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公開番号2024165430
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023081628
出願日2023-05-17
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 20220101AFI20241121BHJP(電力の発電,変換,配電)
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
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。
続きを表示（約 430 文字）【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。
【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。
続きを表示（約 1,900 文字）【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。
【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】以降は省略されています）

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