JP2018023186A - Rotary electric machine rotor - Google Patents

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孝頼 榊原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the rotation of an end plate to a rotor core without applying an excessively large force in an axial direction from outside the end plate in a rotary electric machine rotor.SOLUTION: A rotary electric machine rotor 10 comprises: a rotor shaft 12; a rotor core 14 fixed to an outer periphery of the rotor shaft 12; a permanent magnet 24 set in a magnet mount hole 26 provided so as to extend through the rotor core 14 in an axial direction; and an end plate 34. The end plate 34 includes a non-magnetic material part made of a non-magnetic material and a magnetic material part made of a magnetic material. The magnetic material part is provided at a position, where it is opposed to the permanent magnet 24 in the axial direction, inside the non-magnetic material, and fixed to the non-magnetic material part.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、ロータコア内に永久磁石が装着される構造の回転電機ロータに関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine rotor having a structure in which a permanent magnet is mounted in a rotor core.

モータまたはジェネレータ(回転電機)のロータの構成として、永久磁石が設けられたロータコアと、ロータコアの端部からの永久磁石の飛び出しを防止するエンドプレートと、ロータコアとエンドプレートとを貫通しているロータシャフトと、を備えた構成が知られている。   As a configuration of a rotor of a motor or a generator (rotary electric machine), a rotor core provided with a permanent magnet, an end plate that prevents the permanent magnet from jumping out from an end of the rotor core, and a rotor that penetrates the rotor core and the end plate A configuration including a shaft is known.

特許文献1において、エンドプレートは、ロータシャフトとの軸嵌め合いによって、ロータシャフトに固定されている。一方、ロータコアは、ロータシャフトとの軸嵌め合いによって固定されると共に、ロータシャフトに設けられたキー溝とロータコアに設けられたキー突起とを係合させることで回転方向のすべりを防止している。   In Patent Document 1, the end plate is fixed to the rotor shaft by shaft fitting with the rotor shaft. On the other hand, the rotor core is fixed by shaft fitting with the rotor shaft, and prevents a slip in the rotational direction by engaging a key groove provided on the rotor shaft and a key protrusion provided on the rotor core. .

特開2005−184968号公報JP 2005-184968 A

エンドプレートの軸方向の長さは、ロータコアの軸方向の長さより短いため、ロータコアとロータシャフトとの接触面積に比して、エンドプレートとロータシャフトとの接触面積は小さくなる。それゆえ、軸嵌め合いによる、ロータシャフト対するエンドプレートの固定力は、ロータシャフトに対するロータコアの固定力よりも小さくなる。その結果、ロータが回転する際に、ロータシャフトとロータコアは一体となって回転しているのにもかかわらず、エンドプレートとロータシャフトとが一体となって回転しないことがある。   Since the axial length of the end plate is shorter than the axial length of the rotor core, the contact area between the end plate and the rotor shaft is smaller than the contact area between the rotor core and the rotor shaft. Therefore, the fixing force of the end plate to the rotor shaft due to the shaft fitting is smaller than the fixing force of the rotor core to the rotor shaft. As a result, when the rotor rotates, the end plate and the rotor shaft may not rotate integrally although the rotor shaft and the rotor core rotate together.

すなわち、ロータが回転する際にエンドプレートがロータコアに対して周方向に回転してしまうおそれがある。   That is, when the rotor rotates, the end plate may rotate in the circumferential direction with respect to the rotor core.

そこで、上記特許文献1に開示されるように、ロータシャフトにかしめ部材を設けて、エンドプレートをロータコアに押し付けるように固定する、つまり、エンドプレートの外側から軸方向の力を加えて、エンドプレートをロータコアに固定することがある。エンドプレートをロータコアに押し付けることで、両者の間の摩擦が増加し、ロータコアに対するエンドプレートの回転が抑制される。   Therefore, as disclosed in Patent Document 1, a caulking member is provided on the rotor shaft, and the end plate is fixed to be pressed against the rotor core, that is, an axial force is applied from the outside of the end plate to May be fixed to the rotor core. By pressing the end plate against the rotor core, friction between the two increases, and rotation of the end plate relative to the rotor core is suppressed.

しかし、エンドプレートの外側から軸方向へ過度に大きな力を加えてしまうと、エンドプレートに過大な機械的負荷がかかるおそれがある。また、エンドプレートについても、ロータシャフトに対し、キーおよびキー溝を利用して固定することも考えられるが、エンドプレートは薄く強度が十分でなく、キー係合部に大きな力が掛かるおそれがある。   However, if an excessively large force is applied in the axial direction from the outside of the end plate, an excessive mechanical load may be applied to the end plate. Also, the end plate may be fixed to the rotor shaft by using a key and a key groove. However, the end plate is thin and insufficient in strength, and a large force may be applied to the key engaging portion. .

そこで本発明は、回転電機ロータにおいて、エンドプレートに過度に大きな力を加えることなく、ロータコアに対するエンドプレートの回転を抑制することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to suppress rotation of an end plate relative to a rotor core without applying an excessively large force to the end plate in a rotating electrical machine rotor.

本発明の回転電機ロータは、ロータシャフトと、前記ロータシャフトの外周に固定されるロータコアと、前記ロータコアを軸方向に貫通するように設けられた磁石装着孔に設置される磁石と、前記ロータコアの軸方向両端部のうち少なくとも一方に固定される1以上のエンドプレートと、を備えた回転電機ロータにおいて、前記エンドプレートは、非磁性材料からなる非磁性体部と磁性材料からなる磁性体部とを含み、前記磁性体部は、前記磁石に軸方向で対向する位置、かつ前記非磁性体の内部に設けられ、前記非磁性体部に固定されていることを特徴とする。   The rotating electrical machine rotor of the present invention includes a rotor shaft, a rotor core fixed to the outer periphery of the rotor shaft, a magnet installed in a magnet mounting hole provided so as to penetrate the rotor core in the axial direction, In a rotating electrical machine rotor comprising one or more end plates fixed to at least one of axial end portions, the end plate includes a nonmagnetic body portion made of a nonmagnetic material and a magnetic body portion made of a magnetic material. The magnetic body portion is provided at a position facing the magnet in the axial direction and inside the nonmagnetic body, and is fixed to the nonmagnetic body portion.

かかる構成とすることで、ロータコアに設けられた磁石と、磁石に軸方向で対向する位置に設けられる磁性体部との間に働く磁力を用いて、エンドプレートのロータコアに対する回転を規制することができる。その結果、磁性体部を含まないエンドプレートを用いた回転電機ロータに比して、ロータコアに対するエンドプレートの回転を抑制することができる。   With this configuration, the rotation of the end plate with respect to the rotor core can be restricted using a magnetic force acting between the magnet provided in the rotor core and the magnetic body portion provided at a position facing the magnet in the axial direction. it can. As a result, the rotation of the end plate relative to the rotor core can be suppressed as compared to a rotating electrical machine rotor that uses an end plate that does not include a magnetic body portion.

好適な態様では、前記磁性体部は、前記ロータコアの軸方向端面に接していることを特徴とする。   In a preferred aspect, the magnetic body portion is in contact with an axial end surface of the rotor core.

かかる構成とすることで、磁性体部と磁石との間に働く磁力を、磁性体部がロータコアの端面に接していないときに比して、大きくすることができる。その結果、磁性体部がロータコアの端面に接していないときに比して、ロータコアに対するエンドプレートの回転をより規制することができる。   By setting it as this structure, the magnetic force which acts between a magnetic body part and a magnet can be enlarged compared with when the magnetic body part is not in contact with the end surface of a rotor core. As a result, the rotation of the end plate relative to the rotor core can be more restricted than when the magnetic body portion is not in contact with the end face of the rotor core.

好適な態様では、前記磁性体部は、その全体が、前記ロータコアの軸方向端面と前記非磁性体部とで、あるいは前記非磁性体部で囲われていることを特徴とする。   In a preferred aspect, the magnetic part is entirely surrounded by the axial end surface of the rotor core and the non-magnetic part or by the non-magnetic part.

かかる構成とすることで、磁性体部が外部に露出しないため、磁性体部からロータ周囲への漏れ磁束を低減することができる。   With this configuration, since the magnetic body portion is not exposed to the outside, leakage magnetic flux from the magnetic body portion to the periphery of the rotor can be reduced.

好適な態様では、前記磁性体部は、前記ロータシャフトと同心に配される円環形状であることを特徴とする。   In a preferred aspect, the magnetic body portion has an annular shape arranged concentrically with the rotor shaft.

かかる構成とすることで、エンドプレートに磁性体部を設ける際の、磁性体部の数を最小限にしつつ、エンドプレートの重量バランスが崩れることを抑制できる。   By adopting such a configuration, it is possible to suppress the weight balance of the end plate from being lost while minimizing the number of magnetic body portions when the magnetic body portions are provided on the end plate.

好適な態様では、前記磁性体部は、複数あり、前記ロータシャフトと同心に、分散して配されること特徴とする。   In a preferred aspect, there are a plurality of the magnetic body portions, and the magnetic body portions are concentrically distributed with the rotor shaft.

かかる構成とすることで、磁性体部が円環形状である場合に比して、磁性体部が非磁性体部内で周方向に移動することを抑制できる。   By setting it as this structure, compared with the case where a magnetic body part is an annular shape, it can suppress that a magnetic body part moves to the circumferential direction within a nonmagnetic body part.

好適な態様では、前記ロータシャフトと前記エンドプレートのうちの一方に形成されるとともに径方向に凹状となる凹部と、他方に形成されるとともに径方向に凸状となる凸部とが径方向に係合することで形成される第1係合部と、前記磁性体部と前記非磁性体部のうちの一方に形成されるとともに径方向に凹状となる凹部と、他方に形成されるとともに径方向に凸状となる凸部とが径方向に係合することで形成される第2係合部と、を備え、前記第1係合部における周方向の嵌め合いより、前記第2係合部における周方向の嵌め合いの方がきついことを特徴とする。   In a preferred aspect, a concave portion that is formed on one of the rotor shaft and the end plate and is concave in the radial direction, and a convex portion that is formed on the other and is convex in the radial direction are provided in the radial direction. A first engaging portion formed by engagement; a concave portion formed in one of the magnetic body portion and the non-magnetic body portion and having a concave shape in the radial direction; A second engaging portion formed by engaging a convex portion that is convex in the direction in the radial direction, and the second engagement by a circumferential fit in the first engaging portion. The feature is that the fitting in the circumferential direction at the part is tighter.

かかる構成とすることで、ロータシャフトとロータコアと磁性体部とが一体となって回転する一方で、非磁性体部がロータコアおよびロータシャフトに対して周方向に回転することで、第1係合部及び第2係合部における凹部の中で凸部が回転した場合において、第1係合部において凹部壁面に凸部が接触するよりも前に、第2係合部において凹部壁面に凸部が接触する。結果として、第1係合部での凹部と凸部との衝突が防止されるため、第1係合部での凹部および凸部の摩耗を抑制できる。   With this configuration, the rotor shaft, the rotor core, and the magnetic body portion rotate as a unit, while the non-magnetic body portion rotates in the circumferential direction with respect to the rotor core and the rotor shaft. When the convex portion rotates in the concave portion in the first engaging portion and the second engaging portion, the convex portion on the concave wall surface in the second engaging portion before the convex portion contacts the concave wall surface in the first engaging portion. Touch. As a result, since the collision between the concave portion and the convex portion at the first engaging portion is prevented, wear of the concave portion and the convex portion at the first engaging portion can be suppressed.

好適な態様では、前記ロータシャフトと前記エンドプレートのうちの一方に形成されるとともに径方向に凹状となる凹部と、他方に形成される軸方向からみて径方向に凸状となる凸部とが径方向に係合することで形成される第3係合部と、前記非磁性体部に設けられた凹部内に前記磁性体部を係合することで形成される第4係合部と、を備え、前記第3係合部における周方向の嵌め合いより、前記第4係合部における周方向の嵌め合いのほうがきついことを特徴とする。   In a preferred aspect, a concave portion formed in one of the rotor shaft and the end plate and having a concave shape in the radial direction, and a convex portion having a convex shape in the radial direction when viewed from the axial direction formed in the other are provided. A third engagement portion formed by engaging in the radial direction; a fourth engagement portion formed by engaging the magnetic body portion in a recess provided in the non-magnetic body portion; The circumferential engagement of the fourth engagement portion is tighter than the circumferential engagement of the third engagement portion.

かかる構成とすることで、ロータシャフトとロータコアと磁性体部とが一体となって回転する一方で、非磁性体部がロータコアおよびロータシャフトに対して周方向に回転することで、第3係合部及び第4係合部における凹部の中で凸部が回転した場合において、第3係合部において凹部壁面に凸部が接触するよりも前に、第4係合部において凹部壁面に磁性体部が接触する。結果として、第3係合部での凹部と凸部との衝突が防止されるため、第3係合部での凹部および凸部の摩耗を抑制できる。   With this configuration, the rotor shaft, the rotor core, and the magnetic body portion rotate as a unit, while the non-magnetic body portion rotates in the circumferential direction with respect to the rotor core and the rotor shaft. When the convex portion rotates in the concave portion in the first engaging portion and the fourth engaging portion, the magnetic material is applied to the concave wall surface in the fourth engaging portion before the convex portion contacts the concave wall surface in the third engaging portion. The parts touch. As a result, since the collision between the concave portion and the convex portion at the third engagement portion is prevented, wear of the concave portion and the convex portion at the third engagement portion can be suppressed.

好適な態様では、前記第2係合部または前記第4係合部の前記凹部および前記凸部の角部が面取りされた形状となっていることを特徴とする。   In a preferred aspect, the concave portion of the second engaging portion or the fourth engaging portion and the corner portion of the convex portion are chamfered.

かかる構成とすることで、第2係合部または第4係合部において、凹部と凸部との周方向の力を受ける面の面積が増加するため、凹部と凸部が接触した際の摩耗を抑制できる。   By adopting such a configuration, in the second engaging portion or the fourth engaging portion, the area of the surface that receives the circumferential force between the concave portion and the convex portion is increased, so that wear when the concave portion and the convex portion are in contact with each other is increased. Can be suppressed.

好適な態様では、前記第2係合部もしくは前記第4係合部の数は、前記第1係合部もしくは前記第3係合部の数より多いことを特徴とする。   In a preferred aspect, the number of the second engaging portion or the fourth engaging portion is greater than the number of the first engaging portion or the third engaging portion.

既述した通り、前記第1係合部または第3係合部における周方向の嵌め合いより、前記第2係合部または第4係合部における周方向の嵌め合いのほうがきつく、第2係合部または第4係合部の凹部および凸部ほうが、第1係合部または第3係合部のそれよりも、衝突しやすい。かかる衝突しやすい第2係合部または第4係合部の数を、衝突しにくい第1係合部または第3係合部よりも多くすることで、第2係合部または第4係合部に加わる力を分散することができ、第2係合部と第4係合部における摩耗を抑制できる。結果として、第1係合部または第3係合部の凹部および凸部の衝突がより生じにくくなり、第1係合部または第3係合部における摩耗をより確実に抑制できる。   As described above, the second engagement is more tight in the circumferential engagement in the second engagement portion or the fourth engagement portion than in the circumferential engagement in the first engagement portion or the third engagement portion. The concave part and the convex part of the joint part or the fourth engaging part are more likely to collide than those of the first engaging part or the third engaging part. By increasing the number of the second engaging portion or the fourth engaging portion that is likely to collide more than the first engaging portion or the third engaging portion that is difficult to collide, the second engaging portion or the fourth engaging portion The force applied to the portion can be dispersed, and wear in the second engagement portion and the fourth engagement portion can be suppressed. As a result, the collision of the concave portion and the convex portion of the first engaging portion or the third engaging portion is less likely to occur, and wear in the first engaging portion or the third engaging portion can be more reliably suppressed.

本発明によれば、磁性体部を含まないエンドプレートを用いた回転電機ロータに比して、エンドプレート外側の軸方向から過度に大きな力を加えることなく、ロータコアに対するエンドプレートの回転をより抑制することができる。   According to the present invention, the rotation of the end plate relative to the rotor core is further suppressed without applying an excessively large force from the axial direction outside the end plate, as compared to a rotating electrical machine rotor that uses an end plate that does not include a magnetic part. can do.

回転電機ロータの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a rotary electric machine rotor. 回転電機ロータの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of a rotating electrical machine rotor. 図2における概略A−A断面図である。FIG. 3 is a schematic AA cross-sectional view in FIG. 2. 図3のB部拡大図である。It is the B section enlarged view of FIG. 第2実施形態におけるかしめ側エンドプレート周辺での横断面図である。It is a cross-sectional view around the caulking side end plate in the second embodiment. 図5のC部拡大図である。It is the C section enlarged view of FIG. 係合部の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of an engaging part. 回転電機ロータの他の一例を示す軸方向断面図である。It is an axial sectional view showing another example of a rotating electrical machine rotor.

以下、第1実施形態を図面に従って説明する。図1は、回転電機のロータ10の分解斜視図であり、図2はロータ10の軸方向断面図である。なお、このロータ10は、図示しないステータと共に、モータあるいはジェネレータとして用いられる。   The first embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of a rotor 10 of a rotating electrical machine, and FIG. 2 is an axial sectional view of the rotor 10. The rotor 10 is used as a motor or a generator together with a stator (not shown).

ロータシャフト12は、ロータコア14が軸嵌め合いされるシャフト本体16を有し、シャフト本体16の一方端にはフランジ18が設けられている。ロータコア14は、概略円環または円筒形状を有し、円筒の内側の空間にシャフト本体16が挿入されて、シャフト本体16に軸嵌め合いされる。シャフト本体16の、ロータコア14の内周面に対向する円筒面をシャフト外周面20と記す。シャフト外周面20には、ロータ10の回転軸線Lに平行に伸びて、径方向内周側に凹状の第1キー溝22が形成されている。第1キー溝22は、回転軸線Lを中心として180度回転対称の位置に2本形成されている。   The rotor shaft 12 has a shaft body 16 with which the rotor core 14 is fitted, and a flange 18 is provided at one end of the shaft body 16. The rotor core 14 has a substantially annular shape or a cylindrical shape, and the shaft main body 16 is inserted into a space inside the cylinder, and is fitted to the shaft main body 16. A cylindrical surface of the shaft body 16 facing the inner peripheral surface of the rotor core 14 is referred to as a shaft outer peripheral surface 20. A concave first key groove 22 is formed on the outer peripheral surface 20 of the shaft so as to extend parallel to the rotation axis L of the rotor 10 and on the radially inner peripheral side. Two first key grooves 22 are formed at positions 180.degree. Rotationally symmetric about the rotation axis L.

ロータコア14は、薄板の電磁鋼鈑を積層して形成される。ロータコア14には、軸方向に沿って貫通して、永久磁石24が収納される磁石装着孔26が形成されている。隣接する二つの磁石装着孔26は、軸方向視で略V字形に配置されるように、それぞれ径方向に対して傾斜して設けられている。また、磁石装着孔26はロータコア14の端面の周方向において等間隔に複数設けられており、永久磁石24よりも大きい長孔形状の開口を有している。   The rotor core 14 is formed by laminating thin electromagnetic steel plates. The rotor core 14 is formed with a magnet mounting hole 26 that penetrates along the axial direction and accommodates the permanent magnet 24. The two adjacent magnet mounting holes 26 are inclined with respect to the radial direction so as to be arranged in a substantially V shape when viewed in the axial direction. A plurality of magnet mounting holes 26 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the end surface of the rotor core 14, and have a longer hole-shaped opening than the permanent magnet 24.

永久磁石24は、磁石装着孔26に挿入されて略V字形に配置されて1つの磁極を形成している。また、ロータコア14の端面の周方向に等間隔で複数設けられている。永久磁石24は、幅広側面及び幅狭側面を有する軸方向に長い直方体形状であり、ロータコア14の軸方向の長さと略同じ長さを有している。また磁石端面はロータコア14外部に露出している。   The permanent magnet 24 is inserted into the magnet mounting hole 26 and arranged in a substantially V shape to form one magnetic pole. A plurality of the rotor cores 14 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the end surface of the rotor core 14. The permanent magnet 24 has a rectangular parallelepiped shape having a wide side surface and a narrow side surface, and has substantially the same length as the axial length of the rotor core 14. Further, the magnet end face is exposed to the outside of the rotor core 14.

ロータコア14の内周面であるコア内周面28には、シャフト外周面20の第1キー溝22に対応する位置にコア側キー突起30が設けられている。第1キー溝22とコア側キー突起30とが係合することにより、ロータシャフト12に対するロータコア14の回転が阻止されている。   A core-side key protrusion 30 is provided at a position corresponding to the first key groove 22 of the shaft outer peripheral surface 20 on the core inner peripheral surface 28 which is the inner peripheral surface of the rotor core 14. Since the first key groove 22 and the core-side key protrusion 30 are engaged, the rotation of the rotor core 14 with respect to the rotor shaft 12 is prevented.

回転軸線Lの方向において、ロータコア14の両端には、エンドプレート32,34がシャフト本体16に軸嵌め合いされて配置されている。ロータコア14とエンドプレート32,34を積層した状態で、シャフト本体16のフランジ18とは反対側の端をかしめることで、ロータコア14とエンドプレート32,34がロータシャフト12に固定される。シャフト本体16のかしめた部分をかしめ部36と記す。また、フランジ18側のエンドプレートをフランジ側エンドプレート32、反対側のエンドプレートをかしめ側エンドプレート34と記す。かしめ部は、かしめ側エンドプレート34の内周を全周にわたってかしめてもよく、複数箇所をかしめるようにしてもよい。また、エンドプレート32,34の軸方向の長さは、ロータコア14の軸方向の長さよりも短くなっている。   In the direction of the rotational axis L, end plates 32, 34 are disposed on both ends of the rotor core 14 so as to be fitted into the shaft body 16. In a state where the rotor core 14 and the end plates 32 and 34 are laminated, the rotor core 14 and the end plates 32 and 34 are fixed to the rotor shaft 12 by caulking the end of the shaft body 16 opposite to the flange 18. The caulked portion of the shaft body 16 is referred to as a caulking portion 36. Further, the end plate on the flange 18 side is referred to as a flange end plate 32, and the opposite end plate is referred to as a caulking end plate 34. The caulking part may caulk the inner circumference of the caulking side end plate 34 over the entire circumference, or may caulse a plurality of places. Further, the axial lengths of the end plates 32 and 34 are shorter than the axial length of the rotor core 14.

フランジ18は、段付き構成であり、軸方向外側から順にフランジ側エンドプレート32とほとんど同径の大径部と、フランジ側エンドプレート32よりも小径の小径部が、並んでいる。フランジ18小径部の外周面には2本のキー溝(不図示)が設けられている。一方、フランジ側エンドプレート32の内周には、2個のフランジ側キー突起38が設けられ、フランジ18小径部の外周面のキー溝に係合し、フランジ側エンドプレート32が回り止めされる。   The flange 18 has a stepped configuration, and a large-diameter portion almost the same diameter as the flange-side end plate 32 and a small-diameter portion smaller in diameter than the flange-side end plate 32 are arranged in order from the outside in the axial direction. Two key grooves (not shown) are provided on the outer peripheral surface of the small diameter portion of the flange 18. On the other hand, two flange-side key projections 38 are provided on the inner periphery of the flange-side end plate 32, engage with the key grooves on the outer peripheral surface of the small-diameter portion of the flange 18, and the flange-side end plate 32 is prevented from rotating. .

かしめ側エンドプレート34は、回転軸線Lに直交する断面においてロータコア14と略同一の形状を有し、非磁性材料、例えばステンレスやアルミニウムからなる第1プレート40(非磁性体部)と、磁性材料、例えば鉄からなる第2プレート42(磁性体部)から構成される。   The caulking side end plate 34 has substantially the same shape as the rotor core 14 in a cross section perpendicular to the rotation axis L, and includes a first plate 40 (nonmagnetic body portion) made of a nonmagnetic material such as stainless steel or aluminum, and a magnetic material. The second plate 42 (magnetic part) made of, for example, iron is used.

図3は、図2における概略A−A断面図である。既述した通り、シャフト外周面20には、回転軸線Lに関して180度回転対称となる位置に2個の第1キー溝22が設けられている。第1プレート40は、図1、図3に示すように、ロータシャフト12の外周に嵌合される略環状体である。この第1プレート40の内周面にも回転軸線Lに関して180度回転対称となる位置に、径方向内周側に向かって突出する、2個の第1キー突起44が設けられている。これら第1キー溝22と第1キー突起44とが係合して第1係合部を形成することにより、ロータシャフト12に対するエンドプレート34の回転が阻止される。   FIG. 3 is a schematic AA cross-sectional view in FIG. As already described, two first key grooves 22 are provided on the shaft outer peripheral surface 20 at positions that are rotationally symmetric with respect to the rotation axis L by 180 degrees. As shown in FIGS. 1 and 3, the first plate 40 is a substantially annular body that is fitted to the outer periphery of the rotor shaft 12. On the inner peripheral surface of the first plate 40, two first key protrusions 44 that protrude toward the inner peripheral side in the radial direction are provided at positions that are 180 degrees rotationally symmetric with respect to the rotation axis L. The first key groove 22 and the first key protrusion 44 are engaged to form a first engaging portion, thereby preventing the end plate 34 from rotating with respect to the rotor shaft 12.

上述した通り、キー溝とキー突起とを係合する規制手段によって、ロータコア14とエンドプレート32,34とが、ロータシャフト12に対して、周方向に回転することを規制する。   As described above, the rotation of the rotor core 14 and the end plates 32 and 34 in the circumferential direction with respect to the rotor shaft 12 is restricted by the restriction means that engages the key groove and the key protrusion.

図1に示すように、第1プレート40には、第2プレート42が嵌合できる環状凹部46が形成されている。環状凹部46は、第1プレート40と同心に配される略円環形状の凹部である。また、環状凹部46は、第1プレート40をロータコア14に配置した際に、永久磁石24と対向する位置になるよう設けられている。この環状凹部46の内周縁には、回転軸線Lに関して90回転対称となる位置に、径方向外周側に向かって突出する、4個の第2キー突起48が設けられている。また、図3に示すように、第2プレート42は、磁性材料からなる環状凹部46と相似形の環状形状である。第2プレートの厚みは、環状凹部の深さとほとんど同じである。第2プレート42の内周縁には、回転軸線Lに関して90度回転対称となる位置に4個の第2キー溝50が設けられている。   As shown in FIG. 1, the first plate 40 is formed with an annular recess 46 into which the second plate 42 can be fitted. The annular recess 46 is a substantially annular recess disposed concentrically with the first plate 40. Further, the annular recess 46 is provided so as to face the permanent magnet 24 when the first plate 40 is disposed on the rotor core 14. On the inner peripheral edge of the annular recess 46, four second key protrusions 48 that protrude toward the outer peripheral side in the radial direction are provided at positions that are 90 rotationally symmetric with respect to the rotation axis L. As shown in FIG. 3, the second plate 42 has an annular shape similar to the annular recess 46 made of a magnetic material. The thickness of the second plate is almost the same as the depth of the annular recess. On the inner peripheral edge of the second plate 42, four second key grooves 50 are provided at positions that are rotationally symmetric with respect to the rotation axis L by 90 degrees.

第1プレート40に形成されている環状凹部46に、第2プレート42を嵌合し、第2キー突起48と第2キー溝50とを係合させて、第2係合部を形成することで、第1プレート40に対する第2プレート42の回転が阻止される。また、第2プレート42の径方向幅は、第1プレート40の環状凹部46の径方向幅とほぼ同じであり、第2プレート42は、第1プレート40の環状凹部46に嵌合され固定されている。そして、図2に示すように、第2プレート42が、ロータコア14に設けられる永久磁石24と接触するよう、かしめ側エンドプレート34は、ロータシャフト12に対して固定される。すなわち、第2プレート42は、その全体が、第1プレート40及びロータコア14の端面で覆われており、ロータ10外部に露出しない状態となっている。   The second plate 42 is fitted into the annular recess 46 formed in the first plate 40, and the second key protrusion 48 and the second key groove 50 are engaged to form a second engaging portion. Thus, the rotation of the second plate 42 relative to the first plate 40 is prevented. The radial width of the second plate 42 is substantially the same as the radial width of the annular recess 46 of the first plate 40, and the second plate 42 is fitted and fixed to the annular recess 46 of the first plate 40. ing. As shown in FIG. 2, the caulking side end plate 34 is fixed to the rotor shaft 12 so that the second plate 42 contacts the permanent magnet 24 provided on the rotor core 14. That is, the entire second plate 42 is covered with the first plate 40 and the end faces of the rotor core 14 and is not exposed to the outside of the rotor 10.

ロータシャフト12へロータコア14とエンドプレート34を軸嵌め合いする際に、ロータシャフト12の第1キー溝22の周方向の幅が、コア側キー突起30および第1キー突起44の周方向幅より大きい、あるいは同じ大きさであると、組み付け性が悪化してしまう。そこで、本実施形態では、ロータシャフト12の第1キー溝22の周方向幅は、若干ではあるものの、コア側キー突起30、第1キー突起44の周方向幅より大きく形成している。   When the rotor core 14 and the end plate 34 are fitted to the rotor shaft 12, the circumferential width of the first key groove 22 of the rotor shaft 12 is larger than the circumferential width of the core-side key protrusion 30 and the first key protrusion 44. When it is large or the same size, the assembling property is deteriorated. Therefore, in the present embodiment, the circumferential width of the first key groove 22 of the rotor shaft 12 is slightly larger than the circumferential width of the core side key protrusion 30 and the first key protrusion 44.

図4は、図3のB部拡大図である。既述した通り、ロータシャフト12に形成されている第1キー溝22の周方向幅D1より、第1プレート40の第1キー突起44の周方向幅D2は小さくなっている。図示はされていないが、ロータコア14に形成されているコア側キー突起30の周方向幅D3も同様に、ロータシャフト12に形成されている第1キー溝22の周方向幅D1より小さくなっている。第1実施形態においてはD2とD3の大きさは等しくなっている。一方、第2プレート42に形成されている第2キー溝50の周方向幅D4は、第2キー突起48の周方向幅D5とほとんど同じ大きさ、あるいはそれよりも小さくなっており、第2キー突起48に対して第2キー溝50は、周方向の隙間なく嵌合している。つまり、(D1−D2)>(D4−D5)の関係性が成り立ち、第1係合部の周方向嵌め合いよりも第2係合部の周方向の嵌め合いがきつくなるようロータ10は構成されている。なお、(D1−D2)>(D4−D5)が成立するなら、D1≦D2でもよいし、D4≧D5でもよい。なお、周方向幅を説明するために、図4において、キー溝とキー突起との間に隙間を明確に図示しているが、第2キー溝50と第2キー突起48との間には隙間が形成されていなくてもよい。もちろん、図4に示されている隙間はより小さくてもよい。   FIG. 4 is an enlarged view of a portion B in FIG. As described above, the circumferential width D2 of the first key protrusion 44 of the first plate 40 is smaller than the circumferential width D1 of the first key groove 22 formed in the rotor shaft 12. Although not shown, the circumferential width D3 of the core-side key protrusion 30 formed on the rotor core 14 is similarly smaller than the circumferential width D1 of the first key groove 22 formed on the rotor shaft 12. Yes. In the first embodiment, the sizes of D2 and D3 are equal. On the other hand, the circumferential width D4 of the second key groove 50 formed in the second plate 42 is almost the same as or smaller than the circumferential width D5 of the second key protrusion 48, The second keyway 50 is fitted to the key protrusion 48 without any gap in the circumferential direction. That is, the relationship of (D1-D2)> (D4-D5) is established, and the rotor 10 is configured such that the circumferential engagement of the second engagement portion is tighter than the circumferential engagement of the first engagement portion. Has been. If (D1-D2)> (D4-D5) holds, D1 ≦ D2 or D4 ≧ D5 may be satisfied. In order to explain the circumferential width, in FIG. 4, a gap is clearly illustrated between the key groove and the key protrusion, but between the second key groove 50 and the second key protrusion 48. The gap may not be formed. Of course, the gap shown in FIG. 4 may be smaller.

以上のように、構成された第1実施形態の回転電機のロータ10が、回転する場合の動きを以下に記す。   As described above, the movement when the rotor 10 of the rotating electric machine according to the first embodiment configured as described above rotates will be described below.

ロータ10を回転させる際には、図示しないステータのステータコイルに三相交流電流を印加し、回転磁界を形成する。これにより、ロータコア14にロータ10回転方向の力が加わり、ロータコア14が回転する。ロータコア14に回転方向への力が加わると、ロータコア14に固定されているロータシャフト12にも同様に回転する力が加わり、さらにロータシャフト12とロータコア14とに固定されているエンドプレート32,34にも回転する力が加わって、ロータコア14とロータシャフト12とエンドプレート32,34とが一体となって回転をする。   When the rotor 10 is rotated, a three-phase alternating current is applied to a stator coil of a stator (not shown) to form a rotating magnetic field. As a result, a force in the rotation direction of the rotor 10 is applied to the rotor core 14 and the rotor core 14 rotates. When a force in the rotational direction is applied to the rotor core 14, a rotational force is similarly applied to the rotor shaft 12 fixed to the rotor core 14, and the end plates 32 and 34 fixed to the rotor shaft 12 and the rotor core 14 are also applied. In addition, a rotating force is applied to the rotor core 14, the rotor shaft 12, and the end plates 32 and 34 to rotate together.

第1実施形態においては、第2プレート42は環状形状である。そのため、単一の部品(第2プレート42)で、周方向に配置された複数の磁石に接することができるため、磁石ごとに部品を設ける必要がなく、部品点数を最小化することができる。さらに、かしめ側エンドプレート34の重量バランスが悪化し、回転中に振動が発生することを抑制できる。   In the first embodiment, the second plate 42 has an annular shape. Therefore, since a single component (second plate 42) can contact a plurality of magnets arranged in the circumferential direction, it is not necessary to provide a component for each magnet, and the number of components can be minimized. Furthermore, the weight balance of the caulking side end plate 34 is deteriorated, and the occurrence of vibration during rotation can be suppressed.

エンドプレート34の回転軸線L方向の長さは、ロータシャフト12の回転軸線L方向の長さよりも短いため、エンドプレート34とロータシャフト12との接触面積は、ロータコア14とロータシャフト12との接触面積よりも小さくなる。また、ロータシャフト12に対して、エンドプレート34とロータコア14はともに、軸嵌め合いとキー溝とキー突起による係合(キー係合)で固定される。   Since the length of the end plate 34 in the rotation axis L direction is shorter than the length of the rotor shaft 12 in the rotation axis L direction, the contact area between the end plate 34 and the rotor shaft 12 is the contact between the rotor core 14 and the rotor shaft 12. It becomes smaller than the area. Further, the end plate 34 and the rotor core 14 are both fixed to the rotor shaft 12 by shaft fitting and engagement (key engagement) by a key groove and a key protrusion.

よって、ロータシャフト12に対する、エンドプレート34と、ロータコア14との固定力の差は、その接触面積に比例し、ロータシャフト12に対するエンドプレート34の固定力は、ロータシャフト12に対するロータコア14の固定力よりも小さくなる。   Therefore, the difference in fixing force between the end plate 34 and the rotor core 14 with respect to the rotor shaft 12 is proportional to the contact area, and the fixing force of the end plate 34 with respect to the rotor shaft 12 is the fixing force of the rotor core 14 with respect to the rotor shaft 12. Smaller than.

そこで、エンドプレート34の固定力を大きくするために、エンドプレート34とロータシャフト12との軸嵌め合いをよりきつくすることが考えられる。しかし、軸嵌め合いをきつくすると、組み付け性が悪化してしまうという問題が発生する。ゆえに、軸嵌め合いおよびキー係合だけでエンドプレート34をロータシャフト12に強固に固定することは困難であった。そのため、ロータ10が高速回転する場合には、ロータコア14とロータシャフト12は一体となって回転することができても、エンドプレート34とロータシャフト12とが一体となって回転することができない(ロータシャフト12に対してエンドプレートが滑ってしまう)おそれがあった。その結果、ロータコア14に対してエンドプレートが回転するおそれがあった。   Therefore, in order to increase the fixing force of the end plate 34, it is conceivable to tighten the shaft fit between the end plate 34 and the rotor shaft 12. However, when the shaft fit is tightened, there arises a problem that the assemblability deteriorates. Therefore, it is difficult to firmly fix the end plate 34 to the rotor shaft 12 only by shaft fitting and key engagement. Therefore, when the rotor 10 rotates at a high speed, even though the rotor core 14 and the rotor shaft 12 can rotate together, the end plate 34 and the rotor shaft 12 cannot rotate together ( The end plate may slide with respect to the rotor shaft 12). As a result, the end plate may rotate with respect to the rotor core 14.

本実施形態におけるロータ10では、エンドプレート34をロータシャフト12に固定するだけでなく、かしめ部36を用いてエンドプレート34をロータコア14に対して押さえつけて、両者の間の機械的な摩擦力を高めることで、エンドプレート34をロータコア14に対しても固定している。但し、エンドプレート34をロータコア14に対してより強固に固定するためには、エンドプレート34の回転軸線L方向の外側からエンドプレート34に過度に大きな力を加える必要があり、エンドプレート34の機械的負荷が大きかった。機械的負荷が大きくなると、エンドプレート34の寿命低下や、エンドプレート34の機械的強度を向上させるためのコストアップ等の新たな問題が発生する。つまり、軸嵌め合いとキー係合だけでは、エンドプレート34のコアに対する回転を確実に抑制することは困難だった。   In the rotor 10 according to the present embodiment, not only the end plate 34 is fixed to the rotor shaft 12 but also the end plate 34 is pressed against the rotor core 14 by using the caulking portion 36, and the mechanical friction force between the two is obtained. By raising, the end plate 34 is also fixed to the rotor core 14. However, in order to fix the end plate 34 to the rotor core 14 more firmly, it is necessary to apply an excessively large force to the end plate 34 from the outside of the end plate 34 in the rotation axis L direction. The load was heavy. When the mechanical load increases, new problems such as a decrease in the life of the end plate 34 and an increase in cost for improving the mechanical strength of the end plate 34 occur. That is, it has been difficult to reliably suppress the rotation of the end plate 34 with respect to the core only by shaft fitting and key engagement.

そこで、本実施形態におけるロータ10では、図2に示すように、磁性材料からなる第2プレート42が、ロータコア14に設けられる永久磁石24と接触するよう、エンドプレート34はロータシャフト12に対して固定される。この場合、第2プレート42は磁力により永久磁石24に引き付けられてロータコア14に固定され、ロータコア14と一体となって回転する。そして、第2プレート42に固定されている第1プレート40も同様にロータコア14に固定され、ロータコア14と一体となって回転する。つまり、本実施形態によれば、エンドプレート34の外側から回転軸線L方向の過大な力を加えることなく、エンドプレート34をロータコア14に対して固定する力を向上することができ、ロータコア14に対するエンドプレート34の回転を効果的に抑制できる。   Therefore, in the rotor 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the end plate 34 is positioned relative to the rotor shaft 12 so that the second plate 42 made of a magnetic material contacts the permanent magnet 24 provided on the rotor core 14. Fixed. In this case, the second plate 42 is attracted to the permanent magnet 24 by magnetic force and fixed to the rotor core 14, and rotates integrally with the rotor core 14. The first plate 40 fixed to the second plate 42 is similarly fixed to the rotor core 14 and rotates integrally with the rotor core 14. That is, according to the present embodiment, the force for fixing the end plate 34 to the rotor core 14 can be improved without applying an excessive force in the direction of the rotation axis L from the outside of the end plate 34. The rotation of the end plate 34 can be effectively suppressed.

既述した通り、本実施形態では、第1キー溝22と第1キー突起44で形成される第1係合部での嵌め合いよりも、第2キー溝50と第2キー突起48とで形成される第2係合部での嵌め合いがきつくなるように、すなわち、(D1−D2)>(D4−D5)の関係性が成り立つようロータ10は構成されている。   As described above, in the present embodiment, the second key groove 50 and the second key protrusion 48 are not fitted to each other at the first engagement portion formed by the first key groove 22 and the first key protrusion 44. The rotor 10 is configured so that the fitting at the formed second engagement portion is tight, that is, the relationship of (D1-D2)> (D4-D5) is established.

第2キー溝50は、第2キー突起48より小さいため、両者は隙間なく嵌合している。そのため、第1プレート40は、第2プレート42とともにロータコア14と一体的に回転する。しかし、経年変化等で、第2キー突起48が摩耗して、第2キー溝50と第2キー突起48との間に周方向の隙間が生じることがある。また、組み付け性を考慮して、第2キー溝50と第2キー突起48との間に周方向の隙間を予め設けておくことも考えられる。   Since the second key groove 50 is smaller than the second key protrusion 48, both are fitted with no gap. Therefore, the first plate 40 rotates integrally with the rotor core 14 together with the second plate 42. However, due to secular change or the like, the second key protrusion 48 may be worn, and a circumferential gap may be formed between the second key groove 50 and the second key protrusion 48. In consideration of assembly, it is also conceivable to provide a circumferential clearance between the second key groove 50 and the second key protrusion 48 in advance.

こうした場合には、ロータシャフト12に固定されているロータコア14と、磁力によってロータコア14に固定されている第2プレート42とが一体となって回転するが、第2プレート42が第1プレート40と接触するまでは、第1プレート40は一体となって回転しない。ゆえに、ロータコア14と第2プレート42とロータシャフト12とが一体となって回転するにも関わらず、第1プレート40だけは、周方向隙間(D4−D5)の範囲内で、第2プレート42、ロータコア14、ロータシャフト12に対して相対回転することになる。   In such a case, the rotor core 14 fixed to the rotor shaft 12 and the second plate 42 fixed to the rotor core 14 by magnetic force rotate together, but the second plate 42 and the first plate 40 Until contact is made, the first plate 40 does not rotate integrally. Therefore, although the rotor core 14, the second plate 42, and the rotor shaft 12 rotate together, only the first plate 40 is within the range of the circumferential clearance (D4-D5). The rotor core 14 and the rotor shaft 12 rotate relative to each other.

そのような場合でも、(D1−D2)>(D4−D5)であれば、第1キー溝22と第1キー突起44とで形成される第1係合部において、第1キー溝22壁面に第1キー突起44が接触するよりも前に、第2キー突起48と第2キー溝50とで形成される第2係合部において、第2キー溝50壁面に第2キー突起48が接触する。結果として、第1係合部での第1キー溝22と第1キー突起44との衝突が防止され、第1係合部での摩耗を抑制できる。第1係合部の摩耗、すなわち、ロータシャフト12の摩耗は、ロータシャフト12と接続する他の駆動伝達系への、動力伝達性能の低下につながるおそれがある。その結果、車両の動力性能が低下するおそれがある。ゆえに、第1係合部と第2係合部において、第2係合部での摩耗を許容してでも、第1係合部での摩耗を抑制する必要があった。   Even in such a case, if (D1-D2)> (D4-D5), the wall surface of the first key groove 22 in the first engagement portion formed by the first key groove 22 and the first key protrusion 44 is used. In the second engaging portion formed by the second key protrusion 48 and the second key groove 50 before the first key protrusion 44 contacts, the second key protrusion 48 is formed on the wall surface of the second key groove 50. Contact. As a result, collision between the first key groove 22 and the first key protrusion 44 at the first engagement portion is prevented, and wear at the first engagement portion can be suppressed. Wear of the first engaging portion, that is, wear of the rotor shaft 12 may lead to a decrease in power transmission performance to other drive transmission systems connected to the rotor shaft 12. As a result, the power performance of the vehicle may be reduced. Therefore, in the first engagement portion and the second engagement portion, it is necessary to suppress the wear at the first engagement portion even if the wear at the second engagement portion is allowed.

また、第2係合部の数は、第1係合部の数より多くなっている。   Further, the number of the second engaging portions is larger than the number of the first engaging portions.

ロータシャフト12と、ロータコア14と、磁力によってロータコア14に固定される第2プレート42とが一体回転し、第2係合部において、第2プレート42が第1プレート40に接触することで第1プレート40も一体回転する。しかし、第2係合部において摩耗が発生し、第2キー突起48と第2キー溝50との間の周方向の隙間(D4−D5)が、第1キー突起44と第1キー溝22との間の周方向の隙間(D2−D1)よりも大きくなると、第2係合部において、第1プレート40と第2プレート42とが接触する前に、第1係合部において、第1プレート40の第1キー突起44がロータシャフト12の第1キー溝22に接触してしまう。すなわち、第2係合部において摩耗が進むと、第1係合部において摩耗が発生する。したがって、第1係合部において摩擦での摩耗を抑制するためには、第2係合部での摩耗を抑制する必要がある。   The rotor shaft 12, the rotor core 14, and the second plate 42 fixed to the rotor core 14 by magnetic force rotate integrally, and the second plate 42 contacts the first plate 40 in the second engagement portion, thereby causing the first. The plate 40 also rotates integrally. However, wear occurs in the second engagement portion, and the circumferential gap (D4-D5) between the second key protrusion 48 and the second key groove 50 is the first key protrusion 44 and the first key groove 22. Is larger than the circumferential gap (D2-D1) between the first plate 40 and the second plate 42 before the first plate 40 and the second plate 42 come into contact with each other. The first key protrusion 44 of the plate 40 comes into contact with the first key groove 22 of the rotor shaft 12. That is, when wear progresses in the second engagement portion, wear occurs in the first engagement portion. Therefore, in order to suppress wear due to friction at the first engagement portion, it is necessary to suppress wear at the second engagement portion.

そこで、第2係合部の数を、第1係合部の数より多くすることで、第2係合部に加わる力を、第1係合部の数以下の場合と比較して、分散させることができ、第2係合部における摩耗を抑制している。   Therefore, by increasing the number of the second engaging portions more than the number of the first engaging portions, the force applied to the second engaging portions is distributed as compared with the case where the number of the first engaging portions is less than or equal to the number. The wear at the second engaging portion is suppressed.

第2係合部の数を多くして、第2係合部に加わる力を分散させるのと同様に、ロータシャフト12と第1プレート40とを加工して第1係合部の数を多くして、第1係合部に加わる力を分散させて、第1係合部における摩耗を抑制することも考えられる。しかし、ロータシャフト12はロータ10回転時に捻じれが発生しないよう非常に剛性が高くなるよう製造されているため、その加工は容易ではなく、第1係合部の数を増加させることはコストアップに繋がってしまう。ゆえに、第1係合部の数は最小限に抑えて、第2係合部の数を多くすることで、第1係合部での摩耗の発生を抑制している。   Similarly to increasing the number of second engaging portions and dispersing the force applied to the second engaging portions, the rotor shaft 12 and the first plate 40 are processed to increase the number of first engaging portions. Then, it can be considered that the force applied to the first engaging portion is dispersed to suppress wear in the first engaging portion. However, since the rotor shaft 12 is manufactured to have extremely high rigidity so that twisting does not occur when the rotor 10 rotates, the machining is not easy, and increasing the number of first engaging portions increases the cost. It will lead to. Therefore, generation | occurrence | production of the wear in a 1st engaging part is suppressed by suppressing the number of 1st engaging parts to the minimum, and increasing the number of 2nd engaging parts.

次に、第2実施形態について図5、図6を参照して説明する。図5は、かしめ側エンドプレート周辺での横断面図であり、図6は、図5のC部拡大図である。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a transverse sectional view around the caulking side end plate, and FIG. 6 is an enlarged view of a portion C in FIG.

第2実施形態は、図5に示すとおり、第1実施形態とは、第2プレート42の形状が異なる。本実施形態において第1プレート40には、非円環形状の収納凹部52が設けられている。より具体的には、略扇台形状の収納凹部52は、ロータコア14に設けられる永久磁石24によって形成される磁極の数と同じ数だけ設けられ、第1プレート40の周方向において等間隔に複数設けられている。第1実施形態と異なり、収納凹部52の外周円にキー溝は設けられていない。また、第2プレート42の形状も収納凹部52と略相似の扇台形状であり、その厚みは、収納凹部52の深さとほぼ同じである。第1プレート40の収納凹部52に、第2プレート42を嵌合することで第2実施形態における、かしめ側エンドプレート34は形成される。   As shown in FIG. 5, the second embodiment is different from the first embodiment in the shape of the second plate 42. In the present embodiment, the first plate 40 is provided with a non-annular storage recess 52. More specifically, the substantially fan-shaped storage recesses 52 are provided in the same number as the number of magnetic poles formed by the permanent magnets 24 provided in the rotor core 14, and a plurality of storage recesses 52 are equally spaced in the circumferential direction of the first plate 40. Is provided. Unlike the first embodiment, no keyway is provided on the outer circumference of the storage recess 52. The shape of the second plate 42 is also a fan shape substantially similar to the storage recess 52, and the thickness thereof is substantially the same as the depth of the storage recess 52. The caulking side end plate 34 in the second embodiment is formed by fitting the second plate 42 into the housing recess 52 of the first plate 40.

このように、第2プレート42を非円環形状とすることで、第1の実施形態のように、第1プレート40と第2プレート42とをキー係合させなくても、第1のプレートに対して、第2のプレートが周方向に移動することを抑制できる。   Thus, by making the second plate 42 into a non-annular shape, the first plate 40 and the second plate 42 do not need to be key-engaged as in the first embodiment. On the other hand, it can suppress that a 2nd plate moves to the circumferential direction.

図6は図5のC部拡大図である。図5に示すように、第1実施形態と同様に、ロータシャフト12に形成されている第1キー溝22の周方向幅E1より、第1プレート40に形成されている第1キー突起44の周方向幅E2は小さくなっている。図示されていないが、ロータコア14に形成されているコア側キー突起30の周方向幅E3も同様に、ロータシャフト12に形成されている第1キー溝22の周方向幅E1より小さくなっている。本実施形態においてはE2とE3の周方向幅の大きさは等しくなっている。   FIG. 6 is an enlarged view of a portion C in FIG. As shown in FIG. 5, as in the first embodiment, the first key protrusion 44 formed on the first plate 40 has a circumferential width E1 of the first key groove 22 formed on the rotor shaft 12. The circumferential width E2 is small. Although not shown, the circumferential width E3 of the core-side key protrusion 30 formed on the rotor core 14 is similarly smaller than the circumferential width E1 of the first key groove 22 formed on the rotor shaft 12. . In the present embodiment, the circumferential widths of E2 and E3 are equal.

一方、第1プレート40に形成されている収納凹部52の内周側の辺の長さE4は、第2プレート42の内周側の辺の長さE5とほとんど同じ長さ、場合によっては、E4はE5より短くなる。そして、第1プレート40の収納凹部52に対して、第2プレート42はほとんど隙間なく嵌合している。つまり、(E1−E2)>(E4−D5)の関係性が成り立つようロータ10は構成されている。なお、(E1−E2)>(E4−E5)が成立するなら、E1≦E2でもよいし、E4≧E5でもよい。なお、周方向幅を説明するために、図6において、第1キー溝22と第1キー突起44との間の隙間や、収納凹部52と第2プレート42との間の隙間を明確に図示しているが、収納凹部52と第2プレート42との間の隙間が形成されていなくてもよい。もちろん、図6に示されている隙間はより小さくてもよい。   On the other hand, the length E4 of the inner circumferential side of the storage recess 52 formed in the first plate 40 is almost the same as the length E5 of the inner circumferential side of the second plate 42. E4 is shorter than E5. The second plate 42 is fitted in the housing recess 52 of the first plate 40 with almost no gap. That is, the rotor 10 is configured so that the relationship of (E1-E2)> (E4-D5) is established. If (E1-E2)> (E4-E5) holds, E1 ≦ E2 or E4 ≧ E5 may be satisfied. In order to explain the circumferential width, in FIG. 6, the gap between the first key groove 22 and the first key protrusion 44 and the gap between the storage recess 52 and the second plate 42 are clearly illustrated. Although shown, the clearance gap between the accommodation recessed part 52 and the 2nd plate 42 does not need to be formed. Of course, the gap shown in FIG. 6 may be smaller.

以上のように、構成された第2実施形態のロータ10が、回転する場合の動きを以下に記す。   The movement when the rotor 10 of the second embodiment configured as described above rotates will be described below.

第2実施形態におけるロータ10でも、第1実施形態と同様に、磁性材料からなる第2プレート42を、ロータコア14に設けられる永久磁石24と接触するよう、ロータシャフト12に対してかしめ側エンドプレート34を固定している。これにより、磁性材料からなる第2プレートと永久磁石24との間に磁気吸引力が発生するため、かしめ側エンドプレート34をロータコア14に対して固定する力を向上することができる。つまり、第1実施形態と同様に、かしめ側エンドプレート34の外側から回転軸線L方向の過大な力を加えることなく、かしめ側エンドプレート34をロータコア14に対して固定する力を向上することができ、コアに対するエンドプレートの回転を効果的に抑制できる。   In the rotor 10 according to the second embodiment, as in the first embodiment, the second plate 42 made of a magnetic material is caulked to the rotor shaft 12 so that the second plate 42 contacts the permanent magnet 24 provided on the rotor core 14. 34 is fixed. Thereby, since a magnetic attraction force is generated between the second plate made of a magnetic material and the permanent magnet 24, the force for fixing the caulking side end plate 34 to the rotor core 14 can be improved. That is, as in the first embodiment, the force for fixing the caulking side end plate 34 to the rotor core 14 can be improved without applying an excessive force in the direction of the rotation axis L from the outside of the caulking side end plate 34. It is possible to effectively suppress the rotation of the end plate relative to the core.

また、図5に示すように(E1−E2)>(E4−E5)の関係性が成り立つようロータ10は構成されている。   Further, as shown in FIG. 5, the rotor 10 is configured so that the relationship of (E1-E2)> (E4-E5) is established.

第1実施形態と同様に、第1プレート40と第2プレート42のとの間に経年劣化等に起因して周方向の隙間が生じた場合には、ロータシャフト12に固定されているロータコア14と、磁力によってロータコア14に固定されている第2プレート42とが一体となって回転するが、第2プレート42が第1プレート40と接触するまで第1プレート40は一体となって回転しない。ゆえに、ロータコア14と第2プレート42とロータシャフト12とが一体となって回転するにも関わらず、第1プレート40が一体となって回転しない場合が起こりうる。   Similarly to the first embodiment, when a circumferential gap is generated between the first plate 40 and the second plate 42 due to aging or the like, the rotor core 14 fixed to the rotor shaft 12 is used. The second plate 42 fixed to the rotor core 14 by magnetic force rotates as a unit, but the first plate 40 does not rotate as a unit until the second plate 42 contacts the first plate 40. Therefore, although the rotor core 14, the second plate 42, and the rotor shaft 12 rotate as a unit, the first plate 40 may not rotate as a unit.

そのような場合でも、(E1−E2)>(E4−E5)である限り、第1キー溝22と第1キー突起44とで構成される第1係合部において、第1キー溝22壁面に第1キー突起44が接触するよりも前に、第1プレート40の収納凹部52に、第2プレート42を嵌合することで構成される第2係合部において、収納凹部52壁面に第2プレート42が接触する。結果として、第1係合部での第1キー溝22と第1キー突起44との衝突が防止され、第1係合部での摩耗を抑制できる。   Even in such a case, as long as (E1-E2)> (E4-E5), the wall surface of the first key groove 22 in the first engagement portion constituted by the first key groove 22 and the first key protrusion 44 is used. Before the first key protrusion 44 comes into contact with the storage recess 52 of the first plate 40, the second engagement portion configured by fitting the second plate 42 into the storage recess 52 wall surface Two plates 42 come into contact. As a result, collision between the first key groove 22 and the first key protrusion 44 at the first engagement portion is prevented, and wear at the first engagement portion can be suppressed.

なお、第1実施形態ではキー溝とキー突起の形状を直方体としているが、例えば図7に示すように、キー溝とキー突起の角部を面取りしてもよい。同様に、第2実施形態においては、収納凹部と、第2プレート42の角部を面取りしてもよい。   In the first embodiment, the shape of the key groove and the key protrusion is a rectangular parallelepiped, but the corners of the key groove and the key protrusion may be chamfered as shown in FIG. 7, for example. Similarly, in the second embodiment, the storage recess and the corner of the second plate 42 may be chamfered.

面取りすることにより、キー溝とキー突起との周方向の接触面積を増やすことができ、衝突の力をより分散できるため、キー溝とキー突起とが接触することによる摩耗をより抑制することができる。   By chamfering, the contact area in the circumferential direction between the keyway and the key projection can be increased, and the collision force can be further dispersed, so that wear due to contact between the keyway and the key projection can be further suppressed. it can.

また、第1、第2実施形態では、第2プレート42が、永久磁石24と接触するように設けられたが、永久磁石24と対向する位置に第2プレートが設けられていれば、図8に示すように、第2プレートが第1プレート内部に設けられてもよい。   In the first and second embodiments, the second plate 42 is provided so as to contact the permanent magnet 24. However, if the second plate is provided at a position facing the permanent magnet 24, FIG. As shown in FIG. 2, the second plate may be provided inside the first plate.

また、第1、第2実施形態において、ロータシャフト12に第1キー溝22を、第1プレート40及び、ロータコア14にキー突起を形成しているが、ロータシャフト12にキー突起を設けて、第1プレート40にキー溝を設けてもよい。もちろん、第1実施形態において、第2プレート42にキー突起を設けて、第1プレート40にキー溝を設けてもよい。   Further, in the first and second embodiments, the first key groove 22 is formed on the rotor shaft 12 and the key protrusion is formed on the first plate 40 and the rotor core 14, but the key protrusion is provided on the rotor shaft 12, A keyway may be provided in the first plate 40. Of course, in the first embodiment, the second plate 42 may be provided with a key protrusion, and the first plate 40 may be provided with a key groove.

また、第1、第2実施形態において、かしめ側エンドプレート34のみを非磁性材料からなる第1プレート40と、磁性材料からなる第2プレート42とから構成されるようにしたが、フランジ側エンドプレート32も同様な構成としてもよい。   In the first and second embodiments, only the caulking end plate 34 is composed of the first plate 40 made of a nonmagnetic material and the second plate 42 made of a magnetic material. The plate 32 may have the same configuration.

また、第2の実施形態として、非円環形状の第2プレートは略台形状の磁性体を周方向に等間隔で配置するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、第2プレートを8角形の環状形状としてもよいし、四角形の磁性体を周方向に等間隔で配置するものとしてもよい。また、これまで説明したロータ10の構成は、一例であり、適宜、変更されてもよい。例えば、一対以上の磁極対を有するのであれば、磁極対の個数は、適宜、変更されてもよい。また、これまでの説明では、一つのロータ10の磁極を、断面長方形の一つの永久磁石24で構成している。しかし、ロータ10の磁極を構成する永久磁石24の数や構成(形状)は、適宜、変更されてもよい。例えば、ロータ10の磁極は、断面略円弧状の永久磁石24で構成されてもよい。   In the second embodiment, the non-annular second plate has substantially trapezoidal magnetic bodies arranged at equal intervals in the circumferential direction. However, the present invention is not limited to this. For example, the second plate may be an octagonal annular shape, or quadrangular magnetic bodies may be arranged at equal intervals in the circumferential direction. Moreover, the structure of the rotor 10 demonstrated so far is an example, and may be changed suitably. For example, as long as one or more magnetic pole pairs are provided, the number of magnetic pole pairs may be changed as appropriate. In the description so far, the magnetic pole of one rotor 10 is constituted by one permanent magnet 24 having a rectangular cross section. However, the number and configuration (shape) of the permanent magnets 24 constituting the magnetic poles of the rotor 10 may be changed as appropriate. For example, the magnetic pole of the rotor 10 may be composed of a permanent magnet 24 having a substantially arc-shaped cross section.

10 ロータ、12 ロータシャフト、14 ロータコア、16 シャフト本体、18 フランジ、20 シャフト外周面、22 第1キー溝、24 永久磁石、26 磁石装着孔、28 コア内周面、30 コア側キー突起、32,34 エンドプレート、36 かしめ部、38 フランジ側キー突起、40 第1プレート、42 第2プレート、44 第1キー突起、46 環状凹部、48 第2キー突起、50 第2キー溝、52 収納凹部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotor, 12 Rotor shaft, 14 Rotor core, 16 Shaft body, 18 Flange, 20 Shaft outer peripheral surface, 22 1st keyway, 24 Permanent magnet, 26 Magnet mounting hole, 28 Core inner peripheral surface, 30 Core side key protrusion, 32 34 End plate, 36 Caulking portion, 38 Flange side key projection, 40 1st plate, 42 2nd plate, 44 1st key projection, 46 Annular recess, 48 2nd key projection, 50 2nd keyway, 52 Storage recess .

Claims (9)

ロータシャフトと、
前記ロータシャフトの外周に固定されるロータコアと、
前記ロータコアを軸方向に貫通するように設けられた磁石装着孔に設置される磁石と、
前記ロータコアの軸方向両端部のうち少なくとも一方に固定される1以上のエンドプレートと、
を備えた回転電機ロータにおいて、
前記エンドプレートは、非磁性材料からなる非磁性体部と磁性材料からなる磁性体部とを含み、
前記磁性体部は、前記磁石に軸方向で対向する位置、かつ前記非磁性体の内部に設けられ、前記非磁性体部に固定されていることを特徴とする回転電機ロータ。
A rotor shaft;
A rotor core fixed to the outer periphery of the rotor shaft;
A magnet installed in a magnet mounting hole provided so as to penetrate the rotor core in the axial direction;
One or more end plates fixed to at least one of axial end portions of the rotor core;
In the rotary electric machine rotor with
The end plate includes a nonmagnetic part made of a nonmagnetic material and a magnetic part made of a magnetic material,
The rotating electrical machine rotor, wherein the magnetic body portion is provided at a position facing the magnet in the axial direction and inside the nonmagnetic body, and is fixed to the nonmagnetic body portion.
請求項1に記載される回転電機ロータであって、
前記磁性体部は、前記ロータコアの軸方向端面に接していることを特徴とする回転電機ロータ。
A rotating electrical machine rotor according to claim 1,
The rotating electrical machine rotor, wherein the magnetic body portion is in contact with an axial end surface of the rotor core.
請求項1または2に記載される回転電機ロータであって、
前記磁性体部は、前記磁性体部の全体が、前記ロータコアの軸方向端面と前記非磁性体部とで、あるいは前記非磁性体部で囲われていることを特徴とする回転電機ロータ。
A rotating electrical machine rotor according to claim 1 or 2,
In the rotating electrical machine rotor, the magnetic body portion is entirely surrounded by the axial end surface of the rotor core and the nonmagnetic body portion or by the nonmagnetic body portion.
請求項1から3のいずれか1項に記載される回転電機ロータであって、
前記磁性体部は、前記ロータシャフトと同心に配される円環形状であることを特徴とする回転電機ロータ。
A rotating electrical machine rotor according to any one of claims 1 to 3,
The rotating electrical machine rotor according to claim 1, wherein the magnetic body portion has an annular shape arranged concentrically with the rotor shaft.
請求項1から3のいずれか1項に記載される回転電機ロータであって、
前記磁性体部は、複数あり、前記ロータシャフトと同心に分散して配されることを特徴とする回転電機ロータ。
A rotating electrical machine rotor according to any one of claims 1 to 3,
The rotating electrical machine rotor according to claim 1, wherein there are a plurality of the magnetic parts, and the magnetic parts are distributed concentrically with the rotor shaft.
請求項4に記載される回転電機ロータであって、
前記ロータシャフトと前記エンドプレートのうちの一方に形成されるとともに径方向に凹状となる凹部と、他方に形成されるとともに径方向に凸状となる凸部とが径方向に係合することで形成される第1係合部と、
前記磁性体部と前記非磁性体部のうちの一方に形成されるとともに径方向に凹状となる凹部と、他方に形成されるとともに径方向に凸状となる凸部とが径方向に係合することで形成される第2係合部と、
を備え、
前記第1係合部における周方向の嵌め合いより、前記第2係合部における周方向の嵌め合いのほうがきついことを特徴とする回転電機ロータ。
A rotating electrical machine rotor according to claim 4,
A concave portion formed in one of the rotor shaft and the end plate and having a concave shape in the radial direction and a convex portion formed in the other and having a convex shape in the radial direction are engaged in the radial direction. A first engaging portion to be formed;
A concave portion formed in one of the magnetic body portion and the non-magnetic body portion and having a concave shape in the radial direction, and a convex portion formed in the other and having a convex shape in the radial direction are engaged in the radial direction. A second engagement portion formed by
With
The rotating electrical machine rotor characterized in that the circumferential fitting in the second engaging portion is tighter than the circumferential fitting in the first engaging portion.
請求項5に記載される回転電機ロータにおいて、
前記ロータシャフトと前記エンドプレートのうちの一方に形成されるとともに径方向に凹状となる凹部と、他方に形成される軸方向からみて径方向に凸状となる凸部とが径方向に係合することで形成される第3係合部と、
前記非磁性体部に設けられた凹部内に前記磁性体部を係合することで形成される第4係合部と、
を備え、
前記第3係合部における周方向の嵌め合いより、前記第4係合部における周方向の嵌め合いのほうがきついことを特徴とする回転電機ロータ。
In the rotating electrical machine rotor according to claim 5,
A concave portion formed in one of the rotor shaft and the end plate and having a concave shape in the radial direction and a convex portion having a convex shape in the radial direction when viewed from the axial direction formed in the other are engaged in the radial direction. A third engaging portion formed by
A fourth engagement portion formed by engaging the magnetic body portion in a recess provided in the non-magnetic body portion;
With
The rotating electrical machine rotor characterized in that the circumferential fitting in the fourth engaging portion is tighter than the circumferential fitting in the third engaging portion.
請求項6または7に記載される回転電機ロータであって、
前記第2係合部または前記第4係合部の前記凹部および前記凸部の角部が面取りされた形状となっていることを特徴とする回転電機ロータ。
A rotary electric machine rotor according to claim 6 or 7,
A rotating electrical machine rotor, wherein the concave portion and the convex portion of the second engaging portion or the fourth engaging portion are chamfered.
請求項6または7に記載される回転電機ロータであって、
前記第2係合部もしくは前記第4係合部の数は、前記第1係合部もしくは前記第3係合部の数より多いことを特徴とする回転電機ロータ。
A rotary electric machine rotor according to claim 6 or 7,
The number of the second engaging part or the fourth engaging part is larger than the number of the first engaging part or the third engaging part.
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