JP5333502B2 - Rotating electrical machine rotor - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両や電気自動車等に搭載される回転電機のロータに関する。また、産業用機器、家庭電化製品等への適用も可能である。 The present invention relates to a rotor of a rotating electrical machine mounted on a hybrid vehicle, an electric vehicle, or the like. Further, it can be applied to industrial equipment, home appliances and the like.
回転電機のロータとして、電磁鋼板が積層されてなるロータコアと、ロータコアの軸方向の両端面に設けられてロータコアを挟むエンドプレートとを備えるものが知られている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art A rotor of a rotating electrical machine is known that includes a rotor core formed by laminating electromagnetic steel plates and end plates that are provided on both end surfaces in the axial direction of the rotor core and sandwich the rotor core (see Patent Document 1).
このような積層構造のロータコアにおいては、ロータコアが軸方向に開いてしまうという課題がある。
例えば、インナーロータ型のロータでは、高速回転時に、特にロータコアの外周端部(ステータに対向する側の端部)で軸方向の開きが生じる虞がある。
In such a laminated rotor core, there is a problem that the rotor core opens in the axial direction.
For example, in an inner rotor type rotor, there is a possibility that an axial opening may occur particularly at the outer peripheral end of the rotor core (the end facing the stator) during high-speed rotation.
そこで、図8に示すロータ100のように、エンドプレート101の外径側(ステータ側)の厚みを内径側(反ステータ側)よりも厚くし、エンドプレート101の外径側の剛性を高めて、ロータコア102の外周端部での軸方向の開きを押さえる技術が知られている。
Therefore, like the
しかし、この技術では、エンドプレート101の厚みを内径側と外径側とで異ならせるために切削加工等が必要となり、加工工数が増加する。
However, with this technique, in order to make the thickness of the
ところで、エンドプレート101の内径側(反ステータ側)端部103は、ロータ100への衝撃や振動による荷重(以下、衝撃荷重と呼ぶ)を集中して受けやすい。
そして、図8のようなエンドプレート101では、ロータコア102の外周端部での軸方向の開きを押さえるためにエンドプレート101がたわむことで生じる応力集中(以下、コア押圧による応力集中と呼ぶ)も、エンドプレート101の内径側端部103に生じる。
Incidentally, the inner diameter side (anti-stator side)
In the
すなわち、図8に示す従来のロータ100では、衝撃荷重を受ける場所とコア押圧による応力集中の生じる場所とが同じ場所(エンドプレート101の反ステータ側端部)となってしまう。
このため、エンドプレート101の耐久性や耐衝撃性が低下する虞がある。
That is, in the
For this reason, there exists a possibility that durability and impact resistance of the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電磁鋼板が積層されてなるロータコアとエンドプレートとを有する回転電機のロータにおいて、ロータコアの軸方向の開きを押さえる構造を切削加工によらず提供可能とすること、および、衝撃荷重を受ける場所とコア押圧による応力集中の生じる場所とを異ならせることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a rotor of a rotating electrical machine having a rotor core and an end plate formed by laminating electromagnetic steel sheets, a structure that suppresses the axial opening of the rotor core is used for cutting. It is an object of the present invention to make it possible to provide them regardless of whether the place where the impact load is received is different from the place where stress concentration occurs due to the core pressing.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の回転電機のロータは、ステータコイルを有するステータに対向する周面を有するとともに、電磁鋼板が積層されてなるロータコアと、ロータコアの軸方向の両端面に対向して配置されてロータコアを挟むエンドプレートとを備える。
[Means of Claim 1]
The rotor of the rotating electrical machine according to
ここで、径方向において、ステータと対向する側をステータ側とすると、少なくとも一方のエンドプレートは、ロータコアのステータ側部において少なくとも一部がロータコアの軸方向端面に当接する先端側片と、先端側片の反ステータ側においてエンドプレートを屈曲させることによって形成されるとともに先端側片をロータコアの軸方向端面へと押し付ける方向に付勢力を発生させるよう屈曲した中間屈曲部とを有する弾接部、および、弾接部の反ステータ側に設けられる根元側片を具備する。 Here, assuming that the side facing the stator in the radial direction is the stator side, at least one end plate has a tip side piece at least a part of which contacts the axial end surface of the rotor core at the stator side portion of the rotor core, and the tip side An elastic contact portion formed by bending the end plate on the anti-stator side of the piece and having an intermediate bent portion bent so as to generate a biasing force in a direction of pressing the tip side piece against the axial end surface of the rotor core; and The base side piece provided on the anti-stator side of the elastic contact portion is provided.
これによれば、曲げ加工によって形成される弾接部(中間屈曲部および先端側片)によってロータコアを軸方向に押圧し、ロータコアの軸方向の開きを押さえることができる。
つまり、ロータコアの軸方向の開きを押さえる構造を切削加工によらず提供可能となる。
According to this, the rotor core can be pressed in the axial direction by the elastic contact portion (intermediate bent portion and tip side piece) formed by bending, and the axial opening of the rotor core can be suppressed.
That is, it is possible to provide a structure that suppresses the axial opening of the rotor core regardless of the cutting process.
また、この手段によれば、コア押圧による応力集中を弾接部によって吸収緩和できるため、弾接部より反ステータ側の根元側片には、コア押圧による応力集中の影響が及びにくくなる。つまり、衝撃荷重を受ける場所である反ステータ側部に、コア押圧による応力集中が生じることがない。
従って、衝撃荷重を受ける場所とコア押圧による応力集中の生じる場所とを異ならせることができる。
Further, according to this means, the stress concentration due to the core pressing can be absorbed and relaxed by the elastic contact portion, so that the root side piece on the side opposite to the stator from the elastic contact portion is less likely to be affected by the stress concentration due to the core pressing. That is, stress concentration due to core pressing does not occur on the side opposite to the stator where the impact load is received.
Therefore, the place where the impact load is received can be different from the place where the stress concentration occurs due to the core pressing.
また、中間屈曲部は、エンドプレートの径方向断面において、ロータコアの軸方向端面から軸方向外側に離間して突出する離間部を有するように曲げられている。 Further, the intermediate bent portion is bent so as to have a separating portion that protrudes away from the axial end surface of the rotor core in the axial direction in the radial cross section of the end plate.
これによれば、中間屈曲部でより効果的にコア押圧による応力集中を吸収緩和し、弾接部より反ステータ側の根元側片には、コア押圧による応力集中の影響が及びにくくなる。 According to this, the stress concentration due to the core pressing is absorbed and relaxed more effectively at the intermediate bending portion, and the influence of the stress concentration due to the core pressing is less likely to be exerted on the base side piece on the side opposite to the stator from the elastic contact portion.
また、根元側片は、少なくとも一部がロータコアの軸方向端面に当接している。 Further , at least a part of the root side piece is in contact with the axial end surface of the rotor core.
また、中間屈曲部は、径方向における断面が円弧状となるように屈曲している。
これによれば、円弧の曲率によって先端側片がロータコアを押圧する力を設定することができる。
Further, the intermediate bent portion is bent so that the cross section in the radial direction is an arc shape.
According to this, the force by which the tip side piece presses the rotor core can be set by the curvature of the arc.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の回転電機のロータによれば、中間屈曲部は、軸方向に貫通する孔を有している。
これによれば、中間屈曲部の剛性を低くすることができるため、中間屈曲部がより変形しやすくなり、中間屈曲部での応力集中を吸収緩和する効果が高まる。
[Means of claim 2 ]
According to the rotor of the rotary electric machine according to
According to this, since the rigidity of the intermediate bent portion can be reduced, the intermediate bent portion is more easily deformed, and the effect of absorbing and relaxing stress concentration at the intermediate bent portion is enhanced.
〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の回転電機のロータは、ロータコアに固定されて、ロータコアとともに回転する回転体を備える。
なお、回転体は、インナーロータの場合には、例えばロータコアに貫通するシャフトであり、アウターロータの場合には、例えばロータコアの外周に固定されるドラムである。
そして、エンドプレートは軸方向に突出する筒状のボス部を一体的に有し、ボス部が回転体と径方向において嵌合することによって、エンドプレートと回転体とが固定される。これによって、エンドプレートがロータコアに固定される。
エンドプレートとロータコアとの固定方法としては、エンドプレートをリベットによりロータコアに固定することでなされる場合もあるが、本手段ではエンドプレートに一体的に設けられたボス部を回転体に固定することでなされる。
[Means of claim 3 ]
The rotor of the rotating electrical machine according to
In the case of the inner rotor, the rotating body is, for example, a shaft that penetrates the rotor core. In the case of the outer rotor, the rotating body is, for example, a drum that is fixed to the outer periphery of the rotor core.
The end plate integrally has a cylindrical boss portion protruding in the axial direction, and the end plate and the rotating body are fixed by fitting the boss portion with the rotating body in the radial direction. Thereby, the end plate is fixed to the rotor core.
The end plate and the rotor core may be fixed by fixing the end plate to the rotor core with rivets. In this means, the boss portion provided integrally with the end plate is fixed to the rotating body. Made in
また、図8に示すように、従来、エンドプレート101は、ロータコア102とかしめリング等の締結部材105との間に挟持され、締結部材105とシャフト106とを固定することによって、エンドプレート101がシャフト106に固定されていたが、本手段ではボス部が締結部材と同様の役目をするため、締結部材を別に設ける必要がない。したがって、部品点数を削減することができる。
Further, as shown in FIG. 8, conventionally, the
〔請求項4の手段〕
請求項4に記載の回転電機のロータによれば、エンドプレートは、中間屈曲部よりも反ステータ側の少なくとも一部がロータコアに当接した状態でボス部が回転体に巻締めされることによって、回転体に固定されている。
なお、巻締めとは、ボス部の周面が径方向において回転体の周面に対向配置された状態で、ボス部の回転体に対向していない側の周面を、周方向に連続して回転体の周面側に押圧して塑性変形させることによって、回転体にかしめ固定する固定方法である。
巻締めによる嵌合は、例えば、周方向の所定箇所をポンチによってかしめる場合と比べて嵌合強度が高い。
[Means of claim 4 ]
According to the rotor of the rotating electrical machine according to claim 4 , the end plate has the boss portion wound around the rotating body in a state where at least a part of the end plate on the side opposite to the stator is in contact with the rotor core with respect to the intermediate bending portion. It is fixed to the rotating body.
Note that the tightening means that the circumferential surface of the boss portion is arranged in the circumferential direction in a state where the circumferential surface of the boss portion is opposed to the circumferential surface of the rotating body in the radial direction. This is a fixing method of caulking and fixing to the rotating body by pressing toward the peripheral surface of the rotating body and plastically deforming.
For example, the fitting strength by the winding is higher than that in a case where a predetermined portion in the circumferential direction is caulked by a punch.
これによれば、中間屈曲部よりも反ステータ側の少なくとも一部をロータコアに当接させた状態で巻締めするため、巻締め工程時にエンドプレートの浮き上がりはなく、先端側片でロータコアを押圧する力が不安定になることはない。 According to this, since the winding is performed in a state in which at least a part on the side opposite to the stator from the intermediate bent portion is in contact with the rotor core, the end plate is not lifted during the winding process, and the rotor core is pressed by the tip side piece. Power does not become unstable.
〔請求項5の手段〕
請求項5に記載の回転電機のロータによれば、ボス部は、根元側片の反ステータ側端から軸方向に突出して設けられ、根元側片とボス部との間に根元側片をロータコアの軸方向端面へと押し付ける方向に付勢力を発生させるよう屈曲した根元屈曲部を有する。
これによれば、根元側片によってもロータコアを軸方向へ押圧することができる。
[Means of claim 5 ]
According to the rotor of the rotating electrical machine according to
According to this, the rotor core can be pressed in the axial direction also by the root side piece.
〔請求項6の手段〕
請求項6に記載の回転電機のロータによれば、根元屈曲部は、径方向における断面が円弧状となるように屈曲している。
これによれば、円弧の曲率によって根元側片がロータコアを押圧する力を設定することができる。
[Means of claim 6 ]
According to the rotor of the rotating electrical machine according to the sixth aspect , the root bent portion is bent so that the cross section in the radial direction is arcuate.
According to this, the force by which the root piece presses the rotor core can be set by the curvature of the arc.
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。 The mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
〔実施例1の構成〕
実施例1の回転電機1を、図1〜図3を用いて説明する。
実施例1の回転電機1は、電動機又は発電機としての機能を有するモータジェネレータであって、回転磁界を発生可能なステータ2、ステータ2の内周側に配されて回転するロータ3とを備える。
なお、本実施例では、円筒上のステータ2の内周にロータ3が配置されるインナーロータ型である(図1参照)。
[Configuration of Example 1]
A rotating
The rotating
In this embodiment, an inner rotor type in which the
ステータ2は、複数の電磁鋼板を積層して円筒状に形成されたステータコア4と、ステータコア4に巻装されたステータコイル5とを有している。そして、ステータコイル5に3相交流電流が流れることにより回転磁界を形成し、回転磁界内に配されるロータ3を回転させることが可能である。
The
ロータ3は、永久磁石型であって、ステータ2と同心的にステータ2の内周に配されるロータコア8と、ロータコア8に埋め込まれて磁極を形成する永久磁石9と、ロータコア8の軸方向の両端面に設けられてロータコア8を挟むエンドプレート10と、ロータコア8に固定されてロータコア8とともに回転するシャフト11とを備える。
The
ロータコア8は、複数の電磁鋼板を積層して円筒状に形成されており、その中心には回転軸となるシャフト11(回転体)が固定されている。
The
エンドプレート10は、ロータコア8の軸方向両端にそれぞれ対向するように1枚ずつ配置されている。
エンドプレート10は、非磁性材料によって円板状に形成されており、中央にシャフト11が貫通する孔14が設けられている。
The
The
〔実施例1の特徴〕
以下、図1、図2を参照しながら、エンドプレート10の構成を詳しく説明する。なお、図2に示すエンドプレート10はロータコア8に取り付ける前の無負荷状態のものである。
また、径方向において、ロータ3がステータ2と対向する側をステータ側として説明する。なお、本実施例はインナーロータ型であるため、ステータ側がロータ3の外径側であり、反ステータ側がロータ3の内径側である。
[Features of Example 1]
Hereinafter, the configuration of the
Further, the side where the
ロータコア8を挟むエンドプレート10は、それぞれ、反ステータ側から順に、ボス部16と、ボス部16のステータ側に延びる根元側片17と、根元側片17のステータ側に設けられてロータコア8の軸方向端面8aに弾接する弾接部18とを有している。
The
ボス部16は、孔14の周縁から軸方向に延びる円筒状に設けられている。ボス部16にはシャフト11が挿通する(図1参照)。
根元側片17は、ボス部16と一体であり、ボス部16の根元からステータ側に延びて設けられている。すなわち、ボス部16は、根元側片17の反ステータ側端から軸方向に突出して設けられている。
The
The
また、ボス部16と根元側片17との間は90°に曲がる屈曲部(根元屈曲部19と呼ぶ)となっている。つまり、ボス部16の根元がL字状に曲げられて根元屈曲部19が形成されている。すなわち、ボス部16の軸方向と根元側片17の延びる方向とがなす角度は約90°であり、根元側片17は軸方向に垂直な方向に延びて設けられている。
Further, a bent portion (referred to as a root bent portion 19) that bends by 90 ° is formed between the
弾接部18は、ロータコア8のステータ側部においてロータコア8の軸方向端面8aに当接する先端側片18aと、先端側片18aの反ステータ側に設けられて、先端側片18aをロータコア8の軸方向端面8aへと押し付ける方向に付勢力を発生させる中間屈曲部18bとを有する。
The
具体的には、根元側片17のステータ側に中間屈曲部18bが設けられ、中間屈曲部18bのステータ側には軸方向内側に傾いて延びる先端側片18aが設けられている。
また、中間屈曲部18bは、軸方向外側に向かって断面円弧状に膨らむように曲げられることで形成されている。すなわち、ステータ側に向かって、ロータコア8の軸方向端面8aから軸方向外側に浮き上がるように曲げられた後に、円弧を描きながら軸方向内側に向かうように曲げられ、その後、軸方向外側に向かうように曲げ返され、先端側片18aへと繋がっている。円弧状に膨らんだ部分は、軸方向内側の面がロータコア8の軸方向端面8aから離間する部分(離間部18c)となる。
Specifically, an intermediate
Moreover, the intermediate |
なお、中間屈曲部18bは、例えばプレス機による曲げ加工によって形成されており、エンドプレート10の全周にわたって設けられている。
The intermediate
そして、このエンドプレート10を、ロータコア8に押し付けてロータコア8に組み付ける。このとき、中間屈曲部18bは変形して先端側片18aが軸方向に垂直な方向に延びた状態となる(図1参照)。これにより、ロータコア8に組付けられた状態では、中間屈曲部18bの弾性によって先端側片18aがロータコア8の軸方向端面8aに弾接する。つまり、先端側片18aは積極的にロータコア8を押圧する。なお、固定方向については後に説明する。
Then, the
ロータコア8に固定されたエンドプレート10では、根元側片17及び先端側片18aの全体がロータコア8の軸方向端面8aに当接している(図1参照)。そして、中間屈曲部18bは、変形後も軸方向外側に突出する断面円弧状の屈曲状態を有しており、離間部18cはロータコア8の軸方向端面8aから軸方向外側に離間している。
In the
上述のように、エンドプレート10は、無負荷時の状態から中間屈曲部18bを拡開変形させるようにロータコア8に押し付けられて固定されるため、中間屈曲部18bの弾性によって先端側片18aがロータコア8の軸方向端面8aに弾接する。
As described above, since the
なお、根元屈曲部19は、エンドプレート10をロータコア8に組み付ける際に変形せず、積極的にロータコア8へ根元側片17を付勢するものではないが、ロータコア8に組み付けられた状態(図1参照)において、ロータコア8が軸方向に開こうとして根元側片17が軸方向外側に押圧されると、根元屈曲部19が弾性変形し、その反力によって根元側片17をロータコア8へ押し付けるように付勢する。
The
〔エンドプレート10とロータコア8との固定方法〕
本実施例では、ボス部16をロータコア8に固定されたシャフト11に固定することで、エンドプレート10とロータコア8との固定がなされる。
以下、その方法を図3(a)を用いて具体的に説明する。
[Method of fixing
In the present embodiment, the
Hereinafter, the method will be specifically described with reference to FIG.
図3(a)に示すように、ボス部16にシャフト11が挿通するように、エンドプレート10をシャフト11に組み付け、治具Jによって軸方向内側に力を加えて中間屈曲部18bを変形させ、根元側片17及び先端側片18aの全体がロータコア8の軸方向端面8aに当接した状態(当接状態)とする。そして、治具Jによりこの当接状態を維持する(当接工程)。
これにより、エンドプレート10の軸方向の動き(軸方向外側への浮き上がり)が規制される。
このとき、ボス部16の内周面をシャフト11の外周面に当接している(図3(a)参照)。
As shown in FIG. 3A, the
Thereby, the axial movement (raising outward in the axial direction) of the
At this time, the inner peripheral surface of the
そして、いわゆる巻締めによって、ボス部16とシャフト11とを嵌合する(巻締め工程)。
すなわち、ボス部16の外周面を、ローラRによって内径側へ押圧しながら、ロータ3を回転させる。シャフト11の外周面には凹部11aが設けられており、ボス部16の外周面を周方向に連続してシャフト11側に押圧することで、ボス部16が凹部11aに入り込むように塑性変形し、ボス部16はシャフト11にかしめ固定される。
この結果、エンドプレート10とロータコア8とが固定される。
And the boss |
That is, the
As a result, the
〔実施例1の作用効果〕
本実施例のエンドプレート10は、反ステータ側から順に、ボス部16と、ボス部16のステータ側に延びる根元側片17と、根元側片17のステータ側に設けられてロータコア8の軸方向端面8aに弾接する弾接部18とを有している。
そして、弾接部18には、先端側片18aをロータコア8の軸方向端面8aへと押し付ける方向に付勢力を発生させる中間屈曲部18bが形成されている。
これにより、中間屈曲部18bの弾性によって先端側片18aがロータコア8の軸方向端面8aに弾接し、ロータコア8の軸方向の開きを押えることができる。
[Effects of Example 1]
The
The
As a result, the
これによれば、曲げ加工によって形成される弾接部18によってロータコア8を軸方向に押圧し、ロータコア8の軸方向の開きを押さえることができる。
つまり、ロータコア8の軸方向の開きを押さえる構造を切削加工によらず提供可能となる。
According to this, the
That is, it is possible to provide a structure that suppresses the axial opening of the
また、先端側片18aでロータコア8の軸方向の開きを押さえることで生じる応力集中(コア押圧による応力集中)を中間屈曲部18bによって吸収緩和できるため、弾接部18より反ステータ側の根元側片17には、コア押圧による応力集中の影響が及びにくくなる。
つまり、ロータ3への衝撃や振動による荷重(以下、衝撃荷重と呼ぶ)を集中して受けやすい場所である反ステータ側部に、コア押圧による応力集中が生じることがない。
従って、衝撃荷重を受ける場所とコア押圧による応力集中の生じる場所とを異ならせることができる。
Further, since stress concentration (stress concentration due to core pressing) generated by pressing the axial opening of the
That is, stress concentration due to core pressing does not occur on the side opposite to the stator, which is a place where a load (hereinafter referred to as impact load) due to impact or vibration on the
Therefore, the place where the impact load is received can be different from the place where the stress concentration occurs due to the core pressing.
また、中間屈曲部18bは、径方向における断面が円弧状となるように屈曲している。
これによれば、円弧の曲率によって先端側片18aがロータコア8を押圧する力を設定することができる。
Further, the intermediate
According to this, the force with which the
また、エンドプレート10は軸方向に突出する筒状のボス部16を一体に有し、ボス部16がシャフト11と径方向において嵌合することによってエンドプレート10とシャフト11とが固定されて、エンドプレート10とロータコア8とが固定される。
Further, the
図8に示すように、従来、エンドプレート101は、ロータコア102とかしめリング等の締結部材105との間に挟持され、締結部材105とシャフト106とを固定することによって、エンドプレート101がシャフト106に固定されていたが、本実施例ではエンドプレート10に一体的に設けられるボス部16が締結部材と同様の役目をするため、締結部材を別に設ける必要がない。したがって、部品点数を削減することができる。
As shown in FIG. 8, conventionally, the
また、本実施例では、根元側片17がロータコア8の軸方向端面8aに当接している。つまり、中間屈曲部18bの反ステータ側の少なくとも一部がロータコア8の軸方向端面8aに当接する構成であるため、巻締めによってボス部16とシャフト11とを固定することができる。
In the present embodiment, the
実施例1において中間屈曲部18bの反ステータ側をロータコア8に当接させない態様を比較例(図3(b)参照)とすると、比較例では、中間屈曲部18bの反ステータ側がロータコア8に当接していないため、治具Jによってエンドプレート10を押さえながらの巻締めが困難である。そして、巻締めに代えて、例えば、周方向の所定箇所をポンチによってかしめるとすると、かしめる際にエンドプレート10の浮き上がりが生じてしまい、先端側片18aでロータコア8を押圧する力が不安定となる。
In the first embodiment, assuming that the anti-stator side of the intermediate
これに対し、本実施例の根元側片17をロータコア8に当接させた態様では、治具Jによってエンドプレート10を軸方向に押さえながら巻締めすることができるため、エンドプレート10の浮き上がりが生じず、先端側片18aでロータコア8を押圧する力が不安定になることはない。
また、巻締めによる嵌合は、例えば、周方向の所定箇所をポンチによってかしめる場合と比べて嵌合強度が高い。
On the other hand, in the embodiment in which the
Further, the fitting by winding is higher in fitting strength than, for example, a case where a predetermined portion in the circumferential direction is caulked by a punch.
〔実施例2〕
実施例2の回転電機1を、実施例1とは異なる点を中心に図4(a)を用いて説明する。図4(a)に示すエンドプレート10はロータコア8に取り付ける前の無負荷状態のものである。
[Example 2]
A rotating
本実施例では、ボス部16と根元側片17とがなす角度は鈍角となっており、根元側片17は軸方向内側に傾いて延びる。
なお、軸方向に垂直な方向(ロータコア8の面方向)に対する根元側片17の傾斜角θ1は、先端側片18aの傾斜角θ2よりも小さい。
In the present embodiment, the angle formed by the
In addition, the inclination angle θ1 of the
これによれば、エンドプレート10は、中間屈曲部18b及び根元屈曲部19を変形させるようにロータコア8に押し付けられて固定されるため(図4(a)の二点鎖線参照)、中間屈曲部18b及び根元屈曲部19の弾性によって先端側片18a及び根元側片17がロータコア8の軸方向端面8aに弾接する。従って、先端側片18aに加えて根元側片17も積極的にロータコア8を押圧するため、実施例1よりも強力にロータコア8を押圧することができる。
According to this, since the
〔実施例3〕
実施例3の回転電機1を、実施例1とは異なる点を中心に図4(b)を用いて説明する。図4(b)に示すエンドプレート10はロータコア8に取り付けた状態のものである。
本実施例では、中間屈曲部18bがなだらかに屈曲しており、先端側片18aのステータ側端部のみがロータコア8の軸方向端面8aに当接している。そして、先端側片18aは、ステータ側端部以外が中間屈曲部18bから連続してロータコア8の軸方向端面8aから浮いている。
これによっても、実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
Example 3
The rotating
In the present embodiment, the intermediate
Also by this, the same operation effect as Example 1 can be acquired.
〔実施例4〕
実施例4の回転電機1を、実施例1とは異なる点を中心に図5を用いて説明する。図5に示すエンドプレート10はロータコア8に取り付けた状態のものである。
本実施例では、中間屈曲部18bは、軸方向に貫通する孔23を有している。
すなわち、中間屈曲部18bに、中間屈曲部18bの頂点を通る線Bに中心を有する円形の孔23が軸方向に開けられている。孔23は周方向に複数箇所、例えば等間隔に開けられている。
これによれば、中間屈曲部18bの剛性を低くすることができるため、中間屈曲部18bがより変形しやすくなり、中間屈曲部18bでの応力集中を吸収緩和する効果が高まる。
Example 4
A rotating
In the present embodiment, the intermediate
That is, a
According to this, since the rigidity of the intermediate
〔実施例5〕
実施例5の回転電機1を、実施例1とは異なる点を中心に図6を用いて説明する。
実施例1の回転電機1はインナーロータ型であったが、本実施例の回転電機1はアウターロータ型である。
Example 5
A rotating
Although the rotary
すなわち、円筒状のロータ3の内側に、ステータ2が配されている。
このため、本実施例では、ステータ側がロータ3の内径側であり、反ステータ側がロータ3の外径側である。
そして、ロータコア8の外周には円筒状のドラム25(回転体)が固定されており、ドラム25はロータコア8とともに回転する。
That is, the
For this reason, in this embodiment, the stator side is the inner diameter side of the
A cylindrical drum 25 (rotary body) is fixed to the outer periphery of the
実施例1と同様に、エンドプレート10は、反ステータ側から順に、ボス部16と、ボス部16のステータ側に延びる根元側片17と、根元側片17のステータ側に設けられてロータコア8の軸方向端面8aに弾接する弾接部18とを有している。
そして、ボス部16は、根元側片17の反ステータ側端から軸方向外側に突出する円筒状に設けられている。
そして、ボス部16の外周面にドラム25の内周面が当接しており、ボス部16の内周面をドラム25側に押圧する巻締めによりボス部16がドラム25に固定されている。
In the same manner as in the first embodiment, the
The
The inner peripheral surface of the
〔変形例〕
本発明の実施態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例1〜5では、回転電機1はモータジェネレータであったが、発電機もしくは電動機であってもよい。
また、ロータ3は、永久磁石型に限らず、例えば、リラクタンス型でもよい。
[Modification]
Embodiments of the present invention are not limited to the examples, and various modifications can be considered.
For example, in the first to fifth embodiments, the rotary
The
また、実施例1〜5では、ボス部16と回転体(シャフト11またはドラム25)が巻締めによって固定されることにより、エンドプレート10が回転体に対して固定されていたが、固定方法はこれに限られない。例えば、ボス部16を設けず、ロータコア8及びエンドプレート10を貫通する孔にリベットを打ち込むことによって固定してもよい。
In Examples 1 to 5, the
また、実施例1〜5では、弾接部18が1つであったが、弾接部18が径方向に複数あってもよい。例えば、実施例1において、先端側片18aのステータ側にさらに、中間屈曲部18bと先端側片18aを設けてもよい。
In Examples 1 to 5, the number of the
また、実施例1〜5では、中間屈曲部18bは、エンドプレート10の全周にわたって設けられていたが、周方向において部分的に設けられていてもよい。
また、中間屈曲部18bは離間部18cを形成する部分が断面円弧状に膨らむように曲げられていたが、これに限らず、角を有して曲げられていてもよい。
Moreover, in Examples 1-5, although the intermediate |
Moreover, although the intermediate |
また、実施例1〜5では、ボス部16とエンドプレート10とが一体であったが、別体であってもよい(図7(a)参照)。実施例1で説明した比較例のような態様でもよい。これによっても、ロータコア8の軸方向の開きを押さえる構造を切削加工によらず提供可能とすること、および、衝撃荷重を受ける場所とコア押圧による応力集中の生じる場所とを異ならせるという本発明の目的を奏する。
Moreover, in Examples 1-5, although the boss |
また、実施例1〜5において、根元屈曲部19を円弧状となるように屈曲させてもよい。例えば、根元屈曲部19を中間屈曲部18bと同じように屈曲させてもよい。
Moreover, in Examples 1-5, you may bend the
また、実施例2では、根元側片17の傾斜角θ1が先端側片18aの傾斜角θ2よりも小さくされていたが、根元側片17の傾斜角θ1と先端側片18aの傾斜角θ2とを同じにしてもよい(図7(b)参照)。
In the second embodiment, the inclination angle θ1 of the
また、実施例1〜5では、ロータコア8を挟むエンドプレート10の両方が、弾接部18と根元側片17とを有していたが、少なくとも一方のエンドプレート10に本発明のエンドプレート態様を適用すればよく、いずれか一方のエンドプレート10は、例えば単なる平板であってもよい。
In the first to fifth embodiments, both of the
1 回転電機
2 ステータ
3 ロータ
8 ロータコア
8a ロータコアの軸方向端面
10 エンドプレート
11 シャフト(回転体)
16 ボス部
17 根元側片
18 弾接部
18a 先端側片
18b 中間屈曲部
18c 離間部
19 根元屈曲部
23 孔
25 ドラム(回転体)
DESCRIPTION OF
16
Claims (6)
前記ロータコアの軸方向の両端面に対向して配置されて前記ロータコアを挟むエンドプレートとを備える回転電機のロータであって、
径方向において、前記ステータと対向する側をステータ側とすると、
少なくとも一方の前記エンドプレートは、
前記ロータコアのステータ側部において少なくとも一部が前記ロータコアの軸方向端面に当接する先端側片と、前記先端側片の反ステータ側において前記エンドプレートを屈曲させることによって形成されるとともに前記先端側片を前記ロータコアの軸方向端面へと押し付ける方向に付勢力を発生させるよう屈曲した中間屈曲部とを有する弾接部、
および、前記弾接部の反ステータ側に設けられる根元側片を具備し、
前記先端側片は、前記ロータコアの全周に亘って、前記ロータコアの軸方向端面を押圧し、
前記中間屈曲部は、前記エンドプレートの径方向断面において、前記ロータコアの軸方向端面から軸方向外側に離間して突出する離間部を有するように曲げられており、
前記根元側片は、少なくとも一部が前記ロータコアの軸方向端面に当接しており、
前記中間屈曲部は、径方向における断面が円弧状となるように屈曲していることを特徴とする回転電機のロータ。 A rotor core having a peripheral surface facing a stator having a stator coil and laminated electromagnetic steel sheets;
A rotor of a rotating electrical machine including an end plate disposed opposite to both axial end surfaces of the rotor core and sandwiching the rotor core,
When the side facing the stator in the radial direction is the stator side,
At least one of the end plates is
A tip side piece at least a part of which contacts the axial end surface of the rotor core in the stator side portion of the rotor core, and the tip side piece formed by bending the end plate on the anti-stator side of the tip side piece. A resiliently contacting portion having an intermediate bent portion bent so as to generate a biasing force in a direction in which it is pressed against the axial end surface of the rotor core,
And a root side piece provided on the anti-stator side of the elastic contact portion,
The tip side piece presses the axial end surface of the rotor core over the entire circumference of the rotor core,
The intermediate bent portion is bent so as to have a spaced-apart portion protruding away from the axial end surface of the rotor core in the axial direction in the radial cross section of the end plate,
At least a part of the root side piece is in contact with the axial end surface of the rotor core,
The rotor of a rotating electrical machine, wherein the intermediate bent portion is bent so that a cross section in a radial direction is an arc shape .
前記中間屈曲部は、軸方向に貫通する孔を有していることを特徴とする回転電機のロータ。 The rotor of the rotating electrical machine according to claim 1,
The intermediate bending portion has a hole penetrating in the axial direction .
前記ロータコアに固定されて、前記ロータコアとともに回転する回転体を備え、
前記エンドプレートは、軸方向に突出する筒状のボス部を一体的に有し、
前記ボス部が前記回転体と径方向において嵌合することによって、前記エンドプレートと前記回転体とが固定されることを特徴とする回転電機のロータ。 In the rotor of the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
A rotating body fixed to the rotor core and rotating together with the rotor core;
The end plate integrally has a cylindrical boss projecting in the axial direction,
The rotor of a rotating electrical machine , wherein the end plate and the rotating body are fixed by fitting the boss portion with the rotating body in a radial direction .
前記エンドプレートは、
前記中間屈曲部よりも反ステータ側の少なくとも一部が前記ロータコアに当接した状態で前記ボス部が前記回転体に巻締めされることによって、前記回転体に固定されていることを特徴とする回転電機のロータ。 In the rotor of the rotating electrical machine according to claim 3 ,
The end plate is
The boss portion is fixed to the rotating body by being wound around the rotating body in a state where at least a part on the side opposite to the stator from the intermediate bent portion is in contact with the rotor core. Rotor for rotating electrical machines.
前記ボス部は、前記根元側片の反ステータ側端から軸方向に突出して設けられ、
前記根元側片と前記ボス部との間に前記根元側片を前記ロータコアの軸方向端面へと押し付ける方向に付勢力を発生させるよう屈曲した根元屈曲部を有することを特徴とする回転電機のロータ。 In the rotor of the rotating electrical machine according to claim 3 or 4 ,
The boss portion is provided so as to protrude in the axial direction from the end on the side opposite to the stator of the base side piece,
A rotor of a rotating electrical machine having a bent base portion bent between the root side piece and the boss portion so as to generate a biasing force in a direction of pressing the root side piece against an axial end surface of the rotor core. .
前記根元屈曲部は、径方向における断面が円弧状となるように屈曲していることを特徴とする回転電機のロータ。 In the rotor of the rotating electrical machine according to claim 5 ,
The rotor of a rotating electrical machine, wherein the root bent portion is bent so that a cross section in a radial direction is an arc shape .
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