JP6264203B2 - Rotating electrical machine rotor - Google Patents

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JP6264203B2 JP2014124725A JP2014124725A JP6264203B2 JP 6264203 B2 JP6264203 B2 JP 6264203B2 JP 2014124725 A JP2014124725 A JP 2014124725A JP 2014124725 A JP2014124725 A JP 2014124725A JP 6264203 B2 JP6264203 B2 JP 6264203B2
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

本発明は、例えば車両などに搭載されて電動機や発電機として用いられる回転電機の回転子に関する。   The present invention relates to a rotor of a rotating electrical machine that is mounted on, for example, a vehicle and used as an electric motor or a generator.

従来、車両などに搭載されて使用される回転電機の1種として、導体の両端を総て短絡したかご形構造の回転子を利用した電動機(モータ)が知られている。そして、特許文献1には、シャフトと、軸方向に積層された複数の鋼板からなり、シャフトの外周面に嵌合される嵌合孔、及び軸方向に貫通し周方向に配列された複数のスロットを有する回転子コアと、回転子コアの軸方向両側に配置された一対のエンドリング、及びスロットを介して一対のエンドリングを連結する複数の連結バーを有し、鋳造により一体に形成された鋳造導体と、を備えた回転子が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electric motor (motor) that uses a cage-shaped rotor in which both ends of a conductor are all short-circuited is known as one type of rotating electrical machine that is mounted and used in a vehicle or the like. And in patent document 1, it consists of a some steel plate laminated | stacked on the shaft and the axial direction, the fitting hole fitted to the outer peripheral surface of a shaft, and the some penetrated to the axial direction and arranged in the circumferential direction. A rotor core having a slot, a pair of end rings arranged on both sides in the axial direction of the rotor core, and a plurality of connecting bars for connecting the pair of end rings through the slot, are integrally formed by casting. And a rotor with a cast conductor.

この回転子のシャフトと回転子コアは、通常、圧入や焼きばめ、キー嵌合などの手法により組み付けられる。なお、圧入を採用する場合には、シャフトの外周面にローレット加工を施しておくことにより、圧入荷重を低減化することができる。   The rotor shaft and the rotor core are usually assembled by techniques such as press fitting, shrink fitting, and key fitting. When press-fitting is employed, the press-fitting load can be reduced by knurling the outer peripheral surface of the shaft.

特開2004−208362号公報JP 2004-208362 A

ところで、上記の回転子において、シャフトと回転子コアを圧入や焼きばめにより組み付ける場合には、組み付け後の固定力を安定化させるために、所定の締め代をもって嵌合される。そのため、回転子コアに圧縮応力が掛かることによって、電磁気特性の悪化を招いているという問題があった。   By the way, in the above rotor, when the shaft and the rotor core are assembled by press-fitting or shrink fitting, they are fitted with a predetermined tightening allowance in order to stabilize the fixing force after the assembly. For this reason, there has been a problem in that electromagnetic characteristics are deteriorated by applying compressive stress to the rotor core.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、シャフトと回転子コアを嵌合して組み付ける際のシャフト挿入荷重を低減することができ、回転子コアに圧縮応力を与えることなく、十分な固定力を得られるようにした回転電機の回転子を提供することを解決すべき課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can reduce the shaft insertion load when fitting and assembling the shaft and the rotor core, sufficiently without applying compressive stress to the rotor core. It is an object to be solved to provide a rotor of a rotating electrical machine that can obtain a sufficient fixing force.

上記課題を解決するためになされた本発明は、
シャフト(10)と、
軸方向に積層された複数の鋼板(21)からなり、前記シャフトの外周面に嵌合される嵌合孔(22)、及び軸方向に貫通し周方向に配列された複数のスロット(23)を有する回転子コア(20)と、
前記回転子コアの軸方向両側に配置された一対のエンドリング(31)、及び前記スロットを介して一対の前記エンドリングを連結する複数の連結バー(32)を有し、鋳造により一体に形成された鋳造導体(30)と、を備えた回転電機の回転子において、
前記回転子コアは、前記複数の前記鋼板のうちの一部の前記鋼板により形成され、前記スロットから径方向内方に延び前記回転子コアの内周面に開口する溶湯導入通路(24)を有し、
前記鋳造導体は、前記回転子コアと前記シャフトの間に形成された隙間に、鋳造時の溶湯の一部が前記溶湯導入通路を通って充填されることにより形成された充填部(33)を有することを特徴とする。
The present invention made to solve the above problems
A shaft (10);
A plurality of steel plates (21) laminated in the axial direction, a fitting hole (22) fitted to the outer peripheral surface of the shaft, and a plurality of slots (23) penetrating in the axial direction and arranged in the circumferential direction A rotor core (20) having:
A pair of end rings (31) arranged on both sides in the axial direction of the rotor core and a plurality of connecting bars (32) for connecting the pair of end rings via the slots are formed integrally by casting. A rotor of a rotating electrical machine comprising a cast conductor (30),
The rotor core is formed of a part of the steel plates of the plurality of steel plates, and has a molten metal introduction passage (24) extending radially inward from the slot and opening to an inner peripheral surface of the rotor core. Have
The casting conductor has a filling portion (33) formed by filling a gap formed between the rotor core and the shaft through a portion of the molten metal during casting through the molten metal introduction passage. It is characterized by having.

本発明の回転電機の回転子によれば、鋳造導体は、回転子コアとシャフトの間に形成された隙間に、鋳造時の溶湯の一部が充填されることにより形成された充填部を有する。そのため、鋳造導体を鋳造により形成する際に、回転子コアとシャフトを固定する充填部を同時に形成することができるので、鋳造工程前においてシャフトと回転子コアを嵌合して組み付ける際のシャフト挿入荷重を低減もしくは0にすることができる。これにより、回転子コアに圧縮応力を与えることなく、十分な固定力を発揮できる構造となるため、電磁気特性の悪化を防止することができる。また、回転子コアとシャフトの間に形成された隙間に、鋳造導体の一部である充填部が充填されているので、回転子コアとシャフトとの熱伝導性が改善し、回転子の放熱性を向上させることができる。   According to the rotor of the rotating electrical machine of the present invention, the cast conductor has a filling portion formed by filling a gap formed between the rotor core and the shaft with a part of the molten metal at the time of casting. . Therefore, when the cast conductor is formed by casting, the filling portion for fixing the rotor core and the shaft can be formed at the same time, so that the shaft is inserted when the shaft and the rotor core are fitted and assembled before the casting process. The load can be reduced or zero. Thereby, since it becomes a structure which can exhibit sufficient fixing force, without giving a compressive stress to a rotor core, the deterioration of an electromagnetic characteristic can be prevented. In addition, since the gap formed between the rotor core and the shaft is filled with a filling portion which is a part of the cast conductor, the thermal conductivity between the rotor core and the shaft is improved, and the heat radiation of the rotor is improved. Can be improved.

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載された各部材や部位の後の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的な部材や部位との対応関係を示すものであり、特許請求の範囲に記載された各請求項の構成に何ら影響を及ぼすものではない。   In addition, the code | symbol in the parenthesis after each member and site | part described in this column and the claim shows the correspondence with the specific member and site | part described in embodiment mentioned later, and is a patent. It does not affect the configuration of each claim described in the claims.

実施形態1に係る回転電機の回転子の軸方向に沿う断面図であり、図2のI−I線矢視断面図である。It is sectional drawing which follows the axial direction of the rotor of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 1, and is the II sectional view taken on the line of FIG. 図1のII−II線矢視断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図1のIII −III 線矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1. 実施形態2に係る回転電機の回転子の軸方向に沿う断面図であり、図5のIV−IV線矢視断面図である。It is sectional drawing which follows the axial direction of the rotor of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 2, and is IV-IV sectional view taken on the line of FIG. 図4のV−V線矢視断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 4. 図4のVI−VI線矢視断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 4. 実施形態3に係る回転電機の回転子の軸方向に沿う断面図であり、図8のVII −VII 線矢視断面図である。It is sectional drawing which follows the axial direction of the rotor of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 3, and is VII-VII arrow sectional drawing of FIG. 図7のVIII−VIII線矢視断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7. 図7のIX−IX線矢視断面図である。It is the IX-IX arrow directional cross-sectional view of FIG. 実施形態4に係る回転電機の回転子の軸方向に沿う断面図であり、図11のX−X線矢視断面図である。It is sectional drawing which follows the axial direction of the rotor of the rotary electric machine which concerns on Embodiment 4, and is XX arrow sectional drawing of FIG. 図10のXI−XI線矢視断面図である。It is a XI-XI line sectional view taken on the line of FIG. 図10のXII −XII 線矢視断面図である。It is XII-XII arrow directional cross-sectional view of FIG.

以下、本発明に係る回転電機の回転子の実施形態について図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of a rotor of a rotating electrical machine according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

〔実施形態1〕
実施形態1に係る回転電機の回転子1について図1〜図3を参照して説明する。実施形態1の回転子1は、例えば車両用のかご形三相電動機として使用される回転電機(図示せず)に搭載されるかご形回転子である。この回転子1は、図1に示すように、シャフト10と、複数の鋼板21を軸方向に積層してなりシャフト10の外周面に嵌合固定された回転子コア20と、一対のエンドリング31と複数の連結バー32と充填部33とを有し、鋳造(アルミダイカスト)により一体に形成された鋳造導体30と、を備えている。
Embodiment 1
A rotor 1 of a rotating electrical machine according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. The rotor 1 according to the first embodiment is a squirrel-cage rotor mounted on a rotating electrical machine (not shown) used as, for example, a squirrel-cage three-phase motor for a vehicle. As shown in FIG. 1, the rotor 1 includes a shaft 10, a rotor core 20 in which a plurality of steel plates 21 are laminated in the axial direction and fitted and fixed to the outer peripheral surface of the shaft 10, and a pair of end rings. 31, a plurality of connecting bars 32, and a filling portion 33, and a casting conductor 30 integrally formed by casting (aluminum die casting).

シャフト10は、鉄系金属により中実円柱状に形成されており、軸方向両端部を除く中央部は一定の径に形成されている。シャフト10の外周面の回転子コア20が嵌着される部位には、ローレット加工が施されることにより凹凸状の係合部11が設けられている。即ち、シャフト10の外周面には、軸方向に延びる複数の凸条部11aと凹溝11bが周方向に交互に形成された係合部11が設けられている。   The shaft 10 is formed in a solid cylindrical shape from an iron-based metal, and the central portion except for both end portions in the axial direction is formed with a constant diameter. The portion of the outer peripheral surface of the shaft 10 to which the rotor core 20 is fitted is provided with a concave and convex engaging portion 11 by performing knurling. That is, the outer peripheral surface of the shaft 10 is provided with engaging portions 11 in which a plurality of protruding ridge portions 11a and concave grooves 11b extending in the axial direction are alternately formed in the circumferential direction.

回転子コア20は、打ち抜き加工で所定のリング形状に形成された複数の鋼板21を軸方向に積層して形成されている。この回転子コア20の中央部には、軸方向に貫通しシャフト10の外周面に嵌合される嵌合孔22を有する。嵌合孔22の直径は、シャフト10のローレット加工部(係合部11)の直径よりも所定寸法大きくされている。これにより、回転子コア20とシャフト10の凸条部11aとの間には、所定寸法の隙間が形成されている。   The rotor core 20 is formed by laminating a plurality of steel plates 21 formed in a predetermined ring shape by punching in the axial direction. In the central portion of the rotor core 20, there is a fitting hole 22 that penetrates in the axial direction and is fitted to the outer peripheral surface of the shaft 10. The diameter of the fitting hole 22 is larger than the diameter of the knurled part (engagement part 11) of the shaft 10 by a predetermined dimension. Thereby, a gap having a predetermined dimension is formed between the rotor core 20 and the protruding portion 11 a of the shaft 10.

回転子コア20の外周側端部には、軸方向に貫通し周方向に円環状に配列された複数(本実施形態では40個)のスロット23が設けられている。また、回転子コア20の軸方向の3箇所には、図1及び図2に示すように、スロット23から径方向内方に延び回転子コア20の内周面(嵌合孔22)に開口する溶湯導入通路24が設けられている。この溶湯導入通路24は、回転子コア20の軸方向の3箇所において、周方向に90°間隔で4本ずつ設けられている。即ち、溶湯導入通路24は、40個のうちの4個のスロット23に設けられている。この溶湯導入通路24は、積層された複数の鋼板21のうち、溶湯導入通路24を設けるべき所に位置する1〜3枚程度の鋼板21に対して、打ち抜き加工時で嵌合孔22やスロット23を形成する際に同時に形成されている。   A plurality of (in the present embodiment, 40) slots 23 are provided at the outer peripheral side end of the rotor core 20 and penetrate in the axial direction and are arranged in an annular shape in the circumferential direction. Further, at three locations in the axial direction of the rotor core 20, as shown in FIGS. 1 and 2, it extends radially inward from the slot 23 and opens on the inner peripheral surface (fitting hole 22) of the rotor core 20. A molten metal introduction passage 24 is provided. Four melt introduction passages 24 are provided at 90 ° intervals in the circumferential direction at three axial positions of the rotor core 20. That is, the molten metal introduction passage 24 is provided in four of the 40 slots 23. The molten metal introduction passage 24 is formed of a fitting hole 22 or a slot at the time of punching with respect to about 1 to 3 steel plates 21 located where the molten metal introduction passage 24 should be provided among the plurality of laminated steel plates 21. 23 are formed at the same time.

鋳造導体30は、回転子コア20の軸方向両側に配置された一対のリング状のエンドリング31と、スロット23を介して一対のエンドリング31を軸方向に連結する複数(本実施形態では40本)の連結バー32と、回転子コア20とシャフト10の間の隙間に、鋳造時のアルミ溶湯の一部が充填されることにより形成された充填部33とを有する。なお、本実施形態では、電気抵抗が小さい純アルミニウムの溶湯が採用されている。   The cast conductor 30 includes a pair of ring-shaped end rings 31 disposed on both sides in the axial direction of the rotor core 20 and a plurality of (in the present embodiment, 40 in the present embodiment) that couple the pair of end rings 31 in the axial direction. And a filling portion 33 formed by filling a gap between the rotor core 20 and the shaft 10 with a portion of molten aluminum during casting. In this embodiment, a pure aluminum melt having a small electric resistance is employed.

この鋳造導体30は、下記のようにセット工程及び鋳造工程を行うことにより、シャフト10及び回転子コア20と一体に形成されている。先ず、セット工程では、鋳造導体30を形成する鋳型(図示せず)のキャビティ内の所定位置に、シャフト10の外周面に回転子コア20を嵌合して組み付けた状態でセットする。その後、鋳型の型締めをして、次の鋳造工程を開始する。   The cast conductor 30 is integrally formed with the shaft 10 and the rotor core 20 by performing a setting process and a casting process as described below. First, in the setting step, the rotor core 20 is set in a predetermined position in the cavity of a mold (not shown) forming the cast conductor 30 with the rotor core 20 fitted and assembled to the outer peripheral surface of the shaft 10. Thereafter, the mold is clamped and the next casting process is started.

鋳造工程では、鋳型の軸方向一方側にあるエンドリング31を形成するキャビティにアルミ溶湯を所定圧力で注入する。注入されたアルミ溶湯は、エンドリング31のキャビティから各スロット23内に流入して軸方向に流動し、鋳型の軸方向他方側にあるエンドリング31を形成するキャビティ内に流入して充満した状態となる。   In the casting process, molten aluminum is injected at a predetermined pressure into a cavity that forms the end ring 31 on one side in the axial direction of the mold. The injected aluminum melt flows into the slots 23 from the cavities of the end rings 31 and flows in the axial direction, and flows into the cavities forming the end rings 31 on the other axial side of the mold and is filled. It becomes.

このとき、溶湯導入通路24が設けられている4個のスロット23に流入したアルミ溶湯は、溶湯導入通路24を通って径方向内方に流動し、回転子コア20とシャフト10の間に形成された隙間に流入して充満した状態となる。これにより、回転子コア20とシャフト10との間の隙間に流入して充填されたアルミ溶湯により充填部33が形成される。その後、所定時間経過してアルミ溶湯が凝固した後、鋳型の型開きをして鋳物(製品)を取り出し、シャフト10と回転子コア20と鋳造導体30が一体となった実施形態1の回転子1が得られる。   At this time, the molten aluminum flowing into the four slots 23 provided with the molten metal introducing passage 24 flows inward in the radial direction through the molten metal introducing passage 24 and is formed between the rotor core 20 and the shaft 10. It will be in the state where it filled and filled in the gap which was made. Thereby, the filling part 33 is formed by the molten aluminum which flows into the gap between the rotor core 20 and the shaft 10 and is filled. Thereafter, after a predetermined time has elapsed, the molten aluminum solidifies, the mold is opened, the casting (product) is taken out, and the rotor of the first embodiment in which the shaft 10, the rotor core 20, and the cast conductor 30 are integrated. 1 is obtained.

以上のように構成された実施形態1の回転子1によれば、鋳造導体30は、回転子コア20とシャフト10の間に形成された隙間に、鋳造時の溶湯の一部が充填されることにより形成された充填部33を有する。そのため、鋳造導体30を鋳造により形成する際に、回転子コア20とシャフト10を固定する充填部33を同時に形成することができるので、鋳造工程前においてシャフト10と回転子コア20を嵌合して組み付ける際のシャフト挿入荷重を低減もしくは0にすることができる。これにより、回転子コア20に圧縮応力を与えることなく、十分な固定力を発揮できる構造となるため、電磁気特性の悪化を防止することができる。また、回転子コア20とシャフト10の間に形成された隙間に、鋳造導体30の一部である充填部33が充填されているので、回転子コア20とシャフト10との熱伝導性が改善し、回転子1の放熱性を向上させることができる。   According to the rotor 1 of the first embodiment configured as described above, in the casting conductor 30, a gap formed between the rotor core 20 and the shaft 10 is filled with a part of the molten metal at the time of casting. It has the filling part 33 formed by this. Therefore, when the casting conductor 30 is formed by casting, the filling portion 33 for fixing the rotor core 20 and the shaft 10 can be formed at the same time, so that the shaft 10 and the rotor core 20 are fitted before the casting process. The shaft insertion load during assembly can be reduced or reduced to zero. Thereby, since it becomes the structure which can exhibit sufficient fixing force, without giving a compressive stress to the rotor core 20, the deterioration of an electromagnetic characteristic can be prevented. In addition, since the gap formed between the rotor core 20 and the shaft 10 is filled with the filling portion 33 that is a part of the cast conductor 30, the thermal conductivity between the rotor core 20 and the shaft 10 is improved. And the heat dissipation of the rotor 1 can be improved.

また、実施形態1では、シャフト10の外周面にローレット加工を施すことにより形成された係合部11が設けられているので、シャフト10と回転子コア20の回転方向の相対変位をより確実に規制することができる。これにより、シャフト10と回転子コア20を嵌合して組み付ける際のシャフト挿入荷重をより有利に低減することが可能となる。   Further, in the first embodiment, since the engaging portion 11 formed by knurling the outer peripheral surface of the shaft 10 is provided, the relative displacement in the rotational direction of the shaft 10 and the rotor core 20 can be more reliably performed. Can be regulated. Thereby, the shaft insertion load when the shaft 10 and the rotor core 20 are fitted and assembled can be more advantageously reduced.

さらに、シャフト10に設けられた係合部11は、周方向に交互に配置された複数の凸条部11a及び凹溝11bにより構成されているので、シャフト10と回転子コア20の回転方向の固定力をより強固にすることができる。   Furthermore, since the engaging part 11 provided in the shaft 10 is constituted by a plurality of convex strips 11a and concave grooves 11b that are alternately arranged in the circumferential direction, the rotational direction of the shaft 10 and the rotor core 20 is determined. The fixing force can be further strengthened.

また、実施形態1では、回転子コア20は、スロット23から径方向内方に延び回転子コア20の内周面(嵌合孔22)に開口する溶湯導入通路24を有する。これにより、溶湯導入通路24を最小限の大きさに形成することができることから、回転子コア20の鉄の量を最大限保つことができるので、電磁気特性の悪化を防止することができる。   In the first embodiment, the rotor core 20 has a molten metal introduction passage 24 that extends radially inward from the slot 23 and opens to the inner peripheral surface (fitting hole 22) of the rotor core 20. Thereby, since the molten metal introduction channel | path 24 can be formed in the minimum magnitude | size, since the quantity of iron of the rotor core 20 can be kept to the maximum, the deterioration of electromagnetic characteristics can be prevented.

また、実施形態1では、鋳造導体30の材質は、電気抵抗が小さい純アルミニウムであるため、回転子1の良好な性能を確保することができる。   In Embodiment 1, since the material of the cast conductor 30 is pure aluminum having a small electrical resistance, it is possible to ensure good performance of the rotor 1.

〔実施形態2〕
実施形態2に係る回転電機の回転子2について図4〜図6を参照して説明する。実施形態1の回転子1では、シャフト10にのみ係合部11が設けられていたのに対して、実施形態2の回転子2は、シャフト10と回転子コア20の両方にギア・スプラインタイプの係合部11、25が設けられている点で異なる。よって、実施形態1と共通する部材や構成についての詳しい説明は省略し、以下、異なる点及び重要な点を説明する。なお、実施形態1と共通する部材については同じ符号を用いる。
[Embodiment 2]
A rotor 2 of a rotating electrical machine according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the rotor 1 of the first embodiment, the engaging portion 11 is provided only on the shaft 10, whereas the rotor 2 of the second embodiment is a gear / spline type on both the shaft 10 and the rotor core 20. Are different in that the engaging portions 11 and 25 are provided. Therefore, the detailed description about the member and structure which are common in Embodiment 1 is abbreviate | omitted, and a different point and an important point are demonstrated below. In addition, the same code | symbol is used about the member which is common in Embodiment 1. FIG.

実施形態2のシャフト10は、鉄系金属により中実円柱状に形成されており、軸方向両端部を除く中央部は一定の径に形成されている。シャフト10の外周面の回転子コア20が嵌着される部位には、軸方向に延びる複数の凸条部11aと凹溝11bが周方向に交互に形成されてなるギア・スプラインタイプの係合部11が設けられている。   The shaft 10 according to the second embodiment is formed in a solid cylindrical shape from an iron-based metal, and the central portion except for both end portions in the axial direction has a constant diameter. A gear / spline type engagement in which a plurality of ridges 11a and grooves 11b extending in the axial direction are alternately formed in the circumferential direction at a portion where the rotor core 20 on the outer peripheral surface of the shaft 10 is fitted. Part 11 is provided.

一方、シャフト10の外周面に嵌着された回転子コア20の内周面には、シャフト10の外周面に設けられた係合部11と対応するギア・スプラインタイプの係合部25が設けられている。即ち、回転子コア20に設けられた係合部25は、軸方向に延びる複数の凸条部25aと凹溝25bが周方向に交互に形成されてなるものである。そして、回転子コア20の凸条部25aがシャフト10の凹溝11bと所定距離を隔てて対向するとともに、回転子コア20の凹溝25bがシャフト10の凸条部11aと所定距離を隔てて対向した状態にされている。これにより、回転子コア20の係合部25とシャフト10の係合部11との間には、所定の隙間が形成されている。   On the other hand, a gear / spline type engaging portion 25 corresponding to the engaging portion 11 provided on the outer peripheral surface of the shaft 10 is provided on the inner peripheral surface of the rotor core 20 fitted on the outer peripheral surface of the shaft 10. It has been. That is, the engaging portion 25 provided on the rotor core 20 is formed by alternately forming a plurality of protruding ridge portions 25a and concave grooves 25b extending in the axial direction in the circumferential direction. The ridges 25a of the rotor core 20 are opposed to the concave grooves 11b of the shaft 10 with a predetermined distance, and the concave grooves 25b of the rotor core 20 are separated from the ridges 11a of the shaft 10 with a predetermined distance. It is in an opposing state. Thereby, a predetermined gap is formed between the engaging portion 25 of the rotor core 20 and the engaging portion 11 of the shaft 10.

そして、実施形態2の鋳造導体30も、回転子コア20の係合部25とシャフト10の係合部11との間に形成された隙間に、鋳造時のアルミ溶湯の一部が溶湯導入通路24(図4及び図5参照)を介して充填されることにより形成された充填部33を有することは実施形態1と同様である。   In the cast conductor 30 of the second embodiment, a part of the molten aluminum at the time of casting is also introduced in the gap formed between the engaging portion 25 of the rotor core 20 and the engaging portion 11 of the shaft 10. It is the same as that of Embodiment 1 that it has the filling part 33 formed by being filled via 24 (refer FIG.4 and FIG.5).

以上のように構成された実施形態2の回転子2によれば、鋳造導体30は、回転子コア20とシャフト10の間に形成された隙間に、鋳造時のアルミ溶湯の一部が充填されることにより形成された充填部33を有する。そのため、シャフト10と回転子コア20を嵌合して組み付ける際のシャフト挿入荷重を低減もしくは0にすることができる等、実施形態1と同様の作用及び効果を奏する。   According to the rotor 2 of the second embodiment configured as described above, in the cast conductor 30, the gap formed between the rotor core 20 and the shaft 10 is filled with a part of the molten aluminum at the time of casting. It has the filling part 33 formed by this. Therefore, the same operation and effect as in the first embodiment can be achieved, such as reducing or reducing the shaft insertion load when the shaft 10 and the rotor core 20 are fitted and assembled.

特に、実施形態2では、シャフト10と回転子コア20の両方にギア・スプラインタイプの係合部11、25が設けられているので、実施形態1の場合と比べて、シャフト10と回転子コア20の回転方向の固定力をより強固にすることができる。   In particular, in the second embodiment, since both the shaft 10 and the rotor core 20 are provided with gear / spline type engaging portions 11 and 25, the shaft 10 and the rotor core are compared with the case of the first embodiment. The fixing force in the rotational direction of 20 can be further strengthened.

〔実施形態3〕
実施形態3に係る回転電機の回転子3について図7〜図9を参照して説明する。実施形態3の回転子3は、実施形態2と同様に、シャフト10と回転子コア20の両方に係合部11,25が設けられている点で、実施形態1と異なる。よって、実施形態1,2と共通する部材や構成についての詳しい説明は省略し、以下、異なる点及び重要な点を説明する。なお、実施形態1と共通する部材については同じ符号を用いる。
[Embodiment 3]
A rotor 3 of a rotating electrical machine according to Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. Similar to the second embodiment, the rotor 3 of the third embodiment is different from the first embodiment in that the engaging portions 11 and 25 are provided on both the shaft 10 and the rotor core 20. Therefore, detailed description of members and configurations common to the first and second embodiments will be omitted, and different points and important points will be described below. In addition, the same code | symbol is used about the member which is common in Embodiment 1. FIG.

実施形態3のシャフト10は、鉄系金属により中実円柱状に形成されており、軸方向両端部を除く中央部は一定の径に形成されている。そして、シャフト10の外周面の回転子コア20が嵌着される部位には、実施形態1と同様に、ローレット加工が施されることにより形成された凹凸状の係合部11が設けられている。即ち、シャフト10の外周面には、実施形態1と同様に、軸方向に延びる複数の凸条部11aと凹溝11bが周方向に交互に形成された係合部11が設けられている。   The shaft 10 according to the third embodiment is formed in a solid cylindrical shape from an iron-based metal, and the central portion except for both end portions in the axial direction is formed with a constant diameter. And the uneven | corrugated shaped engaging part 11 formed by knurling is provided in the site | part where the rotor core 20 of the outer peripheral surface of the shaft 10 is fitted similarly to Embodiment 1. Yes. That is, similar to the first embodiment, the outer peripheral surface of the shaft 10 is provided with the engaging portions 11 in which a plurality of protruding ridge portions 11a and concave grooves 11b extending in the axial direction are alternately formed in the circumferential direction.

一方、シャフト10の外周面に嵌着された回転子コア20の内周面には、実施形態2と同様のギア・スプラインタイプの係合部25が設けられている。即ち、回転子コア20の内周面には、軸方向に延びる複数の凸条部25aと凹溝25bが周方向に交互に形成された係合部25が設けられている。これにより、実施形態3の場合にも、回転子コア20の内周面の係合部25とシャフト10の外周面の係合部11との間に、所定の隙間が形成されている。   On the other hand, on the inner peripheral surface of the rotor core 20 fitted on the outer peripheral surface of the shaft 10, a gear / spline type engaging portion 25 similar to that of the second embodiment is provided. That is, the inner peripheral surface of the rotor core 20 is provided with an engaging portion 25 in which a plurality of protruding ridge portions 25a and concave grooves 25b extending in the axial direction are alternately formed in the circumferential direction. Thereby, also in Embodiment 3, a predetermined gap is formed between the engaging portion 25 on the inner peripheral surface of the rotor core 20 and the engaging portion 11 on the outer peripheral surface of the shaft 10.

そして、実施形態3の鋳造導体30も、回転子コア20の係合部25とシャフト10の係合部11との間に形成された隙間に、鋳造時の溶湯の一部が溶湯導入通路24(図7及び図8参照)を介して充填されることにより形成された充填部33を有することは実施形態1,2と同様である。   In the casting conductor 30 of the third embodiment, a part of the molten metal at the time of casting is melted in the gap formed between the engaging portion 25 of the rotor core 20 and the engaging portion 11 of the shaft 10. It is the same as that of Embodiments 1 and 2 to have the filling portion 33 formed by filling via (see FIGS. 7 and 8).

以上のように構成された実施形態3の回転子3によれば、鋳造導体30は、回転子コア20とシャフト10の間に形成された隙間に、鋳造時のアルミ溶湯の一部が充填されることにより形成された充填部33を有する。そのため、シャフト10と回転子コア20を嵌合して組み付ける際のシャフト挿入荷重を低減もしくは0にすることができる等、実施形態1,2と同様の作用及び効果を奏する。   According to the rotor 3 of the third embodiment configured as described above, in the cast conductor 30, the gap formed between the rotor core 20 and the shaft 10 is filled with a part of the molten aluminum at the time of casting. It has the filling part 33 formed by this. Therefore, the same operations and effects as those of the first and second embodiments can be achieved, for example, the shaft insertion load when the shaft 10 and the rotor core 20 are fitted and assembled can be reduced or reduced to zero.

また、実施形態3の場合にも、シャフト10と回転子コア20の両方に係合部11、25が設けられているので、実施形態1の場合と比べて、シャフト10と回転子コア20の回転方向の固定力をより強固にすることができる。   Also, in the case of the third embodiment, since the engaging portions 11 and 25 are provided in both the shaft 10 and the rotor core 20, the shaft 10 and the rotor core 20 are compared with the case of the first embodiment. The fixing force in the rotational direction can be further strengthened.

〔実施形態4〕
実施形態4に係る回転電機の回転子4について図10〜図12を参照して説明する。実施形態1の回転子1では、シャフト10にのみ係合部11が設けられていたのに対して、実施形態4の回転子4は、回転子コア20にのみ係合部25が設けられている点で実施形態1と異なる。よって、実施形態1と共通する部材や構成についての詳しい説明は省略し、以下、異なる点及び重要な点を説明する。なお、実施形態1と共通する部材については同じ符号を用いる。
[Embodiment 4]
A rotor 4 of a rotating electrical machine according to Embodiment 4 will be described with reference to FIGS. In the rotor 1 of the first embodiment, the engaging portion 11 is provided only on the shaft 10, whereas in the rotor 4 of the fourth embodiment, the engaging portion 25 is provided only on the rotor core 20. This is different from the first embodiment. Therefore, the detailed description about the member and structure which are common in Embodiment 1 is abbreviate | omitted, and a different point and an important point are demonstrated below. In addition, the same code | symbol is used about the member which is common in Embodiment 1. FIG.

実施形態4のシャフト10は、鉄系金属により中実円柱状に形成されており、軸方向両端部を除く中央部は一定の径に形成されている点で実施形態1と同じであるが、シャフト10の外周面の回転子コア20が嵌着される部位に、凹凸状の係合部11が設けられていない点で実施形態1と異なる。   The shaft 10 of the fourth embodiment is formed in a solid cylindrical shape with an iron-based metal, and is the same as the first embodiment in that the central portion excluding both axial ends is formed with a constant diameter. This embodiment is different from the first embodiment in that the concave-convex engaging portion 11 is not provided at a portion where the rotor core 20 on the outer peripheral surface of the shaft 10 is fitted.

一方、シャフト10の外周面に嵌着された回転子コア20の内周面には、実施形態2,3と同様のギア・スプラインタイプの係合部25が設けられている。即ち、回転子コア20の内周面には、軸方向に延びる複数の凸条部25aと凹溝25bが周方向に交互に形成された係合部25が設けられている。これにより、実施形態4の場合にも、回転子コア20の内周面の係合部25とシャフト10の外周面との間に、所定の隙間が形成されている。   On the other hand, on the inner peripheral surface of the rotor core 20 fitted on the outer peripheral surface of the shaft 10, a gear / spline type engaging portion 25 similar to that of the second and third embodiments is provided. That is, the inner peripheral surface of the rotor core 20 is provided with an engaging portion 25 in which a plurality of protruding ridge portions 25a and concave grooves 25b extending in the axial direction are alternately formed in the circumferential direction. Thereby, also in Embodiment 4, a predetermined gap is formed between the engaging portion 25 on the inner peripheral surface of the rotor core 20 and the outer peripheral surface of the shaft 10.

そして、実施形態4の鋳造導体30も、回転子コア20の係合部25とシャフト10の外周面との間に形成された隙間に、鋳造時のアルミ溶湯の一部が溶湯導入通路24(図10及び図11参照)を介して充填されることにより形成された充填部33を有することは実施形態1〜3と同様である。   The cast conductor 30 according to the fourth embodiment also has a portion of the molten aluminum at the time of casting in the gap formed between the engaging portion 25 of the rotor core 20 and the outer peripheral surface of the shaft 10. It is the same as that of Embodiments 1-3 that it has the filling part 33 formed by being filled via FIG.10 and FIG.11).

以上のように構成された実施形態4の回転子4によれば、鋳造導体30は、回転子コア20とシャフト10の間に形成された隙間に、鋳造時のアルミ溶湯の一部が充填されることにより形成された充填部33を有する。そのため、シャフト10と回転子コア20を嵌合して組み付ける際のシャフト挿入荷重を低減もしくは0にすることができる等、実施形態1〜3と同様の作用及び効果を奏する。   According to the rotor 4 of the fourth embodiment configured as described above, in the cast conductor 30, the gap formed between the rotor core 20 and the shaft 10 is filled with a part of the molten aluminum at the time of casting. It has the filling part 33 formed by this. Therefore, there are the same operations and effects as in the first to third embodiments such that the shaft insertion load when the shaft 10 and the rotor core 20 are fitted and assembled can be reduced or reduced to zero.

〔他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記の実施形態では、鋳造導体30の材質として、純アルミニウムが採用されていたが、純アルミニウムに代えて、純銅、或いはそれらを主成分とする合金を採用してもよい。なお、より良好な性能を確保するためには、電気抵抗が小さい純アルミニウムや純銅を採用するのが好ましい。   For example, in the above embodiment, pure aluminum is used as the material of the cast conductor 30, but pure copper or an alloy containing them as a main component may be used instead of pure aluminum. In order to secure better performance, it is preferable to employ pure aluminum or pure copper having a low electrical resistance.

また、上記の実施形態では、本発明に係る回転電機の回転子を車両用モータの回転子に適用した例を説明したが、車両に搭載されて電動機や発電機として使用される回転電機の回転子、あるいは両者を選択的に使用し得る回転電機の回転子にも、本発明を適用することができる。   Further, in the above embodiment, the example in which the rotor of the rotating electrical machine according to the present invention is applied to the rotor of the vehicle motor has been described. However, the rotation of the rotating electrical machine mounted on the vehicle and used as an electric motor or a generator is described. The present invention can also be applied to a rotor of a rotating electrical machine that can selectively use the rotor or both.

1〜4…回転子、 10…シャフト、 11…係合部、 11a…凸条部、 11b…凹溝、 20…回転子コア、 21…鋼板、 22…嵌合孔、 23…スロット、 24…溶湯導入通路、 25…係合部、 25a…凸条部、 25b…凹溝、 30…鋳造導体、 31…エンドリング、 32…連結バー、 33…充填部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-4 ... Rotor, 10 ... Shaft, 11 ... Engagement part, 11a ... Projection part, 11b ... Groove, 20 ... Rotor core, 21 ... Steel plate, 22 ... Fitting hole, 23 ... Slot, 24 ... Molten metal introduction passage, 25 ... engaging part, 25a ... convex strip part, 25b ... concave groove, 30 ... cast conductor, 31 ... end ring, 32 ... connecting bar, 33 ... filling part.

Claims (4)

シャフト(10)と、
軸方向に積層された複数の鋼板(21)からなり、前記シャフトの外周面に嵌合される嵌合孔(22)、及び軸方向に貫通し周方向に配列された複数のスロット(23)を有する回転子コア(20)と、
前記回転子コアの軸方向両側に配置された一対のエンドリング(31)、及び前記スロットを介して一対の前記エンドリングを連結する複数の連結バー(32)を有し、鋳造により一体に形成された鋳造導体(30)と、を備えた回転電機の回転子において、
前記回転子コアは、前記複数の前記鋼板のうちの一部の前記鋼板により形成され、前記スロットから径方向内方に延び前記回転子コアの内周面に開口する溶湯導入通路(24)を有し、
前記鋳造導体は、前記回転子コアと前記シャフトの間に形成された隙間に、鋳造時の溶湯の一部が前記溶湯導入通路を通って充填されることにより形成された充填部(33)を有することを特徴とする回転電機の回転子。
A shaft (10);
A plurality of steel plates (21) laminated in the axial direction, a fitting hole (22) fitted to the outer peripheral surface of the shaft, and a plurality of slots (23) penetrating in the axial direction and arranged in the circumferential direction A rotor core (20) having:
A pair of end rings (31) arranged on both sides in the axial direction of the rotor core and a plurality of connecting bars (32) for connecting the pair of end rings via the slots are formed integrally by casting. A rotor of a rotating electrical machine comprising a cast conductor (30),
The rotor core is formed of a part of the steel plates of the plurality of steel plates, and has a molten metal introduction passage (24) extending radially inward from the slot and opening to an inner peripheral surface of the rotor core. Have
The casting conductor has a filling portion (33) formed by filling a gap formed between the rotor core and the shaft through a portion of the molten metal during casting through the molten metal introduction passage. A rotor for a rotating electrical machine, comprising:
前記シャフト及び前記回転子コアの少なくとも一方に、前記シャフトと前記回転子コアの回転方向の相対変位を規制する係合部(11,25)が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の回転電機の回転子。   The engagement portion (11, 25) for restricting relative displacement in the rotation direction of the shaft and the rotor core is provided on at least one of the shaft and the rotor core. The rotor of the described rotating electrical machine. 前記係合部は、周方向に交互に配置された軸方向に延びる複数の凸条部(11a,25a)及び凹溝(11b,25b)により構成されていることを特徴とする請求項2に記載の回転電機の回転子。   The said engaging part is comprised by the some protruding item | line part (11a, 25a) and the ditch | groove (11b, 25b) which are arrange | positioned alternately in the circumferential direction, and extends in the axial direction. The rotor of the described rotating electrical machine. 前記鋳造導体の材質は、アルミニウム、銅、或いはそれらを主成分とする合金であることを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の回転電機の回転子。 The rotor of the rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3 , wherein a material of the cast conductor is aluminum, copper, or an alloy containing them as a main component.
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JPH03254349A (en) * 1990-03-01 1991-11-13 Fanuc Ltd Metallic mold for basket type rotor
JPH0648353U (en) * 1992-12-04 1994-06-28 株式会社明電舎 Permanent magnet motor rotor
JPH1028360A (en) * 1996-07-11 1998-01-27 Hitachi Ltd Induction motor and its rotor
JPH10322950A (en) * 1997-05-19 1998-12-04 Shibaura Eng Works Co Ltd Rotor for induction motor, and manufacture of rotor
JP2004208362A (en) * 2002-12-24 2004-07-22 Honda Motor Co Ltd Rotor for motor, and motor for hybrid vehicle
US8674580B2 (en) * 2011-11-16 2014-03-18 Remy Technologies, Llc Electric machine with end ring and supporting tab
JP5817675B2 (en) * 2012-08-06 2015-11-18 トヨタ自動車株式会社 Rotor shaft fixing structure

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