JP2013128359A - Rotor and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シャフトとロータコアとからなるロータに関する。 The present invention relates to a rotor including a shaft and a rotor core.
電動モータや発電機には、静止側部品であるステータと、回転側部品であるロータとが備えられる。このうち、ロータは、シャフトと、シャフトに支持されるロータコアとからなる。ステータとロータに磁界が生じると、ロータが回転する。このとき、ロータコアの回転により生じるトルクがシャフトに伝達され、シャフトが回転するため、ロータコアからシャフトへ確実にトルクが伝達されることが必要となる。 An electric motor and a generator are provided with a stator that is a stationary part and a rotor that is a rotating part. Among these, a rotor consists of a shaft and a rotor core supported by the shaft. When a magnetic field is generated in the stator and the rotor, the rotor rotates. At this time, the torque generated by the rotation of the rotor core is transmitted to the shaft, and the shaft rotates. Therefore, it is necessary that the torque is reliably transmitted from the rotor core to the shaft.
トルクを確実に伝達にするため、シャフトに対するロータコアの取付け構造が各種提案されている(例えば、特許文献1(図1)参照。)。 In order to reliably transmit torque, various structures for attaching a rotor core to a shaft have been proposed (see, for example, Patent Document 1 (FIG. 1)).
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図16は従来の技術の基本構成を説明する図であり、電動モータ100のステータ101の内側に、ロータ102が配置される。ロータ102は、シャフト103にロータコア104の内周面105を嵌合させてなる。
FIG. 16 is a diagram for explaining a basic configuration of a conventional technique, and a
加えて、シャフト103の外周面には、凹部106が設けられ、ロータコア104の内周面には、凹部106に係合する凸部107が設けられる。凹部106及び凸部107の構造を次に説明する。
In addition, a
図17は従来のシャフトとロータコアの結合部の構造を説明する図である。
(a)は図16の17a拡大図であり、凹部106と凸部107の間に樹脂108が注入される。ロータコア104の回転により生じるトルクが、凸部107から樹脂108を介して凹部106に伝達されることにより、シャフト103が回転する。
FIG. 17 is a view for explaining the structure of a conventional coupling portion between the shaft and the rotor core.
FIG. 17A is an enlarged view of 17 a in FIG. 16, and the
しかし、凸部107の寸法が小さいため、ロータコア104からシャフト103へトルクが伝達されるときに、凸部107が変形して、トルクの伝達性が悪化する虞がある。
対策として、一般には(b)に示すように、シャフト109の外周面に設けた溝111とロータコア112の内周面に設けた溝113に、トルク伝達時に生じるせん断荷重や圧縮荷重に耐えられる強度を有するキー114を設ける。キー114は、ロータコア112の内周面を大きく切欠く部材であるから、切欠いた分だけロータコア112の厚さを増加する必要がある。結果、ロータコア112の外半径R1が(a)に比べて寸法L1だけ大きくなり、ロータ115が大型になる。すなわち、電動モータの大型化に繋がる。
However, since the size of the
As a countermeasure, generally, as shown in (b), the
電動モータは、設置寸法が小さい方が有利である。そこで、より小型で、且つロータコアからシャフトへトルクが確実に伝達できるロータが求められる。 It is advantageous that the electric motor has a smaller installation size. Therefore, there is a demand for a rotor that is smaller and that can reliably transmit torque from the rotor core to the shaft.
本発明は、より小型で、且つロータコアから軸へトルクを確実に伝達することができるロータ技術を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a rotor technology that is smaller in size and that can reliably transmit torque from a rotor core to a shaft.
請求項1に係る発明は、シャフトと、このシャフトに取付けられ複数の円板状の薄板が積層されているロータコアとからなるロータであって、前記シャフトは、前記ロータコアの一端から挿入される第1軸と、前記ロータコアの他端から挿入される第2軸とからなり、前記第1軸に、前記ロータコアの一端面に当接する第1鍔部を設け、前記第2軸に、前記ロータコアの他端面に当接する第2鍔部を設け、前記第1鍔部と前記第2鍔部で前記ロータコアを挟むと共に、前記ロータコアに締結部材を貫通させ、この締結部材の一端を前記第1鍔部に固定し、前記締結部材の他端を前記第2鍔部に固定するように構成したことを特徴とする。
The invention according to
請求項2に係る発明では、第1軸が嵌合する薄板の枚数と第2軸が嵌合する前記薄板の枚数の和よりも、前記第1軸と前記第2軸のいずれにも嵌合しない前記薄板の枚数が多いことを特徴とする。
In the invention which concerns on
請求項3に係る発明では、第1軸と第2軸のいずれにも嵌合しない薄板の枚数は、前記薄板の総和の70〜90%の範囲に設定されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明は、複数の円板状の薄板が積層されているロータコアに、シャフトを取付けてなるロータの製造方法であって、前記複数の円板状の薄板を積層することで、前記ロータコアを形成する積層工程と、前記ロータコアの一端から第1軸を挿入し、前記ロータコアの他端から第2軸を挿入する軸挿入工程と、前記第1軸の第1鍔部と前記第2軸の第2鍔部で前記ロータコアを挟み、このロータコアに締結部材を貫通させ、この締結部材の一端を前記第1鍔部に固定し、前記締結部材の他端を前記第2鍔部に固定する締結工程とからなることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る発明では、第1軸に、ロータコアの一端面に当接する第1鍔部を設け、第2軸に、ロータコアの他端面に当接する第2鍔部を設けた。第1鍔部と第2鍔部でロータコアを挟むと共に、ロータコアに締結部材を貫通させ、この締結部材の一端を第1鍔部に固定し、締結部材の他端を第2鍔部に固定した。
ロータコアを、第1軸に設けた第1鍔部と第2軸に設けた第2鍔部で挟み、ロータコアに貫通させた締結部材を、2つの鍔部に固定したため、ロータコアの内周面に軸との結合部分を設ける必要がなく、ロータコアの厚さ増加を抑えることができる。つまり、ロータの小型化が可能となる。
In the invention which concerns on
Since the rotor core is sandwiched between the first flange portion provided on the first shaft and the second flange portion provided on the second shaft, and the fastening member penetrating the rotor core is fixed to the two flange portions, the inner surface of the rotor core is fixed. It is not necessary to provide a coupling portion with the shaft, and an increase in the thickness of the rotor core can be suppressed. That is, the rotor can be downsized.
また、ロータコアに貫通させた締結部材を2つの鍔部に固定したので、ロータコアの回転により生じるトルクが、ロータコアから締結部材を介して2つの鍔部へ伝達され、第1軸と第2軸が回転する。ロータコアの内周面に軸との結合部分を設けなくとも、ロータコアから軸へトルクを確実に伝達できる。したがって、より小型で、且つロータコアから軸へトルクを確実に伝達することができるロータを提供できる。 Further, since the fastening member penetrating the rotor core is fixed to the two flange portions, torque generated by the rotation of the rotor core is transmitted from the rotor core to the two flange portions via the fastening member, and the first shaft and the second shaft are Rotate. Torque can be reliably transmitted from the rotor core to the shaft without providing a coupling portion with the shaft on the inner peripheral surface of the rotor core. Therefore, it is possible to provide a rotor that is smaller and can reliably transmit torque from the rotor core to the shaft.
請求項2に係る発明では、第1軸が嵌合する薄板の枚数と第2軸が嵌合する薄板の枚数の和よりも、第1軸と第2軸のいずれにも嵌合しない薄板の枚数を多くした。
2本の軸が嵌合する薄板の枚数よりも、2本の軸が嵌合しない薄板の枚数が多いため、軸を薄板に嵌合させたときに変形する薄板の枚数を低減できる。変形する薄板の枚数が減ると、薄板を積層して積層体を形成させたときに、積層体の厚さ寸法の増加を抑えることができ、ロータコアの更なる小型化が可能となる。
In the invention which concerns on
Since the number of thin plates to which the two shafts are not fitted is larger than the number of thin plates to which the two shafts are fitted, the number of thin plates that are deformed when the shaft is fitted to the thin plates can be reduced. When the number of deformed thin plates is reduced, an increase in the thickness dimension of the laminated body can be suppressed when thin plates are laminated to form a laminated body, and the rotor core can be further miniaturized.
請求項3に係る発明では、第1軸と第2軸のいずれにも嵌合しない薄板の枚数は、薄板の総和の70〜90%の範囲に設定されている。
2本の軸に嵌合しない薄板の枚数が、薄板の総和の70〜90%の範囲に設定されるため、軸を薄板に嵌合させたときに、薄板のほとんどは変形することがない。変形する薄板の枚数が更に減ることにより、薄板を積層して積層体を形成させたときに、積層体の厚さ寸法の増加が更に抑えられ、ロータコアの更々なる小型化が可能となる。
In the invention which concerns on
Since the number of thin plates not fitted to the two shafts is set in a range of 70 to 90% of the total sum of the thin plates, most of the thin plates are not deformed when the shaft is fitted to the thin plates. By further reducing the number of deformed thin plates, when thin plates are laminated to form a laminated body, an increase in the thickness dimension of the laminated body is further suppressed, and the rotor core can be further reduced in size.
請求項4に係る発明では、ロータの製造方法は、複数の円板状の薄板を積層することで、ロータコアを形成する積層工程と、ロータコアの一端から第1軸を挿入し、ロータコアの他端から第2軸を挿入する軸挿入工程と、第1軸の第1鍔部と第2軸の第2鍔部でロータコアを挟み、このロータコアに締結部材を貫通させ、この締結部材の一端を第1鍔部に固定し、締結部材の他端を第2鍔部に固定する締結工程とからなる。
In the invention according to
締結工程で、ロータコアを、第1軸に設けた第1鍔部と第2軸に設けた第2鍔部で挟み、ロータコアに貫通させた締結部材を、2つの鍔部に固定したため、ロータコアの内周面に軸との結合部分を設ける必要がなく、ロータコアの厚さ増加を抑えることができる。つまり、ロータの小型化が可能となる。
また、締結工程で、ロータコアに貫通させた締結部材を2つの鍔部に固定したので、ロータコアの回転により生じるトルクが、ロータコアから締結部材を介して2つの鍔部へ伝達され、第1軸と第2軸が回転する。ロータコアの内周面に軸との結合部分を設けなくとも、ロータコアから軸へトルクを確実に伝達できる。したがって、より小型で、且つロータコアから軸へトルクを確実に伝達することができるロータの製造方法を提供できる。
In the fastening process, the rotor core is sandwiched between the first flange portion provided on the first shaft and the second flange portion provided on the second shaft, and the fastening member penetrating the rotor core is fixed to the two flange portions. It is not necessary to provide a coupling portion with the shaft on the inner peripheral surface, and an increase in the thickness of the rotor core can be suppressed. That is, the rotor can be downsized.
Moreover, since the fastening member penetrated by the rotor core was fixed to the two flanges in the fastening process, the torque generated by the rotation of the rotor core is transmitted from the rotor core to the two flanges via the fastening member, and the first shaft The second axis rotates. Torque can be reliably transmitted from the rotor core to the shaft without providing a coupling portion with the shaft on the inner peripheral surface of the rotor core. Therefore, it is possible to provide a method for manufacturing a rotor that is smaller and that can reliably transmit torque from the rotor core to the shaft.
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
本発明に係るロータ及びロータの製造方法を電動モータを例に図面に基づいて説明する。また、シャフトの負荷連結側を前、シャフトの反負荷側を後として説明する。
図1に示すように、電動モータ10は、ステータ11と、このステータ11の前部に設けられ前側軸受12を備える前側ブラケット13と、ステータ11の後部に設けられ後側軸受14を備える後側ブラケット15と、前側軸受12と後側軸受14で回転自在に支持されステータ11の内側に配置されるロータ20A(詳細後述)とからなる。
A rotor and a method for manufacturing the rotor according to the present invention will be described with reference to the drawings by taking an electric motor as an example. Further, the description will be given with the load connecting side of the shaft as the front and the non-load side of the shaft as the rear.
As shown in FIG. 1, the
ステータ11は、ステータ枠51と、このステータ枠51に設けられるステータコア52と、このステータコア52に巻付けられるステータ巻線53とからなる。
The
ロータ20Aの構造を図2に基づいて説明する。
図2に示すように、ロータ20Aは、75枚の円板状の薄板21が積層されているロータコア22と、このロータコア22の前端に当たるように配置される前端板23と、ロータコア22の後端に当たるように配置される後端板24と、前側軸受(図1、符号12)に支持されロータコア22の前端から内周面25へ挿入されると共に前端板23に当接する第1鍔部26を備える第1軸27と、後側軸受(図1、符号14)に支持されロータコア22の後端から内周面25へ挿入されると共に後端板24に当接する第2鍔部28を備える第2軸29と、ロータコア22及び端板23、24及び鍔部26、28に貫通させて鍔部26、28に嵌合され締結部材である複数のピン31とからなる。また、ロータ20Aのシャフトは、1本ではなく、第1軸27と第2軸29とからなる。なお、薄板21の枚数は、実施例では75枚としたが、この枚数は単なる一例であって枚数は適宜変更して差し支えない。
The structure of the
As shown in FIG. 2, the rotor 20 </ b> A includes a
すなわち、ロータ20Aは、第1鍔部26と前端板23と第2鍔部28と後端板24とでロータコア22を挟むと共に、ロータコア22にピン31を貫通させ、このピン31の前端32が第1鍔部26に固定され、ピン31の後端33が第2鍔部28に固定される。なお、実施例では、ロータ20Aに、前端板23及び後端板24を備えるようにしたが、前端板23及び後端板24を無くして、第1鍔部26及び第2鍔部28を直接ロータコア22に当接させてもよい。
That is, the rotor 20 </ b> A sandwiches the
次に第1軸27、第2軸29と薄板21の嵌合について説明する。
第1軸27の内側部34は、4枚の薄板21にのみ嵌合し、第2軸29の内側部35は、4枚の薄板21にのみ嵌合する。そのため、第1軸27が嵌合する薄板21の枚数(4枚)と第2軸29が嵌合する薄板21の枚数(4枚)の和(8枚)よりも、第1軸27と第2軸29のいずれにも嵌合しない薄板の枚数(67枚)が多くなる。長さL2は、軸27、29が薄板21に嵌合しない非嵌合長さである。
Next, the fitting of the
The
加えて、第1軸27と第2軸29のいずれにも嵌合しない薄板21の枚数(67枚)は、薄板21の総和(75枚)の70〜90%の範囲に設定されている。
なお、実施例では、67枚÷75枚×100=89%としたが、70〜90%の範囲になるように、軸27、29に嵌合しない薄板21の枚数を決定して差し支えない。つまり、軸27、29に嵌合しない薄板21の枚数は、53〜68枚の範囲から選定することができる。
In addition, the number (67) of
In the embodiment, 67 sheets / 75 sheets × 100 = 89%, but the number of the
ロータ20Aの組立構造を図3に基づいて説明する。
図3に示すように、薄板21を積層してなるロータコア22の両側を、前端板23と後端板24で挟んだ状態で、前端板23の軸嵌合穴36及び薄板21の軸嵌合穴37に第1軸27の内側部34を嵌合させる。また、後端板24の軸嵌合穴38及び薄板21の軸嵌合穴37に第2軸29の内側部35を嵌合させる。
The assembly structure of the
As shown in FIG. 3, the shaft
次に、第1鍔部26のピン固定穴39、前端板23のピン挿通穴41、薄板21のピン挿通穴42、後端板24のピン挿通穴43、第2鍔部28のピン固定穴44にピン31を挿入する。これでロータ20Aの組立てが完了する。なお、中心線45からロータコア22の内周面(図2、符号25)の半径をR2、中心線45からピン固定穴39、44の中心までの半径をR3とすると、R3>R2となる。
Next, the
ピン31の機能について図4に基づいて説明する。
図4に示すように、ロータコア22が矢印(1)のように回転すると、ロータコア22に貫通させたピン31が点P3を中心にして矢印(2)のように半径R3上を移動する。このピン31の移動により、ピン31に固定された第2鍔部28が矢印(3)のように回転する。ロータ20Aでは、ロータコア22の回転により生じるトルクが、ピン31を介して第2鍔部28に伝達される。第2鍔部28には、第2軸(図2、符号29)が連結されているため、第2軸が回転する。
The function of the
As shown in FIG. 4, when the
以上の構成からなるロータ20Aの製造方法を以下に説明する。先ず図5(a)及び(b)で積層工程を説明する。
図5(a)に示すように、複数の薄板21を矢印(4)のように位置決め治具61に載せる。
(b)に示すように、ロータコア22が形成される。積層工程では、複数の円板状の薄板21を積層することで、ロータコア22を形成する。ロータコア22の左右両側面に向けて、矢印(5)のように左右のクランプ機構62を移動させる。
A method for manufacturing the
As shown in FIG. 5A, a plurality of
As shown in (b), the
(c)に示すように、クランプ機構62の押当て部63を矢印(6)のように下降させることで、ロータコア22がクランプ機構62により保持される。この状態で位置決め治具61を矢印(7)のように下降させる。
As shown in (c), the
次に図6(a)で軸挿入工程を説明し、(b)及び(c)で締結工程を説明する。
図6(a)に示すように、軸挿入工程では、ロータコア22の前端64から第1軸27の内側部34を矢印(8)のように内周面25へ挿入する。また、ロータコア22の後端65から第2軸29の内側部35を矢印(9)のように内周面25へ挿入する。
Next, the shaft insertion process will be described with reference to FIG. 6 (a), and the fastening process will be described with reference to (b) and (c).
As shown in FIG. 6A, in the shaft insertion step, the
(b)に示すように、締結工程では、第1軸27の第1鍔部26と第2軸29の第2鍔部28でロータコア22を挟み、このロータコア22の穴39、42、44に矢印(10)のように複数のピン31を貫通させる。結果、(c)に示すように、ピン31の前端32が第1鍔部26に固定され、ピン31の後端33が第2鍔部28に固定される。
As shown in (b), in the fastening process, the
次にロータの製造方法について纏めて説明する。
ロータの製造方法は、図5(b)に示すように、複数の円板状の薄板21を積層することで、ロータコア22を形成する積層工程と、図6(a)に示すように、ロータコア22の前端64から第1軸27を挿入し、ロータコア22の後端65から第2軸29を挿入する軸挿入工程と、図6(c)に示すように、第1軸27の第1鍔部26と第2軸29の第2鍔部28でロータコア22を挟み、このロータコア22にピン31を貫通させ、このピン31の前端32を第1鍔部26に固定し、ピン31の後端33を第2鍔部28に固定する締結工程とからなる。
Next, a method for manufacturing the rotor will be described together.
As shown in FIG. 5 (b), the rotor manufacturing method includes a laminating process of forming a
次に軸と薄板の嵌合に関する実施例と比較例を図7に基づいて説明する。(a)で比較例を説明し、(b)で実施例を説明する。
図7(a)に示すように、ロータコア200に軸201を圧入すると、19枚の薄板202の穴の縁203が全て折曲がる。薄板202と薄板202の間にすき間Δtが18ヶ所で発生する。設計厚さをL3、すき間の数を18とすると、ロータコア200の厚さは、L3+Δt×18で表される。
Next, an example and a comparative example relating to the fitting between the shaft and the thin plate will be described with reference to FIG. A comparative example will be described in (a), and an example will be described in (b).
As shown in FIG. 7A, when the
一方、(b)に示すように、ロータコア22に第1軸27及び第2軸29を圧入すると、合計8枚の薄板21の穴の縁66が折曲がるが、11枚の薄板21の穴の縁67は折曲がることはない。薄板21と薄板21の間にすき間Δtが8ヶ所で発生する。設計厚さをL4、すき間の数を8とすると、ロータコア22の厚さは、L4+Δt×8で表される。実施例は(a)の比較例に比べて、薄板の穴の縁が折曲がる数が少なくなるので、ロータコア22の厚さの増加が抑えられ、ロータコア22の小型化が可能となる。
On the other hand, as shown in (b), when the
これまでに説明したロータ20Aでは、ロータコア22及び端板23、24及び鍔部26、28をピン31で固定した。ピンは挿入するだけで、挿入後にロータコアの厚さを調整することができない。ロータを組立てた後に、ロータコアの厚さを調整できるとより好ましいロータを提供できる。その例を次に説明する。
In the rotor 20 </ b> A described so far, the
図8において、図2と共通の構造は符号を流用して詳細な説明を省略する。
主たる変更点は、締結部材をピンからボルトへ変更したことである。
ロータ20Bは、ロータコア22及び端板23、24及び鍔部26、28にボルト71を貫通させ、このボルト71の雄ねじ部72を鍔部26に設けた雌ねじ部73にねじ込むことにより組立てられる。
締結部材にボルト71を用いるため、ロータ20Bを組立てた後に、ボルト71を増締めすることができ、ロータコア22の厚さを調整することができる。
In FIG. 8, the same structure as that in FIG.
The main change is that the fastening member is changed from a pin to a bolt.
The
Since the
ロータ20Bでは、鍔部26に雌ねじ部73を設けたが、雌ねじ加工は、下穴加工とタップ加工の2つを行う必要がある。加工回数を減らすことができると、ロータの製造時間の短縮が可能となる。その例を次に説明する。
In the
図9において、図8と共通の構造は符号を流用して詳細な説明を省略する。
主たる変更点は、締結部材をボルトのみからボルト及びナットへ変更したことである。
ロータ20Cは、ロータコア22及び端板23、24及び鍔部26、28にボルト71を貫通させ、このボルト71の雄ねじ部72をナット74で止めることにより組立てられる。
締結部材にボルト71及びナット74を用いるため、鍔部26に雌ねじ加工を施す必要がない。鍔部26には、穴75を開けるだけであるから、雌ねじ加工を行う場合に比べて加工回数を減らすことができ、ロータの製造時間の短縮が可能となる。
In FIG. 9, the same structure as that of FIG.
The main change is that the fastening member is changed from a bolt only to a bolt and a nut.
The rotor 20 </ b> C is assembled by passing a
Since the
ロータ20Aでは、締結部材にピン31を適用した。ところで、ロータは、回転側部品であるため、ロータコアと端板と鍔部が強固に結合される必要がある。そこで、締結部材と鍔部の結合を強化することが可能な例を次に説明する。
In the
図10において、図2と共通の構造は符号を流用して詳細な説明を省略する。
主たる変更点は、締結部材をピンから、中空部に弾性部材を挿入したパイプへ変更したことである。
ロータ20Dは、ロータコア22及び端板23、24及び鍔部26、28に薄肉状のパイプ77を貫通させ、パイプ77を鍔部26、28に固定することにより組立てられる。パイプ77の中空部には、弾性部材78が挿入される。
In FIG. 10, the same structure as that of FIG.
The main change is that the fastening member is changed from a pin to a pipe having an elastic member inserted into the hollow portion.
The rotor 20 </ b> D is assembled by passing a thin-
パイプ77の取付け法を図11に基づいて説明する。
図11(a)に示すように、パイプ77を矢印(11)のように第1鍔部26のピン固定穴39に挿入する。
(b)に示すように、パイプ77の内部には、弾性部材78が挿入されているため、パイプ77がきつくピン固定穴39に嵌合されると、パイプ77の径が小さくなって弾性部材78は矢印(12)のように反力を発生させる。この反力によって、ピン固定穴39にパイプ77が密着するので、パイプ77と第1鍔部26の結合を強化することができる。なお、弾性部材78は、軟質樹脂、ゴム、軟質金属のいずれも適用可能である。
A method for attaching the
As shown to Fig.11 (a), the
As shown in (b), since the
上述したロータ20Aでは、締結部材にピン31を適用した。ピンの結合を更に強化できると、より好ましいロータを実現できる。その例を次に説明する。
In the
図12において、図2と共通の構造は符号を流用して詳細な説明を省略する。
主たる変更点は、締結部材としてのピンを嵌合させるだけから、ピン嵌合後にピン端部を押し潰す加工へ変更したことである。
ロータ20Eは、ロータコア22及び端板23、24及び鍔部26、28にピン79を貫通させ、このピン79の前端81を押し潰し、ピン79の後端82を押し潰すことにより組立てられる。
In FIG. 12, the same structure as that of FIG.
The main change is that the process is such that only the pin as the fastening member is fitted, so that the end of the pin is crushed after the pin is fitted.
The
ピン79の前端81及び後端82に施す押し潰し加工を図13に基づいて説明する。
図13(a)に示すように、ロータコア22及び端板23及び鍔部26、28にピン79を貫通させ、受け部83にピン79の後端82を当てる。この状態でハンマー84を矢印(13)のように動かして、ピン79の前端81を押し潰す。なお、鍔部26には、押し潰された材料が入る空間85が設けられる。
A crushing process applied to the
As illustrated in FIG. 13A, the
(b)に示すように、ピン79の前端81が押し潰され、ピン79が鍔部26に結合される。鍔部にピンを嵌合させただけでなく、ピン79の前端81を押し潰してピン79を鍔部26に結合させたため、ピンと鍔部の結合が更に強化される。
As shown in (b), the
ロータ20Eでは、ピン79の前端81を押し潰すようにして、ピンと鍔部の結合を強化した。この構造に、ロータ20Dに適用した弾性部材入りパイプを加えて構成した例を次に説明する。
In the
図14に図12と共通の構造は符号を流用して詳細な説明を省略する。
主たる変更点はピンから、弾性部材入りのパイプへ変更したことである。
ロータ20Fは、ロータコア22及び端板23及び鍔部26にパイプ87を貫通させ、このパイプ87の前端88を押し潰すことにより組立てられる。パイプ87の中空部には、弾性部材89が挿入される。
In FIG. 14, the same reference numerals are used for the structure common to FIG. 12, and detailed description thereof is omitted.
The main change is that the pin is changed to a pipe with an elastic member.
The
パイプ87の前端88及び後端に施す押し潰し加工を図15に基づいて説明する。
図15(a)に示すように、ロータコア22及び端板23及び鍔部26、28にパイプ87を貫通させ、受け部83にパイプ87の後端91を当てる。この状態でハンマー84を矢印(14)のように動かして、パイプ87の前端88を押し潰す。
The crushing process applied to the
As shown in FIG. 15A, the
(b)に示すように、パイプ87の前端88が押し潰され、パイプ87が鍔部26に結合される。加えて、弾性部材89が矢印(15)のように反力を発生させるため、パイプ77が第1鍔部26に密着する。したがって、ピンと鍔部の結合が更々に強化される。
As shown in (b), the
以上に述べたロータ20A及びロータ20Aの製造方法の作用効果を以下に記載する。
図2に示す構成により、ロータコア22を、第1軸27に設けた第1鍔部26と第2軸29に設けた第2鍔部28で挟み、ロータコア22に貫通させた締結部材31を、2つの鍔部26、28に固定したため、ロータコア22の内周面25に軸との結合部分を設ける必要がなく、ロータコア22の厚さ増加を抑えることができる。つまり、ロータ20Aの小型化が可能となる。
The effects of the
With the structure shown in FIG. 2, the
また、ロータコア22に貫通させた締結部材31を2つの鍔部26、28に固定した。そのため、図4に示すように、ロータコア22の矢印(1)で表す回転により生じるトルクが、ロータコア22から締結部材31を介して鍔部28へ伝達され、軸が回転する。ロータコア22の内周面25に軸との結合部分を設けなくとも、ロータコア22から軸へトルクを確実に伝達できる。したがって、より小型で、且つロータコア22から軸へトルクを確実に伝達することができるロータ20Aを提供できる。
Further, the
図7(b)に示す構成により、2本の軸27、29が嵌合する薄板21の枚数よりも、2本の軸27、29が嵌合しない薄板21の枚数が多いため、軸27、29を薄板21に嵌合させたときに変形する薄板21の枚数を低減できる。変形する薄板21の枚数が減ると、薄板21を積層して積層体を形成させたときに、積層体の厚さ寸法の増加を抑えることができ、ロータコア22の更なる小型化が可能となる。
With the configuration shown in FIG. 7B, the number of the
図2に示す構成により、2本の軸27、29に嵌合しない薄板21の枚数が、薄板21の総和の70〜90%の範囲に設定されるため、軸27、29を薄板21に嵌合させたときに、薄板21のほとんどは変形することがない。変形する薄板21の枚数が更に減ることにより、薄板21を積層して積層体を形成させたときに、積層体の厚さ寸法の増加が更に抑えられ、ロータコア22の更々なる小型化が可能となる。
2, the number of the
図2に示す構成により、締結部材31をロータコア22に貫通させた状態で、締結部材31の両端32、33を2つの鍔部26、28に固定したため、ロータコア22と2本の軸27、29の結合が強化され、ロータ20Aの剛性を向上させることができる。
With the configuration shown in FIG. 2, both ends 32, 33 of the
図6(b)及び(c)に示すロータの製造方法により、締結工程で、ロータコア22を、第1軸27に設けた第1鍔部26と第2軸29に設けた第2鍔部28で挟み、ロータコア22に貫通させた締結部材31を、2つの鍔部26、28に固定したため、ロータコア22の内周面25に軸との結合部分を設ける必要がなく、ロータコア22の厚さ増加を抑えることができる。つまり、ロータ20Aの小型化が可能となる。
6B and 6C, in the fastening process, the
また、締結工程で、ロータコア22に貫通させた締結部材31を2つの鍔部26、28に固定したので、ロータコア22の回転により生じるトルクが、ロータコア22から締結部材31を介して2つの鍔部26、28へ伝達され、第1軸27と第2軸29が回転する。ロータコア22の内周面25に軸との結合部分を設けなくとも、ロータコア22から軸へトルクを確実に伝達できる。したがって、より小型で、且つロータコア22から軸へトルクを確実に伝達することができるロータ20Aの製造方法を提供できる。
Further, since the
尚、本発明のロータは、実施の形態ではモータに適用したが、発電機にも適用可能である。 In addition, although the rotor of this invention was applied to the motor in embodiment, it is applicable also to a generator.
本発明のロータ及びロータの製造方法は、モータや発電機のロータ及びモータや発電機のロータの製造に好適である。 The rotor and the rotor manufacturing method of the present invention are suitable for manufacturing a rotor of a motor or a generator and a rotor of a motor or a generator.
20A…ロータ、21…薄板、22…ロータコア、26…第1鍔部、27…第1軸、28…第2鍔部、29…第2軸、31…締結部材(ピン)、32、64…前端、33、65…後端。 20A ... rotor, 21 ... thin plate, 22 ... rotor core, 26 ... first flange, 27 ... first shaft, 28 ... second flange, 29 ... second shaft, 31 ... fastening member (pin), 32, 64 ... Front end, 33, 65 ... rear end.
Claims (4)
前記シャフトは、前記ロータコアの一端から挿入される第1軸と、前記ロータコアの他端から挿入される第2軸とからなり、
前記第1軸に、前記ロータコアの一端面に当接する第1鍔部を設け、前記第2軸に、前記ロータコアの他端面に当接する第2鍔部を設け、
前記第1鍔部と前記第2鍔部で前記ロータコアを挟むと共に、
前記ロータコアに締結部材を貫通させ、この締結部材の一端を前記第1鍔部に固定し、前記締結部材の他端を前記第2鍔部に固定するように構成したことを特徴とするロータ。 A rotor comprising a shaft and a rotor core attached to the shaft and laminated with a plurality of thin disc-like plates;
The shaft comprises a first axis inserted from one end of the rotor core and a second axis inserted from the other end of the rotor core,
The first shaft is provided with a first collar portion that abuts on one end surface of the rotor core, and the second shaft is provided with a second collar portion that abuts on the other end surface of the rotor core,
While sandwiching the rotor core between the first flange and the second flange,
A rotor characterized in that a fastening member is passed through the rotor core, one end of the fastening member is fixed to the first flange, and the other end of the fastening member is fixed to the second flange.
前記複数の円板状の薄板を積層することで、前記ロータコアを形成する積層工程と、
前記ロータコアの一端から第1軸を挿入し、前記ロータコアの他端から第2軸を挿入する軸挿入工程と、
前記第1軸の第1鍔部と前記第2軸の第2鍔部で前記ロータコアを挟み、このロータコアに締結部材を貫通させ、この締結部材の一端を前記第1鍔部に固定し、前記締結部材の他端を前記第2鍔部に固定する締結工程とからなることを特徴とするロータの製造方法。 A rotor manufacturing method in which a shaft is attached to a rotor core in which a plurality of disk-shaped thin plates are laminated,
Laminating step of forming the rotor core by laminating the plurality of disk-shaped thin plates;
A shaft insertion step of inserting a first shaft from one end of the rotor core and inserting a second shaft from the other end of the rotor core;
The rotor core is sandwiched between the first flange portion of the first shaft and the second flange portion of the second shaft, a fastening member is passed through the rotor core, one end of the fastening member is fixed to the first flange portion, A rotor manufacturing method comprising: a fastening step of fixing the other end of the fastening member to the second flange portion.
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