JPH07298527A - 積層コアを有する回転電機のロータ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転シャフトの振れを最小限に抑えることが
できる積層コアを有する回転電機のロータ構造を提供す
ること。 【構成】 積層コア１０はスロット数Ｎの整数倍の枚数
の鉄心単板１２を所定の角度回転させながら積層するこ
とにより形成される。例えば、スロット数Ｎを「３」、
鉄心単板１２の総数を「１５」とする。積層する際に回
転させる角度としては、１スロットの間隔である１２０
度とする。このような角度で回転させながら１５枚の鉄
心単板１２を積層した場合には、３枚毎に鉄心単板１２
の打ち抜き位相角が一巡し、各鉄心単板１２による偏心
力が打ち消される。しかも、積層コア１０を構成する鉄
心単板１２の枚数は、この打ち抜き位相角が一巡する枚
数（スロットＮに等しい）の整数倍であるため、積層コ
ア１０全体としても偏心力の総和が最小となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インナーロータ型の小
型のモータあるいは発電機に使用される積層コアを有す
る回転電機のロータ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インナーロータ型のモータや発
電機に使用されるロータの積層コアは、例えば厚さ０．
５ｍｍあるいは１ｍｍ程度の珪素鋼板や電磁軟鋼板等の
金属板材をプレスで打ち抜いて鉄心単板を形成し、これ
ら打ち抜いた所定枚数の鉄心単板を積み重ねてかしめる
ことにより形成される。その後、このようにして形成さ
れた積層コアに回転シャフトを圧入し、さらに整流子の
取り付けや各スロットに対する捲線を行うことによりロ
ータが完成する。

【０００３】ところが、上述した鉄心単板を打ち抜く金
属材料は、製造時に生ずる圧延ロールの撓みなどにより
その板厚が不均一なものであり、打ち抜いた角度位相を
維持しながら鉄心単板を積層した場合には、板厚が同一
方向に不均一な状態で鉄心単板が積層されるため、積み
厚偏差が生じることになる。また、順送型にて打ち抜か
れた鉄心単板には外径と内径およびスロット間に位置ず
れや偏心が発生することによって積み厚偏差は、回転子
の平行度を悪化させることになる。そして、モータ回転
時には積み厚偏差および偏心により回転子のバランスが
不均一となり、回転電機の性能低下および異音発生の原
因となるので、回転子のバランス修正をしなければなら
ないという不都合があった。

【０００４】このような不都合を解決するための技術と
して、特公平４−２３４９７号公報に開示されたロータ
製造方法がある。この方法は、鉄心単板を打ち抜いた後
に各鉄心単板を１スロットあるいは数スロット分の角度
だけ回転させて積層しており、積層コア全体としての積
み厚偏差が平均化されるというものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した公
報に開示されたロータ製造方法においては、各鉄心単板
を１スロットあるいは数スロット分の角度だけ回転させ
て積層しているため、各鉄心単板の中心に形成されたシ
ャフト孔の位置精度によっては回転シャフトの振れが大
きくなるという問題がある。すなわち、シャフト孔が一
方向に偏心している各鉄心単板を回転させて積層する
と、等角度間隔の偏心力が回転シャフトに加わり、これ
らの合成力に応じて回転シャフトの振れが生じることに
なる。

【０００６】また、このような各鉄心単板のシャフト孔
の偏心による悪影響を取り除くことができる従来技術と
しては、実開昭６０−７７２６７号公報に開示された
「積層固着品」がある。この積層固着品（ロータ）は、
端部の鉄心単板のシャフト孔のみが回転シャフトと嵌合
するようになっており、中間部の鉄心単板のシャフト孔
の内径は回転シャフトの外径よりも大きく設定されてい
る。したがって、このような構造とした場合には、中間
部の鉄心単板に起因する回転シャフトの振れが生じない
ことになる。しかし、この従来技術においては、回転シ
ャフトの固定を端部の鉄心単板のみで行うことになるた
め、回転シャフトの固定強度が充分ではなく、設計要求
を満足できない場合があり、決定的な解決案とはいえな
い。

【０００７】本発明は、上述した課題に鑑みて創作され
たものであり、その目的は回転シャフトの振れを最小限
に抑えることができる積層コアを有する回転電機のロー
タ構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の回転電機のロータ構造は、金属材料
を打ち抜いて形成した複数の鉄心単板を所定の角度回転
させながら積層した積層コアと、この積層コアに圧入さ
れた回転シャフトとを備えたロータ構造であって、前記
積層コアを構成する前記鉄心単板の枚数をスロット数Ｎ
の整数倍とし、前記鉄心単板のそれぞれを３６０度を前
記スロット数Ｎで除算した角度ずらして積層を行うとと
もに、前記積層単板のシャフト孔の内径を前記回転シャ
フトの外径よりも小さく形成することにより前記鉄心単
板と前記回転シャフトとを嵌合させることを特徴とす
る。

【０００９】請求項２の回転電機のロータ構造は、金属
材料を打ち抜いて形成した複数の鉄心単板を所定の角度
回転させながら積層した積層コアと、この積層コアに圧
入された回転シャフトとを備えたロータ構造であって、
前記積層コアを構成する前記鉄心単板の枚数をスロット
数Ｎの約数の整数倍とし、前記鉄心単板のそれぞれを３
６０度を前記スロット数Ｎの約数で除算した角度ずらし
て積層を行うとともに、前記積層単板のシャフト孔の内
径を前記回転シャフトの外径よりも小さく形成すること
により前記鉄心単板と前記回転シャフトとを嵌合させる
ことを特徴とする。

【００１０】請求項３の回転電機のロータ構造は、請求
項１または請求項２において、前記鉄心単板の回転を隣
接する２枚あるいはそれ以上の複数枚を組にして一緒に
行うとともに、前記積層コアを構成する鉄心単板の枚数
を前記スロット数Ｎの整数倍あるいは前記スロット数Ｎ
の約数の整数倍にさらに前記組を構成する鉄心単板の枚
数を乗算した枚数とすることを特徴とする。

【００１１】請求項４の回転電機のロータ構造は、請求
項１〜請求項３のいずれかにおいて、前記積層コアは、
端数となる１枚あるいは複数枚の鉄心単板をさらに含ん
でおり、この端数となる鉄心単板のシャフト孔の内径を
前記回転シャフト外径よりも大きく形成することを特徴
とする。

【００１２】

【作用】請求項１の発明においては、各鉄心単板を１ス
ロット分ずらしながら積層するとともに、積層コアを構
成する鉄心単板の枚数をスロット数Ｎの整数倍としてい
る。したがって、積層コアの各鉄心単板から回転シャフ
トに加わる偏心力をＮ枚の鉄心単板を組にして考える
と、各組を構成するＮ枚の鉄心単板による偏心力の和は
最小になる。積層コア全体の偏心力の総和はこのＮ枚の
鉄心単板による偏心力の和をさらに整数倍したものであ
るため、全ての鉄心単板による偏心力によって生じる回
転シャフトの振れも最小限に抑えることができる。ま
た、回転シャフトは各鉄心単板と嵌合しているため、充
分な固定強度を確保することができる。

【００１３】また、請求項２の発明においては、積層時
の鉄心単板の回転角度を〔３６０度をスロット数Ｎの約
数で除算した値〕に設定しており、これにともない積層
コアを構成する鉄心単板の枚数をこのスロット数Ｎの約
数の整数倍としている。すなわち、上述した請求項１の
ように鉄心単板の複数枚を単位として偏心力の和を最小
にするには、Ｎ枚の鉄心単板を１スロット分ずらしなが
ら積層する場合の他、複数スロット分（３６０度をスロ
ット数Ｎの約数で乗算した角度分）一度にずらすように
してもよい。また、このときの偏心力の和が最小となる
組はスロット数Ｎの約数に相当する鉄心単板枚数であ
り、積層コアを構成する鉄心単板の枚数は、このスロッ
ト数Ｎの約数の整数倍とすればよい。

【００１４】このように各鉄心単板を数スロット分の角
度ずらしながら積層して積層コアを形成することによっ
ても、各鉄心単板の偏心力によって生じる回転シャフト
の振れを最小限に抑えることができる。また、この場合
も回転シャフトは各鉄心単板と嵌合しているため、充分
な固定強度を確保することができる。

【００１５】また、請求項３の発明においては、上述し
た請求項１または請求項２では鉄心単板のそれぞれを１
枚ずつずらして積層するようにしていたが、これを２枚
あるいはそれ以上の複数枚を組にして一緒にずらすよう
にしたものである。すなわち、鉄心単板の打ち抜き位相
が一巡して戻ってくるまでの各鉄心単板の偏心力の和は
やはり最小となる。また、このとき偏心力の和が最小と
なる鉄心単板の数は、請求項１に示すように１スロット
分ずつずらして積層を行う場合はスロット数Ｎと各組を
構成するコア枚数とを乗算した枚数であり、請求項２に
示すように数スロット分（３６０度をスロット数Ｎの約
数で除算した角度分）ずつずらして積層を行う場合はス
ロット数Ｎと各組を構成するコア枚数とを乗算した値に
さらに〔３６０度をスロット数Ｎの約数で除算した角度
分〕を乗算した枚数とすればよい。

【００１６】このように複数の鉄心単板を組にして一緒
に所定の角度ずらしながら積層コアを形成することによ
っても、各鉄心単板の偏心力によって生じる回転シャフ
トの振れを最小限に抑えることができる。また、この場
合も回転シャフトは各鉄心単板と嵌合しているため、充
分な固定強度を確保することができる。

【００１７】また、請求項４の発明においては、積層コ
アを構成する鉄心単板の枚数に端数が生じた場合にこの
端数分の鉄心単板のシャフト孔の内径を大きくして回転
シャフトと嵌合しないようにしている。一般に、積層コ
アを構成する鉄心単板の枚数は鉄心単板の板厚や回転電
機の出力特性等を考慮して決定されるものであり、上述
した請求項１〜請求項３に示したようなスロット数Ｎの
整数倍等になるとは限らない。このため、端数が生じた
場合（例えばスロット数が３であって鉄心単板の総数が
１６である場合には１枚の鉄心単板がこの端数に相当す
る）には、この端数分に相当する鉄心単板のシャフト孔
径を大きくすることにより、この鉄心単板による偏心力
が生じないようにしており、請求項１〜請求項３と同様
に各鉄心単板の偏心力の和が最小となる。

【００１８】このように、任意枚数の鉄心単板を用いて
積層コアを構成した場合であっても、各鉄心単板の偏心
力によって生じる回転シャフトの振れを最小限に抑える
ことができる。また、この場合も回転シャフトは各鉄心
単板のほとんどと嵌合しているため、充分な固定強度を
確保することができる。さらに、鉄心単板の総数は任意
であるため、設計に自由度を持たせることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を適用した一実施例のロータ構
造について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【００２０】〔第１実施例〕図１は、第１実施例のロー
タ構造を示す図であり、回転シャフト５０と積層コア１
０との組付け状態が示されている。また、図２は図１の
Ａ−Ａ線断面を示す図である。これらの図に示したロー
タ構造は例えば小型モータに使用されるものであり、特
に本発明は、比較的強度が弱い、すなわち撓みやすい回
転シャフトを使用する場合に適している。

【００２１】本実施例の積層コア１０は、スロット数Ｎ
の整数倍の枚数の鉄心単板１２を積層してかしめること
により形成されている。例えば、本実施例の積層コア１
２のスロット数Ｎを「３」とし、鉄心単板１２の枚数を
「１５」とする。

【００２２】各鉄心単板１２（１２-1，１２-2，……）
は、３つのスロット１４とその間に形成された３つのコ
アティース部１６とを有している。これら３つのコアテ
ィース部１６あるいは３つのスロット１４は、それぞれ
１２０度ごとに等間隔に形成されている。

【００２３】積層コア１０の一方の端部に位置する鉄心
単板１２-1を除く（Ｎ−１）枚の鉄心単板１２-2，１２
-3，……には、各コアティース部１６のそれぞれの一部
に嵌合位置合わせ用凹部１８（１８ａ，１８ｂ，１８
ｃ）が形成されており、鉄心単板１０を積層する際にこ
の嵌合位置あわせ用凹部１８と、これと同時に反対側に
形成される凸部とを互いに嵌合してかしめることにより
一体的な積層コア１２が形成されるようになっている。
なお、実際には、コアティース部１６の外周部分を拘束
しながら、嵌合位置合わせ用凹部１８によって位置決め
した各鉄心単板を嵌合してかしめることにより、積層コ
ア１０の外周と図示しない固定子の内周との隙間をほぼ
一定にして出力性能の均一化を図っている。

【００２４】また、端部に位置する鉄心単板１２-1には
上述した嵌合位置合わせ用凹部１８に対応する位置に貫
通孔２０が形成されており、積層の際にはこの貫通孔２
０が鉄心単板１２-2の各嵌合位置合わせ用凹部１８の裏
側の凸部と嵌合する。しかも、この貫通孔２０により鉄
心単板１２-2の凸部は積層コア１０の端面から露出する
ことがなく、不要な突起部による組付け性や歩留りの悪
化を防止することができる。

【００２５】ところで、本実施例の特徴は、上述した積
層コア１０を構成する鉄心単板１２の枚数をスロット数
Ｎ（＝３）の整数倍に設定するとともに、各鉄心単板１
２をスロット間隔、すなわち１２０度ずつ回転させなが
ら積層を行うことにある。

【００２６】例えば、スロット数「３」の整数倍である
１５枚の鉄心単板１２-1〜１２-15を積層したとき、各
鉄心単板１２-1〜１２-15 は、同一打ち抜き位相にある
嵌合位置合わせ用凹部１８ａが互いに１２０度ずつずれ
るように積層を行う。

【００２７】図３は、鉄心単板１２に形成されたいずれ
かの嵌合位置合わせ用凹部１８近傍を拡大および分解し
た図であり、隣接する鉄心単板１２の積層状態が示され
ている。

【００２８】同図に示すように、各鉄心単板１２は、層
が変わる毎に１スロット間隔分ずらして積層されてい
る。したがって、ある層の鉄心単板１２の嵌合位置合わ
せ用凹部１８ａに次の層の鉄心単板１２の嵌合位置合わ
せ用凹部１８ｂが、さらに次の層の嵌合位置合わせ用凹
部１８ｃが対応しており、スロット数に対応する３層毎
に各嵌合位置合わせ用凹部１８ａ等が一巡して同一位相
となるようになっている。

【００２９】図４および図５は、このようにして積層を
行った場合の各鉄心単板１２による偏心力を説明するた
めの図であり、各鉄心単板１２の外周側を拘束して積層
を行った場合のシャフト孔２２の偏心状態が示されてい
る。図４（Ａ）には１枚の鉄心単板１２による偏心力状
態が、同図（Ｂ）には２枚の鉄心単板１２による偏心力
の状態が、図５にはスロット数「３」に相当する枚数の
鉄心単板１２による偏心力が合成された状態がそれぞれ
示されている。

【００３０】これらの図に示す二点鎖線の円は仮想同軸
円２４であり、金属板材から理想的な打ち抜きを行った
場合の各鉄心単板１２のシャフト孔２２の位置を示すも
のである。各鉄心単板１２を回転させながら回転シャフ
ト５０を圧入する場合には、この仮想同軸円２４の位置
に圧入されると考えることができる。なお、実際に鉄心
単板１２に形成されるシャフト孔２２は、高い寸法精度
の範囲内で形成することは可能であるが、完全に理想的
位置に形成することは不可能であり、許容範囲内の同一
傾向の若干のずれを生じる。

【００３１】図４（Ａ）は実際に形成されるシャフト孔
２２と仮想的同心軸２４とのずれを拡大して示したもの
であり、このずれ（偏心）によって回転シャフト５０の
過大圧入部２６が現れる。したがって、この過大圧入部
２６による偏心力が回転シャフト２２に作用するように
なり、一方向の回転シャフト５０の振れが発生する。し
たがって、１枚の鉄心単板１２のみに着目した場合に
は、図４（Ａ）の矢印ａに示す方向に偏心力が発生して
回転シャフト５０の振れが生じることになる。

【００３２】次に、１スロット間隔分だけずらして積層
される２枚の鉄心単板１２に着目すると、図４（Ｂ）に
示すように、一方の鉄心単板１２によって矢印ａに示す
偏心力が発生するとともに、これとは１２０度ずらして
積層された他方の鉄心単板１２によって矢印ｂに示す偏
心力が発生する。したがって、これら２つの偏心力の和
によって矢印ｃに示す方向に回転シャフト５０の振れが
生じることになる。

【００３３】さらに、互いに１スロット間隔分（１２０
度）だけずらして積層される３枚の鉄心単板１２に着目
すると、図５に示すように、各鉄心単板１２によって互
いに１２０度ずつずれた矢印ａ，ｂ，ｄ方向に偏心力が
発生する。したがって、これら３つの偏心力を合成する
と、ほぼこれらの偏心力が打ち消しあうため、回転シャ
フト２２に作用する偏心力の和が最小となり、この回転
シャフト５０の振れも最小となる。

【００３４】このように、１スロットの間隔である１２
０度ずつ鉄心単板１２をずらして積層する場合には、ス
ロット数に等しい３枚の鉄心単板１２によって生じる回
転シャフト５０の振れが最小となる。したがって、積層
コア１０を構成する鉄心単板１２の枚数をスロット数
「３」の整数倍となるように設定すれば、積層コア１０
全体による回転シャフト５０の振れも最小となる。

【００３５】図６は、積層コア１０を構成する鉄心単板
１２の枚数と回転シャフト５０の振れとの関係を示した
ものであり、実際にスロット数「３」の１６枚の鉄心単
板１２を１２０度ずつずらして積層することにより構成
された積層コア１０を有するロータについて、積層コア
１２の枚数を１枚ずつ減じていった場合の回転シャフト
５０の振れを測定したものである。

【００３６】同図に示すように、鉄心単板１２の枚数が
スロット数「３」の整数倍である１５，１２，９となっ
たときにシャフト振れが少なくなる。この測定結果によ
り、各鉄心単板１２による偏心力が３枚毎にほぼ打ち消
されて、回転シャフト２２の振れが最小になることが確
かめられた。

【００３７】〔第２実施例〕図７は、第２実施例のロー
タ構造を示す図であり、図２に対応する断面構造が示さ
れている。例えばスロット数が「３」であり、積層コア
１０を１６枚の鉄心単板１２により構成した場合が示さ
れている。

【００３８】上述した第１実施例のロータ構造が各鉄心
単板を各スロット１４の間隔で回転させながら積層する
とともに、積層コア１０を構成する鉄心単板１２の総数
をスロット数Ｎの整数倍としていたのに対し、本実施例
のロータ構造は、積層コア１０を構成する鉄心単板１２
の総数をスロット数Ｎの整数倍以外の数にした点に特徴
がある。なお、各鉄心単板１２を各スロット１４の間隔
で回転させながら積層する点は同じである。

【００３９】すなわち、積層コア１０を構成する鉄心単
板１２の枚数を任意に設定できる場合には、上述した第
１実施例に示したように、積層コア１０を構成する鉄心
単板１２の枚数をスロット数Ｎの整数倍に設定すればよ
い。ところが、出力性能等により鉄心単板１２の総数を
整数倍以外に設定せざるを得ない場合もあり、このよう
な場合であっても回転シャフト５０の振れを最小にする
必要がある。

【００４０】本実施例の積層コア１０は、例えば１６枚
の鉄心単板１２により構成されている。この枚数「１
６」はスロット数の整数倍ではなく、整数倍である「１
５」に対して１枚が端数となる。

【００４１】図８は、図７の部分的拡大断面を示す図で
あり、端数となる１枚の鉄心単板１２のシャフト孔２２
近傍の詳細が示されている。図８に示すように、本実施
例においては、端数となる鉄心単板１２のシャフト孔２
２の径を回転シャフト５０の外径よりも大きく形成す
る。すなわち、回転シャフト５０を積層コア１０に圧入
したときに、この端数となる鉄心単板１２のみは回転シ
ャフト５０と嵌合せずにこの鉄心単板１２から回転シャ
フト５０に対して偏心力が加わることもない。

【００４２】このように、積層コア１０を構成する鉄心
単板１２の枚数をスロット数Ｎの整数倍以外に設定した
場合には、スロット数Ｎの整数倍分については上述した
第１実施例と同様にして積層を行い、それ以外の端数分
については回転シャフト５０との間に隙間を設けて回転
シャフト５０に対して偏心力が加わらないようにする。
このため、第１実施例と同様に、回転シャフト５０の振
れを最小限に抑えることができる。

【００４３】図９は本実施例のロータ構造の変形例を示
す図であり、図１０はその部分的拡大断面図である。こ
れらの図は図７および図８に対応しており、積層コア１
０を構成する鉄心単板１２の枚数を「１７」とした場合
が示されている。

【００４４】この場合は、端数となる鉄心単板１２の枚
数が「２」となるため、積層コア１０の両端に位置する
鉄心単板１２-1と１２-17 の２枚が端数分に対応し、こ
れらについてはシャフト孔２２の内径が回転シャフト５
０の外径によりも大きく形成されている。したがって、
この場合も１６枚の鉄心単板１２により積層コア１０を
構成した場合と同様に、端数となる鉄心単板１２から回
転シャフト５０に対して偏心力が加わることはなく、回
転シャフト５０の振れを最小限に抑えることができる。

【００４５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。

【００４６】例えば、上述した各実施例においては、各
鉄心単板１２をスロットの間隔に相当する角度ずらしな
がら積層を行って積層コア１０を形成するようにした
が、スロット数Ｎに１以外の約数が存在する場合には、
複数スロットの間隔に相当する角度ずらしながら積層を
行うようにしてもよい。すなわち、各鉄心単板１２につ
いて３６０度をスロット数Ｎの約数で除算した角度ずら
しながら積層を行うようにしてもよく、この場合であっ
ても各鉄心単板１２による偏心力が互いに打ち消しあっ
て合成力が最小となり、回転シャフト５０の振れを最小
限に抑えることができる。

【００４７】例えば、スロット数「６」の場合は、１以
外の約数として「３」および「２」が存在するため、３
６０度を「３」あるいは「２」で除算した角度である１
２０度（２スロット分の間隔に相当する）あるいは１８
０度（３スロット分の間隔に相当する）鉄心単板１２を
回転させながら積層を行う。

【００４８】但し、この場合はスロット数の約数に相当
する枚数の鉄心単板１２毎に、鉄心単板１２の打ち抜き
位相が一巡するため、積層コア１０を構成する鉄心単板
１２の総数をスロット数Ｎの約数の整数倍に設定すれば
よい。

【００４９】また、このスロット数Ｎの約数の整数倍以
外の枚数の鉄心単板１２を用いて積層コア１０を構成す
る場合には、この整数倍の端数となる鉄心単板１２のシ
ャフト孔２２の径のみを第２実施例で説明したように大
きく形成すればよい。

【００５０】また、上述した各実施例においては、積層
コア１０を構成する鉄心単板１２を１枚ずつ１スロット
間隔分の角度回転させるようにしたが、２枚一緒あるい
はそれ以上の複数枚一緒に回転させながら積層するよう
にしてもよい。この場合にも複数枚の鉄心単板１２毎に
これらによる偏心力が互いに打ち消しあうことになるた
め、積層コア１０に回転シャフト５０を圧入した場合の
回転シャフト５０の振れが最小となる。

【００５１】但し、この場合は一緒に回転させる鉄心単
板１２の枚数とスロット数Ｎとを乗算した枚数の鉄心単
板１２毎に（複数スロット分の回転を行う場合には一緒
に回転させる鉄心単板１２の枚数とスロット数Ｎの約数
とを乗算した枚数の鉄心単板１２毎に）、鉄心単板１２
の打ち抜き位相が一巡するため、積層コア１０を構成す
る鉄心単板１２の総数を〔一緒に回転させる鉄心単板１
２の枚数〕×〔スロット数Ｎ〕の整数倍（複数スロット
分の回転を行う場合には、〔一緒に回転させる鉄心単板
１２の枚数〕×〔スロット数Ｎの約数〕の整数倍）に設
定すればよい。

【００５２】また、上述した第２実施例においては、端
数となる鉄心単板１２を積層コア１０の端部に配置する
ようにしたが、この端数分の鉄心単板１２は積層コア１
０の内部に挿入するようにしてもよく、この挿入場所に
ついては特に限定されるものではない。

【００５３】但し、端数となる鉄心単板１２が１枚の場
合は、図７に示す位置にこの端数分の鉄心単板１２-1を
配置するのが望ましい。特に、この位置に配置する鉄心
単板１２のみは貫通孔２０を形成する必要があるため、
それ以外の鉄心単板１２の打ち抜きを行う金型とは別に
金型を製造する必要がある。このため、別に製造した金
型によってシャフト孔２２の径を大きくすることが可能
であり、金型や工程の追加の通用がなく、いままでの金
型寸法を一部変更するだけで対応することができる利点
がある。

【００５４】

【発明の効果】上述したように請求項１の発明によれ
ば、各鉄心単板を１スロット分ずらしながら積層すると
ともに、積層コアを構成する鉄心単板の枚数をスロット
数Ｎの整数倍としており、各鉄心単板から回転シャフト
に加わる偏心力の和がＮ枚の鉄心単板毎に最小になるた
め、積層コア全体による偏心力の総和が最小となり、回
転シャフトの振れも最小限に抑えることができる。ま
た、回転シャフトは各鉄心単板と嵌合しているため、充
分な固定強度を確保することができる。

【００５５】また、請求項２の発明によれば、積層時の
鉄心単板の回転角度を〔３６０度をスロット数Ｎの約数
で除算した値〕に設定しており、これにともない積層コ
アを構成する鉄心単板の枚数をこのスロット数Ｎの約数
の整数倍としている。すなわち、上述した請求項１のよ
うに鉄心単板の複数枚を単位として偏心力の和を最小に
するには、Ｎ枚の鉄心単板を１スロット分ずらしながら
積層する場合の他、複数スロット分（３６０度をスロッ
ト数Ｎの約数で乗算した角度分）一度にずらすようにし
てもよい。このように各鉄心単板を数スロット分の角度
ずらしながら積層して積層コアを形成することによって
も、各鉄心単板の偏心力によって生じる回転シャフトの
振れを最小限に抑えることができる。また、この場合も
回転シャフトは各鉄心単板と嵌合しているため、充分な
固定強度を確保することができる。

【００５６】また、請求項３の発明によれば、２枚ある
いはそれ以上の複数枚の鉄心単板を一緒にずらすように
したものであり、鉄心単板の打ち抜き位相が一巡して戻
ってくるまでの各鉄心単板の偏心力の和はやはり最小と
なる。このように複数の鉄心単板を組にして一緒に所定
の角度ずらしながら積層コアを形成することによって
も、各鉄心単板の偏心力によって生じる回転シャフトの
振れを最小限に抑えることができる。また、この場合も
回転シャフトは各鉄心単板と嵌合しているため、充分な
固定強度を確保することができる。

【００５７】また、請求項４の発明によれば、積層コア
を構成する鉄心単板の枚数に端数が生じた場合にこの端
数分の鉄心単板のシャフト孔の内径を大きくして回転シ
ャフトと嵌合しないようにしており、この端数分の鉄心
単板による偏心力が生じないようになっている。したが
って、任意枚数の鉄心単板を用いて積層コアを構成した
場合であっても、各鉄心単板の偏心力によって生じる回
転シャフトの振れを最小限に抑えることができる。ま
た、この場合も回転シャフトは各鉄心単板のほとんどと
嵌合しているため、充分な固定強度を確保することがで
きる。さらに、鉄心単板の総数は任意であるため、設計
に自由度を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のロータ構造を示す図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図２に示した積層コアの一部を部分的に拡大し
た分解図である。

【図４】各鉄心単板による偏心力を説明するための図で
ある。

【図５】各鉄心単板による偏心力を説明するための図で
ある。

【図６】積層コアを構成する鉄心単板の枚数と回転シャ
フトの振れとの関係を示す図である。

【図７】第２実施例のロータ構造を示す図である。

【図８】図７に示した積層コアの一部を示す部分的拡大
図である。

【図９】第２実施例のロータ構造の他の例を示す図であ
る。

【図１０】図９に示した積層コアの一部を示す部分的拡
大図である。

【符号の説明】

１０ 積層コア １２ 鉄心単板 １４ スロット １６ コアティース部 １８ 嵌合位置合わせ用凹部 ２０ 貫通孔 ２２ シャフト孔 ５０ 回転シャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 正明 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式会 社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属材料を打ち抜いて形成した複数の鉄
   心単板を所定の角度回転させながら積層した積層コア
   と、この積層コアに圧入された回転シャフトとを備えた
   ロータ構造であって、 前記積層コアを構成する前記鉄心単板の枚数をスロット
   数Ｎの整数倍とし、前記鉄心単板のそれぞれを３６０度
   を前記スロット数Ｎで除算した角度ずらして積層を行う
   とともに、前記鉄心単板のシャフト孔の内径を前記回転
   シャフトの外径よりも小さく形成することにより前記鉄
   心単板と前記回転シャフトとを嵌合させることを特徴と
   する積層コアを有する回転電機のロータ構造。
2. 【請求項２】 金属材料を打ち抜いて形成した複数の鉄
   心単板を所定の角度回転させながら積層した積層コア
   と、この積層コアに圧入された回転シャフトとを備えた
   ロータ構造であって、 前記積層コアを構成する前記鉄心単板の枚数をスロット
   数Ｎの約数の整数倍とし、前記鉄心単板のそれぞれを３
   ６０度を前記スロット数Ｎの約数で除算した角度ずらし
   て積層を行うとともに、前記積層単板のシャフト孔の内
   径を前記回転シャフトの外径よりも小さく形成すること
   により前記鉄心単板と前記回転シャフトとを嵌合させる
   ことを特徴とする積層コアを有する回転電機のロータ構
   造。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、 前記鉄心単板の回転を隣接する２枚あるいはそれ以上の
   複数枚を組にして一緒に行うとともに、前記積層コアを
   構成する鉄心単板の枚数を前記スロット数Ｎの整数倍あ
   るいは前記スロット数Ｎの約数の整数倍にさらに前記組
   を構成する鉄心単板の枚数を乗算した枚数とすることを
   特徴とする積層コアを有する回転電機のロータ構造。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれかにおい
   て、 前記積層コアは、端数となる１枚あるいは複数枚の鉄心
   単板をさらに含んでおり、この端数となる鉄心単板のシ
   ャフト孔の内径を前記回転シャフト外径よりも大きく形
   成することを特徴とする積層コアを有する回転電機のロ
   ータ構造。