JP2014072902A - ロータおよび回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】磁石の保磁力を増加させずに、磁石温度を低下させることができるロータおよび回転電機を提供する。
【解決手段】第１ロータ部１１ａと、第１ロータ部１１ａの軸方向の一端側にスキュー角だけずらして配置された第２ロータ部１１ｂとを有するロータ１０において、第２ロータ部１１ｂの軸長Ｈｂは第１ロータ部１１ａの軸長Ｈａよりも長く形成され、第２ロータ部１１ｂは軸方向に複数に分割された第２分割ロータ部１１ｂ１，１１ｂ２からなり、第２分割ロータ部１１ｂ１，１１ｂ２は第１ロータ部１１ａと同じ軸長（２Ｈａ＝Ｈｂ）となる構成とした。この構成によれば、磁石Ｍ１内の渦電流損を低減できる。渦電流損の低減により、磁石Ｍ１の保磁力を増加させずに、磁石温度を低下させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、第１ロータ部と第２ロータ部とを有するロータと、当該ロータを有する回転電機とに関する。

磁気音低減のため、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet Motor；埋込磁石型モータ）のロータを軸方向に２段に分け、相対的に１／２スロットピッチ角ずらして配置することで第１ロータ部に発生するトルク波形と第２ロータ部に発生するトルク波形の脈動成分をオフセットすることが可能である。

これに対して、より円滑に脈動分のオフセットすることを目的とする回転電機に関する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。この回転電機は、ロータを軸方向に３段に分け、積厚が第２ロータ部の１／２となる第１ロータ部を両端に配置し、その間に第２ロータ部を１／２スロットピッチ角ずらして配置する。

特許第４２６９９５３号公報

しかし、特許文献１に記載の段スキューを適用すると、ステータから所定の電流を加えてトルクを発生させる際、最適な制御進角に対して１／２スロットピッチ角ずれた位置にステータからの界磁ベクトルを発生させる。この時、回転方向後方側に配置されるロータは１／２スロットピッチ進んだ進角で制御されることになる。ＩＰＭやＳＰＭ（Surface Permanent Magnet Motor；表面磁石型モータ）の場合、進角を進めると磁石に作用する反磁界量が増加するため、減磁を起こさないための許容温度が低下するという問題がある。この問題は、磁石の保磁力を増加させることで解決できる。ところが、磁石をハイグレード化させる必要があるため、コスト高になるという別個の問題が生じる。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、磁石の保磁力を増加させずに、磁石温度を低下させることができるロータおよび回転電機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、第１ロータ部と、前記第１ロータ部の軸方向の一端側に所定のスロットピッチ角をずらして配置された第２ロータ部とを有するロータにおいて、前記第２ロータ部の軸長は前記第１ロータ部の軸長よりも長く形成され、前記第２ロータ部は軸方向に複数に分割された第２分割ロータ部からなり、前記第２分割ロータ部は前記第１ロータ部と同じ軸長となることを特徴とする。

この構成によれば、第１ロータ部と同じ軸長となるように第２ロータ部を複数の第２分割ロータ部に分割されるので、磁石内の渦電流損を低減できる。渦電流損の低減により磁石の温度上昇が抑制されるため、磁石の保磁力を増加させる必要がない。

なお「軸長」は、軸方向長さ（あるいは厚み）を意味する。「同じ軸長」には、製造公差に伴う誤差範囲内の軸長を含むものとする。ロータ部の「軸方向分割数」は分割する回数を意味する。例えば軸方向分割数が１の場合には２つの分割ロータ部になり、軸方向分割数が３の場合には４つの分割ロータ部になり、以下同様である。

ロータの構成例を模式的に示す斜視図である。 回転電機の構成例を模式的に示す平面図である。 ロータの構成例と出力波形例とを示す模式図である。 第１ロータ部と第２ロータ部の第１分割構成例を示す一部断面図である。 第１ロータ部と第２ロータ部の第２分割構成例を示す一部断面図である。 第１ロータ部と第２ロータ部の第３分割構成例を示す一部断面図である。 反磁界と進角との関係例を示すグラフ図である。 磁石内渦損と磁石分割数との関係例を示すグラフ図である。 反磁界と磁石温度との関係例を示すグラフ図である。 磁石を複数の磁石片で構成する例を示す模式図である。 第１ロータ部と第２ロータ部の第４分割構成例を示す一部断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的に接続することを意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。連続符号は記号「〜」を用いて表す。例えば、「第１分割ロータ部１１ａ１〜１１ａ４」は「第１分割ロータ部１１ａ１，１１ａ２，１１ａ３，１１ａ４」を意味する。

本形態は図１〜図７を参照しながら説明する。図１に示すロータ１０（回転子）は、ロータコア１１（回転子鉄心）や回転軸１５（主軸）などを有する。ロータコア１１と回転軸１５は、協同して回転するように固定（着脱可能な固定を含む）されるか、一体成形される。ロータコア１１は電磁鋼板で積層して成形され、複数の磁石部１３を有する。このロータコア１１は、第１ロータ部１１ａと第２ロータ部１１ｂとに分けられる。第１ロータ部１１ａおよび第２ロータ部の構成例については後述する（図３，図４を参照）。

図２に示す回転電機ＭＧは、インナーロータ型のＩＰＭである。この回転電機ＭＧは、上記ロータ１０のほか、ステータ２０（固定子）などを有する。ロータ１０の外周面とステータ２０の内周面は、磁束が流れる磁気ギャップ（微小空隙）を介して対面する。

ステータ２０は、ステータコア２１（固定子鉄心）や巻線２２（ステータコイル）などを有する。ステータコア２１は、複数のスロット２３を有するようにティース２４が成形される。このステータコア２１は、第１ステータ部２１ａや第２ステータ部２１ｂなどを有する。第１ステータ部２１ａおよび第２ステータ部２１ｂの構成例については後述する（図３を参照）。巻線２２（コイル）は、一本状の電線（導線や銅線等を含む）で巻き回してもよく、複数本の電線を巻き回してスロット２３の収容部位以外の部位（例えばコイルエンド等）で接続して一本状にしてもよい。

スロット２３の数であるスロット数をＳｎとし、磁極（磁石）に対するスロット２３の比率であるスロット倍数をＳとし、磁極数（磁石数）をＭｎとし、相数をＰｈとすると、数式「Ｓｎ＝Ｓ×Ｍｎ×Ｐｈ」が成立する。本形態は、Ｓ＝１、Ｍｎ＝８、Ｐｈ＝３とした例であり、スロット数はＳｎ＝２４になる。スロット倍数がＳ＝１であるので、スロットピッチ角αは隣接するスロット２３相互間の相対角度（軸中心Ｐｃを中心とする）になる。図示しないが、スロット倍数≧２の場合は、スロットピッチ角αの対象となるスロット２３相互間に（Ｓ−１）のスロット２３を挟む。

図３には、ロータ部およびステータ部の配置関係と、当該配置関係によって発生するトルク波形とを示す。ただし、巻線２２の図示は省略している。ロータコア１１は、２つの第１ロータ部１１ａと、１つの第２ロータ部１１ｂとを有する。第２ロータ部１１ｂは、軸方向の両側に第１ロータ部１１ａが配置される。

第１ロータ部１１ａと第１ステータ部２１ａとは、磁気ギャップを介して対面する。第２ロータ部１１ｂと第２ステータ部２１ｂとは、磁気ギャップを介して対面する。第１ステータ部２１ａおよび第２ステータ部２１ｂは、発生するトルク波形を説明するために示す仮想的な部位であり、実際には一つのステータ２０であってスキューも無い。

巻線２２に電流が流れてステータ２０に磁束φ１，φ２が生じると、フレミングの法則に従ってロータ１０が回転する。磁束φ１は第１ステータ部２１ａから磁気ギャップを介して第１ロータ部１１ａに流れ、第１ロータ部１１ａはトルク波形Ｔｈａで示す回転トルクが生じる。磁束φ２は第２ステータ部２１ｂから磁気ギャップを介して第２ロータ部１１ｂに流れ、第２ロータ部１１ｂはトルク波形Ｔｈｂで示す回転トルクが生じる。

トルク波形Ｔｈａとトルク波形Ｔｈｂとは、それぞれ所定次数（例えば６次等）の高調波成分が含まれるが、スキュー角θは、図示するように互いに逆位相となって打ち消すように設定される。トルク波形Ｔｈａの振幅は第１ロータ部１１ａの軸長Ｈａにほぼ比例し、トルク波形Ｔｈｂの振幅は第２ロータ部１１ｂの軸長Ｈｂにほぼ比例する。トルク波形Ｔｈａ，Ｔｈｂの最大振幅値を一致させるには、第１ロータ部１１ａが２つあることを考慮すると、２Ｈａ＝Ｈｂの関係が成り立つように設定する。すなわち第１ロータ部１１ａ全体の軸長（２Ｈａ）と、第２ロータ部１１ｂ全体の軸長（Ｈｂ）とを一致させる。

なお上述した説明は、回転電機ＭＧを電動機として機能させる例であるが、発電機として機能させることもでき、電動発電機として機能させることもできる。巻線２２に電流を流さない場合にロータ１０が回転すると、ロータコア１１（第１ロータ部１１ａや第２ロータ部１１ｂ）の内部あるいは表面に備える磁石（後述する磁石Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）から二点鎖線で示す磁束φ１，φ２がステータ２０に流れ、フレミングの法則に従って巻線２２に逆起電力が発生する。

図３にハッチングで示す部位は、必要に応じて介在される板状の非磁性体である。当該非磁性体は、隣接する電磁鋼板と同一形状で成形するとよいが、非同一形状で成形してもよい。非磁性板材の代わりに単なる空隙を設けてもよい。第１ロータ部１１ａと第２ロータ部１１ｂとの相互間に磁気的分離領域があると、磁気漏洩を大幅に低減し、不要なトルク高調波成分の発生を抑制することができる。

次に、第１ロータ部１１ａと第２ロータ部１１ｂとにかかる分割構成例について、一部断面図で示す図４〜図６を参照しながら説明する。図４〜図６では同一の要素には同一符号を付し、重複した説明を省略する。これらの分割構成例は一例に過ぎず、他の軸方向分割数で分割した構成であってもよい。

図４〜図６に示す磁石Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、個々が磁石部１３に相当し、対応する分割ロータ部の内部（すなわちＩＰＭ）または表面（すなわちＳＰＭ）に備えられる。同一符号の磁石は同じ寸法で成形される。また、軸方向の両側は図面の上下側を指す。軸方向の一端側は周方向を意味し、図４〜図６の左右方向である。

（第１分割構成例）
図４に示す第１分割構成例は、第１ロータ部１１ａおよび第２ロータ部１１ｂの軸方向分割数をそれぞれ「１」とした例である。この分割によって、第１ロータ部１１ａは第１分割ロータ部１１ａ１，１１ａ３からなり、第２ロータ部１１ｂは第２分割ロータ部１１ｂ１，１１ｂ２からなる。第１分割ロータ部１１ａ１，１１ａ３は、第２分割ロータ部１１ｂ１，１１ｂ２の軸方向の両側に配置される。第１分割ロータ部１１ａ１，１１ａ３および第２分割ロータ部１１ｂ１，１１ｂ２にかかる各分割ロータ部の軸長はいずれも「Ｈ１」である。軸長Ｈａ，Ｈｂについては、Ｈｂ＝２Ｈａ＝２Ｈ１の関係が成り立つ。第１ロータ部１１ａの磁石Ｍ１と、第２ロータ部１１ｂの磁石Ｍ１とは、相対的にスキュー角θだけ軸方向の一端側にずらされる。

（第２分割構成例）
図５に示す第２分割構成例は、第１ロータ部１１ａおよび第２ロータ部１１ｂの軸方向分割数をそれぞれ「３」とした例である。この分割によって、第１ロータ部１１ａは第１分割ロータ部１１ａ１〜１１ａ４からなり、第２ロータ部１１ｂは第２分割ロータ部１１ｂ１〜１１ｂ４からなる。第１分割ロータ部１１ａ１，１１ａ２と第１分割ロータ部１１ａ３，１１ａ４とは、第２分割ロータ部１１ｂ１〜１１ｂ４の軸方向の両側に配置される。第１分割ロータ部１１ａ１〜１１ａ４および第２分割ロータ部１１ｂ１〜１１ｂ４にかかる各分割ロータ部の軸長はいずれも「Ｈ２」である。軸長Ｈａ，Ｈｂについては、Ｈｂ＝２Ｈａ＝４Ｈ２の関係が成り立つ。第１ロータ部１１ａの磁石Ｍ２と、第２ロータ部１１ｂの磁石Ｍ２とは、スキュー角θだけ軸方向の一端側にずらされる。

（第３分割構成例）
図６に示す第３分割構成例は、第１ロータ部１１ａの軸方向分割数を「３」とし、第２ロータ部１１ｂの軸方向分割数を「２」とした例である。この分割によって、第１ロータ部１１ａは第１分割ロータ部１１ａ１〜１１ａ４からなり、第２ロータ部１１ｂは第２分割ロータ部１１ｂ５〜１１ｂ７からなる。第１分割ロータ部１１ａ１，１１ａ２と第１分割ロータ部１１ａ３，１１ａ４とは、第２分割ロータ部１１ｂ５〜１１ｂ７の軸方向の両側に配置される。第１分割ロータ部１１ａ１〜１１ａ４にかかる各分割ロータ部の軸長はいずれも「Ｈ３」である。第２分割ロータ部１１ｂ５〜１１ｂ７にかかる各分割ロータ部の軸長はいずれも「Ｈ４」である。軸長Ｈａ，Ｈｂについては、Ｈｂ＝２Ｈａ＝４Ｈ３＝３Ｈ４の関係が成り立つ。第１ロータ部１１ａの磁石Ｍ３と、第２ロータ部１１ｂの磁石Ｍ４とは、スキュー角θだけ軸方向の一端側にずらされる。

上述した第１分割構成例〜第３分割構成例において、第１ロータ部１１ａに備える磁石全体の保磁力Ｃｆ１と、第２ロータ部１１ｂに備える磁石全体の保磁力Ｃｆ２との関係は任意に設定してよい。すなわちＣｆ１＝Ｃｆ２でもよく、Ｃｆ１≠Ｃｆ２でもよい。Ｃｆ１≠Ｃｆ２で設定する場合は、図４〜図６における図面右方向を回転方向とすると、Ｃｆ１＜Ｃｆ２が望ましい。逆に図面左方向を回転方向とすると、Ｃｆ１＞Ｃｆ２が望ましい。回転方向後方に位置するロータ部は高保磁力の磁石を使用する必要があるが、回転方向前方に位置するロータ部は保磁力を上げる必要が無いためである。

上述のように第１ロータ部１１ａや第２ロータ部１１ｂを分割して構成する場合の特性について、図７〜図９を参照しながら説明する。図７はロータ部の分割を行わない場合の例であり、図８と図９は図４〜図６に示すロータ部の分割を行う場合の例である。

図７には、縦軸を反磁界とし、横軸を進角とした場合の変化を示す。電圧を印加するとき巻線２２に流れる電流は、当該巻線２２のインダクタンス成分により電流の位相が遅れる。ロータ１０を効率よく回転させるには、印加する電圧の位相を進める進角を設定する。進角は、条件に応じて大きさを制御することもできる。ところが、図７の特性線Ｌ１で示すように、進角が大きくなると反磁界量も増加する。反磁界量の増加は減磁を起こすため、減磁を起こさないように許容できる磁石温度が低下する。

図８には、縦軸を磁石内渦損（磁石内の渦電流損）とし、横軸を磁石分割数（軸方向分割数と同数）とした場合の変化を示す。図４〜図６に示すように第１ロータ部１１ａや第２ロータ部１１ｂを分割して構成すると、磁石も分割される。一定の寸法からなる磁石を分割した場合、個々の分割磁石内で生じる磁石内渦損は、特性線Ｌ２で示すように変化する。すなわち磁石分割数が増えるにつれて、磁石内渦損は低下する。ただし、４以上で分割しても磁石内渦損は低下は少なくなる。

図９には、縦軸を反磁界とし、横軸を磁石温度とした場合の変化を示す。図４〜図６に示すスキュー角θのみを設定して分割を行わなければ、特性線Ｌ３よりも上の減磁領域内にある測定点Ｐ２の磁石温度Ｔ２と反磁界量Ｈｄ１が得られる。ところが、スキュー角θとともに第１ロータ部１１ａや第２ロータ部１１ｂを分割して構成すると、特性線Ｌ３よりも下の領域内にある測定点Ｐ１の磁石温度Ｔ１（ただしＴ１＜Ｔ２）と反磁界量Ｈｄ１が得られる。図９から明らかなように、反磁界量はほぼ変化しないものの、磁石温度が低下する。このようにロータ１０に備える磁石全体の体積は変わらなくても、磁石を分割することで磁石温度が低下する。よって、磁石の保磁力を増加させる必要がない。

上述した実施の形態によれば、以下に示す各効果を得ることができる。

（１）ロータ１０において、第２ロータ部１１ｂの軸長Ｈｂは第１ロータ部１１ａの軸長Ｈａよりも長く形成され、第２ロータ部１１ｂは軸方向に複数に分割された第２分割ロータ部１１ｂ１，１１ｂ２からなり、第２分割ロータ部１１ｂ１，１１ｂ２は第１ロータ部１１ａと同じ軸長（２Ｈａ＝Ｈｂ）となる構成とした（図１，図４〜図６を参照）。この構成によれば、第１ロータ部１１ａと同じ軸長となるように第２ロータ部１１ｂを複数の第２分割ロータ部１１ｂ１，１１ｂ２に分割することで、磁石Ｍ１〜Ｍ４内の渦電流損を低減できる。渦電流損の低減により、磁石Ｍ１〜Ｍ４の保磁力を増加させずに、磁石温度を低下させることができる。

（２）ロータコア１１（コア）に含まれる第１ロータ部１１ａおよび第２ロータ部１１ｂには、内部あるいは表面に極数×ｎ個の磁石Ｍ１〜Ｍ４を備える構成とした（図２，図４〜図６を参照）。本形態では極数が８である。図４ではｎ＝４であるので８×４＝３２個であり、図５ではｎ＝８であるので８×８＝６４個であり、図６ではｎ＝７であるので８×７＝５６個である。いずれの構成にせよ、多極のロータ１０を構成できる。８以外の極数も同様にロータ１０を構成できる。よって、仕様（目的）に合わせたロータ１０を有する回転電機ＭＧを製造することができる。

（３）第２ロータ部１１ｂの軸方向分割数は、第１ロータ部１１ａの軸方向分割数と異なる構成とした（図６を参照）。すなわち図６では、第１ロータ部１１ａの軸方向分割数は「３」であり、第２ロータ部１１ｂの軸方向分割数が「２」である。軸方向分割数が異なっても、第１ロータ部１１ａと第２ロータ部１１ｂとは同じ軸長（２Ｈａ＝Ｈｂ）であるので、第１ロータ部１１ａと第２ロータ部１１ｂを同じ体格にできる。よって、部品を共通化してコストを低減することができる。

（４）一の第１ロータ部１１ａの軸方向分割数をｍとする時、第２ロータ部１１ｂの軸方向分割数は２ｍとする構成とした（図４，図５を参照）。すなわち図４ではｍ＝１であり、図５ではｍ＝２である。この構成によれば、各ロータ部の軸長を同じにして成形し、第１ロータ部１１ａと第２ロータ部１１ｂとでスキュー角θだけずらせばよい。各ロータ部は同じ構成であるので、大量生産する場合にコストを低減できる。

（５）第１ロータ部１１ａをｍで分割された第１分割ロータ部１１ａ１〜１１ａ４と、第２分割ロータ部１１ｂ１〜１１ｂ４とは、同じ軸長となる構成とした（図４，図５を参照）。すなわち図４ではｍ＝１であり、同じ軸長Ｈ１となる。図５ではｍ＝２であり、同じ軸長Ｈ２となる。この構成によれば、第１分割ロータ部１１ａ１〜１１ａ４と第２分割ロータ部１１ｂ１〜１１ｂ４とを同じ構成にでき、スキュー角θだけずらせばよい。よって、大量生産する場合にコストを低減できる。

（６）第２ロータ部１１ｂは、軸方向の両側に第１ロータ部１１ａが配置される構成とした（図１，図４〜図６を参照）。この構成によれば、軸方向に対称性があるロータ１０を構成することができる。よって、軸方向におけるトルク分布のばらつきを低減することができ、回転軸１５のねじれを低減することができる。

（７）第１ロータ部１１ａに備える磁石Ｍ１，Ｍ２と、第２ロータ部１１ｂに備える磁石Ｍ１，Ｍ２とは、同じ寸法で成形される構成とした（図４，図５を参照）。この構成によれば、同じ寸法の磁石Ｍ１，Ｍ２を用いることができるので、大量生産する場合にコストを低減できる。

（８）スキュー角θは、スロットピッチ角αの１／２（すなわちθ＝α／２）である構成とした（図２，図４〜図６を参照）。この構成によれば、所定次数の高調波成分の磁束を低減することができ、トルク分布のばらつきを低減することができる。

（９）第２ロータ部１１ｂに備える磁石全体の保磁力Ｃｆ２は、第１ロータ部１１ａに備える磁石全体の保磁力Ｃｆ１と異なる（Ｃｆ１≠Ｃｆ２）構成とした。この構成によれば、回転方向に応じて磁石の保磁力を異ならせることで、各ロータ部に最適な保磁力の磁石を配置することができ、コストを低減することができる。

（１０）回転電機ＭＧは、第１ロータ部１１ａと第２ロータ部１１ｂとからなるロータ１０と、巻線２２が巻き回されるステータ２０とを有する構成とした（図２を参照）。この構成によれば、磁石の保磁力を増加させずに、磁石温度を低下させることができる回転電機ＭＧを提供することができる。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。

上述した実施の形態では、第１ロータ部１１ａや第２ロータ部１１ｂの１箇所に備える磁石Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を１個で構成した（図１，図４〜図６を参照）。この形態に代えて、磁石Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を２個以上の複数個で構成してもよい。例えば、磁石Ｍ１を２個の磁石Ｍ１ａ，Ｍ１ｂで構成する例を図１０に示す。

図１０に示す磁石Ｍ１ａ，Ｍ１ｂは、それぞれ角度θｘに傾けて鏡像となるように配置する。０°≦θｘ＜１８０°の範囲内で任意に設定してよい。磁石Ｍ１ａ，Ｍ１ｂの周方向（図面左右方向）の端点と、回転軸１５の軸中心Ｐｃとを各々結ぶ線分の相対角度は、アークレシオθｙである。アークレシオθｙの範囲で、磁石Ｍ１ａ，Ｍ１ｂから磁束が径方向（ステータ２０側）に流れる。スキュー角θとの関係は、数式「θ＝ｋα／２（ただし係数ｋは１またはＳ）」を満たすように設定するとよい。この設定に従えば、５次・７次・１１次・１３次等の各高調波成分の磁束を大幅に打ち消すことができる。磁石Ｍ１ａ，Ｍ１ｂを同じ寸法にすれば、コストをより低減できる。他は１箇所に備える磁石の数が相違するに過ぎないので、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施の形態では、磁極数がＭｎ＝８になるロータ１０を備える構成とした（図１，図２を参照）。この形態に代えて、８以外の磁極数になるロータ１０を備える構成としてもよい。単に磁極数の相違に過ぎないので、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施の形態では、スロット数がＳｎ＝２４になるステータ２０を備える構成とした（図２を参照）。この形態に代えて、Ｓｎ＝２４以外で数式「Ｓｎ＝Ｓ×Ｍｎ×Ｐｈ」を満たすスロット数のステータ２０を備える構成としてもよい。この構成によれば、仕様（目的）に合わせたステータ２０を有する回転電機ＭＧを製造することができる。他はスロット数が相違するに過ぎないので、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施の形態では、第１ロータ部１１ａと第２ロータ部１１ｂとでスキュー角θだけずらす構成とした（図４〜図６を参照）。この形態に代えて、第１ロータ部１１ａを分割した第１分割ロータ部１１ａ１〜１１ａ４と、第２ロータ部１１ｂを分割した第２分割ロータ部１１ｂ１〜１１ｂ４とについて、対応関係にある第２分割ロータ部の相互間でスキュー角θだけずらす構成としてもよい。例えば図１１に示すように、第１分割ロータ部１１ａ１と第２分割ロータ部１１ｂ１との間でスキュー角θだけずらし、第１分割ロータ部１１ａ２と第２分割ロータ部１１ｂ２との間でスキュー角θだけずらし、第１分割ロータ部１１ａ３と第２分割ロータ部１１ｂ３との間でスキュー角θだけずらし、第１分割ロータ部１１ａ４と第２分割ロータ部１１ｂ４との間でスキュー角θだけずらす。全体としてみれば、第１ロータ部１１ａと第２ロータ部１１ｂとでスキュー角θだけずらすので、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施の形態では、トルク成分（電磁力の周方向成分）に着目した構成とした（図１〜図９を参照）。この形態に代えて、電磁力の径方向成分について着目した構成としてもよく、両者について着目した構成としてもよい。

ＭＧ 回転電機
１０ ロータ
１１ａ 第１ロータ部
１１ａ１〜１１ａ４ 第１分割ロータ部
１１ｂ 第２ロータ部
１１ｂ１〜１１ｂ７ 第２分割ロータ部
２０ ステータ
Ｈａ，Ｈｂ 軸長
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４ 磁石

Claims (10)

1. 第１ロータ部と、前記第１ロータ部の軸方向の一端側にスキュー角だけずらして配置された第２ロータ部とを有するロータにおいて、
   前記第２ロータ部の軸長（Ｈｂ）は前記第１ロータ部の軸長（Ｈａ）よりも長く形成され、
   前記第２ロータ部は軸方向に複数に分割された第２分割ロータ部（１１ｂ１，１１ｂ２，１１ｂ３，１１ｂ４，１１ｂ５，１１ｂ６，１１ｂ７）からなり、
   前記第２分割ロータ部は前記第１ロータ部と同じ軸長となることを特徴とするロータ。
2. 前記第１ロータ部および前記第２ロータ部のコアは、内部あるいは表面に極数×ｎ（ｎは自然数）個の磁石（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）を備えることを特徴とする請求項１に記載のロータ。
3. 前記第２ロータ部の軸方向分割数は、前記第１ロータ部の軸方向分割数と異なることを特徴とする請求項１または２に記載のロータ。
4. 一の前記第１ロータ部の軸方向分割数をｍ（ｍは自然数）とする時、前記第２ロータ部の軸方向分割数は２ｍとすることを特徴とする請求項３に記載のロータ。
5. 前記第１ロータ部を前記ｍで分割された第１分割ロータ部と、前記第２分割ロータ部とは、同じ軸長となることを特徴とする請求項４に記載のロータ。
6. 前記第２ロータ部は、軸方向の両側に前記第１ロータ部が配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のロータ。
7. 前記第１ロータ部および前記第２ロータ部に備える磁石は、同じ寸法で成形されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のロータ。
8. 前記スキュー角（θ）は、スロットピッチ角（α）の１／２であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のロータ。
9. 前記第２ロータ部に備える磁石全体の保磁力（Ｃｆ２）は、前記第１ロータ部に備える磁石全体の保磁力（Ｃｆ１）と異なることを特徴とする請求項２から８のいずれか一項に記載のロータ。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載のロータ（１０）と、巻線（２２）が巻き回されるステータ（２０）とを有する回転電機。

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