特許 7235589 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-28

(45)【発行日】2023-03-08

(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 20220101AFI20230301BHJP

【ＦＩ】

H02K1/276

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019093436

(22)【出願日】2019-05-17

(65)【公開番号】P2020014372

(43)【公開日】2020-01-23

【審査請求日】2021-12-24

(31)【優先権主張番号】P 2018128538

(32)【優先日】2018-07-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 侑快

(72)【発明者】

【氏名】池本 正幸

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 尚登

(72)【発明者】

【氏名】雁木 卓

(72)【発明者】

【氏名】佐野 新也

【審査官】若林 治男

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０４２３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３２８６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０９７３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９６７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１００４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１８６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０８８０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／２０９３０３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／２７６

Ｈ０２Ｋ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

永久磁石と、
前記永久磁石が配置される磁石配置孔を有するロータコアとを備え、
前記ロータコアには、軸方向に見て、前記磁石配置孔よりも前記磁石配置孔の短手方向の一方側に設けられ、前記短手方向に見て、前記永久磁石と前記磁石配置孔の長手方向に重複するように形成され、前記永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させるとともに、前記永久磁石により生じる磁束を抑制する応力緩和磁束抑制孔が設けられており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記応力緩和磁束抑制孔の前記長手方向の一方側の部分と前記磁石配置孔との間の第１磁束通路の最小幅と、前記応力緩和磁束抑制孔の前記長手方向の他方側の部分と前記磁石配置孔との間の第２磁束通路の最小幅との合計幅が前記第１磁束通路の前記長手方向の長さと前記第２磁束通路の前記長手方向の長さとの合計長さよりも小さくなるように形成されており、
前記ロータコアは、コイルを有するステータに対して径方向に対向して配置されており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記合計幅が前記合計長さよりも小さいことにより、前記第１磁束通路または前記第２磁束通路のうちの少なくとも一方において、磁気飽和が生じるように構成されている、ロータ。

【請求項2】

前記ロータコアは、前記ステータよりも径方向内側に配置されており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記磁石配置孔よりも、前記磁石配置孔の短手方向の一方側としての前記径方向内側に配置されている、請求項１に記載のロータ。

【請求項3】

前記応力緩和磁束抑制孔の前記長手方向に沿った長さは、前記永久磁石の前記長手方向に沿った長さ以下である、請求項１または２に記載のロータ。

【請求項4】

前記第１磁束通路の最小幅となる前記第１磁束通路の部分を形成する前記磁石配置孔の前記長手方向の一方側の端部、および、前記第２磁束通路の最小幅となる前記第２磁束通路の部分を形成する前記磁石配置孔の前記長手方向の他方側の端部は、前記短手方向に見て、それぞれ、前記永久磁石に重複する位置に設けられている、請求項３に記載のロータ。

【請求項5】

前記磁石配置孔には、前記応力緩和磁束抑制孔側に設けられているとともに、前記永久磁石の前記長手方向の端部に前記短手方向に隣接する位置から前記短手方向の一方側に窪むように形成され、前記永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させる応力緩和溝が設けられている、請求項１～４のいずれか１項に記載のロータ。

【請求項6】

前記応力緩和磁束抑制孔は、前記第１磁束通路の最小幅または前記第２磁束通路の最小幅のうちの少なくとも一方が、前記応力緩和磁束抑制孔と前記応力緩和溝との距離となる前記ロータコアの位置に設けられている、請求項５に記載のロータ。

【請求項7】

前記ロータコアは、ステータよりも径方向内側に配置されており、
前記ロータコアには、磁極ごとに、軸方向に見て径方向外側に広がるＶ字状を有する一対の前記磁石配置孔が設けられており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記一対の磁石配置孔の夫々の径方向内側に、一対設けられており、
前記一対の応力緩和磁束抑制孔は、前記一対の磁石配置孔の各々に配置された前記永久磁石の前記長手方向の中心位置よりも前記磁極の周方向中心に寄った位置において、前記永久磁石と前記長手方向に重複するように、それぞれ形成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載のロータ。

【請求項8】

前記応力緩和磁束抑制孔は、軸方向に見て、長円形状を有する、請求項１～７のいずれか１項に記載のロータ。

【請求項9】

ステータと、
前記ステータと径方向に対向して配置されているロータとを備え、
前記ロータは、永久磁石と、前記永久磁石が配置される磁石配置孔を有するロータコアとを含み、
前記ロータコアには、軸方向に見て、前記磁石配置孔よりも前記磁石配置孔の短手方向の一方側に設けられ、前記短手方向に見て、前記永久磁石と前記磁石配置孔の長手方向に重複するように形成され、前記永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させるとともに、前記永久磁石により生じる磁束を抑制する応力緩和磁束抑制孔が設けられており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記応力緩和磁束抑制孔の前記長手方向の一方側の部分と前記磁石配置孔との間の第１磁束通路の最小幅と、前記応力緩和磁束抑制孔の前記長手方向の他方側の部分と前記磁石配置孔との間の第２磁束通路の最小幅との合計幅が前記第１磁束通路の前記長手方向の長さと前記第２磁束通路の前記長手方向の長さとの合計長さよりも小さくなるように形成されており、
前記ロータコアは、コイルを有するステータに対して径方向に対向して配置されており、
前記応力緩和磁束抑制孔は、前記合計幅が前記合計長さよりも小さいことにより、前記第１磁束通路または前記第２磁束通路のうちの少なくとも一方において、磁気飽和が生じるように構成されている、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】

従来、永久磁石を備えるロータおよび回転電機が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、ロータコアに設けられた磁石孔に配置されている磁石を備えるロータが開示されている。このロータでは、ロータコアに複数のスリットが設けられている。このスリットは、ロータコアと磁石との熱膨張差によって生じる応力によって、スリットの対向する内側面同士が近接または接触するように変形可能に構成されている。詳細には、このロータでは、磁石孔と磁石との隙間に樹脂材料が配置されており、ロータが製造される際に、樹脂材料を熱硬化するために、ロータコアおよび磁石が共に加熱される。この時、ロータコアが熱膨張する一方、磁石は熱収縮する。そして、このロータでは、樹脂材料が熱硬化した後、ロータコアおよび磁石が冷却された際に、ロータコアが熱収縮する一方、磁石が熱膨張することにより、磁石がロータコアの磁石孔を磁石孔の内部から外部に押圧してロータコアに応力が生じる。そして、スリットは、内側面同士を近接または接触するように変形することにより、この応力を吸収するように構成されている。そして、このロータでは、磁石から生じた磁束は、内側面同士が近接または接触したスリットを跨ぐように通過する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－４２３８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、ステータのコイルに電力を供給しないかまたは供給する電力が比較的小さい状態（以下、この段落において「無負荷状態または低負荷状態」とする）において、磁石が設けられたロータが、他の装置（たとえば、エンジン等）によって、回転される場合がある。この場合、ステータのコイルには、電力が供給されないか供給する電力が比較的小さいので、ステータのコイルが発生させる磁界によっては、ロータにより生じる磁束は、略減少しない。しかしながら、上記特許文献１のロータでは、磁石から生じる磁束がスリットを跨ぐように通過するように構成されている。このため、無負荷状態または低負荷状態では、ロータの磁石から生じた磁束が減少されずにスリットを跨ぐように通過して、磁束が過大となると考えられる。この場合、磁束が過大となることに起因して、ロータまたはステータにおいて鉄損が増大し、他の装置によりロータを回転させる際のエネルギー効率が低下する。したがって、従来、磁石が膨張することによる応力を緩和しながら、無負荷状態または低負荷状態の場合に、磁石（永久磁石）からの磁束が過大となるのを防止することが可能なロータおよび回転電機が望まれていた。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、永久磁石が膨張することによる応力を緩和しながら、ステータのコイルに電力が供給されないかまたは供給される電力が比較的小さい状態の場合にも、永久磁石からの磁束が過大となるのを防止することが可能なロータおよび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】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるロータは、永久磁石と、永久磁石が配置される磁石配置孔を有するロータコアとを備え、ロータコアには、軸方向に見て、磁石配置孔よりも磁石配置孔の短手方向の一方側に設けられ、短手方向に見て、永久磁石と磁石配置孔の長手方向に重複するように形成され、永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させるとともに、永久磁石により生じる磁束を抑制する応力緩和磁束抑制孔が設けられており、応力緩和磁束抑制孔は、応力緩和磁束抑制孔の長手方向の一方側の部分と磁石配置孔との間の第１磁束通路の最小幅と、応力緩和磁束抑制孔の長手方向の他方側の部分と磁石配置孔との間の第２磁束通路の最小幅との合計幅が第１磁束通路の長手方向の長さと第２磁束通路の長手方向の長さとの合計長さよりも小さくなるように形成されており、ロータコアは、コイルを有するステータに対して径方向に対向して配置されており、応力緩和磁束抑制孔は、合計幅が合計長さよりも小さいことにより、第１磁束通路または第２磁束通路のうちの少なくとも一方において、磁気飽和が生じるように構成されている。

【0008】

この発明の第１の局面におけるロータでは、上記のように、磁石配置孔の短手方向の一方側に設けられ、永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させるとともに、永久磁石により生じる磁束を抑制する応力緩和磁束抑制孔を、第１磁束通路の最小幅と第２磁束通路の最小幅との合計幅が第１磁束通路の長手方向の長さと第２磁束通路の長手方向の長さとの合計長さよりも小さくなるように形成する。これにより、ロータが製造される際に、永久磁石がロータコアに対して膨張した場合にも、永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させることができる。そして、応力緩和磁束抑制孔により、永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させながら、この応力緩和磁束抑制孔により、永久磁石のうちの上記合計長さに対応する面に対して入るかまたは出る磁束が通過する第１磁束通路および第２磁束通路の幅を、制限することができる。このように、幅が制限された第１磁束通路および第２磁束通路では、通過する磁束が多くなる場合に磁気飽和が生じるので、通過する磁束の量を制限することができ、通過する磁束が過大になるのを防止することができる。この結果、永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させながら、ステータのコイルに電力が供給されないかまたは供給される電力が比較的小さい状態の場合にも、永久磁石からの磁束が過大となるのを防止することができる。そして、ステータのコイルに電力が供給される場合（高負荷時）には、ステータのコイルが発生させる磁界により、永久磁石が発生させる磁束の量が減少する（磁石動作点が低下する）ので、応力緩和磁束抑制孔により第１磁束通路および第２磁束通路の幅が制限されている場合でも、第１磁束通路および第２磁束通路において磁気飽和しにくいので、ロータとしての性能が低下するのを防止することができる。これらの結果、永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させながら、ステータのコイルに電力が供給される場合（高負荷時）には、ロータとしての性能が低下するのを防止し、ステータのコイルに電力が供給されないかまたは供給される電力が比較的小さい場合（無負荷または低負荷時）には、永久磁石からの磁束が過大となるのを防止することができる。

【0009】

この発明の第２の局面における回転電機は、ステータと、ステータと径方向に対向して配置されているロータとを備え、ロータは、永久磁石と、永久磁石が配置される磁石配置孔を有するロータコアとを含み、ロータコアには、軸方向に見て、磁石配置孔よりも磁石配置孔の短手方向の一方側に設けられ、短手方向に見て、永久磁石と磁石配置孔の長手方向に重複するように形成され、永久磁石の膨張により生じる応力を緩和させるとともに、永久磁石により生じる磁束を抑制する応力緩和磁束抑制孔が設けられており、応力緩和磁束抑制孔は、応力緩和磁束抑制孔の長手方向の一方側の部分と磁石配置孔との間の第１磁束通路の最小幅と、応力緩和磁束抑制孔の長手方向の他方側の部分と磁石配置孔との間の第２磁束通路の最小幅との合計幅が第１磁束通路の長手方向の長さと第２磁束通路の長手方向の長さとの合計長さよりも小さくなるように形成されており、ロータコアは、コイルを有するステータに対して径方向に対向して配置されており、応力緩和磁束抑制孔は、合計幅が合計長さよりも小さいことにより、第１磁束通路または第２磁束通路のうちの少なくとも一方において、磁気飽和が生じるように構成されている。

【0010】

この発明の第２の局面における回転電機では、上記のよう応力緩和磁束抑制孔を構成することにより、永久磁石が膨張することによる応力を緩和しながら、ステータのコイルに電力が供給されないかまたは供給される電力が比較的小さい状態の場合にも、永久磁石からの磁束が過大となるのを防止することが可能な回転電機を提供することができる。これにより、永久磁石からの磁束が過大となるのを防止することにより、磁束が過大となることに起因するロータまたはステータにおける鉄損の増大を防止し、ロータを回転させる際のエネルギー効率が低下するのを防止することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、永久磁石が膨張することによる応力を緩和しながら、ステータのコイルに電力が供給されないかまたは供給される電力が比較的小さい状態の場合にも、永久磁石からの磁束が過大となるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態によるロータ（回転電機）の構成を軸方向に見た断面図である。

【図2】本発明の一実施形態によるロータの拡大断面図である。

【図3】本発明の一実施形態によるロータの応力緩和溝および応力緩和磁束抑制孔の構成を説明するための図である。

【図4】本発明の一実施形態によるロータの磁気飽和に関して説明するための図である。

【図5】本発明の一実施形態によるロータの高負荷時における磁束に関して説明するための図である。

【図6】比較例によるロータの無負荷・低負荷時における磁束に関して説明するための図である。

【図7】比較例によるロータの高負荷時における磁束に関して説明するための図である。

【図8】本発明の一実施形態の第１変形例によるロータの構成を示す図である。

【図9】本発明の一実施形態の第２変形例によるロータの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

【0014】

［ロータコアの構造］
図１～図５を参照して、本実施形態によるロータ１（回転電機１００）の構造について説明する。

【0015】

本願明細書では、「軸方向」とは、ロータ１の回転軸線Ｃ１に沿った方向を意味し、図中のＺ方向を意味する。また、「径方向」とは、ロータ１の径方向（矢印Ｒ１方向または矢印Ｒ２方向）を意味し、「周方向」は、ロータ１の周方向（矢印Ｅ１方向または矢印Ｅ２方向）を意味する。

【0016】

図１に示すように、回転電機１００は、ロータ１とステータ２とを備える。また、ロータ１およびステータ２は、それぞれ、円環状に形成されている。そして、ロータ１は、ステータ２の径方向内側に対向して配置されている。すなわち、本実施形態では、回転電機１００は、インナーロータ型の回転電機として構成されている。また、ロータ１の径方向内側には、シャフト３が配置されている。シャフト３は、ギア等の回転力伝達部材を介して、エンジン等に接続されている。たとえば、回転電機１００は、モータ、ジェネレータ、または、モータ兼ジェネレータとして構成されており、車両に搭載されるように構成されている。

【0017】

また、ロータ１は、複数の永久磁石４と、永久磁石４が配置される複数の磁石配置孔１０を有するロータコア５とを含む。すなわち、回転電機１００は、埋込永久磁石型モータ（ＩＰＭモータ：Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｍｏｔｏｒ）として構成している。また、ステータ２は、ステータコア２ａと、ステータコア２ａに配置されたコイル２ｂとを含む。ステータコア２ａは、たとえば、複数の電磁鋼板（珪素鋼板）が軸方向に積層されており、磁束を通過可能（図４参照）に構成されている。コイル２ｂは、外部の電源部に接続されており、電力（たとえば、３相交流の電力）が供給されるように構成されている。そして、コイル２ｂは、電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。また、ロータ１およびシャフト３は、コイル２ｂに電力が供給されない場合でも、エンジン等の駆動に伴って、ステータ２に対して回転するように構成されている。なお、図１では、コイル２ｂの一部のみを図示しているが、コイル２ｂは、ステータコア２ａの全周に亘って配置されている。

【0018】

（永久磁石の構成）
図２に示すように、永久磁石４は、たとえば、軸方向に見て、略長方形形状（たとえば、長方形形状）を有する。すなわち、永久磁石４は、軸方向に沿って側面が延びる直方体形状を有する。ここで、軸方向に見て、永久磁石４の短手方向をＦ方向とし、長手方向をＧ方向とする。たとえば、永久磁石４は、磁化方向（着磁方向）が短手方向となるように構成されている。

【0019】

ここで、永久磁石４の長手方向に沿った端面のうち、矢印Ｆ１方向側の端面を第１端面４１とし、矢印Ｆ２方向側の端面を第２端面４２とする。また、永久磁石４の短手方向に沿った端面のうち、矢印Ｇ１方向側の端面を第３端面４３とし、矢印Ｇ２方向側の端面を第４端面４４とする。ここで、永久磁石４の長手方向（第１端面４１および第２端面４２）の幅をＷ１とし、永久磁石４の短手方向（第３端面４３および第４端面４４）の幅をＷ２とする。すなわち、Ｗ１＞Ｗ２である。

【0020】

また、永久磁石４の熱膨張係数Ｋ１は、ロータコア５の熱膨張係数Ｋ２と異なる。たとえば、ロータコア５は、加熱されることにより膨張する一方、永久磁石４は、加熱されることにより短手方向に収縮する（幅Ｗ２が小さくなる）。また、ロータコア５は、冷却されることにより収縮する一方、永久磁石４は、冷却されることにより短手方向に膨張する（幅Ｗ２が大きくなる）。これにより、ロータ１の製造時に、永久磁石４およびロータコア５が冷却された際に、永久磁石４の膨張に起因して、ロータコア５が永久磁石４によって押圧されて、ロータコア５に応力が生じる。

【0021】

図１に示すように、永久磁石４は、ロータコア５の各磁石配置孔１０に配置（固定）されている。また、ロータ１には、複数の永久磁石４により、複数の磁極６が設けられている。たとえば、永久磁石４は、各磁極６に、２つずつ設けられている。

【0022】

（ロータコアの構成）
ロータコア５は、軸方向に見て、円環状に形成されている。たとえば、ロータコア５は、複数の電磁鋼板（珪素鋼板）が軸方向に積層されて形成されている。そして、ロータコア５は、磁束を通過可能（図４参照）に構成されている。また、ロータコア５は、シャフト３に固定されており、ステータ２に対して、シャフト３と一体的に回転可能に構成されている。また、ロータコア５には、複数（永久磁石４の数と同数）の磁石配置孔１０と、複数（永久磁石４の数と同数）の応力緩和磁束抑制孔２０（以下、「孔２０」とする）とが設けられている。

【0023】

（磁石配置孔の構成）
図１に示すように、本実施形態では、磁石配置孔１０は、磁極６ごとに、軸方向に見て径方向外側に広がるＶ字状（ハの字形状）を有するように、一対設けられている。すなわち、一対の磁石配置孔１０のうちの一方（矢印Ｅ１方向側）の磁石配置孔１０ａは、磁石配置孔１０ａの内部に配置される永久磁石４の短手方向（Ｆ方向）が磁極６の周方向中心線Ｃ２（ｄ軸線）に交差するように形成されている。また、他方（矢印Ｅ２方向側）の磁石配置孔１０ｂは、一方の磁石配置孔１０ａと周方向中心線Ｃ２に対して線対称となる位置に形成されている。また、磁石配置孔１０ａおよび１０ｂは、それぞれ、略長方形形状を有するように形成されている。なお、以下の記載では、磁石配置孔１０ｂの構成は、磁石配置孔１０ａを周方向中心線Ｃ２に対して線対称に形成したものであるため、説明を省略する。

【0024】

図２に示すように、磁石配置孔１０ａの短手方向側の内側面１１ａおよび１１ｂは、直接または接着剤等を介して、永久磁石４に当接している。なお、内側面１１ａは、磁石配置孔１０ａの矢印Ｆ１方向側の内側面であり、内側面１１ｂは、磁石配置孔１０ａの矢印Ｆ２方向側の内側面である。また、磁石配置孔１０ａの長手方向側の内側面１２ａおよび１２ｂは、永久磁石４から空隙または接着剤（樹脂材）等を隔てて離れて配置されている。なお、内側面１２ａは、矢印Ｇ１方向側の内側面であり、内側面１２ｂは、矢印Ｇ２方向側の内側面である。すなわち、内側面１１ａの幅Ｗ３および内側面１１ｂの幅Ｗ４は、永久磁石４の幅Ｗ１よりも大きい一方、内側面１２ａの幅Ｗ５および内側面１２ｂの幅Ｗ６は、永久磁石４の幅Ｗ２と略同一である。また、磁石配置孔１０ａの矢印Ｇ１方向側の部分には、磁束抑制部１３ａが設けられており、磁石配置孔１０ａの矢印Ｇ２方向側の部分には、磁束抑制部１３ｂが設けられている。磁束抑制部１３ａおよび１３ｂは、漏れ磁束（短絡磁束）を防止する機能を有する。

【0025】

ここで、本実施形態では、磁石配置孔１０ａには、孔２０側に設けられているとともに、永久磁石４の長手方向側の第３端面４３および第４端面４４に短手方向に隣接する内側面１１ｂの部分から短手方向の一方側（矢印Ｆ２方向）に窪むように形成され、永久磁石４の膨張により生じる応力を緩和させる応力緩和溝１４ａおよび１４ｂが設けられている。なお、応力緩和溝１４ａは、磁石配置孔１０ａの矢印Ｇ１方向側の部分に設けられている。また、応力緩和溝１４ｂは、磁石配置孔１０ａの矢印Ｇ２方向側の部分に設けられている。

【0026】

図３に示すように、応力緩和溝１４ａは、軸方向に見て、略Ｕ字状に形成されており、矢印Ｇ１方向側の内面１１４ａと矢印Ｇ２方向側の内面２１４ａとの距離（溝の幅）が変化することにより、永久磁石４の熱膨張および熱収縮を吸収する（応力を緩和させる）ように構成されている。具体的には、ロータ１が製造される際に、永久磁石４およびロータコア５が冷却される（加熱された状態から常温に戻される）ことにより、永久磁石４が幅Ｗ２ａから幅Ｗ２に膨張し、永久磁石４がＦ方向（磁化方向）に磁石配置孔１０の内側面１１ｂを押圧する。これにより、内面１１４ａよりも矢印Ｇ１方向側に設けられた内側面１１ｂは、永久磁石４により短手方向に押圧されない一方、内面２１４ａよりも矢印Ｇ２方向側に設けられた内側面１１ｂ（図３の一点鎖線部分）は、永久磁石４により短手方向に押圧される。この場合、押圧されない内側面１１ｂに隣接する矢印Ｇ１方向側の内面１１４ａと、押圧される内側面１１ｂに隣接する矢印Ｇ２方向側の内面２１４ａとの距離が広がり、内側面１１ｂが孔２０側に移動することにより、永久磁石４が幅Ｗ２ａから幅Ｗ２に膨張することに起因してロータコア５に生じる応力が低減される。また、応力緩和溝１４ｂは、後述する第２磁束通路５２の幅Ｗ１２（図２参照）を規定する。なお、応力緩和溝１４ｂのその他の構成は、応力緩和溝１４ａと同様の構成のため、説明を省略する。

【0027】

（応力緩和磁束抑制孔の構成）
図２に示すように、本実施形態では、孔２０は、軸方向に見て、長円形状（トラック形状）を有する。孔２０の磁気抵抗は、ロータコア５の磁気抵抗よりも大きい。これにより、孔２０は、配置されている位置において、磁束が通過するのを妨げる機能を有する。たとえば、孔２０は、空隙により構成されている。

【0028】

また、本実施形態では、孔２０は、軸方向に見て、ロータコア５において、磁石配置孔１０よりも磁石配置孔１０の短手方向の一方側（矢印Ｆ２方向側）の部分に設けられ、短手方向に見て、永久磁石４と磁石配置孔１０の長手方向に重複するように形成され、永久磁石４により生じる磁束φ１（図４参照）を抑制するように構成されている。言い換えると、孔２０は、ロータコア５における磁束密度Ｂ１を制限する機能を有する。また、孔２０は、磁石配置孔１０よりも、磁石配置孔１０の短手方向の一方側としての径方向内側に配置されている。

【0029】

図１に示すように、本実施形態では、孔２０は、一対の磁石配置孔１０の夫々の径方向内側に、一対設けられている。一対の孔２０は、一対の磁石配置孔１０の各々に配置された永久磁石４の長手方向の中心線Ｃ３よりも磁極６の周方向中心線Ｃ２側に寄った位置Ｐ１において、永久磁石４と長手方向に重複するように、それぞれ形成されている。具体的には、一対の孔２０は、孔２０ａおよび孔２０ｂからなる。孔２０ａは、磁石配置孔１０ａの短手方向の一方側（矢印Ｆ２方向側）に配置され、孔２０ｂは、磁石配置孔１０ｂの短手方向の一方側に配置されている。孔２０ａのＧ方向の中心を通る中心線Ｃ４は、永久磁石４の長手方向の中心位置を通る中心線Ｃ３よりも矢印Ｇ２方向側に設けられている。

【0030】

また、孔２０ａのうちの中心線Ｃ４よりも矢印Ｇ１方向側の部分を第１部分２１とし、中心線Ｃ４よりも矢印Ｇ２方向側の部分を第２部分２２とする。ここで、本実施形態では、孔２０ａは、第１部分２１と磁石配置孔１０との間の第１磁束通路５１の最小幅Ｗ１１と、第２部分２２と磁石配置孔１０との間の第２磁束通路５２の最小幅Ｗ１２との合計幅（Ｗ１１＋Ｗ１２）が孔２０ａと永久磁石４との長手方向における重複長さＬ１よりも小さくなるとともに、永久磁石４の膨張により生じる応力を緩和させるように形成されている。また、孔２０ａは、合計幅（Ｗ１１＋Ｗ１２）が、第１磁束通路５１の長手方向の長さＬ２１と第２磁束通路５２の長手方向の長さＬ２２との合計長さＬ２よりも小さくなるように構成されている。また、第１磁束通路５１の長手方向の長さＬ２１は、第１磁束通路５１の矢印Ｇ１方向側の端部１１１ｂと孔２０ａのＧ方向の中心を通る中心線Ｃ４とのＧ方向に沿った距離に対応する。また、第２磁束通路５２の長手方向の長さＬ２２は、第２磁束通路５２の矢印Ｇ２方向側の端部１１４ｂと孔２０ａのＧ方向の中心を通る中心線Ｃ４とのＧ方向に沿った距離に対応する。すなわち、合計長さＬ２は、端部１１１ｂと端部１１４ｂとのＧ方向に沿った距離に対応する。なお、孔２０ｂは、孔２０ａと同様に構成されているため、説明を省略する。また、第１部分２１は、特許請求の範囲の「一方側の部分」の一例である。また、第２部分２２は、特許請求の範囲の「他方側の部分」の一例である。

【0031】

ここで、第１磁束通路５１の最小幅Ｗ１１は、第１部分２１と磁石配置孔１０の内側面１１ｂ（輪郭線）との最小距離に対応する。また、第２磁束通路５２の最小幅Ｗ１２は、第２部分２２と応力緩和溝１４ｂとの最小距離に対応する。そして、上記最小幅Ｗ１１となる第１磁束通路５１の部分を形成する第１部分２１の矢印Ｇ１方向側の点（輪郭線上の点）を、端部２１ａとする。また、上記最小幅Ｗ１１となる第１磁束通路５１の部分を形成する磁石配置孔１０の矢印Ｇ１方向側の点（輪郭線上の点）を、端部１１１ｂとする。また、上記最小幅Ｗ１２となる第２磁束通路５２の部分を形成する第２部分２２の矢印Ｇ２方向側の点（輪郭線上の点）を、端部２２ａとする。また、上記最小幅Ｗ１２となる第２磁束通路５２の部分を形成する磁石配置孔１０（応力緩和溝１４ｂ）の矢印Ｇ２方向側の点（輪郭線上の点）を、端部１１４ｂとする。

【0032】

言い換えると、本実施形態では、孔２０は、第２磁束通路５２の最小幅Ｗ１２が孔２０と応力緩和溝１４ｂとの距離となるロータコア５の位置に設けられている。また、最小幅Ｗ１２は、第２部分２２の応力緩和溝１４ｂ側の端部２２ａと、応力緩和溝１４ｂの第２部分２２側の端部１１４ｂとの距離である。また、孔２０の矢印Ｆ１方向の内側面２３ａと矢印Ｆ２方向の内側面２３ｂとは略平行に形成されており、内側面２３ａと内側面２３ｂとの幅をＷ７とする。たとえば、幅Ｗ７は、永久磁石４の幅Ｗ２よりも小さい。

【0033】

ここで、第１磁束通路５１とは、永久磁石４のうちの第１磁束通路５１および第２磁束通路５２と短手方向に見て重複する領域Ａ１（部分）の矢印Ｆ２方向側の面４２ａに孔２０の矢印Ｇ１方向側から磁束φ１が入るか、または、領域Ａ１の面４２ａから孔２０の矢印Ｇ１方向側に磁束φ１が出るためのロータコア５上の磁束φ１の経路を意味する。また、第２磁束通路５２とは、領域Ａ１の面４２ａに孔２０の矢印Ｇ２方向側から磁束φ１が入るか、または、領域Ａ１の面４２ａから孔２０の矢印Ｇ２方向側に磁束φ１が出るためのロータコア５上の磁束φ１の経路を意味する。なお、永久磁石４は、永久磁石４の領域Ａ１よりも矢印Ｇ１方向側の永久磁石４の領域である領域Ａ２と、矢印Ｇ２方向側の永久磁石４の領域である領域Ａ３とにおいても、磁束を生じる機能を有する。すなわち、本実施形態では、端部１１１ｂおよび端部１１４ｂは、短手方向に見て、永久磁石４に重複する位置に設けられている。

【0034】

また、孔２０は、長手方向に沿った長さＬ１が永久磁石４の長手方向に沿った長さＷ１以下となるように形成されている。詳細には、長さＬ１とは、孔２０の矢印Ｇ１方向側の端部２１ｂと、孔２０の矢印Ｇ２方向側の端部２２ｂとの距離である。

【0035】

また、本実施形態では、孔２０の端部２１ｂおよび端部２２ｂは、Ｆ方向に見て、それぞれ、永久磁石４に重複する位置に設けられている。すなわち、孔２０は、孔２０の全体が、Ｆ方向に見て、永久磁石４と重複する位置に配置されている。また、端部２１ｂおよび端部１１４ｂは、Ｆ方向に見て、それぞれ、永久磁石４に重複する位置に設けられている。すなわち、第１磁束通路５１および第２磁束通路５２は、第１磁束通路５１および第２磁束通路５２の全体が、Ｆ方向に見て、永久磁石４と重複する位置に配置されている。

【0036】

図４に示すように、本実施形態では、孔２０は、合計幅（Ｗ１１＋Ｗ１２）が合計長さＬ２よりも小さいことにより、第１磁束通路５１および第２磁束通路５２のうちの少なくとも一方（好ましくは、第１磁束通路５１および第２磁束通路５２の両方）において、磁気飽和が生じるように構成されている。ここで、磁気飽和（磁気飽和現象）とは、通過する磁束の磁束密度が飽和磁束密度Ｂｍとなり、通過する磁束の量が磁界の大きさに比例しない状態となる現象を意味するものとする。すなわち、第１磁束通路５１および第２磁束通路５２を通過する磁束φ１の磁束密度Ｂ１は、飽和磁束密度Ｂｍを超えない大きさになる。言い換えると、第１磁束通路５１および第２磁束通路５２では、磁束密度Ｂ１は、飽和磁束密度Ｂｍに制限される。

【0037】

図５に示すように、孔２０は、第１磁束通路５１および第２磁束通路５２における飽和磁束密度Ｂｍがコイル２ｂに電力が供給されている状態（高負荷時）における永久磁石４により生じる磁束φ２の磁束密度Ｂ２よりも大きくなるように、構成されている。すなわち、高負荷時においては、第１磁束通路５１および第２磁束通路５２では、磁気飽和しないようにロータ１が構成されている。

【0038】

また、本実施形態では、図３に示すように、孔２０は、永久磁石４の幅Ｗ２ａから幅Ｗ２への膨張により生じる応力を緩和させるように形成されている。具体的には、永久磁石４が幅Ｗ２ａから幅Ｗ２に膨張することによって、ロータコア５のうちの応力緩和溝１４ａおよび１４ｂの間の部分５３が、孔２０側（矢印Ｆ２方向側）に押圧される。そして、孔２０は、幅Ｗ７ａから幅Ｗ７に小さくなる（変形する）ことにより、押圧された応力緩和溝１４ａおよび１４ｂの間の部分５３を矢印Ｆ２方向に移動させて、部分５３の応力を低減するように構成されている。

【0039】

［ロータの磁束の発生に関する説明］
次に、図４～図７を参照して、本実施形態によるロータ１の磁束の発生に関する説明を、比較例によるロータの磁束の発生と比較しながら行う。なお、比較例によるロータは、本実施形態によるロータ１において、ロータコア５の孔２０に対応する部分に孔部が形成されていない構成である。

【0040】

（コイルに電力が供給されていない場合：無負荷・低負荷時）
図４に示すように、コイル２ｂに電力が供給されないかまたは供給された電力が比較的小さい場合（無負荷・低負荷時）には、本実施形態によるロータ１では、一の磁極６の永久磁石４から磁束φ１が生じる。そして、磁束φ１は、永久磁石４よりも径方向外側（矢印Ｆ１方向側）のロータコア５の部分を通過し、ロータ１の外周面５ａとステータコア２ａとの空隙、ステータコア２ａのティースおよびバックヨークを経由して、他の磁極６のロータコア５の部分に径方向外側から入る。この時、磁束φ１は、ステータ２のコイル２ｂには電力が供給されていないかまたは供給された電力が比較的小さいため、高負荷時における磁束φ２よりも大きくなる。そして、磁束φ１は、他の磁極６の永久磁石４に径方向外側から入り、永久磁石４の径方向内側から出る。ここで、永久磁石４の径方向内側には孔２０が設けられており、磁束φ１は、第１磁束通路５１および第２磁束通路５２を通過する。この時、第１磁束通路５１および第２磁束通路５２における磁束密度Ｂ１は、飽和磁束密度Ｂｍとなる。そして、磁束φ１は、一の磁極６の永久磁石４に戻る。

【0041】

図６に示すように、無負荷・低負荷時、比較例によるロータでは、一の磁極の永久磁石から出た磁束φ３は、永久磁石よりも径方向外側（矢印Ｆ１方向側）のロータコアの部分を通過し、ステータコアのティースおよびバックヨークを経由して、他の磁極のロータコアの部分に径方向外側から入る。この時、磁束φ３は、ステータのコイルには電力が供給されていないかまたは供給された電力が比較的小さいため、高負荷時における磁束φ４よりも大きくなる。そして、磁束φ３は、他の磁極の永久磁石に径方向外側から入り、永久磁石の径方向内側から出る。そして、他の磁極の永久磁石から出た磁束φ３は、ロータコアの磁気経路を経由して、一の磁極の永久磁石に戻る。この時、ロータコアの磁気経路では、磁気飽和は生じずに、本実施形態における磁束φ１よりも、比較例による磁束φ３が大きくなる。したがって、本実施形態によるロータ１では、比較例のロータに比べて、鉄損が低減されている。

【0042】

（コイルに電力が供給されている場合：高負荷時）
図５に示すように、コイル２ｂに電力が供給されている場合、本実施形態によるロータ１における磁束φ２は、コイル２ｂに電力が供給されていない場合と異なり、コイル２ｂにより発生される磁界Ｈによって、磁束φ１よりも小さくなる。ここで、磁束φ２は、飽和磁束密度Ｂｍよりも小さいため、第１磁束通路５１および第２磁束通路５２において磁気飽和は生じない。

【0043】

比較例によるロータでは、コイル２ｂに電力が供給されている場合、コイル２ｂにより発生される磁界によって、磁束φ３（磁束密度Ｂ３）よりも小さい磁束φ４（磁束密度Ｂ４）となる。ここで、本実施形態によるロータ１、および、比較例のロータでは共に、磁気飽和は生じないため、磁束φ２（磁束密度Ｂ２）と磁束φ４（磁束密度Ｂ４）とは略等しい大きさになる。すなわち、本実施形態によるロータ１では、コイルに電力が供給されている場合（高負荷時）においては、孔２０による磁束を抑制する機能の影響を略受けていない。

【0044】

［上記実施形態の効果］
上記実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0045】

上記実施形態では、磁石配置孔（１０）の短手方向の一方側に設けられ、永久磁石（４）の膨張により生じる応力を緩和させるとともに、永久磁石（４）により生じる磁束を抑制する応力緩和磁束抑制孔（２０）を、第１磁束通路（５１）の最小幅（Ｗ１１）と第２磁束通路（５２）の最小幅（Ｗ１２）との合計幅（Ｗ１１＋Ｗ１２）が第１磁束通路（５１）の長手方向の長さ（Ｌ２１）と第２磁束通路（５２）の長手方向の長さ（Ｌ２２）との合計長さ（Ｌ２）よりも小さくなるように形成する。これにより、ロータ（１）が製造される際に、永久磁石（４）がロータコア（５）に対して膨張した場合にも、永久磁石（４）の膨張により生じる応力を緩和させることができる。そして、応力緩和磁束抑制孔（２０）により、永久磁石（４）の膨張により生じる応力を緩和させながら、この応力緩和磁束抑制孔（２０）により、永久磁石（４）のうちの上記合計長さ（Ｌ２）に対応する面（４２ａ）に対して入るかまたは出る磁束（φ１、φ２）が通過する第１磁束通路（５１）および第２磁束通路（５２）の幅（Ｗ１１、Ｗ１２）を、制限することができる。このように、幅（Ｗ１１、Ｗ１２）が制限された第１磁束通路（５１）および第２磁束通路（５２）では、通過する磁束が多くなる場合に磁気飽和が生じるので、通過する磁束の量を制限することができ、通過する磁束が過大になるのを防止することができる。この結果、永久磁石（４）の膨張により生じる応力を緩和させながら、ステータ（２）のコイル（２ｂ）に電力が供給されないかまたは供給される電力が比較的小さい状態の場合にも、永久磁石（４）からの磁束が過大となるのを防止することができる。

【0046】

そして、ステータ（２）のコイル（２ｂ）に電力が供給される場合（高負荷時）には、ステータ（２）のコイル（２ｂ）が発生させる磁界により、永久磁石（４）が発生させる磁束の量が減少する（磁石動作点が低下する）ので、応力緩和磁束抑制孔（２０）により第１磁束通路（５１）および第２磁束通路（５２）の幅が制限されている場合でも、第１磁束通路（５１）および第２磁束通路（５２）において磁気飽和しにくいので、ロータ（１）としての性能が低下するのを防止することができる。これらの結果、ステータ（２）のコイル（２ｂ）に電力が供給される場合（高負荷時）には、ロータ（１）としての性能が低下するのを防止しながら、ステータ（２）のコイル（２ｂ）に電力が供給されないかまたは供給される電力が比較的小さい場合（無負荷または低負荷時）には、永久磁石（４）からの磁束が過大となるのを防止することができる。

【0047】

また、上記実施形態では、応力緩和磁束抑制孔（２０）を、永久磁石（４）の膨張により生じる応力を緩和させるように形成する。これにより、ロータ（１）が製造される際に、永久磁石（４）がロータコア（５）に対して膨張した場合にも、応力緩和磁束抑制孔（２０）により永久磁石（４）が膨張することによる応力を緩和させることができる。この結果、永久磁石（４）が膨張することによる応力を緩和しながら、ステータ（２）のコイル（２ｂ）に電力が供給されないかまたは供給される電力が比較的小さい状態の場合にも、永久磁石（４）からの磁束が過大となるのを防止することができる。そして、永久磁石（４）からの磁束が過大となるのを防止することにより、磁束が過大となることに起因するロータ（１）またはステータ（２）における鉄損の増大を防止し、ロータ（１）を回転させる際のエネルギー効率が低下するのを防止することができる。

【0048】

また、上記実施形態では、ロータコア（５）は、コイル（２ｂ）を有するステータ（２）に対して径方向に対向して配置されており、応力緩和磁束抑制孔（２０）は、合計幅（Ｗ１１＋Ｗ１２）が合計長さ（Ｌ２）よりも小さいことにより、第１磁束通路（５１）または第２磁束通路（５２）のうちの少なくとも一方において、磁気飽和が生じるように構成されている。このように構成すれば、第１磁束通路（５１）または第２磁束通路（５２）のうちの少なくとも一方において、磁気飽和が生じるので、ステータ（２）のコイル（２ｂ）に電力が供給されないかまたは供給された電力が比較的小さい状態の場合に、永久磁石（４）からの磁束が過大となるのをより確実に防止することができる。

【0049】

また、上記実施形態では、ロータコア（５）は、ステータ（２）よりも径方向内側に配置されており、応力緩和磁束抑制孔（２０）は、磁石配置孔（１０）よりも、磁石配置孔（１０）の短手方向の一方側としての径方向内側に配置されている。ここで、磁石配置孔の短手方向のうちの他方側（ステータ側であり径方向外側）の磁束通路は、ステータのコイルに電力が供給される際（高負荷時）に磁束が通過する通路として使用される。このため、応力緩和磁束抑制孔を、磁石配置孔の短手方向のうちの他方側に設けた場合には、ステータのコイルに電力が供給される際にも、磁束の量が制限されてしまう場合が生じ、回転電機のエネルギー効率が低下すると考えられる。これに対して、上記実施形態のように、応力緩和磁束抑制孔（２０）を、磁石配置孔（１０）よりも磁石配置孔（１０）の径方向内側（ステータ（２）とは反対側）に配置すれば、ステータ（２）のコイル（２ｂ）に電力が供給されない場合には、永久磁石（４）からの磁束が過大となるのを防止しながら、ステータ（２）のコイル（２ｂ）に電力が供給される場合には、磁束の量が制限されるのを防止して、回転電機（１００）のエネルギー効率が低下するのを防止することができる。

【0050】

また、上記実施形態では、応力緩和磁束抑制孔（２０）の長手方向に沿った長さ（Ｌ１）が永久磁石（４）の長手方向に沿った長さ（Ｗ１）以下である。このように構成すれば、応力緩和磁束抑制孔（２０）が必要以上に大型化しない分、応力緩和磁束抑制孔（２０）を設ける場合でもロータコア（５）の機械的強度が低下するのを防止することができる。

【0051】

また、上記実施形態では、第１磁束通路（５１）の最小幅（Ｗ１１）となる第１磁束通路（５１）の部分を形成する磁石配置孔（１０）の長手方向の一方側の端部（１１１ｂ）、および、第２磁束通路（５２）の最小幅（Ｗ１２）となる第２磁束通路（５２）の部分を形成する磁石配置孔（１０、１４）の長手方向の他方側の端部（１１４ｂ）は、短手方向に見て、それぞれ、永久磁石（４）に重複する位置に設けられている。ここで、永久磁石は短手方向に膨張するので、応力緩和磁束抑制孔の第１磁束通路および第２磁束通路の最小幅をとなる部分の一部が永久磁石と重複しない位置に配置される場合には、永久磁石と重複しない位置に配置された第１磁束通路および第２磁束通路の最小幅をとなる部分の一部では、永久磁石が膨張することに起因する応力を緩和させる機能が低下すると考えられる。これに対して、上記実施形態のように構成すれば、短手方向に見て、応力緩和磁束抑制孔（２０）の第１磁束通路（５１）および第２磁束通路（５２）の最小幅（Ｗ１１、Ｗ１２）をとなる部分の全体が永久磁石（４）に重複する位置に配置される状態となるので、応力緩和磁束抑制孔の第１磁束通路（５１）および第２磁束通路（５２）の最小幅（Ｗ１１、Ｗ１２）をとなる部分の一部が永久磁石と重複しない位置に配置される場合と異なり、応力を緩和させる機能が低下するのを防止しながら、永久磁石（４）からの磁束が過大となるのを効果的に防止することができる。

【0052】

また、上記実施形態では、磁石配置孔（１０）には、応力緩和磁束抑制孔（２０）側に設けられているとともに、永久磁石（４）の長手方向の端部（４３、４４）に短手方向に隣接する位置から短手方向の一方側に窪むように形成され、永久磁石（４）の膨張により生じる応力を緩和させる応力緩和溝（１４ａ、１４ｂ）が設けられている。このように構成すれば、応力緩和溝（１４ａ、１４ｂ）を磁石配置孔（１０）に設ける場合でも、応力を緩和させる機能を有する応力緩和磁束抑制孔（２０）を設けることにより、応力緩和溝（１４ａ、１４ｂ）が大型化するのを防止することができる。すなわち、応力緩和溝（１４ａ、１４ｂ）と、応力を緩和させる機能を有する応力緩和磁束抑制孔（２０）とにより、永久磁石（４）が膨張することによる応力を効果的に緩和させることができる。

【0053】

また、上記実施形態では、応力緩和磁束抑制孔（２０）は、第１磁束通路（５１）の最小幅（Ｗ１１）または第２磁束通路（５２）の最小幅（Ｗ１２）のうちの少なくとも一方が応力緩和磁束抑制孔（２０）と応力緩和溝（１４ａ、１４ｂ）との距離（Ｗ１２）となるロータコア（５）の位置に設けられている。このように構成すれば、応力緩和溝（１４ａ、１４ｂ）に、永久磁石（４）が膨張することによる応力を緩和させる機能と、第１磁束通路（５１）または第２磁束通路（５２）における磁束の量を制限する機能との両方を兼ね備えさせることができる。

【0054】

また、上記実施形態では、ロータコア（５）は、ステータ（２）よりも径方向内側に配置されており、ロータコア（５）には、磁極（６）ごとに、軸方向に見て径方向外側に広がるＶ字状を有する一対の磁石配置孔（１０）が設けられており、応力緩和磁束抑制孔（２０）は、一対の磁石配置孔（１０）の夫々の径方向内側に、一対設けられており、一対の応力緩和磁束抑制孔（２０）は、一対の磁石配置孔（１０）の各々に配置された永久磁石（４）の長手方向の中心位置（Ｃ３）よりも磁極（６）の周方向中心（Ｃ２）に寄った位置において、永久磁石（４）と長手方向に重複するように、それぞれ形成されている。ここで、ロータコア（５）の径方向外側（ステータ（２）側）の部分では、比較的大きな荷重が生じるため、応力緩和磁束抑制孔（２０）を設ける場合、ロータコア（５）の径方向内側（ステータ（２）とは反対側）に設けることが好ましい。また、Ｖ字状を有する一対の磁石配置孔が設けられた磁極の周方向外側に応力緩和磁束抑制孔を設ける場合には、周方向に隣接する磁極の応力緩和磁束抑制孔同士が、径方向外側において周方向に近接すると考えられる。このため、ロータコアのうちの応力緩和磁束抑制孔同士の周方向の間の部分の幅が比較的小さくなり、ロータコアの機械的強度が低下すると考えられる。これらの点を考慮して、上記実施形態のように一対の応力緩和磁束抑制孔（２０）を、一対の磁石配置孔（１０）の各々に配置された永久磁石（４）の長手方向の中心位置（Ｃ３）よりも磁極（６）の周方向中心（Ｃ２）に寄った位置（Ｐ１）に配置すれば、磁極の周方向外側でかつ径方向外側に寄った位置に一対の応力緩和磁束抑制孔が配置される場合と異なり、周方向に隣り合う磁極（６）に配置された応力緩和磁束抑制孔（２０）同士が、ロータコア（５）の径方向外側の部分において周方向に近接するのを防止することができる。この結果、ロータコア（５）の機械的強度が低下するのを防止しながら、永久磁石（４）からの磁束が過大となるのを防止することができる。

【0055】

また、上記実施形態では、応力緩和磁束抑制孔（２０）は、軸方向に見て、長円形状を有する。このように構成すれば、長円形状には、比較的応力集中が生じやすい角部が形成されないので、ロータコア（５）の機械的強度を向上させることができる。

【0056】

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0057】

（第１変形例）
たとえば、上記実施形態では、１つの磁極ごとに一対のＶ字状の磁石配置孔を設けるとともに、一対の応力緩和磁束抑制孔を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図８に示す第１変形例によるロータ２０１のように、１つの磁極ごとに、１つの磁石配置孔２１０と、１つの応力緩和磁束抑制孔２２０を設けてもよい。具体的には、ロータ２０１のロータコア２０５には、径方向に短手方向が平行になるように永久磁石２０４が磁石配置孔２１０に配置されている。また、ロータコア２０５には、磁石配置孔２１０の径方向内側において、短手方向に見て、永久磁石２０４と磁石配置孔２１０の長手方向に重複するように形成された応力緩和磁束抑制孔２２０が設けられている。

【0058】

（第２変形例）
また、上記実施形態では、応力緩和磁束抑制孔の全体が永久磁石と磁石配置孔の長手方向に重複するように、ロータコアを形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図９に示す第２変形例によるロータ３０１のように、応力緩和磁束抑制孔３２０の一部が永久磁石３０４と重複するようにロータコア３０５が形成されていてもよい。

【0059】

また、上記実施形態では、応力緩和磁束抑制孔の長手方向に沿った長さを、永久磁石の長手方向に沿った長さ以下にする例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、図９に示す第２変形例によるロータ３０１のように、応力緩和磁束抑制孔３２０の長手方向に沿った長さを、永久磁石３０４の長手方向に沿った長さよりも大きくなるように、ロータコア３０５を構成してもよい。

【0060】

また、上記実施形態では、応力緩和磁束抑制孔の長手方向の両端部を、短手方向に見て、それぞれ、永久磁石に重複する位置に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、図９に示す第２変形例によるロータ３０１のように、応力緩和磁束抑制孔の長手方向の両端部を、短手方向に見て、それぞれ、永久磁石に重複しない位置（長手方向の外側の位置）に配置してもよい。

【0061】

また、上記実施形態では、磁石配置孔に、応力緩和溝を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、図９に示す第２変形例によるロータ３０１のように、磁石配置孔３１０に、応力緩和磁束抑制孔３２０により十分に応力を緩和させることが可能な場合には、応力緩和溝を設けなくてもよい。

【0062】

また、上記実施形態では、第２磁束通路の最小幅が応力緩和磁束抑制孔と応力緩和溝との距離となるように、応力緩和磁束抑制孔を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図９に示す第２変形例によるロータ３０１のように、第２磁束通路３５２の最小幅が、応力緩和磁束抑制孔３２０と応力緩和溝とは異なる磁石配置孔３１０の内側面との距離となるように、応力緩和磁束抑制孔３２０を形成してもよい。

【0063】

また、上記実施形態では、応力緩和磁束抑制孔を軸方向に見て長円形状を有するように形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図９に示す第２変形例によるロータ３０１のように、応力緩和磁束抑制孔３２０を、矩形形状を有するように形成してもよい。

【0064】

（他の変形例）
また、上記実施形態では、回転電機をインナーロータ型の回転電機として構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、回転電機をアウターロータ型の回転電機として構成してもよい。

【0065】

また、上記実施形態では、永久磁石を、冷却することにより短手方向に膨張するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、永久磁石の熱膨張係数がロータコアの熱膨張係数と異なる値であれば、永久磁石を加熱することにより短手方向に膨張するように構成してもよい。

【0066】

また、上記実施形態では、ロータコアおよびステータコアを、珪素鋼板を積層することにより構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ロータコアおよびステータコアを、磁性体粉末等を加圧成形することにより構成してもよい。

【0067】

また、上記実施形態では、無負荷または低負荷状態の場合において、第１磁束通路および第２磁束通路の両方が磁気飽和するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、無負荷または低負荷状態の場合において、第１磁束通路または第２磁束通路のうちのいずれか一方のみが磁気飽和するように構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0068】

１、２０１、３０１ ロータ ２ ステータ
２ｂ コイル ４、２０４、３０４ 永久磁石
５、２０５、３０５ ロータコア ６ 磁極
１０、１０ａ、１０ｂ、２１０、３１０ 磁石配置孔
１４ａ、１４ｂ 応力緩和溝
２０、２０ａ、２０ｂ、２２０、３２０ 孔（応力緩和磁束抑制孔）
２１ 第１部分（一方側部分）
２１ｂ、２２ｂ 端部（応力緩和磁束抑制孔の長手方向の両端部）
２２ 第２部分（他方側部分） ４３、４４ 端面（永久磁石の長手方向の端部）
５１ 第１磁束通路 ５２、３５２ 第２磁束通路
１００ 回転電機
１１１ｂ 端部（第１磁束通路の最小幅となる第１磁束通路の部分を形成する磁石配置孔の長手方向の一方側の端部）
１１４ｂ 端部（第２磁束通路の最小幅となる第２磁束通路の部分を形成する磁石配置孔の長手方向の他方側の端部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】