(57)【要約】【課題】変形が抑制された回転電機用のロータコアを提供する。【解決手段】ロータコア１は、回転軸心Ｘで回転するシャフト８を挿通して固定するシャフト穴部７と、シャフト穴部７を有する内側環部２と、内側環部２の径方向外側に配置される外側環部４と、内側環部２と外側環部４との間に配置される連結環部３と、内側環部２と連結環部３とを連結する複数の内側リブ５と、連結環部３と外側環部４とを連結する複数の外側リブ６と、を備え、内側環部２と外側環部４と連結環部３とは回転軸心Ｘと同一軸心で配置され、内側リブ５と外側リブ６とは連結環部３の周方向においてそれぞれ異なる位相に配置されている。【選択図】図１
2020058151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心を中心に回転するシャフトが挿通されて固定されるシャフト穴部と、
内部に前記シャフト穴部を有し、外縁が前記回転軸心と同軸心の円形状である内側環部と、
前記回転軸心と同軸心で、前記内側環部の径方向外側に配置される外側環部と、
前記回転軸心と同軸心で、前記内側環部と前記外側環部との間に配置される連結環部と、
前記内側環部と前記連結環部とを連結し、前記回転軸心と交差する方向に延在する複数の内側リブと、
前記連結環部と前記外側環部とを連結し、前記回転軸心と交差する方向に延在する複数の外側リブと、を備え、
前記内側リブと前記外側リブとは前記連結環部の周方向においてそれぞれ異なる位相に配置されている回転電機用のロータコア。
【請求項２】
前記周方向における複数の前記内側リブの幅は、当該周方向において互いに隣り合うそれぞれの前記内側リブ間の内側距離よりも狭い請求項１に記載の回転電機用のロータコア。
【請求項３】
前記周方向における複数の前記外側リブの幅は、当該周方向において互いに隣り合うそれぞれの前記外側リブ間の内側距離よりも狭い請求項１または２に記載の回転電機用のロータコア。
【請求項４】
それぞれの前記内側リブは、前記外側環部に発生する磁極の中心に対して対称に配置されている請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機用のロータコア。
【請求項５】
それぞれの前記外側リブは、前記外側環部に発生する磁極の中心に対して対称に配置されている請求項１から４のいずれか一項に記載の回転電機用のロータコア。
【請求項６】
前記連結環部の径方向における幅は、前記周方向における複数の前記内側リブの幅よりも狭い請求項１から５のいずれか一項に記載の回転電機用のロータコア。
【請求項７】
前記連結環部の径方向における幅は、前記周方向における複数の前記外側リブの幅よりも狭い請求項１から６のいずれか一項に記載の回転電機用のロータコア。
【請求項８】
前記シャフト穴部は、断面円形の貫通孔である請求項１から７のいずれか一項に記載の回転電機用のロータコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機用のロータコアに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は、ロータコアを積層などしたロータ、ロータと一体回転するシャフト、磁界を発生させ、ロータの磁界との相互作用によりロータを回転させるステータなどを有する。このような回転電機のロータとシャフトとは、ロータコアに設けられたシャフト穴に、例えば圧入や焼き嵌めによりシャフトを当該シャフト穴にきつく嵌めることで固定して連結される。回転電機に通電し、ロータの回転数が増大すると、遠心力によりロータコアが径方向外側に向けて膨張するなどの変形を生じる。そこで、ロータコアの変形の抑制が要請される。
【０００３】
特許文献１には、回転電機のロータが記載されている。このロータのロータコアは、永久磁石を挿入する磁石挿入孔の内周側において軸方向に貫通する略円環状の貫通孔と、貫通孔の内周側の内周側ロータコア（本願の内側環部に相当）と、貫通孔の外周側の外周側ロータコア（本願の外側環部に相当）と、ロータコアの中央部に形成され、ロータシャフトを圧入するシャフト孔とを備えている。貫通孔の径方向内側には、略円環状の円環部（本願の連結環部に相当）が形成され、内周側ロータコアと円環部とは、周方向に所定間隔で配置された複数の内周側リブによって連結されている。外周側ロータコアと円環部とは、周方向に所定間隔で配置された複数の外周側リブによって連結される。内周側リブおよび外周側リブは、径方向外側に向かうにしたがって周方向に傾斜するよう形成されている。内周側リブおよび外周側リブの剛性をそれぞれ所望の特性となるように設定することで、シャフト孔へのシャフトの圧入時にロータコアの内部で発生する圧入応力や、ロータ回転時の遠心力によりロータコア内部に発生する遠心応力、これら圧入応力や遠心応力に起因する外周側ロータコアおよび内周側ロータコアの膨らみ、の各々を所定の条件内に収めるようにコントロールすることができる。例えば回転時には、外周側ロータコアは、内周側ロータコアよりも外周側に位置するため、内周側ロータコアよりも大きな遠心力が作用する。そこで、外周側ロータコアに連結される外周側リブの剛性を内周側リブの剛性よりも高くすることにより、内周側リブを容易に変形可能とし、回転時における外周側ロータコアに生じた遠心応力による変位を、内周側リブの変形により吸収している。これにより、内周側ロータコアの変形の抑制を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５８３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された回転電機のロータにおいては、それぞれ径方向外側に向かうにしたがって周方向に傾斜している内周側リブおよび外周側リブの剛性の調整によりロータコアに対して生じる応力等の緩和を実現している。したがって、緩和可能な変位の大きさを確保するためには、内周側リブおよび外周側リブの径方向における長さを所定長さ以上確保する必要がある。そのため、ロータコアの径方向における厚みの薄い（内外径の差の小さい）ロータコアには適応できない場合があった。また、内周側リブおよび外周側リブを形成するための肉抜き穴数や肉抜き面積が増大し、打ち抜き加工のような安価な加工方法での加工が難しくなり、もしくは高価になってしまうなどの実用上の問題があった。そのため、特許文献１に記載されるような従来技術では、適切にロータコアの変形を抑制できない場合があった。
【０００６】
本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、変形が抑制された回転電機用のロータコアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る回転電機用のロータコアの特徴構成は、回転軸心を中心に回転するシャフトが挿通されて固定されるシャフト穴部と、内部に前記シャフト穴部を有し、外縁が前記回転軸心と同軸心の円形状である内側環部と、前記回転軸心と同軸心で、前記内側環部の径方向外側に配置される外側環部と、前記回転軸心と同軸心で、前記内側環部と前記外側環部との間に配置される連結環部と、前記内側環部と前記連結環部とを連結し、前記回転軸心と交差する方向に延在する複数の内側リブと、前記連結環部と前記外側環部とを連結し、前記回転軸心と交差する方向に延在する複数の外側リブと、を備え、前記内側リブと前記外側リブとは前記連結環部の周方向においてそれぞれ異なる位相に配置されている点にある。
【０００８】
上記構成によれば、ロータコアは、シャフトの回転軸心と同一軸心で回転する。そして、上記構成によれば、連結環部の周方向（ロータコアの周方向と同じ）において、互いに隣接する内側リブと外側リブ、および、連結環部における当該隣接する内側リブと外側リブとの間の部分により、連結環部の径方向（ロータコアの径方向と同じ）における弾性変形しろを有する構造が形成される。以下では、当該構造を形成する内側リブと外側リブ、および、連結環部における当該隣接する内側リブと外側リブとの間の部分を弾性部と記載する場合がある。この弾性部の弾性変形により、外側環部および内側環部のいずれか一方から他方へ変位の伝達が抑制される。これによりロータコアの変形を抑制することができる。弾性部については後述する。
【０００９】
例えば、ロータコアの回転による遠心力で外側環部が変形しても、弾性部が変位を吸収し、内側環部の変形を防止する。また、シャフトのロータコアのシャフト穴部への圧入などにより内側環部が変形しても、弾性部が変位を吸収し、外側環部の変形を防止する。
【００１０】
弾性部の変形について詳述する。連結環部における内側リブとの連結部分を一方の支点とし、連結環部における外側リブとの連結部分を他方の支点とした場合、連結環部における、それぞれのこれら双方の支点の間の部分（以下では橋梁部と記載する）が、径方向において変形可能になる。この橋梁部の径方向における変形により、外側環部もしくは内側環部の一方から他方への径方向に沿う向きの変位が吸収されて、他方の径方向に沿う向きの変形が防止される。
【００１１】
上記構成によれば、弾性部における径方向に沿う向きの剛性や弾性（以下では弾性等と記載する）もしくは径方向に沿う向きの変形量の大きさは、橋梁部の長さと、橋梁部の径方向における幅との少なくともいずれか一方で調整可能である。例えば、弾性部における変形量をより大きく確保したい場合、橋梁部をより長くし、もしくは橋梁部の径方向における幅をより狭くすればよい。そのため、弾性部における径方向に沿う向きの幅（大きさ）を大きくすることなく、弾性部における径方向に沿う向きの変形量を十分に確保可能である。また、弾性部における径方向に沿う向きの幅を大きく変化させることなく弾性部における変形量を調整可能である。また、径方向における厚みが薄い（内外径の差の小さい）ロータコアに適用する場合にも、弾性部の径方向に沿う向きの幅を小さくすることが容易であるため、適切にロータコアの変形を抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る回転電機用のロータコアの更なる特徴構成は、前記周方向における複数の前記内側リブの幅は、当該周方向において互いに隣り合うそれぞれの前記内側リブ間の内側距離よりも狭い点にある。
【００１３】
内側リブ間の内側距離が長くなると、上述の橋梁部の周方向における幅が広くなる。そのため、上記構成によれば、橋梁部の周方向における幅を内側リブの幅に対して相対的に広くして橋梁部の弾性等を相対的に低下させることで、弾性部における径方向に沿う向きの変形を内側リブよりも連結環部（橋梁部）に集中させることができる。換言すると、弾性部における径方向に沿う向きの変形量を連結環部の変形量で確保し、また、調整可能とすることができる。
【００１４】
本発明に係る回転電機用のロータコアの更なる特徴構成は、前記周方向における複数の前記外側リブの幅は、当該周方向において互いに隣り合うそれぞれの前記外側リブ間の内側距離よりも狭い点にある。
【００１５】
外側リブ間の内側距離が長くなると、上述の橋梁部の周方向における幅が広くなる。そのため、上記構成によれば、橋梁部の周方向における幅を外側リブの幅に対して相対的に広くして橋梁部の弾性等を相対的に低下させることで、弾性部における径方向に沿う向きの変形を外側リブよりも連結環部（橋梁部）に集中させることができる。換言すると、弾性部における径方向に沿う向きの変形量を連結環部の変形量で確保し、また、調整可能とすることができる。
【００１６】
本発明に係る回転電機用のロータコアの更なる特徴構成は、それぞれの前記内側リブは、前記外側環部に発生する磁極の中心に対して対称に配置されている点にある。
【００１７】
上記構成によれば、ロータコア（外側環部）に発生する磁極の中心は、ロータコアやシャフトの回転軸心と重複する。したがって、内側リブは、ロータコア（シャフト）の回転軸心に対して回転対称で配置される。これにより、ロータコアの全周において均質に変形の抑制が可能となる。
【００１８】
本発明に係る回転電機用のロータコアの更なる特徴構成は、それぞれの前記外側リブは、前記外側環部に発生する磁極の中心に対して対称に配置されている点にある。
【００１９】
上記構成によれば、ロータコア（外側環部）に発生する磁極の中心は、シャフトの回転軸心と重複する。したがって、外側リブは、シャフトの回転軸心に対して回転対称で配置される。これにより、ロータコアの全周において均質に変形の抑制が可能となる。
【００２０】
本発明に係る回転電機用のロータコアの更なる特徴構成は、前記連結環部の径方向における幅は、前記周方向における複数の前記内側リブの幅よりも狭い点にある。
【００２１】
上記構成によれば、周方向における内側リブの幅よりも連結環部の径方向における幅を相対的に狭くして橋梁部の弾性等を相対的に低下させることで、弾性部における径方向に沿う向きの変形を内側リブよりも連結環部（橋梁部）に集中させることができる。換言すると、弾性部における径方向に沿う向きの変形量を連結環部の変形量で確保し、また、調整可能とすることができる。
【００２２】
本発明に係る回転電機用のロータコアの更なる特徴構成は、前記連結環部の径方向における幅は、前記周方向における複数の前記外側リブの幅よりも狭い点にある。
【００２３】
上記構成によれば、周方向における外側リブの幅よりも連結環部の径方向における幅を相対的に狭くして橋梁部の弾性等を相対的に低下させることで、弾性部における径方向に沿う向きの変形を外側リブよりも連結環部（橋梁部）に集中させることができる。換言すると、弾性部における径方向に沿う向きの変形量を連結環部の変形量で確保し、また、調整可能とすることができる。
【００２４】
本発明に係る回転電機用のロータコアの更なる特徴構成は、前記シャフト穴部は、断面円形の貫通孔である点にある。
【００２５】
上記構成によれば、ロータコアに設けた断面円形のシャフト穴部にシャフトにおける断面円形の嵌合部を、圧入や焼嵌めなどきつく嵌めて固定する連結構造で一体回転可能に連結されている。ここで、上記構成におけるロータコアにおいては、外側環部に生じた変形に伴う変位のシャフト穴部を有する内側環部への伝達は抑制されている。そのため、ロータコアの回転による遠心力で外側環部に変形が生じても内側環部やそのシャフト穴部の変形に対する影響は軽微である。したがって、上記のように圧入や焼嵌めなどで一体回転可能にシャフトとロータコアとを連結した場合にも、シャフト穴部の貫通孔が拡径などしてシャフト穴部と嵌合部との間で意図せず滑りが生じたり、シャフト穴部と嵌合部との連結が解除（例えば、シャフト穴部から嵌合部が抜ける）されたりするなどの不具合は防止されている。これにより、シャフトとロータコアとを、キーやキー溝を用いない圧入や焼嵌めなどのシンプルな連結構造で連結し、かつ、ロータコアの回転時においても当該連結状態を安定的に維持可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】モータをシャフトの軸心方向でみた断面図
【図２】ロータコアの部分拡大図
【図３】弾性部の説明図
【図４】モータをシャフトの径方向でみた断面図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１から図４に基づいて、本発明の実施形態に係る回転電機用のロータコアについて説明する。なお、本願に言う回転電機は、電動機、発電機、および電動機と発電機との双方の機能を実現する電動発電機のいずれをも含む。
【００２８】
〔モータおよびロータ〕
図１および図４には、本実施形態に係るロータコア１が採用された回転電機の一例としてモータ１００を図示している。本実施形態におけるモータ１００は、埋込構造永久磁石同期電動機（ＩＰＭモータ）である。モータ１００は、周方向に電磁石(図示せず)を配列された筒状のステータ９と、ステータ９の筒の内側に挿入されており、周方向に永久磁石４０ａを有するロータ１０とを備えている。モータ１００は、通電によりステータ９で回転磁界を発生させて、当該回転磁界とロータ１０の永久磁石４０ａにより生じる磁界とを相互作用させることによりロータ１０（ロータコア１）を回転させる。なお、図１および図４において、モータ１００のケーシングは図示を省略している。
【００２９】
ロータ１０は、永久磁石４０ａと、回転軸心Ｘで回転する円柱状のシャフト８と、シャフト８によって回転可能に支持されており、回転軸心Ｘと同一軸心でシャフト８と一体回転する板状のロータコア１とを備える。ロータコア１の板面は回転軸心Ｘの軸心方向と直交している。
【００３０】
以下では、シャフト８の回転軸心Ｘに沿う方向、およびこの方向と同じ方向を単に軸心方向と記載する。また、シャフト８の周方向、および、この方向と同じ方向を単に周方向と記載する。また、シャフト８の径方向、および、この方向と同じ方向を単に径方向と記載する。本実施形態では、シャフト８の周方向および径方向と、ロータコア１の周方向および径方向とはそれぞれ同じ方向である。
【００３１】
〔ロータコア〕
ロータコア１は板状に形成された磁性体である。本実施形態ではロータコア１は磁性鋼板を打ち抜き成型などにより形成したものである。ロータコア１は、軸心方向に複数枚積層されてロータ１０を形成している（図４参照）。ロータ１０は、シャフト８の回転軸心Ｘと同一軸心で一体回転可能に連結される。
【００３２】
ロータコア１は、シャフト８を挿通して固定するシャフト穴部７と、シャフト穴部７を中心部分に有する内側環部２と、内側環部２の径方向外側に配置される外側環部４と、内側環部２と外側環部４との間に配置される連結環部３と、内側環部２と連結環部３とを連結する複数の内側リブ５と、連結環部３と外側環部４とを連結する複数の外側リブ６と、を有する。内側環部２、内側リブ５、連結環部３、外側リブ６、外側環部４は、ロータコア１の内側から外側（シャフト８の径方向外側）に向けてこの順に配置されている。内側環部２と連結環部３と外側環部４とは回転軸心Ｘと同一軸心で配置されている。
【００３３】
〔シャフト〕
シャフト８は、ロータコア１とステータ９との間で生じた回転力を外部へ伝達する動力伝達機構である。シャフト８は、ロータコア１と連結する嵌合部８０を有する。嵌合部８０は回転軸心Ｘと一致する中心を有する円柱状に形成されており、その断面は円形である。
【００３４】
〔内側環部〕
内側環部２は、ロータコア１の一部である。内側環部２は、外縁が円形状の環状の板であり、環の中心が回転軸心Ｘと重複している。内側環部２は中心部分にシャフト穴部７を有する。内側環部２の環の外周には、複数の内側リブ５が一体に接続されている。
【００３５】
シャフト穴部７は、回転軸心Ｘと同軸心に設けられた断面円形の貫通孔である。シャフト穴部７にはシャフト８の嵌合部８０が挿入されて固定される。シャフト穴部７への嵌合部８０の挿入および固定は、シャフト穴部７によるシャフト８の嵌合部８０の締付により行うことができる。例えば嵌合部８０をシャフト穴部７に押し込んで固定する圧入により行うことができる。また例えば、内側環部２を加熱膨張させることによりシャフト穴部７の開口径を拡径して嵌合部８０を挿入し、挿入された状態で内側環部２を冷却してシャフト穴部７の開口径を縮径することにより嵌合部８０をシャフト穴部７に固定する焼嵌めにより行うことができる。
【００３６】
〔外側環部〕
外側環部４は、ロータコア１の一部である。外側環部４は、外縁が円形状の環状の板であり、環の中心が回転軸心Ｘと重複している。外側環部４の環の内周には、外側リブ６が一体に接続されている。外側環部４は、回転軸心Ｘに沿う方向の貫通孔であって永久磁石４０ａを挿入して取り付ける磁石座部４０を外周部分に有する。
【００３７】
磁石座部４０は、周方向において均等間隔で複数配置されている。それぞれの磁石座部４０は、回転軸心Ｘを中心として回転対称になる他の磁石座部４０と一対に設けられている。それぞれの磁石座部４０は、径方向に順に第一座部４１、第二座部４２、および第三座部４３を有する。第一座部４１と第三座部４３とは、軸心方向と平行で、回転軸心Ｘを含む仮想面（図示せず）に対して面対称となるように設けられる。第二座部４２は、周方向において第一座部４１と第三座部４３との間に配置されている。第二座部４２は、第一座部４１と第三座部４３とに比べて、径方向のやや内側に配置されている。周方向において隣接する一対の磁石座部４０は、一方の磁石座部４０の第一座部４１は他方の磁石座部４０の第三座部４３と隣接している。
【００３８】
永久磁石４０ａは、径方向に磁化され、且つ周方向で交互に磁化方向が異なるように、磁石座部４０に挿入されている。複数の磁石座部４０に挿入されたそれぞれの永久磁石４０ａの磁極の中心、すなわち、ロータコア１に発生する磁極の中心は、回転軸心Ｘと重複している。ある磁石座部４０の外周側がＮ極とすると、隣接する磁石座部４０は、外周側がＳ極となるように、永久磁石４０ａが挿入されている。永久磁石４０ａは、第一座部４１、第二座部４２、および第三座部４３の順に取り付けられる３つの永久磁石片４１ａ、永久磁石片４２ａ、永久磁石片４３ａを有する。
【００３９】
このように、外側環部４は外周部分に複数の永久磁石４０ａを有し、永久磁石４０ａのそれぞれは、径方向に磁化され、かつ、周方向において交互に磁化方向が異なるように配置されている。
【００４０】
〔連結環部〕
連結環部３は、図１および図２に示すように、ロータコア１の一部である。連結環部３は、環状の板であり、環の中心が回転軸心Ｘと重複している。連結環部３の環の内周には、内側リブ５が一体に接続されている。連結環部３の環の外周には、外側リブ６が一体に接続されている。連結環部３の径方向の幅Ｗ（図２および図３参照）は、内側環部２や外側環部４の径方向の幅よりもきわめて狭くなるように構成されている。
【００４１】
〔内側リブ〕
内側リブ５は、図１および図２に示すように、ロータコア１の一部である。内側リブ５は、内側環部２の外周を起点とし、連結環部３の内周を終点として、径方向に沿う方向に延在している。換言すると、内側リブ５は、回転軸心Ｘを中心として内側環部２の外周から放射状に延出し、連結環部３に到る範囲に横架されている。内側リブ５は、内側環部２の外周において、周方向に複数個（一例として、偶数個である８個）が均等間隔で配置されている。本実施形態では、それぞれの内側リブ５は、回転軸心Ｘを中心として回転対称になる他の内側リブ５と一対に設けられている。図２および図３に示すように、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１は、連結環部３の径方向の幅Ｗよりも広く構成されている。換言すると、連結環部３の径方向の幅Ｗは、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１よりも狭く構成されている。本実施形態では、内側リブ５の周方向における両側端部は互いに平行に形成されている。
【００４２】
図１および図２に示すように、隣り合う一対の内側リブ５と、内側環部２と、連結環部３との間には内側肉抜部５０が形成されている。内側肉抜部５０は、周方向に沿い湾曲した矩形で、軸心方向に貫通する貫通穴である。内側肉抜部５０は、四隅が隅面取り状に形成されている。内側肉抜部５０の四隅は、本実施形態ではＲ面取り形状に形成されている。内側肉抜部５０は、径方向において、内側リブ５と交互に配置されている。
【００４３】
図２および図３に示すように、内側肉抜部５０の周方向の幅Ｌ１は、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１よりも広く構成されている。換言すると、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１は、内側肉抜部５０の周方向の幅Ｌ１よりも狭く構成されている。なお、幅Ｌ１は、周方向において隣接する内側リブ５間の内側距離と同じである。
【００４４】
本実施形態では、内側リブ５の径方向の長さは、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１よりも長く形成されている。これにより、内側肉抜部５０を打ち抜きなどにより形成する場合に加工精度や加工のしやすさが向上する。
【００４５】
〔外側リブ〕
外側リブ６は、図１および図２に示すように、ロータコア１の一部である。外側リブ６は、連結環部３の外周を起点とし、外側環部４の内周を終点として、径方向に沿う方向に延在している。換言すると、外側リブ６は、回転軸心Ｘを中心として連結環部３の外周から放射状に延出し、外側環部４に到る範囲に横架されている。外側リブ６は、連結環部３の外周において、周方向に複数個（一例として、偶数個である８個）が均等間隔で配置されている。本実施形態では、それぞれの外側リブ６は、回転軸心Ｘを中心として回転対称になる他の外側リブ６と一対に設けられている。本実施形態では、外側リブ６の周方向における両側端部は互いに平行に形成されている。
【００４６】
図２および図３に示すように、外側リブ６の周方向の幅Ｗ２は、連結環部３の径方向の幅Ｗよりも広く構成されている。換言すると、連結環部３の径方向の幅Ｗは、外側リブ６の周方向の幅Ｗ２よりも狭く構成されている。
【００４７】
図１および図２に示すように、隣り合う一対の外側リブ６と、連結環部３と、外側環部４との間には外側肉抜部６０が形成されている。外側肉抜部６０は、周方向に沿い湾曲した矩形で、軸心方向に貫通する貫通穴である。外側肉抜部６０は、四隅が隅面取り状に形成されている。外側肉抜部６０は、径方向において、内側リブ５と交互に配置されている。
【００４８】
図２および図３に示すように、外側肉抜部６０の周方向の幅Ｌ２は、外側リブ６の周方向の幅Ｗ２よりも広く構成されている。換言すると、外側リブ６の周方向の幅Ｗ２は、外側肉抜部６０の周方向の幅Ｌ２よりも狭く構成されている。なお、幅Ｌ２は、周方向において隣接する外側リブ６間の内側距離と同じである。
【００４９】
本実施形態では、外側リブ６の径方向の長さは、外側リブ６の周方向の幅Ｗ２よりも長く形成されている。これにより、外側肉抜部６０を打ち抜きなどにより形成する場合に加工精度や加工のしやすさが向上する。
【００５０】
〔内側リブと外側リブとの関係についての説明〕
図１および図２に示すように、内側リブ５と外側リブ６とは、ロータコア１の径方向において交互に配置されている。つまり、内側リブ５と外側リブ６とは、周方向においてそれぞれ異なる位相に配置されており、径方向視で、外側リブ６と内側リブ５とは重複しない。内側リブ５の個数と、外側リブ６の個数とは同じである。なお、図２および図３に示すリブ間距離Ｌ３は、連結環部３上であって、周方向における内側リブ５と外側リブ６との内側距離である。
【００５１】
図２および図３に示すように、リブ間距離Ｌ３は、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１および外側リブ６の周方向の幅Ｗ２よりも広く構成されている。換言すると、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１および外側リブ６の周方向の幅Ｗ２は、リブ間距離Ｌ３よりも狭く構成されている。
【００５２】
なお、本実施形態では、外側リブ６の周方向の幅Ｗ２は、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１と同じ幅に形成されている。また、内側リブ５の径方向の長さは、外側リブ６の径方向の長さと同じである。
【００５３】
〔ロータコアの変形防止について〕
図３を参照してロータコア１の変形防止について説明する。図３において橋梁部５６は連結環部３の一部であって、連結環部３における、内側リブ５との連結部分と外側リブ６との連結部分との間の部分として定義している。橋梁部５６の周方向の長さは、リブ間距離Ｌ３に対応する。したがって、橋梁部５６は周方向において、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１および外側リブ６の周方向の幅Ｗ２よりも長く構成されている。また、橋梁部５６の径方向における幅は、連結環部３の径方向の幅Ｗと同一であるから、橋梁部５６の径方向における幅は、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１および外側リブ６の周方向の幅Ｗ２よりも狭い。
【００５４】
一つの内側リブ５、当該一つの内側リブ５と隣接する一つの外側リブ６、およびこれら内側リブ５と外側リブ６との間の一つの橋梁部５６は、これらを一単位として、後述するように、径方向への変位を吸収もしくは緩和する一体のクッション（弾性部）を形成している。
【００５５】
上記の橋梁部５６、内側リブ５、および外側リブ６の幅や長さの関係から、外側環部４が遠心力により径方向外側に向けて変形し、外側環部４から外側リブ６に径方向外側に向く応力（以下では遠心応力と記載する）が伝達された場合、当該遠心応力により、橋梁部５６が、内側リブ５との連結部分を支点とし、外側リブ６との連結部分を力点として、径方向外側に向けて湾曲するように変形する。これにより、外側環部４から内側環部２への変位の伝達が遮断（抑制）される。図３には、橋梁部５６が外側リブ６により径方向外側に向けて牽引されて、橋梁部５６が仮想線Ａのごとく外側リブ６との接続側を径方向外側に向けて変位するように変形し、外側環部４の変位を吸収している状態を図示している。これにより、遠心応力によりシャフト穴部７が拡径し、シャフト８の締付が緩むことはなく、回転によるステータ９との間の位相ずれも発生しない。
【００５６】
上記遠心応力が生じる場合とは逆に、内側環部２のシャフト穴部７にシャフト８が圧入や焼嵌めなどされて内側環部２が径方向外側変形し、内側環部２から内側リブ５に径方向内側に向く応力（以下では拡径応力と記載する）が伝達された場合、当該拡径応力により、橋梁部５６が、外側リブ６との連結部分を支点とし、内側リブ５との連結部分を力点として、径方向外側に向けて湾曲するように変形する。これにより、内側環部２から外側環部４への変位の伝達が遮断（抑制）される。この場合の図示は省略するが、図３に図示したのと同様に、橋梁部５６が内側リブ５により径方向外側に向けて付勢されて、橋梁部５６が内側リブ５との接続側を径方向外側に向けて変位するように変形し、外側環部４の変位を吸収する。これにより、内側環部２から外側環部４への変位の伝達が遮断（抑制）される。これにより、ステータ９とロータ１０との径方向距離が変化せず、モータ特性が変わることはない。
【００５７】
このように、一つの内側リブ５、当該一つの内側リブ５と隣接する一つの外側リブ６、およびこれら内側リブ５と外側リブ６との間の一つの橋梁部５６が一体のクッションとして機能することで、外側環部４に径方向外側に向く応力（例えば上記の遠心応力）が生じても、当該応力が内側環部２に対して伝達されず、もしくは遮断され、シャフト穴部７の拡径が防止される。これにより、シャフト８とロータコア１（ロータ１０）との間で滑りが生じたり、シャフト８からロータコア１（ロータ１０）が抜けたりするような不具合を防止可能である。
【００５８】
同様に、一つの内側リブ５、当該一つの内側リブ５と隣接する一つの外側リブ６、およびこれら内側リブ５と外側リブ６との間の一つの橋梁部５６が一体のクッションとして機能することで、内側環部２に径方向外側に向く応力（例えば上記の拡径応力）が生じても、当該応力が外側環部４に対して伝達されず、もしくは遮断され、外側環部４の変形が防止される。これにより、外側環部４の外周部分に配置された永久磁石４０ａの磁界の位相がずれたり、磁極の中心がぶれたりするような不具合を防止できる。
【００５９】
以上のようにして、変形が抑制された回転電機用のロータコアを提供できる。
【００６０】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、外側リブ６の周方向の幅Ｗ２は、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１と同じ幅に形成されている場合を説明した。しかしながら、内側リブ５の周方向の幅Ｗ１と外側リブ６の周方向の幅Ｗ２は異なっていてもよい。例えば、外側リブ６の周方向の幅Ｗ２を内側リブ５の周方向の幅Ｗ１よりも広く（例えば、２倍の幅に）形成してもよい。
した。
【００６１】
（２）上記実施形態では、ロータ１０が、ロータコア１を複数枚積層して形成されている場合を説明した。しかしながら、ロータ１０がロータコア１の一層で形成されてもよい。
【００６２】
（３）上記実施形態では、磁石座部４０が、径方向に順に第一座部４１、第二座部４２、および第三座部４３を有し、磁石座部４０に取り付けられる永久磁石４０ａが、第一座部４１、第二座部４２、および第三座部４３の順に取り付けられる３つの永久磁石片４１ａ、永久磁石片４２ａ、永久磁石片４３ａを有する場合を説明した。しかしながら、磁石座部４０が一つないし二つの座部を有する場合や、四つ以上座部を有し、永久磁石４０ａが当該座部の数に対応する永久磁石片を有する場合もある。
【００６３】
（４）上記実施形態では、内側リブ５の周方向における両側端部は互いに平行に形成されている場合を説明した。また、外側リブ６の周方向における両側端部は互いに平行に形成されている場合を説明した。しかしながら、内側リブ５や外側リブ６の周方向における両側端部を互いに平行に形成しない場合もある。例えば、これら両側端部が、径方向外側に向かうにつれて、互いの距離が離れるように形成する場合、換言すれば、内側リブ５や外側リブ６を、径方向外側に向かうにつれて周方向に広がっていく形状に形成してもよい。
【００６４】
（５）上記実施形態では、内側リブ５は、内側環部２の外周において、周方向に偶数個が均等間隔で配置されており、それぞれの内側リブ５は、回転軸心Ｘを中心として回転対称になる他の内側リブ５と一対に設けられている場合を説明した。しかしながら、周方向に均等間隔で配置されるのであれば、内側リブ５は奇数個（ただし、３個以上）でもよい。
【００６５】
（６）上記実施形態では、外側リブ６は、連結環部３の外周において、周方向に偶数個が均等間隔で配置されており、それぞれの外側リブ６は、回転軸心Ｘを中心として回転対称になる他の外側リブ６と一対に設けられている場合を説明した。しかしながら、周方向に均等間隔で配置されるのであれば、外側リブ６は奇数個（ただし、３個以上）でもよい。
【００６６】
なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、回転電機用のロータコアに適用できる。
【符号の説明】
【００６８】
１      ：ロータコア
２      ：内側環部
３      ：連結環部
４      ：外側環部
５      ：内側リブ
６      ：外側リブ
７      ：シャフト穴部
８      ：シャフト
４０    ：磁石座部
４０ａ  ：永久磁石（磁石）
Ｘ      ：回転軸心
【図１】
2020058151.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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