(57)【要約】【課題】ロータコアとシャフトとが一体的に回転するときに、ロータコアの一部に大きな応力集中や回転モーメントが集中することを抑制して、鉄損の抑制が図られた回転子および回転電機を提供する。【解決手段】モータは、周面にキー溝５８ａが形成された回転シャフト５８と、回転シャフト５８を受け入れ可能な貫通孔２０ａと、貫通孔２０ａを規定する内表面に形成され、キー溝５８ａに嵌合可能なキー部４２とを有するロータコアと、貫通孔２０ａを規定するロータコアの内表面のうち、キー部４２と隣り合う位置に形成され、回転シャフト５８の周面から離れるように凹まされた応力緩和溝４０、１４０とを備え、貫通孔２０ａの内表面は円弧状に形成され、応力緩和溝４０、１４０の内表面のうち、径方向外方に位置する応力緩和溝４０、１４０の底面Ｒ１，Ｒ１１は、貫通孔２０ａを規定する中心１０１を中心１０１とする円弧部を有する。【選択図】図５
2008187804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面に凹部が形成された回転シャフトと、
前記回転シャフトを受け入れ可能な穴部と、前記穴部を規定する内表面に形成され、前記凹部に嵌合可能な突出部とを有するロータコアと、
前記穴部を規定する前記ロータコアの内表面のうち、前記突出部と隣り合う位置に形成され、前記回転シャフトの周面から離れるように凹まされた応力緩和溝とを備え、
前記穴部を規定する前記ロータコアの内表面は円弧状に形成され、
前記応力緩和溝を規定する前記ロータコアの内表面のうち、前記ロータコアの径方向外方に位置する前記応力緩和溝の底面は、前記穴部の内表面を規定する中心を中心とする円弧部を有する、回転子。
【請求項２】
前記応力緩和溝は、前記突出部の側面に連設された第１内側面と、前記第１内側面に対して周方向に対向する第２内側面とを有し、
前記第２内側面は、前記底面に連設された側壁円弧部と、該側壁円弧部と前記穴部を規定する前記ロータコアの内周面とを連設する連設壁部とを有し、
前記連設壁部は、前記ロータコアの径方向に向けて延びる、請求項１に記載の回転子。
【請求項３】
前記応力緩和溝は、前記突出の両側に位置する前記ロータコアの内表面に形成された、請求項１または請求項２に記載の回転子。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の回転子を有する、回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子およびこの回転子を備えた回転電機に関し、特に、ロータコアに形成されたキー部材が回転シャフトのキー溝に嵌合する回転子およびこの回転子を有する回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転電機の回転子において、ロータコアと回転シャフトとの嵌合方法について各種提案されている。
【０００３】
たとえば、特開２００４−３２９４３号公報に記載された回転子においては、回転子の内壁に回転子中心へ向けて延びるキー部材と、シャフトの外壁に形成されたキー溝とを有し、キー溝とキー部材とは、両者が嵌み合う過程で一方に対する他方の周方向への回転が許容されるように形成されている。
【０００４】
この回転子においては、ロータコアと回転シャフトとを嵌合させる際に、ロータコアと回転シャフトとの間に生じる応力の低減が図られている。
【０００５】
また、特開２００６−２１７７７０号公報に記載された回転子は、貫通孔が形成された複数の薄板鋼板を積層して形成されたロータコアと、このローアコアの中央に形成された嵌入穴に圧入されるシャフトとを備えている。そして、薄板鋼板の貫通孔を形成し、これら貫通孔の小径部と大径部が軸方向に交互に配置されるように上記薄板鋼板を積層して上記ロータコアが形成されている。さらに、ロータコアの嵌入穴に、外周面に凹凸部を形成したシャフトを圧入してモータの回転子が構成されている。
【特許文献１】特開２００４−３２９４３号公報
【特許文献２】特開２００６−２１７７７０号公報
【特許文献３】特公平４−５２０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の特開２００４−３２９４３号公報に記載された回転子においては、ロータコアとシャフトとが一体的に回転するときに、キー部材に応力が集中して、鉄損が問題となる。
【０００７】
また、他の特開２００６−２１７７７０号公報や特公平４−５２０５６号公報には、ロータコアとシャフトとが一体的に回転するときに、キー部材に応力が集中して、鉄損が問題となることについて、何等記載も示唆となる記載もない。
【０００８】
ここで、キー部材に応力が集中することを抑制するために、たとえば、ロータコアの表面のうち、キー部材と隣り合う位置に、回転シャフトの表面から離れるように凹まされた溝部を形成することで、キー部材とキー溝との間に大きな応力が生じることを抑制する方法が考えられる。
【０００９】
しかし、このような溝部を形成した場合においても、溝部の形状によっては、溝部を規定するロータコアの内表面の一部にモーメントが集中し、鉄損が問題となる。
【００１０】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ロータコアとシャフトとが一体的に回転するときに、ロータコアの一部に大きな応力集中やモーメントが集中することを抑制して、鉄損の抑制が図られた回転子および回転電機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る回転子は、周面に凹部が形成された回転シャフトと、回転シャフトを受け入れ可能な穴部と、穴部を規定する内表面に形成され、凹部に嵌合可能な突出部とを有するロータコアとを備える。また、この回転子は、穴部を規定するロータコアの内表面のうち、突出部と隣り合う位置に形成され、回転シャフトの周面から離れるように凹まされた応力緩和溝とを備える。そして、上記穴部を規定するロータコアの内表面は円弧状に形成され、上記応力緩和溝を規定するロータコアの内表面のうち、ロータコアの径方向外方に位置する応力緩和溝の底面は、穴部の内表面を規定する中心を中心とする円弧部を有する。
【００１２】
好ましくは、上記応力緩和溝は、突出部の側面に連設された第１内側面と、第１内側面に対して周方向に対向する第２内側面とを有し、第２内側面は、底面に連設された側壁円弧部と、該側壁円弧部と穴部を規定するロータコアの内周面とを連設する連設壁部とを有し、連設壁部は、ロータコアの径方向に向けて延びる。
【００１３】
好ましくは、上記応力緩和溝は、突出部の両側に位置するロータコアの内表面に形成される。
【００１４】
本発明に係る回転電機は、上記回転子を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る回転子および回転電機によれば、ロータコアとシャフトとが一体的に回転するときに、ロータコアの一部に大きな応力集中やモーメントが集中することを抑制して、鉄損の抑制を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１から図９を用いて、本実施の形態に係るロータおよび回転電機について説明する。なお、同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。図１は、ハイブリッド自動車に搭載されるモータを模式的に表わした断面図である。図中のモータを搭載するハイブリッド自動車は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能な２次電池（バッテリ）とを動力源とする。
【００１７】
図１を参照して、モータ（回転電機）１００は、ＩＰＭロータ（回転子）１０と、ＩＰＭロータ１０の外周上に配設されたステータ５０とを備える。ＩＰＭロータ１０は、中心軸１０１を中心に回転する回転シャフト５８を備えている。
【００１８】
ＩＰＭロータ１０は、ロータコア２０と、ロータコア２０に埋設された永久磁石３１と、ロータコア２０に対して永久磁石３１を保持する図示しない保持部材とを含む。ロータコア２０は、中心軸１０１に沿って円筒状に延びる形状を有する。ロータコア２０は、中心軸１０１の軸方向に積層された複数の電磁鋼板２１を含む。
【００１９】
ステータ５０は、ステータコア５５と、ステータコア５５に巻回されたコイル５１とを含む。ステータコア５５は、中心軸１０１の軸方向に積層された複数の電磁鋼板５２を含む。なお、ロータコア２０およびステータコア５５は、電磁鋼板に限定されず、たとえば圧粉磁心等の磁性材料から形成されても良い。
【００２０】
コイル５１は、３相ケーブル６０によって制御装置７０に電気的に接続されている。３相ケーブル６０は、Ｕ相ケーブル６１、Ｖ相ケーブル６２およびＷ相ケーブル６３からなる。コイル５１は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなり、これらの３つのコイルの端子に、それぞれ、Ｕ相ケーブル６１、Ｖ相ケーブル６２およびＷ相ケーブル６３が接続されている。
【００２１】
制御装置７０には、ハイブリッド自動車に搭載されたＥＣＵ（Electrical Control Unit）８０から、モータ１００が出力すべきトルク指令値が送られる。制御装置７０は、そ
のトルク指令値によって指定されたトルクを出力するためのモータ制御電流を生成し、そのモータ制御電流を、３相ケーブル６０を介してコイル５１に供給する。
【００２２】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線上に沿ったステータの端面図である。図中には、モータの巻線構造が模式的に表わされている。
【００２３】
図１および図２を参照して、ステータコア５５は、中心軸１０１に沿って円筒状に延びる形状を有する。ステータコア５５は、中心軸１０１を中心としてその周方向に配列された複数のティース１を内周面に含む。本実施の形態では、ステータコア５５は、４８個のティース１を有する。
【００２４】
コイル５１は、Ｕ相コイルを構成するコイル５１０〜５１７、Ｖ相コイルを構成するコ
イル５２０〜５２７およびＷ相コイルを構成するコイル５３０〜５３７からなる。コイル５１０〜５１７，５２０〜５２７，５３０〜５３７の各々は、周方向に連続する複数のティース１に巻回されている。コイル５１０〜５１７は、最外周に配置されている。コイル５２０〜５２７は、コイル５１０〜５１７の内側であって、それぞれ、コイル５１０〜５１７に対して周方向に一定の位相だけずれた位置に配置されている。コイル５３０〜５３７は、コイル５２０〜５２７の内側であって、それぞれ、コイル５２０〜５２７に対して周方向に一定の位相だけずれた位置に配置されている。
【００２５】
コイル５１０〜５１３は、直列に接続されており、その一方端が端子Ｕ１であり、他方端が中性点ＵＮ１である。コイル５１４〜５１７は、直列に接続されており、その一方端が端子Ｕ２であり、他方端が中性点ＵＮ２である。
【００２６】
コイル５２０〜５２３は、直列に接続されており、その一方端が端子Ｖ１であり、他方端が中性点ＶＮ１である。コイル５２４〜５２７は、直列に接続されており、その一方端が端子Ｖ２であり、他方端が中性点ＶＮ２である。
【００２７】
コイル５３０〜５３３は、直列に接続されており、その一方端が端子Ｗ１であり、他方端が中性点ＷＮ１である。コイル５３４〜５３７は、直列に接続されており、その一方端が端子Ｗ２であり、他方端が中性点ＷＮ２である。
【００２８】
中性点ＵＮ１，ＵＮ２，ＶＮ１，ＶＮ２，ＷＮ１，ＷＮ２は、１点に共通接続されている。端子Ｕ１，Ｕ２は、３相ケーブル６０のＵ相ケーブル６１に接続され、端子Ｖ１，Ｖ２は、Ｖ相ケーブル６２に接続され、端子Ｗ１，Ｗ２は、Ｗ相ケーブル６３に接続されている。
【００２９】
図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線上に沿ったモータの断面図である。図３を参照して、永久磁石３１は、中心軸１０１を中心としてその周方向に沿って複数、配設されている。本実施の形態では、８個の永久磁石３１が配設されている。永久磁石３１は、略直方体形状を有する。永久磁石３１は、中心軸１０１の軸方向から見た場合に略矩形形状を有する。
【００３０】
永久磁石３１Ａ，３１Ｃ，３１Ｅ，３１Ｇは、ロータコア２０の外周側がＮ極になるように配置されている。永久磁石３１Ｂ，３１Ｄ，３１Ｆ，３１Ｈは、ロータコア２０の外周側がＳ極になるように配置されている。このように、永久磁石３１は、中心軸１０１を中心としてその径方向に着磁され、磁石の極性が隣接する磁石間で反転するように配設されている。図２に示すコイル５１０〜５１７，５２０〜５２７，５３０〜５３７は、これらの永久磁石３１（３１Ａ〜３１Ｈ）に対向するように配置されている。
【００３１】
ティース１の個数は、ロータコア２０に埋設された永久磁石３１の個数の整数倍になるように決定される。ティース１および永久磁石３１の個数は、本実施の形態に挙げた数に限定されない。
【００３２】
図４は、ロータコア２０と回転シャフト５８との係合部分を示す断面図である。この図４に示すように、回転シャフト５８は、円柱状に形成されており、その周面には、軸方向に延びるキー溝（凹部）５８ａが形成されている。
【００３３】
ロータコア２０は、円環状に形成されており、その中央部には、軸方向に延びる貫通孔（穴部）２０ａが形成されている。
【００３４】
この貫通孔２０ａを規定するロータコア２０の内周面には、軸方向に延びるキー部（突出部）４２が形成されている。キー部４２は、径方向内方に向けて突出しており、キー溝５８ａに嵌合可能とされている。
【００３５】
貫通孔２０ａを規定するロータコア２０の内周面のうち、キー部４２と隣り合う部分は、ロータコア２０の径方向外方に向けて凹む応力緩和溝４０、１４０が形成されている。この応力緩和溝４０、１４０は、キー部４２の両隣に設けられており、ロータコア２０に挿入された回転シャフト５８の周面から離れるように凹んでいる。そして、応力緩和溝４０、１４０を規定するロータコア２０の内表面は、回転シャフト５８の表面から離間しており、回転シャフト５８から直接応力が加えられないようになっている。
【００３６】
図５は、応力緩和溝４０、１４０およびその周囲の構成を詳細に示す模式図である。この図５に示すように、キー溝５８ａは、回転シャフト５８の周面５８ｂに形成されている。
【００３７】
キー溝５８ａは、周面５８ｂに対して、径方向内方に向けて凹むように形成されている。そして、このキー溝５８ａの内表面は、最も径方向内方に位置する底面１５８ｂと、この底面１５８ｂに連設された側面１５８ａ、１５８ｃとを備えている。
【００３８】
キー部４２の周面は、最も径方向内方に位置する端面４２ｂと、この端面４２ｂに連設された側面４２ａ、４２ｃとを備えている。そして、キー部４２がキー溝５８ａと嵌合すると、キー部４２の側面４２ａと、キー溝５８ａの側面１５８ａとが接触し、さらに、キー部４２の側面４２ｃとキー溝５８ａの側面１５８ｃとが接触する。
【００３９】
これにより、回転シャフト５８と、ロータコア２０とが周方向に係合して、ロータコア２０に生じる回転力が回転シャフト５８に伝達される。
【００４０】
ここで、ロータコア２０の貫通孔２０ａの内周面のうち、応力緩和溝４０、１４０に対して、底面１５８ｂと反対側に位置する部分は、中心軸１０１を中心として半径ｒｉｎとする円の一部によって規定されている。
【００４１】
応力緩和溝４０、１４０の内周面のうち、最も径方向外方に位置する底面Ｒ１、Ｒ１１
も、中心軸１０１を中心として半径ｒｈ（＞ｒｉｎ）の円の一部によって規定されている。
【００４２】
このため、ロータコア２０および回転シャフト５８とが周方向に回転することで、応力緩和溝４０、１４０の底面Ｒ１、Ｒ１１に生じる遠心力は、中心軸１０１を中心して放射状に分布する。ここで、上記のように底面Ｒ１、Ｒ１１は、中心軸１０１を中心とする円弧状に形成されているため、遠心力は、底面Ｒ１、Ｒ１１に対して垂直に働くことになる。
【００４３】
このため、応力緩和溝４０、１４０の底面Ｒ１、Ｒ１１に遠心力による曲げモーメントなどが生じることを抑制することができる。すなわち、応力緩和溝４０、１４０の底面Ｒ１、Ｒ１１を規定するロータコア２０の内表面には、この内表面をに対して垂直な方向に向けて引張力が働くことになる。ここで、ロータコア２０は、環状の薄板鋼板から形成されており、上記のような径方向の引張力には、剛性が高く、変形し難くなっている。
【００４４】
このように、応力緩和溝４０を規定するロータコア２０の内表面のうち、少なくとも、応力緩和溝４０、１４０の底面Ｒ１、Ｒ１１が位置する部分に大きなモーメントが生じることを抑制することができる。このように、モーメントの低減を図ることで、ロータコア２０のうち、底面Ｒ１、Ｒ１１が位置する領域において、変位などの発生を抑制することができ、耐遠心力の向上および鉄損の低減を図ることができる。なお、本実施の形態においては、底面Ｒ１、Ｒ１１の全面を上記のような円弧状に形成したが、これに限られず、上記のような円弧部を底面Ｒ１、Ｒ１１の一部としてもよい。
【００４５】
応力緩和溝４０の底面Ｒ１に対して周方向に位置する部分には、キー部４２の側面４２ａに連設された側壁部（第１内側面）Ｒ３と、この側壁部Ｒ３に対して周方向に位置する側壁部（第２内側面）Ｒ２とが設けられている。また、応力緩和溝１４０の底面Ｒ１１に対して、周方向に位置する部分には、キー部４２の側面４２ｃに連設された側壁部Ｒ１３と、この側壁部Ｒ１３に対して、周方向に位置する側壁部Ｒ１２とが設けられている。
【００４６】
そして、側壁部Ｒ２は、底面Ｒ１の端部に連設された円弧部（側壁円弧部）Ｒ５と、この円弧部Ｒ５に連設された連設壁部Ｈ１とを備えている。また、側壁部Ｒ１２は、底面Ｒ１１の端部に連設された円弧部Ｒ１５と、この円弧部Ｒ１５に連設された連設壁部Ｈ１１とを備えている。
【００４７】
円弧部Ｒ５と反対側に位置する連設壁部Ｈ１の端部は、貫通孔２０ａの内周面に連設されている。この連設壁部Ｈ１の少なくとも一部は、ロータコア２０および回転シャフト５８の中心軸１０１に向けて延びている。
【００４８】
このため、回転シャフト５８およびロータコア２０が周方向に回転したときに、ロータコア２０に生じる遠心力のベクトルと、連設壁部Ｈ１の延在方向とは一致している。これにより、ロータコア２０が回転することにより生じる遠心力は、連設壁部Ｈ１を規定するロータコア２０の表面に対して交差する方向には働かず、連設壁部Ｈ１を規定するロータコア２０の表面を径方向に引張するように働く。
【００４９】
これにより、連設壁部Ｈ１と円弧部Ｒ５と境界位置Ｐ３に、連設壁部Ｈ１に加えられる遠心力によって曲げモーメントが生じることを抑制することができる。さらに、境界位置Ｐ３に生じるモーメントを低減することができるので、円弧部Ｒ５と底面Ｒ１との境界位置Ｐ２に生じるモーメントも低減することができる。
【００５０】
応力緩和溝４０が位置するロータコア２０の内表面のうち、側壁部Ｒ２が位置する部分に大きなモーメントが発生することを抑制することができ、鉄損を低減することができる。
【００５１】
ここで、円弧部Ｒ５は、上記のような連設壁部Ｈ１と底面Ｒ１とを連設するように、ロータコア２０の径方向外方に向けて突出するように湾曲している。このように、底面Ｒ１と側壁部Ｒ２とは、滑らかな円弧部Ｒ５によって連設されているため、境界位置Ｐ２の応力集中を抑制することができる。
【００５２】
応力緩和溝４０、１４０の側壁部Ｒ３、Ｒ１３は、キー部４２の付根部１４２の側面に位置しており、この側壁部Ｒ３、Ｒ１３を規定するロータコア２０の内表面は、回転シャフト５８の表面から離間しており、回転シャフト５８から直接応力が加えられないようになっている。このため、キー溝５８ａを規定する回転シャフト５８の内表面から、付根部１４２に直接応力が加えられないので、付根部１４２およびその近傍に変位が生じることを抑制することができる。
【００５３】
ここで、キー部４２に対して、応力緩和溝４０と反対側にも、応力緩和溝１４０が設けられており、この応力緩和溝１４０は、キー部４２を中心として、応力緩和溝４０と対称的に形成されている。
【００５４】
そして、応力緩和溝４０は、キー部４２の付根部１４２の一側面を規定する側壁部Ｒ３を備えており、応力緩和溝１４０も、キー部４２の付根部１４２の他方の側面を規定するＲ１３を備えている。
【００５５】
側壁部Ｒ３は、キー部４２の側面４２ａに連設する連設壁部Ｈ２と、この連設壁部Ｈ２に連設され、底面Ｒ１に連設する円弧部Ｒ４とを備えている。また、側壁部Ｒ１３も、キー部４２の側面４２ｃに連設する連設壁部Ｈ１２と、この連設壁部Ｈ１２に連設する円弧部Ｒ１４を備えている。
【００５６】
そして、側壁部Ｒ１３の円弧部Ｒ１４と、側壁部Ｒ３の円弧部Ｒ４とは、キー部４２の端面４２ｂから付根部１４２側に向かうに従って、互いに離れるように、湾曲している。
【００５７】
すなわち、キー部４２は、端面４２ｂ側から付根部１４２側に向かうに従って、周方向の幅が大きくなるように形成されている。
【００５８】
このため、キー溝５８ａを規定する回転シャフト５８からキー部４２に応力が加えられることで、付根部１４２にモーメントが生じても、良好に堪えうることが可能な程度の剛性が確保されている。
【００５９】
ここで、連設壁部Ｈ２は、径方向に向けて延在している。このため、連設壁部Ｈ２に生じる遠心力の殆どは、連設壁部Ｈ２を径方向に引張するように作用する。これにより、連設壁部Ｈ２と円弧部Ｒ４との境界位置Ｐ４には、連設壁部Ｈ２に及ぼされる遠心力によって加えられる曲げモーメントを低減することができる。そして、ロータコア２０と回転シャフト５８とが一体的に回転することにより、ロータコア２０内に欠陥や変位が生じることを抑制することができ、鉄損を低減することができる。
【００６０】
ロータコア２０および回転シャフト５８が回転することによりロータコア２０に生じる遠心力のベクトルは、円弧部Ｒ４の内周面に対して９０度と異なる角度で交差する。
【００６１】
このため、円弧部Ｒ４と底面Ｒ１との境界位置Ｐ１には、円弧部Ｒ４に加えられる遠心力によって曲げモーメントがかかる。また、円弧部Ｒ５と底面Ｒ１との境界位置Ｐ２には、円弧部Ｒ５に加えられる遠心力によって曲げモーメントがかかる。ここで、この境界位置Ｐ１と境界位置Ｐ２との間には、底面Ｒ１が位置しており、各モーメントが一部に集中することを抑制することができる。
【００６２】
このように、応力緩和溝４０のうち、曲げモーメントが生じる部分を底面Ｒ１の両端部側に分散させることができる。さらに、境界位置Ｐ２に加えられる曲げモーメントは、円弧部Ｒ５に加えられる遠心力によるものであり、小さく抑えられている。また、境界位置Ｐ４に加えられる曲げモーメントも、同様に円弧部Ｒ４に加えられる遠心力によるものであり、小さく抑えられている。
【００６３】
なお、上記応力緩和溝１４０も応力緩和溝４０と同様に構成されているため、この応力緩和溝１４０も、上記のように応力緩和溝４０と同様の作用を得ることができる。
【００６４】
図６は、図５に示す応力緩和溝４０を備えたロータコア２０に生じる応力分布を示すシミュレーション結果である。この図６において、領域Ｍ０から領域Ｍ８に向かうに従って、応力が小さくなり、領域Ｍ０が最も高い応力が分布しており、領域Ｍ８が最も小さい応力が分布する領域である。
【００６５】
この図６に示すように、応力緩和溝４０の内周面において、曲げモーメントや応力が生じる部分を複数箇所に分散していることが分かる。これにより、ロータコア２０内に変位や欠陥の発生を抑制することができ、同じ材質のコアの耐遠心力の向上および鉄損の抑制を図ることができる。これにより、図１に示すモータ１００の効率向上を図ることができる。
【００６６】
図７は、図４に示す応力緩和溝４０の開口角度θを横軸にとり、縦軸にロータコア２０に生じる応力をとったグラフである。この図７に示すように、開口角度θをたとえば、１０度以上とすることで、境界位置Ｐ１にかかる応力を低減することができることが分かる。
【００６７】
図８は、応力緩和溝４０の形状に関する変形例を示す断面図であり、図９は、図８に示された応力緩和溝４０を規定するロータコア２０に生じる応力分布を示すシミュレーション結果である。
図８に示す応力緩和溝４０は、側壁部Ｒ２と側壁部Ｒ３とを直接連設させたものであって、境界位置Ｐ５の内表面の接線と、境界位置Ｐ５と中心軸１０１とを通る線分とは、直交する。図９に示されるように、側壁部Ｒ２と側壁部Ｒ３との境界位置Ｐ５を中心として広範囲に応力が分布していることが分かる。
【００６８】
ここで、図８に示す応力緩和溝４０においても、境界位置Ｐ５に加えられる曲げモーメントは、円弧部Ｒ４，Ｒ５に加えられる遠心力によるものであり、連設壁部Ｈ１、Ｈ２に加えられる遠心力は、曲げモーメントに寄与しない。
【００６９】
このため、境界位置Ｐ５にかかる曲げモーメントも、小さく抑えることができ、ロータコア２０内に欠陥や変位の発生を抑制することができ、鉄損の低減を図ることができる。
【００７０】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、回転子およびこの回転子を備えた回転電機に適用することができ、特に、ロータコアに回転シャフトが挿入された回転子および回転電機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】ハイブリッド自動車に搭載されるモータを模式的に表わした断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線上に沿ったステータの端面図である。
【図３】図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線上に沿ったモータの断面図である。
【図４】ロータコアとシャフトとの係合部分を示す断面図である。
【図５】応力緩和溝およびその周囲の構成を詳細に示す模式図である。
【図６】図５に示す応力緩和溝を備えたロータコアに生じる応力分布を示すシミュレーション結果である。
【図７】図４に示す応力緩和溝の開口角度を横軸にとり、縦軸にロータコアに生じる応力をとったグラフであって、開口角度を変化させたとにきに、上記図に示す応力緩和溝の内表面に生じる応力を示したグラフである。
【図８】応力緩和溝の形状に関する変形例を示す断面図である。
【図９】図８に示された応力緩和溝を規定するロータコアに生じる応力分布を示すシミュレーション結果である。
【符号の説明】
【００７３】
１０  ロータ（回転子）、２０  ロータコア、４０  応力緩和溝、４２  キー部、５０  ステータ、５１  コイル、５２  電磁鋼板、５５  ステータコア、５８ａ  キー溝、５８ｂ  周面、５８  回転シャフト、１００  モータ（回転電機）、１０１  中心軸、１４０  応力緩和溝、１４２  付根部、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ１１，Ｈ１２  連設壁部、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５  境界位置、Ｒ１，Ｒ１１  底面、Ｒ４，Ｒ５，Ｒ１４，Ｒ１５  円弧部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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