３２ｂの径方向外側に位置する端部とを接続している。

【0028】

図３に示すように、ロータコア３０は、第１収容部３２ａを区画する第１区画面３２１と、第２収容部３２ｂを区画する第２区画面３２２とを有している。第１区画面３２１及び第２区画面３２２はそれぞれ、磁石収容孔３１の延在方向に沿って延びている。第１区画面３２１は、第１内側面３１１に対して凹んだ面である。第２区画面３２２は、第２内側面３１２に対して凹んだ面である。ロータコア３０は、第１内側面３１１と第１区画面３２１とを接続する第１段差面３０ｂと、第２内側面３１２と第２区画面３２２とを接続する第２段差面３０ｃとを有している。第１段差面３０ｂ及び第２段差面３０ｃはそれぞれ、磁石収容孔３１の幅方向に沿って延びている。

【0029】

＜永久磁石＞
図１及び図２に示すように、ロータ１２は、複数の永久磁石４０を有している。永久磁石４０は、複数の磁石収容孔３１のそれぞれに収容されている。したがって、複数の永久磁石４０は、ロータコア３０の周方向において間隔を空けて並んでいる。

【0030】

ロータコア３０の軸方向から見た永久磁石４０の形状は、矩形状である。永久磁石４０は、第１側面４１、第２側面４２、第３側面４３、及び第４側面４４を有している。第１側面４１及び第２側面４２はそれぞれ、永久磁石４０のロータコア３０の周方向側の側面である。第１側面４１及び第２側面４２はそれぞれ、磁石収容孔３１の延在方向に沿って延びている。第３側面４３及び第４側面４４はそれぞれ、磁石収容孔３１の幅方向に沿って延びている。永久磁石４０の第１側面４１は、ロータコア３０の第１内側面３１１と対向している。永久磁石４０の第２側面４２は、ロータコア３０の第２内側面３１２と対向している。

【0031】

磁石収容孔３１の延在方向における永久磁石４０の寸法Ｌ４０は、磁石収容孔３１の延在方向の寸法Ｌ３１よりも短い。磁石収容孔３１の延在方向における永久磁石４０の寸法Ｌ４０は、第３側面４３と第４側面４４との距離に対応する。磁石収容孔３１の幅方向における永久磁石４０の寸法は、磁石収容孔３１の延在方向において一定である。磁石収容孔３１の幅方向における永久磁石４０の寸法は、第１側面４１と第２側面４２との距離に対応する。

【0032】

永久磁石４０は、磁石収容孔３１の幅方向に磁化されている。したがって、第１側面４１がＮ極である場合、第２側面４２はＳ極である。第１側面４１がＳ極である場合、第２側面４２はＮ極である。

【0033】

第１実施形態では、永久磁石４０は、ロータコア３０の周方向において当該永久磁石４０の両側に位置する一対の永久磁石４０のうち、一方の永久磁石４０とは同じ磁極で向かい合い、かつ他方の永久磁石４０とは異なる磁極で向かい合うように配置されている。永久磁石４０の第１側面４１は、ロータコア３０の周方向に隣り合う永久磁石４０と同じ磁極で向かい合う同極側面である。永久磁石４０の第２側面４２は、ロータコア３０の周方向に隣り合う永久磁石４０と異なる磁極で向かい合う異極側面である。永久磁石４０の第３側面４３は、ロータコア３０の径方向外側に位置する側面である。永久磁石４０の第４側面４４は、ロータコア３０の径方向内側に位置する側面である。

【0034】

＜磁気シールド部＞
ロータ１２は、複数の磁気シールド部５０を有している。本実施形態の磁気シールド部５０は、非磁性体からなる。本実施形態の磁気シールド部５０は、Ｕ字状をなしている。磁気シールド部５０は、第１部位５１、第２部位５２、及び第３部位５３を有している。第１部位５１、第２部位５２、及び第３部位５３はそれぞれ、平板状である。第１部位５１と第２部位５２は、平行に延びている。第３部位５３は、第１部位５１の一端部と第２部位５２の一端部とを連結している。

【0035】

磁気シールド部５０は、複数のシールド収容部３２のそれぞれに収容されている。したがって、複数の磁気シールド部５０は、ロータコア３０の周方向において永久磁石４０と対応する位置に配置されている。第１部位５１は、第１収容部３２ａに収容されている。第２部位５２は、第２収容部３２ｂに収容されている。第３部位５３は、第３収容部３２ｃに収容されている。

【0036】

第１部位５１は、永久磁石４０の第１側面４１の磁束を遮蔽する位置で、磁石収容孔３１の外側収容孔３１ａを覆っている。したがって、第１部位５１は、永久磁石４０の同極側面の磁束を遮蔽する位置で、外側収容孔３１ａを覆う第１磁気シールド部である。第２部位５２は、永久磁石４０の第２側面４２の磁束を遮蔽する位置で、磁石収容孔３１の外側収容孔３１ａを覆っている。したがって、第２部位５２は、永久磁石４０の異極側面の磁束を遮蔽する位置で外側収容孔３１ａを覆う第２磁気シールド部である。第３部位５３は、ロータコア３０の径方向外側から磁石収容孔３１の外側収容孔３１ａを覆っている。したがって、第３部位５３は、ロータコア３０の径方向外側から外側収容孔３１ａを覆う第３磁気シールド部である。

【0037】

図３に示すように、磁気シールド部５０の第１部位５１は、磁石収容孔３１内に露出する第１露出面５１ａを有している。第１露出面５１ａは、第１部位５１における第１区画面３２１と対向する面とは反対側の面である。また、磁気シールド部５０の第２部位５２は、磁石収容孔３１内に露出する第２露出面５２ａを有している。第２露出面５２ａは、第２部位５２における第２区画面３２２と対向する面とは反対側の面である。磁気シールド部５０の第３部位５３は、磁石収容孔３１内に露出する第３露出面５３ａを有している。第３露出面５３ａは、第３部位５３におけるロータコア３０と対向する面とは反対側の面である。

【0038】

第１部位５１の厚さＴ５１は、磁石収容孔３１の幅方向における第１段差面３０ｂの寸法Ｗ３０ｂと同じである。したがって、第１部位５１の第１露出面５１ａは、第１内側面３１１と同一平面上に配置されている。第２部位５２の厚さＴ５２は、磁石収容孔３１の幅方向における第２段差面３０ｃの寸法Ｗ３０ｃと同じである。したがって、第２部位５２の第２露出面５２ａは、第２内側面３１２と同一平面上に配置されている。

【0039】

＜付勢部材＞
図１及び図２に示すように、ロータ１２は、複数の付勢部材６０を有している。付勢部材６０は、永久磁石４０とともに磁石収容孔３１内に収容されている。付勢部材６０は、永久磁石４０をロータコア３０の径方向内側に向けて付勢している。付勢部材６０は、例えば、スプリングである。本実施形態では、付勢部材６０は、永久磁石４０よりも径方向外側に配置されている。付勢部材６０の第１端部は、磁気シールド部５０の第３部位５３に連結されている。付勢部材６０の第１端部とは反対側の端部である第２端部は、永久磁石４０の第３側面４３に連結されている。

【0040】

［第１実施形態の作用］
本実施形態の作用を説明する。
ロータコア３０は、永久磁石４０が収容される磁石収容孔３１を有している。磁石収容孔３１は、ロータコア３０の径方向に対して傾斜する方向に延在している。磁石収容孔３１の延在方向における永久磁石４０の寸法Ｌ４０は、磁石収容孔３１の延在方向の寸法Ｌ３１よりも短い。また、永久磁石４０は、付勢部材６０によってロータコア３０の径方向内側に向けて付勢されている。

【0041】

ロータ１２が回転すると、永久磁石４０には遠心力が作用する。ロータ１２の回転速度が高速になるほど、永久磁石４０に作用する遠心力は大きくなる。
図３に示すように、ロータ１２の低速回転時、付勢部材６０の付勢力は、永久磁石４０に作用する遠心力よりも大きい。このとき、永久磁石４０は、磁石収容孔３１内において径方向内側寄りに保持されている。

【0042】

図４に示すように、ロータ１２の回転速度が上昇することによって永久磁石４０に作用する遠心力が付勢部材６０の付勢力よりも大きくなると、永久磁石４０は、付勢部材６０を縮めながら、磁石収容孔３１内を径方向外側に向かって移動する。したがって、ロータ１２の高速回転時、永久磁石４０は、低速回転時よりも磁石収容孔３１内において径方向外側に位置している。

【0043】

磁気シールド部５０の第１部位５１は、永久磁石４０の第１側面４１の磁束を遮蔽する位置で外側収容孔３１ａを覆っている。このため、永久磁石４０が外側収容孔３１ａに位置しているとき、永久磁石４０の磁束の一部は、磁気シールド部５０の第１部位５１によって遮蔽される。

【0044】

また、本実施形態では、磁気シールド部５０の第２部位５２は、永久磁石４０の第２側面４２の磁束を遮蔽する位置で外側収容孔３１ａを覆っている。このため、永久磁石４０が外側収容孔３１ａに位置しているとき、永久磁石４０の磁束の一部は、磁気シールド部５０の第２部位５２によっても遮蔽される。

【0045】

さらに、本実施形態では、磁気シールド部５０の第３部位５３は、ロータコア３０の径方向外側から外側収容孔３１ａを覆っている。このため、永久磁石４０が外側収容孔３１ａに位置しているとき、永久磁石４０の磁束の一部は、磁気シールド部５０の第３部位５３によっても遮蔽される。

【0046】

したがって、ロータ１２の高速回転時には、低速回転時よりも永久磁石４０の磁束が弱められる。その結果、ロータ１２の低速回転時には回転電機１０のトルクを確保しつつ、ロータ１２の高速回転時には回転電機１０の発電電圧を抑えることができる。よって、ロータ１２の更なる高速回転が可能になる。

【0047】

このように永久磁石４０は、ロータ１２の回転速度の変化に応じて磁石収容孔３１内を延在方向に移動する。磁石収容孔３１の幅方向の寸法Ｗ３１は、延在方向で一定である。このため、磁石収容孔３１には、永久磁石４０が磁石収容孔３１内を延在方向に移動する際に永久磁石４０が接触するようなエッジが形成されていない。したがって、永久磁石４０の破損を抑制できる。

【0048】

［第１実施形態の効果］
本実施形態の効果を説明する。
（１－１）磁石収容孔３１の延在方向における永久磁石４０の寸法Ｌ４０は、磁石収容孔３１の延在方向の寸法Ｌ３１よりも短い。また、永久磁石４０は、付勢部材６０によってロータコア３０の径方向内側に向けて付勢されている。ロータ１２が回転すると、永久磁石４０には遠心力が作用する。ロータ１２の回転速度が高速になるほど、永久磁石４０に作用する遠心力は大きくなる。そして、永久磁石４０に作用する遠心力が付勢部材６０の付勢力よりも大きくなると、永久磁石４０は、磁石収容孔３１内を径方向外側に向かって移動する。したがって、ロータ１２の高速回転時、永久磁石４０は、低速回転時よりも磁石収容孔３１内において径方向外側に位置している。

【0049】

磁気シールド部５０は、永久磁石４０の第１側面４１の磁束を遮蔽する位置で外側収容孔３１ａを覆う第１部位５１を有している。このため、永久磁石４０が外側収容孔３１ａに位置するとき、永久磁石４０の磁束の一部は、磁気シールド部５０の第１部位５１によって遮蔽される。したがって、ロータ１２の高速回転時には、低速回転時よりも永久磁石４０の磁束が弱められる。その結果、ロータ１２の低速回転時には、回転電機１０のトルクを確保しつつ、ロータ１２の高速回転時には、回転電機１０の発電電圧を抑えることができる。よって、ロータ１２の更なる高速回転が可能になる。

【0050】

磁石収容孔３１の幅方向の寸法Ｗ３１は、延在方向で一定である。このため、磁石収容孔３１には、永久磁石４０が磁石収容孔３１内を延在方向に移動する際に永久磁石４０が接触するようなエッジが形成されていない。したがって、永久磁石４０の破損を抑制できる。

【0051】

（１－２）第１実施形態では、永久磁石４０の第２側面４２は、ロータコア３０の周方向に隣り合う永久磁石４０と異なる磁極で向かい合う異極側面である。つまり、第１実施形態の永久磁石４０は、異極側面を有している。磁気シールド部５０の第２部位５２は、永久磁石４０の第２側面４２の磁束を遮蔽する位置で外側収容孔３１ａを覆っている。このため、永久磁石４０が外側収容孔３１ａに位置するとき、永久磁石４０の磁束の一部は、磁気シールド部５０の第２部位５２によっても遮蔽される。このため、ロータ１２の高速回転時、永久磁石４０の磁束はより弱められる。したがって、ロータ１２の高速回転時の回転電機１０の発電電圧をより抑えることができる。

【0052】

（１－３）磁気シールド部５０の第３部位５３は、ロータコア３０の径方向外側から外側収容孔３１ａを覆っている。このため、永久磁石４０が外側収容孔３１ａに位置するとき、永久磁石４０の磁束の一部は、磁気シールド部５０の第３部位５３によっても遮蔽される。このため、ロータ１２の高速回転時、永久磁石４０の磁束はさらに弱められる。したがって、ロータ１２の高速回転時の回転電機１０の発電電圧をさらに抑えることができる。

【0053】

（１－４）例えば、磁気シールド部５０の第１部位５１が磁石収容孔３１内に露出していない場合、すなわち第１部位５１と磁石収容孔３１との間にロータコア３０が介在している場合、永久磁石４０の磁束の一部は、ロータコア３０を通って漏れ出す。これに対し、本実施形態では、磁気シールド部５０の第１部位５１は、磁石収容孔３１内に露出する第１露出面５１ａを有している。つまり、第１部位５１と磁石収容孔３１との間にはロータコア３０が介在していない。したがって、永久磁石４０の磁束の漏れを抑制できる。

【0054】

また、第１露出面５１ａは、磁石収容孔３１を区画するとともに永久磁石４０の第１側面４１と対向する第１内側面３１１と同一平面上に配置されている。このため、第１露出面５１ａと第１内側面３１１とで段差が生じない。したがって、永久磁石４０が磁石収容孔３１内を延在方向に移動する際に永久磁石４０が接触するようなエッジが形成されることを回避できる。

【0055】

（１－５）磁気シールド部５０の第２部位５２は、磁石収容孔３１内に露出する第２露出面５２ａを有している。つまり、第２部位５２と磁石収容孔３１との間にはロータコア３０が介在していない。したがって、永久磁石４０の磁束の漏れを抑制できる。また、第２露出面５２ａは、磁石収容孔３１を区画するとともに永久磁石４０の第２側面４２と対向する第２内側面３１２と同一平面上に配置されている。このため、第２露出面５２ａと第２内側面３１２とで段差が生じない。したがって、永久磁石４０が磁石収容孔３１内を延在方向に移動する際に永久磁石４０が接触するようなエッジが形成されることを回避できる。

【0056】

（１－６）例えば、磁石収容孔３１がロータコア３０の外周面３０ａにおいて開口している場合、磁石収容孔３１の開口を閉塞する蓋部材をロータコア３０に固定する必要がある。蓋部材は、ロータ１２の高速回転時に永久磁石４０がロータコア３０の外周面３０ａよりも外側に飛び出すことを抑制する。また、付勢部材６０が永久磁石４０よりも径方向外側に位置している場合、蓋部材は、ロータ１２の高速回転時に付勢部材６０の弾性力を受ける。このため、蓋部材とロータコア３０との固定箇所には、ロータ１２の高速回転時に蓋部材がロータコア３０から外れないような強度が求められる。

【0057】

これに対し、上記実施形態では、磁石収容孔３１は、ロータコア３０の外周面３０ａにおいて開口していない。この場合、永久磁石４０の径方向外側にはロータコア３０の一部が存在しているため、蓋部材が不要である。したがって、蓋部材をロータコア３０に固定する作業が不要である。また、永久磁石４０の径方向外側に位置する部分がロータコア３０と別部材ではないことによって、強度を確保しやすい。

【0058】

［第２実施形態］
以下、ロータを具体化した第２実施形態を図５にしたがって説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成について説明する。第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。

【0059】

図５に示すように、各磁石収容孔３１は、ロータコア３０の径方向に延在している。したがって、磁石収容孔３１の延在方向は、ロータコア３０の径方向と一致している。磁石収容孔３１の幅方向は、ロータコア３０の径方向に対して直交している。

【0060】

永久磁石４０は、ロータコア３０の周方向において当該永久磁石４０の両側に位置する一対の永久磁石４０のうち、一方の永久磁石４０と同じ磁極で向かい合い、かつ他方の永久磁石４０とも同じ磁極で向かい合うように配置されている。したがって、永久磁石４０の第１側面４１及び第２側面４２はそれぞれ、ロータコア３０の周方向に隣り合う永久磁石４０と同じ磁極で向かい合う同極側面である。つまり、第１実施形態の永久磁石４０は、同極側面及び異極側面を１面ずつ有していたのに対し、第２実施形態の永久磁石４０は、同極側面を２面有している。

【0061】

磁気シールド部５０の第１部位５１は、永久磁石４０の第１側面４１の磁束を遮蔽する位置で外側収容孔３１ａを覆っている。したがって、第１部位５１は、永久磁石４０の同極側面の磁束を遮蔽する位置で外側収容孔３１ａを覆う第１磁気シールド部である。磁気シールド部５０の第２部位５２は、永久磁石４０の第２側面４２の磁束を遮蔽する位置で外側収容孔３１ａを覆っている。したがって、第２部位５２は、永久磁石４０の同極側面の磁束を遮蔽する位置で外側収容孔３１ａを覆う第１磁気シールド部である。磁気シールド部５０の第３部位５３は、ロータコア３０の径方向外側から外側収容孔３１ａを覆っている。したがって、第３部位５３は、ロータコア３０の径方向外側から外側収容孔３１ａを覆う第３磁気シールド部である。つまり、第１実施形態のロータ１２は、第１～第３磁気シールド部を有していたのに対し、第２実施形態のロータ１２は、第１磁気シールド部及び第３磁気シールド部を有している。

【0062】

第２実施形態の効果では、第１実施形態の効果（１－１），（１－３），（１－４），（１－６）と同様の効果が得られる。
［変更例］
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施できる。上記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できる。

【0063】

○ ロータ１２は、ステータ１１の外側に配置されていてもよい。すなわち、回転電機１０は、アウタロータ型の回転電機であってもよい。
○ 付勢部材６０は、スプリングでなくてもよい。付勢部材６０は、永久磁石４０をロータコア３０の径方向内側に向けて付勢可能であれば、例えば、ゴム部材のような弾性部材であってもよい。

【0064】

○ 付勢部材６０は、ロータコア３０の径方向において永久磁石４０よりも外側に位置していなくてもよい。
図６及び図７に示すように、付勢部材６０は、ロータコア３０の径方向において永久磁石４０よりも内側に配置されていてもよい。この場合、付勢部材６０の第１端部は、永久磁石４０の第４側面４４に連結されている。付勢部材６０の第２端部は、磁石収容孔３１を区画する面であって、ロータコア３０の径方向内側に位置する面である第３内側面３１３に連結されている。

【0065】

図６に示すように、ロータ１２の低速回転時、永久磁石４０は、磁石収容孔３１内において径方向の中央付近に保持されている。図７に示すように、永久磁石４０に作用する遠心力が付勢部材６０の付勢力よりも大きくなると、永久磁石４０は、付勢部材６０を伸ばしながら、磁石収容孔３１内を径方向外側に向かって移動する。

【0066】

○ 磁気シールド部５０の第１部位５１、第２部位５２、及び第３部位５３は別体であってもよい。
○ ロータ１２は、第１磁気シールド部を有していれば、第２磁気シールド部を有していなくてもよい。ロータ１２は、第１磁気シールド部を有していれば、第３磁気シールド部を有していなくてもよい。

【0067】

第１実施形態の場合、磁気シールド部５０は、第１部位５１のみを有していてもよいし、第１部位５１及び第２部位５２を有していてもよいし、第１部位５１及び第３部位５３を有していてもよい。第２実施形態の場合、磁気シールド部５０は、第１部位５１及び第２部位５２を有していれば、第３部位５３は有していなくてもよい。

【0068】

○ 図８に示すように、磁気シールド部５０の第１部位５１は、磁石収容孔３１内に露出していなくてもよい。磁気シールド部５０の第１部位５１と磁石収容孔３１との間にはロータコア３０が介在していてもよい。また、磁気シールド部５０の第２部位５２は、磁石収容孔３１内に露出していなくてもよい。磁気シールド部５０の第２部位５２と磁石収容孔３１との間にはロータコア３０が介在していてもよい。

【0069】

図８では、磁気シールド部５０の第３部位５３は、磁石収容孔３１内に露出する第３露出面５３ａを有しているが、第３部位５３も磁石収容孔３１内に露出していなくてもよい。磁気シールド部５０の第３部位５３と磁石収容孔３１との間にはロータコア３０が介在していてもよい。この場合、付勢部材６０の第１端部は、磁石収容孔３１を区画する面であって、ロータコア３０の径方向外側に位置する面に連結される。

【0070】

○ 磁気シールド部５０は、非磁性体からなる部材でなくてもよい。磁気シールド部５０は、永久磁石４０の磁束を遮蔽可能であれば、例えば、空隙でもよい。
○ 磁石収容孔３１及びシールド収容部３２はそれぞれ、ロータコア３０を軸方向に貫通していなくてもよい。磁石収容孔３１及びシールド収容部３２はそれぞれ、ロータコア３０の軸方向の一端面において開口するとともに、ロータコア３０の軸方向の他端面では開口していなくてもよい。

【0071】

○ 磁石収容孔３１は、ロータコア３０の外周面３０ａにおいて開口していてもよい。この場合、ロータ１２は、ロータコア３０の外周面３０ａにおいて開口する磁石収容孔３１の開口を閉塞する蓋部材を備えるのが好ましい。蓋部材は、ロータコア３０に固定される。例えば、第３磁気シールド部が蓋部材を兼ねていてもよい。

【0072】

［付記］
上記各実施形態及び変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
［１］円筒状のロータコアと、前記ロータコアの径方向又は前記ロータコアの径方向に対して傾斜する方向に延在するように前記ロータコアに設けられるとともに前記ロータコアの周方向に並ぶ複数の磁石収容孔と、複数の前記磁石収容孔のそれぞれに収容され、前記磁石収容孔の延在方向における寸法が前記磁石収容孔の延在方向の寸法よりも短い永久磁石と、前記永久磁石を前記ロータコアの径方向内側に向けて付勢する付勢部材と、前記永久磁石の前記ロータコアの周方向側の側面のうち、前記ロータコアの周方向に隣り合う前記永久磁石と同じ磁極で向かい合う側面である同極側面の磁束を遮蔽する位置で、前記磁石収容孔のうち、前記ロータコアの径方向外側に位置する部分である外側収容孔を覆う第１磁気シールド部と、を備え、前記ロータコアの軸方向及び前記磁石収容孔の延在方向の両方と直交する幅方向における前記磁石収容孔の寸法は、前記磁石収容孔の延在方向で一定であることを特徴とするロータ。

【0073】

［２］前記永久磁石は、前記ロータコアの周方向に隣り合う前記永久磁石と異なる磁極で向かい合う異極側面を有し、前記異極側面の磁束を遮蔽する位置で前記外側収容孔を覆う第２磁気シールド部をさらに備える［１］に記載のロータ。

【0074】

［３］前記ロータコアの径方向の外側から前記外側収容孔を覆う第３磁気シールド部をさらに備える［１］又は［２］に記載のロータ。
［４］前記ロータコアは、前記磁石収容孔を区画するとともに前記同極側面と対向する第１内側面を有し、前記第１磁気シールド部は、前記磁石収容孔内に露出する第１露出面を有し、前記第１露出面は、前記第１内側面と同一平面上に配置されている［１］～［３］の何れか１つに記載のロータ。

【符号の説明】

【0075】

１２…ロータ、３０…ロータコア、３１…磁石収容孔、３１ａ…外側収容孔、４０…永久磁石、４１…同極側面としての第１側面、４２…異極側面としての第２側面、５１…第１磁気シールド部としての第１部位、５１ａ…第１露出面、５２…第２磁気シールド部としての第２部位、５３…第３磁気シールド部としての第３部位、６０…付勢部材、３１１…第１内側面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】