JP2010252419A - 電動機、ロータおよび電動機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でスキューされたロータコアを得ることが可能な電動機、ロータおよび電動機の製造方法を提供する。
【解決手段】第１ロータコア７０および第２ロータコア８０を有するロータコア６１と、複数の永久磁石７４，８４と、を備えたロータ２２と、軸中心Ｃに形成された貫通孔７５，８５に挿通されるシャフト２４と、を有する電動機において、シャフトは、ロータコア挿入部とロータコア圧入部と、を有し、ロータコア圧入部に、径方向にピンを挿入可能なピン穴が形成されており、第１ロータコアの貫通孔の内周面には第１溝部７８が形成されるとともに、第２ロータコアの貫通孔の内周面には第２溝部８８が形成され、第１溝部と第２溝部とのなす角度がθ×Ｎ＋Ｓの位置にそれぞれ形成され、ピン穴にピンを挿通した状態で第１ロータコアおよび第２ロータコアをシャフトに挿通することで、第１ロータコアと第２ロータコアとの位置決めがなされている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動機、ロータおよび電動機の製造方法に関するものである。

従来から、コイルが巻装されたステータと、ステータの内側に配置されたロータと、ロータと同軸状に圧入固定され回転可能に支持されたシャフトとを備えたモータが知られている。上述したモータのロータは、複数の磁性板材が積層されたロータコアと、ロータコアの端面から軸方向に沿って形成された収容孔内に収容された永久磁石とを備えている。そして、ステータに巻装されたコイルに電流が流れることにより、ロータの永久磁石とステータとの間に吸引又は反発力が生じて、ロータが回転するようになっている。

ところで、上述したモータでは、シャフトの先端にギア等の伝達手段を設け、ロータの回転により得られた動力を外部機器に伝達したり、シャフトの先端にファンなどの出力手段を設け、ロータの動力を直接外部に出力したりしている。

しかしながら、ヘリカルギアなどの斜歯歯車を用いて動力を伝達する場合、外部機器への動力の伝達が円滑になる一方で、シャフトの軸方向に沿ってスラスト力が作用する。このスラスト力が、シャフトを支持するベアリングに向けて作用することで、ベアリングがモータハウジングの壁面に押さえつけられてしまう。具体的には、ベアリングの内輪がシャフトとともに軸方向に移動するため、ベアリングの内輪と外輪とが軸方向にずれて、ベアリングの回転性能が低下する虞がある。これに対して、ベアリングを軸方向に大きくすることで、ベアリングに作用するスラスト力による内輪と外輪との軸方向のずれを許容したり、径方向に大きくすることでモータハウジングとベアリングとの接触面積を向上させ、スラスト力を吸収したりする構成も考えられる。ところが、ベアリングを軸方向及び径方向に大型化することで、モータの大型化に繋がるという問題がある。
そこで、シャフトの軸方向に沿って生じるスラスト力を低減するために、ロータコアをスキューさせたロータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５８−１１６０３３号公報

ところで、上述した特許文献１では、平板鋼板を積層してロータコアを構成し、さらにロータコアをスキューさせる場合には、平板鋼板の積層工程において平板鋼板が配されているダイ側をモータなどで所望の角度だけ回転させて積層することで製造している。
しかしながら、従来の製造過程ではダイを回転させる機構などが必要であり、製造工程が複雑化するとともに、製造コストがかかるという問題がある。

そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、簡易な構成でスキューされたロータコアを得ることが可能な電動機、ロータおよび電動機の製造方法を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、円筒状の第１ロータコア（例えば、実施形態における第１ロータコア７０）および第２ロータコア（例えば、実施形態における第２ロータコア８０）を有するロータコア（例えば、実施形態におけるロータコア６１）と、前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアに周方向に略等間隔に配された複数の永久磁石（例えば、実施形態における永久磁石７４，８４）と、を備えたロータ（例えば、実施形態におけるロータ２２）と、前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアの軸中心（例えば、実施形態における軸中心Ｃ）に形成された貫通孔（例えば、実施形態における貫通孔７５，８５）に挿通されるシャフト（例えば、実施形態におけるシャフト２４）と、を有する電動機（例えば、実施形態におけるモータ２３）において、前記シャフトは、前記貫通孔の内径より小さい外径のロータコア挿入部（例えば、実施形態におけるロータコア挿入部２４ａ）と、前記貫通孔の内径より大きい外径のロータコア圧入部（例えば、実施形態におけるロータコア圧入部２４ｂ）と、を有し、該ロータコア圧入部における前記ロータコア挿入部との境界近傍に、径方向にピン（例えば、実施形態におけるピン６５）を挿入可能なピン穴（例えば、実施形態におけるピン穴６６）が形成されており、前記第１ロータコアの前記貫通孔の内周面（例えば、実施形態における内周面７５ａ）には軸方向に沿って第１溝部（例えば、実施形態における第１溝部７８）が形成されるとともに、前記第２ロータコアの前記貫通孔の内周面（例えば、実施形態における内周面８５ａ）には軸方向に沿って第２溝部（例えば、実施形態における第２溝部８８）が形成され、前記第１溝部と前記第２溝部とは、前記軸を中心として、前記第１溝部と前記第２溝部とのなす角度がθ×Ｎ＋Ｓの位置
ただし、θ＝軸を中心として隣り合う永久磁石の周方向中心のなす角度
Ｎ＝永久磁石の個数以下の任意の整数
Ｓ＝第１ロータコアと第２ロータコアとのスキュー角
にそれぞれ形成され、前記ピン穴に前記ピンを挿通した状態で前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアの前記貫通孔を前記シャフトに挿通することで、前記第１ロータコアと前記第２ロータコアとの位置決めがなされていることを特徴としている。

請求項２に記載した発明は、前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアがともに平板鋼板（例えば、実施形態における磁性板材４４）を積層して形成されており、前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアはともに無転積で構成され、前記第１ロータコアに対して前記第２ロータコアを１８０°回転させた状態で、前記第１ロータコアと前記第２ロータコアとが前記軸方向に積層されていることを特徴としている。

請求項３に記載した発明は、前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアに前記永久磁石を収容可能な収容孔（例えば、実施形態における収容孔７３，８３）が周方向に略等間隔に形成されており、該収容孔に前記永久磁石が配置されていることを特徴としている。

請求項４に記載した発明は、前記ロータコアの軸方向両端面（例えば、実施形態における端面７０ａ，８０ｂ）の軸方向外側に、端面板（例えば、実施形態における端面板９０）が設けられていることを特徴としている。

請求項５に記載した発明は、前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアのそれぞれに、前記第１溝部および前記第２溝部がともに形成されていることを特徴としている。

請求項６に記載した発明は、円筒状の第１ロータコアおよび第２ロータコアを有するロータコアと、前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアに周方向に略等間隔に配された複数の永久磁石と、を備えたロータにおいて、前記第１ロータコアの前記貫通孔の内周面には軸方向に沿って第１溝部が形成されるとともに、前記第２ロータコアの前記貫通孔の内周面には軸方向に沿って第２溝部が形成され、前記第１溝部と前記第２溝部とは、前記軸を中心として、前記第１溝部と前記第２溝部とのなす角度がθ×Ｎ＋Ｓの位置
ただし、θ＝軸を中心として隣り合う永久磁石の周方向中心のなす角度
Ｎ＝永久磁石の個数以下の任意の整数
Ｓ＝第１ロータコアと第２ロータコアとのスキュー角
にそれぞれ形成されていることを特徴としている。

請求項７に記載した発明は、円筒状の第１ロータコアおよび第２ロータコアを有するロータコアと、前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアに周方向に略等間隔に配された複数の永久磁石と、を備えたロータと、前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアの軸中心に形成された貫通孔に挿通され、該貫通孔の内径より小さい外径のロータコア挿入部と、前記貫通孔の内径より大きい外径のロータコア圧入部と、を有し、該ロータコア圧入部における前記ロータコア挿入部との境界近傍に、径方向にピンを挿入可能なピン穴が形成されているシャフトと、を有する電動機の製造方法であって、前記第１ロータコアの前記貫通孔の内周面に、軸方向に沿って第１溝部を形成する工程と、前記第２ロータコアの前記貫通孔の内周面に、前記軸を中心として、前記第１溝部とのなす角度がθ×Ｎ＋Ｓの位置
ただし、θ＝軸を中心として隣り合う永久磁石の周方向中心のなす角度
Ｎ＝永久磁石の個数以下の任意の整数
Ｓ＝第１ロータコアと第２ロータコアとのスキュー角
になるように前記軸方向に沿って第２溝部を形成する工程と、前記シャフトの前記ピン穴に前記ピンを挿入する工程と、前記第１ロータコアの前記第１溝部に前記ピンを挿通して前記第１ロータコアを案内しながら、前記第１ロータコアを前記シャフトに圧入する工程と、前記第２ロータコアの前記第２溝部に前記ピンを挿通して前記第２ロータコアを案内しながら、前記第２ロータコアを前記シャフトに圧入する工程と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載した発明によれば、シャフト外周面から径方向に突出したピンを第１ロータコアの第１溝部および第２ロータコアの第２溝部に挿通させて第１ロータコアおよび第２ロータコアをシャフトに圧入固定することで、第１ロータコアと第２ロータコアとはスキュー角Ｓ分ずれた状態で保持することができる。したがって、第１溝部および第２溝部を形成して、シャフトにピンを取り付けるだけで、第１ロータコアと第２ロータコアを所望の角度だけスキューさせることができる。つまり、簡易な構成でスキューされたロータコアを得ることができる。

請求項２に記載した発明によれば、平板鋼板を無転積で積層すると平板鋼板の厚さの交差が一方に集中するため、ロータコアの軸方向の厚さにばらつきが生じるが、第１ロータコアに対して第２ロータコアを１８０°回転させて積層することにより、ロータコアの軸方向の厚さを略均一にすることができる。したがって、ロータコアの軸方向端面が回転軸に直交する面と略平行にすることができ、ロータコアの軸方向端面に端面板を確実に取り付けることができる。

請求項３に記載した発明によれば、ロータコアに形成された収容孔に永久磁石が埋め込み配置された、所謂ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータに適用することができる。したがって、高回転数にも対応することができ、モータの高効率化・高出力化を図ることができる。

請求項４に記載した発明によれば、ロータコアの軸方向両端面に端面板を設けることにより、永久磁石がロータコアから脱落するのを確実に防止することができる。

請求項５に記載した発明によれば、第１ロータコアおよび第２ロータコアを同一の工程で製造することができるため、生産効率を向上することができる。

請求項６に記載した発明によれば、第１ロータコアの第１溝部と第２ロータコアの第２溝部とが一致するように積層配置することで、第１ロータコアと第２ロータコアとはスキュー角Ｓ分ずれた状態で保持することができる。したがって、第１溝部および第２溝部を形成するだけで、第１ロータコアと第２ロータコアを所望の角度だけスキューさせることができる。つまり、簡易な構成でスキューされたロータコアを得ることができる。

請求項７に記載した発明によれば、シャフト外周面から径方向に突出したピンを第１ロータコアの第１溝部および第２ロータコアの第２溝部に挿通させて第１ロータコアおよび第２ロータコアをシャフトに圧入固定することで、第１ロータコアと第２ロータコアとはスキュー角Ｓ分ずれた状態で保持することができる。したがって、第１溝部および第２溝部を形成して、シャフトにピンを取り付けるだけで、第１ロータコアと第２ロータコアを所望の角度だけスキューさせることができる。つまり、簡易な構成でスキューされたロータコアを得ることができる。

本発明の実施形態における車両用モータユニットの概略縦断面図である。 本発明の実施形態におけるロータの正面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における第１ロータコアの正面図である。 本発明の実施形態における第２ロータコアの正面図である。 本発明の実施形態におけるシャフトの斜視図である。 本発明の実施形態におけるロータの製造方法を示す説明図（１）である。 本発明の実施形態におけるロータの製造方法を示す説明図（２）である。 本発明の実施形態におけるロータの製造過程における別の態様を示す説明図である。

次に、本発明の実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。なお、本実施形態では車両用駆動モータユニットに採用したモータについて説明する。

図１は車両用駆動モータユニットの概略構成断面図である。図１に示すように、車両用駆動モータユニット（以下、モータユニットという。）１０は、ステータ２１及びロータ２２を備えたモータ２３を収容するモータハウジング１１と、モータハウジング１１の軸方向一方側に締結され、モータ２３のシャフト２４からの動力を伝達する動力伝達部（不図示）を収容するミッションハウジング１２と、モータハウジング１１の軸方向他方側に締結され、モータ２３の回転センサ２５を収容するセンサハウジング１３と、を備えている。なお、ミッションハウジング１２は、モータハウジング１１に締結された共用ハウジング１２Ａと、共用ハウジング１２Ａに締結されたギアハウジング１２Ｂとで構成されている。また、モータハウジング１１の内部はモータ室３６、ミッションハウジング１２の内部はミッション室３７、センサハウジング１３の内部はセンサ室３８として、それぞれ構成されている。

モータハウジング１１は、モータ２３全体を覆うような略円筒形状で形成されている。共用ハウジング１２Ａは、モータハウジング１１とミッションハウジング１２との境界部を構成しており、モータハウジング１１とミッションハウジング１２との間にモータ室３６とミッション室３７とを仕切る仕切壁４１が形成されている。この仕切壁４１の軸方向から見た正面視略中央部には、仕切壁４１の厚さ方向に貫通する貫通孔４０が形成されている。この貫通孔４０内には、モータ２３のシャフト２４の一端側を回転自在に支持するベアリング２６が配されている。シャフト２４の一端には、ミッションハウジング１２内で動力伝達部と噛合するヘリカルギア（斜歯歯車）２８が固定されている。

センサハウジング１３の軸方向から見た正面視略中央部には、軸方向一端側に向けて突出するボス部５０が形成されている。ボス部５０の略中央部には、軸方向に貫通してセンサ室３８とモータ室３６とを連通する貫通孔５１が形成されており、この貫通孔５１を通ってセンサ室３８内にシャフト２４の他端側が配されている。そして、センサ室３８の回転センサ２５によりシャフト２４の回転角度を検出することで、モータ２３の回転角度を検出できるようになっている。貫通孔５１の内周面における他端側（センサ室３８側）には、貫通孔５１の内周面から径方向内側に張り出す内フランジ部５２が形成されている。そして、貫通孔５１の一端側には、貫通孔５１の内周面と内フランジ部５２の端面とに囲まれたベアリングハウジング５３が構成されている。そして、このべアリングハウジング５３内にモータ２３のシャフト２４の他端側を回転自在に支持するベアリング２７が配されている。この場合、シャフト２４の正転方向は、シャフト２４の一端側から他端側を見て時計回りになっている（図１、図２中矢印Ｂ参照）。

なお、モータユニット１０内（モータハウジング１１、ミッションハウジング１２、センサハウジング１３）には、ベアリング２６，２７やモータ２３などを冷却するための冷却油（不図示）が導入されており、上述したモータ２３は、ステータ２１の一部が冷却油に浸漬した状態で配置されている。また、ミッションハウジング１２内には、オイルポンプ（不図示）が設けられており、オイルポンプにより汲み上げられた冷却油が、図示しない油路を通ってモータユニット１０内を循環可能に構成されている。そして、モータユニット１０内を循環する冷却油がベアリング２６，２７などに供給されることでベアリング２６，２７などが冷却されるようになっている。

また、モータハウジング１１の壁部３１、ミッションハウジング１２の壁部３２及びセンサハウジング１３の壁部３３には、互いに連通するブリーザ通路３５がそれぞれ形成され、ブリーザ配管３９からモータユニット１０内の高圧・高温の空気を排出することができるようになっている。

さらに、モータハウジング１１の壁部３１内には、モータ２３を冷却するためのウォータジャケット５５が、モータ２３におけるステータ２１の全周を覆うように設けられている。また、ステータ２１は、モータハウジング１１に焼き嵌めされており、モータハウジング１１の内周面に密着するように配されている。

次に、モータ２３の構成について説明する。本実施形態のモータ２３は、インナーロータ型のモータであって、筒状のステータ２１と、ステータ２１の内側に配置された円柱状のロータ２２と、ロータ２２と同軸状に圧入固定され回転可能に支持されたシャフト２４と、を備えている。

ステータ２１は、磁性板材４４が軸方向に積層されたものであって、径方向内側に向かって延びるティース（不図示）を備えている。このティースには、インシュレータ（不図示）を介してコイル４３が巻装されている。

図２はロータの正面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。また、図４は第１ロータコアの正面図であり、図５は第２ロータコアの正面図である。
図２、図３に示すように、ロータ２２は、上述したステータ２１の内側に所定間隔を空けて配置された軸方向から見た正面視略リング状の部材であり、磁性板材４４が積層されたロータコア６１を有している。ロータコア６１は、第１ロータコア７０と第２ロータコア８０とに軸方向に分割されている。また、第１ロータコア７０の周縁部には周方向に略等間隔に収容孔７３が形成され、収容孔７３内には永久磁石７４が配されており、第２ロータコア８０の周縁部には周方向に略等間隔に収容孔８３が形成され、収容孔８３内には永久磁石８４が配されている。

さらに、第１ロータコア７０および第２ロータコア８０の正面視略中央部には貫通孔７５，８５がそれぞれ形成されており、貫通孔７５，８５にはシャフト２４が圧入固定されている。

まず、図４に示すように、一方の第１ロータコア７０は、シャフト２４の軸方向に沿って磁性板材４４が積層されたものであり、その径方向中央部には第１ロータコア７０の軸方向に貫通する貫通孔７５が形成されている。第１ロータコア７０の周縁部には、第１ロータコア７０の軸方向に貫通する複数の収容孔７３が形成されている。また、本実施形態では、第１ロータコア７０の正面視において、収容孔７３の略中央で第１ロータコア７０の径方向に沿う方向に、収容孔７３を二分割するようにリブ７７が形成されている。つまり、リブ７７は、永久磁石７４の周方向中心に位置するように形成されている。なお、このリブ７７により、永久磁石７４も二分割されて配されている。

複数の収容孔７３は、第１ロータコア７０の周縁部において、周方向に沿って略等間隔に配されており、正面視で弧状や長方形状に形成されている。各収容孔７３内には、ネオジウムなどの希土類からなる永久磁石７４が配されている。この永久磁石７４は、軸方向に沿って複数分割されて構成されており、永久磁石７４の端面が第１ロータコア７０の両端面７０ａ，７０ｂ（図３参照）と面一となるように配されている。このように永久磁石７４を軸方向に沿って複数に分割することで、永久磁石７４に発生する渦電流損失を低減することができる。また、第１ロータコア７０には、軽量化を図るために肉抜孔７６が複数形成されている。

図５に示すように、他方の第２ロータコア８０は、第１ロータコア７０に対して軸方向他端側に設けられており、第１ロータコア７０の他端側の端面７０ｂと第２ロータコア８０の一端側の端面８０ａとが当接された状態で積層されている。第２ロータコア８０は、第１ロータコア７０と同様にシャフト２４の軸方向に沿って磁性板材４４が積層されたものであり、その径方向中央部には第２ロータコア８０の軸方向に貫通する貫通孔８５が形成されている。第２ロータコア８０の周縁部には、第２ロータコア８０の軸方向に貫通する複数の収容孔８３が、周方向に沿って略等間隔に形成されている。

また、第２ロータコア８０の正面視において、収容孔８３の略中央で第２ロータコア８０の径方向に沿う方向に、収容孔８３を二分割するようにリブ８７が形成されている。つまり、リブ８７は、永久磁石８４の周方向中心に位置するように形成されている。なお、このリブ８７により、永久磁石８４も二分割されて配されている。各収容孔８３内には、ネオジウムなどの希土類からなる永久磁石８４が配されている。この永久磁石８４は、軸方向に沿って複数分割されて構成されており、永久磁石８４の端面が第２ロータコア８０の両端面８０ａ，８０ｂと面一となるように配されている。また、第２ロータコア８０には、軽量化を図るために肉抜孔８６が複数形成されている。つまり、本実施形態のモータ２３は、各ロータコア７０，８０に永久磁石７４，８４が埋め込まれた、所謂ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータである。

また、図３に戻り、ロータヨーク６１の軸方向両端面（第１ロータコア７０の一端面７０ａおよび第２ロータコア８０の他端面８０ｂ）には、ロータヨーク６１を挟持する一対の端面板９０が圧入固定されている。端面板９０は、ロータヨーク６１の外径と同等の外径を有する円板状の部材であり、その径方向中央部には、端面板９０の厚さ方向に貫通する圧入孔９１が形成されている。一方の端面板９０は、第１ロータコア７０の一端側の端面７０ａ、つまりロータヨーク６１の一端側の端面７０ａに当接している一方、他方の端面板９０は、第２ロータコア８０の他端側の端面８０ｂ、つまりロータヨーク６１の他端側の端面８０ｂに当接している。

一対の端面板９０は、各分割ヨーク７０，８０の収容孔７３，８３内に保持された永久磁石７４，８４が、収容孔７３，８３から抜けて飛散することを防ぐものであり、各分割ヨーク７０，８０の収容孔７３，８３を覆うように設けられている。これにより、永久磁石７４，８４の端面と第１ロータコア７０，第２ロータコア８０の端面７０ａ，８０ｂとが面一に保持される。

ここで、図４に示すように、第１ロータコア７０の貫通孔７５の内周面７５ａには、第１溝部７８が軸方向に沿って形成されている。また、第１溝部７８は、軸中心Ｃと第１溝部７８の直近のリブ７７とを結ぶ線分Ｅに対して正面視で時計方向の周方向にＳ／２ずれた位置に形成されている。なお、Ｓは第１ロータコア７０と第２ロータコア８０とのスキュー角である。

また、図５に示すように、第２ロータコア８０の貫通孔８５の内周面８５ａには、第２溝部８８が軸方向に沿って形成されている。また、第２溝部８８は、軸中心Ｃと第２溝部８８の直近のリブ８７とを結ぶ線分Ｅに対して正面視で反時計方向の周方向にＳ／２ずれた位置に形成されている。なお、第２溝部８８は、第１溝部７８と略同一形状に形成されている。

なお、第１溝部７８と第２溝部８８とは、軸中心（回転軸）Ｃを中心として、第１溝部７８と第２溝部８８とのなす角度がθ×Ｎ＋Ｓの位置に形成されていればよい。ただし、θは軸中心Ｃを中心として隣り合う永久磁石７４，７４（８４，８４）の周方向中心（リブ７７，７７（８７，８７））のなす角度であり、Ｎは永久磁石７４（８４）の個数以下の任意の整数（本実施形態では８以下の整数）であり、Ｓは第１ロータコア７０と第２ロータコア８０とのスキュー角である。

また、本実施形態では、第１ロータコア７０には第１溝部７８を形成し、第２ロータコア８０には第２溝部８８を形成しているが、両方のロータコア７０，８０に第１溝部７８および第２溝部８８を形成してもよい。このようにすると、第１ロータコア７０を構成する磁性板材４４と第２ロータコア８０を構成する磁性板材４４は、同じものを用いることができる。したがって、同一の工程で磁性板材４４を製造することができるため、各ロータコア７０，８０の生産効率を向上することができる。

図６に示すように、シャフト２４の一方端部側にはヘリカルギア２８が設けられている。また、シャフト２４の他方端部側は、第１ロータコア７０の貫通孔７５および第２ロータコア８０の貫通孔８５の内径よりも若干小さい外径のロータコア挿入部２４ａが形成されており、ロータコア挿入部２４ａに連接されて第１ロータコア７０の貫通孔７５および第２ロータコア８０の貫通孔８５の内径と略同一の外径のロータコア圧入部２４ｂが形成されている。また、ロータコア挿入部２４ａとロータコア圧入部２４ｂとの境界近傍におけるロータコア圧入部２４ｂ側の外周面にはピン６５を挿入可能なピン穴６６が形成されている。なお、ピン６５はピン穴６６の深さよりも長く、ピン６５をピン穴６６に挿入すると、ピン６５の一部がロータコア圧入部２４ｂの外周面２４ｃから突出するようになっている。

次に、モータ２３の製造方法について説明する。
まず、第１溝部７８が形成された磁性板材４４を積層して第１ロータコア７０を形成する。そして、第１ロータコア７０の収容孔７３に永久磁石７４を配する。

また略同時に、第２溝部８８が形成された磁性板材４４を積層して第２ロータコア８０を形成する。そして、第２ロータコア８０の収容孔８３に永久磁石８４を配する。

続いて、図７に示すように、シャフト２４のピン穴６６にピン６５を取り付ける。そして、第１ロータコア７０をシャフト２４に圧入固定する。このとき、シャフト２４の他方端部側（ロータコア挿入部２４ａ側）から第１ロータコア７０を挿入し、第１ロータコア７０の第１溝部７８にピン６５の突出部６５ａを挿通させる。すると、第１ロータコア７０は、ピン６５に案内されて位置決めされた状態でシャフト２４のロータコア圧入部２４ｂで圧入固定される。

続いて、図８に示すように、第２ロータコア８０をシャフト２４に圧入固定する。このとき、シャフト２４のロータコア挿入部２４ａ側から第２ロータコア８０を挿入し、第２ロータコア８０の第２溝部８８にピン６５の突出部６５ａを挿通させる。すると、第２ロータコア８０は、ピン６５に案内されて位置決めされた状態でシャフト２４のロータコア圧入部２４ｂで圧入固定される。なお、第２ロータコア８０は、第１ロータコア７０に当接するまで圧入する。具体的には、第１ロータコア７０の他端面７０ｂと第２ロータコア８０の一端面８０ａとを当接させる。このようにすることで、第１ロータコア７０と第２ロータコア８０とはスキュー角Ｓをもって当接されることとなり、ロータ２２の製造が完了する。

そして、シャフト２４にロータ２２が圧入固定されたら、ロータ２２の両端面に端面板９０，９０をシャフト２４に圧入固定するとともに、ステータ２１が取り付けられたモータハウジング１１内にロータ２２を配置することで、モータ２３の製造が完了する。

本実施形態によれば、シャフト２４の外周面２４ｃから径方向に突出したピン６５を第１ロータコア７０の第１溝部７８および第２ロータコア８０の第２溝部８８に挿通させて第１ロータコア７０および第２ロータコア８０をシャフト２４に圧入固定することで、第１ロータコア７０と第２ロータコア８０とはスキュー角Ｓ分ずれた状態で保持することができる。したがって、第１溝部７８および第２溝部８８を形成して、シャフト２４にピン６５を取り付けるだけで、第１ロータコア７０と第２ロータコア８０を所望の角度だけスキューさせることができる。つまり、簡易な構成でスキューされたロータコア６１を得ることができる。

また、各ロータコア７０，８０に形成された収容孔７３，８３に永久磁石７４，８４が埋め込み配置されたＩＰＭモータに適用したため、高回転数にも対応することができ、モータ２３の高効率化・高出力化を図ることができる。

また、ロータコア６１の軸方向両端面７０ａ，８０ｂに端面板９０，９０を設けることにより、永久磁石７４，８４がロータコア６１から脱落するのを確実に防止することができる。

尚、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や形状などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、第１ロータコア７０に第１溝部７８を形成し、第２ロータコア８０に第２溝部８８を形成した場合を説明したが、第１ロータコア７０および第２ロータコア８０にそれぞれ第１溝部７８および第２溝部８８を形成してもよい。このようにすることで、第１ロータコア７０および第２ロータコア８０を構成する磁性板材４４の形状が同一になるため、同一の工程で製造することができ、生産効率を向上することができる。

また、本実施形態では磁性板材４４を積層して各ロータコア７０，８０を構成するようにしたが、磁性板材４４をプレス加工などで製造する場合に同じ向きで積層すると、磁性板材４４の厚さの交差が一方に集中するため、ロータコアの軸方向の厚さにばらつきが生じる。したがって、図９に示すように、第１ロータコア７０に対して第２ロータコア８０を１８０°回転させて積層することにより、ロータコア６１の軸方向の厚さを略均一にすることができる。なお、このようにすることで、ロータコア６１の軸方向端面がシャフト２４の回転軸Ｃに直交する面と略平行にすることができ、ロータコア６１の軸方向端面に端面板９０を確実に取り付けることができる。

さらに、本実施形態では、シャフトにピンを１箇所だけに設けた場合で説明したが、２箇所以上ピンを取り付けた状態でロータコアを圧入固定するように構成してもよい。

２２…ロータ ２３…モータ（電動機） ２４…シャフト ２４ａ…ロータコア挿入部２４ｂ…ロータコア圧入部 ４４…磁性板材 ６１…ロータコア ６５…ピン ６６…ピン穴 ７０…第１ロータコア ７０ａ…端面 ７３…収容孔 ７４…永久磁石 ７５…貫通孔 ７５ａ…内周面 ７８…第１溝部 ８０…第２ロータコア ８０ｂ…端面 ８３…収容孔 ８４…永久磁石 ８５…貫通孔 ８５ａ…内周面 ８８…第２溝部 ９０…端面板 Ｃ…軸中心

Claims (7)

1. 円筒状の第１ロータコアおよび第２ロータコアを有するロータコアと、
   前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアに周方向に略等間隔に配された複数の永久磁石と、を備えたロータと、
   前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアの軸中心に形成された貫通孔に挿通されるシャフトと、を有する電動機において、
   前記シャフトは、前記貫通孔の内径より小さい外径のロータコア挿入部と、前記貫通孔の内径より大きい外径のロータコア圧入部と、を有し、
   該ロータコア圧入部における前記ロータコア挿入部との境界近傍に、径方向にピンを挿入可能なピン穴が形成されており、
   前記第１ロータコアの前記貫通孔の内周面には軸方向に沿って第１溝部が形成されるとともに、前記第２ロータコアの前記貫通孔の内周面には軸方向に沿って第２溝部が形成され、
   前記第１溝部と前記第２溝部とは、前記軸を中心として、前記第１溝部と前記第２溝部とのなす角度がθ×Ｎ＋Ｓの位置
   ただし、θ＝軸を中心として隣り合う永久磁石の周方向中心のなす角度
   Ｎ＝永久磁石の個数以下の任意の整数
   Ｓ＝第１ロータコアと第２ロータコアとのスキュー角
   にそれぞれ形成され、
   前記ピン穴に前記ピンを挿通した状態で前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアの前記貫通孔を前記シャフトに挿通することで、前記第１ロータコアと前記第２ロータコアとの位置決めがなされていることを特徴とする電動機。
2. 前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアがともに平板鋼板を積層して形成されており、
   前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアはともに無転積で構成され、
   前記第１ロータコアに対して前記第２ロータコアを１８０°回転させた状態で、前記第１ロータコアと前記第２ロータコアとが前記軸方向に積層されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
3. 前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアに前記永久磁石を収容可能な収容孔が周方向に略等間隔に形成されており、該収容孔に前記永久磁石が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動機。
4. 前記ロータコアの軸方向両端面の軸方向外側に、端面板が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動機。
5. 前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアのそれぞれに、前記第１溝部および前記第２溝部がともに形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電動機。
6. 円筒状の第１ロータコアおよび第２ロータコアを有するロータコアと、
   前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアに周方向に略等間隔に配された複数の永久磁石と、を備えたロータにおいて、
   前記第１ロータコアの前記貫通孔の内周面には軸方向に沿って第１溝部が形成されるとともに、前記第２ロータコアの前記貫通孔の内周面には軸方向に沿って第２溝部が形成され、
   前記第１溝部と前記第２溝部とは、前記軸を中心として、前記第１溝部と前記第２溝部とのなす角度がθ×Ｎ＋Ｓの位置
   ただし、θ＝軸を中心として隣り合う永久磁石の周方向中心のなす角度
   Ｎ＝永久磁石の個数以下の任意の整数
   Ｓ＝第１ロータコアと第２ロータコアとのスキュー角
   にそれぞれ形成されていることを特徴とするロータ。
7. 円筒状の第１ロータコアおよび第２ロータコアを有するロータコアと、
   前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアに周方向に略等間隔に配された複数の永久磁石と、を備えたロータと、
   前記第１ロータコアおよび前記第２ロータコアの軸中心に形成された貫通孔に挿通され、該貫通孔の内径より小さい外径のロータコア挿入部と、前記貫通孔の内径より大きい外径のロータコア圧入部と、を有し、該ロータコア圧入部における前記ロータコア挿入部との境界近傍に、径方向にピンを挿入可能なピン穴が形成されているシャフトと、を有する電動機の製造方法であって、
   前記第１ロータコアの前記貫通孔の内周面に、軸方向に沿って第１溝部を形成する工程と、
   前記第２ロータコアの前記貫通孔の内周面に、前記軸を中心として、前記第１溝部とのなす角度がθ×Ｎ＋Ｓの位置
   ただし、θ＝軸を中心として隣り合う永久磁石の周方向中心のなす角度
   Ｎ＝永久磁石の個数以下の任意の整数
   Ｓ＝第１ロータコアと第２ロータコアとのスキュー角
   になるように前記軸方向に沿って第２溝部を形成する工程と、
   前記シャフトの前記ピン穴に前記ピンを挿入する工程と、
   前記第１ロータコアの前記第１溝部に前記ピンを挿通して前記第１ロータコアを案内しながら、前記第１ロータコアを前記シャフトに圧入する工程と、
   前記第２ロータコアの前記第２溝部に前記ピンを挿通して前記第２ロータコアを案内しながら、前記第２ロータコアを前記シャフトに圧入する工程と、を有することを特徴とする電動機の製造方法。

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