WO2018100936A1 - 電動機の回転子、それを備えた電動機、およびその回転子の製造方法 - Google Patents

電動機の回転子、それを備えた電動機、およびその回転子の製造方法 Download PDF

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WO2018100936A1
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rotor
electric motor
rotating shaft
stacked body
laminate
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山口　明
藤田　克敏
和人 武田
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/024—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/26—Rotor cores with slots for windings

Definitions

  • the present disclosure relates to a rotor used in an electric motor, and more particularly, to a rotor with reduced weight balance deviation in the rotation direction, an electric motor including the rotor, and a method for manufacturing the rotor.
  • a commutator electric motor is known.
  • One of the causes of commutator motor vibration is the imbalance of weight balance in the direction of rotor rotation. That is, when the center of gravity of the rotor is decentered from the center axis of the rotor, the rotation of the rotor generates a centrifugal force proportional to the distance between the center of gravity and the center axis of the rotor.
  • the centrifugal force is proportional to the square of the rotation speed, particularly when the rotor rotates at a high speed, the centrifugal force increases. The centrifugal force due to such imbalance in weight balance generates vibration.
  • Patent Document 1 discloses a rotor of an electric motor including an iron core and a rotating shaft.
  • a plurality of streak portions that are thin linear protrusions along the axial direction are formed on the surface of the rotating shaft.
  • an iron core is press-fitted into the bracing part.
  • a rotor used in an electric motor includes an iron core having a laminated body formed by laminating core plates of a predetermined shape, the iron core has a plurality of laminated bodies, and the plurality of laminated bodies are The rotors are arranged at different angles in the rotation direction.
  • the electric motor includes the rotor and a stator that faces the rotor.
  • the method for manufacturing a rotor of an electric motor is a method for manufacturing a rotor of an electric motor including an iron core having a laminated body formed by stacking core plates having a predetermined shape.
  • a plurality of laminated bodies are prepared, and the plurality of laminated bodies are arranged at different angles in the rotation direction of the rotor, thereby forming an iron core.
  • the rotor of the electric motor it is possible to reduce the uneven weight balance in the rotation direction.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electric blower provided with the electric motor according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric blower including the electric motor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the rotor of the electric motor according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the method for manufacturing the laminate according to the first embodiment.
  • FIG. 5A is a diagram for explaining the method of manufacturing the multilayer body according to Embodiment 1.
  • FIG. 5B is a detailed cross-sectional view for explaining the VB shown in FIG. 5A.
  • 6 is a perspective view of the laminated body according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 7 is a plan view of the laminate according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a side view of the laminated body according to Embodiment 1.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a method for manufacturing the rotor of the electric motor according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the rotor of the electric motor according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a detailed cross-sectional view for explaining AAl shown in FIG. 10 of the rotor of the electric motor according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a detailed cross-sectional view for explaining the AAc shown in FIG. 10 of the rotor of the electric motor according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a detailed cross-sectional view for explaining AAr shown in FIG. 10 of the rotor of the electric motor according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the rotor of the electric motor according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a detailed cross-sectional view for explaining AAl shown in FIG. 10 of the rotor of
  • FIG. 14 is a plan view of a laminated body according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a method for manufacturing the rotor of the electric motor according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the rotor of the electric motor according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a detailed cross-sectional view for explaining BBl shown in FIG. 16 of the rotor of the electric motor according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a detailed cross-sectional view for explaining BBc shown in FIG. 16 of the rotor of the electric motor according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a detailed cross-sectional view for explaining BBr shown in FIG. 16 of the rotor of the electric motor according to the second embodiment.
  • the weight balance in the rotation direction is corrected in a state where the rotors are combined. Specifically, in a state where the rotor is combined, cutting of the outer peripheral portion of the rotor or addition of a resin or a metal piece is performed. However, when the outer peripheral portion of the rotor is cut, there is a problem in that the gap with the stator becomes wider, the amount of magnetic flux changes, and the characteristics are not stable. Moreover, there is a problem that the added resin or metal piece is scattered by centrifugal force when the rotor rotates. Therefore, it is difficult to realize a low vibration motor in a motor that rotates at high speed.
  • the clearance between the iron core and the rotating shaft is reduced to reduce the coaxial deviation.
  • a plurality of bracing portions are formed along the axial direction on the surface of the rotating shaft.
  • the streaking portion is formed, there is a problem that it is not possible to eliminate the coaxial shift caused by the dimensional variation of the streaking portion.
  • it is necessary to perform a streaking process on the rotating shaft which increases the number of processes. Therefore, it is difficult to easily realize a rotor with a reduced weight balance in the rotation direction.
  • Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 14 by taking an electric blower B used for a household vacuum cleaner as an example.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electric blower B provided with the electric motor 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric blower B including the electric motor 1 according to the first embodiment.
  • the electric blower B includes a rotor 10, a stator 11, a housing 12, a bracket 13, a centrifugal fan 14, an air guide 15, and a fan case 16.
  • the housing 12 has a substantially cup shape with one side opened.
  • the housing 12 is made of, for example, a steel plate.
  • the bracket 13 is disposed in the opening of the housing 12.
  • the bracket 13 is made of, for example, a synthetic resin.
  • the electric motor 1 is located inside the housing 12 and the bracket 13.
  • the electric motor 1 includes a rotor 10, a stator 11, a bearing 17 that rotatably holds the rotor 10, and a brush 18 that abuts against a commutator 140 (described later) of the rotor 10. including.
  • a commutator motor configured as described above is given as the electric motor 1.
  • the centrifugal fan 14 is attached to the tip of the rotor 10 protruding from the bracket 13.
  • the air guide 15 is attached so as to partition the centrifugal fan 14 and the bracket 13.
  • the fan case 16 is combined with the housing 12 and fixed so as to cover the bracket 13, the centrifugal fan 14, and the air guide 15.
  • the stator 11 is a field assembly formed by winding a field winding 32 around a field core 31 and is held and fixed inside the housing 12. Further, the armature assembly is rotated so that the field core 31 of the stator 11 and the armature 101 (described later) of the rotor 10 are opposed to each other with a slight gap inside the stator 11. A child 10 is arranged.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the rotor 10 of the electric motor 1 according to the first embodiment.
  • the rotor 10 includes an armature 101, a rotating shaft 130, and a commutator 140, and the armature 101 further includes an iron core 100, a winding coil 150, an end plate 160, and the like. It has.
  • the iron core 100 has a first laminated body 110 and a second laminated body 120.
  • the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are an example of a stacked body according to the present disclosure.
  • the plurality of stacked bodies according to the present disclosure includes only two stacked bodies of the first stacked body 110 and the second stacked body 120.
  • a core board is created by cutting out the electromagnetic steel plate of a thin board
  • the first laminated body 110 and the second laminated body 120 are attached to the rotating shaft 130.
  • the iron core 100 composed of the first laminated body 110 and the second laminated body 120 is sandwiched between two end plates 160.
  • a winding coil 150 is wound on the iron core 100 from above the end plate 160 to constitute an armature 101.
  • the rotating shaft 130 extends in the axial direction, and both ends are held so as to be rotatable by a bearing 17 fixed to the housing 12 (see FIG. 2) and a bearing 17 fixed to the bracket 13. Yes.
  • the commutator 140 is configured to arrange a plurality of commutator pieces 141 formed of a metal plate that is long in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction on the outer periphery of the main body.
  • a winding coil 150 is connected to the commutator pieces 141 of the commutator 140.
  • the commutator piece 141 constituting the commutator 140 is in contact with the brush 18 (see FIG. 2) fixed to the bracket 13.
  • FIG. 4 and FIG. 5A are diagrams for explaining a method of manufacturing the first stacked body 110 and the second stacked body 120 according to the first embodiment.
  • the X axis corresponds to the width direction of the electromagnetic steel sheet E
  • the Y axis corresponds to the longitudinal direction of the electromagnetic steel sheet E
  • the Z axis corresponds to the thickness direction of the electromagnetic steel sheet E.
  • the positive direction of the X axis is right, the negative direction of the X axis is left, the positive direction of the Y axis is back, the negative direction of the Y axis is near, the positive direction of the Z axis is up, and the negative direction of the Z axis is down explain.
  • the electromagnetic steel sheet E unwound from the roll R is punched out by a punch P and a die D, and a core plate C having a predetermined shape is cut out.
  • the core plate C is laminated on the stacker S so that the longitudinal direction and the width direction of the electromagnetic steel plate E are aligned.
  • the core plate C is punched without rotating the electromagnetic steel sheet E, the punch P, and the die D in the plane direction, that is, without rotating around the Z axis.
  • the punched core plate C is stacked on the stacker S without rotating in the plane direction, that is, without rotating around the Z axis.
  • the electrical steel sheet E has a minute thickness deviation in the width direction.
  • the core plate C cut out from the electromagnetic steel sheet E is the left side thickness ha which is one side in the width direction and the other side in the width direction.
  • the thickness hb on the right side has a difference corresponding to the thickness deviation of the electromagnetic steel sheet E.
  • FIG. 5B is a detailed cross-sectional view showing a portion VB in FIG. 5A, and shows an enlarged cut surface Scut when the electromagnetic steel sheet E is cut out.
  • the cutting surface Scut of the electromagnetic steel sheet E that is outside the punch P has a sagging SAG on the upper side (punch P side) and a lower side (stacker S side, In other words, a burr BUR is formed on the opposite side of the punch P.
  • the sagging SAG is an area having a smooth surface and a rounded curved shape when viewed from the side of the cut. Further, the burrs BUR have a rough surface, and when viewed from the cut side surface, the burrs BUR are regions where a shape further protruding from the lower corner is formed.
  • the surface Ssag on which the sagging SAG is formed is described as the sagging surface
  • the surface Sbur on which the burrs BUR are formed is described as the burring surface.
  • FIG. 6 is a perspective view of the first laminate 110 according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view of first stacked body 110 according to Embodiment 1.
  • FIG. 8 is a side view of the first stacked body 110 according to the first embodiment.
  • the XYZ axes attached to FIGS. 7 and 8 correspond to the XYZ axes attached to FIGS. 4 and 5A.
  • the components of the second stacked body 120 according to Embodiment 1 are shown in parentheses.
  • the first laminate 110 has a substantially cylindrical shape in which a plurality of teeth 110t are provided on the circumference and a plurality of core plates 10c are laminated.
  • the first stacked body 110 has a first plane 111 and a second plane 112 corresponding to the outer main surface of the core plate 10c located at the uppermost stage and the lowermost stage.
  • the plurality of teeth protruding radially from the center of the first laminate 110 in the circumferential direction is referred to as teeth (plural types of teeth).
  • teeth plural types of teeth
  • one tooth portion is referred to as tooth.
  • the 1st laminated body 110 has the axial hole 113 which penetrates the 1st laminated body 110 in the center part.
  • the shaft hole 113 is a hole for the rotating shaft 130 to hold the first stacked body 110. That is, by inserting the rotation shaft 130 into the shaft hole 113, the inner peripheral surface of each of the core plates 10 c and the rotation shaft 130 are brought into close contact with each other, and the first stacked body 110 is held on the rotation shaft 130.
  • the shaft hole 113 is formed by punching, for example. At this time, the shaft hole 113 is punched from the top to the bottom, that is, from the first plane 111 side to the second plane 112 side. Accordingly, a sag surface 114 is formed on the end surface on the first plane 111 side of the end surface of the shaft hole 113 (that is, the inner peripheral surface of the core plate 10c formed by punching). That is, at this end surface on the first plane 111 side, which is an annular area extending from the plane portion of the first plane 111 to the inside of the shaft hole 113, the section of the area is curved as described with reference to FIG. 5B. A sagging surface 114 having sagging sagging SAG is formed.
  • the end face on the second plane 112 side is formed with a burial face 115 (see FIG. 8), which is a region where the burrs BUR having a shape further protruding from the end face are formed. Yes.
  • the caulking 116 is a V-shaped clamping mechanism such as a so-called V caulking.
  • the X-axis direction in FIG. 7 corresponds to the X-axis direction in FIG. 5A, that is, the width direction of the electrical steel sheet E.
  • corresponds to the Y-axis direction in FIG.
  • a one-dot chain line L111 passing through the center of the first stacked body 110 and parallel to the X axis is defined on the first plane 111. And among the intersections of the outer periphery of the 1st laminated body 110 and the dashed-dotted line L111, let the intersection of the left side be the intersection 111a. Of the intersections between the outer periphery of the first laminate 110 and the alternate long and short dash line L111, the intersection on the right side is defined as an intersection 111b.
  • a dash-dot line L112, an intersection point 112a, and an intersection point 112b are also defined in the second plane 112 in the same manner.
  • the alternate long and short dash line L112, the intersection 112a, and the intersection 112b related to the second plane 112 overlap with the alternate long and short dash line L111, the intersection 111a, and the intersection 111b related to the first plane 111, respectively.
  • the thickness Ha on the left side of the first laminate 110 is defined between the intersection 111a and the intersection 112a.
  • the right thickness Hb of the first stacked body 110 is defined between the intersection 111b and the intersection 112b.
  • the thickness Ha is substantially equal to a value obtained by multiplying the thickness ha by the number of laminated core plates 10c.
  • the thickness Hb is substantially equal to a value obtained by multiplying the thickness hb by the number of laminated core plates 10c.
  • thickness Ha and thickness Hb have the difference corresponding to the thickness deviation which the electromagnetic steel plate E has in the width direction.
  • the 2nd laminated body 120 is the structure substantially the same as the 1st laminated body 110, and uses description.
  • the first plane 111 and the second plane 112 related to the first stacked body 110 are the first plane 121 and the second plane related to the second stacked body 120.
  • Each corresponds to the plane 122.
  • the intersection 111a, the intersection 111b, the intersection 112a, and the intersection 112b according to the first stacked body 110 correspond to the intersection 121a, the intersection 121b, the intersection 122a, and the intersection 122b, respectively, according to the second stacked body 120.
  • Dotted lines L111 and L112 related to the first stacked body 110 correspond to alternate long and short dash lines L121 and L122 related to the second stacked body 120, respectively.
  • the tooth 110t according to the first stacked body 110 corresponds to the tooth 120t according to the second stacked body 120.
  • the shaft hole 113 related to the first stacked body 110 corresponds to the shaft hole 123 related to the second stacked body 120.
  • the sagging surface 114 related to the first stacked body 110 corresponds to the sagging surface 124 related to the second stacked body 120.
  • the burrs 115 associated with the first laminate 110 correspond to the burrs 125 associated with the second laminate 120.
  • the caulking 116 related to the first stacked body 110 corresponds to the caulking 126 related to the second stacked body 120.
  • the number of core plates 10c of the first laminate 110 is equal to the number of core plates 10c of the second laminate 120. Therefore, the thickness distribution of the first stacked body 110 is equal to the thickness distribution of the second stacked body 120. Therefore, the thickness on the left side of the second stacked body 120 defined between the intersection point 121a and the intersection point 122a is Ha. Moreover, the thickness of the right side of the 2nd laminated body 120 prescribed
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a method for manufacturing the rotor 10 of the electric motor according to the first embodiment.
  • the rotating shaft 130 has a first end 131 and a second end 132.
  • the first stacked body 110 is attached to the rotating shaft 130 from the first end 131 side so that the rotating shaft 130 is inserted into the shaft hole 113 in a press-fitted state. At this time, the first stacked body 110 is mounted on the rotating shaft 130 in a posture in which the first plane 111 side faces the rotating shaft 130. That is, the first stacked body 110 is attached to the rotating shaft 130 from the first end 131 side with the sag surface 114 facing the rotating shaft 130.
  • the second stacked body 120 is attached to the rotating shaft 130 from the second end 132 side so that the rotating shaft 130 is inserted into the shaft hole 123 in a press-fitted state. At this time, in the second stacked body 120, the rotation shaft 130 is inserted into the shaft hole 123 with the first plane 121 side facing the rotation shaft 130. That is, the second stacked body 120 is mounted on the rotary shaft 130 from the second end 132 side with the sag surface 124 facing the rotary shaft 130.
  • the first stacked body 110 is fitted into the rotating shaft 130 from the first end 131 side in a posture in which the sagging surface 114 of the first stacked body 110 faces the rotating shaft 130.
  • the second stacked body 120 is fitted into the rotating shaft 130 from the second end 132 side in a posture in which the sag surface 124 of the second stacked body 120 faces the rotating shaft 130.
  • the iron core 100 (refer FIG. 10) is formed by adhering the 1st laminated body 110 and the 2nd laminated body 120 to the predetermined position of the rotating shaft 130.
  • the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are each positioned in the rotational direction so that the intersection 111a and the intersection 121b overlap, and are fixed to the rotation shaft 130.
  • the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are each positioned in the rotation direction so that the intersection 111b and the intersection 121a overlap each other, and are fixed to the rotation shaft 130.
  • a first stacked body 110 and a second stacked body 120 which are a plurality of stacked bodies, are prepared, and the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are rotated at the same angle in the rotation direction of the rotor 10 (see FIG. 10).
  • the iron core 100 is formed by arranging differently.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of rotor 10 of electric motor 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a detailed cross-sectional view for explaining AAl shown in FIG. 10 of rotor 10 of electric motor 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a detailed cross-sectional view for explaining AAc shown in FIG. 10 of rotor 10 of electric motor 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a detailed cross-sectional view for explaining AAr shown in FIG. 10 of rotor 10 of electric motor 1 according to the first embodiment.
  • the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are fixed to the rotating shaft 130 in a state where the intersection 111a overlaps the intersection 121b and the intersection 111b overlaps the intersection 121a. That is, the first stacked body 110 is disposed in an inverted state with respect to the second stacked body 120 in the rotation direction of the rotor 10.
  • the core plate 10c constituting the first laminate 110 and the core plate 10c constituting the second laminate 120 are positioned in the width direction in the punching process, that is, left and right in FIG. 5A. It arrange
  • the thickness of the iron core 100 defined between the intersection 112a and the intersection 122b is the sum of the thickness Ha and the thickness Hb.
  • the thickness of the iron core 100 defined between the intersection 112b and the intersection 122a is also the sum of the thickness Ha and the thickness Hb. That is, the iron core 100 is formed from two laminated bodies in a state where the thickness deviations of the first laminated body 110 and the second laminated body 120 are offset. As a result, the deviation of the center of gravity of the iron core 100 from the rotation shaft 130 is reduced as compared with the case where the iron core is configured from one laminated body.
  • the rotary shaft 130 is inserted into the shaft hole 113 and the shaft hole 123 in a press-fitted state.
  • the burred surface 115 of the first stacked body 110 faces the first end 131 side of the rotating shaft 130. That is, the burial surface 115 is positioned so as to be caught with respect to the rotation shaft 130 when the first laminated body 110 is to be pulled out from the rotation shaft 130 toward the first end 131 side.
  • the sag surface 114 of the first stacked body 110 faces the second end 132 side of the rotating shaft 130. Further, the sag surface 124 of the second stacked body 120 faces the first end 131 side of the rotating shaft 130.
  • the burring surface 125 of the second stacked body 120 faces the second end 132 side of the rotating shaft 130. That is, when the second laminated body 120 is pulled out from the rotation shaft 130 to the second end portion 132 side, the burial surface 125 is positioned so as to be caught with respect to the rotation shaft 130.
  • the centrifugal fan 14 rotates as the rotor 10 rotates.
  • air is sucked into the fan case 16 from the air inlet 16a.
  • the air sucked into the fan case 16 is guided to the outer periphery of the fan case 16.
  • the air guided to the outer periphery of the fan case 16 becomes a swirling flow in the gap between the air guide 15 and the fan case 16.
  • the swirled air is guided toward the center of the bracket 13.
  • the air guided toward the center of the bracket 13 is discharged out of the electric blower B from the exhaust port 12a (see FIG. 1) of the housing 12 while cooling the rotor 10 and the stator 11 of the electric motor 1.
  • the rotor 10 includes the iron core 100 having a laminated body formed by laminating the core plates 10c having a predetermined shape, and the iron core 100 has a plurality of laminated bodies.
  • the first laminated body 110 and the second laminated body 120 which are the laminated bodies are arranged at different angles in the rotational direction of the rotor 10.
  • the manufacturing method of the rotor 10 prepares several laminated bodies, and makes the angle in the rotation direction of the rotor 10 the 1st laminated body 110 and the 2nd laminated body 120 which are several laminated bodies.
  • the iron core 100 is formed by arranging them differently.
  • the core plate 10c having a predetermined shape can be realized by punching the core plate 10c into a predetermined shape from the electromagnetic steel sheet, as will be described later.
  • the rotation of the rotor causes the centrifugal force proportional to the distance between the center of gravity of the rotor and the center axis of the rotor. Force is generated.
  • the centrifugal force is proportional to the square of the rotational speed of the rotor.
  • the electric blower B used for a household vacuum cleaner a rotor rotates at high speed at 40,000 rpm to 50,000 rpm. Therefore, if the center of gravity of the rotor is greatly decentered from the central axis of the rotor, a large centrifugal force is generated, and this centrifugal force generates vibration.
  • the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are arranged in an inverted state in the rotational direction, and each has a weight balance in the rotational direction. Cancel each other. Thereby, the iron core 100 which reduced the deviation of the weight balance of a rotation direction can be formed. Then, the eccentricity of the center of gravity of the rotor 10 from the central axis of the rotor 10 is reduced. Therefore, the rotor 10 can reduce the centrifugal force in the rotation state. And the rotor 10 can reduce the vibration in the rotation state. As a result, the rotor 10 can reduce noise in the rotating state.
  • the first laminate 110 and the second laminate 120 which are a plurality of laminates, have a shaft hole 113 and a shaft hole 123 in the center, and the rotor 10 has a shaft hole 113 and a shaft hole.
  • a rotating shaft 130 to be inserted into 123 is provided.
  • the present disclosure can be applied to a so-called inner rotor in which the rotation shaft 130 is inserted into the shaft hole 113 and the shaft hole 123 of the first stacked body 110 and the second stacked body 120. Therefore, vibration of the inner rotor that rotates at a particularly high speed can be reduced, and noise can be reduced.
  • the rotor 10 is inserted in a state where the rotating shaft 130 is press-fitted into the shaft hole 113 and the shaft hole 123.
  • the first laminated body 110 and the second laminated body 120 constituting the iron core 100 are fixed to the rotating shaft 130 by friction. Therefore, relative movement in the rotational direction and the axial direction can be prevented. Furthermore, it is possible to reduce the coaxial misalignment between the first laminated body 110 and the second laminated body 120 constituting the iron core 100 and the rotating shaft 130. Furthermore, the rotor 10 having a simpler structure can be obtained as compared with a structure in which, for example, a streak or a fitting groove is formed on the rotating shaft 130 and the iron core is fixed.
  • the plurality of stacked bodies include the first stacked body 110 disposed at a position closest to the first end 131 of the rotating shaft 130 and the second end of the rotating shaft 130.
  • 2nd laminated body 120 arrange
  • a sag surface 114 and a sag surface 124 are formed on the end surfaces of the shaft hole 113 and the shaft hole 123.
  • the sagging surface 114 of the first stacked body 110 faces the second end 132 side, and the sagging surface 124 of the second stacked body 120 faces the first end 131 side.
  • the rotor 10 is formed with the following manufacturing method.
  • the first stacked body 110 is fitted into the rotating shaft 130 from the first end 131 side in a posture in which the sag surface 114 of the first stacked body 110 faces the rotating shaft 130.
  • the second stacked body 120 is fitted into the rotating shaft 130 from the second end 132 side in a posture in which the sag surface 124 of the second stacked body faces the rotating shaft 130.
  • the iron core 100 is formed by fixing the first laminated body 110 and the second laminated body 120 to the rotating shaft 130.
  • the rotation shaft 130 is inserted into the first stacked body 110 and the second stacked body 120 with the sag surface 114 and the sag surface 124 as guides. Therefore, the rotor 10 according to the present embodiment can easily fit the first stacked body 110 and the second stacked body 120 onto the rotating shaft 130.
  • the burred surface 115 of the first laminated body 110 faces the first end 131 side of the rotating shaft 130.
  • the burring surface 125 of the second stacked body 120 faces the second end 132 side of the rotating shaft 130. Therefore, in the rotor 10 according to the present embodiment, it is possible to increase the removal load on the rotating shaft 130 of the first stacked body 110 and the second stacked body 120.
  • the laminated body As described above, in the present embodiment, it is easy to fit the laminated body with respect to the rotating shaft 130, and the laminated body is difficult to come out after fitting.
  • the plurality of stacked bodies are composed of only two stacked bodies of the first stacked body 110 and the second stacked body 120.
  • the rotor 10 can be configured only by a combination of two laminated bodies. Therefore, the number of parts of the rotor 10 and the number of manufacturing steps can be reduced.
  • the first stacked body 110 is arranged in an inverted state with respect to the second stacked body 120 in the rotation direction of the rotor 10.
  • the portion with the largest thickness of the first laminate 110 and the portion with the smallest thickness of the second laminate 120 are combined. Therefore, it is possible to form the iron core 100 in which the thickness deviation between the first laminated body 110 and the second laminated body 120 is offset and the weight balance in the rotating direction is reduced.
  • the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are arranged with a 180 ° angle difference in the rotation direction of the rotor.
  • the “inverted state” according to the present disclosure may mean that the angle of the first stacked body 110 and the second stacked body 120 in the rotation direction of the rotor has a manufacturing error from such a reference with respect to 180 °. Including. Moreover, the case where it deviates by one tooth from the state arrange
  • the number of stacked core plates of the first stacked body 110 is equal to the number of stacked core plates of the second stacked body 120.
  • the structure of the 1st laminated body 110 and the 2nd laminated body 120 can be made substantially equal. Therefore, the first stacked body 110 and the second stacked body 120 can be manufactured and managed as parts of the same model number without using parts of different model numbers. Further, the thickness deviation of the laminate due to the thickness deviation of the core plate is substantially equal between the first laminate 110 and the second laminate 120. Therefore, when the iron core 100 is formed by combining the first laminated body 110 and the second laminated body 120 in an inverted state, the thickness distribution of the iron core 100 becomes substantially uniform. Therefore, it is possible to form the iron core 100 in which the bias of the weight balance in the rotation direction is further reduced.
  • the number of stacked layers is equal includes a case where there is an error in the number of stacked layers due to manufacturing variations.
  • an iron core 100 having a thickness of 19.95 ⁇ 0.25 mm is prepared using an electromagnetic steel sheet having a thickness of 0.15 mm.
  • the electromagnetic steel sheets are as designed, if the 133 electromagnetic steel sheets are laminated, the thickness becomes 19.95 mm, and the iron core 100 formed within a desired size range can be obtained.
  • electrical steel sheets include manufacturing variations. Therefore, the iron core 100 is made of 133 ⁇ 1 electromagnetic steel sheets. That is, by increasing / decreasing one electromagnetic steel plate, the iron core 100 is accommodated within a desired thickness range. That is, in the present disclosure, “the number of stacked layers is equal” means, for example, the number of sheets in which the stack thickness dimension of the iron core 100 falls within a desired range as described above.
  • the rotor 10 may be provided with a notch in the shaft hole.
  • FIG. 14 is a plan view of the first stacked body 170 according to a modification of the first embodiment.
  • a notch 176 penetrating in the thickness direction of the first laminate 170 is provided on the inner peripheral surface of the shaft hole 173 of the first laminate 170.
  • the notch 176 has a substantially arc shape that is convex toward the outer periphery in plan view.
  • Three notches 176 are formed at substantially equal intervals in the circumferential direction of the shaft hole 173.
  • the 2nd laminated body 180 is the structure substantially the same as the 1st laminated body 170, and uses description.
  • the shaft hole 173 related to the first stacked body 170 corresponds to the shaft hole 183 related to the second stacked body 180.
  • the notch 176 related to the first stacked body 170 corresponds to the notch 186 related to the second stacked body 180.
  • the method for manufacturing the rotor according to the modification is substantially the same as the method for inserting the laminate in the present embodiment. That is, as shown in FIG. 9, the first stacked body 170 is attached to the rotating shaft 130. At this time, since the notch 176 is formed, the core plate in the vicinity of the notch 176 constituting the shaft hole 173 slightly warps toward the first end 131 of the rotating shaft 130. In addition, the second stacked body 180 is attached to the rotating shaft 130. At this time, since the notch 176 is formed, the core plate near the notch 176 constituting the shaft hole 183 slightly warps toward the second end 132 of the rotating shaft 130.
  • the core plate in the vicinity of the notch is warped toward the end of the rotating shaft 130. Therefore, the rotor in the present modification can further increase the removal load on the rotation shaft 130 of the first stacked body 170 and the second stacked body 180.
  • the cutout portion has a substantially arc shape that protrudes outward in plan view.
  • the shape of the notch is not limited to this.
  • it may be a substantially triangular shape or a substantially rectangular shape.
  • the three notch parts were formed in the circumferential direction of the shaft hole at substantially equal intervals.
  • the arrangement of the notches is not limited to this.
  • One or more cutouts may be formed.
  • the plurality of cutout portions may not be arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction, and the shapes of the plurality of cutout portions are different from each other. May be.
  • the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are placed in a posture in which the sag surface 114 and the sag surface 124 face the rotation shaft 130. From the first end 131 side which is one of the ends, the rotary shaft 130 is fitted. In that respect, the first stacked body 110 is fitted into the rotating shaft 130 from the first end 131 side with the sag surface 114 facing the rotating shaft 130, and the second stacked body 120 is attached to the second stacked body 120. This is different from the first embodiment in which the sag surface 124 is oriented toward the rotation shaft 130 and is fitted into the rotation shaft 130 from the second end 132 side.
  • the sagging surface 114 and the sagging surface 124 face the same direction in the axial direction of the rotating shaft 130.
  • the sagging surface 114 faces the second end portion 132 side
  • the sagging surface 124 faces the first end portion 131 side, which is different from the first embodiment.
  • the schematic configuration of the electric motor and the rotor, the manufacturing method of the laminated body, the configuration of the laminated body, and the operation of the electric motor and the rotor are substantially the same as those in the first embodiment. Therefore, explanation is used here.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a method for manufacturing the rotor 20 of the electric motor according to the second embodiment.
  • the rotating shaft 130 has a first end 131 and a second end 132.
  • the second stacked body 120 is attached to the rotary shaft 130 from the first end 131 side. Thereby, the rotating shaft 130 is inserted into the shaft hole 123 of the second stacked body 120 in a press-fitted state. At this time, the second stacked body 120 is mounted on the rotating shaft 130 with the first plane 121 side facing the rotating shaft 130. That is, the second stacked body 120 is mounted on the rotating shaft 130 from the first end 131 side with the sag surface 124 facing the rotating shaft 130.
  • the first stacked body 110 is attached to the rotating shaft 130 from the first end 131 side.
  • the rotating shaft 130 is inserted into the shaft hole 113 of the first stacked body 110 in a press-fitted state.
  • the first stacked body 110 is mounted on the rotating shaft 130 in a posture in which the first plane 111 side faces the rotating shaft 130. That is, the first stacked body 110 is attached to the rotating shaft 130 from the first end 131 side with the sag surface 114 facing the rotating shaft 130.
  • the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are arranged in a posture in which the sag surface 114 and the sag surface 124 face the rotation shaft 130, respectively, from the first end 131 side that is one end of the rotation shaft 130. It fits in the rotating shaft 130.
  • the iron core 200 (refer FIG. 16) is formed by adhering the 1st laminated body 110 and the 2nd laminated body 120 to the predetermined position of the rotating shaft 130. As shown in FIG.
  • the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are each positioned in the rotational direction so that the intersection 111a and the intersection 122b overlap with each other, and are attached to the rotating shaft 130.
  • the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are each positioned in the rotational direction and fixed to the rotating shaft 130 so that the intersection 111b and the intersection 122a overlap each other.
  • a first stacked body 110 and a second stacked body 120 which are a plurality of stacked bodies, are prepared, and the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are rotated at the same angle in the rotation direction of the rotor 20 (see FIG. 16).
  • the iron core 200 is formed by arranging differently.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of rotor 20 of the electric motor according to the second embodiment.
  • FIG. 17 is a detailed cross-sectional view for explaining the BBl shown in FIG. 16 of the rotor 20 of the electric motor according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a detailed cross-sectional view for explaining the BBc shown in FIG. 16 of the rotor 20 of the electric motor according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a detailed cross-sectional view for explaining BBr shown in FIG. 16 of rotor 20 of the electric motor according to the second embodiment.
  • the first stacked body 110 and the second stacked body 120 are fixed to the rotating shaft 130 in a state where the intersection 111a overlaps the intersection 122b and the intersection 111b overlaps the intersection 122a. That is, the first stacked body 110 is disposed in an inverted state with respect to the second stacked body 120 in the rotation direction of the rotor 20.
  • the core plate 10c constituting the first laminate 110 and the core plate 10c constituting the second laminate 120 are positioned in the width direction in the punching process, that is, left and right in FIG. 5A. It arrange
  • the thickness of the iron core 200 defined between the intersection 112a and the intersection 121b is the sum of the thickness Ha and the thickness Hb.
  • the thickness of the iron core 200 defined between the intersection 112b and the intersection 121a is also the sum of the thickness Ha and the thickness Hb. That is, the iron core 200 is formed of two laminated bodies in a state where the thickness deviations of the first laminated body 110 and the second laminated body 120 are offset. As a result, the deviation of the center of gravity of the iron core 200 from the rotation shaft 130 is reduced as compared with the case where the iron core is configured from one laminated body.
  • the rotary shaft 130 is inserted into the shaft hole 113 and the shaft hole 123 in a press-fitted state.
  • the burred surface 115 of the first stacked body 110 faces the first end 131 side of the rotating shaft 130.
  • the sag surface 114 of the first stacked body 110 faces the second end 132 side of the rotating shaft 130. Further, the burial surface 125 of the second stacked body 120 faces the first end 131 side of the rotating shaft 130.
  • the sagging surface 124 of the second stacked body 120 faces the second end 132 side of the rotating shaft 130.
  • the sag surface 114 of the first stacked body 110 and the sag surface 124 of the second stacked body 120 are oriented in the same direction in the axial direction of the rotating shaft 130.
  • the sag surface 114 and the sag surface 124 are formed on the end surfaces of the shaft hole 113 and the shaft hole 123 in the rotor 20 according to the present embodiment.
  • the sag surface 114 and the sag surface 124 of the plurality of laminated bodies are directed in the same direction in the axial direction of the rotating shaft 130.
  • the rotor 20 can be realized by the following manufacturing method. That is, the plurality of laminates are arranged from the first end 131 that is one end portion of the rotation shaft 130 to the rotation shaft 130 with the sag surface 114 and the sag surface 124 of the plurality of laminates facing the rotation shaft 130. Fit.
  • the iron core 200 is formed by fixing the first laminated body 110 and the second laminated body 120 to the rotating shaft 130.
  • the rotation shaft 130 is inserted into the first stacked body 110 and the second stacked body 120 with the sag surface 114 and the sag surface 124 as guides. Therefore, it is easy to fit the first stacked body 110 and the second stacked body 120 to the rotating shaft 130.
  • both the first laminate 110 and the second laminate 120 can be mounted from the first end 131 side. That is, a plurality of laminated bodies can be mounted from one direction. Therefore, the manufacturing process of the rotor 20 can be simplified.
  • the 1st laminated body 170 and the 2nd laminated body 180 which concern on the modification of Embodiment 1 can also be applied to this Embodiment. Also in this case, the contact area between the shaft hole 173 and the shaft hole 183 and the rotating shaft 130 is reduced, and the frictional resistance during insertion is reduced. Therefore, it is easier to insert the first stacked body 170 and the second stacked body 180 into the rotating shaft 130.
  • Embodiments 1 and 2 have been described as examples of the technology disclosed in the present application.
  • the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are made.
  • the plurality of laminated bodies have a shaft hole at the center, and the rotor has a rotating shaft that is inserted into the shaft hole.
  • the rotor of the electric motor according to the present disclosure is not limited to this. That is, the rotor according to the present disclosure is not limited to a so-called inner rotor, and may be an outer rotor.
  • the rotating shaft is inserted into the shaft hole in a press-fitted state.
  • the rotor of the electric motor according to the present disclosure is not limited to this.
  • the rotating shaft may not be inserted into the shaft hole in a press-fit state.
  • the plurality of stacked bodies are disposed at a position closest to the first end of the rotating shaft and a position closest to the second end of the rotating shaft. And a second laminated body.
  • a sagging surface is formed on the end face of the shaft hole.
  • the sagging surface of the first laminated body faces the second end side, and the sagging surface of the second laminated body faces the first end side.
  • a sagging surface is formed on the end surface of the shaft hole.
  • the sagging surface of a some laminated body has faced the same direction in the axial direction of a rotating shaft.
  • the rotor of the electric motor according to the present disclosure is not limited to these.
  • the sagging surface side of the first stack that is the stack closest to the first end faces the first end
  • the sagging surface of the second stack that is the stack closest to the second end is the second end. You may arrange
  • an iron core having a laminate formed by laminating core plates having a predetermined shape is provided, the iron core has a plurality of laminates, and the plurality of laminates are rotors. It is only necessary that the angles in the rotation direction are different from each other. If it is this structure, the imbalance of the weight balance of the rotation direction which the 1st laminated body and the 2nd laminated body each have can be mutually canceled. And the iron core which reduced the deviation of the weight balance of a rotation direction can be formed. Therefore, the rotor can reduce the vibration in the rotation state. As a result, the rotor can reduce noise in its rotating state.
  • the plurality of stacked bodies are composed of only two stacked bodies of the first stacked body and the second stacked body.
  • the rotor of the electric motor according to the present disclosure is not limited to this.
  • the iron core may have three or more laminates. And each laminated body should just be arrange
  • the first laminated body and the second laminated body are mechanically coupled by caulking, but the rotor of the electric motor according to the present disclosure is not limited to this.
  • the core plates may be bonded to each other with an adhesive.
  • the core plates do not have to be mechanically coupled in a laminated state, and may be mechanically integrated in a state where they are combined as a rotor.
  • the rotor is a rotor of a commutator motor.
  • the rotor of the electric motor according to the present disclosure is not limited to this.
  • a brushless motor that does not use a winding coil or a commutator or a rotor that is used in an induction machine may be used.
  • vibrations caused by deviation of the center of gravity from the center axis of the rotor can be reduced particularly in electric motors mounted on household vacuum cleaners and automobile equipment that are operated at high speed. Therefore, the rotor of the electric motor according to one embodiment of the present disclosure is useful for applications that require low noise and reliability.

Landscapes

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Abstract

本開示における電動機の回転子は、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備え、鉄心は、複数の積層体である第１積層体と第２積層体とを有し、第１積層体と第２積層体とは、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されている。また、本開示における電動機の回転子の製造方法は、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備えた電動機の回転子の製造方法である。本製造方法は、複数の積層体として第１積層体と第２積層体とを準備し、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて、第１積層体と第２積層体とを配置することで、鉄心を形成する。

Description

電動機の回転子、それを備えた電動機、およびその回転子の製造方法
　本開示は、電動機に使用される回転子に関し、特に、回転方向における重量バランスの偏りを低減した回転子、その回転子を備えた電動機、およびその回転子の製造方法に関する。
　電動機において、運転時の振動を低減することは重要である。電動機としては、たとえば、整流子電動機が知られている。
　近年、整流子電動機を搭載した家庭用掃除機において、運転音の静かな商品の需要が増大している。そして、整流子電動機について、騒音の発生要因の一つである運転時の振動を低減することが求められている。
　整流子電動機の振動の発生要因の一つに、回転子の回転方向における重量バランスの偏りがある。つまり、回転子の重心が回転子の中心軸から偏心すると、回転子の回転によって、重心と回転子の中心軸との距離に比例した遠心力が発生する。ここで、遠心力は回転数の二乗に比例するため、特に回転子が高速回転する場合において、その遠心力は大きくなる。かかる重量バランスの不釣り合いによる遠心力は、振動を発生する。
　上記の問題点を解決するための公知例として、特許文献１は、鉄心と回転軸とを備えた電動機の回転子を開示している。この電動機の回転子は、回転軸の表面に、軸方向に沿った細い線状の突起である筋立て部を複数形成している。そして、かかる筋立て部に鉄心を圧入する。そうすることで、特許文献１は、鉄心の回転軸に対する偏心を低減し、回転子の回転方向における重量バランスの偏りを低減する。
実開平１－１２０７６１号公報
　本開示の一態様に係る電動機に用いられる回転子は、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備え、鉄心は積層体を複数有し、複数の積層体は回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されている。
　また、本開示の一態様に係る電動機は、この回転子と、回転子と向い合う固定子と、を備えている。
　また、本開示の一態様に係る電動機の回転子の製造方法は、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備えた電動機の回転子の製造方法である。本製造方法は、積層体を複数準備し、複数の積層体を、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心を形成する。
　本開示の一態様に係る電動機の回転子によれば、回転方向における重量バランスの偏りを低減することができる。
図１は、実施の形態１に係る電動機を備えた電動送風機の分解斜視図である。 図２は、実施の形態１に係る電動機を備えた電動送風機の断面図である。 図３は、実施の形態１に係る電動機の回転子を説明するための図である。 図４は、実施の形態１に係る積層体の製造方法を説明するための図である。 図５Ａは、実施の形態１に係る積層体の製造方法を説明するための図である。 図５Ｂは、図５Ａに示すＶＢを説明するための詳細断面図である。 図６は、実施の形態１に係る積層体の斜視図である。 図７は、実施の形態１に係る積層体の平面図である。 図８は、実施の形態１に係る積層体の側面図である。 図９は、実施の形態１に係る電動機の回転子の製造方法を説明するための図である。 図１０は、実施の形態１に係る電動機の回転子の断面図である。 図１１は、実施の形態１に係る電動機の回転子の図１０に示すＡＡｌを説明するための詳細断面図である。 図１２は、実施の形態１に係る電動機の回転子の図１０に示すＡＡｃを説明するための詳細断面図である。 図１３は、実施の形態１に係る電動機の回転子の図１０に示すＡＡｒを説明するための詳細断面図である。 図１４は、実施の形態１の変形例に係る積層体の平面図である。 図１５は、実施の形態２に係る電動機の回転子の製造方法を説明するための図である。 図１６は、実施の形態２に係る電動機の回転子の断面図である。 図１７は、実施の形態２に係る電動機の回転子の図１６に示すＢＢｌを説明するための詳細断面図である。 図１８は、実施の形態２に係る電動機の回転子の図１６に示すＢＢｃを説明するための詳細断面図である。 図１９は、実施の形態２に係る電動機の回転子の図１６に示すＢＢｒを説明するための詳細断面図である。
　（本開示に至った経緯）
　回転子の回転方向における重量バランスを最適化するために、回転子が組み合わされた状態で、回転方向の重量バランスを修正することが行われている。具体的には、回転子が組み合わされた状態で、回転子の外周部を切削したり、樹脂や金属片を追加したりすることが行われている。しかしながら、回転子の外周部を切削すると、固定子との空隙が広くなり、磁束量が変化して特性が安定しないという問題点がある。また、追加した樹脂や金属片は、回転子が回転する時の遠心力により飛散してしまうという問題点がある。そのため、高速回転する電動機において、低振動の電動機を実現することが難しい。
　また、回転子の回転方向における重量バランスを最適化するために、いわゆるインナーロータにおいて、鉄心と回転軸とのクリアランスを小さくし、同軸ずれを低減することが行われている。具体的には、上述の公知例のように、回転軸の表面において、軸方向に沿って複数の筋立て部を形成することが行われている。しかしながら、筋立て部を形成すると、筋立て部の寸法ばらつきに起因する同軸ずれを排除することができないという問題点がある。また、回転軸に筋立て加工を施す必要があり、工程数が増加してしまうという問題点がある。そのため、回転方向における重量バランスを低減した回転子を簡単に実現することが難しい。
　また、回転子の回転方向における重量バランスを最適化するために、電磁鋼板を積層して形成される回転子の鉄心において、電磁鋼板の厚み偏差に起因する重量バランスの偏りを、いわゆる転積を行うことで修正することが行われている。しかしながら、コアを形成する際に電磁鋼板の向きを回転させて積層するような転積を行うためには、１枚ごとに回転させる工程や装置が必要となり、プレス金型設備が高価になったり、工数が増加したりするなどの問題点がある。そのため、回転方向における重量バランスを低減した回転子を簡単に実現することが難しい。
　本開示は、上記の問題点を鑑みてなされる。以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。たとえば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
　（実施の形態１）
　以下、家庭用掃除機に用いられる電動送風機Ｂを例として、図１から図１４を用いて、実施の形態１を説明する。
　［１－１．電動機および回転子の概略構成］
　図１および図２を用いて、電動機１の概略構成について説明する。
　図１は、実施の形態１に係る電動機１を備えた電動送風機Ｂの分解斜視図である。図２は、実施の形態１に係る電動機１を備えた電動送風機Ｂの断面図である。
　図１に示すように、電動送風機Ｂは、回転子１０と、固定子１１と、ハウジング１２と、ブラケット１３と、遠心ファン１４と、エアガイド１５と、ファンケース１６とを備えている。
　図２に示すように、ハウジング１２は、一方を開口した略カップ形状を有する。ハウジング１２は、たとえば鋼板製である。ブラケット１３は、ハウジング１２の開口部に配設されている。ブラケット１３は、たとえば合成樹脂製である。そして、電動機１は、ハウジング１２とブラケット１３の内側に位置している。電動機１は、図２に示すように、回転子１０と、固定子１１と、回転子１０を回転自在に保持する軸受１７と、回転子１０の整流子１４０（後述）に当接するブラシ１８とを含む。本実施の形態では、電動機１として、このように構成される整流子電動機の例を挙げている。
　遠心ファン１４は、ブラケット１３から突出した回転子１０の先端に取り付けられている。エアガイド１５は、遠心ファン１４とブラケット１３との間を仕切るように取り付けられている。ファンケース１６は、ブラケット１３、遠心ファン１４およびエアガイド１５を覆うように、ハウジング１２と組み合わされ固定されている。
　また、整流子電動機である電動機１において、固定子１１は、界磁コア３１に界磁巻線３２を巻回して形成した界磁組立体であり、ハウジング１２の内部に保持固定されている。さらに、この固定子１１の内側には、固定子１１の界磁コア３１と回転子１０の電機子１０１（後述）とがわずかな隙間を介して対向するように、電機子組立体である回転子１０が配置されている。
　次に、図３を用いて、回転子１０の概略構成について説明する。
　図３は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０を説明するための図である。
　図３に示すように、回転子１０は、電機子１０１と、回転軸１３０と、整流子１４０とを備え、さらに、電機子１０１は、鉄心１００と、巻線コイル１５０と、端板１６０とを備えている。
　鉄心１００は、第１積層体１１０と、第２積層体１２０とを有している。第１積層体１１０および第２積層体１２０は、本開示に係る積層体の一例である。そして、本実施の形態において、本開示に係る複数の積層体は、第１積層体１１０と第２積層体１２０の二つの積層体のみからなる。また、本開示では、薄板材の電磁鋼板を所定の形状に切り抜くことでコア板を作成し、さらに、コア板を複数枚積層することで、一つの積層体を形成している。
　第１積層体１１０および第２積層体１２０は、回転軸１３０に装着されている。第１積層体１１０および第２積層体１２０から構成されている鉄心１００は、二つの端板１６０によって挟まれている。鉄心１００には、端板１６０の上から、巻線コイル１５０が巻きつけられて、電機子１０１が構成されている。
　回転軸１３０は、軸方向に延伸しており、ハウジング１２（図２参照）に固定された軸受１７と、ブラケット１３に固定された軸受１７とにより、回転自在となるように両端が保持されている。
　整流子１４０は、軸方向に長い金属板で形成された複数の整流子片１４１を、本体の外周において周方向に等間隔で配置するように構成されている。整流子１４０のそれら整流子片１４１には、巻線コイル１５０が接続されている。また、整流子１４０を構成する整流子片１４１は、ブラケット１３に固定されたブラシ１８（図２参照）と当接している。
　［１－２．積層体の製造方法］
　次に、第１積層体１１０および第２積層体１２０の製造方法について説明する。
　図４および図５Ａは、実施の形態１に係る第１積層体１１０および第２積層体１２０の製造方法を説明するための図である。ここで以降の説明において、図４および図５Ａに付されたＸＹＺ軸を用いて説明する。Ｘ軸が電磁鋼板Ｅの幅方向、Ｙ軸が電磁鋼板Ｅの長手方向、Ｚ軸が電磁鋼板Ｅの厚み方向に対応する。また、Ｘ軸の正方向を右、Ｘ軸の負方向を左、Ｙ軸の正方向を奥、Ｙ軸の負方向を手前、Ｚ軸の正方向を上、Ｚ軸の負方向を下として説明する。
　図４に示すように、ロールＲより手前側へ巻き出された電磁鋼板Ｅは、パンチＰおよびダイＤによって打ち抜かれ、所定の形状のコア板Ｃが切り抜かれる。コア板Ｃは、電磁鋼板Ｅの長手方向および幅方向がそろうように、スタッカＳに積層される。言い換えると、電磁鋼板ＥやパンチＰおよびダイＤを平面方向に回転させずに、すなわち、Ｚ軸を中心として回転させずに、コア板Ｃを打ち抜く。そして、打ち抜かれたコア板Ｃを平面方向に回転させずに、すなわち、Ｚ軸を中心として回転させずに、スタッカＳに積層する。コア板Ｃが所定枚数積層されることで、後述する第１積層体１１０および第２積層体１２０が形成される。
　ところで、電磁鋼板Ｅは幅方向において微小な厚み偏差を有する。ここで、手前方向側から見た図５Ａに示すように、電磁鋼板Ｅから切り抜かれたコア板Ｃについて、幅方向における一方の側である左側の厚みｈａと、幅方向における他方の側である右側の厚みｈｂとは、電磁鋼板Ｅが有する厚み偏差に対応する差を有する。
　また、パンチＰおよびダイＤを用いた打ち抜き加工によって電磁鋼板Ｅを切り抜いたとき、電磁鋼板Ｅの端面の切口となる切断面において、ダレやカエリと呼ばれる切断層が形成されることが一般的に知られている。図５Ｂは、図５ＡのＶＢの箇所を示す詳細断面図であり、電磁鋼板Ｅを切り抜いたときの切断面Ｓｃｕｔを拡大して示している。図５Ｂに示すように、電磁鋼板Ｅを切り抜いたとき、パンチＰに対して外側となる電磁鋼板Ｅの切断面Ｓｃｕｔにおいて、上側（パンチＰ側）にはダレＳＡＧ、下側（スタッカＳ側、すなわちパンチＰの反対側）にはカエリＢＵＲが形成される。ダレＳＡＧは、表面が滑らかで、切口側面から見ると、丸みを帯びた曲線形状を成す領域である。また、カエリＢＵＲは、表面がざらついており、切口側面から見ると、下側の角部からさらに突起した形状が形成された領域である。また、以下、図５Ｂに示すように、ダレＳＡＧが形成される面Ｓｓａｇをダレ面、カエリＢＵＲが形成される面Ｓｂｕｒをカエリ面として説明する。
　［１－３．積層体の構成］
　次に、第１積層体１１０および第２積層体１２０の構成について説明する。
　図６は、実施の形態１に係る第１積層体１１０の斜視図である。図７は、実施の形態１に係る第１積層体１１０の平面図である。図８は、実施の形態１に係る第１積層体１１０の側面図である。ここで、図７および図８に付されたＸＹＺ軸は、図４および図５Ａに付されたＸＹＺ軸と対応する。また、図６から図８において、実施の形態１に係る第２積層体１２０の構成要素については括弧を付して示している。
　図６に示すように、第１積層体１１０は、円周上に複数のティース１１０ｔが設けられ、コア板１０ｃが複数枚積層された、略円柱形状を有している。第１積層体１１０は、最上段および最下段に位置するコア板１０ｃの外側の主面に対応する、第１平面１１１および第２平面１１２を有している。
　なお、以下の説明において、ティース（ｔｅｅｔｈ：ｔｏｏｔｈの複数型）またはトゥース（ｔｏｏｔｈ）という用語の使い分けを図る。
　第１積層体１１０の中心から円周方向に向かって、放射状に突出する複数の歯部は、ティース（ｔｅｅｔｈ：ｔｏｏｔｈの複数型）という。また、第１積層体１１０が有する複数の歯部のうち、一つの歯部については、トゥース（ｔｏｏｔｈ）という。
　第１積層体１１０は、その中心部に第１積層体１１０を貫通する軸孔１１３を有している。この軸孔１１３は、図３で示すように、回転軸１３０が第１積層体１１０を保持するための孔である。すなわち、回転軸１３０を軸孔１１３に挿入することで、コア板１０ｃそれぞれの内周面と回転軸１３０とが密着し、第１積層体１１０が回転軸１３０に保持される。
　また、軸孔１１３は、たとえば、打ち抜き加工により形成されている。このとき、軸孔１１３は、上から下に向けて、すなわち、第１平面１１１側から第２平面１１２側に向けて打ち抜かれている。これにより、軸孔１１３の端面（すなわち、打ち抜かれて形成されたコア板１０ｃの内周面）のうち、第１平面１１１側の端面には、ダレ面１１４が形成されている。すなわち、第１平面１１１の平面部から軸孔１１３の孔内にかけての環状の領域である第１平面１１１側のこの端面において、図５Ｂを用いて説明したように、その領域の断面が曲線状に曲がったダレＳＡＧを有するダレ面１１４が形成されている。また、軸孔１１３の端面のうち、第２平面１１２側の端面には、この端面からさらに突起した形状であるカエリＢＵＲが形成された領域となるカエリ面１１５（図８参照）が形成されている。
　コア板には、３つのカシメ１１６が形成されている。カシメ１１６は、たとえばＶカシメと呼ばれているようなＶ字形状のクランプ機構である。３つのカシメ１１６は、コア板１０ｃ間で互いに噛み合うことで固着力を発生しており、第１積層体１１０が有する複数のコア板１０ｃを互いに結合している。
　第１積層体１１０は、図７において、Ｘ軸方向が図５ＡにおけるＸ軸方向、すなわち、電磁鋼板Ｅの幅方向に対応する。また、第１積層体１１０は、図７において、Ｙ軸方向が図４におけるＹ軸方向、すなわち、電磁鋼板Ｅの長手方向に対応する。
　図７において、第１積層体１１０の中心を通り、Ｘ軸と平行な一点鎖線Ｌ１１１を、第１平面１１１上に定義する。そして、第１積層体１１０の外周と一点鎖線Ｌ１１１との交点のうち、左側の交点を交点１１１ａとする。第１積層体１１０の外周と一点鎖線Ｌ１１１との交点のうち、右側の交点を交点１１１ｂとする。
　さらに、図８に示すように、第２平面１１２においても同様に、一点鎖線Ｌ１１２、交点１１２ａおよび交点１１２ｂを定義する。なお、平面視（図７参照）において、第２平面１１２に係る一点鎖線Ｌ１１２、交点１１２ａおよび交点１１２ｂは、それぞれ、第１平面１１１に係る一点鎖線Ｌ１１１、交点１１１ａおよび交点１１１ｂと重なる。
　このとき、図８に示すように、交点１１１ａと交点１１２ａとの間で、第１積層体１１０の左側の厚みＨａを規定する。また、交点１１１ｂと交点１１２ｂとの間で、第１積層体１１０の右側の厚みＨｂを規定する。厚みＨａは、厚みｈａにコア板１０ｃの積層枚数を乗じた値と略等しい。また、厚みＨｂは、厚みｈｂにコア板１０ｃの積層枚数を乗じた値と略等しい。そして、厚みＨａと厚みＨｂは、電磁鋼板Ｅが幅方向において有する厚み偏差に対応する差を有する。
　第２積層体１２０は、第１積層体１１０と略同一の構成であり、説明を援用する。ここで、図６から図８において括弧を付して示すように、第１積層体１１０に係る第１平面１１１および第２平面１１２は、第２積層体１２０に係る第１平面１２１および第２平面１２２にそれぞれ対応する。第１積層体１１０に係る交点１１１ａ、交点１１１ｂ、交点１１２ａおよび交点１１２ｂは、第２積層体１２０に係る交点１２１ａ、交点１２１ｂ、交点１２２ａおよび交点１２２ｂにそれぞれ対応する。第１積層体１１０に係る一点鎖線Ｌ１１１およびＬ１１２は、第２積層体１２０に係る一点鎖線Ｌ１２１およびＬ１２２にそれぞれ対応する。第１積層体１１０に係るトゥース１１０ｔは、第２積層体１２０に係るトゥース１２０ｔに対応する。第１積層体１１０に係る軸孔１１３は、第２積層体１２０に係る軸孔１２３に対応する。第１積層体１１０に係るダレ面１１４は、第２積層体１２０に係るダレ面１２４に対応する。第１積層体１１０に係るカエリ面１１５は、第２積層体１２０に係るカエリ面１２５に対応する。第１積層体１１０に係るカシメ１１６は、第２積層体１２０に係るカシメ１２６に対応する。
　また、第１積層体１１０のコア板１０ｃの積層枚数は、第２積層体１２０のコア板１０ｃの積層枚数と等しい。そのため、第１積層体１１０の厚み分布は、第２積層体１２０の厚み分布と等しい。よって、交点１２１ａと交点１２２ａとの間で規定される第２積層体１２０の左側の厚みはＨａである。また、交点１２１ｂと交点１２２ｂとの間で規定される第２積層体１２０の右側の厚みはＨｂである。
　［１－４．積層体の挿入方法］
　図９は、実施の形態１に係る電動機の回転子１０の製造方法を説明するための図である。
　回転軸１３０は、第１端部１３１および第２端部１３２を有している。
　回転軸１３０が軸孔１１３に圧入状態で挿入されるように、第１積層体１１０は、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。このとき、第１積層体１１０は、第１平面１１１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０に装着される。すなわち、第１積層体１１０は、ダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。
　回転軸１３０が軸孔１２３に圧入状態で挿入されるように、第２積層体１２０は、第２端部１３２側から、回転軸１３０に装着される。このとき、第２積層体１２０は、第１平面１２１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０が軸孔１２３に挿入される。つまり、第２積層体１２０は、ダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２端部１３２側から、回転軸１３０に装着される。
　すなわち、第１積層体１１０のダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１積層体１１０を、第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込む。そして、第２積層体１２０のダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２積層体１２０を、第２端部１３２側から回転軸１３０にはめ込む。このようにして、回転軸１３０の所定位置に第１積層体１１０と第２積層体１２０とを固着することで、鉄心１００（図１０参照）を形成する。
　このとき、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａと、交点１２１ｂとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に固着される。言い換えると、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ｂと、交点１２１ａとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に固着される。
　すなわち、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０を準備し、第１積層体１１０と第２積層体１２０を回転子１０（図１０参照）の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心１００を形成する。
　［１－５．回転子の詳細構成］
　図１０は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の断面図である。図１１は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の図１０に示すＡＡｌを説明するための詳細断面図である。図１２は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の図１０に示すＡＡｃを説明するための詳細断面図である。図１３は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の図１０に示すＡＡｒを説明するための詳細断面図である。
　まず、第１積層体１１０と第２積層体１２０とで形成される鉄心１００の構成について説明する。
　図１０に示すように、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａが交点１２１ｂ、および交点１１１ｂが交点１２１ａと重なった状態で、回転軸１３０に固着されている。すなわち、第１積層体１１０は、回転子１０の回転方向において第２積層体１２０に対して反転状態で配置されている。言い換えると、本実施の形態では、第１積層体１１０を構成するコア板１０ｃと第２積層体１２０を構成するコア板１０ｃとは、打ち抜き加工における幅方向の位置、すなわち図５Ａでの左右が互いに反対状態となって、第１積層体１１０と第２積層体１２０とが面接触するように、回転軸１３０に配置されている。
　このとき、交点１１２ａと交点１２２ｂとの間で規定される鉄心１００の厚みは、厚みＨａと厚みＨｂの和である。また、交点１１２ｂと交点１２２ａとの間で規定される鉄心１００の厚みも、厚みＨａと厚みＨｂの和である。すなわち、鉄心１００は、第１積層体１１０および第２積層体１２０がそれぞれ有している厚み偏差が相殺された状態で、二つの積層体から形成されている。その結果、鉄心１００の重心の回転軸１３０からの偏りは、鉄心を一つの積層体から構成した場合と比較して小さくなる。
　次に、軸孔１１３および軸孔１２３に対する、回転軸１３０の挿入状態の詳細について説明する。
　回転軸１３０は、軸孔１１３および軸孔１２３に圧入状態で挿入されている。
　図１１に示すように、第１積層体１１０のカエリ面１１５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。すなわち、カエリ面１１５は、第１積層体１１０を回転軸１３０から第１端部１３１側へ引き抜こうとした場合、回転軸１３０に対して引っかかるように位置している。
　図１２に示すように、第１積層体１１０のダレ面１１４は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。また、第２積層体１２０のダレ面１２４は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。
　図１３に示すように、第２積層体１２０のカエリ面１２５は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。すなわち、カエリ面１２５は、第２積層体１２０を回転軸１３０から第２端部１３２側へ引き抜こうとした場合、回転軸１３０に対して引っかかるように位置している。
　［１－６．電動機および回転子の動作］
　以上のように構成された電動機１および回転子１０について、図２および図３を参照しながらその動作を説明する。
　電動機１に電力が供給されると、固定子１１において、界磁電流が界磁巻線３２に流れ、回転子１０において、ブラシ１８を介した電機子電流が電機子１０１の巻線コイル１５０に流れる。そして、界磁電流によって固定子１１で発生した磁束と、電機子１０１を流れる電機子電流との間でトルクが発生し、回転子１０が回転する。
　遠心ファン１４は、回転子１０の回転に伴い回転する。遠心ファン１４の回転によって、吸気口１６ａからファンケース１６の内部へ空気が吸入される。ファンケース１６の内部へ吸入された空気は、ファンケース１６の外周部へ導かれる。ファンケース１６の外周部へ導かれた空気は、エアガイド１５とファンケース１６の空隙部で旋回流となる。旋回流となった空気は、ブラケット１３の中心方向に導かれる。ブラケット１３の中心方向に導かれた空気は、電動機１に係る回転子１０および固定子１１を冷却しながら、ハウジング１２の排気口１２ａ（図１参照）より電動送風機Ｂの外に排出される。
　［１－７．効果等］
　以上のように、本実施の形態において、回転子１０は、所定の形状のコア板１０ｃを積層して形成された積層体を有する鉄心１００を備え、鉄心１００は積層体を複数有し、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０は回転子１０の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されている。そして、本実施の形態において、回転子１０の製造方法は、積層体を複数準備し、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０を回転子１０の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心１００を形成する。所定の形状のコア板１０ｃは、後述するように、電磁鋼板から所定の形状にコア板１０ｃを打ち抜くことで実現できる。
　ここで、背景技術の欄において説明したように、回転子の重心が回転子の中心軸から偏心すると、回転子の回転によって、回転子の重心と回転子の中心軸との距離に比例した遠心力が発生する。また、遠心力は回転子の回転数の二乗に比例する。ここで、家庭用掃除機に用いられる電動送風機Ｂは、回転子が４万ｒｐｍから５万ｒｐｍで高速回転する。そのため、回転子の重心が回転子の中心軸から大きく偏心していると、大きな遠心力が発生し、かかる遠心力は振動を発生する。
　これに対して、本実施の形態における回転子１０では、第１積層体１１０および第２積層体１２０が、回転方向において反転した状態で配置されており、それぞれが有する回転方向の重量バランスの偏りを、互いに打ち消しあう。これにより、回転方向の重量バランスの偏りを低減した鉄心１００を形成することができる。そして、回転子１０の中心軸からの、回転子１０の重心の偏心が小さくなる。そのため、回転子１０は、その回転状態における遠心力を低減することができる。そして、回転子１０は、その回転状態における振動を低減することができる。結果として、回転子１０は、その回転状態における騒音を低減することができる。
　また、本実施の形態において、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０は中心部に軸孔１１３および軸孔１２３を有し、回転子１０は軸孔１１３および軸孔１２３に挿入する回転軸１３０を備えている。
　これにより、第１積層体１１０および第２積層体１２０の軸孔１１３および軸孔１２３に回転軸１３０が挿入された、いわゆるインナーロータに本開示を適用できる。そのため、特に高速回転するインナーロータの振動を低減することができ、騒音を低減することができる。
　また、本実施の形態において、回転子１０は、回転軸１３０が軸孔１１３および軸孔１２３に圧入した状態で挿入されている。
　これにより、鉄心１００を構成する第１積層体１１０および第２積層体１２０は、回転軸１３０に対して摩擦により固定される。そのため、回転方向および軸方向への相対移動が防止できる。さらに、鉄心１００を構成する第１積層体１１０および第２積層体１２０と回転軸１３０の同軸ずれを低減することができる。さらに、たとえば回転軸１３０に筋立てや嵌合溝を形成して鉄心を固定する構造と比較して、より簡単な構造の回転子１０を得ることができる。
　また、本実施の形態における回転子１０において、複数の積層体は、回転軸１３０の第１端部１３１に最も近い位置に配置される第１積層体１１０と、回転軸１３０の第２端部１３２に最も近い位置に配置される第２積層体１２０とを含む。それらの軸孔１１３および軸孔１２３の端面には、ダレ面１１４およびダレ面１２４が形成されている。そして、第１積層体１１０のダレ面１１４が第２端部１３２側を向いており、第２積層体１２０のダレ面１２４が第１端部１３１側を向いている。また、本実施の形態において、回転子１０は、次の製造方法で形成される。すなわち、第１積層体１１０のダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１積層体１１０は、第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込まれる。また、第２積層体のダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２積層体１２０は、第２端部１３２側から回転軸１３０にはめ込まれる。このようにして、第１積層体１１０と第２積層体１２０とを回転軸１３０に固着することで、鉄心１００を形成する。
　これにより、回転軸１３０に対し、ダレ面１１４およびダレ面１２４をガイドとして、回転軸１３０が第１積層体１１０および第２積層体１２０に対して挿入される。そのため、本実施の形態に係る回転子１０は、第１積層体１１０および第２積層体１２０を回転軸１３０にはめ込みやすい。
　さらに、第１積層体１１０のカエリ面１１５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。また、第２積層体１２０のカエリ面１２５は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。そのため、本実施の形態に係る回転子１０では、第１積層体１１０および第２積層体１２０の、回転軸１３０に対する抜け荷重を高めることができる。
　このように、本実施の形態では、回転軸１３０に対して、積層体のはめ込みが容易であるとともに、はめ込んだ後では、積層体が抜けにくいように構成している。
　また、本実施の形態における回転子１０において、複数の積層体は第１積層体１１０および第２積層体１２０の二つの積層体のみからなる。
　これにより、二つの積層体の組み合わせのみで、回転子１０を構成することができる。そのため、回転子１０の部品点数や、製造工程の工程数を削減することができる。
　また、本実施の形態における回転子１０において、第１積層体１１０は、回転子１０の回転方向につき、第２積層体１２０に対して反転状態で配置されている。
　これにより、第１積層体１１０の厚みが最も大きい部分と第２積層体１２０の厚みが最も小さい部分とが組み合わされる。そのため、第１積層体１１０と第２積層体１２０との厚み偏差を相殺し、回転方向における重量バランスの偏りを低減した鉄心１００を形成することができる。
　なお、本実施の形態において、第１積層体１１０と第２積層体１２０は、回転子の回転方向における角度を１８０°異ならせて配置されている。しかし、本開示に係る「反転状態」とは、第１積層体１１０と第２積層体１２０の、回転子の回転方向における角度が、１８０°を基準としてかかる基準からの製造誤差を有する場合も含む。また、製造上のばらつき等により、角度を１８０°異ならせて配置されている状態からトゥース一つ分ずれている場合も含む。
　また、本実施の形態における回転子１０において、第１積層体１１０のコア板の積層枚数は、第２積層体１２０のコア板の積層枚数と等しい。
　これにより、第１積層体１１０と第２積層体１２０の構成を略等しくすることができる。そのため、第１積層体１１０と第２積層体１２０を別型番の部品とすることなく、同一型番の部品として製造および管理することができる。さらに、コア板の厚み偏差に起因する積層体の厚み偏差は、第１積層体１１０と第２積層体１２０とで略等しくなる。そのため、第１積層体１１０と第２積層体１２０とを反転状態で組み合わせて鉄心１００を形成する場合、鉄心１００の厚み分布が略均一となる。そのため、回転方向の重量バランスの偏りを、さらに低減した鉄心１００を形成することができる。
　なお、本開示に係る「積層枚数が等しい」とは、製造上のばらつきにより、積層枚数に誤差を有する場合を含む。具体的には、厚さ０．１５ｍｍの電磁鋼板を用いて、積厚が１９．９５±０．２５ｍｍの鉄心１００を作成する。この場合、電磁鋼板が設計値どおりであれば、１３３枚の電磁鋼板を積層すれば、積厚が１９．９５ｍｍとなり、所望の寸法範囲内で形成された鉄心１００を得ることができる。しかしながら、電磁鋼板は製造上のばらつきを含む。よって、鉄心１００は、１３３±１枚の電磁鋼板で作成される。つまり、１枚の電磁鋼板を増減することにより、鉄心１００を所望の積厚の寸法範囲内に収めている。つまり、本開示において、「積層枚数が等しい」とは、たとえば、上述のように、鉄心１００の積厚寸法が、所望の範囲内に収まる枚数をいう。
　［１－８．実施の形態１の変形例］
　本実施の形態において、回転子１０には、軸孔に切り欠き部が設けられていてもよい。
　図１４は、実施の形態１の変形例に係る第１積層体１７０の平面図である。
　図１４に示すように、第１積層体１７０の軸孔１７３の内周面には、第１積層体１７０の厚み方向を貫通する切り欠き部１７６が設けられている。切り欠き部１７６は、平面視において外周側に凸な略円弧形状を有する。切り欠き部１７６は、軸孔１７３の周方向に略均等な間隔をあけて３つ形成されている。
　第２積層体１８０は、第１積層体１７０と略同一の構成であり、説明を援用する。ここで、第１積層体１７０に係る軸孔１７３は、第２積層体１８０に係る軸孔１８３に対応する。第１積層体１７０に係る切り欠き部１７６は、第２積層体１８０に係る切り欠き部１８６に対応する。
　変形例に係る回転子の製造方法は、本実施の形態における、積層体の挿入方法と略同様である。すなわち、図９に示すように、第１積層体１７０は、回転軸１３０に装着される。このとき、切り欠き部１７６が形成されていることにより、軸孔１７３を構成する切り欠き部１７６近傍のコア板が、回転軸１３０の第１端部１３１側へわずかに反る。また、第２積層体１８０は、回転軸１３０に装着される。このとき、切り欠き部１７６が形成されていることにより、軸孔１８３を構成する切り欠き部１７６近傍のコア板が、回転軸１３０の第２端部１３２側へわずかに反る。
　これにより、軸孔１７３および軸孔１８３と、回転軸１３０との接触面積が小さくなり、挿入時の摩擦抵抗が小さくなる。そのため、第１積層体１７０および第２積層体１８０を回転軸１３０にさらに装着しやすい。
　さらに、切り欠き部近傍のコア板が、それぞれ回転軸１３０の端部を向いて反る。そのため、本変形例における回転子は、第１積層体１７０および第２積層体１８０の、回転軸１３０に対する抜け荷重をさらに高めることができる。
　なお、本実施の形態における変形例では、切り欠き部を、平面視において外側に凸な略円弧形状とした。しかし、切り欠き部の形状はこれに限定されない。たとえば、略三角形状や略矩形状であってもよい。また、本実施の形態における変形例では、切り欠き部を、軸孔の周方向に略均等な間隔をあけて３つ形成した。しかし、切り欠き部の配置はこれに限定されない。切り欠き部は一つ以上形成されていればよい。また、複数の切り欠き部が形成されている場合、複数の切り欠き部が周方向に略均等な間隔をあけて配置されていなくてもよいし、複数の切り欠き部の形状がそれぞれ異なっていてもよい。
　（実施の形態２）
　以下、図１５から図１９を用いて、実施の形態２を説明する。
　ここで、実施の形態２に係る回転子２０の製造方法は、第１積層体１１０および第２積層体１２０を、ダレ面１１４およびダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０の一方の端部である第１端部１３１側から、回転軸１３０にはめ込む。その点で、第１積層体１１０を、ダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込み、第２積層体１２０を、第２積層体１２０のダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２端部１３２側から回転軸１３０にはめ込む、実施の形態１と相違する。
　また、実施の形態２に係る回転子２０の詳細構成は、ダレ面１１４およびダレ面１２４が回転軸１３０の軸方向において同一方向を向いている。その点で、ダレ面１１４が第２端部１３２側を向いており、ダレ面１２４が第１端部１３１側を向いている、実施の形態１と相違する。
　以下、上記相違点について、詳細に説明する。
　なお、電動機および回転子の概略構成、積層体の製造方法、積層体の構成ならびに電動機および回転子の動作は、実施の形態１と略同様である。よって、ここでは説明を援用する。
　［２－１．回転子の製造方法］
　図１５は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の製造方法を説明するための図である。
　回転軸１３０は、第１端部１３１および第２端部１３２を有している。
　まず、第２積層体１２０は、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。これにより、回転軸１３０が第２積層体１２０の軸孔１２３に圧入状態で挿入されることとなる。このとき、第２積層体１２０は、第１平面１２１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０に装着される。すなわち、第２積層体１２０は、ダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。
　次に、第１積層体１１０は、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。これにより、回転軸１３０が第１積層体１１０の軸孔１１３に圧入状態で挿入されることとなる。このとき、第１積層体１１０は、第１平面１１１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０に装着される。すなわち、第１積層体１１０は、ダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。
　すなわち、第１積層体１１０および第２積層体１２０を、それぞれダレ面１１４およびダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０の一方の端部である第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込む。このようにして、回転軸１３０の所定位置に第１積層体１１０と第２積層体１２０とを固着することで、鉄心２００（図１６参照）を形成する。
　このとき、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａと、交点１２２ｂとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に装着される。言い換えると、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ｂと、交点１２２ａとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に固着される。
　すなわち、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０を準備し、第１積層体１１０と第２積層体１２０を回転子２０（図１６参照）の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心２００を形成する。
　［２－２．回転子の詳細構成］
　図１６は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の断面図である。図１７は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の図１６に示すＢＢｌを説明するための詳細断面図である。図１８は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の図１６に示すＢＢｃを説明するための詳細断面図である。図１９は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の図１６に示すＢＢｒを説明するための詳細断面図である。
　まず、第１積層体１１０と第２積層体１２０とで形成される鉄心２００の構成について説明する。
　図１６に示すように、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａが交点１２２ｂ、および交点１１１ｂが交点１２２ａと重なった状態で、回転軸１３０に固着されている。すなわち、第１積層体１１０は、回転子２０の回転方向において第２積層体１２０に対して反転状態で配置されている。言い換えると、本実施の形態でも、第１積層体１１０を構成するコア板１０ｃと第２積層体１２０を構成するコア板１０ｃとは、打ち抜き加工における幅方向の位置、すなわち図５Ａでの左右が互いに反対状態となって、第１積層体１１０と第２積層体１２０とが面接触するように、回転軸１３０に配置されている。
　このとき、交点１１２ａと交点１２１ｂとの間で規定される鉄心２００の厚みは、厚みＨａと厚みＨｂの和である。また、交点１１２ｂと交点１２１ａとの間で規定される鉄心２００の厚みも、厚みＨａと厚みＨｂの和である。すなわち、鉄心２００は、第１積層体１１０および第２積層体１２０がそれぞれ有している厚み偏差が相殺された状態で、二つの積層体から形成されている。その結果、鉄心２００の重心の回転軸１３０からの偏りは、鉄心を一つの積層体から構成した場合と比較して小さくなる。
　次に、軸孔１１３および軸孔１２３に対する、回転軸１３０の挿入状態の詳細について説明する。
　回転軸１３０は、軸孔１１３および軸孔１２３に圧入状態で挿入されている。
　図１７に示すように、第１積層体１１０のカエリ面１１５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。
　図１８に示すように、第１積層体１１０のダレ面１１４は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。また、第２積層体１２０のカエリ面１２５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。
　図１９に示すように、第２積層体１２０のダレ面１２４は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。
　すなわち、第１積層体１１０のダレ面１１４と、第２積層体１２０のダレ面１２４とは、回転軸１３０の軸方向において同一方向を向いている。
　［２－３．効果等］
　以上のように、本実施の形態における回転子２０において、軸孔１１３および軸孔１２３の端面には、ダレ面１１４およびダレ面１２４が形成されている。そして、複数の積層体のダレ面１１４およびダレ面１２４が、回転軸１３０の軸方向において同一方向を向いている。さらに、本実施の形態において、回転子２０は、次の製造方法で実現できる。すなわち、複数の積層体を、複数の積層体のダレ面１１４およびダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０の一方の端部である第１端部１３１から回転軸１３０にはめ込む。このようにして、第１積層体１１０と第２積層体１２０とを回転軸１３０に固着することで鉄心２００を形成する。
　これにより、回転軸１３０に対し、ダレ面１１４およびダレ面１２４をガイドとして、回転軸１３０が第１積層体１１０および第２積層体１２０に対して挿入される。そのため、第１積層体１１０および第２積層体１２０を回転軸１３０にはめ込みやすい。
　さらに、第１積層体１１０および第２積層体１２０を、ともに第１端部１３１側から装着することができる。すなわち、複数の積層体を、一方向から装着することができる。そのため、回転子２０の製造工程を簡単にすることができる。
　なお、実施の形態１の変形例に係る第１積層体１７０および第２積層体１８０を、本実施の形態に適用することもできる。この場合においても、軸孔１７３および軸孔１８３と回転軸１３０との接触面積が小さくなり、挿入時の摩擦抵抗が小さくなる。そのため、第１積層体１７０および第２積層体１８０を回転軸１３０にさらに挿入しやすい。
　（他の実施の形態）
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１および２を説明した。本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１および２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
　そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
　［１］実施の形態１および２において、複数の積層体は中心部に軸孔を有し、回転子は軸孔に挿入する回転軸を備えている。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。すなわち、本開示に係る回転子は、いわゆるインナーロータに限定されず、アウターロータでもよい。
　［２］実施の形態１および２において、回転軸は軸孔に圧入状態で挿入されている。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。回転軸は軸孔に圧入状態で挿入されていなくてもよい。
　［３］実施の形態１において、複数の積層体は、回転軸の第１端部に最も近い位置に配置される第１積層体と、回転軸の第２端部に最も近い位置に配置される第２積層体とを含む。軸孔の端面にはダレ面が形成されている。そして、第１積層体のダレ面が第２端部側を向いており、第２積層体のダレ面が第１端部側を向いている。また、実施の形態２においては、軸孔の端面にはダレ面が形成されている。そして、複数の積層体のダレ面が回転軸の軸方向において同一方向を向いている。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これらに限定されない。たとえば、第１端部に最も近い積層体である第１積層体のダレ面側が第１端部を向き、第２端部に最も近い積層体である第２積層体のダレ面側が第２端部を向くように配置されていてもよい。
　上記［１］から［３］の場合においても、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備え、鉄心は積層体を複数有し、複数の積層体は回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されていればよい。この構成であれば、第１積層体および第２積層体がそれぞれ有する回転方向の重量バランスの偏りを、互いに打ち消しあうことができる。そして、回転方向の重量バランスの偏りを低減した鉄心を形成することができる。そのため、回転子は、その回転状態における振動を低減することができる。結果として、回転子は、その回転状態における騒音を低減することができる。
　［４］実施の形態１および２において、複数の積層体は第１積層体および第２積層体の二つの積層体のみからなる。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。鉄心は、積層体を３つ以上有していてもよい。そして、それぞれの積層体は、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されていればよい。
　［５］実施の形態１および２において、第１積層体および第２積層体は、カシメにより機械的に結合されている、しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。たとえば、コア板同士が接着剤で互いに結合されていてもよい。あるいは、コア板同士は積層体の状態で機械的に結合されていなくてもよく、回転子として組み合わされた状態において、機械的に一体化されていればよい。
　［６］実施の形態１および２において、回転子は、整流子電動機の回転子であるとして説明した。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。たとえば、巻線コイルや整流子を用いないブラシレスモータや誘導機に用いられる回転子であってもよい。
　以上のように、本開示の一態様に係る電動機の回転子によれば、回転方向における重量バランスの偏りを低減することができる。
　そのため、特に高速回転で運転される家庭用掃除機や自動車用機器に搭載される電動機において、回転子の中心軸からの重心ずれに起因する振動を低減することができる。そのため、本開示の一態様に係る電動機の回転子は、低騒音や信頼性が要求される用途に有用である。
　１　　電動機
　１０，２０　　回転子
　１０ｃ，Ｃ　　コア板
　１１　　固定子
　１２　　ハウジング
　１２ａ　　排気口
　１３　　ブラケット
　１４　　遠心ファン
　１５　　エアガイド
　１６　　ファンケース
　１６ａ　　吸気口
　１７　　軸受
　１８　　ブラシ
　３１　　界磁コア
　３２　　界磁巻線
　１００，２００　　鉄心
　１０１　　電機子
　１１０，１７０　　第１積層体（積層体）
　１１０ｔ，１２０ｔ　　トゥース（ティース）
　１１１，１２１　　第１平面
　１１１ａ，１１１ｂ，１１２ａ，１１２ｂ，１２１ａ，１２１ｂ，１２２ａ，１２２ｂ　　交点
　１１２，１２２　　第２平面
　１１３，１２３，１７３，１８３　　軸孔
　１１４，１２４　　ダレ面
　１１５，１２５　　カエリ面
　１１６，１２６　　カシメ
　１２０，１８０　　第２積層体（積層体）
　１３０　　回転軸
　１３１　　第１端部
　１３２　　第２端部
　１４０　　整流子
　１４１　　整流子片
　１５０　　巻線コイル
　１６０　　端板
　１７６，１８６　　切り欠き部
　Ｂ　　電動送風機
　ＢＵＲ　　カエリ
　Ｄ　　ダイ
　Ｅ　　電磁鋼板
　Ｐ　　パンチ
　Ｒ　　ロール
　Ｓ　　スタッカ
　ＳＡＧ　　ダレ
　Ｓｃｕｔ　　切断面

Claims (13)

  1. 所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備え、
    前記鉄心は前記積層体を複数有し、
    前記複数の積層体は回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されている、
    電動機の回転子。
  2. 前記複数の積層体は中心部に軸孔を有し、
    前記回転子は前記軸孔に挿入する回転軸を備えている、
    請求項１に記載の電動機の回転子。
  3. 前記回転軸は前記軸孔に圧入状態で挿入されている、
    請求項２に記載の電動機の回転子。
  4. 前記複数の積層体は、
    前記回転軸の第１端部に最も近い位置に配置される第１積層体と、
    前記回転軸の第２端部に最も近い位置に配置される第２積層体とを含み、
    前記軸孔の端面にはダレ面が形成されており、
    前記第１積層体の前記ダレ面が前記第２端部側を向いており、
    前記第２積層体の前記ダレ面が前記第１端部側を向いている、
    請求項２または３に記載の電動機の回転子。
  5. 前記軸孔の端面にはダレ面が形成されており、
    前記複数の積層体の前記ダレ面が前記回転軸の軸方向において同一方向を向いている、
    請求項２または３に記載の電動機の回転子。
  6. 前記軸孔に切り欠き部が設けられている、
    請求項２から５のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
  7. 前記複数の積層体は第１積層体および第２積層体の二つの積層体のみからなる、
    請求項１から６のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
  8. 前記第１積層体は、回転子の回転方向において前記第２積層体に対して反転状態で配置されている、
    請求項７に記載の電動機の回転子。
  9. 前記第１積層体のコア板の積層枚数は、前記第２積層体のコア板の積層枚数と等しい、
    請求項７または８に記載の電動機の回転子。
  10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の回転子と、
    前記回転子と向い合う固定子と、を備えた、電動機。
  11. 所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備えた電動機の回転子の製造方法であって、
    前記積層体を複数準備し、
    前記複数の積層体を、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて、配置することで前記鉄心を形成する、
    電動機の回転子の製造方法。
  12. 前記複数の積層体は中心部に軸孔を有し、
    前記回転子は前記軸孔に挿入する回転軸を備え、
    前記複数の積層体は、
    前記回転軸の第１端部に最も近い位置に配置される第１積層体と、
    前記回転軸の第２端部に最も近い位置に配置される第２積層体と、を含み、
    前記軸孔の端面にはダレ面が形成されている電動機の回転子の製造方法であって、
    前記第１積層体を、前記第１積層体の前記ダレ面を前記回転軸に向けた姿勢で、前記第１端部側から前記回転軸に挿入し、
    前記第２積層体を、前記第２積層体の前記ダレ面を前記回転軸に向けた姿勢で、前記第２端部側から前記回転軸に挿入することで前記鉄心を形成する、
    請求項１１に記載の電動機の回転子の製造方法。
  13. 前記複数の積層体は中心部に軸孔を有し、
    前記回転子は前記軸孔に挿入する回転軸を備え、
    前記軸孔の端面にはダレ面が形成されている電動機の回転子の製造方法であって、
    前記複数の積層体を、前記複数の積層体の前記ダレ面を前記回転軸に向けた姿勢で、前記回転軸の一方の端部から前記回転軸に挿入することで前記鉄心を形成する、
    請求項１１に記載の電動機の回転子の製造方法。
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