特許 7569302 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】2024-10-08

(45)【発行日】2024-10-17

(54)【発明の名称】回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 17/16 20060101AFI20241009BHJP

【ＦＩ】

H02K17/16 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021196420

(22)【出願日】2021-12-02

(65)【公開番号】P2023082562

(43)【公開日】2023-06-14

【審査請求日】2023-12-15

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】株式会社ＴＭＥＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大庭 將太郎

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１４８７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２５３５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２５７４３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータと、
前記ステータの内側を通って延び、前記ステータに対して回転軸まわりに回転可能な、シャフトと、
前記ステータの内側に配置され、前記シャフトに結合された、回転子鉄心と、
前記回転軸に沿う軸方向における前記回転子鉄心の両方の端面に開口するとともに前記回転軸まわりの周方向に互いに間隔を介して配置された前記回転子鉄心の複数の貫通孔に充填された、導電性の複数の回転子バーと、
を具備し、
前記回転子鉄心は、前記ステータに向く外周面と、前記複数の貫通孔の内面と、を有し、
前記複数の貫通孔の内面はそれぞれ、複数の平面とそれぞれが当該複数の平面のうち隣り合う二つを接続する複数の角部分とを有するとともに前記複数の角部分のうち二つ以上が円弧状の曲面を有し、
前記複数の平面は、前記回転軸と直交する径方向の外側に向く底面と、前記周方向における前記底面の両端に接続されるとともに前記外周面に向かって互いに離間するように延びる二つの第１の側面と、前記径方向の外側における前記二つの第１の側面の端に接続されるとともに互いに近づくように延びる二つの第２の側面と、前記周方向における前記二つの第２の側面の内側の端に接続されるとともに前記外周面に向かって延びる二つの第３の側面と、前記径方向の外側における前記二つの第３の側面の端に接続されるとともに前記外周面に向かって互いに近づくように延びて互いに接続される二つの第４の側面と、を有し、
前記底面と前記第１の側面との間の角部分が円弧状の曲面を有するとともに、前記第１の側面と前記第２の側面との間の角部分、前記第２の側面と前記第３の側面との間の角部分、前記第３の側面と前記第４の側面との間の角部分、及び前記二つの第４の側面の間の角部分、のうち少なくとも一つが円弧状の曲面を有する、
回転電機。

【請求項2】

前記回転軸と直交する径方向における前記貫通孔の最大の長さを、前記周方向における前記貫通孔の最大の長さで除した値は、１以上であって、４．６よりも小さい、請求項１の回転電機。

【請求項3】

前記第１の側面と前記第２の側面との間の角部分、及び前記二つの第４の側面の間の角部分が円弧状の曲面を有する、請求項１又は請求項２の回転電機。

【請求項4】

前記回転子鉄心の材料は鉄を含み、
前記回転子バーの材料はアルミニウムを含む、
請求項１乃至請求項３のいずれか一つの回転電機。

【請求項5】

前記複数の回転子バーと一体に形成された短絡環、
をさらに具備する請求項１乃至請求項４のいずれか一つの回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

かご形回転子を有する回転電機が知られている。かご形回転子は、例えば、回転子鉄心と、複数の回転子バーと、当該複数の回転子バーに接続された短絡環とを有する。回転子バーは、例えば、回転子鉄心に設けられた貫通孔に充填された金属によって形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１４８７９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

回転子バーの材料は、例えば、溶融した状態で回転子鉄心の貫通孔に充填される。材料が貫通孔に供給されるとき、貫通孔の内面と材料との間に摩擦が発生する。当該摩擦に抗して材料を貫通孔に充填するために、材料にかけられる圧力が大きくなってしまうことがある。

【0005】

本発明が解決する課題の一例は、より小さい圧力で貫通孔に回転子バーの材料を充填可能な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】

【0006】

本発明の一つの実施形態に係る回転電機は、ステータと、シャフトと、回転子鉄心と、導電性の複数の回転子バーとを備える。前記シャフトは、前記ステータの内側を通って延び、前記ステータに対して回転軸まわりに回転可能である。前記回転子鉄心は、前記ステータの内側に配置され、前記シャフトに結合される。前記複数の回転子バーは、前記回転軸に沿う軸方向における前記回転子鉄心の両方の端面に開口するとともに前記回転軸まわりの周方向に互いに間隔を介して配置された前記回転子鉄心の複数の貫通孔に充填される。前記回転子鉄心は、前記ステータに向く外周面と、前記複数の貫通孔の内面と、を有する。前記複数の貫通孔の内面はそれぞれ、複数の平面とそれぞれが当該複数の平面のうち隣り合う二つを接続する複数の角部分とを有するとともに前記複数の角部分のうち二つ以上が円弧状の曲面を有する。前記複数の平面は、前記回転軸と直交する径方向の外側に向く底面と、前記周方向における前記底面の両端に接続されるとともに前記外周面に向かって互いに離間するように延びる二つの第１の側面と、前記径方向の外側における前記二つの第１の側面の端に接続されるとともに互いに近づくように延びる二つの第２の側面と、前記周方向における前記二つの第２の側面の内側の端に接続されるとともに前記外周面に向かって延びる二つの第３の側面と、前記径方向の外側における前記二つの第３の側面の端に接続されるとともに前記外周面に向かって互いに近づくように延びて互いに接続される二つの第４の側面と、を有する。前記底面と前記第１の側面との間の角部分が円弧状の曲面を有するとともに、前記第１の側面と前記第２の側面との間の角部分、前記第２の側面と前記第３の側面との間の角部分、前記第３の側面と前記第４の側面との間の角部分、及び前記二つの第４の側面の間の角部分、のうち少なくとも一つが円弧状の曲面を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、例えば、より小さい圧力で貫通孔に回転子バーの材料を充填することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る回転電機を概略的に示す断面図である。

【図2】図２は、第１の実施形態の回転電機の一部を図１のＦ２－Ｆ２線に沿って概略的に示す断面図である。

【図3】図３は、第２の実施形態に係る回転電機の一部を概略的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１の実施形態）
以下に、第１の実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。

【0010】

図１は、第１の実施形態に係る回転電機１０を概略的に示す断面図である。回転電機１０は、例えば、かご形三相誘導電動機であり、電動機又は発電機として利用される。なお、回転電機１０は、この例に限られない。

【0011】

回転電機１０は、ステータ１１と、ロータ１２と、筐体１３と、シャフト１４と、複数の軸受１５と、内扇１６と、外扇１７とを有する。なお、回転電機１０は、この例に限られない。例えば、回転電機１０は、外扇カバーのような他の部品をさらに有しても良い。

【0012】

ステータ１１は、固定子鉄心２１と、固定子巻線２２とを有する。固定子鉄心２１は、中心軸Ａｘを囲む略円筒状に形成される。中心軸Ａｘは、回転電機１０におけるロータ１２及びシャフト１４の回転の中心であり、例えばシャフト１４の中心を通る仮想的な直線である。中心軸Ａｘは、回転軸の一例である。固定子巻線２２は、固定子鉄心２１に設けられたスロットを貫通して、当該固定子鉄心２１に取り付けられる。

【0013】

本明細書において、便宜上、軸方向、径方向、及び周方向が定義される。軸方向は、中心軸Ａｘに沿う方向である。径方向は、中心軸Ａｘと直交する方向である。周方向は、中心軸Ａｘまわりに回転する方向である。

【0014】

ロータ１２は、かご形回転子である。ロータ１２は、回転子鉄心３１と、複数の回転子バー３２と、二つのエンドリング３３と、複数のエンドリングファン３４とを有する。エンドリング３３は、短絡環の一例である。

【0015】

回転子鉄心３１は、中心軸Ａｘを囲む略円筒状に形成され、固定子鉄心２１の内側に配置される。回転子鉄心３１は、例えば、軸方向に並べられた複数の強磁性体のケイ素鋼鋼板によって形成される。すなわち、回転子鉄心３１は、鉄を含む材料によって作られる。回転子鉄心３１は、外周面３１ａと、二つの端面３１ｂとを有する。

【0016】

外周面３１ａは、略円筒状に形成され、径方向の外側に向く。外周面３１ａは、隙間を介してステータ１１の固定子鉄心２１に向く。端面３１ｂは、軸方向における回転子鉄心３１の端に位置する。端面３１ｂは、略平坦に形成され、軸方向に向く。なお、端面３１ｂは他の方向に向いても良いし、回転子鉄心３１は端面３１ｂよりも外側に位置する部分を有しても良い。

【0017】

回転子鉄心３１に、複数の貫通孔３５が設けられる。貫通孔３５は、回転子鉄心３１を軸方向に貫通する。このため、貫通孔３５は、軸方向における回転子鉄心３１の両方の端面３１ｂに開口する。なお、貫通孔３５は、この例に限られず、例えば中心軸Ａｘまわりに螺旋状に延びても良い。複数の貫通孔３５は、互いに間隔を介して周方向に略等間隔に配置される。貫通孔３５は、外周面３１ａから離間している。

【0018】

回転子バー３２は、例えば、複数の貫通孔３５に導電性の金属を充填する鋳造により作られる。すなわち、回転子バー３２は、貫通孔３５に充填されており、導電性を有する。これにより、回転子バー３２は、貫通孔３５に沿って延びる棒状に形成される。複数の回転子バー３２は、複数の貫通孔３５と同じく、周方向に互いに間隔を介して配置される。回転子バー３２の材料は、例えば、アルミニウムを含む。

【0019】

二つのエンドリング３３は、貫通孔３５の外部において、軸方向における回転子バー３２の両方の端部に接続される。二つのエンドリング３３はそれぞれ、複数の回転子バー３２を互いに電気的に接続する。エンドリング３３は、複数の回転子バー３２と一体に形成される。なお、エンドリング３３は、回転子バー３２と別の部品であっても良い。

【0020】

複数のエンドリングファン３４は、例えば、回転子バー３２から突出している。ロータ１２が中心軸Ａｘまわりに回転すると、回転子バー３２、エンドリング３３、及びエンドリングファン３４も中心軸Ａｘまわりに回転する。回転するエンドリングファン３４は、筐体１３の内部の気体を攪拌する。

【0021】

筐体１３は、フレーム４１と、二つの軸受ブラケット４２とを有する。フレーム４１は、中心軸Ａｘを囲む略円筒状に形成される。ステータ１１及びロータ１２は、フレーム４１の内側に配置される。固定子鉄心２１は、フレーム４１に固定される。

【0022】

二つの軸受ブラケット４２は、軸方向におけるフレーム４１の両端部に接続される。軸受ブラケット４２は、フレーム４１の内部の空間を塞ぐ。軸受ブラケット４２のそれぞれは、対応する軸受１５を保持する。

【0023】

シャフト１４は、中心軸Ａｘに沿って延びる略円柱状に形成される。シャフト１４は、軸受ブラケット４２を貫通して、筐体１３の内部と外部とに亘って延びている。シャフト１４は、軸受１５によって中心軸Ａｘまわりに回転可能に支持される。

【0024】

シャフト１４は、ステータ１１及びロータ１２の内側を通って軸方向に延びている。シャフト１４は、ロータ１２の回転子鉄心３１に結合される。ロータ１２及びシャフト１４は、ステータ１１に対して中心軸Ａｘまわりに一体的に回転することができる。

【0025】

内扇１６は、筐体１３の内部において、シャフト１４に結合される。内扇１６は、シャフト１４と一体的に中心軸Ａｘまわりに回転することができる。内扇１６は、回転することで、ステータ１１及びロータ１２を冷却する気流を発生させる。

【0026】

外扇１７は、筐体１３の外部において、シャフト１４に結合される。外扇１７は、シャフト１４と一体的に中心軸Ａｘまわりに回転することができる。外扇１７は、回転することで、例えば筐体１３の外面に沿って流れる気流を発生させる。外扇１７が発生させた気流は、筐体１３の内部を冷却する冷却管を通っても良い。

【0027】

図２は、第１の実施形態の回転電機１０の一部を図１のＦ２－Ｆ２線に沿って概略的に示す断面図である。図２に示すように、回転子鉄心３１は、複数の貫通孔３５の内面３５ａをさらに有する。回転子バー３２は、貫通孔３５に充填されることで、内面３５ａに密着している。なお、回転子バー３２は、内面３５ａから部分的に離間しても良い。

【0028】

複数の貫通孔３５の内面３５ａはそれぞれ、底面５０と、二つの第１の側面５１と、二つの第２の側面５２と、二つの第３の側面５３と、二つの第４の側面５４と、複数の角部分６１，６２，６３，６４，６５とを有する。底面５０、第１の側面５１、第２の側面５２、第３の側面５３、及び第４の側面５４は、平面の一例である。

【0029】

底面５０、第１の側面５１、第２の側面５２、第３の側面５３、及び第４の側面５４はそれぞれ、平坦に形成される。なお、底面５０、第１の側面５１、第２の側面５２、第３の側面５３、及び第４の側面５４は、例えば充填された回転子バー３２から受ける圧力によって貫通孔３５の外側に向かって膨らんでいても良い。

【0030】

底面５０は、径方向の外側に向く。底面５０は、中心軸Ａｘから放射状に延びる直線と直交する平面であっても良いし、周方向に延びる曲線であっても良い。すなわち、底面５０は、少なくとも部分的に径方向の外側に向く。

【0031】

二つの第１の側面５１は、周方向における底面５０の両端に接続される。第１の側面５１と、底面５０の端とは、角部分６１によって接続される。二つの第１の側面５１は、対応する角部分６１から、外周面３１ａに向かって互いに離間するように延びる。言い換えると、周方向における二つの第１の側面５１の間の距離は、外周面３１ａに近いほど広がる。

【0032】

二つの第２の側面５２は、径方向の外側における二つの第１の側面５１の端に接続される。第２の側面５２と、第１の側面５１の端とは、角部分６２によって接続される。二つの第２の側面５２は、角部分６２から、互いに近づくように延びる。本実施形態において、二つの第２の側面５２は、略周方向に延びる。なお、二つの第２の側面５２は、周方向と交差する方向に延びても良い。

【0033】

二つの第３の側面５３は、周方向における二つの第２の側面５２の内側の端に接続される。第３の側面５３と、第２の側面５２の端とは、角部分６３によって接続される。二つの第３の側面５３は、角部分６３から、外周面３１ａに向かって延びる。本実施形態において、二つの第３の側面５３は、径方向に延び、略平行である。なお、二つの第３の側面５３は、径方向と交差する他の方向に延びても良い。

【0034】

二つの第４の側面５４は、径方向の外側における二つの第３の側面５３の端に接続される。第４の側面５４と、第３の側面５３の端とは、角部分６４によって接続される。二つの第４の側面５４は、角部分６４から、外周面３１ａに向かって互いに近づくように延びる。言い換えると、周方向における二つの第４の側面５４の間の距離は、外周面３１ａに近いほど縮まる。

【0035】

径方向の外側における二つの第４の側面５４の端は、互いに接続される。二つの第４の側面５４は、角部分６５によって互いに接続される。角部分６５は、径方向の外側における貫通孔３５及び内面３５ａの端に設けられる。

【0036】

複数の角部分６１，６２，６３，６４，６５のうち二つ以上は、円弧状の曲面を有する。言い換えると、複数の角部分６１，６２，６３，６４，６５のうち二つ以上がＲ面取りされている。本実施形態では、複数の角部分６１，６２，６３，６４，６５の全てが円弧状の曲面を有する。

【0037】

底面５０と第１の側面５１との間の角部分６１は、底面５０の一方の端と第１の側面５１の一方の端とを接続する円弧状の曲面を有する。言い換えると、円弧状の曲面である角部分６１の両端が、底面５０及び第１の側面５１に接続される。

【0038】

第１の側面５１と第２の側面５２との間の角部分６２は、第１の側面５１の他方の端と第２の側面５２の一方の端とを接続する円弧状の曲面を有する。言い換えると、円弧状の曲面である角部分６２の両端が、第１の側面５１及び第２の側面５２に接続される。

【0039】

第２の側面５２と第３の側面５３との間の角部分６３は、第２の側面５２の他方の端と第３の側面５３の一方の端とを接続する円弧状の曲面を有する。言い換えると、円弧状の曲面である角部分６３の両端が、第２の側面５２及び第３の側面５３に接続される。

【0040】

第３の側面５３と第４の側面５４との間の角部分６４は、第３の側面５３の他方の端と第４の側面５４の一方の端とを接続する円弧状の曲面を有する。言い換えると、円弧状の曲面である角部分６４の両端が、第３の側面５３及び第４の側面５４に接続される。

【0041】

二つの第４の側面５４の間の角部分６５は、一方の第４の側面５４の端と他方の第４の側面５４の端とを接続する円弧状の曲面を有する。言い換えると、円弧状の曲面である角部分６５の両端が、二つの第４の側面５４に接続される。

【0042】

貫通孔３５のアスペクト比Ｌｒ／Ｌｃは、１以上であって、４．６よりも小さい。Ｌｒは、径方向における貫通孔３５の最大の長さである。Ｌｃは、周方向における貫通孔３５の最大の長さである。なお、貫通孔３５のアスペクト比Ｌｒ／Ｌｃは、この例に限られない。

【0043】

以下、ロータ１２の製造方法の一部について例示する。なお、ロータ１２の製造方法は以下の方法に限らず、他の方法を用いても良い。まず、回転子鉄心３１の両方の端面３１ｂに、鋳型が取り付けられる。当該鋳型は、エンドリング３３及びエンドリングファン３４に対応する空洞を有する。当該空洞は、回転子鉄心３１の複数の貫通孔３５に連通する。

【0044】

次に、上記鋳型及び貫通孔３５に、溶融した回転子バー３２の材料が流し込まれる。当該材料は、所定の圧力をかけられ、二つの鋳型のうち一方の空洞から、複数の貫通孔３５に流入する。

【0045】

上記材料は、貫通孔３５に流入すると、貫通孔３５の内面３５ａに接触する。上記材料は、軸方向における貫通孔３５の一方の端部から他方の端部に向かって流れるが、貫通孔３５の内面３５ａと当該材料との間に摩擦力（抵抗）を発生させる。

【0046】

内面３５ａは、角部分６１，６２，６３，６４，６５が円弧状の曲面を有することで、貫通孔３５の体積当たりの当該内面３５ａの表面積を小さくしている。このため、上記材料と内面３５ａとの間の摩擦力（抵抗）は低減され、当該材料は滑らかに貫通孔３５を流れることができる。

【0047】

上記材料が鋳型の空洞及び貫通孔３５に充填され、所定の時間が経過することで、貫通孔３５の内部に回転子バー３２が形成される。さらに、鋳型が回転子鉄心３１から取り外され、鋳造された部分のうち貫通孔３５の外部に位置する部分が表面仕上げされる。これにより、エンドリング３３及びエンドリングファン３４が形成される。以上により、ロータ１２が製造される。

【0048】

以上説明された第１の実施形態に係る回転電機１０において、回転子鉄心３１の複数の貫通孔３５は、中心軸Ａｘに沿う軸方向における回転子鉄心３１の両方の端面３１ｂに開口するとともに、中心軸Ａｘまわりの周方向に互いに間隔を介して配置される。導電性の複数の回転子バー３２は、複数の貫通孔３５に充填される。回転子鉄心３１は、ステータ１１に向く外周面３１ａと、複数の貫通孔３５の内面３５ａとを有する。複数の貫通孔３５の内面３５ａはそれぞれ、複数の平面（底面５０、第１の側面５１、第２の側面５２、第３の側面５３、及び第４の側面５４）とそれぞれが当該複数の平面のうち隣り合う二つを接続する複数の角部分６１，６２，６３，６４，６５を有するとともに当該複数の角部分６１，６２，６３，６４，６５のうち二つ以上が円弧状の曲面を有する。これにより、貫通孔３５は、各角部分６１，６２，６３，６４，６５が円弧状の曲面を有さない場合に比べ、体積当たりの表面積を小さくすることができ、当該貫通孔３５に回転子バー３２の材料が充填されるときに当該材料と貫通孔３５の内面３５ａとの間の摩擦を低減できる。従って、本実施形態の回転電機１０は、より小さい圧力で貫通孔３５に回転子バー３２の材料を充填することができ、ひいては圧力不足により回転子バー３２に巣（ｈｏｌｅｓ、ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｃａｖｉｔｉｅｓ)のような内部欠陥が生じることを抑制できる。

【0049】

径方向における貫通孔３５の最大の長さＬｒを、周方向における貫通孔３５の最大の長さＬｃで除した値Ｌｒ／Ｌｃは、１以上であって、４．６よりも小さい。すなわち、貫通孔３５のアスペクト比Ｌｒ／Ｌｃは、比較的小さく設定される。これにより、貫通孔３５は、体積当たりの表面積を小さくすることができる。従って、回転電機１０は、回転子バー３２に内部欠陥が生じることをより抑制できる。

【0050】

複数の貫通孔３５の内面３５ａはそれぞれ、底面５０と、二つの第１の側面５１と、二つの第２の側面５２と、二つの第３の側面５３と、二つの第４の側面５４とを有する。底面５０は、中心軸Ａｘと直交する径方向の外側に向く。二つの第１の側面５１は、周方向における底面５０の両端に接続されるとともに外周面３１ａに向かって互いに離間するように延びる。二つの第２の側面５２は、径方向の外側における二つの第１の側面５１の端に接続されるとともに互いに近づくように延びる。二つの第３の側面５３は、周方向における二つの第２の側面５２の内側の端に接続されるとともに外周面３１ａに向かって延びる。二つの第４の側面５４は、径方向の外側における二つの第３の側面５３の端に接続されるとともに、外周面３１ａに向かって互いに近づくように延びて互いに接続される。以上の形状を有する貫通孔３５に回転子バー３２が充填されることで、例えば始動時における回転電機１０のトルク特性が向上する。また、底面５０と第１の側面５１との間の角部分６１、第１の側面５１と第２の側面５２との間の角部分６２、第２の側面５２と第３の側面５３との間の角部分６３、第３の側面５３と第４の側面５４との間の角部分６４、及び二つの第４の側面５４の間の角部分６５、のうち二つ以上が円弧状の曲面を有する。これにより、貫通孔３５は、各角部分６１，６２，６３，６４，６５が円弧状の曲面を有さない場合に比べ、体積当たりの表面積を小さくすることができ、当該貫通孔３５に回転子バー３２の材料が充填されるときに当該材料と貫通孔３５の内面３５ａとの間の摩擦を低減できる。従って、本実施形態の回転電機１０は、より小さい圧力で貫通孔３５に回転子バー３２の材料を充填することができ、ひいては圧力不足により回転子バー３２に巣のような内部欠陥が生じることを抑制できる。

【0051】

第１の側面５１と第２の側面５２との間の角部分６２、及び二つの第４の側面５４の間の角部分６５が、円弧状の曲面を有する。第１の側面５１と第２の側面５２との間の角部分６２は、鋭角に設定されやすく、貫通孔３５の体積当たりの表面積を増大させやすい。このため、本実施形態の回転電機１０は、第１の側面５１と第２の側面５２との間の角部分６２を円弧状にすることで、貫通孔３５の体積当たりの表面積を小さくすることができる。また、二つの第４の側面５４の間の角部分６５は、回転子鉄心３１の外周面３１ａに近い。このため、回転電機１０は、二つの第４の側面５４の間の角部分６５を円弧状にすることで、外周面３１ａと貫通孔３５との間の厚さが局所的に小さくなることを抑制でき、ひいては回転子鉄心３１の強度が低下することを抑制できる。

【0052】

回転子鉄心３１の材料は、鉄を含む。回転子バー３２の材料は、アルミニウムを含む。鉄製の部材の孔にアルミニウム材料が充填されるとき、孔の内面と材料との間の摩擦が生じやすい。しかし、本実施形態の回転電機１０は、貫通孔３５の体積当たりの表面積を低減できるので、回転子バー３２に内部欠陥が生じることを抑制できる。

【0053】

エンドリング３３は、複数の回転子バー３２と一体に形成される。このため、例えば、複数の回転子バー３２とエンドリング３３とは、鋳造により一体的に製造され得る。鋳造により回転子バー３２の材料が貫通孔３５に充填されるとき、貫通孔３５の内面３５ａと材料との間の摩擦が生じる。しかし、本実施形態の回転電機１０は、貫通孔３５の体積当たりの表面積を低減できるので、回転子バー３２に内部欠陥が生じることを抑制できる。

【0054】

（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態について、図３を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。

【0055】

図３は、第２の実施形態に係る回転電機１０の一部を概略的に示す断面図である。図３に示すように、第２の実施形態の回転子鉄心３１に、複数の貫通孔３５の代わりに複数の貫通孔１３５が設けられる。また、第２の実施形態のロータ１２は、複数の回転子バー３２の代わりに、複数の回転子バー１３２を有する。回転子バー１３２及び貫通孔１３５は、以下に説明される点を除き、第１の実施形態の回転子バー３２及び貫通孔３５に等しい。

【0056】

複数の貫通孔１３５は、円柱状又は楕円柱状に形成される。すなわち、貫通孔１３５の断面は、円形又は楕円形である。このため、貫通孔１３５の内面１３５ａは、円筒状又は楕円の筒状に形成される。なお、楕円は、二つの焦点を有する楕円と、二つの半円を直線により接続した楕円（角丸長方形）とを含む。回転子バー１３２は、貫通孔１３５に充填されるため、同じく円柱状又は楕円柱状に形成される。

【0057】

以上説明された第２の実施形態の回転電機１０において、複数の貫通孔１３５は円柱状若しくは楕円柱状に形成される。これにより、貫通孔１３５は、体積当たりの表面積を小さくすることができ、当該貫通孔１３５に回転子バー１３２の材料が充填されるときに当該材料と貫通孔１３５の内面との間の摩擦を低減できる。従って、本実施形態の回転電機１０は、より小さい圧力で貫通孔１３５に回転子バー１３２の材料を充填することができ、ひいては圧力不足により回転子バー１３２に内部欠陥が生じることを抑制できる。

【0058】

以上の説明において、抑制は、例えば、事象、作用、若しくは影響の発生を防ぐこと、又は事象、作用、若しくは影響の度合いを低減させること、として定義される。

【0059】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0060】

１０…回転電機、１１…ステータ、１４…シャフト、３１…回転子鉄心、３１ａ…外周面、３１ｂ…端面、３２，１３２…回転子バー、３３…エンドリング、３５，１３５…貫通孔、３５ａ，１３５ａ…内面、５０…底面、５１…第１の側面、５２…第２の側面、５３…第３の側面、５４…第４の側面、６１，６２，６３，６４，６５…角部分、Ａｘ…中心軸。

【図1】

【図2】

【図3】