JP2020162392A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトを圧入させる際の圧入荷重の低減と回転電機の生産性の向上とを両立させることが可能な回転電機を提供する。【解決手段】この回転電機１では、複数の電磁鋼板７３の各々は、シャフト圧入孔７１に圧入されるシャフト７ａに接触する複数の圧入突出部１７３と、電磁鋼板７２の内周部７２ａにおいて、圧入突出部１７３よりも少ない突出量でシャフト７ａ側に突出され、シャフト圧入孔７１に圧入されるシャフト７ａをガイドする複数のガイド突出部１７１とを含む。シャフト７ａの軸方向において、隣接する電磁鋼板７２のうち、一方側の電磁鋼板７２１の圧入突出部１７３と他方側の電磁鋼板７２２のガイド突出部１７１とがオーバーラップするように周方向にずらして積層されている。【選択図】図５

Description

本発明は、回転電機に関し、特に、積層された複数の電磁鋼板を有するロータコアを備える回転電機に関する。

従来、積層された複数の電磁鋼板を有するロータコアを備える回転電機が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、積層された複数の金属板（複数の電磁鋼板）を有するコア（ロータコア）を備えるステッピングモータ（回転電機）が開示されている。ステッピングモータは、シャフトを備えている。コアの中心部には、複数の金属板の各々の中心部を貫通する孔が形成されている。シャフトは、複数の金属板の貫通した孔に圧入されることによりコアに対して固定されている。

上記特許文献１の複数の金属板のシャフト側の内周部には、複数の切り欠きが形成されている。また、複数の金属板のシャフト側の内周部には、複数の切り欠き以外の部分に、シャフトの圧入の際にシャフトにより曲げられる圧入代（圧入突出部）が形成されている。複数の金属板の各々において、複数の切り欠きは、シャフトの延びる方向に一直線上に配置されている。複数の金属板の各々において、複数の切り欠き以外の複数の圧入代は、シャフトの延びる方向に一直線上に配置されている。

上記特許文献１の複数の金属板の各々は、同じ複数の切り欠きおよび同じ複数の圧入代の部分を有することにより、共通のプレス金型を用いて形成されている。これにより、複数の金属板を形成するために複数のプレス金型が設けられる場合と異なり、同一の工程で複数の金属板を形成することができる。これにより、ステッピングモータの生産性が向上されている。

特開２０００−２７０５０５号公報

しかしながら、上記特許文献１のステッピングモータでは、複数の金属板の各々の圧入代が、シャフトの軸方向に互いに隣接している。したがって、上記特許文献１のステッピングモータでは、複数の金属板が共通のプレス金型を用いて形成することにより、ステッピングモータの生産性が向上される一方、複数の金属板の各々の圧入代が、シャフトの圧入の際に曲がりにくいことに起因して、複数の金属板を貫通した孔へシャフトを圧入させる際の圧入荷重が増加するという不都合がある。このため、上記特許文献１のステッピングモータでは、シャフトを圧入させる際の圧入荷重の低減とステッピングモータ（回転電機）の生産性の向上とを両立させることが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、シャフトを圧入させる際の圧入荷重の低減と回転電機の生産性の向上とを両立させることが可能な回転電機を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における回転電機は、ロータと、ロータに径方向に対向して設けられているステータとを備え、ロータは、シャフトと、シャフトが圧入されるシャフト圧入孔が形成されるとともにシャフトの軸方向に沿って積層された複数の電磁鋼板を有するロータコアとを含み、複数の電磁鋼板の各々は、電磁鋼板の内周部において、シャフト側に突出され、シャフト圧入孔に圧入されるシャフトに接触する複数の圧入突出部と、電磁鋼板の内周部において、圧入突出部よりも少ない突出量でシャフト側に突出され、シャフト圧入孔に圧入されるシャフトをガイドする複数のガイド突出部とを含み、シャフトの軸方向において、隣接する電磁鋼板のうち、一方側の電磁鋼板の圧入突出部と他方側の電磁鋼板のガイド突出部とがオーバーラップするように周方向にずらして積層されている。

この発明の一の局面による回転電機では、上記のように、複数の電磁鋼板の各々に、シャフト圧入孔に圧入されるシャフトに接触する複数の圧入突出部と、シャフト圧入孔に圧入されるシャフトをガイドする複数のガイド突出部とを設ける。そして、シャフトの軸方向において、隣接する電磁鋼板のうち、一方側の電磁鋼板の圧入突出部と他方側の電磁鋼板のガイド突出部とをオーバーラップするように周方向にずらして積層する。これにより、他方側の電磁鋼板のガイド突出部の先端部よりもシャフト側の部分に空間を設けることができる。ここで、上記空間は、シャフトの軸方向において、一方側の電磁鋼板の圧入突出部のシャフト側の部分とシャフトの外周面との間に設けられている。したがって、上記空間を設けたことにより、一方側の電磁鋼板の圧入突出部におけるシャフト側の部分を圧入荷重によって他方側に曲げやすくすることができる。つまり、上記空間を設けない場合よりも、シャフト圧入孔にシャフトを圧入する際に必要となる圧入荷重を低減させることができる。加えて、複数の電磁鋼板の各々に、複数の圧入突出部および複数のガイド突出部を共通で設けることにより、複数の電磁鋼板を共通のプレス金型により加工することができるので、回転電機の生産性を向上させることができる。それらの結果、シャフトを圧入させる際の圧入荷重の低減と回転電機の生産性の向上とを両立させることができる。また、シャフトを圧入する際、シャフトを圧入させるための冶具のずれに起因してシャフトが傾いたとしても、ガイド突出部にシャフトが接触することにより、シャフトを所定の位置に戻すことができる。その結果、シャフトが傾いた状態で圧入されることに起因するシャフトの圧入荷重の増大を抑制することができるとともに、シャフトをシャフト圧入孔の所定の位置に配置する精度を向上させることができる。また、複数の電磁鋼板の各々に、複数の圧入突出部および複数のガイド突出部を共通で設けることにより、電磁鋼板の種類を１種類にすることができるので、電磁鋼板に圧入突出部およびガイド突出部を設けたとしても、プレス金型の種類が増加するのを抑制することができる。

上記一の局面による回転電機において、好ましくは、複数の電磁鋼板において、圧入突出部とガイド突出部とが、シャフトの軸方向に交互に並んで配置されている。

このように構成すれば、複数の電磁鋼板の圧入突出部におけるシャフト側の部分の各々に上記空間を隣接させることができるので、圧入荷重によって複数の圧入突出部の各々を曲げやすくすることができる。その結果、シャフトの軸方向において、シャフト圧入孔にシャフトを圧入する際に必要となる圧入荷重をより低減させることができる。

上記一の局面による回転電機において、好ましくは、隣接する電磁鋼板のうちの一方側の電磁鋼板の圧入突出部における周方向の中心線と他方側の電磁鋼板のガイド突出部における周方向の中心線とが、シャフトの軸方向に沿って揃うように、一方側の電磁鋼板および他方側の電磁鋼板が周方向にずらして積層されている。

このように構成すれば、上記空間と一方側の電磁鋼板の圧入突出部との周方向の位置ずれを抑制することができるので、シャフトの圧入荷重により電磁鋼板の圧入突出部をより確実に他方側に曲げることができる。その結果、シャフト圧入孔にシャフトを圧入する際に必要となる圧入荷重をより確実に低減させることができる。

上記一の局面による回転電機において、好ましくは、複数の圧入突出部の組と複数のガイド突出部の組とは、互いに周方向に隣接するように配置されている。

本願発明者が鋭意検討した結果、上記構成を複数の電磁鋼板の各々に設けることにより、単一の圧入突出部と単一のガイド突出部とが互いに周方向に隣接する場合と比較して、シャフトをシャフト圧入孔に圧入するために必要な圧入荷重をより低減させることができるとともに、シャフトの圧入荷重のばらつきを抑制することができるという有利な効果を発揮することを実験により見出していた。

上記一の局面による回転電機において、好ましくは、複数の圧入突出部の先端部の各々の内径は、圧入前において、シャフトの外径よりも小さくなるように設けられ、複数のガイド突出部の先端部の各々の内径は、シャフトの外径よりも大きくなるように設けられている。

このように構成すれば、シャフトをシャフト圧入孔に圧入した後、圧入突出部によるシャフトの固定力を確保することができる。また、シャフトをシャフト圧入孔へ圧入する間にシャフトがシャフトの軸方向に対して傾いたとしても、ガイド突出部がシャフトに接触することによりシャフトを所定の位置に戻すことができる。それらの結果、シャフトをシャフト圧入孔の所定の位置に精度よく配置することができるとともに、所定の位置において適切な固定力により固定することができる。

なお、上記一の局面による回転電機において、以下のような構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、上記一の局面による回転電機において、複数の圧入突出部の組と複数のガイド突出部の組とは、シャフトの軸方向の一方側から視て、シャフトの中心点に対して互いに点対称に配置されている。

このように構成すれば、シャフトの軸方向に直交する方向において、複数の圧入突出部の組と複数のガイド突出部の組とを対向させることができるので、一方側の電磁鋼板の圧入突出部と他方側の電磁鋼板のガイド突出部とがオーバーラップするように周方向にずらして積層する際に、一方側の電磁鋼板の圧入突出部と他方側の電磁鋼板のガイド突出部との位置合わせを容易に行うことができる。

（付記項２）
上記複数の圧入突出部の組と複数のガイド突出部の組とを周方向に隣接した回転電機において、複数の圧入突出部の組および複数のガイド突出部の組は、電磁鋼板の内周部に沿って等角度間隔で並んで配置されている。

このように構成すれば、シャフトの周方向において、複数の圧入突出部の組および複数のガイド突出部の組を偏りなく電磁鋼板の内周部に配置することができるので、複数の圧入突出部の組によりシャフトを略均一の固定力で固定することができるとともに、複数のガイド圧入突出部の組によりシャフトをシャフト圧入孔の所定の位置へ適切に導くことができる。

（付記項３）
上記一の局面による回転電機において、圧入突出部は、シャフトに対してしまりばめの寸法公差で形成されており、ガイド突出部は、シャフトに対してすきまばめの寸法公差で形成されている。

このように構成すれば、圧入突出部が最大の寸法公差を含む場合でも、圧入突出部とシャフトとを確実に接触させることができる。また、ガイド突出部が最大の寸法公差を含む場合でも、ガイド突出部とシャフトとが接触することを抑制することができる。それらの結果、シャフトを圧入突出部により確実に固定することができるとともに、ガイド突出部とシャフトとの接触に起因するシャフトを圧入させる際の圧入荷重の増大を抑制することができる。

一実施形態による回転電機の斜視図である。 図１の１００−１００線に沿った断面図である。 一実施形態による回転電機のロータコアの斜視図である。 一実施形態による回転電機のロータコアの平面図である。 図４のＺ部分の拡大図である。 一実施形態による回転電機においてシャフトを圧入する前のガイド突出部を示した模式的な図である。 一実施形態による回転電機においてシャフトを圧入する前の圧入突出部を示した模式的な図である。 図５のＥ部分から積層された電磁鋼板を展開した模式的な展開図である。 図５の１１０−１１０線に沿った断面図である。 一実施形態の第１変形例による複数の電磁鋼板の積層構造を示した模式的な図である。 一実施形態の第２変形例による複数の電磁鋼板の積層構造を示した模式的な図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図９を参照して、本実施形態による回転電機１の構成について説明する。

回転電機１は、たとえば、モータとして構成されている。具体的には、回転電機１は、車両（自動車）のエアサスペンション装置の一部を構成するコンプレッサ用モータまたはブレーキ装置の一部を構成するハイドロブースター用モータなどとして構成されている。

図１および図２に示すように、回転電機１は、モータケース２と、ハウジング３と、整流子４と、ブラシ５と、ステータ６と、シャフト７ａを含むロータ７とを備えている。

ここで、以下の説明では、シャフト７ａの軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向のうちモータケース２側をＺ１方向とし、Ｚ方向のうちハウジング３側をＺ２方向とする。また、シャフト７ａの周方向をＲ方向とする。また、シャフト７ａの径方向をＤ方向とする。

図２に示すように、モータケース２は、Ｚ１方向側からステータ６およびロータ７を覆っている。ハウジング３は、Ｚ２方向側からステータ６およびロータ７を覆っている。モータケース２は、ハウジング３に締結部材により取り付けられている。整流子４は、シャフト７ａのＺ２方向側の部分に固定されている。また、ブラシ５部は、ハウジング３に固定されている。整流子４とブラシ５とは、接触している。ブラシ５部は、外部から電力を取得して、取得した電力を整流子４に供給するように構成されている。

ステータ６は、ロータ７およびシャフト７ａを回転させるための磁力を発生させるように構成されている。ステータ６は、永久磁石などを含んでいる。ステータ６は、モータケース２の内面に固定されている。また、ステータ６は、Ｄ方向において、ロータ７に対向している。このように、回転電機１は、インナーロータ型のモータとして構成されている。

ロータ７は、ロータ７に生じる磁力と、ステータ６の磁力とにより、シャフト７ａと一体的に回転するように構成されている。具体的には、ロータ７は、シャフト７ａと、コイル７ｂと、ロータコア７ｃとを含んでいる。

シャフト７ａは、Ｚ方向に延びる回転軸線Ｃの回りに回転可能に構成されている。シャフト７ａは、軸受け部２１および軸受け部３１により支持されている、軸受け部２１および軸受け部３１は、それぞれ、モータケース２およびハウジング３に固定されている。コイル７ｂは、ロータコア７ｃに巻き回されている。コイル７ｂは、電力が供給されることにより磁力を生じるように構成されている。

図３および図４に示すように、ロータコア７ｃは、シャフト７ａが圧入されるシャフト圧入孔７１が形成されるとともにＺ方向に沿って積層された複数の電磁鋼板７２を有している。

複数の電磁鋼板７２の各々は、基部７３と、複数の突極部７４とを有している。基部７３は、Ｚ方向に直交する方向において、複数の電磁鋼板７２の各々における回転軸線Ｃ側に設けられている。基部７３には、Ｚ方向に直交する方向における中心部分にシャフト圧入孔７１が形成されている。シャフト圧入孔７１は、Ｚ方向において、複数の電磁鋼板７２の各々を貫通している。シャフト圧入孔７１の中心点は、回転軸線Ｃ上に配置されている。複数の突極部７４は、Ｚ方向に直交する方向において、基部７３の外側端部から基部７３から離れる方向に向かって突出している。

（圧入突出部およびガイド突出部）
図５に示すように、複数の電磁鋼板７２の各々は、Ｒ方向において、シャフト７ａの外周面１７の全周にわたって接触するのではなく、シャフト７ａの外周面１７の全周における複数の箇所に分散して接触するように構成されている。

具体的には、本実施形態の複数の電磁鋼板７２の各々は、複数のガイド突出部１７１と、複数の圧入突出部１７３とを有している。ここで、複数の電磁鋼板７２の各々は、Ｚ１方向側から視て、複数のガイド突出部１７１と、複数の圧入突出部１７３とにより花びら形状に形成されている。

ガイド突出部１７１は、ガイド突出部１７１のＲ方向の幅が先端部１７１ａから根元部に近づくにしたがって徐々に大きくなる略台形形状を有している。詳細には、ガイド突出部１７１は、先端部１７１ａのＲ方向の幅よりも根元部のＲ方向の幅の方が大きい。

図６に示すように、複数のガイド突出部１７１の各々は、電磁鋼板７２の内周部７２ａにおいて、圧入突出部１７３よりも少ない突出量でシャフト７ａ側に突出され、シャフト圧入孔７１に圧入されるシャフト７ａをガイドするように構成されている。つまり、複数のガイド突出部１７１の各々は、圧入の際、傾いたシャフト７ａが接触することにより、シャフト７ａを所定の位置に戻すように構成されている。ここで、所定の位置とは、圧入後、Ｚ１方向側から視て、シャフト７ａの中心点とシャフト圧入孔７１の中心点とが略一致する位置を示す。

具体的には、複数のガイド突出部１７１の先端部１７１ａ同士間の内径Ｗａ１は、シャフト７ａの外径Ｍよりも大きくなるように設けられている。複数のガイド突出部１７１の各々は、Ｄ方向において、電磁鋼板７２の内周部７２ａのうち最も外側に位置する部分１７２から内側に向けて突出している。ここで、複数のガイド突出部１７１の各々は、突出長さＬａを有している。突出長さＬａは、圧入の際、複数のガイド突出部１７１の各々と、シャフト７ａの外周面１７との間に隙間が設けられる長さである。ガイド突出部１７１の先端部１７１ａから圧入突出部１７３の先端部１７３ａまでの間には、ガイド側空間Ｓが形成されている。ガイド側空間Ｓは、Ｄ方向において、長さＷａ２を有している。このように、ガイド突出部１７１は、シャフト７ａに対してすきまばめの寸法公差で形成されている。なお、電磁鋼板７２の内周部７２ａとは、電磁鋼板７２のシャフト圧入孔７１側の内周面である。

このように、複数のガイド突出部１７１の各々は、圧入の際、シャフト７ａの圧入に対する抵抗とならないように構成されている。また、複数のガイド突出部１７１の各々は、圧入後にシャフト７ａの配置位置を固定するように構成されていない。

図５に示すように、圧入突出部１７３は、圧入突出部１７３のＲ方向の幅が先端部１７３ａから根元部に近づくにしたがって徐々に大きくなる略台形形状を有している。詳細には、圧入突出部１７３は、先端部１７３ａのＲ方向の幅よりも根元部のＲ方向の幅の方が大きい。

図７に示すように、複数の圧入突出部１７３の各々は、電磁鋼板７２の内周部７２ａにおいて、シャフト７ａ側に突出され、シャフト圧入孔７１に圧入されるシャフト７ａに接触するように構成されている。つまり、複数の圧入突出部１７３の各々の先端側の部分１７３ｃは、Ｚ１方向から視て、シャフト７ａの外周面１７分とオーバーラップする部分を有している。

具体的には、複数の圧入突出部１７３の先端部１７３ａ同士間の内径Ｗｂ１は、圧入前において、シャフト７ａの外径Ｍよりも小さくなるように設けられている。複数の圧入突出部１７３の各々は、Ｄ方向において、電磁鋼板７２の内周部７２ａのうち最も外側に位置する部分１７２から内側に向けて突出している。ここで、複数の圧入突出部１７３の各々は、突出長さＬｂを有している。突出長さＬｂは、圧入の際、複数の圧入突出部１７３の各々をシャフト７ａが押圧可能な長さである。複数の圧入突出部１７３の各々は、Ｄ方向において、圧入前のシャフト７ａの外周面１７よりも内側に配置されるオーバーラップ部１７３ｂを有している。オーバーラップ部１７３ｂは、Ｄ方向において、圧入突出部１７３の先端位置Ｐｂから長さＷｂ２の分だけ外側の位置までの圧入突出部１７３の一部である。

また、複数の圧入突出部１７３の各々の先端側の部分１７３ｃは、圧入後、シャフト７ａの外周面１７との接触状態を保持している。つまり、複数の圧入突出部１７３の各々は、圧入後、シャフト７ａの配置位置を固定するように構成されている。

具体的には、複数の圧入突出部１７３の各々の先端側の部分１７３ｃは、圧入の際にシャフト７ａによりＺ２方向側に曲げられた状態で、圧入後にシャフト７ａを挟んでいる。この状態において、複数の圧入突出部１７３の各々の先端側の部分１７３ｃは、シャフト７ａを回転軸線Ｃ側に押圧している。これにより、複数の圧入突出部１７３の各々は、圧入後、シャフト７ａの配置位置を固定した状態で保持している。このように、圧入突出部１７３は、シャフト７ａに対してしまりばめの寸法公差で形成されている。

図６および図７に示すように、Ｄ方向において、圧入突出部１７３の先端位置Ｐｂは、ガイド突出部１７１の先端位置Ｐａよりも内側に位置している。つまり、圧入突出部１７３のうちのガイド突出部１７１の先端位置Ｐａよりも内側の部分は、ガイド側空間ＳのＺ１方向側に配置されている。ガイド側空間Ｓは、圧入の際にシャフト７ａによりＺ２方向側に押圧される圧入突出部１７３の先端側の部分１７３ｃを変形可能とする空間としての機能を有している。詳細には、ガイド側空間Ｓは、圧入の際にシャフト７ａによりＺ２方向側に押圧された圧入突出部１７３の先端側の部分１７３ｃをＺ２方向側に逃がすための空間である。これにより、圧入突出部１７３の先端側の部分１７３ｃは、シャフト７ａの圧入によりＺ１方向側に曲げられる。

〈圧入突出群およびガイド突出群〉
図５に示すように、複数の圧入突出部１７３の各々は、Ｒ方向において互いに隣り合って複数（２個）ずつ配置されている。複数のガイド突出部１７１の各々は、Ｒ方向において互いに隣り合って複数（２個）ずつ配置されている。ここで、Ｒ方向において隣り合う複数の圧入突出部１７３を圧入突出群２７３とし、Ｒ方向において隣り合う複数のガイド突出部１７１をガイド突出群２７１とする。なお、ガイド突出群２７１は、特許請求の範囲の「複数のガイド突出部の組」である。また、圧入突出群２７３は、特許請求の範囲の「複数の圧入突出部の組」である。

圧入突出群２７３とガイド突出群２７１とは、互いにＲ方向に隣接するように配置されている。詳細には、圧入突出群２７３とガイド突出群２７１とは、電磁鋼板７２の内周部７２ａの全周にわたって、交互に配置されている。

圧入突出群２７３およびガイド突出群２７１は、電磁鋼板７２の内周部７２ａに沿って等角度間隔（所定角度θ間隔）で並んで配置されている。ここで、圧入突出部１７３は、電磁鋼板７２の内周部７２ａに沿って圧入突出群２７３を３組配置したことにより、電磁鋼板７２の内周部７２ａに６個配置されている。ガイド突出部１７１は、電磁鋼板７２の内周部７２ａに沿ってガイド突出群２７１を３組配置したことにより、電磁鋼板７２の内周部７２ａに６個配置されている。これらにより、電磁鋼板７２の内周部７２ａには、圧入突出部１７３とガイド突出部１７１とを合わせて１２個配置されている。これらの結果、圧入突出部１７３およびガイド突出部１７１は、互いに約３０度ごとに配置されている。つまり、圧入突出群２７３およびガイド突出群２７１の各々は、互いに約６０度ごとに配置されている。

したがって、複数の圧入突出群２７３は、それぞれ、電磁鋼板７２の内周部７２ａを所定角度θ（約６０度）ごとに区切った区間内に配置されている。具体的には、複数の圧入突出群２７３は、それぞれ、電磁鋼板７２の内周部７２ａにおいて、第１位置Ｄ１と第２位置Ｄ２との間、第３位置Ｄ３と第４位置Ｄ４との間および第５位置Ｄ５と第６位置Ｄ６との間に配置されている。

同様に、複数のガイド突出群２７１は、それぞれ、電磁鋼板７２の内周部７２ａを所定角度θ（約６０度）ごとに区切った区間内に配置されている。具体的には、複数のガイド突出群２７１は、それぞれ、電磁鋼板７２の内周部７２ａにおいて、第２位置Ｄ２と第３位置Ｄ３との間、第４位置Ｄ４と第５位置Ｄ５との間および第６位置Ｄ６と第１位置Ｄ１との間に配置されている。

ここで、第１位置Ｄ１、第２位置Ｄ２、第３位置Ｄ３、第４位置Ｄ４、第５位置Ｄ５および第６位置Ｄ６の各々は、電磁鋼板７２の内周部７２ａを所定角度θ（約６０度）ごとに区切っている。

〈圧入突出部およびガイド突出部の配置〉
図５に示すように、複数の電磁鋼板７２の各々は、Ｄ方向において、シャフト７ａの外周面１７に分散して接触するように構成されている。

具体的には、圧入突出群２７３およびガイド突出群２７１の各々は、Ｒ方向に沿って並んで配置されているだけでなく、Ｚ１方向側から視て、シャフト７ａの中心点に対して互いに点対称に配置されている。すなわち、電磁鋼板７２とシャフト７ａとの接触面積は、Ｒ方向において減少するだけでなく、Ｚ方向に直交する方向においても減少する。なお、シャフト７ａの中心点とは、シャフト７ａをＺ１方向側から視たときの回転軸線Ｃの位置を示す。

また、本実施形態の複数の電磁鋼板７２の各々は、Ｚ方向において、シャフト７ａの外周面１７の全体にわたって接触するのではなく、シャフト７ａの外周面１７の複数の箇所に分散して接触するように構成されている。

具体的には、Ｚ方向において、隣接する電磁鋼板７２のうち、Ｚ１方向側の電磁鋼板７２１の圧入突出部１７３と、Ｚ２方向側の電磁鋼板７２２のガイド突出部１７１とは、Ｚ方向において互いに隣り合っている。すなわち、Ｚ方向において、隣接する電磁鋼板７２のうち、Ｚ１方向側の電磁鋼板７２１の圧入突出部１７３とＺ２方向側の電磁鋼板７２２（点線で示す）のガイド突出部１７１とがオーバーラップするようにＲ方向にずらして積層（転積）されている。なお、Ｚ１方向側の電磁鋼板７２１は、特許請求の範囲の「一方側の電磁鋼板」の一例である。また、Ｚ２方向側の電磁鋼板７２２は、特許請求の範囲の「他方側の電磁鋼板」の一例である。

詳細には、隣接する電磁鋼板７２のうち、Ｚ１方向側の電磁鋼板７２１の圧入突出部１７３は、Ｚ２方向側の電磁鋼板７２２のガイド突出部１７１に対してＲ方向に所定角度θ（約６０度）ずらして積層（転積）されている。つまり、Ｚ１方向側の電磁鋼板７２１の圧入突出部１７３は、Ｚ２方向側の電磁鋼板７２２のガイド突出部１７１の配置位置に合わせて積層されている。

このように、図８に示すように、複数の電磁鋼板７２において、圧入突出部１７３とガイド突出部１７１とが、Ｚ方向に交互に並んで配置されている。詳細には、隣接する電磁鋼板７２のうちのＺ１方向側の電磁鋼板７２１の圧入突出部１７３におけるＲ方向の中心線Ｒ１とＺ２方向側の電磁鋼板７２２のガイド突出部１７１におけるＲ方向の中心線Ｒ２とが、Ｚ方向に沿って揃うように、Ｚ１方向側の電磁鋼板７２１およびＺ２方向側の電磁鋼板７２２がＲ方向にずらして積層されている。

また、図９に示すように、複数の電磁鋼板７２の各々は、Ｚ方向において、圧入の際にシャフト７ａにより圧入突出部１７３に与えられる圧入荷重を逃がすように構成されている。つまり、複数の電磁鋼板７２の各々は、圧入突出部１７３とガイド突出部１７１とをＺ方向に交互に並んで配置することにより、圧入の際にシャフト７ａによりＺ２方向側に押圧される圧入突出部１７３の先端側の部分１７３ｃをガイド側空間ＳのＺ１方向側に配置して積層されている。

これにより、シャフト７ａをシャフト圧入孔７１に圧入する際、Ｚ方向に並ぶ複数の圧入突出部１７３は、それぞれ、Ｚ２方向側に位置するガイド側空間Ｓに逃げることが可能である。すなわち、ガイド側空間Ｓは、圧入突出部１７３に対する逃げ代である。この結果、シャフト７ａをシャフト圧入孔７１に圧入した状態において、Ｚ方向に並ぶ複数の圧入突出部１７３の先端側の部分１７３ｃは、それぞれ、Ｚ１方向側に曲がっている。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、複数の電磁鋼板７２の各々に、シャフト圧入孔７１に圧入されるシャフト７ａに接触する複数の圧入突出部１７３と、シャフト圧入孔７１に圧入されるシャフト７ａをガイドする複数のガイド突出部１７１とを設ける。そして、Ｚ方向において、隣接する電磁鋼板７２のうち、Ｚ１方向側の電磁鋼板７２１の圧入突出部１７３とＺ２方向側の電磁鋼板７２２のガイド突出部１７１とをオーバーラップするようにＲ方向にずらして積層する。これにより、Ｚ２方向側の電磁鋼板７２２のガイド突出部１７１の先端部１７１ａよりもシャフト７ａ側の部分にガイド側空間Ｓを設けることができる。ここで、ガイド側空間Ｓは、Ｚ方向において、Ｚ１方向側の電磁鋼板７２１の圧入突出部１７３のシャフト７ａ側の部分とシャフト７ａの外周面１７との間に設けられている。したがって、ガイド側空間Ｓを設けたことにより、Ｚ１方向側の電磁鋼板７２１の圧入突出部１７３におけるシャフト７ａ側の部分を、シャフト７ａをシャフト圧入孔７１に圧入する際の圧入荷重によってＺ２方向側に曲げやすくすることができる。つまり、ガイド側空間Ｓを設けない場合よりも、シャフト圧入孔７１にシャフト７ａを圧入する際に必要となる圧入荷重を低減させることができる。加えて、複数の電磁鋼板７２の各々に、複数の圧入突出部１７３および複数のガイド突出部１７１を共通で設けることにより、複数の電磁鋼板７２を共通の金型により加工することができるので、回転電機１の生産性を向上させることができる。これらの結果、シャフト７ａを圧入させる際の圧入荷重の低減と回転電機１の生産性の向上とを両立させることができる。また、シャフト７ａを圧入する際、シャフト７ａを圧入させるための冶具のずれに起因してシャフト７ａが傾いたとしても、ガイド突出部１７１にシャフト７ａが接触することにより、シャフト７ａを所定の位置に戻すことができる。この結果、シャフト７ａが傾いた状態で圧入されることに起因するシャフト７ａの圧入荷重の増大を抑制することができるとともに、シャフト７ａをシャフト圧入孔７１の所定の位置に配置する精度を向上させることができる。また、複数の電磁鋼板７２の各々に、複数の圧入突出部１７３および複数のガイド突出部１７１を共通で設けることにより、電磁鋼板７２の種類を１種類にすることができるので、電磁鋼板７２に圧入突出部１７３およびガイド突出部１７１を設けたとしても、プレス金型の種類が増加するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、複数の電磁鋼板７２において、圧入突出部１７３とガイド突出部１７１とを、Ｚ方向に交互に並んで配置する。これにより、複数の電磁鋼板７２の圧入突出部１７３におけるシャフト７ａ側の部分の各々にガイド側空間Ｓを隣接させることができるので、圧入荷重によって複数の圧入突出部１７３の各々をＺ２方向側に曲げやすくすることができる。この結果、Ｚ方向において、シャフト圧入孔７１にシャフト７ａを圧入する際に必要となる圧入荷重をより低減させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、Ｚ１方側の電磁鋼板７２の圧入突出部１７３におけるＲ方向の中心線Ｒ１とＺ２方向側の電磁鋼板７２２のガイド突出部１７１におけるＲ方向の中心線Ｒ２とを、Ｚ方向に沿って揃うように、Ｚ１方向側の電磁鋼板７２１およびＺ２方向側の電磁鋼板７２２がＲ方向にずらして積層する。これにより、ガイド側空間ＳとＺ１方向側の電磁鋼板７２１の圧入突出部１７３とのＲ方向の位置ずれを抑制することができるので、シャフト７ａの圧入荷重により電磁鋼板７２の圧入突出部１７３をより確実にＺ２方向側に曲げることができる。この結果、シャフト圧入孔７１にシャフト７ａを圧入する際に必要となる圧入荷重をより確実に低減させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、圧入突出群２７３とガイド突出群２７１とを、互いにＲ方向に隣接するように配置する。これにより、本願発明者が鋭意検討した結果、上記構成を複数の電磁鋼板７２の各々に設けることにより、単一の圧入突出部と単一のガイド突出部とが互いにＲ方向に隣接する場合と比較して、シャフト７ａをシャフト圧入孔７１に圧入するために必要な圧入荷重をより低減させることができるとともに、シャフト７ａの圧入荷重のばらつきを抑制することができるという有利な効果を発揮することを実験により見出していた。

また、本実施形態では、上記のように、圧入突出群２７３の複数の圧入突出部１７３の内径Ｗｂ１を、圧入前において、シャフト７ａの外径Ｍよりも小さくなるように設ける。ガイド突出群２７１の複数のガイド突出部１７１の先端部１７１ａの各々の内径Ｗａ１を、シャフト７ａの外径Ｍよりも大きくなるように設ける。これにより、シャフト７ａをシャフト圧入孔７１に圧入した後、圧入突出群２７３によるシャフト７ａの固定力を確保することができる。また、シャフト７ａをシャフト圧入孔７１へ圧入する間にＺ方向に対してシャフト７ａが傾いたとしても、ガイド突出部１７１がシャフト７ａに当接することによりシャフト７ａを所定の位置に戻すことができる。これらの結果、シャフト７ａをシャフト圧入孔７１の所定の位置に精度よく配置することができるとともに、所定の位置において適切な固定力により固定することができる。

また、本実施形態では、上記のように、シャフト圧入孔７１にシャフト７ａを圧入する際に必要となる圧入荷重を低減させることにより、シャフト７ａと圧入突出部１７３との摩擦による発熱を減少させることが可能であるので、シャフト７ａと圧入突出部１７３との溶着（凝着）を抑制すること可能であるとともに、発熱に起因する電磁鋼板７２の一部の溶解に伴う異物の発生を抑制することが可能である。

また、本実施形態では、上記のように、圧入突出部１７３の圧入代を変更することにより、シャフト７ａを圧入させる際の圧入荷重およびシャフト７ａを固定する固定力を変更することが可能であるので、圧入荷重および固定力を容易に調整することが可能である。

また、本実施形態では、複数の金属板を共通の型により加工することが可能であるので、回転電機１の部品点数の増加を抑制することが可能であるので、回転電機１の大型化を抑制することが可能である。

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、隣接する電磁鋼板７２のうち、Ｚ１方向側の電磁鋼板７２１の圧入突出部１７３は、Ｚ２方向側の電磁鋼板７２２のガイド突出部１７１に対してＲ方向に所定角度θ（約６０度）ずらして積層（転積）されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｚ１方向側の電磁鋼板の圧入突出部が、Ｚ２方向側の電磁鋼板のガイド突出部のＺ１方向側に配置されるのであれば、Ｒ方向にずらす所定角度は任意の角度であってよい。

また、上記実施形態では、複数の電磁鋼板７２において、圧入突出部１７３とガイド突出部１７１とが、Ｚ方向に交互に並んで配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１０に示す第１変形例のように、複数の電磁鋼板２７２において、圧入突出部３７３とガイド突出部３７１とが、Ｚ方向に他の圧入突出部３７３を介してオーバーラップしてもよいし、図１１に示す第２変形例のように、複数の電磁鋼板４７２において、圧入突出部５７３とガイド突出部５７１とが、Ｚ方向に他のガイド突出部５７１を介してオーバーラップしてもよい。

また、上記実施形態では、圧入突出部１７３は、圧入突出部１７３のＲ方向の幅が先端部１７３ａから根元部に近づくにしたがって徐々に大きくなる略台形形状を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、圧入突出部は、Ｚ１方向側から視て、円弧状などの他の形状であってもよい。

また、上記実施形態では、ガイド突出部１７１は、ガイド突出部１７１のＲ方向の幅が先端部１７１ａから根元部に近づくにしたがって徐々に大きくなる略台形形状を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ガイド突出部は、Ｚ１方向側から視て、円弧状などの他の形状であってもよい。

また、上記実施形態では、圧入突出群２７３およびガイド突出群２７１の各々は、Ｚ１方向側から視て、シャフト７ａの中心点に対して互いに点対称に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、圧入突出群およびガイド突出群の各々は、Ｒ方向に沿って並んで配置されているだけでなく、Ｚ１方向側から視て、シャフトの中心点に対して互いに点対称に配置されなくてもよい。

また、上記実施形態では、回転電機１は、コンプレッサ用モータまたはハイドロブースター用モータなどとして構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、回転電機は、電磁鋼板およびシャフトを有する他の種類のモータとして構成されてもよい。

また、上記実施形態では、Ｒ方向において隣り合う複数（２個）の圧入突出部１７３を圧入突出群２７３とする例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３個以上の圧入突出部を圧入突出群としてもよい。

また、上記実施形態では、Ｒ方向において隣り合う複数（２個）のガイド突出部１７１をガイド突出群２７１とする例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３個以上のガイド突出部をガイド突出群としてもよい。

１ 回転電機
６ ステータ
７ ロータ
７ａ シャフト
７ｃ ロータコア
７１ シャフト圧入孔
７２、２７２、４７２ 電磁鋼板
７２ａ （電磁鋼板の）内周部
１７１、３７１、５７１ ガイド突出部
１７３、３７３、５７３ 圧入突出部
２７１ ガイド突出群（複数のガイド突出部の組）
２７３ 圧入突出群（複数の圧入突出部の組）
７２１ Ｚ１方向側の電磁鋼板（一方側の電磁鋼板）
７２２ Ｚ２方向側の電磁鋼板（他方側の電磁鋼板）
Ｍ シャフトの外径
Ｒ１ （圧入突出部における）中心線
Ｒ２ （ガイド突出部における）中心線
Ｗｂ１ 複数の圧入突出部の先端部の各々の内径
Ｗａ１ 複数のガイド突出部の先端部の各々の内径

Claims (5)

1. ロータと、
   前記ロータに径方向に対向して設けられているステータとを備え、
   前記ロータは、
   シャフトと、
   前記シャフトが圧入されるシャフト圧入孔が形成されるとともに前記シャフトの軸方向に沿って積層された複数の電磁鋼板を有するロータコアとを含み、
   前記複数の電磁鋼板の各々は、
   前記電磁鋼板の内周部において、前記シャフト側に突出され、前記シャフト圧入孔に圧入される前記シャフトに接触する複数の圧入突出部と、
   前記電磁鋼板の内周部において、前記圧入突出部よりも少ない突出量で前記シャフト側に突出され、前記シャフト圧入孔に圧入される前記シャフトをガイドする複数のガイド突出部とを含み、
   前記シャフトの軸方向において、隣接する前記電磁鋼板のうち、一方側の前記電磁鋼板の前記圧入突出部と他方側の前記電磁鋼板の前記ガイド突出部とがオーバーラップするように周方向にずらして積層されている、回転電機。
2. 前記複数の電磁鋼板において、前記圧入突出部と前記ガイド突出部とが、前記シャフトの軸方向に交互に並んで配置されている、請求項１に記載の回転電機。
3. 隣接する前記電磁鋼板のうちの前記一方側の前記電磁鋼板の前記圧入突出部における周方向の中心線と前記他方側の前記電磁鋼板の前記ガイド突出部における周方向の中心線とが、前記シャフトの軸方向に沿って揃うように、前記一方側の前記電磁鋼板および前記他方側の電磁鋼板が周方向にずらして積層されている、請求項１または２に記載の回転電機。
4. 前記複数の圧入突出部の組と前記複数のガイド突出部の組とは、互いに周方向に隣接するように配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転電機。
5. 前記複数の圧入突出部の先端部同士間の内径は、圧入前において、前記シャフトの外径よりも小さくなるように設けられ、
   前記複数のガイド突出部の先端部同士間の内径は、前記シャフトの外径よりも大きくなるように設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電機。

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