DE102016114626A1

DE102016114626A1 - Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten rotor

Info

Publication number: DE102016114626A1
Application number: DE102016114626.9A
Authority: DE
Inventors: Shingo Fubuki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2017-02-16
Also published as: JP6264339B2; CN106451955A; CN106451955B; JP2017038476A; US20170047827A1; US10027207B2

Abstract

Ein Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor umfasst: koaxial zu einem laminierten Rotorkern (2) erfolgendes Anordnen eines ringartigen Rings (2) mit einem Durchgangsloch (11) an einem axialen Ende des laminierten Rotorkerns (2), der laminierte ringartige Stahlbleche (21) aufweist und ein Durchgangsloch (22) hat, das sich in seiner axialen Richtung erstreckt; und Einführen einer Rotorwelle (3) in die Durchgangslöcher des Rings (1) und des laminierten Rotorkerns (2) nachdem diese erwärmt worden sind. Eine Ringbefestigungseinspanneinrichtung (4), die einen kreisartigen Innenraum hat, und an der der Ring (1) angeordnet wird, hat Vorsprünge (41), die von ihrer axialen Endfläche in der axialen Richtung vorragen und die entlang einer Umfangsrichtung des kreisartigen Innenraums angeordnet sind. Die Mitte des Rings (1) wird mit der Mitte des laminierten Rotorkerns (2) ausgerichtet, indem die Vorsprünge (41) in Befestigungslöcher (23) eingesetzt werden, die sich axial in dem laminierten Rotorkern (2) erstrecken, und der Ring (1) an eine Innenumfangsfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung (4) gesetzt wird, die den kreisartigen Innenraum definiert.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor, wobei das Schrumpfpassungsverfahren ein Verfahren zum Einpassen eines laminierten Rotorkerns auf eine Rotorwelle durch ein Schrumpfpassen ist.
2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Gemäß einem bekannten Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor wird ein laminierter Rotorkern erwärmt, und dann wird eine Rotorwelle in den laminierten Rotorkern eingeführt. Der laminierte Rotorkern ist aus einer Vielzahl an laminierten ringartigen Stahlblechen hergestellt, und der laminierte Rotorkern hat ein Durchgangsloch, das durch den laminierten Rotorkern in seiner axialen Richtung hindurchtritt (siehe beispielsweise die veröffentlichte japanische Gebrauchsmusteranmeldung JP 05-070149 U ).
Zusammenfassung der Erfindung
Wenn bei dem Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor die Rotorwelle in das Durchgangsloch des laminierten Rotorkerns eingeführt wird, kann eine Außenumfangsfläche der Rotorwelle mit einer Innenumfangsfläche des laminierten Rotorkerns in Kontakt gelangen und an dieser reiben, wobei die Innenumfangsfläche des laminierten Rotorkerns das Durchgangslochs des laminierten Rotorkerns definiert. Als ein Ergebnis kann ein Kontaktabschnitt des laminierten Rotorkerns sich in der axialen Richtung verbiegen (sich verformen). Der Kontaktabschnitt ist dem Durchgangsloch zugewandt und gelangt mit der Rotorwelle in Kontakt. Um dies zu verhindern, kann ein doughnutartiger Ring mit einem Durchgangsloch an einem axialen Ende des laminierten Rotorkerns angeordnet werden. Jedoch können der laminierte Rotorkern und der Ring einen voneinander unterschiedlichen Außendurchmesser haben, und daher wird das Positionieren zum Ausrichten der Mitte des Rings mit der Mitte (Mittelachse) des laminierten Rotorkerns schwierig. Wenn eine Fehlausrichtung zwischen der Mittenposition des laminierten Rotorkerns und der Mittenposition des Rings auftritt, kann die Rotorwelle nicht in das Durchgangsloch des laminierten Rotorkerns und das Durchgangsloch des Rings eingeführt werden oder ein schlechtes Einführen der Rotorwelle, wie beispielsweise das Erzeugen von Kratzern an der Innenumfangsfläche des Ringes, kann auftreten. Die vorliegende Erfindung schafft ein Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor, wobei das Schrumpfpassungsverfahren es ermöglicht, einen laminierten Rotorkern und eine Rotorwelle aneinander zu befestigen, während das Auftreten einer Fehlausrichtung der Mitte eines Rings in Bezug auf die Mitte des laminierten Rotorkerns während des Einführens der Rotorwelle in den laminierten Rotorkern verringert wird, indem eine einfach aufgebaute Einspanneinrichtung an einem Ende des laminierten Rotorkerns angebracht wird.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor. Das Schrumpfpassungsverfahren umfasst die folgenden Schritte: Erwärmen eines laminierten Rotorkerns, der aus einer Vielzahl an laminierten ringartigen Stahlblechen hergestellt ist und ein Durchgangsloch hat, das durch den laminierten Rotorkern in einer axialen Richtung des laminierten Rotorkerns tritt, und danach erfolgendes Einführen einer Rotorwelle in das Durchgangsloch des laminierten Rotorkerns, um den laminierten Rotorkern an die Rotorwelle durch Schrumpfpassen einzupassen. Das Schrumpfpassungsverfahren gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst folgende Schritte: Anordnen einer Ringbefestigungseinspanneinrichtung, die mit einer Vielzahl an Vorsprüngen versehen ist, an einem axialen Ende des laminierten Rotorkerns, der eine Vielzahl an Befestigungslöchern hat, indem die Vorsprünge der Ringbefestigungseinspanneinrichtung in die Befestigungslöcher des laminierten Rotorkerns gesetzt werden, wobei die Vorsprünge der Ringbefestigungseinspanneinrichtung von einer axialen Endfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung vorragen, wobei die Vorsprünge der Ringbefestigungseinspanneinrichtung entlang einer Umfangsrichtung eines kreisartigen Innenraums der Ringbefestigungseinspanneinrichtung angeordnet sind, und die Befestigungslöcher in einem axialen Endabschnitt des laminierten Rotorkerns vorgesehen sind; Anordnen eines Rings, der eine ringartige Form hat und ein Durchgangsloch hat, in derartiger Weise, dass der Ring mit dem laminierten Rotorkern koaxial ist, indem der Ring an eine Innenumfangsfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung gesetzt wird, wobei die Innenumfangsfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung den kreisartigen Innenraum der Ringbefestigungseinspanneinrichtung definiert; und Einführen der Rotorwelle in das Durchgangsloch des laminierten Rotorkerns und das Durchgangsloch des Rings, nachdem der Ring und der laminierte Rotorkern erwärmt worden sind. Das Schrumpfpassungsverfahren gemäß dem ersten Aspekt kann des Weiteren den folgenden Schritt aufweisen: Aufbringen einer axialen Kraft auf den Ring derart, dass der Ring gegen den laminierten Rotorkern gedrückt wird, nachdem der Ring und der laminierte Rotorkern erwärmt worden sind und die Rotorwelle in das Durchgangslosch des Rings und das Durchgangsloch des laminierten Kerns eingeführt worden ist.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt der Erfindung ist es möglich, das Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor vorzusehen, wobei das Schrumpfpassungsverfahren es möglich macht, den laminierten Rotorkern und die Rotorwelle aneinander zu befestigen, während das Auftreten einer Fehlausrichtung der Mitte des Rings in Bezug auf die Mitte des laminierten Rotorkerns während des Einführens der Rotorwelle in den laminierten Rotorkern verringert ist, indem die einfach aufgebaute Einspanneinrichtung an einem Ende des laminierten Rotorkerns angebracht wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung der Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
1A zeigt eine Ansicht eines Zustandes, bei dem eine Rotorwelle nicht in ein Durchgangsloch eines laminierten Rotorkerns und ein Durchgangsloch eines Rings eingeführt ist.
1B zeigt eine Ansicht eines Zustandes, bei dem die Rotorwelle in das Durchgangsloch des laminierten Rotorkerns und das Durchgangsloch des Rings eingeführt worden ist.
2A zeigt eine Ansicht eines Kontaktabschnittes des laminierten Rotorkerns, der dem Durchgangsloch zugewandt ist und der mit der Rotorwelle in Kontakt gelangt.
2B zeigt eine vergrößerte Ansicht des Kontaktabschnittes, der in 2A gezeigt ist.
3 zeigt eine Ansicht eines Zustandes, bei dem eine Axialkraft so aufgebracht wird, dass der Ring gegen den laminierten Rotorkern in seiner axialen Richtung gedrückt wird.
4 zeigt einen Zustand, bei dem Vorsprünge einer Ringbefestigungseinspanneinrichtung in Befestigungslöchern des laminierten Rotorkerns sitzen.
5 zeigt eine Ansicht eines Zustandes, bei dem Ringe an jeweiligen axialen Enden des laminierten Rotorkerns angeordnet sind.
6A zeigt eine Ansicht eines Krümmens eines Kontaktabschnittes eines laminierten Rotorkerns, der einem Durchgangsloch zugewandt ist und der mit einer Rotorwelle des Standes der Technik in Kontakt gelangt.
6B zeigt eine vergrößerte Ansicht des Kontaktabschnittes, der in 6A gezeigt ist.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In einem Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Ring 1 mit einer ringartigen Form (eine kreisringartige oder doughnutartige Form) und mit einem Durchgangsloch 11 an einem axialen Ende eines laminierten Rotorkerns 2 so angeordnet, dass er mit dem laminieren Rotorkern 2 koaxial ist (siehe 1). Der laminierte Rotorkern ist aus einer Vielzahl an laminierten ringartigen Stahlblechen 21 hergestellt und hat ein Durchgangsloch 22, das durch den laminierten Rotorkern 2 in dessen axialer Richtung hindurchtritt (siehe die 1A und 1B). Dann werden der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2 erwärmt, und eine Rotorwelle 3 wird in das Durchgangsloch 22 des laminierten Rotorkerns 2 und das Durchgangsloch 11 des Rings 1 eingeführt. Der Ring 1, der laminierte Rotorkern 2 und die Rotorwelle 3 werden miteinander integriert (einstückig gestaltet), um einen Rotor eines Motors auszubilden.
Der laminierte Rotorkern 2 wird beispielsweise hergestellt, indem in Vielzahl vorgesehene elektromagnetische Stahlbleche mit der gleichen Form laminiert werden und dann die laminierten elektromagnetischen Stahlbleche miteinander integriert werden, beispielsweise durch Pressen oder Schweißen. Die Rotorwelle 3 ist aus einem Stahlmaterial hergestellt, das beispielsweise Chrom und Kohlenstoff enthält. Die Rotorwelle 3 hat eine hohle zylindrische Form (eine Rohrform).
Der Durchmesser von jeweils dem Durchgangsloch 11 des Rings 1 und dem Durchgangsloch 22 des laminierten Rotorkerns 2 (d. h. der Innendurchmesser von sowohl dem Ring 1 als auch dem laminierten Rotorkern 2) ist so festgelegt, dass er geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Rotorwelle 3 ist. Daher wird der Durchmesser von sowohl dem Durchgangsloch 11 des Rings 1 als auch dem Durchgangsloch 22 des laminierten Rotorkerns 2 vergrößert, indem der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2 erwärmt werden, und dann wird die Rotorwelle 3 in den laminierten Rotorkern 2 und den Ring 1 eingeführt. Danach werden der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2 abgekühlt. Wenn die Temperaturen des Rings 1 und des laminierten Rotorkerns 2 abgesenkt worden sind, reduziert sich der Durchmesser von sowohl dem Durchgangsloch 11 des Rings 1 als auch dem Durchgangsloch 22 des laminierten Rotorkerns 2. Als ein Ergebnis gelangen eine Innenumfangsfläche des Rings 1, die das Durchgangsloch 11 definiert, und eine Innenumfangsfläche des laminierten Rotorkerns 2, die das Durchgangsloch 22 definiert, in Kontakt mit einer Außenumfangsfläche des Rotorkerns 3 und befestigen in fester Weise die Rotorwelle 3 (diese wird festgezogen).
In dieser Weise werden der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2 an der Rotorwelle 3 durch Schrumpfpassen fixiert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2 gleichzeitig erwärmt. Dies ermöglicht, dass beide sich die Anwendung der Heizeinrichtung teilen, was somit zu einer Verringerung der Erwärmungskosten führt. Nach dem Erwärmen werden der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2 in einer integrierten Weise befördert, und die Rotorwelle 3 wird in den laminierten Rotorkern 2 und den Ring 1 eingeführt. Dies erleichtert das Befördern, was somit zu einer Verringerung der Beförderungskosten führt.
Der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2 werden beispielsweise durch ein Induktionserwärmen erwärmt, welches ein Prozess ist, bei dem eine Hochfrequenz-Stromstäke zu einer Hochfrequenz-Induktionsspule geliefert wird. Jedoch ist das Erwärmen des Rings 1 und des laminierten Rotorkerns 2 nicht auf das Induktionserwärmen beschränkt, und beliebige Erwärmungsverfahren können angewendet werden, um den Ring 1 und den laminierten Rotorkern 2 zu erwärmen. Beispielsweise können der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2 in einem Ofen erwärmt werden.
Wenn die Rotorwelle 3 in das Durchgangsloch 22 des laminierten Rotorkerns 2 eingeführt wird, gelangt die Außenumfangsfläche der Rotorwelle 3 mit der Innenumfangsfläche des laminierten Rotorkerns 2 in Kontakt und reibt an dieser, wobei die Innenumfangsfläche des laminierten Rotorkerns 2 das Durchgangsloch 22 definiert. Als ein Ergebnis empfängt ein Kontaktabschnitt des laminierten Rotorkerns 2 eine Axialkraft. Der Kontaktabschnitt des laminierten Rotorkerns 2 ist ein Abschnitt, der dem Durchgangsloch 22 zugewandt ist und der mit der Rotorwelle 3 in Kontakt gelangt.
Im Stand der Technik verursacht eine derartige Axialkraft ein Krümmen, d. h. eine derartige Axialkraft bewirkt, dass ein Kontaktabschnitt eines laminierten Rotorkerns in dessen axialer Richtung sich biegt (verformt), siehe die 6A und 6B. Der Kontaktabschnitt des laminierten Rotorkerns ist ein Abschnitt, der einem Durchgangsloch zugewandt ist und mit einer Rotorwelle in Kontakt gelangt. Jedoch ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Ring 1 an dem axialen Ende des laminierten Rotorkerns 2 angeordnet, wie dies vorstehend beschrieben ist. Somit wirkt, wenn der laminierte Rotorkern 2 und der Ring 1 an der Rotorwelle 3 fixiert werden, eine Axialkraft an dem laminierten Rotorkern 2. Dies ist so, weil der Ring 1, der einen Außendurchmesser hat, der geringer ist als jener von jedem der laminierten Stahlbleche 21 des laminierten Rotorkerns 2, mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit in der axialen Richtung verformt als die laminierten Stahlbleche 21. Somit ist es möglich, das Auftreten eines Krümmens zu verhindern, bei dem der Kontaktabschnitt des laminierten Rotorkerns 2 sich in der axialen Richtung biegt (verformt). Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Verringerung der Befestigungskraft zu vermeiden, mit der eine Innenumfangsfläche des laminierten Rotorkerns 2, die das Durchgangsloch 22 definiert, und der Rotor 3 aneinander befestigt werden (siehe die 2A und 2B).
Des Weiteren ist die Rotorwelle 3 mit einem Flansch 31 versehen, der von der Außenumfangsfläche der Rotorwelle 3 vorragt. Der Flansch 31 gelangt mit einem axialen Ende des laminierten Rotorkerns 2 in Kontakt, wodurch der laminierte Rotorkern 2 gestützt wird. Nachdem der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2 erwärmt worden sind und die Rotorwelle 3 in das Durchgangsloch 22 des laminierten Rotorkerns 2 und das Durchgangsloch 11 des Rings 1 eingeführt worden ist, kann eine Axialkraft so angewendet werden, dass der Ring 1 gegen den laminierten Rotorkern 2 in der axialen Richtung gedrückt wird (siehe 3). Dann können der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2 abgekühlt werden, um an der Rotorwelle 3 fixiert zu werden. Des ermöglicht es, den laminierten Rotorkern 2 und die Rotorwelle 3 aneinander zu befestigen, wobei die Zwischenräume (Spalt) zwischen den Stahlblechen 21 des laminierten Rotorkerns 2 reduziert werden. In diesem Fall werden selbst dann, wenn eine Befestigungskraft, mit der die Innenumfangsfläche des laminierten Rotorkerns 2, die das Durchgangsloch 22 definiert, und die Rotorwelle 3 aneinander befestigt werden, während eine Drehung mit hoher Drehzahl reduziert wird, der laminierte Rotorkern 2 und die Rotorwelle 3 in dem befestigten Zustand gehalten durch eine Befestigungskraft (Axialkraftkomponente) in der axialen Richtung des laminierten Rotorkerns 2.
Wenn ein laminierter Rotorkern und ein Ring einen voneinander unterschiedlichen Außendurchmesser haben, wird das Positionieren zum Ausrichten der Mitte des Rings mit der Mitte (Mittelachse) des laminierten Rotorkerns erschwert. Wenn eine Fehlausrichtung zwischen der Mittenposition des laminierten Rotorkerns und der Mittenposition des Rings aufritt, kann die Rotorwelle nicht in das Durchgangsloch des laminierten Rotorkerns und das Durchgangsloch des Rings eingeführt werden oder ein schlechtes Einführen der Rotorwelle, wie beispielsweise das Erzeugen von Kratzern an der Innenumfangsfläche des Ringes, kann auftreten.
Im Gegensatz dazu ist bei dem Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Ring 1, der eine ringartige Form hat und das Durchgangsloch 11 besitzt, an dem axialen Ende des laminierten Rotorkerns 2 so angeordnet, dass er koaxial zu dem laminierten Rotorkern 2 ist. Eine Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 hat einen kreisartigen Innenraum. Der Ring 1 sitzt an einer Innenumfangsfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4. Die Innenumfangsfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 definiert den kreisartigen Innenraum. Die Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 ist mit einer Vielzahl an Vorsprüngen 41 versehen, die von einer axialen Endfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 vorragen. Die Vorsprünge 41 sind entlang der Umfangsrichtung des kreisartigen Innenraums angeordnet (siehe 4). Der laminierte Rotorkern 2 hat eine Vielzahl an Befestigungslöchern 23, die sich in der axialen Richtung des laminierten Rotorkerns 2 erstrecken. Der Ring 1 sitzt an der Innenumfangsfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4, die den kreisartigen Innenraum definiert, und die Vorsprünge 41 der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 sitzen in den Befestigungslöchern 23 des laminierten Rotorkerns 2, so dass das Positionieren für das Ausrichten der Mitte des Rings 1 mit der Mitte des laminierten Rotorkerns 2 ausgeführt wird. Somit ist es möglich, das Auftreten einer Fehlausrichtung der Mitte des Rings 1 in Bezug auf die Mitte des laminierten Rotorkerns 2 während des Einführens der Rotorwelle 3 in den laminierten Rotorkern 2 zu reduzieren, indem die einfach aufgebaute Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 an dem Ende des laminierten Rotorkerns 2 angebracht wird. Des Weiteren ist es möglich, den laminierten Rotorkern 2 und die Rotorwelle 3 aneinander so zu befestigen, dass die Zwischenräume zwischen den Stahlblechen 21 des laminierten Rotorkerns 2 reduziert werden.
Die Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 hat einen Ringabschnitt 42 mit einer ringartigen (doughnutartigen) Form, und eine Vielzahl der Vorsprünge 41, die von der axialen Endfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 vorragen und entlang der Umfangsrichtung des Ringabschnittes 42 angeordnet sind. Die Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 hat eine ringartige (doughnutartige) Form. Jedoch ist die Form der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 nicht auf eine ringartige Form beschränkt. Die Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 kann beispielsweise eine rechtwinklige parallelepipedartige Form haben. Beispielsweise sind drei Vorsprünge 41 an einer Endfläche des Ringabschnittes 42 unter gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung des Ringabschnittes 42 vorgesehen. Jedoch ist die Anzahl der Vorsprünge 41 nicht auf drei beschränkt. Die Anzahl der Vorsprünge 41, die an dem Ringabschnitt 42 vorgesehen sind, kann vier oder mehr betragen. Eine beliebige Anzahl an Vorsprüngen 41 kann vorgesehen sein. Es ist zu erwarten, dass die Genauigkeit des Positionierens erhöht wird, indem die Anzahl der Vorsprünge 41 erhöht wird.
Die Befestigungslöcher (Vertiefungen oder Durchgangslöcher) 23 des laminierten Rotorkerns 2 sind so vorgesehen, dass sie den Vorsprüngen 41 der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 entsprechen. Die Befestigungslöcher 23 sind an einem axialen Endabschnitt des laminierten Rotorkerns 2 vorgesehen. Löcher, die zuvor in einem Prozess zum Herstellen des laminierten Rotorkerns 2 ausgebildet worden sind, können als die Befestigungslöcher 23 des laminierten Rotorkerns 2 angewendet werden. Alternativ können die Befestigungslöcher 23 so ausgebildet werden, dass sie den Vorsprüngen 41 der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 entsprechen.
Das Positionieren zum Ausrichten der Mitte der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 mit der Mitte des laminierten Rotorkerns 2 wird ausgeführt, indem die Vorsprünge 41 der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 in die entsprechenden Befestigungslöcher 23 des laminierten Rotorkerns 2 eingesetzt werden. Darüber hinaus wird das Positionieren zum Ausrichten der Mitte des Rings 1 mit der Mitte der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 ausgeführt, indem der Ring 1 an die Innenumfangsfläche des Ringabschnittes 42 der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 gesetzt wird. In dieser Weise wird das Positionieren zum Ausrichten der Mitte des Rings 1 mit der Mitte des laminierten Rotorkerns 2 ausgeführt. Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird das Positionieren zum Ausrichten der Mitte des Rings 1 mit der Mitte des laminierten Rotorkerns 2 hochgradig genau ausgeführt, indem die einfach aufgebaute Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 angewendet wird, die die Vorsprünge 41 und den Ringabschnitt 42 hat. Somit kann die Rotorwelle 3 sanft in das Durchgangsloch 22 des laminierten Rotorkerns 2 und das Durchgangsloch 11 des Rings 1 eingeführt werden, da die Mitte des laminierten Rotorkerns 2 und die Mitte des Rings 1 hochgradig genau miteinander ausgerichtet sind. In dieser Weise ist es möglich, das Auftreten eines Fehlers beim Einführen der Rotorwelle in das Durchgangsloch des laminierten Rotorkerns und das Durchgangsloch des Rings oder das Auftreten eines schlechten Einführens der Rotorwelle, wie beispielsweise eine Erzeugung von Kratzern an der Innenumfangsfläche des Ringes, zu reduzieren. Ein solcher Einführfehler der Rotorwelle oder ein schlechtes Einführen der Rotorwelle kann auftreten, wenn eine Fehlausrichtung zwischen der Mittenposition des laminierten Rotorkerns und der Mittenposition des Rings auftritt.
Nachstehend ist ein Ablauf des Schrumpfpassungsverfahrens für einen laminierten Rotor gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Zunächst werden die Vorsprünge 41 der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 in die entsprechenden Befestigungslöcher 23 des laminierten Rotorkerns 2 gesetzt. In dieser Weise wird das Positionieren zum Ausrichten der Mitte der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 mit der Mitte des laminierten Rotorkerns 2 ausgeführt. Danach wird der Ring 1 an die Innenumfangsfläche des Ringabschnittes 42 der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 gesetzt. In dieser Weise wird das Positionieren zum Ausrichten der Mitte des Rings 1 mit der Mitte der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 ausgeführt.
Nachdem das Positionieren zum Ausrichten der Mitten der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4, des Rings 1 und des laminierten Rotorkerns 2 miteinander ausgeführt worden ist, werden die Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4, der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2 erwärmt, indem beispielsweise die Hochfrequenz-Induktionsspule angewendet wird. Es ist hierbei zu beachten, dass die Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 entfernt werden kann und lediglich der Ring 1 und der laminierte Rotorkern 2, von denen die Mitten miteinander ausgerichtet sind, erwärmt werden können. Dann wird die Rotorwelle 3 in die Durchgangslöcher 22 und 11 des laminierten Rotorkerns 2 und den Ring 1 eingeführt, die miteinander integriert worden sind (einstückig gestaltet worden sind).
Wie dies bislang beschrieben ist, wird in dem Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Positionieren für das Ausrichten der Mitte des Rings 1 mit der Mitte des laminierten Rotorkern 2 ausgeführt wird, indem der Ring 1 an die Innenumfangsfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 gesetzt wird und die Vorsprünge 41 der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 in die entsprechenden Befestigungslöcher 23 gesetzt werden (eingepasst werden), die sich in der axialen Richtung des laminierten Rotorkerns 2 erstrecken. Es ist somit möglich, das Auftreten einer Fehlausrichtung der Mitte des Rings 1 in Bezug auf die Mitte des laminierten Rotorkerns 2 während des Einführens der Rotorwelle 3 in den laminierten Rotorkern 2 zu reduzieren, indem die einfach aufgebaute Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 an dem Ende des laminierten Rotorkerns 2 angebracht wird. Des Weiteren ist es möglich, den laminierten Rotorkern 2 und die Rotorwelle 3 aneinander so zu befestigen, dass die Zwischenräume zwischen den Stahlblechen (Stahlblätter) 21 des laminierten Rotorkerns 2 reduziert sind.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt, und verschiedene Abwandlungen können bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel innerhalb des Umfangs der Erfindung gemacht werden. Das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel kann so abgewandelt werden, dass der Ring 1 an jedem von beiden axialen Enden des laminierten Rotorkerns 2 angeordnet wird (siehe 5). Eine erste Ringbefestigungseinspanneinrichtung und eine zweite Ringbefestigungseinspanneinrichtung werden an den jeweiligen axialen Enden des laminierten Rotorkerns 2 zum Ausführen des Positionierens angebracht. Dann werden die Ringe 1 (ein erster Ring und ein zweiter Ring) jeweils an der ersten Ringbefestigungseinspanneinrichtung und der zweiten Ringbefestigungseinspanneinrichtung angebracht, die an den jeweiligen axialen Enden des laminierten Rotorkerns 2 angeordnet sind, um das Positionieren auszuführen. Der laminierte Rotorkern 2 und die Ringe 1, die an den jeweiligen axialen Enden des laminierten Rotorkerns 2 angeordnet sind, werden erwärmt, indem beispielsweise die Hochfrequenz-Induktionsspule angewendet wird. Dann wird die Rotorwelle 3 in die Durchgangslöcher 11 der Ringe 1, die an den jeweiligen axialen Enden des laminierten Rotorkerns 2 angeordnet sind, und das Durchgangsloch 22 des laminierten Rotorkerns 2 eingeführt.
Das Schrumpfpassungsverfahren für den laminierten Rotor umfasst: koaxial zu einem laminierten Rotorkern 2 erfolgendes Anordnen eines ringartigen Rings 2 mit einem Durchgangsloch 11 an einem axialen Ende des laminierten Rotorkerns 2, der laminierte ringartige Stahlbleche 21 aufweist und ein Durchgangsloch 22 hat, das sich in seiner axialen Richtung erstreckt; und Einführen einer Rotorwelle 3 in die Durchgangslöcher des Rings 1 und des laminierten Rotorkerns 2 nachdem diese erwärmt worden sind. Eine Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4, die einen kreisartigen Innenraum hat, und an der der Ring 1 angeordnet wird, hat Vorsprünge 41, die von ihrer axialen Endfläche in der axialen Richtung vorragen und die entlang einer Umfangsrichtung des kreisartigen Innenraums angeordnet sind. Die Mitte des Rings 1 wird mit der Mitte des laminierten Rotorkerns 2 ausgerichtet, indem die Vorsprünge 41 in Befestigungslöcher 23 eingesetzt werden, die sich axial in dem laminierten Rotorkern 2 erstrecken, und der Ring 1 an eine Innenumfangsfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung 4 gesetzt wird, die den kreisartigen Innenraum definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 05-070149 U [0002]

Claims

Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor, wobei das Schrumpfpassungsverfahren die folgenden Schritte aufweist: Erwärmen eines laminierten Rotorkerns (2), der aus einer Vielzahl an laminierten ringartigen Stahlblechen (21) hergestellt ist und ein Durchgangsloch (22) hat, das durch den laminierten Rotorkern (2) in einer axialen Richtung des laminierten Rotorkerns (2) tritt, und danach erfolgendes Einführen einer Rotorwelle (3) in das Durchgangsloch (22) des laminierten Rotorkerns (2), um den laminierten Rotorkern (2) an die Rotorwelle (3) durch Schrumpfpassen einzupassen, wobei das Schrumpfpassungsverfahren folgende Schritte aufweist: Anordnen einer Ringbefestigungseinspanneinrichtung (4), die mit einer Vielzahl an Vorsprüngen (41) versehen ist, an einem axialen Ende des laminierten Rotorkerns (2), der eine Vielzahl an Befestigungslöchern (23) hat, indem die Vorsprünge (41) der Ringbefestigungseinspanneinrichtung (4) in die Befestigungslöcher (23) des laminierten Rotorkerns (2) gesetzt werden, wobei die Vorsprünge (41) der Ringbefestigungseinspanneinrichtung (4) von einer axialen Endfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung (4) vorragen, wobei die Vorsprünge (41) der Ringbefestigungseinspanneinrichtung (4) entlang einer Umfangsrichtung eines kreisartigen Innenraums der Ringbefestigungseinspanneinrichtung (4) angeordnet sind, und die Befestigungslöcher (23) in einem axialen Endabschnitt des laminierten Rotorkerns (2) vorgesehen sind; Anordnen eines Rings (1), der eine ringartige Form hat und ein Durchgangsloch (11) hat, in derartiger Weise, dass der Ring (1) mit dem laminierten Rotorkern (2) koaxial ist, indem der Ring (1) an eine Innenumfangsfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung (4) gesetzt wird, wobei die Innenumfangsfläche der Ringbefestigungseinspanneinrichtung (4) den kreisartigen Innenraum der Ringbefestigungseinspanneinrichtung (4) definiert; und Einführen der Rotorwelle (3) in das Durchgangsloch des laminierten Rotorkerns (2) und das Durchgangsloch des Rings (1), nachdem der Ring (1) und der laminierte Rotorkern (2) erwärmt worden sind.
Schrumpfpassungsverfahren gemäß Anspruch 1, das des Weiteren den folgenden Schritt aufweist: Aufbringen einer Axialkraft auf den Ring (1) derart, dass der Ring (1) gegen den laminierten Rotorkern (2) gedrückt wird, nachdem der Ring (1) und der laminierte Rotorkern (2) erwärmt worden sind und die Rotorwelle (3) in das Durchgangsloch des Rings (1) und das Durchgangsloch des laminierten Rotorkerns (2) eingeführt worden ist.
Schrumpfpassungsverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein Außendurchmesser des Rings (1) kleiner ist als ein Außendurchmesser des laminierten Rotorkerns (2).
Schrumpfpassungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Rotorwelle (3) in den laminierten Rotorkern (2) von einer Seite des laminierten Rotorkerns (2) eingeführt wird, die entgegengesetzt von dem axialen Ende ist, an dem der Ring (1) angeordnet ist, und der laminierte Rotorkern (2) zwischen dem Ring (1) und einem Flansch (31) gehalten wird, der von einer Außenumfangsfläche der Rotorwelle (3) vorragt.
Schrumpfpassungsverfahren für einen laminierten Rotor, wobei das Schrumpfpassungsverfahren die folgenden Schritte aufweist: Erwärmen eines laminierten Rotorkerns (2), der aus einer Vielzahl an laminierten ringartigen Stahlblechen (21) hergestellt ist und ein Durchgangsloch (22) hat, das durch den laminierten Rotorkern (2) in einer axialen Richtung des laminierten Rotorkerns (2) tritt, und danach erfolgendes Einführen einer Rotorwelle (3) in das Durchgangsloch (22) des laminierten Rotorkerns (2), um den laminierten Rotorkern (2) auf die Rotorwelle (3) durch Schrumpfpassen einzupassen, wobei das Schrumpfpassungsverfahren die folgenden Schritte aufweist: Anordnen einer ersten Ringbefestigungseinspanneinrichtung, die mit einer Vielzahl an ersten Vorsprüngen versehen ist, an einem ersten axialen Ende des laminierten Rotorkerns (2), der eine Vielzahl an ersten Befestigungslöchern hat, die in einem ersten axialen Endabschnitt des laminierten Rotorkerns (2) vorgesehen sind, indem die ersten Vorsprünge der ersten Ringbefestigungseinspanneinrichtung in die ersten Befestigungslöcher eingesetzt werden, wobei die ersten Vorsprünge der ersten Ringbefestigungseinspanneinrichtung von einer axialen Endfläche der ersten Ringbefestigungseinspanneinrichtung vorragen, und die ersten Vorsprünge der ersten Ringbefestigungseinspanneinrichtung entlang einer Umfangsfläche eines kreisartigen Innenraums der ersten Ringbefestigungseinspanneinrichtung angeordnet sind; Anordnen einer zweiten Ringbefestigungseinspanneinrichtung, die mit einer Vielzahl an zweiten Vorsprüngen versehen ist, an einem zweiten axialen Ende des laminierten Rotorkerns (2), der eine Vielzahl an zweiten Befestigungslöchern hat, die an einem zweiten axialen Endabschnitt vorgesehen sind, der an einer entgegengesetzten Seite des laminierten Rotorkerns (2) von dem ersten axialen Endabschnitt ist, indem die zweiten Vorsprünge der zweiten Ringbefestigungseinspanneinrichtung in die zweiten Befestigungslöcher gesetzt werden, wobei die zweiten Vorsprünge der zweiten Ringbefestigungseinspanneinrichtung von einer axialen Endfläche der zweiten Ringbefestigungseinspanneinrichtung vorragen, und die zweiten Vorsprünge der zweiten Ringbefestigungseinspanneinrichtung entlang einer Umfangsrichtung eines kreisartigen Innenraums der zweiten Ringbefestigungseinspanneinrichtung angeordnet sind; Anordnen eines ersten Rings, der eine ringartige Form hat und ein Durchgangsloch hat, derart, dass der erste Ring koaxial zu dem laminierten Rotorkern (2) ist, indem der erste Ring an eine Innenumfangsfläche der ersten Ringbefestigungseinspanneinrichtung gesetzt wird, wobei die Innenumfangsfläche der ersten Ringbefestigungseinspanneinrichtung den kreisartigen Innenraum der ersten Ringbefestigungseinspanneinrichtung definiert; Anordnen eines zweiten Rings, der eine ringartige Form hat und ein Durchgangsloch hat, derart, dass der zweite Ring koaxial zu dem laminierten Rotorkern (2) ist, indem der zweite Ring an eine Innenumgangsfläche der zweiten Ringbefestigungseinspanneinrichtung gesetzt wird, wobei die Innenumfangsfläche der zweiten Ringbefestigungseinspanneinrichtung den kreisartigen Innenraum der zweiten Ringbefestigungseinspanneinrichtung definiert; und Einführen der Rotorwelle (3) in das Durchgangsloch des ersten Rings, das Durchgangsloch des zweiten Rings und das Durchgangsloch des laminierten Rotorkerns (2), nachdem der erste Ring, der zweite Ring und der laminierte Rotorkern (2) erwärmt worden sind.