特開 2024-134221 同期リラクタンスモータの回転子および同期リラクタンスモータ

(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】P2024134221

(43)【公開日】2024-10-03

(54)【発明の名称】同期リラクタンスモータの回転子および同期リラクタンスモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/22 20060101AFI20240926BHJP

【ＦＩ】

H02K1/22 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023044418

(22)【出願日】2023-03-20

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】松川 慎理

(72)【発明者】

【氏名】篠原 啓記

(72)【発明者】

【氏名】山本 良樹

(72)【発明者】

【氏名】大熊 仁明

【テーマコード（参考）】

5H601

【Ｆターム（参考）】

5H601AA09

5H601CC01

5H601CC17

5H601DD01

5H601DD11

5H601GA02

5H601GA25

5H601GA34

5H601GC02

5H601GC12

(57)【要約】

【課題】従来よりも材料歩留まり、加工性および取扱性が良い同期リラクタンスモータの回転子を得ること。
【解決手段】同期リラクタンスモータの回転子３０は、半径方向に並んだ複数のフラックスバリア３２によって磁極が形成される回転子鉄心３１と、回転子鉄心３１の軸方向の両端部のそれぞれに配置されている端板５０とを備える。端板５０の外周面は、半径方向外側に突出する円弧形状に形成されて回転子鉄心３１の周方向に互いに間隔を空けて配置された複数の円弧形状部５１と、隣り合う円弧形状部５１の間に配置されて直線状に形成された複数の直線部５２とを有している。端板５０の半径方向の中心Ｐを挟んで向かい合う直線部５２は、互いに平行である。平行する直線部５２の間の距離Ｌは、回転子鉄心３１の外径Ｒ１よりも小さい。円弧形状部５１の少なくとも一部は、周方向で回転子鉄心３１のｑ軸４３に重なる位置に配置されている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半径方向に並んだ複数のフラックスバリアによって磁極が形成される回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の軸方向の両端部のそれぞれに配置されている端板と、
を備え、
前記端板の外周面は、
前記半径方向外側に突出する円弧形状に形成されて、前記回転子鉄心の周方向に互いに間隔を空けて配置された複数の円弧形状部と、
隣り合う前記円弧形状部の間に配置されて、直線状に形成された複数の直線部と、
を有し、
前記端板の前記半径方向の中心を挟んで向かい合う前記直線部は、互いに平行であり、
平行する前記直線部の間の距離は、前記回転子鉄心の外径よりも小さく、
前記円弧形状部の少なくとも一部は、前記周方向で前記回転子鉄心のｑ軸に重なる位置に配置されていることを特徴とする同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項2】

前記回転子鉄心の外径をＲ１、前記端板の外径をＲ２、固定子鉄心の内径をＲ３としたときに、Ｒ１≦Ｒ２＜Ｒ３の関係が成立することを特徴とする請求項１に記載の同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項3】

前記回転子鉄心の外径をＲ１、前記回転子鉄心の前記軸方向の一方の端部に配置された前記端板の外径をＲ２ａ、前記回転子鉄心の前記軸方向の他方の端部に配置された前記端板の外径をＲ２ｂ、固定子鉄心の内径をＲ３としたときに、Ｒ１≦Ｒ２ｂ＜Ｒ３＜Ｒ２ａの関係が成立することを特徴とする請求項１に記載の同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項4】

前記端板には、前記回転子鉄心に設けられるスキューの形成位置の基準となる目印が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の同期リラクタンスモータの回転子。

【請求項5】

固定子と、
前記固定子の内周に配置される請求項１から３のいずれか１つに記載の同期リラクタンスモータの回転子と、
を備えていることを特徴とする同期リラクタンスモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、リラクタンストルクを利用して回転する同期リラクタンスモータの回転子およびこの回転子を備える同期リラクタンスモータに関する。

【背景技術】

【0002】

同期リラクタンスモータは、固定子のコイルに電流を流すことにより生じる磁束によって、回転子にリラクタンストルクを発生させて回転力を得る。回転子を構成する回転子鉄心は、リラクタンストルクを増大させて電気的性能を向上させるために、突極性を持たせた特徴的な形状をとる。具体的には、回転子鉄心は、ｑ軸の磁束を妨げるように、半径方向に並んだ複数のフラックスバリアを有している。

【0003】

一般的に、同期リラクタンスモータには、回転子鉄心の軸方向の変形を抑制することおよび回転子のバランスを取ることを目的として、回転子鉄心の軸方向の両端部に接触するように端板を配置する構造が用いられている。この端板に漏れ磁束が通ると、トルクが低下したり、渦電流損が増えて同期リラクタンスモータの効率が低下したりする。そこで、トルクの低下や渦電流損による損失を抑制するために、材料の組み合わせや形状を工夫した端板が開発されている。

【0004】

例えば、特許文献１には、フラックスバリアである複数のスリットを有する回転子鉄心と、回転子鉄心の軸方向の両端部に配置された端板であるバランスリングとを備える同期リラクタンスモータが記載されている。バランスリングは、磁性材料である第１リングと、非磁性材料である第２リングとの２部品で構成されている。

【0005】

磁性体である第１リングは、回転子鉄心の磁路と重複しない形状である。具体的には、第１リングは、スリット間の磁路を避けるように形成された十文字形状であり、第１リングは、磁路以外の部分で回転子鉄心に接触している。一方、第２リングは、第１リングの外周に配置されるリング形状であり、第２リングの外径は、回転子鉄心の外径と概ね同一で回転子のバランスを取れる厚みを有している。第１リングの外周面は、焼きばめ、接着などにより第２リングの内周面に結合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１５－１０４２２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、第２リングの外周形状が円形状、すなわちバランスリングが円板であるため、１枚の非磁性材料から複数のバランスリングを切り抜く際に捨てる部分が多くなり、材料歩留まりが悪いという問題がある。

【0008】

また、特許文献１に開示された技術では、バランスリングが円板であるため、端板のバランスを修正する作業を行う際にバランスリングの曲面状の外周面に半径方向外側から穴開け加工を行う必要があり、加工性が悪いという問題がある。

【0009】

また、特許文献１に開示された技術では、バランスリングが円板であるため、同期リラクタンスモータの組立時、保守時などに回転子を作業台などに置いたときに、回転子が転がりやすくなり、取扱性が悪いという問題がある。

【0010】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、従来よりも材料歩留まり、加工性および取扱性が良い同期リラクタンスモータの回転子を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる同期リラクタンスモータの回転子は、半径方向に並んだ複数のフラックスバリアによって磁極が形成される回転子鉄心と、回転子鉄心の軸方向の両端部のそれぞれに配置されている端板と、を備えている。端板の外周面は、半径方向外側に突出する円弧形状に形成されて、回転子鉄心の周方向に互いに間隔を空けて配置された複数の円弧形状部と、隣り合う円弧形状部の間に配置されて、直線状に形成された複数の直線部と、を有している。端板の半径方向の中心を挟んで向かい合う直線部は、互いに平行である。平行する直線部の間の距離は、回転子鉄心の外径よりも小さい。円弧形状部の少なくとも一部は、周方向で回転子鉄心のｑ軸に重なる位置に配置されている。

【発明の効果】

【0012】

本開示にかかる同期リラクタンスモータの回転子は、従来よりも材料歩留まり、加工性および取扱性が良いという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータの構成を示した片側断面模式図

【図2】実施の形態１にかかる他の同期リラクタンスモータの構成を示した片側断面模式図

【図3】実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータの固定子および回転子の構成を示した断面図

【図4】実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータの回転子鉄心の構成を示した図

【図5】実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータの端板の構成を示した図

【図6】実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータの回転子鉄心および端板の構成を示した図

【図7】実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータの他の端板の構成を示した図

【図8】実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータの構成を示した片側断面模式図

【図9】比較例にかかる端板の製造方法を説明するための図

【図10】実施の形態１にかかる端板の製造方法を説明するための図

【図11】実施の形態１にかかる他の端板の製造方法を説明するための図

【図12】比較例にかかる端板の穴開け加工を説明するための図

【図13】実施の形態１にかかる端板の穴開け加工を説明するための図

【図14】実施の形態２にかかる同期リラクタンスモータの構成を示した片側断面模式図

【図15】実施の形態３にかかる同期リラクタンスモータの端板の構成を示した図

【図16】実施の形態３にかかる同期リラクタンスモータの回転子鉄心および端板の構成を示した図

【図17】実施の形態３にかかる回転子鉄心にスキューを形成する前の状態を模式的に示した斜視図であって、目印を用いたスキューの形成方法の一例を示す図

【図18】実施の形態３にかかる回転子鉄心にスキューを形成した後の状態を模式的に示した斜視図であって、目印を用いたスキューの形成方法の一例を示す図

【図19】実施の形態３にかかる回転子鉄心にスキューを形成する前の状態を模式的に示した斜視図であって、目印を用いたスキューの形成方法の他の例を示す図

【図20】実施の形態３にかかる回転子鉄心にスキューを形成した後の状態を模式的に示した斜視図あって、目印を用いたスキューの形成方法の他の例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、実施の形態にかかる同期リラクタンスモータの回転子および同期リラクタンスモータを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0015】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータ１０の構成を示した片側断面模式図である。図１に示すように、同期リラクタンスモータ１０は、ハウジング１１と、固定子２０と、回転子３０とを備えている。固定子２０の後記する固定子鉄心２１、回転子３０の後記する回転子鉄心３１は、いずれも中心軸Ｃを有する円筒形状に形成されている。以下、同期リラクタンスモータ１０の各構成要素について方向を説明するときには、中心軸Ｃと平行な方向を軸方向、中心軸Ｃと直交する方向を半径方向、中心軸Ｃを中心とする回転方向を周方向とする。本明細書において内周および外周といった場合には、円筒形状の固定子鉄心２１、円筒形状の回転子鉄心３１における内周および外周を意味する。

【0016】

ハウジング１１は、有底円筒形状のフレーム１２と、フレーム１２の開口部を閉塞するブラケット１３とを有している。固定子２０は、ハウジング１１の内部に配置されている。固定子２０は、フレーム１２の円筒部に内嵌状態に固着されている。回転子３０は、固定子２０の内周に配置されている。回転子３０には、中心軸Ｃに沿って延びるシャフト３３が設けられている。フレーム１２の底部およびブラケット１３のそれぞれには、回転子３０のシャフト３３を回転可能に支持するベアリング１４が設けられている。

【0017】

図２は、実施の形態１にかかる他の同期リラクタンスモータ１０Ａの構成を示した片側断面模式図である。同期リラクタンスモータ１０Ａは、ハウジング１１Ａと、固定子２０と、回転子３０とを備えている。図２に示すように、同期リラクタンスモータ１０Ａのハウジング１１Ａは、円筒形状のフレーム１２Ａと、フレーム１２Ａの軸方向の両端部の開口部を閉塞する２つのブラケット１３とを有する構造でもよい。

【0018】

図３は、実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータ１０の固定子２０および回転子３０の構成を示した断面図である。図３は、固定子２０および回転子３０を軸方向と直交する方向で切った図であるが、図３では、理解の容易化のため、ハッチングを省略している。固定子２０は、固定子鉄心２１と、複数の固定子コイル２２とを備えている。

【0019】

固定子鉄心２１の形状は、円筒形状である。固定子鉄心２１は、円環状に並んだ複数のティース２１ａと、複数のティース２１ａを各ティース２１ａの外周部で連結するバックヨーク部２１ｂとを有している。複数のティース２１ａは、中心軸Ｃを中心に放射状に配置されている。複数のティース２１ａは、周方向に等角度で配置されている。固定子鉄心２１は、磁性体である。固定子鉄心２１の材料は、例えば、ケイ素鋼板である。固定子鉄心２１は、例えば、複数のティース２１ａが内周面に形成された円環状の鋼板を複数枚積層することにより形成されている。各鋼板の外周部を溶接、カシメなどの方法で固定することにより、積層された複数枚の鋼板は積層方向に一体に結合されている。固定子コイル２２は、複数のティース２１ａのそれぞれに巻回されている。固定子コイル２２は、図示しない交流電源装置から固定子コイル２２に交流電流が供給されることにより、磁界を発生させる。交流電源装置は、例えば、インバータ装置である。

【0020】

図１に示すように、回転子３０は、回転子鉄心３１と、回転子鉄心３１の中心部を貫通するシャフト３３と、回転子鉄心３１の軸方向の両端部のそれぞれに配置された端板５０とを備えている。回転子鉄心３１の形状は、円筒形状である。回転子鉄心３１は、磁性体である。回転子鉄心３１は、円環状の磁性鋼板を複数枚積層することにより形成されている。各磁性鋼板の外周部を溶接、カシメなどの方法で固定することにより、積層された複数枚の磁性鋼板は積層方向に一体に結合されている。

【0021】

図３に示すように、回転子鉄心３１は、半径方向に並んだ円弧状の溝である複数のフラックスバリア３２を有している。複数のフラックスバリア３２は、回転子鉄心３１の回転に無効な磁束４１、すなわちｑ軸磁束を妨げ、回転子鉄心３１の回転に有効な磁束４０、すなわちｄ軸磁束を通すために、１磁極あたり複数層に間隔をおいて配置されている。すなわち、半径方向に並んだ複数のフラックスバリア３２により磁極が形成される。フラックスバリア３２のそれぞれは、回転子鉄心３１の半径方向内側に凸型をなすように円弧形状に形成されている。回転子鉄心３１は、隣り合うフラックスバリア３２の間に挟まれた鉄心部３２ａを有している。

【0022】

回転子鉄心３１に設けられた複数のフラックスバリア３２により、磁束の流れにくい方向である複数のｄ軸４２と、磁束の流れやすい方向である複数のｑ軸４３とが形成される。複数のｄ軸４２は、周方向に等角度で形成されている。ｄ軸４２は、９０度間隔で４つ形成されている。複数のｑ軸４３は、周方向に等角度で形成されている。ｑ軸４３は、９０度間隔で４つ形成されている。ｄ軸４２とｑ軸４３とは、周方向に交互に形成されている。ｄ軸４２は、中心軸Ｃから半径方向に延びて、回転子鉄心３１の内周部から外周部まで磁性鋼板が連続的に存在する部分の中心を通る線である。ｑ軸４３は、中心軸Ｃから半径方向に延びて、周方向で隣り合うｄ軸４２の中間に位置する線である。

【0023】

前記したように、交流電源装置から固定子コイル２２に交流電流が供給されると、固定子２０の内周に磁界が発生する。固定子コイル２２の内周に発生した磁界の極性により、回転子鉄心３１により形成される磁路４４を通る磁束が発生する。磁路４４を通る磁束は、鉄心部３２ａと、ティース２１ａと、バックヨーク部２１ｂとを循環する。図３に示される磁路４４は、同期リラクタンスモータ１０の１極分の磁路である。交流電源装置から供給された交流電流により固定子コイル２２の内周に発生する磁界の極性は、シャフト３３を中心に回転するように変化する。回転子３０は、その磁界の極性に磁性体である回転子鉄心３１が吸引されることで発生するリラクタンストルクにより、シャフト３３を中心に周方向に回転する。

【0024】

図４は、実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータ１０の回転子鉄心３１の構成を示した図である。図４は、回転子鉄心３１を軸方向に沿って見たときの図である。フラックスバリア３２の延伸方向の両端部は、回転子鉄心３１の外周部の近くまで達している。回転子鉄心３１の外周部には、フラックスバリア３２によりブリッジ部３４が形成されている。ブリッジ部３４は、半径方向および軸方向よりも周方向に長い橋状の構造である。

【0025】

同期リラクタンスモータ１０の組立時、保守時などに回転子３０を抜き出して、回転子３０を作業台に積み重ねる場合などがある。このような場合に、回転子鉄心３１の外周部に半径方向内側に向かう荷重が加わることがある。回転子鉄心３１のうちｄ軸４２に沿う部分には、回転子鉄心３１の外周部から内周部まで連続的に磁性鋼板が連続的に存在する。そのため、回転子鉄心３１のうちｄ軸４２に沿う部分は、半径方向外側から内側に向かう荷重に対して強い。一方、回転子鉄心３１のうちｑ軸４３に沿う部分には、回転子鉄心３１の外周部から内周部までの間に複数のフラックスバリア３２が存在し、回転子鉄心３１のうちｑ軸４３に沿う部分は、複数のブリッジ部３４により両持ち梁状に支えられている構造である。そのため、回転子鉄心３１のうちｑ軸４３に沿う部分は、半径方向外側から内側に向かう荷重に対して弱い。したがって、回転子鉄心３１のうちｑ軸４３に沿う部分に、半径方向外側から内側に向かう強い荷重が加わると、ブリッジ部３４が変形し、回転子鉄心３１の外周部が変形するおそれがある。

【0026】

図５は、実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータ１０の端板５０の構成を示した図である。図５は、端板５０を軸方向に沿って見たときの図である。端板５０を軸方向に沿って見たときの端板５０の外周形状は、多角形である。端板５０を軸方向に沿って見たときの端板５０の外周形状は、本実施の形態では、８角形である。詳しくは、端板５０を軸方向に沿って見たときの端板５０の外周形状は、４角形の４隅のそれぞれを円弧形状に切り落とした形状である。８角形の端板５０は、４極同期リラクタンスモータに用いられる。

【0027】

図５に示される中心Ｐは、端板５０の半径方向の中心である。中心Ｐは、中心軸Ｃと一致している。図５に示される仮想円５４は、中心Ｐを中心とした直径Ｄの円である。端板５０の中心Ｐには、端板５０を軸方向に貫通する孔５３が形成されている。孔５３と仮想円５４とは、同心円である。孔５３には、シャフト３３が挿通される。端板５０の外周面は、複数の円弧形状部５１と、複数の直線部５２とを有している。円弧形状部５１の数と直線部５２の数は、それぞれ４つである。円弧形状部５１と直線部５２とは、周方向に交互に配置されている。

【0028】

円弧形状部５１は、半径方向外側に突出する円弧形状に形成されて、回転子鉄心３１の周方向に互いに間隔を空けて配置されている。各円弧形状部５１は、仮想円５４の一部に沿って延びる円弧形状に形成されている。換言すると、仮想円５４は、各円弧形状部５１を通る円である。円弧形状部５１は、同一円周上に等角度で離れて配置されている。

【0029】

直線部５２は、隣り合う円弧形状部５１の間に配置されて、直線状に形成されている。直線部５２は、半径方向に突出しない直線状の部分である。中心Ｐを挟んで向かい合う２つの直線部５２は、互いに平行である。中心Ｐを挟んで向かい合う２つの直線部５２を１組としたときに、本実施の形態では直線部５２は２組設けられている。直線部５２は、等角度で離れて配置されている。直線部５２は、仮想円５４の内周に配置されている。平行する２つの直線部５２の間の距離Ｌは、仮想円５４の直径Ｄよりも小さい。

【0030】

図６は、実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータ１０の回転子鉄心３１および端板５０の構成を示した図である。図６は、回転子鉄心３１および端板５０を軸方向に沿って見たときの図である。仮想円５４の直径Ｄは、回転子鉄心３１の外径Ｒ１と同一であるか、または、回転子鉄心３１の外径Ｒ１よりも大きいことが好ましい。図６に示されるように、仮想円５４の直径Ｄが回転子鉄心３１の外径Ｒ１よりも大きい場合には、周方向でｑ軸４３に重なる位置において端板５０と回転子鉄心３１との間に段差３５が生じる。段差３５は、半径方向および周方向に延びている。

【0031】

円弧形状部５１は、周方向で回転子鉄心３１のｑ軸４３に重なる位置に配置されている。円弧形状部５１は、ｑ軸４３の近くに位置するブリッジ部３４の変形を抑制する役割を果たしている。回転子鉄心３１の軸方向の端部のうちｑ軸４３に沿う部分は、端板５０により覆われている。なお、円弧形状部５１の少なくとも一部が周方向で回転子鉄心３１のｑ軸４３に重なる位置に配置されていればよい。

【0032】

平行する直線部５２の間の距離Ｌは、回転子鉄心３１の外径Ｒ１よりも小さい。直線部５２は、周方向で回転子鉄心３１のｄ軸４２に重なる位置に配置されている。回転子鉄心３１および端板５０を軸方向に沿って見たときに回転子鉄心３１の軸方向の端部の一部は、端板５０から露出している。詳しくは、回転子鉄心３１の軸方向の端部のｄ軸４２に沿う部分のうち半径方向外側部分は、端板５０から露出している。フラックスバリア３２の空隙３２ｂのうち半径方向外側部分は、端板５０から露出している。

【0033】

図７は、実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータ１０の他の端板５０Ａの構成を示した図である。端板５０Ａを軸方向に沿って見たときの端板５０Ａの外周形状は、図７に示される１２角形でもよい。詳しくは、端板５０Ａを軸方向に沿って見たときの端板５０Ａの外周形状は、６角形の６つの角部を円弧形状に切り落とした形状である。１２角形の端板５０Ａは、６極同期リラクタンスモータに用いられる。円弧形状部５１の数と直線部５２の数は、それぞれ６つである。円弧形状部５１と直線部５２とは、周方向に交互に配置されている。

【0034】

図８は、実施の形態１にかかる同期リラクタンスモータ１０の構成を示した片側断面模式図である。回転子鉄心３１の外径をＲ１、端板５０の外径をＲ２、固定子鉄心２１の内径をＲ３としたときに、Ｒ１≦Ｒ２＜Ｒ３の関係が成立することが好ましい。端板５０の外径Ｒ２は、図５に示される仮想円５４の直径Ｄのことを意味する。固定子鉄心２１の内径Ｒ３は、図３に示される各ティース２１ａの半径方向内側の端部を結ぶ円の直径のことを意味する。なお、外径Ｒ１，Ｒ２および内径Ｒ３は、実際には図８に示される寸法の２倍の長さになる。

【0035】

次に、本実施の形態にかかる同期リラクタンスモータ１０の回転子３０の効果について説明する。

【0036】

図９は、比較例にかかる端板５０Ｂの製造方法を説明するための図である。図１０は、実施の形態１にかかる端板５０の製造方法を説明するための図である。図１１は、実施の形態１にかかる他の端板５０Ａの製造方法を説明するための図である。図９から図１１は、端板５０，５０Ａ，５０Ｂの製造時に、長尺の非磁性材料５５，５６，５７から端板５０，５０Ａ，５０Ｂを切り抜く工程を示した模式図である。図９から図１１のドットハッチング箇所は、非磁性材料５５，５６，５７のうち捨てる部分を示している。比較例にかかる端板５０Ｂの外周形状は、円形である。端板５０Ｂの外径と端板５０の外径と端板５０Ａの外径とは、同一である。端板５０の外径と端板５０Ａの外径とは、仮想円５４の直径Ｄのことを意味する。

【0037】

非磁性材料５５の材料幅をＷ１、非磁性材料５６の材料幅をＷ２、非磁性材料５７の材料幅をＷ３としたときに、Ｗ２＜Ｗ３＜Ｗ１の関係になっている。つまり、非磁性材料５６の材料幅Ｗ２および非磁性材料５７の材料幅Ｗ３は、非磁性材料５５の材料幅Ｗ１よりも狭い。捨てる部分の量は、端板５０＜端板５０Ａ＜端板５０Ｂの関係になっている。つまり、端板５０および端板５０Ａは、端板５０Ｂよりも捨てる部分が少ない。本実施の形態のように端板５０，５０Ａの外周形状が多角形であると、外周形状が円形の端板５０Ｂに比べて、捨てる部分を減らして非磁性材料５６，５７のうち端板５０，５０Ａとして使える部分を増やせるため、材料歩留まりが良い。

【0038】

図１２は、比較例にかかる端板５０Ｂの穴開け加工を説明するための図である。図１３は、実施の形態１にかかる端板５０の穴開け加工を説明するための図である。図１２は、端板５０Ｂに半径方向に穴を開けて端板５０Ｂのバランスを修正する作業を示した模式図である。図１３は、端板５０に半径方向に穴を開けて端板５０のバランスを修正する作業を示した模式図である。端板５０，５０Ｂの穴開け加工には、ドリルの刃６１やエンドミルの刃６２が用いられる。外周形状が円形の端板５０Ｂの場合には、端板５０Ｂの加工面が曲面になる。そのため、ドリルの刃６１やエンドミルの刃６２が矢印６３方向に逃げやすくなり、端板５０Ｂの穴開け加工が困難になる。これに対し、本実施の形態のように端板５０の外周形状が多角形であると、端板５０の加工面が平面になる。そのため、ドリルの刃６１もエンドミルの刃６２も逃げることがなく、端板５０の穴開け加工が容易になり、加工性が良い。

【0039】

本実施の形態では、端板５０の外周形状が多角形であるため、同期リラクタンスモータ１０の組立時、保守時などに回転子３０を作業台などに置いたときに、外周形状が円形の端板５０Ｂに比べて、回転子３０が転がりにくくなり、取扱性が良い。

【0040】

本実施の形態では、図６に示すように、各円弧形状部５１を通る仮想円５４の直径Ｄは、回転子鉄心３１の外径Ｒ１と同一であるか、または、回転子鉄心３１の外径Ｒ１よりも大きいとともに、円弧形状部５１は、周方向で回転子鉄心３１のｑ軸４３に重なる位置に配置されている。この構成により、回転子鉄心３１のうちｑ軸４３に沿う部分は、端板５０により覆われている。そのため、回転子鉄心３１のうちｑ軸４３に沿う部分の変形を抑制することができるとともに、ｑ軸４３の近くに位置するブリッジ部３４の変形を抑制することができる。

【0041】

本実施の形態では、平行する直線部５２の間の距離Ｌが回転子鉄心３１の外径Ｒ１よりも小さいことにより、回転子鉄心３１および端板５０を軸方向に沿って見たときに回転子鉄心３１の軸方向の端部の一部が端板５０から露出している。そのため、端板５０により回転子鉄心３１の軸方向の端部の全部を覆う場合に比べて、端板５０の面積および体積が小さくなる。これにより、端板５０の軽量化を図れて、端板５０のイナーシャが小さくなる。

【0042】

本実施の形態では、平行する直線部５２の間の距離Ｌが回転子鉄心３１の外径Ｒ１よりも小さいことにより、フラックスバリア３２の空隙３２ｂの一部が端板５０から露出している。これにより、空隙３２ｂを通じて回転子鉄心３１のフラックスバリア３２の内部に同期リラクタンスモータ１０の内気を通気することができるため、回転子鉄心３１を冷却する性能を高めることができる。

【0043】

本実施の形態では、図８に示すように、回転子鉄心３１の外径をＲ１、端板５０の外径をＲ２、固定子鉄心２１の内径をＲ３としたときに、Ｒ１≦Ｒ２＜Ｒ３の関係が成立している。このようにすると、固定子２０の軸方向の両端部のどちら側からでも回転子３０を固定子２０の内周に挿入できる。なお、Ｒ１＜Ｒ２の関係が成立すると、図６に示されるようにｑ軸４３の近くにおいて端板５０と回転子鉄心３１との間に段差３５が生じる。この段差３５により、回転子３０がより一層転がりにくくなり、取扱性がより一層向上する。

【0044】

本実施の形態では、端板５０が単一の部材であるため、従来技術のように端板であるバランスリングを第１リングと第２リングとに分割する構造に比べて、部品点数を低減できる。

【0045】

実施の形態２．
次に、図１４を参照して、実施の形態２にかかる同期リラクタンスモータ１０Ｂについて説明する。図１４は、実施の形態２にかかる同期リラクタンスモータ１０Ｂの構成を示した片側断面模式図である。本実施の形態では、一方の端板５０の外径Ｒ２ａが固定子鉄心２１の内径Ｒ３よりも大きい点が、前記した実施の形態１と相違する。なお、実施の形態２では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。

【0046】

回転子鉄心３１の外径をＲ１、回転子鉄心３１の軸方向の両端部のうち一方の端部に配置された端板５０の外径をＲ２ａ、回転子鉄心３１の軸方向の両端部のうち他方の端部に配置された端板５０の外径をＲ２ｂ、固定子鉄心２１の内径をＲ３としたときに、Ｒ１≦Ｒ２ｂ＜Ｒ３＜Ｒ２ａの関係が成立している。一方の端板５０の外径Ｒ２ａは、固定子鉄心２１の内径Ｒ３よりも大きい。なお、外径Ｒ１，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂおよび内径Ｒ３は、実際には図１４に示される寸法の２倍の長さになる。

【0047】

本実施の形態では、一方の端板５０の外径Ｒ２ａが固定子鉄心２１の内径Ｒ３よりも大きいことにより、固定子２０の軸方向の両端部の他方からしか回転子３０を固定子２０の内周に挿入することができないが、以下の効果を奏することができる。一方の端板５０と回転子鉄心３１との間に生じる段差３５が大きくなり、回転子３０がより一層転がりにくくなり、取扱性がより一層向上する。また、一方の端板５０により回転子鉄心３１のうちｑ軸４３に沿う部分の変形およびブリッジ部３４の変形をより一層抑制することができる。また、一方の端板５０の加工面の面積が大きくなり、端板５０のバランスを修正する作業がより一層容易になる。

【0048】

実施の形態３．
次に、図１５および図１６を参照して、実施の形態３にかかる同期リラクタンスモータ１０Ｃについて説明する。図１５は、実施の形態３にかかる同期リラクタンスモータ１０Ｃの端板５０の構成を示した図である。図１６は、実施の形態３にかかる同期リラクタンスモータ１０Ｃの回転子鉄心３１および端板５０の構成を示した図である。本実施の形態では、端板５０に目印５８を形成した点が、前記した実施の形態１と相違する。なお、実施の形態３では、前記した実施の形態１と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。

【0049】

図１５に示すように、端板５０には、回転子鉄心３１に設けられる図示しないスキューの形成位置の基準となる目印５８が形成されている。目印５８は、端板５０の外周面または端板５０の軸方向の端面に設けられる。目印５８は、周方向で円弧形状部５１に重なる位置に設けられている。目印５８は、２つ１組で設けられる。２つの目印５８の距離Ｎは、スキューさせたい距離と同一である。

【0050】

目印５８の構成は、特に制限されない。目印５８は、例えば、端板５０の外周面に設けられて半径方向外側に突出する凸部５８ａでもよいし、端板５０の外周面に設けられて半径方向内側に凹む凹部５８ｂでもよい。目印５８は、例えば、端板５０の軸方向の端面に設けられたレーザー跡５８ｃでもよいし、端板５０の軸方向の端面に設けられた窪みでもよい。図１５には、説明の便宜上、複数種類の目印５８、すなわち目印５８として凸部５８ａ、凹部５８ｂおよびレーザー跡５８ｃを図示しているが、少なくとも１種類の目印５８を端板５０に設けていればよい。なお、図１６には、回転子鉄心３１を構成する複数の磁性鋼板のうち２枚分のフラックスバリア３２を図示している。紙面手前側に位置する磁性鋼板のフラックスバリア３２と紙面奥側に位置する磁性鋼板のフラックスバリア３２とを区別するために、紙面奥側に位置する磁性鋼板のフラックスバリア３２は破線で表し、紙面手前側に位置する磁性鋼板のフラックスバリア３２はドットハッチングで表している。

【0051】

本実施の形態では、端板５０には、回転子鉄心３１に設けられるスキューの形成位置の基準となる目印５８が形成されていることにより、回転子鉄心３１にスキューを付ける際のスキューの位置決めが容易になる。すなわち、軸方向の一方の端板５０と軸方向の他方の端板５０とで２箇所の目印５８を周方向で一致させることで適切なスキュー量を与えることができる。

【0052】

ここで、図１７および図１８を参照して、目印５８を用いたスキューの形成方法の一例について詳しく説明する。図１７は、実施の形態３にかかる回転子鉄心３１にスキューを形成する前の状態を模式的に示した斜視図であって、目印５８を用いたスキューの形成方法の一例を示す図である。図１８は、実施の形態３にかかる回転子鉄心３１にスキューを形成した後の状態を模式的に示した斜視図であって、目印５８を用いたスキューの形成方法の一例を示す図である。図１７および図１８では、目印５８を簡略化して軸方向に延びる１本の実線で描いている。図１７および図１８には、コア仮想線Ｂを図示している。図１７および図１８に示されるスキュー治具６４は、回転子鉄心３１にスキューを形成するための棒状の治具である。図１７に示すように、回転子鉄心３１にスキューを形成する際には、回転子鉄心３１と２つの端板５０とにスキュー治具６４を貫通させる。図示の例では、２本のスキュー治具６４を回転子鉄心３１と２つの端板５０とに貫通させている。回転子鉄心３１にスキューを形成する前の状態において、軸方向の一方の端板５０の目印５８と軸方向の他方の端板５０の目印５８とは、周方向における位置がずれている。

【0053】

図１８に示すように、２本のスキュー治具６４を周方向に捻ることで、スキューを回転子鉄心３１に形成することができる。図１７に示すようにスキュー治具６４を周方向に捻る前のコア仮想線Ｂは軸方向に平行であるが、図１８に示すようにスキュー治具６４を周方向に捻った後のコア仮想線Ｂは軸方向に対して斜交する。コア仮想線Ｂが図１７の状態から図１８の状態へと変化するように、２本のスキュー治具６４を周方向に捻ることで、積層方向の連続的な位相ずれであるスキューを回転子鉄心３１に形成することができる。図１７に示される回転子鉄心３１にスキューを形成する前の状態において、軸方向の一方の端板５０の目印５８と軸方向の他方の端板５０の目印５８との周方向における距離を、所望のスキュー量と同一にしておくとよい。このようにしておくと、図１８に示すように軸方向の一方の端板５０の目印５８と軸方向の他方の端板５０の目印５８との周方向における位置を一致させるだけで、所望のスキュー量を持つスキューを回転子鉄心３１に容易に形成することができる。

【0054】

次に、図１９および図２０を参照して、目印５８を用いたスキューの形成方法の他の例について説明する。図１９は、実施の形態３にかかる回転子鉄心３１にスキューを形成する前の状態を模式的に示した斜視図であって、目印５８を用いたスキューの形成方法の他の例を示す図である。図２０は、実施の形態３にかかる回転子鉄心３１にスキューを形成した後の状態を模式的に示した斜視図あって、目印５８を用いたスキューの形成方法の他の例を示す図である。なお、前記した図１７および図１８に示されるスキューの形成方法と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。図２０には、図１９に示されるスキュー治具６４を周方向に捻る前のコア仮想線Ｂを破線で図示している。

【0055】

本変形例では、目印５８が２つ１組で設けられる。１組の目印５８を区別する場合には、第１の目印５８Ａ、第２の目印５８Ｂと称する。２つの端板５０の第１の目印５８Ａと第２の目印５８Ｂとの周方向における距離Ｎは、同じである。図１９および図２０では、各目印５８を簡略化して軸方向に延びる１本の実線で描いている。図１９に示すように、回転子鉄心３１にスキューを形成する前の状態において、軸方向の一方の端板５０の第１の目印５８Ａと軸方向の他方の端板５０の第１の目印５８Ａとは、周方向における位置が一致している。また、軸方向の一方の端板５０の第２の目印５８Ｂと軸方向の他方の端板５０の第２の目印５８Ｂとは、周方向における位置が一致している。

【0056】

本変形例では、図１９に示される回転子鉄心３１にスキューを形成する前の状態において、各端板５０の第１の目印５８Ａと第２の目印５８Ｂとの周方向における距離Ｎを、所望のスキュー量と同一にしている。このようにすると、図２０に示すように、軸方向の一方の端板５０の第２の目印５８Ｂと軸方向の他方の端板５０の第１の目印５８Ａとの周方向における位置が一致するまで２本のスキュー治具６４を周方向に捻ることで、所望のスキュー量を持つスキューを回転子鉄心３１に容易に形成することができる。

【0057】

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

【0058】

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

【0059】

（付記１）
半径方向に並んだ複数のフラックスバリアによって磁極が形成される回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の軸方向の両端部のそれぞれに配置されている端板と、
を備え、
前記端板の外周面は、
前記半径方向外側に突出する円弧形状に形成されて、前記回転子鉄心の周方向に互いに間隔を空けて配置された複数の円弧形状部と、
隣り合う前記円弧形状部の間に配置されて、直線状に形成された複数の直線部と、
を有し、
前記端板の前記半径方向の中心を挟んで向かい合う前記直線部は、互いに平行であり、
平行する前記直線部の間の距離は、前記回転子鉄心の外径よりも小さく、
前記円弧形状部の少なくとも一部は、前記周方向で前記回転子鉄心のｑ軸に重なる位置に配置されていることを特徴とする同期リラクタンスモータの回転子。
（付記２）
前記回転子鉄心の外径をＲ１、前記端板の外径をＲ２、固定子鉄心の内径をＲ３としたときに、Ｒ１≦Ｒ２＜Ｒ３の関係が成立することを特徴とする付記１に記載の同期リラクタンスモータの回転子。
（付記３）
前記回転子鉄心の外径をＲ１、前記回転子鉄心の前記軸方向の一方の端部に配置された前記端板の外径をＲ２ａ、前記回転子鉄心の前記軸方向の他方の端部に配置された前記端板の外径をＲ２ｂ、固定子鉄心の内径をＲ３としたときに、Ｒ１≦Ｒ２ｂ＜Ｒ３＜Ｒ２ａの関係が成立することを特徴とする付記１に記載の同期リラクタンスモータの回転子。
（付記４）
前記端板には、前記回転子鉄心に設けられるスキューの形成位置の基準となる目印が形成されていることを特徴とする付記１から３のいずれか１つに記載の同期リラクタンスモータの回転子。
（付記５）
固定子と、
前記固定子の内周に配置される付記１から４のいずれか１つに記載の同期リラクタンスモータの回転子と、
を備えていることを特徴とする同期リラクタンスモータ。

【符号の説明】

【0060】

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 同期リラクタンスモータ、１１，１１Ａ ハウジング、１２，１２Ａ フレーム、１３ ブラケット、１４ ベアリング、２０ 固定子、２１ 固定子鉄心、２１ａ ティース、２１ｂ バックヨーク部、２２ 固定子コイル、３０ 回転子、３１ 回転子鉄心、３２ フラックスバリア、３２ａ 鉄心部、３２ｂ 空隙、３３ シャフト、３４ ブリッジ部、３５ 段差、４０，４１ 磁束、４２ ｄ軸、４３ ｑ軸、４４ 磁路、５０，５０Ａ，５０Ｂ 端板、５１ 円弧形状部、５２ 直線部、５３ 孔、５４ 仮想円、５５，５６，５７ 非磁性材料、５８ 目印、５８Ａ 第１の目印、５８Ｂ 第２の目印、５８ａ 凸部、５８ｂ 凹部、５８ｃ レーザー跡、６１ ドリルの刃、６２ エンドミルの刃、６３ 矢印、６４ スキュー治具、Ｂ コア仮想線、Ｃ 中心軸、Ｄ 直径、Ｌ，Ｎ 距離、Ｐ 中心、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ 外径、Ｒ３ 内径、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３ 材料幅。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】