(57)【要約】【課題】ロータシャフトに焼嵌め固定されたロータコアの積層鋼板の座屈を抑制する。【解決手段】回転電機のロータ１６は、回転可能に支持されるロータシャフト１２と、中心部にシャフト穴１５を有し、このシャフト穴１５に挿入されたロータシャフト１２の周囲に焼嵌めにより締め付け固定される積層鋼板体からなるロータコア１４とを備える。そして、ロータシャフト１２は、ロータコア１４のシャフト穴内周部との接触領域のうちロータコア１４の軸方向端部領域２４ａ，２４ｂに対応する位置に締め代緩和部３０を有する。【選択図】図１
2013074736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機のロータであって、
回転可能に支持されるロータシャフトと、
中心部にシャフト穴を有し、該シャフト穴に挿入された前記ロータシャフトの周囲に焼嵌めにより締め付け固定される積層鋼板体からなるロータコアと、を備え、
前記ロータシャフトは、前記ロータコアのシャフト穴内周部との接触領域のうち前記ロータコアの軸方向端部領域に対応する位置に締め代緩和部を有する、
回転電機のロータ。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機のロータにおいて、
前記ロータシャフトの締め代緩和部は、前記ロータコアの軸方向中央領域に対応する位置での前記ロータシャフトの外径よりも直径が小さい小径部によって構成される、回転電機のロータ。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機のロータにおいて、
前記小径部は、軸方向外側へ向かって次第に小径となるテーパ部として形成されている、回転電機のロータ。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電機のロータにおいて、
前記軸方向両側のテーパ部は、前記ロータコアの軸方向端部領域にある積層鋼板の径方向外方部分がそれぞれ軸方向中央側へ座屈によって倒れるように傾斜されている、回転電機のロータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回転電機のロータにおいて、
前記ロータシャフトの締め代緩和部は前記ロータコアの軸方向両側の端部領域に対応してそれぞれ設けられ、前記ロータシャフトが連結される動力伝達機構側にある締め代緩和部がその反対側の締め代緩和部よりも締め代緩和量が大きく設定されている、回転電機のロータ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のロータと、
前記ロータコアの周囲に所定ギャップを隔てて設けられたステータと、
を備える回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のロータに係り、特に、積層鋼板体からなるロータコアが焼嵌めによってロータシャフトに固定されてなる回転電機のロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転可能に支持されたロータシャフトの外周上に積層鋼板体からなるロータコアが固定されてなるロータと、ロータの周囲に所定ギャップを隔てて設けられるステータとを備える回転電機が知られている。
【０００３】
上記ロータコアは、一般に、薄い電磁鋼板を打ち抜き加工したものを多数枚積層してカシメ、溶接等によって一体に連結して構成されている。また、ロータコアの中心部にはシャフト穴が鋼板積層方向に一致する軸方向に貫通して形成されている。このシャフト穴にロータシャフトが貫通して挿入されることによって、ロータコアがロータシャフト上に固定されることになる。
【０００４】
例えば、特許文献１（実開昭６１−６５８３９号公報）には、積層鋼板に軸を圧入により貫通して回転子を構成する電動機において、積層鋼板に一方に凹部を形成し他方に凸部を形成して隣接する鋼板に嵌合させて積層し、貫通される軸の貫通部分の１／２〜１／４程度にテーパーを形成した電動機が開示されている。この電動機では、積層鋼板が挿入される方向に向かって先細りとなるテーパーを軸に形成することによって、積層鋼板からなる回転子鉄心の圧入に要する力を小さくすることができ、圧入による軸の曲がりといった問題を解消できる、と記載されている。また、テーパーを回転鉄心の軸穴の１／２〜１／４程度に形成することで、回転子鉄心の一端側において軸と軸穴との間に隙間が形成されて軸に対する回転子鉄心の結合力がないことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−６５８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、積層鋼板からなるロータコアを焼嵌めによってロータシャフトに固定することがある。この場合、ロータコアを加熱することによってシャフト穴を拡径させ、この状態でシャフトを貫通させて挿入する。そして、ロータコアの冷却によってシャフト穴が縮径すると、シャフト穴の内周部がロータシャフト上に締め付けられてロータコアがロータシャフトに固定されるものである。
【０００７】
このように焼嵌めによってロータコアをロータシャフトに固定する場合には、大きな圧入力やそのための設備が必要なく、ロータシャフトの曲がりや表面削れによる金属粉の発生といった問題がなく好適である。
【０００８】
一方、焼嵌め固定のロータを用いた回転電機においては、ロータコアが軸方向一方側へ倒れるといった現象が発生することがあった。その様子を、図６を参照して説明する。
【０００９】
図６は、回転電機５０について中心軸Ｘを境界として径方向の半分だけを概略的に示す断面図である。回転電機１０は、ロータシャフト１２ａおよびロータコア１４を含むロータ１６と、ロータ１６の周囲に所定幅のギャップＧを隔てて配置されるステータ１８とを備える。
【００１０】
ステータ１８は、円環状に打ち抜き加工された電磁鋼板を多数枚積層して、カシメ、溶接等により一体に連結されてなる略円筒状のステータコア２０と、ステータコア２０の内周部に径方向内側へ向かって突設され且つ周方向に均等配置された複数のティース部に巻装されたステータコイル２２とを備える。ステータコイル２２の軸方向両側部分であるコイルエンド部２３がステータコア２０の軸方向端面から外側へそれぞれ突出している。
【００１１】
ロータシャフト１２ａは、中空状の丸形金属棒材から形成されている。このロータシャフト１２ａは、軸方向に亘って一様な肉厚ｔ１を有している。
【００１２】
また、ロータシャフト１２ａは、その両端部分が図示しないケースに取り付けられた軸受部材によって回転可能にそれぞれ支持されている。そして、ケースから突出したロータシャフト１２ａの一端部が、例えばギヤ列、プーリ等の回転対象物を含む動力伝達機構１００に連結されている。これにより、回転電機５０が電動機として用いられてロータシャフト１２ａの一端部１３ａから動力伝達機構１００に動力が出力されるとき、あるいは、回転電機５０が発電機として用いられて動力伝達機構１００からロータシャフト１２ａの一端部１３ａに動力が入力されるとき、矢印Ｔで示すようなねじりトルクが作用することになる。以下、このようなねじりトルクが作用する軸方向一方側をねじり側または負荷側ということがある。
【００１３】
ロータコア１４もまた、ステータコア２０と同様に、中心穴を有する円板状にそれぞれ打ち抜き加工された多数枚の電磁鋼板を積層して、カシメ、溶接等により一体に連結された積層鋼板体からなっている。ロータコア１４の中心には、上記中心穴が連なった貫通孔であるシャフト穴１５が形成されている。
【００１４】
ロータコア１４のシャフト穴１５には、ロータシャフト１２ａが貫通して挿入されている。ロータコア１４は、上記のように焼嵌めによりロータシャフト１２ａ上の所定位置に固定されている。具体的には、ロータコア１４を加熱してシャフト穴１５を拡径させ、その状態でロータシャフト１２ａを所定位置まで挿入する。そして、ロータコア１４を冷却してシャフト穴１５を縮径させる。これにより、シャフト穴１５の内周部がロータシャフト１２ａ上に締め付けられて、ロータコア１４がロータシャフト１２ａ上に固定される。
【００１５】
ロータコア１４の外周面近傍の内部には、図示しない永久磁石が周方向に均等配置で埋設されている。永久磁石は、ロータコア１４に形成された磁石挿入穴に軸方向から挿入されて、その後、磁石挿入穴内にモールド樹脂を充填することによって固定される。なお、焼嵌め時の加熱によって永久磁石が消磁することが懸念される場合、永久磁石の取り付けはロータコア１４をロータシャフト１２ａに固定した後に行ってもよい。
【００１６】
ロータコア１４の軸方向寸法は、ステータコア２０の軸方向寸法と同一に形成されている。これにより、回転電機５０として組立てられたときに、ロータコア１４およびステータコア２０の各軸方向位置が完全に一致するように配置される。
【００１７】
しかし、回転電機５０が駆動されて使用されるとき、図６に示すようにロータコア１４の径方向外方部分がねじれ側に倒れ変形が生じることがあった。このような倒れ変形が発生する原因を、ロータコア１４の変形具合及びロータシャフト１２ａの表面状態を観察して調べたところ、ロータコア１４の端部領域２４ａ，２４ｂに位置する積層鋼板の径方向内方側部分において座屈が生じているために起きていることがわかった。
【００１８】
これは、焼嵌めされたロータコア１４のシャフト穴内周部による締め付け力によって中空のロータシャフト１２ａが略鼓状に撓むことにより、ロータシャフト１２ａに対するシャフト穴１５の内周部の面圧または押圧力が、上記ロータコア１４の軸方向端部領域２４ａ，２４ｂで過度に大きくなっているためであることが明らかになった。このことは、シミュレーション解析による応力分析によっても確認することができた。
【００１９】
また、上記ねじれ側の端部領域２４ａでは、ロータシャフト１２ａに加わるねじりトルクＴによる応力も相まって作用することにより、ねじり側端部領域２４ａの積層鋼板に作用する応力が反対側の端部領域２４ｂと比べても大きくなっていることも判明した。
【００２０】
なお、図６においては、ロータコア１４の倒れ変形を視認しやすくするために誇張して示されていることに留意されたい。
【００２１】
上記のような積層鋼板の座屈による倒れ変形がロータコア１４に生じると、ステータコア２０に対して正確に対向した位置から距離ｓだけずれることになる。そうすると、回転電機５０の出力低下につながることになる。
【００２２】
本発明は、上記のような知見に基づいてなされてもので、その目的は、ロータシャフトに焼嵌め固定されたロータコアの積層鋼板の座屈を抑制することができる回転電機のロータおよびこれを用いた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】
【００２３】
本発明に係る回転電機のロータは、回転可能に支持されるロータシャフトと、中心部にシャフト穴を有し、該シャフト穴に挿入された前記ロータシャフトの周囲に焼嵌めにより締め付け固定される積層鋼板体からなるロータコアと、を備え、前記ロータシャフトは、前記ロータコアのシャフト穴内周部との接触領域のうち前記ロータコアの軸方向端部領域に対応する位置に締め代緩和部を有するものである。
【００２４】
本発明に係る回転電機のロータにおいて、前記ロータシャフトの締め代緩和部は、前記ロータコアの軸方向中央領域に対応する位置での前記ロータシャフトの外径よりも直径が小さい小径部によって構成されてもよい。
【００２５】
この場合、前記小径部は、軸方向外側へ向かって次第に小径となるテーパ部として形成されてもよい。また、前記軸方向両側のテーパ部は、前記ロータコアの軸方向端部領域にある積層鋼板の径方向外方部分がそれぞれ軸方向中央側へ座屈によって倒れるように傾斜されていてもよい。
【００２６】
さらに、本発明に係る回転電機のロータにおいて、前記ロータシャフトの締め代緩和部は前記ロータコアの軸方向両側の端部領域に対応してそれぞれ設けられ、前記ロータシャフトが連結される動力伝達機構側にある締め代緩和部がその反対側の締め代緩和部よりも締め代緩和量が大きく設定されていてもよい。
【００２７】
本発明の別態様である回転電機は、上記いずれかの構成のロータと、前記ロータコアの周囲に所定ギャップを隔てて設けられたステータとを備える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る回転電機のロータは、ロータシャフトが、積層鋼板体からなるロータコアのシャフト穴内周部と接触する領域のうちロータコアの軸方向端部領域に対応する位置に締め代緩和部を有している。このため、ロータシャフトに焼嵌めされたロータコアにおいて、軸方向端部領域にある積層鋼板のシャフト穴の内周部がロータシャフトを締め付ける締め代が小さくなる。その結果、ロータコアの固定後に上記端部領域の積層鋼板に作用する応力を低減できる。したがって、ロータシャフトに焼嵌めされた積層鋼板体からなるロータコアの座屈による軸方向の倒れ変形を抑制することができ、回転電機の出力特性を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る一実施の形態である回転電機のロータを備える回転電機を、径方向半分だけで示す部分断面図である。
【図２】ロータシャフトの変形例を示す、図１と同様の図である。
【図３】ロータコアの座屈による倒れ変形を説明するための図であり、（ａ）は１枚の電磁鋼板のシャフト穴の内周部がロータシャフトに接触している様子を示す拡大図、（ｂ）は上記１枚の電磁鋼板が座屈している様子を示す図、（ｃ）はロータコアが座屈により倒れ変形した様子を示す図である。
【図４】ロータコアのねじれ側端部領域とその反対側端部領域とで座屈により倒れ変形する方向が異なっている様子を示す図である。
【図５】ロータコアを構成する電磁鋼板に作用する応力を解析した結果を示すグラフである。
【図６】鋼板積層体からなるロータコアが焼嵌めによってロータシャフトに固定されたときにロータコアが座屈によって倒れ変形している様子を示す、回転電機の径方向半分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明に係る実施の形態（以下、実施形態という）について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
【００３１】
図１は、本実施形態のロータを備えた回転電機１０を、径方向の半分だけで示す部分断面図である。この回転電機１０の構成は、ロータシャフト１２を除いて上述した回転電機５０と同じである。したがって、ここでは主としてロータシャフト１２について詳しく説明することとし、それ以外については同一の部材および要素に同一の参照符号を付して重複する説明を省略することがある。
【００３２】
なお、図１では、シャフト形状を見やすくするためにロータコア１４のシャフト穴１５の内周部とロータシャフト１２との間に隙間をあけて描いているが、実際には、ロータシャフト１２に焼嵌めされたロータコア１４のシャフト穴１５の内周部は軸方向に亘ってロータコア１４の外周面上に接触している。
【００３３】
本実施形態のロータ１６は、中空状の丸形金属棒材から形成されているロータシャフト１２と、このロータシャフト１２の外周面に焼嵌めにより固定されたロータコア１４とを備える。図１のロータシャフト１２においては、左側がねじり側端部１３ａであり、右側がその反対側の端部１３ｂである。
【００３４】
ロータコア１４は、中心穴を有する円板状にそれぞれ打ち抜き加工された多数枚の電磁鋼板１９ａ，１９ｂ，１９ｃを積層して、カシメ、溶接等により一体に連結された積層鋼板体からなっている。ロータコア１４の中心には、上記中心穴が連なった貫通孔であるシャフト穴１５が形成されている。
【００３５】
ロータコア１４のシャフト穴１５には、ロータシャフト１２が貫通して挿入されている。ロータコア１４は、上記のように焼嵌めによりロータシャフト１２上の所定位置に固定されている。具体的には、ロータコア１４を加熱してシャフト穴１５を拡径させ、その状態でロータシャフト１２を所定位置まで挿入する。そして、ロータコア１４を冷却してシャフト穴１５を縮径させる。これにより、シャフト穴１５の内周部がロータシャフト１２上に締め付けられて、ロータコア１４がロータシャフト１２に固定される。
【００３６】
ロータコア１４は、軸方向に関して、ねじり側の端部領域２４ａと、その反対側の端部領域２４ｂと、その間の中央領域２４ｃとを有する。ねじり側端部領域２４ａは複数枚の電磁鋼板１９ａによって構成され、反対側端部領域２４ｂは複数枚の電磁鋼板１９ｂによって構成され、中央領域２４ｃは多数枚の電磁鋼板１９ｃによって構成されている。
【００３７】
ロータシャフト１２は、ロータコア１４のシャフト穴１５の内周部との接触領域のうち、ねじり側端部領域２４ａおよび反対側端部領域２４ｂに対応する位置に締め代緩和部３０を有する。具体的には、これらの締め代緩和部３０は、ロータコア１４の中央領域２４ｃに対応する位置でのロータシャフト１２の外径よりも直径が小さい小径部によって構成されている。
【００３８】
詳しくは、ロータシャフト１２の締め代緩和部３０は、軸方向外側（すなわち中央領域から離れる側）に向かって次第に小径となるテーパ部として形成されている。このテーパ部は、図１に示すように断面で直線状の該表面を有して形成されてもよいし、あるいは、径方向外側へ向かって凸状をなす湾曲面からなる外表面を有して形成されてもよい。
【００３９】
より詳しくは、ロータシャフト１２の中央領域２４ｃにおけるシャフト肉厚ｔ１に対して、各端部領域２４ａ，２４ｂにおける軸方向最も外側位置、すなわちロータコア１４の軸方向端面に対向する位置でのシャフト肉厚ｔ２が寸法ｄ１だけ薄くなるようにテーパ部が形成されている。これにより、ロータコア１４が焼嵌めにより固定されるときの締め付け代が、中央領域２４ｃに比べて端部領域２４ａ，２４ｂでは最大で寸法ｄ１だけ緩和または低減されている。この寸法ｄ１は半径分での締め代緩和量であるので、直径分での締め代緩和量の寸法２×ｄ１となる。
【００４０】
上記寸法ｄ１は、ロータシャフト１２に対するロータコア１４の固定力（締め付け力）、ロータシャフト１２に作用するねじりトルクＴの大きさ等を勘案して設定されるものであるが、例えば１０〜数十μｍ程度とすることができる。この程度の寸法段差は、ロータシャフト１２の製造時に、テーパ部を有する砥石を回転するシャフト外面に押し当てて研磨することによって簡単に形成することができ、コスト押し上げ効果は無視できる程度に小さい。
【００４１】
このように本実施形態におけるロータシャフト１２は、ロータコア１４の軸方向端部域２４ａ，２４ｂに対応する位置に締め代緩和部３０が設けられているので、ロータコア１４が焼嵌めされたときのシャフト穴１５の内周部による締め付け力を低減することができる。その結果、ロータシャフト１２に対するシャフト穴１５の内周部の面圧または押圧力がロータコア１４の端部領域２４ａ，２４ｂで、特にねじり応力が相まって作用するねじり側端部領域２４ａで過度に大きくなるのを防止でき、ロータコア１４によるシャフト締め付け力を軸方向に亘って平準化できる。したがって、ロータシャフト１２に対するロータコア１４の焼嵌めによる固定をより堅固に行うことができるとともに、端部領域２４ａ，２４ｂにおけるロータシャフト１２の外表面の微視的なつぶれ及びちぎれ等の磨耗を低減できる。
【００４２】
なお、上記においては締め代緩和部３０をテーパ部として締め代緩和量が軸方向外側へ向かって次第に大きくなるように形成したが、これに限定されるものではなく、端部領域２４ａ，２４ｂと中央領域２４ｃとの境界において締め代緩和量ｄ１に相当する段差をもって締め代緩和部が形成されてもよい。
【００４３】
また、上記においてはロータシャフト１２の外部形状を異ならせて軸方向中央領域２４ｃにおけるたわみを吸収したが、外径を均一としつつ内部形状を異ならせて剛性を変えてもよい。例えば、軸方向中央領域２４ｃに対応する位置でロータシャフトの肉厚が内部側に膨出して厚くされることによって高剛性部分としてもよいし、あるいは、図２に示すように中実の支持部分を設けて高剛性部分としてもよい。
【００４４】
図３は、ロータコアの座屈による倒れ変形を説明するための図であり、（ａ）は１枚の電磁鋼板のシャフト穴の内周部がロータシャフトに接触している様子を示す拡大図、（ｂ）は上記１枚の電磁鋼板が座屈している様子を示す図、（ｃ）はロータコアが座屈により倒れ変形した様子を示す図である。
【００４５】
ロータコア１４を構成する全ての電磁鋼板１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、打ち抜き方向を揃えた状態で積層されて連結固定されている。図３（ａ）に示す例では、電磁鋼板の打ち抜き方向は矢印Ｐで示されている。ここでは、ねじり側端部領域２４ａを構成する複数枚の電磁鋼板１９ａのうち１枚だけを拡大して示している。
【００４６】
電磁鋼板１９ａは、シャフト穴１５に相当する貫通孔１５ａが打ち抜かれるとき打ち抜き方向後方（図３中の右側）へ引きちぎられるように破断する。符号３２は、その破断時に貫通孔１５ａの内周縁部に形成されるバリを示している。そのため、貫通孔１５ａの内周部におけるロータシャフト１２ａとの接触面の幅が電磁鋼板１９ａの板厚に対して打ち抜き方向前方側（図３中の左側）に寄った位置となっている。これにより、焼嵌めされたときの締め付け力の反力として径方向外側への押圧力Ｒが電磁鋼板１９ａの板厚中心線Ｃよりも負荷側に片寄って作用することになる。
【００４７】
そして、上述したように電磁鋼板１９ａに片寄って作用する押圧力Ｒが過度に大きくなると、図３（ｂ）に示すように、電磁鋼板１９ａの径方向内方部分に座屈が発生する。この座屈では、径方向外側に向かって電磁鋼板１９ａが一旦右方向に曲がってから左方向へ屈折した状態となる。なお、図３（ｂ）中の符号３４は、永久磁石を固定するモールド樹脂や電磁鋼板間のカシメ連結部が閊（つか）えとなっていることを模式的に示している。このような閊えがあることによって座屈が生じやすくなっていると考えられる。
【００４８】
ロータコア１４の中央領域２４ｃでは、ねじり側端部領域２４ａおよび反対側端部領域２４ｂに比べてロータシャフト１２ａからの押圧力がそれほど大きくならないため、各領域２４ｃに含まれる電磁鋼板１９ｃだけでは座屈するまでには至らないかもしれない。しかし、全ての電磁鋼板１９ａ，１９ｂ，１９ｃの打ち抜き方向は揃えられているため、電磁鋼板１９ｃについてもロータシャフト１２ａからの押圧力が板厚中心線Ｃに対してねじり側に片寄って作用することは同じであり、座屈が生じているか或いは生じやすい状態にあるといえる。
【００４９】
したがって、図３（ｃ）に示すように、中央領域２４ｃに位置する電磁鋼板１９ｃもまた、カシメおよびモールド樹脂３４によってねじり側端部領域２４ａの電磁鋼板１９ａと一体連結されているために、電磁鋼板１９ａの座屈により軸方向に引っ張られることと、電磁鋼板１９ｂの座屈により軸方向に押されることによって、ロータコア１４全体について負荷側への倒れ変形が生じるものと推察される。
【００５０】
図４は、本実施形態におけるロータ１６において、ロータコア１４のねじれ側端部領域２４ａと反対側端部領域２４ｂとで座屈により倒れ変形する方向が異なっている様子を示す図である。なお、図４の中央に示されるロータコア１４は、見やすくして理解を容易にするために中央領域２４ｃと端部領域２４ａ，２４ｂとの間に隙間をあけて示されているが、実際には全ての電磁鋼板１９ａ，１９ｂ，１９ｃは隙間なく密接して連結されている。
【００５１】
本実施形態のロータ１６におけるロータシャフト１２では、ロータコア１４のねじり側端部領域２４ａに対応する位置に締め代緩和部３０がテーパ面として形成されている。そのため、ねじり側端部領域２４ａに位置する電磁鋼板１９ａについては、図４中に左側に示すように、ロータシャフト１２との接触面すなわちテーパ面からの押圧力Ｒａが板厚中心線Ｃに対して右側にずれることになる。これにより、ねじり側端部領域２４ａの電磁鋼板１９ａの座屈による倒れ方向が中央領域２４ｃおよび反対側端部領域２４ｂに位置する電磁鋼板１９ｃ，１９ｂの倒れ方向とは逆方向となる。すなわち、ねじり側端部領域２４ａの電磁鋼板１９ａの径方向外方部分は、座屈により軸方向中央側へ倒れ変形する方向に電磁鋼板１９ｃ，１９ｂを押すことになる。したがって、ロータコア１４全体について見ると、座屈による倒れ変形を抑制する効果がある。
【００５２】
上述したように本実施発明のロータ１６は、ロータシャフト１２が、電磁鋼板１９ａ，１９ｂ，１９ｃの積層体からなるロータコア１４のシャフト穴１５の内周部と接触する領域のうちロータコア１４の端部領域２４ａ，２４ｂに対応する位置に締め代緩和部３０を有している。このため、ロータシャフト１２に焼嵌めされたロータコア１４において、端部領域２４ａ，２４ｂにある電磁鋼板１９ａ，１９ｂのシャフト穴１５の内周部がロータシャフト１２を締め付ける締め代が小さくなる。その結果、ロータコア１４の固定後に上記端部領域２４ａ，２４ｂの電磁鋼板１９ａ，１９ｂに作用する径方向の押圧力および周方向の引っ張り応力を低減できる。したがって、ロータシャフト１２に焼嵌めされたロータコア１４の座屈による軸方向の倒れ変形を抑制することができ、回転電機１０の出力特性を良好に維持することができる。
【００５３】
図５は、ロータコア１４を構成する電磁鋼板に作用する応力を解析した結果を示すグラフである。このグラフでは、横軸に軸方向位置（ｍｍ）、縦軸に電磁鋼板に作用する応力（ＭＰａ）がとってある。横軸において「０」はロータコア１４のねじり側端面位置に相当し、グラフ中の最も右側にプロットされている点がロータコア１４の反対側端面位置に相当する。そして、電磁鋼板の降伏点が横方向の実線で示されている。
【００５４】
図５に示すように、本実施形態のロータ１６では、図６に示す従来構成に比べて、軸方向中央領域２４ｃにおける電磁鋼板１９ｃ内の応力が大きくなる一方、端部領域２４ａ，２４ｂに位置する電磁鋼板１９ａ，１９ｂ内の応力が小さくなり、ロータコア１４の軸方向に亘って応力が概ね平準化されていることが確認できた。
【００５５】
ここで、ねじり側端部領域２４ａに位置する電磁鋼板１９ａの応力は、降伏点を若干下回る程度に低減されているが、他の領域２４ｂ，２４ｃの電磁鋼板１９ｂ，１９ｃと比べると高い水準にあることがわかる。したがって、ねじり側端部領域２４ａに対応する締め代緩和部３０の締め代緩和量を反対側端部領域２４ｂにおけるそれよりも大きく設定して、電磁鋼板１９ａに作用する応力をさらに低減してもよい。これにより、ロータコア１４の軸方向全体について電磁鋼板に作用する応力をさらに平準化することができる。
【００５６】
なお、本発明に係る回転電機のロータは、上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、種々の改良および変更が可能である。
【００５７】
例えば、上記においてはロータコア１４の軸方向両側の端部領域２４ａ，２４ｂにそれぞれ対応する位置に締め代緩和部３０を設けたが、ねじり側端部領域２４ａに対応する軸方向一方側の端部領域だけに締め代緩和部を設けてもよい。これによっても、図５のグラフに示すように電磁鋼板１９ａにおいてかなりの応力緩和が可能であり、ロータコアの座屈による倒れ変形を抑制する効果がある。
【符号の説明】
【００５８】
１０，５０  回転電機、１２，１２ａ  ロータシャフト、１３ａ  一端部またはねじり側端部、１３ｂ  反対側端部、１４  ロータコア、１５  シャフト穴、１５ａ  貫通孔、１６  ロータ、１８  ステータ、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ  電磁鋼板、２０  ステータコア、２２  ステータコイル、２３  コイルエンド部、２４ａ  ねじり側端部領域、２４ｂ  反対側端部領域、２４ｃ  軸方向中央領域、３０  締め代緩和部、３２  バリ、３４  モールド樹脂またはカシメ連結部、１００  動力伝達機構、Ｃ  板厚中心線、ｄ１  寸法または締め代緩和量、Ｇ  ギャップ、Ｐ  打ち抜き方向、Ｒ，Ｒａ，Ｒｂ  押圧力、Ｔ  ねじりトルク、ｔ，ｔ１，ｔ２  肉厚、Ｘ  中心軸。
【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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