JP4983430B2 - Rotor of rotating electrical machine and method for manufacturing the same - Google Patents

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本発明は、回転電機の回転子とその製造方法に関し、特に車両用交流発電機のように、回転子のコア部材が対をなす回転子鉄心からなる回転電機に適した回転電機の回転子とその製造方法に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotor of a rotating electrical machine and a method for manufacturing the same, and particularly to a rotor of a rotating electrical machine suitable for a rotating electrical machine including a rotor core with a rotor core member paired, such as a vehicle AC generator. It relates to the manufacturing method.

〔従来の技術〕
従来の車両用交流発電機は、その回転子の回転子鉄心としてランデル型ポールコアを有しており、このランデル型ポールコアは、互いに同形で一方端面を対向させてシャフトをその中心に圧入固着させた構造となっている(例えば、特許文献1参照)。従来の回転子鉄心(ポールコア)は、円筒状の基部と、基部の軸方向外端部から周方向所定間隔を隔てて径外方向へ向けて伸びる角柱状の多数の爪基部と、爪基部の径方向先端部から軸方向に向けて界磁コイルを囲包するように延伸する爪部とを備え、爪部はステータコア内に収容されている。
[Conventional technology]
The conventional vehicle alternator has a Landel pole core as the rotor core of the rotor, and the Landel pole cores have the same shape and have one end faced opposite to each other and the shaft is press-fitted and fixed to the center thereof. It has a structure (see, for example, Patent Document 1). A conventional rotor core (pole core) has a cylindrical base, a large number of prismatic nail bases extending radially outward from the axially outer end of the base at predetermined intervals in the circumferential direction, and a nail base A claw portion extending so as to surround the field coil from the radial tip portion in the axial direction, and the claw portion is accommodated in the stator core.

また、互いに対向したポールコアの中心には、多数の爪起し加工を施されたシャフトが圧入され、さらにシャフトのポールコア外側端面位置に付設された円環状の溝部をプレス成形によるステーキングかしめが加工されて、回転子が構成される。ステーキングかしめは高速回転時においても機械的強度を保持するためのものである(例えば、特許文献2参照)。このため、ポールコアの基部中心に、シャフトを貫通して通す穴、つまりシャフト貫通穴が切削加工によって開けられている。   In addition, a large number of nail-raised shafts are press-fitted into the center of the pole cores facing each other, and staking caulking by press molding is processed in the annular groove attached to the pole core outer end surface position of the shaft Thus, a rotor is configured. The staking caulking is for maintaining mechanical strength even during high-speed rotation (see, for example, Patent Document 2). For this reason, a hole that penetrates the shaft, that is, a shaft through hole, is opened by cutting in the center of the base portion of the pole core.

一般的に、このポールコアを構成する回転子鉄心は軟鉄材を使用した鍛造設備によって製造されるが、製造設備の加工精度には限度があり、対向する一方端面は必ずしも幾何的平行または直角をなしているのでなく、シャフト貫通穴に対する対向する一方端面との直角度、および平面度にはバラツキが生じる。   Generally, the rotor core that constitutes this pole core is manufactured by a forging facility using soft iron material, but the processing accuracy of the manufacturing facility is limited, and the opposing end faces do not necessarily have a geometric parallel or right angle. Rather, variations occur in the perpendicularity and flatness of the opposing one end face with respect to the shaft through hole.

従って、図10に示すように、対向する一方端面のボス部端面176は外側端面172とは互いに傾きを生じ、ポールコア107に切削により加工されるシャフト貫通穴178が、外側端面172を基準に外側端面172に垂直に加工される製造方法の場合には、外側端面172と交わる角度α1は90°であるが、ボス部端面176と交わる角度α2は90°とはならず、垂直に交わらないこととなる。このため、対向するボス部端面176を組合せた場合、密着して当接できず片当りして隙間が生じてしまう場合がある。   Accordingly, as shown in FIG. 10, the boss portion end surface 176 at one opposite end face is inclined with respect to the outer end surface 172, and the shaft through-hole 178 processed by cutting the pole core 107 is outside with respect to the outer end surface 172. In the case of a manufacturing method that is processed perpendicularly to the end surface 172, the angle α1 that intersects the outer end surface 172 is 90 °, but the angle α2 that intersects the boss end surface 176 is not 90 ° and does not intersect perpendicularly. It becomes. For this reason, when the opposing boss part end surfaces 176 are combined, they may not be brought into close contact with each other and may come into contact with each other to create a gap.

なお、シャフト貫通穴178の切削による加工は、必ずしも、外側端面172を基準に外側端面172に垂直に加工される場合に限ることなく、内側端面、つまりボス部端面176を基準にボス部端面176に垂直に加工される場合や、ボス部底端面177を基準にボス部底端面177に垂直に加工される場合の加工方法がある。どの加工方法を採用するかは、ポールコアの切削加工の容易さはもとより、加工精度やバラツキの程度を考慮して選択される。しかし、バラツキの程度によっては、同様に傾きは生じる。   The machining by the shaft through-hole 178 is not necessarily limited to the case of being machined perpendicularly to the outer end surface 172 with reference to the outer end surface 172, but the boss portion end surface 176 with reference to the inner end surface, that is, the boss portion end surface 176. There is a processing method in the case of being processed perpendicularly to the boss portion bottom end surface 177 or the boss portion bottom end surface 177 as a reference. Which machining method is adopted is selected in consideration of the machining accuracy and the degree of variation as well as the ease of machining the pole core. However, an inclination similarly occurs depending on the degree of variation.

ポールコアの対向するボス部端面176を組合せた場合、密着して当接できず片当りして隙間が生じる場合の回転子の製造方法では、以下に述べる製造工程を採用する上で、避けられない不具合が生じる。以下に、その不具合を従来例の製造工程とともに説明する。   In the case of combining the opposing boss part end faces 176 of the pole core, the rotor manufacturing method in which the contact cannot be brought into close contact with each other and a gap is generated due to contact with each other is unavoidable in adopting the manufacturing process described below. A malfunction occurs. The problem will be described below together with the manufacturing process of the conventional example.

図11〜図14は、外側端面172を基準に外側端面172に垂直に加工されるシャフト貫通穴(以下、軸穴と称す)178をもつ一対のポールコア107(以下、下ポールコア107aと上ポールコア107bと呼ぶ)にシャフト105を圧入して回転子103を順番に組立てる従来例の順次組立方式の組立工程図を示す。   11 to 14 show a pair of pole cores 107 (hereinafter referred to as a lower pole core 107a and an upper pole core 107b) having a shaft through hole (hereinafter referred to as an axial hole) 178 that is processed perpendicularly to the outer end surface 172 with reference to the outer end surface 172. The assembly process diagram of the conventional sequential assembly method in which the shaft 105 is press-fitted and the rotor 103 is assembled in order is shown in FIG.

図11(a)、(b)は組立ての第1工程を示すシャフト圧入装置130の要部概略図である。図11(a)に示すように、シャフト圧入装置130は、パンチ部131とダイ部132からなる通常のダイセット構造であり、ダイ部132はベース133にベアリング134を介して受け台135が支持されている。そして、受け台135は、その中心にガイド穴が開けられ、このガイド穴にセンタ押え136が滑動可能に配置されている。また、ベアリング134はセンタ押え136の中心と受け台135の中心が一致しない時に受け台135を水平方向に移動させるためのものである。また、少なくとも2個の爪押え137がベース133に固定され、ワークである上ポールコア107bの爪部174を軸方向もしくは求心方向に押え、保持するもので、レバー138によって保持および解除が自在にできるものとなっている。   FIGS. 11A and 11B are schematic views of the main part of the shaft press-fitting device 130 showing the first step of assembly. As shown in FIG. 11A, the shaft press-fitting device 130 has a normal die set structure including a punch portion 131 and a die portion 132, and the die portion 132 is supported on a base 133 by a cradle 135 via a bearing 134. Has been. A guide hole is formed in the center of the cradle 135, and a center presser 136 is slidably disposed in the guide hole. The bearing 134 is for moving the cradle 135 in the horizontal direction when the center of the center presser 136 does not coincide with the center of the cradle 135. Further, at least two claw pressers 137 are fixed to the base 133, and hold and hold the claw portion 174 of the upper pole core 107b, which is a workpiece, in the axial direction or the centripetal direction. The lever 138 can be held and released freely. It has become a thing.

また、パンチ部131は、シャフト105を垂直方向に保持するシャフト保持パンチ139を備えた圧入パンチ140が垂直方向に下降または上昇するようにダイセットに組立てられている。   The punch 131 is assembled in a die set so that the press-fitting punch 140 having a shaft holding punch 139 that holds the shaft 105 in the vertical direction is lowered or raised in the vertical direction.

次に、上記のシャフト圧入装置130によるシャフト圧入について説明する。まず、第1工程として、前工程で送り出された上ポールコア107bを受け台135にセットする。受け台135にセットされた上ポールコア107bは、平面である外側端面172に垂直に軸穴178が加工されているので、上ポールコア107bは受け台135に対して外側端面172が水平に、かつその軸穴178は垂直に配置される状態となる。そして、センタ押え136が下方から上昇して、上ポールコア107bの垂直向きの軸穴178に挿入される。このとき、仮に圧入パンチ140の中心と受け台135の中心が芯ずれを起こしていても、センタ押え136の上ポールコア107bへの挿入により、芯ずれは調整され同心化される。そして、爪押え137のレバー操作によって上ポールコア107bを受け台135に固定する。   Next, shaft press-fitting by the shaft press-fitting device 130 will be described. First, as the first step, the upper pole core 107b sent out in the previous step is set on the receiving base 135. Since the upper pole core 107b set on the cradle 135 has a shaft hole 178 formed perpendicular to the outer end surface 172 which is a plane, the upper pole core 107b has an outer end surface 172 horizontally with respect to the cradle 135, and The shaft hole 178 is arranged vertically. Then, the center presser 136 rises from below and is inserted into the vertically oriented shaft hole 178 of the upper pole core 107b. At this time, even if the center of the press-fitting punch 140 and the center of the cradle 135 are misaligned, the misalignment is adjusted and concentric by the insertion of the center presser 136 into the upper pole core 107b. Then, the upper pole core 107 b is fixed to the cradle 135 by the lever operation of the claw presser 137.

次に、図11(b)に示すように、圧入パンチ140のシャフト保持パンチ139にシャフト105を垂直に保持し、シャフト105の反保持側を、上ポールコア107bの軸穴178に挿入されたセンタ押え136の上端部に当接させ、ガイドするように圧入パンチ140を下降させる。すると、シャフト105は滑らかに、かつ垂直を維持して上ポールコア107bに圧入される。   Next, as shown in FIG. 11 (b), the shaft 105 is vertically held by the shaft holding punch 139 of the press-fitting punch 140, and the non-holding side of the shaft 105 is inserted into the shaft hole 178 of the upper pole core 107b. The press-fitting punch 140 is lowered so as to be brought into contact with and guided by the upper end portion of the presser 136. Then, the shaft 105 is press-fitted into the upper pole core 107b while maintaining smoothness and verticality.

そして、所定の位置まで圧入が進めば、圧入パンチ140はシャフト保持パンチ139とシャフト105の保持を解除して、上方へ上昇し、元の位置まで戻って停止する。そして、レバー138の操作によって爪押え137を解除して、シャフト105が圧入された上ポールコア107bが取り出される。   When the press-fitting proceeds to a predetermined position, the press-fitting punch 140 releases the holding of the shaft holding punch 139 and the shaft 105, moves upward, returns to the original position, and stops. Then, the nail presser 137 is released by operating the lever 138, and the upper pole core 107b into which the shaft 105 is press-fitted is taken out.

つづいて、第2工程の説明をする。第2工程は、第1工程でシャフト105が圧入された上ポールコア107bを下ポールコア107aに圧入する際の下ポールコア107aと界磁コイル108との組合せ工程である。図12(a)は組立ての第2工程を示すシャフト圧入装置130の要部概略図である。   Next, the second process will be described. The second step is a combination step of the lower pole core 107a and the field coil 108 when the upper pole core 107b into which the shaft 105 is press-fitted in the first step is press-fitted into the lower pole core 107a. FIG. 12A is a schematic view of the main part of the shaft press-fitting device 130 showing the second step of assembly.

前工程にて送り出される下ポールコア107aは、界磁コイル108を装着されパレット上に置かれている。この工程では、この界磁コイル108を装着した下ポールコア107aがパンチ部131に備えられた把持機構部160によって、パレットから抜き取られ、把持機構部160は把持したまま下降して、ダイ部132の受け台135の上に界磁コイル108を装着した下ポールコア107aをセットする。そして、把持機構部160は下ポールコア107aの把持を解除し、上昇して初期の停止位置に戻る。これと同様に、センタ押え136が上昇して下ポールコア107aの軸穴178に挿入される。そして、爪押え137のレバー操作によって下ポールコア107aを受け台135に固定する。   The lower pole core 107a sent out in the previous process is mounted on the pallet with the field coil 108 attached. In this process, the lower pole core 107a to which the field coil 108 is attached is pulled out of the pallet by the gripping mechanism 160 provided in the punch portion 131, and the gripping mechanism 160 is lowered while being gripped. On the cradle 135, the lower pole core 107a on which the field coil 108 is mounted is set. And the holding | grip mechanism part 160 cancels | releases holding | grip of the lower pole core 107a, raises, and returns to an initial stop position. Similarly, the center presser 136 is raised and inserted into the shaft hole 178 of the lower pole core 107a. Then, the lower pole core 107 a is fixed to the cradle 135 by the lever operation of the claw presser 137.

つづいて、第3工程の説明をする。第3工程は界磁コイル108を装着した下ポールコア107aに、第1工程でシャフト105が圧入された上ポールコア107bを組立てる工程である。図12(b)は組立ての第3工程を示すシャフト圧入装置130の要部概略図である。   Subsequently, the third step will be described. The third step is a step of assembling the upper pole core 107b in which the shaft 105 is press-fitted in the first step into the lower pole core 107a to which the field coil 108 is attached. FIG. 12B is a schematic view of the main part of the shaft press-fitting device 130 showing the third step of assembly.

第2工程で初期位置に戻った把持機構部160は、次に第1工程のシャフト105が圧入された上ポールコア107bをそのシャフト105が垂直に位置するように把持する。そして、シャフト105の下端部とセンタ押え136の上端部を当接させ把持機構部160を下降することにより、下ポールコア107aの軸穴178にシャフト105が圧入される。そして、所定の位置まで圧入が進めば、把持機構部160はシャフト105と上ポールコア107bの把持を解除して、上方へ上昇し、元の位置まで戻って停止する。   The gripping mechanism section 160 that has returned to the initial position in the second step grips the upper pole core 107b into which the shaft 105 in the first step is press-fitted so that the shaft 105 is positioned vertically. Then, the shaft 105 is press-fitted into the shaft hole 178 of the lower pole core 107a by bringing the lower end portion of the shaft 105 into contact with the upper end portion of the center presser 136 and lowering the gripping mechanism portion 160. When the press-fitting proceeds to a predetermined position, the gripping mechanism section 160 releases the grip of the shaft 105 and the upper pole core 107b, rises upward, returns to the original position, and stops.

そして、次に、爪押え137を解除してシャフト圧入済みポールコア(回転子の形態をなすが、かしめ加工前であるので、以下これをかしめ前回転子103と呼ぶ)を取り出し、かしめ工程に移る。   Then, the pawl presser 137 is released to remove the shaft press-fitted pole core (which is in the form of a rotor, but before caulking, so this is hereinafter referred to as the pre-caulking rotor 103), and the process proceeds to the caulking step. .

かしめ工程は、上記のかしめ前回転子103の両外側端面172に円環状の所定の深さを有する凹状の圧痕を付けることにより、その圧痕が同様にシャフト105の両外側端面172位置に付設した円環状の溝部に塑性流れを呈してなされるかしめを形成する工程である。このかしめは、一般に、ステーキングかしめと呼ばれるものであり、車両用交流発電機等に高速回転で使用される回転子103が、高速回転時の遠心力や軸力に対し、ポールコア107が圧入されたシャフト105から抜けたり、締結力が低下しないように機械的な強度アップを図るものである。   In the caulking step, concave indentations having a predetermined annular shape are formed on both outer end faces 172 of the pre-caulking rotor 103, and the indentations are similarly attached to the positions of both outer end faces 172 of the shaft 105. This is a step of forming a caulking formed by presenting a plastic flow in an annular groove. This caulking is generally called staking caulking, and the rotor 103 used at high speed for a vehicle AC generator or the like is pressed into the pole core 107 against centrifugal force or axial force during high speed rotation. It is intended to increase the mechanical strength so that it does not come out of the shaft 105 and the fastening force does not decrease.

図13はかしめ工程を説明するかしめ装置150の要部概略図である。上記の圧入工程にて使用するシャフト圧入装置130と異なるのは、パンチ部151、ダイ部152ともにかしめパンチ153、かしめダイ154に取り替わったことである。前工程で取り出されたかしめ前回転子103がそのまま受け台155にセットされる。   FIG. 13 is a schematic view of the main part of a caulking device 150 for explaining the caulking process. The difference from the shaft press-fitting device 130 used in the press-fitting process is that both the punch 151 and the die 152 are replaced with the caulking punch 153 and the caulking die 154. The pre-caulking rotor 103 taken out in the previous step is set on the cradle 155 as it is.

受け台155にはその中心に下センタ押え156にガイドされるかしめダイ154が、同様に中心を一致して配置されている。従って、受け台155にセットされたかしめ前回転子103のシャフト105の中心は、かしめダイ154の中心と一致するので、シャフト105と直角(垂直)に形成された上下ポールコア107a、107bのそれぞれの外側端面172は、かしめダイ154の中心とも直角(垂直)を形成する。つまり、かしめダイ154またはかしめパンチ153の上昇、下降に伴い、それぞれの外側端面172には円環状の凹状の圧痕が形成され、その圧痕が同様にシャフト105の両外側端面172位置に設けた円環状の溝部に塑性流れを呈してかしめが加工される。   A caulking die 154 that is guided by the lower center presser 156 at the center of the receiving base 155 is similarly arranged with the center aligned. Accordingly, since the center of the shaft 105 of the pre-caulking rotor 103 set on the cradle 155 coincides with the center of the caulking die 154, each of the upper and lower pole cores 107a and 107b formed at right angles (perpendicular) to the shaft 105. The outer end surface 172 also forms a right angle (vertical) with the center of the caulking die 154. That is, as the caulking die 154 or the caulking punch 153 moves up and down, an annular concave indentation is formed on each outer end surface 172, and the indentation is similarly provided on the positions of both outer end surfaces 172 of the shaft 105. Caulking is processed by exhibiting a plastic flow in the annular groove.

以上の圧入工程とかしめ工程を経てかしめ後回転子、つまり、ランデル型ポールコアの回転子103が製造される。   After the above press-fitting process and caulking process, the rotor after caulking, that is, the rotor 103 of the Landel pole core is manufactured.

〔従来技術の不具合〕
このようにポールコアの外側端面を基準に外側端面に垂直にシャフト貫通穴を切削加工した各ポールコアを互いに対向させてシャフトを圧入する組立工程を経て組付けされる回転子において、各ポールコアを互いに対向して当接するボス部端面に、外側端面に対してわずかに傾斜したり、平面度が悪化したことにより、各ポールコアの各ボス部端面が密着して当接できず、片当りして隙間が生じてしまう場合がある。
[Problems with conventional technology]
In this way, each pole core is opposed to each other in the rotor assembled through the assembly process in which the shafts are press-fitted with the respective pole cores having the shaft through holes cut perpendicularly to the outer end surface with the outer end face of the pole core as a reference. As a result, the end face of the boss part is slightly inclined with respect to the outer end face or the flatness is deteriorated. May occur.

このような隙間が生じたままシャフトが、仮に、圧入できたとしても、ポールコアの軸方向厚さが所定厚さを超えてしまって、回転子が固定子内で接触して、異音を生じたり、性能低下を引き起こしたりする。しかし、通常は、シャフトと軸穴との結合は、嵌合結合によってなされるようにシャフトの圧入荷重は大きく、従って、図14(a)に示すように、圧入荷重によって隙間が減少するように変形して、この変形により軸穴とシャフトとのかじりが大きくなって、圧入がこれ以上進まなくなったりする。   Even if the shaft can be press-fitted with such a gap, the axial thickness of the pole core exceeds the predetermined thickness, and the rotor comes into contact with the stator, generating abnormal noise. Or cause performance degradation. However, normally, the shaft and the shaft hole are coupled to each other by fitting coupling so that the shaft has a large press-fitting load. Therefore, as shown in FIG. 14A, the clearance is reduced by the press-fitting load. Due to the deformation, the deformation of the shaft hole and the shaft becomes large, and the press-fitting does not proceed any more.

さらに圧入荷重を増加させると、シャフトのかじりとのバランスによって、シャフトの圧入は進むものの、隙間の生じた各ボス部端面が密着するまで負荷されて、シャフト105には大きな曲げモーメントが作用するようになる。負荷が大きくなり、曲げモーメントがさらに大きくなって、弾性変形許容限界を超えてしまうと、図14(b)に示すように圧入装置またはかしめ装置から取り出した回転子103のシャフト105には曲がりが生じたりする。シャフト105に曲がりが生じると、回転子103の回転シャフト基準に対して外径振れが大きくなり、ステータコアとの干渉、振動や回転変動の増大、車両用交流発電機においてベアリング寿命の低下と発電の変動やバラツキが大きくなるという問題が生じる。   If the press-fitting load is further increased, the press-fitting of the shaft proceeds due to the balance with the shaft galling, but the load is applied until the end faces of the boss portions where the gaps are formed so that a large bending moment acts on the shaft 105. become. When the load increases and the bending moment further increases and exceeds the allowable elastic deformation limit, the shaft 105 of the rotor 103 taken out from the press-fitting device or the caulking device is bent as shown in FIG. It happens. When the shaft 105 bends, the outer diameter swing increases with respect to the rotation shaft reference of the rotor 103, interference with the stator core, an increase in vibration and rotational fluctuation, a reduction in bearing life and power generation in an AC generator for a vehicle. There arises a problem that fluctuations and variations become large.

同様に、ステーキングかしめ工程では、各ボス部端面が一箇所で片当たりをして圧入がこれ以上進まずにポールコアの軸方向厚さが所定厚さを超えてしまった状態でかしめ加工をすると(図14(a)参照)、円環状の溝深さが不均一で偏りを生じる等、シャフトの締結力にバラツキが生じて、高速回転時にポールコアのシャフト抜けなどの問題が生じる可能性がある。また、ステーキングかしめはシャフト圧入に比べてパンチ加圧力は大きいので、かしめ工程にてポールコアのボス部両平面は片当たり状態から密着状態に加圧されることとなり、このときシャフトが曲げられ、ポールコアの各ボス部端面が面当りし密着状態となることもある。この場合も上記と同じく、取り出した回転子103のシャフト105には曲がりが生じたりする。結果、上記と同じ問題が生じる。   Similarly, in the staking caulking process, if each boss end face hits at one place and press fitting does not proceed any more, the axial thickness of the pole core exceeds the predetermined thickness and caulking is performed. (Refer to FIG. 14 (a)), the annular groove depth is uneven and uneven, resulting in variations in the fastening force of the shaft, which may cause problems such as the shaft of the pole core coming off during high-speed rotation. . In addition, since the staking caulking has a larger punching pressure than the shaft press-fitting, both bosses of the pole core in the caulking process are pressed from a single contact state to a close contact state, and the shaft is bent at this time, The end face of each boss part of the pole core may come into contact with the surface. In this case as well, the shaft 105 of the extracted rotor 103 is bent as described above. As a result, the same problem as described above occurs.

また、このシャフト振れを低減するために、組立前のポールコアのボス端面を軸穴直角に仕上切削する方法や、ポールコアやシャフトを前後工程で直角もしくは平行に対する仕上げ加工や、回転軸基準で修正する切削除去方法や矯正曲げ方法などあるが、これらはいずれも工程の追加が必要であり、また、切削代を見込まざるを得ず素材の無駄が生じ、コストアップとなる懸念がある。
特開平11−220845号公報 特開昭56−98349号公報
In addition, in order to reduce this shaft runout, the boss end face of the pole core before assembly is finished and cut at right angles to the shaft hole, the pole core and shaft are finished in a perpendicular or parallel process in the front and rear processes, and corrected based on the rotation axis. There are cutting removal methods, straightening bending methods, etc., but all of these require additional steps, and there is a concern that the cutting cost must be estimated, resulting in waste of materials and an increase in cost.
JP-A-11-220845 JP 56-98349 A

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、コストアップを抑え、回転子のポールコアの両軸受部基準に対する振れを低減し、性能低下を抑えることのできる回転電機の回転子とその製造方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a rotor for a rotating electrical machine capable of suppressing an increase in cost, reducing a swing of the rotor pole core with respect to both bearing portion standards, and suppressing a decrease in performance, and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide.

〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の手段によれば、径外方向へ向けて伸びる多数の爪基部の径方向先端部から軸方向へ延伸する爪部を有した中空状コア部材からなる複数の回転子鉄心を対向して組合せ、形成される中空部にコイルを装着し、前記各回転子鉄心のシャフト軸穴に圧入固着されたシャフトを備える回転電機の回転子であって、シャフトに貫通され、位置固定される各回転子鉄心は軸方向に平面部が形成され、平面部はシャフトの回転中心軸と傾斜して、各回転子鉄心の平面部は互いに平行で当接しており、各回転子鉄心の平面部の軸方向前後で、シャフトが一直線状であって、かつ、各回転子鉄心の軸方向投影上の平面部の傾斜面に垂直な軸は、爪部中心とシャフト軸穴中心を結ぶ放射状仮想線と、爪部間中心とシャフト軸穴中心を結ぶ放射状仮想線との中線上にあることを特徴としている。
[Means of Claim 1]
According to the means of claim 1, a plurality of rotor cores composed of a hollow core member having claw portions extending in the axial direction from the radial tip portions of a large number of claw base portions extending in the radially outward direction are provided. A rotor of a rotating electrical machine having a shaft mounted in a hollow portion formed opposite to each other, and having a shaft press-fitted and fixed to a shaft shaft hole of each of the rotor cores, the shaft being penetrated and fixed in position. Each rotor core is formed with a plane portion in the axial direction, the plane portion is inclined with respect to the rotation center axis of the shaft, and the plane portions of each rotor core are in contact with each other in parallel. Before and after the axial direction of the part, the shaft is straight, and the axis perpendicular to the inclined surface of the flat part on the axial projection of each rotor core is a radial imaginary connecting the center of the claw part and the center of the shaft shaft hole Radial temporary connecting the line, the center between the claws, and the shaft shaft hole center It is characterized in that on the line in the line.

これにより、対向して当接する各回転子鉄心の平面部は互いに平行で密着できるので、鉄心間の磁気抵抗を減らすことができるとともに、シャフトが一直線状であるので、シャフト外周両端を基準に回転した際、この回転基準に対して振れが小さくなり、ステータコアとの干渉を起こすことなく、振動や回転変動を低減することができる。また、車両用交流発電機において、ベアリング寿命の向上と発電の変動やバラツキを抑制する。   As a result, the planar portions of the rotor cores that are in contact with each other can be in close contact with each other in parallel, so that the magnetic resistance between the iron cores can be reduced and the shaft is straight, so that it rotates with respect to both ends of the shaft. In this case, the vibration becomes smaller with respect to the rotation reference, and vibration and rotation fluctuation can be reduced without causing interference with the stator core. In addition, in a vehicle AC generator, the bearing life is improved, and fluctuations and variations in power generation are suppressed.

〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の手段によれば、各回転子鉄心は、各回転子鉄心の軸方向外側に外端部平面と、軸方向内側にボス部端面を備え、各回転子鉄心の外端部平面は対向する他回転子鉄心の外端部平面と互いに平行であることを特徴としている。
これにより、複数の回転子鉄心の軸方向外側端面間の厚みが最小となり、ステータコアとの干渉を起こすことなく、さらに、回転に伴う動的アンバランスを抑制できるので振動を低減する。
[Means of claim 2]
According to the means described in claim 2, each rotor core includes an outer end plane on the outer side in the axial direction of each rotor core and a boss end face on the inner side in the axial direction, and the outer end portion of each rotor core. The planes are characterized by being parallel to each other and the outer end planes of the other rotor cores facing each other.
This minimizes the thickness between the axially outer end faces of the plurality of rotor cores, and further suppresses dynamic imbalance associated with rotation without causing interference with the stator core, thereby reducing vibration.

〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の手段によれば、各回転子鉄心は、ランデル型ポールコアであることを特徴としている。これにより、1対の回転子鉄心を対向させて組付けるのみであるので、より簡単に、また精度よくシャフト振れの極めて少ない回転子を得ることができる。
[Means of claim 3]
According to the third aspect of the present invention, each rotor core is a Landel pole core. As a result, since only a pair of rotor cores are assembled to face each other, a rotor with very little shaft runout can be obtained more easily and accurately.

〔請求項4の手段〕
請求項4に記載の手段によれば、各回転子鉄心は、各回転子鉄心の外端部平面のシャフト外周領域に付設された円環状の溝部にかしめ嵌合されることを特徴としている。
これにより、回転子鉄心と圧入したシャフトの固着強度がより強固になり、回転子が高速回転で使用されても、高速回転時の遠心力や軸力に対し、回転子鉄心が圧入されたシャフトから抜けたり、締結力が低下したりすることを抑止することができる。
[Means of claim 4]
According to a fourth aspect of the present invention, each of the rotor cores is caulked and fitted into an annular groove provided in the outer peripheral region of the shaft on the outer end plane of each rotor core.
As a result, the fixing strength between the rotor core and the press-fitted shaft becomes stronger, and even if the rotor is used at high speed rotation, the shaft into which the rotor core is pressed against the centrifugal force and axial force at high speed rotation It is possible to prevent the slipping off or the fastening force from being reduced.

〔請求項5の手段〕
請求項5の手段を採用する回転電機の回転子の製造方法は、径外方向へ向けて伸びる多数の爪基部の径方向先端部から軸方向へ延伸する爪部を有した中空状コア部材からなる複数の回転子鉄心を対向して組合せ、形成される中空部にコイルを装着し、各回転子鉄心のシャフト軸穴に圧入固着されたシャフトを備える回転電機の回転子の製造方法において、位置固定される各回転子鉄心は軸方向に平面部が形成され、平面部はシャフトの回転中心軸と傾斜して、各回転子鉄心の平面部は互いに平行で当接し、かつ、各回転子鉄心の平面部の軸方向前後で、シャフトが一直線状であるように、各回転子鉄心を回転調整して組合せるマッチィング工程と、マッチィング工程の後に、回転調整された各回転子鉄心にシャフトを圧入する圧入工程を採用することを特徴とする。
[Means of claim 5]
A method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine that employs the means of claim 5 includes: a hollow core member having claw portions extending in the axial direction from radial tip portions of a plurality of claw base portions extending radially outward. In the method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, a plurality of rotor iron cores that are opposed to each other and having a shaft that is press-fitted and fixed in a shaft shaft hole of each rotor iron core, in which a coil is mounted in the formed hollow portion, Each rotor core to be fixed is formed with a plane portion in the axial direction, the plane portion is inclined with respect to the rotation center axis of the shaft, the plane portions of each rotor core are in contact with each other in parallel, and each rotor core Matching process of rotating and combining the rotor cores so that the shaft is in a straight line before and after the flat part of the flat part of the flat part, and after the matching process, press the shafts into the rotor cores that have been rotationally adjusted Adopting press-fitting process And wherein the Rukoto.

この方法によれば、切削追加工や矯正工程を加えることなく、複数の回転子鉄心を互いにシャフト軸穴中心に相対的に回転させることのみで軸方向の最小厚みを組合せることが簡単にでき、また、一直線状に配列した複数の回転子鉄心の軸穴に無理なく、所定の圧入嵌合保持力を維持するようなシャフト圧入が容易にできる。つまり、コストアップを抑え、回転子の振れを低減して回転電機の性能低下を抑えることができる。   According to this method, the minimum thickness in the axial direction can be easily combined by simply rotating a plurality of rotor cores relative to each other about the center of the shaft shaft hole without additional machining or correction processes. Moreover, it is possible to easily press-fit the shaft so as to maintain a predetermined press-fitting fitting holding force without difficulty in the shaft holes of the plurality of rotor cores arranged in a straight line. That is, it is possible to suppress an increase in cost, reduce the runout of the rotor, and suppress performance deterioration of the rotating electrical machine.

〔請求項6の手段〕
請求項6に記載の回転電機の回転子の製造方法は、各回転子鉄心の対向面は平面であることを特徴とする。この方法によれば、平面の傾斜と傾斜の方向を簡単に検知することができ、また、この平面を対向させて当接したとき密着して隙間が生じにくく、つまり最小の厚みを確保しやすい。
[Means of claim 6]
The method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine according to claim 6 is characterized in that the opposing surfaces of the rotor cores are flat. According to this method, it is possible to easily detect the inclination of the plane and the direction of the inclination, and when the planes are opposed to each other, they are in close contact with each other, so that a gap is not easily formed, that is, a minimum thickness is easily secured. .

〔請求項7の手段〕
請求項7に記載の回転電機の回転子の製造方法は、各回転子鉄心の対向側平面が密着していることを特徴とする。この方法によれば、平面を対向させて当接したとき密着して隙間が生じにくく、つまり最小の厚みを確保しやすい。
[Means of Claim 7]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, wherein the opposing flat surfaces of the rotor cores are in close contact with each other. According to this method, when the flat surfaces face each other and come into contact with each other, they are in close contact with each other, so that a gap is hardly formed, that is, it is easy to ensure a minimum thickness.

〔請求項8の手段〕
請求項8に記載の回転電機の回転子の製造方法は、各回転子鉄心の外端部平面のシャフト外周領域に付設された円環状の溝部に、各回転子鉄心をかしめ嵌合するステーキングかしめ加工をシャフト組立後に行うことを特徴とする。
この方法によれば、シャフト振れの低減された回転子の回転強度をさらに向上させることが容易にでき、シャフト振れの比較的大きな回転子のシャフト圧入荷重を増加するように調整して回転強度を確保する場合より、格段に容易であり、コストアップを抑制し、信頼性を向上できる。
[Means of Claim 8]
The method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine according to claim 8 is a staking in which each rotor core is caulked and fitted in an annular groove provided in a shaft outer peripheral region of an outer end plane of each rotor core. The caulking process is performed after the shaft is assembled.
According to this method, it is possible to easily further improve the rotational strength of the rotor with reduced shaft runout, and to adjust the rotational strength by increasing the shaft press-fitting load of the rotor with relatively large shaft runout. It is much easier than securing it, and can suppress the increase in cost and improve reliability.

〔請求項9の手段〕
請求項9に記載の回転電機の回転子の製造方法は、各回転子鉄心は、各回転子鉄心の周方向位置決めを行った後、軸方向に当接して組立てられることを特徴とする。
この方法によれば、回転子鉄心の爪部が互いに干渉し周方向の回転を制限する場合でも容易に周方向位置決めを行い、傾斜した平面部を互いに平行に密着するように組立てることができる。
[Means of Claim 9]
The method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine according to claim 9 is characterized in that each rotor core is assembled by abutting in the axial direction after positioning in the circumferential direction of each rotor core.
According to this method, even when the claw portions of the rotor core interfere with each other to restrict the rotation in the circumferential direction, the circumferential positioning can be easily performed, and the inclined plane portions can be assembled so as to be in close contact with each other.

この発明の最良の実施形態を、図に示す実施例1とともに説明する。   The best mode of the present invention will be described together with Example 1 shown in the drawings.

〔実施例1の構成〕
(車両用交流発電機の全体構成)本発明の実施例1は、回転電機の回転子として車両用交流発電機に適用する場合について説明する。
[Configuration of Example 1]
(Overall Configuration of Vehicle Alternator) A first embodiment of the present invention will be described as applied to a vehicle AC generator as a rotor of a rotating electrical machine.

図1は、車両用交流発電機を示す軸方向半断面図である。車両用交流発電機1は、電機子として働く固定子2と、界磁子として働く回転子3とを有している。固定子2は、ハウジング4に固定されるステータコア21と、ステータコア21に巻装されるステータコイル22とを有している。回転子3は、ハウジング4に回転自在に支承されるシャフト5と、このシャフト5を圧入固着したポールコア(本発明の回転子鉄心)7と、界磁コイル8とを有している。   FIG. 1 is a half sectional view in the axial direction showing an AC generator for a vehicle. The vehicle alternator 1 includes a stator 2 that works as an armature and a rotor 3 that works as a field element. The stator 2 includes a stator core 21 that is fixed to the housing 4 and a stator coil 22 that is wound around the stator core 21. The rotor 3 includes a shaft 5 rotatably supported on the housing 4, a pole core (rotor core of the present invention) 7 on which the shaft 5 is press-fitted and fixed, and a field coil 8.

また、シャフト5の後部(図示右部)には、1対のスリップリング9、10と、1対のブラシ11と、レギュレータ12、エンドカバー13、出力ターミナル14、および1対の冷却ファン15を有している。この車両用交流発電機1の回転子3以外のさらに詳細な構造説明および動作説明は省略する。   In addition, a pair of slip rings 9 and 10, a pair of brushes 11, a regulator 12, an end cover 13, an output terminal 14, and a pair of cooling fans 15 are provided at the rear portion (right portion in the drawing) of the shaft 5. Have. Further detailed description of the structure and operation other than the rotor 3 of the vehicle alternator 1 will be omitted.

(回転子の全体構成)次に、回転子3について図2を参照して説明する。図2は、回転子の軸方向断面図である。回転子3は、互いに同形で対向して密着するポールコア7のシャフト貫通穴78に、ローレット加工もしくは多数の爪起し加工のシャフト5を相対回転不能に圧入して、ポールコア7を所定位置に固定し、圧入されたシャフト5の前後端の周径を軸受にて支持される回転体である。また、対向するポールコア7の内部(中空部)には発電のための界磁コイル8が挟装、固定され、対向するポールコア7の外側端面72には冷却ファン15が配設されている。   (Overall Configuration of Rotor) Next, the rotor 3 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an axial sectional view of the rotor. The rotor 3 is press-fitted into the shaft through-hole 78 of the pole core 7 which is in the same shape and opposite to each other in close contact with each other, so that the shaft 5 which is knurled or a plurality of raised portions is not relatively rotatable, and the pole core 7 is fixed in a predetermined position. And it is a rotary body by which the circumference of the front-and-rear end of the press-fitted shaft 5 is supported by a bearing. In addition, a field coil 8 for power generation is sandwiched and fixed inside the opposing pole core 7 (hollow part), and a cooling fan 15 is disposed on the outer end surface 72 of the opposing pole core 7.

(ランデル型ポールコア)次に、ランデル型ポールコアについて図3を参照して説明する。図3(a)は1個のランデル型ポールコアの正面断面図であり、(b)は同平面図である。ランデル型ポールコアとは、以下に説明する構造を有する互いに同形のポールコア7を対にして対向して組合せたものをいう。   (Landel type pole core) Next, the Randel type pole core will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a front cross-sectional view of one Landell-type pole core, and FIG. 3B is a plan view thereof. The Landel-type pole core is a combination of opposing pole cores 7 having the structure described below and facing each other.

それぞれのポールコア7は、図3(a)に示すように、円筒状の基部71を有し、この基部71の軸方向の外側端部から径外方向へ向けて伸び、周方向に関して所定間隔を隔てて角柱状の多数の爪基部73を有する。そして、それぞれの爪基部73の径方向先端部から軸方向へ向けて中空部を形成するように延伸する爪部74を備える。本実施例では、ポールコア7には8個の爪部74が設けられ、これら爪部74はステータコア21内に収容されるよう同心円状に配設される。   As shown in FIG. 3 (a), each pole core 7 has a cylindrical base 71, which extends from the outer end in the axial direction of the base 71 in the radially outward direction, and has a predetermined interval in the circumferential direction. A plurality of nail base portions 73 having a prismatic shape are provided. And the nail | claw part 74 extended | stretched so that a hollow part may be formed toward the axial direction from the radial direction front-end | tip part of each nail | claw base 73 is provided. In this embodiment, the pawl core 7 is provided with eight claw portions 74, and these claw portions 74 are arranged concentrically so as to be accommodated in the stator core 21.

また、ポールコア7の円筒状の基部71の一方端に平面で構成される外側端面72を備え、円筒状の基部71の他方端にはボス部75を設けて、同様に平面で構成される内側端面(ボス部端面)76を備えている。そして、ボス部75と基部71の略中間部にはボス底部端面77を構成して、ポールコア7には3つの端面がそれぞれ互いに幾何的平行となる構造を有している。   In addition, an outer end surface 72 constituted by a plane is provided at one end of the cylindrical base 71 of the pole core 7, and a boss 75 is provided at the other end of the cylindrical base 71. An end face (boss part end face) 76 is provided. A boss bottom end face 77 is formed at a substantially intermediate part between the boss 75 and the base 71, and the pole core 7 has a structure in which three end faces are geometrically parallel to each other.

そして、ポールコア7の基部中心に、シャフト貫通穴(以下、軸穴と呼ぶ)78が切削加工によって開けられている。本実施例では、この軸穴78は、外側端面72を基準に外側端面72に垂直な穴加工によって形成される。   A shaft through hole (hereinafter referred to as a shaft hole) 78 is opened at the center of the base of the pole core 7 by cutting. In this embodiment, the shaft hole 78 is formed by drilling a hole perpendicular to the outer end surface 72 with the outer end surface 72 as a reference.

このとき、軸穴78は外側端面72に垂直(図示角度α1=90°参照)に切削加工されているため、他の端面、つまりボス部端面76やボス底部端面77とも垂直に加工される筈である。しかし、ポールコア7が生産性の高い軟鉄材の鍛造設備で製造される場合には、必ずしもボス部端面76やボス底部端面77とも垂直加工される訳ではない。鍛造設備の加工精度もしくはバラツキの大きさによって平面度や平行度の悪化が生じ、両端面間、即ち、外側端面72とボス部端面76との間、または外側端面72とボス底部端面77との間に、相対的な傾斜(図示角度α2≠90°参照)が生じるためである。   At this time, since the shaft hole 78 is cut perpendicularly to the outer end face 72 (see angle α1 = 90 ° in the drawing), the other end face, that is, the boss end face 76 and the boss bottom end face 77 are also machined perpendicularly. It is. However, when the pole core 7 is manufactured with a soft iron forging facility with high productivity, the boss end face 76 and the boss bottom end face 77 are not necessarily vertically processed. The flatness and parallelism are deteriorated depending on the processing accuracy of the forging equipment or the size of the variation, and between the two end faces, that is, between the outer end face 72 and the boss end face 76, or between the outer end face 72 and the boss bottom end face 77. This is because a relative inclination (see the angle α2 ≠ 90 ° in the figure) occurs between them.

図4は、少なからず両端面間に傾斜が生じた1対のポールコア7(以下、下ポールコア7aと上ポールコア7bと呼ぶ)のボス部端面76を対向させて組合せた状態を示す模式図であり、(a)は平面図であり、(b)は正面断面図である。図4(b)に示すように、軸芯合わせをすれば対向する両ボス部端面76間は片当りして隙間が生じ(図示実線図形参照)、組合せたポールコア7の軸方向厚みが厚くなる。また、両ボス部端面76間の面合わせをすれば軸芯ずれ、または軸芯折れが生じて軸穴78は一直線状とはならず(図示2点鎖線図形参照)、シャフト5の圧入が困難となる。   FIG. 4 is a schematic view showing a state in which the boss end surfaces 76 of a pair of pole cores 7 (hereinafter referred to as the lower pole core 7a and the upper pole core 7b) that are inclined at least between both end faces are combined to face each other. (A) is a top view, (b) is front sectional drawing. As shown in FIG. 4B, when the axial centers are aligned, a gap is formed between the opposing end faces 76 of the boss portions (see the solid line figure in the figure), and the axial thickness of the combined pole core 7 increases. . Further, if the boss end faces 76 are aligned, the shaft center is displaced or the shaft core is broken, so that the shaft hole 78 does not become straight (see the two-dot chain line in the figure), and it is difficult to press-fit the shaft 5. It becomes.

従って、下ポールコア7aにまずシャフト5を圧入し、そして界磁コイル(図示せず)を装着し、その後上ポールコア7bをシャフト5に圧入して順次組立てる順次組立方式と、あるいはその内部に界磁コイルを挟装して下ポールコア7aと上ポールコア7bを対向して組合せ、その軸穴78にシャフト5を圧入する同時組立方式とのいずれにおいても、圧入荷重が著しく増大する。また、増大した圧入荷重により無理に圧入すればシャフト5が曲がって、シャフト振れが増大する問題があることは既に述べた。   Accordingly, the shaft 5 is first press-fitted into the lower pole core 7a, and a field coil (not shown) is attached, and then the upper pole core 7b is press-fitted into the shaft 5 and sequentially assembled. In both of the simultaneous assembly methods in which the lower pole core 7a and the upper pole core 7b are combined to face each other with the coil interposed therebetween and the shaft 5 is press-fitted into the shaft hole 78, the press-fitting load is remarkably increased. In addition, it has already been described that there is a problem in that the shaft 5 is bent and the shaft run-out increases if the press-fit is forced by the increased press-fit load.

しかし、このとき1対の上下ポールコア7a、7bのボス部端面76の傾斜によるボス部高さの最大領域と最小領域が分かっていれば、例えば、下ポールコア7aのボス部高さの最大領域と上ポールコア7bのボス部高さの最小領域が略一致するように相対的に上下ポールコア7a、7bを回転させて組合せれば、互いのボス部端面76は片当りすることなく隙間が減少でき、互いに平行に当接することが可能となる。以降、このような組合せを、面当り組合せと呼称する。   However, if the maximum area and the minimum area of the boss part height due to the inclination of the boss part end faces 76 of the pair of upper and lower pole cores 7a and 7b are known at this time, for example, the maximum area of the boss part height of the lower pole core 7a If the upper and lower pole cores 7a and 7b are relatively rotated and combined so that the minimum area of the boss portion height of the upper pole core 7b substantially matches, the gap between the boss portion end faces 76 can be reduced without causing a single contact, It is possible to abut against each other in parallel. Hereinafter, such a combination is referred to as a per-surface combination.

面当り組合せの場合の一対の上下ポールコア7a、7bを図5に模式図にて示す。図5(a)は平面図であり、(b)は正面断面図である。図5(b)に示すように、互いのボス部端面76は傾斜面ではあるが、互いに平行に当接して隙間なく密着し、上下ポールコア7a、7bの組合せ軸方向厚みが最小となっている。また、面当り組合せによって形成される互いに平行に当接する傾斜面の傾斜の方向は、ボス部端面76の傾斜面に垂直な軸を方向軸として考えると、図5(a)(または、図4(a))に示すように、傾斜面に垂直な軸は、爪部中心とシャフト軸穴中心を結ぶ放射状仮想線と、爪部間中心とシャフト軸穴中心を結ぶ放射状仮想線との中線上に存在することで特定が可能となる。   A pair of upper and lower pole cores 7a and 7b in the case of combination per surface is schematically shown in FIG. FIG. 5A is a plan view, and FIG. 5B is a front sectional view. As shown in FIG. 5B, the end surfaces 76 of the boss portions are inclined surfaces, but are in contact with each other in parallel and closely contact each other with no gap, and the combined axial thickness of the upper and lower pole cores 7a and 7b is minimized. . 5A (or FIG. 4), the direction of the inclination of the inclined surfaces that are formed in contact with each other in parallel and in contact with each other in parallel is considered as an axis perpendicular to the inclined surface of the boss portion end surface 76. As shown in (a)), the axis perpendicular to the inclined plane is on the midline between the radial imaginary line connecting the center of the claw and the shaft shaft hole center, and the radial imaginary line connecting the center between the claw part and the shaft shaft hole center. It becomes possible to specify by existing.

つまり、互いの傾斜面に垂直な軸が、互いの傾斜面を相対的に回転させることによって、互いに中線上に至るまで回転させれば、そこが互いの傾斜面が平行に当接して、上下ポールコア7a、7bの組合せ軸方向厚みが最小となる位置となる。本実施例のポールコア7は、8個の爪部と同数の爪部間を有する対をなす上下ポールコア7a、7bを対向して下ポールコア7aの爪部間に上ポールコア7bの爪部を組合せるため、組合せて後、自在に互いの傾斜面を相対的に回転して調整することはできず、また、必ずしも上ポールコア7bのボス部高さの最大位置と下ポールコア7aのボス部高さの最小位置とを完全に一致させての組合せはできない場合もある。しかし、少なくとも上ポールコア7bの爪部中心と下ポールコア7aの爪部中心との間、つまり上下ポールコア7a、7bのいずれかの爪部中心と爪部間中心との間だけは最大および最小位置のずれが生じることとなるが、この爪部中心と爪部間中心との周方向の位置ずれは軸方向の隙間に対しては殆ど影響を与えるものではない。   In other words, if the axes perpendicular to each other's inclined surfaces rotate relative to each other until they reach the middle line, the inclined surfaces abut on each other in parallel and move up and down. The pole cores 7a and 7b are at positions where the combined axial thickness is minimum. In the pole core 7 of this embodiment, the upper and lower pole cores 7a and 7b forming a pair having the same number of claws as the eight claws are opposed to each other, and the claws of the upper pole core 7b are combined between the claws of the lower pole core 7a. Therefore, after combination, it is not possible to freely rotate and adjust the inclined surfaces of each other, and the boss portion height of the upper pole core 7b and the boss portion height of the lower pole core 7a are not necessarily adjusted. In some cases, it is not possible to make a combination that completely matches the minimum position. However, at least between the center of the claw part of the upper pole core 7b and the center of the claw part of the lower pole core 7a, that is, only between the center of the claw part of the upper and lower pole cores 7a and 7b and the center of the claw part, Although a deviation occurs, the circumferential positional deviation between the center of the claw part and the center between the claw parts hardly affects the gap in the axial direction.

ボス部端面76の傾斜がそれぞれで略同一であれば、ボス部端面76上で軸穴中心の点対称とする互いのポールコア7の組合せ位置とすることで、両ポールコア7の軸穴78は互いに平行かつ同一軸上に位置して、つまり、シャフト貫通用の軸穴78は一直線状となって、シャフト圧入が容易となり、勿論、圧入されるシャフトが曲がることはない。このようなポールコア7同士の軸穴中心の点対称の回転、つまり、相対的回転を回転調整と呼ぶ。そして、さらに、軸穴中心の点対称の回転を適正に実施するには、その前に、ポールコア7のボス部高さの高低の位置割り出しが必要となる。   If the inclinations of the boss part end faces 76 are substantially the same, the axial holes 78 of the two pole cores 7 can be formed with respect to each other by setting the positions of the pole cores 7 to be symmetrical with respect to the center of the axial hole on the boss end face 76. Positioned in parallel and on the same axis, that is, the shaft hole 78 for penetrating the shaft is straight, so that the shaft press-fitting is facilitated, and of course, the press-fitted shaft is not bent. Such point-symmetric rotation of the pole cores 7 between the shaft hole centers, that is, relative rotation is referred to as rotation adjustment. Further, in order to appropriately perform point-symmetric rotation about the center of the shaft hole, it is necessary to determine the position of the height of the boss portion of the pole core 7 before that.

位置割り出しは、ポールコア7のボス部高さ割り出し整列装置または治具によって、自動もしくは手動でなされる。自動と手動の違いは、後述するようにポールコア7のボス部高さの計測とその位置の割り出しと対をなすポールコア7の組み合わせ位置の設定を機械的に検出し電気的に制御するか、手作業で設定するかの違いであって、基本的な工程は同じである。従って、機械的な位置割り出し工程を以下に例示的に説明する。   The position indexing is automatically or manually performed by a boss height indexing / aligning device or jig of the pole core 7. The difference between automatic and manual is that the setting of the combination position of the pole core 7 that makes a pair with the measurement of the boss height of the pole core 7 and the indexing of the position is mechanically detected and electrically controlled as described later. The basic process is the same, depending on whether the work is set. Accordingly, the mechanical position determination process will be described as an example below.

ポールコア7のボス部高さ割り出し整列装置(図示せず)は、割り出しのための回転手段と回転位置検出手段を備えている。そして、これら回転手段と回転位置検出手段は昇降手段に架装され上昇・下降(上下)する。回転位置検出手段の先端(下方端)には、ポールコア高さ計測用接触子とポールコア回転伝達爪およびポールコア浮き防止押えが備えられている。回転位置検出手段の上昇・下降する軸心に直交する水平方向にワークであるポールコア7はコンベア上を移動し、回転位置検出手段の真下に至るポールコア7は、回転位置検出手段と対向して配置される昇降手段付きポールコア受け治具によって、上下から挟まれる。昇降手段付きポールコア受け治具には軸心にポールコア7の軸穴に嵌入可能なガイドシャフトが設けられているので、このガイドシャフトによってポールコア7は軸心基準の回転が許容され配置されることとなる。   The boss height indexing / aligning device (not shown) of the pole core 7 includes rotating means for indexing and rotating position detecting means. These rotating means and rotational position detecting means are mounted on the elevating means and are moved up and down (up and down). The tip (lower end) of the rotational position detecting means is provided with a pole core height measuring contact, a pole core rotation transmission claw, and a pole core floating prevention presser. The pole core 7 as a workpiece moves in a horizontal direction perpendicular to the axis of ascending / descending of the rotational position detection means, and the pole core 7 that is directly below the rotational position detection means is disposed to face the rotational position detection means. It is sandwiched from above and below by a pole core receiving jig with lifting means. Since the pole core receiving jig with lifting means is provided with a guide shaft that can be inserted into the shaft hole of the pole core 7 at the shaft center, the pole core 7 is arranged to be allowed to rotate with respect to the shaft center by the guide shaft. Become.

そして、ポールコア7のボス部高さ割り出し整列装置を稼動すると回転手段と回転位置検出手段は下降し、下降によってポールコア浮き防止押えがポールコアを下方にガタなく押さえ込み、同時にポールコア回転伝達爪によってポールコア7は軸基準にて回転される。ポールコア7のボス部位置に設定されたポールコア高さ計測用接触子がポールコア7の1回転、つまり1周分のボス部高さをトレースする。そして、ボス部高さの最大領域と最小領域を検出し、その位置割り出しを設定して次工程である組立工程(組立機)のパレットまたはテーブル上にポールコア7を送り出す。   When the boss part height indexing / aligning device of the pole core 7 is operated, the rotating means and the rotational position detecting means are lowered, and the pole core lifting prevention presser pushes the pole core downward with no looseness by the lowering. The axis is rotated. The pole core height measuring contact set at the position of the boss portion of the pole core 7 traces the boss portion height of one rotation of the pole core 7, that is, one round. Then, the maximum area and the minimum area of the boss height are detected, the position index is set, and the pole core 7 is sent out on the pallet or table in the next assembly process (assembly machine).

以上説明した機械的な位置割り出し工程は、機械的回転手段と電気的な検出手段によって実施する例で示したが、位置割り出し工程は、これに限ることなく、上述したように回転手段が手動であっても、検出手段が機械的であってもよい。要は、ポールコア7のボス部高さの位置割り出し工程で、割り出されたポールコア7を上記した軸穴中心の点対称の相対的回転による回転調整を加えて組付けるところのマッチング工程が採り得るものであればよい。ここで、マッチング工程は、位置割り出し工程と回転調整工程とを組合せたものを呼ぶ。   The mechanical position indexing process described above is shown as an example in which the mechanical rotation means and the electrical detection means are implemented. However, the position indexing process is not limited to this, and the rotation means is manually operated as described above. Even if it exists, a detection means may be mechanical. In short, in the position indexing process of the height of the boss portion of the pole core 7, a matching process can be adopted in which the indexed pole core 7 is assembled by adjusting the rotation by the point-symmetric relative rotation of the shaft hole center. Anything is acceptable. Here, the matching process is a combination of the position indexing process and the rotation adjusting process.

本実施例の回転子3の組付工程の一例を、図6〜図8に示す。図6〜図8はポールコア7とシャフト5を順次圧入する場合の圧入工程とかしめ工程のそれぞれの工程図である。   An example of the assembly | attachment process of the rotor 3 of a present Example is shown in FIGS. 6 to 8 are process diagrams of a press-fitting process and a caulking process when the pole core 7 and the shaft 5 are sequentially press-fitted.

図6は順次圧入方式の圧入工程の第1工程を示す圧入装置の要部概略図である。圧入装置30は、パンチ部31とダイ部32からなる通常のダイセット構造であり、ダイ部32はベース33にベアリング34を介して受け台35が支持されている。そして、受け台35はその中心にガイド穴が開けられ、このガイド穴にセンタ押え36が滑動するに十分な隙間を有して配置されている。また、ベアリング34はセンタ押え36の中心と受け台35の中心が一致しない時に受け台35を水平方向に移動させるためのものである。また、少なくとも2個の爪押え37がベース33に固定され、ワークである下ポールコア7aの爪部74を軸方向もしくは求心方向に押え、保持し、レバー38によって保持および解除が自在にできるものとなっている。   FIG. 6 is a schematic view of the main part of the press-fitting device showing the first step of the press-fitting step of the sequential press-fitting method. The press-fitting device 30 has a normal die set structure including a punch portion 31 and a die portion 32, and the die portion 32 is supported by a base 33 through a bearing 34. A guide hole is formed in the center of the cradle 35, and the guide hole 35 is disposed with a gap sufficient for the center presser 36 to slide. The bearing 34 is for moving the cradle 35 in the horizontal direction when the center of the center presser 36 and the center of the cradle 35 do not coincide. Also, at least two claw pressers 37 are fixed to the base 33, and the claw portions 74 of the lower pole core 7a as a work are pressed and held in the axial direction or the centripetal direction, and can be held and released freely by the lever 38. It has become.

また、パンチ部31は、シャフト5を垂直方向に保持するシャフト保持パンチ39を備えた圧入パンチ40が垂直方向に下降または上昇するようにダイセットに組立てられている。   The punch portion 31 is assembled in a die set so that the press-fitting punch 40 having a shaft holding punch 39 that holds the shaft 5 in the vertical direction is lowered or raised in the vertical direction.

次に、上記の圧入装置30によるシャフト圧入について説明する。まず、前工程のマッチング工程で既にボス部端面76の傾斜方向の割り出しが得られた下ポールコア7aを受け台35にセットする。受け台35にセットされた下ポールコア7aは、その外側端面72が平面であって、かつその平面に垂直に軸穴78が加工されているので、下ポールコア7aは受け台35に対して外側端面72が水平に、かつ軸穴78は垂直に配置される状態となる。そして、センタ押え36が下方から上昇して、下ポールコア7aの軸穴78に挿入される。このとき、仮に圧入パンチ40の中心と受け台35の中心が芯ずれを起こしていても、センタ押え36の下ポールコア7aへの挿入により、芯ずれは調整され同心化ができる。そして、爪押え37のレバー操作によって下ポールコア7aの爪部74を軸方向に保持する。   Next, shaft press-fitting by the press-fitting device 30 will be described. First, the lower pole core 7a for which the indexing in the tilt direction of the boss end surface 76 has already been obtained in the matching process of the previous process is set on the cradle 35. The lower pole core 7a set on the cradle 35 has a flat outer surface 72 and a shaft hole 78 formed perpendicular to the flat surface. Therefore, the lower pole core 7a has an outer end surface with respect to the cradle 35. 72 is placed horizontally and the shaft hole 78 is placed vertically. Then, the center presser 36 rises from below and is inserted into the shaft hole 78 of the lower pole core 7a. At this time, even if the center of the press-fitting punch 40 and the center of the cradle 35 are misaligned, the misalignment is adjusted and concentric by insertion into the lower pole core 7a of the center presser 36. And the nail | claw part 74 of the lower pole core 7a is hold | maintained by the lever operation of the nail | claw presser 37 at an axial direction.

そして、次に、圧入パンチ40のシャフト保持パンチ39にシャフト5を垂直に保持し、シャフト5の反保持側を、下ポールコア7aの軸穴78に挿入されたセンタ押え36の上端部に当接させ、ガイドするように圧入パンチ40を下降させる。すると、シャフト5は滑らかに、かつ垂直を維持して下ポールコア7aに圧入される。   Next, the shaft 5 is vertically held by the shaft holding punch 39 of the press-fitting punch 40, and the non-holding side of the shaft 5 is brought into contact with the upper end portion of the center presser 36 inserted in the shaft hole 78 of the lower pole core 7a. The press-fitting punch 40 is lowered so as to guide. Then, the shaft 5 is press-fitted into the lower pole core 7a while maintaining smoothness and verticality.

そして、所定の位置まで圧入が進めば、圧入パンチ40はシャフト保持パンチ39とシャフト5の保持を解除して、上方へ上昇し、元の位置まで戻って停止する(図6、二点鎖線の表示位置)。   When the press-fitting proceeds to a predetermined position, the press-fitting punch 40 releases the holding of the shaft holding punch 39 and the shaft 5, rises upward, returns to the original position, and stops (see the two-dot chain line in FIG. Display position).

次に、圧入工程の第2工程を説明する。図7は圧入工程の第2工程を示す圧入装置の要部概略図である。このシャフト5が圧入された下ポールコア7aの内部に界磁コイル8を装着し、この界磁コイル8を挟装するように上ポールコア7bを圧入する。
上ポールコア7bは、下ポールコア7aと同様に、既にマッチング工程にてボス部高さの割り出しがなされた対をなすポールコア7であり、下ポールコア7aの高低方向の割り出し位置に上ポールコア7bの高低方向の割り出し位置が、互いに密着して当接するように軸穴中心の点対称(周方向)に回転調整されて圧入されるものである。
Next, the second step of the press-fitting step will be described. FIG. 7 is a schematic view of the main part of the press-fitting device showing the second step of the press-fitting step. A field coil 8 is mounted inside the lower pole core 7a into which the shaft 5 is press-fitted, and the upper pole core 7b is press-fitted so as to sandwich the field coil 8.
Similar to the lower pole core 7a, the upper pole core 7b is a pair of pole cores 7 whose boss heights have already been indexed in the matching process. These indexing positions are rotationally adjusted to be point-symmetrical (circumferential direction) about the center of the shaft hole so as to be in close contact with each other and press-fitted.

そして、この上ポールコア7bの外側端面72を垂直方向に押圧してシャフト5に圧入させる押圧面を有する圧入パンチ40が備えられている。この圧入パンチ40には、ダイ部32と同様に、シャフト5と圧入パンチ40との中心を一致させるための上センタ押え41が設けられ、上センタ押え41の下方端は、シャフト5の上端に当接されている。圧入パンチ40の下降に伴い、上ポールコア7bは垂直方向に滑らかに、また、上センタ押え41にガイドされて、シャフト5が傾くことなく真直ぐに圧入される。   A press-fitting punch 40 having a pressing surface that presses the outer end surface 72 of the upper pole core 7b in the vertical direction to press-fit the shaft 5 is provided. Similar to the die portion 32, the press-fit punch 40 is provided with an upper center presser 41 for aligning the centers of the shaft 5 and the press-fit punch 40, and the lower end of the upper center presser 41 is at the upper end of the shaft 5. It is in contact. As the press-in punch 40 descends, the upper pole core 7b is smoothly inserted in the vertical direction and guided by the upper center presser 41 so that the shaft 5 is press-fitted straight without tilting.

所定の位置まで圧入が進行すれば、上下ポールコア7a、7bは、それぞれのボス部端面76が密着して当接し、ポールコア7の軸方向厚みが最小となるので、この位置で圧入を停止する。そして、次に、圧入パンチ40を上方に上昇させ、爪押え37を解除してシャフト圧入済みポールコア7を取り出し、かしめ工程に移る。   When press-fitting proceeds to a predetermined position, the upper and lower pole cores 7a and 7b are brought into close contact with each other and the axial end thickness of the pole core 7 is minimized, so that the press-fitting is stopped at this position. Then, the press-fitting punch 40 is raised upward, the claw presser 37 is released, the shaft press-fitted pole core 7 is taken out, and the caulking process is started.

かしめ工程は、シャフト5を圧入したポールコア7の両外側端面72に円環状の所定の深さを有する凹状の圧痕を付けることにより、その圧痕が同様にシャフト5の両外側端面72の位置に設けた円環状の溝部に塑性流れを呈してなされるステーキングかしめを形成する工程をいう。   In the caulking process, concave indentations having a predetermined annular shape are formed on both outer end faces 72 of the pole core 7 into which the shaft 5 is press-fitted, and the indentations are similarly provided at the positions of both outer end faces 72 of the shaft 5. This refers to a step of forming a staking caulking formed by exhibiting a plastic flow in an annular groove.

図8はかしめ工程を説明するかしめ装置の要部概略図である。かしめ工程をなすかしめ装置50が、上述した圧入工程を説明する圧入装置30と異なるのは、パンチ部51、ダイ部52ともにかしめパンチ53、かしめダイ54が取り替わったことである。前工程で対向するポールコア7に一直線状にシャフト5を圧入されたかしめ前回転子3がそのままの状態で受け台55にセットされる。受け台55にはその中心に下センタ押え56にガイドされるかしめダイ54が、同様に中心を一致して配置されている。従って、受け台55にセットされたポールコア7に圧入されたシャフト5の中心は、かしめダイ54の中心と一致するので、圧入されたシャフト5と直角(垂直)に形成されたポールコア7の外側端面72は、かしめダイ54の中心とも直角(垂直)を形成する。つまり、かしめダイ54またはかしめパンチ53の上昇、下降に伴い、ポールコア7の外側端面72に形成される円環状の凹状の圧痕深さは偏ることなく均一に加工される条件を備えていることとなる。   FIG. 8 is a schematic view of the main part of a caulking apparatus for explaining the caulking process. The caulking device 50 that performs the caulking process is different from the press-fitting device 30 that describes the above-described press-fitting process in that the caulking punch 53 and the caulking die 54 are replaced in both the punch portion 51 and the die portion 52. The pre-caulking rotor 3 in which the shaft 5 is press-fitted in a straight line to the opposing pole core 7 in the previous step is set on the pedestal 55 as it is. A caulking die 54 guided by the lower center presser 56 is arranged at the center of the cradle 55 in the same manner so as to coincide with the center. Accordingly, since the center of the shaft 5 press-fitted into the pole core 7 set on the pedestal 55 coincides with the center of the caulking die 54, the outer end surface of the pole core 7 formed at a right angle (perpendicular) to the press-fitted shaft 5 72 forms a right angle (vertical) with the center of the caulking die 54. In other words, as the caulking die 54 or the caulking punch 53 is raised or lowered, the annular concave indentation depth formed on the outer end surface 72 of the pole core 7 has a condition that it is processed uniformly without deviation. Become.

同様に、かしめパンチ53も、その中心にシャフト5をガイドするガイド穴が備えられているので、かしめパンチ53の下降に伴い一直線状のシャフト5にガイドされて、ポールコア7の外側端面72に形成される円環状の凹状の圧痕深さは偏ることなく均一に加工される条件を備えていることとなる。かしめパンチ53の下降とかしめダイ54の上昇は相対的であり、いずれか一方の作動によって、両外側端面72のかしめは同時に実行される。このとき、ポールコア7の両外側端面72は互いに平行であり、圧入されたシャフト5と直角(垂直)をなすので、かしめは滑らかに、かつ、均一に実行される。   Similarly, since the caulking punch 53 is also provided with a guide hole for guiding the shaft 5 at the center thereof, the caulking punch 53 is guided by the straight shaft 5 as the caulking punch 53 descends and is formed on the outer end surface 72 of the pole core 7. The annular concave indentation depth is provided with a condition of being uniformly processed without being biased. The lowering of the caulking punch 53 and the raising of the caulking die 54 are relative, and the caulking of both outer end faces 72 is performed simultaneously by either one of the operations. At this time, both the outer end surfaces 72 of the pole core 7 are parallel to each other and form a right angle (vertical) with the press-fitted shaft 5, so that the caulking is performed smoothly and uniformly.

以上、マッチィング工程とシャフト圧入工程、およびかしめ工程により、回転子3が製造できる。   As described above, the rotor 3 can be manufactured by the matching process, the shaft press-fitting process, and the caulking process.

〔実施例1の効果〕
本実施例の製造方法は、ポールコア7の外側端面72を基準として外側端面72に垂直な軸穴78を切削加工で加工した上下ポールコア7a、7bからなる1対のポールコア7を、そのボス部端面76のボス部高さの高低を割り出してその高低方向が互いに密着して当接するように回転調整して組合せるマッチング工程と、割り出された下ポールコア7aにシャフト5を圧入し、界磁コイル8を装着して、その上に回転調整された上ポールコア7bを組合せ、シャフト5に順次圧入する圧入工程と、このシャフト圧入された1対のポールコア7の両外側端面72に円環状の凹状の圧痕を軸方向に所定の深さ形成するかしめ工程を採用している。
[Effect of Example 1]
In the manufacturing method of this embodiment, a pair of pole cores 7 composed of upper and lower pole cores 7a and 7b obtained by machining a shaft hole 78 perpendicular to the outer end face 72 with reference to the outer end face 72 of the pole core 7 is formed on the end face of the boss portion. A matching step for indexing the height of the boss portion 76 and adjusting the rotation so that the height directions are in close contact with each other, and a shaft 5 is press-fitted into the indexed lower pole core 7a. 8, the upper pole core 7 b adjusted in rotation is combined therewith, and a press-fitting process of sequentially press-fitting into the shaft 5, and an annular concave shape is formed on both outer end faces 72 of the pair of pole cores 7 fitted with the shaft. A caulking process for forming the indentation at a predetermined depth in the axial direction is employed.

この方法によれば、1対のポールコア7のボス部端面76のボス部高さの高低方向が互いに密着して当接するように回転調整して後、シャフト圧入されるので、鉄心間の磁気抵抗を減らすことができるとともに、対をなすポールコア7の軸方向厚みは最小の厚みとなる。また、シャフト5は曲がることなく一直線状に、滑らかに圧入できる。これにより、シャフト外周両端を基準に回転した際、この回転基準に対して振れが小さくなり、ステータコア21との干渉を起こすことなく、振動や回転変動を低減することができる。この結果、車両用交流発電機1においては、ベアリング寿命の向上が得られるとともに、発電の変動やバラツキを抑制して発電性能の向上が得られる。   According to this method, after adjusting the rotation so that the height direction of the boss portion end surfaces 76 of the pair of pole cores 7 are in close contact with each other, the shaft is press-fitted, so that the magnetic resistance between the iron cores is reduced. And the axial thickness of the paired pole cores 7 is the minimum. Further, the shaft 5 can be smoothly press-fitted in a straight line without bending. Thereby, when rotating with reference to both ends of the outer periphery of the shaft, the vibration is reduced with respect to the rotation reference, and vibration and rotational fluctuation can be reduced without causing interference with the stator core 21. As a result, in the vehicle alternator 1, the bearing life can be improved, and the power generation performance can be improved by suppressing fluctuations and variations in power generation.

また、この製造方法では、各ポールコア7は、各ポールコア7の周方向位置決めを行った後、軸方向に当接して組立てられるので、ポールコア7の爪部74が互いに干渉し周方向の回転を制限するランデル型ポールコアの場合でも容易に周方向位置決めを行い、傾斜したボス部端面を互いに平行に密着するように組立てることが簡単にできる。従って、コストアップを抑制し、信頼性を向上できる。   Further, in this manufacturing method, each pole core 7 is assembled by abutting in the axial direction after positioning the respective pole cores 7 in the circumferential direction, so that the claw portions 74 of the pole cores 7 interfere with each other and restrict rotation in the circumferential direction. Even in the case of a Landell-type pole core, positioning in the circumferential direction can be easily performed, and it is possible to easily assemble the end surfaces of the inclined boss portions so as to be in close contact with each other. Therefore, an increase in cost can be suppressed and reliability can be improved.

〔実施例2の構成〕
実施例1での回転子3の組立ては、個々のポールコア7とシャフト5を順番に圧入して組立てる順次組立方式による回転子の製造方法についてのものであるが、本実施例では、回転子3の組立ては、内部に界磁コイル8を装着した対をなすポールコア7を対向して組合せ、同時にシャフト5を圧入する同時組立方式による回転子の製造方法についてのものである。以下に、この同時組立方式による回転子の製造方法を説明する。
[Configuration of Example 2]
The assembly of the rotor 3 in the first embodiment relates to a method of manufacturing a rotor by a sequential assembly method in which individual pole cores 7 and shafts 5 are sequentially press-fitted and assembled. In the present embodiment, the rotor 3 is assembled. This assembly is for a method of manufacturing a rotor by a simultaneous assembly method in which a pair of pole cores 7 each having a field coil 8 mounted therein are combined to face each other and a shaft 5 is simultaneously press-fitted. Below, the manufacturing method of the rotor by this simultaneous assembly system is demonstrated.

図9は、同時圧入方式の場合の圧入工程を説明する圧入装置30の要部概略図である。同時圧入の場合の圧入装置30は基本的には順次圧入の場合の圧入装置30と同じである。異なるのは、ワーク側の違いでマッチング工程にて既に調整された上下ポールコア7a、7bの組合せとその内部に界磁コイル8が装着されたマッチング有り(済み)ポールコアとして次工程に用意される(流れ出る)場合である。このとき、上下ポールコア7a、7bはボス部75で対向し、対をなすポールコア7の両外側端面72は互いに平行で、両外側端面72に垂直に加工された軸穴78が一直線状を形成しているので、この軸穴78に真直ぐなシャフト5を圧入するだけの工程となる。   FIG. 9 is a schematic diagram of a main part of the press-fitting device 30 for explaining a press-fitting process in the case of the simultaneous press-fitting method. The press-fitting device 30 in the case of simultaneous press-fitting is basically the same as the press-fitting device 30 in the case of sequential press-fitting. The difference is that the combination of the upper and lower pole cores 7a and 7b already adjusted in the matching process due to the difference on the workpiece side and the matching (completed) pole core in which the field coil 8 is mounted are prepared in the next process ( It is the case that flows out). At this time, the upper and lower pole cores 7a and 7b face each other at the boss portion 75, the outer end faces 72 of the pair of pole cores 7 are parallel to each other, and the shaft holes 78 processed perpendicularly to the outer end faces 72 form a straight line. Therefore, this is a process of simply press-fitting the straight shaft 5 into the shaft hole 78.

図9において、マッチング工程で回転調整され、内部に界磁コイル8を装着した対をなすポールコア7は、受け台35の上にセットされる。受け台35には、センタ押え36が設けられ、センタ押え36は受け台35と同心で移動し、センタ押え36の上端が対をなすポールコア7の軸穴78に挿入されている。これにより、シャフト軸穴78と垂直を形成するポールコア7の両外側端面72は受け台35に水平に保持される。そして、爪押え37をレバー38によって保持することにより受け台35に固定する。   In FIG. 9, the pair of pole cores 7 which are rotationally adjusted in the matching process and in which the field coil 8 is mounted are set on a cradle 35. The pedestal 35 is provided with a center presser 36. The center presser 36 moves concentrically with the pedestal 35, and the upper end of the center presser 36 is inserted into the shaft hole 78 of the pole core 7 that makes a pair. As a result, both outer end surfaces 72 of the pole core 7 that forms a perpendicular to the shaft shaft hole 78 are held horizontally by the cradle 35. The nail retainer 37 is fixed to the cradle 35 by being held by the lever 38.

そして、次に、圧入パンチ40のシャフト保持パンチ39にシャフト5を垂直に保持し、シャフト5の反保持側を、下ポールコア7aの軸穴78に挿入されたセンタ押え36の上端部に当接させ、ガイドするように圧入パンチ40を下降させる。すると、シャフト5は滑らかに、かつ垂直を維持して上下ポールコア7a、7bに圧入される。   Next, the shaft 5 is vertically held by the shaft holding punch 39 of the press-fitting punch 40, and the non-holding side of the shaft 5 is brought into contact with the upper end portion of the center presser 36 inserted in the shaft hole 78 of the lower pole core 7a. The press-fitting punch 40 is lowered so as to guide. Then, the shaft 5 is press-fitted into the upper and lower pole cores 7a and 7b while maintaining smoothness and verticality.

そして、所定の位置まで圧入が進めば、圧入パンチ40はシャフト保持パンチ39とシャフト5の保持を解除して、上方へ上昇し、元の位置(図9の点線位置)まで戻って停止する。圧入されたシャフト5は傾いたり、曲がったりすることなく両外側端面72に垂直に圧入される。よって、一直線状のシャフト構造が形成され、シャフト振れは生じることはない。   When press-fitting proceeds to a predetermined position, the press-fitting punch 40 releases the holding of the shaft holding punch 39 and the shaft 5, rises upward, returns to the original position (dotted line position in FIG. 9), and stops. The shaft 5 that has been press-fitted is press-fitted perpendicularly to both outer end surfaces 72 without being inclined or bent. Therefore, a straight shaft structure is formed, and shaft runout does not occur.

そして、次に、爪押え37を解除してシャフト圧入済みポールコアを取り出し、かしめ工程に移る。
かしめ工程は上述した順次組立方式のかしめ工程と同じ工程および装置が使用でき、作用も効果も変わるところはないので、詳細な説明は省略する。
これにより、回転子3が製造できる。
Next, the claw presser 37 is released, the shaft press-fitted pole core is taken out, and the caulking process is started.
The caulking process can use the same process and apparatus as the above-described sequential assembling caulking process, and its operation and effect are not changed.
Thereby, the rotor 3 can be manufactured.

〔実施例2の効果〕
本実施例と実施例1とは、シャフト5の圧入工程が順次か同時かの違いであって、組立される回転子3の構造および機能は変わるところはない。よって、実施例1と同じ作用・効果を奏する。また、同時圧入方式では、シャフト5の圧入を一回で済ませることが可能であるため、1工程少ない組立工程の製造方法となって、生産性が向上するとともに、コストアップを抑えることができる。
[Effect of Example 2]
The difference between the present embodiment and the first embodiment is whether the press-fitting process of the shaft 5 is sequential or simultaneous, and the structure and function of the assembled rotor 3 are not changed. Therefore, the same operation and effect as Example 1 are produced. Further, in the simultaneous press-fitting method, the press-fitting of the shaft 5 can be completed only once, so that the manufacturing method is an assembly process with one less process, and productivity is improved and an increase in cost can be suppressed.

〔変形例〕
上記に述べた本発明の実施例は、共に、互いに同形で対をなすポールコア7の一方端面を対向させてシャフト5をその中心に挿通させたランデル形ポールコアについて採用したが、これに限ることなく対をなすポールコア7を二つ、シャフト5により串刺しに圧入するタンデム型ポールコアに採用してもよく、また、その他、対向させて複数の密着面を形成してなる回転子に採用してもよい。
[Modification]
In both of the embodiments of the present invention described above, the Landel-type pole core in which the shaft 5 is inserted through the center with the one end surfaces of the pole cores 7 having the same shape and a pair facing each other is used, but the present invention is not limited thereto. Two paired pole cores 7 may be employed in a tandem pole core that is press-fitted into a skewer by a shaft 5, or may be employed in a rotor that forms a plurality of contact surfaces facing each other. .

車両用交流発電機を示す軸方向半断面図である(実施例1)。(Example 1) which is an axial direction half sectional view which shows the AC generator for vehicles. 回転子を示す軸方向断面図である(実施例1)。(Example 1) which is an axial sectional view showing a rotor. ポールコアの構造を示し、(a)は正面断面図であり、(b)は平面図である(実施例1)。The structure of a pole core is shown, (a) is front sectional drawing, (b) is a top view (Example 1). 一対のポールコアのボス部端面を対向させて組合せた状態(片当り当接時)を示す模式図であり、(a)は平面図であり、(b)は正面断面図である(実施例1)。It is a schematic diagram which shows the state (at the time of one piece contact | abutting) combined with the boss | hub part end surface of a pair of pole cores facing each other, (a) is a top view, (b) is front sectional drawing (Example 1) ). 一対のポールコアのボス部端面を対向させて組合せた状態(面当り当接時)を示す模式図であり、(a)は平面図であり、(b)は正面断面図である(実施例1)。It is a schematic diagram which shows the state (at the time of contact | abutting per surface) which combined and made the boss | hub part end surface of a pair of pole cores oppose, (a) is a top view, (b) is front sectional drawing (Example 1) ). 順次圧入方式の圧入工程の第1工程を示す圧入装置の要部概略図である(実施例1)。It is a principal part schematic diagram of the press-fitting apparatus which shows the 1st process of the press-fitting process of a sequential press-fitting system (Example 1). 圧入工程の第2工程を示す圧入装置の要部概略図である(実施例1)。(Example 1) which is the principal part schematic of the press injection apparatus which shows the 2nd process of a press injection process. かしめ工程を示すかしめ装置の要部概略図である(実施例1)。It is a principal part schematic of the caulking apparatus which shows a caulking process (Example 1). 同時圧入方式の圧入工程を示す圧入装置の要部概略図である(実施例2)。(Example 2) which is the principal part schematic of the press-fitting apparatus which shows the press-fitting process of a simultaneous press-fitting system. 外側端面を基準に加工された垂直な軸穴を有するポールコアの断面図である(従来例)。It is sectional drawing of the pole core which has the vertical shaft hole processed on the basis of the outer side end surface (conventional example). (a)、(b)は、圧入工程の第1工程を示す圧入装置の要部概略図である(従来例)。(A), (b) is the principal part schematic of the press-fit apparatus which shows the 1st process of a press-fit process (conventional example). (a)は圧入工程の第2工程を示す圧入装置の要部概略図であり、(b)は圧入工程の第3工程を示す圧入装置の要部概略図である(従来例)。(A) is the principal part schematic of the press injection apparatus which shows the 2nd process of a press injection process, (b) is the principal part schematic of the press injection apparatus which shows the 3rd process of a press injection process (conventional example). かしめ工程を示すかしめ装置の要部概略図である(従来例)。It is a principal part schematic diagram of the caulking apparatus which shows the caulking process (conventional example). (a)は第3工程において、シャフトに曲がりが生じた場合の圧入装置の要部概略図であり、(b)は組立後の回転子の取り出し工程を示す圧入装置の要部概略図である(従来例)。(A) is a principal part schematic diagram of the press-fitting device when a shaft is bent in the third step, and (b) is a schematic diagram of a main part of the press-fitting device showing a rotor taking-out process after assembly. (Conventional example).

符号の説明Explanation of symbols

1 車両用交流発電機(回転電機)
3 回転子
5 シャフト
7 ポールコア(回転子鉄心、ランデル型ポールコア)
7a 下ポールコア
7b 上ポールコア
8 界磁コイル(コイル)
72 外側端面(外端部平面)
73 爪基部
74 爪部
75 ボス部
76 内側端面(ボス部端面、平面部)
78 軸穴(シャフト貫通穴、シャフト軸穴)
1 Vehicle alternator (rotary electric machine)
3 Rotor 5 Shaft 7 Pole core (Rotor iron core, Landell-type pole core)
7a Lower pole core 7b Upper pole core 8 Field coil (coil)
72 Outer end face (outer end plane)
73 Claw base portion 74 Claw portion 75 Boss portion 76 Inner end surface (end surface of boss portion, flat portion)
78 Shaft hole (shaft through hole, shaft shaft hole)

Claims (9)

径外方向へ向けて伸びる多数の爪基部の径方向先端部から軸方向へ延伸する爪部を有した中空状コア部材からなる複数の回転子鉄心を対向して組合せ、形成される中空部にコイルを装着し、前記各回転子鉄心のシャフト軸穴に圧入固着されたシャフトを備える回転電機の回転子であって、
前記シャフトに貫通され、位置固定される前記各回転子鉄心は軸方向に平面部が形成され、
前記平面部は前記シャフトの回転中心軸と傾斜して、
前記各回転子鉄心の前記平面部は互いに平行で当接しており、
前記各回転子鉄心の前記平面部の軸方向前後で、前記シャフトが一直線状であって、
かつ、前記各回転子鉄心の軸方向投影上の前記平面部の傾斜面に垂直な軸は、
前記爪部中心と前記シャフト軸穴中心を結ぶ放射状仮想線と、
前記爪部間中心と前記シャフト軸穴中心を結ぶ放射状仮想線との中線上にあることを特徴とする回転電機の回転子。
A plurality of rotor cores composed of hollow core members each having a claw portion extending in the axial direction from a radial tip portion of a large number of claw base portions extending in the radially outward direction are opposed to each other to form a hollow portion A rotor of a rotating electrical machine equipped with a coil and having a shaft press-fitted and fixed to the shaft shaft hole of each of the rotor cores,
Each rotor core that is penetrated by the shaft and fixed in position is formed with a plane portion in the axial direction,
The plane portion is inclined with respect to the rotation center axis of the shaft,
The planar portions of the rotor cores are in contact with each other in parallel.
Before and after the flat portion of each rotor core in the axial direction, the shaft is straight,
And the axis perpendicular to the inclined surface of the plane portion on the axial projection of each rotor core is:
A radial imaginary line connecting the claw center and the shaft shaft hole center;
A rotor of a rotating electrical machine, wherein the rotor is on the middle line of a radial imaginary line connecting the center between the claw parts and the center of the shaft shaft hole.
請求項1に記載の回転電機の回転子において、
前記各回転子鉄心は、前記各回転子鉄心の軸方向外側に外端部平面と、
軸方向内側にボス部端面を備え、
前記各回転子鉄心の前記外端部平面は対向する他回転子鉄心の前記外端部平面と互いに平行であることを特徴とする回転電機の回転子。
In the rotor of the rotating electrical machine according to claim 1,
Each rotor core is an outer end plane on the outside in the axial direction of each rotor core;
Boss end face is provided on the inner side in the axial direction,
The rotor of a rotating electrical machine, wherein the outer end planes of the respective rotor cores are parallel to the outer end planes of the opposing other rotor cores.
請求項1または2に記載の回転電機の回転子において、
前記各回転子鉄心は、ランデル型ポールコアであることを特徴とする回転電機の回転子。
In the rotor of the rotary electric machine according to claim 1 or 2,
Each of the rotor cores is a Landel pole core.
請求項1ないし3のいずれか1つに記載の回転電機の回転子において、
前記各回転子鉄心は、前記各回転子鉄心の外端部平面のシャフト外周領域に付設された円環状の溝部にかしめ嵌合されることを特徴とする回転電機の回転子。
In the rotor of the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3,
The rotor of a rotating electrical machine, wherein each of the rotor cores is caulked and fitted into an annular groove provided in a shaft outer peripheral region of an outer end plane of each of the rotor cores.
径外方向へ向けて伸びる多数の爪基部の径方向先端部から軸方向へ延伸する爪部を有した中空状コア部材からなる複数の回転子鉄心を対向して組合せ、形成される中空部にコイルを装着し、前記各回転子鉄心のシャフト軸穴に圧入固着されたシャフトを備える回転電機の回転子の製造方法において、
位置固定される前記各回転子鉄心は軸方向に平面部が形成され、
前記平面部は前記シャフトの回転中心軸と傾斜して、
前記各回転子鉄心の前記平面部は互いに平行で当接し、
かつ、前記各回転子鉄心の前記平面部の軸方向前後で、前記シャフトが一直線状であるように、前記各回転子鉄心を回転調整して組合せるマッチィング工程と、
前記マッチィング工程の後に、回転調整された前記各回転子鉄心に前記シャフトを圧入する圧入工程を採用することを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
A plurality of rotor cores composed of hollow core members each having a claw portion extending in the axial direction from a radial tip portion of a large number of claw base portions extending in the radially outward direction are opposed to each other to form a hollow portion In a method for manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, including a shaft that is fitted with a coil and press-fitted and fixed to a shaft shaft hole of each of the rotor cores,
Each rotor core to be fixed in position has a flat portion in the axial direction,
The plane portion is inclined with respect to the rotation center axis of the shaft,
The plane portions of the rotor cores are in contact with each other in parallel,
And a matching step of rotating and combining the rotor cores so that the shaft is in a straight line before and after the flat portion of each rotor core in the axial direction;
A method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, wherein a press-fitting step of press-fitting the shaft into each of the rotor cores whose rotation has been adjusted is employed after the matching step.
請求項5に記載の回転電機の回転子の製造方法において、
前記各回転子鉄心の対向面は平面であることを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
In the manufacturing method of the rotor of the rotating electrical machine according to claim 5,
The method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, wherein the opposing surfaces of the rotor cores are flat.
請求項5または6に記載の回転電機の回転子の製造方法において、
前記各回転子鉄心の対向側平面が密着していることを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
In the manufacturing method of the rotor of the rotating electrical machine according to claim 5 or 6,
A method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, wherein the opposing flat surfaces of the rotor cores are in close contact with each other.
請求項5ないし7のいずれか1つに記載の回転電機の回転子の製造方法において、
前記各回転子鉄心の外端部平面のシャフト外周領域に付設された円環状の溝部に、前記各回転子鉄心をかしめ嵌合するステーキングかしめ加工をシャフト組立後に行うことを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
In the manufacturing method of the rotor of the rotating electrical machine according to any one of claims 5 to 7,
A rotating electric machine characterized in that a staking caulking process for caulking and fitting each of the rotor cores into an annular groove provided in the outer peripheral region of the shaft on the outer end plane of each rotor core is performed after the shaft is assembled. Method of manufacturing the rotor.
請求項5ないし8のいずれか1つに記載の回転電機の回転子の製造方法において、
前記各回転子鉄心は、前記各回転子鉄心の周方向位置決めを行った後、軸方向に当接して組立てられることを特徴とする回転電機の回転子の製造方法。
In the manufacturing method of the rotor of the rotating electrical machine according to any one of claims 5 to 8,
The method of manufacturing a rotor of a rotating electrical machine, wherein the rotor cores are assembled by abutting in the axial direction after positioning the rotor cores in the circumferential direction.
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