(57)【要約】本開示における電動機の回転子は、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備え、鉄心は、複数の積層体である第１積層体と第２積層体とを有し、第１積層体と第２積層体とは、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されている。また、本開示における電動機の回転子の製造方法は、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備えた電動機の回転子の製造方法である。本製造方法は、複数の積層体として第１積層体と第２積層体とを準備し、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて、第１積層体と第２積層体とを配置することで、鉄心を形成する。
2018100936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備え、
前記鉄心は前記積層体を複数有し、
前記複数の積層体は回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されている、
電動機の回転子。
【請求項２】
前記複数の積層体は中心部に軸孔を有し、
前記回転子は前記軸孔に挿入する回転軸を備えている、
請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項３】
前記回転軸は前記軸孔に圧入状態で挿入されている、
請求項２に記載の電動機の回転子。
【請求項４】
前記複数の積層体は、
前記回転軸の第１端部に最も近い位置に配置される第１積層体と、
前記回転軸の第２端部に最も近い位置に配置される第２積層体とを含み、
前記軸孔の端面にはダレ面が形成されており、
前記第１積層体の前記ダレ面が前記第２端部側を向いており、
前記第２積層体の前記ダレ面が前記第１端部側を向いている、
請求項２または３に記載の電動機の回転子。
【請求項５】
前記軸孔の端面にはダレ面が形成されており、
前記複数の積層体の前記ダレ面が前記回転軸の軸方向において同一方向を向いている、
請求項２または３に記載の電動機の回転子。
【請求項６】
前記軸孔に切り欠き部が設けられている、
請求項２から５のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
【請求項７】
前記複数の積層体は第１積層体および第２積層体の二つの積層体のみからなる、
請求項１から６のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
【請求項８】
前記第１積層体は、回転子の回転方向において前記第２積層体に対して反転状態で配置されている、
請求項７に記載の電動機の回転子。
【請求項９】
前記第１積層体のコア板の積層枚数は、前記第２積層体のコア板の積層枚数と等しい、
請求項７または８に記載の電動機の回転子。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の回転子と、
前記回転子と向い合う固定子と、を備えた、電動機。
【請求項１１】
所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備えた電動機の回転子の製造方法であって、
前記積層体を複数準備し、
前記複数の積層体を、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて、配置することで前記鉄心を形成する、
電動機の回転子の製造方法。
【請求項１２】
前記複数の積層体は中心部に軸孔を有し、
前記回転子は前記軸孔に挿入する回転軸を備え、
前記複数の積層体は、
前記回転軸の第１端部に最も近い位置に配置される第１積層体と、
前記回転軸の第２端部に最も近い位置に配置される第２積層体と、を含み、
前記軸孔の端面にはダレ面が形成されている電動機の回転子の製造方法であって、
前記第１積層体を、前記第１積層体の前記ダレ面を前記回転軸に向けた姿勢で、前記第１端部側から前記回転軸に挿入し、
前記第２積層体を、前記第２積層体の前記ダレ面を前記回転軸に向けた姿勢で、前記第２端部側から前記回転軸に挿入することで前記鉄心を形成する、
請求項１１に記載の電動機の回転子の製造方法。
【請求項１３】
前記複数の積層体は中心部に軸孔を有し、
前記回転子は前記軸孔に挿入する回転軸を備え、
前記軸孔の端面にはダレ面が形成されている電動機の回転子の製造方法であって、
前記複数の積層体を、前記複数の積層体の前記ダレ面を前記回転軸に向けた姿勢で、前記回転軸の一方の端部から前記回転軸に挿入することで前記鉄心を形成する、
請求項１１に記載の電動機の回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動機に使用される回転子に関し、特に、回転方向における重量バランスの偏りを低減した回転子、その回転子を備えた電動機、およびその回転子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機において、運転時の振動を低減することは重要である。電動機としては、たとえば、整流子電動機が知られている。【０００３】
近年、整流子電動機を搭載した家庭用掃除機において、運転音の静かな商品の需要が増大している。そして、整流子電動機について、騒音の発生要因の一つである運転時の振動を低減することが求められている。【０００４】
整流子電動機の振動の発生要因の一つに、回転子の回転方向における重量バランスの偏りがある。つまり、回転子の重心が回転子の中心軸から偏心すると、回転子の回転によって、重心と回転子の中心軸との距離に比例した遠心力が発生する。ここで、遠心力は回転数の二乗に比例するため、特に回転子が高速回転する場合において、その遠心力は大きくなる。かかる重量バランスの不釣り合いによる遠心力は、振動を発生する。【０００５】
上記の問題点を解決するための公知例として、特許文献１は、鉄心と回転軸とを備えた電動機の回転子を開示している。この電動機の回転子は、回転軸の表面に、軸方向に沿った細い線状の突起である筋立て部を複数形成している。そして、かかる筋立て部に鉄心を圧入する。そうすることで、特許文献１は、鉄心の回転軸に対する偏心を低減し、回転子の回転方向における重量バランスの偏りを低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平１−１２０７６１号公報
【発明の概要】
【０００７】
本開示の一態様に係る電動機に用いられる回転子は、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備え、鉄心は積層体を複数有し、複数の積層体は回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されている。
【０００８】
また、本開示の一態様に係る電動機は、この回転子と、回転子と向い合う固定子と、を備えている。
【０００９】
また、本開示の一態様に係る電動機の回転子の製造方法は、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備えた電動機の回転子の製造方法である。本製造方法は、積層体を複数準備し、複数の積層体を、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心を形成する。
【００１０】
本開示の一態様に係る電動機の回転子によれば、回転方向における重量バランスの偏りを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１に係る電動機を備えた電動送風機の分解斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る電動機を備えた電動送風機の断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る電動機の回転子を説明するための図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る積層体の製造方法を説明するための図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態１に係る積層体の製造方法を説明するための図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示すＶＢを説明するための詳細断面図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る積層体の斜視図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る積層体の平面図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る積層体の側面図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係る電動機の回転子の製造方法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１に係る電動機の回転子の断面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１に係る電動機の回転子の図１０に示すＡＡｌを説明するための詳細断面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１に係る電動機の回転子の図１０に示すＡＡｃを説明するための詳細断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１に係る電動機の回転子の図１０に示すＡＡｒを説明するための詳細断面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１の変形例に係る積層体の平面図である。
【図１５】図１５は、実施の形態２に係る電動機の回転子の製造方法を説明するための図である。
【図１６】図１６は、実施の形態２に係る電動機の回転子の断面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態２に係る電動機の回転子の図１６に示すＢＢｌを説明するための詳細断面図である。
【図１８】図１８は、実施の形態２に係る電動機の回転子の図１６に示すＢＢｃを説明するための詳細断面図である。
【図１９】図１９は、実施の形態２に係る電動機の回転子の図１６に示すＢＢｒを説明するための詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（本開示に至った経緯）
回転子の回転方向における重量バランスを最適化するために、回転子が組み合わされた状態で、回転方向の重量バランスを修正することが行われている。具体的には、回転子が組み合わされた状態で、回転子の外周部を切削したり、樹脂や金属片を追加したりすることが行われている。しかしながら、回転子の外周部を切削すると、固定子との空隙が広くなり、磁束量が変化して特性が安定しないという問題点がある。また、追加した樹脂や金属片は、回転子が回転する時の遠心力により飛散してしまうという問題点がある。そのため、高速回転する電動機において、低振動の電動機を実現することが難しい。
【００１３】
また、回転子の回転方向における重量バランスを最適化するために、いわゆるインナーロータにおいて、鉄心と回転軸とのクリアランスを小さくし、同軸ずれを低減することが行われている。具体的には、上述の公知例のように、回転軸の表面において、軸方向に沿って複数の筋立て部を形成することが行われている。しかしながら、筋立て部を形成すると、筋立て部の寸法ばらつきに起因する同軸ずれを排除することができないという問題点がある。また、回転軸に筋立て加工を施す必要があり、工程数が増加してしまうという問題点がある。そのため、回転方向における重量バランスを低減した回転子を簡単に実現することが難しい。
【００１４】
また、回転子の回転方向における重量バランスを最適化するために、電磁鋼板を積層して形成される回転子の鉄心において、電磁鋼板の厚み偏差に起因する重量バランスの偏りを、いわゆる転積を行うことで修正することが行われている。しかしながら、コアを形成する際に電磁鋼板の向きを回転させて積層するような転積を行うためには、１枚ごとに回転させる工程や装置が必要となり、プレス金型設備が高価になったり、工数が増加したりするなどの問題点がある。そのため、回転方向における重量バランスを低減した回転子を簡単に実現することが難しい。
【００１５】
本開示は、上記の問題点を鑑みてなされる。以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。たとえば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１６】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１７】
（実施の形態１）
以下、家庭用掃除機に用いられる電動送風機Ｂを例として、図１から図１４を用いて、実施の形態１を説明する。
【００１８】
［１−１．電動機および回転子の概略構成］
図１および図２を用いて、電動機１の概略構成について説明する。
【００１９】
図１は、実施の形態１に係る電動機１を備えた電動送風機Ｂの分解斜視図である。図２は、実施の形態１に係る電動機１を備えた電動送風機Ｂの断面図である。
【００２０】
図１に示すように、電動送風機Ｂは、回転子１０と、固定子１１と、ハウジング１２と、ブラケット１３と、遠心ファン１４と、エアガイド１５と、ファンケース１６とを備えている。
【００２１】
図２に示すように、ハウジング１２は、一方を開口した略カップ形状を有する。ハウジング１２は、たとえば鋼板製である。ブラケット１３は、ハウジング１２の開口部に配設されている。ブラケット１３は、たとえば合成樹脂製である。そして、電動機１は、ハウジング１２とブラケット１３の内側に位置している。電動機１は、図２に示すように、回転子１０と、固定子１１と、回転子１０を回転自在に保持する軸受１７と、回転子１０の整流子１４０（後述）に当接するブラシ１８とを含む。本実施の形態では、電動機１として、このように構成される整流子電動機の例を挙げている。
【００２２】
遠心ファン１４は、ブラケット１３から突出した回転子１０の先端に取り付けられている。エアガイド１５は、遠心ファン１４とブラケット１３との間を仕切るように取り付けられている。ファンケース１６は、ブラケット１３、遠心ファン１４およびエアガイド１５を覆うように、ハウジング１２と組み合わされ固定されている。
【００２３】
また、整流子電動機である電動機１において、固定子１１は、界磁コア３１に界磁巻線３２を巻回して形成した界磁組立体であり、ハウジング１２の内部に保持固定されている。さらに、この固定子１１の内側には、固定子１１の界磁コア３１と回転子１０の電機子１０１（後述）とがわずかな隙間を介して対向するように、電機子組立体である回転子１０が配置されている。
【００２４】
次に、図３を用いて、回転子１０の概略構成について説明する。
【００２５】
図３は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０を説明するための図である。
【００２６】
図３に示すように、回転子１０は、電機子１０１と、回転軸１３０と、整流子１４０とを備え、さらに、電機子１０１は、鉄心１００と、巻線コイル１５０と、端板１６０とを備えている。
【００２７】
鉄心１００は、第１積層体１１０と、第２積層体１２０とを有している。第１積層体１１０および第２積層体１２０は、本開示に係る積層体の一例である。そして、本実施の形態において、本開示に係る複数の積層体は、第１積層体１１０と第２積層体１２０の二つの積層体のみからなる。また、本開示では、薄板材の電磁鋼板を所定の形状に切り抜くことでコア板を作成し、さらに、コア板を複数枚積層することで、一つの積層体を形成している。
【００２８】
第１積層体１１０および第２積層体１２０は、回転軸１３０に装着されている。第１積層体１１０および第２積層体１２０から構成されている鉄心１００は、二つの端板１６０によって挟まれている。鉄心１００には、端板１６０の上から、巻線コイル１５０が巻きつけられて、電機子１０１が構成されている。
【００２９】
回転軸１３０は、軸方向に延伸しており、ハウジング１２（図２参照）に固定された軸受１７と、ブラケット１３に固定された軸受１７とにより、回転自在となるように両端が保持されている。
【００３０】
整流子１４０は、軸方向に長い金属板で形成された複数の整流子片１４１を、本体の外周において周方向に等間隔で配置するように構成されている。整流子１４０のそれら整流子片１４１には、巻線コイル１５０が接続されている。また、整流子１４０を構成する整流子片１４１は、ブラケット１３に固定されたブラシ１８（図２参照）と当接している。
【００３１】
［１−２．積層体の製造方法］
次に、第１積層体１１０および第２積層体１２０の製造方法について説明する。
【００３２】
図４および図５Ａは、実施の形態１に係る第１積層体１１０および第２積層体１２０の製造方法を説明するための図である。ここで以降の説明において、図４および図５Ａに付されたＸＹＺ軸を用いて説明する。Ｘ軸が電磁鋼板Ｅの幅方向、Ｙ軸が電磁鋼板Ｅの長手方向、Ｚ軸が電磁鋼板Ｅの厚み方向に対応する。また、Ｘ軸の正方向を右、Ｘ軸の負方向を左、Ｙ軸の正方向を奥、Ｙ軸の負方向を手前、Ｚ軸の正方向を上、Ｚ軸の負方向を下として説明する。
【００３３】
図４に示すように、ロールＲより手前側へ巻き出された電磁鋼板Ｅは、パンチＰおよびダイＤによって打ち抜かれ、所定の形状のコア板Ｃが切り抜かれる。コア板Ｃは、電磁鋼板Ｅの長手方向および幅方向がそろうように、スタッカＳに積層される。言い換えると、電磁鋼板ＥやパンチＰおよびダイＤを平面方向に回転させずに、すなわち、Ｚ軸を中心として回転させずに、コア板Ｃを打ち抜く。そして、打ち抜かれたコア板Ｃを平面方向に回転させずに、すなわち、Ｚ軸を中心として回転させずに、スタッカＳに積層する。コア板Ｃが所定枚数積層されることで、後述する第１積層体１１０および第２積層体１２０が形成される。
【００３４】
ところで、電磁鋼板Ｅは幅方向において微小な厚み偏差を有する。ここで、手前方向側から見た図５Ａに示すように、電磁鋼板Ｅから切り抜かれたコア板Ｃについて、幅方向における一方の側である左側の厚みｈａと、幅方向における他方の側である右側の厚みｈｂとは、電磁鋼板Ｅが有する厚み偏差に対応する差を有する。
【００３５】
また、パンチＰおよびダイＤを用いた打ち抜き加工によって電磁鋼板Ｅを切り抜いたとき、電磁鋼板Ｅの端面の切口となる切断面において、ダレやカエリと呼ばれる切断層が形成されることが一般的に知られている。図５Ｂは、図５ＡのＶＢの箇所を示す詳細断面図であり、電磁鋼板Ｅを切り抜いたときの切断面Ｓｃｕｔを拡大して示している。図５Ｂに示すように、電磁鋼板Ｅを切り抜いたとき、パンチＰに対して外側となる電磁鋼板Ｅの切断面Ｓｃｕｔにおいて、上側（パンチＰ側）にはダレＳＡＧ、下側（スタッカＳ側、すなわちパンチＰの反対側）にはカエリＢＵＲが形成される。ダレＳＡＧは、表面が滑らかで、切口側面から見ると、丸みを帯びた曲線形状を成す領域である。また、カエリＢＵＲは、表面がざらついており、切口側面から見ると、下側の角部からさらに突起した形状が形成された領域である。また、以下、図５Ｂに示すように、ダレＳＡＧが形成される面Ｓｓａｇをダレ面、カエリＢＵＲが形成される面Ｓｂｕｒをカエリ面として説明する。
【００３６】
［１−３．積層体の構成］
次に、第１積層体１１０および第２積層体１２０の構成について説明する。
【００３７】
図６は、実施の形態１に係る第１積層体１１０の斜視図である。図７は、実施の形態１に係る第１積層体１１０の平面図である。図８は、実施の形態１に係る第１積層体１１０の側面図である。ここで、図７および図８に付されたＸＹＺ軸は、図４および図５Ａに付されたＸＹＺ軸と対応する。また、図６から図８において、実施の形態１に係る第２積層体１２０の構成要素については括弧を付して示している。
【００３８】
図６に示すように、第１積層体１１０は、円周上に複数のティース１１０ｔが設けられ、コア板１０ｃが複数枚積層された、略円柱形状を有している。第１積層体１１０は、最上段および最下段に位置するコア板１０ｃの外側の主面に対応する、第１平面１１１および第２平面１１２を有している。
【００３９】
なお、以下の説明において、ティース（ｔｅｅｔｈ：ｔｏｏｔｈの複数型）またはトゥース（ｔｏｏｔｈ）という用語の使い分けを図る。
【００４０】
第１積層体１１０の中心から円周方向に向かって、放射状に突出する複数の歯部は、ティース（ｔｅｅｔｈ：ｔｏｏｔｈの複数型）という。また、第１積層体１１０が有する複数の歯部のうち、一つの歯部については、トゥース（ｔｏｏｔｈ）という。
【００４１】
第１積層体１１０は、その中心部に第１積層体１１０を貫通する軸孔１１３を有している。この軸孔１１３は、図３で示すように、回転軸１３０が第１積層体１１０を保持するための孔である。すなわち、回転軸１３０を軸孔１１３に挿入することで、コア板１０ｃそれぞれの内周面と回転軸１３０とが密着し、第１積層体１１０が回転軸１３０に保持される。
【００４２】
また、軸孔１１３は、たとえば、打ち抜き加工により形成されている。このとき、軸孔１１３は、上から下に向けて、すなわち、第１平面１１１側から第２平面１１２側に向けて打ち抜かれている。これにより、軸孔１１３の端面（すなわち、打ち抜かれて形成されたコア板１０ｃの内周面）のうち、第１平面１１１側の端面には、ダレ面１１４が形成されている。すなわち、第１平面１１１の平面部から軸孔１１３の孔内にかけての環状の領域である第１平面１１１側のこの端面において、図５Ｂを用いて説明したように、その領域の断面が曲線状に曲がったダレＳＡＧを有するダレ面１１４が形成されている。また、軸孔１１３の端面のうち、第２平面１１２側の端面には、この端面からさらに突起した形状であるカエリＢＵＲが形成された領域となるカエリ面１１５（図８参照）が形成されている。
【００４３】
コア板には、３つのカシメ１１６が形成されている。カシメ１１６は、たとえばＶカシメと呼ばれているようなＶ字形状のクランプ機構である。３つのカシメ１１６は、コア板１０ｃ間で互いに噛み合うことで固着力を発生しており、第１積層体１１０が有する複数のコア板１０ｃを互いに結合している。
【００４４】
第１積層体１１０は、図７において、Ｘ軸方向が図５ＡにおけるＸ軸方向、すなわち、電磁鋼板Ｅの幅方向に対応する。また、第１積層体１１０は、図７において、Ｙ軸方向が図４におけるＹ軸方向、すなわち、電磁鋼板Ｅの長手方向に対応する。
【００４５】
図７において、第１積層体１１０の中心を通り、Ｘ軸と平行な一点鎖線Ｌ１１１を、第１平面１１１上に定義する。そして、第１積層体１１０の外周と一点鎖線Ｌ１１１との交点のうち、左側の交点を交点１１１ａとする。第１積層体１１０の外周と一点鎖線Ｌ１１１との交点のうち、右側の交点を交点１１１ｂとする。
【００４６】
さらに、図８に示すように、第２平面１１２においても同様に、一点鎖線Ｌ１１２、交点１１２ａおよび交点１１２ｂを定義する。なお、平面視（図７参照）において、第２平面１１２に係る一点鎖線Ｌ１１２、交点１１２ａおよび交点１１２ｂは、それぞれ、第１平面１１１に係る一点鎖線Ｌ１１１、交点１１１ａおよび交点１１１ｂと重なる。
【００４７】
このとき、図８に示すように、交点１１１ａと交点１１２ａとの間で、第１積層体１１０の左側の厚みＨａを規定する。また、交点１１１ｂと交点１１２ｂとの間で、第１積層体１１０の右側の厚みＨｂを規定する。厚みＨａは、厚みｈａにコア板１０ｃの積層枚数を乗じた値と略等しい。また、厚みＨｂは、厚みｈｂにコア板１０ｃの積層枚数を乗じた値と略等しい。そして、厚みＨａと厚みＨｂは、電磁鋼板Ｅが幅方向において有する厚み偏差に対応する差を有する。
【００４８】
第２積層体１２０は、第１積層体１１０と略同一の構成であり、説明を援用する。ここで、図６から図８において括弧を付して示すように、第１積層体１１０に係る第１平面１１１および第２平面１１２は、第２積層体１２０に係る第１平面１２１および第２平面１２２にそれぞれ対応する。第１積層体１１０に係る交点１１１ａ、交点１１１ｂ、交点１１２ａおよび交点１１２ｂは、第２積層体１２０に係る交点１２１ａ、交点１２１ｂ、交点１２２ａおよび交点１２２ｂにそれぞれ対応する。第１積層体１１０に係る一点鎖線Ｌ１１１およびＬ１１２は、第２積層体１２０に係る一点鎖線Ｌ１２１およびＬ１２２にそれぞれ対応する。第１積層体１１０に係るトゥース１１０ｔは、第２積層体１２０に係るトゥース１２０ｔに対応する。第１積層体１１０に係る軸孔１１３は、第２積層体１２０に係る軸孔１２３に対応する。第１積層体１１０に係るダレ面１１４は、第２積層体１２０に係るダレ面１２４に対応する。第１積層体１１０に係るカエリ面１１５は、第２積層体１２０に係るカエリ面１２５に対応する。第１積層体１１０に係るカシメ１１６は、第２積層体１２０に係るカシメ１２６に対応する。
【００４９】
また、第１積層体１１０のコア板１０ｃの積層枚数は、第２積層体１２０のコア板１０ｃの積層枚数と等しい。そのため、第１積層体１１０の厚み分布は、第２積層体１２０の厚み分布と等しい。よって、交点１２１ａと交点１２２ａとの間で規定される第２積層体１２０の左側の厚みはＨａである。また、交点１２１ｂと交点１２２ｂとの間で規定される第２積層体１２０の右側の厚みはＨｂである。
【００５０】
［１−４．積層体の挿入方法］
図９は、実施の形態１に係る電動機の回転子１０の製造方法を説明するための図である。
【００５１】
回転軸１３０は、第１端部１３１および第２端部１３２を有している。
【００５２】
回転軸１３０が軸孔１１３に圧入状態で挿入されるように、第１積層体１１０は、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。このとき、第１積層体１１０は、第１平面１１１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０に装着される。すなわち、第１積層体１１０は、ダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。
【００５３】
回転軸１３０が軸孔１２３に圧入状態で挿入されるように、第２積層体１２０は、第２端部１３２側から、回転軸１３０に装着される。このとき、第２積層体１２０は、第１平面１２１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０が軸孔１２３に挿入される。つまり、第２積層体１２０は、ダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２端部１３２側から、回転軸１３０に装着される。
【００５４】
すなわち、第１積層体１１０のダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１積層体１１０を、第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込む。そして、第２積層体１２０のダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２積層体１２０を、第２端部１３２側から回転軸１３０にはめ込む。このようにして、回転軸１３０の所定位置に第１積層体１１０と第２積層体１２０とを固着することで、鉄心１００（図１０参照）を形成する。
【００５５】
このとき、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａと、交点１２１ｂとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に固着される。言い換えると、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ｂと、交点１２１ａとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に固着される。
【００５６】
すなわち、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０を準備し、第１積層体１１０と第２積層体１２０を回転子１０（図１０参照）の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心１００を形成する。
【００５７】
［１−５．回転子の詳細構成］
図１０は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の断面図である。図１１は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の図１０に示すＡＡｌを説明するための詳細断面図である。図１２は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の図１０に示すＡＡｃを説明するための詳細断面図である。図１３は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の図１０に示すＡＡｒを説明するための詳細断面図である。
【００５８】
まず、第１積層体１１０と第２積層体１２０とで形成される鉄心１００の構成について説明する。
【００５９】
図１０に示すように、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａが交点１２１ｂ、および交点１１１ｂが交点１２１ａと重なった状態で、回転軸１３０に固着されている。すなわち、第１積層体１１０は、回転子１０の回転方向において第２積層体１２０に対して反転状態で配置されている。言い換えると、本実施の形態では、第１積層体１１０を構成するコア板１０ｃと第２積層体１２０を構成するコア板１０ｃとは、打ち抜き加工における幅方向の位置、すなわち図５Ａでの左右が互いに反対状態となって、第１積層体１１０と第２積層体１２０とが面接触するように、回転軸１３０に配置されている。
【００６０】
このとき、交点１１２ａと交点１２２ｂとの間で規定される鉄心１００の厚みは、厚みＨａと厚みＨｂの和である。また、交点１１２ｂと交点１２２ａとの間で規定される鉄心１００の厚みも、厚みＨａと厚みＨｂの和である。すなわち、鉄心１００は、第１積層体１１０および第２積層体１２０がそれぞれ有している厚み偏差が相殺された状態で、二つの積層体から形成されている。その結果、鉄心１００の重心の回転軸１３０からの偏りは、鉄心を一つの積層体から構成した場合と比較して小さくなる。
【００６１】
次に、軸孔１１３および軸孔１２３に対する、回転軸１３０の挿入状態の詳細について説明する。
【００６２】
回転軸１３０は、軸孔１１３および軸孔１２３に圧入状態で挿入されている。
【００６３】
図１１に示すように、第１積層体１１０のカエリ面１１５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。すなわち、カエリ面１１５は、第１積層体１１０を回転軸１３０から第１端部１３１側へ引き抜こうとした場合、回転軸１３０に対して引っかかるように位置している。
【００６４】
図１２に示すように、第１積層体１１０のダレ面１１４は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。また、第２積層体１２０のダレ面１２４は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。
【００６５】
図１３に示すように、第２積層体１２０のカエリ面１２５は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。すなわち、カエリ面１２５は、第２積層体１２０を回転軸１３０から第２端部１３２側へ引き抜こうとした場合、回転軸１３０に対して引っかかるように位置している。
【００６６】
［１−６．電動機および回転子の動作］
以上のように構成された電動機１および回転子１０について、図２および図３を参照しながらその動作を説明する。
【００６７】
電動機１に電力が供給されると、固定子１１において、界磁電流が界磁巻線３２に流れ、回転子１０において、ブラシ１８を介した電機子電流が電機子１０１の巻線コイル１５０に流れる。そして、界磁電流によって固定子１１で発生した磁束と、電機子１０１を流れる電機子電流との間でトルクが発生し、回転子１０が回転する。
【００６８】
遠心ファン１４は、回転子１０の回転に伴い回転する。遠心ファン１４の回転によって、吸気口１６ａからファンケース１６の内部へ空気が吸入される。ファンケース１６の内部へ吸入された空気は、ファンケース１６の外周部へ導かれる。ファンケース１６の外周部へ導かれた空気は、エアガイド１５とファンケース１６の空隙部で旋回流となる。旋回流となった空気は、ブラケット１３の中心方向に導かれる。ブラケット１３の中心方向に導かれた空気は、電動機１に係る回転子１０および固定子１１を冷却しながら、ハウジング１２の排気口１２ａ（図１参照）より電動送風機Ｂの外に排出される。
【００６９】
［１−７．効果等］
以上のように、本実施の形態において、回転子１０は、所定の形状のコア板１０ｃを積層して形成された積層体を有する鉄心１００を備え、鉄心１００は積層体を複数有し、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０は回転子１０の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されている。そして、本実施の形態において、回転子１０の製造方法は、積層体を複数準備し、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０を回転子１０の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心１００を形成する。所定の形状のコア板１０ｃは、後述するように、電磁鋼板から所定の形状にコア板１０ｃを打ち抜くことで実現できる。
【００７０】
ここで、背景技術の欄において説明したように、回転子の重心が回転子の中心軸から偏心すると、回転子の回転によって、回転子の重心と回転子の中心軸との距離に比例した遠心力が発生する。また、遠心力は回転子の回転数の二乗に比例する。ここで、家庭用掃除機に用いられる電動送風機Ｂは、回転子が４万ｒｐｍから５万ｒｐｍで高速回転する。そのため、回転子の重心が回転子の中心軸から大きく偏心していると、大きな遠心力が発生し、かかる遠心力は振動を発生する。
【００７１】
これに対して、本実施の形態における回転子１０では、第１積層体１１０および第２積層体１２０が、回転方向において反転した状態で配置されており、それぞれが有する回転方向の重量バランスの偏りを、互いに打ち消しあう。これにより、回転方向の重量バランスの偏りを低減した鉄心１００を形成することができる。そして、回転子１０の中心軸からの、回転子１０の重心の偏心が小さくなる。そのため、回転子１０は、その回転状態における遠心力を低減することができる。そして、回転子１０は、その回転状態における振動を低減することができる。結果として、回転子１０は、その回転状態における騒音を低減することができる。
【００７２】
また、本実施の形態において、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０は中心部に軸孔１１３および軸孔１２３を有し、回転子１０は軸孔１１３および軸孔１２３に挿入する回転軸１３０を備えている。
【００７３】
これにより、第１積層体１１０および第２積層体１２０の軸孔１１３および軸孔１２３に回転軸１３０が挿入された、いわゆるインナーロータに本開示を適用できる。そのため、特に高速回転するインナーロータの振動を低減することができ、騒音を低減することができる。
【００７４】
また、本実施の形態において、回転子１０は、回転軸１３０が軸孔１１３および軸孔１２３に圧入した状態で挿入されている。
【００７５】
これにより、鉄心１００を構成する第１積層体１１０および第２積層体１２０は、回転軸１３０に対して摩擦により固定される。そのため、回転方向および軸方向への相対移動が防止できる。さらに、鉄心１００を構成する第１積層体１１０および第２積層体１２０と回転軸１３０の同軸ずれを低減することができる。さらに、たとえば回転軸１３０に筋立てや嵌合溝を形成して鉄心を固定する構造と比較して、より簡単な構造の回転子１０を得ることができる。
【００７６】
また、本実施の形態における回転子１０において、複数の積層体は、回転軸１３０の第１端部１３１に最も近い位置に配置される第１積層体１１０と、回転軸１３０の第２端部１３２に最も近い位置に配置される第２積層体１２０とを含む。それらの軸孔１１３および軸孔１２３の端面には、ダレ面１１４およびダレ面１２４が形成されている。そして、第１積層体１１０のダレ面１１４が第２端部１３２側を向いており、第２積層体１２０のダレ面１２４が第１端部１３１側を向いている。また、本実施の形態において、回転子１０は、次の製造方法で形成される。すなわち、第１積層体１１０のダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１積層体１１０は、第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込まれる。また、第２積層体のダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２積層体１２０は、第２端部１３２側から回転軸１３０にはめ込まれる。このようにして、第１積層体１１０と第２積層体１２０とを回転軸１３０に固着することで、鉄心１００を形成する。
【００７７】
これにより、回転軸１３０に対し、ダレ面１１４およびダレ面１２４をガイドとして、回転軸１３０が第１積層体１１０および第２積層体１２０に対して挿入される。そのため、本実施の形態に係る回転子１０は、第１積層体１１０および第２積層体１２０を回転軸１３０にはめ込みやすい。
【００７８】
さらに、第１積層体１１０のカエリ面１１５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。また、第２積層体１２０のカエリ面１２５は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。そのため、本実施の形態に係る回転子１０では、第１積層体１１０および第２積層体１２０の、回転軸１３０に対する抜け荷重を高めることができる。
【００７９】
このように、本実施の形態では、回転軸１３０に対して、積層体のはめ込みが容易であるとともに、はめ込んだ後では、積層体が抜けにくいように構成している。
【００８０】
また、本実施の形態における回転子１０において、複数の積層体は第１積層体１１０および第２積層体１２０の二つの積層体のみからなる。
【００８１】
これにより、二つの積層体の組み合わせのみで、回転子１０を構成することができる。そのため、回転子１０の部品点数や、製造工程の工程数を削減することができる。
【００８２】
また、本実施の形態における回転子１０において、第１積層体１１０は、回転子１０の回転方向につき、第２積層体１２０に対して反転状態で配置されている。
【００８３】
これにより、第１積層体１１０の厚みが最も大きい部分と第２積層体１２０の厚みが最も小さい部分とが組み合わされる。そのため、第１積層体１１０と第２積層体１２０との厚み偏差を相殺し、回転方向における重量バランスの偏りを低減した鉄心１００を形成することができる。
【００８４】
なお、本実施の形態において、第１積層体１１０と第２積層体１２０は、回転子の回転方向における角度を１８０°異ならせて配置されている。しかし、本開示に係る「反転状態」とは、第１積層体１１０と第２積層体１２０の、回転子の回転方向における角度が、１８０°を基準としてかかる基準からの製造誤差を有する場合も含む。また、製造上のばらつき等により、角度を１８０°異ならせて配置されている状態からトゥース一つ分ずれている場合も含む。
【００８５】
また、本実施の形態における回転子１０において、第１積層体１１０のコア板の積層枚数は、第２積層体１２０のコア板の積層枚数と等しい。
【００８６】
これにより、第１積層体１１０と第２積層体１２０の構成を略等しくすることができる。そのため、第１積層体１１０と第２積層体１２０を別型番の部品とすることなく、同一型番の部品として製造および管理することができる。さらに、コア板の厚み偏差に起因する積層体の厚み偏差は、第１積層体１１０と第２積層体１２０とで略等しくなる。そのため、第１積層体１１０と第２積層体１２０とを反転状態で組み合わせて鉄心１００を形成する場合、鉄心１００の厚み分布が略均一となる。そのため、回転方向の重量バランスの偏りを、さらに低減した鉄心１００を形成することができる。
【００８７】
なお、本開示に係る「積層枚数が等しい」とは、製造上のばらつきにより、積層枚数に誤差を有する場合を含む。具体的には、厚さ０．１５ｍｍの電磁鋼板を用いて、積厚が１９．９５±０．２５ｍｍの鉄心１００を作成する。この場合、電磁鋼板が設計値どおりであれば、１３３枚の電磁鋼板を積層すれば、積厚が１９．９５ｍｍとなり、所望の寸法範囲内で形成された鉄心１００を得ることができる。しかしながら、電磁鋼板は製造上のばらつきを含む。よって、鉄心１００は、１３３±１枚の電磁鋼板で作成される。つまり、１枚の電磁鋼板を増減することにより、鉄心１００を所望の積厚の寸法範囲内に収めている。つまり、本開示において、「積層枚数が等しい」とは、たとえば、上述のように、鉄心１００の積厚寸法が、所望の範囲内に収まる枚数をいう。
【００８８】
［１−８．実施の形態１の変形例］
本実施の形態において、回転子１０には、軸孔に切り欠き部が設けられていてもよい。
【００８９】
図１４は、実施の形態１の変形例に係る第１積層体１７０の平面図である。
【００９０】
図１４に示すように、第１積層体１７０の軸孔１７３の内周面には、第１積層体１７０の厚み方向を貫通する切り欠き部１７６が設けられている。切り欠き部１７６は、平面視において外周側に凸な略円弧形状を有する。切り欠き部１７６は、軸孔１７３の周方向に略均等な間隔をあけて３つ形成されている。
【００９１】
第２積層体１８０は、第１積層体１７０と略同一の構成であり、説明を援用する。ここで、第１積層体１７０に係る軸孔１７３は、第２積層体１８０に係る軸孔１８３に対応する。第１積層体１７０に係る切り欠き部１７６は、第２積層体１８０に係る切り欠き部１８６に対応する。
【００９２】
変形例に係る回転子の製造方法は、本実施の形態における、積層体の挿入方法と略同様である。すなわち、図９に示すように、第１積層体１７０は、回転軸１３０に装着される。このとき、切り欠き部１７６が形成されていることにより、軸孔１７３を構成する切り欠き部１７６近傍のコア板が、回転軸１３０の第１端部１３１側へわずかに反る。また、第２積層体１８０は、回転軸１３０に装着される。このとき、切り欠き部１７６が形成されていることにより、軸孔１８３を構成する切り欠き部１７６近傍のコア板が、回転軸１３０の第２端部１３２側へわずかに反る。
【００９３】
これにより、軸孔１７３および軸孔１８３と、回転軸１３０との接触面積が小さくなり、挿入時の摩擦抵抗が小さくなる。そのため、第１積層体１７０および第２積層体１８０を回転軸１３０にさらに装着しやすい。
【００９４】
さらに、切り欠き部近傍のコア板が、それぞれ回転軸１３０の端部を向いて反る。そのため、本変形例における回転子は、第１積層体１７０および第２積層体１８０の、回転軸１３０に対する抜け荷重をさらに高めることができる。
【００９５】
なお、本実施の形態における変形例では、切り欠き部を、平面視において外側に凸な略円弧形状とした。しかし、切り欠き部の形状はこれに限定されない。たとえば、略三角形状や略矩形状であってもよい。また、本実施の形態における変形例では、切り欠き部を、軸孔の周方向に略均等な間隔をあけて３つ形成した。しかし、切り欠き部の配置はこれに限定されない。切り欠き部は一つ以上形成されていればよい。また、複数の切り欠き部が形成されている場合、複数の切り欠き部が周方向に略均等な間隔をあけて配置されていなくてもよいし、複数の切り欠き部の形状がそれぞれ異なっていてもよい。
【００９６】
（実施の形態２）
以下、図１５から図１９を用いて、実施の形態２を説明する。
【００９７】
ここで、実施の形態２に係る回転子２０の製造方法は、第１積層体１１０および第２積層体１２０を、ダレ面１１４およびダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０の一方の端部である第１端部１３１側から、回転軸１３０にはめ込む。その点で、第１積層体１１０を、ダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込み、第２積層体１２０を、第２積層体１２０のダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２端部１３２側から回転軸１３０にはめ込む、実施の形態１と相違する。
【００９８】
また、実施の形態２に係る回転子２０の詳細構成は、ダレ面１１４およびダレ面１２４が回転軸１３０の軸方向において同一方向を向いている。その点で、ダレ面１１４が第２端部１３２側を向いており、ダレ面１２４が第１端部１３１側を向いている、実施の形態１と相違する。
【００９９】
以下、上記相違点について、詳細に説明する。
【０１００】
なお、電動機および回転子の概略構成、積層体の製造方法、積層体の構成ならびに電動機および回転子の動作は、実施の形態１と略同様である。よって、ここでは説明を援用する。
【０１０１】
［２−１．回転子の製造方法］
図１５は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の製造方法を説明するための図である。
【０１０２】
回転軸１３０は、第１端部１３１および第２端部１３２を有している。
【０１０３】
まず、第２積層体１２０は、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。これにより、回転軸１３０が第２積層体１２０の軸孔１２３に圧入状態で挿入されることとなる。このとき、第２積層体１２０は、第１平面１２１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０に装着される。すなわち、第２積層体１２０は、ダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。
【０１０４】
次に、第１積層体１１０は、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。これにより、回転軸１３０が第１積層体１１０の軸孔１１３に圧入状態で挿入されることとなる。このとき、第１積層体１１０は、第１平面１１１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０に装着される。すなわち、第１積層体１１０は、ダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。
【０１０５】
すなわち、第１積層体１１０および第２積層体１２０を、それぞれダレ面１１４およびダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０の一方の端部である第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込む。このようにして、回転軸１３０の所定位置に第１積層体１１０と第２積層体１２０とを固着することで、鉄心２００（図１６参照）を形成する。
【０１０６】
このとき、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａと、交点１２２ｂとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に装着される。言い換えると、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ｂと、交点１２２ａとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に固着される。
【０１０７】
すなわち、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０を準備し、第１積層体１１０と第２積層体１２０を回転子２０（図１６参照）の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心２００を形成する。
【０１０８】
［２−２．回転子の詳細構成］
図１６は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の断面図である。図１７は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の図１６に示すＢＢｌを説明するための詳細断面図である。図１８は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の図１６に示すＢＢｃを説明するための詳細断面図である。図１９は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の図１６に示すＢＢｒを説明するための詳細断面図である。
【０１０９】
まず、第１積層体１１０と第２積層体１２０とで形成される鉄心２００の構成について説明する。
【０１１０】
図１６に示すように、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａが交点１２２ｂ、および交点１１１ｂが交点１２２ａと重なった状態で、回転軸１３０に固着されている。すなわち、第１積層体１１０は、回転子２０の回転方向において第２積層体１２０に対して反転状態で配置されている。言い換えると、本実施の形態でも、第１積層体１１０を構成するコア板１０ｃと第２積層体１２０を構成するコア板１０ｃとは、打ち抜き加工における幅方向の位置、すなわち図５Ａでの左右が互いに反対状態となって、第１積層体１１０と第２積層体１２０とが面接触するように、回転軸１３０に配置されている。
【０１１１】
このとき、交点１１２ａと交点１２１ｂとの間で規定される鉄心２００の厚みは、厚みＨａと厚みＨｂの和である。また、交点１１２ｂと交点１２１ａとの間で規定される鉄心２００の厚みも、厚みＨａと厚みＨｂの和である。すなわち、鉄心２００は、第１積層体１１０および第２積層体１２０がそれぞれ有している厚み偏差が相殺された状態で、二つの積層体から形成されている。その結果、鉄心２００の重心の回転軸１３０からの偏りは、鉄心を一つの積層体から構成した場合と比較して小さくなる。
【０１１２】
次に、軸孔１１３および軸孔１２３に対する、回転軸１３０の挿入状態の詳細について説明する。
【０１１３】
回転軸１３０は、軸孔１１３および軸孔１２３に圧入状態で挿入されている。
【０１１４】
図１７に示すように、第１積層体１１０のカエリ面１１５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。
【０１１５】
図１８に示すように、第１積層体１１０のダレ面１１４は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。また、第２積層体１２０のカエリ面１２５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。
【０１１６】
図１９に示すように、第２積層体１２０のダレ面１２４は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。
【０１１７】
すなわち、第１積層体１１０のダレ面１１４と、第２積層体１２０のダレ面１２４とは、回転軸１３０の軸方向において同一方向を向いている。
【０１１８】
［２−３．効果等］
以上のように、本実施の形態における回転子２０において、軸孔１１３および軸孔１２３の端面には、ダレ面１１４およびダレ面１２４が形成されている。そして、複数の積層体のダレ面１１４およびダレ面１２４が、回転軸１３０の軸方向において同一方向を向いている。さらに、本実施の形態において、回転子２０は、次の製造方法で実現できる。すなわち、複数の積層体を、複数の積層体のダレ面１１４およびダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０の一方の端部である第１端部１３１から回転軸１３０にはめ込む。このようにして、第１積層体１１０と第２積層体１２０とを回転軸１３０に固着することで鉄心２００を形成する。
【０１１９】
これにより、回転軸１３０に対し、ダレ面１１４およびダレ面１２４をガイドとして、回転軸１３０が第１積層体１１０および第２積層体１２０に対して挿入される。そのため、第１積層体１１０および第２積層体１２０を回転軸１３０にはめ込みやすい。
【０１２０】
さらに、第１積層体１１０および第２積層体１２０を、ともに第１端部１３１側から装着することができる。すなわち、複数の積層体を、一方向から装着することができる。そのため、回転子２０の製造工程を簡単にすることができる。
【０１２１】
なお、実施の形態１の変形例に係る第１積層体１７０および第２積層体１８０を、本実施の形態に適用することもできる。この場合においても、軸孔１７３および軸孔１８３と回転軸１３０との接触面積が小さくなり、挿入時の摩擦抵抗が小さくなる。そのため、第１積層体１７０および第２積層体１８０を回転軸１３０にさらに挿入しやすい。
【０１２２】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１および２を説明した。本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１および２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【０１２３】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【０１２４】
［１］実施の形態１および２において、複数の積層体は中心部に軸孔を有し、回転子は軸孔に挿入する回転軸を備えている。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。すなわち、本開示に係る回転子は、いわゆるインナーロータに限定されず、アウターロータでもよい。
【０１２５】
［２］実施の形態１および２において、回転軸は軸孔に圧入状態で挿入されている。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。回転軸は軸孔に圧入状態で挿入されていなくてもよい。
【０１２６】
［３］実施の形態１において、複数の積層体は、回転軸の第１端部に最も近い位置に配置される第１積層体と、回転軸の第２端部に最も近い位置に配置される第２積層体とを含む。軸孔の端面にはダレ面が形成されている。そして、第１積層体のダレ面が第２端部側を向いており、第２積層体のダレ面が第１端部側を向いている。また、実施の形態２においては、軸孔の端面にはダレ面が形成されている。そして、複数の積層体のダレ面が回転軸の軸方向において同一方向を向いている。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これらに限定されない。たとえば、第１端部に最も近い積層体である第１積層体のダレ面側が第１端部を向き、第２端部に最も近い積層体である第２積層体のダレ面側が第２端部を向くように配置されていてもよい。
【０１２７】
上記［１］から［３］の場合においても、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備え、鉄心は積層体を複数有し、複数の積層体は回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されていればよい。この構成であれば、第１積層体および第２積層体がそれぞれ有する回転方向の重量バランスの偏りを、互いに打ち消しあうことができる。そして、回転方向の重量バランスの偏りを低減した鉄心を形成することができる。そのため、回転子は、その回転状態における振動を低減することができる。結果として、回転子は、その回転状態における騒音を低減することができる。
【０１２８】
［４］実施の形態１および２において、複数の積層体は第１積層体および第２積層体の二つの積層体のみからなる。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。鉄心は、積層体を３つ以上有していてもよい。そして、それぞれの積層体は、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されていればよい。
【０１２９】
［５］実施の形態１および２において、第１積層体および第２積層体は、カシメにより機械的に結合されている、しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。たとえば、コア板同士が接着剤で互いに結合されていてもよい。あるいは、コア板同士は積層体の状態で機械的に結合されていなくてもよく、回転子として組み合わされた状態において、機械的に一体化されていればよい。
【０１３０】
［６］実施の形態１および２において、回転子は、整流子電動機の回転子であるとして説明した。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。たとえば、巻線コイルや整流子を用いないブラシレスモータや誘導機に用いられる回転子であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
以上のように、本開示の一態様に係る電動機の回転子によれば、回転方向における重量バランスの偏りを低減することができる。【０１３２】
そのため、特に高速回転で運転される家庭用掃除機や自動車用機器に搭載される電動機において、回転子の中心軸からの重心ずれに起因する振動を低減することができる。そのため、本開示の一態様に係る電動機の回転子は、低騒音や信頼性が要求される用途に有用である。
【符号の説明】
【０１３３】
１    電動機
１０，２０    回転子
１０ｃ，Ｃ    コア板
１１    固定子
１２    ハウジング
１２ａ    排気口
１３    ブラケット
１４    遠心ファン
１５    エアガイド
１６    ファンケース
１６ａ    吸気口
１７    軸受
１８    ブラシ
３１    界磁コア
３２    界磁巻線
１００，２００    鉄心
１０１    電機子
１１０，１７０    第１積層体（積層体）
１１０ｔ，１２０ｔ    トゥース（ティース）
１１１，１２１    第１平面
１１１ａ，１１１ｂ，１１２ａ，１１２ｂ，１２１ａ，１２１ｂ，１２２ａ，１２２ｂ    交点
１１２，１２２    第２平面
１１３，１２３，１７３，１８３    軸孔
１１４，１２４    ダレ面
１１５，１２５    カエリ面
１１６，１２６    カシメ
１２０，１８０    第２積層体（積層体）
１３０    回転軸
１３１    第１端部
１３２    第２端部
１４０    整流子
１４１    整流子片
１５０    巻線コイル
１６０    端板
１７６，１８６    切り欠き部
Ｂ    電動送風機
ＢＵＲ    カエリ
Ｄ    ダイ
Ｅ    電磁鋼板
Ｐ    パンチ
Ｒ    ロール
Ｓ    スタッカ
ＳＡＧ    ダレ
Ｓｃｕｔ    切断面
【図１】
2018100936.tif 000003
【図２】
2018100936.tif 000004
【図３】
2018100936.tif 000005
【図４】
2018100936.tif 000006
【図５Ａ】
2018100936.tif 000007
【図５Ｂ】
2018100936.tif 000008
【図６】
2018100936.tif 000009
【図７】
2018100936.tif 000010
【図８】
2018100936.tif 000011
【図９】
2018100936.tif 000012
【図１０】
2018100936.tif 000013
【図１１】
2018100936.tif 000014
【図１２】
2018100936.tif 000015
【図１３】
2018100936.tif 000016
【図１４】
2018100936.tif 000017
【図１５】
2018100936.tif 000018
【図１６】
2018100936.tif 000019
【図１７】
2018100936.tif 000020
【図１８】
2018100936.tif 000021
【図１９】
2018100936.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月15日(2019.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動機に使用される回転子に関し、特に、回転方向における重量バランスの偏りを低減した回転子、その回転子を備えた電動機、およびその回転子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機において、運転時の振動を低減することは重要である。電動機としては、たとえば、整流子電動機が知られている。
【０００３】
近年、整流子電動機を搭載した家庭用掃除機において、運転音の静かな商品の需要が増大している。そして、整流子電動機について、騒音の発生要因の一つである運転時の振動を低減することが求められている。
【０００４】
整流子電動機の振動の発生要因の一つに、回転子の回転方向における重量バランスの偏りがある。つまり、回転子の重心が回転子の中心軸から偏心すると、回転子の回転によって、重心と回転子の中心軸との距離に比例した遠心力が発生する。ここで、遠心力は回転数の二乗に比例するため、特に回転子が高速回転する場合において、その遠心力は大きくなる。かかる重量バランスの不釣り合いによる遠心力は、振動を発生する。
【０００５】
上記の問題点を解決するための公知例として、特許文献１は、鉄心と回転軸とを備えた電動機の回転子を開示している。この電動機の回転子は、回転軸の表面に、軸方向に沿った細い線状の突起である筋立て部を複数形成している。そして、かかる筋立て部に鉄心を圧入する。そうすることで、特許文献１は、鉄心の回転軸に対する偏心を低減し、回転子の回転方向における重量バランスの偏りを低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平１−１２０７６１号公報
【発明の概要】
【０００７】
本開示の一態様に係る電動機に用いられる回転子は、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備え、鉄心は積層体を複数有し、複数の積層体は回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されている。
【０００８】
また、本開示の一態様に係る電動機は、この回転子と、回転子と向い合う固定子と、を備えている。
【０００９】
また、本開示の一態様に係る電動機の回転子の製造方法は、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備えた電動機の回転子の製造方法である。本製造方法は、積層体を複数準備し、複数の積層体を、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心を形成する。
【００１０】
本開示の一態様に係る電動機の回転子によれば、回転方向における重量バランスの偏りを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１に係る電動機を備えた電動送風機の分解斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る電動機を備えた電動送風機の断面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る電動機の回転子を説明するための図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る積層体の製造方法を説明するための図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態１に係る積層体の製造方法を説明するための図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示すＶＢを説明するための詳細断面図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る積層体の斜視図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る積層体の平面図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る積層体の側面図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係る電動機の回転子の製造方法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１に係る電動機の回転子の断面図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１に係る電動機の回転子の図１０に示すＡＡｌを説明するための詳細断面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１に係る電動機の回転子の図１０に示すＡＡｃを説明するための詳細断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１に係る電動機の回転子の図１０に示すＡＡｒを説明するための詳細断面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１の変形例に係る積層体の平面図である。
【図１５】図１５は、実施の形態２に係る電動機の回転子の製造方法を説明するための図である。
【図１６】図１６は、実施の形態２に係る電動機の回転子の断面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態２に係る電動機の回転子の図１６に示すＢＢｌを説明するための詳細断面図である。
【図１８】図１８は、実施の形態２に係る電動機の回転子の図１６に示すＢＢｃを説明するための詳細断面図である。
【図１９】図１９は、実施の形態２に係る電動機の回転子の図１６に示すＢＢｒを説明するための詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（本開示に至った経緯）
回転子の回転方向における重量バランスを最適化するために、回転子が組み合わされた状態で、回転方向の重量バランスを修正することが行われている。具体的には、回転子が組み合わされた状態で、回転子の外周部を切削したり、樹脂や金属片を追加したりすることが行われている。しかしながら、回転子の外周部を切削すると、固定子との空隙が広くなり、磁束量が変化して特性が安定しないという問題点がある。また、追加した樹脂や金属片は、回転子が回転する時の遠心力により飛散してしまうという問題点がある。そのため、高速回転する電動機において、低振動の電動機を実現することが難しい。
【００１３】
また、回転子の回転方向における重量バランスを最適化するために、いわゆるインナーロータにおいて、鉄心と回転軸とのクリアランスを小さくし、同軸ずれを低減することが行われている。具体的には、上述の公知例のように、回転軸の表面において、軸方向に沿って複数の筋立て部を形成することが行われている。しかしながら、筋立て部を形成すると、筋立て部の寸法ばらつきに起因する同軸ずれを排除することができないという問題点がある。また、回転軸に筋立て加工を施す必要があり、工程数が増加してしまうという問題点がある。そのため、回転方向における重量バランスを低減した回転子を簡単に実現することが難しい。
【００１４】
また、回転子の回転方向における重量バランスを最適化するために、電磁鋼板を積層して形成される回転子の鉄心において、電磁鋼板の厚み偏差に起因する重量バランスの偏りを、いわゆる転積を行うことで修正することが行われている。しかしながら、コアを形成する際に電磁鋼板の向きを回転させて積層するような転積を行うためには、１枚ごとに回転させる工程や装置が必要となり、プレス金型設備が高価になったり、工数が増加したりするなどの問題点がある。そのため、回転方向における重量バランスを低減した回転子を簡単に実現することが難しい。
【００１５】
本開示は、上記の問題点を鑑みてなされる。以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。たとえば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１６】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１７】
（実施の形態１）
以下、家庭用掃除機に用いられる電動送風機Ｂを例として、図１から図１４を用いて、実施の形態１を説明する。
【００１８】
［１−１．電動機および回転子の概略構成］
図１および図２を用いて、電動機１の概略構成について説明する。
【００１９】
図１は、実施の形態１に係る電動機１を備えた電動送風機Ｂの分解斜視図である。図２は、実施の形態１に係る電動機１を備えた電動送風機Ｂの断面図である。
【００２０】
図１に示すように、電動送風機Ｂは、回転子１０と、固定子１１と、ハウジング１２と、ブラケット１３と、遠心ファン１４と、エアガイド１５と、ファンケース１６とを備えている。
【００２１】
図２に示すように、ハウジング１２は、一方を開口した略カップ形状を有する。ハウジング１２は、たとえば鋼板製である。ブラケット１３は、ハウジング１２の開口部に配設されている。ブラケット１３は、たとえば合成樹脂製である。そして、電動機１は、ハウジング１２とブラケット１３の内側に位置している。電動機１は、図２に示すように、回転子１０と、固定子１１と、回転子１０を回転自在に保持する軸受１７と、回転子１０の整流子１４０（後述）に当接するブラシ１８とを含む。本実施の形態では、電動機１として、このように構成される整流子電動機の例を挙げている。
【００２２】
遠心ファン１４は、ブラケット１３から突出した回転子１０の先端に取り付けられている。エアガイド１５は、遠心ファン１４とブラケット１３との間を仕切るように取り付けられている。ファンケース１６は、ブラケット１３、遠心ファン１４およびエアガイド１５を覆うように、ハウジング１２と組み合わされ固定されている。
【００２３】
また、整流子電動機である電動機１において、固定子１１は、界磁コア３１に界磁巻線３２を巻回して形成した界磁組立体であり、ハウジング１２の内部に保持固定されている。さらに、この固定子１１の内側には、固定子１１の界磁コア３１と回転子１０の電機子１０１（後述）とがわずかな隙間を介して対向するように、電機子組立体である回転子１０が配置されている。
【００２４】
次に、図３を用いて、回転子１０の概略構成について説明する。
【００２５】
図３は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０を説明するための図である。
【００２６】
図３に示すように、回転子１０は、電機子１０１と、回転軸１３０と、整流子１４０とを備え、さらに、電機子１０１は、鉄心１００と、巻線コイル１５０と、端板１６０とを備えている。
【００２７】
鉄心１００は、第１積層体１１０と、第２積層体１２０とを有している。第１積層体１１０および第２積層体１２０は、本開示に係る積層体の一例である。そして、本実施の形態において、本開示に係る複数の積層体は、第１積層体１１０と第２積層体１２０の二つの積層体のみからなる。また、本開示では、薄板材の電磁鋼板を所定の形状に切り抜くことでコア板を作成し、さらに、コア板を複数枚積層することで、一つの積層体を形成している。
【００２８】
第１積層体１１０および第２積層体１２０は、回転軸１３０に装着されている。第１積層体１１０および第２積層体１２０から構成されている鉄心１００は、二つの端板１６０によって挟まれている。鉄心１００には、端板１６０の上から、巻線コイル１５０が巻きつけられて、電機子１０１が構成されている。
【００２９】
回転軸１３０は、軸方向に延伸しており、ハウジング１２（図２参照）に固定された軸受１７と、ブラケット１３に固定された軸受１７とにより、回転自在となるように両端が保持されている。
【００３０】
整流子１４０は、軸方向に長い金属板で形成された複数の整流子片１４１を、本体の外周において周方向に等間隔で配置するように構成されている。整流子１４０のそれら整流子片１４１には、巻線コイル１５０が接続されている。また、整流子１４０を構成する整流子片１４１は、ブラケット１３に固定されたブラシ１８（図２参照）と当接している。
【００３１】
［１−２．積層体の製造方法］
次に、第１積層体１１０および第２積層体１２０の製造方法について説明する。
【００３２】
図４および図５Ａは、実施の形態１に係る第１積層体１１０および第２積層体１２０の製造方法を説明するための図である。ここで以降の説明において、図４および図５Ａに付されたＸＹＺ軸を用いて説明する。Ｘ軸が電磁鋼板Ｅの幅方向、Ｙ軸が電磁鋼板Ｅの長手方向、Ｚ軸が電磁鋼板Ｅの厚み方向に対応する。また、Ｘ軸の正方向を右、Ｘ軸の負方向を左、Ｙ軸の正方向を奥、Ｙ軸の負方向を手前、Ｚ軸の正方向を上、Ｚ軸の負方向を下として説明する。
【００３３】
図４に示すように、ロールＲより手前側へ巻き出された電磁鋼板Ｅは、パンチＰおよびダイＤによって打ち抜かれ、所定の形状のコア板Ｃが切り抜かれる。コア板Ｃは、電磁鋼板Ｅの長手方向および幅方向がそろうように、スタッカＳに積層される。言い換えると、電磁鋼板ＥやパンチＰおよびダイＤを平面方向に回転させずに、すなわち、Ｚ軸を中心として回転させずに、コア板Ｃを打ち抜く。そして、打ち抜かれたコア板Ｃを平面方向に回転させずに、すなわち、Ｚ軸を中心として回転させずに、スタッカＳに積層する。コア板Ｃが所定枚数積層されることで、後述する第１積層体１１０および第２積層体１２０が形成される。
【００３４】
ところで、電磁鋼板Ｅは幅方向において微小な厚み偏差を有する。ここで、手前方向側から見た図５Ａに示すように、電磁鋼板Ｅから切り抜かれたコア板Ｃについて、幅方向における一方の側である左側の厚みｈａと、幅方向における他方の側である右側の厚みｈｂとは、電磁鋼板Ｅが有する厚み偏差に対応する差を有する。
【００３５】
また、パンチＰおよびダイＤを用いた打ち抜き加工によって電磁鋼板Ｅを切り抜いたとき、電磁鋼板Ｅの端面の切口となる切断面において、ダレやカエリと呼ばれる切断層が形成されることが一般的に知られている。図５Ｂは、図５ＡのＶＢの箇所を示す詳細断面図であり、電磁鋼板Ｅを切り抜いたときの切断面Ｓｃｕｔを拡大して示している。図５Ｂに示すように、電磁鋼板Ｅを切り抜いたとき、パンチＰに対して外側となる電磁鋼板Ｅの切断面Ｓｃｕｔにおいて、上側（パンチＰ側）にはダレＳＡＧ、下側（スタッカＳ側、すなわちパンチＰの反対側）にはカエリＢＵＲが形成される。ダレＳＡＧは、表面が滑らかで、切口側面から見ると、丸みを帯びた曲線形状を成す領域である。また、カエリＢＵＲは、表面がざらついており、切口側面から見ると、下側の角部からさらに突起した形状が形成された領域である。また、以下、図５Ｂに示すように、ダレＳＡＧが形成される面Ｓｓａｇをダレ面、カエリＢＵＲが形成される面Ｓｂｕｒをカエリ面として説明する。
【００３６】
［１−３．積層体の構成］
次に、第１積層体１１０および第２積層体１２０の構成について説明する。
【００３７】
図６は、実施の形態１に係る第１積層体１１０の斜視図である。図７は、実施の形態１に係る第１積層体１１０の平面図である。図８は、実施の形態１に係る第１積層体１１０の側面図である。ここで、図７および図８に付されたＸＹＺ軸は、図４および図５Ａに付されたＸＹＺ軸と対応する。また、図６から図８において、実施の形態１に係る第２積層体１２０の構成要素については括弧を付して示している。
【００３８】
図６に示すように、第１積層体１１０は、円周上に複数のティース１１０ｔが設けられ、コア板１０ｃが複数枚積層された、略円柱形状を有している。第１積層体１１０は、最上段および最下段に位置するコア板１０ｃの外側の主面に対応する、第１平面１１１および第２平面１１２を有している。
【００３９】
なお、以下の説明において、ティース（ｔｅｅｔｈ：ｔｏｏｔｈの複数型）またはトゥース（ｔｏｏｔｈ）という用語の使い分けを図る。
【００４０】
第１積層体１１０の中心から円周方向に向かって、放射状に突出する複数の歯部は、ティース（ｔｅｅｔｈ：ｔｏｏｔｈの複数型）という。また、第１積層体１１０が有する複数の歯部のうち、一つの歯部については、トゥース（ｔｏｏｔｈ）という。
【００４１】
第１積層体１１０は、その中心部に第１積層体１１０を貫通する軸孔１１３を有している。この軸孔１１３は、図３で示すように、回転軸１３０が第１積層体１１０を保持するための孔である。すなわち、回転軸１３０を軸孔１１３に挿入することで、コア板１０ｃそれぞれの内周面と回転軸１３０とが密着し、第１積層体１１０が回転軸１３０に保持される。
【００４２】
また、軸孔１１３は、たとえば、打ち抜き加工により形成されている。このとき、軸孔１１３は、上から下に向けて、すなわち、第１平面１１１側から第２平面１１２側に向けて打ち抜かれている。これにより、軸孔１１３の端面（すなわち、打ち抜かれて形成されたコア板１０ｃの内周面）のうち、第１平面１１１側の端面には、ダレ面１１４が形成されている。すなわち、第１平面１１１の平面部から軸孔１１３の孔内にかけての環状の領域である第１平面１１１側のこの端面において、図５Ｂを用いて説明したように、その領域の断面が曲線状に曲がったダレＳＡＧを有するダレ面１１４が形成されている。また、軸孔１１３の端面のうち、第２平面１１２側の端面には、この端面からさらに突起した形状であるカエリＢＵＲが形成された領域となるカエリ面１１５（図８参照）が形成されている。
【００４３】
コア板には、３つのカシメ１１６が形成されている。カシメ１１６は、たとえばＶカシメと呼ばれているようなＶ字形状のクランプ機構である。３つのカシメ１１６は、コア板１０ｃ間で互いに噛み合うことで固着力を発生しており、第１積層体１１０が有する複数のコア板１０ｃを互いに結合している。
【００４４】
第１積層体１１０は、図７において、Ｘ軸方向が図５ＡにおけるＸ軸方向、すなわち、電磁鋼板Ｅの幅方向に対応する。また、第１積層体１１０は、図７において、Ｙ軸方向が図４におけるＹ軸方向、すなわち、電磁鋼板Ｅの長手方向に対応する。
【００４５】
図７において、第１積層体１１０の中心を通り、Ｘ軸と平行な一点鎖線Ｌ１１１を、第１平面１１１上に定義する。そして、第１積層体１１０の外周と一点鎖線Ｌ１１１との交点のうち、左側の交点を交点１１１ａとする。第１積層体１１０の外周と一点鎖線Ｌ１１１との交点のうち、右側の交点を交点１１１ｂとする。
【００４６】
さらに、図８に示すように、第２平面１１２においても同様に、一点鎖線Ｌ１１２、交点１１２ａおよび交点１１２ｂを定義する。なお、平面視（図７参照）において、第２平面１１２に係る一点鎖線Ｌ１１２、交点１１２ａおよび交点１１２ｂは、それぞれ、第１平面１１１に係る一点鎖線Ｌ１１１、交点１１１ａおよび交点１１１ｂと重なる。
【００４７】
このとき、図８に示すように、交点１１１ａと交点１１２ａとの間で、第１積層体１１０の左側の厚みＨａを規定する。また、交点１１１ｂと交点１１２ｂとの間で、第１積層体１１０の右側の厚みＨｂを規定する。厚みＨａは、厚みｈａにコア板１０ｃの積層枚数を乗じた値と略等しい。また、厚みＨｂは、厚みｈｂにコア板１０ｃの積層枚数を乗じた値と略等しい。そして、厚みＨａと厚みＨｂは、電磁鋼板Ｅが幅方向において有する厚み偏差に対応する差を有する。
【００４８】
第２積層体１２０は、第１積層体１１０と略同一の構成であり、説明を援用する。ここで、図６から図８において括弧を付して示すように、第１積層体１１０に係る第１平面１１１および第２平面１１２は、第２積層体１２０に係る第１平面１２１および第２平面１２２にそれぞれ対応する。第１積層体１１０に係る交点１１１ａ、交点１１１ｂ、交点１１２ａおよび交点１１２ｂは、第２積層体１２０に係る交点１２１ａ、交点１２１ｂ、交点１２２ａおよび交点１２２ｂにそれぞれ対応する。第１積層体１１０に係る一点鎖線Ｌ１１１およびＬ１１２は、第２積層体１２０に係る一点鎖線Ｌ１２１およびＬ１２２にそれぞれ対応する。第１積層体１１０に係るトゥース１１０ｔは、第２積層体１２０に係るトゥース１２０ｔに対応する。第１積層体１１０に係る軸孔１１３は、第２積層体１２０に係る軸孔１２３に対応する。第１積層体１１０に係るダレ面１１４は、第２積層体１２０に係るダレ面１２４に対応する。第１積層体１１０に係るカエリ面１１５は、第２積層体１２０に係るカエリ面１２５に対応する。第１積層体１１０に係るカシメ１１６は、第２積層体１２０に係るカシメ１２６に対応する。
【００４９】
また、第１積層体１１０のコア板１０ｃの積層枚数は、第２積層体１２０のコア板１０ｃの積層枚数と等しい。そのため、第１積層体１１０の厚み分布は、第２積層体１２０の厚み分布と等しい。よって、交点１２１ａと交点１２２ａとの間で規定される第２積層体１２０の左側の厚みはＨａである。また、交点１２１ｂと交点１２２ｂとの間で規定される第２積層体１２０の右側の厚みはＨｂである。
【００５０】
［１−４．積層体の挿入方法］
図９は、実施の形態１に係る電動機の回転子１０の製造方法を説明するための図である。
【００５１】
回転軸１３０は、第１端部１３１および第２端部１３２を有している。
【００５２】
回転軸１３０が軸孔１１３に圧入状態で挿入されるように、第１積層体１１０は、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。このとき、第１積層体１１０は、第１平面１１１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０に装着される。すなわち、第１積層体１１０は、ダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。
【００５３】
回転軸１３０が軸孔１２３に圧入状態で挿入されるように、第２積層体１２０は、第２端部１３２側から、回転軸１３０に装着される。このとき、第２積層体１２０は、第１平面１２１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０が軸孔１２３に挿入される。つまり、第２積層体１２０は、ダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２端部１３２側から、回転軸１３０に装着される。
【００５４】
すなわち、第１積層体１１０のダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１積層体１１０を、第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込む。そして、第２積層体１２０のダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２積層体１２０を、第２端部１３２側から回転軸１３０にはめ込む。このようにして、回転軸１３０の所定位置に第１積層体１１０と第２積層体１２０とを固着することで、鉄心１００（図１０参照）を形成する。
【００５５】
このとき、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａと、交点１２１ｂとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に固着される。言い換えると、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ｂと、交点１２１ａとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に固着される。
【００５６】
すなわち、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０を準備し、第１積層体１１０と第２積層体１２０を回転子１０（図１０参照）の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心１００を形成する。
【００５７】
［１−５．回転子の詳細構成］
図１０は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の断面図である。図１１は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の図１０に示すＡＡｌを説明するための詳細断面図である。図１２は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の図１０に示すＡＡｃを説明するための詳細断面図である。図１３は、実施の形態１に係る電動機１の回転子１０の図１０に示すＡＡｒを説明するための詳細断面図である。
【００５８】
まず、第１積層体１１０と第２積層体１２０とで形成される鉄心１００の構成について説明する。
【００５９】
図１０に示すように、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａが交点１２１ｂ、および交点１１１ｂが交点１２１ａと重なった状態で、回転軸１３０に固着されている。すなわち、第１積層体１１０は、回転子１０の回転方向において第２積層体１２０に対して反転状態で配置されている。言い換えると、本実施の形態では、第１積層体１１０を構成するコア板１０ｃと第２積層体１２０を構成するコア板１０ｃとは、打ち抜き加工における幅方向の位置、すなわち図５Ａでの左右が互いに反対状態となって、第１積層体１１０と第２積層体１２０とが面接触するように、回転軸１３０に配置されている。
【００６０】
このとき、交点１１２ａと交点１２２ｂとの間で規定される鉄心１００の厚みは、厚みＨａと厚みＨｂの和である。また、交点１１２ｂと交点１２２ａとの間で規定される鉄心１００の厚みも、厚みＨａと厚みＨｂの和である。すなわち、鉄心１００は、第１積層体１１０および第２積層体１２０がそれぞれ有している厚み偏差が相殺された状態で、二つの積層体から形成されている。その結果、鉄心１００の重心の回転軸１３０からの偏りは、鉄心を一つの積層体から構成した場合と比較して小さくなる。
【００６１】
次に、軸孔１１３および軸孔１２３に対する、回転軸１３０の挿入状態の詳細について説明する。
【００６２】
回転軸１３０は、軸孔１１３および軸孔１２３に圧入状態で挿入されている。
【００６３】
図１１に示すように、第１積層体１１０のカエリ面１１５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。すなわち、カエリ面１１５は、第１積層体１１０を回転軸１３０から第１端部１３１側へ引き抜こうとした場合、回転軸１３０に対して引っかかるように位置している。
【００６４】
図１２に示すように、第１積層体１１０のダレ面１１４は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。また、第２積層体１２０のダレ面１２４は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。
【００６５】
図１３に示すように、第２積層体１２０のカエリ面１２５は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。すなわち、カエリ面１２５は、第２積層体１２０を回転軸１３０から第２端部１３２側へ引き抜こうとした場合、回転軸１３０に対して引っかかるように位置している。
【００６６】
［１−６．電動機および回転子の動作］
以上のように構成された電動機１および回転子１０について、図２および図３を参照しながらその動作を説明する。
【００６７】
電動機１に電力が供給されると、固定子１１において、界磁電流が界磁巻線３２に流れ、回転子１０において、ブラシ１８を介した電機子電流が電機子１０１の巻線コイル１５０に流れる。そして、界磁電流によって固定子１１で発生した磁束と、電機子１０１を流れる電機子電流との間でトルクが発生し、回転子１０が回転する。
【００６８】
遠心ファン１４は、回転子１０の回転に伴い回転する。遠心ファン１４の回転によって、吸気口１６ａからファンケース１６の内部へ空気が吸入される。ファンケース１６の内部へ吸入された空気は、ファンケース１６の外周部へ導かれる。ファンケース１６の外周部へ導かれた空気は、エアガイド１５とファンケース１６の空隙部で旋回流となる。旋回流となった空気は、ブラケット１３の中心方向に導かれる。ブラケット１３の中心方向に導かれた空気は、電動機１に係る回転子１０および固定子１１を冷却しながら、ハウジング１２の排気口１２ａ（図１参照）より電動送風機Ｂの外に排出される。
【００６９】
［１−７．効果等］
以上のように、本実施の形態において、回転子１０は、所定の形状のコア板１０ｃを積層して形成された積層体を有する鉄心１００を備え、鉄心１００は積層体を複数有し、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０は回転子１０の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されている。そして、本実施の形態において、回転子１０の製造方法は、積層体を複数準備し、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０を回転子１０の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心１００を形成する。所定の形状のコア板１０ｃは、後述するように、電磁鋼板から所定の形状にコア板１０ｃを打ち抜くことで実現できる。
【００７０】
ここで、背景技術の欄において説明したように、回転子の重心が回転子の中心軸から偏心すると、回転子の回転によって、回転子の重心と回転子の中心軸との距離に比例した遠心力が発生する。また、遠心力は回転子の回転数の二乗に比例する。ここで、家庭用掃除機に用いられる電動送風機Ｂは、回転子が４万ｒｐｍから５万ｒｐｍで高速回転する。そのため、回転子の重心が回転子の中心軸から大きく偏心していると、大きな遠心力が発生し、かかる遠心力は振動を発生する。
【００７１】
これに対して、本実施の形態における回転子１０では、第１積層体１１０および第２積層体１２０が、回転方向において反転した状態で配置されており、それぞれが有する回転方向の重量バランスの偏りを、互いに打ち消しあう。これにより、回転方向の重量バランスの偏りを低減した鉄心１００を形成することができる。そして、回転子１０の中心軸からの、回転子１０の重心の偏心が小さくなる。そのため、回転子１０は、その回転状態における遠心力を低減することができる。そして、回転子１０は、その回転状態における振動を低減することができる。結果として、回転子１０は、その回転状態における騒音を低減することができる。
【００７２】
また、本実施の形態において、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０は中心部に軸孔１１３および軸孔１２３を有し、回転子１０は軸孔１１３および軸孔１２３に挿入する回転軸１３０を備えている。
【００７３】
これにより、第１積層体１１０および第２積層体１２０の軸孔１１３および軸孔１２３に回転軸１３０が挿入された、いわゆるインナーロータに本開示を適用できる。そのため、特に高速回転するインナーロータの振動を低減することができ、騒音を低減することができる。
【００７４】
また、本実施の形態において、回転子１０は、回転軸１３０が軸孔１１３および軸孔１２３に圧入した状態で挿入されている。
【００７５】
これにより、鉄心１００を構成する第１積層体１１０および第２積層体１２０は、回転軸１３０に対して摩擦により固定される。そのため、回転方向および軸方向への相対移動が防止できる。さらに、鉄心１００を構成する第１積層体１１０および第２積層体１２０と回転軸１３０の同軸ずれを低減することができる。さらに、たとえば回転軸１３０に筋立てや嵌合溝を形成して鉄心を固定する構造と比較して、より簡単な構造の回転子１０を得ることができる。
【００７６】
また、本実施の形態における回転子１０において、複数の積層体は、回転軸１３０の第１端部１３１に最も近い位置に配置される第１積層体１１０と、回転軸１３０の第２端部１３２に最も近い位置に配置される第２積層体１２０とを含む。それらの軸孔１１３および軸孔１２３の端面には、ダレ面１１４およびダレ面１２４が形成されている。そして、第１積層体１１０のダレ面１１４が第２端部１３２側を向いており、第２積層体１２０のダレ面１２４が第１端部１３１側を向いている。また、本実施の形態において、回転子１０は、次の製造方法で形成される。すなわち、第１積層体１１０のダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１積層体１１０は、第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込まれる。また、第２積層体のダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２積層体１２０は、第２端部１３２側から回転軸１３０にはめ込まれる。このようにして、第１積層体１１０と第２積層体１２０とを回転軸１３０に固着することで、鉄心１００を形成する。
【００７７】
これにより、回転軸１３０に対し、ダレ面１１４およびダレ面１２４をガイドとして、回転軸１３０が第１積層体１１０および第２積層体１２０に対して挿入される。そのため、本実施の形態に係る回転子１０は、第１積層体１１０および第２積層体１２０を回転軸１３０にはめ込みやすい。
【００７８】
さらに、第１積層体１１０のカエリ面１１５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。また、第２積層体１２０のカエリ面１２５は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。そのため、本実施の形態に係る回転子１０では、第１積層体１１０および第２積層体１２０の、回転軸１３０に対する抜け荷重を高めることができる。
【００７９】
このように、本実施の形態では、回転軸１３０に対して、積層体のはめ込みが容易であるとともに、はめ込んだ後では、積層体が抜けにくいように構成している。
【００８０】
また、本実施の形態における回転子１０において、複数の積層体は第１積層体１１０および第２積層体１２０の二つの積層体のみからなる。
【００８１】
これにより、二つの積層体の組み合わせのみで、回転子１０を構成することができる。そのため、回転子１０の部品点数や、製造工程の工程数を削減することができる。
【００８２】
また、本実施の形態における回転子１０において、第１積層体１１０は、回転子１０の回転方向につき、第２積層体１２０に対して反転状態で配置されている。
【００８３】
これにより、第１積層体１１０の厚みが最も大きい部分と第２積層体１２０の厚みが最も小さい部分とが組み合わされる。そのため、第１積層体１１０と第２積層体１２０との厚み偏差を相殺し、回転方向における重量バランスの偏りを低減した鉄心１００を形成することができる。
【００８４】
なお、本実施の形態において、第１積層体１１０と第２積層体１２０は、回転子の回転方向における角度を１８０°異ならせて配置されている。しかし、本開示に係る「反転状態」とは、第１積層体１１０と第２積層体１２０の、回転子の回転方向における角度が、１８０°を基準としてかかる基準からの製造誤差を有する場合も含む。また、製造上のばらつき等により、角度を１８０°異ならせて配置されている状態からトゥース一つ分ずれている場合も含む。
【００８５】
また、本実施の形態における回転子１０において、第１積層体１１０のコア板の積層枚数は、第２積層体１２０のコア板の積層枚数と等しい。
【００８６】
これにより、第１積層体１１０と第２積層体１２０の構成を略等しくすることができる。そのため、第１積層体１１０と第２積層体１２０を別型番の部品とすることなく、同一型番の部品として製造および管理することができる。さらに、コア板の厚み偏差に起因する積層体の厚み偏差は、第１積層体１１０と第２積層体１２０とで略等しくなる。そのため、第１積層体１１０と第２積層体１２０とを反転状態で組み合わせて鉄心１００を形成する場合、鉄心１００の厚み分布が略均一となる。そのため、回転方向の重量バランスの偏りを、さらに低減した鉄心１００を形成することができる。
【００８７】
なお、本開示に係る「積層枚数が等しい」とは、製造上のばらつきにより、積層枚数に誤差を有する場合を含む。具体的には、厚さ０．１５ｍｍの電磁鋼板を用いて、積厚が１９．９５±０．２５ｍｍの鉄心１００を作成する。この場合、電磁鋼板が設計値どおりであれば、１３３枚の電磁鋼板を積層すれば、積厚が１９．９５ｍｍとなり、所望の寸法範囲内で形成された鉄心１００を得ることができる。しかしながら、電磁鋼板は製造上のばらつきを含む。よって、鉄心１００は、１３３±１枚の電磁鋼板で作成される。つまり、１枚の電磁鋼板を増減することにより、鉄心１００を所望の積厚の寸法範囲内に収めている。つまり、本開示において、「積層枚数が等しい」とは、たとえば、上述のように、鉄心１００の積厚寸法が、所望の範囲内に収まる枚数をいう。
【００８８】
［１−８．実施の形態１の変形例］
本実施の形態において、回転子１０には、軸孔に切り欠き部が設けられていてもよい。
【００８９】
図１４は、実施の形態１の変形例に係る第１積層体１７０の平面図である。
【００９０】
図１４に示すように、第１積層体１７０の軸孔１７３の内周面には、第１積層体１７０の厚み方向を貫通する切り欠き部１７６が設けられている。切り欠き部１７６は、平面視において外周側に凸な略円弧形状を有する。切り欠き部１７６は、軸孔１７３の周方向に略均等な間隔をあけて３つ形成されている。
【００９１】
第２積層体１８０は、第１積層体１７０と略同一の構成であり、説明を援用する。ここで、第１積層体１７０に係る軸孔１７３は、第２積層体１８０に係る軸孔１８３に対応する。第１積層体１７０に係る切り欠き部１７６は、第２積層体１８０に係る切り欠き部１８６に対応する。
【００９２】
変形例に係る回転子の製造方法は、本実施の形態における、積層体の挿入方法と略同様である。すなわち、図９に示すように、第１積層体１７０は、回転軸１３０に装着される。このとき、切り欠き部１７６が形成されていることにより、軸孔１７３を構成する切り欠き部１７６近傍のコア板が、回転軸１３０の第１端部１３１側へわずかに反る。また、第２積層体１８０は、回転軸１３０に装着される。このとき、切り欠き部１７６が形成されていることにより、軸孔１８３を構成する切り欠き部１７６近傍のコア板が、回転軸１３０の第２端部１３２側へわずかに反る。
【００９３】
これにより、軸孔１７３および軸孔１８３と、回転軸１３０との接触面積が小さくなり、挿入時の摩擦抵抗が小さくなる。そのため、第１積層体１７０および第２積層体１８０を回転軸１３０にさらに装着しやすい。
【００９４】
さらに、切り欠き部近傍のコア板が、それぞれ回転軸１３０の端部を向いて反る。そのため、本変形例における回転子は、第１積層体１７０および第２積層体１８０の、回転軸１３０に対する抜け荷重をさらに高めることができる。
【００９５】
なお、本実施の形態における変形例では、切り欠き部を、平面視において外側に凸な略円弧形状とした。しかし、切り欠き部の形状はこれに限定されない。たとえば、略三角形状や略矩形状であってもよい。また、本実施の形態における変形例では、切り欠き部を、軸孔の周方向に略均等な間隔をあけて３つ形成した。しかし、切り欠き部の配置はこれに限定されない。切り欠き部は一つ以上形成されていればよい。また、複数の切り欠き部が形成されている場合、複数の切り欠き部が周方向に略均等な間隔をあけて配置されていなくてもよいし、複数の切り欠き部の形状がそれぞれ異なっていてもよい。
【００９６】
（実施の形態２）
以下、図１５から図１９を用いて、実施の形態２を説明する。
【００９７】
ここで、実施の形態２に係る回転子２０の製造方法は、第１積層体１１０および第２積層体１２０を、ダレ面１１４およびダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０の一方の端部である第１端部１３１側から、回転軸１３０にはめ込む。その点で、第１積層体１１０を、ダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込み、第２積層体１２０を、第２積層体１２０のダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第２端部１３２側から回転軸１３０にはめ込む、実施の形態１と相違する。
【００９８】
また、実施の形態２に係る回転子２０の詳細構成は、ダレ面１１４およびダレ面１２４が回転軸１３０の軸方向において同一方向を向いている。その点で、ダレ面１１４が第２端部１３２側を向いており、ダレ面１２４が第１端部１３１側を向いている、実施の形態１と相違する。
【００９９】
以下、上記相違点について、詳細に説明する。
【０１００】
なお、電動機および回転子の概略構成、積層体の製造方法、積層体の構成ならびに電動機および回転子の動作は、実施の形態１と略同様である。よって、ここでは説明を援用する。
【０１０１】
［２−１．回転子の製造方法］
図１５は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の製造方法を説明するための図である。
【０１０２】
回転軸１３０は、第１端部１３１および第２端部１３２を有している。
【０１０３】
まず、第２積層体１２０は、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。これにより、回転軸１３０が第２積層体１２０の軸孔１２３に圧入状態で挿入されることとなる。このとき、第２積層体１２０は、第１平面１２１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０に装着される。すなわち、第２積層体１２０は、ダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。
【０１０４】
次に、第１積層体１１０は、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。これにより、回転軸１３０が第１積層体１１０の軸孔１１３に圧入状態で挿入されることとなる。このとき、第１積層体１１０は、第１平面１１１側を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０に装着される。すなわち、第１積層体１１０は、ダレ面１１４を回転軸１３０に向けた姿勢で、第１端部１３１側から、回転軸１３０に装着される。
【０１０５】
すなわち、第１積層体１１０および第２積層体１２０を、それぞれダレ面１１４およびダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０の一方の端部である第１端部１３１側から回転軸１３０にはめ込む。このようにして、回転軸１３０の所定位置に第１積層体１１０と第２積層体１２０とを固着することで、鉄心２００（図１６参照）を形成する。
【０１０６】
このとき、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａと、交点１２２ｂとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に装着される。言い換えると、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ｂと、交点１２２ａとが重なるように、それぞれ回転方向において位置決めされ、回転軸１３０に固着される。
【０１０７】
すなわち、複数の積層体である第１積層体１１０および第２積層体１２０を準備し、第１積層体１１０と第２積層体１２０を回転子２０（図１６参照）の回転方向における角度を互いに異ならせて配置することで、鉄心２００を形成する。
【０１０８】
［２−２．回転子の詳細構成］
図１６は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の断面図である。図１７は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の図１６に示すＢＢｌを説明するための詳細断面図である。図１８は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の図１６に示すＢＢｃを説明するための詳細断面図である。図１９は、実施の形態２に係る電動機の回転子２０の図１６に示すＢＢｒを説明するための詳細断面図である。
【０１０９】
まず、第１積層体１１０と第２積層体１２０とで形成される鉄心２００の構成について説明する。
【０１１０】
図１６に示すように、第１積層体１１０および第２積層体１２０は、交点１１１ａが交点１２２ｂ、および交点１１１ｂが交点１２２ａと重なった状態で、回転軸１３０に固着されている。すなわち、第１積層体１１０は、回転子２０の回転方向において第２積層体１２０に対して反転状態で配置されている。言い換えると、本実施の形態でも、第１積層体１１０を構成するコア板１０ｃと第２積層体１２０を構成するコア板１０ｃとは、打ち抜き加工における幅方向の位置、すなわち図５Ａでの左右が互いに反対状態となって、第１積層体１１０と第２積層体１２０とが面接触するように、回転軸１３０に配置されている。
【０１１１】
このとき、交点１１２ａと交点１２１ｂとの間で規定される鉄心２００の厚みは、厚みＨａと厚みＨｂの和である。また、交点１１２ｂと交点１２１ａとの間で規定される鉄心２００の厚みも、厚みＨａと厚みＨｂの和である。すなわち、鉄心２００は、第１積層体１１０および第２積層体１２０がそれぞれ有している厚み偏差が相殺された状態で、二つの積層体から形成されている。その結果、鉄心２００の重心の回転軸１３０からの偏りは、鉄心を一つの積層体から構成した場合と比較して小さくなる。
【０１１２】
次に、軸孔１１３および軸孔１２３に対する、回転軸１３０の挿入状態の詳細について説明する。
【０１１３】
回転軸１３０は、軸孔１１３および軸孔１２３に圧入状態で挿入されている。
【０１１４】
図１７に示すように、第１積層体１１０のカエリ面１１５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。
【０１１５】
図１８に示すように、第１積層体１１０のダレ面１１４は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。また、第２積層体１２０のカエリ面１２５は、回転軸１３０の第１端部１３１側を向いている。
【０１１６】
図１９に示すように、第２積層体１２０のダレ面１２４は、回転軸１３０の第２端部１３２側を向いている。
【０１１７】
すなわち、第１積層体１１０のダレ面１１４と、第２積層体１２０のダレ面１２４とは、回転軸１３０の軸方向において同一方向を向いている。
【０１１８】
［２−３．効果等］
以上のように、本実施の形態における回転子２０において、軸孔１１３および軸孔１２３の端面には、ダレ面１１４およびダレ面１２４が形成されている。そして、複数の積層体のダレ面１１４およびダレ面１２４が、回転軸１３０の軸方向において同一方向を向いている。さらに、本実施の形態において、回転子２０は、次の製造方法で実現できる。すなわち、複数の積層体を、複数の積層体のダレ面１１４およびダレ面１２４を回転軸１３０に向けた姿勢で、回転軸１３０の一方の端部である第１端部１３１から回転軸１３０にはめ込む。このようにして、第１積層体１１０と第２積層体１２０とを回転軸１３０に固着することで鉄心２００を形成する。
【０１１９】
これにより、回転軸１３０に対し、ダレ面１１４およびダレ面１２４をガイドとして、回転軸１３０が第１積層体１１０および第２積層体１２０に対して挿入される。そのため、第１積層体１１０および第２積層体１２０を回転軸１３０にはめ込みやすい。
【０１２０】
さらに、第１積層体１１０および第２積層体１２０を、ともに第１端部１３１側から装着することができる。すなわち、複数の積層体を、一方向から装着することができる。そのため、回転子２０の製造工程を簡単にすることができる。
【０１２１】
なお、実施の形態１の変形例に係る第１積層体１７０および第２積層体１８０を、本実施の形態に適用することもできる。この場合においても、軸孔１７３および軸孔１８３と回転軸１３０との接触面積が小さくなり、挿入時の摩擦抵抗が小さくなる。そのため、第１積層体１７０および第２積層体１８０を回転軸１３０にさらに挿入しやすい。
【０１２２】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１および２を説明した。本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１および２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【０１２３】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【０１２４】
［１］実施の形態１および２において、複数の積層体は中心部に軸孔を有し、回転子は軸孔に挿入する回転軸を備えている。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。すなわち、本開示に係る回転子は、いわゆるインナーロータに限定されず、アウターロータでもよい。
【０１２５】
［２］実施の形態１および２において、回転軸は軸孔に圧入状態で挿入されている。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。回転軸は軸孔に圧入状態で挿入されていなくてもよい。
【０１２６】
［３］実施の形態１において、複数の積層体は、回転軸の第１端部に最も近い位置に配置される第１積層体と、回転軸の第２端部に最も近い位置に配置される第２積層体とを含む。軸孔の端面にはダレ面が形成されている。そして、第１積層体のダレ面が第２端部側を向いており、第２積層体のダレ面が第１端部側を向いている。また、実施の形態２においては、軸孔の端面にはダレ面が形成されている。そして、複数の積層体のダレ面が回転軸の軸方向において同一方向を向いている。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これらに限定されない。たとえば、第１端部に最も近い積層体である第１積層体のダレ面側が第１端部を向き、第２端部に最も近い積層体である第２積層体のダレ面側が第２端部を向くように配置されていてもよい。
【０１２７】
上記［１］から［３］の場合においても、所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備え、鉄心は積層体を複数有し、複数の積層体は回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されていればよい。この構成であれば、第１積層体および第２積層体がそれぞれ有する回転方向の重量バランスの偏りを、互いに打ち消しあうことができる。そして、回転方向の重量バランスの偏りを低減した鉄心を形成することができる。そのため、回転子は、その回転状態における振動を低減することができる。結果として、回転子は、その回転状態における騒音を低減することができる。
【０１２８】
［４］実施の形態１および２において、複数の積層体は第１積層体および第２積層体の二つの積層体のみからなる。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。鉄心は、積層体を３つ以上有していてもよい。そして、それぞれの積層体は、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されていればよい。
【０１２９】
［５］実施の形態１および２において、第１積層体および第２積層体は、カシメにより機械的に結合されている、しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。たとえば、コア板同士が接着剤で互いに結合されていてもよい。あるいは、コア板同士は積層体の状態で機械的に結合されていなくてもよく、回転子として組み合わされた状態において、機械的に一体化されていればよい。
【０１３０】
［６］実施の形態１および２において、回転子は、整流子電動機の回転子であるとして説明した。しかし、本開示に係る電動機の回転子は、これに限定されない。たとえば、巻線コイルや整流子を用いないブラシレスモータや誘導機に用いられる回転子であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
以上のように、本開示の一態様に係る電動機の回転子によれば、回転方向における重量バランスの偏りを低減することができる。
【０１３２】
そのため、特に高速回転で運転される家庭用掃除機や自動車用機器に搭載される電動機において、回転子の中心軸からの重心ずれに起因する振動を低減することができる。そのため、本開示の一態様に係る電動機の回転子は、低騒音や信頼性が要求される用途に有用である。
【符号の説明】
【０１３３】
１    電動機
１０，２０    回転子
１０ｃ，Ｃ    コア板
１１    固定子
１２    ハウジング
１２ａ    排気口
１３    ブラケット
１４    遠心ファン
１５    エアガイド
１６    ファンケース
１６ａ    吸気口
１７    軸受
１８    ブラシ
３１    界磁コア
３２    界磁巻線
１００，２００    鉄心
１０１    電機子
１１０，１７０    第１積層体（積層体）
１１０ｔ，１２０ｔ    トゥース（ティース）
１１１，１２１    第１平面
１１１ａ，１１１ｂ，１１２ａ，１１２ｂ，１２１ａ，１２１ｂ，１２２ａ，１２２ｂ    交点
１１２，１２２    第２平面
１１３，１２３，１７３，１８３    軸孔
１１４，１２４    ダレ面
１１５，１２５    カエリ面
１１６，１２６    カシメ
１２０，１８０    第２積層体（積層体）
１３０    回転軸
１３１    第１端部
１３２    第２端部
１４０    整流子
１４１    整流子片
１５０    巻線コイル
１６０    端板
１７６，１８６    切り欠き部
Ｂ    電動送風機
ＢＵＲ    カエリ
Ｄ    ダイ
Ｅ    電磁鋼板
Ｐ    パンチ
Ｒ    ロール
Ｓ    スタッカ
ＳＡＧ    ダレ
Ｓｃｕｔ    切断面
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備え、
前記鉄心は前記積層体を複数有し、
前記複数の積層体は回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて配置されている、
電動機の回転子。
【請求項２】
前記複数の積層体は中心部に軸孔を有し、
前記回転子は前記軸孔に挿入する回転軸を備えている、
請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項３】
前記回転軸は前記軸孔に圧入状態で挿入されている、
請求項２に記載の電動機の回転子。
【請求項４】
前記複数の積層体は、
前記回転軸の第１端部に最も近い位置に配置される第１積層体と、
前記回転軸の第２端部に最も近い位置に配置される第２積層体とを含み、
前記軸孔の端面にはダレ面が形成されており、
前記第１積層体の前記ダレ面が前記第２端部側を向いており、
前記第２積層体の前記ダレ面が前記第１端部側を向いている、
請求項２または３に記載の電動機の回転子。
【請求項５】
前記軸孔の端面にはダレ面が形成されており、
前記複数の積層体の前記ダレ面が前記回転軸の軸方向において同一方向を向いている、
請求項２または３に記載の電動機の回転子。
【請求項６】
前記軸孔に切り欠き部が設けられている、
請求項２から５のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
【請求項７】
前記複数の積層体は第１積層体および第２積層体の二つの積層体のみからなる、
請求項１から６のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
【請求項８】
前記第１積層体は、回転子の回転方向において前記第２積層体に対して反転状態で配置されている、
請求項７に記載の電動機の回転子。
【請求項９】
前記第１積層体のコア板の積層枚数は、前記第２積層体のコア板の積層枚数と等しい、
請求項７または８に記載の電動機の回転子。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の回転子と、
前記回転子と向い合う固定子と、を備えた、電動機。
【請求項１１】
所定の形状のコア板を積層して形成された積層体を有する鉄心を備えた電動機の回転子の製造方法であって、
前記積層体を複数準備し、
前記複数の積層体を、回転子の回転方向における角度を互いに異ならせて、配置することで前記鉄心を形成する、
電動機の回転子の製造方法。
【請求項１２】
前記複数の積層体は中心部に軸孔を有し、
前記回転子は前記軸孔に挿入する回転軸を備え、
前記複数の積層体は、
前記回転軸の第１端部に最も近い位置に配置される第１積層体と、
前記回転軸の第２端部に最も近い位置に配置される第２積層体と、を含み、
前記軸孔の端面にはダレ面が形成されている電動機の回転子の製造方法であって、
前記第１積層体を、前記第１積層体の前記ダレ面を前記回転軸に向けた姿勢で、前記第１端部側から前記回転軸に挿入し、
前記第２積層体を、前記第２積層体の前記ダレ面を前記回転軸に向けた姿勢で、前記第２端部側から前記回転軸に挿入することで前記鉄心を形成する、
請求項１１に記載の電動機の回転子の製造方法。
【請求項１３】
前記複数の積層体は中心部に軸孔を有し、
前記回転子は前記軸孔に挿入する回転軸を備え、
前記軸孔の端面にはダレ面が形成されている電動機の回転子の製造方法であって、
前記複数の積層体を、前記複数の積層体の前記ダレ面を前記回転軸に向けた姿勢で、前記回転軸の一方の端部から前記回転軸に挿入することで前記鉄心を形成する、
請求項１１に記載の電動機の回転子の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2018100936.tif 000023
【図２】
2018100936.tif 000024
【図３】
2018100936.tif 000025
【図４】
2018100936.tif 000026
【図５Ａ】
2018100936.tif 000027
【図５Ｂ】
2018100936.tif 000028
【図６】
2018100936.tif 000029
【図７】
2018100936.tif 000030
【図８】
2018100936.tif 000031
【図９】
2018100936.tif 000032
【図１０】
2018100936.tif 000033
【図１１】
2018100936.tif 000034
【図１２】
2018100936.tif 000035
【図１３】
2018100936.tif 000036
【図１４】
2018100936.tif 000037
【図１５】
2018100936.tif 000038
【図１６】
2018100936.tif 000039
【図１７】
2018100936.tif 000040
【図１８】
2018100936.tif 000041
【図１９】
2018100936.tif 000042
【国際調査報告】
2018100936.tif 000043
2018100936.tif 000044
2018100936.tif 000045
2018100936.tif 000046