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(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】P2024165430
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】ロータ
(51)【国際特許分類】
H02K 1/276 20220101AFI20241121BHJP
【ＦＩ】
H02K1/276
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023081628
(22)【出願日】2023-05-17
(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】佐竹 康
【テーマコード（参考）】
5H622
【Ｆターム（参考）】
5H622AA06
5H622CA02
5H622CA05
5H622CA10
5H622CA13
5H622CB05
5H622PP03
(57)【要約】
【課題】永久磁石の放熱性の低下を抑制しつつ、磁石挿入孔内に永久磁石を固定できるロータを提供する。
【解決手段】ロータ１０は、磁石挿入孔１１ａを有する円筒状のロータコア１１と、磁石挿入孔１１ａに挿入された永久磁石１２と、磁石挿入孔１１ａを区画する孔区画面１３と永久磁石１２との間に配置された固定部材２０とを備えている。固定部材２０は、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の圧電材料からなる。固定部材２０は、孔区画面１３及び永久磁石１２のそれぞれと加圧接触している。
【選択図】図１
【解決手段】ロータ１０は、磁石挿入孔１１ａを有する円筒状のロータコア１１と、磁石挿入孔１１ａに挿入された永久磁石１２と、磁石挿入孔１１ａを区画する孔区画面１３と永久磁石１２との間に配置された固定部材２０とを備えている。固定部材２０は、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の圧電材料からなる。固定部材２０は、孔区画面１３及び永久磁石１２のそれぞれと加圧接触している。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁石挿入孔を有する円筒状のロータコアと、
前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と、
前記磁石挿入孔を区画する孔区画面と前記永久磁石との間に配置された固定部材と、
を備え、
前記固定部材は、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の圧電材料からなり、前記孔区画面及び前記永久磁石のそれぞれと加圧接触していることを特徴とするロータ。
前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と、
前記磁石挿入孔を区画する孔区画面と前記永久磁石との間に配置された固定部材と、
を備え、
前記固定部材は、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の圧電材料からなり、前記孔区画面及び前記永久磁石のそれぞれと加圧接触していることを特徴とするロータ。
【請求項2】
前記ロータコアの軸方向から見たとき、前記磁石挿入孔及び前記永久磁石はそれぞれ長方形状であり、
前記永久磁石は、前記永久磁石の長手方向が前記磁石挿入孔の長手方向と一致し、かつ前記永久磁石の短手方向が前記磁石挿入孔の短手方向と一致するように前記磁石挿入孔に挿入されており、
前記固定部材は、前記孔区画面のうち、前記磁石挿入孔の長手方向に沿う面と前記永久磁石の長手方向に沿う面との間に配置されるとともに、前記磁石挿入孔及び前記永久磁石の長手方向に延在している請求項１に記載のロータ。
前記永久磁石は、前記永久磁石の長手方向が前記磁石挿入孔の長手方向と一致し、かつ前記永久磁石の短手方向が前記磁石挿入孔の短手方向と一致するように前記磁石挿入孔に挿入されており、
前記固定部材は、前記孔区画面のうち、前記磁石挿入孔の長手方向に沿う面と前記永久磁石の長手方向に沿う面との間に配置されるとともに、前記磁石挿入孔及び前記永久磁石の長手方向に延在している請求項１に記載のロータ。
【請求項3】
前記固定部材は、前記孔区画面のうち、前記磁石挿入孔の短手方向に沿う面と前記永久磁石の短手方向に沿う面との間にも配置されている請求項２に記載のロータ。
【請求項4】
前記永久磁石における前記固定部材と接触する面とは反対側の面は、前記孔区画面と接触している請求項１～３の何れか一項に記載のロータ。
【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に記載の回転電機用ロータは、磁石挿入孔を有する円筒状のロータコアと、磁石挿入孔に挿入された永久磁石と、永久磁石を覆う超磁歪材料とを備えている。超磁歪材料は、テルビウム、ディスプロシウム、及び鉄からなる。特許文献１に記載の回転電機用ロータは、次のように製造される。超磁歪材料は、永久磁石とともに磁石挿入孔に挿入される。その後、永久磁石が着磁される。すると、超磁歪材料は、永久磁石の磁気によって外側に伸びるように変形する。これにより、永久磁石が磁石挿入孔内に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６３１１２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
永久磁石が高温になると、例えば、回転電機のトルクが低下したり、永久磁石の磁気が減磁したりするおそれがある。このため、永久磁石の熱をロータコアに放熱させる必要がある。しかしながら、特許文献１のように超磁歪材料により磁石挿入孔内に永久磁石を固定する構成では、永久磁石の熱は超磁歪材料を介してロータコアに放熱されるため、永久磁石の放熱性が低下する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記問題点を解決するためのロータは、磁石挿入孔を有する円筒状のロータコアと、前記磁石挿入孔に挿入された永久磁石と、前記磁石挿入孔を区画する孔区画面と前記永久磁石との間に配置された固定部材と、を備え、前記固定部材は、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の圧電材料からなり、前記孔区画面及び前記永久磁石のそれぞれと加圧接触していることを要旨とする。
【0006】
上記構成によれば、ロータコアの孔区画面と永久磁石との間に配置される固定部材は、圧電材料からなる。このため、磁石挿入孔に永久磁石及び固定部材を挿入する際には、固定部材に負方向の電圧を印加することにより固定部材を収縮させることで、孔区画面と永久磁石との間に固定部材を配置することができる。その後、固定部材に印加する電圧をゼロにすることにより、固定部材を収縮状態から収縮前の状態に戻すことで、固定部材は、孔区画面及び永久磁石のそれぞれと加圧接触する。このとき、永久磁石は、孔区画面のうち、固定部材と接触する面とは反対側の面に向かって押し付けられる。これにより、磁石挿入孔内に永久磁石が固定される。
【0007】
永久磁石の熱は、固定部材を介してロータコアに放熱される。固定部材は、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である圧電材料からなる。固定部材の熱伝導率は、テルビウム、ディスプロシウム、及び鉄からなる超磁歪材料の熱伝導率である１３Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも高い。このため、永久磁石の熱が超磁歪材料を介してロータコアに放熱される場合と比較して、永久磁石の放熱性の低下が抑制される。
【0008】
固定部材と永久磁石とは加圧接触しているため、固定部材と永久磁石との間の接触熱抵抗が低減される。このため、永久磁石の熱は、固定部材に伝わりやすい。また、固定部材と孔区画面とは加圧接触しているため、固定部材と孔区画面との間の接触熱抵抗が低減される。このため、永久磁石から固定部材に伝わった熱は、ロータコアに伝わりやすい。
【0009】
よって、永久磁石の放熱性の低下を抑制しつつ、磁石挿入孔内に永久磁石を固定できる。
上記ロータにおいて、前記ロータコアの軸方向から見たとき、前記磁石挿入孔及び前記永久磁石はそれぞれ長方形状であり、前記永久磁石は、前記永久磁石の長手方向が前記磁石挿入孔の長手方向と一致し、かつ前記永久磁石の短手方向が前記磁石挿入孔の短手方向と一致するように前記磁石挿入孔に挿入されており、前記固定部材は、前記孔区画面のうち、前記磁石挿入孔の長手方向に沿う面と前記永久磁石の長手方向に沿う面との間に配置されるとともに、前記磁石挿入孔及び前記永久磁石の長手方向に延在していてもよい。
上記ロータにおいて、前記ロータコアの軸方向から見たとき、前記磁石挿入孔及び前記永久磁石はそれぞれ長方形状であり、前記永久磁石は、前記永久磁石の長手方向が前記磁石挿入孔の長手方向と一致し、かつ前記永久磁石の短手方向が前記磁石挿入孔の短手方向と一致するように前記磁石挿入孔に挿入されており、前記固定部材は、前記孔区画面のうち、前記磁石挿入孔の長手方向に沿う面と前記永久磁石の長手方向に沿う面との間に配置されるとともに、前記磁石挿入孔及び前記永久磁石の長手方向に延在していてもよい。
【0010】
上記構成によれば、固定部材は、孔区画面のうち、磁石挿入孔の長手方向に沿う面と永久磁石の長手方向に沿う面との間に配置されている。固定部材は、磁石挿入孔及び永久磁石の長手方向に延在している。このため、固定部材が、孔区画面のうち、磁石挿入孔の短手方向に沿う面と永久磁石の短手方向に沿う面との間にのみ配置されている場合と比較して、固定部材と孔区画面との接触面積及び固定部材と永久磁石との接触面積が大きくなる。したがって、永久磁石の放熱性が向上する。
【0011】
上記ロータにおいて、前記固定部材は、前記孔区画面のうち、前記磁石挿入孔の短手方向に沿う面と前記永久磁石の短手方向に沿う面との間にも配置されていてもよい。
上記構成によれば、固定部材は、孔区画面のうち、磁石挿入孔の短手方向に沿う面と永久磁石の短手方向に沿う面との間にも配置されている。このため、永久磁石の熱は、永久磁石の長手方向に沿う面に加えて永久磁石の短手方向に沿う面からも固定部材を介してロータコアに放熱される。したがって、永久磁石の放熱性が向上する。
上記構成によれば、固定部材は、孔区画面のうち、磁石挿入孔の短手方向に沿う面と永久磁石の短手方向に沿う面との間にも配置されている。このため、永久磁石の熱は、永久磁石の長手方向に沿う面に加えて永久磁石の短手方向に沿う面からも固定部材を介してロータコアに放熱される。したがって、永久磁石の放熱性が向上する。
【0012】
上記ロータにおいて、前記永久磁石における前記固定部材と接触する面とは反対側の面は、前記孔区画面と接触していてもよい。
上記構成によれば、永久磁石における固定部材と接触する面とは反対側の面は、孔区画面と接触している。つまり、固定部材は、永久磁石の片側にのみ配置されている。このため、永久磁石における固定部材と接触する面とは反対側の面では、永久磁石の熱は、固定部材を介さずにロータコアに直接放熱される。上述したように、永久磁石は、孔区画面のうち、固定部材と接触する面とは反対側の面に向かって押し付けられている。このため、永久磁石における固定部材と接触する面とは反対側の面は、孔区画面と加圧接触することにより、永久磁石における固定部材と接触する面とは反対側の面と孔区画面との間の接触熱抵抗が低減されている。したがって、永久磁石の熱はロータコアに伝わりやすい。よって、固定部材が永久磁石の両側に配置されている場合と比較して、永久磁石の放熱性が向上する。
上記構成によれば、永久磁石における固定部材と接触する面とは反対側の面は、孔区画面と接触している。つまり、固定部材は、永久磁石の片側にのみ配置されている。このため、永久磁石における固定部材と接触する面とは反対側の面では、永久磁石の熱は、固定部材を介さずにロータコアに直接放熱される。上述したように、永久磁石は、孔区画面のうち、固定部材と接触する面とは反対側の面に向かって押し付けられている。このため、永久磁石における固定部材と接触する面とは反対側の面は、孔区画面と加圧接触することにより、永久磁石における固定部材と接触する面とは反対側の面と孔区画面との間の接触熱抵抗が低減されている。したがって、永久磁石の熱はロータコアに伝わりやすい。よって、固定部材が永久磁石の両側に配置されている場合と比較して、永久磁石の放熱性が向上する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、永久磁石の放熱性の低下を抑制しつつ、磁石挿入孔内に永久磁石を固定できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、ロータを具体化した一実施形態を図１～図３にしたがって説明する。なお、本明細書における「加圧接触」とは、面圧がかかった状態で接触していることを指す。
＜ロータの構成＞
図１に示すように、ロータ１０は、円筒状のロータコア１１と、複数の永久磁石１２とを備えている。ロータコア１１は、複数の磁石挿入孔１１ａを有している。複数の磁石挿入孔１１ａは、ロータコア１１の周方向において等間隔に配置されている。各磁石挿入孔１１ａは、ロータコア１１を軸方向に貫通している。各永久磁石１２は、磁石挿入孔１１ａに挿入されている。したがって、複数の永久磁石１２は、ロータコア１１の周方向において等間隔に配置されている。各永久磁石１２は、ロータコア１１の軸方向に延在している。ロータ１０は、磁石挿入孔１１ａを区画する孔区画面１３と永久磁石１２との間に配置された固定部材２０を備えている。固定部材２０は、ロータコア１１の軸方向に延在している。固定部材２０の詳細については後述する。
＜ロータの構成＞
図１に示すように、ロータ１０は、円筒状のロータコア１１と、複数の永久磁石１２とを備えている。ロータコア１１は、複数の磁石挿入孔１１ａを有している。複数の磁石挿入孔１１ａは、ロータコア１１の周方向において等間隔に配置されている。各磁石挿入孔１１ａは、ロータコア１１を軸方向に貫通している。各永久磁石１２は、磁石挿入孔１１ａに挿入されている。したがって、複数の永久磁石１２は、ロータコア１１の周方向において等間隔に配置されている。各永久磁石１２は、ロータコア１１の軸方向に延在している。ロータ１０は、磁石挿入孔１１ａを区画する孔区画面１３と永久磁石１２との間に配置された固定部材２０を備えている。固定部材２０は、ロータコア１１の軸方向に延在している。固定部材２０の詳細については後述する。
【0016】
図２に示すように、本実施形態の磁石挿入孔１１ａは、ロータコア１１の軸方向から見たとき長方形状である。孔区画面１３は、第１～第４区画面１３ａ～１３ｄを有している。第１区画面１３ａ及び第２区画面１３ｂはそれぞれ、磁石挿入孔１１ａの短手方向に沿う面である。第１区画面１３ａ及び第２区画面１３ｂは、磁石挿入孔１１ａの長手方向において互いに向かい合っている。第３区画面１３ｃ及び第４区画面１３ｄはそれぞれ、磁石挿入孔１１ａの長手方向に沿う面である。第３区画面１３ｃ及び第４区画面１３ｄは、磁石挿入孔１１ａの短手方向において互いに向かい合っている。
【0017】
本実施形態の永久磁石１２は、ロータコア１１の軸方向から見たとき長方形状である。永久磁石１２の長手方向の寸法は、磁石挿入孔１１ａの長手方向の寸法よりも小さい。永久磁石１２の短手方向の寸法は、磁石挿入孔１１ａの短手方向の寸法よりも小さい。
【0018】
永久磁石１２は、第１～第４面１２ａ～１２ｄを有している。第１面１２ａ及び第２面１２ｂは、永久磁石１２の短手方向に沿う面である。第２面１２ｂは、永久磁石１２の長手方向において第１面１２ａの反対側に位置している。第３面１２ｃ及び第４面１２ｄは、永久磁石１２の長手方向に沿う面である。第４面１２ｄは、永久磁石１２の短手方向において第３面１２ｃの反対側に位置している。
【0019】
永久磁石１２は、永久磁石１２の長手方向が磁石挿入孔１１ａの長手方向と一致し、かつ永久磁石１２の短手方向が磁石挿入孔１１ａの短手方向と一致するように磁石挿入孔１１ａに挿入されている。永久磁石１２の第１面１２ａは、孔区画面１３の第１区画面１３ａ側に位置するとともに、永久磁石１２の第２面１２ｂは、孔区画面１３の第２区画面１３ｂ側に位置している。永久磁石１２の第３面１２ｃは、孔区画面１３の第３区画面１３ｃ側に位置するとともに、永久磁石１２の第４面１２ｄは、孔区画面１３の第４区画面１３ｄ側に位置している。
【0020】
＜固定部材＞
本実施形態のロータ１０は、固定部材２０として第１～第３固定部材２１～２３を備えている。
本実施形態のロータ１０は、固定部材２０として第１～第３固定部材２１～２３を備えている。
【0021】
第１固定部材２１は、孔区画面１３の第１区画面１３ａと永久磁石１２の第１面１２ａとの間に配置されている。つまり、本実施形態では、固定部材２０は、孔区画面１３のうち、磁石挿入孔１１ａの短手方向に沿う面と永久磁石１２の短手方向に沿う面との間に配置されている。
【0022】
第１固定部材２１は、ロータコア１１の軸方向から見たとき、長方形状である。第１固定部材２１の長手方向は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の短手方向と一致している。第１固定部材２１は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の短手方向に延在している。第１固定部材２１の短手方向は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の長手方向と一致している。第１固定部材２１は、短手方向の端面として第１端面２１ａ及び第２端面２１ｂを有している。第１固定部材２１の第１端面２１ａは、孔区画面１３の第１区画面１３ａと対向している。第１固定部材２１の第２端面２１ｂは、永久磁石１２の第１面１２ａと対向している。
【0023】
第２固定部材２２は、孔区画面１３の第２区画面１３ｂと永久磁石１２の第２面１２ｂとの間に配置されている。本実施形態では、固定部材２０は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の長手方向において永久磁石１２の両側に配置されている。
【0024】
第２固定部材２２は、ロータコア１１の軸方向から見たとき、長方形状である。第２固定部材２２の長手方向は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の短手方向と一致している。第１固定部材２１は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の短手方向に延在している。第２固定部材２２の短手方向は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の長手方向と一致している。第２固定部材２２は、短手方向の端面として第１端面２２ａ及び第２端面２２ｂを有している。第２固定部材２２の第１端面２２ａは、孔区画面１３の第２区画面１３ｂと対向している。第２固定部材２２の第２端面２２ｂは、永久磁石１２の第２面１２ｂと対向している。
【0025】
第３固定部材２３は、孔区画面１３の第３区画面１３ｃと永久磁石１２の第３面１２ｃとの間に配置されている。つまり、本実施形態では、固定部材２０は、孔区画面１３のうち、磁石挿入孔１１ａの長手方向に沿う面と永久磁石１２の長手方向に沿う面との間に配置されている。
【0026】
第３固定部材２３は、ロータコア１１の軸方向から見たとき、長方形状である。第３固定部材２３の長手方向の寸法は、第１固定部材２１の長手方向の寸法及び第２固定部材２２の長手方向の寸法のそれぞれよりも大きい。第３固定部材２３の長手方向は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の長手方向と一致している。第３固定部材２３は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の長手方向に延在している。第３固定部材２３の短手方向は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の短手方向と一致している。第３固定部材２３は、短手方向の端面として第１端面２３ａ及び第２端面２３ｂを有している。第３固定部材２３の第１端面２３ａは、孔区画面１３の第３区画面１３ｃと対向している。第３固定部材２３の第２端面２３ｂは、永久磁石１２の第３面１２ｃと対向している。
【0027】
固定部材２０は、孔区画面１３の第４区画面１３ｄと永久磁石１２の第４面１２ｄとの間には配置されていない。つまり、本実施形態では、固定部材２０は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の短手方向において永久磁石１２の片側にのみ配置されている。永久磁石１２の第４面１２ｄは、孔区画面１３の第４区画面１３ｄと対向している。
【0028】
第１～第３固定部材２１～２３はそれぞれ、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の圧電材料からなる。本実施形態の第１～第３固定部材２１～２３はそれぞれ、窒化アルミニウムからなる。窒化アルミニウムの熱伝導率は、約２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。圧電材料は、電圧が印加されると伸縮する性質を有している。詳しくは、圧電材料は、正方向の電圧が印加されると膨張する。圧電材料は、負方向の電圧が印加されると収縮する。
【0029】
電圧が印加されていないときの第１固定部材２１の短手方向の寸法は、磁石挿入孔１１ａの長手方向の寸法から永久磁石１２の長手方向の寸法を差し引いて２で割った寸法よりも僅かに大きい寸法に設定されている。また、電圧が印加されていないときの第２固定部材２２の短手方向の寸法は、磁石挿入孔１１ａの長手方向の寸法から永久磁石１２の長手方向の寸法を差し引いて２で割った寸法よりも僅かに大きい寸法に設定されている。
【0030】
このため、第１固定部材２１が孔区画面１３の第１区画面１３ａと永久磁石１２の第１面１２ａとの間に配置されている状態において、第１固定部材２１は、孔区画面１３及び永久磁石１２のそれぞれと加圧接触している。詳しくは、第１固定部材２１の第１端面２１ａは、孔区画面１３の第１区画面１３ａと加圧接触している。第１固定部材２１の第２端面２１ｂは、永久磁石１２の第１面１２ａと加圧接触している。これにより、永久磁石１２は、孔区画面１３のうち、第１固定部材２１と接触する面である第１区画面１３ａとは反対側の面である第２区画面１３ｂに向かって押し付けられている。
【0031】
また、第２固定部材２２が孔区画面１３の第２区画面１３ｂと永久磁石１２の第２面１２ｂとの間に配置されている状態において、第２固定部材２２は、孔区画面１３及び永久磁石１２のそれぞれと加圧接触している。詳しくは、第２固定部材２２の第１端面２２ａは、孔区画面１３の第２区画面１３ｂと加圧接触している。第２固定部材２２の第２端面２２ｂは、永久磁石１２の第２面１２ｂと加圧接触している。これにより、永久磁石１２は、孔区画面１３のうち、第２固定部材２２と接触する面である第２区画面１３ｂとは反対側の面である第１区画面１３ａに向かって押し付けられている。
【0032】
電圧が印加されていないときの第３固定部材２３の短手方向の寸法は、磁石挿入孔１１ａの短手方向の寸法から永久磁石１２の短手方向を差し引いた寸法よりも僅かに大きい寸法に設定されている。このため、第３固定部材２３が孔区画面１３の第３区画面１３ｃと永久磁石１２の第３面１２ｃとの間に配置されている状態において、第３固定部材２３は、孔区画面１３及び永久磁石１２のそれぞれと加圧接触している。詳しくは、第３固定部材２３の第１端面２３ａは、孔区画面１３の第３区画面１３ｃと加圧接触している。第３固定部材２３の第２端面２３ｂは、永久磁石１２の第３面１２ｃと加圧接触している。これにより、永久磁石１２は、孔区画面１３のうち、第３固定部材２３と接触する面である第３区画面１３ｃとは反対側の面である第４区画面１３ｄに向かって押し付けられている。
【0033】
本実施形態では、永久磁石１２の第４面１２ｄは、永久磁石１２における第３固定部材２３と接触する面とは反対側の面である。永久磁石１２の第４面１２ｄは、孔区画面１３の第４区画面１３ｄと加圧接触している。
【0034】
このように、第１～第３固定部材２１～２３が孔区画面１３及び永久磁石１２のそれぞれと加圧接触することにより、永久磁石１２は、孔区画面１３のうち、第１～第３固定部材２１～２３と接触する面とは反対側の面に向かって押し付けられる。これにより、磁石挿入孔１１ａ内に永久磁石１２が固定される。
【0035】
［本実施形態の作用］
本実施形態の作用について、ロータ１０の製造方法とともに説明する。
まず、永久磁石１２及び第１～第３固定部材２１～２３を磁石挿入孔１１ａに挿入する。このとき、電源装置３０を用いて第１～第３固定部材２１～２３に負方向の電圧を印加することにより、第１～第３固定部材２１～２３を収縮させた状態とする。詳しくは、第１～第３固定部材２１～２３の第１端面２１ａ～２３ａに電源装置３０の一方の電極３１を接続するとともに、第１～第３固定部材２１～２３の第２端面２１ｂ～２３ｂに電源装置３０の他方の電極３１を接続する。そして、第１～第３固定部材２１～２３に負方向の電圧を印加する。これにより、第１～第３固定部材２１～２３は、短手方向に収縮するため、孔区画面１３と永久磁石１２との間に配置可能になる。第１固定部材２１は、孔区画面１３の第１区画面１３ａと永久磁石１２の第１面１２ａとの間に配置される。第２固定部材２２は、孔区画面１３の第２区画面１３ｂと永久磁石１２の第２面１２ｂとの間に配置される。第３固定部材２３は、孔区画面１３の第３区画面１３ｃと永久磁石１２の第３面１２ｃとの間に配置される。
本実施形態の作用について、ロータ１０の製造方法とともに説明する。
まず、永久磁石１２及び第１～第３固定部材２１～２３を磁石挿入孔１１ａに挿入する。このとき、電源装置３０を用いて第１～第３固定部材２１～２３に負方向の電圧を印加することにより、第１～第３固定部材２１～２３を収縮させた状態とする。詳しくは、第１～第３固定部材２１～２３の第１端面２１ａ～２３ａに電源装置３０の一方の電極３１を接続するとともに、第１～第３固定部材２１～２３の第２端面２１ｂ～２３ｂに電源装置３０の他方の電極３１を接続する。そして、第１～第３固定部材２１～２３に負方向の電圧を印加する。これにより、第１～第３固定部材２１～２３は、短手方向に収縮するため、孔区画面１３と永久磁石１２との間に配置可能になる。第１固定部材２１は、孔区画面１３の第１区画面１３ａと永久磁石１２の第１面１２ａとの間に配置される。第２固定部材２２は、孔区画面１３の第２区画面１３ｂと永久磁石１２の第２面１２ｂとの間に配置される。第３固定部材２３は、孔区画面１３の第３区画面１３ｃと永久磁石１２の第３面１２ｃとの間に配置される。
【0036】
そして、第１～第３固定部材２１～２３に対する電圧の印加を停止する。つまり、第１～第３固定部材２１～２３に印加する電圧をゼロにする。これにより、第１～第３固定部材２１～２３は、収縮状態から元の状態に戻る。つまり、第１～第３固定部材２１～２３は、短手方向に膨張する。
【0037】
第１固定部材２１の短手方向の寸法が孔区画面１３の第１区画面１３ａと永久磁石１２の第１面１２ａとの隙間よりも大きくなると、第１固定部材２１は、孔区画面１３の第１区画面１３ａ及び永久磁石１２の第１面１２ａのそれぞれと加圧接触する。第２固定部材２２の短手方向の寸法が孔区画面１３の第２区画面１３ｂと永久磁石１２の第２面１２ｂとの隙間よりも大きくなると、第２固定部材２２は、孔区画面１３の第２区画面１３ｂ及び永久磁石１２の第２面１２ｂのそれぞれと加圧接触する。これにより、永久磁石１２は、第１固定部材２１によって第２区画面１３ｂに向かって押し付けられるとともに、第２固定部材２２によって第１区画面１３ａに向かって押し付けられるため、磁石挿入孔１１ａ内に固定される。
【0038】
また、第３固定部材２３の短手方向の寸法が孔区画面１３の第３区画面１３ｃと永久磁石１２の第３面１２ｃとの隙間よりも大きくなると、第３固定部材２３は、孔区画面１３の第３区画面１３ｃ及び永久磁石１２の第３面１２ｃと加圧接触する。これにより、永久磁石１２は、第３固定部材２３によって第４区画面１３ｄに向かって押し付けられるため、第４面１２ｄが孔区画面１３の第４区画面１３ｄと加圧接触するとともに磁石挿入孔１１ａ内に固定される。
【0039】
［本実施形態の効果］
本実施形態の効果を説明する。
（１）ロータ１０は、磁石挿入孔１１ａを区画する孔区画面１３と永久磁石１２との間に配置された固定部材２０を備えている。固定部材２０は、圧電材料からなる。このため、磁石挿入孔１１ａに永久磁石１２及び固定部材２０を挿入する際には、固定部材２０に負方向の電圧を印加することにより固定部材２０を収縮させることで、孔区画面１３と永久磁石１２との間に固定部材２０を配置することができる。その後、固定部材２０に印加する電圧をゼロにすることにより、固定部材２０を収縮状態から収縮前の状態に戻すことで、固定部材２０は、孔区画面１３及び永久磁石１２のそれぞれと加圧接触する。このとき、永久磁石１２は、孔区画面１３のうち、固定部材２０と接触する面とは反対側の面に向かって押し付けられる。これにより、磁石挿入孔１１ａ内に永久磁石１２が固定される。
本実施形態の効果を説明する。
（１）ロータ１０は、磁石挿入孔１１ａを区画する孔区画面１３と永久磁石１２との間に配置された固定部材２０を備えている。固定部材２０は、圧電材料からなる。このため、磁石挿入孔１１ａに永久磁石１２及び固定部材２０を挿入する際には、固定部材２０に負方向の電圧を印加することにより固定部材２０を収縮させることで、孔区画面１３と永久磁石１２との間に固定部材２０を配置することができる。その後、固定部材２０に印加する電圧をゼロにすることにより、固定部材２０を収縮状態から収縮前の状態に戻すことで、固定部材２０は、孔区画面１３及び永久磁石１２のそれぞれと加圧接触する。このとき、永久磁石１２は、孔区画面１３のうち、固定部材２０と接触する面とは反対側の面に向かって押し付けられる。これにより、磁石挿入孔１１ａ内に永久磁石１２が固定される。
【0040】
永久磁石１２の熱は、固定部材２０を介してロータコア１１に放熱される。固定部材２０は、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である圧電材料からなる。固定部材２０の熱伝導率は、テルビウム、ディスプロシウム、及び鉄からなる超磁歪材料の熱伝導率である１３Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも高い。このため、永久磁石１２の熱が超磁歪材料を介してロータコア１１に放熱される場合と比較して、永久磁石１２の放熱性の低下が抑制される。
【0041】
固定部材２０と永久磁石１２とは加圧接触しているため、固定部材２０と永久磁石１２との間の接触熱抵抗が低減される。このため、永久磁石１２の熱は、固定部材２０に伝わりやすい。また、固定部材２０と孔区画面１３とは加圧接触しているため、固定部材２０と孔区画面１３との間の接触熱抵抗が低減される。このため、永久磁石１２から固定部材２０に伝わった熱は、ロータコア１１に伝わりやすい。
【0042】
よって、永久磁石１２の放熱性の低下を抑制しつつ、磁石挿入孔１１ａ内に永久磁石１２を固定できる。
（２）ロータ１０は、第３区画面１３ｃと永久磁石１２の第３面１２ｃとの間に配置されるとともに、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の長手方向に延在する第３固定部材２３を備えている。つまり、固定部材２０は、孔区画面１３のうち、磁石挿入孔１１ａの長手方向に沿う面と永久磁石１２の長手方向に沿う面との間に配置されている。このため、固定部材２０が、孔区画面１３のうち、磁石挿入孔１１ａの短手方向に沿う面と永久磁石１２の短手方向に沿う面との間にのみ配置されている場合と比較して、固定部材２０と孔区画面１３との接触面積及び固定部材２０と永久磁石１２との接触面積が大きくなる。したがって、永久磁石１２の放熱性が向上する。
（２）ロータ１０は、第３区画面１３ｃと永久磁石１２の第３面１２ｃとの間に配置されるとともに、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の長手方向に延在する第３固定部材２３を備えている。つまり、固定部材２０は、孔区画面１３のうち、磁石挿入孔１１ａの長手方向に沿う面と永久磁石１２の長手方向に沿う面との間に配置されている。このため、固定部材２０が、孔区画面１３のうち、磁石挿入孔１１ａの短手方向に沿う面と永久磁石１２の短手方向に沿う面との間にのみ配置されている場合と比較して、固定部材２０と孔区画面１３との接触面積及び固定部材２０と永久磁石１２との接触面積が大きくなる。したがって、永久磁石１２の放熱性が向上する。
【0043】
（３）ロータ１０は、第１区画面１３ａと永久磁石１２の第１面１２ａとの間に配置される第１固定部材２１と、第２区画面１３ｂと永久磁石１２の第２面１２ｂとの間に配置される第２固定部材２２を備えている。つまり、固定部材２０は、孔区画面１３のうち、磁石挿入孔１１ａの短手方向に沿う面と永久磁石１２の短手方向に沿う面との間にも配置されている。このため、永久磁石１２の熱は、永久磁石１２の長手方向に沿う面に加えて永久磁石１２の短手方向に沿う面からも固定部材２０を介してロータコア１１に放熱される。したがって、永久磁石１２の放熱性が向上する。
【0044】
（４）永久磁石１２の第３面１２ｃは、第３固定部材２３と接触している。永久磁石１２の第４面１２ｄは、孔区画面１３と接触している。つまり、固定部材２０は、磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の短手方向において永久磁石１２の片側にのみ配置されている。このため、永久磁石１２の第４面１２ｄでは、永久磁石１２の熱は、固定部材２０を介さずにロータコア１１に直接放熱される。永久磁石１２は、第３固定部材２３によって第４区画面１３ｄに向かって押し付けられている。このため、永久磁石１２の第４面１２ｄは、第４区画面１３ｄと加圧接触することにより、永久磁石１２の第４面１２ｄと第４区画面１３ｄとの間の接触熱抵抗が低減されている。したがって、永久磁石１２の熱はロータコア１１に伝わりやすい。よって、固定部材２０が磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の短手方向において永久磁石１２の両側に配置されている場合と比較して、永久磁石１２の放熱性が向上する。
【0045】
［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。
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。
【0046】
○ 固定部材２０の材料は、窒化アルミニウムに限定されない。固定部材２０の材料は、熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の圧電材料であればよい。熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の圧電材料としては、例えば、ニオブ酸リチウム、酸化亜鉛、ガリウム砒素などが挙げられる。ニオブ酸リチウムの熱伝導率は３８Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。酸化亜鉛の熱伝導率は２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。ガリウム砒素の熱伝導率は５５Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
【0047】
○ 磁石挿入孔１１ａ、永久磁石１２、及び固定部材２０の形状は、適宜変更されてもよい。
○ 第１～第３固定部材２１～２３は、一体形成されていてもよい。つまり、第１～第３固定部材２１～２３で１つの固定部材２０を構成していてもよい。この場合、電源装置３０は１つでよい。
○ 第１～第３固定部材２１～２３は、一体形成されていてもよい。つまり、第１～第３固定部材２１～２３で１つの固定部材２０を構成していてもよい。この場合、電源装置３０は１つでよい。
【0048】
○ 磁石挿入孔１１ａ内に配置される固定部材２０の数及び磁石挿入孔１１ａ内における固定部材２０の位置はそれぞれ、適宜変更されてもよい。
例えば、ロータ１０は、第１～第３固定部材２１～２３に加えて、孔区画面１３の第４区画面１３ｄと永久磁石１２の第４面１２ｄとの間に配置される固定部材２０を備えていてもよい。つまり、固定部材２０は、永久磁石１２を取り囲むように配置されていてもよい。
例えば、ロータ１０は、第１～第３固定部材２１～２３に加えて、孔区画面１３の第４区画面１３ｄと永久磁石１２の第４面１２ｄとの間に配置される固定部材２０を備えていてもよい。つまり、固定部材２０は、永久磁石１２を取り囲むように配置されていてもよい。
【0049】
例えば、ロータ１０は、第１～第３固定部材２１～２３のうち、１つの固定部材２０のみを有していてもよいし、任意の組み合わせの２つの固定部材２０を有していてもよい。なお、固定部材２０が磁石挿入孔１１ａ及び永久磁石１２の長手方向において永久磁石１２の片側にのみ配置される場合、永久磁石１２における固定部材２０と接触する面とは反対側の面は、孔区画面１３と加圧接触する。
【符号の説明】
【0050】
１０…ロータ、１１…ロータコア、１１ａ…磁石挿入孔、１２…永久磁石、１３…孔区画面、２０…固定部材。
【図1】
【図2】
【図3】