(57)【要約】【課題】積層コアを他部材に圧入により固定する際に、積層コアに加わる応力を最小限に抑えて磁気特性の低下を防止しながら確実に固定する。【解決手段】ロータコア１２の内周面１２ａは、周方向において断続的に形成され、且つ複数の鋼板の積層方向に延びる複数のコア凸部１５）を有し、ロータシャフト１３の外周面１３ａは、積層方向において断続的に形成された複数のシャフト凸部１７を有し、ロータコア１２の内周面１２ａがロータシャフト１３の外周面１３ａに圧入される際に、コア凸部１５は、シャフト凸部１７を塑性変形させてロータシャフト１３の外周面１３ａの表面よりも内側に入り込んでおり、シャフト凸部１７は、積層方向に直交する平面に対して所定角度傾斜して延びる。【選択図】図１
2013243865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁路を構成する積層コアを他部材に圧入により固定する圧入固定構造であって、
前記積層コアは、複数の鋼板を積層して構成されており、
前記他部材は、前記積層コアの径方向端面が圧入される被圧入面を有し、
前記積層コアの前記径方向端面は、周方向において断続的に形成され、且つ前記複数の鋼板の積層方向に延びる複数のコア凸部を有し、
前記他部材の前記被圧入面は、前記積層方向において断続的に形成された複数の他部材凸部を有し、
前記積層コアの前記径方向端面が前記他部材の前記被圧入面に圧入される際に、前記コア凸部は、前記他部材凸部を塑性変形させて前記他部材の前記被圧入面の表面よりも内側に入り込んでおり、
前記他部材凸部は、前記積層方向に直交する平面に対して所定角度傾斜して延びる
ことを特徴とする圧入固定構造。
【請求項２】
前記他部材凸部は、前記積層方向に直交する平面において一個形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の圧入固定構造。
【請求項３】
前記他部材凸部の前記積層方向に直交する平面に対する傾斜角をθ、
隣接する前記コア凸部のピッチをＰｃ、
前記鋼板の厚みをｔ、
前記コア凸部の周方向の幅をＷｃ、
とすると、
Ｐｃ−Ｗｃ＜ｔ／ｔａｎθ
を満たすことを特徴とする請求項２に記載の圧入固定構造。
【請求項４】
前記他部材凸部は、前記積層方向に直交する平面において複数個形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の圧入固定構造。
【請求項５】
前記他部材凸部の前記積層方向に直交する平面に対する傾斜角をθ、
隣接する前記他部材凸部のピッチをＰｓ、
前記鋼板の厚みをｔ、
前記コア凸部の周方向の幅をＷｃ、
とすると、
Ｗｃ＞Ｐｓ／ｓｉｎθ−ｔ／ｔａｎθ
を満たすことを特徴とする請求項４に記載の圧入固定構造。
【請求項６】
Ｗｃ＞Ｐｓ／ｓｉｎθ
を満たすことを特徴とする請求項５に記載の圧入固定構造。
【請求項７】
前記他部材凸部の前記積層方向に直交する平面に対する傾斜角をθ、
隣接する前記他部材凸部の頂部のピッチをＰｓ、
前記鋼板の厚みをｔ、
前記コア凸部の周方向の幅をＷｃ、
前記コア凸部と、隣接する前記コア凸部との間のピッチをＰｃ
とすると、
Ｗｃ≦Ｐｓ／ｓｉｎθ−ｔ／ｔａｎθ
を満たし、且つ
Ｐｃ≠（Ｐｓ／ｓｉｎθ）×Ｎ、  但しＮ＝１，２，３・・・
を満たすことを特徴とする請求項４に記載の圧入固定構造。
【請求項８】
前記積層コアは、周方向に分割された複数の分割コアが連結されて構成されており、
前記分割コアの数をＭ、
前記他部材凸部の前記積層方向に直交する平面に対する傾斜角をθ、
隣接する前記他部材凸部のピッチをＰｓ、
前記積層コアの前記径方向端面の半径をＲ、
とすると、
Ｐｓ／ｓｉｎθ＜２πＲ／Ｍ
を満たす
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の圧入固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁路を構成する積層コアを他部材に圧入により固定する圧入固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層鋼板よりなる固定子コアの外周部に沿って複数の締付け応力緩衝穴を設け、この固定子コアの外周面を環状の胴シェルの内周面に圧入あるいは焼き嵌めにより固定するものが、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１５５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載されたものは、固定子コアの外周面が略全面に亙って胴シェルの内周面に圧入あるいは焼き嵌めにより固定されるので、応力緩衝穴を形成しただけでは固定子コアの残留応力を充分に軽減することが難しく、固定子コアの磁気特性が低下してしまう問題があった。しかも、固定子コアの外周面および胴シェルの内周面は共に円形断面であるため、圧入あるいは焼き嵌めの締め代を充分に確保しないと固定子コアおよび胴シェルが相対回転してしまう可能性があった。
【０００５】
本発明は前述した課題に鑑みてなされたものであり、積層コアを他部材に圧入により固定する際に、積層コアに加わる応力を最小限に抑えて磁気特性の低下を防止しながら確実に固定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、
磁路を構成する積層コア（例えば、後述の実施形態におけるロータコア１２、ステータコア２０）を他部材（例えば、後述の実施形態におけるロータシャフト１３、ステータホルダ２１）に圧入により固定する圧入固定構造であって、
前記積層コアは、複数の鋼板を積層して構成されており、
前記他部材は、前記積層コアの径方向端面（例えば、後述の実施形態におけるロータコアの内周面１２ａ、ステータコアの外周面２０ａ）が圧入される被圧入面（例えば、後述の実施形態におけるロータシャフトの外周面１３ａ、ステータホルダの内周面２１ａ）を有し、
前記積層コアの前記径方向端面は、周方向において断続的に形成され、且つ前記複数の鋼板の積層方向に延びる複数のコア凸部（例えば、後述の実施形態におけるコア凸部１５）を有し、
前記他部材の前記被圧入面は、前記積層方向において断続的に形成された複数の他部材凸部（例えば、後述の実施形態におけるシャフト凸部１７）を有し、
前記積層コアの前記径方向端面が前記他部材の前記被圧入面に圧入される際に、前記コア凸部は、前記他部材凸部を塑性変形させて前記他部材の前記被圧入面の表面よりも内側に入り込んでおり、
前記他部材凸部は、前記積層方向に直交する平面に対して所定角度傾斜して延びる
ことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、
前記他部材凸部は、前記積層方向に直交する平面において一個形成されている
ことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載された発明は、請求項２の構成に加えて、
前記他部材凸部の前記積層方向に直交する平面に対する傾斜角をθ、
隣接する前記コア凸部のピッチをＰｃ、
前記鋼板の厚みをｔ、
前記コア凸部の周方向の幅をＷｃ、
とすると、
Ｐｃ−Ｗｃ＜ｔ／ｔａｎθ
を満たすことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、
前記他部材凸部は、前記積層方向に直交する平面において複数個形成されている
ことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に記載された発明は、請求項４の構成に加えて、
前記他部材凸部の前記積層方向に直交する平面に対する傾斜角をθ、
隣接する前記他部材凸部のピッチをＰｓ、
前記鋼板の厚みをｔ、
前記コア凸部の周方向の幅をＷｃ、
とすると、
Ｗｃ＞Ｐｓ／ｓｉｎθ−ｔ／ｔａｎθ
を満たすことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載された発明は、請求項５の構成に加えて、
Ｗｃ＞Ｐｓ／ｓｉｎθ
を満たすことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に記載された発明は、請求項４の構成に加えて、
前記他部材凸部の前記積層方向に直交する平面に対する傾斜角をθ、
隣接する前記他部材凸部の頂部のピッチをＰｓ、
前記鋼板の厚みをｔ、
前記コア凸部の周方向の幅をＷｃ、
前記コア凸部と、隣接する前記コア凸部との間のピッチをＰｃ
とすると、
Ｗｃ≦Ｐｓ／ｓｉｎθ−ｔ／ｔａｎθ
を満たし、且つ
Ｐｃ≠（Ｐｓ／ｓｉｎθ）×Ｎ、  但しＮ＝１，２，３・・・
を満たすことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８に記載された発明は、請求項１〜７の何れか１項の構成に加えて、
前記積層コアは、周方向に分割された複数の分割コアが連結されて構成されており、
前記分割コアの数をＭ、
前記他部材凸部の前記積層方向に直交する平面に対する傾斜角をθ、
隣接する前記他部材凸部のピッチをＰｓ、
前記積層コアの前記径方向端面の半径をＲ、
とすると、
Ｐｓ／ｓｉｎθ＜２πＲ／Ｍ
を満たす
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、他部材凸部が積層方向（軸方向）に直交する平面に対して所定角度傾斜して延びていることにより、一つのコア凸部と一つの他部材凸部との接触位置は、周方向に向かうに従って積層方向（軸方向）にずれていくため、複数の鋼板のコア凸部を一つの他部材凸部によって接触保持することが可能となる。したがって、積層コアを構成する鋼板同士に位置ずれが発生することを防止でき、鋼板同士の連結強度の低下を抑制可能であると共に、積層コアと他部材とを相対回転不能に強固に結合することが可能である。
また、従来の特許文献１のように積層コアの全面が他部材と接触する構成ではなく、積層コアの複数のコア凸部と、他部材の複数の他部材凸部と、が接触する構成であるので、圧入を完了した状態で、積層コアはそのコア凸部が他部材の他部材凸部に接触する部分だけが圧入荷重を受けるため、積層コアの残留応力を減少させて磁気特性の低下を抑制できる。また、コア凸部により他部材凸部をなぎ倒して両者を噛み合わせることで、圧入面どうしの摩擦力に加えて塑性噛み合いによる剪断力も付与されるため、積層コア及び他部材を相対移動不能に強固に固定することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、他部材凸部が積層方向（軸方向）に直交する平面において一個形成されるように構成したことによって、複数の他部材凸部を互いに接続させて一つに繋がる形状とすることができるので、複数の他部材凸部を切削加工によって形成する際に、多数の歯を備えた専用工具を用いることなく、例えば、一本の歯を備えた工具等によって切削加工を行うことが可能であるので、他部材凸部の形成が容易となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、周方向で隣接するコア凸部の間の距離（Ｐｃ−Ｗｃ）を、一枚の鋼板と一つの他部材凸部が交差（オーバーラップ）する箇所の周方向長さｔ／ｔａｎθよりも小さくしたので、一枚の鋼板と一つの他部材凸部が交差する箇所内に少なくとも一個以上のコア凸部が位置することになる。したがって、各々の鋼板は、少なくとも一つのコア凸部が他部材凸部によって接触保持されるので、鋼板同士の連結強度の低下をより効果的に抑制出来る。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、各々の鋼板と交差する他部材凸部の数が増えるため、他部材凸部によって接触保持されていない鋼板の数をさらに効果的に減らすことが出来、積層コアを構成する鋼板同士の連結強度の低下をさらに効果的に抑制出来る。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、一つの鋼板において、隣接する他部材凸部が互いに周方向にオーバーラップしない長さである（Ｐｓ／ｓｉｎθ−ｔ／ｔａｎθ）よりも、コア凸部の周方向の幅Ｗｃを大きくした。したがって、各々の鋼板のコア凸部が、少なくとも一個の他部材凸部によって接触保持されることになるため、鋼板同士の連結強度の低下をより効果的に抑制出来る。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、隣接する他部材凸部の間の周方向長さであるＰｓ／ｓｉｎθよりも、コア凸部の周方向の幅Ｗｃを大きくした。したがって、鋼板の厚みｔが薄くなった場合であっても（鋼板の厚みｔに拘らず）、各々の鋼板のコア凸部が、少なくとも一個の他部材凸部によって接触保持されることになるため、鋼板同士の連結強度の低下をより効果的に抑制出来る。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、一枚の鋼鈑に形成される複数のコア凸部の内の一つのコア凸部が、他部材凸部と接触しない場合（Ｗｃ≦Ｐｓ／ｓｉｎθ−ｔ／ｔａｎθ）であっても、複数のコア凸部の内の他のコア凸部が、他部材凸部と接触しない状態（Ｐｃ＝（Ｐｓ／ｓｉｎθ）×Ｎ）になることを抑制出来る。したがって、他部材凸部によって接触保持されていない鋼板の数を減らすことが出来、積層コアを構成する鋼板同士の連結強度の低下を抑制出来る。
【００２１】
請求項８に記載の発明によれば、隣接する他部材凸部の間の周方向長さであるＰｓ／ｓｉｎθよりも、分割コアの周方向幅である２πＲ／Ｎを大きくした。したがって、積層コアが分割された複数の分割コアによって構成されている場合であっても、各々の鋼板における全ての分割コアを、他部材凸部によって接触保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動モータのロータの分解斜視図である。
【図２】図１のＩＩ部拡大断面図である。
【図３】ロータコア及びロータシャフトの周方向展開図である。
【図４】図１のＩＶ部拡大断面図である。
【図５】ロータコアをロータシャフトに圧入する様子を示す断面図であり、（ａ）は圧入前、（ｂ）は圧入中を示す図である。
【図６】比較例におけるロータコア及びロータシャフトの周方向展開図である。
【図７】他の比較例におけるロータコア及びロータシャフトの周方向展開図である。
【図８】他の比較例におけるロータコアをロータシャフトに圧入した状態を示す断面図であり、（ａ）は隣接するシャフト凸部のピッチＰｓをロータコアの鋼板の厚みｔよりも大きくした場合の図であり、（ｂ）はピッチＰｓを厚みｔ以下とした場合の図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るロータコア及びロータシャフトの周方向展開図である。
【図１０】第２実施形態の変形例に係るロータコア及びロータシャフトの周方向展開図である。
【図１１】さらに他の比較例におけるロータコア及びロータシャフトの周方向展開図である。
【図１２】ロータコアが複数の分割コアによって構成される場合の、ロータコア及びロータシャフトの周方向展開図である。
【図１３】本発明の変形例に係る電動モータのステータの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の各実施形態を説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態の電動モータのロータ１１は、軸線Ｌを中心とする円環状のロータコア１２（積層コア）の内周に形成された半径（軸線Ｌからの径方向距離）Ｒの内周面１２ａ（径方向端面）を、軸線Ｌを中心とする有底円筒状のロータシャフト１３（他部材）の外周に形成された外周面１３ａ（被圧入面）に対して軸方向に圧入して構成される。また、当該ロータ１１は、不図示のステータの内周側に配置されて、ステータと共にインナロータ型の電動モータを構成する。
【００２５】
ロータコア１２は、複数枚の同一形状の電磁鋼板を軸方向に積層した積層鋼板で構成され、ロータシャフト１３はロータコア１２の硬度よりも低い金属材料で構成される。よって、ロータコア１２の硬度はロータシャフト１３の硬度よりも高くなる。電磁鋼板の単板の厚みｔは、例えば０．３ｍｍである。また、ロータコア１２には、周方向に沿って複数の貫通孔１２ｂが軸方向に貫通しており、これらの貫通孔１２ｂには磁極を構成する永久磁石１４が挿入される。ロータシャフト１３の軸方向一側面にはロータコア１２の圧入完了位置を規制するフランジ１３ｂが一体に形成されるとともに、ロータシャフト１３の中心には図示せぬモータ軸が貫通する軸孔１３ｃが形成される。
【００２６】
図２及び図３も参照して、ロータコア１２の内周面１２ａは、周方向において断続的に形成され且つ鋼板の積層方向（軸方向）に延びる複数のコア凸部１５を有している。したがって、周方向において隣接するコア凸部１５の間には、コア凹部１６が形成され、これら複数のコア凸部１５及び複数のコア凹部１６によって、ロータコア１２の内周面１２ａは略スプライン形状とされる。ここで、図２及び図３において、周方向に隣接するコア凸部１５のピッチをＰｃ、コア凸部１５の周方向の幅をＷｃ、鋼板の厚みをｔとして表している。また、図３では、周方向長さが２πＲであるロータコア１２の内周面１２ａを周方向に展開した状態を示し、説明の簡単化のために、内周面１２ａに設けられるコア凸部１５の個数を３つとしたが、図１や図２に示したように、通常はより多くのコア凸部１５が設けられる。なお、コア凸部１５およびコア凹部１６は、プレス打ち抜きやワイヤカット等により加工可能である。
【００２７】
図３及び図４に示すように、ロータシャフト１３の外周面１３ａは、鋼板の積層方向（軸方向）において断続的に形成された複数のシャフト凸部１７（他部材凸部）を有しており、シャフト凸部１７は、鋼板の積層方向に直交する平面（軸線Ｌに直交する平面）に対して傾斜角θ（≠０）だけ傾斜して周方向に延びている。本実施形態の複数のシャフト凸部１７は、鋼板の積層方向（軸方向）において互いにオーバーラップしないように形成されており、軸方向に直行する平面において一個だけ設けられる。すなわち、複数のシャフト凸部１７は、互いに隣接するシャフト凸部１７の周方向端部同士が接続されることによって、一つの螺旋状の凸部を形成する。また、ロータシャフト１３の外周面１３ａには、軸方向において隣接するシャフト凸部１７の間にシャフト凹部１８が形成され、シャフト凸部１７およびシャフト凹部１８によって、ロータシャフト１３の外周面１３ａの断面形状は正弦波形状とされている。ここで、図３及び図４中において、隣接するシャフト凸部１７のピッチをＰｓとして表している。なお、シャフト凸部１７あるいはシャフト凹部１８は、転造や切削等により加工可能である。特に切削加工によって複数のシャフト凸部１７を形成する際には、本実施形態では複数のシャフト凸部１７が一つの螺旋状の凸部を形成しているので、多数の歯を備えた専用工具を用いることなく、例えば、一本の歯を備えた工具等によって切削加工を行うことが可能であるので、シャフト凸部１７の形成が容易である。
【００２８】
図５には、ロータコア１２の内周面１２ａおよびロータシャフト１３の外周面１３ａの径方向の寸法関係が示されている。ロータシャフト１３のシャフト凹部１８の底部の半径（軸線Ｌからの径方向距離を意味する。以下同じ。）をＲ１とし、ロータシャフト１３の一般面１９（シャフト凸部１７およびシャフト凹部１８が形成されていない面）の半径をＲ２とし、ロータコア１２のコア凸部１５の先端部の半径をＲ３とし、ロータシャフト１３のシャフト凸部１７の先端部の半径をＲ４とし、ロータコア１２のコア凹部１６の底部の半径（ロータコア１２の内周面１２ａの半径）をＲとすると、
Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４＜Ｒ
の関係が成立する。よって、ロータシャフト１３の外周面１３ａにロータコア１２の内周面１２ａを圧入するとき、半径Ｒ３のロータコア１２のコア凸部１５の先端部と、半径Ｒ４のロータシャフト１３のシャフト凸部１７の先端部と、がオーバーラップする部分で塑性変形が発生して圧入が行われる。
【００２９】
ロータコア１２およびロータシャフト１３は上述のように構成されているため、ロータシャフト１３の外周面１３ａにロータコア１２の内周面１２ａを軸線Ｌ方向に圧入するとき、図５（ａ）に示すように、ロータコア１２の内周面１２ａのコア凸部１５の先端部がロータシャフト１３の外周面１３ａのシャフト凸部１７の先端部に係合する。このとき、ロータコア１２の硬度はロータシャフト１３の硬度よりも高く、しかもロータコア１２のコア凸部１５は圧入方向と平行（軸方向）に延びていて倒れ剛性が高いのに対し、ロータシャフト１３のシャフト凸部１７は圧入方向と直交する方向（周方向）に延びていて倒れ剛性が低いので、図５（ｂ）に示すように、ロータコア１２のコア凸部１５は殆ど塑性変形せずに、ロータシャフト１３のシャフト凸部１７が大きく塑性変形してなぎ倒されることで圧入が完了する。
【００３０】
その結果、ロータシャフト１３の外周面１３ａのシャフト凸部１７は、ロータコア１２のスプライン状の内周面１２ａの形状に倣ってスプライン状に塑性変形する。そして、ロータコア１２の内周面１２ａのコア凸部１５は、ロータシャフト１３の外周面１３ａの表面（ロータシャフト１３のシャフト凸部１７の先端部）よりも内周側に入り込み、コア凸部１５とシャフト凸部１７が相互に噛み合って回転方向に大きな抵抗力を発揮するように結合される。また、なぎ倒されたロータシャフト１３のシャフト凸部１７が「返し」として機能することで、ロータシャフト１３の外周面１３ａからのロータコア１２の内周面１２ａの抜けが防止される。
【００３１】
なお、電動モータ回転時には、シャフト凸部１７が軸方向に直交する平面に対して傾斜して周方向に延びることによって、シャフト凸部１７がネジ山のようにはたらき、ロータコア１２には軸方向に向かう力が作用する。したがって、本実施形態では、当該軸方向に向かう力が、ロータコア１２の圧入方向と同一方向となるように、シャフト凸部１７の傾斜角θが設定されている。仮に、軸方向に向かう力がロータコア１２の圧入方向と逆方向である場合は、ロータコア１２がロータシャフト１３から抜け出てしまう虞がある。
【００３２】
ここで、本実施形態では、シャフト凸部１７の傾斜角θ、コア凸部１５のピッチＰｃ、鋼板の厚みｔ、コア凸部１５の周方向の幅Ｗｃの各パラメータについて、
Ｐｃ−Ｗｃ＜ｔ／ｔａｎθ
を満たすように設定されている。このように、周方向で隣接するコア凸部１５の間の距離（Ｐｃ−Ｗｃ）を、一枚の鋼板と一つのシャフト凸部１７とが交差（オーバーラップ）する箇所の周方向長さであるｔ／ｔａｎθよりも小さくしたので、一枚の鋼板と一つのシャフト凸部１７が交差する箇所内に少なくとも一個以上のコア凸部１５が位置することになる。したがって、各々の鋼板は、少なくとも一つのコア凸部１５がシャフト凸部１７によって接触保持されるので、鋼板同士の連結強度の低下をより効果的に抑制出来る。
【００３３】
なお、図６に比較例として示したように、
Ｐｃ−Ｗｃ≧ｔ／ｔａｎθ
とした場合には、図６中、「Ａ」で示した鋼板とシャフト凸部１７とが交差する箇所内においてコア凸部１５が一つも位置せず、これらの鋼板はシャフト凸部１７によって保持されない。したがって、このような構成では、シャフト凸部１７に保持された鋼板と、保持されていない鋼板「Ａ」との間に位置ずれが生じて、ロータコア１２を構成する鋼板同士の連結強度の低下を招く虞がある。
【００３４】
以上、説明したように、本実施形態によれば、シャフト凸部１７が積層方向（軸方向）に直交する平面に対して傾斜角θだけ傾斜して周方向に延びていることにより、一つのコア凸部１５と一つのシャフト凸部１７との接触位置は、周方向に向かうに従って積層方向（軸方向）にずれていくため、複数の鋼板のコア凸部１５を一つのシャフト凸部１７によって接触保持することが可能となる。したがって、ロータコア１２を構成する鋼板同士に位置ずれが発生することを防止でき、鋼板同士の連結強度の低下を抑制可能であると共に、ロータコア１２とロータシャフト１３とを相対回転不能に強固に結合することが可能である。
また、従来の特許文献１のようにロータコア１２の全面がロータシャフト１３と接触する構成ではなく、ロータコア１２の複数のコア凸部１５と、ロータシャフト１３の複数のシャフト凸部１７と、が接触する構成であるので、圧入を完了した状態で、ロータコア１２はそのコア凸部１５がロータシャフト１３のシャフト凸部１７に接触する部分だけが圧入荷重を受けるため、ロータコア１２の残留応力を減少させて磁気特性の低下を抑制できる。また、コア凸部１５によりシャフト凸部１７をなぎ倒して両者を噛み合わせることで、圧入面同士の摩擦力に加えて塑性噛み合いによる剪断力も付与されるため、ロータコア１２及びロータシャフト１３を相対移動不能に強固に固定することができる。
【００３５】
また、シャフト凸部１７が積層方向（軸方向）に直交する平面において一個形成されるように構成したことによって、複数のシャフト凸部１７を互いに接続させて一つに繋がる形状とすることができるので、複数のシャフト凸部１７を切削加工によって形成する際に、多数の歯を備えた専用工具を用いることなく、例えば、一本の歯を備えた工具等によって切削加工を行うことが可能であるので、シャフト凸部１７の形成が容易となる。
【００３６】
また、周方向で隣接するコア凸部１５の間の距離（Ｐｃ−Ｗｃ）を、一枚の鋼板と一つのシャフト凸部１７が交差（オーバーラップ）する箇所の周方向長さｔ／ｔａｎθよりも小さくしたので、一枚の鋼板と一つのシャフト凸部１７が交差する箇所内に少なくとも一個以上のコア凸部１５が位置することになる。したがって、各々の鋼板は、少なくとも一つのコア凸部１５がシャフト凸部１７によって接触保持されるので、鋼板同士の連結強度の低下をより効果的に抑制出来る。
【００３７】
（比較例）
上述した第１実施形態では、ロータシャフト１３の外周面１３ａのシャフト凸部１７が積層方向（軸方向）に直交する平面に対して傾斜角θだけ傾斜して周方向に延びる構成としたが、比較例として、シャフト凸部１７が積層方向（軸方向）に直交する平面と平行に周方向に延びる構成とした場合について以下に説明する。
【００３８】
例えば、図７及び図８（ａ）に示すように、隣接するシャフト凸部１７のピッチＰｓを、ロータコア１２の鋼板の厚みｔよりも大きくした場合（Ｐｓ＞ｔ）、圧入されたロータコア１２を構成する複数の鋼板のうち、シャフト凸部１７の先端と接触する鋼板（図８（ａ）中、ハッチング間隔が短い方。）と接触しない鋼板（図８（ａ）中、ハッチング間隔が長い方。）とが発生する。シャフト凸部１７の先端と接触しない鋼板は、ロータシャフト１３からの圧入荷重を受けないので、磁気特性の低下を抑えられる。しかしながら、このような構成においては、シャフト凸部１７の先端と接触する鋼板は、その全周をシャフト凸部１７によって覆われるので、当該鋼板の全て（図７では３つ）のコア凸部１５がシャフト凸部１７に接触保持され、磁気特性の低下が発生する。さらに、シャフト凸部１７に接触保持される鋼板と、シャフト凸部１７に接触保持されない鋼板との間に位置ずれが生じてしまい、ロータコア１２を構成する複数の鋼板同士の連結強度が低下してしまう虞がある。特に、ロータコア１２を構成する複数の鋼板同士が接着剤等で固定されている場合は、モータ回転時にハウジング内の温度が上昇することで、接着剤が軟化し、シャフト凸部１７に保持されていない鋼板の位置ずれが発生し易い。
【００３９】
これに対し、図８（ｂ）に示すように、隣接するシャフト凸部１７のピッチＰｓを、ロータコア１２の鋼板の厚みｔ以下とした場合（Ｐｓ≦ｔ）、圧入されたロータコア１２を構成する複数の鋼板の全てがシャフト凸部１７の先端と接触するので、上述したような鋼板の位置ずれの発生を防止することは可能であるが、磁気特性の低下を抑制することが困難となる。なお、このように隣接するシャフト凸部１７のピッチＰｓをロータコア１２の鋼板の厚みｔ以下とすることを（Ｐｓ≦ｔ）、ピッチＰｓを狭めることによって実現しようとする場合、ピッチＰｓを所定値以下であるとき、切削工具が入らない等の理由により、シャフト凸部１７の高さＲ４−Ｒ１（図５参照）が浅くなってしまう虞がある。このような場合は、コア凸部１５とシャフト凸部１７との噛み合いが不足し、ロータコア１２とロータシャフト１３との結合強度が低下してしまう。
【００４０】
このように、シャフト凸部１７が積層方向（軸方向）に直交する平面と平行に周方向に延びる構成とした場合、ロータコア１２を構成する鋼板同士の連結強度の維持と、鋼板に生じる荷重による磁気特性の低下の防止を両立することが困難であった。
【００４１】
しかしながら、本発明においては、シャフト凸部１７が積層方向（軸方向）に直交する平面に対して傾斜角θだけ傾斜して周方向に延びる構成であるので、１枚の鋼板の複数のコア凸部１５のうち、一部のコア凸部１５のみが一つのシャフト凸部１７と接触することになり、磁気特性の低下を抑制可能である。さらに、複数の鋼板のコア凸部１５を一つのシャフト凸部１７によって接触保持することが可能となるので、ロータコア１２を構成する複数の鋼板同士に位置ずれが発生することを防止でき、鋼板同士の連結強度の低下を抑制可能である。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の電動モータについて説明する。なお、第２実施形態の電動モータは、第１実施形態と基本的構成を同一とし、ロータシャフト１３の外周面１３ａに設けられるシャフト凸部１７の構成が相違するので、当該相違部分について詳述する。
【００４３】
図９に示すように、本実施形態のシャフト凸部１７は、鋼板の積層方向（軸方向）において互いにオーバーラップするように形成されており、軸方向に直交する平面において複数個設けられる。したがって、鋼板と交差するシャフト凸部１７の数が増えるため、シャフト凸部１７によって接触保持されていない鋼板の数をさらに効果的に減らすことが出来鋼板同士に位置ずれが生じることをより抑制できる。
【００４４】
また、図９中、隣接するシャフト凸部１７の間の周方向長さであるＰｓ／ｓｉｎθと、一つの鋼板と一つのシャフト凸部１７とが交差する箇所の周方向距離であるｔ／ｔａｎθと、を示した。ここで、シャフト凸部１７の傾斜角θ、隣接するシャフト凸部のピッチＰｓ、鋼板の厚みｔ、コア凸部の円周方向の幅Ｗｃの各パラメータは、
Ｗｃ＞Ｐｓ／ｓｉｎθ−ｔ／ｔａｎθ
を満たすように設定されている。
【００４５】
このように、一つの鋼板において隣接するシャフト凸部１７が互いに周方向にオーバーラップしない長さである（Ｐｓ／ｓｉｎθ−ｔ／ｔａｎθ）よりも、コア凸部の周方向の幅Ｗｃを大きくしたので、各々の鋼板のコア凸部１５が、少なくとも一個のシャフト凸部１７によって接触保持され、鋼板同士の連結強度の低下をより効果的に抑制出来る。
【００４６】
なお、図１０に示すように、上記各パラメータを、
Ｗｃ＞Ｐｓ／ｓｉｎθ
を満たすように設定してもよい。このように、隣接するシャフト凸部１７の間の周方向長さであるＰｓ／ｓｉｎθよりも、コア凸部１５の周方向の幅Ｗｃを大きくすることによって、鋼板の厚みｔが薄くなった場合にも（鋼板の厚みｔに拘らず）、各々の鋼板のコア凸部１５が、少なくとも一個のシャフト凸部１７によって接触保持されることになるため、鋼板同士の連結強度の低下をより効果的に抑制出来る。
【００４７】
一方で、上記各パラメータが、
Ｗｃ≦Ｐｓ／ｓｉｎθ−ｔ／ｔａｎθ
を満たす場合は、
Ｐｃ≠（Ｐｓ／ｓｉｎθ）×Ｎ、  但しＮ＝１，２，３・・・
を満たすように設定する。このように設定することで、ある鋼鈑に形成される複数のコア凸部１５の内の一つのコア凸部１５が、シャフト凸部１７と接触していない場合であっても、当該鋼板の複数のコア凸部１５の内の他のコア凸部１５が、シャフト凸部１７と接触しない状態になることを抑制出来る。
【００４８】
図１１には、比較例として上記各パラメータが、
Ｐｃ＝（Ｐｓ／ｓｉｎθ）×２
を満たす場合を図示した。この場合、図１１中、「Ａ」で示した鋼板とシャフト凸部１７とが交差する箇所内においてコア凸部１５が一つも位置せず、これらの鋼板はシャフト凸部１７によって保持されない。したがって、このような構成では、シャフト凸部１７に保持された鋼板と、保持されていない鋼板「Ａ」との間に位置ずれが生じて、ロータコア１２を構成する複数の鋼板同士の連結強度の低下を招く虞がある。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５０】
例えば、ロータコア１２を、周方向にＭ個（Ｍ＝２、３、４・・・）分割された分割コア１２ｃを連結することによって構成してもよい。図１２には、ロータコア１２が周方向に５個（Ｍ＝５）の分割コア１２ｃを連結することによって構成されている場合を示した。この場合、隣接するシャフト凸部１７の間の周方向長さであるＰｓ／ｓｉｎθよりも、分割コア１２ｃの周方向幅である２πＲ／Ｎを大きく設定することによって（Ｐｓ／ｓｉｎθ＜２πＲ／Ｍ）、全ての分割コア１２ｃを、少なくとも一つのシャフト凸部１７によって接触保持することが可能となる。
【００５１】
また、本発明は電動モータのロータだけでなく、図１３に示すように、電動モータのステータコア２０（積層コア）の外周面２０ａ（径方向端面）をステータホルダ２１（他部材）の内周面２１ａ（被圧入面）に圧入する場合にも適用することができる。この場合も、ステータコア２０を、周方向にＭ個分割された分割コアを連結することによって構成してもよいことは言うまでもない。
【００５２】
また、本発明の電動モータは、ステータの内周側にロータを配置したインナロータ型に限定されず、ステータの外周側にロータを配置したアウタロータ型にも適用可能であり、電動モータ以外にジェネレータ等に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１１          ロータ
１２          ロータコア（積層コア）
１２ａ        内周面（径方向端面）
１２ｂ        貫通孔
１２ｃ        分割コア
１３          ロータシャフト（他部材）
１３ａ        外周面（被圧入面）
１３ｂ        フランジ
１３ｃ        軸孔
１４          永久磁石
１５          コア凸部
１６          コア凹部
１７          シャフト凸部（他部材凸部）
１８          シャフト凹部
１９          一般面
２０          ステータコア（積層コア）
２０ａ        外周面（径方向端面）
２１          ステータホルダ（他部材）
２１ａ        内周面（被圧入面）
Ｌ            軸線
Ｐｃ、Ｐｓ    ピッチ
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４    積層コアの内周面の半径
ｔ            厚み
θ            傾斜角
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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