JP5635618B2 - ロータ・ディスク及び組み立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動機に関し、具体的には電動機のロータの構造及び電動機のロータへの電動機軸の組み立てに関する。

従来、電動機軸は、熱による嵌め合いを適用することによって電動機のロータに取り付けられる。ロータは、軸よりわずかに小さな直径の軸穴を有する複数のロータ・ディスクを備える。加熱されたとき、ロータ・ディスクの軸穴が拡張して、軸のまわりにディスクを位置決めすることが可能になる。ディスクが軸と同じ温度に冷めたとき、ディスクが縮小するので、緊密な取付けが達成される。

図１は、ロータ・ディスク１００と電動機軸１１２との間の嵌め合いを示す。電動機軸１１２が、ロータ・ディスクの軸穴１１０にしっかりと設置されていることが見てとれる。図１の組立体は、位置決めピン１４０が設置されている位置決め穴１２０を示す。

ロータ材料が、高温に加熱され、結果として生じる熱膨張による大きな機械的ストレスに耐える状況なら、熱による嵌め合いは適用可能である。しかし、熱による嵌め合いのプロセスにはいくつかのステップが含まれており、ロータに余分な張力が残る。熱による嵌め合いを用いることができない場合も多く、軸とロータ・ディスクとの間に摩擦力をもたらす他のやり方が検討されなければならない。

このような他のやり方には、圧縮による冷却による嵌め合いが含まれるが、嵌め合いが緩いままになりやすく、圧縮されている間にロータ・ディスクが曲がる恐れがあるので不利である。さらに別の方法では、ディスクのくさび形溝にはめられたくさびを使用してディスクが取り付けられるが、これによって手順に作業ステップが追加される。軸にディスクを固着させることも用いられているが、このような嵌め合いの長期にわたる耐久性は疑わしい。

したがって、本発明の目的は、上記の不都合を緩和するような方法を実施するための方法及び装置を提供することである。

本発明の目的は、独立請求で明示される項目によって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求で開示される。

本発明の助けによって、電動機軸を、電動機のロータにしっかりと取り付けることができる。

以下、添付図面を参照し、好ましい実施形態を用いてより詳細に本発明を説明する。

既に開示されている、軸とロータ・ディスクの従来の組立体を示す図である。 本発明による、電動機軸とロータ・ディスクの組立体の実施形態を示す図である。 電動機軸とロータ・ディスクのスタックとの組立体の実施形態を示す図である。 ロータ・ディスクの別の実施形態を示す図である。 本発明によるロータ・ディスクの実施形態を示す図である。 本発明によるロータ・ディスクの実施形態を示す図である。 本発明によるロータ・ディスクの実施形態を示す図である。 本発明によるロータ・ディスクの実施形態を示す図である。 軸をディスクに取り付ける前の、ディスクのスタックへの電動機軸の組み立てを示す図である。 軸をディスクに取り付けたときの、ディスクのスタックへの電動機軸の組み立てを示す図である。 方法の実施形態を示す図である。 方法の別の実施形態を示す図である。

以下で説明される実施形態は、例えば反作用電動機又は永久磁石電動機に適用され得る。これらの実施形態では、電動機のロータは複数のロータ・ディスクから形成される。各ロータ・ディスクは、電動機の軸を受け入れるための穴を有する。軸は円筒状であり、すなわち軸の断面は円である。各ロータ・ディスクには、軸穴に加えて、それぞれの位置決めピンを受け入れるための少なくとも２つの位置決め穴が備わっている。位置決めピンの役割は、ロータ・ディスクを互いに対して同一の角度位置に位置合わせして維持し、また、電動機のロータを形成するようにロータ・ディスクのスタックが積み重ねられたとき、ロータ・ディスクのスタックに機械的強度を与えることである。

本発明による実施形態では、軸穴の位置及び位置決め穴の位置には少なくともいくらかの非対称性がある。この非対称性をもたらすために、３つの基本的なやり方がある。第１のやり方では、軸穴がディスクの中心位置から変位され、位置決め穴が、ディスクにおいて対称に位置決めされる。第２のやり方では、軸穴がディスクの中心に合わせられるが、位置決め穴は、ディスクにおいて非対称に位置決めされる。すなわち、位置決め穴の少なくとも１つが、他の位置決め穴によって定義された対称性からずれる。第３のやり方では、軸穴が中心から外され、また、位置決め穴は、軸穴と位置決め穴との間に非対称性があるように非対称に配置される。

軸穴と位置決め穴の相互の位置決めを記載する他のやり方及び代替実施形態もある。一実施形態では、少なくとも１つの位置決め穴が、ディスクの中心から、他の位置決め穴とは別の距離にある。

別の実施形態では、位置決め穴は軸穴のまわりの平面の幾何学的図形を形成すると記載され得る。平面の幾何学的図形は、線又は多角形でよい。平面の幾何学的図形の重心は、このように表現されて、軸穴の中心とは異なる。

ロータ・ディスクが積み重ねられてディスクの縁端部が互いに位置合わせされ、ディスクのうち少なくともいくつかが他のディスクに対して回転されたとき、穴の位置決めの非対称性により、軸穴及び／又は位置決め穴の少なくともいくつかが、互いに対して不整合位置になる。すなわち、ディスクの縁端部が互いに位置合わせされ、スタックの端部からディスクのスタックを見たとき、互いに対して回転されたこのようなディスクでは、軸穴及び／又は位置決め穴が互いに対して位置が合っていない。ここで、回転は、回転角が、０度、３６０度、７２０度といった１回転の倍数とは異なるものであることを意味する。しかし、回転角は、できるだけ多くのディスクの穴を位置合わせするように意図するものである。

一例として、４つの位置決め穴を有する２つの類似のディスクを考えることができる。０度では、２つのディスクのすべての穴が、互いに完全に位置が合う。９０度、１８０度及び２７０度というような、関心を引く他の回転角では、穴のうち少なくともいくつかは、他方のディスクのそれぞれの穴と部分的にしか重なり合わない。この状況で、ディスクを回転位置へ回転させることは、一方のディスクを、他方のディスクに対して９０度、１８０度又は２７０度回転させるということを意味する。

例えば、積み重ねた２つのディスクを考える場合、軸穴と位置決め穴とが互いに位置が合う回転位置は、１つしか存在しない。ディスクのどちらかが、このただ１つの回転位置から何らかの角度だけ回転したとき、２つのディスクの軸穴と位置決め穴のうち少なくとも１つが、互いと比較して不整合位置状態になる。ディスクのうちの１つが１８０度回転すると、軸穴の位置合わせ又は位置決め穴の設定が、他方の不整合位置の原因となり、すなわち、他方のディスクのそれぞれの穴と部分的にしか重なり合わない。

図２は、ディスクの軸穴２１０がわずかに中心から外されている実施形態を示す。軸穴のディスク中心からの変位は、例えば０．１ｍｍから０．５ｍｍでよい。図２のように、軸穴の変位は垂直（ｙ方向）でよく、軸穴は、矢印で示されるようにディスクの中心のわずかに上にある。

軸２１２の直径は、穴２１０の直径よりわずかに小さいことが見てとれる。軸が穴に取り付けられたとき、軸が触れるのは穴の周囲の一部分だけであり、軸と穴の上方の内側縁端部との間に何らかの自由空間が残る。

図２のロータ・ディスクには、２つの位置決め穴２２０、２２２が設けられている。位置決め穴２２０、２２２は、ディスクにおいて対称に配置され、すなわち、両位置決め穴は、ディスクの中心から等距離でディスクの中心と同一直線上にある。対称性は、ディスクを、その中心点のまわりに「３６０度を位置決め穴の数で割った」角度だけ回転させて調べることができる。回転後の位置決め穴が回転前の穴位置と一致すれば、位置決め穴は、ディスクにおいて対称に配置されている。図２の実施形態では、ディスクがディスクの中心点のまわりを１８０度（３６０度／２）回転すると、穴２２２が穴２２０の回転前の位置へ正確に移動し、逆の場合も同じである。

位置決め穴が対称に配置されており、軸穴がディスクに対して偏心して配置されているので、軸穴に対する位置決め穴の相互の配置は非対称である。すなわち２つの位置決め穴２２０及び２２２を有する図２の実例では、位置決め穴の２つの中心と軸穴の中心を通して直線を引くことができない。

非対称性は、ディスクを、軸穴２１２の中心点のまわりに「３６０度を位置決め穴の数で割った」角度だけ回転させて調べることができる。軸穴２１２と位置決め穴２２０、２２２との間に非対称性があれば、軸穴及び位置決め穴２２０、２２２のうち少なくとも１つが、回転前の位置から部分的に異なる位置に行き着く。図２の実例では、ディスクがディスク中心のまわりを１８０度回転すると、軸穴は、回転前とは部分的に異なる位置に行き着く。部分的な重なり合いでは、ディスクのいくつかが回転された複数の積み重ねられたロータ・ディスクの場合において、部分的に重なり合っている軸穴を通して軸を差し込むことができるようになっている。

図２で、軸２１２が軸穴２１０に取り付けられ、位置決めピン２４０、２４２がそれぞれの位置決め穴２２０、２２２に取り付けられたとき、位置決め穴２１０の縁端部が、軸に対して下から力を加え、穴２２０、２２２が、それぞれの位置決めピンに対して上から力を加える。このようにして、軸２１２の軸穴２１０に対する緊密な組み立てが達成される。

図３は、電動機軸３１２の、ロータ・ディスク３００、３０２のスタックへの組み立てが、軸３１２の端部から示されている実施形態を示す。実際には、ロータは、数十から数百までのロータ・ディスクを備えることができる。ロータを形成するロータ・ディスクは、好ましくは、同一であるか又はディスクの少なくとも大部分が同一である。例えば、ロータ・ディスクのスタックの中間に、ディスクのスタックに対して機械的強度をもたらすために、場合によっては別のディスクがあってもよい。

図３の実施形態では、各ロータ・ディスクは、４つの位置決め穴３２０、３２２、３２４、３２６を備える。位置決め穴３２０、３２２は円形であるが、位置決め穴３２４、３２６は、例えば楕円であり、矩形でもよい。図３の実施形態では、軸穴３１０は、ディスクに対して偏心して配置されている。位置決め穴は、ディスクに対して対称に配置されている。したがって、位置決め穴は、偏心して配置された軸穴に対して非対称に配置されている。

図３の実施形態では、軸３１２をディスク３００、３０２に取り付ける前に、ロータ・ディスク３０２が、ロータ・ディスク３００に対して１８０度回転される。したがって、ディスクがスタックに集められるとき、互いに回転したロータ・ディスクの偏心軸穴は、互いから変位される。軸３１２がディスクの軸穴へ取り付けられたとき、近隣のディスクの軸穴の変位は２倍になり、このことによって、ディスクのスタックの端部から見たとき、ディスク３００と３０２が互いに位置が合っていないことが見てとれる。

図４は、例えば反作用電動機で使用するのに適切なロータ・ディスク４００の別の実施形態を示す。

図３と同様に、軸穴４１０は、ｙ方向においてわずかに上方へ変位されている。位置決め穴は、ディスクに対して対称に配置されている。ｘ軸上の位置決め穴は円形であるが、ｙ軸上の位置決め穴は楕円である。

図３とともに説明されたように、軸が軸穴に取り付けられ、位置決めピンが位置決め穴に取り付けられたとき、軸／位置決めピンとそれぞれの穴との間に張力／圧縮が形成される。図３では、この張力は穴の寸法設定によって可能になり、すなわち、穴は、軸及び位置決めピンの、ロータ・ディスクへの同時取付けを可能にするように十分に大きな直径を有する。

或いは、ロータ・ディスクは、軸及び位置決めピンの取付けが可能であるように可撓性に構成された、いくつかの可撓部材を有してよい。このような可撓部材の一つの実例として、図４は、ｘ軸上の位置決め穴と軸穴４１０との間の首部４６０を示す。位置決めピンが位置決め穴に設置されていて、軸が軸穴へ取り付けられるとき、軸の取付け力が、ディスクをｙ方向において上方に移動するように付勢する。この移動は、破線で示されるように曲がったり伸びたりすることができる可撓部材４６０によって可能になる。

図５Ａから図５Ｄは、軸穴と位置決め穴との間のいくつかの可能な配置を示す。これらすべての実施形態で、軸穴５００Ａから５００Ｄは、ディスクに対して中央に配置される。これらの実施形態及び他の実施形態に対して共通なのは、ロータ・ディスクにおいて、軸穴と位置決め穴の組とが、ロータ・ディスクが別の類似のロータ・ディスクに対して回転した位置に設定されて、軸と位置決めピンとが２つのロータ・ディスクのそれぞれの穴に突き通されるとき、ディスクが軸に対して圧縮力をもたらすように配置されることである。

単一のディスクについては、ディスクが回転する場合にいくぶんバランスが悪くなるように、穴は配置される。図５Ａでは、位置決め穴５２０Ａから５２４Ａは、軸穴５００Ａに対して対称に配置される。すなわち、ディスクが軸穴５００Ａのまわりを反時計方向に９０度回転すると、位置決め穴５２０Ａが、位置決め穴５２２Ａの以前の（回転以前の）位置に着き、位置決め穴５２２Ａが、穴５２４Ａの以前の位置に着く。図５Ａは、第４の位置決め穴５２６Ａも示す。この図では、位置決め穴５２６Ａは対称な位置に示されているが、矢印は、穴が、実際にはこの対称の位置から離れて配置されることを示す。穴５２６Ａがこの対称の位置から移動するとき、軸穴５００Ａと位置決め穴５２２Ａから５２６Ａの組との間の配置は非対称になる。位置決め穴によって、平面の幾何学的図形（この場合多角形である）が描かれるとき、多角形の重心は、軸穴の中心から離れて配置される。

その対称位置からの位置決め穴５２６Ａの変位が小さいことに留意されたい。前述の実例では、ディスクが反時計方向に９０度回転すると、穴５２４Ａは、回転以前の穴５２６Ａの位置と部分的に重なり合う位置に行き着く。部分的な重なり合いは、好ましくは穴の面積の５０％を上回るものである。

図５Ｂは、ディスクが、奇数すなわち３つの位置決め穴を含む実施形態を示す。穴が３つの場合には、対称性は距離及び角度によって定義される。位置決め穴の対称の配置では、各位置決め穴が軸穴から同一距離にあり、軸穴の中心及び位置決め穴を通る直線間の角度は１２０度である。非対称の配置では、位置決め穴のうち少なくとも１つが、他の穴と比較したとき異なる距離にあり、及び／又は２つの近隣の穴への２本の線の間の少なくとも１つの角度が１２０度からずれる。

図５Ｂでは、位置決め穴５２６Ｂが、他の２つの位置決め穴及び軸穴５００Ｂによって定義される対称の位置から離れて配置されている。図５Ｂの別の見方をすれば、位置決め穴５２６Ｂが対称の位置に配置されており、２つの他の位置決め穴が、非対称の位置に配置され、軸穴５００Ｂ及び３つの位置決め穴の全体の配置が少なくとも部分的に非対称であるようになっている。

図５Ｃは、１２個の位置決め穴を有する実施形態を示す。穴５２６Ｃだけが、１１個の他の穴及び軸穴５００Ｃによって定義された対称の位置から離れて配置されている。この実例及び２つの類似のロータ・ディスクを考慮すると、すべての穴が互いと完全に位置が合うディスクの回転角は１つしかない。２つのディスクが他の何らかの回転位置に置かれたときには、少なくともディスクの相互の穴のうちのいくつかは、部分的にしか互いに重なり合わない。「回転した位置」は、いかなる回転角も３６０／ｎであり、ｎは１より大きく穴の数未満の整数であることを意味する。

図５Ｄは、５２６Ｄ以外の他の位置決め穴が軸穴に対して対称に配置されている状況を示す。位置決め穴５２６Ｄの対称位置からの変位により、軸穴と８つの位置決め穴との間の全体の配置が非対称になる。

図５Ａから図５Ｄのそれぞれにおいて、位置決め穴が近隣の位置決め穴と組み合わせられることが可能で、多角形が形成されるようになる。多角形の重心を求めることができる。図５Ａの穴５２６Ａなど、位置決め穴のうちの１つが対称の位置から変位すると、多角形の重心が軸穴５００Ａの中心からずれる。

図６Ａ及び図６Ｂは、電動機軸とロータを互いに取り付ける方法を示す。図６Ａは軸をロータに取り付ける前の状況を示し、図６Ｂは取り付けた後の状況を示す。

図６Ａでは、いくつかの類似のロータ・ディスク６００Ａから６００Ｈが積み重ねられている。ロータ・ディスク６００Ａから６００Ｈでは、軸穴６１０Ａから６１０Ｈは偏心して配置されている。しかし、位置決めピン６４０、６４２用の位置決め穴は、ディスクに対して対称に配置されている。軸穴が偏心しており、ディスクに対して位置決め穴が対称に配置されているために、軸穴と位置決め穴の相互の配置は非対称である。ディスクを積み重ねるとき、ディスクのうち少なくともいくつかは互いに対して回転する。図６Ａの実例では、回転のために、軸穴６１０Ａから６１０Ｈは、部分的には互いに不整合位置になる。図６Ａでは、奇数（第１、第３、第５、第７）のディスクが、偶数（第２、第４、第６、第８）のディスクに対して１８０度回転する。例えば、ディスク６００Ａと６００Ｈは、軸穴６１０Ａと６１０Ｈが互いに対して不整合位置になるように、互いに１８０度回転する。

図６Ａは、軸６１２を軸穴６１０Ａから６１０Ｈに入れる前の状況を示しており、位置決めピン６４０、６４２がディスクの位置決め穴に入っている。位置決め穴は、ディスクにおいて対称に配置されており、したがって、ディスクの外側の縁端部が互いに位置合わせされたとき、別々のディスクの位置決め穴が他のものと位置合わせされ、位置決めピンを、実際には力をかけずに、位置決め穴を通して挿入することができる。各ディスクは、位置決めピン用の少なくとも２つの位置決め穴を含んでよい。偶数個の位置決め穴がある場合、対の位置決め穴が形成され、これらの穴は、ディスク中心の別の側にあって互いに実質的に向かい合っている。

位置決めピンが位置決め穴の中に配置されたとき、軸穴の中へ軸を挿入し始めてよい。軸６１２の上部６６０は、滑る部分があって、これが奇数のディスクを下方へ押して偶数のディスクを上方へ押すように形成されてよい。

図６Ｂは、軸６１２が、ディスク６００Ａから６００Ｈの軸穴に対して押しつけられる状況を示す。奇数のディスクがわずかに下方へ移動され、偶数のディスクがわずかに上方へ移動されているという点において、ディスクの変位が見られる。結局、ロータ・ディスク６００Ａから６００Ｈの外側の縁端部は、互いに位置合わせされていない。位置決めピン６４０、６４２の助けによって、各ディスクの軸穴は、軸に対してしっかりと固定する力を加えており、ロータに対する軸の回転を防止するようになっている。

図７は、本発明による方法の実施形態を示す。この方法は、電動機のロータに対する電動機軸の取付けに関する。

図７の実施形態で使用されるロータ・ディスクは、円形の断面を有する電動機軸に対して偏心して配置された軸穴を含むようなものである。ディスクは、位置決めピン用の２つ以上の位置決め穴を含み、位置決め穴は、図７の実施形態ではディスクに対して対称に配置される。軸穴が偏心しており、位置決め穴がディスクに対して対称に配置されているので、これらは互いに非対称に配置されている。非対称性は、軸穴の中心点のまわりに「３６０度を位置決め穴の数で割った」角度だけディスクを回転させて調べることができ、軸穴のまわりの位置決め穴の配置が、回転以前の配置から異なる。すなわち、２つの類似のディスクが互いに対して回転した位置へ置かれたとき、穴のうち少なくともいくつかが、他方のディスクのそれぞれの穴と部分的にしか重なり合わない。

７０２において、ロータを形成するロータ・ディスクの少なくともいくつかが、他のロータ・ディスクに対して回転させられ、位置決め穴が互いに対して位置が合ったときにロータ・ディスクの軸穴が不整合位置になるようになっている。位置決め穴が２つの場合には、ディスクの相互の回転は１８０度である。位置決め穴が４つの場合には、回転角は９０度又は１８０度などでよい。ディスクの相互の回転は、他のすべてのディスクが回転するものでもよい。或いは、ディスクのサブスタックが近隣のサブスタックに対して回転されてもよい。例えば、５０枚のディスクのスタックでは、５枚のディスクのサブスタックが同一の回転を有し、次の５枚のディスクのサブスタックが別の回転を有してもよいということなどである。７０２の結果は、その他の点ではディスクが互いに位置が合うときであっても、少なくともいくつかのディスクでは、ディスクのスタックの軸穴が近隣のディスクの軸穴と位置が合わないということである。

７０４において、位置決めピンが位置決め穴に挿入／突出される。この実施形態では、位置決め穴がディスクに対して対称に配置されており、近隣のディスクの位置決め穴が重なり合うようにディスクが互いに位置合わせされるので、位置決め穴は互いに位置が合う。

７０６において、電動機軸がディスクの軸穴に押しつけられる。ディスクの軸穴が互いに位置が合わないので、このステップではかなりの力が必要とされる可能性がある。電動機軸は、例えば液圧プレスを使用して、ディスクの軸穴を通して押しつけられてよい。電動機軸の端部は、ディスクへの軸の挿入を軽くするなどのために、傾斜が付いていてよい。７０６の最後において、ロータ・ディスクの軸穴は互いに位置合わせされるが、ロータ・ディスクの外側の縁端部は、ステップ７０２でディスクが互いに対してどのように回転したかということによって、互いに対して不整合位置になる。

図８は、方法の別の実施形態を示す。８００において、円筒状の軸のために中心に配置された軸穴を有するロータ・ディスク、及び位置決めピン用に非対称に配置された位置決め穴が製作される。例えば図５Ａから図５Ｄの実例に示されるように、軸穴と位置決め穴の相互の配置の非対称性は、この状況では、位置決め穴のうち少なくとも１つが、他の位置決め穴及び軸穴と比較したとき非対称の位置にあることを意味する。

８０２において、ロータ・ディスクの少なくともいくつかが、中央の軸穴のまわりに回転させられて、少なくともいくつかの近隣のディスクの位置決め穴が互いに完全には重なり合わないようになる。２つの位置決め穴の場合には回転は１８０度（３６０／２）であり、３つの位置決め穴の場合には回転は１２０度（３６０／３）又は２４０度（２×３６０／３）などである。

８０４において、軸がディスクの軸穴に挿入される。このステップでは、軸穴が位置合わせされているので、顕著な力は必要ではない。

ステップ８０２及び８０４は、最初にディスクが軸の上に置かれ、軸が既にディスクの軸穴の中にあるときに、ディスクの互いに対する回転が実行される、というような順序で実行されてもよいことが理解される。

８０６において、互いに少なくとも部分的に不整合位置である位置決め穴に対して、位置決めピンが押しつけられる。この目的に液圧プレスが使用されてよい。

一実施形態では、ロータ・ディスクの軸穴が偏心して配置され、すなわち、軸穴は、正確にディスクの中心にあるわけではない。軸穴のディスク中心からの変位は、例えば０．２ｍｍから０．４ｍｍでよい。一実施形態では、位置決め穴は、ディスクに対して対称に配置され、したがって、軸穴と位置決め穴の相互の配置は非対称である。したがって、位置決め穴の重心は、軸穴の重心から変位される。

別の実施形態では、軸穴がロータ・ディスクに対して中心に配置され、位置決め穴の組が、中心に配置された軸穴に対して非対称に配置されることにより、位置決め穴によって形成される多角形の重心は、軸穴の中心と異なる。

位置決め穴の組が、中心に配置された軸穴に対して非対称に配置されるので、このことは、位置決め穴の組も、ロータ・ディスクに対して非対称に配置されることを意味する。非対称は、位置決め穴の組の少なくとも１つの位置決め穴が、他の穴に対して非対称に配置されることを意味する。すなわち、２つの穴がある場合、これらの穴は軸穴に対して対称に配置されない。３つの穴がある場合、穴のうち２つは軸穴に対して対称に配置されるが、第３の穴は、他の２つと対称に配置されない。或いは、３つの穴すべてが非対称に配置され、すなわち、どの穴も軸穴に対して対称ではない。位置決め穴の数は、１より大きい任意の数でよい。

さらなる実施形態では、軸穴は偏心して配置され、位置決め穴の組は、ロータ・ディスクに対して非対称に配置される。

一実施形態では、ロータ・ディスクは、軸が軸穴の中へ突出したとき、又は位置決めピンが位置決め穴に挿入されたとき、撓むように構成される。位置決めピンが位置決め穴の中にあり、電動機軸がロータの軸穴に対して押しつけられるとき、ディスクが撓む。ディスクの撓みは、ディスクの撓む部材によってもたらされ得る。

位置決め穴の軸穴に対する非対称性は、ディスクが、軸穴の中心のまわりに、３６０度を位置決め穴の数で割った角度だけ回転するとき、軸穴の位置及び／又は少なくとも１つの位置決め穴の位置が、回転以前の穴の位置に一致しないというものであると定義され得る。すなわち、回転角は、例えば２つの穴の場合には１８０度、４つの穴では９０度などである。回転が遂行されたとき、位置決め穴の組には少なくとも１つの穴があり、この穴は、回転前の位置決め穴の位置と完全には一致しない。

非対称性は、位置決め穴によって形成される平面幾何形状の重心が、軸穴の中心と異なるものと定義されてもよい。

機能的には、非対称性は、ロータ・ディスクが別の類似のロータ・ディスクに対して回転した位置に設定され、軸と位置決めピンとが２つのロータ・ディスクのそれぞれの穴に突き通されるとき、ディスクが軸に対して圧縮力をもたらすように、軸穴と位置決め穴の組とがロータ・ディスクにおいて配置されるものと定義され得る。圧縮力は、軸穴の内側縁端部によってもたらされる。互いに回転したディスクは、軸に対して基本的に反対方向の圧縮力をもたらす。

電動機のロータは、複数のロータ・ディスクを備えることができる。ロータ・ディスクのスタックに対する軸の取付けは、２つの代替方法で実行され得る。第１の実施形態では、最初に位置決めピンが取り付けられる。この実施形態では、位置決めピンがディスクに対して取り付けられたとき、ロータ・ディスクの軸穴は、互いに不整合位置状態になる。軸が不整合位置の軸穴に対して押しつけられるとき、各ディスクが軸の中心に向けて力を加え、軸をロータに対してしっかりと取り付ける。代替実施形態では、最初に軸が取り付けられる。この実施形態では、位置決め穴は互いにいくぶん位置が合わず、軸とロータの緊密な取付けは、不整合位置の位置決め穴に対して位置決めピンを押しつけることにより達成される。

本発明の概念は、技術の進歩にともなって、様々なやり方で実施され得ることが当業者には明白であろう。本発明及びその実施形態は、上記で説明された実例に限定されず、特許請求の範囲内で変化し得るものである。

Claims (14)

1. 電動機の軸（３１２）を受け入れるための軸穴（３１０）と、
   それぞれが位置決めピン（３４０、３４２、３４４、３４６）を受け入れるように構成された、前記軸穴（３１０）のまわりの１組の位置決め穴（３２０、３２２、３２４、３２６）とを備える電動機用ロータ・ディスクであって、
   前記ロータ・ディスク（３００）が別の類似のロータ・ディスク（３０２）に対して回転した位置に設定され、前記軸（３１２）と前記位置決めピン（３４０、３４２、３４４、３４６）とが、前記２つのロータ・ディスク（３００、３０２）の前記それぞれの穴に突き通されるとき、前記ディスク（３００、３０２）が前記軸（３１２）に対して圧縮力をもたらすように、前記軸穴（３１０）と前記位置決め穴（３２０、３２２、３２４、３２６）の組とが、前記ロータ・ディスク（３００）において配置され、
   前記軸穴（５００Ａ）と前記位置決め穴（５２０Ａ、５２２Ａ、５２４Ａ、５２６Ａ）の組とが、互いに対して非対称に配置されることを特徴とする電動機用ロータ・ディスク。
2. 前記位置決め穴（５２０Ａ、５２２Ａ、５２４Ａ、５２６Ａ）の組が、平面の幾何学的図形を形成し、その重心が前記軸穴（５００Ａ）の中心とは異なることを特徴とする請求項１に記載のロータ・ディスク。
3. 前記位置決め穴（５２０Ａ、５２２Ａ、５２４Ａ、５２６Ａ）によって描かれる多角形の重心が、前記軸穴（５００Ａ）の前記中心からずれることを特徴とする請求項２に記載のロータ・ディスク。
4. 前記軸穴（６１０Ａ）が、前記ロータ・ディスク（６００Ａ）に対して偏心して配置され、
   前記位置決め穴の組が、前記ロータ・ディスクにおいて対称に配置される、ことを特徴とする請求項３に記載のロータ・ディスク。
5. 前記軸穴（５００Ａ）が、前記ロータ・ディスクに対して中心に配置され、
   前記位置決め穴の組（５２０Ａ、５２２Ａ、５２４Ａ、５２６Ａ）が、前記中心に配置された軸穴（５００Ａ）に対して非対称に配置される、ことを特徴とする請求項３に記載のロータ・ディスク。
6. ２つの類似のロータ・ディスク（３００、３０２）が互いに位置合わせされ、前記ディスク（３００）のうちの１つが３６０度を位置決め穴の数で割った角度だけ回転される場合には、前記軸穴及び前記位置決め穴のうち少なくとも１つが、他方のロータ・ディスクのそれぞれの穴と部分的にしか重なり合わないように、前記位置決め穴の組（３２０、３２２、３２４、３２６）及び前記軸穴（３１０）が互いに対して配置される、ことを特徴とする請求項１に記載のロータ・ディスク。
7. 前記互いに回転したディスク（３００、３０２）が、前記軸に対して基本的に反対方向の圧縮力を加えるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のロータ・ディスク。
8. 前記ロータ・ディスク（４００）が、前記軸が前記軸穴（４１０）に挿入されたとき、又は位置決めピンが前記位置決め穴に挿入されたとき、撓むように構成されることを特徴とする請求項１に記載のロータ・ディスク。
9. 前記軸穴（４１０）が、円形の断面を有する軸を受け入れるための円であることを特徴とする請求項１に記載のロータ・ディスク。
10. 電動機が、請求項１から９までのいずれか一項に記載の複数のロータ・ディスク（６００Ａ〜６００Ｈ）を備え、前記ロータ・ディスク（６００Ａ〜６００Ｈ）が前記軸（６１２）に対して圧縮力をもたらすように前記軸（６１２）及び前記位置決めピン（６４０、６４２）が前記電動機に取り付けられたとき、前記ロータ・ディスクの少なくともいくつかが、他のロータ・ディスクに対して回転した位置に設定される、ことを特徴とする電動機。
11. 前記電動機が、
    円形の断面を有する軸（６１２）であって、前記軸の前記断面の直径が、前記ロータ・ディスクの複数において、同一温度のとき前記軸穴（６１０Ａ〜６１０Ｈ）の直径より小さい軸を備えることを特徴とする請求項１０に記載の電動機。
12. 電動機の軸を受け入れるための軸穴及びそれぞれが位置決めピンを受け入れるために設けられた１組の位置決め穴を有する複数のロータ・ディスクを設けるステップ（７００、８００）であって、前記ディスクの前記穴が互いに完全に重なり合っているとき、前記ロータ・ディスクにおいて相互の回転位置が１つしかないように前記軸穴と前記位置決め穴の組とが配置されるステップと、
    前記ロータ・ディスクの複数において、前記軸穴と前記位置決め穴の組とのうち１つが互いに重なり合い、前記軸穴と前記位置決め穴の組とのうち１つが互いに部分的にしか重なり合わないように、前記ロータ・ディスクのうち少なくともいくつかを互いに対して回転させるステップ（７０２、８０２）と、
    前記ディスクの前記穴のいずれが互いに重なり合っているかということ次第で、最初に、前記電動機軸を前記軸穴に挿入するか、又は前記位置決めピンを前記位置決め穴に挿入するステップ（７０４、８０４）と、
    前記ディスクの前記穴のいずれが部分的にしか互いに重なり合っていないかということ次第で、次に、前記電動機軸を前記軸穴に挿入するか、又は前記位置決めピンを前記位置決め穴に挿入するステップ（７０６、８０６）とによって特徴づけられる、電動機のロータに電動機軸を取り付ける方法。
13. 偏心して配置された軸穴を有し、ロータ・ディスクに対して対称に配置された１組の位置決め穴を配置する複数のロータ・ディスクを設けるステップ（７００）と、
    前記軸穴が互いに部分的にしか重なり合わず、前記対称に配置された位置決め穴が互いに重なり合うように、前記ロータ・ディスクの少なくともいくつかを互いに対して回転させるステップ（７０２）と、
    前記ロータ・ディスクの前記複数の位置決め穴に前記位置決めピンを挿入するステップ（７０４）と、
    前記電動機軸を、前記ディスクの前記軸穴に押しつけるステップ（７０６）とによって特徴づけられる請求項１２に記載の方法。
14. 中心に配置された軸穴及び前記中心に配置された軸穴に対して少なくとも部分的に非対称に配置された１組の位置決め穴を有する複数のロータ・ディスクを設けるステップ（８００）と、
    前記ロータ・ディスクのうち少なくともいくつかを、前記位置決め穴が部分的にしか互いに重なり合わないように互いに対して回転させるステップ（８０２）と、
    前記電動機軸を前記ロータ・ディスクの前記複数の軸穴に挿入するステップ（８０４）と、
    前記電動機軸が前記ロータ・ディスクの前記軸穴に挿入されたとき、前記位置決めピンを前記ロータ・ディスクの前記位置決め穴に押しつけるステップ（８０６）とによって特徴づけられる請求項１２に記載の方法。