JP2018148746A - ロータおよびロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁石挿入孔に挿入された磁石を効果的に冷却することが可能なロータを提供する。【解決手段】このロータ２０は、磁石挿入孔２４と、冷却用流体Ｆが流れる冷却用流体通路２６（２７）とを有し、複数の電磁鋼板２２が積層されたロータコア２１と、ロータコア２１の磁石挿入孔２４に挿入された永久磁石３２と、を備える。そして、ロータコア２１は、積層する方向に隣接する電磁鋼板２２の間に、冷却用流体通路２６（２７）から磁石挿入孔２４に挿入された永久磁石３２に向かって冷却用流体Ｆを流すことが可能な隙間Ｄを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、ロータおよびロータの製造方法に関する。

従来、冷却用流体により冷却されるロータが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、冷却用流体としての潤滑油により冷却されるロータが開示されている。このロータでは、潤滑油は、ロータの内径面に軸方向に貫通する凹溝からなるオイル通路を、ロータの軸方向に沿って流れるとともに、ロータの軸方向の一方端面に沿って流れる。これにより、このロータでは、ロータの内径面および軸方向の一方端面が潤滑油により冷却される。また、このロータには、外周面（外径面）近傍に磁石挿入孔が形成されており、磁石挿入孔に磁石が挿入されていると考えられる。磁石挿入孔に挿入された磁石は、ロータの内径面および軸方向の一方端面が潤滑油により冷却されることにより、間接的に冷却されていると考えられる。

特開２０１４−３３６０２号公報

しかしながら、ロータの内径面および軸方向の一方端面を潤滑油により冷却することによりロータの磁石挿入孔に挿入された磁石を間接的に冷却するだけでは、ロータの磁石挿入孔に挿入された磁石を効果的に冷却することができないという問題点がある。また、磁石挿入孔（磁石）は、ロータの冷却が行われる内径面とは反対側の外周面（外径面）近傍に配置されているため、ロータの内径面の冷却により磁石挿入孔に挿入された磁石が冷却されにくい。この点でも、磁石挿入孔に挿入された磁石を効果的に冷却することができない。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、磁石挿入孔に挿入された磁石を効果的に冷却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。

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、磁石挿入孔と、冷却用流体が流れる冷却用流体通路とを有し、複数の電磁鋼板が積層されたロータコアと、ロータコアの磁石挿入孔に挿入された磁石と、を備え、ロータコアは、積層する方向に隣接する電磁鋼板の間に、冷却用流体通路から磁石挿入孔に挿入された磁石に向かって冷却用流体を流すことが可能な隙間を有している。

この発明の第１の局面によるロータは、上記のように、ロータコアは、積層する方向に隣接する電磁鋼板の間に、冷却用流体通路から磁石挿入孔に挿入された磁石に向かって冷却用流体を流すことが可能な隙間を有する。これにより、磁石の回転軸線方向に沿った側面に冷却用流体を直接的に当てて、磁石の回転軸線方向に沿った側面を冷却用流体により直接的に冷却することができる。その結果、磁石を間接的に冷却する場合に比べて、ロータコアの磁石挿入孔に挿入された磁石を効果的に冷却することができる。この効果は、磁石挿入孔（磁石）が、冷却用流体通路を流れる冷却用流体によりロータコアの冷却が行われる側とは反対側に配置されている場合に、特に有効である。また、隣接する電磁鋼板の間の隙間に冷却用流体を流すことにより、ロータコアを内部から冷却することができるので、磁石挿入孔に挿入された磁石だけでなく、ロータコアも効果的に冷却することができる。

この発明の第２の局面におけるロータの製造方法は、複数の電磁鋼板を積層して、磁石挿入孔と、冷却用流体が流れる冷却用流体通路とを有するロータコアを形成する工程と、ロータコアの磁石挿入孔に磁石を挿入する工程と、ロータコアが隣接する電磁鋼板の間に、冷却用流体通路から磁石挿入孔に挿入された磁石に向かって冷却用流体を流すことが可能な隙間を有した状態で、ロータを完成させる工程と、を備える。

この発明の第２の局面によるロータの製造方法は、上記のように、ロータコアが隣接する電磁鋼板の間に、冷却用流体通路から磁石挿入孔に挿入された磁石に向かって冷却用流体を流すことが可能な隙間を有した状態で、ロータを完成させる工程を備える。これにより、製造されたロータでは、磁石の回転軸線方向に沿った側面に冷却用流体を直接的に当てて、磁石の回転軸線方向に沿った側面を冷却用流体により直接的に冷却することができる。その結果、磁石を間接的に冷却する場合に比べて、ロータコアの磁石挿入孔に挿入された磁石を効果的に冷却することができるロータの製造方法を提供することができる。この効果は、磁石挿入孔（磁石）が、冷却用流体通路を流れる冷却用流体によりロータコアの冷却が行われる側とは反対側に配置されているロータを製造する場合に、特に有効である。また、隣接する電磁鋼板の間の隙間に冷却用流体を流すことにより、ロータコアを内部から冷却することができるので、磁石挿入孔に挿入された磁石だけでなく、ロータコアも効果的に冷却することができるロータの製造方法を提供することができる。

本発明によれば、上記のように、磁石挿入孔に挿入された磁石を効果的に冷却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ができる。

本発明の一実施形態による回転電機の断面図である。 本発明の一実施形態によるロータを回転軸線方向（Ｚ方向）から見た図である。 図２の２００−２００線に沿った断面図である。 図２の３００ａ−３００ａ線（３００ｂ−３００ｂ線）に沿った断面図である。 本発明の一実施形態のロータの溶接部および冷却用流体通路を示す斜視図である。 本発明の一実施形態のロータの冷却用流体通路を示す斜視図である。 本発明の一実施形態のロータの製造方法を説明するためのフローチャートである。 溶接によるロータコアの変形を説明するための図であって、（Ａ）は、磁石が挿入されない状態で溶接されたロータコアの変形を示す模式図であり、（Ｂ）は、磁石が挿入された状態で溶接されたロータコアの変形を示す模式図である。 本発明の一実施形態の変形例によるロータの断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（回転電機の構造）
図１〜図５を参照して、一実施形態による回転電機１００（ロータ２０）の構造について説明する。

本願明細書では、「回転軸線方向」とは、ロータ２０として完成した状態のロータ２０（ロータコア２１）の回転軸線Ｃに沿った方向（Ｚ方向、図１参照）を意味する。また、「周方向」とは、ロータ２０として完成した状態のロータ２０（ロータコア２１）の周方向（Ｂ１方向またはＢ２方向、図２参照）を意味する。また、「内径側」とは、ロータ２０として完成した状態のロータ２０（ロータコア２１）の回転中心Ｃ０に近付く径方向（たとえばＣ１方向、図２参照）側を意味する。また、「外径側」とは、ロータ２０として完成した状態のロータ２０（ロータコア２１）の回転中心Ｃ０から離れる径方向（たとえばＣ２方向、図２参照）側を意味する。

図１に示すように、回転電機１００は、ステータ１０とロータ２０とを備えている。

ステータ１０は、回転電機１００において固定されている固定子である。ステータ１０は、ステータコア１１と、ステータコア１１に巻回される巻線１２とを備えている。ステータコア１１は、複数の電磁鋼板１３を有している。ステータコア１１は、複数の電磁鋼板１３が、回転軸線Ｃが延びる方向である回転軸線方向（Ｚ方向）に積層されることにより形成されている。ステータコア１１は、略円環形状を有している。

ロータ２０は、回転軸線Ｃ周りに回転可能な回転子である。ロータ２０は、ロータコア２１を備えている。ロータコア２１は、略円環形状を有している。回転電機１００では、ステータコア１１とロータコア２１とは、径方向に互いに対向するように配置されている。

ロータコア２１は、複数の電磁鋼板２２を有している。ロータコア２１は、複数の電磁鋼板２２が、回転軸線方向（Ｚ方向）に積層されることにより形成されている。ロータコア２１には、回転中心Ｃ０に貫通孔２３が設けられている。ロータコア２１の貫通孔２３には、ハブ部材３０が取り付けられている。ハブ部材３０には、回転軸３１が取り付けられている。これにより、回転軸３１は、ロータコア２１の回転に伴って回転するように構成されている。

図１〜図４に示すように、ロータコア２１は、永久磁石３２が挿入（圧入）される磁石挿入孔２４を有している。磁石挿入孔２４は、ロータコア２１の回転軸線方向（Ｚ方向）の一方端部２１ａ（図３参照）から他方端部２１ｂ（図３参照）まで延びるように形成された貫通孔である。また、磁石挿入孔２４は、ロータコア２１の外周面の近傍に形成されている。磁石挿入孔２４は、周方向に沿って等角度間隔で複数（１６個）設けられている。つまり、磁石挿入孔２４に挿入された永久磁石３２も、周方向に沿って等角度間隔で複数（１６個）設けられている。磁石挿入孔２４に挿入された永久磁石３２は、磁石挿入孔２４と同様に、ロータコア２１の回転軸線方向の一方端部２１ａから他方端部２１ｂ（図３参照）まで延びるように形成されている。また、磁石挿入孔２４に挿入された永久磁石３２は、接着剤３２ａ（図３および図４参照）により磁石挿入孔２４に固定されている。永久磁石３２は、回転軸線方向に沿って延びる接着剤３２ａにより、複数箇所（二箇所）で磁石挿入孔２４に固定されている。接着剤３２ａは、永久磁石３２の内径側と、磁石挿入孔２４の外径側との間に配置され、永久磁石３２の内径側と、磁石挿入孔２４の外径側とを固定している。なお、永久磁石３２は、特許請求の範囲の「磁石」の一例である。

図２および図３に示すように、ロータコア２１は、複数の電磁鋼板２２を一体化するために、レーザビームなどの高エネルギビームにより溶接されている被溶接部２５を有している。被溶接部２５は、ロータコア２１の内周面に設けられている。被溶接部２５は、回転軸線方向（Ｚ方向）から見て、内径側（Ｃ１方向側）に向かって突出する凸形状を有している。具体的には、被溶接部２５は、回転軸線方向から見て、内径側に向かって徐々に先細るように形成されている。また、被溶接部２５は、ロータコア２１の回転軸線方向の一方端部２１ａ（図３参照）から他方端部２１ｂ（図３参照）まで、回転軸線方向に沿って延びるように形成されている。被溶接部２５は、周方向に沿って等角度間隔で複数（８つ）設けられている。

また、被溶接部２５には、溶接部分２５ａが形成されている。溶接部分２５ａは、ロータコア２１を溶接する際に、被溶接部２５に生じる溶接痕である。溶接部分２５ａは、被溶接部２５と同様に、ロータコア２１の回転軸線方向の一方端部２１ａから他方端部２１ｂまで、回転軸線方向に沿って延びるように形成されている。つまり、ロータコア２１は、一方端部２１ａから他方端部２１ｂまで回転軸線方向に沿って溶接されている。言い換えると、ロータコア２１では、複数の電磁鋼板２２の全部が溶接により一体化されている。

また、図２および図４〜図６に示すように、ロータコア２１は、オイルなどの冷却用流体Ｆ（図４参照）が流れる冷却用流体通路２６および２７を有している。冷却用流体Ｆは、ロータコア２１および永久磁石３２を冷却するための流体である。冷却用流体通路２６および２７は、ロータコア２１の内周面に設けられている。冷却用流体通路２６および２７は、回転軸線方向（Ｚ方向）から見て、外径側（Ｃ２方向側）に窪む凹形状を有している。具体的には、冷却用流体通路２６および２７は、回転軸線方向から見て、外径側に向かって徐々に先細るように形成されている。また、冷却用流体通路２６および２７は、ロータコア２１の回転軸線方向（Ｚ方向）の一方端部２１ａ（図３参照）から他方端部２１ｂ（図３参照）まで、回転軸線方向に沿って延びるように形成されている。また、ロータコア２１では、冷却用流体通路（冷却用流体通路２６および２７）は、磁石挿入孔２４と同じ数だけ複数設けられている。具体的には、８つの冷却用流体通路２６と、８つの冷却用流体通路２７とが設けられている。また、複数の冷却用流体通路（冷却用流体通路２６および２７）は、冷却用流体通路２６および２７が交互に配置されるように、周方向に沿って等角度間隔で設けられている。また、本実施形態では、複数の磁石挿入孔２４の各々と、複数の冷却用流体通路（冷却用流体通路２６および２７）の各々とは、互いに径方向から見て重なる位置に配置されている。

また、図２および図５に示すように、冷却用流体通路２６は、被溶接部２５に隣接する位置に配置されている。具体的には、冷却用流体通路２６は、被溶接部２５に対して周方向の一方側において、被溶接部２５に隣接する第１通路２６ａと、被溶接部２５に対しての周方向の他方側において、被溶接部２５に隣接する第２通路２６ｂとを有している。冷却用流体通路２６は、第１通路２６ａと、第２通路２６ｂとにより、被溶接部２５を周方向に挟むように形成されている。被溶接部２５は、冷却用流体通路２６の一部を構成している。一方、図２および図６に示すように、冷却用流体通路２７は、被溶接部２５とは独立して別個に設けられた単一の通路である。

ここで、本実施形態では、図４に示すように、ロータコア２１は、積層する方向に隣接する電磁鋼板２２の間に、冷却用流体通路２６（２７）から磁石挿入孔２４に挿入された永久磁石３２に向かって冷却用流体Ｆを流すことが可能な隙間Ｄを有している。なお、図４では、理解の容易のために、冷却用流体Ｆの流れを、白矢印により示している。また、ロータコア２１は、隣接する電磁鋼板２２の間に隙間を有しないときの積厚である最小積厚よりも大きい積厚Ｔを有している。最小積厚は、言い換えると、加圧力を大きくする程積厚が小さくなり、ロータコア２１の積厚が所定の積厚に収束する場合に、加圧により収束したときの所定の積厚である。また、ロータコア２１の積厚Ｔは、電磁鋼板２２の積層方向（Ｚ方向）におけるロータコア２１の一方端部２１ａから他方端部２１ｂまでの長さである。

本実施形態では、隣接する電磁鋼板２２の間の隙間Ｄは、ロータコア２１の回転軸線方向（Ｚ方向）の一方端部２１ａから他方端部２１ｂまでにわたって、形成されている。つまり、隣接する電磁鋼板２２の間の隙間Ｄは、ロータコア２１の回転軸線方向（Ｚ方向）の一方端部２１ａと他方端部２１ｂとの間において、複数形成されている。隣接する電磁鋼板２２の間の隙間Ｄは、好ましくは、隣接する電磁鋼板２２の間毎に形成されている。また、隣接する電磁鋼板２２の間の隙間Ｄは、ロータコア２１の内周面に設けられた冷却用流体通路２６（２７）から磁石挿入孔２４に向かって径方向に沿って延びるように形成されている。また、隣接する電磁鋼板２２の間の隙間Ｄは、略円環形状を有するロータコア２１の略全周にわたって、周方向に沿って延びるように形成されている。また、隣接する電磁鋼板２２の間の隙間Ｄは、磁石挿入孔２４において、磁石挿入孔２４に配置された接着剤３２ａにより、保持されている。

ロータ２０では、冷却用流体Ｆが、隣接する電磁鋼板２２の間の隙間Ｄを介して、ロータコア２１の内周面側から外周面側に向かって流れる。具体的には、まず、冷却用流体Ｆは、ハブ部材３０に設けられた冷却用流体導入口３０ａから導入されて、冷却用流体通路２６（２７）に流入する。そして、冷却用流体Ｆは、ロータコア２１の内周面側に開口する隙間Ｄの一方端から、隙間Ｄ内に流入する。そして、冷却用流体Ｆは、隙間Ｄ内を外径側に向かって流れて、磁石挿入孔２４に挿入された永久磁石３２の回転軸線方向に沿った側面上を流れる。そして、冷却用流体Ｆは、ロータコア２１の外周面側において、ロータコア２１の外周面側に開口する隙間Ｄの他方端から流出する。隙間Ｄの他方端から流出した冷却用流体Ｆは、図示しない冷却用流体溜まり部に戻り、循環される。

したがって、本実施形態では、冷却用流体通路２６（２７）および隙間Ｄを流れる冷却用流体Ｆにより、ロータコア２１が内周面側および隣接する電磁鋼板２２の間において冷却されるとともに、永久磁石３２の回転軸線方向に沿った側面が冷却される。

図１に示すように、ロータ２０は、ロータコア２１の回転軸線方向の一方端部２１ａ（図３参照）および他方端部２１ｂ（図３参照）にそれぞれ配置される略円環状のエンドプレート４０を備えている。エンドプレート４０は、回転軸線方向の両側からロータコア２１を支持するように構成されている。ロータ２０では、エンドプレート４０は、溶接部分４０ａにより、ハブ部材３０とともにロータコア２１の内周面に溶接されている。

（ロータの製造方法）
次に、図７を参照して、本実施形態のロータ２０の製造方法について説明する。

図７に示すように、まず、ステップＳ１では、円環形状を各々有する、複数の電磁鋼板２２が、回転軸線方向に積層される。積層される各電磁鋼板２２には、磁石挿入孔２４に対応する貫通孔と、冷却用流体通路２６（２７）に対応する凹部が形成されている。ステップＳ１では、複数の電磁鋼板２２が積層されることにより、磁石挿入孔２４と、冷却用流体通路２６（２７）とを有するロータコア２１が形成される。

次に、ステップＳ２では、ロータコア２１の各磁石挿入孔２４に永久磁石３２が挿入（圧入）される。

次に、ステップＳ３では、回転軸線方向（Ｚ方向）に加圧された状態で、ロータコア２１の磁石挿入孔２４に挿入された永久磁石３２が接着剤３２ａにより固定される。本実施形態では、隣接する電磁鋼板２２の間の隙間が無くならない加圧力で、隣接する電磁鋼板２２の間に隙間Ｄを有したロータコア２１を加圧した状態で、ロータコア２１の磁石挿入孔２４に挿入された永久磁石３２が接着剤３２ａにより固定される。言い換えると、ロータコア２１が最小積厚になる加圧力（たとえば、２０ｋＮ以上）よりも小さい加圧力（たとえば、１ｋＮ）で、隣接する電磁鋼板２２の間に隙間Ｄを有したロータコア２１を加圧した状態で、ロータコア２１の磁石挿入孔２４に挿入された永久磁石３２が接着剤３２ａにより固定される。また、ステップＳ３では、接着剤３２ａにより、隣接する電磁鋼板２２の間の隙間Ｄが保持されるとともに、永久磁石３２が磁石挿入孔２４に固定される。

次に、ステップＳ４では、回転軸線方向（Ｚ方向）に加圧された状態で、ロータコア２１が溶接される。本実施形態では、隣接する電磁鋼板２２の間の隙間Ｄが無くならない加圧力で、隣接する電磁鋼板２２の間に隙間Ｄを有したロータコア２１を加圧した状態で、ロータコア２１が溶接される。言い換えると、ロータコア２１が最小積厚になる加圧力（たとえば、２０ｋＮ以上）よりも小さい加圧力（たとえば、１ｋＮ）で、隣接する電磁鋼板２２の間に隙間Ｄを有したロータコア２１を加圧した状態で、ロータコア２１が溶接される。

また、ステップＳ４では、図示しない溶接ヘッドから高エネルギビームを出力させながら、溶接ヘッドをロータコア２１の被溶接部２５に対して相対的に移動させることにより、ロータコア２１の回転軸線方向の一方端部２１ａから他方端部２１ｂまで、ロータコア２１が溶接される。この結果、被溶接部２５に溶接部分２５ａが形成される。また、合計８個の被溶接部２５は、同時ではなく、１つずつ順に溶接される。

また、ステップＳ３および４では、ロータコア２１の密度がステータコア１１の密度以上になるように、ロータコア２１が加圧される。したがって、本実施形態では、ロータコア２１の密度は、ロータ２０が完成した状態で、ステータコア１１の密度以上である。なお、ロータコア２１（ステータコア１１）の密度とは、ロータコア２１（ステータコア１１）の質量をロータコア２１（ステータコア１１）の体積で除したものである。したがって、ロータコア２１（ステータコア１１）を形成する電磁鋼板２２（１３）の数が変わらなければ、ロータコア２１（ステータコア１１）の積厚Ｔが大きい程（隙間Ｄが大きい程）、ロータコア２１（ステータコア１１）の密度は小さい。最小積厚である場合（隙間Ｄが無い場合）に、ロータコア２１（ステータコア１１）の密度は最も大きくなる。なお、永久磁石３２の固定時の加圧力とロータコア２１の溶接時の加圧力とは、隣接する電磁鋼板２２の間の隙間Ｄが無くならない加圧力であれば、同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。

その後、エンドプレート４０およびハブ部材３０が、溶接可能な所定の位置に配置されるとともに、ロータコア２１の内周面に溶接される。そして、ロータ２０が完成する。以上のように、本実施形態のロータ２０の製造方法では、隣接する電磁鋼板２２の間の隙間Ｄが無くなるような高い加圧力で加圧する工程が無い。この結果、本実施形態では、ロータコア２１が隣接する電磁鋼板２２の間に、冷却用流体通路２６（２７）から磁石挿入孔２４に挿入された永久磁石３２に向かって冷却用流体Ｆを流すことが可能な隙間Ｄを有した状態で、ロータ２０が完成する。

（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。

本実施形態では、上記のように、ロータコア（２１）は、積層する方向に隣接する電磁鋼板（２２）の間に、冷却用流体通路（２６、２７）から磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）に向かって冷却用流体（Ｆ）を流すことが可能な隙間（Ｄ）を有する。これにより、永久磁石（３２）の回転軸線方向に沿った側面に冷却用流体（Ｆ）を直接的に当てて、永久磁石（３２）の回転軸線方向に沿った側面を冷却用流体（Ｆ）により直接的に冷却することができる。その結果、永久磁石（３２）を間接的に冷却する場合に比べて、ロータコア（２１）の磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）を効果的に冷却することができる。この効果は、本実施形態のように、磁石挿入孔（２４）（永久磁石（３２））が、冷却用流体通路（２６、２７）を流れる冷却用流体（Ｆ）によりロータコア（２１）の冷却が行われる側（内周面側）とは反対側（外周面側）に配置されている場合に、特に有効である。また、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）に冷却用流体（Ｆ）を流すことにより、ロータコア（２１）を内部から冷却することができるので、磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）だけでなく、ロータコア（２１）も効果的に冷却することができる。

また、本実施形態では、上記のように、磁石挿入孔（２４）、永久磁石（３２）および冷却用流体通路（２６、２７）は、ロータコア（２１）の回転軸線方向の一方端部（２１ａ）の近傍から他方端部（２１ｂ）の近傍まで、回転軸線方向に沿って延びるように形成されている。そして、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）は、ロータコア（２１）の回転軸線方向の一方端部（２１ａ）から他方端部（２１ｂ）までにわたって、形成されている。このように構成すれば、ロータコア（２１）の回転軸線方向の一方端部（２１ａ）から他方端部（２１ｂ）までの広い範囲にわたって、永久磁石（３２）の回転軸線方向に沿った側面を直接的に冷却することができる。

また、本実施形態では、上記のように、冷却用流体通路（２６、２７）は、ロータコア（２１）の内周面に設けられている。そして、磁石挿入孔（２４）は、ロータコア２１の外周面側に設けられている。そして、ロータ２０は、冷却用流体（Ｆ）が、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）を介して、ロータコア（２１）の内周面側から外周面側に向かって流れるように構成されている。このように構成すれば、ロータ（２０）が回転する際に、遠心力を利用して、冷却用流体（Ｆ）が隙間（Ｄ）内に流れることを促進して、冷却効果をより高めることができる。

また、本実施形態では、上記のように、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）は、ロータコア（２１）の内周面に設けられた冷却用流体通路（２６、２７）から磁石挿入孔（２４）に向かって径方向に沿って延びるように形成されている。このように構成すれば、冷却用流体通路（２６、２７）から隙間（Ｄ）に入った冷却用流体（Ｆ）を磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）まで容易に導いて、永久磁石（３２）を冷却することができる。

また、本実施形態では、上記のように、永久磁石（３２）は、接着剤（３２ａ）により、磁石挿入孔（２４）に固定されており、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）は、接着剤（３２ａ）により、保持されている。このように構成すれば、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）が無くなることを抑制することができるので、冷却用流体通路（２６、２７）から隙間（Ｄ）に入った冷却用流体（Ｆ）を磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）までより確実に導いて、永久磁石（３２）をより確実に冷却することができる。

また、本実施形態では、上記のように、磁石挿入孔（２４）は、周方向に沿って所定の角度間隔で複数設けられている。そして、冷却用流体通路（２６、２７）は、周方向に沿って所定の角度間隔で複数設けられている。そして、複数の磁石挿入孔（２４）の各々と、複数の冷却用流体通路（２６、２７）の各々とは、互いに径方向から見て重なる位置に配置されている。このように構成すれば、冷却用流体通路（２６、２７）から磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）までの径方向の距離を短くすることができるので、隙間（Ｄ）から入った冷却用流体（Ｆ）をより勢いよく永久磁石（３２）の回転軸線方向に沿った側面に当てることができる。その結果、ロータコア（２１）の磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）をより一層効果的に冷却することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ロータコア（２１）の密度は、ロータコア（２１）と対向して配置されるステータコア（１１）の密度以上である。ここで、ロータコア（２１）が隣接する電磁鋼板（２２）の間に隙間（Ｄ）を有する場合、隣接する電磁鋼板（２２）の間に隙間（Ｄ）を有する分だけ、ロータコア（２１）の密度が小さくなる。この場合、ロータコア（２１）の密度が小さいことに起因して、ロータコア（２１）を備える回転電機（１００）において、トルク特性などの性能が低下する場合がある。そこで、上記のように構成すれば、ロータコア（２１）が隣接する電磁鋼板（２２）の間に隙間（Ｄ）を有していたとしても、ロータコア（２１）の密度がステータコア（１１）の密度以上であるので、ロータコア（２１）が隣接する電磁鋼板（２２）の間に隙間（Ｄ）を有することに起因して、ロータコア（２１）およびステータコア（１１）を備える回転電機（１００）の性能が低下することを防止することができる。

また、本実施形態では、ロータ（２０）の製造方法は、上記のように、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）が無くならない加圧力で、隣接する電磁鋼板（２２）の間に隙間（Ｄ）を有したロータコア（２１）を加圧した状態で、ロータコア（２１）の磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）を固定する工程を備える。このように構成すれば、加圧工程であるロータコア（２１）の磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）を固定する工程において、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）を無くすことなく、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）を残したままロータコア（２１）の磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）を固定することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ロータコア（２１）の磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）を固定する工程は、接着剤（３２ａ）により、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）を保持するとともに、永久磁石（３２）を磁石挿入孔（２４）に固定する工程である。このように構成すれば、ロータ（２０）が完成した状態で、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）が無くなることを抑制することができる。

また、本実施形態では、ロータ（２０）の製造方法は、上記のように、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）が無くならない加圧力で、隣接する電磁鋼板（２２）の間に隙間（Ｄ）を有したロータコア（２１）を加圧した状態で、ロータコア（２１）を溶接する工程を備える。このように構成すれば、加圧工程であるロータコア（２１）を溶接する工程において、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）を無くすことなく、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）を残したままロータコア（２１）を溶接することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ロータコア（２１）の磁石挿入孔（２４）に永久磁石（３２）を挿入する工程は、ロータコア（２１）を溶接する工程の前に、ロータコア（２１）の磁石挿入孔（２４）に永久磁石（３２）を挿入する工程である。ここで、図８（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ロータコア（２１）を溶接すると、溶接部分（２５ａ）の収縮に起因して、ロータコア（２１）が溶接部分（２５ａ）の収縮に応じて変形する。そこで、上記のように（図８（Ｂ）に示すように）構成すれば、図８（Ａ）に示すようにロータコア（２１）の磁石挿入孔（２４）に永久磁石（３２）を挿入しない状態でロータコア（２１）を溶接する場合に比べて、ロータコア（２１）の磁石挿入孔（２４）に挿入された永久磁石（３２）により、溶接部分（２５ａ）の収縮に応じたロータコア（２１）の変形を抑制して、溶接部分（２５ａ）の収縮に応じたロータコア（２１）の変形量を低減することができる。また、溶接部分（２５ａ）の収縮に応じたロータコア（２１）の変形を抑制することができるので、その分、溶接部分（２５ａ）の収縮に応じたロータコア（２１）の変形に起因して、隣接する電磁鋼板（２２）の間の隙間（Ｄ）が小さくなることを抑制することができる。なお、図８（Ａ）および（Ｂ）では、変形したロータコア（２１）を二点鎖線により模式的に示している。

[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。

たとえば、上記実施形態では、冷却用流体が、隣接する電磁鋼板の間の隙間を介して、ロータコアの内周面側から外周面側に向かって流れる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、冷却用流体が、隣接する電磁鋼板の間の隙間を介して、ロータコアの外周面側から内周面側に向かって流れてもよい。

また、上記実施形態では、ロータコアが隣接する電磁鋼板の間に隙間を有した状態で、複数の電磁鋼板が溶接により一体化されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ロータコアが隣接する電磁鋼板の間に隙間を有した状態で、複数の電磁鋼板がボルトやナットなどの締結部材により一体化されていてもよい。

また、上記実施形態では、ロータコアが、被溶接部に隣接して配置される冷却用流体通路と、被溶接部に隣接していない冷却用流体通路との２種類の冷却用流体通路を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ロータコアが、被溶接部に隣接して配置される冷却用流体通路のみを有していてもよいし、被溶接部に隣接していない冷却用流体通路のみを有していてもよい。

また、上記実施形態では、ロータコアを溶接する工程の前に、ロータコアの磁石挿入孔に磁石を挿入する工程、および、ロータコアの磁石挿入孔に挿入された磁石を固定する工程を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ロータコアを溶接する工程の後に、ロータコアの磁石挿入孔に磁石を挿入する工程、および、ロータコアの磁石挿入孔に挿入された磁石を固定する工程を行ってもよい。また、ロータコアを溶接する工程の前に、ロータコアの磁石挿入孔に磁石を挿入する工程を行うとともに、ロータコアを溶接する工程の後に、ロータコアの磁石挿入孔に挿入された磁石を固定する工程を行ってもよい

また、上記実施形態では、磁石挿入孔、磁石および冷却用流体通路が、ロータコアの回転軸線方向の一方端部から他方端部まで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。本発明では、磁石挿入孔、磁石および冷却用流体通路は、ロータコアの回転軸線方向の一方端部の付近から、他方端部の付近まで形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、１つの磁石が磁石挿入孔に挿入されるとともに、接着剤により固定されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図９に示す変形例のように、複数（２つ）の永久磁石１３２が、磁石挿入孔２４に挿入されるとともに、接着剤３２ａによりそれぞれ固定されていてもよい。なお、永久磁石１３２は、特許請求の範囲の「磁石」の一例である。

２０ ロータ
２１ ロータコア
２１ａ 一方端部
２１ｂ 他方端部
２２ 電磁鋼板
２４ 磁石挿入孔
２５ 被溶接部
２６、２７ 冷却用流体通路
３２、１３２ 永久磁石（磁石）
Ｄ 隙間
Ｆ 冷却用流体

Claims (12)

1. 磁石挿入孔と、冷却用流体が流れる冷却用流体通路とを有し、複数の電磁鋼板が積層されたロータコアと、
   前記ロータコアの前記磁石挿入孔に挿入された磁石と、を備え、
   前記ロータコアは、積層する方向に隣接する前記電磁鋼板の間に、前記冷却用流体通路から前記磁石挿入孔に挿入された前記磁石に向かって前記冷却用流体を流すことが可能な隙間を有する、ロータ。
2. 前記磁石挿入孔、前記磁石および前記冷却用流体通路は、前記ロータコアの回転軸線方向の一方端部の近傍から他方端部の近傍まで、前記回転軸線方向に沿って延びるように形成されており、
   隣接する前記電磁鋼板の間の前記隙間は、前記ロータコアの前記回転軸線方向の一方端部から他方端部までにわたって、形成されている、請求項１に記載のロータ。
3. 前記冷却用流体通路は、前記ロータコアの内周面に設けられており、
   前記磁石挿入孔は、前記ロータコアの外周面側に設けられており、
   前記冷却用流体が、隣接する前記電磁鋼板の間の前記隙間を介して、前記ロータコアの内周面側から外周面側に向かって流れ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。
4. 隣接する前記電磁鋼板の間の前記隙間は、前記ロータコアの前記内周面に設けられた前記冷却用流体通路から前記磁石挿入孔に向かって径方向に沿って延びるように形成されている、請求項３に記載のロータ。
5. 前記磁石は、接着剤により、前記磁石挿入孔に固定されており、
   隣接する前記電磁鋼板の間の前記隙間は、前記接着剤により、保持されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータ。
6. 前記磁石挿入孔は、周方向に沿って所定の角度間隔で複数設けられており、
   前記冷却用流体通路は、周方向に沿って所定の角度間隔で複数設けられており、
   複数の前記磁石挿入孔の各々と、複数の前記冷却用流体通路の各々とは、互いに径方向から見て重なる位置に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータ。
7. 前記ロータコアの密度は、前記ロータコアと対向して配置されるステータコアの密度以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のロータ。
8. 複数の電磁鋼板を積層して、磁石挿入孔と、冷却用流体が流れる冷却用流体通路とを有するロータコアを形成する工程と、
   前記ロータコアの前記磁石挿入孔に磁石を挿入する工程と、
   前記ロータコアが隣接する前記電磁鋼板の間に、前記冷却用流体通路から前記磁石挿入孔に挿入された前記磁石に向かって前記冷却用流体を流すことが可能な隙間を有した状態で、ロータを完成させる工程と、を備える、ロータの製造方法。
9. 隣接する前記電磁鋼板の間の隙間が無くならない加圧力で、隣接する前記電磁鋼板の間に隙間を有した前記ロータコアを加圧した状態で、前記ロータコアの前記磁石挿入孔に挿入された前記磁石を固定する工程をさらに備える、請求項８に記載のロータの製造方法。
10. 前記ロータコアの前記磁石挿入孔に挿入された前記磁石を固定する工程は、接着剤により、隣接する前記電磁鋼板の間の隙間を保持するとともに、前記磁石を前記磁石挿入孔に固定する工程である、請求項９に記載のロータの製造方法。
11. 隣接する前記電磁鋼板の間の隙間が無くならない加圧力で、隣接する前記電磁鋼板の間に隙間を有した前記ロータコアを加圧した状態で、前記ロータコアを溶接する工程をさらに備える、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のロータの製造方法。
12. 前記ロータコアの前記磁石挿入孔に前記磁石を挿入する工程は、前記ロータコアを溶接する工程の前に、前記ロータコアの前記磁石挿入孔に前記磁石を挿入する工程である、請求項１１に記載のロータの製造方法。

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