JP6807363B2 - ロータコア - Google Patents
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Description
ロータシャフトが締め付けられるロータシャフト孔と、
径方向において該ロータシャフト孔の外側に設けられ、周方向に配置された複数の孔部を有する第1孔部群と、
前記径方向において前記ロータシャフト孔と前記第1孔部群との間に設けられたシャフト保持部と、
前記径方向において前記第1孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第2孔部群と、
前記径方向において前記第1孔部群と前記第2孔部群との間に設けられた第1円環部と、
前記径方向において前記第2孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第3孔部群と、
前記径方向において前記第2孔部群と前記第3孔部群との間に設けられた第2円環部と、
前記径方向において前記第3孔部群の外側に設けられ、それぞれ磁石が挿入される複数の磁石挿入孔を有する電磁部と、を備えた、ロータコアであって、
前記第2孔部群の各孔部の径方向内側端部は、前記第1孔部群の各孔部の径方向外側端部よりも径方向外側に位置し、
前記第3孔部群の各孔部の径方向内側端部は、前記第2孔部群の各孔部の径方向外側端部よりも径方向外側に位置し、
前記第2円環部の幅は、前記第1円環部の幅よりも太い。
また、本発明は、
ロータシャフトが締め付けられるロータシャフト孔と、
径方向において該ロータシャフト孔の外側に設けられ、周方向に配置された複数の孔部を有する第1孔部群と、
前記径方向において前記ロータシャフト孔と前記第1孔部群との間に設けられたシャフト保持部と、
前記径方向において前記第1孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第2孔部群と、
前記径方向において前記第1孔部群と前記第2孔部群との間に設けられた第1円環部と、
前記径方向において前記第2孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第3孔部群と、
前記径方向において前記第2孔部群と前記第3孔部群との間に設けられた第2円環部と、
前記径方向において前記第3孔部群の外側に設けられ、それぞれ磁石が挿入される複数の磁石挿入孔を有する電磁部と、を備えた、ロータコアであって、
前記第2円環部の幅は、前記第1円環部の幅よりも太く、
前記第1〜第3孔部群の各孔部は、前記径方向において外側に突出する外径側頂部を備え、
前記第2孔部群及び前記第3孔部群の各孔部は、前記径方向において内側に突出する内径側頂部を備え、
前記第1孔部群の各孔部は、径方向外側に凸の略三角形状を有し、
前記第2孔部群及び前記第3孔部群の各孔部は、径方向外側及び径方向内側に凸の略四角形状を有する。
また、本発明は、
ロータシャフトが締め付けられるロータシャフト孔と、
径方向において該ロータシャフト孔の外側に設けられ、周方向に配置された複数の孔部を有する第1孔部群と、
前記径方向において前記ロータシャフト孔と前記第1孔部群との間に設けられたシャフト保持部と、
前記径方向において前記第1孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第2孔部群と、
前記径方向において前記第1孔部群と前記第2孔部群との間に設けられた第1円環部と、
前記径方向において前記第2孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第3孔部群と、
前記径方向において前記第2孔部群と前記第3孔部群との間に設けられた第2円環部と、
前記径方向において前記第3孔部群の外側に設けられ、それぞれ磁石が挿入される複数の磁石挿入孔を有する電磁部と、を備えた、ロータコアであって、
前記第2円環部の幅は、前記第1円環部の幅よりも太く、
前記第2孔部群の各孔部は、前記第1孔部群の隣接する前記孔部間に形成されるリブの仮想延長線と交差するように配置され、
前記第2孔部群の隣接する前記孔部間に形成されるリブの幅は、前記第1孔部群の隣接する前記孔部間に形成される前記リブの幅よりも太い。
さらに、ロータコアの径方向内側に位置する第1円環部の幅は、径方向外側に位置する第2円環部の幅より細くなっているので、ロータコアは径方向内側に向かって剛性が低くなり変形しやすくなる。これにより、ロータシャフトの締付荷重を第1円環部が拡開するように変形することによって吸収でき、ロータコアの外周部が変形するのを抑制できる。
ロータコア1は、複数の電磁鋼板をロータシャフト2の軸方向に積層して構成され、ロータコア1に組付けられるロータシャフト2及び複数の磁石3と共にモータのロータを構成する。
図2に示すように、第1孔部群6の隣接する孔部5間には、リブ16が形成される。第2孔部群9の各孔部8は、ロータコア1の中心CLとリブ16の周方向中心位置とを通るリブ16の仮想延長線である仮想線L1と交差するように配置されている。すなわち、第1孔部群6の孔部5と第2孔部群9の孔部8とは、周方向において互い違いに配置されている。これにより、遠心力を第2孔部群9の孔部8で吸収することができ、遠心力がリブ16に伝わるのを抑制できる。
図3Aに示すように、第1孔部群6の各孔部5は、径方向外側に凸の略三角形状である。第1孔部群6の孔部5は、周方向両端部を形成する第1端部5a及び第2端部5bと、第1端部5a及び第2端部5bよりもロータコア1の中心CLからの径方向距離が長く、径方向外側の頂部を形成する外径側頂部5cと、を有する。さらに、第1孔部群6の孔部5は、第1端部5aから外径側頂部5cへと略直線状に延びる第1外周壁5fと、第2端部5bから外径側頂部5cへと略直線状に延びる第2外周壁5gと、を有する外周壁5eを備える。また、第1孔部群6の孔部5は、仮想線L2と略直交し、第1端部5aから第2端部5bへと略直線状に延びる内周壁5hを備える。
θ1+2φ≧θ2≧θ1 ・・・(1)
F1=2・f1・cos(θ1/2) ・・・(2)
同様に、力F2によって第1内周壁8iに生じる張力をf2とすると、次の式(3)が成り立つ。
F2=2・f2・cos(θ2/2) ・・・(3)
Fa=f1・cosθ3+f2・cosθ4 ・・・(4)
さらに、第1端部8aに作用する力Faは、仮想線L8に沿って交点Yに向かう方向にのみ作用するので、仮想線L8に直交する成分は打ち消し合い、次の式(5)が成り立つ。
f1・sinθ3=f2・sinθ4 ・・・(5)
θ3=90°−(θ1+φ)/2 ・・・(6)
θ4=90°−(θ2−φ)/2 ・・・(7)
θ1+φ≧θ2−φ ・・・(9)
θ2≧θ1 ・・・(10)
θ5+2σ≧θ6≧θ5 ・・・(13)
径方向において該ロータシャフト孔の外側に設けられ、周方向に配置された複数の孔部(孔部5)を有する第1孔部群(第1孔部群6)と、
前記径方向において前記ロータシャフト孔と前記第1孔部群との間に設けられたシャフト保持部(シャフト保持部7)と、
前記径方向において該第1孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部(孔部8)を有する第2孔部群(第2孔部群9)と、
前記径方向において前記第1孔部群と前記第2孔部群との間に設けられた第1円環部(第1円環部10)と、
前記径方向において前記第2孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部(孔部11)を有する第3孔部群(第3孔部群12)と、
前記径方向において前記第2孔部群と前記第3孔部群との間に設けられた第2円環部(第2円環部13)と、
前記径方向において前記第3孔部群の外側に設けられ、それぞれ磁石(磁石3)が挿入される複数の磁石挿入孔(磁石挿入孔14)を有する電磁部(電磁部15)と、を備えた、ロータコア(ロータコア1)であって、
前記第2円環部の幅(幅W13)は、前記第1円環部の幅(幅W10)よりも太い、ロータコア。
さらに、ロータコアの径方向内側に位置する第1円環部の幅は、径方向外側に位置する第2円環部の幅より細くなっているので、ロータコアは径方向内側に向かって剛性が低くなり変形しやすくなる。これにより、ロータシャフトの締付荷重を第1円環部が拡開するように変形することによって吸収でき、ロータコアの外周部が変形するのを抑制できる。
したがって、遠心力によってロータコアの外周部が変形するのを抑制しつつ、ロータシャフトの締付荷重によりロータコアの外周部が変形するのを抑制できる。
前記第3孔部群の孔部の内周壁(内周壁11h)は、前記第2円環部を挟んで対向する前記第2孔部群の孔部の外周壁(外周壁8e)と略平行であり、
前記第2孔部群の孔部の内周壁(内周壁8h)は、前記第1円環部を挟んで対向する前記第1孔部群の孔部の外周壁(外周壁5e)と略平行であり、
前記第2円環部の幅は、前記第3孔部群の孔部の内周壁と前記第2孔部群の孔部の外周壁との距離であり、
前記第1円環部の幅は、前記第2孔部群の孔部の内周壁と前記第1孔部群の孔部の外周壁との距離である、ロータコア。
前記第1〜第3孔部群の各孔部は、前記径方向において外側に突出する外径側頂部(外径側頂部5c、8c、11c)を備え、
前記第2孔部群及び前記第3孔部群の各孔部は、前記径方向において内側に突出する内径側頂部(内径側頂部8d、11d)を備え、
前記第1孔部群の各孔部は、径方向外側に凸の略三角形状を有し、
前記第2孔部群及び前記第3孔部群の各孔部は、径方向外側及び径方向内側に凸の略四角形状を有する、ロータコア。
また、第2及び第3孔部群の各孔部は、ロータシャフトの締付荷重に対して、内径側頂部が径方向外側に押されるように変形する。この孔部の変形によって、ロータシャフトの締付荷重は、孔部で吸収される。これにより、ロータシャフトの締付荷重がロータコアの径方向外側に伝わることを抑制できるので、ロータシャフトの締付荷重によってロータコア1の外周部が変形するのを抑制できる。
前記第1孔部群〜前記第3孔部群の各孔部は、
周方向両端部を形成する第1端部(第1端部5a、8a、11a)及び第2端部(第2端部5b、8b、11b)と、
前記第1端部から前記外径側頂部へと延びる第1外周壁(第1外周壁5f、8f、11f)、及び前記第2端部から前記外径側頂部へと延びる第2外周壁(第2外周壁5g、8g、11g)を有する外周壁(外周壁5e、8e、11e)と、を備え、
前記外径側頂部は、前記ロータコアの中心(中心CL)と前記第1端部とを結ぶ仮想線(仮想線L3、L7、L11)と直交し、前記第1端部を通る仮想線(仮想線L4、L8、L12)と、前記ロータコアの前記中心と前記第2端部とを結ぶ仮想線(仮想線L5、L9、L13)と直交し、前記第2端部を通る仮想線(仮想線L6、L10、L14)との交点(交点X、Y、Z)よりも径方向外側に位置している、ロータコア。
前記第2孔部群の各孔部は、前記第1孔部群の隣接する前記孔部間に形成されるリブ(リブ16)の仮想延長線(仮想線L1)と交差するように配置され、
前記第2孔部群の隣接する前記孔部間に形成されるリブ(リブ17)の幅(幅W17)は、前記第1孔部群の隣接する前記孔部間に形成される前記リブの幅(幅W16)よりも太い、ロータコア。
また、ロータコアの径方向外側に位置する、第2孔部群の隣接する孔部間に形成されるリブは、径方向において内側に位置する、第1孔部群の隣接する孔部間に形成されるリブよりも太いので、ロータコアの径方向外側の剛性が高くなり変形しにくくなる。これにより、遠心力によってロータコアの外周部が変形するのを抑制でき、また、遠心力に対するリブへの応力集中を緩和できる。
前記第3孔部群の各孔部は、前記第2孔部群の隣接する前記孔部間に形成される前記リブの仮想延長線(仮想線L2)と交差するように配置され、
前記第3孔部群の隣接する前記孔部間に形成されるリブ(リブ18)の幅(幅W18)は、前記第2孔部群の隣接する前記孔部間に形成される前記リブの前記幅よりも太い、ロータコア。
さらに(6)によれば、ロータコアの径方向外側に位置するリブほど幅が太くなっている。これにより、ロータコアは径方向外側に向かって剛性が高くなり変形しにくくなるので、遠心力によってロータコアの外周部が変形するのを抑制できる。また、ロータコアの径方向外側ほど大きくなる遠心応力に対して、ロータコアの径方向外側に位置するリブほど幅が太くなっているので、リブへの応力集中を緩和できる。
2 ロータシャフト
3 磁石
4 ロータシャフト孔
5 孔部
5a 第1端部
5b 第2端部
5c 外径側頂部
5e 外周壁
5f 第1外周壁
5g 第2外周壁
6 第1孔部群
7 シャフト保持部
8 孔部
8a 第1端部
8b 第2端部
8c 外径側頂部
8d 内径側頂部
8e 外周壁
8f 第1外周壁
8g 第2外周壁
8h 内周壁
8i 第1内周壁
8j 第2内周壁
9 第2孔部群
10 第1円環部
11 孔部
11a 第1端部
11b 第2端部
11c 外径側頂部
11d 内径側頂部
11e 外周壁
11f 第1外周壁
11g 第2外周壁
11h 内周壁
12 第3孔部群
13 第2円環部
14 磁石挿入孔
15 電磁部
16、17、18 リブ
CL 中心
L1、L2 仮想線(仮想延長線)
L3〜L14 仮想線
W10、W13、W16、W17、W18 幅
X、Y、Z 交点
θ1、θ2 成す角
φ 成す角
Claims (6)
- ロータシャフトが締め付けられるロータシャフト孔と、
径方向において該ロータシャフト孔の外側に設けられ、周方向に配置された複数の孔部を有する第1孔部群と、
前記径方向において前記ロータシャフト孔と前記第1孔部群との間に設けられたシャフト保持部と、
前記径方向において前記第1孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第2孔部群と、
前記径方向において前記第1孔部群と前記第2孔部群との間に設けられた第1円環部と、
前記径方向において前記第2孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第3孔部群と、
前記径方向において前記第2孔部群と前記第3孔部群との間に設けられた第2円環部と、
前記径方向において前記第3孔部群の外側に設けられ、それぞれ磁石が挿入される複数の磁石挿入孔を有する電磁部と、を備えた、ロータコアであって、
前記第2孔部群の各孔部の径方向内側端部は、前記第1孔部群の各孔部の径方向外側端部よりも径方向外側に位置し、
前記第3孔部群の各孔部の径方向内側端部は、前記第2孔部群の各孔部の径方向外側端部よりも径方向外側に位置し、
前記第2円環部の幅は、前記第1円環部の幅よりも太い、ロータコア。 - 請求項1に記載のロータコアであって、
前記第3孔部群の孔部の内周壁は、前記第2円環部を挟んで対向する前記第2孔部群の孔部の外周壁と略平行であり、
前記第2孔部群の孔部の内周壁は、前記第1円環部を挟んで対向する前記第1孔部群の孔部の外周壁と略平行であり、
前記第2円環部の幅は、前記第3孔部群の孔部の内周壁と前記第2孔部群の孔部の外周壁との距離であり、
前記第1円環部の幅は、前記第2孔部群の孔部の内周壁と前記第1孔部群の孔部の外周壁との距離である、ロータコア。 - ロータシャフトが締め付けられるロータシャフト孔と、
径方向において該ロータシャフト孔の外側に設けられ、周方向に配置された複数の孔部を有する第1孔部群と、
前記径方向において前記ロータシャフト孔と前記第1孔部群との間に設けられたシャフト保持部と、
前記径方向において前記第1孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第2孔部群と、
前記径方向において前記第1孔部群と前記第2孔部群との間に設けられた第1円環部と、
前記径方向において前記第2孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第3孔部群と、
前記径方向において前記第2孔部群と前記第3孔部群との間に設けられた第2円環部と、
前記径方向において前記第3孔部群の外側に設けられ、それぞれ磁石が挿入される複数の磁石挿入孔を有する電磁部と、を備えた、ロータコアであって、
前記第2円環部の幅は、前記第1円環部の幅よりも太く、
前記第1〜第3孔部群の各孔部は、前記径方向において外側に突出する外径側頂部を備え、
前記第2孔部群及び前記第3孔部群の各孔部は、前記径方向において内側に突出する内径側頂部を備え、
前記第1孔部群の各孔部は、径方向外側に凸の略三角形状を有し、
前記第2孔部群及び前記第3孔部群の各孔部は、径方向外側及び径方向内側に凸の略四角形状を有する、ロータコア。 - 請求項3に記載のロータコアであって、
前記第1孔部群〜前記第3孔部群の各孔部は、
周方向両端部を形成する第1端部及び第2端部と、
前記第1端部から前記外径側頂部へと延びる第1外周壁、及び前記第2端部から前記外径側頂部へと延びる第2外周壁を有する外周壁と、を備え、
前記外径側頂部は、前記ロータコアの中心と前記第1端部とを結ぶ仮想線と直交し、前記第1端部を通る仮想線と、前記ロータコアの前記中心と前記第2端部とを結ぶ仮想線と直交し、前記第2端部を通る仮想線との交点よりも径方向外側に位置している、ロータコア。 - ロータシャフトが締め付けられるロータシャフト孔と、
径方向において該ロータシャフト孔の外側に設けられ、周方向に配置された複数の孔部を有する第1孔部群と、
前記径方向において前記ロータシャフト孔と前記第1孔部群との間に設けられたシャフト保持部と、
前記径方向において前記第1孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第2孔部群と、
前記径方向において前記第1孔部群と前記第2孔部群との間に設けられた第1円環部と、
前記径方向において前記第2孔部群の外側に設けられ、前記周方向に配置された複数の孔部を有する第3孔部群と、
前記径方向において前記第2孔部群と前記第3孔部群との間に設けられた第2円環部と、
前記径方向において前記第3孔部群の外側に設けられ、それぞれ磁石が挿入される複数の磁石挿入孔を有する電磁部と、を備えた、ロータコアであって、
前記第2円環部の幅は、前記第1円環部の幅よりも太く、
前記第2孔部群の各孔部は、前記第1孔部群の隣接する前記孔部間に形成されるリブの仮想延長線と交差するように配置され、
前記第2孔部群の隣接する前記孔部間に形成されるリブの幅は、前記第1孔部群の隣接する前記孔部間に形成される前記リブの幅よりも太い、ロータコア。 - 請求項5に記載のロータコアであって、
前記第3孔部群の各孔部は、前記第2孔部群の隣接する前記孔部間に形成される前記リブの仮想延長線と交差するように配置され、
前記第3孔部群の隣接する前記孔部間に形成されるリブの幅は、前記第2孔部群の隣接する前記孔部間に形成される前記リブの前記幅よりも太い、ロータコア。
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