(57)【要約】      （修正有）【課題】ローターコアの動的強度を向上させて高速回転化を可能とさせる。【解決手段】ローターコア鋼板1に永久磁石を保持するための保持孔２，３を形成し、当該磁石保持孔の内端面11A〜11Fの表面粗さがＲａで０．２μｍ以下となるように研磨する。【効果】モータの性能を変えることなく、動的強度が向上したローターの提供が可能となり、ローターの耐久性も向上させることができる。【選択図】図５
2005204424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローターコアを形成するために用いられる一枚の電磁鋼板に永久磁石を保持するための磁石保持孔が形成され、当該磁石保持孔の内周面の一部には表面粗さがＲａで０．２μｍ以下の部分が形成されていることを特徴とする電磁鋼板形成体。
【請求項２】
前記電磁鋼板の表面から前記磁石保持孔の内周面に連なるエッジ部の少なくとも一部は面取りされていることを特徴とする請求項１記載の電磁鋼板形成体。
【請求項３】
前記表面粗さがＲａで０．２μｍ以下の部分は、少なくとも前記磁石保持孔に磁石が挿入されている状態で遠心力による応力を大きく受ける前記磁石保持孔の内周面の部分に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁鋼板形成体。
【請求項４】
前記磁石保持孔は、１極に対して複数の磁石を挿入するために１極当たり複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の電磁鋼板形成体。
【請求項５】
前記表面粗さがＲａで０．２μｍ以下の部分は、各極内でそれぞれ他の磁石保持孔と向き合う側の内周面に形成されていることを特徴とする請求項４記載の電磁鋼板形成体。
【請求項６】
前記表面粗さがＲａで０．２μｍ以下の部分は、前記電磁鋼板の外周側に位置される各磁石保持孔の内周面に形成されていることを特徴とする請求項１または４記載の電磁鋼板形成体。
【請求項７】
前記表面粗さがＲａで０．２μｍ以下の部分は、前記電磁鋼板に形成されている磁石保持孔のすべての内周面に形成されていることを特徴とする請求項１または４記載の電磁鋼板形成体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の電磁鋼板形成体を複数積層して形成されたローターコアと、
前記ローターコアの磁石保持孔に挿入された磁石と、
を有することを特徴とするローター。
【請求項９】
請求項８記載のローターと、
前記ローターの周囲に配置されたステーターと、
を有することを特徴とする回転界磁型同期モータ。
【請求項１０】
請求項８記載の回転界磁型同期モータを駆動源として用いたことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁鋼板形成体、これを用いて形成されたローターコア、回転界磁型同期モータおよびこれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ローターコアに永久磁石を埋め込んだ回転界磁型同期モータ（ＩＰＭ）は、ハイブリッド型電気自動車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）または燃料電池自動車（ＦＣＶ）の駆動用モータとして用いられている。回転界磁型動機モータに用いられているローターコアのタイプには、たとえば、図１４〜図１６に示すようなものがある。
【０００３】
図１４〜図１６は、従来用いられている回転界磁型同期モータにおけるローターコアの断面図である。図１４および図１５は、磁極ごとに１つの磁石保持孔が設けられている８極タイプのローターコアの断面図であり、図１６は、磁極ごとに２つの磁石保持孔が設けられている８極タイプのローターコアの断面図である。
【０００４】
図１４に示すローターコア１００には、ローターコア１００の回転軸に沿って伸びる断面「長方形状」の磁石保持孔１０１が、ローターコア１００の外周側に８箇所、等角度で放射状に形成されている。
【０００５】
図１５に示すローターコア１００には、ローターコア１００の回転軸に沿って伸びる断面「くの字形状」の磁石保持孔１０１が、ローターコア１００の外周側に８箇所、等角度で放射状に形成されている。
【０００６】
図１６に示すローターコア１００には、ローターコア１００の回転軸に沿って伸びる断面「Ｉ字形状」の磁石保持孔１０２、１０３が一定の間隔をおいてローターコア１００の外周側に１６箇所、等角度で放射状に形成されている。このローターコア１００の場合は、磁極ごとに１対の磁石保持孔１０２、１０３が設けられている。
【０００７】
図１４〜図１６に示したローターコア１００の磁石保持孔１０１、１０２、１０３にはこれらの孔の形状、長さに合致する形状、長さの永久磁石が挿入される。なお、本明細書では、磁石保持孔１０１からローターコア１００の外周部までの間の部分をアウターブリッジ部１５と称し、磁極保持孔１０２と１０３との間の部分をセンターブリッジ部１６と称している。なお、電磁鋼板形成体とは、ローターコア1枚のことであり、電磁鋼板から形成されるので、このように称している。また、ローターコアとは電磁鋼板形成体を積層したものであるが、ローターコア1枚のことをローターコア、あるいはローターコア鋼板ということもある。
【０００８】
一般的に、モータを小型化するためには高速回転させれば良いが、高速回転させた場合にはローターコア１００の外周部や磁石保持孔１０１、１０２、１０３内で保持されている磁石が大きな遠心力を受けることになる。このため、どの程度まで高速回転が可能であるのかは、ローターコア１００に用いられている電磁鋼板の強度や、ローターコア１００の構造、たとえば、磁石保持孔１０１、１０２、１０３の設け方や形状などの構造に依存する。
【０００９】
モータの高速回転化を可能とする技術としては、下記特許文献１に開示されているような技術がある。この技術はローターコア１００が受ける応力（遠心力による）の集中を拡散させることができるようにした磁石保持孔の形状に関するものである。
【００１０】
図１７および図１８は、この技術を図１４に示したタイプのローターコア１００に適用した場合を示しており、両図は、図１４のＡ部に相当する範囲を拡大したものである。図１７に示すものは、内部の磁石によって最も応力が集中する磁石保持孔１０１の角部を外周１１０側に向けて円弧形状１０５に削り取り、遠心力による応力集中を拡散させるようにしている。図１８に示すものも図１７と同様に、磁石保持孔１０１の角部をほぼ外周１１０に沿う方向に円弧形状１０５に削り取り、遠心力による応力集中を拡散させるようにしている。
【００１１】
図１４、図１５に示したタイプのローターコア１００よりも図１６に示したタイプのローターコア１００の方が高回転向きの構造である。図１６に示したタイプのローターコア１００の場合、１極の磁石を２つで構成する、断面「Ｉ字形状」の磁石保持孔１０２、１０３を、一定の間隔をおいてローターコア１００の外周側に設けた構造にしているから、磁石保持孔１０２と１０３との間にセンターブリッジ部１６が形成され、これによって遠心耐力が向上する。
【００１２】
なお、図１９は、図１６に示したタイプのローターコア１００において６極タイプとした場合の磁極１極分の拡大図である。この図を見ればわかるが、磁石保持孔１０２と１０３との間にはセンターブリッジ部１６が存在するので、遠心力によって受ける応力の大きさは緩和される。したがって、図１６に示したタイプのローターコア１００は最も高回転向きである。
【特許文献１】特開２００１−１６８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来のようにセンターブリッジ１０６を設けたり、磁石保持孔１０１、１０２、１０３自体の形状を変えたりしても、ある程度までの高速回転化は可能であるが、磁石保持孔１０１、１０２、１０３を設ける形態を変えただけではローターコア１００を形成している電磁鋼板そのものの強度の影響によってその高速回転化は限界に達しつつある。
【００１４】
現在、自動車駆動用のモータの小型化は必須課題であり、更なる小型化を達成するため、より高速回転が可能となる技術が要請されている。
【００１５】
本発明は、この要請に応えることができる電磁鋼板形成体、これを用いて形成されたローターコア、回転界磁型同期モータおよびこれを搭載した車両の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するための本発明にかかる電磁鋼板形成体は、ローターコアを形成するために用いられる一枚の電磁鋼板に永久磁石を保持するための磁石保持孔が形成され、当該磁石保持孔の内周面の一部には表面粗さがＲａで０．２μｍ以下の部分が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、上記目的を達成するための本発明にかかるローターは、請求項１〜７のいずれか１つに記載の電磁鋼板形成体を複数積層して形成されたローターコアと、前記ローターコアの磁石保持孔に挿入された磁石と、を有することを特徴とする。
【００１８】
さらに、上記目的を達成するための本発明にかかる回転界磁型同期モータは、請求項８記載のローターと、前記ローターの周囲に配置されたステーターと、を有することを特徴とする。
【００１９】
そして、上記目的を達成するための本発明にかかる車両は、請求項８記載の回転界磁型同期モータを駆動源として用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように構成された本発明によれば、モータの性能（出力、トルク、効率）を変えることなく、動的強度が向上したローターの提供が可能になり、ローターの耐久信頼性も向上させることができる。
【００２１】
このため、モータの更なる高速回転が可能になり、同出力のモータよりも小型化でき、自動車駆動用のモータとして好適なローターが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を案出するに当たり、モータの高速回転化は、ローターコアの機械的強度を向上させることによっても達成することができるとの観点に立ち、どのようなローターコアとすれば機械的強度が向上するのかを種々の実験を通して試してきた。機械的強度は単なる物理的強度だけでなく、動的強度すなわち疲労強度も考慮しなければならない。特に加減速が頻繁に繰り返され、低速から高速まで幅広い領域で回転することが要求される自動車駆動用モータにあっては、ローターコアの疲労強度が通常のモータよりも考慮されるべきである。したがって、実験では十分な疲労強度を有し、十分な耐久信頼性を備えたローターコアを模索した。
【００２３】
発明者等は、本発明を案出する前段階として、以下に示す基礎的な解析を行った。まず、図１に示すタイプのローターコア（図１６に示したものと同タイプ）１００用いて、回転時に磁石に働く遠心力によりローターコア１００の各部が受ける応力をＦＥＭ弾性解析（応力解析）により求めてみた。その結果、アウターブリッジ部１５の磁石側１５Ａおよびセンターブリッジ部１６の付け根部１６Ａに応力が集中することがわかった。
【００２４】
また、ダミーのローターコアを試作し、ローターコア（単板）のスピンテストを行って、ローターコアにおいて塑性変形がどのようにして始まってどのようにして進行して行くのかを検討してみた。なお、ダミーのローターコアとは、電磁鋼板１枚から構成されるローターコアを意味する。そのローターコアの形状、その磁石保持孔の形状は、ワイヤカット加工によって形成し、ローターコアの磁石保持孔には電磁鋼板１枚分に相当するダミー磁石を入れた。
【００２５】
このスピンテストを行うに当たっては、どの回転数で塑性変形が始まり、それがどう進行するかを、ＦＥＭ弾性解析より予測し、スピンテストを終了する回転数を何水準か決めておいた。なお、このスピンテストは、大気との摩擦熱の影響を排除するため、ほぼ真空状態のチャンバー内において、室温にて実施した。
【００２６】
このスピンテストを行った結果、塑性変形は、最大応力（フォンミーゼスストレス）が集中して発生していたアウターブリッジ部１５およびセンターブリッジ部１６から開始することがわかった。しかも、塑性変形が開始するのは、最大応力が、その材料（電磁鋼板）の引張試験より求めた降伏応力の値に達する回転数であることがわかった。もちろん、塑性変形は、回転数が塑性変形を開始する回転数から上昇するにつれて進行する。
【００２７】
なお、塑性変形の度合いはエッチピット法により、エッチピットの発生している領域の面積の大きさにより見積もった。ローターコアの外形の寸法変化が明らかに認められる状態は、塑性変形が進行し、塑性変形がアウターブリッジ部１５を貫通してからである（エッチピット発生領域の観察より確認することができた）。
【００２８】
また、ブリッジ部（アウター１５とセンター１６の両方）の静的な強度を測定した。図２は、この静的な強度を測定するための測定方法およびそのための治具を説明するための説明図である。
【００２９】
静的な強度の測定は、ダミーのローターコアを、磁石１極分（この場合は６０度分）の部分が移動しないように、図示符号２５で示す部分を拘束する。そして、磁石保持孔１０２、１０３には磁石形状をした治具２１、２２を入れる。治具２１、２２のセンター（重心位置）にはピン穴がありピン２３、２４が入れてある。治具２１、２２は、ピン２３、２４に対して回転自在である。また、治具２１、２２は、磁石保持孔１０２、１０３のローター径方向外側の辺の直線部のみで図示のように接触している。
【００３０】
そして、このピン２３、２４を上方（図中矢印Ｆ方向）に引張ったときのＢ点の変位と力（荷重）の関係を実測した（これを静的な引張強度試験と称する）。
【００３１】
測定に用いたダミーのローターコアを形成するローターコア鋼板は、１極当たり２個の磁石を使用する６極タイプのもので、その外径は１００ｍｍであり、厚さ０．３５ｍｍの電磁鋼板（新日鉄製３５Ｈ３００）を打抜いて試作したものである（図１参照。なお、図１には８極タイプのものを示しているが、測定では上記のとおり６極タイプのものを用いている）。そして、このローターコア鋼板（サンプル）について静的な引張強度を測定した。
【００３２】
図３は、このサンプルの静的な引張強度試験の結果を示すグラフである。図３から、その変位と荷重の関係は、応力−歪曲線と似た関係になっていることがわかる。
【００３３】
すなわち、変位−荷重曲線は直線的に立ち上がるが、やがて直線から外れてくる。これは応力が集中している部分において降伏が起こり始める（塑性変形が始まる）からである。さらに変位が増すと加工硬化しながら塑性変形する。ここで図３において、直線から１０μｍずれたところでの力は２１０Ｎとなっている。以下においては１０μｍ変位した時点での力を降伏力（あるいは強度）と定義して用いる。このローターコア鋼板のブリッジ部の強度は２１０Ｎとなる。
【００３４】
また、ローターコアのスピンテストにおける強度と上記静的強度の関係も把握できている。ローターコアスピンテストにおいては、回転数を増すにつれて、ローターコアの径は指数関数的に増加する（永久変形が残る）。径が規定した量だけ（たとえば２０μｍ）増加する回転数を使用限界回転数と定義することにすると、上記の打抜ローターコア（図１参照）の場合２０．８ｋｒｐｍになる。
【００３５】
さらには、ローターコア鋼板については上記した静的引張のＦＥＭ弾性解析も実施した。その応力分布は回転状態における応力分布と類似の応力分布となっている。特に、応力が集中している部分の位置は同じになっている。
【００３６】
静的な応力関係は以上に述べた如くであるが、動的な応力関係すなわち疲労においても考え方は同じである。応力が集中している部分において、耐えられる応力レベルになっていれば疲労は起こらない。
【００３７】
電磁鋼板の動的強度すなわち疲労に関してはあまり知られていない。薄板鋼板に関しては下記のような文献１、２はあるものの、電磁鋼板の板厚が０．５ｍｍ以下のものに関しては、厚さの点では参考にならない。また、電磁鋼板と薄板鋼板では材料が異なるため、文献のデータは参考にはなるものの、そのデータを電磁鋼板にそのまま適用することはできない。
【００３８】
文献１：“高強度薄鋼板の疲労強度”、長江等、「鉄と鋼」、第６８年（１９８２）第９号、１４３０−１４３６ページ。
【００３９】
文献２：“薄板の疲労強度”、外山、栗田、「住友金属」、Ｖｏｌ．４５−５（１９９３），１２１−１２８ページ。
【００４０】
このため、電磁鋼板の疲労に関するデータの取得を進めてきた。このデータの取得の過程において、電磁鋼板の端面粗さによって疲労データが大幅に異なるということを見出した。このことが本発明完成の基礎となっている。
【００４１】
通常、電磁鋼板の表面には絶縁コーティングが施されているが、この状態の電磁鋼板の表面粗さを測定してみた。その測定の結果は、Ｌ方向（圧延方向）ではＲａで０．０４から０．０９μｍ程度、Ｃ方向（圧延方向と直交する方向）では０．１０から０．１３μｍ程度であった。したがって、電磁鋼板端面の表面粗さが電磁鋼板表面の表面粗さよりも粗いと疲労亀裂（クラック）の原因になるのではないかと推測した。そこで、電磁鋼板のワイヤカット面、打抜面の粗さについても測定してみた。ワイヤカット面ではＲａで２から４μｍ程度であり、打抜面のせん断部分では０．４から０．８μｍ程度であった。ちぎれ部のＲａは３から４μｍ程度であったが、ちぎれ部には１０μｍを超える深いクラックもあった。
【００４２】
なお、ここでいうＲａ（本明細書においては正確を期すために単位μｍを明記した）とは、通常用いられている算術平均粗さのことである。表面粗さの測定は測定精度を確保しうる表面粗さ計により実施した。
【００４３】
また、ワイヤカット面、打抜面を研磨し、疲労試験を繰り返した結果、Ｒａで０．２μｍ以下では疲労寿命が飽和することがわかった。すなわちＲａで０．２μｍ以下では疲労寿命が延びることはなかった。Ｒａで０．２μｍから１μｍの疲労寿命はＲａで０．２μｍ以下の疲労寿命よりも短くなった。この疲労試験によって、電磁鋼板の板端面粗さとしてＲａで０．２μｍ以下を確保すれば、ローターコアの動的強度を改善することができ、更なる高回転化が達成できることがわかった。このため、本発明では、ローターコアを形成するために用いられる一枚の電磁鋼板に永久磁石を保持するための磁石保持孔を形成し、この磁石保持孔の内周面の表面粗さがＲａで０．２μｍ以下となるように研磨加工を施している。
【００４４】
次に、より現実的な疲労試験を行うことが望ましいため、実際のローターコアを用いて疲労試験ができるように治具を仕立てた。疲労試験は、図１に示したローターコア１００と同一タイプではあるが、８極タイプではなく６極タイプのものを用いて、図２に示したような状態にて実施した。ローターコア１００の外径は１００ｍｍであり、厚さ０．３５ｍｍの電磁鋼板（新日鉄製３５Ｈ３００）を用いた。試験片は実際のローターコア１００から、治具のクランプ代を残して磁石１極分（この場合は６０度分）をワイヤカットにて切り出した。切り出した試験片を図２に示した状態でクランプした。引張力を与えるＦ側は応力を検出するロードセルに繋いだ。そして引張った状態のままクランプ側（図示符号２５で示す部分）を３０Ｈｚにて加振し疲労試験を実施した。この試験で繰り返しの引張力に十分耐えることができれば、ローターコア１００の回転状態においても同様に耐えることができる。
【００４５】
このように、本発明は、発明者らが鋭意検討した結果なされたもので、ローターコアにおける磁石保持孔の板端面の表面状態を管理することによっても疲労強度が大幅に改善されることを見出したことによって完成されたものである。
【００４６】
以下に、本発明に係る回転界磁型同期モータのローターコアを図面に基づいて詳細に説明する。以下に示す実施の形態では、回転界磁型同期モータとして永久磁石式モータを例示し、そのローターコアは電磁鋼板によって形成されているものとして説明する。
（実施の形態１）
図４は、本発明を適用したローターコア鋼板を示す図であり、図５は、ローターコア鋼板に設けられている磁石保持孔部分の拡大図であり、図６は、図５のＡ１−Ａ２断面図である。
【００４７】
ローターコア鋼板１は、打抜加工またはワイヤカット加工をすることによって形成される。ローターコア鋼板１は、これを複数積層してローターコアを形成するために用いられる１枚のローターコア鋼板である。ローターコア鋼板１には、ローターコアを形成した際に、図４に示すように、１極当たり２個の磁石を挿入して保持させるための２つの磁石保持孔２、３が設けられる。
【００４８】
また、図５に示すように、アウターブリッジ部１５とセンターブリッジ部１６における磁石保持孔２および３の一部の内端面（磁石保持孔厚み方向の内壁）は研磨され、滑らかに仕上げられる。なお、図５において、斜線で示してある領域は内端面を研磨する領域を示している。研磨される部分は、磁石保持孔２、３に磁石が挿入されている状態で回転した場合に、少なくともその磁石の遠心力による応力を大きく受ける場所であり、具体的には、アウターブリッジ部１５側の磁石保持孔２および３の内端面１１Ａ、１１Ｂおよびセンターブリッジ部１６側の磁石保持孔２および３の角部の内端面１１Ｃ〜１１Ｆである。しかし、加工に手間がかかるのであれば、磁石保持孔２および３の内端面全体を研磨しても良い。なお、内端面の研磨および仕上げは＃１０００のエメリー紙を用いて行う。研磨面における表面粗さを測定したところ（板厚と垂直方向に測定した）Ｒａで０．１２から０．１４μｍ程度であった。
【００４９】
エッジ部は図６に示す状態に仕上げた。図６（Ａ）と図６（Ｂ）とではエッジ部の仕上げ形状が若干異なるが、疲労試験による結果は同一である。したがって、エッジ部の面取りの形状は多少異なっても高速回転化に影響を与えることはない。
【００５０】
図７は、疲労試験の結果を示すグラフである。このグラフにおいて、縦軸は基準の荷重（Ｆ０）で規格化してある。規格化したのは、ローターコア鋼板における磁石保持孔の仕様が変わるとＦ０が異なってしまうからである。このグラフを見ると、疲労強度は打抜、ワイヤカット、研磨の順に大きいということがわかる。
【００５１】
グラフに示されているように、打抜加工の場合は疲労強度が研磨したものに対して約１９％低下している。またワイヤカット加工の場合も約７％低下していることがわかる。なお、打抜加工したローターコアを研磨した場合でも、ワイヤカット加工で作製したローターコアを研磨した場合でも、疲労強度は変わらなかった。
【００５２】
図７のグラフを見れば明らかなように、磁石保持孔の内端面の粗さが疲労強度を左右することがわかる。また、本実施の形態におけるローターコアの疲労破断のクラックの入る場所はほとんどの場合が、センターブリッジ部１６の（径方向）外側の付け根部分であった。一部のものでは、センターブリッジ部１６の付け根部分で破断するとともに、アウターブリッジ部１５の応力が集中する部分にもクラックが認められた。
（実施の形態２）
実施の形態１で作製したローターコアの磁石保持孔２、３を実施の形態１と同様の方法で研磨した。研磨した領域は、図８に示すように、アウターブリッジ部１５とセンターブリッジ部１６における磁石保持孔２および３の一部の内端面１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｈである。疲労試験の結果は実施の形態１と変わりはなかった。
（実施の形態３）
実施の形態１で作製したローターコアに対して、そのセンターブリッジ部１６の幅のみを２割太くしたローターコアをワイヤカット加工にて作製した。このローターコアの磁石保持孔２、３を実施の形態１と同様の方法で研磨した。研磨した領域は、図９に示すようにアウターブリッジ部１５において応力の集中する部分、すなわち磁石保持孔２および３の一部の内端面１１Ａ、１１Ｂのみである。疲労試験の結果、ワイヤカット加工のみで研磨をしていないものは研磨したものに対し、その疲労強度が約７％低下していた。
（実施の形態４）
実施の形態１で作製したローターコアに対して、そのアウターブリッジ部１５の幅のみを２割太くしたローターコアをワイヤカット加工にて作製した。このローターコアの磁石保持孔２、３を実施の形態１と同様の方法で研磨した。研磨した領域は、図１０に示すようにセンターブリッジ部１６において応力の集中する部分、すなわち磁石保持孔２および３の一部の内端面１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆである。疲労試験の結果、ワイヤカット加工のみで研磨をしていないものは研磨したものに対し、その疲労強度が約７％低下していた。
（実施の形態５）
図１７のローターコアをワイヤカットにて作製した。そして、磁石保持孔を実施の形態１と同様の方法で研磨した。研磨した領域は、図１１に示すようにアウターブリッジ部１５の円弧形状１０５の内端面１１Ｊのみである。疲労試験の結果、ワイヤカットのみで研磨をしていないものは研磨したものに対して、疲労強度は約８％低下していた。
（実施の形態６）
図１８のローターコアをワイヤカットにて作製した。そして、磁石保持孔を実施の形態１と同様の方法で研磨した。研磨した領域は、図１２に示すようにアウターブリッジ部１５の円弧形状１０５の内端面１１Ｋのみである。疲労試験の結果、ワイヤカットのみで研磨をしていないものは研磨したものに対して、疲労強度は約８％低下していた。
（実施の形態７）
図１２に示したものと同一のタイプのローターコアをワイヤカット加工にて作製し、磁石保持孔４を実施の形態１と同様の方法で研磨した。研磨した領域は、図１３に示すように、アウターブリッジ部１５における磁石保持孔４の一部の内端面１１Ｌである。疲労試験の結果、ワイヤカットのみで研磨をしていないものは研磨したものに対して、疲労強度は約８％低下していた。
【００５３】
以上のように、本発明によれば、ローターコアを構成する電磁鋼板の内端面粗さを管理することにより疲労強度を大幅に改善することができ、信頼耐久性に優れたモータを提供しうるという優れた効果がもたらされる。
【００５４】
実施の形態１で試作したローターコア鋼板（電磁鋼板形成体）を積層してローターコアを製作し、ローターコアの磁石保持孔に永久磁石を挿入し、そのローターをステーター内に収納して出力６０ｋＷ狙いのモータを仕立て、そのモータの性能を評価した。比較のため、打抜加工のままのローターコア鋼板を積層したローターも試作した。モータの性能評価を行うに当たってはローターのみを組替えた。１８０００ｒｐｍ、６０ｋＷでの効率を比較したところ、効率に差異は見出せなかった。したがって、アウターブリッジ部１５およびセンターブリッジ部１６における磁石保持孔の内端面を研磨しても、それによるモータ性能への影響は皆無であることが確認できた。
【００５５】
なお、上記実施の形態では電磁鋼板の板厚が０．３５ｍｍの場合しか例示していないが、他の板厚例えば０．２０ｍｍの電磁鋼板についても本発明が適用可能であることはいうまでもない。
【００５６】
また、以上では研磨方法としてエメリー紙のみの例示しかないが、研磨方法はこれに限定されるわけではなく、研磨材および方法として、公知の各種手段が使えることはもちろんである。
【００５７】
さらに、アウターブリッジ部１５およびセンターブリッジ部１６を加工硬化により強化するとともに本技術を適用すると、さらに信頼耐久性に優れたローターコアとすることができることはいうまでもない。
【００５８】
また、上述した各実施の形態および実施例は、あくまでも本発明の例示に過ぎず、当業者により本発明の技術思想の範囲内において様々な変形形態が可能であり、このような変形形態も本発明に含まれるものである。
【００５９】
さらには、本発明のローターコアのような電磁鋼板形成体は、モータに用いる他に、発電機などその他の回転機に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、電気自動車、ハイブリッド自動車、また、燃料電池車などの車両の駆動モータとして用いれば、小型軽量でありながら高出力を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】回転界磁型同期モータにおけるローターコアの断面図である。
【図２】ブリッジ部の静的な強度を測定するための測定方法およびそのための治具を説明するための説明図である。
【図３】ブリッジ部の静的な引張強度試験の結果を示すグラフである。
【図４】本発明を適用したローターコア鋼板を示す図である（実施の形態１）。
【図５】ローターコア鋼板に設けられている磁石保持孔部分の拡大図である（実施の形態１）。
【図６】図５のＡ１−Ａ２断面図である（実施の形態１）。
【図７】疲労試験の結果を示すグラフである（実施の形態１）。
【図８】磁石保持孔における内端面の研磨領域を示す図である（実施の形態２）。
【図９】磁石保持孔における内端面の研磨領域を示す図である（実施の形態３）。
【図１０】磁石保持孔における内端面の研磨領域を示す図である（実施の形態４）。
【図１１】磁石保持孔における内端面の研磨領域を示す図である（実施の形態５）。
【図１２】磁石保持孔における内端面の研磨領域を示す図である（実施の形態６）。
【図１３】磁石保持孔における内端面の研磨領域を示す図である（実施の形態７）。
【図１４】従来用いられている回転界磁型同期モータにおけるローターコアの断面図である。
【図１５】従来用いられている回転界磁型同期モータにおけるローターコアの断面図である。
【図１６】従来用いられている回転界磁型同期モータにおけるローターコアの断面図である。
【図１７】図１４に示したローターコアのＡ部に相当する範囲の拡大図である。
【図１８】図１４に示したローターコアのＡ部に相当する範囲の拡大図である。
【図１９】図１６に示したタイプのローターコアにおいて６極タイプとした場合の磁極１極分の拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
２〜４    磁石保持孔、
１１Ａ〜１１Ｌ    内端面、
１５    アウターブリッジ部、
１６    センターブリッジ部、
１００    ローターコア、
１０１〜１０３    磁石保持孔。
【図１】
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【図２】
2005204424.tif 000004
【図３】
2005204424.tif 000005
【図４】
2005204424.tif 000006
【図５】
2005204424.tif 000007
【図６】
2005204424.tif 000008
【図７】
2005204424.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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