(57)【要約】【課題】ロータの軽量化を図ると共に中心軸とロータコアとの取付強度をより向上させる。【解決手段】比較的展性が大きい円環形状のリング部材４０をロータシャフト３０に取り付けてリング部材４０をロータコア２０のエンドプレート２４ｂ側に曲げを伴ってかしめることによりロータコア２０をロータシャフト３０に取り付ける。このようにリング部材４０をかしめてロータコア２０をロータシャフト３０に取り付けることにより、ロータシャフト３０とロータコア２０との取付強度をより向上させることができる。また、ロータシャフト３０自体は変形させないから、ロータシャフト３０を展性の低いものとしてもよく、軽量化が可能な焼結形成によりロータシャフト３０を形成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒形状に形成されたコア部材と該コア部材の端部に配設されたエンドプレートとを有するロータコアを中心軸に取り付けるロータコアの取付構造であって、
前記中心軸より展性が大きい円環形状のリング部材を該中心軸に取り付け、該リング部材を前記ロータコアのエンドプレート側に曲げを伴ってかしめることにより前記ロータコアを前記中心軸に取り付ける、
ことを特徴とするロータコアの取付構造。
【請求項２】
請求項１記載のロータコアの取付構造であって、
前記中心軸は、焼結形成により形成されてなる、
ロータコアの取付構造。
【請求項３】
請求項１または２記載のロータコアの取付構造であって、
前記リング部材は、外径が前記ロータコアの内径より小さい薄肉の円環形状に形成されてなり、
前記リング部材を前記中心軸に取り付けた後に前記ロータコアと前記中心軸とを嵌合させて該ロータコアを該中心軸に取り付ける、
ロータコアの取付構造。
【請求項４】
請求項３記載のロータコアの取付け構造であって、
前記リング部材を所定の位置に配置して前記中心軸を焼結形成することにより前記リング部材を前記中心軸に取り付ける、
ロータコアの取付構造。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載のロータコアの取付構造であって、
前記中心軸は、中空円筒状に形成された軸部と該軸部の径に比して大きい径の中空円筒状に形成された取り付け部とが円盤状の連結部を介して一体に形成されてなり、
前記取り付け部の端部に前記リング部材を取り付けて前記ロータコアを前記中心軸に取り付ける、
ロータコアの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアの取付構造に関し、詳しくは、中空円筒形状に形成されたコア部材とこのコア部材の端部に配設されたエンドプレートとを有するロータコアを中心軸に取り付けるロータコアの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の取付構造としては、回転電機のロータにおいて、シャフト中心軸とシャフト外周部とを嵌合させることによりシャフト外周部をシャフト中心軸に取り付けるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この取付構造では、シャフト中心軸に部分的に凹部を設けてこの凹部にシャフト外周部をかしめ変形させることにより、シャフト中心軸とシャフト外周部との締結強度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６６８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回転電機のロータが動力が入出力される中心軸と電磁鋼のロータコアとが嵌合されて構成される場合には、こうした中心軸とロータコアとの取付強度を向上させることが望まれる。これに対して、予め中心軸にかしめ部を設けてかしめ部をロータコア側にかしめることも考えられるが、特にロータの軽量化のために中心軸を焼結形成により形成するような場合には、展性が小さいため、かしめ部をかしめることは困難となる。
【０００５】
本発明のロータコアの取付構造は、ロータの軽量化を図ると共に中心軸とロータコアとの取付強度をより向上させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のロータコアの取付構造は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のロータコアの取付構造は、
中空円筒形状に形成されたコア部材と該コア部材の端部に配設されたエンドプレートとを有するロータコアを中心軸に取り付けるロータコアの取付構造であって、
前記中心軸より展性が大きい円環形状のリング部材を該中心軸に取り付け、該リング部材を前記ロータコアのエンドプレート側に曲げを伴ってかしめることにより前記ロータコアを前記中心軸に取り付ける、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明のロータコアの取付構造では、中心軸より展性が大きい円環形状のリング部材を中心軸に取り付け、リング部材をロータコアのエンドプレート側に曲げを伴ってかしめることによりロータコアを中心軸に取り付ける。このように比較的展性の大きいリング部材を中心軸に取り付けると共にリング部材をかしめてロータコアを中心軸に取り付けることにより、中心軸とロータコアとの取付強度をより向上させることができる。また、リング部材を中心軸に取り付けてリング部材をかしめることにより、中心軸自体は変形させないから、中心軸を展性の低いものとしても中心軸とロータコアとの取付強度を向上させることができ、例えば軽量化が可能な焼結形成により中心軸を形成することができる。したがって、こうした取付け構造により、ロータの軽量化を図ると共に中心軸とロータコアとの取付強度をより向上させることができるのである。ここで、中心軸は、焼結形成により形成されてなるものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明のロータコアの取付構造において、前記リング部材は、外径が前記ロータコアの内径より小さい薄肉の円環形状に形成されてなり、前記リング部材を前記中心軸に取り付けた後に前記ロータコアと前記中心軸とを嵌合させて該ロータコアを該中心軸に取り付ける、ものとすることもできる。この場合、前記リング部材を所定の位置に配置して前記中心軸を焼結形成することにより前記リング部材を前記中心軸に取り付ける、ものとすることもできる。こうすれば、より容易にリング部材を中心軸に取り付けることができる。
【００１０】
また、本発明のロータコアの取付け構造において、前記中心軸は、中空円筒状に形成された軸部と該軸部の径に比して大きい径の中空円筒状に形成された取り付け部とが円盤状の連結部を介して一体に形成されてなり、前記取り付け部の端部に前記リング部材を取り付けて前記ロータコアを前記中心軸に取り付ける、ものとすることもできる。こうすれば、特にロータの径が大きいときに取り付け部の厚みを大きくするものに比して中心軸の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例としてのロータコア２０の取付構造を適用して形成されたロータ１０の断面の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例としてのロータコア２０の取付構造を適用して形成されたロータ１０の断面の一例を示す断面図である。実施例のロータコア２０の取付構造は、図示するように、中空円筒形状に形成された磁性体のロータコア２０をロータシャフト３０に取り付ける取付構造である。
【００１４】
ロータコア２０は、所定の厚み（例えば、０．３ｍｍや０．５ｍｍ，１．０ｍｍなど）の無方向性電磁鋼板を打ち抜いて形成した複数のロータ部材２２ａが積層されると共にそのロータ部材２２ａの積層方向両端にエンドプレート２４ａ，２４ｂが取り付けられて形成されている。エンドプレート２４ａ，２４ｂは、ロータ部材２２ａに形成された図示しないスロットに永久磁石２２ｂが挿入された状態でロータ部材２２ａと永久磁石２２ｂとを図中左右方向に加圧保持している。
【００１５】
ロータシャフト３０は、例えば鉄やニッケル，カーボン，セラミックなどを焼結して形成されており、動力を入出力するための中空円筒状の入出力部３２とこの入出力部３２の径ｒ１に比して大きい径ｒ２の中空円筒状の取り付け部３４とが円盤状の連結部３６を介して一体に形成されている。こうした形状にロータシャフト３０を形成することにより、取り付け部３４の径方向の厚さを薄くすることができ、ロータシャフト３０の軽量化を図ることができる。また、取り付け部３４は、軸方向の一方の端部にロータコア２０のエンドプレート２４ａを支持する支持部３４ａが形成され、支持部３４ａが形成された端部とは異なる端部に展性の大きい素材（例えば、鉄やステンレスなど）により形成された円環状のリング部材４０が取り付けられている。リング部材４０は、その外径ｒ３がロータコア２０の内径よりの小さく形成されており、実施例では、ロータシャフト３０の原料を型枠に入れて焼結する際に、リング部材４０を型枠の所定の位置に配置してロータシャフト３０を焼結形成することによりリング部材４０をロータシャフト３０に取り付けるものとした。このように、ロータシャフト３０を焼結形成する際にリング部材４０をロータシャフト３０に取り付けることにより、容易にリング部材４０をロータシャフト３０に取り付けることができる。
【００１６】
そして、ロータコア２０をロータシャフト３０に取り付ける際には、ロータコア２０の内周面とロータシャフト３０の外周面とのそれぞれに形成された凹凸を嵌合させてロータコア２０とロータシャフト３０とをスプライン結合させ、リング部材４０をロータコア２０のエンドプレート２４ｂ側に曲げを伴ってかしめる（以下、「カシメ変形」という）。即ち、リング部材４０を拡口させてラッパ状にするのである。このようにリング部材４０をロータコア２０のエンドプレート２４ｂ側にカシメ変形させることにより、リング部材４０によってロータコア２０の軸方向の移動が制限され、ロータコア２０とロータシャフト３０との取付強度をより向上させることができる。ここで、焼結形成によりロータシャフト３０を形成する場合、ロータシャフト３０の展性は低いため、ロータシャフト３０自体にカシメ部を形成してカシメ部をカシメ変形させるとひび割れなどの原因となりロータコア２０の取り付けが困難となる。これに対して、実施例では、比較的展性の高いリング部材４０をロータシャフト３０に取り付けてリング部材４０をカシメ変形させることによりロータコア２０をロータシャフト３０に取り付けるから、容易にリング部材４０をカシメ変形させてロータコア２０とロータシャフト３０との取付強度をより向上させることができる。言い換えれば、本発明のロータコア２０の取付構造では、展性の高いリング部材４０をロータシャフト３０に取り付けてリング部材４０をカシメ変形させることにより、ロータシャフト３０自体を変形させないから、ロータシャフト３０として展性の低いものを用いることができ、簡易に製造できると共に軽量化が可能な焼結形成によりロータシャフト３０を形成することができる。したがって、こうしたロータコア２０の取付構造により、ロータシャフト３０の軽量化を図ることができると共にロータシャフト３０とロータコア２０との取付強度をより向上させることができるのである。なお、こうしてロータコア２０をロータシャフト３０に取り付けて形成されたロータ１０は、例えば、電動機のロータとして用いられることになる。
【００１７】
以上説明した実施例のロータコア２０の取付構造によれば、ロータシャフト３０より展性が大きい円環形状のリング部材４０をロータシャフト３０に取り付けてリング部材４０をロータコア２０のエンドプレート２４ｂ側に曲げを伴ってカシメ変形させることによりロータコア２０をロータシャフト３０に取り付けるから、ロータシャフト３０とロータコア２０との取付強度をより向上させることができると共にロータシャフト３０として展性の低いものを用いることができ、軽量化が可能な焼結形成によりロータシャフト３０を形成してロータ１０の軽量化を図ることができる。
【００１８】
実施例のロータコア２０の取付構造では、ロータシャフト３０の原料を型枠に入れて焼結する際にリング部材４０を型枠の所定の位置に配置してロータシャフト３０を焼結形成することによりリング部材４０をロータシャフト３０に取り付けるものとしたが、ロータシャフト３０を焼結形成した後にリング部材４０をロータシャフト３０に取り付けるものとしても構わない。
【００１９】
実施例のロータコア２０の取付構造では、ロータシャフト３０は、動力を入出力するための中空円筒状の入出力部３２とロータコア２０を取り付けるための中空円筒状の取り付け部３４とが連結部３６を介して一体に形成されるものとしたが、円盤状の連結部３６を有することなく中空円筒形状に形成されるものとしても構わない。また、ロータシャフト３０は、中空でない円柱形状に形成されるものとしても構わない。
【００２０】
実施例のロータコア２０の取付構造では、拡口してラッパ状となるようリング部材４０を曲げを伴ってカシメ変形させるものとしたが、リング部材４０の周方向における所定の部位だけをエンドプレート２４ｂ側にカシメ変形させるものとしても構わない。
【００２１】
実施例のロータコア２０の取付構造では、ロータコア２０は、ロータ部材２２ａに形成された図示しないスロットに永久磁石２２ｂが挿入されて形成されるものとしたが、ロータ部材に永久磁石が挿入されないものとしても構わない。
【００２２】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ロータコア２０が「ロータコア」に相当し、中空円筒状の入出力部３２と中空円筒状の取り付け部３４と円盤状の連結部３６を介して一体に焼結形成により形成されたロータシャフト３０が「中心軸」に相当し、リング部材４０が「リング部材」に相当する。ここで、「ロータコア」としては、ロータコア２０に限定されるものではなく、中空円筒形状に形成されたコア部材とこのコア部材の端部に配設されたエンドプレートとを有するものであれば如何なるものとしても構わない。「中心軸」としては、中空円筒状の入出力部３２と中空円筒状の取り付け部３４と円盤状の連結部３６を介して一体に焼結形成により形成されたロータシャフト３０に限定されるものではなく、焼結形成以外の方法により形成されたものなど、如何なるものとしても構わない。「リング部材」としては、リング部材４０に限定されるものではなく、中心軸より展性が大きい円環形状のものであれば如何なるものとしても構わない。
【００２３】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２４】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、電動機のロータの製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ロータ、２０  ロータコア、２２ａ  ロータ部材、２２ｂ  永久磁石、２４ａ，２４ｂ  エンドプレート、３０  ロータシャフト、３２  入出力部、３４  取り付け部、３４ａ  支持部、３６  連結部、４０  リング部材。
【図１】
2010279149.tif 000003