JP2005168074A - Dynamo-electric machine and manufacturing method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、回転電機および回転電機の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine and a method for manufacturing the rotating electrical machine.
特許文献1は、耐摩耗性および耐衝撃性に優れ、小型化が可能なスピンドルモータを開示する。このスピンドルモードは、スリーブと、シャフトと、スラスト板と、フランジとを備える。
シャフトは、スリーブに嵌入される。フランジは、回転軸方向におけるシャフトの一方の端部に固定される。スラスト板は、その一方の面がフランジの一方の面に当接され、他方の面がシャフトの外周側に配置されたスリーブの尖端部によってかしめられる。そして、かしめ部は、接着剤によって固定される。 The shaft is fitted into the sleeve. The flange is fixed to one end of the shaft in the rotation axis direction. One surface of the thrust plate is in contact with one surface of the flange, and the other surface is caulked by a pointed end portion of a sleeve disposed on the outer peripheral side of the shaft. The caulking portion is fixed with an adhesive.
これにより、フランジおよびスラスト板は、固定される。スラスト板は、フランジと協働して、シャフトの軸線方向の荷重を支持するスラスト軸受部を構成する。
しかし、従来のスピンドルモータにおいて、スリーブの尖端部は、一定の厚さを有するので、スラスト板の他方の面をかしめる際に応力が集中し、尖端部の変形に偏りが生じる。その結果、スラスト板を効果的に固定することが困難である。 However, in the conventional spindle motor, since the tip of the sleeve has a certain thickness, stress is concentrated when the other surface of the thrust plate is caulked, and the deformation of the tip is biased. As a result, it is difficult to effectively fix the thrust plate.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、シャフトによりエンドプレートを効果的に固定可能な回転電機を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine capable of effectively fixing an end plate by a shaft.
また、この発明の別の目的は、シャフトによりエンドプレートを効果的に固定可能な回転電機の製造方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a rotating electrical machine capable of effectively fixing an end plate by a shaft.
この発明によれば、回転電機は、ステータとステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機である。ロータは、ロータコアと、ロータシャフトと、エンドプレートと、かしめ部材とを備える。ロータシャフトは、ロータコアの内周側にロータコアに接して設けられる。エンドプレートは、ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなる。かしめ部材は、ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、エンドプレートの内周端部をかしめる。そして、かしめ部材の治具との当接部は、傾斜を有する。 According to this invention, the rotating electrical machine is a rotating electrical machine having a stator and a rotor provided so as to be rotatable with respect to the stator. The rotor includes a rotor core, a rotor shaft, an end plate, and a caulking member. The rotor shaft is provided in contact with the rotor core on the inner peripheral side of the rotor core. The end plate is disposed on one end surface of the rotor core in the rotation axis direction of the rotor and has an annular shape. The caulking member is provided integrally with the rotor shaft and has a shape curved toward the outer peripheral side of the rotor, and caulks the inner peripheral end of the end plate. And the contact part with the jig | tool of a crimping member has an inclination.
また、この発明によれば、回転電機は、ステータとステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機である。ロータは、ロータコアと、ロータシャフトと、エンドプレートと、かしめ部材とを備える。ロータシャフトは、ロータコアの内周側にロータコアに接して設けられる。エンドプレートは、ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなる。かしめ部材は、ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、エンドプレートの内周端部をかしめる。そして、かしめ部材は、根本部から先端部に向かうに従って薄くなる肉厚を有する。 Moreover, according to this invention, a rotary electric machine is a rotary electric machine which has a stator and the rotor provided rotatably with respect to the stator. The rotor includes a rotor core, a rotor shaft, an end plate, and a caulking member. The rotor shaft is provided in contact with the rotor core on the inner peripheral side of the rotor core. The end plate is disposed on one end surface of the rotor core in the rotation axis direction of the rotor and has an annular shape. The caulking member is provided integrally with the rotor shaft and has a shape curved toward the outer peripheral side of the rotor, and caulks the inner peripheral end of the end plate. The caulking member has a thickness that becomes thinner as it goes from the root part to the tip part.
好ましくは、かしめ部材は、テーパ形状からなる。 Preferably, the caulking member has a tapered shape.
さらに、この発明によれば、回転電機は、ステータとステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機である。ロータは、ロータコアと、ロータシャフトと、エンドプレートと、かしめ部材とを備える。ロータシャフトは、ロータコアの内周側にロータコアに接して設けられる。エンドプレートは、ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなる。かしめ部材は、ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、エンドプレートの内周端部をかしめる。そして、エンドプレートの内周端部は、円弧形状または多角形形状の断面形状からなる。 Furthermore, according to the present invention, the rotating electrical machine is a rotating electrical machine having a stator and a rotor provided to be rotatable with respect to the stator. The rotor includes a rotor core, a rotor shaft, an end plate, and a caulking member. The rotor shaft is provided in contact with the rotor core on the inner peripheral side of the rotor core. The end plate is disposed on one end surface of the rotor core in the rotation axis direction of the rotor and has an annular shape. The caulking member is provided integrally with the rotor shaft and has a shape curved toward the outer peripheral side of the rotor, and caulks the inner peripheral end of the end plate. And the inner peripheral edge part of an end plate consists of cross-sectional shape of circular arc shape or polygonal shape.
さらに、この発明によれば、回転電機は、ステータとステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機である。ロータは、ロータコアと、ロータシャフトと、エンドプレートと、かしめ部材とを備える。ロータシャフトは、ロータコアの内周側にロータコアに接して設けられる。エンドプレートは、ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなる。かしめ部材は、ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、エンドプレートの内周端部をかしめる。そして、エンドプレートの内周端部は、かしめ部材と共に湾曲された湾曲部を有する。 Furthermore, according to the present invention, the rotating electrical machine is a rotating electrical machine having a stator and a rotor provided to be rotatable with respect to the stator. The rotor includes a rotor core, a rotor shaft, an end plate, and a caulking member. The rotor shaft is provided in contact with the rotor core on the inner peripheral side of the rotor core. The end plate is disposed on one end surface of the rotor core in the rotation axis direction of the rotor and has an annular shape. The caulking member is provided integrally with the rotor shaft and has a shape curved toward the outer peripheral side of the rotor, and caulks the inner peripheral end of the end plate. And the inner peripheral edge part of an end plate has the curved part curved with the caulking member.
好ましくは、かしめ部材は、根本部から先端部に向かうに従って薄くなる肉厚を有する。 Preferably, the caulking member has a wall thickness that becomes thinner from the root portion toward the tip portion.
好ましくは、かしめ部材は、根本部から先端部に向かうに従って略一定の肉厚を有する。 Preferably, the caulking member has a substantially constant thickness from the root portion toward the tip portion.
さらに、この発明によれば、回転電機の製造方法は、ステータとステータに対して回転自在に設けられたロータとを有する回転電機の製造方法である。ロータは、ロータコアと、ロータコアの内周側にロータコアに接して設けられたロータシャフトと、ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、内周端部がロータシャフトのかしめ部によってかしめられたエンドプレートとを備える。そして、回転電機の製造方法は、エンドプレートの内周端面がロータシャフトの回転軸方向に延伸したかしめ部材に接するようにエンドプレートをロータコアの一方の端面に配置する第1の工程と、歪が分散するように、延伸したかしめ部材を回転軸方向から径方向に湾曲させ、かしめ部材によりエンドプレートの内周端部をかしめる第2の工程とを含む。 Furthermore, according to this invention, the manufacturing method of a rotating electrical machine is a manufacturing method of a rotating electrical machine having a stator and a rotor provided to be rotatable with respect to the stator. The rotor is disposed on the rotor core, a rotor shaft provided in contact with the rotor core on the inner peripheral side of the rotor core, and one end face of the rotor core in the rotor rotation axis direction, and the inner peripheral end is caulked by a caulking portion of the rotor shaft. And an end plate. The rotating electrical machine manufacturing method includes the first step of disposing the end plate on one end surface of the rotor core so that the inner peripheral end surface of the end plate is in contact with the caulking member extending in the rotation axis direction of the rotor shaft. A second step of curving the extended caulking member in the radial direction from the rotation axis direction so as to disperse, and caulking the inner peripheral end portion of the end plate by the caulking member.
好ましくは、第2の工程は、回転軸方向に肉厚が薄くなるかしめ部材を回転軸方向から径方向に湾曲させ、かしめ部材によりエンドプレートの内周端部をかしめる。 Preferably, in the second step, the caulking member whose thickness is reduced in the rotation axis direction is curved in the radial direction from the rotation axis direction, and the inner peripheral end portion of the end plate is caulked by the caulking member.
好ましくは、第2の工程は、かしめ部材とエンドプレートとの接触面と反対側に存在するかしめ部材の一主面に治具を接触させる工程と、治具とかしめ部材との接触部がかしめ部材の根本部から先端部へ移動するように治具によりかしめ部材を回転軸方向から径方向に湾曲させ、エンドプレートの内周端部をかしめる工程とを含む。 Preferably, the second step includes a step of bringing the jig into contact with one main surface of the caulking member that is on the opposite side of the contact surface between the caulking member and the end plate, and a contact portion between the jig and the caulking member. A step of bending the caulking member from the rotation axis direction to the radial direction by a jig so as to move from the base portion to the tip end portion of the member, and caulking the inner peripheral end portion of the end plate.
好ましくは、第2の工程は、かしめ部材とエンドプレートとの接触面と反対側に存在するかしめ部材の一主面に治具を接触させる工程と、治具とかしめ部材との接触部がかしめ部材の先端部から根本部へ移動するように治具によりかしめ部材を回転軸方向から径方向に湾曲させ、エンドプレートの内周端部をかしめる工程とを含む。 Preferably, the second step includes a step of bringing the jig into contact with one main surface of the caulking member that is on the opposite side of the contact surface between the caulking member and the end plate, and a contact portion between the jig and the caulking member. A step of bending the caulking member by a jig from the rotation axis direction to the radial direction so as to move from the tip portion of the member to the root portion, and caulking the inner peripheral end portion of the end plate.
好ましくは、エンドプレートの内周端部は、円弧形状または多角形形状の断面形状からなる。製造方法の第2の工程は、円弧形状または多角形形状に沿ってかしめ部材を回転軸方向から径方向に湾曲させ、かしめ部材によりエンドプレートの内周端部をかしめる。 Preferably, the inner peripheral end of the end plate has an arc shape or a polygonal cross-sectional shape. In the second step of the manufacturing method, the caulking member is curved in the radial direction from the rotation axis direction along the arc shape or the polygonal shape, and the inner peripheral end portion of the end plate is caulked by the caulking member.
好ましくは、エンドプレートは、回転軸方向に延伸した湾曲部を内周端部に有する。製造方法の第1の工程は、エンドプレートの内周端面および湾曲部がかしめ部材に接するようにエンドプレートを配置する。第2の工程は、かしめ部材および湾曲部を回転軸方向から径方向に湾曲させ、かしめ部材によりエンドプレートの内周端部をかしめる。 Preferably, the end plate has a curved portion extending in the rotation axis direction at the inner peripheral end portion. In the first step of the manufacturing method, the end plate is disposed so that the inner peripheral end face and the curved portion of the end plate are in contact with the caulking member. In the second step, the caulking member and the bending portion are bent in the radial direction from the rotation axis direction, and the inner peripheral end portion of the end plate is caulked by the caulking member.
この発明による回転電機においては、ロータシャフトに一体的に形成されたかしめ部材は、歪が分散するように湾曲され、ロータコアの一方の端面に配置されたエンドプレートは、かしめ部材によってかしめられる。 In the rotating electrical machine according to the present invention, the caulking member formed integrally with the rotor shaft is curved so as to disperse the strain, and the end plate disposed on one end surface of the rotor core is caulked by the caulking member.
したがって、かしめ部材を損傷し難くできる。その結果、かしめ部材は、エンドプレートを効果的に固定できる。 Therefore, the caulking member can be hardly damaged. As a result, the caulking member can effectively fix the end plate.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、この発明による回転電機の概略断面図である。図1を参照して、回転電機100は、ロータ10と、ステータ20とを備える。ロータ10は、ステータ20の内周側にステータ20に対して回転自在に設けられる。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a rotating electrical machine according to the present invention. Referring to FIG. 1, rotating
ロータ10は、シャフト1と、ロータコア2と、磁石3と、エンドプレート4とを含む。シャフト1は、一体的に成形された鋳物からなる。ロータコア2は、シャフト1の外周側にシャフト1に接して設けられる。そして、ロータコア2は、複数の電磁鋼板21をシャフト1の回転軸方向DR1に積層した構造からなる。磁石3は、ロータコア2に挿入される。
エンドプレート4は、シャフト1の回転軸方向DR1におけるロータコア2の一方の端面に配置される。そして、エンドプレート4の内周端部は、シャフト1のつば11によってかしめられる。これにより、エンドプレート4は、固定される。
The
図2は、図1に示すA方向から見たロータ10およびステータ20の平面図である。図2を参照して、ロータ10は、ステータ20の内周側にギャップGAPを介して設けられる。ロータ10のシャフト1は、ロータコア2に内接するように設けられる。ロータコア2およびエンドプレート4は、環状形状からなる。そして、エンドプレート4は、ロータコア2の端面を覆うように配設され、その内周端部41は、シャフト1のつば11によって環状にかしめられている。
FIG. 2 is a plan view of the
ロータ10は、周方向DR2にロータ磁極10A〜10Hを有する。ロータ磁極10Aは、磁石31,32と、磁石保持部33と、空隙34,35とからなる。
The
ロータコア2には、ロータ10の外周に対して略V字状の孔30が形成されている。なお、孔30は、シャフト1の回転軸方向(図2において紙面に垂直な方向)にロータコア2を貫通するように形成される。
A substantially V-shaped hole 30 is formed in the
磁石31,32は、シャフト1の回転軸方向から孔30に挿入され、ロータ10の外周に対して略V字状に配置される。磁石保持部33は、ロータ10の回転によって発生する遠心力に対抗して磁石31,32を保持する。
The
空隙34,35は、磁石31,32を孔30に挿入することによってロータ10の周方向DR2における磁石31,32の両端に形成され、磁石31,32の端部において短絡磁路が形成されるのを防止する。
The
ロータ磁極10B〜10Hの各々は、ロータ磁極10Aと同じ構成からなる。
Each of the rotor magnetic poles 10B to 10H has the same configuration as the rotor
ステータ20は、周方向DR2にステータ磁極20A〜20Hを有する。ステータ磁極20A〜20Hの各々は、ティースとコイルとからなり(図示せず)、コイルをティースの回りに巻回することにより形成される。
The
ステータ磁極20A〜20Hは、コイルに電流が流れることにより磁界を発生させる。ロータ10は、ステータ20のステータ磁極20A〜20Hからの磁力がロータ磁極10A〜10Hの磁石31,32に作用することによって周方向DR2に回転する。
The stator
図3は、図1に示す領域Bの拡大図である。シャフト1は、シャフト1の回転軸方向DR1の一方端につば11を有する。複数の電磁鋼板21は、内周端がシャフト1に接するように回転軸方向DR1に積層される。
FIG. 3 is an enlarged view of region B shown in FIG. The
エンドプレート4は、回転軸方向DR1におけるロータコア2の一方の端面2Aに配置される。この場合、エンドプレート4の内周端部41は、回転軸方向DR1におけるシャフト1の端面1Aおよびつば11に接している。
The
そして、シャフト1のつば11は、回転軸方向DR1から径方向DR3(ロータ10の外周側の方向)に湾曲し、エンドプレート4の内周端部41をかしめる。つば11は、根本部11Aから先端部11Bに向かうに従って薄くなる肉厚dを有する。
The
図4は、シャフト1のつば11によりエンドプレート4の内周端部41をかしめる実施の形態1における工程図である。図4を参照して、エンドプレート4の内周端部41をかしめる前、シャフト1のつば11は、回転軸方向DR1に延伸されたテーパ形状からなる。そして、エンドプレート4の内周端面41Aは、つば11に接している。この状態でマンドレル50を回転軸方向DR1からつば11の先端部に押し当て、マンドレル50を回転軸方向DR1に移動させる(図4の(a)参照)。
FIG. 4 is a process diagram in the first embodiment in which the inner
そうすると、つば11の点11Cを力点として先端部11Bが回転軸方向DR1から径方向DR3に湾曲する(図4の(b)参照)。そして、マンドレル50をさらに回転軸方向DR1に移動させると、つば11は、エンドプレート4の角に当接する点11Dを力点として径方向DR3にさらに湾曲し、エンドプレート4の内周端部41をかしめる(図4の(c)参照)。これにより、一連の工程は終了する。
Then, the
シャフト1のつば11をテーパ形状にすることによって、つば11をマンドレル50によって湾曲させるときの力点が点11Cから点11Dへ移動する。すなわち、力点は、つば11の先端部11Bから根本部11Aへ移動する。
By making the
その結果、つば11は、先端部11Bから徐々に変形が進み、つば11における歪の発生が分散される。
As a result, the
したがって、つば11は、損傷し難く、エンドプレート4を効果的に固定できる。
Therefore, the
図5は、シャフト1のつば11によりエンドプレート4の内周端部41をかしめる実施の形態1における他の工程図である。また、図6は、図5に示すシャフト1のつば11およびマンドレル50の拡大図である。
FIG. 5 is another process diagram in the first embodiment in which the inner
図6を参照して、つば11は、エンドプレート4の内周端部41側と反対側に局率半径R1の曲面11Eを有する。この場合、曲面11Eの接線5がシャフト1の回転軸方向DR1の線6となす角度は、θ1である。
Referring to FIG. 6, the
また、マンドレル50は、曲率半径R2の曲面50Aを有する。この場合、曲面50Aの接線7が回転軸方向DR1の線8となす角度は、θ2である。
Further, the
図5に示す工程においては、曲率半径R1,R2は、曲率半径R1と曲率半径R2との比R2/R1が1.0〜1.2の範囲になるように決定される。つまり、曲率半径R1,R2は、マンドレル50の曲面50Aの曲率半径R2がつば11の曲面11Eの曲率半径R1以上になるように決定される。また、角度θ1,θ2は、角度θ2が角度θ1以上になるように決定される。
In the process shown in FIG. 5, the curvature radii R1 and R2 are determined so that the ratio R2 / R1 between the curvature radius R1 and the curvature radius R2 is in the range of 1.0 to 1.2. That is, the curvature radii R1 and R2 are determined so that the curvature radius R2 of the
図5を参照して、一連の工程が開始されると、図4の(a)において説明したように、マンドレル50を回転軸方向DR1からつば11に押し当てる。この場合、上述したように曲面50Aの曲率半径R2は、曲面11Eの曲率半径R1以上であるので、マンドレル50は、つば11の根本部11Aに近い点11Fでつば11に接する(図5の(a)参照)。
Referring to FIG. 5, when a series of steps is started, as described in FIG. 4A,
そして、マンドレル50を回転軸方向DR1に移動させると、つば11とマンドレル50との接点は点11Fから点11Gへ移動し、つば11は、根本部11Aから徐々に変形し、回転軸方向DR1から径方向DR3に湾曲する(図5の(b))。
When the
その後、マンドレル50を回転軸方向DR1にさらに移動させると、つば11は、径方向DR3にさらに湾曲し、エンドプレート4の内周端部41をかしめる(図5の(c)参照)。これにより、一連の工程は終了する。
Thereafter, when the
なお、図5に示す工程においては、つば11は、曲面11Eを有するが、つば11を回転軸方向DR1から径方向DR2に湾曲させた後のつば11の形状は、図4に示す工程に従ってつば11を回転軸方向DR1から径方向DR3に湾曲させたときの形状と同じである。
In the process shown in FIG. 5, the
このように、マンドレル50の曲面50Aの曲率半径R2をつば11の曲面11Eの曲率半径R1以上に設定することにより、つば11とマンドレル50との接点は、つば11の根本部11Aから先端部11Bへ移動する。
In this way, by setting the curvature radius R2 of the
その結果、つば11を根本部11Aから徐々に変形させることができ、つば11における歪の発生を分散させることができる。したがって、つば11は、損傷し難く、エンドプレート4を効果的に固定できる。
As a result, the
図7は、シャフト1のつば11の断面構造の模式図である。なお、図7において、円形または楕円形の白丸は、シャフト1およびつば11に含まれる黒鉛を表す。
FIG. 7 is a schematic diagram of a cross-sectional structure of the
図7を参照して、図5に示す工程に従ってつば11を回転軸方向DR1から径方向DR3に湾曲させた場合、つば11には5つの領域RE1〜RE5が発生する。領域RE1および領域RE5は、つば11を湾曲させることによる黒鉛の形状変化への影響が小さい領域である。また、領域RE2および領域RE4は、一部、黒鉛の形状変化が生じる遷移領域である。さらに、領域RE3は、黒鉛の形状が円形から楕円形に大きく変化する領域である。
Referring to FIG. 7, when the
円形の黒鉛12は、粒径が20〜60μmの範囲である。楕円形状の黒鉛13は、つば11の肉厚方向14につぶれ、つば11の長さ方向15に延びている。そして、黒鉛のつぶれ率は、10〜15%の範囲である。領域RE1,RE5は、円形の黒鉛12を含み、領域RE2,RE4は、円形の黒鉛12と楕円形状の黒鉛13とを混在して含み、領域RE3は、楕円形状の黒鉛13を含む。
The
このように、図5に示す工程に従って根本部11Aから先端部11Bへ徐々に変形させるようにつば11を湾曲させた場合、根本部11Aから先端部11Bへ向かって、円形の黒鉛12のみが存在する領域RE1、円形の黒鉛12および楕円形状の黒鉛13が混在する領域RE2、楕円形状の黒鉛13のみが存在する領域RE3、円形の黒鉛12および楕円形状の黒鉛13が混在する領域RE4、および円形の黒鉛12のみが存在する領域RE5が発生する。
Thus, when the
図5に示す工程においては、曲率半径の比R2/R1が1.0〜1.2の範囲になる曲率半径R1,R2を用いる場合に限らず、曲率半径の比R2/R1が0.8〜1.0の範囲になる曲率半径R1,R2を用いてエンドプレート4の内周端部41をつば11によってかしめてもよい。
In the process shown in FIG. 5, the curvature radius ratio R2 / R1 is not limited to the curvature radius ratio R2 / R1, and the curvature radius ratio R2 / R1 is 0.8. The inner
図8は、シャフト1のつば11の断面構造の他の模式図である。曲率半径の比R2/R1が0.8〜1.0の範囲になる曲率半径R1,R2を用いてエンドプレート4の内周端部41をつば11によってかしめた場合、つば11における黒鉛の形状変化は、図8に示すようになる。
FIG. 8 is another schematic view of the cross-sectional structure of the
すなわち、図8を参照して、この場合、つば11には3つの領域RE1〜RE3が発生する。そして、根本部11Aから先端部11Bに向かって領域RE1,RE2,RE3が発生する。
That is, referring to FIG. 8, in this case, three regions RE1 to RE3 are generated in the
曲率半径の比R2/R1が0.8〜1.0の範囲になる曲率半径R1,R2を用いてエンドプレート4の内周端部41をつば11によってかしめた場合、つば11とマンドレル50との接点は、つば11の先端部11Bから根本部11Aへ移動する。したがって、つば11の先端部11Bから根本部11Aへ向かって黒鉛のつぶれが小さくなる。その結果、先端部11Bから根本部11Aへ向かって、楕円形状の黒鉛13のみが存在する領域RE3、円形の黒鉛12および楕円形状の黒鉛13が混在する領域RE2および円形の黒鉛12のみが存在する領域RE1が発生する。
When the inner
したがって、図5に示す工程に従ってシャフト1のつば11によってエンドプレート4をかしめたか否かは、かしめた後のつば11に含まれる黒鉛の形状を観測すれば判定できる。
Therefore, whether or not the
また、つば11の根本部11Aから先端部11Bへ徐々に変形させてつば11によってエンドプレート4の内周端部41をかしめたか、つば11の先端部11Bから根本部11Aへ徐々に変形させてつば11によってエンドプレート4の内周端部41をかしめたかも、かしめた後のつば11に含まれる黒鉛の形状を観測すれば判定できる。
Further, the inner
上述したように、実施の形態1によれば、根本部11Aから先端部11Bへ向かうに従って薄くなる肉厚を有するシャフト1のつば11によってエンドプレート4の内周端部41をかしめるので、つば11に発生する歪は分散される。その結果、つば11は、損傷し難く、エンドプレート4を効果的に固定できる。
As described above, according to the first embodiment, the inner
また、つば11の曲面11Eの曲率半径R1とマンドレル50の曲面50Aの曲率半径R2との比R2/R1を所定の範囲に設定することによって、根本部11Aから先端部11Bに向かって、または先端部11Bから根本部11Aへ向かってつば11を徐々に変形してエンドプレート4の内周端部41をかしめることができる。すなわち、比R2/R1を所定の範囲に設定することによって歪が分散して発生するようにつば11を湾曲させ、エンドプレート4の内周端部41をかしめることができる。
Further, by setting a ratio R2 / R1 between the curvature radius R1 of the
なお、つば11は、シャフト1に一体的に設けられ、エンドプレート4の内周端部41をかしめる「かしめ部材」を構成する。
The
[実施の形態2]
図9は、実施の形態2による回転電機のシャフト、ロータコアおよびエンドプレートの一部の断面図である。図9を参照して、実施の形態2による回転電機100Aは、回転電機100のエンドプレート4をエンドプレート4Aに代えたものであり、その他は、回転電機100と同じである。
[Embodiment 2]
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the shaft, rotor core, and end plate of the rotating electrical machine according to the second embodiment. Referring to FIG. 9, rotating
エンドプレート4Aは、エンドプレート4の内周端部41に湾曲部42を追加したものである。湾曲部42は、つば11と同じように回転軸方向DR1から径方向DR3へ湾曲され、エンドプレート4A側からシャフト1のつば11に接している。
The
図10は、シャフト1のつば11により図9に示すエンドプレート4Aの内周端部41をかしめる実施の形態2における工程図である。図10を参照して、エンドプレート4Aの内周端部41をかしめる前、シャフト1のつば11は、回転軸方向DR1に延伸されたテーパ形状からなる。また、エンドプレート4Aの湾曲部42は、内周端部41から回転軸方向に延伸した形状からなる。そして、エンドプレート4Aの内周端面41Aおよび湾曲部42の内周端面42Aは、つば11に接している。
FIG. 10 is a process diagram in
この状態でマンドレル50を回転軸方向DR1からつば11の先端部に押し当て、マンドレル50を回転軸方向DR1に移動させる(図10の(a)参照)。
In this state, the
そうすると、つば11は、図4において説明したように先端部11Bから根本部11Aへ徐々に変形し、回転軸方向DR1から径方向DR3へ湾曲する。そして、つば11の湾曲に伴って、湾曲部42も回転軸方向DR1から径方向DR3へ湾曲される。すなわち、湾曲部42は、つば11をエンドプレート4A側から常に支持しながら回転軸方向DR1から径方向DR3へ湾曲される。これにより、つば11は、エンドプレート4Aの内周端部41をかしめる(図10の(b)参照)。そして、一連の工程は終了する。
Then, as described in FIG. 4, the
このように、実施の形態2によるエンドプレート4Aのかしめ方法は、シャフト1のつば11を湾曲部42によってエンドプレート4A側から常に支持しながらつば11を湾曲させ、エンドプレート4Aをかしめることを特徴とする。この特徴により、つば11を湾曲させる場合、湾曲部42は、常に作用点をエンドプレート4A側から支持しているため、つば11における歪の集中を防止できる。その結果、つば11は、損傷し難く、エンドプレート4Aを効果的に固定できる。
As described above, in the caulking method of the
図10に示す工程に従ってエンドプレート4Aをかしめた場合、つば11は、先端部11Bから根本部11Aへ徐々に変形されるので、湾曲後のつば11は、図8に示す形状の黒鉛を含む。
When the
上記においては、根本部11Aから先端部11Bに向かうに従って肉厚が徐々に薄くなるつば11によってエンドプレート4Aをかしめると説明したが、この発明はこれに限らず、根本部から先端部へ向かって一定の肉厚を有する「つば」によってエンドプレート4Aをかしめるようにしてもよい。
In the above description, it has been described that the
このような「つば」を用いても、「つば」は、湾曲部42によってエンドプレート4A側から常に支持され、回転軸方向DR1から径方向DR3へ湾曲されるので、つばにおける歪の集中を防止できるからである。
Even if such a “brief” is used, the “brief” is always supported from the
また、つば11の曲面11Eの曲率半径R1とマンドレル50の曲面50Aの曲率半径R2との比R2/R1を1.0〜1.2の範囲に設定して、つば11の根本部11Aから先端部11Bへ徐々に変形させるようにしてもよい。
Further, the ratio R2 / R1 between the radius of curvature R1 of the
上述したように、実施の形態2による回転電機100Aは、シャフト1のつば11によってエンドプレート4Aをかしめる場合、つば11をエンドプレート4A側から常に支持する湾曲部42を有するエンドプレート4Aを備えることを特徴とする。
As described above, the rotating
そして、この特徴により、湾曲時につば11に発生する歪の集中を防止できる。その結果、つば11は、損傷し難く、エンドプレート4Aを効果的に固定できる。
Due to this feature, it is possible to prevent the concentration of distortion generated in the
その他は、実施の形態1と同じである。 Others are the same as in the first embodiment.
[実施の形態3]
図11は、実施の形態3による回転電機のシャフト、ロータコアおよびエンドプレートの一部の断面図である。図11を参照して、実施の形態3による回転電機100Bは、回転電機100のエンドプレート4をエンドプレート4Bに代えたものであり、その他は、回転電機100と同じである。
[Embodiment 3]
FIG. 11 is a cross-sectional view of a part of the shaft, rotor core, and end plate of the rotating electrical machine according to the third embodiment. Referring to FIG. 11, rotating
エンドプレート4Bは、エンドプレート4の内周端部41に代えて内周端部41Bを有する。内周端部41Bは、つば11側の断面形状が円弧形状43からなる。そして、内周端部41Bの円弧形状43は、つば11に接している。
The
図12は、シャフト1のつば11により図11に示すエンドプレート4Bの内周端部41Bをかしめる実施の形態3における工程図である。図12を参照して、エンドプレート4Bの内周端部41Bをかしめる前、シャフト1のつば11は、回転軸方向DR1に延伸されたテーパ形状からなる。そして、エンドプレート4Bの内周端部41Bは、円弧形状43の一部においてつば11に接している。
FIG. 12 is a process diagram in Embodiment 3 for caulking the inner
この状態でマンドレル50を回転軸方向DR1からつば11の先端部に押し当て、マンドレル50を回転軸方向DR1に移動させる(図12の(a)参照)。
In this state, the
そうすると、つば11は、図4において説明したように先端部11Bから根本部11Aへ徐々に変形し、回転軸方向DR1から径方向DR3へ湾曲する。この場合、つば11は、エンドプレート4Bの内周端部41Bの円弧形状43に沿って径方向DR3へ湾曲する。これにより、エンドプレート4Bの内周端部41Bは、つば11によってかしめられる(図12の(b)参照)。そして、一連の工程は終了する。
Then, the
つば11は、エンドプレート4Bの内周端部41Bの円弧形状43に沿って湾曲されるので、マンドレル50の荷重を分散でき、つば11における歪の発生を分散できる。その結果、つば11は、損傷し難くなり、エンドプレート4Bを効果的に固定できる。
Since the
図13は、実施の形態3による回転電機のシャフト、ロータコアおよびエンドプレートの一部の他の断面図である。実施の形態3による回転電機は、図13に示す回転電機100Cであってもよい。図13を参照して、回転電機100Cは、回転電機100のエンドプレート4をエンドプレート4Cに代えたものであり、その他は、回転電機100と同じである。
FIG. 13 is another cross-sectional view of a part of the shaft, the rotor core, and the end plate of the rotating electrical machine according to the third embodiment. The rotating electrical machine according to Embodiment 3 may be rotating
エンドプレート4Cは、エンドプレート4の内周端部41に代えて内周端部41Cを有する。内周端部41Cは、つば11側の断面形状が多角形形状44からなる。そして、内周端部41Cの多角形形状44は、つば11に接している。
The
図14は、シャフト1のつば11により図13に示すエンドプレート4Cの内周端部41Cをかしめる実施の形態3における他の工程図である。図14を参照して、エンドプレート4Cの内周端部41Cをかしめる前、シャフト1のつば11は、回転軸方向DR1に延伸されたテーパ形状からなる。そして、エンドプレート4Cの内周端部41Cは、多角形形状44の一部においてつば11に接している。
FIG. 14 is another process diagram in the third embodiment in which the
この状態でマンドレル50を回転軸方向DR1からつば11の先端部に押し当て、マンドレル50を回転軸方向DR1に移動させる(図14の(a)参照)。
In this state, the
そうすると、つば11は、図4において説明したように先端部11Bから根本部11Aへ徐々に変形し、回転軸方向DR1から径方向DR3へ湾曲する。この場合、つば11は、エンドプレート4Cの内周端部41Cの多角形形状44に沿って径方向DR3へ湾曲する。これにより、エンドプレート4Cの内周端部41Cは、つば11によってかしめられる(図14の(b)参照)。そして、一連の工程は終了する。
Then, as described in FIG. 4, the
つば11は、エンドプレート4Cの内周端部41Cの多角形形状44に沿って湾曲されるので、支点の位置が移動し、マンドレル50の荷重を分散できる。その結果、つば11における歪の発生を分散でき、つば11は、損傷し難くなり、エンドプレート4Bを効果的に固定できる。
Since the
図12または図14に示す工程に従ってつば11を湾曲させた場合、湾曲後のつば11は、図8に示す形状の黒鉛を含む。
When the
なお、上記においては、根本部11Aから先端部11Bに向かうに従って肉厚が徐々に薄くなるつば11によってエンドプレート4Bまたは4Cをかしめると説明したが、この発明はこれに限らず、根本部から先端部へ向かって一定の肉厚を有する「つば」によってエンドプレート4Bまたは4Cをかしめるようにしてもよい。
In the above description, it has been described that the
このような「つば」を用いても、「つば」は、エンドプレート4Bまたは4Cの円弧形状43または多角形形状44に沿って回転軸方向DR1から径方向DR3へ湾曲されるので、つばにおける歪の集中を防止できるからである。
Even if such a “brief” is used, the “brief” is curved from the rotational axis direction DR1 to the radial direction DR3 along the
また、つば11の曲面11Eの曲率半径R1とマンドレル50の曲面50Aの曲率半径R2との比R2/R1を1.0〜1.2の範囲に設定して、つば11の根本部11Aから先端部11Bへ徐々に変形させるようにしてもよい。この場合、湾曲後のつば11は、図7に示す形状の黒鉛を含む。
Further, the ratio R2 / R1 between the radius of curvature R1 of the
このように、根本部11Aから先端部11Bへ徐々に変形させてつば11を湾曲することによって力点を円弧形状43または多角形形状44に沿って移動させることができ、つば11における歪の発生を分散できる。
In this way, by gradually deforming from the
上述したように、実施の形態3においては、エンドプレートの内周端部の断面形状を円弧形状または多角形形状にすることによって、つば11の湾曲時におけるマンドレル50の荷重を分散してつば11を回転軸方向DR1から径方向DR3へ湾曲させることを特徴とする。これにより、つば11における歪の発生を分散できる。その結果、つば11は、損傷し難くなり、エンドプレート4Bまたは4Cを効果的に固定できる。
As described above, in the third embodiment, the cross-sectional shape of the inner peripheral end portion of the end plate is an arc shape or a polygonal shape, so that the load of the
その他は、実施の形態1と同じである。 Others are the same as in the first embodiment.
今回開示された実施の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、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、シャフトによりエンドプレートを効果的に固定可能な回転電機に適用される。また、この発明は、シャフトによりエンドプレートを効果的に固定可能な回転電機の製造方法に適用される。 The present invention is applied to a rotating electrical machine capable of effectively fixing an end plate by a shaft. The present invention is also applied to a method of manufacturing a rotating electrical machine that can effectively fix an end plate by a shaft.
1 シャフト、1A,2A 端面、2 ロータコア、3,31,32 磁石、4,4A,4B,4C エンドプレート、5,7 接線、6,8 線、10 ロータ、10A〜10H ロータ磁極、11 つば、11A 根本部、11B 先端部、11C,11D,11F,11G 点、11E,50A 曲面、12,13 黒鉛、14 肉厚方向、15 長さ方向、20 ステータ、20A〜20H ステータ磁極、21 電磁鋼板、30 孔、33 磁石保持部、34,35 空隙、41,41B,41C 内周端部、41A,42A 内周端面、42 湾曲部、43 円弧形状、44 多角形形状、50 マンドレル、100,100A,100B,100C 回転電機。 1 shaft, 1A, 2A end face, 2 rotor core, 3, 31, 32 magnet, 4, 4A, 4B, 4C end plate, 5, 7 tangent, 6, 8 wire, 10 rotor, 10A-10H rotor magnetic pole, 11 collar, 11A root part, 11B tip part, 11C, 11D, 11F, 11G point, 11E, 50A curved surface, 12, 13 graphite, 14 thickness direction, 15 length direction, 20 stator, 20A-20H stator magnetic pole, 21 electrical steel sheet, 30 hole, 33 magnet holding part, 34, 35 gap, 41, 41B, 41C inner peripheral end, 41A, 42A inner peripheral end face, 42 curved part, 43 arc shape, 44 polygonal shape, 50 mandrel, 100, 100A, 100B, 100C Rotating electric machine.
Claims (13)
前記ロータは、
ロータコアと、
前記ロータコアの内周側に前記ロータコアに接して設けられたロータシャフトと、
前記ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなるエンドプレートと、
前記ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、前記ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、前記エンドプレートの内周端部をかしめるかしめ部材とを備え、
前記かしめ部材の治具との当接部は、傾斜を有する、回転電機。 A rotating electrical machine having a stator and a rotor provided rotatably with respect to the stator,
The rotor is
Rotor core,
A rotor shaft provided in contact with the rotor core on the inner peripheral side of the rotor core;
An end plate having an annular shape, disposed on one end face of the rotor core in the rotation axis direction of the rotor;
A caulking member that is integrally provided on the rotor shaft and is curved toward the outer peripheral side of the rotor, and that caulks the inner peripheral end of the end plate;
A rotating electrical machine in which a contact portion of the caulking member with a jig has an inclination.
前記ロータは、
ロータコアと、
前記ロータコアの内周側に前記ロータコアに接して設けられたロータシャフトと、
前記ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなるエンドプレートと、
前記ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、前記ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、前記エンドプレートの内周端部をかしめるかしめ部材とを備え、
前記かしめ部材は、根本部から先端部に向かうに従って薄くなる肉厚を有する、回転電機。 A rotating electrical machine having a stator and a rotor provided rotatably with respect to the stator,
The rotor is
Rotor core,
A rotor shaft provided in contact with the rotor core on the inner peripheral side of the rotor core;
An end plate having an annular shape, disposed on one end face of the rotor core in the rotation axis direction of the rotor;
A caulking member that is integrally provided on the rotor shaft and is curved toward the outer peripheral side of the rotor, and that caulks the inner peripheral end of the end plate;
The caulking member is a rotating electrical machine having a thickness that becomes thinner as it goes from a root part to a tip part.
前記ロータは、
ロータコアと、
前記ロータコアの内周側に前記ロータコアに接して設けられたロータシャフトと、
前記ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなるエンドプレートと、
前記ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、前記ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、前記エンドプレートの内周端部をかしめるかしめ部材とを備え、
前記エンドプレートの内周端部は、円弧形状または多角形形状の断面形状からなる、回転電機。 A rotating electrical machine having a stator and a rotor provided rotatably with respect to the stator,
The rotor is
Rotor core,
A rotor shaft provided in contact with the rotor core on the inner peripheral side of the rotor core;
An end plate having an annular shape, disposed on one end face of the rotor core in the rotation axis direction of the rotor;
A caulking member that is integrally provided on the rotor shaft and is curved toward the outer peripheral side of the rotor, and that caulks the inner peripheral end of the end plate;
The inner peripheral end portion of the end plate is a rotating electrical machine having an arc shape or a polygonal cross-sectional shape.
前記ロータは、
ロータコアと、
前記ロータコアの内周側に前記ロータコアに接して設けられたロータシャフトと、
前記ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、環状形状からなるエンドプレートと、
前記ロータシャフトに一体的に設けられ、かつ、前記ロータの外周側へ湾曲された形状からなり、前記エンドプレートの内周端部をかしめるかしめ部材とを備え、
前記エンドプレートの内周端部は、前記かしめ部材と共に湾曲された湾曲部を有する、回転電機。 A rotating electrical machine having a stator and a rotor provided rotatably with respect to the stator,
The rotor is
Rotor core,
A rotor shaft provided in contact with the rotor core on the inner peripheral side of the rotor core;
An end plate having an annular shape, disposed on one end face of the rotor core in the rotation axis direction of the rotor;
A caulking member that is integrally provided on the rotor shaft and is curved toward the outer peripheral side of the rotor, and that caulks the inner peripheral end of the end plate;
The inner peripheral end of the end plate is a rotating electrical machine having a curved portion that is curved together with the caulking member.
前記ロータは、
ロータコアと、
前記ロータコアの内周側に前記ロータコアに接して設けられたロータシャフトと、
前記ロータの回転軸方向におけるロータコアの一方の端面に配置され、内周端部が前記ロータシャフトのかしめ部によってかしめられたエンドプレートとを備え、
前記製造方法は、
前記エンドプレートの内周端面が前記ロータシャフトの前記回転軸方向に延伸したかしめ部材に接するように前記エンドプレートを前記ロータコアの前記一方の端面に配置する第1の工程と、
歪が分散するように前記延伸したかしめ部材を前記回転軸方向から径方向に湾曲させ、前記かしめ部材により前記エンドプレートの前記内周端部をかしめる第2の工程とを含む、回転電機の製造方法。 A method of manufacturing a rotating electrical machine having a stator and a rotor provided rotatably with respect to the stator,
The rotor is
Rotor core,
A rotor shaft provided in contact with the rotor core on the inner peripheral side of the rotor core;
An end plate disposed on one end surface of the rotor core in the rotation axis direction of the rotor, and having an inner peripheral end portion caulked by a caulking portion of the rotor shaft,
The manufacturing method includes:
A first step of disposing the end plate on the one end surface of the rotor core such that an inner peripheral end surface of the end plate is in contact with a caulking member extending in the rotation axis direction of the rotor shaft;
A second step of curving the stretched caulking member radially from the rotational axis direction so as to disperse the strain, and caulking the inner peripheral end of the end plate with the caulking member. Production method.
前記かしめ部材と前記エンドプレートとの接触面と反対側に存在する前記かしめ部材の一主面に治具を接触させる工程と、
前記治具と前記かしめ部材との接触部が前記かしめ部材の根本部から先端部へ移動するように前記治具により前記かしめ部材を前記回転軸方向から前記径方向に湾曲させ、前記エンドプレートの前記内周端部をかしめる工程とを含む、請求項8に記載の回転電機の製造方法。 The second step includes
A step of bringing a jig into contact with one main surface of the caulking member existing on the side opposite to the contact surface between the caulking member and the end plate;
The jig is bent from the rotational axis direction to the radial direction by the jig so that a contact portion between the jig and the caulking member moves from a root portion to a tip portion of the caulking member, and the end plate The manufacturing method of the rotary electric machine of Claim 8 including the process which crimps the said inner peripheral edge part.
前記かしめ部材と前記エンドプレートとの接触面と反対側に存在する前記かしめ部材の一主面に治具を接触させる工程と、
前記治具と前記かしめ部材との接触部が前記かしめ部材の先端部から根本部へ移動するように前記治具により前記かしめ部材を前記回転軸方向から前記径方向に湾曲させ、前記エンドプレートの前記内周端部をかしめる工程とを含む、請求項8に記載の回転電機の製造方法。 The second step includes
A step of bringing a jig into contact with one main surface of the caulking member existing on the side opposite to the contact surface between the caulking member and the end plate;
The jig is bent from the rotational axis direction to the radial direction by the jig so that a contact portion between the jig and the caulking member moves from a tip portion to a root portion of the caulking member, and the end plate The manufacturing method of the rotary electric machine of Claim 8 including the process which crimps the said inner peripheral edge part.
前記製造方法の第2の工程は、前記円弧形状または前記多角形形状に沿って前記かしめ部材を前記回転軸方向から径方向に湾曲させ、前記かしめ部材により前記エンドプレートの前記内周端部をかしめる、請求項8から請求項11のいずれか1項に記載の回転電機の製造方法。 The inner peripheral end of the end plate has a circular or polygonal cross-sectional shape,
In the second step of the manufacturing method, the caulking member is bent in the radial direction from the rotation axis direction along the arc shape or the polygonal shape, and the inner peripheral end portion of the end plate is bent by the caulking member. The method for manufacturing a rotating electrical machine according to any one of claims 8 to 11, wherein the rotating electrical machine is caulked.
前記製造方法の前記第1の工程は、前記エンドプレートの内周端面および前記湾曲部が前記かしめ部材に接するように前記エンドプレートを配置し、
前記第2の工程は、前記かしめ部材および前記湾曲部を前記回転軸方向から前記径方向に湾曲させ、前記かしめ部材により前記エンドプレートの前記内周端部をかしめる、請求項8に記載の回転電機の製造方法。 The end plate has a curved portion extending in the rotation axis direction at the inner peripheral end portion,
In the first step of the manufacturing method, the end plate is disposed so that an inner peripheral end surface of the end plate and the curved portion are in contact with the caulking member,
9. The second step according to claim 8, wherein in the second step, the caulking member and the bending portion are bent in the radial direction from the rotation axis direction, and the inner peripheral end portion of the end plate is caulked by the caulking member. A method of manufacturing a rotating electrical machine.
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