(57)【要約】【課題】キーおよびキー溝に起因する周方向の質量のアンバランスを好適に緩和することのできるロータおよびモータを提供すること。【解決手段】ロータ４０において、キー４４およびキー溝４５０によって回転軸４１と結合されたロータコア４５は、周方向での質量のアンバランスを有するコア板４５ｂ（第１コア板）と、周方向での質量のアンバンランスが第１コア板４５ｂより小さいコア板４５ａ、４５ｃ（第２コア板）とが積層された積層コアである。コア板４５ｂには、キーが嵌る第１切り欠き４５０ｂが形成され、コア板４５ａ、４５ｃには、キーが嵌る第２切り欠き４５０ａ、４５０ｃが形成されている。このため、キー溝４５０にキー４４が嵌った状態において、コア板４５ｂでは、キー溝４５０が位置する側の質量が小さいが、コア板４５ａ、４５ｃでは、キー溝４５０が位置する側の質量が大きい。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面からキーが突出する回転軸と、
該回転軸の外周面に固定され、前記回転軸が嵌る中央穴の周面に前記キーが嵌るキー溝が形成されたロータコアと、
を有し、
前記ロータコアは、複数枚のコア板が積層された積層コアであって、
前記複数枚のコア板には、周方向での質量のアンバランスを有する第１コア板と、周方向での質量のアンバンランスが前記第１コア板より小さい第２コア板と、が含まれ、
前記第１コア板には、前記回転軸が嵌る第１穴と、該第１穴の縁に形成され、前記キーが嵌る第１切り欠きと、が形成され、
前記第２コア板には、前記回転軸が嵌る第２穴と、該第２穴の縁に形成され、少なくとも一部に前記キーが嵌る第２切り欠きと、前記第２切り欠きに起因する周方向での質量のアンバンランスを緩和する質量バランス調整部と、が形成されていることを特徴とするロータ。
【請求項２】
前記第２コア板では、周方向での質量のアンバランスが解消されていることを特徴とする請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記質量バランス調整部は、前記第２コア板を厚さ方向に貫通する質量バランス調整穴であることを特徴とする請求項１または２に記載のロータ。
【請求項４】
前記質量バランス調整穴は、前記第２コア板の内周縁と外周縁との間に形成された中抜き穴であることを特徴とする請求項３に記載のロータ。
【請求項５】
前記中抜き穴は、少なくとも、前記第２切り欠きと径方向外側で少なくとも一部が重なる第１角度位置、および前記第２穴に対して前記第２切り欠きとは反対側の第２角度位置に形成され、
前記第１角度位置に形成された前記中抜き穴は、前記第２角度位置に形成された中抜き穴よりサイズが小さいことを特徴とする請求項４に記載のロータ。
【請求項６】
前記中抜き穴は、前記第１角度位置および前記第２角度位置を含む等角度間隔の４個所に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のロータ。
【請求項７】
前記４個所のいずれにおいても、前記中抜き穴が前記第２穴を中心とする同心状の円弧穴として形成されていることを特徴とする請求項６に記載のロータ。
【請求項８】
前記４個所のいずれにおいても、前記中抜き穴が同一の周長をもって形成されており、
前記４個所のうち、前記第１角度位置に形成された前記中抜き穴の幅が他の角度位置に形成された前記中抜き穴の幅より狭いことを特徴とする請求項７に記載のロータ。
【請求項９】
前記質量バランス調整穴には、錘が設けられていることを特徴とする請求項３乃至８の何れか一項に記載のロータ。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載のロータを備えたモータであって、
前記ロータの外周面に対向する筒状のステータを有することを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸の外周面に積層コアが固定されたロータおよびモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータや発電機等に用いられるロータでは、回転軸の周りにロータコアが固定され、ロータコアの外周面に永久磁石が固定されている。かかるロータにおいては、回転軸の外周面から突出するキーと、ロータコアの回転軸が嵌る中央穴の内周面の１個所に形成されたキー溝とによって、回転軸とロータコアとが結合した構造が採用される（特許文献１参照）。
【０００３】
その際、ロータでは、キーとキー溝とのクリアランス等に起因して、周方向で質量のアンバランスが発生する。このため、特許文献１に記載のロータでは、キー溝を構成する切り欠きが形成された第１コア板と、キー溝を構成する切り欠きに加えて反対側にも切り欠きが形成された第２コア板とを積層して周方向の質量のアンバランスを緩和した積層コアがロータコアとして用いられている。ここで、キーは、第１コア板の切り欠きには嵌っているが、第２コア板の２つの切り欠きのいずれにも嵌っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５５２４８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に記載のロータにおいては、第２コア板の２つの切り欠きのいずれにもキーが嵌っていないため、第１コア板の切り欠き（キー溝）にキーが嵌っても、キー溝が形成されている側の質量を効率よく増大させることができない。このため、周方向の質量のアンバランスを緩和するには第２コアを多数枚必要とするとともに、周方向の質量のアンバランスを緩和できない場合が発生する。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、キーおよびキー溝に起因する周方向の質量のアンバランスを好適に緩和することのできるロータおよびモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るロータは、外周面からキーが突出する回転軸と、該回転軸の外周面に固定され、前記回転軸が嵌る中央穴の周面に前記キーが嵌るキー溝が形成されたロータコアと、を有し、前記ロータコアは、複数枚のコア板が積層された積層コアであって、前記複数枚のコア板には、周方向での質量のアンバランスを有する第１コア板と、周方向での質量のアンバンランスが前記第１コア板より小さい第２コア板と、が含まれ、前記第１コア板には、前記回転軸が嵌る第１穴と、該第１穴の縁に形成され、前記キーが嵌る第１切り欠きと、が形成され、前記第２コア板には、前記回転軸が嵌る第２穴と、該第２穴の縁に形成され、少なくとも一部に前記キーが嵌る第２切り欠きと、前記第２切り欠きに起因する周方向での質量のアンバンランスを緩和する質量バランス調整部と、が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明における「キー溝にキーが嵌った状態におけるコア板の質量」とは、コア板自身の質量に対して、コア板においてキー溝を構成する切り欠き内に位置するキーの質量を加算したときの質量を意味する。
【０００９】
本発明では、ロータコアを、コア板を積層した積層コアとして構成する際、周方向での質量のアンバランスを有する第１コア板と、周方向での質量のアンバンランスが第１コア板より小さい第２コア板とを積層する。ここで、第１コア板の第１切り欠きにはキーが嵌っているとともに、第２コア板の第２切り欠きにもキーが嵌っている。このため、キー溝にキーが嵌った状態において、第１コア板では、キー溝が位置する側の質量が小さいが、第２コア板では、キー溝が位置する側の質量が大きい。従って、ロータコアの周方向の質量のアンバンランスを好適に緩和することができる。
【００１０】
本発明において、前記第２コア板では、周方向での質量のアンバランスが解消されていることが好ましい。かかる構成によれば、キー溝にキーが嵌った状態において、第２コア板では、キー溝が位置する側の質量が確実に大きくなる。従って、ロータコアの周方向の質量のアンバンランスをより好適に緩和することができる。
【００１１】
本発明において、前記質量バランス調整部は、前記第２コア板を厚さ方向に貫通する質量バランス調整穴であることが好ましい。かかる構成によれば、ロータコアの外面にバランス調整部材を付加した場合と違って、バランス調整部材が脱落する等の問題が発生しない。
【００１２】
本発明において、前記質量バランス調整穴は、前記第２コア板の内周縁と外周縁との間に形成された中抜き穴であることが好ましい。かかる構成によれば、ロータコアの外面の形状を変えずにロータコアの周方向の質量のアンバンランスを確実に緩和することができる。また、第２コア板の内周縁に質量バランス調整穴がないので、第２コア板と回転軸とが接する周長が長い。従って、第２コア板を安定した状態で回転軸に固定することができる。
【００１３】
本発明において、前記中抜き穴は、少なくとも、前記第２切り欠きと径方向外側で少なくとも一部が重なる第１角度位置、および前記第２穴に対して前記第２切り欠きとは反対側の第２角度位置に形成され、前記第１角度位置に形成された前記中抜き穴は、前記第２角度位置に形成された中抜き穴よりサイズが小さい構成を採用することができる。
【００１４】
本発明において、前記中抜き穴は、前記第１角度位置および前記第２角度位置を含む等角度間隔の４個所に形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、第２コア板の周方向の質量のアンバランスをより緩和することができる。
【００１５】
本発明において、前記４個所のいずれにおいても、前記中抜き穴が前記第２穴を中心とする同心状の円弧穴として形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、質量バランス調整穴のサイズ等に対する自由度が高いので、第２コア板の周方向の質量のアンバランスを適正に緩和することができる。
【００１６】
本発明において、前記４個所のいずれにおいても、前記中抜き穴が同一の周長をもって形成されており、前記４個所のうち、前記第１角度位置に形成された前記中抜き穴の幅が他の角度位置に形成された前記中抜き穴の幅より狭いことが好ましい。かかる構成によれば、円弧穴の周長を相違させる場合に比して、第２コア板の周方向の質量のアンバランスを適正に緩和することができる。
【００１７】
本発明において、前記質量バランス調整穴には、錘が設けられている構成を採用してもよい。かかる構成でも、ロータコアの外面に錘を付した場合と違って、錘が脱落するという問題が発生しにくい。
【００１８】
本発明を適用したロータを備えたモータは、前記ロータの外周面に対向する筒状のステータを有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、ロータコアを、コア板を積層した積層コアとして構成する際、周方向での質量のアンバランスを有する第１コア板と、周方向での質量のアンバンランスが第１コア板より小さい第２コア板とを積層する。ここで、第１コア板の第１切り欠きにはキーが嵌っているとともに、第２コア板の第２切り欠きにもキーが嵌っている。このため、キー溝にキーが嵌った状態において、第１コア板では、キー溝が位置する側の質量が小さいが、第２コア板では、キー溝が位置する側の質量が大きい。従って、ロータコアの周方向の質量のアンバンランスを好適に緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用したモータの説明図である。
【図２】本発明を適用したモータのステータ等の説明図である。
【図３】本発明を適用したモータのロータの分解斜視図である。
【図４】本発明を適用したモータのロータに用いたロータコアの説明図である。
【図５】本発明を適用したモータのロータの断面図である。
【図６】本発明を適用したモータのロータコアに用いたコア板の説明図である。
【図７】本発明を適用したモータの別のロータコアの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明を適用したロータおよびモータを説明する。以下の説明では、回転軸の軸線（モータ軸線Ｌ）が延在している方向のうち、回転軸が突出している一方側を出力側Ｌ１とし、回転軸が突出している側とは反対側（他方側）を反出力側Ｌ２として説明する。
【００２２】
（モータの全体構成）
図１は、本発明を適用したモータ１の説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、モータ１を出力側Ｌ１からみた斜視図、およびモータ１の縦断面図である。
【００２３】
図１に示すモータ１は、永久磁石型同期電動機であり、角筒状のコアホルダ１０と、コアホルダ１０の内側に配置された筒状のステータ３０と、ステータ３０の内側に配置されたロータ４０と、ステータ３０に対して反出力側Ｌ２でロータ４０の回転数や角度位置を検出するエンコーダ６０とを備えている。コアホルダ１０の側面には、コネクタホルダ１０１が固定されており、コネクタホルダ１０１には、ステータ３０に対する給電用のコネクタ１０２が固定されている。
【００２４】
コアホルダ１０の出力側Ｌ１には、板状のフランジ１１が固定されており、フランジ１１のリング部１４によって、ボールベアリングからなる出力側Ｌ１の軸受１３が固定されている。コアホルダ１０の反出力側Ｌ２には、軸受ホルダ１５が固定されており、軸受ホルダ１５には、エンコーダ６０を覆うエンコーダカバー１６が固定されている。エンコーダカバー１６の側面には、エンコーダ６０での検出結果を出力するためのコネクタ１６１が固定されている。軸受ホルダ１５には、ボールベアリングからなる反出力側Ｌ２の軸受１７が固定されており、ロータ４０は、軸受１３、１７によって回転可能に支持されている。
【００２５】
エンコーダ６０は、回転軸４１の反出力側Ｌ２の軸端部にマグネットホルダ６１を介して取り付けられたセンサ用マグネット６２と、モータ軸線Ｌ上でセンサ用マグネット６２に対向配置されたセンサ基板６４とを有しており、センサ基板６４には感磁素子（図示せず）が形成されている。センサ基板６４は、軸受ホルダ１５の反出力側Ｌ２の端面に取り付けられた基板ホルダ６５に固定されている。
【００２６】
（ステータ３０の構成）
図２は、本発明を適用したモータ１のステータ３０等の説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、ロータ４０をステータ３０の内側に配置した状態の斜視図、およびロータ４０をステータ３０の内側から抜いた状態の斜視図である。図２では、駆動コイルの図示を省略してある。
【００２７】
図２に示すように、ステータ３０は、半径方向内側に突出する複数の突極３１を等角度間隔に備える環状のステータコア３２と、各突極３１に絶縁部材３８、３９を介して巻回された各相の駆動コイル３３（図１（ｂ）参照）とを備えている。ステータコア３２は、周方向に複数、分割された分割コアであり、周方向に配置された複数のコア片３２０を周方向に配列されてなる。ここで、複数のコア片３２０は各々が突極３１を備えており、複数のコア片３２０の各々に絶縁部材３８、３９が取り付けられている。
【００２８】
（ロータ４０の概略構成）
図３は、本発明を適用したモータ１のロータ４０の分解斜視図である。図４は、本発明を適用したモータ１のロータ４０に用いたロータコア４５の説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ロータ４０の平面図、ロータコア４５の平面図、およびキー４４がキー溝４５０に嵌った状態の説明図である。なお、図３（ｂ）では、コア板の総数を少なく表してある。
【００２９】
図１、図２、図３および図４に示すように、ロータ４０は、モータ軸線Ｌに沿って延在する回転軸４１と、回転軸４１の外周面に固定されたロータコア４５と、ロータコア４５の外周面４５９に固定された永久磁石４２とを備えている。かかるロータ４０は、永久磁石４２がステータコア３２の突極３１との間に僅かな隙間を空けた状態で配置される。また、回転軸４１の出力側Ｌ１の端部は、フランジ１１からさらに出力側Ｌ１に突出している。また、ロータ４０は、回転軸４１が軸受１３、１７によって支持されることにより、ステータ３０の内側で回転可能となっている。なお、ロータ４０において、複数の永久磁石４２の径方向外側には、テープ（図示せず）が接着固定される場合があり、かかるテープは、ロータ４０が回転した際の遠心力によって永久磁石４２の破損や回転軸４１からの永久磁石４２の剥離が発生した場合でも、永久磁石４２が飛散することを防止するための部材である。
【００３０】
図２、図３および図４に示すように、回転軸４１は、モータ軸線Ｌ方向において外径寸法が複数個所で切り換わっており、大径部分４１ａがロータコア４５の中心穴４５５に圧入されている。回転軸４１は、大径部分４１ａに対して出力側Ｌ１で隣り合う位置に大径部分４１ａより大径のフランジ部４１ｂを有しており、ロータコア４５はフランジ部４１ｂに当接して出力側Ｌ１の位置が規定されている。
【００３１】
ロータコア４５の内周面４５７には、周方向の１個所に、径方向外側に向けて凹んだキー溝４５０が形成されている。また、回転軸４１の大径部分４１ａの外周面には、周方向の１個所にモータ軸線Ｌ方向に延在する凹部４１０が形成されている。凹部４１０には、モータ軸線Ｌ方向に延在する板状のキー４４が嵌っており、キー４４において、回転軸４１の大径部分４１ａの外周面から径方向外側に突出する部分は、ロータコア４５のキー溝４５０に嵌っている。このようにして、ロータコア４５は、回転軸４１に対する回転が規制されている。本形態において、キー溝４５０は、ロータコア４５の内周面４５７においてモータ軸線Ｌ方向の全体に延在して、ロータコア４５の出力側Ｌ１の端面４５６および反出力側Ｌ２の端面４５８まで到達している。
【００３２】
永久磁石４２は、ロータコア４５の外周面４５９に対して周方向に複数配置されており、ロータコア４５の外周面４５９に接着固定されている。永久磁石４２は、モータ軸線Ｌ方向の寸法が、ロータコア４５のモータ軸線Ｌ方向の寸法と同一の磁石片からなる。
【００３３】
永久磁石４２は、ロータコア４５の外周面４５９に接着固定された内面４２１が平面になっており、径方向外側に位置する外周面４２２が凸曲面になっている。本形態において、永久磁石４２の外周面４２２は、凸曲面の頂部を中心に周方向で対称な形状になっている。ロータコア４５の外周面４５９には、永久磁石４２の内面４２１が接着固定される平面部４５１が周方向の複数個所に形成されており、隣り合う平面部４５１の間には径方向外側に突出して、隣り合う永久磁石４２の間に位置する突部４５２が形成されている。このため、永久磁石４２の周方向の両端は突部４５２に当接して位置決めされている。
【００３４】
（ロータコア４５の詳細構成）
図５は、本発明を適用したモータ１のロータ４０の断面図である。図６は、本発明を適用したモータ１のロータコア４５に用いたコア板の説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ロータコア４５の出力側Ｌ１の端面を構成するコア板４５ａ（第２コア板）の説明図、ロータコア４５の厚さ方向の中間部分を構成するコア板４５ｂ（第１コア板）の説明図、およびロータコア４５の反出力側Ｌ２の端面を構成するコア板４５ｃ（第２コア板）の説明図である。なお、図５では、コア板の枚数を減らして示してある。
【００３５】
なお、以下の説明において、「キー溝４５０にキー４４が嵌った状態におけるコア板の質量」とは、コア板自身の質量に対して、コア板においてキー溝を構成する切り欠き内に位置するキーの質量を加算したときの質量を意味する。
【００３６】
図３および図４に示すように、本形態のロータコア４５の内周面４５７には、周方向の１個所にキー溝４５０が形成されているため、ロータコア４５単体では、周方向において質量のアンバランスがある。ここで、キー溝４５０にはキー４４が嵌るため、キー４４が嵌った状態でのロータコア４５の周方向の質量のアンバランスは、ロータコア４５単体での周方向の質量のアンバランスより緩和されている。但し、図４（ｃ）に示すように、キー溝４５０内では、キー溝４５０とキー４４とのクリアランスに起因して空洞Ｇ（斜線を付した部分）が発生するため、キー４４が嵌った状態でも、ロータコア４５には周方向の質量のアンバランスが存在する。
【００３７】
そこで、本形態では、ロータコア４５を複数枚のコア板を積層する際、以下に説明するように、周方向での質量のアンバランスを有する第１コア板と、周方向での質量のアンバンランスが第１コア板より小さい第２コア板とを積層する。ここで、コア板同士は、例えば、穴とボス（図示せず）との圧入等を利用して互いに連結した状態とする。
【００３８】
具体的には、図５に示すように、周方向での質量のアンバランスを有するコア板４５ｂ（第１コア板）を複数枚積層するとともに、かかるコア板４５ｂの積層体に対して出力側Ｌ１に、周方向での質量のアンバンランスがコア板４５ｂより小さいコア板４５ａ（第２コア板）を積層する。このため、ロータコア４５の出力側Ｌ１の端面はコア板４５ａ（第２コア板）からなる。また、コア板４５ｂの積層体に対して反出力側Ｌ２に、周方向での質量のアンバンランスがコア板４５ｂより小さいコア板４５ｃ（第２コア板）を積層する。このため、ロータコア４５の反出力側Ｌ２の端面はコア板４５ｃ（第２コア板）からなる。本形態では、コア板４５ａ、４５ｃとして、周方向での質量のアンバンランスが解消されているコア板を用いる。
【００３９】
図３および図５では、計９枚のコア板が積層されており、かかる９枚のコア板のうち、７枚がコア板４５ｂ（第１コア板）、出力側Ｌ１の１枚がコア板４５ａ（第２コア板）、反出力側Ｌ２の１枚がコア板４５ｃ（第２コア板）の場合を例示してある。このため、第１コア板の総数は、第２コア板の総数より多い。なお、コア板の枚数は、１０枚以上の場合がある。また、ロータコア４５では、図７を参照して後述するように、出力側Ｌ１の複数枚がコア板４５ａ（第２コア板）で、反出力側Ｌ２の複数枚がコア板４５ｃ（第２コア板）である構成や、コア板４５ａ（第２コア板）の出力側Ｌ１に他のコア板が積層され、コア板４５ｃ（第２コア板）の反出力側Ｌ２に他のコア板が積層されている構成を採用することもある。
【００４０】
本形態で、まず、コア板４５ｂ（第１コア板）は、図６（ｂ）に示すように、回転軸４１が嵌る第１穴４５５ｂが形成されているとともに、第１穴４５５ｂの縁には、キー溝４５０を構成する第１切り欠き４５０ｂが周方向の１個所に形成されており、第１切り欠き４５０ｂにはキー４４が嵌っている。コア板４５ｂの外周縁には、平面部４５１を構成する直線部４５１ｂが等角度間隔に形成されているとともに、直線部４５１ｂの間には、突部４５２を構成する突部４５２ｂが形成されている。このような構成のコア板４５ｂは、コア板４５ｂ単体で、第１切り欠き４５０ｂに起因する周方向の質量のアンバランスが存在し、第１切り欠き４５０ｂが形成されている側の質量が小さい。また、キー溝４５０（第１切り欠き４５０ｂ）にキー４４が嵌っても、図４（ｃ）に示す空洞Ｇに起因して周方向の質量のアンバランスが存在し、キー溝４５０（第１切り欠き４５０ｂ）が形成されている側の質量が小さい。
【００４１】
図６（ａ）に示すように、コア板４５ａ（第２コア板）は、回転軸４１が嵌る第２穴４５５ａが形成されているとともに、第２穴４５５ａの縁には、キー溝４５０を構成する第２切り欠き４５０ａが形成されており、第２切り欠き４５０ａにはキー４４が嵌っている。本形態において、第２切り欠き４５０ａには、キー４４の一部が嵌っている。コア板４５ａの外周縁には、平面部４５１を構成する直線部４５１ａが等角度間隔に形成されているとともに、直線部４５１ａの間には、突部４５２を構成する突部４５２ａが形成されている。
【００４２】
コア板４５ａには、第２切り欠き４５０ａに起因する周方向での質量のアンバンランスを緩和する質量バランス調整部として、質量バランス調整穴（中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａ）が形成されており、質量バランス調整穴（中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａ）は、コア板４５ａを貫通する貫通穴である。
【００４３】
本形態において、質量バランス調整穴は、コア板４５ａの内周縁と外周縁との間に形成された中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａであり、コア板４５ａの内周縁と外周縁とは繋がっていない。中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａは、第２穴４５５ａを中心とする等角度間隔の４個所に形成されている。これらの中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａのうち、中抜き穴４６１ａは、第２切り欠き４５０ａと径方向外側で少なくとも一部が重なる第１角度位置に形成され、中抜き穴４６３ａは、第２穴４５５ａに対して第２切り欠き４５０ａとは反対側の第２角度位置に形成されている。
【００４４】
本形態において、中抜き穴４６１ａは、第２切り欠き４５０ａが形成されている角度範囲よりさらに周方向両側に同一寸法に延在しており、第２切り欠き４５０ａが形成されている角度範囲は、中抜き穴４６１ａが形成されている角度範囲の中央に位置する。
【００４５】
ここで、中抜き穴４６１ａは、他の中抜き穴４６２ａ、４６３ａ、４６４ａよりサイズが小さい。具体的には、４つの中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａは、同一の周長をもって等角度間隔に形成されているが、中抜き穴４６１ａの幅Ｗ４６１ａは、他の中抜き穴４６２ａ、４６３ａ、４６４ａの幅Ｗ４６２ａ、Ｗ４６３ａ、Ｗ４６４ａより狭い。また、中抜き穴４６２ａ、４６３ａ、４６４ａの幅Ｗ４６２ａ、Ｗ４６３ａ、Ｗ４６４ａは等しく、中抜き穴４６２ａ、４６３ａ、４６４ａのサイズは等しい。このため、コア板４５ａは、コア板４５ａ単体で、第２切り欠き４５０ａに起因する周方向の質量のアンバランスが緩和されている。また、中抜き穴４６１ａの開口面積と第２切り欠き４５０ａの開口面積との和は、他の中抜き穴４６２ａ、４６３ａ、４６４ａの１つ当たりの開口面積と等しい。このため、コア板４５ａは、コア板４５ａ単体で、第２切り欠き４５０ａに起因する周方向の質量のアンバランスが解消されている。これに対して、キー溝４５０（第２切り欠き４５０ａ）にキー４４が嵌った状態では、第２切り欠き４５０ａ内に位置するキー４４の質量の影響で、周方向の質量のアンバランスが発生し、キー溝４５０（第２切り欠き４５０ａ）が形成されている側の質量が大きくなる。このため、キー４４が嵌った状態で、コア板４５ａは、ロータ４０のコア板４５ｂに起因する周方向の質量のアンバランスを緩和することができる。
【００４６】
図６（ｃ）に示すコア板４５ｃは、コア板４５ａ（第２コア板）と同様な構成を有しており、回転軸４１が嵌る第２穴４５５ｃが形成されているとともに、第２穴４５５ｃの縁には、キー溝４５０を構成する第２切り欠き４５０ｃが形成されており、第２切り欠き４５０ｃにはキー４４が嵌っている。本形態において、第２切り欠き４５０ｃには、キー４４の一部が嵌っている。コア板４５ｃの外周縁には、平面部４５１を構成する直線部４５１ｃが等角度間隔に形成されているとともに、直線部４５１ｃの間には、突部４５２を構成する突部４５２ｃが形成されている。また、コア板４５ｃには、第２切り欠き４５０ｃに起因する周方向での質量のアンバンランスを緩和する質量バランス調整部として、質量バランス調整穴（中抜き穴４６１ｃ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃ）が形成されている。これらの中抜き穴４６１ｃ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃのうち、中抜き穴４６１ｃは、第２切り欠き４５０ｃと径方向外側で少なくとも一部が重なる第１角度位置に形成され、中抜き穴４６３ｃは、第２穴４５５ｃに対して第２切り欠き４５０ｃとは反対側の第２角度位置に形成されている。本形態において、中抜き穴４６１ｃは、第２切り欠き４５０ｃが形成されている角度範囲よりさらに周方向両側に同一寸法に延在しており、第２切り欠き４５０ｃが形成されている角度範囲は、中抜き穴４６１ｃが形成されている角度範囲の中央に位置する。
【００４７】
ここで、４つの中抜き穴４６１ｃ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃは、同一の周長をもって等角度間隔に形成されているが、中抜き穴４６１ｃの幅Ｗ４６１ｃは、他の中抜き穴４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃの幅Ｗ４６２ｃ、Ｗ４６３ｃ、Ｗ４６４ｃより狭い。このため、中抜き穴４６１ｃは、他の中抜き穴４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃよりサイズが小さい。また、中抜き穴４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃの幅Ｗ４６２ｃ、Ｗ４６３ｃ、Ｗ４６４ｃは等しく、中抜き穴４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃのサイズは等しい。このため、コア板４５ｃは、コア板４５ｃ単体で、第２切り欠き４５０ｃに起因する周方向の質量のアンバランスが緩和されている。また、中抜き穴４６１ｃの開口面積と第２切り欠き４５０ｃの開口面積との和は、他の中抜き穴４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃの１つ当たりの開口面積と等しい。このため、コア板４５ｃは、コア板４５ｃ単体で、第２切り欠き４５０ｃに起因する周方向の質量のアンバランスが解消されている。これに対して、キー溝４５０（第２切り欠き４５０ｃ）にキー４４が嵌った状態では、キー４４の質量の影響で、周方向の質量のアンバランスが発生し、キー溝４５０（第２切り欠き４５０ｃ）が形成されている側の質量が大きくなる。このため、キー４４が嵌った状態で、コア板４５ｃは、コア板４５ｂに起因する周方向の質量のアンバランスを緩和することができる。従って、２枚のコア板４５ａ、４５ｃによれば、ロータ４０のコア板４５ｂに起因する周方向の質量のアンバランスを解消することができる。
【００４８】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のロータ４０では、ロータコア４５を、コア板を積層した積層コアとして構成する際、周方向での質量のアンバランスを有するコア板４５ｂ（第１コア板）と、周方向での質量のアンバンランスがコア板４５ｂより小さいコア板４５ａ、４５ｃ（第２コア板）とを積層する。特に本形態では、コア板４５ａ、４５ｃ（第２コア板）として、周方向での質量のアンバンランスが解消されている。また、キー４４は、コア板４５ｂの第１切り欠き４５０ｂに嵌っているとともに、コア板４５ａ、４５ｃの第２切り欠き４５０ａ、４５０ｃにも嵌っている。このため、キー溝４５０にキー４４が嵌った状態において、コア板４５ｂでは、キー溝４５０が位置する側の質量が小さいが、コア板４５ａ、４５ｃでは、キー溝４５０が位置する側の質量が大きい。従って、ロータコア４５の周方向の質量のアンバンランスを確実に緩和することができる。
【００４９】
また、本形態では、コア板４５ａ、４５ｂには、第２切り欠き４５０ａに起因する周方向での質量のアンバンランスを緩和する質量バランス調整部として、質量バランス調整穴（中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａ、４６１ｃ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃ）が形成されている。このため、ロータコア４５の外面にバランス調整部材を付加した場合と違って、バランス調整部材が脱落する等の問題が発生しない。
【００５０】
また、質量バランス調整穴は中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａ、４６１ｃ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃであるため、ロータコア４５の外面の形状を変えずにロータコア４５の周方向の質量のアンバンランスを確実に緩和することができる。また、コア板４５ａ、４５ｂの内周に質量バランス調整穴がないので、コア板４５ａ、４５ｂと回転軸４１とが接する周長が長い。それ故、コア板４５ａ、４５ｂを回転軸４１に安定した状態で固定することができる。特に本形態では、ロータコア４５と回転軸４１とは圧入により固定されているので、コア板４５ａ、４５ｂと回転軸４１とが接する周長が長ければ、ロータコア４５を回転軸４１に安定した状態で固定することができる。
【００５１】
また、中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａ、４６１ｃ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃは、等角度間隔の４個所に形成されているため、コア板４５ａ、４５ｃの周方向の質量のアンバランスをより緩和することができる。しかも、中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａ、４６１ｃ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃは、円弧穴であるため、周長をある程度任意に設定することができる等、サイズ等に対する自由度が高い。それ故、コア板４５ａ、４５ｃの周方向の質量のアンバランスを適正に緩和することができる。また、中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａ、４６１ｃ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃは、同一の周長をもって形成されており、中抜き穴４６１ａ、４６１ｃの幅が他の中抜き穴４６２ａ、４６３ａ、４６４ａ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃの幅より狭い。このため、円弧穴の周長を相違させる場合に比して、コア板４５ａ、４５ｃの周方向の質量のアンバランスを適正に緩和することができる。
【００５２】
（ロータコアの変形例）
図７は、本発明を適用したモータ１の別のロータコア４５の説明図である。なお、図７では、コア板の総数を少なく表してある。
【００５３】
上記実施の形態では、出力側Ｌ１の１枚がコア板４５ａ（第２コア板）で、反出力側Ｌ２の１枚がコア板４５ｃ（第２コア板）であったが、図７（ａ）に示すように、出力側Ｌ１の複数枚（例えば２枚）がコア板４５ａ（第２コア板）であり、反出力側Ｌ２の複数枚（例えば２枚）がコア板４５ｃ（第２コア板）である構成を採用してもよく、いずれのコア板４５ａ、４５ｃ（第２コア板）でも、第２切り欠き４５０ａ、４５０ｃにはキー４４の少なくとも一部が嵌っている。
【００５４】
また、図７（ｂ）に示すように、コア板４５ａ（第２コア板）の出力側Ｌ１に他のコア板４５ｅが積層され、コア板４５ｃ（第２コア板）の反出力側Ｌ２に他のコア板４５ｆが積層されている構成を採用してもよい。ここで、コア板４５ｅ、４５ｆは、図６を参照して説明したコア板４５ａ、４５ｃと同一の形状を有しているが、コア板４５ａ、４５ｃ（第２コア板）と違って、第２切り欠き４５０ａ、４５０ｃにはキー４４が嵌っていない。それ故、コア板４５ｅ、４５ｆは第３コア板であり、第３コア板は、キー４４が嵌っているか否かを除けば、第２コア板（コア板４５ａ、４５ｃ）と同一の構成を有している。すなわち、コア板４５ｅ、４５ｆ（第３コア板）には、回転軸４１が嵌る第３穴４５５ｅ、４５５ｆと、第３穴４５５ｅ、４５５ｆの内周縁に形成された第３切り欠き４５０ｅ、４５０ｆと、第３切り欠き４５０ｅ、４５０ｆに起因する周方向での質量のアンバンランスを緩和する質量バランス調整部（中抜き穴４６１ｅ、４６１ｆ、４６３ｅ、４６３ｆ等）とが形成されている。但し、第３切り欠き４５０ｅ、４５０ｆにはキー４４が嵌っていない。
【００５５】
（別の実施形態）
上記実施の形態では、質量バランス調整穴（中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａ、４６１ｃ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃ）が空であったが、質量バランス調整穴（中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａ、４６１ｃ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃ）に錘を設けてもよい。
【００５６】
また、本形態では、質量バランス調整部として、質量バランス調整穴（中抜き穴４６１ａ、４６２ａ、４６３ａ、４６４ａ、４６１ｃ、４６２ｃ、４６３ｃ、４６４ｃ）を利用したが、周方向での質量のアンバランスを緩和するように設けた突起等を質量バランス調整部として構成してもよい。また、コア板に厚さ方向で凹んだ凹部を設けて肉薄部を設け、かかる肉薄部を質量バランス調整部としてもよい。また、質量バランス調整部の数や形状は、周方向の質量バランスを緩和できるものであれば、上記実施の形態で示した構成に限らない。
【００５７】
（その他の実施の形態）
上記実施の形態では、本発明を永久磁石型同期モータに適用した例を示したが、例えばステッピングモータ、その他のモータや、発電機用のロータに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・モータ
３０・・・ステータ
３３・・・駆動コイル
４０・・・ロータ
４１・・回転軸
４２・・永久磁石
４４・・キー
４５・・ロータコア
４５ａ・・コア板（第２コア板）
４５ｂ・・コア板（第１コア板）
４５ｃ・・コア板（第２コア板）
４５０・・キー溝
４５０ａ、４５０ｃ・・第２切り欠き
４５０ｂ・・第１切り欠き
４５５・・中央穴
４５５ａ、４５５ｃ・・第２穴
４５５ｂ・・第１穴
４６１ａ〜４６４ａ、４６１ｃ〜４６４ｃ・・中抜き穴（質量バランス調整穴）
【図１】
2015100201.tif 000003
【図２】
2015100201.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015100201.tif 000008
【図７】
2015100201.tif 000009