(57)【要約】【課題】コアの破損を防止し、且つ、コアの圧縮力のばらつきを低減させたロータコアを容易に製造すること。【解決手段】シャフト１１に設けられた外周突起部３１と、シャフト１１に装着されたカラー１３とでコアを挟み込んだ状態で、シャフト１１の一端を固定治具２３で保持する工程と、シャフト１１の他端を挟持して前記シャフトを軸方向に引き伸ばす工程と、カラー１３を径方向に圧縮して、シャフト１１に固定する工程と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに設けられた外周突起部と、前記シャフトに装着されたカラーとでコアを挟み込んだ状態で、前記シャフトの一端を固定治具で保持する工程と、
前記シャフトの他端を挟持して前記シャフトを軸方向に引き伸ばす工程と、
前記カラーを径方向に圧縮して、前記シャフトに固定する工程と、を備える、
ロータコアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１５−０２７１１９号公報がある。この公報に記載されたロータでは、径方向に突出する大径部を有するシャフトに、ナットがネジ締結されることにより、積層コアがナットと大径部とで挟持されて、シャフトに固定されている。
【０００３】
このロータでは、ナットを締め込むことにより、積層コアにシャフト軸方向の圧縮力を発生させている。これによりモータを稼動している場合に、積層コアには圧縮力がかかった状態が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０２７１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来の積層コアの固定方法では、積層コアに所定の圧縮力を付与するために、ナットを締め込み過ぎて、積層コアを破損してしまう虞れがある。また、ナットの締め付けにより、積層コアの厚み方向の圧縮力が積層コア全体でばらつきを生じる場合がある。
本発明は、締結部材としてカラーを用い、カラーを締結することによるコアの破損を防止し、且つ、コアの圧縮力のばらつきを低減させたロータコアを容易に製造できる製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかるロータコアの製造方法は、シャフトに設けられた外周突起部と、前記シャフトに装着されたカラーとでコアを挟み込んだ状態で、前記シャフトの一端を固定治具で保持する工程と、前記シャフトの他端を挟持して前記シャフトを軸方向に引き伸ばす工程と、前記カラーを径方向に圧縮して、前記シャフトに固定する工程と、を備える。
これにより、伸長されたシャフトの収縮力を利用してコアに圧縮力を発生させることを容易に実現することができる。
【発明の効果】
【０００７】
上記方法に基づき、カラーによるコアの破損を防止し、且つ、コアの圧縮力のばらつきを低減させたロータコアを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ロータコア及び製造治具の断面図である。
【図２】シャフトの上端近傍の断面図である。
【図３】シャフトの第２の溝部近傍の断面図である。
【図４】カラー圧着治具とシャフト引っ張り治具の斜視図である。
【図５】シャフトの上端近傍に配置されたカラー圧着治具とシャフト引っ張り治具の詳細な構成を示す断面図である。
【図６】シャフト引っ張り治具の斜視図である。
【図７】ロータコアの製造工程を示すフローチャートである。
【図８】コアにシャフトを貫通させ、カラーをコアの上端に配置した状態の断面図である。
【図９】シャフトの下端に固定治具を取り付けた状態を示す断面図である。
【図１０】カラー圧着治具とシャフト引っ張り治具をシャフトの上端まで降下させた状態を示す断面図である。
【図１１】シャフト引っ張り治具の下端を第１の溝部に挿入した状態を示す断面図である。
【図１２】カラー圧着治具とシャフト引っ張り治具の構成を詳細に示す断面図である。
【図１３】シャフト引っ張り治具でシャフトを伸長させた後にカラー圧着治具によりカラーをシャフトに圧着させた状態を示す断面図である。
【図１４】カラー圧着治具の動作を示す断面図である。
【図１５】カラー圧着治具とシャフト引っ張り治具をシャフトから離間させた状態を示す断面図である。
【図１６】ロータコアを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、ロータコア１は、シャフト１１と、シャフト１１が貫通する円筒状のコア１２と、シャフト１１にコア１２を固定するためのカラー１３と、を備える。ロータコア１の製造には、後述する製造治具２が利用される。
【００１０】
製造治具２は、シャフト１１にカラー１３を圧着させるための円筒状のカラー圧着治具２１と、カラー圧着治具２１の中空部に配置され、シャフト１１の伸長を行うシャフト引っ張り治具２２と、シャフト１１の下端を固定する固定治具２３と、を備える。
【００１１】
シャフト１１は、上下に延びる円筒状の中空シャフトである。シャフト１１には、一端（下端）で外周側に突出して設けられたリング状の外周突起部３１と、他端（上端）で外周側の周方向に切り欠き状に形成された第１の溝部３２と、シャフト１１の軸方向における外周突起部３１と第１の溝部３２の間であって、第１の溝部３２に近接して外周側に複数列の切り欠き状に形成された第２の溝部３３を有する。
【００１２】
フランジ状の外周突起部３１の上面は、コア１２をシャフト１１に装着させた場合には、コア１２の下面に当接する。
【００１３】
図２に示すように、第１の溝部３２は、シャフト１１の上端近傍において、外周側の周方向で延在している。第１の溝部３２は、第１の溝部３２には、後述するシャフト引っ張り治具２２に設けられた爪部２２ａが挿入される。
【００１４】
図３に示すように、環状の第２の溝部３３は、上下方向に並置されている。第２の溝部３３のうち、下端側に形成された溝はコア１２の貫通孔１２ａの内側に配置され、上端側に形成された溝は、後述するカラー１３の円筒部１３ａの内周面１３ｄと対向する。第２の溝部３３の幅や深さは、第１の溝部３２よりも小さい。
【００１５】
コア１２は、複数の略円盤状の鋼板を上下方向に積層することにより形成されている。コア１２に用いられる鋼板の中央部には、上下方向に延在する貫通孔１２ａが形成されている。コア１２の貫通孔１２ａには、シャフト１１が挿入される。
【００１６】
カラー１３は、円筒部１３ａと、円筒部１３ａの下端に形成されたフランジ部１３ｂと、を備える。カラー１３は、圧入によってシャフト１１に固定される。カラー１３のフランジ部１３ｂは、コア１２の上面に当接するように配置され、外周突起部３１と協働でコア１２を挟み込む。カラー１３には、ステンレス等の素材が用いられている。
【００１７】
図４に示すように、円筒状のカラー圧着治具２１は、内径がシャフト１１の外径より大きい。図５に示すように、カラー圧着治具２１は、下端部において内周方向に突出した爪部２１ａと、内周側に形成されたシャフト引っ張り治具２２のテーパ面２２ｂと当接するテーパ面２１ｂと、を備える。なお、カラー圧着治具２１は、上端に接続された、空気圧又は油圧で動作するリニアアクチュエータ（図示せず）により、上下方向に移動する。
【００１８】
図６に示すように、シャフト引っ張り治具２２は、４分割された複数の円弧の柱形状の分割片２２Ａが略円環状に配置されることにより形成されている。シャフト引っ張り治具２２は、カラー圧着治具２１の中空内に配置されている。図５に示すように、シャフト引っ張り治具２２は、下端において内周側に突出した爪部２２ａと、カラー圧着治具２１のテーパ面２１ｂと当接するように外周側に形成されたテーパ面２２ｂと、円弧の柱形状の部材をそれぞれ接続するバネ２２ｃと、シャフト引っ張り治具２２の中心軸上に設けられた支持ブロック２２ｄと、を有する。シャフト引っ張り治具２２は、各円弧柱形状の分割片２２Ａを、シャフト１１の径方向に動作させることで開閉する。カラー圧着治具２１がシャフト引っ張り治具２２に対して相対的に上下方向に移動した場合に、テーパ面２２ｂは、カラー圧着治具２１のテーパ面２１ｂと摺動する。これにより、カラー圧着治具２１が下方に移動した場合に、シャフト引っ張り治具２２の分割片２２Ａは内側に向かって径方向に動作する。なお、シャフト引っ張り治具２２は、上端に接続されたリニアアクチュエータ（図示せず）により、上下方向に移動する。
【００１９】
また図５に示すように、バネ２２ｃの一端は、シャフト引っ張り治具２２の中央に設けられた支持ブロック２２ｄに接続され、他端はシャフト引っ張り治具２２の円弧の柱形状の部材の内側面に接続されている。バネ２２ｃは、圧縮ばねであり、シャフト引っ張り治具２２が外側に向かって移動するときの力を補助する。
【００２０】
固定治具２３は、シャフト１１が上下方向に移動しないように、シャフト１１の下端部をクランプにより固定する。また固定治具２３は、シャフト１１が軸周りに回転しないように固定する。
【００２１】
次に、図７は、ロータコア１の製造工程を示している。
【００２２】
図８に示すように、コア１２の貫通孔１２ａにシャフト１１を挿入し、カラー１３をコア１２の上端に当たるようにセットする（Ｓ１）。
【００２３】
図９に示すように、固定治具２３により、シャフト１１の下端部を固定する（Ｓ２）。
【００２４】
図１０に示すように、カラー圧着治具２１とシャフト引っ張り治具２２をシャフト１１の上方から下降させる（Ｓ３）。このとき、シャフト引っ張り治具２２は開いた状態であり、カラー圧着治具２１とシャフト引っ張り治具２２は、同時に下降する。そして、シャフト引っ張り治具２２は、第１の溝部３２の外方に配置される。
【００２５】
図１１に示すように、シャフト引っ張り治具２２をシャフト１１の第１の溝部３２に挿入する（Ｓ４）。より具体的には、図１２に示すように、カラー圧着治具２１を下降させることによって、カラー圧着治具２１のテーパ面２１ｂとシャフト引っ張り治具２２のテーパ面２２ｂが摺動し、シャフト引っ張り治具２２の分割片２２Ａは内側に移動する。これにより、爪部２２ａが第１の溝部３２に挿入される。なお、カラー圧着治具２１は、カラー１３に接触する状態になるまで下降させる。
【００２６】
図１３に示すように、シャフト引っ張り治具２２を上昇させる（Ｓ５）。これにより、シャフト引っ張り治具２２は、シャフト１１の下端部が固定治具２３により固定された状態で、シャフト１１の上端を上方に引っ張り、シャフト１１は伸長された状態になる。
【００２７】
そして、カラー圧着治具２１の爪部２１ａの内周面２１Ｓが、カラー１３の外周面１３ｃに圧着させられた状態で下降させる（Ｓ６）。ここで図１４に示すように、カラー圧着治具２１の爪部２１ａは、カラー１３の外周面１３ｃより径が僅かに小さいため、円筒部１３ａは圧着される。これにより、カラー１３の内周面１３ｄの一部が、第２の溝部３３に食い込むように変形し、カラー１３がシャフト１１に固定される。したがって、伸長された状態のシャフト１１に対し、カラー圧着治具２１によってカラー１３が固定される。
【００２８】
図１５に示すように、カラー圧着治具２１を上昇させる（Ｓ７）。これにより、カラー圧着治具２１は、カラー１３と離間した状態になる。ここで、カラー圧着治具２１を上昇させることにより、カラー圧着治具２１のテーパ面２１ｂとシャフト引っ張り治具２２のテーパ面２２ｂとが摺動することで、シャフト引っ張り治具２２はバネ２２ｃの弾性力によって外側に移動した状態になり、爪部２２ａは第１の溝部３２から離間する。
【００２９】
その後、カラー圧着治具２１とシャフト引っ張り治具２２を上方に移動させ、ロータコア１から取り外す（図１６参照）。
【００３０】
上記製造方法によって製造されたロータコア１は、伸長させたシャフト１１が元に戻ろうとする復元力により、コア１２への圧縮力を発生させることができる。したがって、上記製造方法によれば、コア１２の破損を防止し、コア１２の圧縮力のバラツキを低減させたロータコア１を容易に製造することができる。
【００３１】
また、カラー１３の内周面１３ｄを、第２の溝部３３を食い込ませることで、カラー１３とシャフト１１の間に大きな接触抵抗を実現できるため、軸方向に対して大きな固定力を発揮させることができる。
【００３２】
また、第２の溝部３３が軸方向に並置されているので、コア１２の厚みのばらつきを吸収することができる。
【００３３】
また、締結部材としてナットを用い、コア１２の上端においてナットをシャフトに１１に螺着させる場合とは異なり、カラー１３は、回転力を与えられることなくシャフト１１に締結する。したがって、コア１２にはシャフト１１の軸周りの回転力が与えられず、コア１２を形成する鋼板の向きが揃った状態を容易に維持することができる。
【００３４】
なお、本発明に関連する技術として、以下のようなものが可能である。シャフト引っ張り治具２２は、シャフト１１の上端を上方に移動させることにより伸長させるものではなく、単にシャフト１１の上端について、軸方向の動作を固定するものであっても良い。このとき、シャフト１１は、上端と下端がそれぞれ軸方向に固定された状態であるため、カラー圧着治具２１が下方に移動することによってカラー１３をシャフト１１に圧着させる際に、シャフト１１が縮まないようにすることができる。また、カラー圧着治具２１の位置を固定しておき、引っ張り治具２２を上昇させることで、カラー１３をシャフト１１に圧着させることも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１            ロータコア
２            製造治具
１１            シャフト
１２            コア
１２ａ            貫通孔
１３            カラー
１３ａ            円筒部
１３ｂ            フランジ部
１３ｃ            外周面
１３ｄ            内周面
２１            カラー圧着治具
２１Ｓ            内周面
２１ａ            爪部
２１ｂ            テーパ面
２２            シャフト引っ張り治具
２２Ａ            分割片
２２ａ            爪部
２２ｂ            テーパ面
２２ｃ            バネ
２２ｄ            支持ブロック
２３            固定治具
３１            外周突起部
３２            第１の溝部
３３            第２の溝部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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