JP2005295744A

JP2005295744A - 回転電機用ロータの製造方法および回転電機用ロータ

Info

Publication number: JP2005295744A
Application number: JP2004110117A
Authority: JP
Inventors: Kunitomo Ishiguro; 国朋石黒
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】ロータコアとロータシャフトとを組み付ける際に、作業性の悪化を防止する。
【解決手段】スタータに対して回転可能なロータ１を、ロータ板３を複数積層した円柱状のロータコア５と、ロータコア５の中心部に設けた挿入孔５ａに挿入固定するロータシャフト７とから構成する。ロータコア５の挿入孔５ａに対応する各ロータ板３の貫通孔３ａの内周縁を軸方向に向けて屈曲させて突出する突出部３ｂを形成し、かつこの突出部３ｂを形成した状態での貫通孔３ａの内径をロータシャフト７の外径より大きくした状態で、貫通孔３ａにロータシャフト７を挿入して仮組み付けする。仮組み付け状態で、貫通孔３ａの内周縁の突出部３ｂを軸方向に加圧して内径を小さくしその内周縁をロータシャフト７の外周面に食い込ませて固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータに対して回転可能なロータを、ロータ板を複数積層したロータコアと、このロータコアの中心に設けた挿入孔に挿入固定するロータシャフトとから構成した回転電機用ロータの製造方法および回転電機用ロータに関する。

回転電機として、例えばモータは、ロータとステータとから構成され、これらロータとステータは、それぞれ別々にサブアッセンブリされる。このうちロータは、永久磁石と、永久磁石が入る円柱状のロータコアと、ロータコアの中心部に設けた挿入孔に挿入固定するロータシャフトとから構成される。

そして、ロータコアはロータシャフトに対し、例えば下記特許文献１に記載されているように、焼き嵌めにより固定される。
特開平１１−３５５９８７号公報

上記したように、従来では、ロータコアとロータシャフトとは、焼き嵌めによって互いに固定しているため、ロータコアの加熱や、焼き嵌め後のロータコアおよびロータシャフトの冷却に時間がかかり、組付作業性の悪化を招いている。

そこで、本発明は、ロータコアとロータシャフトとを組み付ける際に、作業性の悪化を防止することを目的としている。

本発明は、ステータに対して回転可能なロータを、ロータ板を複数積層したロータコアと、このロータコアの中心部に設けた挿入孔に挿入固定するロータシャフトとから構成し、前記ロータコアの挿入孔に対応する前記各ロータ板の貫通孔の内周縁を軸方向に向けて屈曲させて突出部を形成し、かつこの突出部を形成した状態での前記貫通孔の内径を前記ロータシャフトの外径より大きく形成し、この大きく形成した貫通孔に前記ロータシャフトを挿入して仮組み付けし、この仮組み付け状態で、前記貫通孔の内周縁の前記突出部を軸方向に加圧して貫通孔の内径を小さくしその内周縁を前記ロータシャフトの外周面に食い込ませて前記ロータコアと前記ロータシャフトとを互いに固定することを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、ロータ板に形成した貫通孔の内周縁の突出部を加圧して変形させることで、ロータコアとロータシャフトとを固定するようにしたので、焼き嵌めによる固定のような、ロータコアの加熱や、焼き嵌め後のロータコアおよびロータシャフトの冷却作業が不要となり、組付作業性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係わる回転電機用ロータとしてのモータにおけるロータ１を、仮組治具２上にセットした状態を示す断面図である。ロータ１は、円板状のロータ板３を図１中で上下方向に複数積層した円柱状のロータコア５と、ロータコア５の中心部に設けた挿入孔５ａに挿入固定するロータシャフト７とをそれぞれ有し、図示しないハウジング内に固定されたステータに対して回転可能となる。

ロータコア５の積層方向両側には、エンドプレート９，１１をそれぞれ配置し、この各エンドプレート９，１１も、中心部に形成した挿入孔９ａ，１１ａにロータシャフト７がそれぞれ挿入される。

図１中で下部のエンドプレート９のロータコア５と反対側のロータシャフト７には、中心部に図示しない圧入孔を備えたスリーブ１３を圧入固定し、このスリーブ１３より下部側のロータシャフト７を前記した仮組治具２の凹部２ａに挿入した状態で、スリーブ１３を仮組治具２の上面に当接させる。

ここで、ロータシャフト７をロータコア５の挿入孔５ａに挿入する際には、図１のＡ部の拡大した断面図である図２に示すように、ロータコア５における各ロータ板３の貫通孔３ａは、その内周縁を、軸方向に向けて屈曲させて突出させ、突出部３ｂを形成している。このとき、貫通孔３ａの内周縁はロータシャフト７の外周面にほぼ接触した状態となる。

上記した突出部３ｂは、貫通孔３ａをプレスにより打ち抜き加工する際に発生するかえり（バリ）であり、打ち抜き加工後に別途加工を行う必要がない。このため、突出部３ｂの形成は容易に行える。

なお、貫通孔３ａの内周縁に突出部３ｂを形成する前の状態、すなわち打ち抜き加工後にバリが形成されないと仮定した状態では、図２中で二点鎖線で示すように、貫通孔の内径はロータシャフト７の外径より小さくなっている。

次に、上記したロータ１の製造方法について説明する。

図１に示すように、仮組治具２の凹部２ａに、ロータシャフト７の下端を挿入してセットした状態で、一方のエンドプレート９を、その挿入孔９ａにロータシャフト７を挿入させつつロータシャフト７にセットしてスリーブ１３上に載せる。

次に、複数のロータ板３を、その貫通孔３ａにロータシャフト７を挿入しつつロータシャフト７にセットするが、このとき複数のロータ板３のうち図１中で下部側の半分を、突出部３ｂが下方のエンドプレート９に向くようにし、残りの図１中で上部側の半分を、突出部３ｂが上方のエンドプレート１１に向くようにする。すなわち、複数のロータ板３の各突出部３ｂは、ロータコア５の積層方向ほぼ中心部を境にして軸方向両側に位置するロータ板３が、互いに逆方向かつ軸方向外側に向いていることになる。

複数のロータ板３からなるロータコア５の上には、さらに他方のエンドプレート１１を、その貫通孔１１ａにロータシャフト７を挿入させつつロータシャフト７にセットする。

そして、上部のエンドプレート１１の上から、スリーブ１５を、その圧入孔１５ａを利用してロータシャフト７に圧入するが、この圧入時に、図３に示してある加圧用治具１７を用いる。

加圧用治具１７は、凹部１７ａを備えており、その凹部１７ａにロータシャフト７の上部を挿入した状態とする。この状態で加圧用治具１７の加圧部１７ｂをスリーブ１５に当接させ、仮組治具２との間で、積層している複数のロータ板３を加圧する。この加圧によって、ロータ板３の貫通孔３ａの突出部３ｂを押し潰してほぼ平坦とし、貫通孔３ａの内周縁をロータシャフト７の外周面に食い込ませて固定する。

図４は、１枚のロータ板３の貫通孔３ａの内周縁が、上記した加圧によってロータシャフト７の外周面に食い込んだ状態を実線で示している。これにより、ロータ板３とロータシャフト７との間には、締め代Ｈが形成されて、ロータコア５とロータシャフト７とを確実に固定することができる。

この場合、ロータコア５とロータシャフト７とは、従来のような焼き嵌めによる固定を行っていないため、ロータコア５の加熱や、焼き嵌め後のロータコア５およびロータシャフト７の冷却が不要であり、組付作業性が向上する。

また、複数のロータ板３は、その貫通孔３ａの内周縁の突出部３ｂが、ロータコア５の積層方向ほぼ中心部を境にして、図１中で下部側のものと同上部側のものとで、互いに逆方向かつ軸方向外側に向いているので、すべての突出部３ｂを同一方向に向かせる場合に比べ、加圧によるロータ板３の１枚１枚の変形量を均一化することができる。

図５は、この発明の第２の実施形態を示す、前記図２に対応する断面図である。この実施形態は、ロータ板３０に貫通孔３０ａを打ち抜き加工した後に、軸方向に突出する突出部３０ｂを、それより外周側の面に対して段差を有する面となるよう後加工している。

そして、第１の実施形態と同様に、積層した複数のロータ板３０を軸方向に加圧することで、突出部３０ｂを押し潰してロータ板３０の全体ををほぼ平坦とし、貫通孔３０ａの内周縁をロータシャフト７の外周面に食い込ませて固定する。

本発明によれば、前記複数のロータ板の各突出部は、前記ロータコアの積層方向ほぼ中心部を境にして軸方向両側に位置するロータ板が、互いに逆方向かつ軸方向外側に向いて突出しているので、すべての突出部を同一方向に向かせる場合に比べ、ロータ板の１枚１枚の加圧による変形量を均一化することができる。

また、前記突出部は、前記ロータ板の貫通孔を打ち抜き成形する際のバリであることから、突出部を形成するための後加工を別途行う必要がなく、突出部の形成を容易にできる。

本発明の第１の実施形態を示すモータ用のロータを仮組治具にセットした状態を示す断面図である。図１のＡ部の拡大した断面図である。仮組治具にセットしたロータを加圧用治具で加圧した状態を示す断面図である。１枚のロータ板の貫通孔の内周縁がロータシャフトの外周面に食い込んだ状態を示す説明図である。この発明の第２の実施形態を示す、図２に対応する断面図である。

符号の説明

１ロータ
３，３０ロータ板
３ａ，３０ａロータ板の貫通孔
３ｂ，３０ｂ貫通孔の内周縁の突出部
５，５０ロータコア
５ａ，５０ロータコアの挿入孔
７ロータシャフト

Claims

ステータに対して回転可能なロータを、ロータ板を複数積層したロータコアと、このロータコアの中心部に設けた挿入孔に挿入固定するロータシャフトとから構成し、前記ロータコアの挿入孔に対応する前記各ロータ板の貫通孔の内周縁を軸方向に向けて屈曲させて突出部を形成し、かつこの突出部を形成した状態での前記貫通孔の内径を前記ロータシャフトの外径より大きく形成し、この大きく形成した貫通孔に前記ロータシャフトを挿入して仮組み付けし、この仮組み付け状態で、前記貫通孔の内周縁の前記突出部を軸方向に加圧して貫通孔の内径を小さくしその内周縁を前記ロータシャフトの外周面に食い込ませて前記ロータコアと前記ロータシャフトとを互いに固定することを特徴とする回転電機用ロータの製造方法。
前記複数のロータ板の各突出部は、前記ロータコアの積層方向ほぼ中心部を境にして軸方向両側に位置するロータ板が、互いに逆方向かつ軸方向外側に向いて突出していることを特徴とする請求項１に記載の回転電機用ロータの製造方法。
前記突出部は、前記ロータ板の貫通孔を打ち抜き成形する際のバリであることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機用ロータの製造方法。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回転電機用ロータの製造方法によって製造したことを特徴とする回転電機用ロータ。