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公開番号2024132393
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-01
出願番号2023043135
出願日2023-03-17
発明の名称ロータ
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H02K 1/276 20220101AFI20240920BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】永久磁石の破損を抑制できるロータを提供する。
【解決手段】ロータ12は、円筒状のロータコア30と、ロータコア30の径方向に対して傾斜する方向に延在するようにロータコア30に設けられるとともにロータコア30の周方向に並ぶ複数の磁石収容孔31と、各磁石収容孔31に収容され、磁石収容孔31の延在方向における寸法L40が磁石収容孔31の延在方向の寸法L31よりも短い永久磁石40と、永久磁石40をロータコア30の径方向内側に向けて付勢する付勢部材60と、ロータコア30の周方向に隣り合う永久磁石40と同じ磁極で向かい合う永久磁石40の第1側面41の磁束を遮蔽する位置で、磁石収容孔31のうち径方向外側に位置する部分である外側収容孔31aを覆う磁気シールド部50を備える。ロータコア30の軸方向及び磁石収容孔31の延在方向の両方と直交する幅方向における磁石収容孔31の寸法は、延在方向で一定である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
円筒状のロータコアと、
前記ロータコアの径方向又は前記ロータコアの径方向に対して傾斜する方向に延在するように前記ロータコアに設けられるとともに前記ロータコアの周方向に並ぶ複数の磁石収容孔と、
複数の前記磁石収容孔のそれぞれに収容され、前記磁石収容孔の延在方向における寸法が前記磁石収容孔の延在方向の寸法よりも短い永久磁石と、
前記永久磁石を前記ロータコアの径方向内側に向けて付勢する付勢部材と、
前記永久磁石の前記ロータコアの周方向側の側面のうち、前記ロータコアの周方向に隣り合う前記永久磁石と同じ磁極で向かい合う側面である同極側面の磁束を遮蔽する位置で、前記磁石収容孔のうち、前記ロータコアの径方向外側に位置する部分である外側収容孔を覆う第１磁気シールド部と、
を備え、
前記ロータコアの軸方向及び前記磁石収容孔の延在方向の両方と直交する幅方向における前記磁石収容孔の寸法は、前記磁石収容孔の延在方向で一定であることを特徴とするロータ。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記永久磁石は、前記ロータコアの周方向に隣り合う前記永久磁石と異なる磁極で向かい合う異極側面を有し、
前記異極側面の磁束を遮蔽する位置で前記外側収容孔を覆う第２磁気シールド部をさらに備える請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記ロータコアの径方向の外側から前記外側収容孔を覆う第３磁気シールド部をさらに備える請求項１に記載のロータ。
【請求項４】
前記ロータコアは、前記磁石収容孔を区画するとともに前記同極側面と対向する第１内側面を有し、
前記第１磁気シールド部は、前記磁石収容孔内に露出する第１露出面を有し、
前記第１露出面は、前記第１内側面と同一平面上に配置されている請求項１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。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１の回転電機は、複数の固定磁石と、複数の可動磁石と、複数の位置規制部材とを有するロータを備えている。固定磁石は、回転軸に固定されている。複数の固定磁石は、回転軸の周方向に並んでいる。回転軸の周方向に隣り合う固定磁石の間には、溝が設けられている。溝は、回転軸の径方向に延びている。溝は、外周側に設けられた幅広部と、内周側に設けられた幅狭部と、幅広部から幅狭部に向かうにつれて幅が狭くなる段部とを有している。可動磁石は、溝内に配置されている。可動磁石の幅は、幅狭部の幅とほぼ同じである。位置規制部材は、溝内における可動磁石の位置を規制している。
【０００３】
ロータの低速回転時には、可動磁石は、溝内において幅狭部に位置している。ロータの回転速度が上昇すると、可動磁石は、遠心力を受けることによって、溝内を径方向外側に向かって移動する。このため、ロータの高速回転時には、可動磁石は、溝内において幅広部に位置している。可動磁石が幅広部に位置しているとき、回転軸の周方向における可動磁石の両側には空隙が生じる。したがって、ロータの高速回転時には、ロータの低速回転時よりも可動磁石の磁束が弱められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平７－２８８９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
永久磁石は、特許文献１のようにロータコアの径方向に沿って延びるように配置される場合だけでなく、ロータコアの径方向に対して傾斜する方向に延びるように配置される場合がある。この場合、特許文献１の溝を採用すると、永久磁石は、溝内をロータコアの径方向に対して傾斜する方向に移動する際に、幅狭部と段部との接続部分に生じるエッジに接触することによって破損するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するためのロータは、円筒状のロータコアと、前記ロータコアの径方向又は前記ロータコアの径方向に対して傾斜する方向に延在するように前記ロータコアに設けられるとともに前記ロータコアの周方向に並ぶ複数の磁石収容孔と、複数の前記磁石収容孔のそれぞれに収容され、前記磁石収容孔の延在方向における寸法が前記磁石収容孔の延在方向の寸法よりも短い永久磁石と、前記永久磁石を前記ロータコアの径方向内側に向けて付勢する付勢部材と、前記永久磁石の前記ロータコアの周方向側の側面のうち、前記ロータコアの周方向に隣り合う前記永久磁石と同じ磁極で向かい合う側面である同極側面の磁束を遮蔽する位置で、前記磁石収容孔のうち、前記ロータコアの径方向外側に位置する部分である外側収容孔を覆う第１磁気シールド部と、を備え、前記ロータコアの軸方向及び前記磁石収容孔の延在方向の両方と直交する幅方向における前記磁石収容孔の寸法は、前記磁石収容孔の延在方向で一定であることを要旨とする。
【０００７】
上記構成によれば、磁石収容孔の延在方向における永久磁石の寸法は、磁石収容孔の延在方向の寸法よりも短い。また、永久磁石は、付勢部材によってロータコアの径方向内側に向けて付勢されている。ロータが回転すると、永久磁石には遠心力が作用する。ロータの回転速度が高速になるほど、永久磁石に作用する遠心力は大きくなる。そして、永久磁石に作用する遠心力が付勢部材の付勢力よりも大きくなると、永久磁石は、磁石収容孔内を径方向外側に向かって移動する。したがって、ロータの高速回転時、永久磁石は、低速回転時よりも磁石収容孔内において径方向外側に位置している。
【０００８】
上記構成によれば、第１磁気シールド部は、永久磁石の同極側面の磁束を遮蔽する位置で外側収容孔を覆っている。このため、永久磁石が外側収容孔に位置しているとき、永久磁石の磁束の一部は、第１磁気シールド部によって遮蔽される。したがって、ロータの高速回転時には、低速回転時よりも永久磁石の磁束が弱められる。その結果、ロータの低速回転時には回転電機のトルクを確保しつつ、ロータの高速回転時には回転電機の発電電圧を抑えることができる。よって、ロータの更なる高速回転が可能になる。
【０００９】
上記構成によれば、磁石収容孔の幅方向の寸法は、延在方向で一定である。このため、磁石収容孔には、永久磁石が磁石収容孔内を延在方向に移動する際に永久磁石が接触するようなエッジが形成されていない。したがって、永久磁石の破損を抑制できる。
【００１０】
上記ロータにおいて、前記永久磁石は、前記ロータコアの周方向に隣り合う前記永久磁石と異なる磁極で向かい合う異極側面を有し、前記異極側面の磁束を遮蔽する位置で前記外側収容孔を覆う第２磁気シールド部をさらに備えていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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