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公開番号2024108548
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-13
出願番号2023012975
出願日2023-01-31
発明の名称ロータの構造
出願人マツダ株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類H02K 1/276 20220101AFI20240805BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】磁力可変モータのマグネットトルクおよびリラクタンストルクの双方を有効活用できるようにする。
【解決手段】磁力の変更が可能なロータ30の構造である。ロータコア32に配置された複数の磁極部33を備える。磁極部33の各々は磁力固定磁石40と磁力可変磁石50とを含む。これらの間の部分に空隙部62が配置されている。磁力可変磁石50と空隙部62との周方向の間隔Dが、対向面30aに近づくに従って大きくなるとともに、空隙部62の周方向の幅Waが、径方向を磁力固定磁石40の側から離れるに従って小さくなるように、空隙部62が形成されている。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
駆動モータを構成する、磁力の変更が可能なロータの構造であって、
ステータと所定のギャップを介して対向するロータコアと、
対向面に沿って周方向に交互に並ぶように前記ロータコアに配置された複数の磁極部と、
を備え、
前記磁極部の各々は、
磁力が径方向に向くように前記ロータコアに配置される磁力固定磁石と、
磁力が周方向に向くように、前記ロータコアにおける前記磁力固定磁石よりも前記対向面の側の部分の当該磁力固定磁石の周方向に隣接した位置に配置される磁力可変磁石と、
を含み、
回転軸方向から見た前記ロータコアにおける前記磁力固定磁石と前記磁力可変磁石との間の部分に、当該磁力固定磁石の端部から前記対向面に向かって延びる断面を有する空隙部が配置されていて、前記磁力可変磁石と前記空隙部との周方向の間隔が、前記対向面に近づくに従って大きくなるとともに、前記空隙部の周方向の幅が、径方向を前記磁力固定磁石の側から離れるに従って小さくなるように前記空隙部が形成されているロータの構造。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
請求項１に記載のロータの構造において、
前記ロータコアにおける前記磁力固定磁石と前記対向面との間の部分に、前記空隙部に端部を近接した状態で、前記磁力固定磁石の磁力を増強する補助磁力固定磁石が配置されているロータの構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載のロータの構造において、
前記空隙部が、前記磁力固定磁石の端部から前記対向面に向かって先細りした径側延出部と、当該径側延出部の基端部から前記磁力可変磁石に向かって先細りした周側延出部と、を有し、
前記磁力可変磁石が、前記空隙部から離れて配置された第１磁力可変磁石と、当該第１磁力可変磁石に隣接した状態で前記周側延出部の先端部分から前記対向面に向かって延びるように配置された第２磁力可変磁石と、を含むロータの構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
開示する技術は、自動車の駆動に好適な駆動モータを構成するロータの構造に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド車や電気自動車など、自動車の電動化が進んでいる。自動車に搭載される駆動モータは、低速での運転時には低回転ではあるが高トルクな出力が要求されるし、高速での運転時には低トルクではあるが高回転な出力が要求される。そのような広い範囲で、駆動モータは安定した出力が要求される。
【０００３】
この種の駆動モータには永久磁石同期モータが広く用いられており、高トルクを出力するために、そのロータには、磁力が強力な永久磁石が組み付けられている。そして、車載の駆動モータは、バッテリを電源とし、インバータでその電流を制御することによって駆動する。そのため、バッテリの電圧やインバータの容量を超える電流は駆動モータに供給できない。
【０００４】
回転数の上昇に伴って逆起電力も増加するが、電流量が限られるので、駆動モータが出力できる回転数は制限を受ける。そのため、駆動モータの制御において、ステータに所定の電流を流すことにより鎖交磁束を弱める弱め磁界制御（弱め磁束制御）が一般に行われている。弱め磁界制御により、制限を超える高回転が出力可能になるが、銅損、鉄損が増加する。
【０００５】
それに対し、最近では、保磁力の小さい永久磁石を用いることにより、ロータの磁力を変更できるようにした駆動モータ（以下、磁力可変モータともいう）が注目されている。ロータの磁力を駆動状態に応じて可変できれば、逆起電力の低減とともに、駆動モータの高出力化、高効率化などが実現できるようになるので、自動車の燃費、電費を向上できる。
【０００６】
例えば、特許文献１には、磁力が変わらない永久磁石（磁力固定磁石）とともに、磁力の変更が可能な永久磁石（磁力可変磁石）をロータに組み付けた磁力可変モータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２１－２７７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
自動車の駆動モータを磁力可変モータにした場合、自動車の運転中にロータの磁力が変化する。それにより、ロータの磁力が変わらない従来の駆動モータよりも、ロータの磁力を増加させる場面、ロータの磁力を減少させる場面など、モータ性能に影響する運転場面が増加する。
【０００９】
従って、磁力可変モータを効果的に活用するためには、ロータの構造を、そのような多様な運転場面の各々に対して最適化する必要がある。その点、引用文献１の磁力可変モータは改善の余地がある。
【００１０】
例えば、引用文献１の磁力可変モータの場合、リラクタンストルクが十分に活用できていない不利がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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