JP7302418B2 - Rotating electric machine rotor manufacturing method and rotating electric machine rotor manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機ロータの製造方法及び回転電機ロータの製造装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a rotating electric machine rotor and a manufacturing apparatus for a rotating electric machine rotor.
従来、例えば電動機や発電機に用いられる回転電機ロータには、軟磁性材料からなる複数のコアプレートを積層したロータコアに設けられた磁石挿入孔に棒状の磁石が挿入されたものがある(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a rotary electric machine rotor used for, for example, an electric motor or a generator in which a rod-shaped magnet is inserted into a magnet insertion hole provided in a rotor core in which a plurality of core plates made of a soft magnetic material are laminated (for example, See Patent Document 1).
特許文献1に記載のロータは、円形状のロータ本体と、ロータ本体の外周側に装着されたロータコアとを有している。ロータコアは、薄板鋼板を軸方向に積層して形成され、積層方向に延びる複数の磁石挿入孔が周方向等間隔に設けられている。このロータを製造する製造装置は、磁石挿入孔に挿入される磁石を仮保持する複数のガイド溝が設けられた円筒状の磁石ガイドと、磁石ガイドのガイド溝に仮保持された磁石をロータコアの磁石挿入孔に押し込む複数の押圧部を有するプッシャとを備えている。 The rotor disclosed in Patent Document 1 has a circular rotor body and a rotor core mounted on the outer peripheral side of the rotor body. The rotor core is formed by laminating thin steel plates in the axial direction, and is provided with a plurality of magnet insertion holes extending in the lamination direction at regular intervals in the circumferential direction. A manufacturing apparatus for manufacturing this rotor includes a cylindrical magnet guide provided with a plurality of guide grooves for temporarily holding the magnets inserted into the magnet insertion holes, and the magnets temporarily held in the guide grooves of the magnet guide on the rotor core. A pusher having a plurality of pressing portions to be pushed into the magnet insertion hole is provided.
ロータ本体は、中心部に形成されたボス部と、ボス部と同心的に形成された外周壁と、ボス部と外周壁とを一体的に直結する円形壁とを有している。外周壁には、周方向の一箇所にキー溝が設けられている。一方、磁石ガイドには、ロータ本体と向かい合う底板に位置合わせキーがねじ止めされている。磁石ガイドに仮保持された磁石をロータコアの磁石挿入孔に押し込む際には、キーがキー溝に嵌合されることにより、磁石ガイドとロータ本体とが相対的に位置合わせされる。 The rotor body has a boss portion formed in the center, an outer peripheral wall formed concentrically with the boss portion, and a circular wall integrally and directly connecting the boss portion and the outer peripheral wall. The outer peripheral wall is provided with a key groove at one place in the circumferential direction. On the other hand, the magnet guide has an alignment key screwed to the bottom plate facing the rotor body. When the magnet temporarily held by the magnet guide is pushed into the magnet insertion hole of the rotor core, the magnet guide and the rotor body are relatively aligned by fitting the key into the key groove.
近年、電動モータが自動車の駆動源としても広く用いられるようになってきており、より一層の高効率化が求められている。電動モータの効率を高めるためには、磁石挿入孔を小さくし、磁石挿入孔の内面と磁石の外面との間の隙間を可能な限り小さくすることが望ましい。そして、この隙間を狭くするためには、ロータコアと、磁石を仮保持する治具(磁石ガイド)との位置合わせを高精度に行う必要がある。この点、特許文献1に記載のもののように、キーをキー溝に嵌合されることにより位置合わせを行う方法では、磁石ガイドとロータ本体との径方向の位置ずれを必ずしも抑えることができず、またロータ本体とロータコアとの組付け精度の影響を受けるおそれがあり、必ずしも高精度な位置合わせが可能な構成とはなっていなかった。 In recent years, electric motors have come to be widely used as a drive source for automobiles, and there is a demand for even higher efficiency. In order to increase the efficiency of the electric motor, it is desirable to make the magnet insertion hole small and to minimize the gap between the inner surface of the magnet insertion hole and the outer surface of the magnet. In order to narrow this gap, it is necessary to align the rotor core and the jig (magnet guide) that temporarily holds the magnets with high accuracy. In this regard, the method of positioning the key by fitting the key into the keyway, as disclosed in Patent Literature 1, cannot necessarily prevent radial misalignment between the magnet guide and the rotor main body. In addition, there is a risk of being affected by the assembly accuracy between the rotor main body and the rotor core, and the configuration does not necessarily allow highly accurate alignment.
そこで、本発明は、硬磁性材料からなる棒状体をガイドする複数のガイド孔が形成された挿入治具と、ガイド孔から押し出された棒状体が挿入される複数の挿入孔が形成されたロータコアとを高精度に相対位置合わせ可能な回転電機ロータの製造方法及び回転電機ロータの製造装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an insertion jig formed with a plurality of guide holes for guiding a rod-shaped body made of a hard magnetic material, and a rotor core formed with a plurality of insertion holes into which the rod-shaped bodies pushed out from the guide holes are inserted. It is an object of the present invention to provide a rotating electric machine rotor manufacturing method and a rotating electric machine rotor manufacturing apparatus capable of relatively aligning with high accuracy.
本発明は、上記の目的を達成するため、軟磁性材料からなる複数のコアプレートを積層し、前記複数のコアプレートの積層方向に延びる複数の挿入孔、及び前記複数のコアプレートの積層方向に延びる前記複数の挿入孔とは異なる複数の貫通孔が設けられたロータコアを形成するロータコア形成工程と、前記ロータコアをパレットに乗せた状態で、前記ロータコアの前記複数の挿入孔のそれぞれに硬磁性材料からなる棒状体を挿入する挿入工程とを備え、前記挿入工程は、複数のガイド孔及び前記貫通孔に係合する係合部が設けられた挿入治具を用い、前記挿入治具と前記ロータコアとを前記係合部の係合により相対的に位置合わせし、複数の前記棒状体のそれぞれを前記複数のガイド孔から前記複数の挿入孔に挿入する工程であり、前記挿入工程では、複数の支持柱を有するリフターを用い、前記パレットの下面に前記支持柱の先端面を当接させて前記パレットを鉛直方向の上方に持ち上げ、前記パレットの前記下面が前記支持柱の前記先端面を摺動することにより前記ロータコアが前記挿入治具に対して水平方向に相対移動可能とした状態で、前記挿入治具と前記ロータコアとを前記係合部の係合により相対的に位置合わせする、回転電機ロータの製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of core plates made of a soft magnetic material stacked, a plurality of insertion holes extending in the stacking direction of the plurality of core plates, and a plurality of insertion holes extending in the stacking direction of the plurality of core plates. a rotor core forming step of forming a rotor core provided with a plurality of through holes different from the plurality of extending insertion holes ; and a hard magnetic material applied to each of the plurality of insertion holes of the rotor core while the rotor core is placed on a pallet. and an inserting step of inserting a rod-shaped body composed of and are relatively positioned by engagement of the engaging portion, and inserting each of the plurality of rod-shaped bodies into the plurality of insertion holes through the plurality of guide holes; The pallet is lifted vertically upward by contacting the top surface of the support column against the bottom surface of the pallet, and the bottom surface of the pallet slides on the top surface of the support column. relatively aligning the insertion jig and the rotor core by engaging the engagement portion in a state in which the rotor core can move horizontally relative to the insertion jig by moving the rotor core; A method for manufacturing an electric machine rotor is provided.
また、本発明は、上記の目的を達成するため、軟磁性材料からなる複数のコアプレートを積層してなり、前記複数のコアプレートの積層方向に延びる複数の挿入孔、及び前記複数のコアプレートの積層方向に延びる前記複数の挿入孔とは異なる複数の貫通孔が形成されたロータコアと、硬磁性材料からなる複数の棒状体とを備え、前記複数の棒状体が前記複数の挿入孔にそれぞれ挿入された回転電機ロータの製造装置であって、前記複数の棒状体を仮保持する複数のガイド孔が形成された本体部と、前記本体部から下方に突出して設けられた係合部とを有する挿入治具を備え、前記複数の棒状体を前記複数の挿入孔に挿入する際、前記ロータコアを乗せたパレットを複数の支持柱を有するリフターを用いて鉛直方向の上方に持ち上げ、前記パレットの下面が前記支持柱の先端面を摺動することにより前記ロータコアが前記挿入治具に対して水平方向に相対移動可能とした状態で、前記係合部が前記貫通孔に係合することにより前記挿入治具と前記ロータコアとが相対的に位置合わせされる、回転電機ロータの製造装置を提供する。 Further, in order to achieve the above object, the present invention is formed by stacking a plurality of core plates made of a soft magnetic material, including a plurality of insertion holes extending in the stacking direction of the plurality of core plates, and the plurality of core plates. and a plurality of rod-shaped bodies made of a hard magnetic material, wherein the plurality of rod-shaped bodies are inserted into the plurality of insertion holes, respectively. A manufacturing apparatus for an inserted rotary electric machine rotor, comprising: a main body portion formed with a plurality of guide holes for temporarily holding the plurality of rod-shaped bodies; and an engaging portion protruding downward from the main body portion. When inserting the plurality of rod-shaped bodies into the plurality of insertion holes, the pallet on which the rotor core is placed is lifted vertically upward using a lifter having a plurality of support columns, and the pallet With the lower surface sliding on the tip end surface of the support column, the rotor core can move horizontally relative to the insertion jig, and the engaging portion engages with the through hole . Provided is a rotary electric machine rotor manufacturing apparatus in which an insertion jig and the rotor core are relatively aligned.
本発明に係る回転電機ロータの製造方法及び回転電機ロータの製造装置によれば、硬磁性材料からなる棒状体をガイドする複数のガイド孔が形成された挿入治具と、ガイド孔から押し出された棒状体が挿入される複数の挿入孔が形成されたロータコアとを高精度に相対位置合わせすることが可能となる。 According to the rotary electric machine rotor manufacturing method and the rotary electric machine rotor manufacturing apparatus according to the present invention, an insertion jig having a plurality of guide holes for guiding a rod-shaped body made of a hard magnetic material and a guide hole pushed out from the guide hole It is possible to perform high-precision relative positioning with the rotor core having a plurality of insertion holes into which the rod-shaped bodies are inserted.
[実施の形態]
本発明の実施の形態について、図1乃至図11を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
[Embodiment]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11. FIG. It should be noted that the embodiment described below is shown as a preferred specific example for carrying out the present invention, and there are portions that specifically illustrate various technically preferable technical matters. , the technical scope of the present invention is not limited to this specific embodiment.
(回転電機の構成)
図1は、本発明の実施の形態に係る製造方法及び製造装置により製造された回転電機ロータ(以下、単に「ロータ」という。)を有する回転電機を示す構成図である。
(Configuration of rotating electric machine)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a rotary electric machine having a rotary electric machine rotor (hereinafter simply referred to as "rotor") manufactured by a manufacturing method and manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
この回転電機100は、ステータ1と、ロータ2とを有している。ステータ1は、図略のハウジングに非回転に固定される。ロータ2は、その中心部にシャフト10が挿通されており、シャフト10と一体に回転する。回転電機100は、駆動力を発生するモータとして、あるいはシャフト10の回転力を電気エネルギーに変換する発電機として、もしくはその両方の機能を有するモータジェネレータとして、例えば電気自動車や所謂ハイブリッド車両に搭載される。
This rotating
ステータ1は、ステータコア11と、複数のコイル12とを有して構成されている。ステータコア11は、円筒状の基体部111と、基体部111から径方向内方に突出した複数のティース112と、基体部111から径方向外方に突出した複数の被固定部113とを一体に有している。図1の図示例では、ステータコア11が15個のティース112を有しており、それぞれのティース112にコイル12が巻き回されている。被固定部113には、ステータコア11をハウジングに固定するためのボルトを挿通させるボルト挿通穴113aが形成されている。
The stator 1 includes a
図2(a)は、ロータ2を示す斜視図である。図2(b)は、ロータ2を回転軸線Oに沿った軸方向断面で示す断面図である。ロータ2は、ロータコア21と、ロータコア21に保持された複数の磁石22とを有している。ロータコア21は、軟磁性材料からなる複数枚のコアプレート3を回転軸線Oに平行な積層方向に積層して構成されている。なお、図2では、説明の明確化のため、コアプレート3の厚みを誇張して示している。
FIG. 2(a) is a perspective view showing the
ロータコア21には、シャフト10が挿通される中心穴210と、複数の磁石22がそれぞれ挿入される複数の挿入孔211と、磁石22を冷却する冷却液を流通させる複数の流通孔212とが設けられている。流通孔212には、例えば複数のコイル12の磁界によって発生する鉄損によるロータコア21の発熱を冷却する冷却液が供給される。
The
中心穴210、複数の挿入孔211、及び複数の流通孔212は、ロータコア21を軸方向(複数枚のコアプレート3の積層方向)に貫通している。なお、本実施の形態では、挿入孔211及び流通孔212が回転軸線Oと平行に延在しているが、挿入孔211及び流通孔212は、回転軸線Oに対して傾斜して複数枚のコアプレート3の積層方向に延在していてもよい。
The
また、ロータコア21は、シャフト10の一対のキー溝10a(図1に示す)にそれぞれ嵌合する一対の突起21aを有している。シャフト10は、キー溝10aに突起21aが嵌合することにより、ロータコア21との相対回転が規制されている。
The
図3は、1枚のコアプレート3を示す平面図である。コアプレート3は、電磁鋼板をプレス加工して成形されている。コアプレート3には、中心穴30と、複数の磁石挿入用の貫通穴31と、複数の冷却液流通用の貫通穴32とが設けられている。複数の貫通穴31及び複数の貫通穴32は、中心穴30と共に、1回のプレス加工によって形成される。また、コアプレート3は、一対の舌片3aを有している。ロータコア21の突起21aは、積層された複数枚のコアプレート3のそれぞれの舌片3aにより形成されている。
FIG. 3 is a plan view showing one
磁石挿入用の貫通穴31は、長穴状に形成されており、その長軸方向がコアプレート3の径方向及び周方向に対して傾斜している。より詳細には、長軸方向がコアプレート3の径方向に対して90°未満の角度で一側に所定角度傾斜した10個の磁石挿通用の貫通穴31と、長軸方向がコアプレート3の径方向に対して90°未満の角度で他側に所定角度傾斜した10個の磁石挿通用の貫通穴31とが、コアプレート3の周方向に沿って交互に形成されている。
The through
本実施の形態では、10個の冷却液流通用の貫通穴32が複数の磁石挿通用の貫通穴31よりもコアプレート3の径方向の内側に形成されている。それぞれの冷却液流通用の貫通穴32は、両端部が半円形の角丸長方形状である。また、本実施の形態では、10個の冷却液流通用の貫通穴32が、長手方向の長さが比較的長い4つの長尺貫通穴321と、長手方向の長さが比較的短い6つの短尺貫通穴322とからなる。
In the present embodiment, ten through
ロータコア21は、複数枚のコアプレート3が積層されることにより、それぞれのコアプレート3の中心穴30が連通して中心穴210になり、それぞれのコアプレート3の複数の磁石挿通用の貫通穴31が積層方向に連通して複数の挿入孔211になり、それぞれのコアプレート3の複数の冷却液流通用の貫通穴32が積層方向に連通して複数の流通孔212になる。
The
磁石22は、長手方向に直交する断面が長方形の四角柱状である。また、磁石22は、挿入孔211に充填された樹脂23によってロータコア21に固定されている。磁石22の長手方向の端面は樹脂23に覆われている。磁石22は、例えばフェライトやネオジム等の粉末を焼結した棒状の硬磁性体であり、挿入孔211に収容される前の段階では着磁されておらず、ロータコア21に固定された後に着磁される。なお、図2(b)では、説明の明確化のため、樹脂23の厚みを誇張して図示している。
The
(ロータの製造方法)
次に、ロータ2の製造方法、及びこの製造方法によりロータ2を製造する製造装置Aについて説明する。ロータ2の製造方法は、複数の貫通穴31,32がそれぞれ形成された複数枚のコアプレート3を成形するコアプレート成形工程と、複数のコアプレート3を積層し、複数のコアプレート3の積層方向に延びる複数の挿入孔211、及び冷却液を流通させる複数の流通孔212が設けられたロータコア21を形成するロータコア形成工程と、ロータコア21の複数の挿入孔211のそれぞれに硬磁性材料からなる棒状体220(後述)を挿入する挿入工程と、棒状体220を挿入孔211内で固定する固定工程と、挿入孔211内に固定された棒状体220を着磁して磁石22とする着磁工程とを備えている。
(Manufacturing method of rotor)
Next, a method for manufacturing the
コアプレート成形工程では、薄板状の電磁鋼板をプレス加工してコアプレート3を成形する。ロータコア形成工程では、複数枚のコアプレート3をその厚み方向に積み上げて積層する。
In the core plate forming step, the
図4は、ロータコア形成工程を示す説明図である。コアプレート3の積層は、パレット4に複数枚のコアプレート3を順次鉛直方向に積み上げることにより行われる。図4は、図面下方が鉛直方向の下側にあたり、図面上方が鉛直方向の上側にあたる。以下、「上」及び「下」とは、鉛直方向の上下をいうものとする。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the rotor core forming process. Stacking of the
パレット4は、ベース板41と、ベース板41の上側に配置されたロアプレート42と、ロアプレート42の上側に配置されたアッパプレート43と、後述する挿入工程において棒状体220が突き当てられる複数の突き当てピン44と、ベース板41上に配置された有底円筒状の筒状体45と、筒状体45をベース板41に固定するための複数の固定ピン46と、固定工程においてカルプレート(後述)を位置決めするための複数の位置決めピン47とを有している。
The
ベース板41は、ロアプレート42及びアッパプレート43よりも大きく、鉛直方向視において矩形状である。ベース板41の下面41aは、突起のない平坦な面に形成されている。筒状体45は、円筒状の筒部451と円板状の底部452とを有し、筒部451の下端部がロアプレート42及びアッパプレート43の中心部に挿通されてベース板41に当接している。底部452は、筒部451の上端部を閉塞している。複数の位置決めピン47は、底部452の上面452aから上方に突出している。
The
突き当てピン44は、アッパプレート43に形成された挿通孔430に挿通された大径部441と、アッパプレート43の上面43aよりも上方に突出した小径部442とを有し、ロアプレート42によって挿通孔430から抜け止めされている。複数の突き当てピン44は、複数の挿入孔211のそれぞれに対応して設けられ、小径部442が挿入孔211内に突出するように配置されている。
The abutting
コアプレート3は、中心穴30に筒状体45が挿通されるように、アッパプレート43上に積層される。また、コアプレート3は、複数枚を一つのブロックとして、ブロックごとにまとめて積層される。各ブロックの複数のコアプレート3は、加締め(例えばダボ加締め)によって互いに連結され、ブロック同士は例えば溶接によって結合される。積層工程において積層された複数枚のコアプレート3からなるロータコア21は、パレット4と共に、挿入工程、及び固定工程が行われる被加工位置に搬送される。
The
図5(a)は、挿入工程の第1段階を示す説明図である。図5(b)は、図5(a)の部分拡大図である。挿入工程では、挿入治具7を用いて複数の棒状体220を複数の挿入孔211のそれぞれに挿入する。パレット4及びロータコア21は、複数のローラ50を有するローラコンベア5により搬送され、図略のストッパに当接して所定の位置で停止し、複数の支持柱61を有するリフター6によって上方に持ち上げられる。
FIG. 5(a) is an explanatory view showing the first stage of the insertion process. FIG. 5(b) is a partially enlarged view of FIG. 5(a). In the inserting step, the
支持柱61は、隣り合う2つのローラ50の間から上方に突出するように昇降し、その先端面61aがベース板41の下面41aに当接する。パレット4は、ベース板41の下面41aが支持柱61の先端面61aを摺動することにより、挿入治具7に対して水平方向に相対移動可能である。パレット4及びロータコア21がリフター6により上昇すると、挿入治具7の凹部70内にロータコア21の上端部が配置される。
The
挿入治具7は、本体71と、本体71を支持固定するフレーム72と、本体71の側面に取り付けられた複数のボールプランジャ73と、ロータコア21と向かい合うように複数のボルト74によって本体71に固定された複数の保持板75と、複数の保持板75にそれぞれ保持された複数の位置合わせ用のピン76とを有している。凹部70は、フレーム72を上下方向に貫通する円形状の貫通穴720により形成されている。本体71は、開口720の一部を塞ぐように配置され、複数のボルト77によってフレーム72に固定されている。
The
本体71には、複数の棒状体220をそれぞれ仮保持する複数のガイド孔711が形成されている。ガイド孔711に配置された棒状体220は、複数のボールプランジャ73によって落下しないように保持される。ボールプランジャ73は、ガイド孔711内に突出するボールを備え、このボールの回転によって棒状体220を上下方向に移動可能としながら、ボールの押し付けによって棒状体220の自由落下を抑止する。なお、複数の棒状体220は、挿入治具7の凹部70内にロータコア21の上端部が配置される前に、予め複数のガイド孔711のそれぞれに収容されている。
The
複数の位置合わせ用のピン76は、図5(b)に拡大して示すようにロータコア21の流通孔212に係合し、挿入治具7とロータコア21とを相対的に位置合わせする。図6(a)は、複数の長尺貫通穴321によって形成された流通孔212に一対のピン76の軸部761が挿入された状態を示し、図6(b)は、複数の短尺貫通穴322によって形成された流通孔212に一対のピン76の軸部761が挿入された状態を示している。図6(a)及び(b)に示すように、一対のピン76のそれぞれの軸部761は、軸方向視における流通孔212の長手方向の両端部に係合する。複数のピン76は、本発明の係合部を構成する。ピン76の形状、及びピン76を保持して抜け止めする抜け止め部材としての保持板75の構成の詳細については後述する。
A plurality of positioning pins 76 are engaged with the flow holes 212 of the
図7は、挿入工程の第2段階を示す説明図である。この第2段階では、挿入治具7とロータコア21とを複数のピン76の係合により相対的に位置合わせした状態で、押し込み治具8により複数の棒状体220を挿入治具7のガイド孔711から押し出してロータコア21の挿入孔211に挿入する。押し込み治具8は、複数の棒状体220にそれぞれ対応する複数のロッド81と、複数のロッド81のそれぞれの上端部が固定された可動プレート82とを有し、可動プレート82が複数のロッド81と共に上下方向に移動する。棒状体220の端面に当接するロッド81の先端面には、棒状体220を吸引する図略のバキューム孔が開口している。なお、図7では、20本の棒状体220及びロッド81のうち、2本の棒状体220及びロッド81のみを図示している。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the second stage of the insertion process. In the second stage, the
図8は、固定工程を示す説明図である。固定工程では、ロータコア21の上にカルプレート91を配置し、さらにカルプレート91の上方に上型92を配置して、棒状体220を挿入孔211内で固定する樹脂23(図2(b)参照)を挿入孔211に注入する。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the fixing process. In the fixing step, the
上型92には、熱硬化性樹脂からなる円柱状の樹脂母材90が挿入される挿入穴920が形成されている。カルプレート91には、樹脂母材90をロータコア21の挿入孔211に導入するための充填ポット910が形成されている。カルプレート91は、位置決めピン47が嵌合する嵌合穴911を有しており、この嵌合穴911に位置決めピン47が嵌合することにより位置決めされる。
The
樹脂母材90は、プランジャ93に押圧され、熱により溶融しながら充填ポット910を経て挿入孔211の内面と棒状体220との隙間に導入される。そして、温度が下がると固化して固形の樹脂23となり、棒状体220が挿入孔211内で固定される。充填ポット910には、不要な樹脂の硬化物であるカルが残存する。残存したカルは、カルプレート91と共にロータコア21から取り除かれる。
The
その後、着磁工程において強い磁界を棒状体220に印加し、棒状体220が着磁されて磁石22となると、ロータ2が完成する。このロータ2は、ステータ1と組み合わされて回転電機100を構成する。
After that, a strong magnetic field is applied to the rod-shaped
次に、図9乃至図11を参照し、挿入治具7の構成について詳細に説明する。図9(a)及び(b)は、側面視及び上面視で示す挿入治具7であり、(a)の一部は(b)のA-A線における断面を示している。図10(a)は挿入治具7の下面を示し、(b)は(a)のB-B線断面図、(c)は(a)のC-C線断面図である。図11(a)(b)(c)は、保持板75及び一対のピン76を示す斜視図である。
Next, the configuration of the
図10(c)に示すように、ガイド孔711には、ボールプランジャ73のボール731が突出している。本実施の形態では、一つのガイド孔711に対して四つのボールプランジャ73が設けられており、それぞれのボールプランジャ73のボール731がガイド孔711の内面711aから突出している。
As shown in FIG. 10C, the
ピン76は、先端部が先細り形状に形成された円柱状の軸部761と、軸部761よりも大径の円盤状のフランジ部762と、フランジ部762よりも小径の円柱状の基部763とを一体に有している。フランジ部762は、軸部761と基部763との間に配置され、軸部761、フランジ部762、及び基部763が軸方向に沿って同心状に並んでいる。
The
保持板75は、矩形の平板状であり、ボルト77が螺合する一対のねじ孔751と、ピン76の軸部761を挿通させる一対の挿通孔752とが厚さ方向に貫通して形成されている。一対の挿通孔752の周辺部は、フランジ部762に当接してピン76を抜け止めする当接部753となっている。挿通孔752の内径は、軸部761の外径よりも大きく形成されている。
The holding
ピン76は、基部763が本体71に形成された嵌合孔712に嵌合することにより、本体71に対して位置決めされている。本体71の下面71aには、保持板75が収容される窪み部713が形成されている。保持板75は、本体71に形成されたボルト挿通孔714に挿通された一対のボルト74がねじ孔751に螺合することにより、本体71に固定されている。ピン76の軸部761は、フランジ部762とは反対側の先端部が本体71の下面71aよりも下方に突出するように、保持板75の挿通孔752に挿通されている。
The
ピン76の軸部761は、その先端部の外周面761aがテーパ状に形成されている。挿入工程では、軸部761のテーパ状の外周面761aにロータコア21の流通孔212の内縁が当接することにより、ロータコア21が挿入治具7に位置合わせされる。すなわち、ロータコア21が挿入治具7に対して位置ずれしていた場合には、テーパ状に形成された軸部761の外周面761aが流通孔212の内縁に当接し、流通孔212に一対のピン76の軸部761が挿入されるよう(図6(a),(b)参照)、挿入治具7がロータコア21に対して相対移動して、ロータコア21が挿入治具7に位置合わせされる。そして、このピン76の軸部761と流通孔212との係合状態を保った状態で、複数の棒状体220を挿入治具7のガイド孔711からロータコア21の挿入孔211に挿入する。
A
(実施の形態の作用及び効果)
以上説明した実施の形態によれば、複数の棒状体220をロータコア21の挿入孔211に挿入する際、ロータコア21に形成された複数の流通孔212にピン76の軸部761を係合させることにより、挿入治具7とロータコア21とが相対的に位置決めされるので、軸方向視における挿入孔211の大きさを棒状体220の長手方向直交断面の大きさと同程度になるまで小さくしても、棒状体220を挿入孔211に挿入することが可能となる。
(Actions and effects of the embodiment)
According to the embodiment described above, when inserting the plurality of rod-shaped
また、軸部761のテーパ状の外周面761aにロータコア21の流通孔212の内縁が当接することによってロータコア21が挿入治具7に位置合わせされるので、例えばロータコア21の位置合わせのためにパレット4を動かすアクチュエータ等を備えなくとも、ロータコア21と挿入治具7とを高精度に位置合わせすることが可能となる。
Since the inner edge of the through
またさらに、ピン76は、基部763が本体71に形成された嵌合孔に嵌合することによって本体71に対して位置決めされ、かつ保持板75によって抜け止めされるので、例えばピン76を本体71に螺合させて固定する場合に比較して、ピン76の本体71に対する位置精度を高めることができる。
Further, the
(付記)
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、この実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
(Appendix)
As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the embodiments do not limit the invention according to the scope of claims. Also, it should be noted that not all combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、挿入治具7に四つの保持板75が取り付けられ、それぞれの保持板75に二つのピン76が保持された場合について説明したが、保持板75及びピン76の数はこれに限らず、挿入治具7が少なくとも二つのピン76を有していれば、ロータコア21と挿入治具7とを高精度に位置合わせすることが可能である。
In addition, the present invention can be modified appropriately by omitting a part of the configuration, or by adding or replacing the configuration without departing from the gist of the invention. For example, in the above embodiment, four holding
2…ロータ(回転電機ロータ) 211…挿入孔
212…流通孔 220…棒状体
3…コアプレート 7…挿入治具
76…ピン(係合部) 761…軸部
761a…外周面 762…フランジ部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ロータコアをパレットに乗せた状態で、前記ロータコアの前記複数の挿入孔のそれぞれに硬磁性材料からなる棒状体を挿入する挿入工程とを備え、
前記挿入工程は、複数のガイド孔及び前記貫通孔に係合する係合部が設けられた挿入治具を用い、前記挿入治具と前記ロータコアとを前記係合部の係合により相対的に位置合わせし、複数の前記棒状体のそれぞれを前記複数のガイド孔から前記複数の挿入孔に挿入する工程であり、
前記挿入工程では、複数の支持柱を有するリフターを用い、前記パレットの下面に前記支持柱の先端面を当接させて前記パレットを鉛直方向の上方に持ち上げ、前記パレットの前記下面が前記支持柱の前記先端面を摺動することにより前記ロータコアが前記挿入治具に対して水平方向に相対移動可能とした状態で、前記挿入治具と前記ロータコアとを前記係合部の係合により相対的に位置合わせする、
回転電機ロータの製造方法。 A plurality of core plates made of a soft magnetic material are stacked, a plurality of insertion holes extending in the stacking direction of the plurality of core plates, and a plurality of through holes different from the plurality of insertion holes extending in the stacking direction of the plurality of core plates a rotor core forming step of forming a rotor core provided with holes ;
an inserting step of inserting a rod -shaped body made of a hard magnetic material into each of the plurality of insertion holes of the rotor core while the rotor core is placed on a pallet ;
In the inserting step, an insertion jig provided with an engaging portion that engages with a plurality of guide holes and the through hole is used, and the insertion jig and the rotor core are relatively engaged by the engagement of the engaging portion. a step of aligning and inserting each of the plurality of rod-shaped bodies from the plurality of guide holes into the plurality of insertion holes ,
In the inserting step, a lifter having a plurality of support columns is used to lift the pallet vertically upward by contacting the tip surfaces of the support columns against the lower surface of the pallet. In a state in which the rotor core can move horizontally relative to the insertion jig by sliding the distal end surface of the insertion jig and the rotor core, the insertion jig and the rotor core are relatively engaged by the engagement of the engagement portion. align to
A manufacturing method of a rotary electric machine rotor.
前記貫通孔は、前記ロータコアの軸方向視において角丸長方形状であり、一対の前記ピンの前記軸部が前記貫通孔の長手方向の両端部に係合し、
前記軸部は、その先端部の外周面がテーパ状に形成されており、
前記挿入工程において、前記軸部の前記テーパ状の外周面に前記貫通孔の内縁が当接することにより前記ロータコアが前記挿入治具に位置合わせされる、
請求項1に記載の回転電機ロータの製造方法。 The engaging portion is composed of a plurality of pins having shaft portions inserted into the through holes ,
The through hole has a rectangular shape with rounded corners when viewed in the axial direction of the rotor core, and the shaft portions of the pair of pins are engaged with both ends of the through hole in the longitudinal direction,
The shaft portion has a tapered outer peripheral surface at the tip,
In the inserting step, the rotor core is aligned with the insertion jig by abutting the inner edge of the through hole against the tapered outer peripheral surface of the shaft portion.
A method for manufacturing a rotary electric machine rotor according to claim 1 .
前記複数の棒状体を仮保持する複数のガイド孔が形成された本体部と、前記本体部から下方に突出して設けられた係合部とを有する挿入治具を備え、
前記複数の棒状体を前記複数の挿入孔に挿入する際、前記ロータコアを乗せたパレットを複数の支持柱を有するリフターを用いて鉛直方向の上方に持ち上げ、前記パレットの下面が前記支持柱の先端面を摺動することにより前記ロータコアが前記挿入治具に対して水平方向に相対移動可能とした状態で、前記係合部が前記貫通孔に係合することにより前記挿入治具と前記ロータコアとが相対的に位置合わせされる、
回転電機ロータの製造装置。 A plurality of core plates made of a soft magnetic material are stacked, and a plurality of insertion holes extending in the stacking direction of the plurality of core plates and a plurality of insertion holes different from the plurality of insertion holes extending in the stacking direction of the plurality of core plates and a plurality of rod-shaped bodies made of a hard magnetic material, wherein the plurality of rod-shaped bodies are inserted into the plurality of insertion holes, respectively,
an insertion jig having a main body portion in which a plurality of guide holes for temporarily holding the plurality of rod-shaped bodies are formed, and an engaging portion protruding downward from the main body portion;
When inserting the plurality of rod-shaped bodies into the plurality of insertion holes, the pallet on which the rotor core is placed is lifted vertically using a lifter having a plurality of support columns so that the lower surface of the pallet is positioned at the tip of the support column. With the rotor core horizontally movable relative to the insertion jig by sliding on the surface, the insertion jig and the rotor core are separated by the engagement of the engaging portion with the through hole. are relatively aligned,
Manufacturing equipment for rotary electric machine rotors.
前記貫通孔は、前記ロータコアの軸方向視において角丸長方形状であり、一対の前記ピンの前記軸部が前記貫通孔の長手方向の両端部に係合し、
前記軸部は、その先端部の外周面がテーパ状に形成されており、
前記軸部の前記テーパ状の外周面を前記貫通孔の内縁に当接させることにより前記ロータコアを前記挿入治具に対して位置合わせする、
請求項3に記載の回転電機ロータの製造装置。 The engaging portion is composed of a plurality of pins having shaft portions inserted into the through holes ,
The through hole has a rectangular shape with rounded corners when viewed in the axial direction of the rotor core, and the shaft portions of the pair of pins are engaged with both ends of the through hole in the longitudinal direction,
The shaft portion has a tapered outer peripheral surface at the tip,
positioning the rotor core with respect to the insertion jig by bringing the tapered outer peripheral surface of the shaft portion into contact with the inner edge of the through hole ;
The apparatus for manufacturing a rotary electric machine rotor according to claim 3 .
前記ピンは、前記軸部よりも大径のフランジ部と、前記本体部に形成された嵌合孔に嵌合する基部とを一体に有し、前記基部が前記嵌合孔に嵌合することで前記本体部に対して位置決めされており、
前記抜け止め部材には、前記フランジ部に当接して前記ピンを抜け止めする当接部と、前記軸部を挿通させる挿通孔とが設けられている、
請求項4に記載の回転電機ロータの製造装置。 The insertion jig has a retaining member that is fixed to the main body and retains the pin,
The pin integrally has a flange portion having a larger diameter than the shaft portion and a base portion that fits into a fitting hole formed in the body portion , and the base portion fits into the fitting hole. is positioned with respect to the main body by
The retaining member is provided with a contact portion that abuts against the flange portion to retain the pin, and an insertion hole through which the shaft portion is inserted.
The apparatus for manufacturing a rotary electric machine rotor according to claim 4 .
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