Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7528591B2 - Rotor and method for manufacturing the rotor - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7528591B2 - Rotor and method for manufacturing the rotor - Google Patents

Rotor and method for manufacturing the rotor Download PDF

Info

Publication number
JP7528591B2
JP7528591B2 JP2020122122A JP2020122122A JP7528591B2 JP 7528591 B2 JP7528591 B2 JP 7528591B2 JP 2020122122 A JP2020122122 A JP 2020122122A JP 2020122122 A JP2020122122 A JP 2020122122A JP 7528591 B2 JP7528591 B2 JP 7528591B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
laminated core
hole
axial direction
steel plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020122122A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022018777A (en
Inventor
聡 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Aisin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd, Aisin Corp filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2020122122A priority Critical patent/JP7528591B2/en
Publication of JP2022018777A publication Critical patent/JP2022018777A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7528591B2 publication Critical patent/JP7528591B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

本発明は、ロータおよびロータの製造方法に関する。 The present invention relates to a rotor and a method for manufacturing a rotor.

従来、シャフトと、シャフトが挿入される積層コアと、を備えるロータおよびロータの製造方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, a rotor having a shaft and a laminated core into which the shaft is inserted, and a method for manufacturing the rotor are known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、パイプ構造を有した中空形状の回転軸(シャフト)と、回転軸が挿入された積層鉄心(積層コア)とを備えるモータ用ロータが開示されている。回転軸は、積層鉄心の中央に設けられた貫通孔に挿入されている。また、回転軸には、ハイドロフォーミング法により形成された抜止部が設けられている。抜止部は、ハイドロフォーミング法により、回転軸が外径側に膨張することによって形成されている。また、抜止部は、積層鉄心の軸方向の一方側と他方側とに、積層鉄心を軸方向に挟み込むように2つ設けられている。すなわち、2つの抜止部は、積層鉄心の軸方向の端面よりも外側に設けられている。これにより、積層鉄心と回転軸とが2つの抜止部により軸方向に固定(位置決め)され、回転軸が積層鉄心から軸方向に抜けるのが防止されている。 The above-mentioned Patent Document 1 discloses a rotor for a motor that includes a hollow rotating shaft having a pipe structure and a laminated core into which the rotating shaft is inserted. The rotating shaft is inserted into a through hole provided in the center of the laminated core. The rotating shaft is provided with a retaining portion formed by a hydroforming method. The retaining portion is formed by expanding the rotating shaft toward the outer diameter side by the hydroforming method. Two retaining portions are provided on one and the other axial sides of the laminated core so as to sandwich the laminated core in the axial direction. In other words, the two retaining portions are provided outside the axial end faces of the laminated core. As a result, the laminated core and the rotating shaft are fixed (positioned) in the axial direction by the two retaining portions, and the rotating shaft is prevented from coming out of the laminated core in the axial direction.

特開2001-268858号公報JP 2001-268858 A

しかしながら、上記特許文献1に記載のモータ用ロータでは、積層鉄心(積層コア)と回転軸(シャフト)とを固定(位置決め)する2つの抜止部が、積層鉄心の軸方向の端面よりも外側に設けられているため、モータ用ロータの軸方向の長さが、抜止部の軸方向の長さの分、大きくなるという問題点がある。 However, in the motor rotor described in Patent Document 1, the two retaining portions that secure (position) the laminated core and the rotating shaft are provided outside the axial end faces of the laminated core, which creates the problem that the axial length of the motor rotor is longer by the axial length of the retaining portions.

この発明は、ロータの軸方向の長さが大きくなるのを防止しながら、シャフトが積層コアから軸方向に抜けるのを防止することが可能なロータおよびロータの製造方法を提供することである。 The present invention aims to provide a rotor and a method for manufacturing the rotor that can prevent the shaft from coming out of the laminated core in the axial direction while preventing the axial length of the rotor from increasing.

上記目的を達成するために、この発明の第1の局面におけるロータは、筒状のシャフトと、中心にシャフトが挿入される第1貫通孔を有する複数の電磁鋼板が積層されることにより、シャフトが配置されるシャフト挿入孔が第1貫通孔により形成されている積層コアと、を備え、複数の電磁鋼板の各々の第1貫通孔は、積層コアの軸方向から見て、非円形形状を有し、積層コアは、軸方向から見て非円形形状の第1貫通孔の頂点同士が互いに重なるように積層される複数の電磁鋼板により構成される鋼板ブロックを複数含み、軸方向から見て、隣接する鋼板ブロックの非円形形状の第1貫通孔の頂点の周方向における位置が互いにずれるように鋼板ブロックが積層されている段スキュー構造を有し、シャフトは、シャフトの内部に充填された液体が加圧されることによって膨張されるハイドロフォーミングにより、積層コアの前記第1貫通孔の内周面にならうように非円形形状に成形されることにより、対応する鋼板ブロックに沿った非円形形状の頂点の周方向における位置が互いにずれている外周面を有した状態で積層コアに固定されている。 In order to achieve the above-mentioned object, a rotor in a first aspect of the present invention comprises a cylindrical shaft, and a laminated core in which a plurality of electromagnetic steel plates are stacked, the plurality of electromagnetic steel plates having a first through hole at the center through which the shaft is inserted, so that a shaft insertion hole in which the shaft is disposed is formed by the first through hole, wherein the first through hole has a non-circular shape when viewed in the axial direction of the laminated core, the laminated core includes a plurality of steel plate blocks formed of a plurality of electromagnetic steel plates stacked such that apexes of the first through holes of a non-circular shape when viewed in the axial direction overlap each other, and has a step-skew structure in which the steel plate blocks are stacked such that the apexes of the non-circular first through holes of adjacent steel plate blocks are shifted from each other in the circumferential direction when viewed in the axial direction, and the shaft is fixed to the laminated core in a state in which the shaft has an outer circumferential surface in which the apexes of the non-circular shapes along corresponding steel plate blocks are shifted from each other in the circumferential direction by hydroforming, in which a liquid filled inside the shaft is pressurized and expanded .

この発明の第1の局面によるロータでは、上記のように、積層コアは、軸方向から見て、隣接する鋼板ブロックの非円形形状の第1貫通孔の頂点の周方向における位置が互いにずれるように鋼板ブロックが積層されている段スキュー構造を有している。また、シャフトは、シャフトの内部に充填された液体が加圧されることによって膨張されるハイドロフォーミングにより、積層コアの第1貫通孔の内周面にならうように成形されて積層コアに固定されている。これにより、軸方向から見て、互いに隣接する鋼板ブロックの一方の第1貫通孔の頂点が、互いに隣接する鋼板ブロックの他方の第1貫通孔の頂点同士の間の辺と、周方向において同じ位置に設けられる。したがって、軸方向から見て、ハイドロフォーミングによって膨張したシャフトのうち上記一方の鋼板ブロックの第1貫通孔の頂点にならうように膨張した部分が、上記他方の鋼板ブロックの上記辺と重なるように設けられる。すなわち、シャフトは、上記頂点にならうように膨張した部分において、上記他方の鋼板ブロックにより軸方向の移動を規制される。この場合、シャフトの軸方向における移動を規制する部分は、積層コアの内側に設けられる。これにより、積層コアの軸方向の外側に積層コアの抜け止めを設ける場合に比べてロータの軸方向の長さが大きくなるのを防止しながら、シャフトが積層コアから抜けるのを防止することができる。 In the rotor according to the first aspect of the present invention, as described above, the laminated core has a step skew structure in which the steel plate blocks are stacked such that the circumferential positions of the apexes of the non-circular first through holes of adjacent steel plate blocks are shifted from each other when viewed from the axial direction. The shaft is formed to conform to the inner circumferential surface of the first through hole of the laminated core by hydroforming, in which the liquid filled inside the shaft is pressurized and expanded, and is fixed to the laminated core. As a result, when viewed from the axial direction, the apex of the first through hole of one of the adjacent steel plate blocks is provided at the same position in the circumferential direction as the side between the apexes of the first through holes of the other of the adjacent steel plate blocks. Therefore, when viewed from the axial direction, the part of the shaft expanded by hydroforming to conform to the apex of the first through hole of the one steel plate block is provided so as to overlap the side of the other steel plate block. That is, the axial movement of the shaft is restricted by the other steel plate block at the part expanded to conform to the apex. In this case, the part that restricts the axial movement of the shaft is provided on the inside of the laminated core. This makes it possible to prevent the shaft from coming out of the laminated core while preventing the axial length of the rotor from increasing compared to when a stopper for the laminated core is provided on the axial outside of the laminated core.

この発明の第2の局面におけるロータの製造方法は、筒状のシャフトと中心にシャフトが挿入される第1貫通孔を有する複数の電磁鋼板が積層されることにより、シャフトが配置されるシャフト挿入孔が第1貫通孔により形成されている積層コアと、を備えるロータの製造方法であって、積層コアの軸方向から見て非円形形状を有する第1貫通孔の頂点同士が軸方向から見て互いに重なるように積層される複数の電磁鋼板により構成される複数の鋼板ブロックを形成する工程と、軸方向から見て、隣接する鋼板ブロックの非円形形状の第1貫通孔の頂点の周方向における位置が互いにずれるように複数の鋼板ブロックを積層することにより、段スキュー構造を有する積層コアを形成する工程と、積層コアのシャフト挿入孔にシャフトが挿入された状態で、シャフトの内部に充填された液体が加圧されることによってシャフトを膨張するハイドロフォーミングにより、積層コアの第1貫通孔の内周面にならうように非円形形状に成形することにより、対応する鋼板ブロックに沿った非円形形状の頂点の周方向における位置が互いにずれているシャフトの外周面を成形するとともに積層コアに固定する工程と、を備える。 A manufacturing method of a rotor in a second aspect of the present invention is a manufacturing method of a rotor including a laminated core in which a cylindrical shaft and a plurality of electromagnetic steel plates having a first through hole at the center through which the shaft is inserted are stacked, thereby forming a shaft insertion hole in which the shaft is disposed, by the first through hole, the manufacturing method including the steps of: forming a plurality of steel plate blocks formed of a plurality of electromagnetic steel plates stacked such that apexes of the first through holes having a non-circular shape when viewed in the axial direction of the laminated core overlap each other when viewed in the axial direction; forming a laminated core having a step-skew structure by stacking the plurality of steel plate blocks such that the circumferential positions of the apexes of the non-circular first through holes of adjacent steel plate blocks are shifted from each other when viewed in the axial direction; and forming an outer circumferential surface of the shaft in which the apexes of the non-circular shape along the inner circumferential surface of the first through hole of the laminated core are shifted from each other in the circumferential direction by hydroforming, in which a liquid filled inside the shaft is pressurized to expand the shaft, with the shaft inserted into the shaft insertion hole of the laminated core, thereby forming the outer circumferential surface of the shaft in which the circumferential positions of the apexes of the non-circular shape along the corresponding steel plate blocks are shifted from each other, and fixing the shaft to the laminated core.

この発明の第2の局面におけるロータの製造方法では、上記のように、軸方向から見て、隣接する鋼板ブロックの非円形形状の第1貫通孔の頂点の周方向における位置が互いにずれるように積層コアが形成される。また、シャフトの内部に充填された液体が加圧されることによって膨張されるハイドロフォーミングにより、シャフトが積層コアの第1貫通孔の内周面にならうように成形されて積層コアに固定される。これにより、軸方向から見て、互いに隣接する鋼板ブロックの一方の第1貫通孔の頂点が、互いに隣接する鋼板ブロックの他方の第1貫通孔の頂点同士の間の辺と、周方向において同じ位置に設けられる。したがって、軸方向から見て、ハイドロフォーミングによって膨張したシャフトのうち上記一方の鋼板ブロックの第1貫通孔の頂点にならうように膨張した部分が、上記他方の鋼板ブロックの上記辺と重なるように設けられる。すなわち、シャフトは、上記頂点にならうように膨張した部分において、上記他方の鋼板ブロックにより軸方向の移動を規制される。この場合、シャフトの軸方向における移動を規制する部分は、積層コアの内側に設けられる。これにより、積層コアの軸方向の外側に積層コアの抜け止めを設ける場合に比べてロータの軸方向の長さが大きくなるのを防止しながら、シャフトが積層コアから抜けるのを防止することが可能なロータの製造方法を提供することができる。 In the rotor manufacturing method according to the second aspect of the present invention, as described above, the laminated core is formed such that the vertices of the non-circular first through holes of the adjacent steel plate blocks are offset from each other in the circumferential direction when viewed from the axial direction. In addition, the shaft is formed to conform to the inner circumferential surface of the first through hole of the laminated core by hydroforming, in which the liquid filled inside the shaft is pressurized and expanded, and is fixed to the laminated core. As a result, when viewed from the axial direction, the vertices of the first through holes of one of the adjacent steel plate blocks are provided at the same circumferential position as the side between the vertices of the first through holes of the other of the adjacent steel plate blocks. Therefore, when viewed from the axial direction, the part of the shaft expanded by hydroforming to conform to the vertices of the first through holes of the one steel plate block is provided so as to overlap with the side of the other steel plate block. That is, the axial movement of the shaft is restricted by the other steel plate block at the part expanded to conform to the vertex. In this case, the part that restricts the axial movement of the shaft is provided inside the laminated core. This makes it possible to provide a method for manufacturing a rotor that can prevent the shaft from coming out of the laminated core while preventing the axial length of the rotor from increasing compared to when a stopper for the laminated core is provided on the axial outside of the laminated core.

本発明によれば、ロータの軸方向の長さが大きくなるのを防止しながら、シャフトが積層コアから軸方向に抜けるのを防止することができる。 The present invention makes it possible to prevent the shaft from coming out of the laminated core in the axial direction while preventing the axial length of the rotor from increasing.

本実施形態によるロータ(回転電機)の構成を示す平面図である。1 is a plan view showing a configuration of a rotor (rotating electric machine) according to an embodiment of the present invention; 図1の電磁鋼板の頂点近傍の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of the vicinity of a vertex of the electromagnetic steel sheet of FIG. 1 . 本実施形態によるロータコアの構成を示す断面斜視図である。1 is a cross-sectional perspective view showing a configuration of a rotor core according to an embodiment of the present invention. 本実施形態によるシャフトの構成を示す断面斜視図である。FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing the configuration of a shaft according to the present embodiment. 本実施形態による積層コアの構成を示す断面斜視図である。FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing the configuration of a laminated core according to the present embodiment. 本実施形態による磁石挿入孔の径方向視における軸方向に沿った断面図である。4 is a cross-sectional view along the axial direction when viewed in the radial direction of the magnet insertion hole according to the present embodiment. FIG. 本実施形態によるロータの製造方法を示したフロー図である。FIG. 4 is a flow diagram showing a method for manufacturing a rotor according to the present embodiment. 本実施形態によるシャフトが積層コアのシャフト挿入孔に配置された状態の断面図である。4 is a cross-sectional view of a state in which a shaft according to the present embodiment is placed in a shaft insertion hole of a laminated core. FIG. 本実施形態によるハイドロフォーミングを行っている際の積層コアおよびシャフトの断面図である。3 is a cross-sectional view of a laminated core and a shaft during hydroforming according to the present embodiment. FIG. 本実施形態の変形例による電磁鋼板の頂点近傍の部分拡大図である。FIG. 11 is a partially enlarged view of the vicinity of a vertex of an electromagnetic steel sheet according to a modified example of the present embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

[本実施形態]
図1~図9を参照して、本実施形態によるロータ1およびロータ1の製造方法について説明する。
[Present embodiment]
A rotor 1 and a method for manufacturing the rotor 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

本願明細書では、「軸方向」とは、ロータ1の回転軸線Cに沿った方向を意味し、図中のZ方向を意味する。また、「径方向」とは、ロータ1の径方向(R1方向またはR2方向)を意味し、「周方向」は、ロータ1の周方向(E1方向またはE2方向)を意味する。 In this specification, "axial direction" means the direction along the rotation axis C of the rotor 1, which means the Z direction in the figure. Additionally, "radial direction" means the radial direction of the rotor 1 (R1 direction or R2 direction), and "circumferential direction" means the circumferential direction of the rotor 1 (E1 direction or E2 direction).

(ロータの構造)
まず、図1を参照して、本実施形態のロータ1の構造について説明する。
(Rotor Structure)
First, the structure of a rotor 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図1に示すように、回転電機100は、ロータ1とステータ2とを備える。また、ロータ1およびステータ2は、それぞれ、円環状に形成されている。そして、ロータ1は、ステータ2の径方向内側に対向して配置されている。すなわち、本実施形態では、回転電機100は、インナーロータ型の回転電機として構成されている。また、ロータ1(ロータコア4)は、筒状のシャフト3を備える。シャフト3は、ロータコア4の径方向内側に配置されている。シャフト3は、ギア等の回転力伝達部材を介して、エンジンや車軸等に接続されている。たとえば、回転電機100は、モータ、ジェネレータ、または、モータ兼ジェネレータとして構成されており、車両に搭載されるように構成されている。 As shown in FIG. 1, the rotating electric machine 100 includes a rotor 1 and a stator 2. The rotor 1 and the stator 2 are each formed in an annular shape. The rotor 1 is disposed facing the radially inner side of the stator 2. That is, in this embodiment, the rotating electric machine 100 is configured as an inner rotor type rotating electric machine. The rotor 1 (rotor core 4) includes a cylindrical shaft 3. The shaft 3 is disposed radially inner side of the rotor core 4. The shaft 3 is connected to an engine, an axle, or the like via a rotational force transmission member such as a gear. For example, the rotating electric machine 100 is configured as a motor, a generator, or a motor/generator, and is configured to be mounted on a vehicle.

また、ロータ1は、ロータコア4を備える。ロータコア4は、複数の電磁鋼板4a(図2参照)が積層される積層コア4bを含む。電磁鋼板4aには、中心にシャフト3が挿入される貫通孔4cが設けられている。積層コア4bでは、複数の電磁鋼板4aが積層されることにより、シャフト3が配置されるシャフト挿入孔4dが貫通孔4cにより形成されている。すなわち、複数の貫通孔4cが積み重なるように設けられることにより、シャフト挿入孔4dが形成されている。なお、貫通孔4cは、特許請求の範囲の「第1貫通孔」の一例である。 The rotor 1 also includes a rotor core 4. The rotor core 4 includes a laminated core 4b in which multiple electromagnetic steel plates 4a (see FIG. 2) are laminated. The electromagnetic steel plates 4a are provided with a through hole 4c in the center, through which the shaft 3 is inserted. In the laminated core 4b, multiple electromagnetic steel plates 4a are laminated, and a shaft insertion hole 4d in which the shaft 3 is disposed is formed by the through hole 4c. In other words, the shaft insertion hole 4d is formed by providing multiple through holes 4c so that they are stacked on top of each other. The through hole 4c is an example of a "first through hole" in the claims.

また、複数の電磁鋼板4aの各々は、電磁鋼板4aの径方向外側部分4eと電磁鋼板4aの径方向内側部分4fとの間において周状に配置される複数の貫通孔4gを含む。複数の貫通孔4gの各々には、後述する永久磁石5が挿入される。また、積層コア4bは、複数の電磁鋼板4aが積層されることによって軸方向に重なるように配置される複数の貫通孔4gにより形成される複数の磁石挿入孔4hを含む。なお、貫通孔4gは、特許請求の範囲の「第2貫通孔」の一例である。 Each of the electromagnetic steel sheets 4a includes a plurality of through holes 4g arranged circumferentially between the radially outer portion 4e of the electromagnetic steel sheet 4a and the radially inner portion 4f of the electromagnetic steel sheet 4a. A permanent magnet 5, which will be described later, is inserted into each of the plurality of through holes 4g. The laminated core 4b also includes a plurality of magnet insertion holes 4h formed by the plurality of through holes 4g arranged to overlap in the axial direction by stacking the plurality of electromagnetic steel sheets 4a. The through holes 4g are an example of a "second through hole" in the claims.

また、ロータ1は、永久磁石5を備える。永久磁石5は、複数の磁石挿入孔4hの各々に配置されている。磁石挿入孔4hは、積層コア4bに複数(本実施形態では16個)設けられている。 The rotor 1 also includes permanent magnets 5. The permanent magnets 5 are arranged in each of the multiple magnet insertion holes 4h. Multiple magnet insertion holes 4h (16 in this embodiment) are provided in the laminated core 4b.

回転電機100は、埋込永久磁石型モータ(IPMモータ:Interior Permanent Magnet Motor)として構成されている。また、電磁鋼板4aにおいては、永久磁石5の一の極に対応する一対の貫通孔4gが、周状に複数(本実施形態では8つ)設けられている。一対の貫通孔4gは、軸方向から見て、V字状に配置されている。一対の貫通孔4gは、軸方向から見て、周方向に沿って、等角度間隔に設けられている。なお、貫通孔4gの配置は、これに限られない。 The rotating electric machine 100 is configured as an interior permanent magnet motor (IPM motor). In addition, a pair of through holes 4g corresponding to one pole of the permanent magnet 5 is provided in a circumferential manner in the electromagnetic steel plate 4a in a plurality of pairs (eight in this embodiment). The pair of through holes 4g is arranged in a V-shape when viewed from the axial direction. The pair of through holes 4g is provided at equal angular intervals along the circumferential direction when viewed from the axial direction. However, the arrangement of the through holes 4g is not limited to this.

複数の電磁鋼板4aの各々は、互いに隣接する貫通孔4g同士の間に設けられ、径方向外側部分4eと径方向内側部分4fとを接続するブリッジ部4i(図2参照)を含む。具体的には、ブリッジ部4iは、一対の貫通孔4gを構成する貫通孔4g同士の間に設けられている。 Each of the electromagnetic steel sheets 4a includes a bridge portion 4i (see FIG. 2) that is provided between adjacent through holes 4g and connects the radially outer portion 4e and the radially inner portion 4f. Specifically, the bridge portion 4i is provided between the through holes 4g that constitute a pair of through holes 4g.

ロータコア4は、回転軸線C回りに回転される。ロータコア4は、シャフト3の回転力が伝達され、回転するように構成されている。 The rotor core 4 rotates around the rotation axis C. The rotor core 4 is configured to rotate when the rotational force of the shaft 3 is transmitted to it.

また、シャフト3は、シャフト3の内部に充填された液体800(図9参照)が加圧されることによって膨張されるハイドロフォーミングにより、積層コア4b(ロータコア4)に固定されている。 The shaft 3 is also fixed to the laminated core 4b (rotor core 4) by hydroforming, in which the liquid 800 (see Figure 9) filled inside the shaft 3 is pressurized and expanded.

また、ステータ2は、ステータコア2aと、ステータコア2aに巻回(配置)されたコイル2bとを含む。ステータコア2aは、ロータコア4(積層コア4b)の径方向外側に配置されている。ステータコア2aは、たとえば、複数の電磁鋼板(珪素鋼板)が軸方向に積層されており、磁束を通過可能に構成されている。コイル2bは、外部の電源部に接続されており、電力(たとえば、3相交流の電力)が供給されるように構成されている。そして、コイル2bは、電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。また、ロータ1およびシャフト3は、コイル2bに電力が供給されない場合でも、エンジン等の駆動に伴って、ステータ2に対して回転するように構成されている。なお、図1では、コイル2bの一部のみを図示しているが、コイル2bは、ステータコア2aの全周に亘って配置されている。 The stator 2 includes a stator core 2a and a coil 2b wound (placed) on the stator core 2a. The stator core 2a is placed radially outside the rotor core 4 (laminated core 4b). The stator core 2a is, for example, a plurality of electromagnetic steel sheets (silicon steel sheets) laminated in the axial direction, and is configured to be able to pass magnetic flux. The coil 2b is connected to an external power supply unit and is configured to be supplied with power (for example, three-phase AC power). The coil 2b is configured to generate a magnetic field when power is supplied. The rotor 1 and the shaft 3 are configured to rotate relative to the stator 2 when the engine or the like is driven, even if power is not supplied to the coil 2b. Although only a portion of the coil 2b is illustrated in FIG. 1, the coil 2b is placed around the entire circumference of the stator core 2a.

永久磁石5は、軸方向に直交する断面が長方形形状を有している。たとえば、永久磁石5は、磁化方向(着磁方向)が短手方向となるように構成されている。 The permanent magnet 5 has a rectangular cross section perpendicular to the axial direction. For example, the permanent magnet 5 is configured so that the magnetization direction is in the short direction.

また、ロータ1は、磁石挿入孔4hに充填されている樹脂材6を備える。樹脂材6は、磁石挿入孔4hに配置されている永久磁石5を固定するように設けられている。 The rotor 1 also includes a resin material 6 that fills the magnet insertion hole 4h. The resin material 6 is provided to fix the permanent magnet 5 that is placed in the magnet insertion hole 4h.

また、複数の電磁鋼板4aの各々の貫通孔4cは、軸方向(Z1方向側)から見て、多角形形状を有している。たとえば、貫通孔4cは、軸方向から見て、正16角形形状を有している。 In addition, each of the through holes 4c of the multiple electromagnetic steel sheets 4a has a polygonal shape when viewed from the axial direction (Z1 direction side). For example, the through holes 4c have a regular hexagonal shape when viewed from the axial direction.

ここで、本実施形態では、図2に示すように、積層コア4bは、軸方向から見て、複数の電磁鋼板4aのうち少なくとも一部の貫通孔4cの頂点4jの周方向における位置と、他の電磁鋼板4a(図2の破線)の貫通孔4cの頂点の周方向における位置とが互いにずれるように設けられるスキュー構造を有する。すなわち、複数の電磁鋼板4aのうちの少なくとも一部において、軸方向に隣接する電磁鋼板4aは、貫通孔4cの頂点4j同士が周方向においてずれるように設けられる。 In this embodiment, as shown in FIG. 2, the laminated core 4b has a skew structure in which the circumferential positions of the vertices 4j of the through holes 4c of at least some of the electromagnetic steel sheets 4a are offset from the circumferential positions of the vertices of the through holes 4c of the other electromagnetic steel sheets 4a (dashed lines in FIG. 2) when viewed from the axial direction. That is, in at least some of the electromagnetic steel sheets 4a, the vertices 4j of the through holes 4c of the electromagnetic steel sheets 4a adjacent in the axial direction are offset from each other in the circumferential direction.

これにより、頂点4j同士が周方向にずれて配置される電磁鋼板4a同士の間において、軸方向から見て、頂点4jが、頂点4j同士を結ぶ辺4kよりも径方向外側に配置される。その結果、一の電磁鋼板4aにおいて頂点4jにならうように膨張したシャフト3の角部3cと、一の電磁鋼板4aと頂点4jがずれて配置される他の電磁鋼板4aのうち辺4kの近傍の部分とが、軸方向において重なるように設けられる。なお、図2では、実線の電磁鋼板4aに対して頂点4jの位置がずれている電磁鋼板4aを破線で図示している。 As a result, between the electromagnetic steel sheets 4a whose vertices 4j are arranged with a circumferential offset, the vertices 4j are arranged radially outward of the side 4k connecting the vertices 4j when viewed from the axial direction. As a result, the corner 3c of the shaft 3 that expands to match the vertex 4j in one electromagnetic steel sheet 4a and the portion of the other electromagnetic steel sheet 4a near the side 4k whose vertex 4j is arranged with a circumferential offset from the one electromagnetic steel sheet 4a are arranged to overlap in the axial direction. Note that in FIG. 2, the electromagnetic steel sheet 4a whose vertex 4j is offset is shown by a dashed line.

なお、貫通孔4cの頂点4jとは、隣接する辺4k同士の交点に相当する部分であり、必ずしもピン角ではなく、一定の曲率を有していてもよい。また、辺4kとは、必ずしも直線である必要はなく、一定の曲率を有していてもよい。 The vertex 4j of the through hole 4c is the part corresponding to the intersection of adjacent sides 4k, and is not necessarily a pin angle, but may have a certain curvature. Also, the sides 4k are not necessarily straight, but may have a certain curvature.

また、本実施形態では、軸方向に隣接する鋼板ブロック40同士の貫通孔4cの頂点4jの周方向における位置のずれ量は、軸方向から見て、多角形形状の貫通孔4cの一辺の1/2よりも小さい。具体的には、貫通孔4cは、正16角形形状を有しているので、貫通孔4cの頂点4jの周方向における位置のずれ角度は、11.25度(360÷16÷2)よりも小さい。 In addition, in this embodiment, the amount of misalignment of the vertices 4j of the through holes 4c between axially adjacent steel plate blocks 40 in the circumferential direction is smaller than 1/2 of one side of the polygonal through hole 4c when viewed from the axial direction. Specifically, since the through holes 4c have a regular hexagonal shape, the angle of misalignment of the vertices 4j of the through holes 4c in the circumferential direction is smaller than 11.25 degrees (360÷16÷2).

また、図3に示すように、シャフト3は、シャフト3の内部に充填された液体が加圧されることによって膨張されるハイドロフォーミングにより、積層コア4bの貫通孔4cの内周面4l(図2参照)にならうように成形されて積層コア4bに固定されている。これにより、シャフト3の外周面3a(図4参照)は、積層コア4bのシャフト挿入孔4dの内周面4m(図5参照)と同じ形状になるように変形される。 As shown in Fig. 3, the shaft 3 is formed to conform to the inner circumferential surface 4l (see Fig. 2) of the through hole 4c of the laminated core 4b by hydroforming, in which the liquid filled inside the shaft 3 is pressurized and expanded, and is then fixed to the laminated core 4b. As a result, the outer circumferential surface 3a (see Fig. 4) of the shaft 3 is deformed to have the same shape as the inner circumferential surface 4m (see Fig. 5) of the shaft insertion hole 4d of the laminated core 4b.

また、図2に示すように、ハイドロフォーミングにより膨張されたシャフト3の外周面3a(内周面3b)は、軸方向に直交する断面視において、電磁鋼板4aの貫通孔4cにならうように正16角形形状を有する。その結果、電磁鋼板4aの貫通孔4cが円形形状を有している場合と異なり、シャフト3の積層コア4bに対する相対的な回転が、シャフト3の外周面3aの角(正16角形の頂点)によって規制される。これにより、電磁鋼板4aの貫通孔4cが円形形状を有している場合に比べて、シャフト3が積層コア4bに対して周方向に相対的に回転するのをより確実に防止することが可能である。なお、電磁鋼板4aの貫通孔4cは、軸方向から見て正16角形形状以外の多角形形状(たとえば正32角形形状)を有していてもよい。 As shown in FIG. 2, the outer peripheral surface 3a (inner peripheral surface 3b) of the shaft 3 expanded by hydroforming has a regular hexagonal shape in a cross section perpendicular to the axial direction, following the through hole 4c of the electromagnetic steel sheet 4a. As a result, unlike the case where the through hole 4c of the electromagnetic steel sheet 4a has a circular shape, the rotation of the shaft 3 relative to the laminated core 4b is restricted by the corners (vertices of a regular hexagon) of the outer peripheral surface 3a of the shaft 3. This makes it possible to more reliably prevent the shaft 3 from rotating in the circumferential direction relative to the laminated core 4b, compared to the case where the through hole 4c of the electromagnetic steel sheet 4a has a circular shape. Note that the through hole 4c of the electromagnetic steel sheet 4a may have a polygonal shape other than a regular hexagonal shape (for example, a regular 32-sided shape) when viewed from the axial direction.

また、図3に示すように、積層コア4bは、複数の電磁鋼板4aが積層されることにより構成される複数(本実施形態では5つ)の鋼板ブロック40を含む。複数の鋼板ブロック40の各々において、軸方向から見て、複数の電磁鋼板4aの貫通孔4cの頂点4j同士が互いに重なっている。言い換えると、複数の鋼板ブロック40の各々において、複数の電磁鋼板4aの貫通孔4cの頂点4jの周方向における位置は互いに同じである。なお、本実施形態では、積層コア4bは、5つの鋼板ブロック40が積層されることにより形成されている。 As shown in FIG. 3, the laminated core 4b includes a plurality of (five in this embodiment) steel plate blocks 40 formed by stacking a plurality of electromagnetic steel plates 4a. In each of the plurality of steel plate blocks 40, the vertices 4j of the through holes 4c of the plurality of electromagnetic steel plates 4a overlap each other when viewed from the axial direction. In other words, in each of the plurality of steel plate blocks 40, the vertices 4j of the through holes 4c of the plurality of electromagnetic steel plates 4a are located at the same circumferential positions. In this embodiment, the laminated core 4b is formed by stacking five steel plate blocks 40.

ここで、本実施形態では、積層コア4bは、軸方向から見て、隣接する鋼板ブロック40の多角形形状の貫通孔4cの頂点4jの周方向における位置が互いにずれるように鋼板ブロック40が積層されている段スキュー構造を有する。具体的には、積層コア4bは、軸方向から見て、複数(5つ)の鋼板ブロック40のうちのいずれの隣接する鋼板ブロック40同士においても、貫通孔4cの頂点4jの周方向における位置が互いにずれるように構成されている。詳細には、隣接する鋼板ブロック40同士のずらし量(スキュー角度)は、いずれの隣接する鋼板ブロック40同士の間においても互いに略等しい。 Here, in this embodiment, the laminated core 4b has a step skew structure in which the steel plate blocks 40 are stacked such that the circumferential positions of the vertices 4j of the polygonal through holes 4c of adjacent steel plate blocks 40 are offset from each other when viewed from the axial direction. Specifically, the laminated core 4b is configured such that the circumferential positions of the vertices 4j of the through holes 4c of any of the multiple (five) steel plate blocks 40 are offset from each other when viewed from the axial direction. In particular, the offset amount (skew angle) between adjacent steel plate blocks 40 is approximately equal between any of the adjacent steel plate blocks 40.

これにより、本実施形態では、図6に示すように、複数の磁石挿入孔4hの各々は、スキュー構造を有する積層コア4bにおいて積層される複数の電磁鋼板4a同士(鋼板ブロック40同士)のスキュー角度に対応するように軸方向に対して傾斜する方向に沿うように形成されている。具体的には、磁石挿入孔4hは、鋼板ブロック40ごとに形成された挿入孔4nが積み重なるように配置されることにより構成されている。それぞれの挿入孔4nは、軸方向に沿うように設けられている。磁石挿入孔4hは、複数の挿入孔4nが階段状に配置されることにより、軸方向に対して傾斜する方向に沿うように設けられている。具体的には、磁石挿入孔4hは、V字状に形成されている。なお、磁石挿入孔4hの形状はこれに限られず、たとえば直線状に傾斜するように構成されていてもよい。 As a result, in this embodiment, as shown in FIG. 6, each of the multiple magnet insertion holes 4h is formed along a direction inclined with respect to the axial direction so as to correspond to the skew angle between the multiple electromagnetic steel plates 4a (steel plate blocks 40) stacked in the laminated core 4b having a skew structure. Specifically, the magnet insertion holes 4h are configured by arranging the insertion holes 4n formed for each steel plate block 40 so as to be stacked. Each insertion hole 4n is provided along the axial direction. The magnet insertion holes 4h are provided along a direction inclined with respect to the axial direction by arranging the multiple insertion holes 4n in a stepped manner. Specifically, the magnet insertion holes 4h are formed in a V-shape. Note that the shape of the magnet insertion holes 4h is not limited to this, and may be configured to be inclined linearly, for example.

なお、図6では、永久磁石5が、それぞれの挿入孔4nに配置される分割磁石5aにより構成されている例を図示しているが、1つの永久磁石5が磁石挿入孔4hに挿入されていてもよい。言い換えると、1つの永久磁石5が、5つの挿入孔4nを貫通するように設けられていてもよい。 Note that FIG. 6 illustrates an example in which the permanent magnet 5 is composed of split magnets 5a arranged in each insertion hole 4n, but one permanent magnet 5 may be inserted into the magnet insertion hole 4h. In other words, one permanent magnet 5 may be provided so as to pass through five insertion holes 4n.

また、図2に示すように、複数の電磁鋼板4aの各々において、ブリッジ部4iは、軸方向から見て、貫通孔4cの頂点4jと周方向において重なる位置に配置されている。具体的には、全ての(8つの)ブリッジ部4iの各々は、軸方向から見て、貫通孔4cの頂点4jと周方向において重なるように配置されている。 As shown in FIG. 2, in each of the multiple electromagnetic steel sheets 4a, the bridge portion 4i is arranged at a position that overlaps with the apex 4j of the through hole 4c in the circumferential direction when viewed from the axial direction. Specifically, each of all (eight) bridge portions 4i is arranged so as to overlap with the apex 4j of the through hole 4c in the circumferential direction when viewed from the axial direction.

また、複数の電磁鋼板4aの各々において、複数の(16個の)貫通孔4gの各々は、軸方向から見て、貫通孔4cの辺4kと周方向において重なるように配置されている。ここで、シャフト3がハイドロフォーミングにより膨張される場合、シャフト3は、貫通孔4cの辺4kに最初に接触し、その後に貫通孔4cの頂点4jに接触するように膨張する。これにより、電磁鋼板4aにおいて、貫通孔4cの頂点4jに対応する部分にかかる圧力よりも、貫通孔4cの辺4kに対応する部分にかかる圧力の方が大きい。したがって、貫通孔4gに永久磁石5を挿入する前にハイドロフォーミングをする場合には、貫通孔4g(磁石挿入孔4h)における空隙により、貫通孔4cの辺4kに対応する部分にかかるハイドロフォーミングの圧力を効果的に吸収することが可能である。 In addition, in each of the multiple electromagnetic steel sheets 4a, each of the multiple (16) through holes 4g is arranged so as to overlap the side 4k of the through hole 4c in the circumferential direction when viewed from the axial direction. Here, when the shaft 3 expands by hydroforming, the shaft 3 first contacts the side 4k of the through hole 4c, and then expands so as to contact the apex 4j of the through hole 4c. As a result, the pressure applied to the part of the electromagnetic steel sheet 4a corresponding to the side 4k of the through hole 4c is greater than the pressure applied to the part corresponding to the apex 4j of the through hole 4c. Therefore, when hydroforming is performed before inserting the permanent magnet 5 into the through hole 4g, the gap in the through hole 4g (magnet insertion hole 4h) can effectively absorb the hydroforming pressure applied to the part corresponding to the side 4k of the through hole 4c.

また、図3に示すように、ロータ1は、シャフト3がシャフト挿入孔4d(図1参照)に配置された状態で、シャフト3の内部に挿入されるオイル射出部7を備える。オイル射出部7の先端部7aは、シャフト3の軸方向中央部に配置されている。オイル射出部7の先端部7aには、冷却用オイルを射出(噴射)する射出口7bが設けられている。 As shown in FIG. 3, the rotor 1 is provided with an oil injection section 7 that is inserted into the shaft 3 when the shaft 3 is placed in the shaft insertion hole 4d (see FIG. 1). The tip 7a of the oil injection section 7 is located in the axial center of the shaft 3. The tip 7a of the oil injection section 7 is provided with an injection port 7b that injects (sprays) cooling oil.

また、シャフト3は、シャフト3の内部を流通する冷却用オイルをシャフト3の外部に排出するためのオイル排出孔3dを含む。オイル排出孔3dは、Z1側およびZ2側の各々に設けられている。また、オイル排出孔3dは、軸方向において積層コア4bの外側に設けられている。 The shaft 3 also includes an oil discharge hole 3d for discharging the cooling oil circulating inside the shaft 3 to the outside of the shaft 3. The oil discharge hole 3d is provided on both the Z1 side and the Z2 side. The oil discharge hole 3d is also provided on the outside of the laminated core 4b in the axial direction.

ここで、本実施形態では、オイル射出部7は、スキュー構造を有する積層コア4bのシャフト挿入孔4dに挿入されたシャフト3の内周面3bに向かって冷却用オイルを射出するように構成されている。すなわち、オイル射出部7から射出された冷却用オイルは、スキュー状に形成(変形)されたシャフト3の内周面3bに沿って流れる。これにより、冷却用オイルは、シャフト3の内周面3bに沿ってシャフト3の中央部から端部側に向かって螺旋状に流れ、最終的にオイル排出孔3dからシャフト3の外部に排出される。冷却用オイルは、シャフト3内を螺旋状に流れている間に、シャフト3を介して積層コア4bを冷却する。 In this embodiment, the oil injection unit 7 is configured to inject cooling oil toward the inner circumferential surface 3b of the shaft 3 inserted into the shaft insertion hole 4d of the laminated core 4b having a skew structure. That is, the cooling oil injected from the oil injection unit 7 flows along the inner circumferential surface 3b of the shaft 3 formed (deformed) in a skew shape. As a result, the cooling oil flows in a spiral along the inner circumferential surface 3b of the shaft 3 from the center of the shaft 3 toward the end side, and is finally discharged to the outside of the shaft 3 from the oil discharge hole 3d. While flowing in a spiral shape inside the shaft 3, the cooling oil cools the laminated core 4b via the shaft 3.

(ロータの製造方法)
次に、図7~図9を参照して、ロータ1の製造方法について説明する。
(Rotor manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the rotor 1 will be described with reference to FIGS.

まず、図7に示すように、ステップS1において、複数の鋼板ブロック40(図3参照)を形成する工程が行われる。具体的には、複数の鋼板ブロック40の各々は、複数の電磁鋼板4aを、多角形形状の貫通孔4c(図2参照)の頂点4j同士が軸方向から見て互いに重なるように積層することにより形成される。また、ステップS1では、複数の鋼板ブロック40の各々において、複数の挿入孔4nの各々に分割磁石5aが配置される。 First, as shown in FIG. 7, in step S1, a process of forming a plurality of steel plate blocks 40 (see FIG. 3) is carried out. Specifically, each of the plurality of steel plate blocks 40 is formed by stacking a plurality of electromagnetic steel plates 4a such that the vertices 4j of the polygonal through holes 4c (see FIG. 2) overlap each other when viewed from the axial direction. Also, in step S1, a split magnet 5a is placed in each of the plurality of insertion holes 4n in each of the plurality of steel plate blocks 40.

次に、ステップS2において、積層コア4bを形成する工程が行われる。具体的には、複数の電磁鋼板4aのうち少なくとも一部の電磁鋼板4aの多角形形状の貫通孔4cの頂点4jの周方向における位置と、他の電磁鋼板4aの多角形形状の貫通孔4cの頂点4jの周方向における位置とが互いにずれるように設けられるスキュー構造(図2参照)を有する積層コア4bを形成する。詳細には、ステップS2の積層コア4bを形成する工程では、軸方向から見て、隣接する鋼板ブロック40の多角形形状の貫通孔4cの頂点4jの周方向における位置が互いにずれるように複数の鋼板ブロック40を積層することにより、段スキュー構造を有する積層コア4bが形成される。 Next, in step S2, a process of forming the laminated core 4b is performed. Specifically, a laminated core 4b having a skew structure (see FIG. 2) is formed in which the circumferential positions of the vertices 4j of the polygonal through holes 4c of at least some of the electromagnetic steel sheets 4a are offset from the circumferential positions of the vertices 4j of the polygonal through holes 4c of the other electromagnetic steel sheets 4a. In detail, in the process of forming the laminated core 4b in step S2, the laminated core 4b having a step skew structure is formed by stacking the multiple steel plate blocks 40 so that the circumferential positions of the vertices 4j of the polygonal through holes 4c of adjacent steel plate blocks 40 are offset from each other when viewed from the axial direction.

次に、ステップS3において、図8に示すように、シャフト3を積層コア4bに配置する工程が行われる。具体的には、シャフト3が、積層コア4bのシャフト挿入孔4dに軸方向(Z方向)に挿入される。 Next, in step S3, as shown in FIG. 8, a process of placing the shaft 3 in the laminated core 4b is performed. Specifically, the shaft 3 is inserted in the axial direction (Z direction) into the shaft insertion hole 4d of the laminated core 4b.

そして、ステップS4において、積層コア4bのシャフト挿入孔4dにシャフト3が挿入された状態で、ハイドロフォーミングにより、積層コア4bの貫通孔4cの内周面4l(図2参照)にならうようにシャフト3を成形するとともに積層コア4bに固定する。 Then, in step S4, with the shaft 3 inserted into the shaft insertion hole 4d of the laminated core 4b, the shaft 3 is formed by hydroforming so as to conform to the inner circumferential surface 4l (see FIG. 2) of the through hole 4c of the laminated core 4b, and is fixed to the laminated core 4b.

具体的には、図9に示すように、積層コア4bのシャフト挿入孔4dにシャフト3が配置された状態で、シャフト3の内部に充填された液体800が加圧されることによってハイドロフォーミングが行われる。この際、積層コア4bおよびシャフト3は、ハイドロフォーミング成形機900に配置(セット)されている。 Specifically, as shown in FIG. 9, the shaft 3 is placed in the shaft insertion hole 4d of the laminated core 4b, and hydroforming is performed by pressurizing the liquid 800 filled inside the shaft 3. At this time, the laminated core 4b and the shaft 3 are placed (set) in the hydroforming machine 900.

このハイドロフォーミングにより、シャフト3が、積層コア4bのシャフト挿入孔4dの内周面4m(電磁鋼板4aの貫通孔4cの内周面4l)にならうように膨張する。これにより、頂点4j同士が周方向にずれて配置される電磁鋼板4a(鋼板ブロック40)同士(図2参照)の間において、一の電磁鋼板4a(鋼板ブロック40)において頂点4jにならうように膨張したシャフト3の角部3cと、一の電磁鋼板4a(鋼板ブロック40)と頂点4jがずれて配置される他の電磁鋼板4a(鋼板ブロック40)のうち辺4kの近傍の部分とが、軸方向において重なるように設けられる。 This hydroforming causes the shaft 3 to expand to conform to the inner circumferential surface 4m of the shaft insertion hole 4d of the laminated core 4b (the inner circumferential surface 4l of the through hole 4c of the electromagnetic steel plate 4a). As a result, between the electromagnetic steel plates 4a (steel plate blocks 40) (see FIG. 2) whose vertices 4j are arranged offset from each other in the circumferential direction, the corner portion 3c of the shaft 3 that has expanded to conform to the vertex 4j of one electromagnetic steel plate 4a (steel plate block 40) and the portion near the side 4k of the other electromagnetic steel plate 4a (steel plate block 40) whose vertices 4j are offset from each other are arranged to overlap in the axial direction.

また、ハイドロフォーミング成形機900は、積層コア4bをZ1側から押圧する上型901と、積層コア4bをZ2側から押圧する下型902とを含む。また、ハイドロフォーミング成形機900は、積層コア4bの径方向の移動を径方向外側から規制する規制部903を含む。 The hydroforming machine 900 also includes an upper die 901 that presses the laminated core 4b from the Z1 side, and a lower die 902 that presses the laminated core 4b from the Z2 side. The hydroforming machine 900 also includes a regulating unit 903 that regulates the radial movement of the laminated core 4b from the radial outside.

また、ハイドロフォーミング成形機900は、シャフト3のZ1側の端部をシールする上側シール部904と、シャフト3のZ2側の端部をシールする下側シール部905とを含む。上側シール部904および下側シール部905には、それぞれ、シャフト3の内部に液体800を導入するための導入路904aおよび905aが設けられている。 The hydroforming machine 900 also includes an upper seal portion 904 that seals the end of the shaft 3 on the Z1 side, and a lower seal portion 905 that seals the end of the shaft 3 on the Z2 side. The upper seal portion 904 and the lower seal portion 905 are provided with introduction paths 904a and 905a, respectively, for introducing liquid 800 into the inside of the shaft 3.

そして、ハイドロフォーミングが完了した後、ハイドロフォーミング成形機900からロータ1が解放される。ハイドロフォーミング成形機900からロータ1が解放された後も、積層コア4bとシャフト3とが固定された状態が保持される。 After hydroforming is completed, the rotor 1 is released from the hydroforming machine 900. Even after the rotor 1 is released from the hydroforming machine 900, the laminated core 4b and the shaft 3 remain fixed together.

[本実施形態の効果]
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
[Effects of this embodiment]
In this embodiment, the following effects can be obtained.

(ロータの効果)
本実施形態では、上記のように、積層コア(4b)は、軸方向から見て非円形形状の第1貫通孔(4c)の頂点(4j)同士が互いに重なるように積層される複数の電磁鋼板(4a)により構成される鋼板ブロック(40)を複数含み、軸方向から見て、隣接する鋼板ブロック(40)の非円形形状の第1貫通孔(4c)の頂点(4j)の周方向における位置が互いにずれるように鋼板ブロック(40)が積層されている段スキュー構造を有する。また、シャフト(3)は、シャフト(3)の内部に充填された液体(800)が加圧されることによって膨張されるハイドロフォーミングにより、積層コア(4b)の第1貫通孔(4c)の内周面(4l)にならうように成形されて積層コア(4b)に固定されている。これにより、軸方向から見て、互いに隣接する鋼板ブロック(40)の一方の第1貫通孔(4c)の頂点(4j)が、互いに隣接する鋼板ブロック(40)の他方の第1貫通孔(4c)の頂点(4j)同士の間の辺(4k)と、周方向において同じ位置に設けられる。したがって、軸方向から見て、ハイドロフォーミングによって膨張したシャフト(3)のうち上記一方の鋼板ブロック(40)の第1貫通孔(4c)の頂点(4j)にならうように膨張した部分(角部(3c))が、上記他方の鋼板ブロック(40)の上記辺(4k)と重なるように設けられる。すなわち、シャフト(3)は、上記頂点(4j)にならうように膨張した部分(角部(3c))において、上記他方の鋼板ブロック(40)により軸方向の移動を規制される。この場合、シャフト(3)の軸方向における移動を規制する部分は、積層コア(4b)の内側に設けられる。これにより、積層コア(4b)の軸方向の外側に積層コア(4b)の抜け止めを設ける場合に比べてロータ(1)の軸方向の長さが大きくなるのを防止しながら、シャフト(3)が積層コア(4b)から抜けるのを防止することができる。
(Rotor effect)
In this embodiment, as described above, the laminated core (4b) includes a plurality of steel plate blocks (40) made of a plurality of electromagnetic steel plates (4a) stacked such that the vertices (4j) of the first through holes (4c) of a non-circular shape overlap each other when viewed from the axial direction, and has a step-skew structure in which the steel plate blocks (40) are stacked such that the vertices (4j) of the first through holes (4c) of the non-circular shape of the adjacent steel plate blocks (40) are shifted from each other in the circumferential direction when viewed from the axial direction. In addition, the shaft (3) is formed to conform to the inner circumferential surface (4l) of the first through hole (4c) of the laminated core (4b) by hydroforming in which the liquid (800) filled inside the shaft (3) is pressurized and expanded, and is fixed to the laminated core (4b). As a result, when viewed from the axial direction, the apex (4j) of the first through hole (4c) of one of the adjacent steel plate blocks (40) is provided at the same position in the circumferential direction as the side (4k) between the apexes (4j) of the first through holes (4c) of the other of the adjacent steel plate blocks (40). Therefore, when viewed from the axial direction, the portion (corner (3c)) of the shaft (3) expanded by hydroforming that is expanded to match the apex (4j) of the first through hole (4c) of the one steel plate block (40) is provided to overlap the side (4k) of the other steel plate block (40). That is, the axial movement of the shaft (3) is restricted by the other steel plate block (40) at the portion (corner (3c)) that is expanded to match the apex (4j). In this case, the portion that restricts the axial movement of the shaft (3) is provided inside the laminated core (4b). This makes it possible to prevent the shaft (3) from coming off the laminated core (4b) while preventing the axial length of the rotor (1) from increasing compared to the case where a stopper for the laminated core (4b) is provided on the axial outside of the laminated core (4b).

また、本実施形態では、上記のように、複数の電磁鋼板(4a)の各々の第1貫通孔(4c)は、軸方向から見て、正多角形形状を有している。また、軸方向に隣接する鋼板ブロック(40)同士の第1貫通孔(4c)の頂点(4j)の周方向における位置のずれ量は、軸方向から見て、正多角形形状の第1貫通孔(4c)の一辺の1/2よりも小さい。このように構成すれば、上記ずれ量が第1貫通孔(4c)の一辺の1/2以上である場合に比べて、シャフト(3)がハイドロフォーミングにより膨張する際に、軸方向から見て比較的近い部分(角部(3c))同士を膨張させることができる。その結果、上記比較的近い部分同士を互いに追従するように変形させることができる。これにより、比較的低い圧力のハイドロフォーミングにより、シャフト(3)を容易に膨張させることができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the first through holes (4c) of each of the multiple electromagnetic steel plates (4a) have a regular polygonal shape when viewed from the axial direction. Furthermore, the amount of deviation in the circumferential position of the vertices (4j) of the first through holes (4c) of the steel plate blocks (40) adjacent in the axial direction is smaller than 1/2 of one side of the regular polygonal first through hole (4c) when viewed from the axial direction. With this configuration, when the shaft (3) expands by hydroforming, the parts (corners (3c)) that are relatively close to each other when viewed from the axial direction can be expanded, compared to when the deviation is 1/2 or more of one side of the first through hole (4c). As a result, the relatively close parts can be deformed to follow each other. This makes it possible to easily expand the shaft (3) by hydroforming at a relatively low pressure.

また、本実施形態では、上記のように、ロータ(1)は、シャフト(3)がシャフト挿入孔(4d)に配置された状態で、シャフト(3)の内部に挿入されるオイル射出部(7)を備える。また、オイル射出部(7)は、スキュー構造を有する積層コア(4b)のシャフト挿入孔(4d)に挿入されたシャフト(3)の内周面(3b)に向かって冷却用オイルを射出するように構成されている。ここで、第1貫通孔(4c)の頂点(4j)にならうように膨張することにより形成されたシャフト(3)の内周面(3b)における角部には、冷却用オイルが溜まりやすい。そこで、積層コア(4b)がスキュー構造を有することによって、シャフト(3)の内周面(3b)もスキュー状に形成されるので、軸方向から見て、上記角部の周方向における位置が、隣接する電磁鋼板(4a)間でずれる部分が生じる。これにより、シャフト(3)が回転することに伴って、冷却用オイルは、上記のように周方向にずれた角部間を移動(シャフト(3)に対して相対的の移動)するように流れる。その結果、冷却用オイルが角部に溜まってシャフト(3)に対して相対的に移動しない場合と異なり、角部に溜まった冷却用オイルがシャフト(3)と共に回転されないので、冷却用オイルを回転させるのに必要なエネルギーの分、エネルギー損失を低減することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the rotor (1) includes an oil injection section (7) that is inserted into the inside of the shaft (3) when the shaft (3) is disposed in the shaft insertion hole (4d). The oil injection section (7) is configured to inject cooling oil toward the inner circumferential surface (3b) of the shaft (3) inserted into the shaft insertion hole (4d) of the laminated core (4b) having a skew structure. Here, the cooling oil is likely to accumulate in the corners of the inner circumferential surface (3b) of the shaft (3) that are formed by expanding to match the apex (4j) of the first through hole (4c). Therefore, since the laminated core (4b) has a skew structure, the inner circumferential surface (3b) of the shaft (3) is also formed in a skew shape, and as viewed from the axial direction, there are portions where the circumferential positions of the above-mentioned corners are shifted between adjacent electromagnetic steel plates (4a). As a result, as the shaft (3) rotates, the cooling oil flows to move between the corners that are offset in the circumferential direction as described above (moving relative to the shaft (3)). As a result, unlike when the cooling oil accumulates in the corners and does not move relative to the shaft (3), the cooling oil that accumulates in the corners does not rotate together with the shaft (3), so energy loss can be reduced by the amount of energy required to rotate the cooling oil.

また、本実施形態では、上記のように、ロータ(1)は、永久磁石(5)を備える。また、複数の電磁鋼板(4a)の各々は、永久磁石(5)が挿入され、電磁鋼板(4a)の径方向外側部分(4e)と電磁鋼板(4a)の径方向内側部分(4f)との間において周状に配置される複数の第2貫通孔(4g)と、互いに隣接する第2貫通孔(4g)同士の間に設けられ、径方向外側部分(4e)と径方向内側部分(4f)とを接続するブリッジ部(4i)と、を含む。また、複数の電磁鋼板(4a)の各々において、ブリッジ部(4i)は、軸方向から見て、第1貫通孔(4c)の頂点(4j)と周方向において重なる位置に配置されている。ここで、多角形形状の第1貫通孔(4c)においてシャフト(3)が膨張する際、最初に第1貫通孔(4c)の辺(4k)にシャフト(3)が接触した後に、第1貫通孔(4c)の頂点(4j)に対応する部分にならうようにシャフト(3)が膨張する。すなわち、シャフト(3)の膨張に起因する応力は、第1貫通孔(4c)の頂点(4j)の方が第1貫通孔(4c)の辺(4k)よりも小さい。したがって、ブリッジ部(4i)が第1貫通孔(4c)の頂点(4j)と周方向において重なる位置に配置されていることによって、シャフト(3)の膨張に起因してブリッジ部(4i)に加わる応力を比較的小さくすることができる。その結果、ブリッジ部(4i)に残る残留応力を小さくすることができるので、ロータ(1)が回転した際にブリッジ部(4i)が残留応力に起因して破断するのを防止することができる。 In this embodiment, as described above, the rotor (1) includes a permanent magnet (5). Each of the plurality of electromagnetic steel sheets (4a) includes a plurality of second through holes (4g) into which the permanent magnet (5) is inserted and which are arranged circumferentially between the radial outer portion (4e) of the electromagnetic steel sheet (4a) and the radial inner portion (4f) of the electromagnetic steel sheet (4a), and a bridge portion (4i) provided between adjacent second through holes (4g) and connecting the radial outer portion (4e) and the radial inner portion (4f). In each of the plurality of electromagnetic steel sheets (4a), the bridge portion (4i) is arranged at a position that overlaps with the apex (4j) of the first through hole (4c) in the circumferential direction when viewed from the axial direction. Here, when the shaft (3) expands in the polygonal first through hole (4c), the shaft (3) first comes into contact with the side (4k) of the first through hole (4c), and then the shaft (3) expands to follow the part corresponding to the apex (4j) of the first through hole (4c). That is, the stress caused by the expansion of the shaft (3) is smaller at the apex (4j) of the first through hole (4c) than at the side (4k) of the first through hole (4c). Therefore, by arranging the bridge portion (4i) at a position overlapping with the apex (4j) of the first through hole (4c) in the circumferential direction, the stress applied to the bridge portion (4i) due to the expansion of the shaft (3) can be made relatively small. As a result, the residual stress remaining in the bridge portion (4i) can be reduced, and therefore the bridge portion (4i) can be prevented from breaking due to the residual stress when the rotor (1) rotates.

(ロータの製造方法の効果)
また、本実施形態では、上記のように、ロータ(1)の製造方法は、積層コア(4b)の軸方向から見て非円形形状を有する第1貫通孔(4c)の頂点(4j)同士が軸方向から見て互いに重なるように積層される複数の電磁鋼板(4a)により構成される複数の鋼板ブロック(40)を形成する工程を備える。また、ロータ(1)の製造方法は、軸方向から見て、隣接する鋼板ブロック(40)の非円形形状の第1貫通孔(4c)の頂点の周方向における位置が互いにずれるように複数の鋼板ブロック(40)を積層することにより、段スキュー構造を有する積層コア(4b)を形成する工程を備える。また、ロータ(1)の製造方法は、積層コア(4b)のシャフト挿入孔(4d)にシャフト(3)が挿入された状態で、シャフト(3)の内部に充填された液体が加圧されることによってシャフト(3)を膨張するハイドロフォーミングにより、積層コア(4b)の第1貫通孔(4c)の内周面(4l)にならうようにシャフト(3)を成形するとともに積層コア(4b)に固定する工程を備える。これにより、軸方向から見て、互いに隣接する鋼板ブロック(40)の一方の第1貫通孔(4c)の頂点(4j)が、互いに隣接する鋼板ブロック(40)の他方の第1貫通孔(4c)の頂点(4j)同士の間の辺(4k)と、周方向において同じ位置に設けられる。したがって、軸方向から見て、ハイドロフォーミングによって膨張したシャフト(3)のうち上記一方の鋼板ブロック(40)の第1貫通孔(4c)の頂点(4j)にならうように膨張した部分(角部(3c))が、上記他方の鋼板ブロック(40)の上記辺(4k)と重なるように設けられる。すなわち、シャフト(3)は、上記頂点(4j)にならうように膨張した部分において、上記他方の鋼板ブロック(40)により軸方向の移動を規制される。この場合、シャフト(3)の軸方向における移動を規制する部分は、積層コア(4b)の内側に設けられる。これにより、積層コア(4b)の軸方向の外側に積層コア(4b)の抜け止めを設ける場合に比べてロータ(1)の軸方向の長さが大きくなるのを防止しながら、シャフト(3)が積層コア(4b)から抜けるのを防止することが可能なロータ(1)の製造方法を提供することができる。
(Effects of rotor manufacturing method)
In the present embodiment, as described above, the manufacturing method of the rotor (1) includes a step of forming a plurality of steel plate blocks (40) made of a plurality of electromagnetic steel plates (4a) stacked such that the vertices (4j) of the first through holes (4c) having a non-circular shape as viewed in the axial direction of the laminated core (4b) overlap each other as viewed in the axial direction. The manufacturing method of the rotor (1) also includes a step of forming a laminated core (4b) having a step-skew structure by stacking the plurality of steel plate blocks (40) such that the circumferential positions of the vertices of the non-circular first through holes (4c) of adjacent steel plate blocks (40) are shifted from each other as viewed in the axial direction. The manufacturing method of the rotor (1) also includes a step of forming the shaft (3) so as to conform to the inner peripheral surface (4l) of the first through hole (4c) of the laminated core (4b) and fixing the shaft (3) to the laminated core (4b) by hydroforming, in which the liquid filled inside the shaft (3) is pressurized to expand the shaft (3) while the shaft (3) is inserted into the shaft insertion hole (4d) of the laminated core (4b). As a result, when viewed from the axial direction, the apex (4j) of the first through hole (4c) of one of the adjacent steel plate blocks (40) is located at the same position in the circumferential direction as the side (4k) between the apexes (4j) of the first through holes (4c) of the other of the adjacent steel plate blocks (40). Therefore, when viewed from the axial direction, the portion (corner portion (3c)) of the shaft (3) expanded by hydroforming so as to follow the apex (4j) of the first through hole (4c) of the one steel plate block (40) is provided so as to overlap with the side (4k) of the other steel plate block (40). That is, the axial movement of the shaft (3) is restricted by the other steel plate block (40) at the portion expanded so as to follow the apex (4j). In this case, the portion restricting the axial movement of the shaft (3) is provided on the inside of the laminated core (4b). This makes it possible to provide a manufacturing method for a rotor (1) that can prevent the shaft (3) from coming off the laminated core (4b) while preventing the axial length of the rotor (1) from increasing compared to a case in which a stopper for the laminated core (4b) is provided on the axial outside of the laminated core (4b).

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments disclosed herein are illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the description of the embodiments above, and further includes all modifications (variations) within the meaning and scope of the claims.

たとえば、上記実施形態では、貫通孔4c(第1貫通孔)が正多角形形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、貫通孔4c(第1貫通孔)が正多角形形状ではない多角形形状を有していてもよい。また、貫通孔4c(第1貫通孔)が多角形形状以外の形状であって、頂点を有する形状であってもよい。 For example, in the above embodiment, an example was shown in which the through hole 4c (first through hole) has a regular polygonal shape, but the present invention is not limited to this. For example, the through hole 4c (first through hole) may have a polygonal shape that is not a regular polygonal shape. Furthermore, the through hole 4c (first through hole) may have a shape other than a polygonal shape and have vertices.

また、上記実施形態では、鋼板ブロック40が5つ設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。鋼板ブロック40は2つ以上あればよい。 In addition, in the above embodiment, an example in which five steel plate blocks 40 are provided is shown, but the present invention is not limited to this. There may be two or more steel plate blocks 40.

また、上記実施形態では、軸方向に隣接する鋼板ブロック40同士の貫通孔4c(第1貫通孔)の頂点4jの周方向における位置のずれ量が、軸方向から見て、貫通孔4cの一辺の1/2よりも小さい例を示したが、本発明はこれに限られない。上記ずれ量が、軸方向から見て、貫通孔4cの一辺の整数倍でなければ1/2よりも大きくてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the amount of deviation in the circumferential position of the vertices 4j of the through holes 4c (first through holes) of the steel plate blocks 40 adjacent in the axial direction is smaller than 1/2 of one side of the through hole 4c when viewed from the axial direction, but the present invention is not limited to this. The amount of deviation may be larger than 1/2 as long as it is not an integer multiple of one side of the through hole 4c when viewed from the axial direction.

また、上記実施形態では、磁石挿入孔4hが階段状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。磁石挿入孔4hが直線状に軸方向に対して傾斜していてもよい。また、磁石挿入孔4hが軸方向に沿って延びるように直線状に形成されていてもよい。これらの場合、1つの磁石挿入孔4hに配置される永久磁石5は、分割されずに一体的に形成される。 In the above embodiment, the magnet insertion holes 4h are formed in a stepped shape, but the present invention is not limited to this. The magnet insertion holes 4h may be linearly inclined with respect to the axial direction. The magnet insertion holes 4h may also be formed linearly so as to extend along the axial direction. In these cases, the permanent magnet 5 placed in one magnet insertion hole 4h is formed integrally without being divided.

また、上記実施形態では、挿入孔4nに分割磁石5aが配置された鋼板ブロック40を積層することにより、積層コア4bが形成される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数の鋼板ブロック40が積層された状態で磁石挿入孔4hに1つの永久磁石5を挿入した後に、鋼板ブロック40同士を周方向にずらしても(スキューさせても)よい。この場合、磁石挿入孔4hに熱硬化性の接着剤等を予め設けた状態で鋼板ブロック40同士をスキューさせることにより、硬化する前の軟体である熱硬化性の接着剤等により永久磁石5が覆われた状態でスキューされるので、永久磁石5が破損するのを防止することが可能である。 In the above embodiment, the laminated core 4b is formed by stacking the steel plate blocks 40 in which the split magnets 5a are arranged in the insertion holes 4n, but the present invention is not limited to this. For example, after inserting one permanent magnet 5 into the magnet insertion hole 4h in a state where multiple steel plate blocks 40 are stacked, the steel plate blocks 40 may be shifted (skewed) in the circumferential direction. In this case, by skewing the steel plate blocks 40 with a thermosetting adhesive or the like pre-applied in the magnet insertion hole 4h, the permanent magnet 5 is skewed in a state where it is covered with the thermosetting adhesive or the like, which is a soft material before hardening, so that it is possible to prevent the permanent magnet 5 from being damaged.

また、上記実施形態では、複数の電磁鋼板4aの各々において、ブリッジ部4iは、軸方向から見て、貫通孔4c(第1貫通孔)の頂点4jと径方向において重なる位置に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。複数の電磁鋼板4aの各々において、ブリッジ部4iは、軸方向から見て、頂点4jと径方向において重なっていなくてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the bridge portion 4i of each of the multiple electromagnetic steel sheets 4a is arranged at a position that overlaps with the apex 4j of the through hole 4c (first through hole) in the radial direction when viewed from the axial direction, but the present invention is not limited to this. In each of the multiple electromagnetic steel sheets 4a, the bridge portion 4i does not have to overlap with the apex 4j in the radial direction when viewed from the axial direction.

具体的には、図10に示すように、複数の電磁鋼板4aの各々において、軸方向から見て、貫通孔4c(第1貫通孔)の辺4kが、周方向において積層コア4bのd軸と重なる位置に配置されるように構成されている。図10に示す例では、d軸は、積層コア4bの回転軸線Cからブリッジ部4iに向かう方向に延びる。すなわち、図10に示す例では、軸方向から見て、貫通孔4cの辺4kが、周方向においてブリッジ部4iと重なる位置に配置される。ここで、軸方向から見て、貫通孔4cの辺4kが設けられる周方向位置の方が、貫通孔4cの頂点4jが設けられる周方向位置に比べて、積層コア4b(電磁鋼板4a)の径方向における幅が大きい。したがって、貫通孔4cの辺4kが周方向において積層コア4bのd軸と重なる位置に配置されることによって、磁束が、積層コア4bの径方向における幅が大きい部分を通る。その結果、磁束の低下に起因してモータ出力が低下するのを防止することができる。 Specifically, as shown in FIG. 10, in each of the multiple electromagnetic steel sheets 4a, the side 4k of the through hole 4c (first through hole) is arranged at a position overlapping the d-axis of the laminated core 4b in the circumferential direction when viewed from the axial direction. In the example shown in FIG. 10, the d-axis extends in a direction from the rotation axis C of the laminated core 4b toward the bridge portion 4i. That is, in the example shown in FIG. 10, the side 4k of the through hole 4c is arranged at a position overlapping the bridge portion 4i in the circumferential direction when viewed from the axial direction. Here, the circumferential position where the side 4k of the through hole 4c is provided has a larger radial width of the laminated core 4b (electromagnetic steel sheet 4a) than the circumferential position where the apex 4j of the through hole 4c is provided when viewed from the axial direction. Therefore, by arranging the side 4k of the through hole 4c at a position overlapping the d-axis of the laminated core 4b in the circumferential direction, the magnetic flux passes through the part of the laminated core 4b with a larger radial width. As a result, it is possible to prevent the motor output from decreasing due to a decrease in magnetic flux.

また、上記実施形態では、5つの鋼板ブロック40のいずれの隣接する鋼板ブロック40同士においても、貫通孔4c(第1貫通孔)の周方向における位置が互いにずらされている例を示したが、本発明はこれに限られない。隣接する鋼板ブロック40のうちの一部の隣接する鋼板ブロック40同士においてだけ、貫通孔4cの周方向における位置が互いにずらされていてもよい。 In the above embodiment, the positions of the through holes 4c (first through holes) in the circumferential direction are shifted from each other in any of the five adjacent steel plate blocks 40, but the present invention is not limited to this. The positions of the through holes 4c in the circumferential direction may be shifted from each other only in some of the adjacent steel plate blocks 40.

1 ロータ
3 シャフト
3b 内周面(シャフトの内周面)
4a 電磁鋼板
4b 積層コア
4c 貫通孔(第1貫通孔)
4d シャフト挿入孔
4e 径方向外側部分
4f 径方向内側部分
4g 貫通孔(第2貫通孔)
4i ブリッジ部
4j 頂点
4l 内周面(第1貫通孔の内周面)
5 永久磁石
7 オイル射出部
40 鋼板ブロック
800 液体
1 rotor 3 shaft 3b inner peripheral surface (inner peripheral surface of shaft)
4a: electromagnetic steel sheet; 4b: laminated core; 4c: through hole (first through hole);
4d Shaft insertion hole 4e Radial outer portion 4f Radial inner portion 4g Through hole (second through hole)
4i Bridge portion 4j Vertex 4l Inner peripheral surface (inner peripheral surface of first through hole)
5 permanent magnet 7 oil injection part 40 steel plate block 800 liquid

Claims (5)

筒状のシャフトと、
中心に前記シャフトが挿入される第1貫通孔を有する複数の電磁鋼板が積層されることにより、前記シャフトが配置されるシャフト挿入孔が前記第1貫通孔により形成されている積層コアと、を備え、
前記複数の電磁鋼板の各々の前記第1貫通孔は、前記積層コアの軸方向から見て、非円形形状を有し、
前記積層コアは、前記軸方向から見て前記非円形形状の第1貫通孔の頂点同士が互いに重なるように積層される複数の前記電磁鋼板により構成される鋼板ブロックを複数含み、前記軸方向から見て、隣接する前記鋼板ブロックの前記非円形形状の第1貫通孔の頂点の周方向における位置が互いにずれるように前記鋼板ブロックが積層されている段スキュー構造を有し、
前記シャフトは、前記シャフトの内部に充填された液体が加圧されることによって膨張されるハイドロフォーミングにより、前記積層コアの前記第1貫通孔の内周面にならうように非円形形状に成形されることにより、対応する前記鋼板ブロックに沿った前記非円形形状の頂点の周方向における位置が互いにずれている外周面を有した状態で前記積層コアに固定されている、ロータ。
A cylindrical shaft;
a laminated core in which a shaft insertion hole in which the shaft is disposed is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates having a first through hole at the center thereof, the first through hole being formed by the laminated electromagnetic steel plates,
the first through hole of each of the plurality of electromagnetic steel sheets has a non-circular shape when viewed in an axial direction of the laminated core,
the laminated core includes a plurality of steel plate blocks formed of a plurality of the electromagnetic steel plates stacked such that vertices of the non-circular first through holes overlap each other as viewed from the axial direction, and has a step-skew structure in which the steel plate blocks are stacked such that positions of the vertices of the non-circular first through holes of adjacent steel plate blocks in the circumferential direction are shifted from each other as viewed from the axial direction,
The shaft is formed into a non-circular shape that conforms to the inner surface of the first through hole of the laminated core by hydroforming, in which a liquid filled inside the shaft is pressurized and expanded , and the shaft is fixed to the laminated core with an outer peripheral surface in which the apexes of the non-circular shape along the corresponding steel plate blocks are offset from each other in the circumferential direction .
前記複数の電磁鋼板の各々の前記第1貫通孔は、前記軸方向から見て、正多角形形状を有しており、
前記軸方向に隣接する前記鋼板ブロック同士の前記第1貫通孔の頂点の周方向における位置のずれ量は、前記軸方向から見て、前記正多角形形状の第1貫通孔の一辺の1/2よりも小さい、請求項1に記載のロータ。
the first through hole of each of the plurality of electromagnetic steel plates has a regular polygonal shape when viewed in the axial direction,
2. The rotor according to claim 1, wherein a circumferential positional deviation of vertices of the first through holes of the steel plate blocks adjacent in the axial direction is smaller than 1/2 of one side of the regular polygon-shaped first through hole when viewed in the axial direction.
前記シャフトが前記シャフト挿入孔に配置された状態で、前記シャフトの内部に挿入されるオイル射出部をさらに備え、
前記オイル射出部は、スキュー構造を有する前記積層コアの前記シャフト挿入孔に挿入された前記シャフトの内周面に向かって冷却用オイルを射出するように構成されている、請求項1または2に記載のロータ。
The oil injection part is inserted into the shaft when the shaft is disposed in the shaft insertion hole.
3. The rotor according to claim 1, wherein the oil injection portion is configured to inject cooling oil toward an inner peripheral surface of the shaft inserted into the shaft insertion hole of the laminated core having a skew structure.
永久磁石をさらに備え、
前記複数の電磁鋼板の各々は、前記永久磁石が挿入され、前記電磁鋼板の径方向外側部分と前記電磁鋼板の径方向内側部分との間において周状に配置される複数の第2貫通孔と、
互いに隣接する前記第2貫通孔同士の間に設けられ、前記径方向外側部分と前記径方向内側部分とを接続するブリッジ部と、を含み、
前記複数の電磁鋼板の各々において、前記ブリッジ部は、前記軸方向から見て、前記第1貫通孔の頂点と周方向において重なる位置に配置されている、請求項1~3のいずれか1項に記載のロータ。
Further comprising a permanent magnet;
Each of the plurality of electromagnetic steel sheets has a plurality of second through holes into which the permanent magnets are inserted and which are circumferentially arranged between a radially outer portion of the electromagnetic steel sheet and a radially inner portion of the electromagnetic steel sheet;
a bridge portion provided between adjacent second through holes and connecting the radially outer portion and the radially inner portion,
A rotor according to any one of claims 1 to 3, wherein in each of the plurality of electromagnetic steel plates, the bridge portion is arranged at a position that circumferentially overlaps with a vertex of the first through hole when viewed from the axial direction.
筒状のシャフトと中心に前記シャフトが挿入される第1貫通孔を有する複数の電磁鋼板が積層されることにより、前記シャフトが配置されるシャフト挿入孔が前記第1貫通孔により形成されている積層コアと、を備えるロータの製造方法であって、
前記積層コアの軸方向から見て非円形形状を有する前記第1貫通孔の頂点同士が前記軸方向から見て互いに重なるように積層される複数の前記電磁鋼板により構成される複数の鋼板ブロックを形成する工程と、
前記軸方向から見て、隣接する前記鋼板ブロックの前記非円形形状の第1貫通孔の頂点の周方向における位置が互いにずれるように前記複数の鋼板ブロックを積層することにより、段スキュー構造を有する前記積層コアを形成する工程と、
前記積層コアの前記シャフト挿入孔に前記シャフトが挿入された状態で、前記シャフトの内部に充填された液体が加圧されることによって前記シャフトを膨張するハイドロフォーミングにより、前記積層コアの前記第1貫通孔の内周面にならうように非円形形状に成形することにより、対応する前記鋼板ブロックに沿った前記非円形形状の頂点の周方向における位置が互いにずれている前記シャフトの外周面を成形するとともに前記積層コアに固定する工程と、を備える、ロータの製造方法。
1. A method for manufacturing a rotor comprising: a laminated core including a cylindrical shaft and a plurality of electromagnetic steel plates having a first through hole at a center thereof, the first through hole defining a shaft insertion hole in which the shaft is disposed, the laminated core being formed by laminating the plurality of electromagnetic steel plates, the first through hole defining the shaft insertion hole,
forming a plurality of steel plate blocks constituted by a plurality of the electromagnetic steel plates laminated such that vertices of the first through holes, which have a non-circular shape as viewed in an axial direction of the laminated core, overlap each other as viewed in the axial direction;
forming the laminated core having a step-skew structure by stacking the plurality of steel plate blocks such that, as viewed in the axial direction, vertices of the non-circular first through holes of adjacent steel plate blocks are shifted from each other in the circumferential direction;
and forming the shaft into a non-circular shape that conforms to the inner surface of the first through hole of the laminated core by hydroforming, in which the shaft is inserted into the shaft insertion hole of the laminated core and the liquid filled inside the shaft is pressurized to expand the shaft, thereby forming the outer peripheral surface of the shaft in which the apexes of the non-circular shape are offset from each other in the circumferential direction along the corresponding steel plate blocks, and fixing the shaft to the laminated core.
JP2020122122A 2020-07-16 2020-07-16 Rotor and method for manufacturing the rotor Active JP7528591B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020122122A JP7528591B2 (en) 2020-07-16 2020-07-16 Rotor and method for manufacturing the rotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020122122A JP7528591B2 (en) 2020-07-16 2020-07-16 Rotor and method for manufacturing the rotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022018777A JP2022018777A (en) 2022-01-27
JP7528591B2 true JP7528591B2 (en) 2024-08-06

Family

ID=80203455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020122122A Active JP7528591B2 (en) 2020-07-16 2020-07-16 Rotor and method for manufacturing the rotor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7528591B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023109412A1 (en) * 2023-04-14 2024-10-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG rotor and electric machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001268858A (en) 2000-03-17 2001-09-28 Toyota Autom Loom Works Ltd Motor rotor, electric compressor and method of manufacturing motor rotor
JP2001346346A (en) 2000-03-30 2001-12-14 Asmo Co Ltd Rotor and motor
JP2004023848A (en) 2002-06-13 2004-01-22 Asmo Co Ltd Motor rotor core structure and method of manufacturing the same
JP2020028186A (en) 2018-08-10 2020-02-20 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Rotor for rotating electric machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001268858A (en) 2000-03-17 2001-09-28 Toyota Autom Loom Works Ltd Motor rotor, electric compressor and method of manufacturing motor rotor
JP2001346346A (en) 2000-03-30 2001-12-14 Asmo Co Ltd Rotor and motor
JP2004023848A (en) 2002-06-13 2004-01-22 Asmo Co Ltd Motor rotor core structure and method of manufacturing the same
JP2020028186A (en) 2018-08-10 2020-02-20 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Rotor for rotating electric machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022018777A (en) 2022-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101490928B (en) IPM rotor, IPM rotor manufacturing method and IPM rotor manufacturing apparatus
JP4807219B2 (en) Stator core and rotating electric machine
JP6274475B2 (en) Rotor, rotating electric machine, and method of manufacturing rotor
US7560842B2 (en) Permanent magnet type rotating electric machine capable of suppressing deformation of rotor core
JP4771107B1 (en) Rotating electric machine, rotating electric machine manufacturing method, and wind power generation system
US20120223607A1 (en) Electric rotating machine
EP3579384B1 (en) Bonded rotor shaft
CN102771034B (en) rotating electrical machine
CN102812619B (en) Electrical steel sheet formed body, rotating element core, rotating element, rotary electric device, and vehicle
JP5904293B2 (en) Permanent magnet embedded rotary electric machine
JP2014075892A (en) Rotor of rotary electric machine
CN116636116A (en) Rotor core
KR20140143356A (en) Rotor including segmented yoke
JP2022129026A (en) Rotor, rotary electric machine, and driving device
JP7528591B2 (en) Rotor and method for manufacturing the rotor
JP7622504B2 (en) ROTOR, ROTATING ELECTRIC MACHINE, DRIVE DEVICE, AND MOBILE BODY
US12519356B2 (en) Rotor and rotating electric machine
EP3095175B1 (en) Split rotor stack gap with a corner air barrier
JP7452658B2 (en) Rotor manufacturing method and rotor
JP2012044738A (en) Split rotor and electric motor
JP2021078241A (en) Method of manufacturing rotor and rotor
JP7635607B2 (en) Rotor and method for manufacturing the rotor
JP2009118634A (en) Rotating electric machine
US20250211042A1 (en) Rotating electric machine core and rotating electric machine
CN203233251U (en) Rotor of a rotating electrical machine

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20210423

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230511

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240307

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240625

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240708

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7528591

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150