JP6022077B2 - 回転電機用ロータ - Google Patents

Description

この発明は、ロータコアに、軸線方向に延び、かつ周方向に沿って固定された複数の永久磁石が配設された回転電機用ロータに関するものである。

近年、様々な用途に軽量で低イナーシャのモータが要求されている。
例えば、車両に搭載される電動パワーステアリング装置用モータに着目すると、高トルク化、軽量化、低イナーシャ化の要求が強い。
高トルク化は大型車への電動パワーステアリング装置の採用、軽量化は自動車の燃費向上、低イナーシャ化はステアリングの応答性向上を目的としている。
高トルク型のモータではモータの体格が大きくなり、これに伴ってロータの重量とイナーシャも大きくなる。
これに対しては、ロータコアの外周面に永久磁石が固着されたロータにおいて、永久磁石と接する外周部を除く部位に肉抜き部を形成してロータの重量とイナーシャを低減して応答性を向上させたロータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１４１７８号公報

しかしながら、上記構成のロータは、永久磁石と接するロータコアの外周部の磁路幅（径方向）の寸法が周方向に沿って一律になるようにロータコアに肉抜き部が形成されているものの、軽量化、低イナーシャ化が不十分であるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、さらなる軽量化、低イナーシャ化を図ることができる回転電機用ロータを得ることを目的とする。

この発明に係る回転電機用ロータは、シャフトと、
このシャフトが貫通しシャフトと一体回転するロータコアと、
このロータコアに、軸線方向に延び、かつ周方向に沿って固定された複数の永久磁石と、を有する回転電機用ロータであって、
前記ロータコアは、複数のコア片がかしめ部で互いに接合されているとともに前記シャフトから径方向に離間して中空の第１の肉抜き部を有する第１のコア部と、複数のコア片がかしめ部で互いに接合されているとともに前記第１のコア部に密接しかつシャフトが圧入した圧入部を有する第２のコア部と、を備え、
前記第１のコア部と前記第２のコア部とが積層されて形成されたリング状の外周部の径方向の磁路幅は、周方向に沿って変化している。

この発明に係る回転電機用ロータによれば、外周部の径方向の磁路幅は、周方向に沿って変化しており、軽量化、低イナーシャ化を図ることができる。

この発明の実施の形態１のモータのロータを示す正面図である。 図１のロータを示す側断面図である。 図２のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図２のＩＶ-ＩＶ線に沿った断面図である。 図１の第１のコア部の第１のコア片を示す正面図である。 図１の第１のコア部を第２のコア片を示す正面図である。 図１の第２のコア部の第１のコア片を示す正面図である。 図１の第２のコア部の第２のコア片を示す正面図である。 この発明の実施の形態２のモータのロータを示す正面図である。 図９のロータを示す側断面図である。 この発明の実施の形態３のモータのロータを示す正面図である。 図１１のロータを示す側断面図である。 この発明の実施の形態４のモータのロータを示す正面図である。 図１３のロータを示す側断面図である。 図１４のＸＶ-ＸＶ線に沿った断面図である。 図１４のＸＶＩ-ＸＶＩ線に沿った断面図である。 この発明の実施の形態５のモータのロータを示す正面図である。 図１７のロータを示す側断面図である。 図１８のＸＩＸ-ＸＩＸ線に沿った断面図である。 図１８のＸＸ-ＸＸ線に沿った断面図である。 この発明の実施の形態６のモータのロータを示す正面図である。 図２１のロータを示す側断面図である。 この発明の実施の形態７のモータのロータを示す正面図である。 図２３のロータを示す側断面図である。 図２４のＸＸＶ-ＸＸＶ線に沿った断面図である。 図２４のＸＸＶＩ-ＸＸＶＩ線に沿った断面図である。 この発明の実施の形態８のモータのロータを示す正面図である。 図２７のロータを示す側断面図である。 図２８のＸＸＩＸ-ＸＸＩＸ線に沿った断面図である。 図２８のＸＸＸ-ＸＸＸ線に沿った断面図である。

以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１のモータのロータ１を示す正面図、図２は図１の側断面図、図３は図２のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿った断面図、図４は図２のＩＶ-ＩＶ線に沿った断面図である。
このロータ１は、シャフト３と、このシャフト３に一体回転するように固定されたロータコア２と、このロータコア２の外周面に周方向に等間隔で、かつ軸線方向に延びて固定された複数の永久磁石４と、を備えている。
ロータコア２は、薄板鋼板で構成されたドーナツ形状の一対のカバー片９と、この一対のカバー片９の内部に交互に配列された、第１のコア部２０及び第２のコア部２１と、を有している。

第１のコア部２０は、図５に示す薄板鋼板からなる第１のコア片５と、図６に示す薄板鋼板からなる第２のコア片６とが交互に積層して構成されている。
第１のコア部２０は、シャフト３から径方向に離間して中空の第１の肉抜き部２０ａを有している。第２のコア部２１は、シャフト３が圧入した圧入部２１ｂを有するとともに、圧入部２１ｂの周囲に周方向に等間隔で複数形成された第２の肉抜き部２１ａを有している。
第１のコア片５及び第２のコア片６は、それぞれシャフト３の外径Ｄ３よりも十分大きな内径の肉抜き穴５ａ,肉抜き穴６ａが形成され、また周方向に等分間隔で５箇所にかしめ部２ａが形成されているとともに、外周部にリング状の外周片部５ｂ，６ｂが形成されている。
肉抜き穴５ａ，６ａは、第１の肉抜き部２０ａの構成要素である。

第１のコア片５は、その肉抜き穴５ａの外径寸法がＤ５ａ、その等分１０角形状の外周片部５ｂの磁路幅（径方向）の寸法が最小でＷ５ａ、最大でＷ５ｂ、第１のコア片５の中心とかしめ部２ａとの寸法がＤ２である。
第２のコア片６は、その肉抜き穴６ａの外径寸法がＤ６ａ、その等分１０角形状の外周片部６ｂの磁路幅（径方向）の寸法が最小でＷ６ａ、最大でＷ６ｂ、第２のコア片６の中心とかしめ部２ａとの寸法がＤ２である。
第１のコア片５の外周片部５ｂの磁路幅は、第２のコア片６の外周片部６ｂの磁路幅と比較して全周にわたって小さく、従って第１のコア片５の外周片部５ｂの磁路幅の最小寸法Ｗ５ａ、最大寸法Ｗ５ｂは、第２のコア片６の外周片部６ｂの磁路幅の最小寸法Ｗ６ａ、最大寸法Ｗ６ｂよりも常に小さい。

第２のコア部２１は、図７に示す薄板鋼板からなる第１のコア片７と、図８に示す薄板鋼板からなる第２のコア片８とが交互に積層して構成されている。
第１のコア片７及び第２のコア片８は、それぞれシャフト３の外径Ｄ３と同径のシャフト３が圧入される圧入片７ｃ，８ｃが形成されているとともに、周方向に等分間隔で５箇所にかしめ部２ａが形成されている。
また、第１のコア片７及び第２のコア片８は、それぞれ周方向に沿って等分間隔で多角形状の肉抜き穴７ａ，肉抜き穴８ａが形成されているとともに、外周部にリング状の外周片部７ｂ，８ｂが形成されている。
肉抜き穴７ａ，８ａは、第２の肉抜き部２１ａの構成要素であり、また圧入片部７ｃ，８ｃは圧入部２１ｂの構成要素である。

第１のコア片７は、対向した一対の肉抜き穴７ａの外周側間の寸法がＤ７ａ、等分１０角形状の外周片部７ｂの磁路幅（径方向）の寸法が最小でＷ７ａ、最大でＷ７ｂ、第１のコア片７の中心とかしめ部２ａとの距離がＤ２である。
第２のコア片８は、対向した一対の肉抜き穴８ａの外周側間の寸法がＤ８ａ、等分１０角形状の外周片部８ｂの磁路幅（径方向）の寸法が最小でＷ８ａ、最大でＷ８ｂ、中心とかしめ部２ａとの距離がＤ２である。
第１のコア片７の外周片部７ｂの磁路幅は、第２のコア片８の外周片部８ｂの磁路幅と比較して全周にわたって小さく、従って第１のコア片７の外周片部７ｂの磁路幅の最小寸法Ｗ７ａ、最大寸法Ｗ７ｂは、第２のコア片８の外周片部８ｂの磁路幅の最小寸法Ｗ８ａ、最大寸法Ｗ８ｂよりも常に小さい。
第２のコア部２１の外周片部７ｂ，８ｂ、第１のコア部２０の外周片部５ｂ，６ｂは、それぞれの外周形状が同一形状であって、ロータコア２の外周部の構成要素である。

第１のコア部２０は、第１のコア片５と、第２のコア片６とが交互に第１のコア部２０の中心からＤ２の距離にあるかしめ部２ａで積層されており、第２のコア部２１は、第１のコア片７と、第２のコア片８とが交互に中心からＤ２の距離にあるかしめ部２ａで積層されている。
第１のコア部２０のかしめ部２ａは、外周片部５ｂ，６ｂの内側突出部に形成されており、第２のコア部２１のかしめ部２ａは、第１のコア部２０のかしめ部２ａと同軸状であって外周片部７ｂ，８ｂと圧入片部７ｃ，８ｃとのつなぎ部に形成されている。

ロータコア２は、第１のコア部２０と、第２のコア部２１とが交互に積層された後、両側がカバー片９で覆われている。
このロータコア２は、内周壁面が軸線方向に沿って凹凸形状であり、外周面が等分１０角形状であって、その各外周面に永久磁石４が固定されている。
永久磁石４の直下では、各コア片５，６，７，８の各磁路幅が寸法Ｗ５ａ，Ｗ６ａ，Ｗ７ａ，Ｗ８ａであり、隣接した永久磁石４間、即ちロータコア２の各外周面の角部では、各コア片５，６，７，８の各磁路幅が寸法Ｗ５ｂ，Ｗ６ｂ，Ｗ７ｂ，Ｗ８ｂである。各コア片５，６，７，８の磁路幅は、永久磁石４の直下の部位よりも、隣接した永久磁石４間の部位の方が大きい。
なお、永久磁石４は、その幅寸法（周方向）がＷ４であり、その厚さ寸法（径方向）がＴ４である。

永久磁石４の厚さ寸法Ｔ４、永久磁石４の幅寸法Ｗ４と、第１のコア部２０の第１のコア片５の磁極幅の寸法Ｗ５ａ，Ｗ５ｂとの関係は、Ｗ５ａ＜Ｔ４＜Ｗ５ｂ＜Ｗ４である。
永久磁石４の厚さ寸法Ｔ４、永久磁石４の幅寸法Ｗ４と、第１のコア部２０の第２のコア片６の磁極幅の寸法Ｗ６ａ,Ｗ６ｂとの関係は、Ｗ６ａ＜Ｔ４＜Ｗ６ｂ＜Ｗ４である。
永久磁石４の厚さ寸法Ｔ４、永久磁石４の幅寸法Ｗ４と、第２のコア部２１の第１のコア片７の磁極幅の寸法Ｗ７ａ,Ｗ７ｂとの関係は、Ｗ７ａ＜Ｔ４＜Ｗ７ｂ＜Ｗ４である。
永久磁石４の厚さ寸法Ｔ４、永久磁石４の幅寸法Ｗ４と、第２のコア部２１の第２のコア片８の磁極幅の寸法Ｗ８ａ,Ｗ８ｂとの関係は、Ｗ８ａ＜Ｔ４＜Ｗ８ｂ＜Ｗ４である。

このように構成されたロータ１によれば、第１のコア部２０では、肉抜き穴５ａを有する第１のコア片５と肉抜き穴６ａを有する第２のコア片６を積層することで第１の肉抜き部２０ａが形成されている。
従って、ロータ１のイナーシャと重量が低減されることで、モータの応答性向上とモータ軽量化が可能となる。

また、シャフト３に対して、表面に永久磁石４が固定されたロータコア２が圧入されるが、第１のコア片５の肉抜き穴５ａ、第２のコア片６の肉抜き穴６ａは、シャフト３の寸法Ｄ３よりも十分に大きな寸法に設定されているので、シャフト３に対しては第２のコア部２１の圧入部２１ｂ及びカバー片９が圧入、固定されるものの、第１のコア部２０は、シャフト３に対して圧入、固定されない。
従って、圧入、固定されるコア片の総数が減ることにより、ロータコア２にシャフト３を圧入する際の圧入力が低減され、シャフト３の変形や曲がり、軸芯振れを抑えることができ、高精度のロータ１を得ることができる。

また、シャフト３に対して圧入する第２のコア部２１の第１のコア片７、第２のコア片８には肉抜き穴７ａ、８ａが形成されているので、ロータ１のイナーシャ低減と軽量化が図れる。

また、ロータコア２の両側には、それぞれカバー片９、及び圧入部２１ｂを有する第２のコア部２０が設けられているので、シャフト３に対して圧入されるロータコア２の圧入時の倒れが矯正され、シャフト３及びロータコア２の軸心振れを抑えた高精度のロータ１が得られる。

第１のコア部２０においては、第１のコア片５及び第２のコア片６の外周片部５ｂ，６ｂの磁路幅は、永久磁石４の極中心線上付近で、それぞれが寸法Ｗ５ａ，Ｗ６ａであり、永久磁石４の極間付近では、寸法Ｗ５ｂ，Ｗ６ｂであり、周方向に沿ってその値が異なる。
永久磁石４では、極中心上付近では磁束密度が小さく、それだけそれに対応した第１のコア部２０の部位を小さい寸法Ｗ５ａ，Ｗ６ａにすることができる、即ち第１のコア片５及び第２のコア片６のそれぞれの肉抜き穴５ａ，６ａを径方向に拡大することができる分、それだけロータ１の軽量化、低イナーシャ化が図れる。
なお、第１のコア部２０の第１のコア片５及び第２のコア片６の外周片部５ｂ，６ｂにおいて、隣接した永久磁石４間の部位では磁束密度が大きく、それぞれの寸法Ｗ５ｂ，Ｗ６ｂが寸法Ｗ５ａ，Ｗ６ａよりも磁気飽和が起きない範囲で大きく設定されており、コギングトルクの増加が抑制されている。

上記と同様に、第２のコア部２１でも、第１のコア片７及び第２のコア片８の外周片部７ｂ，８ｂにおいて、隣接した永久磁石４間の部位では磁束密度が大きく、それぞれの寸法Ｗ７ｂ，Ｗ８ｂが寸法Ｗ７ａ，Ｗ８ａよりも磁気飽和が起きない範囲で大きく設定されており、コギングトルクの増加が抑制されている。

また、永久磁石４の幅寸法Ｗ４に対する、第１のコア片５の外周片部５ｂの磁極幅の寸法Ｗ５ａ，Ｗ５ｂとの関係、第２のコア片６の外周片部６ｂの寸法Ｗ６ａ，Ｗ６ｂとの関係、第１のコア片７の外周片部７ｂの寸法Ｗ７ａ，Ｗ７ｂとの関係、第２のコア片８の外周片部８ｂの磁極幅の寸法Ｗ８ａ，Ｗ８ｂの関係は、それぞれＷ５ａ＜（１／２）・Ｗ４＜Ｗ５ｂ＜Ｗ４、Ｗ６ａ＜（１／２）・Ｗ４＜Ｗ６ｂ＜Ｗ４、Ｗ７ａ＜（１／２）・Ｗ４＜Ｗ７ｂ＜Ｗ４、及びＷ８ａ＜（１／２）・Ｗ４＜Ｗ８ｂ＜Ｗ４の関係になるように設定されている。
このように、第１のコア部２０の第１のコア片５、第２のコア片６、第２のコア部２１の第１のコア片７、第２のコア片８は、何れもそれぞれの磁極幅の寸法よりも永久磁石４の幅寸法Ｗ４の方が大きい。
これは、永久磁石４から出た磁束が周方向に隣接する２つの永久磁石４に向かって２手に分かれるために、永久磁石４間のロータコア２の外周部においては永久磁石４の内部よりも磁束密度が小さくなることから永久磁石４の各磁路幅寸法Ｗ５ｂ、Ｗ６ｂ、Ｗ７ｂ、Ｗ８ｂの大きさを永久磁石４の幅寸法Ｗ４よりも小さくすることができ、その結果磁束密度が隣接した永久磁石４間よりも小さくなる永久磁石４中心付近の磁路幅の各寸法Ｗ５ａ、Ｗ６ａ、Ｗ７ａ、Ｗ８ａではさらに磁路幅を小さくできるからである。
このときの永久磁石４間の各磁路幅Ｗ５ｂ、Ｗ６ｂ、Ｗ７ｂ、Ｗ８ｂを（１／２）・Ｗ４より大きくすることで磁気飽和を回避することにより、コギングトルクの増加を抑えることができる。
さらに適切な大きさまで肉抜き穴７ａ，８ａを拡大できるために軽量化、低イナーシャ化を図ることができる。

また、第２のコア部２１の第１のコア片７及び第２のコア片８のそれぞれの肉抜き穴７ａ，８ａは、永久磁石４の極数と同じ数（この実施の形態では１０）だけ周方向に沿って等分間隔で形成されている。
このため、ロータコア２の外周部の磁束の分布が所定角度ごとに規則的に整った分布となり、コギングトルクを低減することができる。

また、第１のコア部２０の第１のコア片５及び第２のコア片６のそれぞれの外周片部５ｂ，６ｂの磁路幅、及び第２のコア部２１の第１のコア片７及び第２のコア片８の外周片部５ｂ，６ｂのそれぞれの磁路幅は、何れも永久磁石４の極数分だけ所定角度ごとに異なるようになっているので、ロータコア２の外周部の磁束の分布が所定角度ごとに規則的に整った分布となり、コギングトルクを低減することができる。

また、第１のコア部２０において、第１のコア片５及び第２のコア片６は、それぞれ１枚ずつ交互に軸線方向に積層して配置され、また第１のコア片５の外周片部５ｂの磁路幅は、第２のコア片６の外周片部６ｂの磁路幅と比較して全周にわたって小さい。
従って、第１のコア部２０は、軸線方向に沿って凹凸形状であって内径寸法が交互の異なり、外周片部５ｂの磁路幅が小さい第１のコア片５を配置することで、第１のコア部２０を軽量化できる。また、外周片部６ｂの磁路幅が大きい第２のコア片６を配置することで、第１のコア片５の配置により不足する磁路を補うことで、磁気飽和によるコギングトルクの増加を防ぐことができる。
なお、コア片５，６の配置を１枚ずつではなく複数枚単位で積層しても同様の効果を得ることができる。

また、第２のコア部２１においても、第１のコア片７及び第２のコア片８は、それぞれ１枚ずつ交互に軸線方向に積層して配置され、また第１のコア片７の外周片部７ｂの磁路幅は、第２のコア片８の外周片部８ｂの磁路幅と比較して全周にわたって小さい。
従って、第２のコア部２１は、軸線方向に沿って凹凸形状であって内径寸法が交互の異なり、外周片部７ｂの磁路幅が小さい第１のコア片７を配置することで、第２のコア部２１を軽量化できる。また、外周片部８ｂの磁路幅が大きい第２のコア片８を配置することで、第１のコア片７の配置により不足する磁路を補うことで、磁気飽和によるコギングトルクの増加を防ぐことができる。
なお、コア片７，８の配置を１枚ずつではなく複数枚単位で積層しても同様の効果を得ることができる。

また、ロータコア２は、両側に内部を覆ったカバー片９が設けられているので、カバー片９で覆ったロータコア２をシャフト３に対して圧入する際のかじりにより生じる金属屑、及び内部の付着屑をロータコア２の内部に留めておくことができる。これにより、ロータコア２の内部から出た屑がロータ１とステータ（図示せず）の隙間に挟まるのを防止することができる。

また、かしめ部２ａは、ロータコア２の外周部の磁路幅が大きい、永久磁石４間のコア片５，６，７，８の部位に配置されている。
これにより、磁束密度が小さい永久磁石４の直下の各コア片５，６，７，８の肉抜き穴５ａ，６ａ，７ａ，８ａをかしめ部２ａに邪魔されることなく大きくすることができ、ロータ１のイナーシャと重量を低減することができる。

また、ロータコア２のかしめ部２ａとロータコア２の中心との間の距離をＤ２、第２のコア部２１の圧入部２１ｂの内径寸法（シャフト３の径寸法）をＤ３、第１のコア片５の肉抜き穴５ａの径寸法をＤ５ａ、第２のコア片６の肉抜き穴６ａの径寸法をＤ６ａとし、第１のコア片７の対向した一対の肉抜き穴７ａ間の最長距離をＤ７ａ、第２のコア片８の対向した一対の肉抜き穴８ａ間の最長距離をＤ８ａとした場合、Ｄ２の値は、Ｄ３の値よりも大きいものの、他のＤ５ａ、Ｄ６ａ、Ｄ７ａ、Ｄ８ａの各半分の値よりも小さい。
このようにすることで、かしめ部２ａは、ロータコア２の外周部に存在しない、即ち磁路に干渉しないように配置される結果、磁束分布がロータコア２の全体にわたって均一化され、コギングトルクは低減される。

実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２のモータのロータ１を示す正面図、図１０は図９の側断面図である。
この実施の形態では、カバー片９の代わりに、両側が第２のコア部２１で挟まれた第１のコア部２０であって第１の肉抜き部２０ａの中心軸線を通るシャフト３の周囲は、空隙部１０ａを介してリング１０で囲まれている。このリング１０は、隣接した一対の第２のコア部２１の圧入部２１ｂで挟持されている。
このリング１０は、実施の形態１のカバー片９の代わりの働きをするものである。
他の構成は、実施の形態１のロータ１と同じである。

この実施の形態のロータ１によれば、シャフト３に対してロータコア２を圧入する際のかじりにより生じる金属屑等はリング１０の空隙部１０ａに留めることができ、これにより金属屑等がロータ１とステータ（図示せず）の隙間に挟まるのを防止することができる。
また、リング１０は、ロータコア２をシャフト３に対して圧入する際に、第２のコア部２１の内径側部位がシャフト３の圧入に伴い軸線方向に変形するのを、その内径側部位に当接した端面により防ぐことができ、高精度のロータ１を得ることができる。

実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３のモータのロータ１を示す正面図、図１２は図１１の側断面図である。
この実施の形態では、第１のコア部２０は、同一形状の第１のコア片５が積層して構成され、また第２のコア部２１は、同一形状の第１のコア片７が積層して構成されている。即ち、第１のコア部２０の第１のコア片５の外周片部５ｂ、第２のコア部２１の第１のコア片７の外周片部７ｂは、共に幅寸法が同じであることから、ロータコア２の外周部の磁路幅寸法Ｗ２は、軸線方向に沿って同じである。
他の構成は、実施の形態２のロータ１と同じである。

着磁装置により永久磁石４を着磁する場合に、ロータコア２の軽量化に伴い外周部の磁路幅が狭まり、このことは永久磁石４を着磁する時の磁束通路が狭くなり、より大きな磁界が必要となる。
これに対して、この実施の形態のよるロータ１によれば、永久磁石４の着磁時に棒状の鉄心をロータコア２の内周部に円滑に挿入することができ、またこの鉄心が磁路として磁束が通ることで永久磁石４の着磁が容易となる。

実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４のモータのロータ１を示す正面図、図１４は図１３の側断面図、図１５は図１４のＸＶ-ＸＶ線に沿った断面図、図１６は図１５のＸＶＩ-ＸＶＩ線に沿った断面図である。
この実施の形態では、かしめ部２ａは、ロータコア２の外周部に設けられている。
他の構成は、実施の形態１のロータ１と同じである。
このように、ロータコア２の外周部の磁路にかしめ部２ａを設けることで、磁路となる外周部とかしめ部２ａとを一体化した、軽量化、低イナーシャ化したロータ１を得ることができる。

実施の形態５．
図１７はこの発明の実施の形態５のモータのロータ１を示す正面図、図１８は図１７の側断面図、図１９は図１８のＸＩＸ-ＸＩＸ線に沿った断面図、図２０は図１８のＸＸ-ＸＸ線に沿った断面図である。
この実施の形態では、第２のコア部２０のかしめ部２ａは、第２のコア部２１の圧入部２１ｂの圧入片部７ｃ，８ｃに形成されている。第１のコア部２０のかしめ部２ａは、第２のコア部２０のかしめ部２ａと同軸線上の第１のコア片７及び第２のコア片８に形成されている。
他の構成は、実施の形態１のロータ１と同じである。

このように、第２のコア部２１のかしめ部２ａを圧入部２１ｂに設けることで、第２のコア部２１が圧入部２１ｂで第１のコア片７及び第２のコア片８が一体化した、軽量化、低イナーシャ化したロータ１を得ることができる。

実施の形態６．
図２１はこの発明の実施の形態６のモータのロータ１を示す正面図、図２２は図２１の側断面図である。
この実施の形態では、第１のコア部２０で挟まれた第２のコア部２１は、その両側がカバー片９で覆われている。
他の構成は、実施の形態１のロータ１と同じである。
このロータ１では、両側にカバー片９を設けた実施の形態１のロータと同様の効果を得ることができる。

実施の形態７．
図２３はこの発明の実施の形態７のモータのロータ１を示す正面図、図２４は図２３の側断面図、図２５は図２４のＸＸＶ-ＸＸＶ線に沿った断面図、図２６は図２４のＸＸＶＩ-ＸＸＶＩ線に沿った断面図である。
この実施の形態のロータ１は、永久磁石４が埋設されたＩＰＭ型ロータである。
実施の形態１のロータ１と永久磁石４の配置が異なるものの、他の構成は、実施の形態１のロータ１と同じである。
なお、このＩＰＭ型ロータは、上記実施の形態２〜６の何れのロータ１でも適用でき、それぞれ各実施の形態１のロータ１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態８．
図２７はこの発明の実施の形態８のモータのロータ１を示す正面図、図２８は図２７の側断面図、図２９は図２８のＸＸＩＸ-ＸＸＩＸ線に沿った断面図、図３０は図２８のＸＸＸ-ＸＸＸ線に沿った断面図である。
この実施の形態のロータ１は、永久磁石４のＮ極がすべて外側に向いたコンシクエント型ロータである。
この実施の形態のロータも、実施の形態１のロータ１と同様の構成である。
なお、コンシクエント型ロータは、上記実施の形態２〜６の何れのロータ１でも適用でき、それぞれ実施の形態１のロータ１と同様の効果を得ることができる。

なお、上記各実施の形態では回転電機用ロータとしてモータのロータ１について説明したが、この発明は、発電機のロータにも適用でき、この場合、軽量化、低イナーシャ化を図ることで発電効率が向上するという効果がある。

１ ロータ、２ ロータコア、２ａ かしめ部、３ シャフト、４ 永久磁石、５ 第１のコア片、５ａ 肉抜き穴、５ｂ 外周片部、６ 第２のコア片、６ａ 肉抜き穴、６ｂ 外周片部、７ 第１のコア片、７ａ 肉抜き穴、７ｂ 外周片部、７ｃ 圧入片部、８ 第１のコア片、８ａ 肉抜き穴、８ｂ 外周片部、８ｃ 圧入片部、９ カバー片、１０ リング、１０ａ 空隙部、２０ 第１のコア部、２０ａ 第１の肉抜き部、２１ 第２のコア部、２１ａ 第２の肉抜き部、２１ｂ 圧入部。

Claims (16)

1. シャフトと、
   このシャフトが貫通しシャフトと一体回転するロータコアと、
   このロータコアに、軸線方向に延び、かつ周方向に沿って固定された複数の永久磁石と、を有する回転電機用ロータであって、
   前記ロータコアは、複数のコア片がかしめ部で互いに接合されているとともに前記シャフトから径方向に離間して中空の第１の肉抜き部を有する第１のコア部と、複数のコア片がかしめ部で互いに接合されているとともに前記第１のコア部に密接しかつシャフトが圧入した圧入部を有する第２のコア部と、を備え、
   前記第１のコア部と前記第２のコア部とが積層されて形成されたリング状の外周部の径方向の磁路幅は、周方向に沿って変化しており、
   前記第１のコア部の前記第１の肉抜き部の中心軸線を通る前記シャフトの周囲は、空隙部を介してリングで囲まれている
   回転電機用ロータ。
2. 前記第２のコア部は、前記シャフトの両側に配置されている請求項１に記載の回転電機用ロータ。
3. 前記第２のコア部は、前記圧入部の周りに中空の第２の肉抜き部が形成されている請求項１または２に記載の回転電機用ロータ。
4. 前記第２の肉抜き部は、周方向に沿って等間隔で前記永久磁石の数と同数形成されている請求項３に記載の回転電機用ロータ。
5. 前記外周部の前記磁路幅は、前記永久磁石の直下よりも、隣接した永久磁石間が大きい請求項１〜４の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。
6. 前記外周部の前記磁路幅は、周方向に沿って等間隔で変化している請求項１〜５の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。
7. 前記かしめ部は、隣接した前記永久磁石間の直下部位に形成されている請求項１〜６の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。
8. 前記第２のコア部の前記かしめ部は、前記圧入部と前記外周部とを繋ぐ部位に形成され、第１のコア部の前記かしめ部は、第２のコア部の前記かしめ部と同軸線上に形成されている請求項１〜７の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。
9. 前記第１のコア部及び前記第２のコア部のそれぞれの前記かしめ部は、前記外周部に形成されている請求項１〜７の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。
10. 前記第２のコア部の前記かしめ部は、前記圧入部の部位に形成され、前記第１のコア部の前記かしめ部は、前記第２のコア部の前記かしめ部と同軸線上に形成されている請求項１〜７の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。
11. 前記第１のコア部の前記コア片、前記第２のコア部の前記コア片は、ともに前記磁路の構成要素である外周片部の幅寸法が大小異なる２種類の大コア片、小コア片がそれぞれあり、前記第１のコア部及び前記第２のコア部は、それぞれ大コア片及び小コア片が一枚ずつ、または複数枚ずつ交互に積層されている請求項１〜１０の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。
12. 前記第１のコア部の前記コア片、前記第２のコア部の前記コア片は、ともに前記磁路の構成要素である外周片部の幅寸法が同じである請求項１〜１０の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。
13. 前記ロータコアは、両側を覆ったカバー片を有している請求項１〜１２の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。
14. 前記第１のコア部で挟まれた前記第２のコア部は、その両側を覆ったカバー片を有している請求項１〜１２の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。
15. 前記回転電機用ロータは、ＩＰＭ型ロータである請求項１〜１４の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。
16. 前記回転電機用ロータは、コンシクエント型ロータである請求項１〜１４の何れか１項に記載の回転電機用ロータ。

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