特許 7679481 モータのロータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-09

(45)【発行日】2025-05-19

(54)【発明の名称】モータのロータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/276 20220101AFI20250512BHJP

【ＦＩ】

H02K1/276 ZHV

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023550928

(86)(22)【出願日】2021-09-30

(86)【国際出願番号】 JP2021036199

(87)【国際公開番号】W WO2023053366

(87)【国際公開日】2023-04-06

【審査請求日】2024-03-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100194087

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 伸一

(72)【発明者】

【氏名】白砂 貴盛

(72)【発明者】

【氏名】野村 佳寛

(72)【発明者】

【氏名】山口 茂博

(72)【発明者】

【氏名】朝重 大喜

(72)【発明者】

【氏名】本多 真悟

【審査官】三島木 英宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２３６５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９１６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１１４９８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／２７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャフトと、
鋼鈑を軸方向に複数積層して構成されるとともに磁石挿入孔を有するロータコアと、
前記磁石挿入孔に挿入される磁石と、
前記磁石挿入孔内に充填されて前記磁石を前記磁石挿入孔内で固定する樹脂部材と、を備えるモータのロータであって、
前記複数の鋼鈑のうち前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑の少なくとも一方は、前記軸方向で内側に位置する他の鋼鈑と同一形状で、前記軸まわりの位相をずらして固定され、
前記複数の鋼鈑は前記軸に対する径方向内側に向かって突出する突出部を有し、
前記シャフトには前記突出部と嵌合する軸方向溝が前記軸方向に沿って設けられ、前記シャフトの前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑の前記突出部が固定される位置に前記軸方向溝から周方向に伸びる周方向溝が形成されている、
モータのロータ。

【請求項2】

前記鋼鈑には、貫通孔が設けられ、
前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑の前記貫通孔から、前記軸方向で内側に位置する他の鋼鈑の前記磁石挿入孔の少なくとも一部が露出した状態で固定される、
請求項１記載のモータのロータ。

【請求項3】

１つの前記磁石挿入孔には、複数の磁石が前記鋼鈑の平面に並んで配置され、
前記並んで配置される磁石の間の隙間が、前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑の前記貫通孔から露出した状態で固定される、
請求項２記載のモータのロータ。

【請求項4】

前記周方向溝の周方向長さは、前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑を固定する前記軸まわりの位相に対応して前記突出部が周方向に移動する寸法と等しく設けられている、
請求項１から３のいずれか記載のモータのロータ。

【請求項5】

前記複数の鋼鈑は前記軸に対する径方向内側に向かって突出する突出部を有し、
前記シャフトは、
前記軸方向に沿って設けられて前記突出部と嵌合する軸方向溝と、
前記軸方向溝とは周方向に異なる位置で前記軸方向に沿って設けられ前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑の前記突出部が嵌合する他の軸方向溝と、
を有する、
請求項１から４のいずれか記載のモータのロータ。

【請求項6】

前記ロータコアは、複数の磁石挿入孔を有し、
前記複数の磁石挿入孔は、前記鋼鈑の周方向に、一定の位相となるように隣接して配置されており、
周方向で隣接する２つの前記磁石挿入孔の間が前記磁石に軸方向視で重なる、
請求項１から５のいずれか記載のモータのロータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はモータのロータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鋼鈑を複数積層して構成されると共に磁石挿入孔を有するロータコアと、磁石挿入孔に挿入される磁石と、磁石挿入穴内に充填されて磁石を磁石挿入孔内で固定する樹脂部材と、を備えるモータのロータが知られている。
特許文献1，２には、端面板の一部に貫通孔を設け、磁石を表面に露出させた構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６０７５３００号公報

【文献】特開２０１４－２１２５８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１記載の技術では、ロータの複数の電磁鋼鈑のうち積層方向の両端の２枚が異なる形状とされていることで、それぞれが異なる打ち抜き金型により製造される。また、特許文献２記載の技術では、ロータの複数の電磁鋼鈑とは、別部材である固定部材を用いている。これらの技術では、ロータの複数の電磁鋼鈑と両端の部材とを別工程で製造する必要があるため、作業工程を削減したいという要求があり、また、製造に必要な部品点数を減らしたいという要求があった。

【0005】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、製造工程を削減でき、製造に必要な部品点数を減らすことの可能なモータのロータを提供するという目的を達成しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した本発明の一態様に係るモータのロータは、
シャフト（２０）と、
鋼鈑（１１，１２）を軸方向に複数積層して構成されるとともに磁石挿入孔（１４）を有するロータコア（１３）と、
前記磁石挿入孔（１４）に挿入される磁石（１５）と、
前記磁石挿入孔（１４）内に充填されて前記磁石（１５）を前記磁石挿入孔（１４）内で固定する樹脂部材（１６）と、
を備えるモータのロータ（１０）であって、
前記複数の鋼鈑（１１，１２）のうち前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑（１２）の少なくとも一方は、前記軸方向で内側に位置する他の鋼鈑（１１）と同一形状で、前記軸まわりの位相をずらして固定される。
請求項２に記載した本発明のモータのロータは、
前記鋼鈑（１１，１２）には、貫通孔（１４ａ，１７ａ）が設けられ、
前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑（１２）の前記貫通孔（１７ａ）から、前記軸方向で内側に位置する他の鋼鈑の（１１）前記磁石挿入孔（１４）の少なくとも一部が露出した状態で固定される、
ことができる。
請求項３に記載した本発明のモータのロータは、
１つの前記磁石挿入孔（１４）には、複数の磁石（１５）が前記鋼鈑（１１）の平面に並んで配置され、
前記並んで配置される磁石（１５）の間の隙間（１５ａ）が、前記軸方向最で外側に位置する鋼鈑（１２）の前記貫通孔（１７ａ）から露出した状態で固定される、
ことができる。
請求項４に記載した本発明のモータのロータは、
前記複数の鋼鈑（１１，１２）は前記軸に対する径方向内側に向かって突出する突出部（１１ａ，１２ａ）を有し、前記シャフト（２０）には前記突出部（１１ａ，１２ａ）と嵌合する軸方向溝（２１）が前記軸方向に沿って設けられ、前記シャフト（２０）の前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑（１２）の前記突出部（１２ａ）が固定される位置に前記軸方向溝（２１）から周方向に伸びる周方向溝（２２）が形成されている。
（５）一例において、前記周方向溝（２２）の周方向長さは、前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑（１２）を固定する前記軸まわりの位相に対応して前記突出部（１２ａ）が周方向に移動する寸法と等しく設けられている。
（６）一例において、前記複数の鋼鈑（１１，１２）は前記軸に対する径方向内側に向かって突出する突出部（１１ａ，１２ａ）を有し、前記シャフト（２０）は、前記軸方向に沿って設けられて前記突出部（１１ａ）と嵌合する軸方向溝（２１）と、前記軸方向溝とは周方向に異なる位置で前記軸方向に沿って設けられ前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑の前記突出部（１２ａ）が嵌合する他の軸方向溝（２３）と、を有する。
（７）本発明の第２態様に係るモータのロータは、シャフト（２０）と、鋼鈑（１１，１２）を軸方向に複数積層して構成されるとともに磁石挿入孔（１４）を有するロータコア（１３）と、前記磁石挿入孔（１４）に挿入される磁石（１５）と、
前記磁石挿入孔（１４）内に充填されて前記磁石（１５）を前記磁石挿入孔（１４）内で固定する樹脂部材（１６）と、を備え、前記複数の鋼鈑（１１，１２）のうち前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑（１２）の少なくとも一方は、前記軸方向で内側に位置する他の鋼鈑（１１）と同一形状で、前記軸まわりの位相をずらして固定されるとともに、前記複数の鋼鈑（１１，１２）のうち、前記軸方向で内側に位置する他の鋼鈑（１１）は前記軸に対する径方向内側に向かって突出する突出部（１１ａ）を有し、前記シャフト（２０）には前記突出部（１１ａ）と嵌合する軸方向溝（２１））が前記軸方向に沿って設けられ、前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑（１２）は前記突出部が突出しないことを除き前記軸方向で内側に位置する他の鋼鈑（１１）と同一形状である。
（８）一例において、前記鋼鈑（１１，１２）には、貫通孔（１４ａ，１７ａ）が設けられ、前記軸方向で最外側に位置する鋼鈑（１２）の前記貫通孔（１７ａ）から、前記軸方向で内側に位置する他の鋼鈑の（１１）前記磁石挿入孔（１４）の少なくとも一部が露出した状態で固定される。
（９）一例において、１つの前記磁石挿入孔（１４）には、複数の磁石（１５）が前記鋼鈑（１１）の平面に並んで配置され、前記並んで配置される磁石（１５）の間の隙間（１５ａ）が、前記軸方向最で外側に位置する鋼鈑（１２）の前記貫通孔（１７ａ）から露出した状態で固定される。

【発明の効果】

【0007】

第１態様に係るロータによれば、最外側の鋼鈑（端面板）も他の鋼鈑と同一形状のものを使用するため、金型を分けるまたは複雑化することなく、低コストで製造できる。最外側の鋼鈑は位相をずらして固定することにより、軸方向視して内側の磁石と最外側鋼鈑の磁石挿入孔とが重なるため、磁石の脱落を抑制することができる。同時に、磁石の一部が最外側鋼鈑の磁石挿入孔から露出することができるため、磁石の冷却性能を向上することができる。

【0008】

上記（２）の例において、最外側鋼鈑の貫通孔から内側鋼鈑の磁石挿入孔が露出しているため、磁石挿入孔に異物が混入した場合でも最外側鋼鈑の貫通孔からロータ外部に異物を排出することができる。例えば、ロータの回転遠心力により外側の壁に付いた異物が、ロータの回転速度の変化によって排出されることができる。ここでいう異物とは、埃や結露による水分、モータ摩耗粉などである。
上記（３）の例において、磁石の間の隙間には上述した異物が混入しやすいが、最外側鋼鈑の貫通孔からこの隙間が露出していることにより、異物をロータ外部に排出しやすくすることができる。

【0009】

上記（４）の例において、軸方向溝および周方向溝が設けられるため、鋼鈑とシャフトの位置ずれが起こらない。また、軸方向で最外側の鋼鈑（端面板）が位置するシャフトの外周面に周方向溝が設けられているため、端面板を周方向溝に沿って回転することで、内側の鋼鈑に対して容易に位相をずらして固定することができる。
上記（５）の例において、最外側の鋼鈑を内側の鋼鈑に対してずらす位相に対応する分だけ周方向溝が切られているので、周方向溝の端部に突出部が突き当ることにより、内側の鋼鈑に対する最外側の鋼鈑の位置決めを容易に行うことができる。

【0010】

上記（６）の例において、軸方向溝が設けられるため鋼鈑とシャフトの位置ずれが起こらない。また、軸方向で最外側の鋼鈑（端面板）の突出部と嵌合する他の軸方向溝を有するので、端面板をずらして他の軸方向溝に勘合させることで、内側の鋼鈑に対して容易に位相をずらして固定することができる。

【0011】

第２態様に係るロータによれば、軸方向溝が設けられるため鋼鈑とシャフトの位置ずれが起こらない。また、軸方向で最外側の鋼鈑（端面板）には突出部を設けないため、端面板のシャフトへの組み付け時に突出部が邪魔になることなく、端面板を、軸方向で内側の鋼鈑に対して容易に位相をずらして固定することができる。

【0012】

上記（８）の例において、最外側鋼鈑の貫通孔から内側鋼鈑の磁石挿入孔が露出しているため、磁石挿入孔に異物が混入した場合でも最外側鋼鈑の貫通孔からロータ外部に異物を排出することができる。例えば、ロータの回転遠心力により外側の壁に付いた異物が、ロータの回転速度の変化によって排出されることができる。ここでいう異物とは、埃や結露による水分、モータ摩耗粉などである。
上記（９）の例において、磁石の間の隙間には上述した異物が混入しやすいが、最外側鋼鈑の貫通孔からこの隙間が露出していることにより、異物をロータ外部に排出しやすくすることができる。

【0013】

本発明によれば、製造工程を削減でき、製造に必要な部品点数を減すことの可能なモータのロータを提供することができるという効果を奏することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係るモータのロータの第１実施形態を示す断面図である。

【図2】本発明に係るモータのロータの第１実施形態における軸方向に見た正面図である。

【図3】本発明に係るモータのロータの第１実施形態における軸方向の内側の鋼鈑を示す斜視図である。

【図4】本発明に係るモータのロータの第１実施形態におけるシャフトを示す斜視図である。

【図5】本発明に係るモータのロータの第２実施形態における軸方向に見た図である。

【図6】本発明に係るモータのロータの第２実施形態における軸方向の内側の鋼鈑を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係るモータのロータの第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態におけるモータのロータを示す断面図であり、図２は、本実施形態におけるロータコアを示す軸方向に見た正面図であり、図３は、本実施形態におけるモータのロータの軸方向の内側の鋼鈑を示す斜視図であり、図４は、本実施形態におけるシャフトを示す斜視図であり、図において、符号１０は、モータのロータである。

【0016】

本実施形態に係るモータのロータ１０は、電動車両やハイブリッド車両，燃料電池車両などに搭載される同期電動機のロータとして構成される。
本実施形態に係るモータのロータ１０は、図１～図３に示すように、中空円板状の電磁鋼鈑（鋼鈑）１１，１２が複数積層されて構成された中空円筒状のロータコア１３と、ロータコア１３に形成された複数のスロット（磁石挿入孔）１４にそれぞれ挿入される複数の磁石１５と、熱硬化性樹脂として構成されてスロット１４内に充填されて加熱されることによって磁石１５をスロット１４内で固定する樹脂部材１６と、を備える。
ロータコア１３はシャフト２０に固定される。

【0017】

複数の電磁鋼鈑１１と２枚の電磁鋼鈑１２とは、いずれも同じ輪郭形状を有する。電磁鋼鈑（鋼鈑）１１，１２は、シャフト２０の軸線方向に複数積層され、すべての電磁鋼鈑１１，１２が同一の輪郭形状とされる。シャフト２０の軸方向で内側となる電磁鋼鈑１１は、略円形輪郭の鋼鈑に、複数のスロット（磁石挿入孔）１４と、複数の貫通孔１４ａと、複数の貫通孔１４ｂと、中心孔１３ａと、が貫通している。円盤状の電磁鋼鈑１１では、複数のスロット（磁石挿入孔）１４が周縁に配置される、電磁鋼鈑１１では、複数の貫通孔１４ａと貫通孔１４ｂとが、中心孔１３ａのまわりに交互に配置される。複数のスロット（磁石挿入孔）１４と、複数の貫通孔１４ａと、複数の貫通孔１４ｂとは、中心孔１３ａのまわりにシャフト２０の軸線に対して対称に形成される。

【0018】

ロータコア１３のうち積層方向の両端、つまり、軸方向の最外側となる電磁鋼鈑１２は、電磁鋼鈑１１と同一の略円形の輪郭形状で、複数のスロット（磁石挿入孔）１７、複数の貫通孔１７ａと、複数の貫通孔１７ｂと、中心孔１３ａと、が貫通している。
電磁鋼鈑１１と電磁鋼鈑１２とでは、複数のスロット（磁石挿入孔）１４とスロット（磁石挿入孔）１７の形状およびその配置、複数の貫通孔１４ａと貫通孔１７ａの形状およびその配置、複数の貫通孔１４ｂと貫通孔１７ｂの形状およびその配置、はいずれも対応しており、同じ形状及び配置を有する。

【0019】

スロット１４は、電磁鋼鈑１１の外周付近に形成されるとともに、図示しないステータからの磁力線を容易に通すように略円弧状に形成される。図に矢印Ｂとして磁力線の一例を示す。複数のスロット１４は、電磁鋼鈑１１の周方向に、所定の位相となるように隣接して形成される。
貫通孔１４ａおよび貫通孔１４ｂは、スロット１４よりも電磁鋼鈑１１の径方向で内側に形成される。貫通孔１４ａおよび貫通孔１４ｂは、スロット１４および中心孔１３ａと離間して形成される。

【0020】

貫通孔１４ａは、径方向の大きさが貫通孔１４ｂよりも大きい。貫通孔１４ａは、径方向の外側となる位置が、スロット１４の径方向と同じ位置まで形成されている。貫通孔１４ａは、周方向の位置がスロット１４とは異なる配置とされる。なお、貫通孔１４ａよりも貫通孔１４ｂは軸方向視した面積が小さい。また、貫通孔１７ｂは、貫通孔１４ａと一致する部分を有し、ロータコア１３の外部に連通する。

【0021】

電磁鋼鈑１１と電磁鋼鈑１２とでは、図２に示すように、シャフト２０の軸線まわりに、位相をずらしてシャフト２０に固定される。軸方向の最外側となる電磁鋼鈑１２は、内側の電磁鋼鈑１１における隣接するスロット１４の位相よりもやや小さい角度だけ軸まわりにずれている。これにより、貫通孔１４ａがスロット１４の一部と一致している。ロータコア１３に対して、最外側の電磁鋼鈑１２がこのような配置になるため、最外側の１枚ずつの電磁鋼鈑１２は、軸方向視して、磁石１５と径方向で重なっていない領域を有している。

【0022】

スロット１４の内部に配置された隣接する磁石１５の間には、隙間１５ａが形成される。この隙間１５ａは、軸方向視して貫通孔１７ａと一致している。つまり、隙間１５ａは、貫通孔１７ａを介してロータコア１３の外部に連通する。また、電磁鋼鈑１２の一部が磁石１５に対して軸方向視して重なるように配置される。このため、磁石１５の軸方向端面は、電磁鋼鈑１２によって覆われないとともに、ロータコア１３から外部に出ないように押さえられるようになっている。

【0023】

磁石１５は、長手方向（軸方向）に直交する断面が矩形の四角柱状である。また、複数の磁石１５がスロット１４に配置され、隣接する磁石１５の間に形成される隙間１５ａには、樹脂部材１６が充填されてもよい。磁石１５は、スロット１４に充填された樹脂部材１６によってロータコア１３に固定されている。磁石１５は、永久磁石でもよい。磁石１５は、例えばフェライトやネオジム等の粉末を焼結した棒状の硬磁性体であり、スロット１４に収容される前の段階では着磁されずに、ロータコア１３に固定された後に着磁されてもよい。

【0024】

電磁鋼鈑１１，１２には、中心孔１３ａの外周位置に、中心に向かって突出する突出部１１ａ，１２ａが形成される。突出部１１ａ，１２ａは、中心孔１３ａの中心に対して対称な位置に２箇所設けられる。突出部１１ａ，１２ａは、中心孔１３ａの外周から略矩形輪郭として形成される。

【0025】

シャフト２０の外周には、軸方向に延在する軸方向溝２１が２本形成される。軸方向溝２１の本数は、突出部１１ａ，１２ａの数に対応して設定される。軸方向溝２１の断面形状は、突出部１１ａ，１２ａの輪郭形状に対応する。軸方向溝２１には、突出部１１ａ，１２ａをシャフト２０の軸方向に滑られることが可能である。電磁鋼鈑１１，１２の中心孔１３ａにシャフト２０を挿入した際に、突出部１１ａ，１２ａが軸方向溝２１の内部を軸方向に移動するようにして組み立てる。

【0026】

シャフト２０の外周には、図４に示すように、軸方向溝２１に周方向に延在する周方向溝２２が連接される。周方向溝２２は、シャフト２０にロータコア１３を取り付けた際に、最外側の電磁鋼鈑１２に対応する軸方向位置に形成される。周方向溝２２は、内側の電磁鋼鈑１１に対して最外側の電磁鋼鈑１２を所定の位相となるように軸まわりに回転させて固定するための長さに対応する周方向長さを有する。つまり、周方向溝２２は、周方向の端部２２ａに突出部１２ａを当接することで、内側の電磁鋼鈑１１に対して所定の位相となるように軸まわりに回転させて固定する最外側の電磁鋼鈑１２の位置設定を行うことができる。

【0027】

本実施形態のモータのロータ１０では、薄板状の電磁鋼鈑をプレス加工して電磁鋼鈑１１，１２を成形する。この際、電磁鋼鈑１１および電磁鋼鈑１２は、同一の形状として成型する。つまり、スロット１４とスロット１７、貫通孔１４ａと貫通孔１７ａ、貫通孔１４ｂと貫通孔１７ｂと、中心孔１３ａ、突出部１１ａと突出部１２ａは、いずれも同じ形状、かつ、同じ位置に形成される。そして積層工程として、複数枚の電磁鋼鈑１１をその厚み方向に積み上げて積層し、形成されたスロット１４も磁石１５を挿入し樹脂部材１６で固定する。

【0028】

さらに、積層された電磁鋼鈑１１の両外側に、スロット１４とスロット１７、貫通孔１４ａと貫通孔１７ａ、貫通孔１４ｂと貫通孔１７ｂと、中心孔１３ａ、突出部１１ａと突出部１２ａが同じ位置となるように電磁鋼鈑１２を位置あわせして、突出部１１ａおよび突出部１２ａが軸方向溝２１に一致するように、中心孔１３ａにシャフト２０を挿入する。
次いで、電磁鋼鈑１２が周方向溝２２に対応する軸方向の位置まで移動したら、電磁鋼鈑１２を周方向溝２２に沿って回転させる。突出部１２ａが周方向の端部２２ａに当接することで、電磁鋼鈑１２を取り付け位置となるように設定して、図示しない固定具等で、電磁鋼鈑１１および電磁鋼鈑１２を固定する。

【0029】

本実施形態のモータのロータ１０によれば、軸方向で最外側の電磁鋼鈑１２も、内側の電磁鋼鈑１１と同一形状のものを使用するため、異なるプレス金型を使用する必要がなく、あるいは、金型を複雑化する必要がない。このため、金型が１種類ですむとともに、異なる金型でのプレス工程を削減することができるので、工程数を削減し低コストで製造することができる。

【0030】

また、最外側の電磁鋼鈑１２を、内側で積層された電磁鋼鈑１１と位相をずらして固定することにより、軸方向視して内側の磁石１５と最外側の電磁鋼鈑１２の磁石挿入孔１７とが重なる位置となる。このため、磁石１５の脱落を抑制することができる。同時に、磁石１５の一部が最外側の電磁鋼鈑１２の磁石挿入孔１７から露出することができるため、磁石１５の冷却性能を向上することができる。

【0031】

本実施形態のモータのロータ１０によれば、軸方向視して最外側の電磁鋼鈑１２の貫通孔１７ａから内側の電磁鋼鈑１１の磁石挿入孔１４が露出している。このため、磁石挿入孔１４に異物が混入した場合でも最外側の電磁鋼鈑１２の貫通孔１７ａからロータコア１３の外部に異物を排出することができる。例えば、ロータコア１３の回転遠心力により外側の壁に付いた異物が、ロータコア１３の回転速度の変化によって排出されることができる。ここでいう異物とは、埃や結露による水分、モータ摩耗粉などである。
さらに、磁石１５の間に形成された隙間１５ａには上述した異物が混入しやすいが、最外側の電磁鋼鈑１２の貫通孔１７ａからこの隙間１５ａが露出していることにより、異物をロータコア１３の外部に排出しやすくすることができる。

【0032】

本実施形態のモータのロータ１０によれば、シャフト２０の外周面に軸方向溝２１および周方向溝２２が設けられるため、電磁鋼鈑１１，１２とシャフト２０が位置ずれを起こすことなく固定される。また、シャフト２０の外周面には、軸方向で最外側の電磁鋼鈑（端面板）１２に対応する位置に周方向溝２２が設けられているため、シャフト２０への電磁鋼鈑１１．１２の取り付け時に、電磁鋼鈑１２を周方向溝２２に沿って回転することだけで、突出部１１ａが軸方向溝２１に嵌まり込んでいる内側の電磁鋼鈑１１に対して電磁鋼鈑１２の位相をずらして容易に固定することができる。

【0033】

本実施形態のモータのロータ１０によれば、周方向溝２２の周方向長さが、最外側の電磁鋼鈑１２を内側の電磁鋼鈑１１に対してずらす位相に対応する長さと等しく形成されているので、周方向溝２２の端部２２ａに突出部１２ａを突き当てるだけで、内側の電磁鋼鈑１１に対する最外側の電磁鋼鈑１２の位置決めを容易におこなうことが可能となる。

【0034】

本実施形態のモータのロータ１０によれば、製造工程を削減でき、製造に必要な部品点数を減らすことの可能なモータのロータを提供することができるという効果を奏することが可能となる。

【0035】

以下、本発明に係るモータのロータの第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図５は、本実施形態におけるロータコアを示す軸方向に見た正面図であり、図３は、本実施形態におけるモータのロータの軸方向の内側の鋼鈑を示す正面図であり、本実施形態において、上述した第１実施形態と異なるのは、鋼鈑の形状に関する点である。

【0036】

本実施形態に係るモータのロータ３０は、第1実施形態と同様に、電動車両やハイブリッド車両，燃料電池車両などに搭載される同期電動機のロータとして構成される。
本実施形態に係るモータのロータ３０は、図５，図６に示すように、中空円板状の電磁鋼鈑（鋼鈑）３１，３２が複数積層されて構成された中空円筒状のロータコア３３と、ロータコア３３に形成された複数のスロット（磁石挿入孔）３４にそれぞれ挿入される複数の磁石３５と、熱硬化性樹脂として構成されてスロット３４内に充填されて加熱されることによって磁石３５をスロット３４内で固定する樹脂部材３６と、を備える。
ロータコア３３は、第1実施形態と同様にシャフト２０に固定される（図４参照）。

【0037】

複数の電磁鋼鈑３１と２枚の電磁鋼鈑３２とは、いずれも同じ輪郭形状を有する。電磁鋼鈑（鋼鈑）３１，３２は、シャフト２０の軸線方向に複数積層され、すべての鋼鈑３１，３２が同一の輪郭形状とされる。つまり、シャフト２０の軸方向で内側となる電磁鋼鈑３１は、略円形輪郭の鋼鈑に、複数のスロット（磁石挿入孔）３４と、複数の貫通孔３４ａと、中心孔３３ａと、が貫通している。円形輪郭の電磁鋼鈑３１では、複数のスロット（磁石挿入孔）３４が周縁に配置される、電磁鋼鈑３１では、複数の貫通孔３４ａが、中心孔３３ａのまわりでスロット３４より径方向内側に配置される。複数のスロット（磁石挿入孔）３４と、複数の貫通孔３４ａとは、中心孔３３ａのまわりにシャフト２０の軸線に対して対称に形成される。

【0038】

ロータコア３３のうち積層方向の両端、つまり、軸方向の最外側となる電磁鋼鈑３２は、電磁鋼鈑３１と同一の略円形の輪郭形状で、複数のスロット（磁石挿入孔）３７、複数の貫通孔３７ａと、中心孔３３ａと、が貫通している。
電磁鋼鈑３１と電磁鋼鈑３２とでは、複数のスロット（磁石挿入孔）３４とスロット（磁石挿入孔）３７の形状およびその配置、複数の貫通孔３４ａと貫通孔３７ａの形状およびその配置はいずれも対応しており、同じ形状及び配置を有する。

【0039】

スロット３４は、電磁鋼鈑３１の外周付近に形成されるとともに、図示しないステータからの磁力線を容易に通すように形成される。複数のスロット３４は、電磁鋼鈑３１の周方向に、所定の位相となるように隣接して形成される。
貫通孔３４ａは、スロット３４よりも電磁鋼鈑３１の径方向で内側に形成される。貫通孔３４ａは、スロット３４および中心孔３３ａと離間して形成される。貫通孔３４ａは、略三角形の輪郭に形成される。

【0040】

電磁鋼鈑３１と電磁鋼鈑３２とでは、図５に示すように、シャフト２０の軸線まわりに、位相をずらしてシャフト２０に固定される。軸方向の最外側となる電磁鋼鈑３２は、内側の電磁鋼鈑３１に形成された隣接するスロット３４の位相よりもやや小さい角度だけ軸まわりにずれている。これにより、スロット３７がスロット３４の一部と一致している。ロータコア３３に対して、最外側の電磁鋼鈑３２がこのような配置になるため、最外側の１枚ずつの電磁鋼鈑３２は、軸方向視して、磁石３５と径方向で重なっていない領域を有している。

【0041】

スロット３４の内部に配置された隣接する磁石３５の間には、隙間３５ａが形成される。この隙間３５ａは、軸方向視してスロット３７と一致している。つまり、隙間３５ａは、スロット３７を介してロータコア３３の外部に連通する。また、電磁鋼鈑３２の一部が磁石３５に対して軸方向視して重なるように配置される。このため、磁石３５の軸方向端面は、電磁鋼鈑３２によって覆われないとともに、ロータコア３３から外部に出ないように押さえられるようになっている。

【0042】

磁石３５は、長手方向（軸方向）に直交する断面が矩形に近い略四角板状である。また、複数の磁石３５がスロット３４に配置され、隣接する磁石３５の間に形成される隙間３５ａには、樹脂部材３６が充填されてもよい。磁石３５は、スロット３４に充填された樹脂部材３６によってロータコア３３に固定されている。磁石３５は、永久磁石でもよい。磁石３５は、例えばフェライトやネオジム等の粉末を焼結した棒状の硬磁性体であり、スロット３４に収容される前の段階では着磁されずに、ロータコア３３に固定された後に着磁されてもよい。

【0043】

電磁鋼鈑３１，３２には、中心孔３３ａの外周位置に、中心に向かって突出する突出部３１ａ，３２ａが形成される。突出部３１ａ，３２ａは、中心孔３３ａの中心に対して対称な位置に２箇所設けられる。突出部３１ａ，３２ａは、中心孔３３ａの外周から略矩形輪郭として形成される。

【0044】

シャフト２０の外周には、第1実施形態と同様に、軸方向に延在する軸方向溝２１が２本形成される。軸方向溝２１の本数は、突出部３１ａ，３２ａの数に対応して設定される。軸方向溝２１の断面形状は、突出部３１ａ，３２ａの輪郭形状に対応する。軸方向溝２１には、突出部３１ａ，３２ａをシャフト２０の軸方向に滑られることが可能である。電磁鋼鈑３１，３２の中心孔３３ａにシャフト２０を挿入した際に、突出部３１ａ，３２ａが軸方向溝２１の内部を軸方向に移動するようにして組み立てる。

【0045】

シャフト２０の外周には、第1実施形態の図４に示すように、軸方向溝２１に周方向に延在する周方向溝２２が連接される。周方向溝２２は、シャフト２０にロータコア３３を取り付けた際に、最外側の電磁鋼鈑３２に対応する軸方向位置に形成される。周方向溝２２は、内側の電磁鋼鈑３１に対して最外側の電磁鋼鈑３２を所定の位相となるように軸まわりに回転させて固定するための長さに対応する周方向長さを有する。つまり、周方向溝２２は、周方向の端部２２ａに突出部３２ａを当接することで、内側の電磁鋼鈑３１に対して所定の位相となるように軸まわりに回転させて固定する最外側の電磁鋼鈑３２の位置設定を行うことができる。

【0046】

本実施形態のモータのロータ３０では、薄板状の電磁鋼鈑をプレス加工して電磁鋼鈑３１，３２を成形する。この際、電磁鋼鈑３１および電磁鋼鈑３２は、同一の形状として成型する。つまり、スロット３４とスロット３７、貫通孔３４ａと貫通孔３７ａ、中心孔３３ａ、突出部３１ａと突出部３２ａは、いずれも同じ形状、かつ、同じ位置に形成される。そして積層工程として、複数枚の電磁鋼鈑３１をその厚み方向に積み上げて積層し、形成されたスロット３４も磁石３５を挿入し樹脂部材３６で固定する。

【0047】

さらに、積層された電磁鋼鈑３１の両外側に、スロット３４とスロット３７、貫通孔３４ａと貫通孔３７ａ、中心孔３３ａ、突出部３１ａと突出部３２ａが同じ位置となるように電磁鋼鈑３２を位置あわせして、突出部３１ａおよび突出部３２ａが軸方向溝２１に一致するように、中心孔３３ａにシャフト２０を挿入する。
次いで、電磁鋼鈑３２が周方向溝２２に対応する軸方向の位置まで移動したら、電磁鋼鈑３２を周方向溝２２に沿って回転させる。突出部３２ａが周方向の端部２２ａに当接することで、電磁鋼鈑３２を取り付け位置となるように設定して、図示しない固定具等で、電磁鋼鈑３１および電磁鋼鈑３２を固定する。

【0048】

本実施形態のモータのロータ３０によれば、軸方向で最外側の電磁鋼鈑３２も、内側の電磁鋼鈑３１と同一形状のものを使用するため、異なるプレス金型を使用する必要がなく、あるいは、金型を複雑化することがない。このため、金型が１種類ですむとともに、異なる金型でのプレス工程を削減することができるので、工程数を削減し低コストで製造することができる。

【0049】

また、最外側の電磁鋼鈑３２を、内側で積層された電磁鋼鈑３１と位相をずらして固定することにより、軸方向視して内側の磁石３５と最外側の電磁鋼鈑３２の磁石挿入孔３７とが重なる位置となる。このため、磁石３５の脱落を抑制することができる。同時に、磁石３５の一部が最外側の電磁鋼鈑３２の磁石挿入孔３７から露出することができるため、磁石３５の冷却性能を向上することができる。

【0050】

本実施形態のモータのロータ３０によれば、軸方向視して最外側の電磁鋼鈑３２のスロット３７から内側の電磁鋼鈑３１の磁石挿入孔３４が露出している。このため、磁石挿入孔３４に異物が混入した場合でも最外側の電磁鋼鈑３２のスロット３７からロータコア３３の外部に向けて異物を排出することができる。例えば、ロータコア３３の回転遠心力により外側の壁に付いた異物が、ロータコア３３の回転速度の変化によって排出されることができる。異物は、例えば埃や結露による水分、モータ摩耗粉などである。
さらに、磁石３５の間に形成された隙間３５ａには上述した異物が混入しやすいが、最外側の電磁鋼鈑３２の貫通孔であるスロット３７からこの隙間３５ａが露出していることにより、異物をロータコア３３の外部に排出しやすくすることができる。

【0051】

本実施形態のモータのロータ３０によれば、シャフト２０の外周面に軸方向溝２１および周方向溝２２が設けられるため、電磁鋼鈑３１，３２とシャフト２０が位置ずれを起こすことなく固定される。また、シャフト２０の外周面には、軸方向で最外側の電磁鋼鈑 (端面板)３２に対応する位置に周方向溝２２が設けられているため、シャフト２０への電磁鋼鈑３１．３２の取り付け時に、電磁鋼鈑３２を周方向溝２２に沿って回転することだけで、突出部３１ａが軸方向溝２１に嵌まり込んでいる内側の電磁鋼鈑１１に対して、電磁鋼鈑３２の位相をずらして容易に固定することができる。

【0052】

本実施形態のモータのロータ３０によれば、周方向溝２２の周方向長さが、最外側の電磁鋼鈑３２を内側の電磁鋼鈑３１に対してずらす位相に対応する長さと等しく形成されているので、周方向溝２２の端部２２ａに突出部３２ａを突き当てるだけで、内側の電磁鋼鈑３１に対する最外側の電磁鋼鈑３２の位置決めを容易におこなうことが可能となる。

【0053】

本実施形態のモータのロータ３０によれば、製造工程を削減でき、製造に必要な部品点数を減らすことが可能であるという効果を奏することが可能となる。

【0054】

なお、本実施形態においては、以下のような構成も可能である。
シャフト２０には、図４に２点鎖線で示すように、軸方向溝２１に加えて、軸方向溝２１とは周方向に異なる位置で軸方向に沿って設けられる他の軸方向溝２３を設けることができる。この場合、軸方向溝２１には、上述した構成と同様に、突出部１１ａ、３１ａが嵌合するとともに、他の軸方向溝２３には、あらかじめ位相をずらした電磁鋼板１２，３２の突出部１２ａ，３２ａが嵌合する。
また、この場合、シャフト２０には、軸方向溝２１と他の軸方向溝２３のみで、周方向溝２２は設けないことができる。また、他の軸方向溝２３は、周方向溝２２に沿って端部２２ａまで回転させた突出部１２ａ，３２ａが固定される位置に対応して、その形状が形成されることができる。

【0055】

これにより、軸方向溝２１と他の軸方向溝２３とが設けられるため、電磁鋼鈑１１，１２とシャフト２０との位置ずれ発生を防止することができる。また、外側の電磁鋼鈑（端面板）１２，３２の突出部１２ａ，３２ａと嵌合する他の軸方向溝２３をシャフト２０に有するので、電磁鋼板１１，３１の突出部１１ａ，３１ａを軸方向溝２１に嵌合するとともに、端面板１２，３２をずらして他の軸方向溝２３に突出部１１ａ，３１ａ勘合させることで、内側の電磁鋼板１１，３１に対して電磁鋼鈑１２，３２の位相を容易にずらして固定することができる。

【0056】

さらに、軸方向でロータコア１３、３３の両端となる端面板１２，３２に対して、それぞれ他の軸方向溝２３を形成することもできる。この場合、軸方向溝２１に対して周方向の両側に１本ずつ他の軸方向溝２３を形成することが可能である。また、２本の他の軸方向溝２３の軸方向に形成される長さが、軸方向でロータコア１３、３３の両端となる端面板１２，３２の固定位置に対して、それぞれ対応する端部位置を有するように異なる長さに形成されることも可能である（図示せず）。

【0057】

あるいは、シャフト２０には、軸方向溝２１のみで、周方向溝２２は設けないことができる。この場合、最外側の電磁鋼鈑１２，３２は、突出部１２ａ，３２ａが設けられておらず、中心孔１３ａ，３３ａの輪郭形状は、シャフト２０の外周面に対応する円形輪郭となることができる。

【0058】

これにより、軸方向溝２１が設けられるため、電磁鋼鈑１１，３１とシャフト２０との位置ずれ発生を防止することができる。また、最外側の電磁鋼鈑（端面板）１２，３２には突出部１２ａ，３２ａを設けないため、内側の電磁鋼板１１，３１のシャフト２０への組み付け時に、突出部１２ａ，３２ａが邪魔になることなく、端面板１２，３２を、軸方向で内側の電磁鋼鈑１１，３１に対して容易に位相をずらして固定することができる。

【符号の説明】

【0059】

１０，３０…ロータ
１１，３１…電磁鋼鈑（鋼鈑）
１２，３２…電磁鋼鈑（鋼鈑；端面板）
１１ａ，１２ａ，３１ａ，３２ａ…突出部
１３，３３…ロータコア
１３ａ，３３ａ…中心孔
１４，１７，３４，３７…スロット（磁石挿入孔）
１４ａ，１４ｂ，１７ａ，１７ｂ，３４ａ，３７ａ…貫通孔
１５，３５…磁石
１５ａ，３５ａ…隙間
１６，３６…樹脂部材
２０…シャフト
２１…軸方向溝
２２…周方向溝
２２ａ…端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】