JP5790426B2

JP5790426B2 - ロータ

Info

Publication number: JP5790426B2
Application number: JP2011247706A
Authority: JP
Inventors: 金重　慶一; 慶一金重; 裕二野村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2031-11-11
Also published as: JP2013106406A

Description

本発明は、ロータに関する。

従来、モータに用いられるロータとして、ロータコア及びエンドプレートを有し軸中心に貫通孔が形成された円筒状のロータコア部と、ロータコア部の貫通孔を貫通する軸状の部材であるロータシャフトとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このロータでは、ロータコア部の中心軸方向側に隣接配置されたカシメプレートを有しており、カシメプレートの一部をロータシャフトに形成された溝に圧入することで、ロータコア部をロータシャフトに固定している。

特開２００７−１２４７５２号公報

しかし、特許文献１に記載のロータでは、カシメプレートがロータコア部に隣接配置されているため、ロータコア部の放熱性が低下しモータの熱性能が低下するという問題があった。また、ロータシャフトとロータコア部との他にカシメプレートが必要になるため、部品点数が増加しロータの生産コストが増大するという問題があった。そのため、より簡易な構成でロータコア部をロータシャフトに固定することが望まれていた。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、ロータにおいて、より簡易な構成でロータコア部をロータシャフトに固定することを主目的とする。

本発明のロータは、
モータに用いられるロータであって、
ロータシャフトと、
前記ロータシャフトを挿入する貫通孔が形成された円筒状のロータコア部と、
を備え、
前記ロータシャフト及び前記ロータコア部の一方には、前記ロータの径方向に突出した突出部が形成され、
前記ロータシャフト及び前記ロータコア部の他方には、前記貫通孔に前記ロータシャフトを挿入する際に前記突出部を導入する導入口と該導入口から該突出部を該ロータシャフトの軸方向に導く第１経路とを有する導入溝と、該導入溝に連通し該突出部が通過可能な連通口と前記連通口から前記ロータシャフトの軸方向に対して垂直にずれた位置又は前記連通口から前記ロータシャフトの周方向且つ前記導入口側にずれた位置に形成され該突出部を固定する固定部と該連通口から該固定部まで前記突出部を導く第２経路とを有する固定溝と、が形成されている、
ものである。

この本発明のロータは、ロータコア部の貫通孔にロータシャフトを挿入する際に、突出部が導入口，第１経路，連通口，及び第２経路をこの順で経由して、突出部を固定部に導くことができる。そして、固定部は前記連通口から前記ロータシャフトの軸方向に垂直にずれた位置又は前記連通口から前記ロータシャフトの周方向且つ前記導入口側にずれた位置に存在するから、そのように固定部が位置しないものに比して固定部に導かれた突出部が連通口側に戻るのをより抑制できる。そのため、突出部を固定部で固定してロータコア部をロータシャフトに固定することができる。これにより、導入溝，固定溝及び突出部を設けるという、より簡易な構成でロータコア部をロータシャフトに固定することができる。

この本発明のロータにおいて、前記固定溝は、前記固定部が前記連通口から前記ロータシャフトの周方向且つ前記導入口側にずれた位置に形成されているものとしてもよい。こうすれば、固定部が前記連通口から前記ロータシャフトの軸方向に垂直にずれた位置にあるものに比して、突出部が連通口側に戻るのをより抑制できる。そのため、ロータコア部をロータシャフトにより確実に固定することができる。

この本発明のロータにおいて、前記固定溝は、前記連通口から前記固定部まで一直線状に形成されているものとしてもよい。こうすれば、固定溝をより形成しやすい形状とすることができる。

この本発明のロータにおいて、前記突出部は、前記固定部に固定される際に前記固定部の側面と平行になり且つ該側面と当接するように形成された当接面を有しているものとしてもよい。こうすれば、当接面が固定部の側面と平行であり且つ固定部の側面と接していることにより、突出部が固定部から連通口側に戻るのをより抑制できる。

この本発明のロータにおいて、前記固定溝は、前記固定部が前記連通口から前記ロータシャフトの周方向且つ前記導入口側にずれた位置に形成され、且つ前記ロータシャフトの軸方向に対して傾斜した角度で前記連通口から前記固定部まで一直線状に形成されており、前記突出部は、前記固定部に固定される際に前記当接面が前記固定部の側面と同じ傾斜角となるように形成されているものとしてもよい。こうすれば、固定溝が一直線状であっても当接面が固定部の側面と接しているため突出部が固定部から連通口側に戻るのをより抑制できる。

この本発明のロータにおいて、前記固定溝は、前記第２経路が前記連通口から前記ロータの主たる回転方向と逆方向に向かって形成されているものとしてもよい。こうすれば、ロータが主たる回転方向に回転することによって、突出部には連通口側と逆方向に力が加わる。そのため、ロータが主たる回転方向に回転する際に突出部が固定部から連通口側に戻るのをより抑制できる。なお、ロータの主たる回転方向とは、モータ内でロータが回転する方向のうち、より回転する頻度の高い方向を意味する。また、ロータが一方向にのみ回転する場合には、ロータの主たる回転方向はその回転方向を意味する。

この本発明のロータにおいて、前記ロータコア部は、鋼板を積層した積層鋼板により形成され前記ロータシャフトを挿入する貫通孔が形成された円筒状のロータコアを有しており、前記ロータコアは、該ロータコアのスプリングバックによる押圧力により前記突出部を固定部に固定すると共に、該押圧力の反力により前記ロータシャフトに固定されるものとしてもよい。こうすれば、ロータコア部をロータシャフトにより確実に固定することができる。この場合において、前記ロータコア部は、前記ロータシャフトを挿入する貫通孔が形成され、前記突出部が形成されるか又は前記導入溝と前記固定溝とが形成された円環状のエンドプレートを有しており、前記ロータコアは、前記スプリングバックによる押圧力により前記エンドプレートを押圧することで前記突出部を固定部に固定し、前記エンドプレートは、前記押圧力の反力により前記ロータコアを前記ロータシャフトに固定する、ものとしてもよい。こうすれば、エンドプレートによってロータコア部をロータシャフトにより確実に固定することができる。

この本発明のロータにおいて、前記ロータコア部には、前記突出部が形成され、前記ロータシャフトには、前記導入溝及び前記固定溝が形成されているものとしてもよい。こうすれば、ロータコア部に導入溝及び固定溝を形成しロータシャフトに突出部を形成する場合に比して、突出部，導入溝，固定溝をより形成しやすい。

本発明のモータは、上述したいずれかの本発明のロータを備えたものである。この本発明のモータは、上述したいずれかの本発明のロータを備えているため、上述したいずれかのロータの効果、例えば、導入溝，固定溝，及び突出部を設けるという、より簡易な構成でロータコア部をロータシャフトに固定することができるという効果などが得られる。

本発明の一実施例としてのモータのロータ１０の構成の概略を示す構成図である。図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。図１（ｂ）のＢ視図である。図１（ｂ）のＣ視図である。説明の便宜上、ロータコア部２０のロータコア３０のみを示した説明図である。説明の便宜上、ロータコア部２０の第１エンドプレート４０のみを示した説明図である。説明の便宜上、ロータコア部２０の第１エンドプレート４０のみを示した説明図である。説明の便宜上、ロータ１０のロータシャフト６０のみを示した説明図である。図８（ｂ）のＥ視図である。図１（ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。ロータコア３０、第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０，ロータシャフト６０を用意した様子を示す説明図である。第２エンドプレート５０がフランジ部６４に当接するまで第１エンドプレート４０を押圧したときの様子を示す説明図である。第２エンドプレート５０がフランジ部６４に当接するまで第１エンドプレート４０を押圧したときの様子を示す説明図である。ロータコア３０を圧縮したときの様子を示す説明図である。ロータ１０の組み立て時における突出部４２と導入溝７０，固定溝７５との位置関係を示す説明図である。変形例の突出部１４２及び固定溝７５の位置関係を示す説明図である。変形例の固定溝２７５，３７５を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのモータのロータ１０の構成の概略を示す構成図であり、図１（ａ）はロータ１０の側面図，図１（ｂ）は図１（ａ）の左端面図，図１（ｃ）は図１（ａ）の右端面図である。図２は、図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１（ｂ）のＢ視図である。図４は、図１（ｂ）のＣ視図である。モータは、永久磁石同期電動機(ＰＭモータ）として構成され、三相コイルが巻回された図示しないステータと、永久磁石３４が取り付けられたロータ１０と、を備えている。ロータ１０は、回転軸としてのロータシャフト６０と、ロータシャフト６０に固定されたロータコア部２０と、を備えている。なお、モータは、発電機として用いられるものであってもよい。

ロータコア部２０は、鉄などの磁性体材料からなり所定の厚み（例えば、０．３ｍｍや０．５ｍｍ，１．０ｍｍなど）の環状の電磁鋼板を複数積層してなる円筒状のロータコア３０と、アルミニウムや銅などの非磁性体材料から形成されロータコア３０の積層方向の両端面にそれぞれ配設されてロータコア３０を挟持する円環状の第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０と、を備えている。

ロータコア３０について説明する。図５は、説明の便宜上、ロータコア部２０のロータコア３０のみを示した説明図である。図５（ａ）は図３におけるロータコア３０のみを示した説明図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の左端面図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）の右端面図である。ロータコア３０は、本体部３１と、本体部３１を積層方向に貫通するよう形成された複数の貫通孔内に配設された複数の永久磁石３４と、本体部３１を積層方向に貫通しロータシャフト６０を挿入する貫通孔３５と、を備えている。また、本体部３１には、貫通孔３５内でロータ１０の径方向に突出する突出部３２，３３が本体部３１と一体に形成されている。突出部３２，３３は、ロータシャフト６０の導入溝７０，８０（図１，３参照）内に突出している。突出部３２と突出部３３とは互いに対向し、ロータ１０の中心軸を対称軸として２回対称となるように形成されている。そして、突出部３２が導入溝７０にはまり、突出部３３が導入溝８０にはまることでロータコア３０とロータシャフト６０とが相対的にロータ１０の回転方向にずれないようになっている。

第１エンドプレート４０について説明する。図６，７は、説明の便宜上、ロータコア部２０の第１エンドプレート４０のみを示した説明図である。図６（ａ）は図３における第１エンドプレート４０のみを示した説明図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の左端面図である。図７（ａ）は図６（ａ）の右端面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の拡大部分のＦ−Ｆ断面図である。第１エンドプレート４０は、直径がロータコア部２０と略同じである円盤状の本体部４１と、本体部４１を積層方向に貫通しロータシャフト６０を挿入する貫通孔４５と、を備えている。また、本体部４１には、貫通孔４５内でロータ１０の径方向に突出する突出部４２，４３が本体部４１と一体に形成されている。突出部４２は、断面視で略長方形に形成され、図７（ａ）の紙面手前側に切り欠き面４２ａが形成されている。この切り欠き面４２ａは、ロータシャフト６０の軸方向（図７（ｂ）の左右方向）に対して角度θ（０＜θ＜９０）だけ傾斜している。突出部４３も、突出部４２と同様に断面視で略長方形に形成され、図７（ａ）の紙面手前側に切り欠き面４３ａが形成されている。この切り欠き面４３ａは、切り欠き面４２ａと同様にロータシャフト６０の軸方向に対して角度θだけ傾斜している。なお、突出部４２と突出部４３とは互いに対向し、ロータ１０の中心軸を対称軸として２回対称となるように形成されている。

第２エンドプレート５０は、直径がロータコア部２０と略同じである円盤状の本体部５１と、本体部５１を積層方向に貫通しロータシャフト６０を挿入する貫通孔５５と、を備えている（図２参照）。また、本体部５１には、貫通孔５５内でロータ１０の径方向に突出する突出部５２，５３が本体部５１と一体に形成されている（図１（ｃ）参照）。この第２エンドプレート５０は、突出部５２，５３が切り欠き面を有さず断面視で長方形に形成されている点以外は、第１エンドプレート４０と同様の構成である。そのため、第２エンドプレート５０のみを示した図は省略する。なお、突出部５２，５３は、ロータシャフト６０の導入溝７０，８０内に突出しており、突出部５２が導入溝７０にはまり突出部５３が導入溝８０にはまることで第２エンドプレート５０とロータシャフト６０とが相対的にロータ１０の回転方向にずれないようになっている。

ロータシャフト６０について説明する。図８，９は、説明の便宜上、ロータ１０のロータシャフト６０のみを示した説明図である。図８（ａ）は図３におけるロータシャフト６０のみを示した説明図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の左側面図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）の右側面図である。図９は、図８（ｂ）のＥ視図である。図１０は、図１（ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。なお、図１０における拡大部分では、説明の便宜上、導入溝７０，固定溝７５，突出部４２のみを示している。ロータシャフト６０は、本体部６１と、フランジ部６４と、を備えている。本体部６１は、ロータコア部２０に挿入される部分である。フランジ部６４は、本体部６１の端部に位置し、本体部６１に比して直径が大きく形成された部分である。このフランジ部６４は、第２エンドプレート５０の端面と当接し、ロータコア部２０がロータシャフト６０に対して図８の右方向への移動を規制している。本体部６１の外周には、導入溝７０と、導入溝７０に連通する固定溝７５と、が形成されている。また、本体部６１の外周には、導入溝８０（図１参照）と、導入溝８０に連通する図示しない固定溝とが形成されている。なお、導入溝７０と導入溝８０とは、ロータ１０の中心軸を対称軸として２回対称となるように形成されているため、導入溝８０の構成要素やその詳細な説明は省略する。同様に、固定溝７５と導入溝８０に連通する固定溝とは、ロータ１０の中心軸を対称軸として２回対称となるように形成されているため、導入溝８０に連通する固定溝の構成要素やその詳細な説明及び図示は省略する。

導入溝７０は、導入口７１と、第１経路７２とを有している。導入口７１は、ロータシャフト６０をロータコア部２０に挿入する際に突出部３２，４２，５２を導入するためのものである。第１経路７２は、導入口７１から突出部３２，４２，５２をロータシャフト６０の軸方向に導くためのものである。なお、第１経路７２は、導入口７１からフランジ部６４までにわたって一直線に形成されている。固定溝７５は、連通口７６と、第２経路７７と、固定部７８とを有している。連通口７６は、導入溝７０の第１経路７２に連通し第１エンドプレート４０の突出部４２が通過可能に形成されている。なお、連通口７６は第１経路７２の途中に形成されている。第２経路７７は、連通口７６から固定部７８まで突出部４２を導くためのものである。また、第２経路７７は、連通口７６からモータにおけるロータ１０の主たる回転方向である回転方向Ｒ１（図１，図８参照）と逆方向に向かって形成されている。なお、ロータ１０の主たる回転方向とは、モータ内でロータ１０が回転する方向のうち、より回転する頻度の高い方向を意味する。また、ロータ１０が一方向にのみ回転する場合には、ロータ１０の主たる回転方向はその回転方向を意味する。固定部７８は、連通口７６からロータシャフト６０の周方向且つ導入口７１側（図８（ａ）における左側）にずれた位置に形成され、突出部４２を固定するためのものである。なお、固定溝７５は、ロータシャフトの軸方向に対して角度θだけ傾斜して連通口７６から固定部７８まで一直線状に形成されている（図１０参照）。これにより、突出部４２が固定部７８に固定された状態において、固定部７８の導入口７１側の側面７８ａと突出部４２の切り欠き面４２ａとは同じ傾斜角となっている。すなわち、突出部４２の切り欠き面４２ａは、固定部７８に固定される際に側面７８ａと平行になり且つ側面７８ａと当接するように形成された当接面となっている。なお、導入溝８０は、突出部３２，４２，５２に代えて突出部３３，４３，５３が導入される点以外は、導入溝７０と同様の構成である。また、導入溝８０に連通する固定溝は、突出部３２に代えて突出部３３が導入される点以外は、導入溝７０と同様の構成である。

次に、ロータコア部２０にロータシャフト６０を取り付けてロータ１０を組み立てる様子について説明する。まず、ロータコア３０、第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０，ロータシャフト６０をそれぞれ用意する。図１１は、このときの様子を示す説明図である。続いて、ロータシャフト６０を第２エンドプレート５０，ロータコア３０，第１エンドプレート４０にこの順で挿入する。挿入の際には、導入口７１に突出部３２，４２，５２が導入され、導入溝８０の導入口に突出部３３，４３，５３が導入されるように、ロータシャフト６０とロータコア３０，第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０の位置合わせを行う。そして、第１エンドプレート４０を図１１における右方向に押圧する。これにより、突出部３２，４２，５２が導入口７１から第１経路７２内に導かれてロータシャフト６０の軸方向に向かい、突出部３３，４３，５３が導入溝８０の導入口から第１経路内に導かれてロータシャフト６０の軸方向に向かう。そして、第２エンドプレート５０がフランジ部６４に当接するまで第１エンドプレート４０を押圧する。図１２，１３は、このときの様子を示す説明図である。図１２（ａ）はロータコア３０，第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０，ロータシャフト６０の側面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の左端面図である。図１３は、図１２（ｂ）のＧ−Ｇ断面の一部を示す部分断面図である。なお、図１３における拡大部分では、説明の便宜上、導入溝７０，固定溝７５，突出部４２のみを示している。なお、図１３に示すように、単に第２エンドプレート５０がフランジ６４に当接するまで第１エンドプレート４０を押圧した状態では、連通口７６が突出部４２よりもロータシャフト６０の軸方向でフランジ部６４側に位置している。図示は省略するが、導入溝８０に連通する連通溝の連通口についても同様である。ここで、ロータコア３０は上述したように電磁鋼板を複数積層してなるものであり、図１２，１３の状態では、各電磁鋼板の間にはわずかな隙間が存在している。

続いて、図１２，１３の状態から、さらに第１エンドプレート４０をフランジ部６４の方向に押圧する。これにより、ロータコア３０は圧縮されて各電磁鋼板の間の隙間がなくなる分だけ軸方向長さが小さくなり、突出部４２が連通口７６の位置まで移動する。このときの様子を図１４に示す。なお、図１４における拡大部分では、説明の便宜上、導入溝７０，固定溝７５，突出部４２のみを示している。図示するように、このロータコア３０の圧縮により、突出部４２は連通口７６内を通過可能な位置まで移動する。図示は省略するが、突出部４３も同様に導入溝８０に連通する連通溝の連通口の位置まで移動する。そして、図１４に示す回転方向Ｒ２に第１エンドプレート４０を回転させると共に、ロータコア３０の圧縮が少しずつ戻るよう第１エンドプレート４０からフランジ部６４方向への押圧力を小さくしていく。こうすることで、突出部４２が連通口７６，第２経路７７を経由して固定部７８まで移動する。同様に、突出部４３が導入溝８０に連通する連通溝の連通口，第２経路を経由して固定部まで移動する。これにより、ロータコア３０，第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０，ロータシャフト６０の位置関係は図１〜４，１０に示した状態となり、ロータ１０の組み立てが完了する。

図１５は、上述したロータ１０の組み立て時における突出部４２と導入溝７０，固定溝７５との位置関係を示す説明図である。図１５の位置（ａ）は、ロータシャフト６０を第１エンドプレート４０に挿入して第２エンドプレート５０がフランジ部６４に当接するまで第１エンドプレート４０を押圧した状態（図１２，図１３の状態）における突出部４２の位置である。図１５の位置（ｂ）は、ロータコア３０が圧縮された状態（図１４の状態）における突出部４２の位置である。そして、図１５の位置（ｃ）は、組み立て完了後の突出部４２の位置である。図示するように、位置（ａ）から位置（ｂ）までのロータシャフト６０の軸方向の移動距離を距離Ｌ１とし、位置（ｂ）から位置（ｃ）までのロータシャフト６０の軸方向の移動距離を距離Ｌ２とすると、距離Ｌ１＞距離Ｌ２となっている。なお、距離Ｌ１は、例えば０．１ｍｍ〜数ｍｍである。ここで、距離Ｌ１はロータコア３０の圧縮長さに相当し、距離Ｌ２はロータコア３０が圧縮前の状態に戻る方向の長さである。そのため、組み立て完了後の位置（ｃ）においては、ロータコア３０はまだＬ１−Ｌ２だけ圧縮された状態であり、ロータコア３０のスプリングバックによる押圧力（図１における右方向の力）が生じたままとなる。これにより、組み立て後の状態において、ロータコア３０は、ロータコア３０のスプリングバックによる押圧力により突出部４２の側面４２ａを固定部７８の側面７８ａに押圧する。そのため第１エンドプレート４０が固定される。また、第１エンドプレート４０は、ロータコア３０からの押圧力の反力によりロータコア３０をフランジ部６４側に押圧する。これにより、ロータコア３０は第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０に挟持され、ロータシャフト６０に固定される。なお、固定溝７５の形成位置や角度θは、距離Ｌ１＞距離Ｌ２となるように、例えばロータコア３０，第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０の軸方向長さや、圧縮後のロータコア３０の軸方向長さなどを調べておき、予め定めておくものとした。このように、本実施例のロータ１０は、導入溝７０，固定溝７５及び突出部４２を設けるという、より簡易な構成でロータコア部２０をロータシャフト６０に固定するものである。しかも、距離Ｌ１＞距離Ｌ２となるように固定溝７５の位置を定めることで、ロータコア３０のスプリングバックによる押圧力を用いてより確実にロータコア部２０をロータシャフト６０に固定することができる。

以上説明した本実施例のロータ１０によれば、ロータコア部２０の貫通孔３５，４５，５５にロータシャフト６０を挿入する際に、突出部４２が導入口７１，第１経路７２，連通口７６及び第２経路７７をこの順で経由して、突出部４２を固定部７８に導くことができる。そして、固定部７８は連通口７６からロータシャフト６０の周方向且つ導入口７１側にずれた位置に存在するから、そのように固定部７８が位置しないものに比して固定部７７に導かれた突出部４２が連通口７６側に戻るのをより抑制できる。そのため、突出部４２を固定部７８で固定してロータコア部２０をロータシャフト６０に固定することができる。これにより、導入溝７０、固定溝７５及び突出部４２を設けるという、より簡易な構成でロータコア部２０をロータシャフト６０に固定することができる。また、ロータコア部２０を固定するためのカシメプレートなどの別部材が必要ないため、このような別部材に生じる渦電流による渦電流損をなくすことができる。また、ロータコア部２０の端部に別部材がないことにより、ロータ１０の放熱性がより向上する。さらに、部品点数の削減によるロータ１０の製造工程の簡略化を図ることができる。

さらに、固定溝７５は、連通口７６から固定部７８まで一直線状に形成されているため、固定溝７５をより形成しやすい形状とすることができる。

さらにまた、突出部４２は、固定部７８に固定される際に固定部７８の側面７８ａと平行になり且つ側面７８ａと当接するように形成された当接面としての切り欠き面４２ａを有している。このため、突出部４２が固定部７８から連通口７６側に戻るのをより抑制できる。しかも、固定部７８が連通口７６からロータシャフト６０の周方向且つ導入口７１側にずれた位置に形成され、且つ固定溝７５がロータシャフト６０の軸方向に対して角度θだけ傾斜して連通口７６から固定部７８まで一直線状に形成され、突出部４２が固定部７８に固定される際に切り欠き面４２ａが固定部７８の側面７８ａと同じ傾斜角となるように形成されている。このため、固定溝７５が一直線状であっても切り欠き面４２ａが固定部７８の側面７８ａと接しているため突出部４２が固定部７８から連通口７６側に戻るのをより抑制できる。

そしてまた、固定溝７５は、第２経路７７が連通口７６からロータ１０の主たる回転方向と逆方向に向かって形成されている。これにより、ロータ１０が主たる回転方向に回転することによって、突出部４２には連通口７６側と逆方向に力が加わる。そのため、ロータ１０が主たる回転方向に回転する際に突出部４２が固定部７８から連通口７６側に戻るのをより抑制できる。

そしてまた、ロータコア部２０は、鋼板を積層した積層鋼板により形成されロータシャフト６０を挿入する貫通孔３５が形成された円筒状のロータコア３０を有しており、ロータコア３０は、ロータコア３０のスプリングバックによる押圧力により突出部４２を固定部７８に固定すると共に、その押圧力の反力によりロータシャフト６０に固定されている。そのため、ロータコア部２０をロータシャフト６０により確実に固定することができる。しかも、ロータコア部２０は、ロータシャフト６０を挿入する貫通孔４５が形成され、突出部４２が形成された円環状の第１エンドプレート４０を有しており、ロータコア３０は、スプリングバックによる押圧力により第１エンドプレート４０を押圧することで突出部４２を固定部７８に固定し、第１エンドプレート４０は、押圧力の反力によりロータコア３０をロータシャフト６０に固定している。そのため、第１エンドプレート４０によってロータコア部２０をロータシャフト６０により確実に固定することができる。

以下、上述した実施例の別例や変形例について説明する。なお、同じ構成要素については同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

実施例のロータ１０では、第１エンドプレート４０は突出部４２，４３は互いに対向するように形成されているものとしたが、突出部４２と突出部４３とが対向していなくともよい。また、第１エンドプレート４０は突出部４２，４３の一方のみを有するものとしてもよい。その場合、突出部３２，３３、突出部５２，５３、導入溝７０，８０及び固定溝７５，導入溝８０に連通する固定溝もそれぞれ一方のみ有するものとしてもよい。また、第１エンドプレート４０が３つ以上の突出部を有していてもよい。その場合も、それぞれの突出部に対応する導入溝及び固定溝をロータシャフト６０に形成すればよい。

実施例のロータ１０では、ロータシャフト６０へのロータコア３０，第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０の取り付け時において、図１２，１３の状態からさらに第１エンドプレート４０をフランジ部６４の方向に押圧するとロータコア３０が圧縮されるものとしたが、ロータコア３０だけでなく第１エンドプレート４０や第２エンドプレート５０も圧縮されるものとしてもよいし、ロータコア３０は圧縮されず第１エンドプレート４０や第２エンドプレート５０が圧縮されるものとしてもよい。この場合でも、第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０のスプリングバックによる押圧力を用いて、ロータコア部２０をロータシャフト６０に固定することができる。また、ロータコア部２０が、圧縮されるとスプリングバックによる押圧力を生じる付勢部材をロータコア３０，第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０とは別に備えるものとしてもよい。

実施例のロータ１０では、距離Ｌ１＞距離Ｌ２としたが、Ｌ１≦Ｌ２であってもよい。この場合、ロータコア部２０をロータシャフト６０に取り付けた状態ではロータコア３０のスプリングバックによる押圧力は生じないが、固定部７８は連通口７６からロータシャフト６０の周方向且つ導入口７１側にずれた位置に存在するから、固定部７７に導かれた突出部４２が連通口７６側に戻るのを抑制することはできる。ただし、より確実に固定するためにはロータコア部２０をロータシャフト６０に取り付けた状態において、ロータコア部２０のスプリングバックによる押圧力が生じていることが好ましい。

実施例のロータ１０では、突出部４２，４３には切り欠き面４２ａ，４３ａが形成されているものとしたが、切り欠き面４２ａ，４３ａが形成されていなくてもよい。図１６は、変形例の突出部１４２及び固定溝７５の位置関係を示す説明図である。図示するように、突出部１４２は切り欠き面が形成されておらず、断面が長方形に形成されている。そのため、固定部７８の側面７８ａと接しているのは突出部１４２の角の一点である。この場合でも、固定部７８は連通口７６からロータシャフト６０の周方向且つ導入口７１側にずれた位置に存在するから、固定部７８に導かれた突出部１４２が連通口７６側に戻るのを抑制することはできる。ただし、より確実に固定するためには突出部のうち側面７８ａと接する面積が大きい方が好ましい。

実施例のロータ１０では、固定溝７５は、連通口７６から固定部７８まで一直線状に形成されているものとしたが、固定部７８は連通口７６からロータシャフト６０の周方向且つ導入口７１側にずれた位置に存在すれば、固定溝７５の形状は一直線状に限られない。例えば第２経路７７が曲線状の経路であってもよい。また、固定溝７５が屈曲した形状であってもよい。図１７に変形例の固定溝２７５，３７５を示す。図１７（ａ）は変形例の固定溝２７５の説明図、図１７（ｂ）は変形例の固定溝３７５の説明図である。図１７（ａ）に示すように、固定溝２７５は、ロータシャフトの軸方向に対して角度θだけ傾斜して連通口７６から第２経路２７７までが一直線状に形成され、固定部２７８はロータ１０の軸方向と平行な向きに形成されている。これにより、固定溝２７５は、連通口７６から第２経路２７７を経由した固定部２７８までが折れ曲がった形状に形成されている。このような形状の固定溝２７５であっても、固定部２７８に導かれた突出部２４２が連通口７６側に戻るのを抑制することができる。また、図１７（ｂ）に示す固定溝３７５のように、ロータシャフトの軸方向に対して垂直に連通口７６から第２経路３７７までが一直線状に形成され、固定部３７８はロータ１０の軸方向と平行な向きに形成されているものとしてもよい。このような形状の固定溝３７５であっても、固定部３７８に導かれた突出部３４２が連通口７６側に戻るのを抑制することができる。

実施例のロータ１０では、固定部７８は連通口７６からロータシャフト６０の周方向且つ導入口７１側にずれた位置に存在するものとしたが、固定部７８が連通口７６からロータシャフト６０の軸方向に対して垂直にずれた位置に形成されていてもよい。例えば、固定溝は、連通口から固定部まで一直線状に形成され、固定部がロータシャフトの軸方向に対してに対して垂直にずれた位置に形成されていてもよい。ただし、突出部が連通口側に戻るのをより抑制できるため、固定部は連通口からロータシャフトの周方向且つ導入口側にずれた位置に存在する方が好ましい。

実施例のロータ１０では、第２経路７７は、連通口７６からモータにおけるロータ１０の主たる回転方向と逆方向に向かって形成されているものとしたが、主たる回転方向と同方向に向かって形成されていてもよい。ただし、突出部が連通口側に戻るのをより抑制できるため、主たる回転方向と逆方向に向かって第２経路７７が形成されていることが好ましい。なお、例えば図１７（ａ），（ｂ）に示した形状の固定溝であれば、第２経路７７が主たる回転方向と同方向に向かって形成された場合と逆方向に向かって形成された場合とで、突出部が連通口側に戻るのをより抑制する効果は変わらない。

実施例のロータ１０では、導入溝７０は、ロータコア３０，第２エンドプレート５０にロータシャフト６０を挿入する際に突出部３２及び突出部５２を導く溝としての役割も兼ねているが、導入溝７０がこの役割を兼ねていなくともよい。例えば実施例のロータ１０では、第１経路７２は、導入口７１からフランジ部６４までにわたって一直線に形成されているものとしたが、第１経路が連通口までしか形成されていないものとしてもよい。なお、第１経路が連通口までしか形成されていない場合には、ロータコア３０，第２エンドプレート５０にロータシャフト６０を挿入できるよう、例えば突出部３２及び突出部５２を導くための溝を導入溝７０とは別にロータシャフト６０に形成すればよい。

実施例のロータ１０では、第１エンドプレート４０の突出部４２が固定溝７５の固定部７８に固定され、第２エンドプレート５０はフランジ部６４に当接するものとしたが、第２エンドプレート５０の突出部５２，５３も固定部に固定されるものとしてもよい。この場合、突出部５２，５３に対応する固定溝７５と同様の固定溝を導入溝７０，８０に連通するように設ければよい。こうすれば、ロータシャフト６０にフランジ部６４を形成する必要がなくなる。

実施例のロータ１０では、ロータコア部２０は第１エンドプレート４０，第２エンドプレート５０を備えるものとしたが、ロータコア部２０は第１エンドプレート４０，５０を備えないものとしてもよい。この場合、例えば、ロータコア３０の突出部３２，３３が固定部に固定されるように、固定溝を設ければよい。

実施例のロータ１０では、ロータシャフト６０に導入溝７０及び固定溝７５が形成され、ロータコア部２０に突出部４２が形成されるものとしたが、ロータシャフト６０に突出部が形成され、ロータコア部２０に導入溝及び固定溝が形成されていてもよい。例えば、ロータコア３０の内周面に導入溝及び固定溝を形成し、ロータシャフト６０に突出部を形成して、この突出部がロータコア３０の固定溝の固定部に固定されるものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ロータシャフト６０が本発明の「ロータシャフト」に相当し、ロータコア部２０が「ロータコア部」に相当し、突出部４２，４３が「吐出部」に相当し、導入溝７０，８０が「導入溝」に相当し、導入口７１が「導入口」に相当し、第１経路７２が「第１経路」に相当し、固定溝７５が「固定溝」に相当し、連通口７６が「連通口」に相当し、第２経路７７が「第２経路」に相当し、固定部７８が「固定部」に相当し、切り欠き面４２ａ，４３ａが「当接面」に相当し、ロータコア３０が「ロータコア」に相当し、第１エンドプレート４０が「エンドプレート」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、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し得ることは勿論である。

本発明は、ロータ及びこれを備えるモータの製造産業などに利用可能である。

１０ロータ、２０ロータコア部、３０ロータコア、３１本体部、３２，３３突出部、３４永久磁石、３５貫通孔、４０第１エンドプレート、４１本体部、４２，４３，１４２，２４２，３４２突出部、４２ａ，４３ａ切り欠き面、４５貫通孔、５０第２エンドプレート、５１本体部、５２，５３突出部、５５貫通孔、６０ロータシャフト、６１本体部、６４フランジ部、７０導入溝、７１導入口、７２第１経路、７５，２７５，３７５固定溝、７６連通口、７７，２７７，３７７第２経路、７８，２７８，３７８固定部、７８ａ側面、８０導入溝。

Claims

モータに用いられるロータであって、
ロータシャフトと、
前記ロータシャフトを挿入する貫通孔が形成された円筒状のロータコア部と、
を備え、
前記ロータシャフト及び前記ロータコア部の一方には、前記ロータの径方向に突出した突出部が形成され、
前記ロータシャフト及び前記ロータコア部の他方には、前記貫通孔に前記ロータシャフトを挿入する際に前記突出部を導入する導入口と該導入口から該突出部を該ロータシャフトの軸方向に導く第１経路とを有する導入溝と、該導入溝に連通し該突出部が通過可能な連通口と前記連通口から前記ロータシャフトの周方向且つ前記導入口側にずれた位置に形成され該突出部を固定する固定部と該連通口から該固定部まで前記突出部を導く第２経路とを有する固定溝と、が形成されている、
ロータ。