JP2020028135A - Rotor core plate, rotor core, rotor, rotor manufacturing method and rotary machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はロータコア板、ロータコア、ロータ、ロータ製造方法、および回転機に係り、モータ等の回転機のロータコア(電機子)の製造技術に関するものである。 The present invention relates to a rotor core plate, a rotor core, a rotor, a rotor manufacturing method, and a rotating machine, and more particularly to a technique for manufacturing a rotor core (armature) of a rotating machine such as a motor.
回転機製造過程においてロータコアの製造は、複数のロータコア板を積層することにより行なわれる。ロータコアは軸に圧入されてロータが形成される。
図6は、軸へのロータコア圧入時における変形発生を概念的に示す説明図である(したがって図はデフォルメされており、実際にかかる楕円形状の軸はない)。図示するように、形成されたロータコア610を軸612に圧入する際には、各部品にストレスがかかり、ロータコア610には多少なりとも変形が生じることになる。また、変形が発生する場合にその度合いはロータコア610において一様ではなく、変形の偏りが発生することもある。
In the process of manufacturing the rotating machine, the manufacture of the rotor core is performed by laminating a plurality of rotor core plates. The rotor core is pressed into the shaft to form a rotor.
FIG. 6 is an explanatory diagram conceptually showing deformation occurring when the rotor core is pressed into the shaft (therefore, the diagram is deformed, and there is no actual elliptical shaft). As shown in the figure, when the formed rotor core 610 is pressed into the shaft 612, stress is applied to each component, and the rotor core 610 is slightly deformed. Further, when the deformation occurs, the degree of the deformation is not uniform in the rotor core 610, and the deformation may be biased.
さて、ロータコア製造技術については従来、特許出願等による技術的提案もなされている。たとえば後掲特許文献1には、電機子コアでの磁気飽和を生じにくくする電機子として、同一形状をなす複数のコアシートを周方向に等角度ずつ回転させつつ軸方向に積層した電機子で、各コアシートに形成された軸圧入孔に径方向外側に窪む複数の凹部が周方向等間隔に形成され、各コアシートの回転積層角度が各凹部間の角度間隔よりも小さい角度に設定され、各凹部の周方向中心線がベース部の最小径部に対して周方向にずれた位置に設定されるという構成が開示されている。 Now, as for the rotor core manufacturing technique, technical proposals have been made by patent applications and the like. For example, Patent Document 1 listed below discloses an armature in which a plurality of core sheets having the same shape are axially stacked while being rotated at equal angles in the circumferential direction, as an armature that hardly causes magnetic saturation in the armature core. In the axial press-fitting holes formed in each core sheet, a plurality of concave portions that are depressed radially outward are formed at equal intervals in the circumferential direction, and the rotation lamination angle of each core sheet is set to an angle smaller than the angular interval between the concave portions. A configuration is disclosed in which the center line in the circumferential direction of each concave portion is set at a position shifted in the circumferential direction with respect to the minimum diameter portion of the base portion.
上述したロータコアを軸へ圧入する際の部品にかかるストレスや、ロータコアの変形、また変形の偏りが発生することは、回転機の性能をより高度に実現するためには好ましいことではない。そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点をなくし、ロータ製造時、特にロータコアの軸への圧入時において、部品へのストレスを軽減でき、またロータコアの変形を軽減することのできる技術を提供することである。 The above-mentioned stress applied to the components when the rotor core is pressed into the shaft, deformation of the rotor core, and occurrence of the bias of the deformation are not preferable in order to achieve higher performance of the rotating machine. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to eliminate the problems of the prior art, to reduce the stress on the parts during the manufacture of the rotor, particularly at the time of press-fitting the rotor core to the shaft, and to reduce the deformation of the rotor core. It is to provide technology that can do.
本願発明者は上記課題について検討した結果、ロータコア板内径側に切り欠き部を設け、圧入時に切り欠き部が広がる形状とすること、また、ロータコア板は転積により角度をずらしながら積上げることによって解決できることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。 As a result of studying the above problem, the present inventor has provided a notch on the inner diameter side of the rotor core plate so that the notch is widened at the time of press-fitting, and the rotor core plate is stacked while shifting the angle by rolling. The inventors have found that they can be solved, and based on this, have completed the present invention. That is, the invention claimed in the present application as a means for solving the above-mentioned problem, or at least the disclosed invention is as follows.
〔1〕 回転機のロータコアを構成するためのロータコア板であって、内径側の一箇所のみに切り欠き部が設けられていることを特徴とする、ロータコア板。
〔2〕 〔1〕のいずれかに記載のロータコア板が積層されてなるロータコアであって、前記切り欠き部が角度を変えて積層されていることを特徴とする、ロータコア。
〔3〕 前記切り欠き部が一定の角度で連続的に角度を変えて積層されていることを特徴とする、〔2〕に記載のロータコア。
[1] A rotor core plate for constituting a rotor core of a rotating machine, wherein a notch is provided only at one position on an inner diameter side.
[2] A rotor core obtained by laminating the rotor core plates according to any one of [1], wherein the cutout portions are laminated at different angles.
[3] The rotor core according to [2], wherein the cutouts are stacked at a constant angle while continuously changing the angle.
〔4〕 〔2〕、〔3〕のいずれかに記載のロータコアを備えていることを特徴とする、ロータ。
〔5〕 〔4〕に記載のロータを備えていることを特徴とする、回転機。
〔6〕 回転機のロータを製造する方法であって、内径側の一箇所のみに切り欠き部が設けられているロータコア板が転積されることにより該ロータコア板一枚毎に該切り欠き部が角度を変えて積層されたロータコアを得る転積過程を備えることを特徴とする、ロータ製造方法。
[4] A rotor comprising the rotor core according to any one of [2] and [3].
[5] A rotating machine comprising the rotor according to [4].
[6] A method of manufacturing a rotor of a rotating machine, wherein a rotor core plate provided with a cutout portion only at one position on the inner diameter side is rolled, so that the cutout portion is provided for each rotor core plate. Characterized in that the method comprises a rolling process of obtaining a laminated rotor core at different angles.
本発明のロータコア板、ロータコア、ロータ、ロータ製造方法および回転機は上述のように構成されるため、これらによれば、ロータコアを軸へ圧入する際にロータコア板の切り欠き部が広がることにより、圧入による部品へのストレスが軽減され、ロータコアの変形が軽減される。また、本発明のロータコア等によれば、転積によって切り欠き部の角度位置が変わりながらロータコア板が積層されているため、ロータコアの変形が一方向に偏ることを軽減でき、圧入による変形が一方向に偏らず、バランスのとれたロータとすることができる。 Since the rotor core plate, the rotor core, the rotor, the rotor manufacturing method, and the rotating machine of the present invention are configured as described above, according to these, the notch portion of the rotor core plate expands when the rotor core is pressed into the shaft, Stress on components due to press fitting is reduced, and deformation of the rotor core is reduced. Further, according to the rotor core and the like of the present invention, since the rotor core plates are laminated while the angular position of the notch portion is changed by rolling, the deformation of the rotor core can be reduced from being biased in one direction, and the deformation due to press fitting can be reduced. The rotor can be balanced without being biased in the direction.
なお、本発明ではストレスを吸収するための切り欠き部を一箇所のみとするが、かかる構成とすることによりストレスを吸収する部位が一箇所のみに特定されると同時に、形状的にバランスの取れていない部位をも一箇所のみとすることができる。したがって、転積の際に各ロータコア板間でのバランス、そして最終的なロータコアにおける意図するバランスを取ることが、容易になる。つまり、バランスの取り方、バランスの設計を容易にコントロールすることができる。一方、複数箇所に等間隔で設けるような構成としてしまうと、本発明のようなバランス設計のコントロールを行なうことはできない。 In the present invention, only one cutout portion for absorbing stress is provided. However, with such a configuration, the portion for absorbing stress is specified only at one location, and at the same time, the shape is balanced. There may be only one part that does not exist. Therefore, it becomes easy to balance between the rotor core plates and the intended balance in the final rotor core at the time of rolling. That is, it is possible to easily control the balance and the design of the balance. On the other hand, if the configuration is provided at a plurality of locations at equal intervals, it is not possible to control the balance design as in the present invention.
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明のロータコア板の構成例を示す平面図である。図中(a)は軸への圧入前の、(a’)は圧入後の形態を示す。図示するようにロータコア板5は、内径側の一箇所のみに切り欠き部3が設けられていることを、特徴的な構成とする。ロータコア板5が多数積層されてロータコアが形成され、ロータコアが軸に圧入されてロータが形成される。軸に圧入された状態(a’)では、切り欠き部3には圧入ストレスにより、周方向へのわずかな広がりが生じるが、これが圧入ストレスを吸収することになる。したがって、ロータコア板5全体としての形状は、変形が軽減される、ないしは変形が防止される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a configuration example of a rotor core plate of the present invention. In the figure, (a) shows the form before press-fitting to the shaft, and (a ') shows the form after press-fitting. As shown in the drawing, the rotor core plate 5 has a characteristic configuration in which the notch 3 is provided only at one location on the inner diameter side. A large number of rotor core plates 5 are laminated to form a rotor core, and the rotor core is pressed into a shaft to form a rotor. In the state (a ') in which the shaft is press-fitted, the notch 3 slightly expands in the circumferential direction due to the press-fit stress, but this absorbs the press-fit stress. Therefore, the shape of the rotor core plate 5 as a whole is reduced or prevented from being deformed.
図2は、本発明のロータコア板における切り欠き部の形状例を示す平面視説明図である。図示するように本ロータコア板の切り欠き部3a等は、その形状を特に限定されず、円弧状の切り欠き部3a(図中(a))、三角形状の切り欠き部3b(図中(b))、矩形上の切り欠き部(図中(c))、その他、圧入ストレスを吸収できる限り、如何なる形状であってもよい。 FIG. 2 is an explanatory plan view showing an example of the shape of the notch in the rotor core plate of the present invention. As shown in the figure, the shape of the notch 3a and the like of the present rotor core plate is not particularly limited, and the notch 3a is an arc-shaped notch (a in the figure) and the notch 3b is a triangle. )), A notch on the rectangle ((c) in the figure), and any other shape as long as the press-fit stress can be absorbed.
図3は、本発明ロータコア板の積層方法を示す斜視説明図である。図中、(i)〜(iii)はロータコア板が積層される過程を示す。また、図4は図3により形成されたロータコアの一端からの平面視説明図、図5は形成されたロータの斜視説明図である。図3、4に示すように、上述のロータコア板5、5、・・・が、その切り欠き部3、3、・・・の角度を変えて積層されることで、本発明ロータコア10が形成される。 FIG. 3 is a perspective explanatory view showing a method of laminating the rotor core plate of the present invention. In the figure, (i) to (iii) show the process of laminating the rotor core plates. FIG. 4 is an explanatory plan view from one end of the rotor core formed in FIG. 3, and FIG. 5 is a perspective explanatory view of the formed rotor. As shown in FIGS. 3 and 4, the rotor core plates 5, 5,... Are stacked by changing the angles of the notches 3, 3,. Is done.
図4に示すように本ロータコア10は、切り欠き部3、3、・・・が一定の角度で連続的に角度を変えて積層される構成とすることができる。ロータコア板5一枚毎に回転させて(角度を変えて)積層する転積により、かかる構成を容易に形成することができる。従来、転積は、各ロータコア板の板厚の不均一さを軽減するために用いられているが、本発明ではこれが、切り欠き部3、3、・・・という特定部位をバランスよく配置させつつ積層させる技術としても使われる。 As shown in FIG. 4, the present rotor core 10 may have a configuration in which the notches 3, 3,... Such a configuration can be easily formed by rolling and rolling (changing the angle) every single rotor core plate 5. Conventionally, rolling is used to reduce the unevenness of the thickness of each rotor core plate, but in the present invention, this is achieved by arranging specific portions such as notches 3, 3,... In a well-balanced manner. It is also used as a stacking technique.
転積により変化させる角度は特に限定されないが、たとえば45°、あるいは30°などの一定角度であることが、バランス取りのコントロールのためには望ましい。なお図4では、一定角度45°または135°にて転積がなされた場合を示す。また、かかる転積過程によりロータコアを形成する方法、およびそれを含むロータ製造方法もまた、本発明の範囲内である。 The angle changed by the transposition is not particularly limited, but is preferably a constant angle such as 45 ° or 30 ° for controlling the balance. FIG. 4 shows a case where the transposition is performed at a fixed angle of 45 ° or 135 °. Further, a method of forming a rotor core by such a rolling process and a method of manufacturing a rotor including the same are also within the scope of the present invention.
なお図5中には、形成されたロータコア10の表面に黒く表示した箇所(3)があるが、これは切り欠き部3の位置を便宜的に外側から図示したものである。したがって、実際の形態として必要な構成ではないが、かかる形態であっても本発明の範囲内である。また、以上説明したロータコアを備えているロータ20、およびロータ20を用いて構成される回転機(図示せず)も、本発明の範囲内である。 In FIG. 5, there is a black portion (3) on the surface of the formed rotor core 10, which shows the position of the notch 3 from the outside for convenience. Therefore, the configuration is not necessary as an actual form, but such a form is also within the scope of the present invention. Further, a rotor 20 having the rotor core described above and a rotating machine (not shown) configured using the rotor 20 are also within the scope of the present invention.
本発明のロータコア板、ロータコア、ロータ、ロータ製造方法および回転機によれば、ロータコアを軸へ圧入する際にロータコア板の切り欠き部が広がることにより、圧入による部品へのストレスが軽減され、ロータコアの変形が軽減される。また、圧入による変形が一方向に偏らず、バランスのとれたロータとすることができる。したがって、回転機製造分野、および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。 According to the rotor core plate, the rotor core, the rotor, the rotor manufacturing method, and the rotating machine of the present invention, when the rotor core is press-fitted to the shaft, the notch of the rotor core plate is widened, so that stress on parts due to press-fitting is reduced, and the rotor core is Deformation is reduced. Further, the deformation due to the press-fitting is not biased in one direction, and the rotor can be balanced. Therefore, the present invention is industrially highly applicable in the rotating machine manufacturing field and all related fields.
3、3a、3b、3c…切り欠き部
5…ロータコア板
10…ロータコア
12…軸
20…ロータ
610…ロータコア
612…軸
3, 3a, 3b, 3c Notch 5 Rotor core plate 10 Rotor core 12 Shaft 20 Rotor 610 Rotor core 612 Shaft
Claims (6)
A method of manufacturing a rotor of a rotating machine, wherein a notch is provided at only one position on an inner diameter side, and the notch is formed by rolling the rotor core plate so that the angle of the notch is changed for each rotor core plate. A method for manufacturing a rotor, comprising: a rolling process for obtaining a laminated rotor core.
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Citations (2)
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JP2006129583A (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Asmo Co Ltd | Motor |
JP2013124944A (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Toyota Motor Corp | Resolver rotor |
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