JP2005229767A - Rotating electric machine - Google Patents
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この発明は、電磁鋼板を複数積層して構成された回転子コアを備えた回転電機に関するものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine including a rotor core configured by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets.
従来の回転電機には、シャフトと、このシャフトに接合され、磁石を収納したスロットを有する回転子コアと、シャフトに固定され、回転子コアの軸心方向の端面に装着されるプレートと、このプレートに回転子コアを回転方向に保持させるカシメピンとを備えているものがある(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional rotating electrical machine, a shaft, a rotor core joined to the shaft and having a slot containing a magnet, a plate fixed to the shaft and mounted on an end surface in the axial direction of the rotor core, Some plates include a caulking pin that holds the rotor core in the rotation direction (see, for example, Patent Document 1).
しかし、上記回転電機によれば、回転子コアの空転防止のため、シャフトとの締結は強固にする必要がある。
したがって、焼嵌により組立てる場合は、回転子コアを高温にするという製造上大掛かりな手間と設備が必要となるという問題点があった。
また、圧入により組立てる場合は、締結を強固にするため締代が大きくなり、シャフトに形成されたローレットのカジリや焼付きが発生し、また、回転子コアに多大な圧縮応力がかかるため、回転子コア内部歪みによる回転電機の損失が大きくなるとともに、シャフトが偏心し、または圧入のバランスが崩れて回転子コアの振れが大きくなるという問題点があった。
However, according to the rotating electrical machine, it is necessary to tighten the shaft firmly to prevent the rotor core from slipping.
Therefore, in the case of assembling by shrink fitting, there is a problem that a large labor and equipment for manufacturing the rotor core at a high temperature are required.
In addition, when assembling by press fitting, the tightening allowance is increased to tighten the tightening, the knurling formed on the shaft is galling and seizure occurs, and the rotor core is subjected to a great amount of compressive stress. There is a problem that the loss of the rotating electrical machine due to the internal distortion of the rotor core increases, the shaft is eccentric, or the balance of press-fitting is lost and the runout of the rotor core increases.
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、回転子コアとシャフトの締結を強固なものとしつつ、組立性を向上し、圧入時のローレットのカジリ、焼付きを防止し、さらには、回転電機の損失を低減するとともに、回転子コアの振れを抑制することが可能な回転電機を得ることを目的とするものである。 The present invention is to solve the above-mentioned problems, and while strengthening the fastening of the rotor core and the shaft, the assemblability is improved, the knurl of the knurl at the time of press-fitting, An object of the present invention is to obtain a rotating electrical machine that can prevent seizure, further reduce the loss of the rotating electrical machine, and suppress the runout of the rotor core.
この発明に係る回転電機は、シャフトと、シャフトを軸心とし、電磁鋼板を複数積層して構成された回転子コアと、シャフトに固定され、回転子コアの軸心方向の少なくとも一方の端面に装着されたプレートと、回転子コアに形成された貫通孔及びプレートに形成された孔に挿通され、シャフトに対して回転子コアの回転方向の回転を阻止するピンとを備え、プレートは、シャフトが挿入されるとともに、シャフトと固定される筒状の接合部を有すること特徴とする。 A rotating electrical machine according to the present invention includes a shaft, a rotor core configured by stacking a plurality of electromagnetic steel plates with the shaft as an axis, and fixed to the shaft, on at least one end surface in the axial direction of the rotor core. A plate mounted on the rotor core, and a pin inserted into a hole formed in the plate to prevent rotation of the rotor core in the rotation direction with respect to the shaft. It has a cylindrical joint portion that is inserted and fixed to the shaft.
この発明に係る回転電機によれば、回転子コアの軸心方向の端面に装着されるプレートは、シャフトと固定される筒状の接合部を有するので、回転子コアとシャフトの締結を強固なものとしつつ、組立性を向上し、圧入時のローレットのカジリ、焼付きを防止し、さらには、回転電機の損失を低減するとともに、回転子の振れを抑制することができる効果がある。 According to the rotating electrical machine according to the present invention, the plate mounted on the end surface in the axial direction of the rotor core has a cylindrical joint fixed to the shaft, so that the rotor core and the shaft are firmly fastened. In addition, it is possible to improve the assemblability, to prevent knurls and seizure at the time of press-fitting, and to reduce the loss of the rotating electrical machine and to suppress the swing of the rotor.
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent members and parts will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
この発明の実施の形態1について、図に基づいて説明する。図1は、この発明の実施の形態1による回転電機の回転子の片側断面図であり、図2は図1の電磁鋼板を示す上面図である。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a half sectional view of a rotor of a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a top view showing the electrical steel sheet of FIG.
図1に示すように、回転電機は、回転軸となるシャフト1と、このシャフト1を軸心とする回転子とを備えている。
回転子は、界磁を供給する断面が長方形の平板の磁石2と、電磁鋼板4aを複数積層してなり、磁石2を収納する磁石用スロット3を有する回転子コア4と、シャフト1に圧入により固定され、回転子コア4の軸心方向の端面に装着されるプレート5と、回転子コア4に形成された貫通孔6及びプレート5に形成された孔7に挿通され、プレート5に回転子コア4を圧縮保持させるピンであるカシメピン8とを備えている。
As shown in FIG. 1, the rotating electrical machine includes a shaft 1 serving as a rotating shaft and a rotor having the shaft 1 as an axis.
The rotor is press-fitted into the shaft 1 and a
プレート5は、シャフト1が挿入されるとともに、シャフトと固定される筒状の接合部5aを有している。シャフト1には、この接合部5aが固定される被結合部1bの径よりも、回転子コアが保持される保持部1aの径の方が大きくなるように段差部1cが形成されている。
The
回転子コア4は、磁石用スロット3、貫通孔6、薄板同士を固着するためのクランプ手段9を有する電磁鋼板4aを軸心方向に積層して形成されている。このクランプ手段9は、各電磁鋼板4aに設けられた切り起し突起による凹凸部を、軸心方向に隣接するもの同士で嵌合させて、電磁鋼板4a同士を固着するものである。
この回転子コア4は、プレート5をシャフト1に圧入する場合よりも低荷重でシャフト1に圧入されて固定されている。
The
The
ここで、プレート5は、シャフト1と固定される筒状の接合部5aを有するとともに、回転子コア4がカシメピン7によりこのプレ−ト5に保持され、シャフト1に対して回転子コア4の回転方向の回転を阻止する。すなわち、回転子コア4が空転防止するための保持力の一部を接合部5aが担う。
これにより、シャフト1と回転子コア4との間の圧入力を軽減しても、回転方向に対して回転子コア4をシャフト1に十分保持できるようになっている。
Here, the
Thereby, even if the pressure input between the shaft 1 and the
なお、回転子コア4及びプレ−ト5を圧入しているシャフト1の部分には、必要に応じてロ−レットや筋立て等の加工が施される。
In addition, the part of the shaft 1 into which the
以上のように、この実施の形態1の回転電機によれば、回転子コア4の軸心方向の端面に装着されるプレート5は、シャフト1と固定される筒状の接合部5aを有するので、回転子コア4とシャフト1の締結を強固なものとしつつ、圧入時のシャフト1のローレットのカジリ、焼付きを防止し、さらには、回転子コア4への圧縮応力を減少させて、回転電機の損失を低減し、圧入のバランスの崩れによる回転子の振れを抑制することができる効果がある。
As described above, according to the rotating electrical machine of the first embodiment, the
また、プレ−ト5及び回転子コア4は、圧入によりシャフト1に固定されるため、焼嵌等の製造上の大掛かりな手間と設備が不要となり、組立性を向上し、製造コストを低減することができる。
In addition, since the
実施の形態2.
図3(a)は、この発明の実施の形態2による回転電機のプレートの片側断面図であり、図3(b)は、図3(a)のプレートの上面図であり、図4は、図3(a)、(b)のプレートを備えた回転子を示す断面図である。
3 (a) is a half sectional view of a plate of a rotating electrical machine according to
この実施の形態の特徴は、図3(a)、(b)に示すように、プレート5の円周部に回転子コア4をバネ力でシャフト1の軸心方向から保持するための板バネ部5bを有している点にある。
また、保持力の集中を避けるため、プレート5の板バネ部5b以外の部分にカシメピン8を挿通するための孔7が形成されている。図4に示すように、孔7の位置に合わせて、回転子コア4に貫通孔6が形成されている。その他の構成については、実施の形態1と同一である。
3 (a) and 3 (b), the feature of this embodiment is a leaf spring for holding the
Further, in order to avoid the concentration of the holding force, a
以上のように、この発明の実施の形態2による回転電機によれば、回転子コア4をプレート5に軸心方向からより確実に保持することができる。
As described above, according to the rotating electrical machine according to
なお、保持力が集中することとなるが、カシメピン8を挿通するための孔7を板バネ部5bに形成し、それに合わせて回転子コア4の貫通孔6も板バネ部5bで保持されている位置に形成してもよい。
Although the holding force is concentrated, a
実施の形態3.
図5(a)は、この発明の実施の形態3による回転電機のプレートの軸心方向に沿った片側断面図であり、図5(b)は、図5(a)のプレートの上面図である。
FIG. 5 (a) is a half sectional view along the axial direction of the plate of the rotating electrical machine according to
この実施の形態の特徴は、図5(a)、(b)に示すように、プレート5の外周に回転子コア4をバネ力でシャフト1の軸心方向から保持するための板バネ部5cを有しており、さらに、プレート5の外周から軸心に向けて溝部5dが複数個周方向に等間隔をおいて形成されている点にある。なお、その他の構成については、実施の形態2と同一である。
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), this embodiment is characterized by a
プレート5が導体である場合には、プレート5内に電磁誘導により渦電流が発生するが、溝部5dが形成されていることにより、渦電流を減少させるようになっている。
When the
以上のように、この発明の実施の形態3による回転電機によれば、回転子コア4をプレート5に軸心方向からより確実に保持しつつ、プレート5で発生する渦電流損を低減し、回転電機の効率を向上させることができる。
As described above, according to the rotating electrical machine according to the third embodiment of the present invention, the
なお、この実施の形態3では、カシメピン8を挿通するための孔7を板バネ部5cに形成し、それに合わせて回転子コア4の貫通孔6も板バネ部5cで保持されている位置に形成してもよい。
In the third embodiment, the
実施の形態4.
図6は、この発明の実施の形態4による回転電機の回転子を示す片側断面図である。
6 is a half sectional view showing a rotor of a rotating electrical machine according to
この実施の形態の特徴は、図6に示すように、プレート5が、回転子コア4の軸心方向の一方の端面に装着されているとともに、シャフト1には、回転子コア4の軸心方向の他方の端面側から回転子コア4を保持し、かつカシメピン8が挿通している全周に渡って突起部1dが形成されている点にある。
As shown in FIG. 6, the feature of this embodiment is that the
なお、突起部1dで保持される側の回転子コア4の端面に装着されるプレート10には、接合部は形成されていない。その他の構成については、実施の形態1ないし3と同様である。
In addition, the junction part is not formed in the
以上のように、この発明の実施の形態4による回転電機によれば、シャフト1には、回転子コア4の軸心方向の一方の端面側から回転子コア4を保持し、かつカシメピン8が挿通している突起部1dが形成されているので、回転子を製造する際に、一方向からの組立てが可能となり、工数や組立て設備を簡素化できる効果がある。
As described above, according to the rotating electric machine according to the fourth embodiment of the present invention, the shaft 1 holds the
なお、この実施の形態4では、回転子コア4を軸心方向から保持するためにシャフト1に突起部1dを設けているが、回転子コアを軸心方向に保持可能な周方向に等間隔で複数個設けられた突起部であってもよい。
また、上記各実施の形態では、磁石2を備えた回転子について説明したが、巻線が巻回された回転子についても適用することができるのは勿論である。
In the fourth embodiment, the protrusion 1d is provided on the shaft 1 in order to hold the
In each of the above embodiments, the rotor including the
1 シャフト、4 回転子コア、4a 電磁鋼板、5 プレート、5a接合部、6 貫通孔、7 孔、8 カシメピン。 1 shaft, 4 rotor core, 4a magnetic steel plate, 5 plate, 5a joint, 6 through hole, 7 hole, 8 caulking pin.
Claims (6)
前記シャフトを軸心とし、電磁鋼板を複数積層して構成された回転子コアと、
前記シャフトに固定され、前記回転子コアの軸心方向の少なくとも一方の端面に装着されたプレートと、
前記回転子コアに形成された貫通孔及び前記プレートに形成された孔に挿通され、前記シャフトに対して前記回転子コアの回転方向の回転を阻止するピンとを備え、
前記プレートは、前記シャフトが挿入されるとともに、前記シャフトと固定される筒状の接合部を有することを特徴とする回転電機。 A shaft,
A rotor core configured by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets, with the shaft as an axis, and
A plate fixed to the shaft and attached to at least one end face in the axial direction of the rotor core;
A through hole formed in the rotor core and a hole formed in the plate, and a pin for preventing rotation in the rotation direction of the rotor core with respect to the shaft;
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the plate has a cylindrical joint portion to which the shaft is inserted and fixed to the shaft.
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