(57)【要約】【課題】個々の薄板の加工精度が比較的低くてもモータシャフトの締結が容易で製造コストを抑え易いロータコアを得ること。【解決手段】モータシャフト挿入孔１を有する薄板１０を複数枚積層してロータコア２０を構成するにあたり、複数枚の薄板の各々は、モータシャフトよりも大径のモータシャフト挿入孔が中央部に形成された円板状の主部３と、モータシャフト挿入孔の内壁に接続された複数個の弾性変形部５とを有する構成とし、かつ複数個の弾性変形部の各々は、モータシャフト挿入孔の内壁との接続箇所から弧を描きながらモータシャフト挿入孔内に突出して、モータシャフトにより占有される領域にまで先端部が入り込んだ弧状体とする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータシャフト挿入孔を有する薄板が複数枚積層されたロータコアであって、
前記複数枚の薄板の各々は、モータシャフトよりも大径のモータシャフト挿入孔が中央部に形成された円板状の主部と、前記モータシャフト挿入孔の内壁に接続された複数個の弾性変形部とを有し、
前記複数個の弾性変形部の各々は、前記モータシャフト挿入孔の内壁との接続箇所から弧を描きながら前記モータシャフト挿入孔内に突出して、前記モータシャフトにより占有される領域にまで先端部が入り込んだ弧状体である、
ことを特徴とするロータコア。
【請求項２】
前記複数個の弾性変形部の各々は、前記モータシャフト挿入孔内に曲率中心を有する弧状体であることを特徴とする請求項１に記載のロータコア。
【請求項３】
前記弾性変形部と前記モータシャフト挿入孔の内壁との接続箇所は、前記弾性変形部での長手方向の中央部であることを特徴とする請求項１または２に記載のロータコア。
【請求項４】
前記弾性変形部と前記モータシャフト挿入孔の内壁との接続箇所は、前記弾性変形部での長手方向の一端であることを特徴とする請求項１または２に記載のロータコア。
【請求項５】
前記モータシャフト挿入孔の内壁から前記モータシャフト挿入孔内に突出して前記主部と前記弾性変形部とを接続する接続部を更に有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のロータコア。
【請求項６】
前記複数個の弾性変形部の各々は、前記モータシャフトの外周面の曲率よりも大きな曲率で湾曲していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のロータコア。
【請求項７】
前記複数個の弾性変形部それぞれの先端部は、前記モータシャフトの外周面の曲率と同じ曲率で湾曲していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のロータコア。
【請求項８】
前記複数個の弾性変形部の各々は等間隔で形成されたｎ個（ｎは２以上の整数）の弾性変形部を有し、積層方向に隣り合う薄板同士では、前記複数個の弾性変形部それぞれの方位角が（１８０／ｎ）度ずれていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のロータコア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータに用いられるロータコアに関するものであり、更に詳しくは複数枚の薄板が積層されたタイプのロータコアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータに用いられるロータコアの１つとして、電磁鋼板等からなる円板状の薄板を所定枚数積層し、これらの薄板をカシメやレーザ溶接により固定したタイプのロータコアがある。各薄板にはモータシャフト挿入孔が予め形成されており、モータシャフトはロータコアの作製後に当該ロータコアに焼きばめまたは圧入される。モータを組み立てたときにロータコアとステータとの間隔が許容範囲に収まるように、上記所定枚数の薄板を積層するにあたっては、個々の薄板の外径を基準にして位置決めが行われる。
【０００３】
上記タイプのロータコアは、モータのエネルギー効率の向上やモータの小型化を図るうえで好適なものではあるが、当該ロータコアによるモータシャフトの締結力を十分なものとするためには、各薄板が当該薄板の外径を基準にして位置決めされることから、個々の薄板でのモータシャフト挿入孔の位置精度や形状精度等の加工精度を高めなければならず、製造コストが嵩む。各薄板でのモータシャフト挿入孔の位置精度や形状精度が低いと、ロータコアによるモータシャフトの締結力が不十分となってモータシャフトの滑りが起こる等して、十分なトルク伝達力を得ることが困難になる。あるいは、モータシャフトをロータコアに焼きばめまたは圧入することが困難になる。
【０００４】
個々の薄板でのモータシャフト挿入孔の加工精度をそれ程高めなくても十分なトルク伝達力を得ることが可能なロータコアとしては、特許文献１に記載されたロータ構造に用いられるロータコアが知られている。このロータコアでは、各薄板でのモータシャフト挿入孔（中央穴）の穴壁に複数の歯を配設して当該穴壁を凹凸形状とし、かつロータコアの中心軸線を中心とする円周上に各歯の先端を位置させている。モータシャフトは、当該ロータコアに圧入される。このとき、個々の薄板に形成されている上記の歯が塑性変形して、加工精度上の誤差分を吸収する。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２８５４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたロータコアでは、個々の薄板の穴壁に形成した各歯の先端をロータコアの中心軸線を中心とする円周上に位置させなければならないので、各薄板を比較的高い加工精度の下に作製するか、または各薄板の積層後に歯の端面を矯正する内径加工を行うことになる。また、ロータコア全体でみるとモータシャフト挿入孔に多数の歯が形成されていることから、モータシャフトを圧入するのに必要となる荷重、換言すれば各歯を塑性変形させるのに必要となる荷重も比較的大きくなる。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、個々の薄板の加工精度が比較的低くてもモータシャフトの締結が容易で、かつ製造コストを抑え易いロータコアを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明のロータコアは、モータシャフト挿入孔を有する薄板が複数枚積層されたロータコアであって、複数枚の薄板の各々は、モータシャフトよりも大径のモータシャフト挿入孔が中央部に形成された円板状の主部と、モータシャフト挿入孔の内壁に接続された複数個の弾性変形部とを有し、複数個の弾性変形部の各々は、モータシャフト挿入孔の内壁との接続箇所から弧を描きながらモータシャフト挿入孔内に突出して、モータシャフトにより占有される領域にまで先端部が入り込んだ弧状体である、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のロータコアは、各薄板に設けた上述の弾性変形部がモータシャフトの挿入時に弾性変形してモータシャフトの外周面に圧接し、これによりモータシャフトを締結するものであるので、例えば特許文献１に記載されたロータコアのように各薄板に形成した歯の塑性変形を利用してモータシャフトを締結するものに比べて、個々の薄板の加工精度が比較的低くてもモータシャフトを容易に締結することができる。モータシャフトを当該ロータコアに圧入する場合には、モータシャフトの圧入に必要な荷重を比較的小さくすることができる。各薄板の積層後に内径加工を施すことは必ずしも必要ではない。これらのことから、当該ロータコアでは製造コストを抑えることも容易である。したがって、本発明によれば、モータシャフトの締結が容易なロータコアを低コストの下に得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明のロータコアの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
【００１１】
図１は、ロータコアの一例を概略的に示す正面図であり、図２は、図１に示したロータコアを構成している薄板を概略的に示す斜視図であり、図３は、図１に示したロータコアを概略的に示す平面図である。
【００１２】
図１に示すロータコア２０は、電磁鋼板等からなる円板状の薄板１０を複数枚積層し、その後にカシメて固定したものである。各薄板１０は、その外径を基準にして位置決めされ、積層されている。図２に示すように、個々の薄板１０は、モータシャフト（図示せず）よりも大径のモータシャフト挿入孔１が中央部に形成された円板状の主部３と、モータシャフト挿入孔１の内壁に接続された複数個の弾性変形部５と、モータシャフト挿入孔１の内壁からモータシャフト挿入孔１内に突出して弾性変形部５と主部３とを接続する接続部７とを有している。
【００１３】
図２に示す各薄板１０では、計４個の弾性変形部５がモータシャフト挿入孔１の内壁に沿って等間隔で形成されている。また、１つの弾性変形部５に１つの接続部７が対応して形成されて、当該弾性変形部５の長手方向の中央部に接続されている。上記の各弾性変形部５はいずれも弧状体であり、モータシャフト挿入孔１の内壁との接続箇所、別言すれば接続部７との接続箇所から弧を描きながら、モータシャフト挿入孔１内に突出している。個々の弾性変形部５はモータシャフトの外周面の曲率よりも大きな曲率で湾曲しており、各弾性変形部５の先端部は、モータシャフト挿入孔１のうちでモータシャフトにより占有される領域にまで入り込んでいる。また、各弾性変形部５の曲率中心はモータシャフト挿入孔１内にあり、これらの弾性変形部５とモータシャフト挿入孔１の中心との距離は、上記の接続箇所から上記の先端部に向かうに従って漸次短くなっている。
【００１４】
図３に示すように、積層方向に隣り合う薄板１０，１０同士では、弾性変形部５の方位角が４５度ずれている。個々の薄板１０は、最も下の薄板での各弾性変形部５の方位を基準にしたときに、弾性変形部５の方位角をその下の薄板１０での当該方位角から一定方向に４５度ずらして積層されている。このようにして各薄板１０を積層すると、たとえ各薄板１０を１つの材料から作製したとしても、当該材料での厚みムラを相殺して実質的に均一な厚みのロータコア２０を得易くなる。なお、図３中の参照符号１５は、各薄板１０を固定するカシメ部を示している。
【００１５】
上述の構成を有するロータコア２０では、図４に概略的に示すように、モータシャフト挿入孔１にモータシャフト３０が挿入されたときに各弾性変形部５が弾性変形して、その先端部がモータシャフト３０の外周面に圧接する。なお、図４においては、便宜上、１枚の薄板１０のみを描いており、当該薄板１０にはスマッジングを付してある。
【００１６】
モータシャフト３０は、ロータコア２０に焼きばめしてもよいし、圧入してもよい。モータシャフト３０をモータシャフト挿入孔１に圧入する場合、各弾性変形部５が上述のように弾性変形することから、例えば特許文献１に記載されたロータコアのように各薄板に形成した歯の塑性変形を利用してモータシャフトを締結するものに比べて、個々の薄板１０の加工精度が比較的低くてもモータシャフト３０の圧入に必要な荷重を比較的小さくすることができる。ロータコア２０によってモータシャフト３０を容易に締結することができる。このとき、各薄板１０の積層後に内径加工を施すことは必ずしも必要ではない。各薄板１０は、例えばプレス加工（打ち抜き加工）により容易に作成することができる。これらのことから、上述したロータコア２０では、製造コストを抑えることも容易である。
【００１７】
なお、本発明のロータコアを構成する各薄板での弾性変形部の形状は図２に示した形状に限定されるものではなく、種々変更可能である。例えば、個々の弾性変形部の曲率をその全体に亘って、あるいは先端部において、モータシャフトの外周面での曲率と同じ値、または同程度の値とすることもできる。
【００１８】
図５は、ロータコアを構成する薄板の他の例を概略的に示す平面図である。同図に示す薄板４０は、モータシャフト（図示せず）よりも大径のモータシャフト挿入孔３１が中央部に形成された円板状の主部３３と、モータシャフト挿入孔１の内壁に接続された複数個の弾性変形部３５と、モータシャフト挿入孔３１の内壁からモータシャフト挿入孔３１内に突出して弾性変形部３５と主部３３とを接続する複数の接続部３７とを有している。１つの弾性変形部３５に１つの接続部３７が形成されている。
【００１９】
各弾性変形部３５は、図２に示した弾性変形部５と同様に弧状体であり、モータシャフト挿入孔３１の内壁との接続箇所、別言すれば接続部３７との接続箇所から弧を描きながらモータシャフト挿入孔３１内に突出している。各弾性変形部３５での先端部３５ａ以外の領域は、モータシャフトの外周面の曲率よりも大きな曲率で湾曲しており、先端部３５ａはモータシャフトの外周面の曲率と同じ曲率で湾曲している。また、個々の弾性変形部５の先端部は、モータシャフト挿入孔１のうちでモータシャフトにより占有される領域にまで入り込んでいる。各弾性変形部３５の曲率中心はモータシャフト挿入孔３１内にあり、これらの弾性変形部３５とモータシャフト挿入孔３１の中心との距離は、上記の接続箇所から上記の先端部に向かうに従って漸次短くなっている。
【００２０】
このように構成された薄板４０では、図６に概略的に示すように、モータシャフト挿入孔３１にモータシャフト３０が挿入されたときに個々の弾性変形部３５が弾性変形し、その先端部３５ａがモータシャフト３０の外周面に圧接する。各先端部３５ａがモータシャフト３０の外周面の曲率と同じ曲率で湾曲していることから、これらの先端部３５ａとモータシャフト３０の外周面とは面接触する。結果として、図２に示した薄板１０に比べ、各弾性変形部３５とモータシャフト３０との接触面積が増大すると共にモータシャフト３０に対する締結力が強くなる。
【００２１】
したがって、所定枚数の薄板４０を積層してロータコアを構成すれば、図１に示したロータコア２０と同様に個々の薄板４０の加工精度が比較的低くてもモータシャフト３０の締結が容易で、かつ図１に示したロータコア２０に比べてモータシャフト３０の締結力が強いものを低コストの下に得易くなる。
【００２２】
図７は、ロータコアを構成する薄板の更に他の例を概略的に示す平面図である。同図に示す薄板５０は、モータシャフト（図示せず）よりも大径のモータシャフト挿入孔４１が中央部に形成された円板状の主部４３と、モータシャフト挿入孔４１の内壁に接続された複数個の弾性変形部４５と、モータシャフト挿入孔４１の内壁からモータシャフト挿入孔４１内に突出して弾性変形部４５と主部４３とを接続する複数の接続部４７とを有している。１つの弾性変形部４５に１つの接続部４７が形成されている。
【００２３】
各弾性変形部４５は、図２に示した弾性変形部５と同様に弧状体であり、モータシャフト挿入孔４１の内壁との接続箇所、別言すれば接続部４７との接続箇所から弧を描きながらモータシャフト挿入孔４１内に突出している。各弾性変形部４５はモータシャフトの外周面の曲率よりも大きな曲率で湾曲しており、個々の弾性変形部４５の先端部は、モータシャフト挿入孔４１のうちでモータシャフトにより占有される領域にまで入り込んでいる。また、各弾性変形部４５の曲率中心はモータシャフト挿入４１孔内にあり、これらの弾性変形部４５とモータシャフト挿入孔４１の中心との距離は、上記の接続箇所から上記の先端部に向かうに従って漸次短くなっている。なお、各接続部４７は、対応する弾性変形部４５の一端に接続されている。
【００２４】
このように構成された薄板５０では、図５に示した薄板４０におけるのと同様に、モータシャフト挿入孔４１にモータシャフトが挿入されたときに個々の弾性変形部４５が弾性変形し、接続部４７が接続している端とは反対側の端がモータシャフトの外周面に圧接する。結果として、所定枚数の薄板５０を積層してロータコアを構成すれば、図１に示したロータコア２０と同様の技術的効果が得られる。上記図２では弾性変形部の長手方向の中央部に弾性変形部とモータシャフト挿入孔の内壁との接続部を設けた例を、また図７では弾性変形部の長手方向の一端に弾性変形部とモータシャフト挿入孔の内壁との接続部を設けた例を示したが、弾性変形部とモータシャフト挿入孔の内壁との接続箇所は、材質、板厚などにより適宜選択することが可能である。
【００２５】
なお、本発明のロータコアを構成する各薄板での弾性変形部の数は、２以上の所望数とすることができる。ｎ個（ｎは２以上の整数）の弾性変形部を等間隔で各薄板に形成する場合、積層方向に隣り合う薄板同士では、各弾性変形部の方位角を（１８０／ｎ）度ずらすことが好ましい。このようにして各薄板を積層すると、たとえ各薄板を厚みムラのある１つの材料から作製したとしても、実質的に均一な厚みのロータコアを得易くなる。また、各弾性変形部は、上述のようにモータシャフト挿入孔内に曲率中心を有する弧状体とする他に、モータシャフト挿入孔外に曲率中心を有する弧状体とすることもできる。接続部を省略して、モータシャフト挿入孔の内壁に弾性変形部を直接接続させることも可能である。本発明の電磁シールド構造については、上述したもの以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のロータコアの一例を概略的に示す正面図である。
【図２】図１に示したロータコアを構成している薄板を概略的に示す斜視図である。
【図３】図１に示したロータコアを概略的に示す平面図である。
【図４】図１に示したロータコアのモータシャフト挿入孔にモータシャフトを挿入したときの各弾性変形部の状態を概略的に示す平面図である。
【図５】本発明のロータコアを構成する薄板の他の例を概略的に示す平面図である。
【図６】図５に示した薄板のモータシャフト挿入孔にモータシャフトを挿入したときの各弾性変形部の状態を概略的に示す平面図である。
【図７】本発明のロータコアを構成する薄板の更に他の例を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，３１，４１  モータシャフト挿入孔
５，３５，４５  弾性変形部
１０，４０，５０  薄板
２０  ロータコア
３０  モータシャフト
３５ａ  弾性変形部の先端部
【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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