JP5874747B2 - Rotor core heating device and rotor core shrink fitting method - Google Patents

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本発明は、ロータコア加熱装置及びロータコア焼き嵌め方法の技術に関する。   The present invention relates to a technology of a rotor core heating device and a rotor core shrink fitting method.

ロータコアは、モータの一構成部品である。モ−タは、密閉ケ−ス内に回転自在に保持されかつ一端部にロータが一体形成されてなるシャフトと、シャフトに外嵌されたロ−タコアと、密閉ケ−ス側に固定されロ−タの外周面に所定隙間を存して対向するステ−タと、から構成されている。   The rotor core is a component of the motor. The motor is rotatably held in a sealed case and has a rotor integrally formed at one end thereof, a rotor core fitted on the shaft, and a fixed rotor on the sealed case side. And a stator opposed to the outer peripheral surface of the stator with a predetermined gap.

モ−タを製造するには、シャフトにロ−タコアを外嵌する必要がある。ロ−タコアを外嵌する方法としては焼き嵌め方法が知られている。ロ−タコアのシャフトへの焼き嵌めでは、ロータコア加熱装置によってロ−タコアを加熱し、加熱されたロ−タコアをシャフトに嵌めた後に冷却している。   In order to manufacture the motor, it is necessary to externally fit the rotor core to the shaft. A shrink fitting method is known as a method for externally fitting the rotor core. In shrink fitting of the rotor core to the shaft, the rotor core is heated by a rotor core heating device, and the heated rotor core is cooled after being fitted to the shaft.

例えば、特許文献1には、中空円柱形状のロータコアの内周側面をコイルによって高周波加熱(IH(Induction Heating)加熱)する第一の加熱ヒータと、中空円柱形状のロータコアの外周側面をコイルによってIH加熱する第二の加熱ヒータと、を備えるロータコア加熱装置が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses that a first heater that performs high-frequency heating (IH (Induction Heating) heating) on the inner peripheral side surface of a hollow cylindrical rotor core and an outer peripheral side surface of the hollow cylindrical rotor core by IH A rotor core heating device including a second heater for heating is disclosed.

図5(A)及び図5(B)を用いて、特許文献1に代表される従来のロータコア加熱装置500の構成について説明する。
なお、図5(A)及び図5(B)では、従来のロータコア加熱装置500の構成を断面視にて模式的に表している。また、以下では、図5(A)及び図5(B)に示す軸方向に従って説明する。
A configuration of a conventional rotor core heating apparatus 500 represented by Patent Document 1 will be described with reference to FIGS. 5 (A) and 5 (B).
5A and 5B schematically show the configuration of a conventional rotor core heating device 500 in a cross-sectional view. In the following, description will be given according to the axial directions shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B).

ロータコア加熱装置500は、シャフト(図示略)にロ−タコア550を焼き嵌めするために、ロータコア550をIH加熱する装置である。ロータコア加熱装置500は、内径コイル510と、外径コイル520と、IH加熱器(図示略)と、を備えている。   The rotor core heating device 500 is a device that heats the rotor core 550 by IH in order to shrink-fit the rotor core 550 to a shaft (not shown). The rotor core heating device 500 includes an inner diameter coil 510, an outer diameter coil 520, and an IH heater (not shown).

ロ−タコア550は、円柱形状に形成され、軸方向に中空部560が形成されている(図5(A)参照)。ロータコア550は、複数の鋼板を積層して構成されている。   The rotor core 550 is formed in a columnar shape, and a hollow portion 560 is formed in the axial direction (see FIG. 5A). The rotor core 550 is configured by laminating a plurality of steel plates.

内径コイル510は、螺旋形状に構成され、ロ−タコア550の内周側(中空部560)に配置されている。内径コイル510は、中空部560にて、軸方向に向かって螺旋を描くように配置されている。   The inner diameter coil 510 is formed in a spiral shape and is arranged on the inner peripheral side (hollow portion 560) of the rotor core 550. The inner diameter coil 510 is arranged in the hollow portion 560 so as to draw a spiral toward the axial direction.

外径コイル520は、螺旋形状に構成され、ロ−タコア550の外周側に配置されている。外径コイル520は、ロータコア550の外周を軸方向に向かって螺旋を描くように配置されている。   The outer diameter coil 520 is formed in a spiral shape and is disposed on the outer peripheral side of the rotor core 550. The outer diameter coil 520 is arranged so as to draw a spiral around the outer periphery of the rotor core 550 in the axial direction.

IH加熱器は、内径コイル510及び外径コイル520に交流電流を流し、内径コイル510及び外径コイル520の周囲に磁力線を発生させるものである。   The IH heater causes an alternating current to flow through the inner diameter coil 510 and the outer diameter coil 520 and generates magnetic lines of force around the inner diameter coil 510 and the outer diameter coil 520.

なお、図5(A)では、ロ−タコア550の軸方向の長さと内径コイル510及び外径コイル520の軸方向の長さとが略同一のロ−タコア550を表している。また、図5(B)では、ロ−タコア550の軸方向の長さが内径コイル510及び外径コイル520の軸方向の長さよりも短いロ−タコア580を表している。   5A shows the rotor core 550 in which the axial length of the rotor core 550 and the axial lengths of the inner diameter coil 510 and the outer diameter coil 520 are substantially the same. FIG. 5B shows a rotor core 580 in which the axial length of the rotor core 550 is shorter than the axial lengths of the inner diameter coil 510 and the outer diameter coil 520.

図6を用いて、従来のロータコア加熱装置500の作用について説明する。
なお、図6では、従来のロータコア加熱装置500の作用を断面視にて模式的に表している。また、図6では、ロ−タコアの軸方向の長さが内径コイル510及び外径コイル520の軸方向の長さよりも短いロ−タコア580を表している。
The operation of the conventional rotor core heating apparatus 500 will be described with reference to FIG.
In addition, in FIG. 6, the effect | action of the conventional rotor core heating apparatus 500 is typically represented by sectional view. FIG. 6 shows a rotor core 580 in which the axial length of the rotor core is shorter than the axial lengths of the inner diameter coil 510 and the outer diameter coil 520.

内径コイル510及び外径コイル520の周囲に磁力線が発生すると、近傍に配置されたロータコア580が磁力線の影響を受けて、ロータコア580の中に渦電流が流れる。ロータコア580には電気抵抗があるため、ロータコア580に電流が流れると、ジュール熱が発生して、ロータコア580が自己発熱する。   When magnetic lines of force are generated around the inner diameter coil 510 and the outer diameter coil 520, the rotor core 580 disposed in the vicinity is affected by the lines of magnetic force, and an eddy current flows in the rotor core 580. Since the rotor core 580 has an electrical resistance, when a current flows through the rotor core 580, Joule heat is generated and the rotor core 580 self-heats.

上述したように、図6では、ロ−タコアの軸方向の長さが内径コイル510及び外径コイル520の軸方向の長さよりも短いロ−タコア580を表している。ロータコア580が磁力線の影響を受けるとき、ロータコア580の軸方向の上側端面には、磁束が集中し(図6における地点C)、異常な発熱によってロータコア580の上側端部に位置する鋼板にめくれが発生する場合がある。   As described above, FIG. 6 shows the rotor core 580 in which the axial length of the rotor core is shorter than the axial lengths of the inner diameter coil 510 and the outer diameter coil 520. When the rotor core 580 is affected by the lines of magnetic force, the magnetic flux concentrates on the upper end surface in the axial direction of the rotor core 580 (point C in FIG. 6), and the steel plate located at the upper end portion of the rotor core 580 is turned up due to abnormal heat generation. May occur.

例えば、1枚の鋼板にめくれが発生した場合には、その鋼板のめくれは、他の鋼板との伝熱を断熱することになるので、さらにめくれが大きくなり塑性域まで達し、ロータコア580が変形する場合がある。   For example, when turning occurs in one steel plate, the turning of the steel plate insulates heat transfer with other steel plates, so that the turning becomes larger and reaches the plastic region, and the rotor core 580 is deformed. There is a case.

そのため、従来では、ロータコアの軸方向長さに対応した専用のロータコア加熱装置を用意する必要があり、設備費のコストが嵩んでいた。そこで、ロータコアの軸方向の長さ違いに対応できる汎用性の高いロータコア加熱装置が望まれている。   Therefore, conventionally, it is necessary to prepare a dedicated rotor core heating device corresponding to the axial length of the rotor core, which increases the cost of equipment. Therefore, a highly versatile rotor core heating device that can cope with the difference in the axial length of the rotor core is desired.

特開平07−022168号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-022168

本発明の解決しようとする課題は、ロータコアの軸方向の長さ違いに対応できるロータコア加熱装置及びロータコア焼き嵌め方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a rotor core heating device and a rotor core shrink-fitting method that can cope with differences in the axial length of the rotor core.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項1においては、中空円柱形状のロータコアの内周側面及び外周側面をコイルで高周波加熱するロータコア加熱装置であって、前記ロータコアの軸方向の一側端面に隙間を設けて配置され、該一側端面と対向するようにロータコアの外形形状の軸方向の断面視形状と略同一な断面視形状の磁束遮蔽治具を備え、前記磁束遮蔽治具は、高周波加熱時に、前記ロータコアの内周側面に配置されるコイルと前記ロータコアの軸方向において重複する位置に設けられるものである。 That is, in claim 1, a rotor core heating device that heats an inner peripheral side surface and an outer peripheral side surface of a hollow cylindrical rotor core with a coil at a high frequency, and is arranged with a gap provided on one side end surface in the axial direction of the rotor core, A magnetic flux shielding jig having a sectional view substantially the same as the axial sectional shape of the outer shape of the rotor core is provided so as to face the one end face, and the magnetic flux shielding jig includes an inner portion of the rotor core during high-frequency heating. It is provided in the position which overlaps in the axial direction of the coil arrange | positioned at a surrounding side surface, and the said rotor core .

請求項2においては、請求項1に記載のロータコア加熱装置において、前記磁束遮蔽治具は、前記ロータコアの軸方向の両側端面に対向するように隙間を設けて配置され、前記ロータコアの内周側面に配置されるコイルは、該ロータコアに対し、該コイルの軸方向の両端が共に該ロータコアから突出するように配置されているものである。   The rotor core heating device according to claim 1, wherein the magnetic flux shielding jig is disposed with a gap so as to face both side end surfaces in the axial direction of the rotor core, and the inner peripheral side surface of the rotor core The coil arranged at is arranged such that both ends of the coil in the axial direction protrude from the rotor core with respect to the rotor core.

請求項3においては、請求項1又は2に記載のロータコア加熱装置において、前記磁束遮蔽治具は、銅で構成されるものである。   According to a third aspect of the present invention, in the rotor core heating device according to the first or second aspect, the magnetic flux shielding jig is made of copper.

請求項4においては、ロータコアをシャフトに焼き嵌めして締結させるロータコア焼き嵌め方法であって、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のロータコア加熱装置を用いてロータコアの内径を加熱して拡径させ、前記内径が拡径されたロータコアにシャフトを焼き嵌めして締結させるものである。   In Claim 4, it is a rotor core shrink fitting method which shrink-fits and fastens a rotor core to a shaft, Comprising: Heating the internal diameter of a rotor core using the rotor core heating apparatus as described in any one of Claim 1 thru | or 3. The shaft is shrink-fitted and fastened to the rotor core whose diameter is expanded and the inner diameter is expanded.

本発明のロータコア加熱装置及びロータコア焼き嵌め方法によれば、ロータコアの軸方向の長さ違いに対応できる。   According to the rotor core heating device and the rotor core shrink-fitting method of the present invention, it is possible to cope with the difference in the axial length of the rotor core.

第一実施形態のロータコア加熱装置の構成を示した模式図。The schematic diagram which showed the structure of the rotor core heating apparatus of 1st embodiment. 第一実施形態のロータコア加熱装置の作用を示した模式図。The schematic diagram which showed the effect | action of the rotor core heating apparatus of 1st embodiment. 第二実施形態のロータコア加熱装置の構成を示した模式図。The schematic diagram which showed the structure of the rotor core heating apparatus of 2nd embodiment. 第二実施形態のロータコア加熱装置の作用を示した模式図。The schematic diagram which showed the effect | action of the rotor core heating apparatus of 2nd embodiment. 従来のロータコア加熱装置の構成を示した模式図。The schematic diagram which showed the structure of the conventional rotor core heating apparatus. 従来のロータコア加熱装置の作用を示した模式図。The schematic diagram which showed the effect | action of the conventional rotor core heating apparatus.

[第一実施形態]
図1を用いて、ロータコア加熱装置100の構成について説明する。
なお、図1では、ロータコア加熱装置100の構成を断面視にて模式的に表している。また、以下では、図1に示す軸方向に従って説明する。
[First embodiment]
The configuration of the rotor core heating device 100 will be described with reference to FIG.
In addition, in FIG. 1, the structure of the rotor core heating apparatus 100 is typically represented by the cross sectional view. In the following, description will be given according to the axial direction shown in FIG.

ロータコア加熱装置100は、本発明のロータコア加熱装置に係る第一実施形態である。ロータコア加熱装置100は、シャフト(図示略)にロ−タコア150を焼き嵌めするために、ロータコア150をIH(Induction Heating)加熱する装置である。   The rotor core heating device 100 is a first embodiment according to the rotor core heating device of the present invention. The rotor core heating apparatus 100 is an apparatus that heats the rotor core 150 by IH (Induction Heating) in order to shrink-fit the rotor core 150 to a shaft (not shown).

ロータコア150は、モータ(図示略)の一構成部品である。モ−タは、密閉ケ−ス(図示略)内に回転自在に保持されかつ一端部にロ−ラが一体形成されてなるシャフト(図示略)と、シャフトに外嵌されたロ−タコア150と、密閉ケ−ス側に固定されロ−タの外周面に所定隙間を存して対向するステ−タ(図示略)と、から構成されている。   The rotor core 150 is a component of a motor (not shown). The motor includes a shaft (not shown) in which a roller is rotatably held in a sealed case (not shown) and a roller is integrally formed at one end, and a rotor core 150 fitted on the shaft. And a stator (not shown) which is fixed to the sealing case and faces the outer peripheral surface of the rotor with a predetermined gap.

モ−タを製造するには、シャフトにロ−タコア150を外嵌する必要がある。ロ−タコア150を外嵌する方法としては焼き嵌め方法が知られている。ロ−タコア150のシャフトへの焼き嵌めでは、ロータコア加熱装置100によってロ−タコア150を加熱し、加熱されたロ−タコア150をシャフトに嵌めた後に冷却している。   In order to manufacture the motor, it is necessary to externally fit the rotor core 150 to the shaft. A shrink fitting method is known as a method for externally fitting the rotor core 150. In the shrink fitting of the rotor core 150 to the shaft, the rotor core 150 is heated by the rotor core heating apparatus 100, and the heated rotor core 150 is cooled after being fitted to the shaft.

ロータコア加熱装置100は、内径コイル110と、外径コイル120と、IH加熱器(図示略)と、磁束遮蔽治具170と、を備えている。ロ−タコア150は、円柱形状に形成され、軸方向に中空部160が形成されている。ロータコア150は、複数の鋼板を積層して構成されている。   The rotor core heating device 100 includes an inner diameter coil 110, an outer diameter coil 120, an IH heater (not shown), and a magnetic flux shielding jig 170. The rotor core 150 is formed in a cylindrical shape, and a hollow portion 160 is formed in the axial direction. The rotor core 150 is configured by laminating a plurality of steel plates.

内径コイル110は、螺旋形状に構成され、ロ−タコア150の内周側(中空部160)に配置されている。内径コイル110は、中空部160にて、軸方向に向かって螺旋を描くように配置されている。   The inner diameter coil 110 is formed in a spiral shape, and is disposed on the inner peripheral side (hollow portion 160) of the rotor core 150. The inner diameter coil 110 is arranged in the hollow portion 160 so as to draw a spiral in the axial direction.

外径コイル120は、螺旋形状に構成され、ロ−タコア150の外周側に配置されている。外径コイル120は、ロータコア150の外周を軸方向に向かって螺旋を描くように配置されている。   The outer diameter coil 120 is formed in a spiral shape and is disposed on the outer peripheral side of the rotor core 150. The outer diameter coil 120 is arranged so as to draw a spiral around the outer periphery of the rotor core 150 in the axial direction.

IH加熱器は、内径コイル110及び外径コイル120に交流電流を流し、内径コイル110及び外径コイル120の周囲に磁力線を発生させるものである。   The IH heater causes an alternating current to flow through the inner diameter coil 110 and the outer diameter coil 120 to generate lines of magnetic force around the inner diameter coil 110 and the outer diameter coil 120.

磁束遮蔽治具170は、円柱形状に形成され、軸方向に中空部180が形成されている。磁束遮蔽治具170は、銅で構成されている。磁束遮蔽治具170の軸方向の断面視形状は、ロータコア150の断面視形状と略同一とされている。   The magnetic flux shielding jig 170 is formed in a cylindrical shape, and a hollow portion 180 is formed in the axial direction. The magnetic flux shielding jig 170 is made of copper. The sectional view shape in the axial direction of the magnetic flux shielding jig 170 is substantially the same as the sectional view shape of the rotor core 150.

磁束遮蔽治具170は、ロータコア加熱装置100によりロータコア150を加熱する際には、ロータコア150の軸方向の上側に配置されている。磁束遮蔽治具170は、ロータコア150に密着することなく、隙間を設けて配置されている。本実施形態では、磁束遮蔽治具170の軸方向の長さとロータコア150の軸方向の長さとを足したものは、内径コイル110及び外径コイル120の軸方向の長さと略同一とされている。   When the rotor core 150 is heated by the rotor core heating device 100, the magnetic flux shielding jig 170 is disposed on the upper side in the axial direction of the rotor core 150. The magnetic flux shielding jig 170 is arranged with a gap without being in close contact with the rotor core 150. In the present embodiment, the sum of the axial length of the magnetic flux shielding jig 170 and the axial length of the rotor core 150 is substantially the same as the axial length of the inner diameter coil 110 and the outer diameter coil 120. .

なお、内径コイル110及び外径コイル120の軸方向の長さは、被加熱対象となることが想定されるロータコアのうちで最長の軸方向長さと略同一長さであることが望ましい。   The axial lengths of the inner diameter coil 110 and the outer diameter coil 120 are preferably substantially the same as the longest axial length of the rotor core that is supposed to be heated.

また、ロータコア150の軸方向端面の内周側は、磁束が集中し異常な発熱が生じやすい。一方、ロータコア150の軸方向端面の外周側は、内周側と比較して、磁束が集中し異常な発熱が生じる場合は少ない。そのため、磁束遮蔽治具170の外形は、ロータコア150の外形と略同一としているものの、磁束遮蔽治具170の外径は、ロータコア150の外径より大きくても良い。   Further, magnetic flux concentrates on the inner peripheral side of the axial end surface of the rotor core 150, and abnormal heat generation is likely to occur. On the other hand, the outer peripheral side of the axial end surface of the rotor core 150 is less likely to generate abnormal heat due to the concentration of magnetic flux than the inner peripheral side. Therefore, although the outer shape of the magnetic flux shielding jig 170 is substantially the same as the outer shape of the rotor core 150, the outer diameter of the magnetic flux shielding jig 170 may be larger than the outer diameter of the rotor core 150.

図2を用いて、ロータコア加熱装置100の作用について説明する。
なお、図2では、ロータコア加熱装置100の作用を断面視にて模式的に表している。
The operation of the rotor core heating device 100 will be described with reference to FIG.
In addition, in FIG. 2, the effect | action of the rotor core heating apparatus 100 is typically represented by sectional view.

内径コイル110及び外径コイル120の周囲に磁力線が発生すると、近傍に配置されたロータコア150が磁力線の影響を受けて、ロータコア150の中に渦電流が流れる。
ロータコア150には電気抵抗があるため、ロータコア150に電流が流れると、ジュール熱が発生して、ロータコア150が自己発熱する。
When magnetic lines of force are generated around the inner diameter coil 110 and the outer diameter coil 120, the rotor core 150 disposed in the vicinity is affected by the lines of magnetic force, and an eddy current flows in the rotor core 150.
Since the rotor core 150 has electrical resistance, when current flows through the rotor core 150, Joule heat is generated and the rotor core 150 self-heats.

このとき、磁束遮蔽治具170がロータコア150の軸方向の上側に配置されているため、ロータコア150の軸方向の上側端面に磁束が集中することが防止される。磁束は、あたかもロータコア150の軸方向の長さが内径コイル110及び外径コイル120の軸方向の長さと略同一であるかのように分布する。   At this time, since the magnetic flux shielding jig 170 is disposed on the upper side in the axial direction of the rotor core 150, the magnetic flux is prevented from concentrating on the upper end surface in the axial direction of the rotor core 150. The magnetic flux is distributed as if the axial length of the rotor core 150 is substantially the same as the axial lengths of the inner diameter coil 110 and the outer diameter coil 120.

そのため、ロータコア150の軸方向の上側端面には、磁束が集中することがなく(図2における地点A)、異常な発熱によって鋼板のめくれが発生することを防止できる。   Therefore, the magnetic flux does not concentrate on the upper end surface in the axial direction of the rotor core 150 (point A in FIG. 2), and it is possible to prevent the steel sheet from being turned up due to abnormal heat generation.

ロータコア加熱装置100の効果について説明する。
ロータコア加熱装置100では、ロータコア150の軸方向の高さに対応した磁束遮蔽治具170を、ロータコア150の軸方向の高さ違いに対応して複数用意することによって、ロータコア150の軸方向長さの違いに対応できる。
The effect of the rotor core heating device 100 will be described.
In the rotor core heating apparatus 100, the axial length of the rotor core 150 is prepared by preparing a plurality of magnetic flux shielding jigs 170 corresponding to the axial height of the rotor core 150 corresponding to the axial height of the rotor core 150. Can handle the difference.

すなわち、1組の内径コイル110及び外径コイル120に対して、磁束遮蔽治具170の軸方向の長さとロータコア150の軸方向の長さとを足したものが内径コイル110及び外径コイル120の軸方向の長さと略同一となるように、磁束遮蔽治具170を複数用意することによって、ロータコアの軸方向長さの違いに対応できる。   That is, the set of the inner diameter coil 110 and the outer diameter coil 120 is obtained by adding the axial length of the magnetic flux shielding jig 170 and the axial length of the rotor core 150 to the inner diameter coil 110 and the outer diameter coil 120. By preparing a plurality of magnetic flux shielding jigs 170 so as to be substantially the same as the length in the axial direction, it is possible to cope with the difference in the axial length of the rotor core.

本実施形態では、磁束遮蔽治具170を銅の構成としたが、これに限定されない。例えば、鉄のように磁性を有する物質であれば、本発明と同様の作用効果を得ることができる。   In the present embodiment, the magnetic flux shielding jig 170 is made of copper, but is not limited to this. For example, if the substance has magnetism such as iron, the same effect as the present invention can be obtained.

本実施形態では、磁束遮蔽治具170の軸方向の長さとロータコア150の軸方向の長さとを足したものが内径コイル110及び外径コイル120の軸方向の長さと略同一とされる構成としたが、これに限定されない。   In the present embodiment, the sum of the axial length of the magnetic flux shielding jig 170 and the axial length of the rotor core 150 is substantially the same as the axial length of the inner diameter coil 110 and the outer diameter coil 120. However, it is not limited to this.

磁束遮蔽治具170の軸方向の長さとロータコア150の軸方向の長さとを足したものが内径コイル110及び外径コイル120の軸方向の長さよりも長い場合であっても、或いは、磁束遮蔽治具170の軸方向の長さとロータコア150の軸方向の長さとを足したものが内径コイル110及び外径コイル120の軸方向の長さよりも短い場合であっても、本発明と同一の作用効果を有する。   Even if the sum of the axial length of the magnetic flux shielding jig 170 and the axial length of the rotor core 150 is longer than the axial length of the inner diameter coil 110 and the outer diameter coil 120, or the magnetic flux shielding Even if the sum of the axial length of the jig 170 and the axial length of the rotor core 150 is shorter than the axial lengths of the inner diameter coil 110 and the outer diameter coil 120, the same effect as the present invention is achieved. Has an effect.

[第二実施形態]
図3を用いて、ロータコア加熱装置200の構成について説明する。
なお、図3では、ロータコア加熱装置200の構成を断面視にて模式的に表している。また、以下では、図3に示す軸方向に従って説明する。
[Second Embodiment]
The configuration of the rotor core heating device 200 will be described with reference to FIG.
In addition, in FIG. 3, the structure of the rotor core heating apparatus 200 is typically represented by the cross sectional view. In the following, description will be given according to the axial direction shown in FIG.

ロータコア加熱装置200は、本発明のロータコア加熱装置に係る第二実施形態である。ロータコア加熱装置200は、シャフト(図示略)にロ−タコア250を焼き嵌めするために、ロータコア250をIH(Induction Heating)加熱する装置である。   The rotor core heating device 200 is a second embodiment according to the rotor core heating device of the present invention. The rotor core heating apparatus 200 is an apparatus that heats the rotor core 250 by IH (Induction Heating) in order to shrink-fit the rotor core 250 to a shaft (not shown).

ロータコア250は、モータ(図示略)の一構成部品である。モ−タは、密閉ケ−ス(図示略)内に回転自在に保持されかつ一端部にロ−ラが一体形成されてなるシャフト(図示略)と、シャフトに外嵌されたロ−タコア250と、密閉ケ−ス側に固定されロ−タの外周面に所定隙間を存して対向するステ−タ(図示略)と、から構成されている。   The rotor core 250 is a component of a motor (not shown). The motor is rotatably held in a sealed case (not shown) and has a shaft (not shown) in which a roller is integrally formed at one end, and a rotor core 250 fitted on the shaft. And a stator (not shown) which is fixed to the sealing case and faces the outer peripheral surface of the rotor with a predetermined gap.

モ−タを製造するには、シャフトにロ−タコア250を外嵌する必要がある。ロ−タコア250を外嵌する方法としては焼き嵌め方法が知られている。ロ−タコア250のシャフトへの焼き嵌めでは、ロータコア加熱装置200によってロ−タコア250を加熱し、加熱されたロ−タコア250をシャフトに嵌めた後に冷却している。   In order to manufacture the motor, it is necessary to externally fit the rotor core 250 to the shaft. A shrink fitting method is known as a method for externally fitting the rotor core 250. In the shrink fitting of the rotor core 250 to the shaft, the rotor core 250 is heated by the rotor core heating device 200, and the heated rotor core 250 is cooled after being fitted to the shaft.

ロータコア加熱装置200は、内径コイル210と、外径コイル220と、IH加熱器(図示略)と、磁束遮蔽治具270と、を備えている。ロ−タコア250は、円柱形状に形成され、軸方向に中空部260が形成されている。ロータコア250は、複数の鋼板を積層して構成されている。   The rotor core heating apparatus 200 includes an inner diameter coil 210, an outer diameter coil 220, an IH heater (not shown), and a magnetic flux shielding jig 270. The rotor core 250 is formed in a cylindrical shape, and a hollow portion 260 is formed in the axial direction. The rotor core 250 is configured by laminating a plurality of steel plates.

内径コイル210は、螺旋形状に構成され、ロ−タコア250の内周側(中空部260)に配置されている。内径コイル210は、中空部260にて、軸方向に向かって螺旋を描くように配置されている。内径コイル210の軸方向の長さは、ロータコア250の軸方向の長さよりも長いものとされている。   The inner diameter coil 210 is formed in a spiral shape and is disposed on the inner peripheral side (hollow portion 260) of the rotor core 250. The inner diameter coil 210 is arranged in the hollow portion 260 so as to draw a spiral in the axial direction. The axial length of the inner diameter coil 210 is longer than the axial length of the rotor core 250.

内径コイル210は、ロータコア250に対して、内径コイル210の軸方向の上下端側が共にロータコア250から突出するように配置されている。より詳細には、内径コイル210は、軸方向において、内径コイル210の中央部とロータコア250の中央部とが略一致する位置に配置されていることが好ましい。   The inner diameter coil 210 is disposed so that the upper and lower ends in the axial direction of the inner diameter coil 210 protrude from the rotor core 250 with respect to the rotor core 250. More specifically, the inner diameter coil 210 is preferably disposed at a position where the central portion of the inner diameter coil 210 and the central portion of the rotor core 250 substantially coincide with each other in the axial direction.

外径コイル220は、螺旋形状に構成され、ロ−タコア250の外周側に配置されている。外径コイル220は、ロータコア250の外周を軸方向に向かって螺旋を描くように配置されている。   The outer diameter coil 220 is formed in a spiral shape and is disposed on the outer peripheral side of the rotor core 250. The outer diameter coil 220 is disposed so as to draw a spiral around the outer periphery of the rotor core 250 in the axial direction.

IH加熱器は、内径コイル210及び外径コイル220に交流電流を流し、内径コイル210及び外径コイル220の周囲に磁力線を発生させるものである。   The IH heater causes an alternating current to flow through the inner diameter coil 210 and the outer diameter coil 220 and generates magnetic lines of force around the inner diameter coil 210 and the outer diameter coil 220.

磁束遮蔽治具270は、円柱形状に形成され、軸方向に中空部280が形成されている。磁束遮蔽治具270は、銅で構成されている。磁束遮蔽治具270の軸方向の断面視形状は、ロータコア250の断面視形状と略同一とされている。   The magnetic flux shielding jig 270 is formed in a cylindrical shape, and a hollow portion 280 is formed in the axial direction. The magnetic flux shielding jig 270 is made of copper. The sectional view shape in the axial direction of the magnetic flux shielding jig 270 is substantially the same as the sectional view shape of the rotor core 250.

磁束遮蔽治具270は、ロータコア加熱装置200によりロータコア250を加熱する際には、ロータコア250の軸方向の上側及び下側に配置されている。それぞれの磁束遮蔽治具270は、ロータコア250に密着することなく、隙間を設けて配置されている。   The magnetic flux shielding jig 270 is disposed on the upper and lower sides of the rotor core 250 in the axial direction when the rotor core 250 is heated by the rotor core heating device 200. Each magnetic flux shielding jig 270 is disposed with a gap without being in close contact with the rotor core 250.

また、ロータコア250の軸方向端面の内周側は、磁束が集中し異常な発熱が生じやすい。一方、ロータコア250の軸方向端面の外周側は、内周側と比較して、磁束が集中し異常な発熱が生じる場合は少ない。そのため、磁束遮蔽治具270の外形は、ロータコア250の外形と略同一としているものの、磁束遮蔽治具270の外径は、ロータコア250の外径より大きくても良い。   Moreover, magnetic flux concentrates on the inner peripheral side of the axial end surface of the rotor core 250, and abnormal heat generation is likely to occur. On the other hand, the outer peripheral side of the axial end surface of the rotor core 250 is less likely to generate abnormal heat due to the concentration of magnetic flux than the inner peripheral side. Therefore, although the outer shape of the magnetic flux shielding jig 270 is substantially the same as the outer shape of the rotor core 250, the outer diameter of the magnetic flux shielding jig 270 may be larger than the outer diameter of the rotor core 250.

図4を用いて、ロータコア加熱装置200の作用について説明する。
なお、図4では、ロータコア加熱装置200の作用を断面視にて模式的に表している。
The operation of the rotor core heating device 200 will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, the action of the rotor core heating device 200 is schematically shown in a sectional view.

内径コイル210及び外径コイル220の周囲に磁力線が発生すると、近傍に配置されたロータコア250が磁力線の影響を受けて、ロータコア250の中に渦電流が流れる。ロータコア250には電気抵抗があるため、ロータコア250に電流が流れると、ジュール熱が発生して、ロータコア250が自己発熱する。   When magnetic lines of force are generated around the inner diameter coil 210 and the outer diameter coil 220, the rotor core 250 disposed in the vicinity is affected by the lines of magnetic force, and an eddy current flows in the rotor core 250. Since the rotor core 250 has electrical resistance, when current flows through the rotor core 250, Joule heat is generated and the rotor core 250 self-heats.

このとき、磁束遮蔽治具270がロータコア250の軸方向の上側及び下側に配置されているため、ロータコア250の軸方向の上側端面又は下側端面に磁束が集中することが防止される。磁束は、あたかもロータコア250の軸方向の長さが上側に配置された磁束遮蔽治具270と下側に配置された磁束遮蔽治具270の軸方向の長さとを足したものと略同一であるかのように分布する。   At this time, since the magnetic flux shielding jig 270 is disposed on the upper and lower sides in the axial direction of the rotor core 250, the magnetic flux is prevented from concentrating on the upper or lower end surface in the axial direction of the rotor core 250. The magnetic flux is substantially the same as if the axial length of the magnetic flux shielding jig 270 arranged on the upper side of the rotor core 250 and the axial length of the magnetic flux shielding jig 270 arranged on the lower side are added. Distributed as if.

そのため、ロータコア150の軸方向の上側端面及び下側端面には、磁束が集中することがなく(図4における地点B)、異常な発熱によって鋼板のめくれが発生することを防止できる。また、磁束遮蔽治具270がロータコア250の軸方向の上側及び下側に配置されていることによって、ロータコア250が軸方向において均一な磁場を発生し、ロータコア250が軸方向において均一に加熱され、ロータコア250の内径が均一に拡径される。   Therefore, the magnetic flux does not concentrate on the upper end surface and the lower end surface in the axial direction of the rotor core 150 (point B in FIG. 4), and it is possible to prevent the steel sheet from being turned up due to abnormal heat generation. Further, since the magnetic flux shielding jig 270 is disposed on the upper and lower sides of the rotor core 250 in the axial direction, the rotor core 250 generates a uniform magnetic field in the axial direction, and the rotor core 250 is heated uniformly in the axial direction. The inner diameter of the rotor core 250 is uniformly expanded.

ロータコア加熱装置200の効果について説明する。
ロータコア加熱装置200では、ロータコア250の軸方向長さの違いに対応できる。すなわち、1組の内径コイル210及び外径コイル220に対して、内径コイル210の軸方向長さよりも短い軸方向長さのロータコア250であれば、ロータコア250の上側及び下側に磁束遮蔽治具270を配置することによって、ロータコア250の軸方向長さの違いに対応できる。
The effect of the rotor core heating device 200 will be described.
The rotor core heating device 200 can cope with the difference in the axial length of the rotor core 250. That is, if the rotor core 250 has an axial length shorter than the axial length of the inner diameter coil 210 with respect to the set of inner diameter coil 210 and outer diameter coil 220, a magnetic flux shielding jig is provided above and below the rotor core 250. By disposing 270, the difference in the axial length of the rotor core 250 can be accommodated.

また、ロータコア加熱装置200では、磁束遮蔽治具270をロータコア250の軸方向の上側及び下側に配置することによって、第一実施形態のロータコア加熱装置100と比較して、ロータコア250の軸方向において均一な磁場を発生させ、ロータコア250を軸方向において均一に加熱し、ロータコア250の内径を均一に拡径できる。   Further, in the rotor core heating device 200, the magnetic flux shielding jig 270 is arranged on the upper side and the lower side in the axial direction of the rotor core 250, so that in the axial direction of the rotor core 250 compared to the rotor core heating device 100 of the first embodiment. A uniform magnetic field is generated, the rotor core 250 is heated uniformly in the axial direction, and the inner diameter of the rotor core 250 can be expanded uniformly.

本実施形態では、磁束遮蔽治具270を銅の構成としたが、これに限定されない。例えば、鉄のように磁性を有する物質であれば、本発明と同様の作用効果を得ることができる。   In this embodiment, the magnetic flux shielding jig 270 is made of copper, but is not limited to this. For example, if the substance has magnetism such as iron, the same effect as the present invention can be obtained.

ロータコア焼き嵌め方法S300について説明する。
ロータコア焼き嵌め方法S300は、本発明のロータコア焼き嵌め方法に係る実施形態である。ロータコア焼き嵌め方法S300では、ロータコア加熱装置100又はロータコア加熱装置200を用いてロータコア150又はロータコア250の内径を加熱して拡径させ、内径が拡径されたロータコア150又はロータコア250にシャフトを焼き嵌めして締結させる。
The rotor core shrink fitting method S300 will be described.
The rotor core shrink fitting method S300 is an embodiment according to the rotor core shrink fitting method of the present invention. In the rotor core shrink fitting method S300, the rotor core 150 or the rotor core 250 is heated using the rotor core heating device 100 or the rotor core heating device 200 to expand the inner diameter, and the shaft is shrink fitted to the rotor core 150 or the rotor core 250 having the expanded inner diameter. And fasten.

100 ロータコア加熱装置
110 内径コイル
120 外径コイル
150 ロータコア
160 中空部
170 磁束遮蔽治具
200 ロータコア加熱装置
210 内径コイル
220 外径コイル
250 ロータコア
260 中空部
270 磁束遮蔽治具
500 従来のロータコア加熱装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Rotor core heating apparatus 110 Inner diameter coil 120 Outer diameter coil 150 Rotor core 160 Hollow part 170 Magnetic flux shielding jig 200 Rotor core heating apparatus 210 Inner diameter coil 220 Outer diameter coil 250 Rotor core 260 Hollow part 270 Magnetic flux shielding jig 500 Conventional rotor core heating apparatus

Claims (4)

中空円柱形状のロータコアの内周側面及び外周側面をコイルで高周波加熱するロータコア加熱装置であって、
前記ロータコアの軸方向の一側端面に隙間を設けて配置され、該一側端面と対向するようにロータコアの外形形状の軸方向の断面視形状と略同一な断面視形状の磁束遮蔽治具を備え
前記磁束遮蔽治具は、高周波加熱時に、前記ロータコアの内周側面に配置されるコイルと前記ロータコアの軸方向において重複する位置に設けられる、
ロータコア加熱装置。
A rotor core heating device for high-frequency heating the inner peripheral side surface and outer peripheral side surface of a hollow cylindrical rotor core with a coil,
A magnetic flux shielding jig having a cross-sectional view shape substantially the same as the axial cross-sectional view shape of the outer shape of the rotor core is disposed so as to have a gap on one end surface in the axial direction of the rotor core and facing the one end surface. Prepared ,
The magnetic flux shielding jig is provided at a position overlapping with the coil disposed on the inner peripheral side surface of the rotor core and the axial direction of the rotor core during high-frequency heating.
Rotor core heating device.
請求項1に記載のロータコア加熱装置において、
前記磁束遮蔽治具は、前記ロータコアの軸方向の両側端面に対向するように隙間を設けて配置され、
前記ロータコアの内周側面に配置されるコイルは、該ロータコアに対し、該コイルの軸方向の両端が共に該ロータコアから突出するように配置されている、
ロータコア加熱装置。
The rotor core heating device according to claim 1,
The magnetic flux shielding jig is disposed with a gap so as to face both end faces in the axial direction of the rotor core,
The coil disposed on the inner peripheral side surface of the rotor core is disposed such that both ends of the coil in the axial direction protrude from the rotor core with respect to the rotor core.
Rotor core heating device.
請求項1又は2に記載のロータコア加熱装置において、
前記磁束遮蔽治具は、銅で構成される、
ロータコア加熱装置。
In the rotor core heating device according to claim 1 or 2,
The magnetic flux shielding jig is made of copper,
Rotor core heating device.
ロータコアをシャフトに焼き嵌めして締結させるロータコア焼き嵌め方法であって、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のロータコア加熱装置を用いてロータコアの内径を加熱して拡径させ、
前記内径が拡径されたロータコアにシャフトを焼き嵌めして締結させる、
ロータコア焼き嵌め方法。
A rotor core shrink fitting method in which a rotor core is shrink fitted on a shaft and fastened.
The rotor core heating device according to any one of claims 1 to 3 is used to heat and expand the inner diameter of the rotor core,
The shaft is shrink-fitted and fastened to the rotor core whose inner diameter is expanded,
Rotor core shrink fitting method.
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