JP6194744B2 - ローターコア - Google Patents

Description

この発明は、ローターコアに関する。

磁石挿入孔が形成された多数の電磁鋼板を積み重ねて、磁石挿入孔に磁石を挿通した電動機のローターコアが知られている。そして、特許文献１では、ローターコアを樹脂液槽に浸漬する。このようにすれば、電磁鋼板間に接着剤が含浸し、電磁鋼板同士が接着されるので、ローターコアの剛性が向上するとしている。

特開２００２−１９１１４３号公報

しかしながら、各電磁鋼板間の隙間は非常に小さい。そのため、多数の電磁鋼板を積み重ねた状態のローターコアを樹脂液槽に浸漬しても、電磁鋼板間に接着剤がほとんど含浸せず、所望の通りにはローターコアの剛性が向上しなかった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、剛性の高いローターコアを提供することである。

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。

本発明によるローターコアのひとつの実施形態は、樹脂が流し込まれる孔が形成された
一の電磁鋼板と、前記一の電磁鋼板に重ねらたときに、前記一の電磁鋼板の孔に対して一
部分では重複するが他の部分では重複しない孔が形成された別の電磁鋼板と、を有し、一の電磁鋼板の孔及び前記別の電磁鋼板の孔は、多角形であり、一の電磁鋼板の孔及び別の電磁鋼板の孔は、一の電磁鋼板及び別の電磁鋼板を重ねたときに、互いの重心位置が一致しつつ回転した位置関係となるように形成されている、ことを特徴とする。

この態様によれば、孔に樹脂が流し込まれると、その樹脂が、直接重ねられる電磁鋼板の孔近傍の領域であって電磁鋼板が接面しない領域に入り込む。この状態で樹脂が硬化すると、電磁鋼板同士が強固に接着されて、ローターコアの剛性が向上する。

図１は、本発明によるローターコアの第１実施形態を説明する図である。 図２は、本発明によるローターコアの第２実施形態を説明するローターコアの正面図である。 図３は、本発明によるローターコアの第３実施形態を説明するローターコアの正面図である。 図４は、本発明によるローターコアの第４実施形態を説明するローターコアの正面図である。 図５は、本発明によるローターコアの第５実施形態を説明する図である。 図６は、孔の形状のバリエーションを例示する図である。 図７は、本発明によるローターコアの第６実施形態を説明する図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明によるローターコアの第１実施形態を説明する図であり、図１(Ａ)はローターコアの正面図、図１(Ｂ)はローターコアの部分断面図である。

ローターコア１０は、ローターシャフト１１の周囲に、多数の電磁鋼板１２が取り付けられている。

図１(Ａ)に示されるように、ローターシャフト１１の外周面には、凹部１１ａが形成されている。この凹部１１ａに電磁鋼板１２の内周面に突出する凸部１２ａが嵌められる。このような構造であるので、電磁鋼板１２は、ローターシャフト１１に対して回転方向の位置が決められる。

電磁鋼板１２には、永久磁石を挿入するための磁石孔１２Ｒ，１２Ｌ，１２Ｃとともに、電磁鋼板１２を軽量化するための孔１２Ｈが形成されている。磁石孔１２Ｒ，１２Ｌは、Ｖ形状を成す。本実施形態では、８組の磁石孔１２Ｒ，１２Ｌが形成されている。磁石孔１２Ｃは、磁石孔１２Ｒ，１２Ｌの間であって磁石孔１２Ｒ，１２Ｌの外周側に形成されている。孔１２Ｈは、磁石孔１２Ｒ，１２Ｌの内周側に形成されている。また本実施形態では、孔１２Ｈは円形である。

図１(Ｂ)に示されるように、多数の電磁鋼板が積み重ねられている。図１(Ｂ)では、６枚の電磁鋼板１２−１〜１２−６だけが抜き出されて示されている。

各電磁鋼板が順次ローターシャフト１１に通されて重ねられる。この状態で、各電磁鋼板の磁石孔１２Ｒ，１２Ｌ，１２Ｃの位置は、一致する。しかしながら、孔１２Ｈについては、直接重ねられる電磁鋼板（たとえば電磁鋼板１２−１と電磁鋼板１２−２）を見ると、一部分が重複するが、他の部分では重複しない。なおこの実施形態では、直接重ねられる電磁鋼板の孔同士が互いに周方向にズレた位置関係となるように形成される。さらに詳述すると、電磁鋼板１２−１の孔１２Ｈ−１は、中心が、磁石孔１２Ｒ，１２Ｌが成すＶ形状の頂部とローターシャフト１１の中心Ｏとを結ぶ線上であって、頂部よりも内側に形成されている。電磁鋼板１２−２の孔１２Ｈ−２は、中心が、磁石孔１２Ｒ，１２Ｌが成すＶ形状の頂部とローターシャフト１１の中心Ｏとを結ぶ線よりも、中心Ｏの回りに右回転した位置に形成されている。

この状態、すなわち、ローターシャフト１１の回りに多数の電磁鋼板が積み重ねられた状態で、図１（Ｂ）の矢印のように、孔１２Ｈに接着剤を含んだ樹脂が流し込まれる。

すると、樹脂は、図１（Ｂ）の矢印のように、直接重ねられる電磁鋼板の孔近傍の領域であって電磁鋼板が接面しない領域に入り込む。この状態で樹脂（接着剤）が硬化すると、電磁鋼板同士が強固に接着されて、ローターコアの剛性が向上する。特に本実施形態のように、直接重ねられる電磁鋼板の孔が周方向にズレていると、ローターシャフト１１の捻れ方向の剛性を高くすることができる。

また本実施形態によれば、孔が円形であるので、形成が容易である。

（第２実施形態）
図２は、本発明によるローターコアの第２実施形態を説明するローターコアの正面図である。

なお以下では前述と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。

第１実施形態では、電磁鋼板１２−１の孔１２Ｈ−１は、中心が、磁石孔１２Ｒ，１２Ｌが成すＶ形状の頂部とローターシャフト１１の中心Ｏとを結ぶ線上であって、頂部よりも内側に形成されていた。そして、電磁鋼板１２−２の孔１２Ｈ−２は、中心が、磁石孔１２Ｒ，１２Ｌが成すＶ形状の頂部とローターシャフト１１の中心Ｏとを結ぶ線よりも、中心Ｏの回りに右回転した位置に形成されている。

これに対して、本実施形態では、電磁鋼板１２−１の孔１２Ｈ−１は、中心が、磁石孔１２Ｒ，１２Ｌが成すＶ形状の頂部とローターシャフト１１の中心Ｏとを結ぶ線よりも、中心Ｏの回りに所定角度だけ左回転した位置に形成されている。そして、電磁鋼板１２−２の孔１２Ｈ−２は、中心が、磁石孔１２Ｒ，１２Ｌが成すＶ形状の頂部とローターシャフト１１の中心Ｏとを結ぶ線よりも、中心Ｏの回りに所定角度だけ右回転した位置に形成されている。孔１２Ｈ−１が左回転移動する角度と、孔１２Ｈ−２が右回転移動する角度とが同じである。このようにすれば、同じ電磁鋼板１２を裏返して用いることで、上下に重なる２種類の電磁鋼板とすることができ、製造コストを低減できる。

（第３実施形態）
図３は、本発明によるローターコアの第３実施形態を説明するローターコアの正面図である。

この第３実施形態では、電磁鋼板１２−１の孔１２Ｈ−１と電磁鋼板１２−２の孔１２Ｈ−２とが、径方向にズレた位置に形成される。このようにすれば、ローターシャフト１１の曲げ方向の剛性を高くすることができる。

（第４実施形態）
図４は、本発明によるローターコアの第４実施形態を説明するローターコアの正面図である。

この第４実施形態では、電磁鋼板１２−１の孔１２Ｈ−１と電磁鋼板１２−２の孔１２Ｈ−２とが、周方向及び径方向の間の方向にズレた位置に形成される。このようにすれば、ローターシャフト１１の捻れ方向及び曲げ方向の剛性を高くすることができる。

（第５実施形態）
図５は、本発明によるローターコアの第５実施形態を説明する図である。図５（Ａ）は一の電磁鋼板の正面図である。図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示した一の電磁鋼板に重ねられる別の電磁鋼板の正面図である。図５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示した一の電磁鋼板と、図５（Ｂ）に示した別の電磁鋼板とを重ねた状態を示す正面図である。

この第５実施形態では、各電磁鋼板の孔１２Ｈは、三角形である。

この第５実施形態では、図５（Ａ）に示されるように、凸部１２ａが上下になるように一の電磁鋼板１２−１を置いて、左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸としたときに、Ｘ軸及びＹ軸上の孔Ｈ１は、底辺が外周側であって頂点が中心Ｏを向くように形成されている。またＸ軸及びＹ軸と４５度を成す２本の軸上の孔Ｈ２は、底辺が中心Ｏ側であって頂点が外周側を向くように形成されている。

また図５（Ｂ）に示されるように、凸部１２ａが上下になるように別の電磁鋼板１２−２を置いて、左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸としたときに、Ｘ軸及びＹ軸上の孔Ｈ１は、底辺が外周側であって頂点が中心Ｏを向くように形成されている。またＸ軸及びＹ軸と４５度を成す２本の軸上の孔Ｈ２は、底辺が中心Ｏ側であって頂点が外周側を向くように形成されている。

別の電磁鋼板１２−２に形成されている孔Ｈ１及び孔Ｈ２は、一の電磁鋼板１２−１に形成されている孔Ｈ１及び孔Ｈ２に対して、重心位置が一致し、向きが反対方向となる関係にある。

このような一の電磁鋼板１２−１及び別の電磁鋼板１２−２が順次ローターシャフト１１に通されて重ねられる(図５(Ｃ))。この状態、すなわち、ローターシャフト１１の回りに多数の電磁鋼板が積み重ねられた状態で、孔１２Ｈに接着剤を含んだ樹脂が流し込まれてローターコアが製造される。

このように孔Ｈ１及び孔Ｈ２の形状が三角形（多角形）であっても、電磁鋼板同士が強固に接着されることとなり、ローターコアの剛性が向上する。

また別の電磁鋼板１２−２に形成されている孔Ｈ１及び孔Ｈ２が、一の電磁鋼板１２−１に形成されている孔Ｈ１及び孔Ｈ２に対して、重心位置が一致し、向きが反対方向となる関係にあるので、全体的なバランスがよい。

なお図５では、孔の形状を三角形としたが、これには限られない。図６（Ａ）のように角Ｒが形成されていてもよい。このように角Ｒが形成されていれば、応力の集中を避けることができる点で好ましい。また図６（Ｂ）のような台形であってもよいし、その他の多角形であってもよい。

（第６実施形態）
図７は、本発明によるローターコアの第６実施形態を説明する図である。

この第６実施形態では、各電磁鋼板を順次重ねたときに、直接重なる電磁鋼板（たとえば電磁鋼板１２−１及び電磁鋼板１２−２）の孔（たとえば孔１２Ｈ−１及び孔１２Ｈ−２）の近傍の領域であって電磁鋼板が接面しない非接面領域（たとえば領域１２１−１及び領域１２１−２）の表面面粗度は、電磁鋼板が接面する接面領域の表面面粗度よりも粗い。

このようになっているので、樹脂の接着力がさらに強固になり、ローターコアの剛性が一層向上するのである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

たとえば、各孔の具体的な形状は、上記形状に限られない。適宜変形可能である。

また上記実施形態では、永久磁石を挿入するための磁石孔１２Ｒ，１２Ｌ，１２Ｃが形成されているとしたが、このようなローターコアには限られない。巻線を巻くタイプなどであってもよい。

上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

１０ ローターコア
１１ ローターシャフト
１２ 電磁鋼板
１２Ｈ 孔

Claims (8)

1. 樹脂が流し込まれる孔が形成された一の電磁鋼板と、
   前記一の電磁鋼板に重ねらたときに、前記一の電磁鋼板の孔に対して一部分では重複す
   るが他の部分では重複しない孔が形成された別の電磁鋼板と、
   を有し、
   前記一の電磁鋼板の孔及び前記別の電磁鋼板の孔は、多角形であり、
   前記一の電磁鋼板の孔及び前記別の電磁鋼板の孔は、前記一の電磁鋼板及び前記別の電
   磁鋼板を重ねたときに、互いの重心位置が一致しつつ回転した位置関係となるように形成
   されている、
   ローターコア。
2. 請求項１に記載のローターコアにおいて、
   前記一の電磁鋼板の孔及び前記別の電磁鋼板の孔は、多角形であって角Ｒが形成されて
   いる、
   ローターコア。
3. 樹脂が流し込まれる孔が形成された一の電磁鋼板と、
   前記一の電磁鋼板に重ねらたときに、前記一の電磁鋼板の孔に対して一部分では重複す
   るが他の部分では重複しない孔が形成された別の電磁鋼板と、
   を有するローターコアにおいて、
   前記一の電磁鋼板及び前記別の電磁鋼板を重ねたときに、前記一の電磁鋼板及び前記別
   の電磁鋼板のいずれか一方の電磁鋼板の孔の近傍の領域であっていずれか他方の電磁鋼板
   に接面しない非接面領域の表面面粗度は、前記いずれか他方の電磁鋼板に接面する接面領
   域の表面面粗度よりも粗い、
   ローターコア。
4. 請求項３に記載のローターコアにおいて、
   前記一の電磁鋼板の孔及び前記別の電磁鋼板の孔は、円形である、
   ローターコア。
5. 請求項３に記載のローターコアにおいて、
   前記一の電磁鋼板の孔及び前記別の電磁鋼板の孔は、多角形である、
   ローターコア。
6. 請求項５に記載のローターコアにおいて、
   前記一の電磁鋼板の孔及び前記別の電磁鋼板の孔は、多角形であって角Ｒが形成されて
   いる、
   ローターコア。
7. 請求項５又は請求項６に記載のローターコアにおいて、
   前記一の電磁鋼板の孔及び前記別の電磁鋼板の孔は、前記一の電磁鋼板及び前記別の電
   磁鋼板を重ねたときに、互いの重心位置が一致しつつ回転した位置関係となるように形成
   されている、
   ローターコア。
8. 請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載のローターコアにおいて、
   前記一の電磁鋼板の孔及び前記別の電磁鋼板の孔は、前記一の電磁鋼板及び前記別の電
   磁鋼板を重ねたときに、互いに周方向及び径方向のうち少なくともいずれか一方の方向にズレた位置関係となるように形成されている、
   ローターコア。

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