JP5958439B2

JP5958439B2 - 回転子、および、これを用いた回転電機

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Publication number: JP5958439B2
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Inventors: 飛鳥田中; 辰也稲垣
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Filing date: 2013-08-29
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Description

本発明は、回転子、および、これを用いた回転電機に関する。

従来、コア本体の中心穴部に複数の突出部を形成した回転子が知られている。例えば特許文献１に記載された回転子では、中心穴部の内壁からコア本体の中心軸に向かって突出するよう突出部を形成している（特許文献１の図４、５参照）。これにより、回転電機のシャフトを中心穴部の内側に圧入するときのシャフトとコア本体とが当接する面積を小さくできるため、シャフトの圧入荷重の低減が可能である。

特開２００６−２５４６６２号公報

また、特許文献１の回転子では、コア本体の突出部に対し径方向外側に、コア本体を板厚方向に貫く空洞部を形成している。これにより、シャフトを中心穴部の内側に圧入したとき、突出部が径方向外側へ変位し、コア本体の突出部と空洞部との間の部位が変形することで、シャフトの圧入荷重をさらに低減可能である。

ところで、特許文献１の回転子では、コア本体の周方向に隣り合う空洞部の間にリブ部が形成され、コア本体のリブ部に対し径方向外側に磁石が設けられている。ここで、複数のリブ部のうちの一部は、コア本体の中心軸からリブ部の中心を通りコア本体の径方向外側へ延びる仮想直線が、磁石すなわち極部の中心以外の場所を通るよう形成されている。そのため、シャフトを中心穴部の内側に圧入するときの突出部の径方向外側への変位、および、コア本体の変形がリブ部を経由して磁石の取り付け面に伝達し、取り付け面のうち磁石の中心に対応する位置以外の位置が変形するおそれがある。よって、コア本体に磁石を取り付けてからコア本体にシャフトを圧入するとき、あるいは、コア本体にシャフトを圧入してからコア本体に磁石を取り付けるとき、複数の磁石のうちの一部に関し、コア本体の中心軸に対向する面が中心軸に対し傾斜した状態になるおそれがある。この状態では、回転子の回転バランスおよび磁気バランスが悪化する。したがって、この回転子を用いた回転電機では、コギングおよびトルクリップルの精度が低下するおそれがある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コア本体へのシャフトの圧入荷重を低減しつつ、回転バランスおよび磁気バランスを向上可能な回転子、および、これを用いた回転電機を提供することにある。

本発明は、回転電機の回転子であって、コア本体と中心穴部と突出部と肉抜穴部とリブ部と極部と第１環状部と第２環状部と磁石とを備えている。
中心穴部は、コア本体の中心軸に沿ってコア本体を貫くよう形成されている。
突出部は、中心穴部の周方向に等間隔で並び、中心穴部の内壁から中心軸に向かって突出するよう複数形成されている。

肉抜穴部は、コア本体の周方向に等間隔で並び、コア本体を中心軸に対し平行な方向に貫くよう複数形成されている。これにより、コア本体の軽量化および低慣性化を図ることができる。
リブ部は、コア本体の周方向に隣り合う肉抜穴部の間に形成されている。すなわち、リブ部は、肉抜穴部と同数、複数形成されている。
極部は、コア本体の周方向に等間隔で並ぶようコア本体の径方向外側の外壁に複数形成されている。

第１環状部は、コア本体の中心穴部と肉抜穴部との間に環状に形成されている。
第２環状部は、コア本体の肉抜穴部と極部との間に環状に形成されている。
磁石は、コア本体の極部に対応する位置に設けられている。磁石は、複数設けられている。
本発明では、中心穴部の内壁に複数の突出部が形成されているため、シャフトを中心穴部の内側に圧入して回転電機を製造するときのシャフトとコア本体とが当接する面積を小さくでき、圧入荷重を低減することができる。

また、本発明では、突出部は、コア本体の中心軸から突出部の中心を通りコア本体の径方向外側へ延びる第１仮想直線が肉抜穴部を通るよう形成されている。すなわち、肉抜穴部は、突出部の径方向外側に形成されている。そのため、シャフトを外壁が突出部の先端部に当接するよう中心穴部の内側に圧入したとき、突出部と肉抜穴部との間の第１環状部が変形する。これにより、シャフトの圧入荷重をさらに低減することができる。また、第１環状部の変形により、突出部の径方向外側への変位が、肉抜穴部の径方向外側の部位へ伝達するのを抑制可能である。

また、リブ部は、コア本体の中心軸からリブ部の中心を通りコア本体の径方向外側へ延びる第２仮想直線が、極部の中心を通るよう形成されている。そのため、シャフトを中心穴部の内側に圧入したときの突出部の径方向外側への変位、および、第１環状部の変形がリブ部を経由して磁石の取り付け面に伝達しても、取り付け面のうち磁石の中心に対応する位置以外の位置が偏って変形するのを抑制することができる。よって、コア本体に磁石を取り付けてからコア本体にシャフトを圧入するとき、あるいは、コア本体にシャフトを圧入してからコア本体に磁石を取り付けるとき、複数の磁石のうちの一部に関し、コア本体の中心軸に対向する面が中心軸に対し傾斜した状態になるのを抑制することができる。これにより、回転子の回転バランスおよび磁気バランスを向上することができる。したがって、本発明の回転子を用いた回転電機では、コギングおよびトルクリップルの精度を向上することができる。

（Ａ）は本発明の第１実施形態による回転子を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。本発明の第１実施形態による回転子を適用した回転電機を示す断面図。本発明の第２実施形態による回転子を示す図。本発明の第３実施形態による回転子を示す図。本発明の第４実施形態による回転子を示す図。本発明の第５実施形態による回転子を示す図。本発明の第６実施形態による回転子を示す図。

以下、本発明の複数の実施形態による回転子、および、これを用いた回転電機を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、図面の記載が煩雑になることを避けるため、１つの図において同一の部材または部位等には、複数のうち１つのみに符号を付す場合がある。
なお、第３、６実施形態は、参考形態である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による回転子を図１に、当該回転子を適用した回転電機を図２に示す。
回転電機１は、例えば車両のステアリング操作をアシストする電動パワーステアリング装置の駆動源（モータ）として用いられる。図２に示すように、回転電機１は、回転子２、シャフト３、固定子４およびモータケース８等を備えている。

図１に示すように、回転子２は、コア本体１０、中心穴部２０、突出部３０、肉抜穴部４０、リブ部５０、極部６１、６２、第１環状部７１、第２環状部７２、および、磁石８０、９０等を備えている。
コア本体１０は、例えば鉄等の薄板を複数積層することにより、略円柱状に形成されている。中心穴部２０は、コア本体１０の中心軸Ａｘに沿ってコア本体１０を貫くよう形成されている。

突出部３０は、中心穴部２０の周方向に等間隔で並び、中心穴部２０の内壁から中心軸Ａｘに向かって突出するよう複数形成されている。本実施形態では、突出部３０は５つ形成されている。また、本実施形態では、突出部３０は、中心軸Ａｘに直交する仮想平面による断面の形状が略台形となるよう形成されている。

より具体的には、突出部３０は、中心軸Ａｘに対向する先端部３１を有している。先端部３１は、中心軸Ａｘを中心とする円弧により形成される曲面状の壁面を有している。ここで、当該曲面状の壁面は、後述するシャフト３の外壁の形状に対応するよう形成されている。先端部３１と中心穴部２０との間には、平面状の壁面が形成されている。

肉抜穴部４０は、コア本体１０の周方向に等間隔で並び、コア本体１０を中心軸Ａｘに対し平行な方向に貫くよう複数形成されている。本実施形態では、肉抜穴部４０は、コア本体１０の中心軸Ａｘとコア本体１０の径方向外側の外壁１１との間に５つ形成されている。

より具体的には、肉抜穴部４０は、中心軸Ａｘに直交する仮想平面による断面の形状が略扇形となるよう形成されている。肉抜穴部４０は、コア本体１０の径方向内側および径方向外側に、コア本体１０の中心軸Ａｘを中心とする円弧により形成される曲面状の壁面を有している。当該２つの曲面状の壁面の間には、平面状の壁面が形成されている。

リブ部５０は、コア本体１０の周方向に隣り合う肉抜穴部４０の間に形成されている。すなわち、リブ部５０は、肉抜穴部４０と同数、５つ形成されている。
極部６１は、コア本体１０の周方向に等間隔で並ぶようコア本体１０の径方向外側の外壁１１に形成されている。極部６２は、コア本体１０の周方向に等間隔で並ぶようコア本体１０の径方向外側の外壁１１の極部６１の間に形成されている。すなわち、極部６１と極部６２とは、コア本体１０の周方向に等間隔で交互に並ぶようにして形成されている。本実施形態では、極部６１、６２は、それぞれ５つ形成されている。

第１環状部７１は、コア本体１０の中心穴部２０と肉抜穴部４０との間に環状に形成されている。第１環状部７１は、略円環状に形成されている。
第２環状部７２は、コア本体１０の肉抜穴部４０と極部６１、６２との間に環状に形成されている。第２環状部７２は、略円環状に形成されている。

磁石８０は、例えばネオジム磁石等の永久磁石により長い板状に形成されている。磁石８０は、長手方向の長さがコア本体１０の軸方向の長さと略同じであり、一方の面８１が曲面状に形成され、他方の面８２が平面状に形成されている。磁石８０は、長手方向がコア本体１０の中心軸Ａｘに対し平行になるよう、かつ、一方の面８１がコア本体１０の径方向外側を向き他方の面８２が中心軸Ａｘに対向するよう、極部６１に対応する位置に設けられている。すなわち、磁石８０は、コア本体１０の周方向に等間隔で並ぶよう５つ設けられている。

磁石９０は、磁石８０と同様、例えばネオジム磁石等の永久磁石により、磁石８０と同形状に形成されている。磁石９０は、長手方向がコア本体１０の中心軸Ａｘに対し平行になるよう、かつ、一方の面９１がコア本体１０の径方向外側を向き他方の面９２が中心軸Ａｘに対向するよう、極部６２に対応する位置に設けられている。
ここで、磁石８０、９０は、磁石８０、９０の中心を通り他方の面８２、９２に直交する直線が中心軸Ａｘに交わるよう、コア本体１０の取り付け面に取り付けられている。

本実施形態では、磁石８０は、一方の面８１、すなわち、外壁の一部が、極部６１において露出するよう設けられている。また、磁石９０は、一方の面９１、すなわち、外壁の一部が、極部６２において露出するよう設けられている。つまり、磁石８０、９０は、一方の面８１、９１がコア本体１０の外壁１１から露出している。本実施形態では、磁石８０、９０は、例えば接着剤によりコア本体１０の取り付け面に貼り付けられている。このように、本実施形態の回転子２は、ＳＰＭ（Surface Permanent Magnet：表面磁石）型の回転電機１に用いられる回転子である。

本実施形態では、磁石８０は、一方の面８１がＮ極、他方の面８２がＳ極となるよう着磁されている。磁石９０は、一方の面９１がＳ極、他方の面９２がＮ極となるよう着磁されている。これにより、コア本体１０の周方向に交互にＮ極（極部６１）、Ｓ極（極部６２）となるよう磁極が形成される。
本実施形態では、磁石８０、９０の合計の数（１０）は、極部６１、６２の合計の数（１０）と同数である。つまり、本実施形態の回転子２は、フルマグネット型の回転電機１に用いられる回転子である。

図１（Ａ）に示すように、本実施形態では、突出部３０は、コア本体１０の中心軸Ａｘから突出部３０の中心Ｃ１を通りコア本体１０の径方向外側へ延びる第１仮想直線Ｌ１が肉抜穴部４０を通るよう形成されている。より詳細には、突出部３０は、第１仮想直線Ｌ１が肉抜穴部４０の中心Ｃ２を通るよう形成されている。

また、リブ部５０は、コア本体１０の中心軸Ａｘからリブ部５０の中心Ｃ３を通りコア本体１０の径方向外側へ延びる第２仮想直線Ｌ２が、極部６２の中心Ｃ４を通るよう形成されている。なお、本実施形態では、リブ部５０は、コア本体１０の中心軸Ａｘから肉抜穴部４０とリブ部５０と第２環状部７２とが接する点Ｐ２を通りコア本体１０の径方向外側へ延びる第３仮想直線Ｌ３が、磁石９０を通るよう形成されている。

図２に示すように、固定子４は、コア本体５および巻線６等を有している。
コア本体５は、例えば鉄等の薄板を複数積層することにより、略円環状に形成されている。コア本体５は、径方向内側へ延びるようにして形成されるティース７を有している。本実施形態では、ティース７は、コア本体５の周方向に等間隔で６０個形成されている。
巻線６は、例えば銅等の金属により形成され、ティース７の間に巻回されるようにしてコア本体５に設けられている。巻線６は、回転電機１において複数の相を構成している。

シャフト３は、例えば金属等により棒状（略円柱状）に形成され、外壁が突出部３０の先端部３１に当接するよう、回転子２のコア本体１０の中心穴部２０の内側に圧入されている。これにより、シャフト３は、回転子２とともに回転可能である。

モータケース８は、例えば金属等により略円筒状に形成されている。モータケース８の両端は、図示しないエンドフレームにより塞がれている。モータケース８は、内側に回転子２および固定子４を収容している。固定子４は、コア本体５の径方向外側の外壁がモータケース８の内壁に当接するようにしてモータケース８内に固定されている。

シャフト３の両端は、モータケース８の両端を塞ぐエンドフレームにより軸受けされている。これにより、回転子２は、モータケース８内部の固定子４の内側で回転可能に設けられている。
固定子４の巻線６に電力が供給される（通電する）と、固定子４に回転磁界が生じる。これにより、回転子２がシャフト３とともに回転する。その結果、回転電機１の回転がシャフト３から出力される。

以上説明したように、本実施形態では、中心穴部２０は、コア本体１０の中心軸Ａｘに沿ってコア本体１０を貫くよう形成されている。
突出部３０は、中心穴部２０の周方向に等間隔で並び、中心穴部２０の内壁から中心軸Ａｘに向かって突出するよう複数形成されている。
肉抜穴部４０は、コア本体１０の周方向に等間隔で並び、コア本体１０を中心軸Ａｘに対し平行な方向に貫くよう複数形成されている。これにより、コア本体１０の軽量化および低慣性化を図ることができる。

リブ部５０は、コア本体１０の周方向に隣り合う肉抜穴部４０の間に形成されている。すなわち、リブ部５０は、肉抜穴部４０と同数、５つ形成されている。
極部６１、６２は、コア本体１０の周方向に等間隔で並ぶようコア本体１０の径方向外側の外壁１１に、交互に５つずつ形成されている。

第１環状部７１は、コア本体１０の中心穴部２０と肉抜穴部４０との間に環状に形成されている。
第２環状部７２は、コア本体１０の肉抜穴部４０と極部６１、６２との間に環状に形成されている。
磁石８０は、コア本体１０の極部６１に対応する位置に設けられている。磁石８０は、５つ設けられている。磁石９０は、コア本体１０の極部６２に対応する位置に設けられている。磁石９０は、５つ設けられている。

本実施形態では、中心穴部２０の内壁に複数（５つ）の突出部３０が形成されているため、シャフト３を中心穴部２０の内側に圧入して回転電機１を製造するときのシャフト３とコア本体１０とが当接する面積を小さくでき、シャフト３の圧入荷重を低減することができる。

また、本実施形態では、突出部３０は、コア本体１０の中心軸Ａｘから突出部３０の中心Ｃ１を通りコア本体１０の径方向外側へ延びる第１仮想直線Ｌ１が肉抜穴部４０を通るよう形成されている。すなわち、肉抜穴部４０は、突出部３０の径方向外側に形成されている。そのため、シャフト３を外壁が突出部３０の先端部３１に当接するよう中心穴部２０の内側に圧入したとき、突出部３０と肉抜穴部４０との間の第１環状部７１が変形する。これにより、シャフト３の圧入荷重をさらに低減することができる。また、第１環状部７１の変形により、突出部３０の径方向外側への変位が、肉抜穴部４０の径方向外側の部位へ伝達するのを抑制可能である。本実施形態では、肉抜穴部４０の径方向外側に磁石８０が設けられているため、突出部３０の径方向外側への変位が磁石８０の取り付け面に伝達するのを抑制可能である。

また、リブ部５０は、コア本体１０の中心軸Ａｘからリブ部５０の中心Ｃ３を通りコア本体１０の径方向外側へ延びる第２仮想直線Ｌ２が、極部６２の中心Ｃ４、すなわち、磁石９０の中心を通るよう形成されている。そのため、シャフト３を中心穴部２０の内側に圧入したときの突出部３０の径方向外側への変位、および、第１環状部７１の変形が、リブ部５０を経由して磁石９０の取り付け面に伝達しても、取り付け面のうち磁石９０の中心に対応する位置以外の位置が偏って変形するのを抑制することができる。よって、コア本体１０に磁石９０を取り付けてからコア本体１０にシャフト３を圧入するとき、あるいは、コア本体１０にシャフト３を圧入してからコア本体１０に磁石９０を取り付けるとき、複数の磁石９０のうちの一部に関し、コア本体１０の中心軸Ａｘに対向する面（他方の面９２）が中心軸Ａｘに対し傾斜した状態になるのを抑制することができる。これにより、回転子２の回転バランスおよび磁気バランスを向上することができる。したがって、本実施形態の回転子２を用いた回転電機１では、コギングおよびトルクリップルの精度を向上することができる。

また、本実施形態では、突出部３０は、第１仮想直線Ｌ１が肉抜穴部４０の中心Ｃ２を通るよう形成されている。そのため、シャフト３を中心穴部２０の内側に圧入したとき、シャフト３の圧入荷重をより効果的に低減することができ、かつ、突出部３０の径方向外側への変位が、肉抜穴部４０の径方向外側の部位へ伝達するのをより効果的に抑制可能である。

また、本実施形態では、リブ部５０は、第２仮想直線Ｌ２が、磁石９０の中心を通るよう形成されている。そのため、シャフト３を中心穴部２０の内側に圧入したときの突出部３０の径方向外側への変位、および、第１環状部７１の変形が、リブ部５０を経由して磁石８０の取り付け面に伝達するのをより効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、磁石（８０、９０）は、極部６１、６２の合計（１０）と同数（１０）設けられている。

また、本実施形態では、磁石８０、９０は、外壁の一部が極部６１、６２において露出するよう設けられている。つまり、本実施形態の回転子２は、上述のように、ＳＰＭ型の回転電機１に用いられる回転子である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による回転子を図３に示す。第２実施形態は、磁石の数が第１実施形態と異なる。

第２実施形態では、第１実施形態で示した磁石９０を備えず、磁石８０のみ備えている。そのため、極部６１には磁極が形成され、極部６２には磁石８０からの磁束が通過することにより疑似極が形成される。このように、本実施形態では、磁石８０の数（５）は、極部６１、６２の合計の数（１０）の半分である。つまり、本実施形態の回転子は、ハーフマグネット型の回転電機に用いられる回転子である。よって、部材点数（磁石の数）を削減することができる。

また、本実施形態では、リブ部５０は、第２仮想直線Ｌ２が、極部６２の中心Ｃ４、および、コア本体１０の周方向に隣り合う磁石８０の中間位置を通るよう形成されている。そのため、シャフト３を中心穴部２０の内側に圧入したときの突出部３０の径方向外側への変位、および、第１環状部７１の変形が、リブ部５０を経由して磁石８０の取り付け面に伝達するのをより効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、リブ部５０は、コア本体１０の中心軸Ａｘから肉抜穴部４０とリブ部５０と第２環状部７２とが接する点Ｐ２を通りコア本体１０の径方向外側へ延びる第３仮想直線Ｌ３が、コア本体１０の周方向に隣り合う磁石８０の間を通るよう形成されている。すなわち、磁石８０は、コア本体１０の周方向においてリブ部５０に対し径方向外側以外の位置に設けられている。そのため、シャフト３を中心穴部２０の内側に圧入したときの第１環状部７１の変形が、リブ部５０を経由して磁石８０の取り付け面に伝達するのをより一層効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、磁石８０は、突出部３０および肉抜穴部４０と同数（５つ）設けられている。そのため、回転子の回転バランスおよび磁気バランスを向上することができる。
また、本実施形態では、磁石８０に対しコア本体１０の径方向内側に肉抜穴部４０が形成されている。これにより、疑似極としての極部６２と磁石８０の他方の面８２との間において磁束を流れ易くすることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による回転子を図４に示す。第３実施形態は、突出部、肉抜穴部およびリブ部の数等が第１実施形態と異なる。

第３実施形態では、突出部３０は、中心穴部２０の周方向に等間隔で並び、中心穴部２０の内壁から中心軸Ａｘに向かって突出するよう１０個形成されている。
肉抜穴部４０は、コア本体１０の周方向に等間隔で並び、コア本体１０を中心軸Ａｘに対し平行な方向に貫くよう１０個形成されている。
リブ部５０は、コア本体１０の周方向に隣り合う肉抜穴部４０の間に形成されている。すなわち、リブ部５０は、肉抜穴部４０と同数、１０個形成されている。

図４に示すように、本実施形態では、突出部３０は、コア本体１０の中心軸Ａｘから突出部３０の中心Ｃ１を通りコア本体１０の径方向外側へ延びる第１仮想直線Ｌ１が肉抜穴部４０を通るよう形成されている。より詳細には、突出部３０は、第１仮想直線Ｌ１が肉抜穴部４０の中心Ｃ２を通るよう形成されている。

また、リブ部５０は、コア本体１０の中心軸Ａｘからリブ部５０の中心Ｃ３を通りコア本体１０の径方向外側へ延びる第２仮想直線Ｌ２が、コア本体１０の周方向に隣り合う極部６１と極部６２との中間位置Ｐ１、および、磁石８０と磁石９０との中間位置を通るよう形成されている。

なお、本実施形態では、リブ部５０は、コア本体１０の中心軸Ａｘから肉抜穴部４０とリブ部５０と第２環状部７２とが接する点Ｐ２を通りコア本体１０の径方向外側へ延びる第３仮想直線Ｌ３が、磁石８０を通るよう形成されている。

以上説明したように、本実施形態では、突出部３０は、第１仮想直線Ｌ１が肉抜穴部４０を通るよう形成されている。そのため、第１実施形態と同様、シャフト３の圧入荷重を低減することができ、かつ、突出部３０の径方向外側への変位が、肉抜穴部４０の径方向外側の部位へ伝達するのを抑制可能である。

また、リブ部５０は、第２仮想直線Ｌ２が、コア本体１０の周方向に隣り合う極部６１と極部６２との中間位置Ｐ１を通るよう形成されている。そのため、シャフト３を中心穴部２０の内側に圧入したときの突出部３０の径方向外側への変位、および、第１環状部７１の変形が、リブ部５０を経由して磁石８０、９０の取り付け面に伝達しても、取り付け面のうち磁石８０、９０の中心に対応する位置以外の位置が偏って変形するのを抑制することができる。よって、コア本体１０に磁石８０、９０を取り付けてからコア本体１０にシャフト３を圧入するとき、あるいは、コア本体１０にシャフト３を圧入してからコア本体１０に磁石８０、９０を取り付けるとき、複数の磁石８０、９０のうちの一部に関し、コア本体１０の中心軸Ａｘに対向する面（他方の面８２、９２）が中心軸Ａｘに対し傾斜した状態になるのを抑制することができる。したがって、本実施形態の回転子を用いた回転電機では、コギングおよびトルクリップルの精度を向上することができる。

また、本実施形態では、リブ部５０は、第２仮想直線Ｌ２が、コア本体１０の周方向に隣り合う磁石８０と磁石９０との中間位置を通るよう形成されている。そのため、シャフト３を中心穴部２０の内側に圧入したときの突出部３０の径方向外側への変位、および、第１環状部７１の変形が、リブ部５０を経由して磁石８０、９０の取り付け面に伝達するのをより効果的に抑制することができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による回転子を図５に示す。第４実施形態は、磁石の形状および配置等が第１実施形態と異なる。

第４実施形態では、磁石８０は、一方の面８１および他方の面８２が平面状に形成されている。また、磁石８０は、第１実施形態で示したものと比べ、体積が小さく設定されている。磁石８０は、極部６１の内側に位置するよう設けられている。磁石９０は、一方の面９１および他方の面９２が平面状に形成されている。また、磁石９０は、第１実施形態で示したものと比べ、体積が小さく設定されている。磁石９０は、極部６２の内側に位置するよう設けられている。すなわち、磁石８０、９０は、コア本体１０の径方向外側の外壁１１の内側に設けられている。つまり、磁石８０、９０は、コア本体１０の内部に埋め込まれるようにして設けられている。このように、本実施形態の回転子は、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet：埋込磁石）型の回転電機に用いられる回転子である。

本実施形態は、上述した構成以外の構成は、第１実施形態と同様である。よって、本実施形態では、第１実施形態と同様、シャフト３を中心穴部２０の内側に圧入したときの突出部３０の径方向外側への変位、および、第１環状部７１の変形が、リブ部５０を経由して磁石９０の取り付け面に伝達しても、取り付け面のうち磁石９０の中心に対応する位置以外の位置が偏って変形するのを抑制することができる。そのため、コア本体１０に磁石９０を取り付けてからコア本体１０にシャフト３を圧入するとき、あるいは、コア本体１０にシャフト３を圧入してからコア本体１０に磁石９０を取り付けるとき、複数の磁石９０のうちの一部に関し、コア本体１０の中心軸Ａｘに対向する面（他方の面９２）が中心軸Ａｘに対し傾斜した状態になるのを抑制することができる。
また、本実施形態の回転子は、磁石８０、９０がコア本体１０の内部に埋め込まれているため、機械強度が高く、コア本体１０からの磁石８０、９０の脱落が抑制され、高速回転に向いている。また、第１実施形態で示したＳＰＭ型のものと比べ、磁石量（磁石の体積）を低減でき、コストを削減することができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による回転子を図６に示す。第５実施形態は、磁石の形状および配置等が第２実施形態と異なる。

第５実施形態では、磁石８０は、一方の面８１および他方の面８２が平面状に形成されている。また、磁石８０は、第２実施形態で示したものと比べ、体積が小さく設定されている。磁石８０は、極部６１の内側に位置するよう設けられている。すなわち、磁石８０は、コア本体１０の径方向外側の外壁１１の内側に設けられている。つまり、磁石８０は、コア本体１０の内部に埋め込まれるようにして設けられている。このように、本実施形態の回転子は、ＩＰＭ型の回転電機に用いられる回転子である。

本実施形態は、上述した構成以外の構成は、第２実施形態と同様である。よって、本実施形態では、第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、本実施形態の回転子は、磁石８０がコア本体１０の内部に埋め込まれているため、機械強度が高く、コア本体１０からの磁石８０の脱落が抑制され、高速回転に向いている。また、第２実施形態で示したＳＰＭ型のものと比べ、磁石量（磁石の体積）を低減でき、コストを削減することができる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態による回転子を図７に示す。第６実施形態は、磁石の形状および配置等が第３実施形態と異なる。

第６実施形態では、磁石８０は、一方の面８１および他方の面８２が平面状に形成されている。また、磁石９０は、一方の面９１および他方の面９２が平面状に形成されている。また、磁石８０、９０は、第３実施形態で示したものと比べ、体積が小さく設定されている。

磁石８０は、極部６１の内側に位置するよう設けられている。磁石９０は、極部６２の内側に位置するよう設けられている。すなわち、磁石８０、９０は、コア本体１０の径方向外側の外壁１１の内側に設けられている。つまり、磁石８０、９０は、コア本体１０の内部に埋め込まれるようにして設けられている。このように、本実施形態の回転子は、ＩＰＭ型の回転電機に用いられる回転子である。

本実施形態は、上述した構成以外の構成は、第３実施形態と同様である。よって、本実施形態では、第３実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、本実施形態の回転子は、磁石８０、９０がコア本体１０の内部に埋め込まれているため、機械強度が高く、コア本体１０からの磁石８０、９０の脱落が抑制され、高速回転に向いている。また、第３実施形態で示したＳＰＭ型のものと比べ、磁石量（磁石の体積）を低減でき、コストを削減することができる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、突出部は、第１仮想直線が肉抜穴部を通るのであれば、第１仮想直線が肉抜穴部の中心以外を通るよう形成されていてもよい。

また、上述の第３、６実施形態では、リブ部が、第３仮想直線が磁石を通るよう形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、リブ部は、第３仮想直線が、コア本体の周方向に隣り合う磁石の間を通るよう形成されていてもよい。つまり、例えば、第３、６実施形態において、第３仮想直線が磁石を通らないよう、磁石またはリブ部の幅を小さく設定する等してもよい。

また、本発明の他の実施形態では、磁石は、突出部および肉抜穴部と異なる数設けられていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、突出部、肉抜穴部およびリブ部は、それぞれ、５つ、または、１０個に限らず、いくつ形成されていてもよい。また、極部は、１０個に限らず、いくつ形成されていてもよい。

また、上述の第１、２実施形態では、磁石を接着剤でコア本体に張り付ける例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、例えば、コア本体との間に磁石を挟んで保持するよう、コア本体の径方向外側に筒状の部材等を設けてもよい。この場合、接着剤を省略することができる。
また、本発明の他の実施形態では、コア本体は、積層した薄板に限らず、例えば鋳造、切削等の別の方法で形成されていてもよい。

また、本発明の回転子を適用した回転電機は、電動パワーステアリング装置に限らず、その他の装置、機器類の駆動源として用いることができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

２・・・・回転子
１０・・・コア本体
１１・・・外壁
２０・・・中心穴部
３０・・・突出部
４０・・・肉抜穴部
５０・・・リブ部
６１、６２・・・極部
７１・・・第１環状部
７２・・・第２環状部
８０、９０・・・磁石

Claims

回転電機（１）の回転子（２）であって、
コア本体（１０）と、
前記コア本体の中心軸（Ａｘ）に沿って前記コア本体を貫くよう形成される中心穴部（２０）と、
前記中心穴部の周方向に等間隔で並び、前記中心穴部の内壁から前記中心軸に向かって突出するよう形成される複数の突出部（３０）と、
前記コア本体の周方向に等間隔で並び、前記コア本体を前記中心軸に対し平行な方向に貫くよう形成される複数の肉抜穴部（４０）と、
前記コア本体の周方向に隣り合う前記肉抜穴部の間に形成される複数のリブ部（５０）と、
前記コア本体の周方向に等間隔で並ぶよう前記コア本体の径方向外側の外壁（１１）に形成される複数の極部（６１、６２）と、
前記コア本体の前記中心穴部と前記肉抜穴部との間に環状に形成される第１環状部（７１）と、
前記コア本体の前記肉抜穴部と前記極部との間に環状に形成される第２環状部（７２）と、
前記コア本体の前記極部に対応する位置に設けられる複数の磁石（８０、９０）と、を備え、
前記突出部は、前記中心軸から前記突出部の中心（Ｃ１）を通り前記コア本体の径方向外側へ延びる第１仮想直線（Ｌ１）が前記肉抜穴部を通るよう形成され、
前記リブ部は、前記中心軸から前記リブ部の中心（Ｃ３）を通り前記コア本体の径方向外側へ延びる第２仮想直線（Ｌ２）が、前記極部の中心（Ｃ４）を通るよう形成されていることを特徴とする回転子。
前記突出部は、前記第１仮想直線が前記肉抜穴部の中心（Ｃ２）を通るよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転子。
前記磁石は、前記突出部および前記肉抜穴部と同数設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転子。
前記磁石は、前記極部の半分の数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転子。
前記磁石は、前記極部と同数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転子。
前記磁石は、外壁の一部が前記極部において露出するよう設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転子。
前記磁石は、前記極部の内側に位置するよう設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転子。
請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転子と、
外壁が前記突出部の先端部（３１）に当接するよう前記中心穴部の内側に設けられており、前記回転子と一体に回転可能なシャフト（３）と、
前記回転子の径方向外側に設けられ、通電により回転磁界を発生させることが可能な固定子（４）と、
を備える回転電機。