JP6769260B2 - ロータおよびロータの製造方法 - Google Patents
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Description
(回転電機の構造)
図1〜図7を参照して、第1実施形態による回転電機100(ロータ20)の構造について説明する。
次に、図4、図5および図8を参照して、第1実施形態によるロータ20の製造方法について説明する。
まず、図8に示すように、円環形状を各々有する、複数の電磁鋼板22が、回転軸線の延びる方向である回転軸線方向に積層される。これにより、回転軸線回りに回転されるとともに、回転中心C0に貫通孔23を有するロータコア21が形成される。
次に、ロータコア21(積層された複数の電磁鋼板22)の回転軸線方向の端部に、回転中心C0に貫通孔41を有するエンドプレート40を配置する。エンドプレート40(エンドプレート40aおよび40b)は、ロータコア21の回転軸線方向の両端にそれぞれ配置される。また、図5に示すように、ロータコア21の回転軸線方向の端部にエンドプレート40が配置された状態で、回転軸線方向から見て、ロータコア21(凸部27)は、貫通孔41から内径側に突出する(露出する)。また、ロータコア21の凸部27は、エンドプレート40の凸部42にオーバラップする。
次に、第1実施形態では、図8に示すように、溶接開始点S1がエンドプレート40に配置されるように、エンドプレート40の貫通孔41の内側面41aと、ロータコア21の複数の電磁鋼板22の内側面(貫通孔23の内側面23a)とが溶接されて、溶接部50が形成される。この場合の溶接工法としては、たとえば、高エネルギービーム溶接(レーザ、電子ビームなど)が用いられる。また、合計8個の溶接部50は、同時ではなく、1つずつ順に形成される。
次に、図4に示すように、ロータコア21の貫通孔23にハブ部材30が挿入される。その後、ロータコア21の内側面23aと、貫通孔23に挿入されたハブ部材30の外側面30bとが、高エネルギービーム(レーザ、電子ビームなど)などにより溶接される。これにより、溶接部52が形成される。その後、永久磁石32が、挿入孔24に挿入される。そして、ロータ20が完成する。
次に、図9を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、溶接部150に溶接スロープ部51(図3参照)は形成されていない。
(ロータの製造方法)
次に、図9を参照して、第2実施形態によるロータ120の製造方法について説明する。
次に、第2実施形態では、図9に示すように、溶接の開始時から溶接熱源(図示せず)の出力を一定にした状態で、エンドプレート140の内側面141a、および、ロータコア121の内側面123aに対して溶接ヘッド60(図8参照)を相対的に移動させる。これにより、溶接深さd11(溶接断面積)がエンドプレート140に位置する溶接部150の回転軸方向の端部からロータコア121に渡って一定になる溶接部150が形成される。たとえば、溶接の開始時から溶接熱源の出力が最大にされた状態のままで溶接が行われる。また、溶接の開始時から溶接熱源(図示せず)の出力を一定にした状態で、エンドプレート140aから、複数の電磁鋼板122を介して、エンドプレート140bまで、溶接が行われる。
第1および第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。なお、以下の効果は、後述する変形例によるロータ(220、320)についての効果も含んでいる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
21、121、221、321 ロータコア
22、122、322 電磁鋼板
23、123 貫通孔(ロータコア側貫通孔)
23a、123a (ロータコア側貫通孔の)内側面
26 凹部
27 凸部(ロータコア側凸部)
30 ハブ部材(回転伝達部材)
30b (回転伝達部材の)外側面
40、140、240、340 エンドプレート
40a、140a エンドプレート(第1エンドプレート)
40b、140b エンドプレート(第2エンドプレート)
41、141 貫通孔(エンドプレート側貫通孔)
41a、141a (エンドプレート側貫通孔の)内側面
42 凸部(エンドプレート側凸部)
50、150、250、350 溶接部
51、351 溶接スロープ部
60 溶接ヘッド
220a (ロータコアの)外側面
240a (エンドプレートの)外側面
E1、E2 溶接終了点
S1、S2 溶接開始点
Claims (7)
- 回転軸線回りに回転されるとともに、複数の電磁鋼板が前記回転軸線の延びる方向である回転軸線方向に積層され、回転中心にロータコア側貫通孔を有するロータコアと、
前記ロータコアの回転軸線方向の端部に配置され、回転中心にエンドプレート側貫通孔を有するエンドプレートと、
前記エンドプレートの側面と前記ロータコアの前記複数の電磁鋼板の側面とが溶接された溶接部とを備え、
前記溶接部における、溶接開始点は、前記エンドプレートに配置されており、
前記溶接部は、前記エンドプレートから前記ロータコアの前記複数の電磁鋼板に連続して設けられており、
前記エンドプレートは、鉄を含有する非磁性体であるステンレス鋼を含み、
前記ロータコアにおける溶接断面積は、溶接開始点近傍の前記エンドプレートにおける溶接断面積よりも大きい、ロータ。 - 前記溶接部は、前記エンドプレートに位置する前記溶接部の回転軸線方向の端部から前記ロータコア側に向かって溶接断面積が徐々に増加された溶接スロープ部を含む、請求項1に記載のロータ。
- 前記エンドプレートの厚みは、前記電磁鋼板の厚みよりも大きい、請求項1または2に記載のロータ。
- 前記エンドプレートは、前記ロータコアの回転軸線方向の一方側に設けられる第1エンドプレートと、前記ロータコアの回転軸線方向の他方側に設けられる第2エンドプレートとを含み、
前記溶接部の溶接開始点は、前記第1エンドプレートに設けられ、前記溶接部の溶接終了点は、前記第2エンドプレートに設けられている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータ。 - 前記ロータコアの前記ロータコア側貫通孔に取り付けられた回転伝達部材をさらに備え、
前記ロータコアの前記エンドプレート側貫通孔から内径側に突出した部分の内側面と、前記回転伝達部材の外側面とが溶接されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータ。 - 鉄を含有する非磁性体であるステンレス鋼を含むエンドプレートと、ロータコアの複数の電磁鋼板との間において連続的に設けられている溶接部を備えるロータの製造方法であって、
前記複数の電磁鋼板を、回転軸線の延びる方向である回転軸線方向に積層して、回転軸線回りに回転されるとともに、回転中心にロータコア側貫通孔を有する前記ロータコアを形成する工程と、
前記ロータコアの回転軸線方向の端部に、回転中心にエンドプレート側貫通孔を有する前記エンドプレートを配置する工程と、
溶接開始点が前記エンドプレートに配置されるように、前記エンドプレートの側面と前記ロータコアの前記複数の電磁鋼板の側面とを溶接して溶接部を形成する工程とを備え、
前記溶接部を形成する工程は、前記エンドプレートから前記複数の電磁鋼板に連続して前記溶接部を形成する工程であり、
前記複数の電磁鋼板の溶接時の溶接熱源の出力は、前記エンドプレートにおける溶接の開始時の前記溶接熱源の出力よりも大きい、ロータの製造方法。 - 前記溶接部を形成する工程は、溶接の開始時から前記溶接熱源の出力を徐々に上げながら、前記エンドプレートに対して溶接ヘッドを相対的に移動させることにより、前記エンドプレートに位置する前記溶接部の回転軸線方向の端部から前記ロータコア側に向かって溶接断面積が徐々に増加された溶接スロープ部を形成する工程を含む、請求項6に記載のロータの製造方法。
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