JP2023017392A - Rotary electric machine and vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定子と固定子に対して回転される回転子とを備える回転電機及び回転電機を有する車両についての技術分野に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technical field of a rotating electric machine including a stator and a rotor rotated with respect to the stator, and a vehicle having the rotating electric machine.
自動車等の車両においては、固定子と回転子を有する回転電機を備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された回転電機の回転子においては、ロータコアにシャフトが挿通された状態でロータコアの軸方向における両端面にそれぞれ端板がシャフトを軸方向における両側から押えた状態で配置され、端板がリベットによりロータコアに固定されることでロータコアのシャフトに対する軸方向における変位が規制されている。
2. Description of the Related Art Vehicles such as automobiles are equipped with a rotating electric machine having a stator and a rotor (see, for example, Patent Document 1). In the rotor of a rotary electric machine disclosed in
ところが、ロータコアの軸方向における変位を規制する部材がロータコアの軸方向における外側に配置されている場合には、回転子の軸方向における長さが長くなり、回転電機の大型化を来し易くなる。 However, if the member for restricting the displacement of the rotor core in the axial direction is arranged on the outer side of the rotor core in the axial direction, the length of the rotor in the axial direction becomes long, which tends to increase the size of the rotary electric machine. .
そこで、本発明は、ロータコアの軸方向における変位を規制した上で回転電機の小型化を図ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce the size of a rotating electric machine while restricting axial displacement of a rotor core.
本発明の一実施の形態は、固定子と前記固定子に対して回転される回転子とを備えた回転電機であって、前記回転子は回転支点となるシャフトと前記シャフトが挿通されるロータコアとを有し、前記シャフトには軸方向において連続して位置された複数の溝部を有する規制部が形成され、前記ロータコアには軸方向において連続して位置され前記複数の溝部にそれぞれ挿入される複数の突部を有する被規制部が形成され、前記溝部は連続する他の前記溝部に対して軸回り方向に変位された状態で位置され、前記突部は連続する他の前記突部に対して軸回り方向に変位された状態で位置され、前記溝部は軸回り方向における端面である一対の第1の端面と軸方向における端面である少なくとも一つの第2の端面とを有し、前記突部は軸回り方向における側面である一対の第1の側面と軸方向における側面である一対の第2の側面とを有し、前記溝部には規制キーが前記第1の端面と前記第1の側面の間に圧入された状態で挿入され、少なくとも二つの前記第2の端面がそれぞれ前記第2の側面に接するものである。 An embodiment of the present invention is a rotating electrical machine comprising a stator and a rotor rotated with respect to the stator, wherein the rotor comprises a shaft serving as a fulcrum of rotation and a rotor core through which the shaft is inserted. The shaft is formed with a restricting portion having a plurality of grooves positioned continuously in the axial direction, and the rotor core is positioned continuously in the axial direction and is inserted into each of the plurality of grooves. A regulated portion having a plurality of protrusions is formed, the groove portion is positioned in a state of being displaced in the axial direction with respect to the other continuous groove portions, and the protrusion is positioned relative to the other continuous protrusion portions. The groove portion has a pair of first end faces that are end faces in the axial direction and at least one second end face that is end faces in the axial direction, and the projection The portion has a pair of first side surfaces, which are side surfaces in the axial direction, and a pair of second side surfaces, which are side surfaces in the axial direction. It is inserted in a state of being press-fitted between the side surfaces, and at least two of the second end surfaces are in contact with the second side surfaces.
別の本発明の一実施の形態は、回転電機を有する車両であって、前記回転電機は固定子と前記固定子に対して回転される回転子とを備え、前記回転子は回転支点となるシャフトと前記シャフトが挿通されるロータコアとを有し、前記シャフトには軸方向において連続して位置された複数の溝部を有する規制部が形成され、前記ロータコアには軸方向において連続して位置され前記複数の溝部にそれぞれ挿入される複数の突部を有する被規制部が形成され、前記溝部は連続する他の前記溝部に対して軸回り方向に変位された状態で位置され、前記突部は連続する他の前記突部に対して軸回り方向に変位された状態で位置され、前記溝部は軸回り方向における端面である一対の第1の端面と軸方向における端面である少なくとも一つの第2の端面とを有し、前記突部は軸回り方向における側面である一対の第1の側面と軸方向における側面である一対の第2の側面とを有し、前記溝部には規制キーが前記第1の端面と前記第1の側面の間に圧入された状態で挿入され、少なくとも二つの前記第2の端面がそれぞれ前記第2の側面に接するものである。 Another embodiment of the present invention is a vehicle having a rotating electric machine, wherein the rotating electric machine includes a stator and a rotor rotated with respect to the stator, and the rotor serves as a rotation fulcrum. The rotor core includes a shaft and a rotor core through which the shaft is inserted, the shaft is formed with a regulating portion having a plurality of grooves positioned continuously in the axial direction, and the rotor core is positioned continuously in the axial direction. A regulated portion having a plurality of protrusions that are respectively inserted into the plurality of grooves is formed, the grooves are positioned in a state of being displaced in a direction around the axis with respect to the other continuous grooves, and the protrusions are Positioned in a state displaced in the axial direction with respect to the other continuous protrusions, the groove portion has a pair of first end faces that are end faces in the axial direction and at least one second end face that is an end face in the axial direction. and the protrusion has a pair of first side surfaces, which are side surfaces in the axial direction, and a pair of second side surfaces, which are side surfaces in the axial direction. It is inserted between the first end surface and the first side surface in a press-fit state, and at least two of the second end surfaces are in contact with the second side surface.
本発明によれば、規制部の第1の端面と被規制部の第1の側面との間に圧入された規制キーによりロータコアのシャフトに対する軸回り方向における変位が規制されると共に、規制部の少なくとも二つの第2の端面がそれぞれ被規制部の第2の側面に接することによりロータコアのシャフトに対する軸方向における変位が規制される。従って、ロータコアの軸方向における変位を規制する部材をロータコアの軸方向における外側に取り付ける必要がなくなるため、回転子の軸方向における長さを短くすることが可能になり、回転電機の小型化を図ることができる。 According to the present invention, displacement of the rotor core in the axial direction with respect to the shaft is restricted by the restriction key press-fitted between the first end surface of the restriction portion and the first side surface of the restricted portion. Axial displacement of the rotor core with respect to the shaft is regulated by the contact of the at least two second end surfaces with the second side surfaces of the regulated portion. Therefore, it is not necessary to attach a member for restricting the displacement of the rotor core in the axial direction to the outer side of the rotor core in the axial direction. be able to.
<車両の概略構成>
先ず、車両の概略構成を説明する(図1参照)。
<General configuration of vehicle>
First, the schematic configuration of the vehicle will be described (see FIG. 1).
車両100は、例えば、ハイブリッド電気自動車であり、回転電機101とエンジン(内燃機関)102を有している。回転電機101とエンジン102には図示しないトルクコンバーターや摩擦クラッチ等によって変速機103が接続されている。尚、車両100が電気自動車である場合には、エンジン102は設けられていない。
A
変速機103にはデファレンシャル装置104が接続されている。デファレンシャル装置104は、例えば、リアデファレンシャル装置であり、デファレンシャル装置104には図示しない左右の後輪駆動軸が連結され、後輪駆動軸にはそれぞれ後輪105、105が連結されている。回転電機101やエンジン102の駆動力はデファレンシャル装置104及び後輪駆動軸を介して後輪105、105に伝達される。
A
尚、上記では後輪が駆動される2輪駆動(2WD)タイプの車両100の概略構成を説明したが、前輪が駆動される2輪駆動(2WD)タイプや4輪駆動(4WD)タイプの車両の場合には、デファレンシャル装置104に代えて、又はデファレンシャル装置104とともにフロントデファレンシャル装置が設けられる。フロントデファレンシャル装置が設けられる場合にはフロントデファレンシャル装置に図示しない左右の前輪駆動軸が連結され、前輪駆動軸にはそれぞれ前輪106、106が連結される。この場合には、回転電機101やエンジン102の駆動力はフロントデファレンシャル装置及び前輪駆動軸を介して前輪106、106に伝達される。
Although the schematic configuration of the two-wheel drive (2WD)
<回転電機の構成>
続いて、図2乃至図8を参照して回転電機101の構成を説明する。
<Configuration of rotating electric machine>
Next, the configuration of the rotating
回転電機101は、ハウジング1と固定子2と回転子3を有している(図2参照)。固定子2はハウジング1に固定され、回転子3は固定子2に対して回転される。
A rotating
ハウジング1は、一方に開口された箱状のケース体4とケース体4の開口4aを閉塞するカバー体5とを有している。ハウジング1の内部空間は、固定子2が収納される収納空間1aとして形成されている。
The
ケース体4の開口4aと反対側の端部における略中央部には支持孔4bが形成されている。ケース体4の内面側には支持孔4bの周囲に図示しない環状の固定溝が形成されている。
A
カバー体5の略中央部には支持孔4bと同じ方向に貫通された支持孔5aが形成されている。カバー体5には支持孔5aの周囲にケース体4側に開口された図示しない環状の固定溝が形成されている。
A
固定子2は、円筒状のステータコア6と、ステータコア6に取り付けられたコイル7とを有している。ステータコア6は、例えば、複数の電磁鋼板が積層されて形成されている。
The
回転子3は、回転支点となるシャフト10とシャフト10が挿通された円筒状のロータコア20とを有している。ロータコア20の内部には、磁石等の後述する磁性体が配置されている。
The
シャフト10はベアリング9、9に支持されている。ベアリング9、9はそれぞれケース体4とカバー体5にそれぞれ形成された固定溝に嵌め込まれ外輪が固定されている。ベアリング9、9にはそれぞれシャフト10の両端寄りの部分が挿通され、シャフト10の両端部はそれぞれケース体4の支持孔4bとカバー体5の支持孔5aに挿入されて支持されている。ベアリング9、9は、回転子3の荷重を受けてシャフト10の回転を円滑に行う機能を有している。
The
シャフト10は、軸方向における両端部を除く部分である大径部11と、大径部11の軸方向における両端面にそれぞれ連続され大径部11より径が小さくされた小径部12、12とを有している(図2乃至図4参照)。大径部11と小径部12、12の中心軸は一致されている。
The
大径部11の軸方向における一方の端面、例えば、後端面は、被挿入側端面11aとして設けられている(図3及び図4参照)。
One end surface in the axial direction of the large-
大径部11の外周部には規制部13、13が形成されている。規制部13、13は軸回り方向において180°離隔して位置されている。規制部13は、大径部11の軸方向における被挿入側端面11aを有する一端部から中間部に亘って形成されている。
Regulating
規制部13は、軸方向において連続して位置された複数の溝部14、14を有している。溝部14は連続する他の溝部14に対して軸回り方向に変位された状態で位置されている。連続する溝部14、14は、軸回り方向における一部ずつが連通されている。尚、規制部13における複数の溝部14、14のうち一方の溝部14を開口側溝部14Xとし他方の溝部14を閉塞側溝部14Yとする。開口側溝部14Xは軸方向における一端が被挿入側端面11aに開口されている。
The restricting
溝部14は軸方向に延びる矩形状に形成されている。溝部14は、例えば、切削工具等により切削されて形成されている。溝部14、14は、幅と深さがそれぞれ同じにされている。溝部14、14は長さが同じでも異なっていてもよい。
The
溝部14は、軸回り方向における端面である一対の第1の端面14a、14aと、軸方向における端面である少なくとも一つの第2の端面14bとを有している。
The
開口側溝部14Xは、閉塞側溝部14Y側に位置された一つの第2の端面14bを有している。閉塞側溝部14Yは一対の第2の端面14b、14bを有している。
The opening-
ロータコア20の内周部には、被規制部21、21が形成されている(図5及び図6参照)。被規制部21、21は軸回り方向において180°離隔して位置されている。被規制部21はロータコア20の軸方向における一端から他端に亘って形成されている。
被規制部21は、軸方向において連続して位置された複数の突部22、22を有している。突部22は連続する他の突部22に対して軸回り方向に変位された状態で位置されている。
The
突部22はロータコア20の径方向における内側に突出され、軸方向に延びる矩形状に形成されている。突部22、22は長さと幅と高さがそれぞれ同じにされている。突部22の長さは、溝部14の長さと同じにされている。突部22の幅は、規制部13において軸方向に連続する溝部14、14が連通する間隙の幅より短くされている。尚、突部22、22の長さは同じでなくてもよい。
The
突部22は、軸回り方向における側面である一対の第1の側面22a、22aと、軸方向における側面である一対の第2の側面22b、22bとを有している。
The
ロータコア20における突部22、22が設けられた各部は、それぞれコア部23、23として設けられている(図5参照)。従って、ロータコア20は軸方向において連続する複数のコア部23、23により構成されている。複数のコア部23、23の中心軸は一致されている。
The portions of the
コア部23は軸方向において連続する他のコア部23に対して軸回り方向に変位されている(図6及び図7参照)。軸方向において連続する二つのコア部23、23において一方のコア部23の他方のコア部23に対する軸回り方向における変位する角度を変位角度Qとする。変位角度Qは、例えば、5度である。
The
コア部23の内部には、複数の磁性体30が軸回り方向において所定の配置角度Pで等間隔に離隔して配置されている(図6及び図7参照)。尚、図6及び図7では、理解を容易にするために磁性体30を斜線で示す。配置角度Pは、例えば、45度である。
Inside the
コア部23は複数の電磁鋼板24が厚み方向(軸方向)において積層されて構成されている。電磁鋼板24は、略円環状の環状部24aと、環状部24aから径方向における内側に突出された凸状部24b、24bとを有している(図8参照)。環状部24aには周方向(軸回り方向)において所定の配置角度Pで等間隔に離隔して位置された複数の孔部24cが形成されている。複数の電磁鋼板24が積層された状態で、複数の凸状部24bによって突部22が構成され、複数の孔部24cによって磁性体30が配置される配置孔が形成される。
The
ロータコア20を組み立てる際には、コア部23、23の内部にそれぞれ複数の磁性体30を配置する。磁性体30は複数の孔部24cによって形成された配置孔に配置される。次いで、一方のコア部23を他方のコア部23に対して軸回り方向に変位角度Qだけ回転させた上で、コア部23、23同士を結合する。これにより、ロータコア20において、コア部23が軸方向において連続する他のコア部23に対して軸回り方向において変位角度Qで変位して位置されると共に、突部22が軸方向において連続する他の突部22に対して軸回り方向において変位角度Qで変位して位置される。即ち、軸方向に連続するコア部23、23が互いに軸回り方向において変位されて配置された所謂ステップスキューの構造と、軸回り方向において変位された突部22、22を有する被規制部21とを一つの工程で形成することができる。
When assembling the
続いて、図9乃至図11を参照してロータコア20のシャフト10に対する軸方向及び軸回り方向における変位を規制する構造を説明する。
Next, a structure for restricting displacement of the
ロータコア20は、被挿入側端面11a側からシャフト10に挿入される(図9参照)。このとき、被規制部21の突部22、22は規制部13の溝部14、14にそれぞれ挿入される。突部22、22が溝部14、14にそれぞれ挿入されると、閉塞側溝部14Yにおける開口側溝部14Xと反対側の第2の端面14bが突部22の第2の側面22bに接する。閉塞側溝部14Yにおける第2の端面14bが突部22の第2の側面22bに接することにより、ロータコア20のシャフト10に対する軸方向における位置決めが行われる。尚、このとき、開口側溝部14Xにおける第2の端面14bが突部22の第2の側面22bに接してもよい。
The
被規制部21の突部22、22が規制部13の溝部14、14にそれぞれ挿入されると、次いで、ロータコア20がシャフト10に対して軸回り方向における一方向に回転される(図10参照)。このとき、ロータコア20がシャフト10に対して回転される方向を第1の方向とする。ロータコア20がシャフト10に対して第1の方向へ回転されると、開口側溝部14Xにおける一方の第1の端面14aが突部22における一方の第1の側面22aに接する。開口側溝部14Xの第1の端面14aに突部22の第1の側面22aが接することにより、ロータコア20のシャフト10に対する軸回り方向における位置決めが行われる。また、このとき、閉塞側溝部14Yの第2の端面14b、14bがそれぞれ突部22の第2の側面22b、22bに接する。尚、このとき、閉塞側溝部14Yにおける一方の第1の端面14aが突部22の第1の側面22aに接してもよい。
When the
ロータコア20がシャフト10に対して回転された状態で、開口側溝部14Xには規制キー40が挿入される(図11参照)。開口側溝部14Xに挿入された規制キー40は、開口側溝部14Xにおける他方の第1の端面14aと突部22における他方の第1の側面22aの間に圧入される。
With the
規制キー40は、例えば、挿入方向へ行くに従って僅かに先細りになる形状に形成されている。これにより、規制キー40の圧入作業が容易になり、回転電機101の製造時の作業性を向上させることができる。規制キー40の長さは、例えば、開口側溝部14Xの長さと同じにされている。尚、規制キー40は開口側溝部14Xより短い長さにされていてもよい。この場合には、回転子3の軽量化を図ることができると共に回転電機101の製造コストの低減を図ることができる。また、規制キー40の圧入作業が一層容易になり、回転電機101の製造時の作業性をより向上させることができる。
The
上記のように回転電機101においては、溝部14(開口側溝部14X)に規制キー40が第1の端面14aと第1の側面22aの間に圧入された状態で挿入され、少なくとも二つの第2の端面14b、14bがそれぞれ第2の側面22b、22bに接している(図11参照)。
As described above, in the rotary
これにより、規制部13の第1の端面14aと被規制部21の第1の側面22aとの間に圧入された規制キー40によりロータコア20のシャフト10に対する軸回り方向における変位が規制されると共に、規制部13の少なくとも二つの第2の端面14b、14bがそれぞれ被規制部21の第2の側面22b、22bに接することによりロータコア20のシャフト10に対する軸方向における変位が規制される。従って、ロータコア20の軸方向における変位を規制する部材をロータコア20の軸方向における外側に取り付ける必要がなくなるため、回転子3の軸方向における長さを短くすることが可能になり、回転電機101の小型化を図ることができる。このような回転電機101を有する車両100においては、設計の自由度の向上を図ることができる。また、部品点数の削減により回転電機101及び車両100の製造コストを低減することができる。
As a result, displacement of the
尚、上記には、閉塞側溝部14Yの二つの第2の端面14b、14bがそれぞれ突部22の第2の側面22b、22bに接する例を示したが、閉塞側溝部14Yにおける開口側溝部14X側の第2の端面14bと開口側溝部14Xの第2の端面14bがそれぞれ突部22、22の第2の側面22b、22bに接してもよい。この場合には、例えば、閉塞側溝部14Yに挿入される突部22の長さが閉塞側溝部14Yの長さより短くされ、開口側溝部14Xに挿入される突部22の幅が規制部13において軸方向に連続する溝部14、14が連通する間隙の幅より長くされる。このような突部22、22を有するロータコア20がシャフト10に挿入されると、開口側溝部14Xの第2の端面14bが突部22の第2の側面22bに接してロータコア20のシャフト10に対する軸方向における位置決めが行われる。ロータコア20がシャフト10に対して第1の方向へ回転されると、開口側溝部14Xの第2の端面14bが突部22の第2の側面22bに接したままの状態で、開口側溝部14Xにおける一方の第1の端面14aが突部22における一方の第1の側面22aに接する。また、このとき、閉塞側溝部14Yにおける開口側溝部14X側の第2の端面14bが突部22の第2の側面22bに接する。この状態で規制キー40が開口側溝部14Xの第1の端面14aと突部22の第1の側面22aの間に圧入される。
In the above description, the two second end surfaces 14b, 14b of the
また、回転電機101においては、シャフト10に複数の規制部13、13が軸回り方向において等間隔に離隔して形成され、ロータコア20に複数の規制部13、13と同数の被規制部21、21が軸回り方向において等間隔に離隔して形成されている(図4及び図6参照)。これにより、回転子3の軸回り方向に等間隔に離隔した位置においてそれぞれ被規制部21、21が規制部13、13に挿入される。従って、回転子3の軸回り方向における良好なバランス状態が確保され、回転子3の安定した回転状態を確保することができる。尚、上記には、二つの規制部13及び同数の被規制部21が形成されている例を示したが、シャフト10に三つ以上の規制部13が軸回り方向において等間隔に離隔して形成され、ロータコア20には規制部13と同数の被規制部21が軸回り方向において等間隔に離隔して形成されていてもよい。また、規制部13と被規制部21はそれぞれ一つずつ形成されていてもよい。
In the rotary
さらに、回転電機101において、ロータコア20は軸方向において連続する複数のコア部23、23を有し、コア部23は凸状部24bを有する複数の電磁鋼板24が軸方向において積層されて成り、コア部23が軸方向において連続する他のコア部23に対して軸回り方向に変位され、突部22が積層された複数の凸状部24bによって構成されている。これにより、軸方向において連続する他の突部22に対して軸回り方向に変位された複数の突部22を有するロータコア20を一種類の電磁鋼板24により形成することができる。従って、突部22、22ごとに異なる種類の電磁鋼板を製造する必要がなく、製造コストを低減することができる。
Further, in the rotating
さらにまた、回転電機101においては、変位角度Qが配置角度Pより小さくされている(図7参照)。これにより、コア部23が配置角度Pより小さくされた変位角度Qで軸方向において連続する他のコア部23に対して変位されるため、コア部23の内部にそれぞれ配置された磁性体30が軸方向において連続する他のコア部23の内部にそれぞれ配置された磁性体30に対して軸回り方向に変位された状態で位置される。従って、スキューの作用により回転電機101の駆動時のコギングトルクやトルクリプルの発生を抑制することができる。
Furthermore, in the rotary
尚、スキューの作用により低減されるコギングトルクやトルクリプルの周波数成分は、例えば、突部22の寸法、連続する二つのコア部23、23における変位角度Q、ロータコア20を構成するコア部23の数によって異なる。
Note that the frequency components of the cogging torque and torque ripple that are reduced by the action of the skew are, for example, the dimensions of the
また、回転電機101においては、被規制部21における複数の突部22、22の長さが同じにされている。これにより、突部22、22がそれぞれ設けられたコア部23、23の軸方向における長さが同じにされる。従って、コギングトルクの周波数成分の推定が容易になり、例えば、推定されたコギングトルクの周波数成分に応じた変位角度Qを設定してコギングトルクの発生を可能な限り抑制することができる。
Further, in the rotary
加えて、回転電機101においては、溝部14と突部22がそれぞれ矩形状に形成されている。これにより、溝部14と突部22のそれぞれの製造が容易にされるため、回転電機101の製造コストを低減することができる。また、ロータコア20のシャフト10に対する位置決めを精度良く行うことができる。
In addition, in the rotary
尚、上記には、ロータコア20が二つのコア部23、23により構成されている例を示したが、回転電機101においてはロータコア20が三つ以上のコア部23により構成されていてもよい(図12参照)。
Although an example in which the
例えば、ロータコア20が三つのコア部23、23、23により構成され、被規制部21が軸方向において連続して位置された三つの突部22、22、22を有する構成にすることが可能である。突部22は連続する他の突部22に対して軸回り方向に変位された状態で位置されている。尚、軸方向に連続する二つのコア部23、23における一方のコア部23の他方のコア部23に対する変位角度Qは、軸方向に連続する二つのコア部23、23ごとに同じにされていてもよく異なるようにされていてもよい。
For example, the
このような構成においては、規制部13が軸方向において連続して位置された三つの溝部14、14、14を有している。溝部14は連続する他の溝部14に対して軸回り方向に変位された状態で位置されている。連続する溝部14、14は、軸回り方向における一部ずつが連通されている。尚、開口側溝部14Xと閉塞側溝部14Yの間に位置された溝部14を中間溝部14Zとする。
In such a configuration, the restricting
被規制部21の突部22、22、22が規制部13の溝部14、14、14にそれぞれ挿入される構成においては、ロータコア20がシャフト10に挿入されるときに、先ず、被規制部21の挿入方向における先端側の二つの突部22、22がそれぞれ開口側溝部14Xと中間溝部14Zに挿入される。突部22、22がそれぞれ開口側溝部14Xと中間溝部14Zに挿入されると、中間溝部14Zにおける閉塞側溝部14Y側の第2の端面14bが突部22の第2の側面22bに接する。尚、このとき、開口側溝部14Xの第2の端面14bも突部22の第2の側面22bに接してもよい。
In the configuration in which the
中間溝部14Zにおける閉塞側溝部14Y側の第2の端面14bが突部22の第2の側面22bに接すると、ロータコア20はシャフト10に対して第1の方向に回転される。ロータコア20がシャフト10に対して第1の方向へ回転されると、中間溝部14Zにおける閉塞側溝部14Y側の第2の端面14bが突部22の第2の側面22bから離れる。中間溝部14Zにおける閉塞側溝部14Y側の第2の端面14bが突部22の第2の側面22bから離れると、ロータコア20がシャフト10にさらに挿入されて、開口側溝部14Xと中間溝部14Zと閉塞側溝部14Yのそれぞれに突部22、22、22が挿入される。開口側溝部14Xと中間溝部14Zと閉塞側溝部14Yのそれぞれに突部22、22、22が挿入されると、閉塞側溝部14Yにおける開口側溝部14Xと反対側の第2の端面14bが突部22の第2の側面22bに接し、ロータコア20のシャフト10に対する軸方向における位置決めが行われる。尚、このとき、開口側溝部14Xの第2の端面14bと中間溝部14Zにおける閉塞側溝部14Y側の第2の端面14b、14bがそれぞれ突部22の第2の側面22bに接してもよい。
When the
被規制部21の突部22、22、22が規制部13の溝部14、14、14にそれぞれ挿入されると、次いで、ロータコア20はシャフト10に対して第1の方向にさらに回転される。ロータコア20がシャフト10に対して第1の方向へ回転されると、開口側溝部14Xにおける一方の第1の端面14aが突部22における一方の第1の側面22aに接する。開口側溝部14Xの第1の端面14aに突部22の第1の側面22aが接することにより、ロータコア20のシャフト10に対する軸回り方向における位置決めが行われる。また、このとき、閉塞側溝部14Yの第2の端面14b、14bがそれぞれ突部22の第2の側面22b、22bに接する。尚、閉塞側溝部14Yにおける一方の第1の端面14aと中間溝部14Zにおける一方の第1の端面14aがそれぞれ突部22の第1の側面22a、22aに接してもよい。また、中間溝部14Zにおける開口側溝部14X側の第2の端面14bが突部22の第2の側面22bに接してもよい。
When
ロータコア20がシャフト10に対して回転されると、開口側溝部14Xに規制キー40が挿入される。開口側溝部14Xに挿入された規制キー40は、開口側溝部14Xにおける他方の第1の端面14aと突部22における他方の第1の側面22aの間に圧入される。
When the
このように、ロータコア20が三つ以上のコア部23により構成され、被規制部21が三つ以上の突部22を有している場合においても、規制部13の第1の端面14aと被規制部21の第1の側面22aとの間に圧入された規制キー40によりロータコア20のシャフト10に対する軸回り方向における変位が規制されると共に、規制部13の少なくとも二つの第2の端面14b、14bがそれぞれ被規制部21の第2の側面22b、22bに接することによりロータコア20のシャフト10に対する軸方向における変位が規制される。従って、ロータコア20の軸方向における変位を規制する部材をロータコア20の軸方向における外側に取り付ける必要がなくなるため、回転子3の軸方向における長さを短くすることが可能になり、回転電機101の小型化を図ることができる。
Thus, even when the
また、このように、コア部23の数、変位角度Q、突部の寸法を変更することで、ロータコア20のシャフト10に対する軸回り方向における変位及び軸方向における変位を規制しつつ回転電機101の小型化を図ると共に、多様なスキューを実現することができる。
In addition, by changing the number of
尚、ロータコア20は四つ以上のコア部23により構成されていてもよい。また、回転電機101の出力性能の向上を図るために、それぞれ突部22が設けられた二つ以上のコア部23に、突部22が設けられていないコア部23が結合されていてもよい。
Note that the
また、上記には、規制部13がシャフト10の大径部11の軸方向における一端部から中間部に亘って形成されている例を示したが、回転子3の軸方向における一層の小型化を図るために、大径部11において規制部13が形成されていない他端部を短くしたり、大径部11において規制部13が形成されていない部分を設けない構成にすることも可能である。
Moreover, although the example in which the restricting
1 ハウジング
2 固定子
3 回転子
10 シャフト
13 規制部
14 溝部
14a 第1の端面
14b 第2の端面
20 ロータコア
21 被規制部
22 突部
22a 第1の側面
22b 第2の側面
24 電磁鋼板
40 規制キー
100 車両
101 回転電機
1
Claims (5)
前記回転子は回転支点となるシャフトと前記シャフトが挿通されるロータコアとを有し、
前記シャフトには軸方向において連続して位置された複数の溝部を有する規制部が形成され、
前記ロータコアには軸方向において連続して位置され前記複数の溝部にそれぞれ挿入される複数の突部を有する被規制部が形成され、
前記溝部は連続する他の前記溝部に対して軸回り方向に変位された状態で位置され、
前記突部は連続する他の前記突部に対して軸回り方向に変位された状態で位置され、
前記溝部は軸回り方向における端面である一対の第1の端面と軸方向における端面である少なくとも一つの第2の端面とを有し、
前記突部は軸回り方向における側面である一対の第1の側面と軸方向における側面である一対の第2の側面とを有し、
前記溝部には規制キーが前記第1の端面と前記第1の側面の間に圧入された状態で挿入され、
少なくとも二つの前記第2の端面がそれぞれ前記第2の側面に接する
回転電機。 A rotating electric machine comprising a stator and a rotor rotated with respect to the stator,
The rotor has a shaft serving as a rotation fulcrum and a rotor core through which the shaft is inserted,
The shaft is formed with a restricting portion having a plurality of grooves positioned continuously in the axial direction,
The rotor core is formed with a regulated portion having a plurality of protrusions positioned continuously in the axial direction and inserted into the plurality of grooves,
the groove portion is positioned in a state of being displaced in a direction around the axis with respect to the other continuous groove portions;
the protrusion is positioned in a state displaced in the axial direction with respect to the other continuous protrusions;
The groove portion has a pair of first end faces that are end faces in the axial direction and at least one second end face that is end faces in the axial direction,
The protrusion has a pair of first side surfaces that are side surfaces in the axial direction and a pair of second side surfaces that are side surfaces in the axial direction,
a regulation key is inserted into the groove while being press-fitted between the first end surface and the first side surface;
At least two of the second end surfaces are in contact with the second side surfaces, respectively.
前記ロータコアには複数の前記規制部と同数の前記被規制部が軸回り方向において等間隔に離隔して形成された
請求項1に記載の回転電機。 A plurality of the restricting portions are formed on the shaft at equal intervals in the axial direction,
The rotary electric machine according to claim 1, wherein the rotor core is provided with the same number of the regulated portions as the plurality of the regulating portions, the regulated portions being equally spaced apart in the axial direction.
前記コア部は凸状部を有する電磁鋼板が軸方向において積層されて成り、
前記コア部が軸方向において連続する他の前記コア部に対して軸回り方向に変位され、
前記突部が積層された複数の前記凸状部によって構成された
請求項1又は請求項2に記載の回転電機。 The rotor core has a plurality of core portions that are continuous in the axial direction,
The core portion is formed by laminating magnetic steel sheets having convex portions in the axial direction,
The core portion is displaced in the axial direction with respect to the other core portion that is continuous in the axial direction,
The electric rotating machine according to claim 1 or 2, wherein the projection is configured by a plurality of laminated convex portions.
前記所定の角度を第1の角度とし、
軸方向において連続する二つの前記コア部において一方の前記コア部の他方の前記コア部に対する軸回り方向における変位角度を第2の角度としたときに、
前記第2の角度が前記第1の角度より小さくされた
請求項3に記載の回転電機。 Inside the core portion, a plurality of magnetic bodies are arranged at equal intervals at a predetermined angle in the direction around the axis,
The predetermined angle is defined as a first angle,
When the displacement angle of one core portion relative to the other core portion in the axial direction of the two core portions that are continuous in the axial direction is defined as a second angle,
The rotary electric machine according to claim 3, wherein the second angle is smaller than the first angle.
前記回転電機は固定子と前記固定子に対して回転される回転子とを備え、
前記回転子は回転支点となるシャフトと前記シャフトが挿通されるロータコアとを有し、
前記シャフトには軸方向において連続して位置された複数の溝部を有する規制部が形成され、
前記ロータコアには軸方向において連続して位置され前記複数の溝部にそれぞれ挿入される複数の突部を有する被規制部が形成され、
前記溝部は連続する他の前記溝部に対して軸回り方向に変位された状態で位置され、
前記突部は連続する他の前記突部に対して軸回り方向に変位された状態で位置され、
前記溝部は軸回り方向における端面である一対の第1の端面と軸方向における端面である少なくとも一つの第2の端面とを有し、
前記突部は軸回り方向における側面である一対の第1の側面と軸方向における側面である一対の第2の側面とを有し、
前記溝部には規制キーが前記第1の端面と前記第1の側面の間に圧入された状態で挿入され、
少なくとも二つの前記第2の端面がそれぞれ前記第2の側面に接する
車両。 A vehicle having a rotating electric machine,
The rotating electric machine includes a stator and a rotor rotated with respect to the stator,
The rotor has a shaft serving as a rotation fulcrum and a rotor core through which the shaft is inserted,
The shaft is formed with a restricting portion having a plurality of grooves positioned continuously in the axial direction,
The rotor core is formed with a regulated portion having a plurality of protrusions positioned continuously in the axial direction and inserted into the plurality of grooves,
the groove portion is positioned in a state of being displaced in a direction around the axis with respect to the other continuous groove portions;
the protrusion is positioned in a state displaced in the axial direction with respect to the other continuous protrusions;
The groove portion has a pair of first end faces that are end faces in the axial direction and at least one second end face that is end faces in the axial direction,
The protrusion has a pair of first side surfaces that are side surfaces in the axial direction and a pair of second side surfaces that are side surfaces in the axial direction,
a regulation key is inserted into the groove while being press-fitted between the first end surface and the first side surface;
At least two of the second end surfaces are in contact with the second side surfaces, respectively. Vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021121642A JP2023017392A (en) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Rotary electric machine and vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021121642A JP2023017392A (en) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Rotary electric machine and vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2023017392A true JP2023017392A (en) | 2023-02-07 |
Family
ID=85157886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021121642A Pending JP2023017392A (en) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Rotary electric machine and vehicle |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2023017392A (en) |
-
2021
- 2021-07-26 JP JP2021121642A patent/JP2023017392A/en active Pending
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