JP6760048B2

JP6760048B2 - 回転電機のロータコア

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Publication number: JP6760048B2
Application number: JP2016249963A
Authority: JP
Inventors: 慎太郎中野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2036-12-22
Also published as: JP2018107864A

Description

本発明は、回転電機のロータコア、特に永久磁石が埋め込まれるロータコアの構造に関する。

電磁鋼板を複数枚積層させて形成され、永久磁石が埋め込まれるロータコアを含んで構成されるロータ（回転子）を有する回転電機は、たとえば電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両において駆動用の電動機（モータ）や電力回生用の発電機（ジェネレータ）として用いられている。

ロータコアを構成する電磁鋼板には、永久磁石を挿入するための磁石孔と、磁束漏れを抑制するための磁束漏れ抑制孔とが形成されており、磁石孔と磁束漏れ抑制孔とは近接して設けられていることで、それら間の電磁鋼板（以下、ブリッジ部という）は幅が狭くなっている。ブリッジ部の幅を狭くすることで、磁束漏れ（漏れ磁束）を低減することができる。

回転電機のロータが高速回転された場合、遠心力により、ロータコアのブリッジ部に応力が集中するため、ブリッジ部にはある程度の強度が求められる。ブリッジ部の幅を広くすれば強度は高くなるが、磁束漏れを低減できなくなる。一方、ブリッジ部の幅を狭くすれば磁束漏れは低減できるが、満足する強度が得られない。そこで、従来より、ブリッジ部の幅を狭くして磁束漏れを低減しつつ、ブリッジ部の電磁鋼板を塑性加工して、ブリッジ部の強度を高めることが行われている。

特許文献１〜４には、磁石孔と磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部ではないが、磁石孔同士の間のブリッジ部の強度を高める技術が開示されている。特許文献１には、磁石孔同士の間のブリッジ部に、くぼみ部を設けることで、くぼみ部を設けた部分及びその周辺を加工硬化させ、ブリッジ部の強度を高める技術が開示されている。特許文献２には、磁石孔同士の間のブリッジ部の一部に塑性加工により板厚減少部を形成すると共に、その板厚減少部を接着剤で埋めることでブリッジ部の強度を高める技術が開示されている。特許文献３には、磁石孔の内周面を研磨し、電磁鋼板の表面から磁石孔の内周面に連なるエッジ部を面取りすることで、磁石孔同士の間のブリッジ部の強度を高める技術が開示されている。特許文献４には、磁石孔同士の間の帯状のブリッジ部の一部に切欠きを設け、帯状の幅が狭くなったネック部を形成することで、磁石孔同士の間のブリッジ部の強度を高める技術が開示されている。

特開２００５−１６０１３３号公報特開２００５−９４９４０号公報特開２００５−２０４４２４号公報特開２００５−５７９５８号公報

ところで、積層された電磁鋼板（積層鋼板）に設けられた磁石孔に永久磁石を挿入した後、磁石孔と永久磁石との間隙に樹脂を注入し、永久磁石を固定することが行われている。ロータコアを構成する各電磁鋼板の磁石孔と磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部を塑性加工した場合には、各電磁鋼板のブリッジ部の板厚が薄くなるため、磁石孔に注入した樹脂がブリッジ部を介して磁束漏れ抑制孔側に漏れ易くなる。樹脂が磁束漏れ抑制孔側に漏れると、磁石孔にある永久磁石の固定力が低下し、ロータの回転時に漏れた樹脂が剥離し異物となる可能性がある。

そこで、本発明の目的は、ロータコアの磁石孔と磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部において高い強度を確保すると共に、磁石孔に注入された樹脂がブリッジ部を介して漏れることを抑制できる回転電機のロータコアを提供することである。

本発明の回転電機のロータコアは、永久磁石が挿入される磁石孔と、磁束漏れを抑制するための磁束漏れ抑制孔とを有する電磁鋼板であり、両面のうちの少なくとも一面に、他領域に比べ凹んでいる凹領域と、他領域に比べ突出している突出領域とが予め形成された電磁鋼板を複数枚積層させて形成されている回転電機のロータコアであって、前記磁石孔は、その内面と前記永久磁石の外面との間隙に樹脂が注入される孔であり、前記電磁鋼板が、前記磁石孔と前記磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部の第１面に他領域に比べ凹んでいる前記凹領域と他領域に比べ突出している前記突出領域を有する電磁鋼板である第１電磁鋼板と、前記ブリッジ部の第２面に他領域に比べ凹んでいる前記凹領域と他領域に比べ突出している前記突出領域を有する電磁鋼板である第２電磁鋼板を含み、前記第１電磁鋼板と前記第２電磁鋼板とは重ねられており、前記第１電磁鋼板の前記凹領域に前記第２電磁鋼板の前記突出領域が入り込み、前記第１電磁鋼板の前記突出領域が前記第２電磁鋼板の前記凹領域に入り込んでおり、前記第１電磁鋼板の前記凹領域と前記突出領域、および、前記第２電磁鋼板の前記突出領域と前記凹領域は、前記磁石孔の内面から前記磁束漏れ抑制孔の内面までに亘って形成されている、ことを特徴とする。

本発明の回転電機のロータコアは、永久磁石が挿入される磁石孔と、磁束漏れを抑制するための磁束漏れ抑制孔とを有する電磁鋼板を複数枚積層させて形成されている回転電機のロータコアであって、前記磁石孔と前記磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部に凸部を有する電磁鋼板である第１電磁鋼板と、前記ブリッジ部に凹部を有する電磁鋼板である第２電磁鋼板とを重ね合わせてなる電磁鋼板対であり、前記ブリッジ部において前記第１電磁鋼板の前記凸部に前記第２電磁鋼板の前記凹部が嵌合されてなる電磁鋼板対を複数枚積層させて形成されている、ことを特徴とする。

本発明の回転電機のロータコアは、永久磁石が挿入される磁石孔と、磁束漏れを抑制するための磁束漏れ抑制孔とを有する電磁鋼板を複数枚積層させて形成されている回転電機のロータコアであって、前記磁石孔と前記磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部において、前記磁石孔又は前記磁束漏れ抑制孔の一方から他方に向かって階段状に板厚が減少する板段を有する電磁鋼板である第１電磁鋼板と、前記ブリッジ部において、前記磁石孔又は前記磁束漏れ抑制孔の一方から他方に向かって階段状に板厚が増加する板段であり、前記第１電磁鋼板の前記各板段と接するように設けられた板段を有する電磁鋼板である第２電磁鋼板と、を重ね合わせてなる電磁鋼板対を複数枚積層させて形成されている、ことを特徴とする。

本発明の回転電機のロータコアは、永久磁石が挿入される磁石孔と、磁束漏れを抑制するための磁束漏れ抑制孔とを有する電磁鋼板を複数枚積層させて形成されている回転電機のロータコアであって、前記電磁鋼板は、前記磁石孔と前記磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部において、一方の面に凸部を有し、他方の面に凹部を有しており、前記ブリッジ部において、互いに接し合う前記電磁鋼板の一方の前記凸部が、他方の前記凹部に嵌合されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、電磁鋼板の磁石孔と磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部に加工硬化された凹み部分を有することでブリッジ部に高い強度を確保できると共に、ブリッジ部において電磁鋼板の凹み部分に隣接する電磁鋼板の突出した部分が入り込むため、磁石孔に注入された樹脂がブリッジ部を介して漏れることを抑制することができる。

実施形態１〜３における回転電機のロータコアの斜視図である。図１に示す回転電機のロータコアの上面一部を拡大した図である。実施形態１における磁石孔と磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部の電磁鋼板対の断面図である。実施形態１における磁石孔と磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部の積層鋼板の断面図である。実施形態２における磁石孔と磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部の電磁鋼板対の断面図である。実施形態２における磁石孔と磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部の積層鋼板の断面図である。実施形態３における磁石孔と磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部の電磁鋼板の断面図である。実施形態３における磁石孔と磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部の積層鋼板の断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。以下に述べる形状、材質、孔の個数等は、説明のための例示であって、回転電機のロータコアの仕様等により、適宜変更が可能である。また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、以下説明する実施形態１〜３の回転電機のロータコアの斜視図である。以下では、特に断らない限り、回転電機のロータコアを、ロータコアと呼ぶ。ロータコア１と、ロータコア１に埋め込まれる永久磁石２４とを含んで回転電機のロータ（回転子）が構成される。図１では、ロータコア１に永久磁石２４が埋め込まれた状態が示されている。

回転電機は、電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両に搭載され、電動車両が力行するときは電動機として機能し、電動車両が制動時にあるときは発電機として機能するモータ・ジェネレータである。回転電機は、ロータと、ロータの外周側に所定の間隔を隔てて配置され、巻線コイルが巻回される円環状のステータ（固定子）とを含む。回転電機は、電動機として機能する時、ステータの巻線コイルに駆動電流が供給され、この駆動電流によってステータの巻線コイルに発生した電磁力により、ステータに対してロータが回転する。また、回転電機は、発電機として機能する時、ステータに対してロータが回転することで、ステータの巻線コイルに誘起電流を発生させる。

ロータコア１は、円環状にプレス打抜加工された電磁鋼板１０を例えば数百枚程度積層した積層鋼板により形成されている。各電磁鋼板１０に、回転電機の出力軸が固定される軸孔２と、永久磁石２４が挿入される磁石孔２０と、磁束漏れを抑制するための磁束漏れ抑制孔２２とが同じ配置で設けられることで、電磁鋼板１０を積層した積層鋼板において、それぞれの孔が軸方向（電磁鋼板１０の積層方向）に貫通している。円環状の積層鋼板の中心には軸孔２が設けられており、外周には、磁石孔２０と磁束漏れ抑制孔２２とが複数設けられている。図１には、一部省略されているが、点線で囲まれた領域に磁石孔２０と磁束漏れ抑制孔２２とが複数設けられている。具体的には、図１の手前側の点線の中に示す複数の磁石孔２０と複数の磁束漏れ抑制孔２２とからなる孔の組合せ４（図１において点線で囲われた領域の孔の組合せ）が、円周方向に沿って４５°ピッチで８個設けられている。

図２は、図１の一点鎖線で囲われた領域を拡大した図（ロータコア１の上面一部を拡大した図）である。図２に示すように、電磁鋼板１０の磁石孔２０には永久磁石２４が挿入されており、磁石孔２０と永久磁石２４との間隙に樹脂３０が注入されることで、永久磁石２４が磁石孔２０の中に固定されている。電磁鋼板１０には、磁石孔２０に近接して磁束漏れ抑制孔２２が設けられていることで、磁石孔２０と磁束漏れ抑制孔２２との間には帯状のブリッジ部２１が形成されている。ブリッジ部２１の幅（磁石孔２０と磁束漏れ抑制孔２２の間隔）を狭くすることで磁束漏れを低減することができるが、ロータが高速回転された場合、遠心力によりブリッジ部２１に応力が集中するため、ブリッジ部２１にはある程度の強度が求められる。

そこで、以下説明する実施形態１〜３のロータコアでは、電磁鋼板１０のブリッジ部２１の一部を塑性加工し、加工硬化された部分を設けることでブリッジ部の強度を高める。また、従来、各電磁鋼板１０のブリッジ部を塑性加工した場合には、各電磁鋼板のブリッジ部の板厚が薄くなるため、磁石孔２０に注入された樹脂３０がブリッジ部２１を介して磁束漏れ抑制孔２２側に漏れる可能性があった。しかし、以下説明する実施形態１〜３のロータコアでは、それを抑制できる構成となっている。以下、実施形態１のロータコアから順番に詳説する。

（実施形態１）
図３は、実施形態１のロータコアにおける２枚の電磁鋼板の図２のＡ−Ａ断面図（ブリッジ部の断面図）である。図３の左上に示した電磁鋼板１０ａは、ブリッジ部において、下面（第１面）の両端部の各々が、例えばブリッジ部の全体幅（図３の左右方向の幅）の１／３（あるいは１／４）の幅にわたって塑性加工されることで加工硬化され、電磁鋼板１０ａの下面には２つの凹んだ凹領域１６が形成される。電磁鋼板１０ａの初期の板厚はＬｏｒｇであり、塑性加工された凹領域１６の板厚はＬ１（＜Ｌｏｒｇ）となる。また、電磁鋼板１０ａの下面において、塑性加工されなかった領域、すなわち、凹領域１６ではない領域は、凹領域１６が塑性加工されたことによって押し出された電磁鋼板が流入することで突出し、この領域（以下、突出領域１８という）の板厚はＬ２（＞Ｌｏｒｇ）となる。なお、電磁鋼板１０ａのブリッジ部ではない領域（以下、他領域という）の板厚はＬｏｒｇである。

図３の左下に示した電磁鋼板１０ｂは、ブリッジ部において、上面（第２面）の中央部が、例えばブリッジ部の全体幅の１／３（あるいは２／４）の幅にわたって塑性加工されることで加工硬化され、電磁鋼板１０ｂの上面には１つの凹んだ凹領域１６が形成される。上記した電磁鋼板１０ａと同様に、電磁鋼板１０ｂの初期の板厚はＬｏｒｇであり、塑性加工された凹領域１６の板厚はＬ１（＜Ｌｏｒｇ）となる。また、電磁鋼板１０ｂの上面において、塑性加工されなかった領域、すなわち、凹領域１６ではない領域は、凹領域１６が塑性加工されたことによって押し出された電磁鋼板が流入することで突出し、この領域（突出領域１８）の板厚はＬ２（＞Ｌｏｒｇ）となる。なお、電磁鋼板１０ａと同様に、電磁鋼板１０ｂのブリッジ部ではない領域（他領域）の板厚はＬｏｒｇである。

図３の右側には、電磁鋼板１０ａと電磁鋼板１０ｂとを重ね合わせて電磁鋼板対１２を形成した時のブリッジ部の断面図が示されている。図３の右側、及び、以下で説明する図４では、ブリッジ部において電磁鋼板１０ａと電磁鋼板１０ｂとが隙間無く接するように誇張して描かれているが、電磁鋼板１０ａと電磁鋼板１０ｂとを重ね合わせた時に、電磁鋼板同士の間に隙間が少なくなるように電磁鋼板対１２が構成される。図３に示すように、電磁鋼板対１２は、電磁鋼板１０ａの凹領域１６に電磁鋼板１０ｂの突出領域１８が入り込み、電磁鋼板１０ａの突出領域１８が電磁鋼板１０ｂの凹領域１６に入り込んだ構成となっている。また、図３の右側に示すように、電磁鋼板対１２は、ブリッジ部において矩形断面を有する。

図４は、実施形態１のロータコアにおける積層鋼板の図２のＡ−Ａ断面図（ブリッジ部の断面図）である。図４では、図を簡略化するために８枚の電磁鋼板のみが示されているが、実際にはさらに多くの電磁鋼板が存在する。図４において、左側には磁石孔２０があり、そこに樹脂３０が注入されており、ブリッジ部２１を間において、右側には磁束漏れ抑制孔２２がある。図４に示すように、積層鋼板は、電磁鋼板１０ａと電磁鋼板１０ｂとからなる電磁鋼板対１２が複数積層された構成となっている。

前述したように、電磁鋼板対１２は、電磁鋼板１０ａの凹領域に電磁鋼板１０ｂの突出領域が入り込み、電磁鋼板１０ａの突出領域が電磁鋼板１０ｂの凹領域に入り込んだ構成となっている。別の言い方をすれば、電磁鋼板対１２は、電磁鋼板１０ｂが有する凹形状の凹部に、電磁鋼板１０ａが有する凸形状の凸部が嵌め合わされて構成されている。また、電磁鋼板対１２は、ブリッジ部２１において矩形断面を有するため、電磁鋼板対１２同士を重ねた時にそれらの間に隙間が生じることがない。よって、実施形態１のロータコアによれば、磁石孔２０に注入された樹脂３０がブリッジ部２１で効果的に堰き止められ、樹脂３０がブリッジ部２１を介して磁束漏れ抑制孔２２側に漏れることを抑制することができる。これにより、樹脂３０が漏れることにより生じ得る、磁石孔２０にある永久磁石の固定力の低下や、漏れた樹脂が剥離して異物が発生することを抑制することができる。また、実施形態１のロータコアによれば、各電磁鋼板のブリッジ部２１に加工硬化された凹領域が含まれるため、ブリッジ部２１に高い強度を得ることができる。

（実施形態２）
次に、実施形態２のロータコアについて説明する。図５は、実施形態２のロータコアにおける２枚の電磁鋼板の図２のＡ−Ａ断面図（ブリッジ部の断面図）である。図５の左上に示した電磁鋼板１０ｃは、ブリッジ部において、下面（第１面）の左端部が、ブリッジ部の全体幅（図５の左右方向の幅）の１／２の幅にわたって塑性加工されることで加工硬化され、電磁鋼板１０ｃの下面の左端部には凹んだ凹領域１６が形成される。電磁鋼板１０ｃの初期の板厚はＬｏｒｇであり、塑性加工された凹領域１６の板厚はＬ１（＜Ｌｏｒｇ）となる。また、電磁鋼板１０ｃの下面において、塑性加工されなかった領域、すなわち、凹領域１６ではない領域は、凹領域１６が塑性加工されたことによって押し出された電磁鋼板が流入することで突出し、この領域（突出領域１８）の板厚はＬ２（＞Ｌｏｒｇ）となる。なお、電磁鋼板１０ｃのブリッジ部ではない領域（他領域）の板厚はＬｏｒｇである。

図５の左下に示した電磁鋼板１０ｄは、ブリッジ部において、上面（第２面）の右端部が、ブリッジ部の全体幅の１／２の幅にわたって塑性加工されることで加工硬化され、電磁鋼板１０ｄの上面の右端部には凹んだ凹領域１６が形成される。上記した電磁鋼板１０ｃと同様に、電磁鋼板１０ｄの初期の板厚はＬｏｒｇであり、塑性加工された凹領域１６の板厚はＬ１（＜Ｌｏｒｇ）となる。また、電磁鋼板１０ｄの上面において、塑性加工されなかった領域、すなわち、凹領域１６ではない領域は、凹領域１６が塑性加工されたことによって押し出された電磁鋼板が流入することで突出し、この領域（突出領域１８）の板厚はＬ２（＞Ｌｏｒｇ）となる。なお、電磁鋼板１０ｃと同様に、電磁鋼板１０ｄのブリッジ部ではない領域（他領域）の板厚はＬｏｒｇである。

図５の右側には、電磁鋼板１０ｃと電磁鋼板１０ｄとを重ね合わせて電磁鋼板対１４を形成した時のブリッジ部の断面図が示されている。図５の右側、及び、以下で説明する図６では、ブリッジ部において電磁鋼板１０ｃと電磁鋼板１０ｄとが隙間無く接するように誇張して描かれているが、電磁鋼板１０ｃと電磁鋼板１０ｄとを重ね合わせた時に、電磁鋼板同士の間に隙間が少なくなるように電磁鋼板対１４が構成される。図５に示すように、電磁鋼板対１４は、電磁鋼板１０ｃの凹領域１６に電磁鋼板１０ｄの突出領域１８が入り込み、電磁鋼板１０ｃの突出領域１８が電磁鋼板１０ｄの凹領域１６に入り込んだ構成となっている。また、図５の右側に示すように、電磁鋼板対１４は、ブリッジ部において矩形断面を有する。

図６は、実施形態２のロータコアにおける積層鋼板の図２のＡ−Ａ断面図（ブリッジ部の断面図）である。図６では、図を簡略化するために８枚の電磁鋼板のみが示されているが、実際にはさらに多くの電磁鋼板が存在する。図６において、左側には磁石孔２０があり、そこに樹脂３０が注入されており、ブリッジ部２１を間において、右側には磁束漏れ抑制孔２２がある。図６に示すように、積層鋼板は、電磁鋼板１０ｃと電磁鋼板１０ｄとからなる電磁鋼板対１４が複数積層された構成となっている。

前述したように、電磁鋼板対１４は、電磁鋼板１０ｃの凹領域に電磁鋼板１０ｄの突出領域が入り込み、電磁鋼板１０ｃの突出領域が電磁鋼板１０ｄの凹領域に入り込んだ構成となっている。別の言い方をすれば、電磁鋼板対１４は、ブリッジ部２１において、電磁鋼板１０ｃの階段状の２つの板段の各々が、電磁鋼板１０ｄの階段状の板段の各々に接するように構成されている。また、電磁鋼板対１４は、ブリッジ部２１において矩形断面を有するため、電磁鋼板対１４同士を重ねた時にそれらの間に隙間が生じることがない。よって、実施形態２のロータコアによれば、実施形態１のロータコアと同様に、磁石孔２０に注入された樹脂３０がブリッジ部２１で効果的に堰き止められ、樹脂３０がブリッジ部２１を介して磁束漏れ抑制孔２２側に漏れることを抑制することができる。また、実施形態２のロータコアによれば、実施形態１のロータコアと同様に、各電磁鋼板のブリッジ部２１に加工硬化された凹領域が含まれるため、ブリッジ部２１に高い強度を得ることができる。

なお、上記の説明では、電磁鋼板対１４を構成する電磁鋼板１０ｃと電磁鋼板１０ｄとを異なるものとして扱ったが、塑性加工された電磁鋼板１０ｃを１８０°回転させて下面を上面にすることで、電磁鋼板１０ｄを得ることができる（図５を参照）。よって、１つの金型により塑性加工を行って、電磁鋼板１０ｃと電磁鋼板１０ｄとの両方を得ることができる。

以上説明した実施形態２のロータコアは、電磁鋼板１０ｃと電磁鋼板１０ｄとの各々に２つの板段を有するように（段差が１つだけ設けられるように）、塑性加工を行った。しかし、電磁鋼板１０ｃと電磁鋼板１０ｄとの各々に３つ以上の板段を有するように（段差が２つ以上設けられるように）、塑性加工を行っても良い。例えば、電磁鋼板１０ｃの下面の左端からブリッジ部の全体幅の１／３の幅にわたって板厚がＬ１＿１となるように塑性加工を行ない、その右側に、ブリッジ部の全体幅の１／３の幅にわたって板厚がＬ１＿２（＞Ｌ１＿１）となるように塑性加工を行ない、電磁鋼板１０ｃの下面の右端からブリッジ部の全体幅の１／３の幅にわたって板厚がＬ２（＞Ｌ１＿２）となる領域を設ける。すなわち、電磁鋼板１０ｃの下面に左端から順に板厚が、Ｌ１＿１、Ｌ１＿２、Ｌ２（但し、Ｌ１＿１＜Ｌ１＿２＜Ｌ２）となる３つの板段を設ける。同様に、電磁鋼板１０ｄの上面の右端からブリッジ部の全体幅の１／３の幅にわたって板厚がＬ１＿１となるように塑性加工を行ない、その左側に、ブリッジ部の全体幅の１／３の幅にわたって板厚がＬ１＿２（＞Ｌ１＿１）となるように塑性加工を行ない、電磁鋼板１０ｄの上面の左端からブリッジ部の全体幅の１／３の幅にわたって板厚がＬ２（＞Ｌ１＿２）となる領域を設ける。すなわち、電磁鋼板１０ｄの上面に左端から順に板厚が、Ｌ２、Ｌ１＿２、Ｌ１＿１（但し、Ｌ２＞Ｌ１＿２＞Ｌ１＿１）となる３つの板段を設ける。このように、電磁鋼板１０ｃと電磁鋼板１０ｄとの各々に３つの板段を有するように（段差が２つ設けられるように）塑性加工を行っても良い。

（実施形態３）
次に、実施形態３のロータコアについて説明する。図７は、実施形態３のロータコアにおける電磁鋼板の図２のＡ−Ａ断面図（ブリッジ部の断面図）である。実施形態３の電磁鋼板１０ｅは、ブリッジ部において、下面（第１面）の中央部が、例えばブリッジ部の全体幅（図７の左右方向の幅）の１／３（あるいは２／４）の幅にわたって塑性加工されることで加工硬化され、凹んだ凹領域１６が形成される。図７において、点線は電磁鋼板１０ｅの初期の上下左右の面の位置を示しており、電磁鋼板１０ｅの初期の板厚はＬｏｒｇである。電磁鋼板１０ｅの下面において、塑性加工された凹領域１６の下面は、電磁鋼板１０ｅの初期の下面に比べて上側の位置となる。また、電磁鋼板１０ｅの下面において、塑性加工されなかった領域、すなわち、凹領域１６ではない領域の下面は、凹領域１６が塑性加工されたことによって押し出された電磁鋼板が流入することで突出し、この領域（突出領域１８）の下面は電磁鋼板１０ｅの初期の下面に比べて下側の位置となる。なお、電磁鋼板１０ｅのブリッジ部ではない領域（他領域）の上下の面の位置は、点線で表された上下の面の位置と同じである。

また、実施形態３の電磁鋼板１０ｅは、ブリッジ部において、上面（第２面）の両端部の各々が、例えばブリッジ部の全体幅の１／３（あるいは１／４）の幅にわたって塑性加工されることで加工硬化され、電磁鋼板１０ｅの上面には２つの凹んだ凹領域１６が形成される。電磁鋼板１０ｅの上面において、塑性加工された凹領域１６の上面は、電磁鋼板１０ｅの初期の上面の位置に比べて下側になる。また、電磁鋼板１０ｅの上面において、塑性加工されなかった領域、すなわち、凹領域１６ではない領域の上面は、凹領域１６が塑性加工されたことによって押し出された電磁鋼板が流入することで突出し、この領域（突出領域１８）の上面は電磁鋼板１０ｅの初期の上面に比べて上側の位置となる。

図８は、実施形態３のロータコアにおける電磁鋼板１０ｅを積層した積層鋼板の図２のＡ−Ａ断面図（ブリッジ部の断面図）である。図８では、ブリッジ部において電磁鋼板同士が隙間無く接するように誇張して描かれているが、電磁鋼板同士の間に隙間が少なくなるように積層鋼板が構成される。図８では、図を簡略化するために６枚の電磁鋼板のみが示されているが、実際にはさらに多くの電磁鋼板が存在する。図８において、左側には磁石孔２０があり、そこに樹脂３０が注入されており、ブリッジ部２１を間において、右側には磁束漏れ抑制孔２２がある。

図８に示すように、互いに接し合う電磁鋼板１０ｅにおいて、上側にある電磁鋼板１０ｅ（以下、上側電磁鋼板という）の下面に設けられた凹領域に、下側にある電磁鋼板１０ｅ（以下、下側電磁鋼板という）の上面に設けられた突出領域が入り込み、上側電磁鋼板の下面に設けられた突出領域１８が、下側電磁鋼板の上面に設けられた凹領域１６に入り込んでいる。別の言い方をすれば、互いに接し合う電磁鋼板１０ｅの一方の凸形状の凸部が、他方の凹形状の凹部に嵌め合わされている。よって、実施形態３のロータコアによれば、実施形態１のロータコアと同様に、磁石孔２０に注入された樹脂３０がブリッジ部２１で効果的に堰き止められ、樹脂３０がブリッジ部２１を介して磁束漏れ抑制孔２２側に漏れることを抑制することができる。また、実施形態３のロータコアによれば、実施形態１のロータコアと同様に、電磁鋼板１０ｅのブリッジ部２１に加工硬化された凹領域が含まれるため、ブリッジ部２１に高い強度を得ることができる。また、実施形態３のロータコアは、実施形態１のロータコアの電磁鋼板のように２枚の電磁鋼板で塑性加工する位置を変える必要がない、換言すれば、各電磁鋼板の塑性加工の位置が同じであるため、より簡易にロータコアを形成することができる。

１回転電機のロータコア、２軸孔、４孔の組合せ、１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ電磁鋼板、１２，１４電磁鋼板対、１６凹領域、１８突出領域、２０磁石孔、２１ブリッジ部、２２磁束漏れ抑制孔、２４永久磁石、３０樹脂。

Claims

永久磁石が挿入される磁石孔と、磁束漏れを抑制するための磁束漏れ抑制孔とを有する電磁鋼板であり、両面のうちの少なくとも一面に、他領域に比べ凹んでいる凹領域と、他領域に比べ突出している突出領域とが予め形成された電磁鋼板を複数枚積層させて形成されている回転電機のロータコアであって、
前記磁石孔は、その内面と前記永久磁石の外面との間隙に樹脂が注入される孔であり、
前記電磁鋼板が、前記磁石孔と前記磁束漏れ抑制孔との間のブリッジ部の第１面に他領域に比べ凹んでいる前記凹領域と他領域に比べ突出している前記突出領域を有する電磁鋼板である第１電磁鋼板と、前記ブリッジ部の第２面に他領域に比べ凹んでいる前記凹領域と他領域に比べ突出している前記突出領域を有する電磁鋼板である第２電磁鋼板を含み、
前記第１電磁鋼板と前記第２電磁鋼板とは重ねられており、前記第１電磁鋼板の前記凹領域に前記第２電磁鋼板の前記突出領域が入り込み、前記第１電磁鋼板の前記突出領域が前記第２電磁鋼板の前記凹領域に入り込んでおり、
前記第１電磁鋼板の前記凹領域と前記突出領域、および、前記第２電磁鋼板の前記突出領域と前記凹領域は、前記磁石孔の内面から前記磁束漏れ抑制孔の内面までに亘って形成されている、
回転電機のロータコア。