JP2014239598A - Rotor manufacturing apparatus - Google Patents

Rotor manufacturing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2014239598A
JP2014239598A JP2013120464A JP2013120464A JP2014239598A JP 2014239598 A JP2014239598 A JP 2014239598A JP 2013120464 A JP2013120464 A JP 2013120464A JP 2013120464 A JP2013120464 A JP 2013120464A JP 2014239598 A JP2014239598 A JP 2014239598A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
shaft
cooling
manufacturing apparatus
rotor core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013120464A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
毅 丹羽
Takeshi Niwa
毅 丹羽
智基 郡
Tomoki Koori
智基 郡
裕二 吉丸
Yuji Yoshimaru
裕二 吉丸
哲也 ▲高▼橋
哲也 ▲高▼橋
Tetsuya Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin AW Co Ltd filed Critical Aisin AW Co Ltd
Priority to JP2013120464A priority Critical patent/JP2014239598A/en
Publication of JP2014239598A publication Critical patent/JP2014239598A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor manufacturing apparatus which effectively cools a rotor assy thereby shortening the cooling time.SOLUTION: A rotor manufacturing apparatus cools a rotor assy, in which a hollow shaft is inserted into a through hole formed at a rotor core composed of laminated steel plates, thereby fixing a shaft and a rotor core to each other. The rotor manufacturing apparatus includes: an inner cooling jig which is inserted into a hollow hole of the shaft to be placed therein and supplies a gas serving as a cooling medium toward an inner surface of the shaft that faces the rotor core in a radial direction; and an outer cooling jig which is disposed at the outer side of the rotor core and supplies a gas serving as a cooling medium toward an outer surface of the rotor core.

Description

本発明は、積層鋼板からなるロータコアに形成された貫通穴に中空のシャフトが挿入されたロータアッシーを冷却することにより、シャフトとロータコアとを互いに固定するうえで好適なロータ製造装置に関する。   The present invention relates to a rotor manufacturing apparatus suitable for fixing a shaft and a rotor core to each other by cooling a rotor assembly in which a hollow shaft is inserted into a through hole formed in a rotor core made of laminated steel plates.

従来、モータの構成部品を冷却する製造装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この製造装置は、送風ファンを備えている。送風ファンは、モータ構成部品の表面に向けてミストを吹き付ける。ミストが吹き付けられると、モータ構成部品は、ミストの気化熱により均一かつ効率的に冷却される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a manufacturing apparatus that cools motor components is known (see, for example, Patent Document 1). This manufacturing apparatus includes a blower fan. The blower fan blows mist toward the surface of the motor component. When the mist is sprayed, the motor components are uniformly and efficiently cooled by the heat of vaporization of the mist.

特開2010−131774号公報JP 2010-131774 A

ところで、モータの構成部品としては、積層鋼板からなるロータコアに形成された貫通穴に中空のシャフトが挿入されたロータアッシーがある。ロータアッシーの製造段階では、まず、ロータコアの加熱により貫通穴の径が大きくされた後にその貫通穴にシャフトが挿入され、その後、ロータアッシーの冷却によって貫通穴の径が小さくされることによりシャフトとロータコアとが互いに固定される。このロータアッシーの冷却が、上記特許文献1記載の技術の如く、送風ファンによるロータアッシー表面へのミスト吹き付けにより実現されるものとすると、冷却時間は短くなるが、ミストの種類によってはロータアッシーに錆が発生する可能性がある。これに対処するため、錆が発生しないミストを採用することも考えられるが、この様なミストはコスト面で不利である。   Incidentally, as a component of the motor, there is a rotor assembly in which a hollow shaft is inserted into a through hole formed in a rotor core made of laminated steel plates. In the manufacturing stage of the rotor assembly, first, the diameter of the through hole is increased by heating the rotor core, and then the shaft is inserted into the through hole, and then the diameter of the through hole is decreased by cooling the rotor assembly. The rotor core is fixed to each other. If the cooling of the rotor assembly is realized by blowing mist onto the rotor assembly surface by a blower fan as in the technique described in Patent Document 1, the cooling time is shortened, but depending on the type of mist, the rotor assembly Rust may occur. In order to cope with this, it is possible to adopt a mist that does not generate rust, but such a mist is disadvantageous in terms of cost.

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ロータアッシーの効率的な冷却を錆の発生を抑制しつつ行うことが可能なロータ製造装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide a rotor manufacturing apparatus capable of efficiently cooling a rotor assembly while suppressing generation of rust.

上記の目的は、積層鋼板からなるロータコアに形成された貫通穴に中空のシャフトが挿入されたロータアッシーを冷却することにより、前記シャフトと前記ロータコアとを互いに固定するロータ製造装置であって、前記シャフトの中空穴内に挿入配置され、該シャフトの、前記ロータコアと径方向で対向する内面に向けて冷却媒体としての気体を供給する内側冷却治具と、前記ロータコアの外側に配置され、該ロータコアの外面に向けて冷却媒体としての気体を供給する外側冷却治具と、を備えるロータ製造装置により達成される。   The above object is a rotor manufacturing apparatus for fixing the shaft and the rotor core to each other by cooling a rotor assembly in which a hollow shaft is inserted into a through hole formed in a rotor core made of a laminated steel plate, An inner cooling jig that is inserted into a hollow hole of the shaft and supplies a gas as a cooling medium toward an inner surface of the shaft that is radially opposed to the rotor core; and an outer cooling jig that is disposed outside the rotor core. And an outer cooling jig for supplying a gas as a cooling medium toward the outer surface.

本発明によれば、ロータアッシーの効率的な冷却を錆の発生を抑制しつつ行うことができる。   According to the present invention, efficient cooling of the rotor assembly can be performed while suppressing the generation of rust.

本発明の一実施例であるロータ製造装置の構成図である。It is a block diagram of the rotor manufacturing apparatus which is one Example of this invention. 本実施例のロータ製造装置により製造されるロータアッシーの構成図である。It is a block diagram of the rotor assembly manufactured by the rotor manufacturing apparatus of a present Example. 本実施例のロータ製造装置が備える冷却治具の構成図である。It is a block diagram of the cooling jig with which the rotor manufacturing apparatus of a present Example is provided. 本実施例のロータ製造装置が備える冷却治具によるロータアッシーの冷却手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cooling method of the rotor assembly by the cooling jig with which the rotor manufacturing apparatus of a present Example is provided. 本実施例のロータ製造装置が備える冷却治具によるロータアッシーの冷却手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cooling method of the rotor assembly by the cooling jig with which the rotor manufacturing apparatus of a present Example is provided. 本発明の変形例であるロータ製造装置が備える冷却治具のエア吹き出し方向を表した図である。It is a figure showing the air blowing direction of the cooling jig with which the rotor manufacturing apparatus which is a modification of this invention is provided.

以下、図面を用いて、本発明に係るロータ製造装置の具体的な実施の形態について説明する。   Hereinafter, specific embodiments of a rotor manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施例であるロータ製造装置10の構成図を示す。図2は、本実施例のロータ製造装置10により製造されるロータアッシー12の構成図を示す。また、図3は、本実施例のロータ製造装置10が備える2つの冷却治具14,16の構成図を示す。尚、図3(A)には一方の冷却治具12の構成図を、また、図3(B)には他方の冷却治具14の構成図を、それぞれ示す。   FIG. 1 shows a configuration diagram of a rotor manufacturing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a configuration diagram of the rotor assembly 12 manufactured by the rotor manufacturing apparatus 10 of the present embodiment. Moreover, FIG. 3 shows the block diagram of the two cooling jigs 14 and 16 with which the rotor manufacturing apparatus 10 of a present Example is provided. FIG. 3A shows a configuration diagram of one cooling jig 12, and FIG. 3B shows a configuration diagram of the other cooling jig 14. FIG.

本実施例において、ロータ製造装置10は、例えば三相交流モータなどの回転電機に用いられるロータアッシー12を製造する装置である。ロータアッシー12は、ステータに対して軸回りに回転可能な部材である。ロータアッシー12は、軸方向に延びるシャフト20と、シャフト20の外周側に配設されるロータコア22と、を有している。シャフト20は、軸方向に貫通する中空穴24を有する中空状に形成される円筒部材である。また、ロータコア22は、絶縁コーティングされた複数の電磁鋼板が軸方向に積層されることにより形成される部材である。   In this embodiment, the rotor manufacturing apparatus 10 is an apparatus that manufactures a rotor assembly 12 used in a rotating electrical machine such as a three-phase AC motor. The rotor assembly 12 is a member that can rotate about an axis with respect to the stator. The rotor assembly 12 includes a shaft 20 that extends in the axial direction and a rotor core 22 that is disposed on the outer peripheral side of the shaft 20. The shaft 20 is a cylindrical member formed in a hollow shape having a hollow hole 24 penetrating in the axial direction. The rotor core 22 is a member formed by laminating a plurality of insulating coated steel sheets in the axial direction.

ロータコア22の軸中心には、シャフト20が挿入される円状の貫通穴26が形成されている。貫通穴26は、ロータコア22の各電磁鋼板の軸中心に開いている。貫通穴26は、常温においてシャフト20の外径と略同じ径を有している。シャフト20は、ロータコア22の貫通穴26に挿入される。ロータアッシー12は、シャフト20がロータコア22の貫通穴26に挿入された状態でシャフト20とロータコア22とが互いに固定されることによりシャフト20とロータコア22とが一体化するように組み立てられる。   A circular through hole 26 into which the shaft 20 is inserted is formed at the axial center of the rotor core 22. The through hole 26 is opened at the axial center of each electromagnetic steel plate of the rotor core 22. The through hole 26 has substantially the same diameter as the outer diameter of the shaft 20 at room temperature. The shaft 20 is inserted into the through hole 26 of the rotor core 22. The rotor assembly 12 is assembled so that the shaft 20 and the rotor core 22 are integrated by fixing the shaft 20 and the rotor core 22 to each other in a state where the shaft 20 is inserted into the through hole 26 of the rotor core 22.

ロータアッシー12におけるシャフト20とロータコア22との固定は、ロータコア22が加熱されることにより貫通穴26の径が大きくされた後にその貫通穴24にシャフト20が挿入され、その後、貫通穴26にシャフト20が挿入されたロータコア22の冷却によって貫通穴26の径が小さくされることにより実現される。   The shaft 20 and the rotor core 22 in the rotor assembly 12 are fixed by inserting the shaft 20 into the through hole 24 after the diameter of the through hole 26 is increased by heating the rotor core 22, and then inserting the shaft into the through hole 26. This is realized by reducing the diameter of the through-hole 26 by cooling the rotor core 22 in which 20 is inserted.

ロータ製造装置10は、ロータコア22の貫通穴26にシャフト20が挿入されたロータアッシー12を冷却する冷却治具14,16を備えている。冷却治具14,16は、ロータアッシー12を冷却することによりシャフト20とロータコア22とを互いに固定する役割を有している。   The rotor manufacturing apparatus 10 includes cooling jigs 14 and 16 for cooling the rotor assembly 12 in which the shaft 20 is inserted into the through hole 26 of the rotor core 22. The cooling jigs 14 and 16 have a role of fixing the shaft 20 and the rotor core 22 to each other by cooling the rotor assembly 12.

冷却治具14は、ロータアッシー12を内周側から冷却する内側冷却治具である。以下、冷却治具14を内側冷却治具14と称す。内側冷却治具14は、ロータアッシー12の製造時においてシャフト20の中空穴24内に挿入配置される丸棒状に形成された部材である。内側冷却治具14は、軸方向に直線状に延びる円筒状に形成された例えば銅製の配管30と、配管30の壁面に開いたエア吹き出し孔32と、を有している。   The cooling jig 14 is an inner cooling jig that cools the rotor assembly 12 from the inner peripheral side. Hereinafter, the cooling jig 14 is referred to as an inner cooling jig 14. The inner cooling jig 14 is a member formed in a round bar shape that is inserted into the hollow hole 24 of the shaft 20 when the rotor assembly 12 is manufactured. The inner cooling jig 14 has, for example, a copper pipe 30 formed in a cylindrical shape extending linearly in the axial direction, and an air blowing hole 32 opened in the wall surface of the pipe 30.

配管30は、シャフト20の中空穴24の内径よりも小さいその外径を有するように構成されている。エア吹き出し孔32は、配管30に複数設けられている。エア吹き出し孔32は、配管30の壁面に、ロータ軸回りにおいて所定角度(例えば90°)ごとに形成されていると共に、軸方向所定間隔で形成されている。   The pipe 30 is configured to have an outer diameter smaller than the inner diameter of the hollow hole 24 of the shaft 20. A plurality of air blowing holes 32 are provided in the pipe 30. The air blowing holes 32 are formed on the wall surface of the pipe 30 at a predetermined angle (for example, 90 °) around the rotor axis, and are formed at predetermined intervals in the axial direction.

内側冷却治具14には、ロータアッシー12を冷却するための圧縮エアが供給される。内側冷却治具14に供給される圧縮エアの温度は、大気温度(常温)よりも低い温度に設定されている。圧縮エアは、内側冷却治具14に対して直線状の配管30の一方側から他方側に向けて供給される。圧縮エアの一部は、配管30内を流通する過程でその配管30の内部からエア吹き出し孔32を介して配管30の外部へ吐出される。エア吹き出し孔32から吐出した圧縮エアは、エア圧開放されてシャフト20の中空穴24内の内面(具体的には、シャフト20の、少なくともロータコア22と径方向で対向する内面)に吹き付けられる。   The inner cooling jig 14 is supplied with compressed air for cooling the rotor assembly 12. The temperature of the compressed air supplied to the inner cooling jig 14 is set to a temperature lower than the atmospheric temperature (normal temperature). The compressed air is supplied from one side of the linear pipe 30 to the other side of the inner cooling jig 14. Part of the compressed air is discharged from the inside of the pipe 30 to the outside of the pipe 30 through the air blowing holes 32 in the course of flowing through the pipe 30. The compressed air discharged from the air blowing hole 32 is released from the air pressure and blown to the inner surface of the shaft 20 in the hollow hole 24 (specifically, the inner surface of the shaft 20 facing at least the rotor core 22 in the radial direction).

冷却治具16は、ロータアッシー12を外周側から冷却する外側冷却治具である。以下、冷却治具16を外側冷却治具16と称す。外側冷却治具16は、ロータアッシー12の製造時においてロータコア22の外周側に配置される螺旋状に形成された部材である。外側冷却治具16は、ロータ軸回りに螺旋状に延びる円筒状に形成された例えば銅製の配管34と、配管34の壁面に開いたエア吹き出し孔36と、を有している。   The cooling jig 16 is an outer cooling jig that cools the rotor assembly 12 from the outer peripheral side. Hereinafter, the cooling jig 16 is referred to as an outer cooling jig 16. The outer cooling jig 16 is a spiral member that is disposed on the outer peripheral side of the rotor core 22 when the rotor assembly 12 is manufactured. The outer cooling jig 16 has, for example, a copper pipe 34 formed in a cylindrical shape spirally around the rotor axis, and an air blowing hole 36 opened in the wall surface of the pipe 34.

配管34は、ロータコア22の外周に沿ってそのロータコア22を外周側から取り囲むように螺旋状に形成されている。エア吹き出し孔36は、配管34に複数設けられている。エア吹き出し孔36は、配管34の壁面に、ロータ軸回りにおいて所定角度(例えば、45°)ごとに形成されている。エア吹き出し孔36は、配管34の、ロータコア22に臨むロータ軸側の面に形成されており、螺旋中心に向くように配管34に設けられている。   The pipe 34 is formed in a spiral shape so as to surround the rotor core 22 from the outer peripheral side along the outer periphery of the rotor core 22. A plurality of air blowing holes 36 are provided in the pipe 34. The air blowing holes 36 are formed on the wall surface of the pipe 34 at predetermined angles (for example, 45 °) around the rotor axis. The air blowing hole 36 is formed on the surface of the pipe 34 on the rotor shaft side facing the rotor core 22 and is provided in the pipe 34 so as to face the spiral center.

外側冷却治具16には、ロータアッシー12を冷却するための圧縮エアが供給される。外側冷却治具16に供給される圧縮エアの温度は、大気温度(常温)よりも低い温度に設定されている。圧縮エアは、外側冷却治具16に対して螺旋状の配管34の一方側から他方側に向けて供給される。圧縮エアの一部は、配管34内を流通する過程でその配管34の内部からエア吹き出し孔36を介して配管34の外部へ吐出される。エア吹き出し孔36から吐出した圧縮エアは、エア圧開放されてロータコア22の外周面に吹き付けられる。外側冷却治具16は、ロータコア22の外周面略全周に亘ってエアを供給する。   The outer cooling jig 16 is supplied with compressed air for cooling the rotor assembly 12. The temperature of the compressed air supplied to the outer cooling jig 16 is set to a temperature lower than the atmospheric temperature (normal temperature). The compressed air is supplied to the outer cooling jig 16 from one side of the spiral pipe 34 toward the other side. Part of the compressed air is discharged from the inside of the pipe 34 to the outside of the pipe 34 through the air blowing holes 36 in the course of flowing through the pipe 34. The compressed air discharged from the air blowing hole 36 is released from the air pressure and blown to the outer peripheral surface of the rotor core 22. The outer cooling jig 16 supplies air over substantially the entire outer peripheral surface of the rotor core 22.

次に、図4及び図5を参照して、本実施例のロータ製造装置10によりロータアッシー12を製造する製造手順について説明する。   Next, with reference to FIG.4 and FIG.5, the manufacturing procedure which manufactures the rotor assembly 12 with the rotor manufacturing apparatus 10 of a present Example is demonstrated.

図4及び図5はそれぞれ、本実施例のロータ製造装置10が備える冷却治具14,16によるロータアッシー12の冷却手法を説明するための図を示す。尚、図4にはロータ軸に対して平行に切断した際の断面図を、また、図5にはロータ軸に対して垂直に切断した際の断面図を、それぞれ示す。   4 and 5 are views for explaining a cooling method of the rotor assembly 12 by the cooling jigs 14 and 16 included in the rotor manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, respectively. 4 shows a cross-sectional view when cut parallel to the rotor shaft, and FIG. 5 shows a cross-sectional view when cut perpendicular to the rotor shaft.

本実施例においては、ロータアッシー12の製造過程で、まず、そのロータアッシー12を構成するロータコア22が、大気温度(常温)よりも高い所定温度まで加熱される。ロータコア22が加熱されると、そのロータコア22の軸中心に形成されている貫通穴26の径が常温下での径に比べて大きくなる。   In this embodiment, in the manufacturing process of the rotor assembly 12, first, the rotor core 22 constituting the rotor assembly 12 is heated to a predetermined temperature higher than the atmospheric temperature (normal temperature). When the rotor core 22 is heated, the diameter of the through hole 26 formed at the axial center of the rotor core 22 becomes larger than the diameter at room temperature.

上記の如くロータコア22の加熱により貫通穴26の径が大きくされた後、その貫通穴26にシャフト20が挿入される。シャフト20の外径は、常温においてロータコア22の貫通穴26の径と略同じであるが、上記の如くロータコア22の加熱により貫通穴26の径が大きくされていれば、その貫通穴26へのシャフト20の挿入が容易となる。   As described above, after the diameter of the through hole 26 is increased by heating the rotor core 22, the shaft 20 is inserted into the through hole 26. The outer diameter of the shaft 20 is substantially the same as the diameter of the through hole 26 of the rotor core 22 at room temperature. However, if the diameter of the through hole 26 is increased by heating the rotor core 22 as described above, The shaft 20 can be easily inserted.

ロータコア22の貫通穴26にシャフト20が挿入されると、次に、そのロータコア22の貫通穴26にシャフト20が挿入されたロータアッシー12に対して、ロータ製造装置10の冷却治具14,16が配置される。具体的には、内側冷却治具14がシャフト20の中空穴24内に挿入配置されると共に、外側冷却治具16がロータコア22の外周側に配置される。   When the shaft 20 is inserted into the through hole 26 of the rotor core 22, the cooling jigs 14 and 16 of the rotor manufacturing apparatus 10 are next applied to the rotor assembly 12 with the shaft 20 inserted into the through hole 26 of the rotor core 22. Is placed. Specifically, the inner cooling jig 14 is inserted and arranged in the hollow hole 24 of the shaft 20, and the outer cooling jig 16 is arranged on the outer peripheral side of the rotor core 22.

また、ロータアッシー12は、ロータ軸が鉛直方向に向くようにロータ製造装置10に対してセットされると共に、内側冷却治具14は、エア入口がロータ軸方向の上方側に位置しかつエア出口がロータ軸方向の下方側に位置するように配置され、かつ、外側冷却治具16は、エア入口がロータ軸方向の上方側に位置しかつエア出口がロータ軸方向の下方側に位置するように配置される。   The rotor assembly 12 is set with respect to the rotor manufacturing apparatus 10 so that the rotor shaft is oriented in the vertical direction, and the inner cooling jig 14 has an air inlet located on the upper side in the rotor shaft direction and an air outlet. Is arranged on the lower side in the rotor axial direction, and the outer cooling jig 16 has an air inlet located on the upper side in the rotor axial direction and an air outlet located on the lower side in the rotor axial direction. Placed in.

上記の如く冷却治具14,16がロータコア22の貫通穴26にシャフト20が挿入されたロータアッシー12に対して配置されると、次に、冷却治具14,16それぞれのエア入口から圧縮エア(気体)が供給される。かかる圧縮エアの供給がなされると、その圧縮エアが冷却治具14,16の配管30,34内を流通する。   When the cooling jigs 14 and 16 are arranged with respect to the rotor assembly 12 in which the shaft 20 is inserted into the through holes 26 of the rotor core 22 as described above, the compressed air is then supplied from the air inlets of the cooling jigs 14 and 16. (Gas) is supplied. When such compressed air is supplied, the compressed air flows through the pipes 30 and 34 of the cooling jigs 14 and 16.

圧縮エアが内側冷却治具14の配管30内を流通する過程で、その圧縮エアの一部が図4及び図5に矢印で示す如く、エア吹き出し孔32から配管30の外部に吐出される。圧縮エアがエア吹き出し孔32から配管30の外部に吐出されると、その圧縮エアがエア圧開放されてシャフト20の中空穴24内の内面に吹き付けられる。圧縮エアの温度は、大気温度(常温)よりも低い。このため、かかる吹き付けが行われると、ロータアッシー12がシャフト20の中空穴24内の内面側から冷却される。   In the process in which the compressed air flows through the pipe 30 of the inner cooling jig 14, a part of the compressed air is discharged from the air blowing hole 32 to the outside of the pipe 30 as shown by arrows in FIGS. When the compressed air is discharged from the air blowing hole 32 to the outside of the pipe 30, the compressed air is released from the air pressure and blown to the inner surface of the hollow hole 24 of the shaft 20. The temperature of the compressed air is lower than the atmospheric temperature (normal temperature). For this reason, when such blowing is performed, the rotor assembly 12 is cooled from the inner surface side in the hollow hole 24 of the shaft 20.

また、圧縮エアが外側冷却治具16の配管34内を流通する過程で、その圧縮エアの一部が図4及び図5に矢印で示す如く、エア吹き出し孔36から配管34の外部に吐出される。圧縮エアがエア吹き出し孔36から配管34の外部に吐出されると、その圧縮エアがエア圧開放されてロータコア22の外周面に吹き付けられる。圧縮エアの温度は、大気温度(常温)よりも低い。このため、かかる吹き付けが行われると、ロータアッシー12がロータコア22の外面側から冷却される。   Further, in the process in which the compressed air circulates in the pipe 34 of the outer cooling jig 16, a part of the compressed air is discharged to the outside of the pipe 34 from the air blowing hole 36 as shown by arrows in FIGS. The When the compressed air is discharged from the air blowing hole 36 to the outside of the pipe 34, the compressed air is released from the air pressure and blown to the outer peripheral surface of the rotor core 22. The temperature of the compressed air is lower than the atmospheric temperature (normal temperature). For this reason, when such blowing is performed, the rotor assembly 12 is cooled from the outer surface side of the rotor core 22.

このように、ロータアッシー12がシャフト20の内面側及びロータコア22の外面側から冷却されると、その冷却の実施前後で、ロータコア22の軸中心に形成されている貫通穴26の径が小さくなる。貫通穴26の径が小さくなると、その貫通穴26に挿入されているシャフト20がロータコア22に固定される。従って、本実施例のロータ製造装置10によれば、加熱後に貫通穴26にシャフト20が挿入されたロータコア22を、冷却治具14,16を用いて冷却することにより、シャフト20とロータコア22とを互いに固定したロータアッシー12を製造することができる。   As described above, when the rotor assembly 12 is cooled from the inner surface side of the shaft 20 and the outer surface side of the rotor core 22, the diameter of the through hole 26 formed at the axial center of the rotor core 22 becomes small before and after the cooling is performed. . When the diameter of the through hole 26 is reduced, the shaft 20 inserted into the through hole 26 is fixed to the rotor core 22. Therefore, according to the rotor manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, the rotor 20 having the shaft 20 inserted into the through hole 26 after cooling is cooled by using the cooling jigs 14 and 16, so that the shaft 20 and the rotor core 22 are Can be manufactured.

ロータアッシー12の内径側(すなわち、シャフト20の中空穴24内やロータコア22の内面側)は、ロータアッシー12の外径側(すなわち、ロータコア22の外面側)に比べて熱が蓄積し易い部位である。このため、ロータアッシー12の冷却が外側冷却治具16を用いて外径側からだけで行われると、ロータアッシー12が冷却され難くなり、その冷却時間が長時間となるおそれがある。   The portion on the inner diameter side of the rotor assembly 12 (that is, the inside of the hollow hole 24 of the shaft 20 or the inner surface side of the rotor core 22) is more likely to accumulate heat than the outer diameter side of the rotor assembly 12 (ie, the outer surface side of the rotor core 22). It is. For this reason, if the rotor assembly 12 is cooled only from the outer diameter side using the outer cooling jig 16, the rotor assembly 12 becomes difficult to be cooled, and the cooling time may be long.

これに対して、本実施例のロータ製造装置10においては、シャフト20とロータコア22とを互いに固定するためのロータアッシー12の冷却が、ロータコア22の外周側に配置された外側冷却治具16を用いてロータコア22の外面側から行われると共に、同時に、シャフト20の中空穴24内に挿入配置された内側冷却治具14を用いてシャフト20の内面側から行われる。   On the other hand, in the rotor manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, the cooling of the rotor assembly 12 for fixing the shaft 20 and the rotor core 22 to each other is performed by using the outer cooling jig 16 disposed on the outer peripheral side of the rotor core 22. It is performed from the outer surface side of the rotor core 22 and at the same time from the inner surface side of the shaft 20 using the inner cooling jig 14 inserted and disposed in the hollow hole 24 of the shaft 20.

この点、本実施例のロータ製造装置10によれば、ロータアッシー12の冷却をロータコア22の外面側からだけでなくシャフト20の中空穴24内からも行うことができるので、ロータアッシー12の効果的な冷却を実現することができる。従って、本実施例のロータ製造装置10によれば、ロータアッシー12の冷却をロータコア22の外面側からだけで行うものに比べて、シャフト20とロータコア22とを互いに固定するために必要なロータアッシー12を冷却する冷却時間を短縮させることができる。   In this regard, according to the rotor manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, the rotor assembly 12 can be cooled not only from the outer surface side of the rotor core 22 but also from the inside of the hollow hole 24 of the shaft 20. Cooling can be realized. Therefore, according to the rotor manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, the rotor assembly 12 that is necessary for fixing the shaft 20 and the rotor core 22 to each other is compared with the case where the rotor assembly 12 is cooled only from the outer surface side of the rotor core 22. The cooling time for cooling 12 can be shortened.

ところで、圧縮エアが内側冷却治具14の配管30内又は外側冷却治具16の配管34内を流通する過程でエア吹き出し孔32,36から吐出される圧縮エアの圧力は、配管30,34の最上流側のエア吹き出し孔32,36から最下流側のエア吹き出し孔32,36にかけて順に低下する。エア吹き出し孔32,36から吐出される圧縮エアの圧力が低いと、圧縮エアがシャフト20の中空穴24内の内面に吹き付けられる力が小さいので、ロータアッシー12の軸方向下部側ほど冷却性能が低下してしまう。   By the way, the pressure of the compressed air discharged from the air blowing holes 32 and 36 in the process in which the compressed air flows through the pipe 30 of the inner cooling jig 14 or the pipe 34 of the outer cooling jig 16 is It decreases in order from the air blowing holes 32 and 36 on the most upstream side to the air blowing holes 32 and 36 on the most downstream side. When the pressure of the compressed air discharged from the air blowing holes 32 and 36 is low, the force with which the compressed air is blown to the inner surface of the hollow hole 24 of the shaft 20 is small. It will decline.

これに対して、本実施例のロータ製造装置10においては、上記の如く、ロータアッシー12が、ロータ軸が鉛直方向に向くようにロータ製造装置10に対してセットされると共に、内側冷却治具14が、エア入口がロータ軸方向の上部側に位置しかつエア出口がロータ軸方向の下部側に位置するように配置され、かつ、外側冷却治具16が、エア入口がロータ軸方向の上部側に位置しかつエア出口がロータ軸方向の下部側に位置するように配置される。   On the other hand, in the rotor manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, as described above, the rotor assembly 12 is set with respect to the rotor manufacturing apparatus 10 so that the rotor shaft faces the vertical direction, and the inner cooling jig is used. 14 is arranged such that the air inlet is located on the upper side in the rotor axial direction and the air outlet is located on the lower side in the rotor axial direction, and the outer cooling jig 16 is arranged so that the air inlet is the upper side in the rotor axial direction. The air outlet is located on the lower side in the rotor axial direction.

かかる構造において、冷却治具14,16のエア吹き出し孔32,36から吐出された圧縮エアは、ロータアッシー12のシャフト20内面及びロータコア22の外面に当たった後、重力作用によりその面に沿ってロータ軸方向下方側へ流れる。この場合は、ロータアッシー12の、エア吹き出し孔32,36から吐出される圧縮エアの圧力が低い配管下流側に対向する軸方向下部側に、そのエア吹き出し孔32,36から直接にエアが供給されると共に、更に、重力作用によって軸方向上部側から側面に沿って流れるエアが供給される。このため、本実施例のロータ製造装置10によれば、冷却治具14,16のエア吹き出し孔32,36から吐出される圧縮エアの圧力が配管下流側のエア吹き出し孔32,36ほど低くても、ロータアッシー12の軸方向下部側に対する冷却性能が低下するのを抑制することができる。   In such a structure, the compressed air discharged from the air blowing holes 32 and 36 of the cooling jigs 14 and 16 strikes the inner surface of the shaft 20 of the rotor assembly 12 and the outer surface of the rotor core 22, and then follows the surfaces by gravity. Flows downward in the rotor axial direction. In this case, air is directly supplied from the air blowing holes 32 and 36 to the lower side in the axial direction of the rotor assembly 12 facing the downstream side of the pipe where the pressure of the compressed air discharged from the air blowing holes 32 and 36 is low. Furthermore, air flowing along the side surface from the upper side in the axial direction is further supplied by the gravitational action. Therefore, according to the rotor manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, the pressure of the compressed air discharged from the air blowing holes 32 and 36 of the cooling jigs 14 and 16 is as low as the air blowing holes 32 and 36 on the downstream side of the pipe. Moreover, it can suppress that the cooling performance with respect to the axial direction lower part side of the rotor assembly 12 falls.

また、本実施例のロータ製造装置10において、冷却治具14,16において使用されるロータアッシー(少なくともロータコア22)を冷却する冷却媒体は、圧縮エアであるので、ロータアッシー12を冷却・製造するうえで、ミストを含む液体は使用されない。このため、本実施例によれば、ロータアッシー12を冷却・製造するうえでの防錆性を確保することができる。   Further, in the rotor manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, the cooling medium for cooling the rotor assembly (at least the rotor core 22) used in the cooling jigs 14 and 16 is compressed air, so the rotor assembly 12 is cooled and manufactured. In addition, liquids containing mist are not used. For this reason, according to the present Example, the rust prevention property in cooling and manufacturing the rotor assembly 12 can be ensured.

更に、本実施例のロータ製造装置10において、シャフト20の中空穴24側から冷却する内側冷却治具14は、ロータ軸方向に直線状に延びており、ロータ軸方向の一方側のエア入口から他方側のエア出口に向けて圧縮エアを供給する配管30からなるものである。また、ロータアッシー12を外周側から冷却する外側冷却治具16は、ロータコア22の外周側に配置されるロータ軸回りに螺旋状に延びており、ロータ軸方向の一方側のエア入口から他方側のエア出口に向けて圧縮エアを供給する配管34からなるものである。   Furthermore, in the rotor manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, the inner cooling jig 14 that cools from the hollow hole 24 side of the shaft 20 extends linearly in the rotor axial direction, and from an air inlet on one side in the rotor axial direction. It consists of piping 30 which supplies compressed air toward the air outlet of the other side. The outer cooling jig 16 that cools the rotor assembly 12 from the outer peripheral side extends spirally around the rotor shaft disposed on the outer peripheral side of the rotor core 22 and extends from the air inlet on one side in the rotor axial direction to the other side. It consists of piping 34 which supplies compressed air toward the air outlet.

このため、本実施例によれば、ロータアッシー12に向けて圧縮エアを供給する設備の簡素化を図ることができ、ロータアッシー12を冷却する装置の肥大化・複雑化を防止することができる。   For this reason, according to the present embodiment, it is possible to simplify the facility for supplying the compressed air toward the rotor assembly 12 and to prevent the device for cooling the rotor assembly 12 from becoming enlarged and complicated. .

尚、上記の実施例においては、エア吹き出し孔32,36が特許請求の範囲に記載した「孔」に、大気温度よりも温度の低い圧縮エアが特許請求の範囲に記載した「冷却媒体」及び「気体」に、それぞれ相当している。   In the above embodiment, the air blowing holes 32 and 36 are the “holes” recited in the claims, and the compressed air having a temperature lower than the atmospheric temperature is the “cooling medium” and the claims. Each corresponds to “gas”.

ところで、上記の実施例においては、ロータアッシー12を外周側から冷却する外側冷却治具16が、ロータコア22の外周側に配置されるロータ軸回りに螺旋状に延びる一本の部材である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、外側冷却治具16として、ロータ軸方向に直線状に延びる部材を複数用意して、その各部材をロータ軸回りにおいて所定角度ごとに配置するものとしてもよい。   By the way, in the above embodiment, the outer cooling jig 16 that cools the rotor assembly 12 from the outer peripheral side is a single member that spirally extends around the rotor axis that is disposed on the outer peripheral side of the rotor core 22. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of members extending linearly in the rotor axial direction are prepared as the outer cooling jig 16, and the members are arranged at predetermined angles around the rotor shaft. It may be a thing.

また、上記の実施例においては、外側冷却治具16に、ロータコア22の外面に圧縮エアを吹き出すエア吹き出し孔36が形成されるが、このエア吹き出し孔36は、圧縮エアがロータ軸に対して直交する方向(すなわち、水平方向)に吐出されるように螺旋状の配管34に設けられていてもよいし、また、圧縮エアがロータ軸に対してエア入口側からエア出口側へ向けて斜め方向(すなわち、水平に対して斜め下方)に吐出されるように螺旋状の配管34に設けられていてもよい。   Further, in the above embodiment, the outer cooling jig 16 is formed with the air blowing hole 36 for blowing the compressed air to the outer surface of the rotor core 22. It may be provided in the spiral pipe 34 so as to be discharged in an orthogonal direction (that is, in the horizontal direction), and the compressed air is inclined from the air inlet side to the air outlet side with respect to the rotor shaft. You may provide in the spiral piping 34 so that it may discharge in a direction (namely, diagonally downward with respect to horizontal).

図6に示す如く、エア吹き出し孔36からの圧縮エアがロータ軸に対してエア入口側からエア出口側へ向けて斜め方向に吐出される構造においては、エア吹き出し孔36からロータコア22の外周面に吹き付けられた圧縮エアの、そのロータコア22の外周面に沿ったロータ軸方向(具体的には、エア入口側からエア出口側への軸方向)への流れ(図6において破線矢印で示す。)が形成され易くなる。このため、かかる変形例によれば、外側冷却治具16のエア吹き出し孔36から吐出される圧縮エアの圧力が配管下流側のエア吹き出し孔36ほど低くても、ロータアッシー12の軸方向下部側に対する冷却性能が低下するのを抑制することが可能となる。   As shown in FIG. 6, in a structure in which compressed air from the air blowing hole 36 is discharged in an oblique direction from the air inlet side to the air outlet side with respect to the rotor shaft, the outer peripheral surface of the rotor core 22 from the air blowing hole 36. The flow of compressed air blown to the rotor in the axial direction of the rotor (specifically, the axial direction from the air inlet side to the air outlet side) along the outer peripheral surface of the rotor core 22 (shown by broken line arrows in FIG. 6). ) Is easily formed. Therefore, according to such a modification, even if the pressure of the compressed air discharged from the air blowing hole 36 of the outer cooling jig 16 is as low as the air blowing hole 36 on the downstream side of the pipe, the lower side in the axial direction of the rotor assembly 12 It becomes possible to suppress that the cooling performance with respect to this falls.

また、上記の実施例においては、外側冷却治具16の配管34にエア吹き出し孔36をロータ軸周りにおいて所定角度(例えば45°)ごとに形成すると共に、内側冷却治具14の配管30にエア吹き出し孔32をロータ軸回りにおいて所定角度(例えば90°)ごとに形成することとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、外側冷却治具16のエア吹き出し孔36と内側冷却治具14のエア吹き出し孔32とを、ロータ軸回りにおいて同じ角度ごとに形成することとしてもよいし、また、異なる角度ごとに形成することとしてもよい。また、内側冷却治具14のエア吹き出し孔32をロータ軸方向に所定間隔で形成することとすればよく、シャフト20の中空穴24内の内面をロータ軸回りに均一に冷却することができれば、内側冷却治具14のエア吹き出し孔32をロータ軸回り方向に唯一つだけ形成することとしてもよい。   In the above embodiment, the air blowing holes 36 are formed in the pipe 34 of the outer cooling jig 16 at predetermined angles (for example, 45 °) around the rotor axis, and the air is supplied to the pipe 30 of the inner cooling jig 14. The blowing holes 32 are formed at predetermined angles (for example, 90 °) around the rotor axis. However, the present invention is not limited to this, and the air blowing holes 36 of the outer cooling jig 16 and the air blowing holes 32 of the inner cooling jig 14 are formed at the same angle around the rotor axis. Alternatively, it may be formed at different angles. Further, the air blowing holes 32 of the inner cooling jig 14 may be formed at predetermined intervals in the rotor axial direction, and if the inner surface in the hollow hole 24 of the shaft 20 can be uniformly cooled around the rotor axis, Only one air blowing hole 32 of the inner cooling jig 14 may be formed in the direction around the rotor axis.

更に、上記の実施例においては、ロータアッシー12を、ロータ軸が鉛直方向に向くようにロータ製造装置10に対してセットすると共に、冷却治具14,16を、エア入口がロータ軸方向の上方側に位置しかつエア出口がロータ軸方向の下方側に位置するように配置することとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ロータアッシー12を、ロータ軸方向が水平方向に向くようにロータ製造装置10に対してセットすることとしてもよい。また、冷却治具14,16を、エア入口がロータ軸方向の下方側に位置しかつエア出口がロータ軸方向の上方側に位置するように配置することとしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the rotor assembly 12 is set with respect to the rotor manufacturing apparatus 10 so that the rotor shaft is oriented in the vertical direction, and the cooling jigs 14 and 16 are disposed above the air inlet in the rotor shaft direction. The air outlet is located on the lower side in the rotor axial direction. However, the present invention is not limited to this, and the rotor assembly 12 may be set with respect to the rotor manufacturing apparatus 10 such that the rotor axial direction is in the horizontal direction. The cooling jigs 14 and 16 may be arranged so that the air inlet is located on the lower side in the rotor axial direction and the air outlet is located on the upper side in the rotor axial direction.

10 ロータ製造装置
12 ロータアッシー
14 内側冷却治具
16 外側冷却治具
20 シャフト
22 ロータコア
24 中空穴
30,34 配管
32,36 エア吹き出し孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotor manufacturing apparatus 12 Rotor assembly 14 Inner cooling jig 16 Outer cooling jig 20 Shaft 22 Rotor core 24 Hollow hole 30, 34 Piping 32, 36 Air blowing hole

Claims (7)

積層鋼板からなるロータコアに形成された貫通穴に中空のシャフトが挿入されたロータアッシーを冷却することにより、前記シャフトと前記ロータコアとを互いに固定するロータ製造装置であって、
前記シャフトの中空穴内に挿入配置され、該シャフトの、前記ロータコアと径方向で対向する内面に向けて冷却媒体としての気体を供給する内側冷却治具と、
前記ロータコアの外側に配置され、該ロータコアの外面に向けて冷却媒体としての気体を供給する外側冷却治具と、
を備えることを特徴とするロータ製造装置。
A rotor manufacturing apparatus for fixing the shaft and the rotor core to each other by cooling a rotor assembly in which a hollow shaft is inserted into a through hole formed in a rotor core made of laminated steel plates,
An inner cooling jig that is inserted into a hollow hole of the shaft and supplies a gas as a cooling medium toward an inner surface of the shaft facing the rotor core in a radial direction;
An outer cooling jig that is disposed outside the rotor core and supplies a gas as a cooling medium toward the outer surface of the rotor core;
A rotor manufacturing apparatus comprising:
前記外側冷却治具は、前記ロータコアの外面略全周に亘って前記気体を供給することを特徴とする請求項1記載のロータ製造装置。   The rotor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the outer cooling jig supplies the gas over substantially the entire outer surface of the rotor core. 前記外側冷却治具は、ロータ軸方向の一方側から他方側に向けて延びる筒状の配管と、該配管に開いた前記気体が吐出する孔と、を有することを特徴とする請求項2記載のロータ製造装置。   The said outer side cooling jig has a cylindrical piping extended toward the other side from the one side of a rotor axial direction, and the hole which the said gas opened to this piping discharges. Rotor manufacturing equipment. 前記気体は、前記配管内をロータ軸方向の一方側の入口から他方側の出口に向けて流通することを特徴とする請求項3記載のロータ製造装置。   4. The rotor manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the gas flows in the pipe from an inlet on one side to an outlet on the other side in the rotor axial direction. 前記配管は、前記ロータコアを外周側から囲むように螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項4記載のロータ製造装置。   The rotor manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the pipe is formed in a spiral shape so as to surround the rotor core from an outer peripheral side. 前記孔は、前記配管にロータ軸方向の他方側に向くように形成されていることを特徴とする請求項5記載のロータ製造装置。   The rotor manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the hole is formed in the pipe so as to face the other side in the rotor axial direction. 前記内側冷却治具は、ロータ軸方向に直線状に延びる筒状の配管と、該配管に開いた前記気体が吐出する孔と、を有することを特徴とする請求項1記載のロータ製造装置。   2. The rotor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the inner cooling jig includes a cylindrical pipe extending linearly in a rotor axial direction and a hole through which the gas opened in the pipe is discharged.
JP2013120464A 2013-06-07 2013-06-07 Rotor manufacturing apparatus Pending JP2014239598A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013120464A JP2014239598A (en) 2013-06-07 2013-06-07 Rotor manufacturing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013120464A JP2014239598A (en) 2013-06-07 2013-06-07 Rotor manufacturing apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014239598A true JP2014239598A (en) 2014-12-18

Family

ID=52136276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013120464A Pending JP2014239598A (en) 2013-06-07 2013-06-07 Rotor manufacturing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014239598A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109980864A (en) * 2017-12-12 2019-07-05 丰田自动车株式会社 Method for manufacturing rotor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109980864A (en) * 2017-12-12 2019-07-05 丰田自动车株式会社 Method for manufacturing rotor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8803399B2 (en) Rotor with reinforced squirrel-cage conductive body and manufacturing method thereof
CN203813637U (en) DC brushless motor
JP5690079B2 (en) Generator coil cooling baffle
US9523373B2 (en) Fan
CN104682612B (en) Shell and electrical equipment for the electrical equipment with rotary shaft
JP2011074918A5 (en)
US8760014B2 (en) Enhanced spray cooling technique for wedge cooling
CN103362558B (en) For purging the apparatus and method of gas turbine rotor
US20130015729A1 (en) Enhanced spray cooling technique for wedge cooling
EP2662959A2 (en) Rotating electric machine
WO2012080566A1 (en) An electrical machine
JP2015115994A (en) Stator of dynamo-electric machine
US10720814B2 (en) Electrical machine and method for cooling the electrical machine
JP2014239598A (en) Rotor manufacturing apparatus
JP2014045606A (en) Rotary electric machine
JP6575184B2 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
JP6089502B2 (en) Rotating machine
JP6453091B2 (en) Rotating electric machine
US7763996B2 (en) Method and apparatus for cooling generators
US20180062483A1 (en) Heat exchanger for electric machines with double end to center cooling
JP5978800B2 (en) Rotating electric machine and cooling method of rotating electric machine stator
Pagnacco et al. Rotating heat transfer measurements on realistic multi-pass geometry
JP2016063151A (en) Verification test device and verification test method
US20170047806A1 (en) Rotor assembly
JP2014036460A (en) Rotary electric machine and rotary rectifier