(57)【要約】【課題】回転子コアとシャフトの締結を強固なものとしつつ、組立性を向上し、圧入時のシャフトに形成されたローレットのカジリ、焼付きおよび回転子コアへの多大な圧縮応力による損失、さらには圧入のバランスがくずれるのを防止することが可能な回転電機を得る。【解決手段】この発明に係る回転電機は、シャフト１と、このシャフト１を軸心とし、電磁鋼板４ａを複数積層してなり、界磁を供給する磁石２を収納したスロット３を有する回転子コア４と、シャフト１に固定され、回転子コア４の軸心方向の少なくとも一方の端面に装着されるプレート５と、回転子コア４に形成された貫通孔６及びプレート５に形成された孔７に挿通され、プレート５に回転子コア４を回転方向に保持させるピンとを備えている。プレート５は、シャフト１が挿入されるとともに、シャフト１と固定される筒状の接合部５ａを有する。【選択図】図１
2005229767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、
前記シャフトを軸心とし、電磁鋼板を複数積層して構成された回転子コアと、
前記シャフトに固定され、前記回転子コアの軸心方向の少なくとも一方の端面に装着されたプレートと、
前記回転子コアに形成された貫通孔及び前記プレートに形成された孔に挿通され、前記シャフトに対して前記回転子コアの回転方向の回転を阻止するピンとを備え、
前記プレートは、前記シャフトが挿入されるとともに、前記シャフトと固定される筒状の接合部を有することを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記プレートの前記接合部は、圧入により前記シャフトに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記シャフトには、前記プレートの接合部が固定される部分の径よりも、前記回転子コアが保持される部分の径の方が大きくなるように段差が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記プレートは、前記回転子コアを前記シャフトの前記軸心の方向から保持するための板バネ部を有することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記プレートには、外周から前記軸心に向けて溝部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の回転電機。
【請求項６】
前記プレートは、前記回転子コアの前記軸心方向の一方の端面に装着されているとともに、前記シャフトには、前記回転子コアの前記軸心方向の他方の端面側から前記回転子コアを保持し、かつ前記ピンが挿通している突起部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁鋼板を複数積層して構成された回転子コアを備えた回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転電機には、シャフトと、このシャフトに接合され、磁石を収納したスロットを有する回転子コアと、シャフトに固定され、回転子コアの軸心方向の端面に装着されるプレートと、このプレートに回転子コアを回転方向に保持させるカシメピンとを備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１４６５８２号公報（第３頁−第４頁、第３図、第７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記回転電機によれば、回転子コアの空転防止のため、シャフトとの締結は強固にする必要がある。
したがって、焼嵌により組立てる場合は、回転子コアを高温にするという製造上大掛かりな手間と設備が必要となるという問題点があった。
また、圧入により組立てる場合は、締結を強固にするため締代が大きくなり、シャフトに形成されたローレットのカジリや焼付きが発生し、また、回転子コアに多大な圧縮応力がかかるため、回転子コア内部歪みによる回転電機の損失が大きくなるとともに、シャフトが偏心し、または圧入のバランスが崩れて回転子コアの振れが大きくなるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、回転子コアとシャフトの締結を強固なものとしつつ、組立性を向上し、圧入時のローレットのカジリ、焼付きを防止し、さらには、回転電機の損失を低減するとともに、回転子コアの振れを抑制することが可能な回転電機を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る回転電機は、シャフトと、シャフトを軸心とし、電磁鋼板を複数積層して構成された回転子コアと、シャフトに固定され、回転子コアの軸心方向の少なくとも一方の端面に装着されたプレートと、回転子コアに形成された貫通孔及びプレートに形成された孔に挿通され、シャフトに対して回転子コアの回転方向の回転を阻止するピンとを備え、プレートは、シャフトが挿入されるとともに、シャフトと固定される筒状の接合部を有すること特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る回転電機によれば、回転子コアの軸心方向の端面に装着されるプレートは、シャフトと固定される筒状の接合部を有するので、回転子コアとシャフトの締結を強固なものとしつつ、組立性を向上し、圧入時のローレットのカジリ、焼付きを防止し、さらには、回転電機の損失を低減するとともに、回転子の振れを抑制することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
【０００９】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１について、図に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１による回転電機の回転子の片側断面図であり、図２は図１の電磁鋼板を示す上面図である。
【００１０】
図１に示すように、回転電機は、回転軸となるシャフト１と、このシャフト１を軸心とする回転子とを備えている。
回転子は、界磁を供給する断面が長方形の平板の磁石２と、電磁鋼板４ａを複数積層してなり、磁石２を収納する磁石用スロット３を有する回転子コア４と、シャフト１に圧入により固定され、回転子コア４の軸心方向の端面に装着されるプレート５と、回転子コア４に形成された貫通孔６及びプレート５に形成された孔７に挿通され、プレート５に回転子コア４を圧縮保持させるピンであるカシメピン８とを備えている。
【００１１】
プレート５は、シャフト１が挿入されるとともに、シャフトと固定される筒状の接合部５ａを有している。シャフト１には、この接合部５ａが固定される被結合部１ｂの径よりも、回転子コアが保持される保持部１ａの径の方が大きくなるように段差部１ｃが形成されている。
【００１２】
回転子コア４は、磁石用スロット３、貫通孔６、薄板同士を固着するためのクランプ手段９を有する電磁鋼板４ａを軸心方向に積層して形成されている。このクランプ手段９は、各電磁鋼板４ａに設けられた切り起し突起による凹凸部を、軸心方向に隣接するもの同士で嵌合させて、電磁鋼板４ａ同士を固着するものである。
この回転子コア４は、プレート５をシャフト１に圧入する場合よりも低荷重でシャフト１に圧入されて固定されている。
【００１３】
ここで、プレート５は、シャフト１と固定される筒状の接合部５ａを有するとともに、回転子コア４がカシメピン７によりこのプレ−ト５に保持され、シャフト１に対して回転子コア４の回転方向の回転を阻止する。すなわち、回転子コア４が空転防止するための保持力の一部を接合部５ａが担う。
これにより、シャフト１と回転子コア４との間の圧入力を軽減しても、回転方向に対して回転子コア４をシャフト１に十分保持できるようになっている。
【００１４】
なお、回転子コア４及びプレ−ト５を圧入しているシャフト１の部分には、必要に応じてロ−レットや筋立て等の加工が施される。
【００１５】
以上のように、この実施の形態１の回転電機によれば、回転子コア４の軸心方向の端面に装着されるプレート５は、シャフト１と固定される筒状の接合部５ａを有するので、回転子コア４とシャフト１の締結を強固なものとしつつ、圧入時のシャフト１のローレットのカジリ、焼付きを防止し、さらには、回転子コア４への圧縮応力を減少させて、回転電機の損失を低減し、圧入のバランスの崩れによる回転子の振れを抑制することができる効果がある。
【００１６】
また、プレ−ト５及び回転子コア４は、圧入によりシャフト１に固定されるため、焼嵌等の製造上の大掛かりな手間と設備が不要となり、組立性を向上し、製造コストを低減することができる。
【００１７】
実施の形態２．
図３（ａ）は、この発明の実施の形態２による回転電機のプレートの片側断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のプレートの上面図であり、図４は、図３（ａ）、（ｂ）のプレートを備えた回転子を示す断面図である。
【００１８】
この実施の形態の特徴は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、プレート５の円周部に回転子コア４をバネ力でシャフト１の軸心方向から保持するための板バネ部５ｂを有している点にある。
また、保持力の集中を避けるため、プレート５の板バネ部５ｂ以外の部分にカシメピン８を挿通するための孔７が形成されている。図４に示すように、孔７の位置に合わせて、回転子コア４に貫通孔６が形成されている。その他の構成については、実施の形態１と同一である。
【００１９】
以上のように、この発明の実施の形態２による回転電機によれば、回転子コア４をプレート５に軸心方向からより確実に保持することができる。
【００２０】
なお、保持力が集中することとなるが、カシメピン８を挿通するための孔７を板バネ部５ｂに形成し、それに合わせて回転子コア４の貫通孔６も板バネ部５ｂで保持されている位置に形成してもよい。
【００２１】
実施の形態３．
図５（ａ）は、この発明の実施の形態３による回転電機のプレートの軸心方向に沿った片側断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のプレートの上面図である。
【００２２】
この実施の形態の特徴は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、プレート５の外周に回転子コア４をバネ力でシャフト１の軸心方向から保持するための板バネ部５ｃを有しており、さらに、プレート５の外周から軸心に向けて溝部５ｄが複数個周方向に等間隔をおいて形成されている点にある。なお、その他の構成については、実施の形態２と同一である。
【００２３】
プレート５が導体である場合には、プレート５内に電磁誘導により渦電流が発生するが、溝部５ｄが形成されていることにより、渦電流を減少させるようになっている。
【００２４】
以上のように、この発明の実施の形態３による回転電機によれば、回転子コア４をプレート５に軸心方向からより確実に保持しつつ、プレート５で発生する渦電流損を低減し、回転電機の効率を向上させることができる。
【００２５】
なお、この実施の形態３では、カシメピン８を挿通するための孔７を板バネ部５ｃに形成し、それに合わせて回転子コア４の貫通孔６も板バネ部５ｃで保持されている位置に形成してもよい。
【００２６】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４による回転電機の回転子を示す片側断面図である。
【００２７】
この実施の形態の特徴は、図６に示すように、プレート５が、回転子コア４の軸心方向の一方の端面に装着されているとともに、シャフト１には、回転子コア４の軸心方向の他方の端面側から回転子コア４を保持し、かつカシメピン８が挿通している全周に渡って突起部１ｄが形成されている点にある。
【００２８】
なお、突起部１ｄで保持される側の回転子コア４の端面に装着されるプレート１０には、接合部は形成されていない。その他の構成については、実施の形態１ないし３と同様である。
【００２９】
以上のように、この発明の実施の形態４による回転電機によれば、シャフト１には、回転子コア４の軸心方向の一方の端面側から回転子コア４を保持し、かつカシメピン８が挿通している突起部１ｄが形成されているので、回転子を製造する際に、一方向からの組立てが可能となり、工数や組立て設備を簡素化できる効果がある。
【００３０】
なお、この実施の形態４では、回転子コア４を軸心方向から保持するためにシャフト１に突起部１ｄを設けているが、回転子コアを軸心方向に保持可能な周方向に等間隔で複数個設けられた突起部であってもよい。
また、上記各実施の形態では、磁石２を備えた回転子について説明したが、巻線が巻回された回転子についても適用することができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の実施の形態１による回転電機の回転子の片側断面図である。
【図２】図１の電磁鋼板を示す上面図である。
【図３】（ａ）は、この発明の実施の形態２による回転電機のプレートの片側断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のプレートの上面図である。
【図４】図３（ａ）、（ｂ）のプレートを備えた回転子を示す片側断面図である。
【図５】（ａ）は、この発明の実施の形態３による回転電機のプレートの片側断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のプレートの上面図である。
【図６】この発明の実施の形態４による回転電機の回転子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  シャフト、４  回転子コア、４ａ  電磁鋼板、５  プレート、５ａ接合部、６  貫通孔、７  孔、８  カシメピン。
【図１】
2005229767.tif 000003
【図２】
2005229767.tif 000004
【図３】
2005229767.tif 000005
【図４】
2005229767.tif 000006
【図５】
2005229767.tif 000007
【図６】
2005229767.tif 000008