(57)【要約】【課題】シャフト圧入時にシャフト中心をロータコアの重心に合わせるようにシャフトをロータコアに組み付ける。【解決手段】シャフト穴２１が中心に設けられた円形の電磁鋼板２を積層し、中心にシャフト３を挿入するシャフト挿入穴１１が形成された円筒形状のロータコア１のシャフト挿入穴１１にシャフト３を挿入して回転子を製造する回転子の製造方法であって、ロータコア１の形状を測定してロータコア１の重心位置を検出する重心位置検出工程と、回転子の回転軸となるシャフト３の回転中心がロータコア１の重心位置を通るようにシャフト３とロータコア１の相対位置を調整して、シャフト３をシャフト挿入穴１１に挿入する挿入工程と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト穴が中心に設けられた円形の電磁鋼板を積層し、積層された前記シャフト穴によりシャフト挿入穴が形成された円筒形状のロータコアの前記シャフト挿入穴にシャフトを挿入する回転子の製造方法であって、
前記ロータコアの形状を測定して前記ロータコアの重心位置を検出する重心位置検出工程と、
前記回転子の回転軸となる前記シャフトの回転中心が前記ロータコアの前記重心位置を通るように前記シャフトと前記ロータコアの相対位置を調整して、前記シャフトを前記シャフト挿入穴に挿入する挿入工程と、
を有することを特徴とする回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁鋼板を積層したロータコアにシャフトを挿入する回転子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁鋼板の厚さが完全に均一ではないため、電磁鋼板を積層したロータコアの積層方向の厚さに偏りが生じ、ロータコアの中心軸周りの重量分布に偏りが生じたり、ロータコアの重心位置が中心軸からずれたりする場合があった。このため、ロータコアを形成する電磁鋼板を複数の積層ブロックに分け、積層ブロック毎の重量バランスの偏りを測定し、この測定結果に基づいてロータコアの重心バランスの偏りが最も小さくなるように各積層ブロックの積層条件を決定する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０４２４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来技術の製造方法では、ロータコアの重量バランスの偏りを小さくすることについては考慮されているが、シャフトのロータコアへの組み付けについては考慮されていない。このため、特許文献１に記載された従来技術では、ロータコアの重心位置がシャフトの回転中心からずれた状態でシャフトがロータコアに組み付けられる場合がある。この場合、回転子の重心が回転中心からずれて回転時にエネルギー損失や異音が発生するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、回転子の回転中心と回転子の重心とのずれを抑制するようにシャフトをロータコアに組み付けることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る回転子の製造方法は、シャフト穴が中心に設けられた円形の電磁鋼板を積層し、積層されたシャフト穴によりシャフト挿入穴が形成された円筒形状のロータコアのシャフト挿入穴にシャフトを挿入する回転子の製造方法であって、ロータコアの形状を測定してロータコアの重心位置を検出する重心位置検出工程と、回転子の回転軸となるシャフトの回転中心がロータコアの重心位置を通るようにシャフトとロータコアの相対位置を調整して、シャフトをシャフト挿入穴に挿入する挿入工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、回転子の回転軸となるシャフトの回転中心がロータコアの重心を通るようにシャフトとロータコアの相対位置を調整してシャフトをシャフト挿入穴に挿入することによって、シャフトの回転中心がロータコアの重心を通るようにシャフトをロータコアに組み付けることができる。これにより、回転子の回転中心と回転子の重心とのずれが抑制され、回転時のエネルギー損失や異音の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】シャフトを挿入するロータコアの斜視図である。
【図２】本実施形態の回転子の製造方法の製造工程を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態におけるシャフトをシャフト挿入穴に挿入する挿入工程に用いる圧入装置、ロータコア及びシャフトの側面図である。
【図４】図３におけるａ−ａ断面図である。
【図５】図３におけるｂ−ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、実施形態の回転子の製造方法について説明する。図１に示すように、ロータコア１は、シャフト穴２１が中心に設けられた円形の電磁鋼板２を積層することによって構成され、中心にシャフト３を挿入するシャフト挿入穴１１が形成された円筒形状をしている。
【００１０】
ロータコア１は電磁鋼板２を積層しているため、電磁鋼板２が完全に重なり合わず、微小に位置がずれた状態でロータコア１が形成されることがある。このような電磁鋼板２の位置ずれによってロータコア１の重心位置が変わる。ロータコア１の重心位置を検出するために、ロータコア１の形状を測定して、電磁鋼板２の重心位置を検出する。
【００１１】
図２に示すＳ１からＳ３までの作業が、ロータコア１の重心位置検出工程である。この重心位置検出工程では、まず、Ｓ１で、ロータコア１が不図示の形状測定冶具の上に電磁鋼板２を積み重ねる向きで置かれる。
【００１２】
次に、Ｓ２で、ロータコア１の外周面１２に形状測定冶具のプローブを接触させてロータコア１の外周面１２の形状を測定する。図１の丸を付けた部分がプローブを接触させて測定する測定点１３である。図１に示すように、所定の高さで、ロータコア１の外周面１２に８カ所の測定点１３にプローブを接触させて各測定点１３における座標を測定する。そして、高さを変えながら、外周面１２の８カ所の測定点１３における測定を繰り返す。
【００１３】
次に、図２に示すＳ３で、所定の高さにおける８カ所の測定点１３の座標から最小二乗法で円の位置を定め、その円の中心を、その高さにおける重心の座標として算出する。同様に、Ｓ２で測定した全ての高さにおける重心の座標を算出し、こうして得られた高さ毎の重心の座標からロータコア１全体の重心位置の座標を算出する。そして、Ｓ４で、ロータコア１の製造番号と、ロータコア１の重心位置の座標をデータベースに登録する。
【００１４】
図２に示すＳ５からＳ８までの作業とＳ１１からＳ１２までの作業とが、シャフト３をシャフト挿入穴１１に挿入する挿入工程である。この挿入工程では、図３に示すように、圧入装置４を用いてシャフト３をシャフト挿入穴１１に挿入する。
【００１５】
図３、図４及び図５に示すように、圧入装置４は、基準板４１、プッシャー部４２、下部ボールネジ４３、チャック部４４、天板４５及び上部ボールネジ４６を備える。図４は基準板４１の記載を省略し、図５は天板４５の記載を省略している。シャフト３をシャフト挿入穴１１に挿入する際、ロータコア１は、基準板４１の上面４７に電磁鋼板２を積み重ねる向きで置かれる。プッシャー部４２は基準板４１の上面４７に置かれて、下部ボールネジ４３を調整することによって、基準板４１の上面４７の上を水平方向に移動できる。図３に示すように、チャック部４４はシャフト３を締め付けて固定することができる。図３及び図５に示すように、上部ボールネジ４６を調整することによってチャック部４４の水平方向の位置を調整できる。チャック部４４は、図３に示す状態から基準板４１に向かって垂直方向に下降することができる。ロータコア１及びシャフト３の水平方向の位置を調整した後に、シャフト３を締め付けて固定した状態でチャック部４４を下降することにより、基準板４１の上面４７に置かれたロータコア１のシャフト挿入穴１１にシャフト３を圧入することができる。
【００１６】
図２に示すＳ５で、ロータコア１が基準板４１の上に置かれる。図３及び図４に示すように、ロータコア１は４つのプッシャー部４２の内側に置かれる。そして、図２に示すＳ６では、Ｓ３で算出したロータコア１の重心位置の座標が圧入装置４の装置中心（シャフト３の回転中心）からずれている距離と方向を算出する。
【００１７】
次に、Ｓ７では、Ｓ６の算出結果に基づいて、図３及び図４に示すように、下部ボールネジ４３を調整してプッシャー部４２でロータコア１を基準板４１上で水平に移動させることによって、ロータコア１の重心位置を圧入装置４の装置中心に合わせる。
【００１８】
次に、図２に示すＳ１１では、図３に示すように、シャフト３をチャック部４４で締め付けて固定する。そして、Ｓ１２では、図３及び図５に示すように、上部ボールネジ４６を調整してチャック部４４を水平方向に移動することによって、回転子の回転軸となるシャフト３の回転中心を圧入装置４の装置中心に合わせる。
【００１９】
以上のＳ５からＳ７までの作業とＳ１１からＳ１２までの作業とにより、シャフト３の回転中心がロータコア１の重心位置を通るように、シャフト３とロータコア１の相対位置が調整される。
【００２０】
次に、図２に示すＳ８で、チャック部４４を圧入装置４の中心軸に沿って下降することにより、基準板４１の上面４７に置かれたロータコア１のシャフト挿入穴１１にシャフト３を圧入する。この圧入により、回転子が完成する。
【００２１】
なお、シャフト３は旋盤加工品であるため、シャフト３の回転中心はシャフト３の重心位置と一致する。そのため、シャフト３の回転中心がロータコア１の重心位置を通るようにシャフト３とロータコア１の相対位置を調整すれば、回転子の回転中心が回転子の重心位置を通ることになる。
【００２２】
本開示の回転子の製造方法は、上述した形態に限定されず、本開示の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。例えば、チャック部４４やロータコア１の位置決めは、ボールネジ以外の歯車や油圧やエアーを用いてもよい。圧入装置４でロータコア１及びシャフト３の位置調整をする際、どちらを先に位置調整してもよい。また、シャフト３の回転中心がロータコア１の重心位置を通るようにシャフト３とロータコア１の相対位置を調整できれば、圧入装置４においてロータコア１だけ移動してもよく、シャフト３だけ移動してもよい。また、圧入装置４にロータコア１を置く向きを事前に決めておけば、図２のＳ５の作業とＳ６の作業の順番が逆でもよい。ロータコア１の形状の測定は、外周面１２ではなく、内径や磁石穴で測定してもよい。ロータコア１の重心位置の算出方法は、他の方法であってもよい。また、シャフト３のロータコア１への締結方法は、焼き嵌めでも隙間嵌めでも、本実施形態の構成を適用できる。
【符号の説明】
【００２３】
１  ロータコア、２  電磁鋼板、３  シャフト、４  圧入装置、１１  シャフト挿入穴、１２  外周面、１３  測定点、２１  シャフト穴、４１  基準板、４２  プッシャー部、４３  下部ボールネジ、４４  チャック部、４５  天板、４６  上部ボールネジ、４７  上面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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