JP2009254065A - 回転電機用ロータの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストでロータコアと回転軸との位相を一致させた状態で確実に組み付ける。
【解決手段】ロータコア１６の外周部位が、ホールド機構４８を構成する複数のホールドユニット９０によって保持され、圧入機構４６の第１及び第２パンチ５４、５６を前記ロータコア１６側に向かって降下させ、前記第１パンチ５４で回転軸部材１８を位置決めした後、ドグ５８で前記ホールドユニット９０のホルダ９８を押圧して前記ロータコア１６の保持状態を解除しつつ、前記第２パンチ５６で前記ロータコア１６を回転軸部材１８側に向かって押圧して圧入させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、環状のロータコアを回転軸に対して圧入して固定するための回転電機用ロータの製造装置に関する。

電動機に用いられる回転電機用ロータは、一般的に、複数の鋼板を積層したロータコアと、前記ロータコアの外周面に等間隔離間して設けられた磁石と、前記ロータコアの中心部に固定された回転軸とを有する。そして、磁石をセンサによって検出することにより、回転電機用ロータの外周側に配置されるステータに対する該回転電機用ロータの回転位置を検出している。

従来、このように構成される回転電機用ロータにおいて、ロータコアを回転軸に対して固定する場合、該ロータコアを加熱膨張させて前記回転軸に対して焼きばめする場合や、前記ロータコアを接着剤によって結合させる方法が知られている。

しかしながら、上述した焼きばめや接着剤を用いたロータコアと回転軸との固定方法は、その固定作業が煩雑であると共に固定するために長時間を要する。そのため、上述した固定方法の代わりに、ロータコアの内周面に複数の歯部を形成すると共に回転軸の外周面に複数のスプライン溝を設け、前記歯部を前記スプライン溝に噛合させることによって前記ロータコアと回転軸とを固定可能な回転電機用ロータが開示されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特開平４−２８５４４６号公報 特開２００４−２２２３４４号公報

しかしながら、特許文献１及び２に係る従来技術においては、ロータコアの内周面に歯部を加工し、且つ、回転軸の外周面にスプライン溝を加工する必要があるため、加工工程が追加されることに伴って前記ロータコア及び回転軸の製造時間が増大すると共に製造コストも増大することとなる。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、低コストでロータコアと回転軸との位相を一致させた状態で確実に組付可能な回転電機用ロータの製造装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、環状のロータコアの内周側に回転軸を固定するための回転電機用ロータの製造装置において、
前記回転軸を位相決めした状態で保持する載置台と、
前記ロータコアの外周側に設けられ、該ロータコアの軸方向及び径方向に進退自在な保持部材を有し、前記ロータコアを位相決めした状態で保持可能な保持機構と、
前記保持機構によって保持された前記ロータコアを押圧して前記回転軸に圧入する圧入機構と、
を備え、
前記圧入機構は、前記保持部材に当接自在な当接部材を有し、前記ロータコアを前記回転軸へと圧入する際、前記当接部材が、前記保持部材との当接作用下に該保持部材を前記ロータコアから退避させることを特徴とする。

本発明によれば、載置台に対して回転軸を載置して位相決めすると共に、ロータコアをその外周側に設けられた保持機構の保持部材によって保持した状態で、圧入機構によって前記ロータコアを前記回転軸側へと押圧して該回転軸に対して圧入する。この際、圧入機構を構成する当接部材が、ロータコア側に向かって変位する際に保持部材に当接し、該ロータコアを保持している保持部材を退避させることにより、前記保持部材による前記ロータコアの保持状態が解除される。

従って、載置台において位相決めされた回転軸に対して保持機構によって予め位相決めされた状態で保持されていたロータコアを圧入することができるため、該ロータコアと回転軸との位相を一致させた状態で確実且つ高精度に組み付けることが可能となる。

また、ロータコア及び回転軸を圧入によって固定することができるため、該ロータコア及び回転軸に対して加工等を行う必要がなく、歯部及びスプライン溝を設けて互いに噛合されて固定していた従来の回転電機用ロータと比較し、製造時間及び製造コストの削減を図ることが可能となり、低コストで回転電機用ロータの製造を行うことができる。

さらに、ロータコアを回転軸へと圧入する際、該ロータコアを保持している保持部材を退避させることができるため、前記ロータコアに対して前記保持部材との接触作用下に生じる傷、ダメージ等を与えることなく組付作業を行うことが可能となる。

さらにまた、圧入機構は、前記回転軸の嵌合孔に嵌合される第１嵌合部と、前記ロータコアの内周面に嵌合される第２嵌合部とを有する第１パンチと、
前記第１パンチの外周側に設けられ、該第１パンチに対して変位自在に設けられて前記ロータコアを前記回転軸側へと押圧する第２パンチと、
を備え、
前記第２パンチの外周側に前記当接部材を設けるとよい。

これにより、第１パンチの第１嵌合部を回転軸の嵌合孔へと嵌合させ、且つ、第２嵌合部をロータコアの内周面に嵌合させることにより、前記回転軸とロータコアとを同軸上に位置決めすることができる。そのため、第２パンチによるロータコアの圧入作業を好適且つ高精度に行うことができる。

またさらに、保持機構が、ロータコアより大径な孔部を有する基台に設けられ、前記孔部の外周部に沿って少なくとも３つ以上設けることにより、前記ロータコアを保持機構によって安定的に保持することができる。

さらにまた、保持部材には、ロータコアの外周面に臨む側面に凸部が設けられ、前記凸部を、前記ロータコアの外周面に設けられた凹部に係合させることにより、前記保持部材によって保持されたロータコアの回転方向への変位が規制され、該ロータコアを位相決めされた状態で保持することが可能となる。

また、保持部材は、ロータコアの外周面に臨む側面から該ロータコア側に向かって突出した爪部を有し、前記爪部を介して前記ロータコアの下端面を保持することにより、前記ロータコアの軸方向に沿った変位を規制することができる。

さらに、当接部材は、保持部材に当接する側面を該保持部材から離間する方向に向かって傾斜したテーパ状に形成すると共に、前記当接部材と当接する保持部材の側面を、前記当接部材に対応して該当接部材から離間する方向に向かって傾斜したテーパ状に形成するとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、載置台に回転軸を載置して位相決めし、且つ、ロータコアの外周側に設けられた保持機構の保持部材によって該ロータコアを保持した状態で、圧入機構によって前記ロータコアを前記回転軸側へと押圧して該回転軸に対して圧入すると共に、前記圧入機構の当接部材を保持部材に当接させ、保持部材を退避させることによって前記ロータコアの保持状態を解除することができる。その結果、載置台において位相決めされた回転軸に対して保持機構で位相決めされたロータコアを圧入することができるため、該ロータコアと回転軸との位相を一致させた状態で確実且つ高精度に組み付けることができる。

また、ロータコア及び回転軸を圧入によって固定することができるため、該ロータコア及び回転軸に対して加工等を行う必要がなく、回転電機用ロータの製造時間及び製造コストの削減を図ることが可能となる。

以下、本発明に係る回転電機用ロータの製造装置について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１１を参照しながら説明する。

先ず、ここで回転電機用ロータの製造装置１０によって製造される回転電機用ロータ１２について簡単に説明する。この回転電機用ロータ１２は、環状の薄板鋼板からなるコアプレート１４が層状に積層されたロータコア１６と、該ロータコア１６の内周側に圧入された回転軸部材（回転軸）１８とから構成される。

ロータコア１６は、コアプレート１４が層状に積層され、前記コアプレート１４に設けられた複数のピン孔２０に、固定ピン２２が該コアプレート１４の積層方向（軸方向）に沿って嵌挿され、各層間が強固に結合されている。また、コアプレート１４には、その外周側の円弧状縁部に沿って略等間隔に、矩形状からなるマグネット孔２４が形成されている。マグネット孔２４には、コアプレート１４が層状に積層された状態で、図示しないマグネットが嵌挿される。

一方、ロータコア１６の外周面には、半径内方向に窪んだ複数の凹部２６が略等間隔に形成される。

回転軸部材１８は、有底筒状に形成され、ロータコア１６が外周側に嵌挿される円筒部２８と、該円筒部２８の軸方向の一端部側（下端側）から直径方向に延在する鍔部３０とを有する。円筒部２８の一端部側に形成された底部には、中央部に貫通孔３２が形成されると共に、該貫通孔３２より拡径して後述する載置台５０の一部が挿入される係合穴３４が形成される。また、円筒部２８の底部には、係合穴３４の外周側に載置台５０に設けられた位置決めピン３６が挿入されるピン孔３８が開口している。

一方、円筒部２８の内部には、該円筒部２８の他端部側（上端側）に開口した大径部４０と、該大径部４０と隣接して一端部側に開口した小径部４２とが形成される。

次に、このロータコア１６を回転軸部材１８に対して圧入するための回転電機用ロータの製造装置１０について説明する。

この回転電機用ロータの製造装置１０は、図１に示すように、ロータコア１６を回転軸部材１８の外周部位に圧入するための製造装置１０であって、基台４４と、該基台４４の上方に設けられ、前記ロータコア１６を前記回転軸部材１８側（矢印Ａ方向）に向かって押圧する圧入機構４６と、前記ロータコア１６を軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）及び回転方向に位置決めした状態で保持可能なホールド機構（保持機構）４８と、前記基台４４の下方に設けられ、前記回転軸部材１８の載置される載置台５０とを含む。

基台４４は、例えば、所定厚さを有する板材からなり、その中央部には、ロータコア１６の配置される孔部５２が開口している。

圧入機構４６は、筒状の第１パンチ５４と、該第１パンチ５４の外周側に変位自在に設けられる第２パンチ５６と、該第２パンチ５６の外周側に設けられるドグ（当接部材）５８と、前記第２パンチ５６の端部に連結されるベースプレート６０と、該ベースプレート６０を介して第１及び第２パンチ５４、５６を下方に向かって押圧する押圧手段６２とを有する。なお、第１パンチ５４、第２パンチ５６、ドグ５８及び押圧手段６２は、基台４４の孔部５２と同軸上に設けられている（図３参照）。

第１パンチ５４は、一端部側（矢印Ａ方向）に形成され、回転軸部材１８の貫通孔３２に挿通される突出部（第１嵌合部）６４と、該突出部６４に対して半径外方向に拡径した第１段付部６６と、該第１段付部６６に対して半径外方向に拡径した第２段付部６８と、他端部側（矢印Ｂ方向）に形成され、前記第２段付部６８からさらに半径外方向に拡径した筒部（第２嵌合部）７０とから構成される。

第１及び第２段付部６６、６８の内部には、窪み部を介して円筒状のスプリングホルダ７２が嵌合され、該スプリングホルダ７２とベースプレート６０との間にパンチスプリング７４が介装される。なお、スプリングホルダ７２は、第１パンチ５４と共に軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位する。

また、筒部７０は、ロータコア１６の内周径と略同等の外周径で形成され、該筒部７０の端部には、ボルト７６を介して接続プレート７８が装着される。

接続プレート７８は、筒部７０の外周面に対して若干だけ半径外方向に突出して形成されると共に、中央部に開口した孔部にはパンチスプリング７４が挿通される。パンチスプリング７４は、例えば、コイルスプリングからなり、ベースプレート６０をスプリングホルダ７２の設けられた第１パンチ５４から離間する方向（矢印Ｂ方向）に付勢している。

また、接続プレート７８には、孔部を中心として所定間隔離間した一組の支持ブロック８０が設けられ、筒状に形成された支持ブロック８０には、ベースプレート６０に固定された一組のガイド軸８２がそれぞれ変位自在に支持されている。すなわち、ガイド軸８２及び支持ブロック８０は、第２パンチ５６の装着されたベースプレート６０と第１パンチ５４とが軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って相対変位する際、前記第１パンチ５４と第２パンチ５６とが偏心することなく、常に同軸上で変位するようにガイドするガイド機構として機能する。

第２パンチ５６は、円筒状に形成され、第１パンチ５４側（矢印Ａ方向）となる一端部が、該第１パンチ５４における筒部７０の外周側に挿通されると共に、ベースプレート６０側（矢印Ｂ方向）となる他端部が、該ベースプレート６０の下端面に連結される。これにより、第２パンチ５６は、ベースプレート６０共に軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位する。

また、第２パンチ５６の内部には、接続プレート７８の装着された第１パンチ５４が変位自在に挿通され、該第２パンチ５６の一端部側（矢印Ａ方向）において、半径内方向に膨出した係止部８４に前記接続プレート７８が係合されることにより、該接続プレート７８を含む第１パンチ５４の相対変位が規制される。なお、係止部８４は、第２パンチ５６の一端部から他端部に向かって所定長さで形成される。

換言すれば、係止部８４は、パンチスプリング７４の弾発作用下に互いに離間する方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に付勢する第１パンチ５４と第２パンチ５６との相対変位を規制するストッパとして機能する。

さらに、第２パンチ５６の一端部は、該第２パンチ５６の軸線と直交した平面状に形成され、ロータコア１６を回転軸部材１８へと圧入する際に当接して押圧する押圧面８６として機能する。

ドグ５８は、円筒状に形成され第２パンチ５６の外周側に嵌合されると共に、その一端部の端面は、第２パンチ５６の押圧面８６と同一平面となるように形成されると共に、その外周部位には軸方向（矢印Ａ方向）に突出した環状リブ８８が形成される。環状リブ８８は、第１パンチ５４側となる内周面がドグ５８の軸線と平行な平面状に形成され、外周面が、先端に向かって徐々に縮径するようにテーパ状に形成される。すなわち、環状リブ８８は、先端に向かって徐々に先細となる断面三角形状に形成され、ドグ５８の外縁部に形成される。

そして、ドグ５８が第１パンチ５４と共に降下した際、環状リブ８８がホルダ（保持部材）９８の上端内周面に当接し、該ホルダ９８の内部に挿入されることによって該ホルダ９８が徐々に半径外方向へと押し出される。

ホールド機構４８は、基台４４の孔部５２の外周縁部に設けられ、該孔部５２を中心として互いに等角度離間して設けられた複数（例えば、３個）のホールドユニット９０から構成される。

ホールドユニット９０は、図２に示されるように、基台４４における孔部５２の中心に向かうようにそれぞれ配置され、該基台４４の上面に固定される取付ブロック９２と、該取付ブロック９２に回動自在に支持される第１及び第２リンクアーム９４、９６と、前記第１及び第２リンクアーム９４、９６の端部に設けられ、ロータコア１６を保持可能なホルダ９８と、前記第２リンクアーム９６と取付ブロック９２との間に介装され、該ホルダ９８によるロータコア１６の保持状態を維持可能な保持スプリング１００とを含む。

取付ブロック９２は、複数のボルト１０２で基台４４に固定され、孔部５２側（矢印Ｃ方向）に突出した二股状のヨーク部１０４を有し、前記ヨーク部１０４の一部が前記孔部５２に挿入されている。このヨーク部１０４には、第１リンクアーム９４と第２リンクアーム９６とが所定間隔離間して平行となるように軸支されている。

第１リンクアーム９４は、基台４４の孔部５２の内部に設けられ、その一端部がヨーク部１０４の下部側（矢印Ａ方向）に軸支されると共に、他端部がホルダ９８の下部側（矢印Ａ方向）に軸支されている。

第２リンクアーム９６は、第１リンクアーム９４の上方に設けられると共に、軸方向に沿った長さが前記第１リンクアーム９４に対して長く形成される。そして、第２リンクアーム９６の一端部には、取付ブロック９２に設けられた支軸９９との間に保持スプリング１００が介装され、略中央部がヨーク部１０４の上部側（矢印Ｂ方向）に軸支されると共に、他端部がホルダ９８の上部側（矢印Ｂ方向）に軸支されている。

保持スプリング１００は、第２リンクアーム９６の他端部を、支軸９９側（矢印Ｄ方向）に向かって引張するように付勢し、該保持スプリング１００の引張力によって前記第２リンクアーム９６が基台４４に対して平行な略水平状態に保持される（図１参照）。

ホルダ９８は、断面略長方形状のブロック体からなり、その下部側（矢印Ａ方向）が孔部５２の内部に配設されると共に、その中央部に軸方向に沿って形成された切欠部に対して第１及び第２リンクアーム９４、９６の他端部がそれぞれ軸支されている。そのため、ホルダ９８は、保持スプリング１００の引張力によって第１リンクアーム９４、９６と共に基台４４に対して平行な状態で保持される。

また、ホルダ９８の上端部は、ロータコア１６に臨む側面がドグ５８側（矢印Ｂ方向）に向かって徐々に幅狭となるテーパ状で環状リブ８８が摺接可能に形成される。

そして、ホルダ９８が、孔部５２内において下方（矢印Ａ方向）へと押圧された際、第１及び第２リンクアーム９４、９６がヨーク部１０４に軸支された部位を支点として回動し、該ホルダ９８が孔部５２の中心から離間する方向（矢印Ｄ方向）へと退避しながら回動変位する。この場合、第２リンクアーム９６の回動によって該第２リンクアーム９６の他端部が上方へと移動し、保持スプリング１００が支軸９９に対して斜め上方に引張されて伸張した状態となる（図７及び図８参照）。

また、ホルダ９８の下部には、孔部５２の中心側（矢印Ｃ方向）に向かって所定高さで突出した爪部１０６を有し、該爪部１０６の上面側が平面状に形成されると共に、下面側が先端に向かって徐々に先細となるテーパ状に形成される。

さらに、ホルダ９８は、ロータコア１６に臨む側面に凸部１０８が形成され、該凸部１０８が、前記側面に対して断面半円状で突出すると共に（図２参照）、軸方向に沿って所定長さで延在している。そして、ホールドユニット９０を構成するホルダ９８でロータコア１６を保持する際、爪部１０６で前記ロータコア１６の下面を保持すると共に、該ロータコア１６の凹部２６に凸部１０８を係合させることにより、該ホルダ９８に対するロータコア１６の回転変位が規制された状態で保持される。すなわち、ロータコア１６は、複数のホールドユニット９０で外周側を保持されることにより、軸方向及び回転方向への変位が規制されて位置決めされた状態で保持されることとなる。

載置台５０は、ロータコア１６及び回転軸部材１８の下方に設けられ、該回転軸部材１８の係合孔に挿入される本体部１１０と、該本体部１１０を支持する軸部１１２とを有し、前記本体部１１０の上面に設けられた位置決めピン３６がピン孔３８に挿入される。なお、載置台５０は、基台４４の孔部５２に臨むように同軸上に設けられている。これにより、回転軸部材１８が、載置台５０に対して回転方向及び軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に位置決めされた状態で載置される。

本発明の実施の形態に係る回転電機用ロータの製造装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、図１及び４に示されるように、回転電機用ロータの製造装置１０において、基台４４の孔部５２にロータコア１６を配置し、その外周部位をホールド機構４８を構成する複数のホールドユニット９０で保持すると共に、該ロータコア１６の下部に載置台５０を介して回転軸部材１８を載置した準備状態とする。なお、圧入機構４６は、ロータコア１６の上方に待機している状態にある。

この場合、ロータコア１６は、ホルダ９８の爪部１０６によって下面が保持され、下方への変位が規制された状態で保持され、且つ、前記ホルダ９８の凸部１０８がロータコア１６の凹部２６に係合されることによって回転方向への変位も規制された状態で保持される。一方、回転軸部材１８は、載置台５０に設けられた位置決めピン３６をピン孔３８に挿通させるように載置されているため、前記載置台５０に対して回転方向に位置決めされ、且つ、軸方向にも位置決めされた状態で載置されている。

すなわち、回転軸部材１８とロータコア１６との位相が互いに一致した状態で、該ロータコア１６が前記回転軸部材１８の上方に配置されている。

次に、このような図４に示される準備状態において、図示しない駆動源の駆動作用下に押圧手段６２を介して圧入機構４６を構成するベースプレート６０、第１パンチ５４、第２パンチ５６及びドグ５８がロータコア１６側（矢印Ａ方向）に向かって一体的に降下し、前記第１パンチ５４の筒部７０が、環状に形成されたロータコア１６の内部へと徐々に挿入される（図５参照）。この際、ベースプレート６０、第１パンチ５４、第２パンチ５６及びドグ５８は、互いに相対変位することがなく一体的に降下する。

そして、図６に示されるように、圧入機構４６がさらにロータコア１６側（矢印Ａ方向）に向かって降下し、第１パンチ５４の筒部７０がロータコア１６の内部に挿通され嵌合されることにより、前記第１パンチ５４とロータコア１６とが同軸上で位置決めされた状態となる。また、突出部６４、第１段付部６６及び第２段付部６８が、前記ロータコア１６の下方に配置された回転軸部材１８の内部に挿入され、前記突出部６４が回転軸部材１８の貫通孔３２に嵌合されることにより、前記第１パンチ５４と回転軸部材１８とが同軸上で位置決めされた状態となる。すなわち、第１パンチ５４を介してロータコア１６と回転軸部材１８とが同軸上となるように位置決めされる。

これと同時に、ドグ５８の下端部に設けられた環状リブ８８が、ホールド機構４８を構成するホルダ９８の内周面に当接する。

この圧入機構４６を継続的に降下させていくと、図７に示されるように、第１パンチ５４の第２段付部６８が回転軸部材１８の大径部４０に当接して下方への変位が規制される。一方、第２パンチ５６及びドグ５８は、第１パンチ５４の変位が停止した後もパンチスプリング７４を圧縮しながらさらに降下を続け、前記ドグ５８の環状リブ８８がホルダ９８の内部に徐々に挿入されていくことによって該ホルダ９８が半径外方向（矢印Ｄ方向）へとさらに押し出される。すなわち、第２パンチ５６及びドグ５８は、降下動作の規制された第１パンチ５４に対して相対変位する。

これにより、ホルダ９８は、該ホルダ９８の保持された第１リンクアーム９４、９６がヨーク部１０４に支持された部位を支点としてそれぞれ回動し、前記ホルダ９８を支持している他端部が下方に向かうように変位する。その結果、ホルダ９８が、取付ブロック９２に対する第１及び第２リンクアーム９４、９６の支持部位を支点としてロータコア１６から離間するように徐々に半径外方向（矢印Ｄ方向）且つ下方（矢印Ａ方向）に向かうように回動変位する。これにより、ホルダ９８によるロータコア１６の保持状態が徐々に解除されていく。

また、この際、第２パンチ５６は、ベースプレート６０に設けられたガイド軸８２が、第１パンチ５４に連結された接続プレート７８の支持ブロック８０にそれぞれ支持されているため、前記第２パンチ５６及ぶドグ５８を、第１パンチ５４に対して偏心させることなく同軸上で降下させることができる。

図８に示されるように、圧入機構４６を構成する第２パンチ５６及びドグ５８が降下し、該第２パンチ５６の押圧面８６及びドグ５８の下端面がロータコア１６の上面に当接し、前記ロータコア１６を回転軸部材１８側（矢印Ａ方向）に向かって押圧することにより該回転軸部材１８に対する圧入が開始される。この際、ドグ５８の降下に伴ってホルダ９８がさらに半径外方向（矢印Ｄ方向）に押し出されるため、前記ホルダ９８が第１及び第２リンクアーム９４、９６と共に回動変位してロータコア１６の外周面から離間する。すなわち、ホールド機構４８を構成するホルダ９８が、基台４４の孔部５２内において半径外方向に退避し、前記ホルダ９８によるロータコア１６の保持状態が解除される。

そして、ロータコア１６が、第２パンチ５６及びドグ５８によって回転軸部材１８側（矢印Ａ方向）に向かって軸方向に押圧され、該ロータコア１６の内周面が、前記回転軸部材１８における円筒部２８の外周面に圧入された後、前記ロータコア１６の下端面が鍔部３０で係止される。これにより、回転軸部材１８に対するロータコア１６の圧入が終了し、該ロータコア１６及び回転軸部材１８が組み付けられた回転電機用ロータ１２となる（図９参照）。

最後に、回転電機用ロータ１２の製造された製造装置１０において、図１０に示されるように、圧入機構４６を構成する第１パンチ５４で該回転電機用ロータ１２を構成する回転軸部材１８を保持し、第２パンチ５６及びドグ５８で前記回転電機用ロータ１２のロータコア１６を保持したままの状態で、図示しない移動手段によって基台４４をホールド機構４８と共に上昇させた後、押圧手段６２を介して前記圧入機構４６を上昇させて回転電機用ロータ１２から離間させる（図１１参照）。これにより、回転電機用ロータの製造装置１０によってコアプレート１４の積層されたロータコア１６が、回転軸部材１８の外周側に圧入された回転電機用ロータ１２の製造作業が完了する。

以上のように、本実施の形態では、ホールド機構４８のホルダ９８によってロータコア１６を予め回転変位の規制された状態で保持し、圧入機構４６の第２パンチ５６で前記ロータコア１６を回転軸部材１８側に向かって押圧しつつ、該第２パンチ５６の外周側に設けられたドグ５８によって前記ホールド機構４８による保持状態を徐々に解除することができる。そのため、ロータコア１６が、回転軸部材１８に対して回転方向に高精度に位置決めされた状態で該回転軸部材１８に圧入することができるため、該ロータコア１６と回転軸部材１８との位相を一致させた状態で確実且つ高精度に組み付けることが可能となる。

また、ロータコア１６及び回転軸部材１８は、互いに圧入される周面に加工を施す必要がなく、前記ロータコア１６の内周面及び回転軸部材１８における筒部７０の外周面を断面円形状のままの状態で圧入することができる。そのため、歯部及びスプライン溝を設けて互いに噛合されることにより固定していた従来の回転電機用ロータと比較し、加工工程が不要となるため製造時間及び製造コストの削減を図ることが可能となり、低コストで回転電機用ロータ１２の製造を行うことができる。

さらに、ロータコア１６を回転軸部材１８へと圧入する際、該ロータコア１６を保持しているホルダ９８を、第１及び第２リンクアーム９４、９６の回動作用下に半径外方向に退避させながら作業を行うことができるため、前記ロータコア１６に対して傷、ダメージ等を与えることなく組付作業を行うことができる。詳細には、ロータコア１６を構成するコアプレート１４の捲れ等が発生することを回避することができる。

さらにまた、ロータコア１６は、基台４４の孔部５２に沿って互いに等間隔離間した複数のホールドユニット９０によって確実且つ安定的に保持される。

またさらに、このように組み付けられた回転電機用ロータ１２のマグネット孔２４にマグネット（図示せず）を挿入し、その後にマグネット孔２４にシリコーンを注入する注入工程において、前記マグネット孔２４を有するロータコア１６が、前記回転電機用ロータ１０において位相決めされた状態で組み付けられているため、前記シリコーンを注入するためのノズルと前記マグネット孔２４との位置ずれを減少させることができる。その結果、シリコーンの充填量を略一定として安定的に充填を行うことができる。

また、ロータコア１６と回転軸部材１８が位相決めされて組み付けられることにより、マグネット（図示せず）を磁化する着磁工程において、図示しない着磁装置において磁界を発生させる着磁ヨークに対して前記ロータコア１６の前記マグネットを精度よく位置合わせすることが可能となり、着磁の位置ずれが小さくなるのに伴って着磁量を安定させることができる。

なお、本発明に係る回転電機用ロータの製造装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本実施の形態に係る回転電機用ロータの製造装置を示す外観斜視図である。 図１の回転電機用ロータの製造装置を構成するホールド機構によってロータコアを保持した状態を示す平面図である。 図１の回転電機用ロータの製造装置を構成するホールド機構のホールドユニットを示す拡大斜視図である。 図１に示す回転電機用ロータの製造装置の全体断面図である。 図４の状態から圧入機構を構成する第１及び第２パンチが降下し、該第１パンチの一部がロータコアの内部に挿入された状態を示す断面図である。 図５の状態から圧入機構がさらに降下し、ドグがホールド機構のホルダに当接した状態を示す断面図である。 図６の状態からさらに圧入機構が降下し、第１パンチが回転軸部材の内部に当接すると共に、ドグによってホルダが半径外方向に押圧された状態を示す断面図である。 図７の状態から第２パンチ及びドグが降下し、該第２パンチによってロータコアが回転軸部材側に向かって押圧されて該回転軸部材の外周部位に圧入され始めた状態を示す断面図である。 図８の状態からさらに第２パンチが降下し、ロータコアが回転軸部材の円筒部に完全に圧入されて回転電機用ロータが組み付けられた状態を示す断面図である。 図９の状態からホールド機構を備える基台が、ロータコア及び回転軸部材から離間するように上昇した状態を示す断面図である。 図１０の状態から圧入機構が上方へと退避し、回転軸部材に対するロータコアの圧入作業が完了した状態を示す断面図である。

符号の説明

１０…回転電機用ロータの製造装置 １２…回転電機用ロータ
１４…コアプレート １６…ロータコア
１８…回転軸部材 ２６…凹部
３６…位置決めピン ４４…基台
４６…圧入機構 ４８…ホールド機構
５０…載置台 ５４…第１パンチ
５６…第２パンチ ５８…ドグ
６０…ベースプレート ６２…押圧手段
７４…パンチスプリング ８６…押圧面
８８…環状リブ ９０…ホールドユニット
９４…第１リンクアーム ９６…第２リンクアーム
９８…ホルダ １００…保持スプリング
１０６…爪部 １０８…凸部

Claims (6)

1. 環状のロータコアの内周側に回転軸を固定するための回転電機用ロータの製造装置において、
   前記回転軸を位相決めした状態で保持する載置台と、
   前記ロータコアの外周側に設けられ、該ロータコアの軸方向及び径方向に進退自在な保持部材を有し、前記ロータコアを位相決めした状態で保持可能な保持機構と、
   前記保持機構によって保持された前記ロータコアを押圧して前記回転軸に圧入する圧入機構と、
   を備え、
   前記圧入機構は、前記保持部材に当接自在な当接部材を有し、前記ロータコアを前記回転軸へと圧入する際、前記当接部材が、前記保持部材との当接作用下に該保持部材を前記ロータコアから退避させることを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記圧入機構は、前記回転軸の嵌合孔に嵌合される第１嵌合部と、前記ロータコアの内周面に嵌合される第２嵌合部とを有する第１パンチと、
   前記第１パンチの外周側に設けられ、該第１パンチに対して変位自在に設けられて前記ロータコアを前記回転軸側へと押圧する第２パンチと、
   を備え、
   前記第２パンチの外周側に前記当接部材が設けられることを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。
3. 請求項１又は２記載の装置において、
   前記保持機構は、前記ロータコアより大径な孔部を有する基台に設けられ、前記孔部の外周部に沿って少なくとも３つ以上設けられることを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、
   前記保持部材は、前記ロータコアの外周面に臨む側面に凸部が設けられ、前記凸部が、前記ロータコアの外周面に設けられた凹部に係合されることを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置において、
   前記保持部材は、前記ロータコアの外周面に臨む側面から該ロータコア側に向かって突出した爪部を有し、前記爪部を介して前記ロータコアの下端面が保持されることを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置において、
   前記当接部材は、前記保持部材に当接する側面が該保持部材から離間する方向に向かって傾斜したテーパ状に形成されると共に、前記当接部材と当接する保持部材の側面が、前記当接部材に対応して該当接部材から離間する方向に向かって傾斜したテーパ状に形成されることを特徴とする回転電機用ロータの製造装置。

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