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公開番号2025160802
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-23
出願番号2024063596
出願日2024-04-10
発明の名称回転電機の回転子、回転電機、インホイールモータ、車両
出願人Astemo株式会社
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類H02K 1/279 20220101AFI20251016BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】後着磁性の向上、低鉄損化、モータ効率の向上を実現した回転電機の回転子を提供する。
【解決手段】回転電機の回転子は、磁石と、磁石が挿入される回転子コアと、回転子コアを固定する回転子フレームと、を備える。磁石は、着磁方向が径方向を向く主極磁石と、着磁方向が周方向を向くスポーク磁石と、を含む。回転子コアシートは、主極磁石が挿入される主極磁石スロット13aと、スポーク磁石が挿入されるスポーク磁石スロット13bと、外周側に形成されるバックヨーク12と、を備える。回転子コアシートは、周方向に隣り合い、かつ所定の間隔を設けてそれぞれ配置されている複数の分割コアシート30aを有し、バックヨークは、スポーク磁石スロットが形成される位置に設けられる第1空隙であるバックヨーク空隙31を有し、バックヨーク空隙は、回転子コアにおいて少なくとも1か所形成されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
磁石と、
前記磁石が挿入される回転子コアと、
前記回転子コアを固定する回転子フレームと、を備え、
前記磁石は、着磁方向が径方向を向く主極磁石と、前記着磁方向が周方向を向くスポーク磁石と、を含み、
前記回転子コアは、複数の回転子コアシートが集合されて形成され、
前記回転子コアシートは、前記主極磁石が挿入される主極磁石スロットと、前記スポーク磁石が挿入されるスポーク磁石スロットと、前記主極磁石スロットおよび前記スポーク磁石スロットの外周側に形成されるバックヨークと、を備える回転電機の回転子において、
前記回転子コアシートは、前記周方向に隣り合い、かつ所定の間隔を設けてそれぞれ配置されている複数の分割コアシートを有し、
前記バックヨークは、前記スポーク磁石スロットが形成される位置に設けられる第１空隙であるバックヨーク空隙を有し、
前記バックヨーク空隙は、前記回転子コアにおいて少なくとも１か所形成されている
回転電機の回転子。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の回転電機の回転子であって、
前記スポーク磁石スロットは、前記周方向に隣り合う２つ前記分割コアシートを一体にする前記バックヨークが形成される位置に設けられる第１スポーク磁石スロットと、前記バックヨーク空隙が形成される位置に設けられる第２スポーク磁石スロットと、を有する
回転電機の回転子。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機の回転子において、
前記回転子コアは、前記複数の分割コアシートが軸方向に積層して形成される
回転電機の回転子。
【請求項４】
請求項２に記載の回転電機の回転子において、
前記回転子コアは、複数の前記分割コアシートが軸方向において互いに転積されて形成される
回転電機の回転子。
【請求項５】
請求項２に記載の回転電機の回転子において、
前記回転子コアは、前記第１スポーク磁石スロットおよび前記第２スポーク磁石スロットの少なくとも一方が設けられる位置において、固定子と対向する開口部を有する
回転電機の回転子。
【請求項６】
請求項１に記載の回転電機の回転子において、
前記バックヨーク空隙の周方向幅は、前記スポーク磁石の前記周方向幅以上である
回転電機の回転子。
【請求項７】
請求項１に記載の回転電機の回転子において、
前記回転子コアは、前記回転子フレームと、所定のバネ特性を有しかつリング状に一体成形もしくはＣ字形状に成形されているリング状バネと、によって固定され、
前記回転子コアと前記回転子フレームとの間には、第２空隙が設けられている
回転電機の回転子。
【請求項８】
請求項７に記載の回転電機の回転子において、
前記第２空隙の前記周方向における位置と、前記バックヨーク空隙の前記周方向における位置とが、少なくとも１か所が一致する
回転電機の回転子。
【請求項９】
請求項７に記載の回転電機の回転子において、
前記回転子フレームは、非磁性体である
回転電機の回転子。
【請求項１０】
請求項１に記載の回転電機の回転子と、前記回転電機の回転子に所定のギャップを介して対向する固定子と、を備えた
回転電機。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の回転子、回転電機、インホイールモータ、車両に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
車両において、駆動系をホイールに集約するインホイールモータの小型・軽量ニーズが高まっている。これに伴い、インホイールモータのトルク密度の向上と、インホイールモータ内に搭載される回転電機の軽量化および高トルク化が求められている。
【０００３】
回転電機の軽量化をする方法として、例えば、回転電機の極数を増やし、固定子および回転子を径方向に薄肉化する方法が知られている。また、回転電機を高トルク化する方法として、回転子コアに永久磁石を埋め込む方法が知られており、例えば下記の特許文献１には、主面が回転電機の径方向に対向する主極磁石と、主面が回転電機の周方向に対向するスポーク磁石と、によって磁石が構成され、主極磁石およびスポーク磁石の反ギャップ面側において周方向につながったバックヨークが形成されている構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２３／２８６６０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の磁石の配置では、スポーク磁石に対して反ギャップ面側のバックヨークは、トルク発生には不必要な磁束の通り道であり、スポーク磁石のＳ極とＮ極とを短絡して漏れ磁束が流れる磁気回路を形成する。これにより、回転子の磁石の着磁の際に、着磁磁束がこのバックヨークから漏れるため、スポーク磁石が十分に着磁されることを阻害する課題が生じ、漏れ磁束による鉄損の増加と、これに伴うモータの効率が低下する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
磁石と、前記磁石が挿入される回転子コアと、前記回転子コアを固定する回転子フレームと、を備え、前記磁石は、着磁方向が径方向を向く主極磁石と、前記着磁方向が周方向を向くスポーク磁石と、を含み、前記回転子コアは、複数の回転子コアシートが集合されて形成され、前記回転子コアシートは、前記主極磁石が挿入される主極磁石スロットと、前記スポーク磁石が挿入されるスポーク磁石スロットと、前記主極磁石スロットおよび前記スポーク磁石スロットの外周側に形成されるバックヨークと、を備える回転電機の回転子において、前記回転子コアシートは、前記周方向に隣り合い、かつ所定の間隔を設けてそれぞれ配置されている複数の分割コアシートを有し、前記バックヨークは、前記スポーク磁石スロットが形成される位置に設けられる第１空隙であるバックヨーク空隙を有し、前記バックヨーク空隙は、前記回転子コアにおいて少なくとも１か所形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、後着磁性の向上、低鉄損化、モータ効率の向上を実現した回転電機の回転子、回転電機、インホイールモータ、車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の第１実施形態に係る、回転電機の断面図。
本発明の第１実施形態に係る、回転電機の回転子の断面図。
本発明の第１実施形態に係る、分割コアシートの図。
本発明の第１実施形態に係る、回転子コアの斜視図と部分拡大図。
従来構造と本発明において、着磁磁束の違いを表す説明図。
従来構造と本発明の駆動時の漏れ磁束の違いを表す回転子コアの部分断面図。
本発明の着磁磁束の流れを示す回転子コアの部分断面図。
本発明の第２実施形態に係る、２つの分割コアシートの図。
本発明の第２実施形態に係る、回転子コアの全体斜視図。
本発明の第３実施形態に係る、回転子コアの全体斜視図と部分拡大図。
本発明の第４実施形態に係る、２つの分割コアシートの図。
本発明の第５実施形態に係る、回転子および回転子フレームの断面図と部分拡大図。
本発明の第６実施形態に係る、回転電機を搭載したインホイールモータの構成を示す図。
本発明の第６実施形態に係る、回転電機を搭載したインホイールモータの構成を示す部分断面図。
本発明の第７実施形態に係る、インホイールモータを採用した電動バイクの構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
【００１０】
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
（【００１１】以降は省略されています）

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