JP2019115217A - Rotor core mounting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機のロータに関し、詳しくは、ロータコアをロータシャフトに取り付けるロータコアの取付構造に関する。 The present invention relates to a rotor of a rotating electrical machine, and more particularly, to a mounting structure of a rotor core that mounts a rotor core to a rotor shaft.
電気エネルギーを回転の運動エネルギーに変換する電動機、回転の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機、さらに、発電機及び電動機の両者の機能を有する発電電動機が知られている。これらの回転電機は、ロータに設けられた永久磁石と、ステータに設けられたコイルとの間の電磁気的な相互作用によって動作する。 A motor that converts electric energy into rotational kinetic energy, a generator that converts rotational kinetic energy into electrical energy, and a generator motor having both functions of a generator and an electric motor are known. These rotating electrical machines operate by electromagnetic interaction between permanent magnets provided on the rotor and coils provided on the stator.
ロータは、ロータコアと、ロータコアの中心を貫通するシャフトを備えている。一般に、ロータコアは、シャフトに貫かれた複数枚の鋼板を積層することで形成されている。ロータコアをシャフトに取り付ける構造として、シャフトの軸方向の一端に形成されたフランジ部と、シャフトの軸方向の他端に形成されたカシメ部との間にロータコアを挟むものがある。この構造では、シャフトに貫かれたエンドプレートがロータコアの端面に配置され、カシメ部によってエンドプレートがロータコアに押し付けられることで、ロータコアが軸方向に固定されている。 The rotor comprises a rotor core and a shaft passing through the center of the rotor core. In general, the rotor core is formed by laminating a plurality of steel plates pierced in a shaft. As a structure for attaching the rotor core to the shaft, there is a structure in which the rotor core is sandwiched between a flange portion formed at one axial end of the shaft and a crimped portion formed at the other axial end of the shaft. In this structure, the end plate penetrating the shaft is disposed on the end face of the rotor core, and the end plate is pressed against the rotor core by the caulking portion, whereby the rotor core is axially fixed.
特許文献１には、中空円筒形状に形成されたコア部材と該コア部材の端部に配設されたエンドプレートとを有するロータコアを中心軸に取り付けるロータコアの取付構造であって、中心軸より展性が大きい円環形状のリング部材を該中心軸に取り付け、該リング部材をロータコアのエンドプレート側に曲げを伴ってかしめることによりロータコアを中心軸に取り付けたロータコアの取付構造が記載されている。 Patent Document 1 discloses a mounting structure of a rotor core for mounting a rotor core having a core member formed in a hollow cylindrical shape and an end plate disposed at an end of the core member on a central axis. An attachment structure of a rotor core having a rotor core attached to a central axis by attaching an annular ring member having high rigidity to the central axis and caulking the ring member toward the end plate side of the rotor core with bending is described. .
特許文献１に記載されたロータコアの取付構造では、シャフトに取り付けた円環形状のリング部材をロータコアのエンドプレート側にかしめている。このようにリング部材とエンドプレートの２つの部材を変形させてカシメ点を形成するには、カシメ加工の際に大きな荷重を要するため、ロータコアを取り付けるためのカシメ加工を実施する設備の大型化が必要になるという問題がある。 In the rotor core mounting structure described in Patent Document 1, an annular ring member mounted on a shaft is caulked on the end plate side of the rotor core. Since a large load is required to form the caulking point by deforming the two members of the ring member and the end plate in this manner, a large-sized facility for caulking the rotor core is required. There is a problem that it becomes necessary.
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、中空円筒状のロータコアをロータシャフトに取り付けるロータコアの取付構造であって、ロータコアをロータシャフトに取り付けるカシメ部をより小さい荷重で形成することができる取付構造を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and has a rotor core attachment structure for attaching a hollow cylindrical rotor core to a rotor shaft, wherein a caulking portion for attaching the rotor core to the rotor shaft is formed with a smaller load. It is an object of the present invention to provide a mounting structure capable of
本発明に係るロータコアの取付構造は、中空円筒状のロータコアと、ロータコアの軸方向の端面に配置された円環状のエンドプレートとを有し、ロータコアをロータシャフトに取り付けるロータコアの取付構造であって、エンドプレートは、内周面に切欠き部を備え、ロータシャフトの薄肉部を切欠き部に向けて径方向外側にかしめることによって設けたカシメ部により、ロータコアをロータシャフトに取り付けることを特徴とする。 The rotor core mounting structure according to the present invention has a hollow cylindrical rotor core and an annular end plate disposed on an axial end face of the rotor core, and is a rotor core mounting structure for mounting the rotor core on a rotor shaft. The end plate has a notch on the inner circumferential surface, and the rotor core is attached to the rotor shaft by a caulking portion provided by caulking the thin portion of the rotor shaft toward the notch radially outward. I assume.
好適な態様では、エンドプレートの内周面において周方向に沿って等間隔に並んだ複数の切欠き部と、当該複数の切欠き部に対応してロータシャフトに設けた複数のカシメ部とを有する。 In a preferred embodiment, a plurality of notched portions arranged at equal intervals along the circumferential direction on the inner peripheral surface of the end plate, and a plurality of crimped portions provided on the rotor shaft corresponding to the plurality of notched portions Have.
本発明によれば、エンドプレートの内周面に切欠き部を設け、エンドプレートを塑性変形することなく、ロータシャフトの薄肉部のみに対してカシメ加工を実施して、ロータコア及びエンドプレートを軸方向に沿って押し付けるカシメ部を設けることができる。これにより、内周面に切欠き部を設けないエンドプレートを用いる場合に比較して、より小さい荷重でロータシャフトのカシメ加工を行い、ロータコアの軸方向の移動を抑制するカシメ部を設けることができ、ひいては、カシメ加工を実施する設備を小型化することができる。 According to the present invention, notches are provided on the inner peripheral surface of the end plate, and only the thin portion of the rotor shaft is crimped without plastic deformation of the end plate, and the rotor core and the end plate A caulking portion can be provided to press along the direction. Thus, the rotor shaft is crimped with a smaller load than in the case of using an end plate not provided with a notch on the inner peripheral surface, and a crimped portion is provided to suppress axial movement of the rotor core. As a result, the equipment for performing the caulking can be miniaturized.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。以下に述べる寸法、形状、材質等は、説明のための例示であって、回転電機の仕様等により、適宜変更が可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. The dimensions, shapes, materials, and the like described below are examples for the purpose of explanation, and can be appropriately changed according to the specifications of the rotating electrical machine and the like.
図１は、車両に搭載される回転電機に用いられるロータ１０であって、本実施形態に係るロータコア２０の取付構造を適用したロータ１０の構造を示す図である。図１では、当該ロータ１０の回転中心軸を含む断面が示されている。図２は、図１のロータ１０を右から見た側面図（外観図）である。図３及び図４のそれぞれは、本実施形態に係るロータコア２０の取付構造の一部の構成を示す図である。図３は、ロータシャフト４０がカシメ加工される前の状態を示し、図４は、当該カシメ加工が実施されてカシメ部５０が形成された後の状態を示す。 FIG. 1 is a view showing a structure of a rotor 10 used in a rotating electrical machine mounted on a vehicle, to which a mounting structure of a rotor core 20 according to the present embodiment is applied. In FIG. 1, a cross section including the central axis of rotation of the rotor 10 is shown. FIG. 2 is a side view (an external view) of the rotor 10 of FIG. 1 as viewed from the right. Each of FIG.3 and FIG.4 is a figure which shows the structure of a part of attachment structure of the rotor core 20 which concerns on this embodiment. FIG. 3 shows a state before the rotor shaft 40 is crimped, and FIG. 4 shows a state after the caulking is carried out to form the crimped portion 50.
ロータ１０が用いられる回転電機は、車両が力行するときは電動機として機能し、車両が制動時にあるときは発電機として機能するモータ・ジェネレータで、三相同期型回転電機である。回転電機は、図１に示すロータ１０と、ロータ１０の外周側に所定の隙間を隔てて配置されて巻線コイルが巻回される円環状のステータとで構成される。 The rotating electrical machine in which the rotor 10 is used is a three-phase synchronous rotating electrical machine, which functions as an electric motor when the vehicle is in a power running mode and as a generator when the vehicle is in braking. The rotary electric machine is composed of a rotor 10 shown in FIG. 1 and an annular stator which is disposed on the outer peripheral side of the rotor 10 with a predetermined gap and on which a winding coil is wound.
本実施形態に係るロータ１０は、図１に示す通り、ロータコア２０と、ロータコア２０の端面を押さえるためのエンドプレート３０，３２と、ロータコア２０及びエンドプレート３０，３２が取り付けられるロータシャフト４０とを備える。 The rotor 10 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, includes a rotor core 20, end plates 30, 32 for pressing the end face of the rotor core 20, and a rotor shaft 40 to which the rotor core 20 and end plates 30, 32 are attached. Prepare.
ロータコア２０は、所定枚数の磁性体薄板を積層した積層体２２と、積層体２２に埋め込んで配置される複数の磁石２４を含んで構成される。磁性体薄板を積層した積層体２２は、ロータシャフト４０の外形を通す中心穴と、複数の磁石２４が挿入される複数の磁石孔を有する。磁性体薄板としては、所定の厚み（例えば０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍなど）を有する電磁鋼板を用いることができる。積層方向は、ロータ１０の回転中心軸に沿った方向（以下「軸方向」ともいう）である。積層体２２において、中心穴、磁石孔は、軸方向に平行な方向に延びて貫通する。磁性体薄板の積層は、所定の形状に打ち抜かれた所定枚数の磁性体薄板をカシメ加工等で一体化することにより行われる。 The rotor core 20 includes a stacked body 22 in which a predetermined number of thin magnetic sheets are stacked, and a plurality of magnets 24 which are disposed to be embedded in the stacked body 22. The laminated body 22 in which the magnetic thin plates are laminated has a central hole through which the outer shape of the rotor shaft 40 passes, and a plurality of magnet holes into which the plurality of magnets 24 are inserted. As the magnetic thin plate, an electromagnetic steel plate having a predetermined thickness (for example, 0.3 mm, 0.5 mm, 1.0 mm, etc.) can be used. The stacking direction is a direction along the central axis of rotation of the rotor 10 (hereinafter also referred to as “axial direction”). In the laminate 22, the central hole and the magnet hole extend in a direction parallel to the axial direction and penetrate. The lamination of the magnetic thin plates is performed by integrating a predetermined number of magnetic thin plates punched into a predetermined shape by caulking or the like.
磁石２４は、ロータコア２０の外周側に所定の配置で複数配置され、ロータ１０の各磁極を形成する永久磁石である。磁石２４は、図示されていない回転電機のステータに巻回される巻線コイルに所定の通電を行うことで発生する回転磁界と協働してトルクを発生し、これによってロータ１０が回転する。 The magnets 24 are permanent magnets which are disposed in a predetermined arrangement on the outer peripheral side of the rotor core 20 and which form the respective magnetic poles of the rotor 10. The magnet 24 generates torque in cooperation with a rotating magnetic field generated by performing predetermined energization to a winding coil wound around a stator of a rotating electric machine (not shown), whereby the rotor 10 is rotated.
エンドプレート３０，３２は、ロータコア２０の軸方向の両端面に接触して配置され、ロータシャフト４０の外径を通す円環状の形状を有する。エンドプレート３０，３２を、エンドプレート３０，３２でロータコア２０を挟むようにロータシャフト４０に取り付けることにより、ロータコア２０及び磁石２４の軸方向（ロータ部材の積層方向）の端面が押さえられている。 The end plates 30, 32 are disposed in contact with both axial end surfaces of the rotor core 20, and have an annular shape passing the outer diameter of the rotor shaft 40. By attaching the end plates 30, 32 to the rotor shaft 40 so as to sandwich the rotor core 20 with the end plates 30, 32, the end faces of the rotor core 20 and the magnets 24 in the axial direction (the stacking direction of the rotor members) are held down.
本実施形態では、図２に示す通り、エンドプレート３２の内周面に、複数の切欠き部３４が、周方向に沿って等間隔に並んで形成されている。ここで、切欠き部３４を設けたエンドプレート３２は、ロータシャフト４０の取付部４４に設けた受止部４８と接するエンドプレート３０とはロータコア２０を挟んで軸方向の反対側に配置されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of notches 34 are formed along the circumferential direction at equal intervals on the inner peripheral surface of the end plate 32. Here, the end plate 32 provided with the notched portion 34 is disposed on the opposite side of the rotor core 20 in the axial direction from the end plate 30 in contact with the receiving portion 48 provided on the mounting portion 44 of the rotor shaft 40 There is.
図３に、本実施形態に係るロータコア２０の取付構造の一部であって、エンドプレート３２の内周面に設けた切欠き部３４及びその周囲の構成を示す。但し、図３では、ロータシャフト４０がカシメ加工される前の構成を示している。図３（ａ）は軸方向に沿った部分断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）を右から見た側面図である。図３（ａ）に示す通り、切欠き部３４は、エンドプレート３２の内周面よりも径方向の外側にあって内周面と平行な底部３４ａを有する。エンドプレート３２の内周面に切欠き部３４が形成されることにより、ロータコア２０のエンドプレート３２側の端面の一部である当接面２６が露出する。また、切欠き部３４の軸方向に垂直な断面は、軸方向のいずれにおいても図３（ｂ）に示す断面形状を有する。図３（ｂ）に示す通り、切欠き部３４は、底部３４ａと、底部３４ａの周方向両端から径方向内側に延びる側壁３４ｂとからなり、径方向内側が開口した形状を有する。本実施形態では、後述するように、ロータシャフト４０の取付部４４のエンドプレート３２側の端部（薄肉部４９）を切欠き部３４に向かって径方向外側にかしめることで、カシメ部５０が形成される。 FIG. 3 shows a part of the attachment structure of the rotor core 20 according to the present embodiment, and shows the configuration of the notch 34 provided on the inner peripheral surface of the end plate 32 and the periphery thereof. However, FIG. 3 shows the configuration before the rotor shaft 40 is crimped. Fig.3 (a) is a fragmentary sectional view along an axial direction, FIG.3 (b) is the side view which looked at Fig.3 (a) from the right. As shown in FIG. 3A, the notch 34 has a bottom 34a that is radially outward of the inner circumferential surface of the end plate 32 and is parallel to the inner circumferential surface. By forming the notches 34 on the inner peripheral surface of the end plate 32, the contact surface 26, which is a part of the end surface on the end plate 32 side of the rotor core 20, is exposed. Moreover, the cross section perpendicular | vertical to the axial direction of the notch part 34 has a cross-sectional shape shown in FIG.3 (b) in any axial direction. As shown in FIG. 3 (b), the notch 34 has a bottom 34a and side walls 34b extending radially inward from both circumferential ends of the bottom 34a, and has a shape in which the inside in the radial direction is open. In the present embodiment, as described later, the caulking portion 50 is formed by caulking the end (thin-walled portion 49) on the end plate 32 side of the mounting portion 44 of the rotor shaft 40 radially outward toward the notch 34. Is formed.
図１に戻り、ロータシャフト４０は、動力を入出力するための中空円筒状の入出力部４２と、入出力部４２より大きい径を有する中空円筒状の取付部４４とが、円盤状の連結部４６を介して一体に形成されている。このように、小径の入出力部４２と大径の取付部４４とを備えるロータシャフト４０とすることで、取付部４４の設計の自由度が向上する。これにより、例えば、取付部４４のエンドプレート３２側の端部において、容易にカシメ加工を行いカシメ部５０を設けるための薄肉部４９を形成することも容易となる。ロータシャフト４０は、ロータ１０が回転電機に用いられるときには、軸方向の両端が軸受によって回転自在に支持され、図示されていないステータと協働して回転する。ロータシャフト４０は、例えば鉄やニッケル等の鋼材を所定の形状に加工したものを用いることができる。 Returning to FIG. 1, the rotor shaft 40 has a disk-like connection of a hollow cylindrical input / output portion 42 for inputting / outputting power and a hollow cylindrical attachment portion 44 having a diameter larger than the input / output portion 42. It is integrally formed via the portion 46. As described above, with the rotor shaft 40 including the small diameter input / output portion 42 and the large diameter attachment portion 44, the degree of freedom in design of the attachment portion 44 is improved. Thereby, for example, it is easy to form the thin-walled portion 49 for providing the caulking portion 50 by caulking easily at the end of the mounting portion 44 on the end plate 32 side. When the rotor 10 is used for a rotating electrical machine, the rotor shaft 40 has both axial ends rotatably supported by bearings, and rotates in cooperation with a stator (not shown). The rotor shaft 40 may be, for example, one obtained by processing a steel material such as iron or nickel into a predetermined shape.
取付部４４の径方向外側には、ロータコア２０及びエンドプレート３０，３２が取り付けられている。また、取付部４４は、ロータシャフト４０の一方端側に設けた段差部である受止部４８を有する。受止部４８は、ロータコア２０の軸方向の一方端側に配置されたエンドプレート３０と当接する。受止部４８のエンドプレート３０との接触面は軸方向に垂直であり、その面積は、ロータコア２０及びエンドプレート３０，３２が軸方向に押圧する力を十分に受け止められる程度に設定される。取付部４４は、受止部４８とは軸方向の反対側の薄肉部４９において、エンドプレート３２の内周面と当接する。エンドプレート３２の内周面と当接し、後述するカシメ部５０が形成される薄肉部４９は、取付部４４のロータコア２０の内周面と当接する軸方向中央部と比較して径方向の厚さが薄く形成されている。これにより、当該薄肉部４９において、切欠き部３４に向けて径方向外側に変形させるカシメ加工を容易に行うことができる。 The rotor core 20 and the end plates 30, 32 are attached to the radial outside of the attachment portion 44. Further, the mounting portion 44 has a receiving portion 48 which is a stepped portion provided on one end side of the rotor shaft 40. The receiving portion 48 abuts on an end plate 30 disposed on one axial end side of the rotor core 20. The contact surface of the receiving portion 48 with the end plate 30 is perpendicular to the axial direction, and the area thereof is set such that the force of pressing the rotor core 20 and the end plates 30, 32 in the axial direction is sufficiently received. The mounting portion 44 abuts on the inner peripheral surface of the end plate 32 at the thin portion 49 opposite to the receiving portion 48 in the axial direction. The thin-walled portion 49 in contact with the inner peripheral surface of the end plate 32 and on which a crimped portion 50 described later is formed has a radial thickness compared with the axial center portion of the mounting portion 44 in contact with the inner peripheral surface of the rotor core 20 Is thinly formed. Thereby, in the thin portion 49, caulking can be easily performed so as to deform radially outward toward the notch 34.
本実施形態に係るロータコア２０の取付構造は、ロータシャフト４０をエンドプレート３２の内周面に設けた切欠き部３４に向けて径方向外側にかしめることにより設けられたカシメ部５０を有する。図４に、本実施形態に係るロータコア２０の取付構造の一部であって、ロータコア２０をロータシャフト４０に取り付けるカシメ部５０及びその周囲の構成を示す。図４（ａ）は軸方向に沿った部分断面図であり、図１の破線で囲われた領域Ａの部分拡大図でもある。図４（ｂ）は、図４（ａ）を右から見た側面図であり、図２の破線で囲われた領域Ｂの部分拡大図でもある。 The mounting structure of the rotor core 20 according to the present embodiment has a caulking portion 50 provided by caulking the rotor shaft 40 radially outward toward the notch 34 provided on the inner peripheral surface of the end plate 32. FIG. 4 shows a part of the attachment structure of the rotor core 20 according to the present embodiment, and shows a caulking portion 50 for attaching the rotor core 20 to the rotor shaft 40 and the configuration of the periphery thereof. FIG. 4A is a partial cross-sectional view along the axial direction, and is also a partial enlarged view of a region A surrounded by a broken line in FIG. FIG. 4B is a side view of FIG. 4A as viewed from the right, and is also a partially enlarged view of a region B surrounded by a broken line in FIG.
カシメ部５０は、図４に示す通り、エンドプレート３２の内周面との当接領域を含む取付部４４の端部（薄肉部４９）のうち、周方向の切欠き部３４によって形成された空間に隣接する位置において、切欠き部３４に向けて径方向外側に変形させるカシメ加工を実施することによって、設けられる。このようなカシメ加工の結果、カシメ部５０では、エンドプレート３２の内周面に設けられた切欠き部３４の形状に沿ってロータシャフト４０の一部が塑性変形される。これにより、カシメ部５０は、ロータコア２０の露出部である当接面２６及びエンドプレート３２に設けた切欠き部３４の底部３４ａ等を押圧する。この押圧力により、ロータコア２０及びエンドプレート３２が受止部４８に向かって押し付けられ、ロータコア２０がエンドプレート３０，３２と共にロータシャフト４０上の位置に固定及び保持される。 The caulking part 50 is formed by the notch 34 in the circumferential direction of the end (thin-walled part 49) of the mounting part 44 including the contact area with the inner peripheral surface of the end plate 32, as shown in FIG. It is provided by carrying out caulking which is deformed radially outward toward the notch 34 at a position adjacent to the space. As a result of such caulking processing, in the caulking portion 50, a part of the rotor shaft 40 is plastically deformed along the shape of the notch 34 provided on the inner peripheral surface of the end plate 32. As a result, the caulking portion 50 presses the contact surface 26 which is the exposed portion of the rotor core 20 and the bottom 34 a of the notch 34 provided in the end plate 32. By this pressing force, the rotor core 20 and the end plate 32 are pressed toward the receiving portion 48, and the rotor core 20 is fixed and held at a position on the rotor shaft 40 together with the end plates 30 and 32.
本実施形態では、図２に示す通り、エンドプレート３２の内周面に、周方向に沿って等間隔に１２箇所の切欠き部３４を設け、切欠き部３４に対応して設けた計１２点のカシメ部５０によりロータコア２０を押し付けることで固定（軸方向の移動を抑制）している。エンドプレート３２に設ける切欠き部３４及びカシメ部５０の位置、個数、形状、サイズ等は限定されず、ロータコア２０のロータシャフト４０への取り付けに必要な強度等に応じて、適宜選択すればよい。エンドプレート３２の内周面において周方向に沿って等間隔に並んだ複数の切欠き部３４と、当該複数の切欠き部３４に対応してロータシャフト４０に設けた複数のカシメ部５０とを有する取付構造は、当該複数のカシメ部５０によってロータシャフト４０及びエンドプレート３２を押圧する力が向上するため、ロータシャフト４０に取り付けたロータコア２０及びエンドプレート３０，３２の軸方向の移動をより一層抑制することができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, twelve notches 34 are provided on the inner circumferential surface of the end plate 32 at equal intervals along the circumferential direction, and a total of 12 provided corresponding to the notches 34. The rotor core 20 is fixed by pressing the rotor core 20 with the crimped portion 50 of the point (suppressing the movement in the axial direction). The position, number, shape, size and the like of the notches 34 and the caulking parts 50 provided on the end plate 32 are not limited, and may be appropriately selected according to the strength and the like necessary for attaching the rotor core 20 to the rotor shaft 40. . A plurality of notches 34 arranged at equal intervals along the circumferential direction on the inner peripheral surface of the end plate 32, and a plurality of caulking parts 50 provided on the rotor shaft 40 corresponding to the plurality of notches 34 In the mounting structure, the force for pressing the rotor shaft 40 and the end plate 32 is improved by the plurality of caulking portions 50, so the axial movement of the rotor core 20 and the end plates 30, 32 attached to the rotor shaft 40 is further enhanced. It can be suppressed.
ロータ１０は次のようにして組み付けられる。まず、ロータシャフト４０の取付部４４の外周にエンドプレート３０が挿入される。次いで、ロータコア２０が同様に取付部４４の外周に挿入され、受止部４８との間にエンドプレート３０を挟んだ状態で位置決めされ、続いてエンドプレート３２が取付部４４の外周に挿入される。ここで、エンドプレート３０，３２及びロータコア２０の挿入方向は、図１において取付部４４の右側の薄肉部４９から左側の受止部４８に向かう方向である。その後、ロータコア２０に対して所定の軸方向の力が作用するように、治具を用いて押圧力を加えながら、切欠き部３４によって形成された空間に隣接する位置において、取付部４４のエンドプレート３２側の薄肉部４９を径方向外側に曲げてカシメ部５０を形成する。これにより、ロータコア２０が２つのエンドプレート３０，３２と共にロータシャフト４０に取り付けられ、軸方向の移動が抑制される。 The rotor 10 is assembled as follows. First, the end plate 30 is inserted into the outer periphery of the mounting portion 44 of the rotor shaft 40. Next, the rotor core 20 is similarly inserted into the outer periphery of the mounting portion 44 and positioned with the end plate 30 interposed between the rotor core 20 and the receiving portion 48, and then the end plate 32 is inserted into the outer periphery of the mounting portion 44 . Here, the insertion direction of the end plates 30, 32 and the rotor core 20 is a direction from the thin portion 49 on the right side of the mounting portion 44 toward the receiving portion 48 on the left side in FIG. After that, while applying a pressing force using a jig so that a predetermined axial force acts on the rotor core 20, the end of the mounting portion 44 at a position adjacent to the space formed by the notch 34 The thin portion 49 on the plate 32 side is bent radially outward to form a crimped portion 50. As a result, the rotor core 20 is attached to the rotor shaft 40 together with the two end plates 30, 32, and axial movement is suppressed.
次に本実施形態に係るロータコア２０の取付構造の作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effects of the mounting structure of the rotor core 20 according to the present embodiment will be described.
ここで、図５を参照しながら、従来のロータコア２０の取付構造について述べる。図５は、従来のロータコア２０の取付構造の構成の一部を示す図であって、軸方向に沿った部分断面図である。図５（ａ）は、ロータシャフト４０のエンドプレート６０側の端部（薄肉部６１）がカシメ加工される前の状態を示し、図５（ｂ）は、当該カシメ加工が実施されてカシメ部６２が形成された後の状態を示す。図５に示す従来の取付構造では、内周面に切欠きを設けていないエンドプレート６０が用いられる。そのため、ロータシャフト４０を変形させ、エンドプレート６０及びロータコア２０を軸方向に沿って押し付ける押圧力を得るのに十分なカシメ部６２を形成するためには、図５（ｂ）に示す通り、ロータシャフト４０の取付部４４の薄肉部６１を径方向外側に曲げるだけでなく、エンドプレート６０の内周面側の領域をも塑性変形させることが必要である。従って、ロータシャフト４０とエンドプレート６０の２つの部材を一度のカシメ加工によって塑性変形させるためには、より大きい荷重を掛けてカシメ加工を実施しなければならず、その分、カシメ加工の設備が大型化するという問題点がある。 Here, with reference to FIG. 5, the conventional attachment structure of the rotor core 20 will be described. FIG. 5 is a view showing a part of the configuration of the conventional attachment structure of the rotor core 20, and is a partial cross-sectional view along the axial direction. FIG. 5 (a) shows a state before the end (thin-walled portion 61) on the end plate 60 side of the rotor shaft 40 is crimped, and FIG. 5 (b) shows the crimped portion being crimped. The state after 62 is formed is shown. In the conventional attachment structure shown in FIG. 5, an end plate 60 not provided with a notch on the inner circumferential surface is used. Therefore, in order to form the caulking portion 62 sufficient to deform the rotor shaft 40 and obtain a pressing force for pressing the end plate 60 and the rotor core 20 in the axial direction, as shown in FIG. Not only the thin-walled portion 61 of the mounting portion 44 of the shaft 40 is bent radially outward, but it is also necessary to plastically deform the region on the inner peripheral surface side of the end plate 60. Therefore, in order to plastically deform the two members of the rotor shaft 40 and the end plate 60 by one caulking process, the caulking process must be performed with a larger load, and accordingly, the caulking facility is There is a problem of increasing the size.
それに対して、本実施形態では、上述の通り、エンドプレート３２の内周面に切欠き部３４を設け、取付部４４のエンドプレート３２側の薄肉部４９のうち切欠き部３４と径方向で対向する位置をカシメ加工により塑性変形させて、カシメ部５０を設けている。これにより、エンドプレート３２を塑性変形することなく、ロータシャフト４０のみをカシメ加工することで、ロータコア２０及びエンドプレート３２を軸方向に沿って押し付けるカシメ部５０を設けることができる。よって、内周面に切欠き部３４を設けないエンドプレート６０を用いる場合に比較して、より小さい荷重でロータコア２０の軸方向の移動を抑制するカシメ部５０を設けることができ、カシメ加工を実施する設備を小型化することができる。 On the other hand, in the present embodiment, as described above, the notch 34 is provided on the inner peripheral surface of the end plate 32, and the notch 34 in the thin portion 49 on the end plate 32 side of the mounting portion 44 in the radial direction. The caulking portion 50 is provided by plastically deforming the opposing positions by caulking. As a result, by caulking only the rotor shaft 40 without plastic deformation of the end plate 32, a caulking portion 50 can be provided that presses the rotor core 20 and the end plate 32 in the axial direction. Therefore, compared with the case where end plate 60 which does not provide notch 34 in the inner skin is used, caulking part 50 which controls axial movement of rotor core 20 with smaller load can be provided, and caulking The equipment to be implemented can be miniaturized.
また、本実施形態では、エンドプレート３２を塑性変形する必要が無いため、より剛性の高い材料からなるエンドプレート３２を採用することができ、エンドプレート３２の変形防止及び／又は軽量化を図ることができる。 Further, in the present embodiment, since the end plate 32 does not need to be plastically deformed, the end plate 32 made of a material with higher rigidity can be adopted, and deformation prevention and / or weight reduction of the end plate 32 can be achieved. Can.
さらに、図４に示す通り、本実施形態では、カシメ加工により形成されたカシメ部５０は、エンドプレート３２に設けられた切欠き部３４の形状に沿って塑性変形されている。即ち、本実施形態では、ロータコア２０及びエンドプレート３２を押圧するカシメ部５０の形状を、カシメ加工時の荷重の大きさではなく、切欠き部３４の形状によって制御することが可能となる。これにより、カシメ部５０におけるロータコア２０又はエンドプレート３２とロータシャフト４０との噛み合い代（即ち、ロータコア２０の露出部である当接面２６並びに切欠き部３４の底部３４ａ及び側壁３４ｂ）を容易に調整することができる。例えば、ロータコア２０をロータシャフト４０に固定して取り付けるために、カシメ部５０による押圧力をより大きくする必要が生じた場合であっても、エンドプレート３２に設ける切欠き部３４のサイズ、個数及び位置等の設定を変更することによって、ロータコア２０又はエンドプレート３２とロータシャフト４０との噛み合い代を広くし、必要十分な押圧力が得られるカシメ部５０を容易に形成することができる。その結果、ロータコア２０の取付構造の信頼性を向上することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 4, in the present embodiment, the caulking portion 50 formed by caulking is plastically deformed along the shape of the notch portion 34 provided in the end plate 32. That is, in the present embodiment, the shape of the caulking portion 50 for pressing the rotor core 20 and the end plate 32 can be controlled not by the size of the load at the time of caulking but by the shape of the notch 34. Thereby, the meshing margin between the rotor core 20 or the end plate 32 and the rotor shaft 40 in the caulking portion 50 (that is, the contact surface 26 which is the exposed portion of the rotor core 20 and the bottom 34a and the side wall 34b of the notch 34) is easily made. It can be adjusted. For example, even if it is necessary to increase the pressing force by the caulking portion 50 in order to fix and attach the rotor core 20 to the rotor shaft 40, the size, the number, and the number of notches 34 provided in the end plate 32. By changing the setting of the position or the like, the meshing allowance between the rotor core 20 or the end plate 32 and the rotor shaft 40 can be widened, and the caulking portion 50 capable of obtaining a necessary and sufficient pressing force can be easily formed. As a result, the reliability of the mounting structure of the rotor core 20 can be improved.
本実施形態に係るロータコア２０の取付構造では、ロータシャフト４０は、動力を入出力するための中空円筒状の入出力部４２とロータコア２０を取り付けるための中空円筒状の取付部４４とが連結部４６を介して一体に形成されている。しかしながら、円盤状の連結部４６を有することなく中空円筒状に形成されたロータシャフトを使用してもよい。 In the rotor core 20 mounting structure according to the present embodiment, the rotor shaft 40 has a hollow cylindrical input / output portion 42 for inputting / outputting motive power and a hollow cylindrical mounting portion 44 for attaching the rotor core 20 as a coupling portion. It is integrally formed through 46. However, it is also possible to use a hollow cylindrical rotor shaft without the disc-like connection 46.
カシメ加工によりカシメ部５０が形成されるロータシャフト４０の取付部４４の薄肉部４９は、周方向に切れ目のない完全な環状であってもよいが、軸方向に沿った切れ目（スリット）を設けたものであってもよい。例えば、当該薄肉部において、切欠き部３４の側壁３４ｂと径方向において対向する位置に軸方向に沿った切れ目を設けてもよい。これにより、ロータシャフト４０を径方向外側に曲げてカシメ部５０を形成するカシメ加工に要する荷重をより一層小さくすることができる。 The thin portion 49 of the mounting portion 44 of the rotor shaft 40 where the caulking portion 50 is formed by caulking may be a complete annular shape without a break in the circumferential direction, but a cut (slit) along the axial direction is provided It may be For example, in the thin portion, a cut along the axial direction may be provided at a position radially opposed to the sidewall 34 b of the notch 34. As a result, the load required for the caulking process for forming the caulking portion 50 by bending the rotor shaft 40 outward in the radial direction can be further reduced.
また、上記の説明では、ロータコア２０の軸方向両端面にエンドプレート３０，３２を配置し、一方のエンドプレート３２のみにおいてその内周面に切欠き部３４を設けた態様を示した。しかしながら、ロータコア２０の軸方向の一方端にのみ、内周面に切欠き部３４を設けたエンドプレート３２を配置し、ロータコア２０の軸方向の他方端面がエンドプレートを介さずに受止部４８と軸方向において直接当接していてもよい。また、ロータコア２０の軸方向端面に配置されたエンドプレートの両者が、その内周面に切欠き部３４を設けたものであってもよい。即ち、内周面に切欠き部を設けた２枚のエンドプレートをロータコアの両端面に配置してロータコアを挟み込み、ロータシャフトの軸方向の両端部においてエンドプレートに設けた切欠き部に対応する位置でカシメ加工してカシメ部を設け、当該カシメ部によりロータコア及び２つのエンドプレートをロータシャフト上に固定して取り付ける構造としてもよい。 Further, in the above description, the end plates 30, 32 are disposed on both axial end surfaces of the rotor core 20, and the notches 34 are provided on the inner peripheral surface of only one end plate 32. However, the end plate 32 provided with the notch 34 in the inner peripheral surface is disposed only at one end of the rotor core 20 in the axial direction, and the other axial end face of the rotor core 20 does not intervene the end plate Directly in the axial direction. Further, both of the end plates disposed on the axial end face of the rotor core 20 may have the notches 34 on the inner circumferential surface thereof. That is, two end plates provided with notched portions on the inner circumferential surface are disposed on both end surfaces of the rotor core to sandwich the rotor core, and the axially opposite ends of the rotor shaft correspond to the notched portions provided on the end plate It is good also as structure which carries out caulking processing in a position, provides a caulking part, and it fixes and attaches a rotor core and two end plates on a rotor shaft by the caulking part concerned.
１０ ロータ、２０ ロータコア、２２ 積層体、２４ 磁石、２６ 当接面、３０，３２，６０ エンドプレート、３４ 切欠き部、３４ａ 底部、３４ｂ 側壁、４０ ロータシャフト、４２ 入出力部、４４ 取付部、４６ 連結部、４８ 受止部、４９，６１ 薄肉部、５０，６２ カシメ部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 rotor, 20 rotor core, 22 laminated body, 24 magnet, 26 contact surface, 30, 32, 60 end plate, 34 notch part, 34a bottom part, 34b side wall, 40 rotor shaft, 42 input / output part, 44 attachment part, 46 connection part, 48 receiving part, 49, 61 thin-walled part, 50, 62 caulking part.
Claims (1)
前記エンドプレートは、内周面に切欠き部を備え、
前記ロータシャフトに設けられた薄肉部を前記切欠き部に向けて径方向外側にかしめることによって設けたカシメ部により、前記ロータコアを前記ロータシャフトに取り付ける、
ロータコアの取付構造。
A mounting structure of a rotor core having a hollow cylindrical rotor core and an annular end plate disposed on an axial end face of the rotor core, the rotor core being attached to a rotor shaft,
The end plate is provided with a notch on the inner circumferential surface,
The rotor core is attached to the rotor shaft by a caulking portion provided by caulking the thin-walled portion provided on the rotor shaft toward the notched portion radially outward.
Rotor core mounting structure.
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