JP2014176218A - 回転子および当該回転子を有する回転電機、更には当該回転子の製造方法 - Google Patents

回転子および当該回転子を有する回転電機、更には当該回転子の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】部品点数を増やすことなく、回転シャフトに対してロータコアを挿入する組立工程のみでロータコアを回転シャフトの周方向および軸方向において確実に固定する。
【解決手段】回転シャフト3に対してロータコア2を嵌合させることにより回転電機の回転子1を構成するに際し、ロータコア2の内周部にはスリット溝4b及びスリット溝4bにより分割された分割キー片4aを備えた分割キー4を設けるとともに、回転シャフト3の外周には分割キー4と嵌合するキー溝5を設け、更にキー溝5には周方向に広がることにより分割キーの弾性変形を解除するキー溝拡大部5aを設ける。
【選択図】図1

Description

本発明は回転子および当該回転子を有する回転電機、更には当該回転子の製造方法に関するものであり、特にロータコアに形成されたキー部材が回転シャフトのキー溝に嵌合する回転子および当該回転子を有する回転電機、更には当該回転子の製造方法に関するものである。
従来から回転電機の回転子において、ロータコアと回転シャフトとの嵌合固定方法について各種提案されている。例えば、キー溝が設けられたシャフトと、シャフトに取付けられるとともにキー溝が収まるキーが形成されたコアと、コアのキー近くに設けられた挿入孔にスリーブを介して圧入されたピンとを備えた回転電機のロータがあった(特許文献1参照)。
更にロータコアをロータシャフトにかしめ固定するに際して、ロータコアは、ロータシャフトの軸方向に関して、ロータシャフトの外周に設けられてロータコアの軸方向一方端面に当接するフランジ部と、ロータコアの軸方向他方端面に圧接した状態でロータシャフト上にかしめ固定されるかしめ部材との間に、直に固定されるようにしたものもあった(特許文献2参照)。
特開2007−181270号公報 特開2011−254677号公報
しかし上記特許文献1に記載の回転子においては、ロータコアを回転シャフトへ挿入した後にピンおよびスリーブ部材を挿入穴に嵌合圧入することでキーおよびキー溝部のクリアランスを小さくしており、ロータコアを固定するためにピンおよびスリーブ部材を用いているため部品点数が増えて部品コストおよび組立コストが大きくなってしまうという問題点があった。
また、上記特許文献2に記載の回転子においては、かしめ部材で直接ロータコアを軸方向に保持することでエンドプレート部材の削減を図っているが、非磁性のかしめ部材を使用しなければならず、このかしめ部材は高価であるため、部品コストの低減を図ることができないという問題点があった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、部品点数を増やすことなく、回転シャフトに対してロータコアを挿入する組立工程のみでロータコアを回転シャフトの周方向および軸方向において確実に固定することのできる回転電機の回転子及びこの回転子を有する回転電機を提供することを目的とする。
この発明に係る回転電機の回転子は、回転シャフトに対してロータコアを嵌合させることにより構成されるものであって、ロータコアの内周部にはスリット溝及びスリット溝により分割された分割キー片を備えた分割キーを設けるとともに、回転シャフトの外周にはスリット溝が閉じる方向に分割キー片が弾性変形した状態で分割キーが嵌合するキー溝を設け、更にキー溝には周方向に広がることにより上記分割キーの弾性変形を解除するキー溝拡大部が設けられているものである。
上記のように構成された回転電機の回転子によれば、回転シャフトに対してロータコアを周方向および軸方向において確実に固定することができる。また、かしめ部材等を用いないので、回転子を構成する部品点数を削減することができ、回転子の加工費および材料費を低減することができる。更には熱を伴う組立工程を用いないので、製造時間を短縮することができる。又回転子の軽量化を図ることが出来るので、回転電機の運転効率を向上させることができる。
実施の形態1による回転子の構成を示す斜視図である。 実施の形態1による回転子の構成を示す透過斜視図である。 実施の形態1による回転子の構成を示す部分拡大斜視図である。 実施の形態1による回転子の構成を示す平面図である。 実施の形態1による回転子の構成を示す透過平面図である。 実施の形態1による回転子の構成を示す正面図である。 実施の形態1による回転子の構成を示す透過正面図である。 実施の形態1によるロータコアの構成を示す透過斜視図である。 実施の形態1による回転シャフトの構成を示す透過斜視図である。 実施の形態1による回転シャフトの構成を示す平面図である。 実施の形態1によるロータコアの構成を示す平面図である。 実施の形態1による回転シャフトの構成を示す正面図である。 実施の形態1によるロータコアの構成を示す透過正面図である。 実施の形態1による回転子の構成を示す部分拡大透過正面図である。 実施の形態1による回転子の組立工程を示す正面図および部分拡大透過正面図である。 実施の形態2によるロータコアの構成を示す平面図である。 実施の形態2による回転子の構成を示す透過平面図である。 実施の形態2による回転シャフトの構成を示す正面図である。 実施の形態2による回転子の構成を示す透過正面図である。 実施の形態2によるロータコアの構成を示す部分拡大平面図である。 実施の形態2による回転子の構成を示す部分拡大透過平面図である。 実施の形態3によるロータコアの構成を示す平面図である。 実施の形態3による回転子の構成を示す透過平面図である。 実施の形態3による回転シャフトの構成を示す正面図である。 実施の形態3による回転子の構成を示す透過正面図である。 実施の形態3によるロータコアの構成を示す部分拡大平面図である。 実施の形態3による回転子の構成を示す部分拡大透過平面図である。 実施の形態4によるロータコアの構成を示す平面図である。 実施の形態4による回転子の構成を示す透過平面図である。 実施の形態4による回転シャフトの構成を示す正面図である。 実施の形態4による回転子の構成を示す透過正面図である。 実施の形態4によるロータコアの構成を示す部分拡大平面図である。 実施の形態4による回転子の構成を示す部分拡大平面図である。 実施の形態4による回転シャフトの構成を示す正面図である。 実施の形態5による回転シャフトの構成を示す正面図である。 実施の形態5による回転子の構成を示す透過正面図である。 実施の形態5による回転シャフトの構成を示す正面図である。 実施の形態5による回転子の構成を示す透過正面図である。 実施の形態5による回転シャフトの構成を示す透過正面図である。 実施の形態5による回転子の構成を示す透過正面図である。 実施の形態6によるロータコアの構成を示す平面図である。 実施の形態6による回転子の構成を示す透過平面図である。 実施の形態6によるロータコアの構成を示す平面図である。 実施の形態6による回転子の構成を示す透過平面図である。 実施の形態6によるロータコアの構成を示す平面図である。 実施の形態6による回転子の構成を示す透過平面図である。
以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は本実施形態の理解を容易にするための例示であって、目的、用途、仕様等に合わせて適宜変更することができる。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省略する。
実施の形態1.
図1は実施の形態1による回転子の構成を示す斜視図、図2は内部構造を点線で表した透過斜視図、図3は図1に示された回転子の上部を示す部分拡大斜視図、図4は回転子の構成を示す平面図、図5は同じく内部構造を点線で表した透過平面図、図6は回転子を示す正面図、図7は同じく内部構造を点線で表した透過正面図である。図1〜図7に示すように、回転子1はロータコア2と回転シャフト3により構成されている。
図8はロータコア2の構成を示す透過斜視図である。ロータコア2は鉄心片2aを積層させた積層鉄心で構成されており、図示はしないが、一般にかしめやボルト締め、リベット、溶接等により鉄心片2aが一体化されて構成されている。そして積層鉄心2a間には僅かなクリアランスを有しており、ロータコア2は軸方向に弾性を有している。又図示はしないが、ロータコア2には永久磁石や巻線コイルがロータコア2の外周部近傍に取り付けられている(但し一部のリラクタンスモータ等は除く)。
ロータコア2にはその内周部に積層鉄心の一部を構成するキーが形成されており、このキーは周方向において分割するためのスリット溝4b及びスリット溝4bにより分割された分割キー片4aを備えた分割キー4として構成されている。また分割キー4の両端には応力緩和のための切欠き4cを設けている。即ち後述するように、分割キー4がキー溝5に嵌合する際に、分割キー片4a間の隙間が閉じる方向に弾性変形される。キー溝5内で分割キー4が周方向に曲がるように弾性力を備えることで、分割キー4とキー溝5間のクリアランスがなくなるようにしている。この弾性変形している状態は、分割キー4という梁に曲げ応力が掛かっている状態であり、曲げの外周面には引張応力が、曲げの内周面には圧縮応力が発生する。本実施形態の分割キー4のように片側固定端(根元側)の梁の場合には固定端(根元側)近傍で応力が大きくなる。つまり分割キー4がキー溝5に収まるために撓むことで分割キー4の根元部に引張応力が発生することになる。そこで分割キー片4aの根元部に円弧状の切り欠き4cを設けることにより応力を緩和するものである。
図9は回転シャフト3を示す透過斜視図である。回転シャフト3は丸棒材から形成されており、その下端部にはロータコア2の軸方向の位置を決めるためのフランジ部3aが設けられている。回転シャフト3の外周には分割キー4と嵌合するキー溝5が設けられており、このキー溝5は回転シャフト3の軸方向の少なくとも片端まで延伸して設けられ、キー溝5の上端部、即ちロータコア2を回転シャフト3に挿入する際、分割キー4が最初にキー溝5に接触するときのキー溝部分には分割キー4の挿入をし易くするためのテーパ5bが設けられており、かつ回転シャフト3の最端部を除く部分に、後で述べる分割キー4の弾性変形を解除するためのキー溝拡大部5aが設けられている。
キー溝拡大部5aはキー溝5の軸方向に対して略直交する方向(周方向)に広がっており、分割キー4を挿入する方向であってキー溝拡大部5aの下方には分割キー4の挿入を案内するためのテーパ5cが設けられている。即ち上記テーパ5bに対してキー溝拡大部5aを挟んでロータコア2の回転シャフト3に対する挿入方向進行側に分割キー4の挿入を案内するためのテーパ5cを設ける。なお、回転シャフト3のフランジ部3aは回転シャフト3と必ずしも一体に形成する必要はなく、円筒状のカラー等を組合せて形成したり、あるいは回転シャフト3の外周において径方向にピン等を挿入してもよく、ロータコア2の軸方向における位置決めができればどのような構成であっても良い。
図10は回転シャフト3の構成を示す平面図、図11はロータコア2の構成を示す平面図、図12は回転シャフト3の構成を示す正面図、図13はロータコア2の構成を示す透過正面図、図14はロータコア2と回転シャフト3を組合せた回転子1において、ロータコア2の分割キー4と回転シャフト3のキー溝5との係合状態を示す透過正面図である。分割キー4はスリット溝4bを閉じる向きに弾性変形した状態でキー溝5に嵌合されており、分割キー4とキー溝5との間には周方向において隙間が発生せず、周方向におけるロータコア2と回転シャフト3との位置決めがされている。
一方キー溝拡大部5a部分においては、キー溝5内に収まることで弾性変形していた分割キー4は、このキー溝拡大部5aの存在により、キー溝が広がることになるので、元の状態に戻る。即ちロータコア2の回転シャフト3に対する挿入を進めた場合、最後にキー溝5に嵌合する分割キー4の弾性が解除され元の状態に戻る。分割キー4の弾性変形が解除されることで、回転シャフト3からロータコア2を取り外す方向(挿入方向と反対方向)のキー溝5、即ちキー溝拡大部5aの上部にあるキー溝5に分割キー4は再度嵌合することができなくなり、図14に示すように、キー溝拡大部5aの軸方向端面5a1とロータコア2の軸方向端面2eが接触することにより位置決めがなされ、分割キー4は回転シャフト3からロータコア2を取り外す方向(挿入方向と反対方向)に動けなくなり、フランジ部3aとの協働作用によりロータコア2と回転シャフト3との軸方向における位置決めがなされる。
図15(A)〜(F)は実施の形態1による回転子1の組立工程を説明するための正面図である。図15(A)から図15(F)にかけて順番にロータコア2を回転シャフト3に挿入していく過程を示している。それぞれの図には更に分割キー4の弾性変形状態およびキー溝5との係合状態を示すための拡大図が示されている。垂直に立てられた回転シャフト3に対し、分割キー4とキー溝5が合致するように位置を揃えてロータコア2を軸方向から挿入する(図15(A)、(B))。
このときロータコア2を構成する鉄心片2aのプレス金型で打ち抜く際の打抜き方向を考慮し、鉄心片2aのダレ側を挿入方向の前方(図において下側)、カエリ(バリ)側を挿入方向の後方(図において上側)とすることにより、ダレが回転シャフト3への挿入の案内となって挿入をし易くすると共に、カエリが楔効果を発揮することにより、ロータコア2が回転シャフト3から外れることを抑制する効果を期待できる。
分割キー4はキー溝5の端部に設けられたテーパ5bにより分割キー4を閉じる方向に弾性変形しながらキー溝5内へ挿入されており(図15(B))、キー溝5に設けられたキー溝拡大部5a内に挿入されると、分割キー4はキー溝5により押圧されなくなるので、弾性変形していた分割キー4は元の状態に戻る(図15(C))。さらにロータコア2を挿入していくと、キー溝拡大部5aの下部に設けられたテーパ5cにより、分割キー4は再度キー溝5によって閉じる方向に弾性変形し、キー溝拡大部5aを通り過ぎて再度キー溝5内に収まりながらキー溝5の奥へとロータコア2は挿入される(図15(C)、(D))。
このとき回転シャフト3に設けられたフランジ部3aからキー溝拡大部5a上端までの長さをロータコア2の軸方向長さより短くしておく(図15(D))。ここで積層鉄心2a間に僅かなクリアランスを有することにより、ロータコア2は軸方向に弾性を有しており、ロータコア2を回転シャフト3に挿入後、積層鉄心2aで構成されるロータコア2が備える積層方向(上下方向)の弾性復元力を利用して、ワッシャ6a等を用いることによりロータコア2を軸方向に圧縮させ、ロータコア2の上端部分に存在する分割キー4をキー溝拡大部5aに係合させることで(図15(E))、ロータコア2に加えていた軸方向荷重を開放したときに、分割キー4がキー溝拡大部5aに係合する(図15(F))。即ち図14に示すように、キー溝拡大部5aの軸方向端面5a1とロータコア2の軸方向端面2eが接触する。これにより軸方向におけるロータコア2と回転シャフト3との間の隙間が発生せず、回転シャフト3に対してロータコア2を確実に位置決め固定することができるとともに、ロータコア2が軸方向に抜けることを防止することが出来る。
以上のようにしてロータコア2と回転シャフト3を取り付け、回転子1を構成するようにしたので、回転シャフト3に対してロータコア2を挿入する組立工程のみでロータコア2を回転シャフト3の周方向および軸方向において固定することができる。またロータコア2および回転シャフト3以外のかしめ部材等を用いないので、回転子1を構成する部品点数を削減することができ、回転子1の加工費および材料費を低減することができる。更には熱を伴う組立工程を用いないので、製造時間を短縮することができる。又余分な部品がないので回転子1を軽量化することができ、この回転子1を組み込んだ回転電機の運転効率を向上させることができる。
実施の形態2.
図16は実施の形態2による回転子1のロータコア2部分の構成を示す平面図、図17は回転子1全体の透過平面図、図18は回転シャフト3の正面図、図19は回転子1の透過正面図、図20はロータコア2の部分拡大平面図、図21は回転子1の部分拡大透過平面図である。本実施形態においてはスリット溝4bの幅を工夫することにより、ロータコア2を回転シャフト3へ挿入する際に、分割キー4が閉じる方向へロータコア2に形成された分割キー4を弾性変形させたときに、分割キー4を構成する分割キー片4aの内側同士が接触し、あるいは僅かな隙間を残して、ほとんど接触している状態となるように分割キー4およびロータコア2を構成したものである。
即ちスリット溝4bの幅を実施の形態1の場合に比べて小さくなるように形成する。このような構成とすることにより、分割キー4の剛性を高めることができるとともに、回転電機の異常運転時に過剰な回転トルクが掛かったとしても分割キー片4a同士が支持し合うことで、分割キー片4aの根元が塑性変形するのを抑制することができる。
実施の形態3.
図22は実施の形態3による回転子1のロータコア2部分を示す平面図、図23は回転子1全体の透過平面図、図24は回転シャフト3を示す正面図、図25は回転子1の透過正面図、図26はロータコア2の部分拡大平面図、図27は回転子1の部分拡大透過平面図である。本実施形態においては分割キー4を構成する分割キー片4aの幅方向寸法を相違させたものであり、図26において、分割キー片4a1の幅は分割キー片4a2の幅よりも大きくなるように構成し、更に図24に示すように幅の小さい分割キー片4a2側のみにキー溝拡大部5aを設けたものである。
ロータコア2を回転シャフト3へ挿入する際、分割キー4が閉じる方向へロータコア2に形成された分割キー4を弾性変形させたときに、分割キー4を構成する分割キー片4a1と分割キー片4a2の幅方向寸法が相違し、幅方向寸法が小さい分割キー片4a2側に対応するキー溝5においてのみキー溝拡大部5aを設けているので、幅方向寸法が大きく剛性が高い幅広の分割キー片4a1の外側端面を位置基準とし、幅方向寸法が小さく剛性が低い分割キー片4a2が弾性変形して分割キー4とキー溝5との周方向における隙間を発生させなくすることができる。
このような構成とすることにより、ロータコア2と回転シャフト3との位置決めを固定することができるとともに、キー溝拡大部5aを片側だけに設ければよいので、回転シャフト3の加工工程を簡略化することができる。更には回転シャフト3の製作時のコストを低減できるとともに、製造時間を短縮することができる。尚上記図22〜図27においては、実施の形態1に本実施形態に示した構造を適用した場合について説明したが、図16〜図21に示すようにスリット溝4bの幅を小さくした構造に更に本実施形態に示したように分割キー片の幅方向寸法を相違させるように構成することも出来る。
実施の形態4.
図28は実施の形態4による回転子1のロータコア2部分を示す平面図、図29は回転子1全体の透過平面図、図30は回転シャフト3を示す正面図、図31は回転子1の透過正面図、図32はロータコア2の部分拡大平面図、図33は回転子1の部分拡大透過平面図である。本実施形態においては、実施の形態1、2、3で示した回転シャフト3に設けられたフランジ部3aを設けないで、その代わりにロータコア2の軸方向位置決め端側(下側)にもキー溝拡大部5dを設けたものである。そしてキー溝拡大部5dにおいても分割キー4の弾性変形が解除されることとなるので、回転シャフト3に対するロータコア2の軸方向下端部の位置決めがなされることとなる。
また図34においては、キー溝拡大部5eの形態を変えた場合を示している。以上のように本実施形態によれば、キー溝5の両側(上側及び下側)にキー溝拡大部を設ける。即ちロータコア2を回転シャフト3に挿入する際、挿入方向においてキー溝5の挿入進行側及び挿入後尾側の両側にキー溝拡大部を設けたものである。以上のように構成することにより、回転シャフト3の材料歩留りを向上させることが可能となり、フランジ部が不要となるので、加工工数を削減でき、更に回転シャフト3製作時のコストの低減および製造時間の短縮を図ることができる。尚図28〜図34においては、実施の形態1に示した構造に本実施形態を適用した場合を示したが、実施の形態2に示した構造にフランジ部を設けないでキー溝の上下両側にキー溝拡大部を設けるようにしても良い。更には実施の形態3に示すように幅方向寸法が小さい分割キー片側においてのみキー拡大部を設けると共に、このキー溝拡大部をキー溝の上下両側に設けるようにしても良い。
実施の形態5.
図35は実施の形態5による回転子1の回転シャフト3を示す正面図、図36は回転子1の透過正面図、図37は別の形態による回転子1の回転シャフト3を示す正面図、図38は回転子1の透過正面図である。ロータコア2を回転子シャフト3に挿入する過程において、上記実施の形態1に示したように、ロータコア2の下端部を位置決めするための回転シャフト3のフランジ部3aにロータコア2の下端が接触した後、ロータコア2をさらに軸方向へ押圧して圧縮させ、ロータコア2に形成された分割キー4が回転シャフト3のキー溝拡大部5aに係合することで、積層鉄心2aよりなるロータコア2の弾性復元力によりロータコア2と回転シャフト3との軸方向に隙間が生じることを解消することができる。
この場合ロータコア2を軸方向に圧縮する手段として、回転シャフト3の下端を支持し、ロータコア2の上端をハンドプレス等で押圧する方法がある。別の手段として、図35もしくは図37に示す回転シャフト3のように、回転シャフト3の上端近傍にねじ溝3bを設けることもできる。即ちロータコア2を上記回転シャフト3に挿入する際、ロータコア2が最初に接触する回転シャフト3の一部分にねじ溝3bを設ける。更に図36に示す回転子1のように、ロータコア2を回転シャフト3に挿入後、ワッシャ6bおよびナット6を回転シャフト3のねじ溝3bに嵌めてスパナもしくはインパクトレンチ等で締めることができる。図38はワッシャの代わりにカラー6aを使用した場合を示している。
そしてロータコア2の分割キー4が回転シャフト3のキー溝拡大部5aに係合した後は、組立で用いたワッシャ6bもしくはカラー6aおよびナット6を取り外してもよい。このような構成とすることにより、特に回転シャフト3に対して軸方向の荷重をかけたくない場合や、回転電機の構成並びに組立手順により、回転シャフト3の下端を支持することが難しい場合にも本実施形態の構成を採用することでロータコア2を回転シャフト3に容易に固定することができる。
図39は回転シャフト3の上端に設けるねじ溝3bとして、雄ねじではなく、雌ねじとした場合の回転シャフト3の構成を示す透過正面図、図40は同じく回転子の構成を示す透過正面図である。組立の要領は上記と同様であり、ナットの代わりにボルト10を用いるものである。このような構成とすることにより、ナットを使う場合に比べて材料歩留りの向上を図ることができる。即ち図35〜図38に示すようにナットを使用すると、回転シャフト3に雄ねじを形成しなければならない分だけ回転シャフト3の軸方向長さが長くなり、材料が余計に必要となる。これに対してボルトを使うと回転シャフト3の軸方向の長さが短くなるので、余分な材料が不要となる。尚上記説明においては、実施の形態1に示した構造にねじ溝を設ける場合について説明したが、実施の形態2〜5に示した構造にねじ溝を設けるようにしても良い。
実施の形態6.
図41、図43、図45は実施の形態6における回転子のロータコア2の構成を示す平面図、図42、図44、図46は回転子の構成を示す透過平面図である。上記各実施の形態においては、回転子1のロータコア2の分割キー4および回転シャフト3のキー溝5を1対設けた場合について説明したが、1対に限られるものではなく、2対、3対等、複数対設けるようにしても良い。図41、42においては1対設けた場合を示しており、図43、44においては2対設けた場合を示しており、図45、46においては3対設けた場合を示している。
このような構成とすることにより、周方向および軸方向に負荷されるトルクおよび荷重に対し、1対あたりの分割キーおよびキー溝に必要とされる強度を低減することができる。更には図43〜図46に示した形態に、上記実施の形態1〜5で示した形態を組合せるようにしてもよい。又上記実施の形態1〜6に示した回転子を回転電機に組み込むことにより、回転電機を軽量化できるので、より少ない動力で回転電機を運転でき、運転効率を高めことができる。
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合せたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、本発明で開示する分割キー4を備え、ロータコア2の鉄心片2aと略同一形状のエンドプレートをロータコア2の軸方向端部に配置し、回転シャフト3のキー溝5に設けられたキー溝拡大部5aと係合させても同様の効果を得られる。
1 回転子、2 ロータコア、3 回転シャフト、3b ねじ溝、4 分割キー、
4a,4a1,4a2 分割キー片、4b スリット溝、5 キー溝、
5a,5d キー溝拡大部、5b,5c テーパ。

Claims (10)

  1. 回転シャフトに対してロータコアを嵌合させることにより構成される回転電機の回転子であって、
    上記ロータコアの内周部にはスリット溝及び上記スリット溝により分割された分割キー片を備えた分割キーを設けるとともに、
    上記回転シャフトの外周には上記スリット溝が閉じる方向に上記分割キー片が弾性変形した状態で上記分割キーが嵌合するキー溝を設け、
    更に上記キー溝には周方向に広がることにより上記分割キーの弾性変形を解除するキー溝拡大部が設けられていることを特徴とする回転子。
  2. 上記ロータコアを上記回転シャフトに挿入する際、上記分割キーが最初に接触する上記キー溝部分に上記分割キーを挿入し易くするためのテーパを設けると共に、上記テーパに対して上記キー溝拡大部を挟んで挿入方向進行側に上記分割キーの挿入を案内するためのテーパを設けたことを特徴とする請求項1記載の回転子。
  3. 上記ロータコアを上記回転シャフトに挿入する際、最後に上記キー溝に嵌合する上記分割キーを上記キー溝拡大部に係合させることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の回転子。
  4. 上記分割キーを上記キー溝に嵌合させたとき、上記分割キー片の内側同士が接触するよう上記スリット溝の幅を設定したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転子。
  5. 上記分割キーを構成する複数の上記分割キー片の幅方向寸法を相違させ、幅方向寸法が小さい上記分割キー片側においてのみ上記キー溝拡大部を設けたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の回転子。
  6. 上記ロータコアを上記回転シャフトに挿入する際、挿入方向において上記キー溝の挿入進行側及び挿入後尾側の両側に上記キー溝拡大部を設けたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の回転子。
  7. 上記ロータコアを上記回転シャフトに挿入する際、上記ロータコアが最初に接触する上記回転シャフトの一部分にねじ溝を設けたことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の回転子。
  8. 上記分割キーとそれに対応する上記キー溝との組合せを複数個設けたことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の回転子。
  9. 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の回転子を有することを特徴とする回転電機。
  10. 請求項1記載の回転子の製造方法であって、
    上記ロータコアを上記回転シャフトに対し軸方向から挿入する工程と、
    上記分割キーが周方向へ弾性変形しながら上記キー溝に嵌合される工程と、
    上記ロータコアを上記回転シャフトの軸方向所定位置まで挿入後に上記ロータコアを軸方向へ弾性変形させることにより上記ロータコアの軸方向端面近傍に形成された上記分割キーを上記キー溝拡大部に嵌合させる工程からなることを特徴とする回転子の製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3139472A1 (en) * 2015-09-03 2017-03-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotor for rotary electric machine
JP2019126168A (ja) * 2018-01-16 2019-07-25 日産自動車株式会社 回転子、及び、回転子を有する回転電機
WO2019171099A1 (ja) * 2018-03-09 2019-09-12 日産自動車株式会社 回転電機のロータおよび回転電機の口一タコア支持構造
WO2021064315A1 (fr) * 2019-10-01 2021-04-08 Nidec Psa Emotors Rotor de machine electrique tournante
JP2021535709A (ja) * 2018-08-08 2021-12-16 エルジー イノテック カンパニー リミテッド ロータおよびこれを具備するモータ

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10666102B2 (en) * 2016-09-14 2020-05-26 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Rotary electric machine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08329782A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Jatco Corp インヒビタスイッチのシャフト結合構造
JP2002181132A (ja) * 2000-12-15 2002-06-26 Shinko Electric Co Ltd 回転軸の連結構造
JP2002307257A (ja) * 2001-04-12 2002-10-23 Mst Corporation 工作機械に対する工具ホルダの結合構造
JP2007181270A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Toyota Motor Corp 回転電機のロータ
US20100013350A1 (en) * 2007-01-29 2010-01-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotor and rotating electric machine with the rotor
JP2013046521A (ja) * 2011-08-25 2013-03-04 Toyota Motor Corp 回転電機用のコア部付軸体及び回転電機用のコア部付軸体の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08329782A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Jatco Corp インヒビタスイッチのシャフト結合構造
JP2002181132A (ja) * 2000-12-15 2002-06-26 Shinko Electric Co Ltd 回転軸の連結構造
JP2002307257A (ja) * 2001-04-12 2002-10-23 Mst Corporation 工作機械に対する工具ホルダの結合構造
JP2007181270A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Toyota Motor Corp 回転電機のロータ
US20100013350A1 (en) * 2007-01-29 2010-01-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotor and rotating electric machine with the rotor
JP2013046521A (ja) * 2011-08-25 2013-03-04 Toyota Motor Corp 回転電機用のコア部付軸体及び回転電機用のコア部付軸体の製造方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017051020A (ja) * 2015-09-03 2017-03-09 トヨタ自動車株式会社 回転電機用ロータ
CN106505769A (zh) * 2015-09-03 2017-03-15 丰田自动车株式会社 旋转电机用转子
EP3139472A1 (en) * 2015-09-03 2017-03-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotor for rotary electric machine
US10439478B2 (en) 2015-09-03 2019-10-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotor for rotary electric machine
JP7087396B2 (ja) 2018-01-16 2022-06-21 日産自動車株式会社 回転子、及び、回転子を有する回転電機
JP2019126168A (ja) * 2018-01-16 2019-07-25 日産自動車株式会社 回転子、及び、回転子を有する回転電機
WO2019171099A1 (ja) * 2018-03-09 2019-09-12 日産自動車株式会社 回転電機のロータおよび回転電機の口一タコア支持構造
EP3764520A4 (en) * 2018-03-09 2021-03-10 Nissan Motor Co., Ltd. ROTOR FOR DYNAMOELECTRIC MACHINE AND ROTOR CORE SUPPORT STRUCTURE FOR DYNAMOELECTRIC MACHINE
JPWO2019171099A1 (ja) * 2018-03-09 2021-03-11 日産自動車株式会社 回転電機のロータおよび回転電機のロータコア支持構造
US11303172B2 (en) 2018-03-09 2022-04-12 Nissan Motor Co., Ltd. Rotor for rotating electrical machine and rotor core support structure for rotating electrical machine
CN112119572A (zh) * 2018-03-09 2020-12-22 日产自动车株式会社 旋转电机的转子以及旋转电机的转子芯支承构造
CN112119572B (zh) * 2018-03-09 2023-02-28 日产自动车株式会社 旋转电机的转子以及旋转电机的转子芯支承构造
JP2021535709A (ja) * 2018-08-08 2021-12-16 エルジー イノテック カンパニー リミテッド ロータおよびこれを具備するモータ
JP7336508B2 (ja) 2018-08-08 2023-08-31 エルジー イノテック カンパニー リミテッド ロータおよびこれを具備するモータ
US11757318B2 (en) 2018-08-08 2023-09-12 Lg Innotek Co., Ltd. Rotor and motor having same
WO2021064315A1 (fr) * 2019-10-01 2021-04-08 Nidec Psa Emotors Rotor de machine electrique tournante

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