JP6136718B2 - 回転電機用ロータとその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動機や発電機等の回転電機におけるロータとその製造方法に関し、特に、ロータに永久磁石を内蔵して備える回転電機用ロータとその製造方法に関するものである。

従来からこの種のロータの構造として、電磁鋼板等の積層体からなるロータコアにその軸心方向に貫通する磁石穴をロータコアの円周方向に沿って所定のピッチで複数個形成し、それら磁石穴に個々に永久磁石を挿入し、樹脂にて位置決め固定したものが知られている（特許文献１、２参照）。特許文献１においては、ロータコアを接着剤液槽に浸漬することにより、ロータコアを構成する電磁鋼板間に接着剤を含浸させて電磁鋼板同士を接着し、ロータコアの剛性を向上させるようにしている。特許文献２では、磁石穴よりも軸心寄りの位置に、ロータコアの軸心方向に貫通する貫通孔を形成し、この貫通孔に樹脂を充填して当該樹脂により電磁鋼板を接着して、ロータの剛性を向上させるようにしている。

特開２００２−１９１１４３号公報 特開２００１−１５７３９４号公報

しかしながら、特許文献１では、ロータコアを接着剤液槽に浸漬して、電磁鋼板間に接着剤を含浸させるものであるが、各電磁鋼板間の隙間が小さいことにより、各電磁鋼板間に接着剤を充分に含浸できず、ロータの剛性向上が充分にはできない課題があった。また、特許文献２では、ロータコアの貫通孔に樹脂を充填して電磁鋼板を接着するものであるが、穴内周面のみにより貫通穴が形成されているため、樹脂と電磁鋼板との接触面積が小さく、ロータの剛性を充分には向上できないものであった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ロータ剛性の向上に好適な回転電機用ロータとその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、磁石が挿入固定されるスロットよりも内径側に樹脂が充填される第１の穴を
備える第１の鋼板と、磁石が挿入固定されるスロットよりも内径側に第１の穴より大きい
樹脂が充填される第２の穴を備える第２の鋼板と、を交互に積層し、第１，２の穴を軸方
向に連通した樹脂が充填される樹脂充填穴を備える。そして、第１の鋼板の下面又は第２の鋼板の上面に、第２の穴とロータシャフト挿入用の軸穴とを連通させる空気排出通路を備えていることを特徴としている。

したがって、本発明では、樹脂充填穴へ樹脂を充填した際に、大径穴への樹脂の充填に連れて、大径穴内に残留する空気が空気排出通路を経由して、磁気特性に影響の出ない部位へ排出される。このため、樹脂充填穴に充填された樹脂内に空気溜まりが形成されることを防止できる。その結果、充填樹脂の強度の低下に伴う、ロータの捩れ方向の剛性及び曲げ方向の剛性の低下を防止できる。結果として、小径穴及び大径穴からなる樹脂充填穴内に充填した樹脂と電磁鋼板との接着面積の増加による鋼板同士の強固な接着を確保でき、ロータの剛性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態を示す回転電機用ロータにおけるロータコアの断面図である。 同じくロータコアの正面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う要部拡大断面図である。 空気排出通路を形成する方法を説明する説明図である。 空気排出通路を形成する別の方法を説明する説明図である。 本発明を適用した回転電機用ロータとその製造方法の第２実施形態を示すロータコアの正面図である。 カシメ部の平面図（Ａ）及びＢ−Ｂ断面図（Ｂ）である。 図７のＣ−Ｃ線に沿うカシメ部の断面図である。 空気排出通路を備えない比較例の樹脂充填時の状態（Ａ）〜（Ｃ）を説明する説明図である。

以下、本発明の回転電機用ロータとその製造方法を各実施形態に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜５は、本発明を適用した回転電機用ロータとその製造方法の第１実施形態を示し、図１は永久磁石を内蔵するロータコアの断面図、図２はロータコアの正面図である。

図１、２に示すように、ロータコア１は、薄板状の電磁鋼板２、より具体的には珪素鋼板等の円板状の電磁鋼板２を複数積層した鋼板積層体をもって形成されている。そして、そのロータコア１の円周方向の等分位置に、鋼板積層時に磁石収容のための複数のスロット２１，２２となるべき磁石穴２１ａ，２２ａを形成してある。ここでは、鋼板２の円周方向の八等分位置であって且つそれ自体の外周面寄りの位置には外周側の磁石穴２１ａが形成されている。また、それぞれの外周側の磁石穴２１ａの内側、即ちそれぞれの外周側の磁石穴２１ａよりも軸穴２５ａ寄りの位置には、くの字状をなす内周側の磁石穴２２ａが形成されている。軸穴２５ａには、ロータシャフト５が挿入され、軸穴２５ａに突出させたキー２５ｂをロータシャフト５に設けたキー溝５ｂに係合させることにより、両者は一体的に回転するよう構成している。

そして、鋼板２の積層によってロータコア１を形成した場合には、それぞれの磁石穴２１ａ，２２ａはロータコア１を軸心方向に貫通するスロット２１，２２を形成する。そして、外側の磁石穴２１ａにより形成されるスロット２１には、当該スロット２１の形状よりも一回り小さな板状またはバー状の永久磁石２３が外側磁石としてそれぞれに挿入される。同様に内側の磁石穴２２ａにより形成されるスロット２２には、当該スロット２２の形状よりも一回り小さな板状またはバー状の永久磁石２４が二つで一組の内側磁石としてそれぞれに挿入される。そして、各永久磁石２３，２４は、スロット２１または２２と永久磁石２３または２４との隙間に注入または充填される図示外のエポキシ樹脂等の熱硬化性の樹脂材料にていわゆる樹脂モールドのかたちで位置決め固定される。

くの字状の磁石穴２２ａよりも鋼板２の内周側には、小径穴２６ａと小径穴２６ａより径の大きい大径穴２６ｂとを交互に備える樹脂充填穴２６を、軸穴２５ａと軸心を同じくする同心円上に形成している。各樹脂充填穴２６は、各くの字状の磁石穴２２ａの折れ曲り部の内周側に位置させて、鋼板２の八等分位置に形成されている。樹脂充填穴２６を構成する小径穴２６ａと大径穴２６ｂとは、連通する空間を形成していればよく、同芯状態に形成してもよく、また、同芯状態に形成されていなくてもよい。

各樹脂充填穴２６は、図３に示すように、小径穴２６ａを備える電磁鋼板２と大径穴２６ｂを備える電磁鋼板２とを交互に積層することにより、小径穴２６ａと大径穴２６ｂとが交互に配置されるようにする。なお、各樹脂充填穴２６を構成する小径穴２６ａと大径穴２６ｂとは、各樹脂充填穴２６の夫々において交互に配置されればよい。このため、小径穴２６ａのみを備える電磁鋼板２と大径穴２６ｂのみを備える電磁鋼板２とを交互に積層する方法であってもよい。しかし、上記した方法に限定されるものでない。例えば、円周方向に配置される複数の樹脂充填穴２６を小径穴２６ａと大径穴２６ｂとが円周方向において交互に設けられた同一形状の電磁鋼板２を積層して上記した樹脂充填穴２６を形成することもできる。即ち、上記した小径穴２６ａと大径穴２６ｂとが円周方向において交互に設けられた同一形状の電磁鋼板２を、八等分位置の角度だけずらせたものと角度位置をずらせないものと、を交互に積層して各樹脂充填穴２６を形成することができる。また、上記した小径穴２６ａと大径穴２６ｂとが円周方向において交互に設けられた同一形状の電磁鋼板２を、八等分位置ずつずらせて順次積層することによっても、各樹脂充填穴２６を形成することもできる。

このように、小径穴２６ａを備える電磁鋼板２と大径穴２６ｂを備える電磁鋼板２を積層して形成した樹脂充填穴２６に樹脂１０を充填すると、充填された樹脂１０は小径穴２６ａと、当該鋼板２の両側の鋼板２に設けた大径穴２６ｂと、に充填される。このため、積層された電磁鋼板２と充填された樹脂１０との接触面積が増加でき、鋼板２同士を強固に接着できるため、ロータの剛性を向上できる。また、大径穴２６ｂを備える鋼板２を両側から挟んでいる小径穴２６ａを備える鋼板２同士は、大径穴２６ｂに露出して互いに対面する側面（小径穴２６ａの周縁）同士が、充填された樹脂１０を介して接着固定されるため、この点でも、ロータの剛性を向上できる。

ところで、このように小径穴２６ａを備える電磁鋼板２と大径穴２６ｂを備える電磁鋼板２を積層して形成した樹脂充填穴２６に樹脂１０を充填した場合に、樹脂充填穴２６に充填された樹脂１０内に空気溜まりが生じる場合がある。この空気溜まりは、充填樹脂１０の強度を低下させ、ロータの捩れ方向の剛性及び曲げ方向の剛性を低下させ、ロータ回転時の騒音・振動を悪化させる。また、複数ある樹脂充填孔２６の一部に空気だまりが偏在する場合には、充填樹脂１０と空気だまりとの質量の偏在による回転バランスが低下し、ロータ回転時の騒音・振動を悪化させる。

この空気溜まりは、下記のメカニズムにより生ずることを本出願人は確認した。即ち、注入された樹脂１０は、小径穴２６ａ、大径穴２６ｂを順次満たして充填される。その際、図９（Ａ）に示すように、小径穴２６ａから大径穴２６ｂに充填される際に大径穴２６ｂ内を充填しつつ前方の小径穴２６ａも充填樹脂１０により塞ぐ。このため、大径穴２６ｂ内の周辺領域には、排出されないで空気１１が残留することとなる。そして、樹脂充填穴２６への樹脂１０の充填圧力により大径穴２６ｂの全域に樹脂１０が充填されると、図９（Ｂ）に示すように、大径穴２６ｂ内に残された空気１１は充填された樹脂１０内で気泡１２として浮遊してくる。そして、これら気泡１２が合体することにより、図９（Ｃ）に示すように、充填樹脂１０内に空気溜まり１３が形成されることとなる。

本実施形態では、充填樹脂１０内に空気溜まり１３が形成されることを防止するために、大径穴２６ｂに連通させて大径穴２６ｂ内の空気１１を外部（軸穴２５ａ）に排出する空気排出通路２７を形成することを特徴としている。この空気排出通路２７は、図３に示すように、樹脂充填穴２６の大径穴２６ｂを備える鋼板２の大径穴２６ｂと軸穴２５ａとの間の粗材に対して、薄肉部２８を形成することにより、積層される小径穴２６ａを備える鋼板２との間に微少な隙間を形成することにより構成する。微少な隙間により空気排出通路２７が形成されることにより、空気１１などの気体の通過は許容するが、充填樹脂１０等の液体は動粘度が増すことで、樹脂１０の圧力損失が大きくなり、積層鋼板２内径側へ排出しにくい構造とできる。

薄肉部２８は、図４に示すように、鋼板２の表面に対して、コイニング工具によりコイニング（Ｃｏｉｎｉｎｇ）加工３０を施すことにより形成することにより得られる。また、薄肉部２８は、図５に示すように、鋼板２の表面に対して、表面研磨加工３１を施すことにより、表面粗さを粗くすることにより得られる。

コイニング加工３０による薄肉部２８は、鋼板２の表面に形成されているコーティングを剥がことなく、安価に形成することができる。表面研磨加工３１による薄肉部２８は、研磨加工により鋼板２の表面が粗くなることにより、液体の動粘度が増すことで、樹脂１０の圧力損失が大きくなり、積層鋼板２内径側へ排出しにくいという機能を発揮させることができる。

このように、空気排出通路２７は、鋼板２の表面に微少な深さの溝若しくは表面粗度を粗くする(低下させる)ことにより形成するものであり、樹脂充填穴２６に充填される樹脂１０の通過を阻止しつつ残留空気１１のみを通過させるようにしている。このため、当該空気排出通路２７の大きさ寸法は、充填樹脂１０に含まれるフィラー（充填剤）の大きさ寸法より小さく形成している。また、樹脂充填穴２６への樹脂１０の充填圧力は、樹脂１０が樹脂充填穴２６に充填できる圧力範囲内において、樹脂充填穴２６内の残留空気１１を排出するに必要な最低圧力より大きく、樹脂１０が当該空気排出通路２７を通過する圧力よりも低く調整するようにしている。これら最低圧力及び通過圧力は、予め、空気排出通路２７の大きさ寸法に応じて、実験などにより設定する。

以上のように、鋼板２間に樹脂充填穴２６を構成する大径穴２６ｂとロータシャフト５の軸穴２５ａとを連通させる空気排出通路２７を形成している。このため、樹脂充填穴２６へ樹脂１０を充填した際に、大径穴２６ｂへの樹脂１０の充填に連れて、大径穴２６ｂ内に残留する空気１１が空気排出通路２７を経由して、磁気特性に影響の出ない部位へ排出される。このため、樹脂充填穴２６に充填された樹脂１０内に空気溜まり１３が形成されることを防止できる。

また、空気排出通路２７を充填樹脂１０に含まれるフィラーの大きさ寸法より小さく形成すると、樹脂１０が空気排出通路２７を通過して排出されることを防止でき、樹脂充填穴２６への樹脂１０の充填圧力を増加でき、充填樹脂１０の強度を高めることができる。

さらに、積層される鋼板２の表面に対してコイニング加工３０若しくは表面研磨加工３１を施し薄肉部２８を形成することにより、積層された鋼板２間に空気排出通路２７を形成するようにしている。このため、コイニング加工３０による薄肉部２８は、鋼板２の表面に形成されているコーティングを剥がすことなく、安価に形成することができる。また、表面研磨加工３１による薄肉部２８は、研磨加工により鋼板２の表面が粗くなることにより、液体の動粘度が増すことで、樹脂１０の圧力損失が大きくなり、積層鋼板２内径側へ排出しにくいという機能を発揮させることができる。

以上のように、本実施形態においては、小径穴２６ａと大径穴２６ｂとを備える電磁鋼板２を積層して形成した樹脂充填穴２６を備えるものにおいて、大径穴２６ｂと軸穴２５ａとを連通させる空気排出通路２７を備える。このため、樹脂充填穴２６に樹脂１０を充填した場合に、樹脂充填穴２６に残留する空気１１を外部へ速やかに排出させることができる。このため、樹脂充填穴２６に充填された樹脂１０内に空気溜まり１３が生じることを防止できる。

このように、樹脂充填穴２６に充填された樹脂１０内に空気溜まり１３が形成されることを防止できるため、充填樹脂１０の強度の低下を防止でき、ロータの捩れ方向の剛性及び曲げ方向の剛性の低下を防止でき、ロータ回転時の騒音・振動の悪化を防止できる。また、複数ある樹脂充填孔２６に空気だまり１３を発生させないため、充填樹脂１０と空気だまり１３との質量の偏在による回転バランスの低下もなく、ロータ回転時の騒音・振動の悪化を防止できる。このため、小径穴２６ａ及び大径穴２６ｂからなる樹脂充填穴２６内に充填した樹脂１０と電磁鋼板２との接着面積の増加による鋼板２同士の強固な接着を確保でき、ロータの剛性を向上させることができる。

また、空気排出通路２７は、表面をコイニングや研磨により鋼板２を薄肉化して形成するものであるため、充填樹脂１０に含まれるフィラーの大きさ以下の寸法に設定することができる。このため、残留空気１１を速やかに排出できるものの、樹脂１０の排出を抑制することができ、樹脂１０の充填密度を高めて、充填樹脂１０の強度及び鋼板２への接着力を高めることができ、ロータの剛性を向上させることができる。さらに、空気排出通路２７は、表面をコイニングや研磨により鋼板２を薄肉化して形成するものであるため、鋼板２への加工度合いを小さく抑えて、安価に形成することができる。

なお、以上説明した実施形態においては、積層した電磁鋼板２に対して、その樹脂充填穴２６に樹脂１０を充填し、大径穴２６ｂに残留する空気１１は空気排出通路２７を経由して排出されるが、樹脂充填穴２６に充填された樹脂１０は空気排出通路２７へ排出されないものについて説明した。しかし、積層した電磁鋼板２をロータシャフト５に装着して一体化した組立状態において、樹脂充填穴２６に樹脂１０を充填し、大径穴２６ｂに残留する空気１１を空気排出通路２７を経由して排出させ、次いで、樹脂充填穴２６に充填された樹脂１０も空気排出通路２７へ押出されるように、空気排出通路２７の通路断面積を設定してもよい。この場合には、空気１１が空気排出通路２７及びロータシャフト５と軸穴２５ａとの隙間を通過して排出可能な最低圧力に比較して、樹脂１０の充填圧力をより一層高めるよう、設備の樹脂１０の充填圧力を調整する必要がある。こうすることにより、空気排出通路２７を経由して押出された樹脂１０が、ロータシャフト５と軸穴２５ａとの隙間に充填されることとなり、ロータコア１とロータシャフト５との締結力を増加でき、ロータの剛性を増加させることができる。

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。

（ア）磁石２３，２４が挿入固定されるスロット２１，２２よりも内径側に樹脂１０が充填される第１の穴２６ａを備える第１の鋼板２と、磁石２３，２４が挿入固定されるスロット２１，２２よりも内径側に第１の穴２６ａより大きい樹脂１０が充填される第２の穴２６ｂを備える第２の鋼板２と、を交互に積層し、第１，２の穴２６ａ，２６ｂを軸方向に連通した樹脂１０が充填される樹脂充填穴２６を備える。そして、第１の鋼板２と第２の鋼板２との間に、第２の穴２６ｂとロータシャフト５の軸穴２５ａとを連通させる空気排出通路２７を備えていることを特徴としている。このため、樹脂充填穴２６へ樹脂１０を充填した際に、大径穴２６ｂへの樹脂１０の充填に連れて、大径穴２６ｂ内に残留する空気１１が空気排出通路２７を経由して、磁気特性に影響の出ない部位へ排出される。このため、樹脂充填穴２６に充填された樹脂１０内に空気溜まり１３が形成されることを防止できる。

その結果、樹脂充填穴２６に充填された樹脂１０内に空気溜まり１３が形成されることを防止できるため、充填樹脂１０の強度の低下を防止でき、ロータの捩れ方向の剛性及び曲げ方向の剛性の低下を防止でき、ロータ回転時の騒音・振動の悪化を防止できる。また、複数ある樹脂充填孔２６に空気だまり１３を発生させないため、充填樹脂１０と空気だまり１３との質量の偏在による回転バランスの低下もなく、ロータ回転時の騒音・振動の悪化を防止できる。結果として、小径穴２６ａ及び大径穴２６ｂからなる樹脂充填穴２６内に充填した樹脂１０と電磁鋼板２との接着面積の増加による鋼板２同士の強固な接着を確保でき、ロータの剛性を向上させることができる。

（イ）空気排出通路２７は、樹脂充填穴２６に充填される充填用樹脂１０に含まれるフィラーの径寸法より小さい径寸法に形成されている。このため、樹脂１０が空気排出通路２７を通過して排出されることを防止でき、樹脂充填穴２６への樹脂１０の充填圧力・密度を増加でき、充填樹脂１０の強度を高めることができる。

（ウ）空気排出通路２７は、樹脂充填穴２６とロータシャフト５の軸穴２５ａとの間の第１の鋼板２若しくは第２の鋼板２に対してコイニング若しくは研磨を施して薄肉化することにより形成する。即ち、多数の鋼板２の内の少なくとも一つ置きに積層される鋼板２に対して、樹脂充填穴２６を構成する穴２６ａ，２６ｂとロータシャフト５が挿入される軸穴２５ａとの間の鋼板２部位に対してコイニング若しくは研磨を施して薄肉部２８に形成する。そして、薄肉部２８により、第１の鋼板２と第２の鋼板２との間に、第２の穴２６ｂとロータシャフト５の軸穴２５ａとを連通させる空気排出通路２７を形成する。言い換えれば、空気排出通路２７は鋼板２の表面をコイニングや研磨により鋼板２を薄肉化して形成するものである。このため、鋼板２への加工度合いを小さく抑えて、安価に形成することができる。

（エ）第１の鋼板２と第２の鋼板２とを交互に積層して形成したロータコア１の軸穴２５ａにロータシャフト５を嵌合させた組立状態において、ロータコア１の樹脂充填穴２６、及び、樹脂充填穴２６に空気排出通路２７を介して連通する軸穴２５ａとロータシャフト５間の空間に、樹脂１０を充填してなる。即ち、ロータコア１の樹脂充填穴２６に樹脂１０を注入して、樹脂充填穴２６に残留する空気１１を空気排出通路２７を介して軸穴２５ａに排出しつつ、樹脂１０を樹脂充填穴２６に充填し、次いで、樹脂１０を樹脂充填穴２６から空気排出通路２７を経由させて軸穴２５ａへ押出し、樹脂１０を軸穴２５ａとロータシャフト５間の空間に充填する。このため、空気排出通路２７を経由して押出された樹脂１０が、ロータシャフト５と軸穴２５ａとの隙間に充填されることとなり、ロータコア１とロータシャフト５との締結力を増加でき、ロータの剛性を増加させることができる。

（第２実施形態）
図６〜８は、本発明を適用した回転電機用ロータとその製造方法の第２実施形態を示し、図６は永久磁石を内蔵するロータコアの正面図、図７はカシメ部の平面図及びＢ−Ｂ断面図、図８は図７のＣ−Ｃ線に沿うカシメ部の断面図である。本実施形態においては、空気排出通路を当該部位の積層鋼板をかしめることにより形成する構成を第１実施形態に追加したものである。なお、第１実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。

図６において、本実施形態の回転電機用ロータは、樹脂充填穴２６と軸穴２５ａとの間の鋼板２部分にカシメ突起３５を設け、カシメ突起３５を係合させることにより、隣接する鋼板２同士を結合するよう構成している。カシメ突起３５は、図７、８に示すように、平行な一対の剪断面３４を鋼板２の半径方向に形成しつつ、一対の剪断面３４に挟まれる領域をいずれか一方の面側に打ち出して突起とすることにより形成している。このため、カシメ突起３５は、剪断面３４を両端に備える突起となる。カシメ突起３５の打ち出し形状は、図示例では、台形状としているが、円弧状であってもよい。

カシメ突起３５は、鋼板２をいずれかの面側に打ち出して形成するため、一対の剪断面３４に挟まれる領域に連なる周辺領域の鋼板２をカシメ突起３５側へ引込みつつ、一対の剪断面３４に挟まれる領域の鋼板２が伸ばされる。このため、一対の剪断面３４間の領域及びそれに連なる領域の鋼板２の厚さ寸法が、他の一般領域の鋼板２の厚さ寸法に比較して、僅かに薄くなる薄肉部２８ａとなる。

このカシメ突起３５による鋼板２同士の結合は、既に積層されている鋼板２のカシメ突起３５を構成する一対の剪断面３４間に、積層しようとする鋼板２のカシメ突起３５が合致するように、剪断面３４同士を係合させて行う。カシメ突起３５により結合された鋼板２は、カシメ突起３５同士が背面と先端とを沿わせて重なり合い、また、剪断面３４同士は互いに締り嵌め状態で嵌合して、一体化される。

また、カシメ突起３５により結合された鋼板２は、他の一般領域の鋼板２が密着していても、カシメ突起３５及びそれに連なる領域においては、鋼板２の厚さ寸法が、他の一般領域の鋼板２の厚さ寸法に比較して、僅かに薄くなる薄肉部２８ａとなっている。このため、互いに僅かな隙間が発生する。この隙間は、「カシメ浮き」とも称される。この隙間は、鋼板２の樹脂充填穴２６と軸穴２５ａとの間の領域において、一対の剪断面３４が鋼板２の半径方向に設けられており、また、カシメ突起３５及びそれに連なる領域が鋼板２の半径方向に位置している。このため、この隙間は、軸穴２５ａと樹脂充填穴２６とを連通させる通路、即ち、空気排出通路２７ａを構成している。

本実施形態においても、小径穴２６ａと大径穴２６ｂとを備える電磁鋼板２を積層して形成した樹脂充填穴２６を備えるものにおいて、カシメ突起３５の加工により鋼板２間に形成される隙間により形成した、大径穴２６ｂと軸穴２５ａとを連通させる空気排出通路２７ａを備える。このため、樹脂充填穴２６に樹脂１０を充填した場合に、第１実施形態と同様に、樹脂充填穴２６に残留する空気１１を外部へ速やかに排出させることができる。このため、樹脂充填穴２６に充填された樹脂１０内に空気溜まり１３が生じることを防止できる。結果として、充填樹脂１０の強度低下を防止でき、ロータの剛性を向上させることができる。

また、空気排出通路２７ａは、鋼板２をプレス加工する際に、同時に加工できるカシメ突起３５の加工により形成するものであるため、鋼板２への加工度合いを小さく抑えて、安価に形成することができる。

また、本実施形態においても、積層した電磁鋼板２をロータシャフト５に装着して一体化した組立状態において、樹脂充填穴２６に樹脂１０を充填し、大径穴２６ｂに残留する空気１１を空気排出通路２７ａを経由して排出させ、次いで、樹脂充填穴２６に充填された樹脂１０も空気排出通路２７ａへ押出されるようにしてもよい。こうすることにより、空気排出通路２７ａを経由して押出された樹脂１０が、ロータシャフト５と軸穴２５ａとの隙間に充填されることとなり、ロータコア１とロータシャフト５との締結力を増加でき、ロータの剛性を増加させることができる。

本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）、（イ）、（エ）に加えて以下に記載した効果を奏することができる。

（オ）空気排出通路２７ａは、樹脂充填穴２６とロータシャフト５の軸穴２５ａとの間の第１、２の鋼板２に対して、第１，２鋼板２同士を連結するカシメ突起３５を形成することによる薄肉化により、形成する。即ち、樹脂充填穴２６を構成する第１の穴２６ａを備えると共に第１の穴２６ａとロータシャフト５の軸穴２５ａとの間の鋼板２部位に対して隣接して積層される鋼板２と係合するカシメ突起３５を形成することにより薄肉部２８ａとなった第１の鋼板２を用いる。また、第１の穴２６ａより大きく形成されて樹脂充填穴２６を構成する第２の穴２６ｂを備えると共に第２の穴２６ｂとロータシャフト５の軸穴２５ａとの間の鋼板２に対して隣接して積層される鋼板２と係合するカシメ突起３５を形成することにより薄肉部２８ａとなった第２の鋼板２を用いる。そして、第１，２の鋼板２をカシメ突起３５同士を係合させて交互に積層して、樹脂１０が充填される樹脂充填穴２６を形成し、また、カシメ突起３５の形成により得られた薄肉部２８ａにより、第１の鋼板２と第２の鋼板２との間に、第２の穴２６ｂとロータシャフト５の軸穴２５ａとを連通させる空気排出通路２７ａを形成する。これにより、空気排出通路２７ａは、鋼板２をプレス加工する際に、同時に加工できるカシメ突起３５により形成するものであるため、鋼板２への加工度合いを小さく抑えて、安価に形成することができる。

１ ロータコア
２ 鋼板
５ ロータシャフト
１０ 樹脂
１１ 空気
１２ 気泡
１３ 空気溜まり
２１，２２ スロット
２３，２４ 磁石
２５ａ 軸穴
２６ 樹脂充填穴
２６ａ 第１の穴としての小径穴
２６ｂ 第２の穴としての大径穴
２７，２７ａ 空気排出通路
２８、２８ａ 薄肉部
３０ コイニング加工
３１ 表面研磨加工
３４ 剪断面
３５ カシメ突起

Claims (8)

1. 磁石が挿入固定されるスロットよりも内径側に樹脂が充填される第１の穴を備える第１の鋼板と、磁石が挿入固定されるスロットよりも内径側に前記第１の穴より大きい樹脂が充填される第２の穴を備える第２の鋼板と、を交互に積層して、前記第１，２の穴を軸方向に連通させて樹脂が充填される樹脂充填穴を形成した回転電機用ロータであって、
   前記第１の鋼板の下面又は前記第２の鋼板の上面に、前記第２の穴とロータシャフト挿入用の軸穴とを連通させる空気排出通路を形成している
   ことを特徴とする回転電機用ロータ。
2. 前記空気排出通路は、樹脂充填穴に充填される充填用樹脂に含まれるフィラーの径寸法より小さい径寸法に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機用ロータ。
3. 前記空気排出通路は、前記樹脂充填穴とロータシャフト挿入用の軸穴との間の第１の鋼板若しくは第２の鋼板に対してコイニング若しくは研磨を施して薄肉化することにより形成する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機用ロータ。
4. 前記空気排出通路は、前記樹脂充填穴とロータシャフト挿入用の軸穴との間の前記第１、２の鋼板に対して、第１，２鋼板同士を連結するカシメ突起を形成することによる薄肉化により、形成する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機用ロータ。
5. 前記第１の鋼板と第２の鋼板とを交互に積層して形成したロータコアの軸穴にロータシャフトを嵌合させた組立状態において、前記ロータコアの樹脂充填穴、前記空気排出通路、及び前記軸穴と前記ロータシャフトとの間の空間に、樹脂を充填してなる
   ことを特徴とする請求項１、請求項３または請求項４のいずれか一つに記載の回転電機用ロータ。
6. 多数の鋼板を積層して、磁石が挿入固定されるスロットよりも内径側に樹脂充填穴を備える回転電機用ロータの製造方法であって、
   前記多数の鋼板の内の少なくとも一つ置きに積層される鋼板に対して、樹脂充填穴を構成する穴とロータシャフトが挿入される軸穴との間の鋼板部位に対してコイニング若しくは研磨を施して薄肉部に形成し、
   前記樹脂充填穴を構成する第１の穴を備える第１の鋼板と、前記第１の穴より大きく形成されて樹脂充填穴を構成する第２の穴を備える第２の鋼板と、を交互に積層して、樹脂が充填される樹脂充填穴を形成し、
   前記薄肉部により、前記第１の鋼板の下面又は前記第２の鋼板の上面に、前記第２の穴とロータシャフト挿入用の軸穴とを連通させる空気排出通路を形成する
   ことを特徴とする回転電機用ロータの製造方法。
7. 多数の鋼板を積層して、磁石が挿入固定されるスロットよりも内径側に樹脂充填穴を備える回転電機用ロータの製造方法であって、
   前記樹脂充填穴を構成する第１の穴を備えると共に第１の穴とロータシャフト挿入用の軸穴との間の鋼板部位に対して隣接して積層される鋼板と係合するカシメ突起を形成することにより薄肉部となった第１の鋼板と、
   前記第１の穴より大きく形成されて樹脂充填穴を構成する第２の穴を備えると共に第２の穴とロータシャフト挿入用の軸穴との間の鋼板に対して隣接して積層される鋼板と係合するカシメ突起を形成することにより薄肉部となった第２の鋼板と、をカシメ突起同士を係合させて交互に積層して、樹脂が充填される樹脂充填穴を形成し、
   前記カシメ突起の形成により得られた薄肉部により、前記第１の鋼板の下面又は前記第２の鋼板の上面に、前記第２の穴とロータシャフト挿入用の軸穴とを連通させる空気排出通路を形成した
   ことを特徴とする回転電機用ロータの製造方法。
8. 前記第１の鋼板と第２の鋼板とを交互に積層して形成したロータコアの軸穴にロータシャフトを嵌合させた組立状態において、
   前記ロータコアの樹脂充填穴に樹脂を注入して、樹脂充填穴に残留する空気を空気排出通路を介して軸穴に排出しつつ、樹脂を樹脂充填穴に充填し、
   次いで、樹脂を樹脂充填穴から空気排出通路を経由させて軸穴へ押出し、樹脂を軸穴とロータシャフト間の空間に充填する
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の回転電機用ロータの製造方法。

Images