JP2007166862A - Rotor shaft - Google Patents

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JP2007166862A JP2005363344A JP2005363344A JP2007166862A JP 2007166862 A JP2007166862 A JP 2007166862A JP 2005363344 A JP2005363344 A JP 2005363344A JP 2005363344 A JP2005363344 A JP 2005363344A JP 2007166862 A JP2007166862 A JP 2007166862A
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Eiji Isogai
英二 磯貝
Yuji Ozawa
勇司 小澤
Hiroki Kato
弘樹 加藤
Hiroshi Aihara
浩 相原
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Toyota Motor Corp
Otics Corp
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Toyota Motor Corp
Otics Corp
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  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotor shaft capable of improving a fastening force in a circumferential direction between the center and peripheral part of the shaft. <P>SOLUTION: A rotor shaft 3 is used for a rotor of a motor and is divided into a shaft center 4 and a shaft peripheral part 5 that is arranged on the outer periphery of the shaft center 4. The shaft peripheral part 5 is formed integrally with a tube-like part 51 into which the shaft center 4 is inserted, and a magnetic body fitting part 53 which is arranged on the outer periphery side of the tube-like part 51 and fitted with a magnetic body for forming a magnetic circuit. In the tube-like part 51 on the shaft outer peripheral part 5, a caulking part 511 formed at the end in axial direction is caulked and deformed inside a caulking recess 41 formed partially on the outer periphery of the shaft center 4, and fixed to the shaft center 4. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転電機のロータに用いるロータシャフトに関する。   The present invention relates to a rotor shaft used for a rotor of a rotating electrical machine.

例えば、ハイブリッド車又は電気自動車等に用いるモータ、ジェネレータ又はモータジェネレータ等の回転電機においては、界磁巻線を設けたステータの内周側に、磁性体を設けたロータを回転可能に配設している。そして、ロータは、ロータシャフトと、このロータシャフトに取り付ける磁性体とを用いて構成している。   For example, in a rotary electric machine such as a motor, a generator, or a motor generator used in a hybrid vehicle or an electric vehicle, a rotor provided with a magnetic body is rotatably disposed on the inner peripheral side of a stator provided with a field winding. ing. And the rotor is comprised using the rotor shaft and the magnetic body attached to this rotor shaft.

また、図８に示すごとく、ロータシャフト９３の製造を容易にするために、ロータシャフト９３を、シャフト中心部９４と、このシャフト中心部９４の外周に配設するシャフト外周部９５とに分割して構成している。そして、シャフト中心部９４の外周にシャフト外周部９５を締結するために、シャフト外周部９５における中心穴９５１内にシャフト中心部９４を焼嵌めしている。   Further, as shown in FIG. 8, in order to facilitate the manufacture of the rotor shaft 93, the rotor shaft 93 is divided into a shaft center portion 94 and a shaft outer periphery portion 95 disposed on the outer periphery of the shaft center portion 94. It is configured. In order to fasten the shaft outer peripheral portion 95 to the outer periphery of the shaft central portion 94, the shaft central portion 94 is shrink-fitted in the center hole 951 in the shaft outer peripheral portion 95.

この焼嵌めを行うに際しては、シャフト外周部９５における中心穴９５１の内径を、シャフト中心部９４の外周の外径よりも小さくしておき、シャフト外周部９５を加熱して膨張させた後、シャフト外周部９５における中心穴９５１内にシャフト中心部９４を挿入する。これにより、シャフト外周部９５の温度が冷やされ収縮したときには、シャフト外周部９５における中心穴９５１の内径とシャフト中心部９４の外周の外径との寸法差が焼嵌代となって、これらが締結される。   When performing the shrink fitting, the inner diameter of the central hole 951 in the shaft outer peripheral portion 95 is made smaller than the outer diameter of the outer periphery of the shaft central portion 94, and the shaft outer peripheral portion 95 is heated and expanded, and then the shaft The shaft center portion 94 is inserted into the center hole 951 in the outer peripheral portion 95. Thereby, when the temperature of the shaft outer peripheral portion 95 is cooled and contracts, the dimensional difference between the inner diameter of the central hole 951 in the shaft outer peripheral portion 95 and the outer diameter of the outer periphery of the shaft central portion 94 becomes a shrinkage allowance. It is concluded.

しかしながら、シャフト中心部９４とシャフト外周部９５との締結強度を一層向上させるためには、更なる工夫が必要とされる。
特に、シャフト中心部９４を、例えば機械構造用炭素鋼等の鋼から構成し、シャフト外周部９５を、例えば鋳物等から構成した場合には、シャフト中心部９４とシャフト外周部９５との線膨張係数が異なる。そして、ロータシャフト９３を使用する環境の温度が上昇することにより、シャフト中心部９４とシャフト外周部９５との間の焼嵌代が減少してしまうおそれがある。そのため、ステータに対して、上記ロータシャフト９３に磁性体を取り付けて構成したロータを回転させる際に、シャフト中心部９４に対するシャフト外周部９５の回転方向（周方向）における締結強度が低下してしまうおそれがある。 However, in order to further improve the fastening strength between the shaft center portion 94 and the shaft outer peripheral portion 95, further ingenuity is required.
In particular, when the shaft center portion 94 is made of steel such as carbon steel for machine structure and the shaft outer peripheral portion 95 is made of cast or the like, for example, the linear expansion between the shaft center portion 94 and the shaft outer peripheral portion 95 is performed. The coefficients are different. And the temperature of the environment which uses the rotor shaft 93 rises, There exists a possibility that the shrinkage allowance between the shaft center part 94 and the shaft outer peripheral part 95 may reduce. Therefore, when rotating a rotor configured by attaching a magnetic body to the rotor shaft 93 with respect to the stator, the fastening strength in the rotation direction (circumferential direction) of the shaft outer peripheral portion 95 with respect to the shaft center portion 94 is reduced. There is a fear.

なお、特許文献１においては、トルクコンバータにおけるロータを形成するに当たり、ロータ駆動シャフトとロータの内周部とを、いずれか一方に形成した係合爪と、他方に形成した凹部とを係合させて、回転方向における結合状態を形成している。
しかしながら、特許文献１における係合爪と凹部とは、ロータの内周部にロータ駆動シャフトを結合したときに、ステータシャフトに対するロータの芯出しを行うことを目的としており、ロータシャフトを２つの部材に分割したときに、各部材の締結強度を向上させるための工夫はなされていない。 In Patent Document 1, when forming the rotor in the torque converter, the rotor drive shaft and the inner peripheral portion of the rotor are engaged with the engagement claw formed on one of the two and the recess formed on the other. Thus, a coupled state in the rotational direction is formed.
However, the engaging claws and the recesses in Patent Document 1 are intended to center the rotor with respect to the stator shaft when the rotor drive shaft is coupled to the inner peripheral portion of the rotor. When it divides | segments into, the device for improving the fastening strength of each member is not made | formed.

実開平７−４８８７号公報Japanese Utility Model Publication No. 7-4887

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、シャフト中心部とシャフト外周部との周方向における締結強度を向上させることができるロータシャフトを提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a rotor shaft capable of improving the fastening strength in the circumferential direction between the shaft central portion and the shaft outer peripheral portion.

本発明は、回転電機のロータに用いるロータシャフトにおいて、
該ロータシャフトは、シャフト中心部と、該シャフト中心部の外周に配設するシャフト外周部とに分割してあり、
該シャフト外周部は、上記シャフト中心部を嵌入させる筒形状を有する筒状部と、該筒状部の外周側に配設し、磁気回路を形成するための磁性体を取り付ける磁性体取付部とを一体形成してなり、
上記筒状部は、その軸方向端部に形成したかしめ部を、上記シャフト中心部の外周に部分的に形成したかしめ凹部内にかしめ変形させて、上記シャフト中心部に固定してあることを特徴とするロータシャフトにある（請求項１）。 The present invention relates to a rotor shaft used for a rotor of a rotating electrical machine,
The rotor shaft is divided into a shaft central portion and a shaft outer peripheral portion disposed on the outer periphery of the shaft central portion,
The shaft outer periphery includes a cylindrical portion having a cylindrical shape into which the shaft central portion is fitted, and a magnetic body attaching portion that is disposed on the outer peripheral side of the cylindrical portion and attaches a magnetic body for forming a magnetic circuit. Is formed integrally,
The cylindrical portion is fixed to the shaft center portion by caulking and deforming a caulking portion formed at an axial end portion thereof into a caulking recess portion partially formed on the outer periphery of the shaft center portion. The rotor shaft is characterized (claim 1).

本発明のロータシャフトは、シャフト中心部とシャフト外周部とに分割してあり、シャフト外周部における筒状部にシャフト中心部を嵌入させたときに、これらの締結強度を向上させるための工夫を行っている。
すなわち、本発明においては、シャフト中心部の外周には、部分的にかしめ凹部を形成し、シャフト外周部における筒状部の軸方向端部には、かしめ凹部内へかしめ変形させるかしめ部を形成している。そして、かしめ凹部内にかしめ部をかしめ変形させることにより、シャフト外周部における筒状部をシャフト中心部に固定している。 The rotor shaft of the present invention is divided into a shaft central portion and a shaft outer peripheral portion, and when the shaft central portion is fitted into a cylindrical portion in the shaft outer peripheral portion, a device for improving these fastening strengths is provided. Is going.
That is, in the present invention, a caulking concave portion is partially formed on the outer periphery of the shaft central portion, and a caulking portion that is caulked and deformed into the caulking concave portion is formed at the axial end portion of the cylindrical portion on the outer peripheral portion of the shaft. is doing. And the cylindrical part in a shaft outer peripheral part is being fixed to the shaft center part by carrying out the caulking deformation of the caulking part in the caulking recessed part.

そのため、回転電機において、ステータに対して本発明のロータシャフトを用いたロータを回転させる際には、シャフト外周部におけるかしめ部がシャフト中心部におけるかしめ凹部内に配置されていることにより、シャフト中心部に対するシャフト外周部の周方向における締結強度を向上させることができる。   Therefore, when rotating the rotor using the rotor shaft of the present invention with respect to the stator in the rotating electrical machine, the caulking portion on the outer periphery of the shaft is disposed in the caulking recess in the shaft central portion, so that the shaft center The fastening strength in the circumferential direction of the shaft outer peripheral portion with respect to the portion can be improved.

また、特に、シャフト中心部とシャフト外周部とを異なる材料から構成した場合（例えば、シャフト中心部を機械構造用炭素鋼等の鋼から構成し、シャフト外周部を鋳物等から構成した場合）には、シャフト中心部とシャフト外周部との線膨張係数が互いに異なることになる。そして、ロータシャフトを使用する環境の温度が上昇したときには、シャフト中心部とシャフト外周部との締結強度が低下するおそれがある。   In particular, when the shaft central portion and the shaft outer peripheral portion are made of different materials (for example, when the shaft central portion is made of steel such as carbon steel for mechanical structure, and the shaft outer peripheral portion is made of casting or the like). The linear expansion coefficients of the shaft center portion and the shaft outer peripheral portion are different from each other. And when the temperature of the environment which uses a rotor shaft rises, there exists a possibility that the fastening strength of a shaft center part and a shaft outer peripheral part may fall.

これに対し、本発明のロータシャフトにおいては、シャフト中心部とシャフト外周部とは、かしめ凹部とかしめ部とによる係合により固定されている。そのため、ロータシャフトを使用する環境の温度が上昇したときでも、シャフト中心部に対するシャフト外周部の周方向における締結強度を高く維持することができる。
それ故、本発明のロータシャフトによれば、ロータシャフトを使用する環境の温度が上昇したときでも、シャフト中心部とシャフト外周部との周方向における締結強度を高く維持することができる。 On the other hand, in the rotor shaft of the present invention, the shaft center portion and the shaft outer peripheral portion are fixed by the engagement between the caulking concave portion and the caulking portion. Therefore, even when the temperature of the environment in which the rotor shaft is used rises, the fastening strength in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the shaft relative to the central portion of the shaft can be maintained high.
Therefore, according to the rotor shaft of the present invention, even when the temperature of the environment in which the rotor shaft is used rises, the fastening strength in the circumferential direction between the shaft center portion and the shaft outer periphery portion can be maintained high.

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記筒状部は、上記シャフト中心部に対して焼嵌めしてあることが好ましい（請求項２）。
この場合には、シャフト中心部とシャフト外周部との周方向における締結強度を一層向上させることができる。
また、上記焼嵌めは、筒状部における中心穴の内径を、シャフト中心部の外周の外径よりも小さくしておき、筒状部を加熱して膨張させた後、筒状部内にシャフト中心部を挿入し、筒状部を冷やして収縮させることにより行うことができる。 A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the present invention, it is preferable that the cylindrical portion is shrink-fitted with respect to the central portion of the shaft (claim 2).
In this case, the fastening strength in the circumferential direction between the shaft center portion and the shaft outer peripheral portion can be further improved.
Further, the shrink fitting is performed such that the inner diameter of the central hole in the cylindrical portion is made smaller than the outer diameter of the outer periphery of the central portion of the shaft, the cylindrical portion is heated and expanded, and then the shaft center is placed in the cylindrical portion. This can be done by inserting the part and cooling and shrinking the cylindrical part.

また、上記かしめ凹部は、上記シャフト中心部の外周の周方向における複数箇所に形成してあり、上記かしめ部は、上記筒状部の軸方向端部の全周に形成してあり、上記かしめ部は、上記複数箇所のかしめ凹部にそれぞれ対向する部分を、該各かしめ凹部内にそれぞれかしめ変形させることが好ましい（請求項３）。
この場合には、シャフト中心部の外周の周方向における複数箇所において、かしめ部をかしめ凹部内にかしめ固定することができ、シャフト中心部とシャフト外周部との周方向における締結強度を一層向上させることができる。また、この場合には、かしめ部の構造が簡単であり、かしめ部を容易に形成することができる。 The caulking concave portions are formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the outer periphery of the shaft center portion, and the caulking portions are formed at the entire circumference of the axial end portion of the cylindrical portion. It is preferable that the portion caulks and deforms the portions facing the caulking concave portions at the plurality of locations in the caulking concave portions, respectively.
In this case, the caulking portion can be caulked and fixed in the caulking recess at a plurality of locations in the circumferential direction of the outer periphery of the shaft center portion, and the fastening strength in the circumferential direction between the shaft center portion and the shaft outer periphery portion is further improved. be able to. In this case, the structure of the caulking portion is simple, and the caulking portion can be easily formed.

また、上記かしめ部は、上記筒状部の軸方向両端部に形成してあり、上記かしめ凹部は、上記シャフト中心部において上記かしめ部に対向する位置に形成することが好ましい（請求項４）。
この場合には、筒状部の軸方向両端部において、かしめ部をかしめ凹部内にかしめ固定することができ、シャフト中心部とシャフト外周部との周方向における締結強度を一層向上させることができる。 Preferably, the caulking portion is formed at both axial end portions of the cylindrical portion, and the caulking concave portion is formed at a position facing the caulking portion in the shaft central portion. .
In this case, the caulking portion can be caulked and fixed in the caulking recess at both axial end portions of the cylindrical portion, and the fastening strength in the circumferential direction between the shaft center portion and the shaft outer peripheral portion can be further improved. .

以下に、本発明のロータシャフトにかかる実施例につき、図面と共に説明する。
本例のロータシャフト３は、図１〜図４に示すごとく、回転電機１のロータ２に用いるものであり、ロータ２の中心軸線Ｘ側に位置させるシャフト中心部４と、このシャフト中心部４の外周に配設するシャフト外周部５とに分割してある。シャフト外周部５は、シャフト中心部４を嵌入させる筒形状を有する筒状部５１と、この筒状部５１の外周側に配設し、磁気回路を形成するための磁性体５４を取り付ける磁性体取付部５３とを一体形成してなる。 Hereinafter, embodiments of the rotor shaft of the present invention will be described with reference to the drawings.
The rotor shaft 3 of this example is used for the rotor 2 of the rotating electrical machine 1 as shown in FIGS. 1 to 4, and the shaft center portion 4 positioned on the center axis X side of the rotor 2 and the shaft center portion 4. It is divided into a shaft outer peripheral portion 5 disposed on the outer periphery of the shaft. The shaft outer peripheral portion 5 has a cylindrical portion 51 having a cylindrical shape into which the shaft central portion 4 is fitted, and a magnetic body that is disposed on the outer peripheral side of the cylindrical portion 51 and attaches a magnetic body 54 for forming a magnetic circuit. The mounting portion 53 is integrally formed.

そして、シャフト外周部５における筒状部５１は、その軸方向端部に形成したかしめ部５１１を、シャフト中心部４の外周に部分的に形成したかしめ凹部４１内にかしめ変形させて、シャフト中心部４に固定してある。
なお、図１、図４等において、ロータシャフト３の軸方向をＬで示し、図２、図３等において、ロータシャフト３の周方向をＣで示す。 And the cylindrical part 51 in the shaft outer peripheral part 5 carries out caulking deformation | transformation in the caulking recessed part 41 partially formed in the outer periphery of the shaft center part 4 by crimping the caulking part 511 formed in the axial direction edge part. It is fixed to part 4.
In FIGS. 1 and 4 and the like, the axial direction of the rotor shaft 3 is indicated by L, and in FIGS. 2 and 3 and the like, the circumferential direction of the rotor shaft 3 is indicated by C.

以下に、本例のロータシャフト３につき、図１〜図７と共に詳説する。
本例の回転電機１は、ハイブリッド車又は電気自動車に用いるモータ、ジェネレータ又はモータジェネレータである。
図４に示すごとく、本例のシャフト中心部４は、円筒断面形状を有しており、ロータ２及びステータ６を収容するハウジング１１に固定した主軸１２の外周に、当該シャフト中心部４の軸方向両端部における内周面に設けたベアリング１３を介して回転可能に配設される。また、シャフト中心部４は、その軸方向両端部における外周面に設けたベアリング１４を介してハウジング１１に回転可能に配設される。 Hereinafter, the rotor shaft 3 of this example will be described in detail with reference to FIGS.
The rotating electrical machine 1 of this example is a motor, a generator, or a motor generator used for a hybrid vehicle or an electric vehicle.
As shown in FIG. 4, the shaft center portion 4 of this example has a cylindrical cross-sectional shape, and the shaft of the shaft center portion 4 is arranged on the outer periphery of the main shaft 12 fixed to the housing 11 that houses the rotor 2 and the stator 6. It arrange | positions rotatably via the bearing 13 provided in the internal peripheral surface in a direction both ends. The shaft center portion 4 is rotatably disposed in the housing 11 via bearings 14 provided on the outer peripheral surface at both axial end portions thereof.

同図に示すごとく、シャフト外周部５における磁性体取付部５３は、円筒断面形状を有しており、筒状部５１の外周から径方向外方に向けて形成した円盤状部５２の外周側に設けてある。磁性体取付部５３における外周面には、回転電機１における磁気回路を形成するための磁性体５４が取り付けられる。
また、シャフト中心部４とシャフト外周部５とを締結してなると共に磁性体５４を取り付けてなるロータ２は、ハウジング１１に固定したステータ６の内周側に配置される。
そして、回転電機１においては、ステータ６に配設した界磁巻線６１と、ロータ２に配設した磁性体５４とによって、ロータ２を回転させる磁気回路又は発電を行う磁気回路が形成される。 As shown in the figure, the magnetic body attaching portion 53 in the shaft outer peripheral portion 5 has a cylindrical cross-sectional shape, and the outer peripheral side of the disc-shaped portion 52 formed radially outward from the outer periphery of the cylindrical portion 51. Is provided. A magnetic body 54 for forming a magnetic circuit in the rotating electrical machine 1 is attached to the outer peripheral surface of the magnetic body attachment portion 53.
Further, the rotor 2 formed by fastening the shaft center portion 4 and the shaft outer peripheral portion 5 and having the magnetic body 54 attached thereto is disposed on the inner peripheral side of the stator 6 fixed to the housing 11.
In the rotating electrical machine 1, a magnetic circuit for rotating the rotor 2 or a magnetic circuit for generating power is formed by the field winding 61 disposed on the stator 6 and the magnetic body 54 disposed on the rotor 2. .

本例のシャフト中心部４は、炭素量が０．０４〜２．１ｗｔ％である鋼としての機械構造用炭素鋼からなり、シャフト外周部５は、炭素量が２．１〜６．７ｗｔ％である鋳物（鋳鉄）からなる。そして、シャフト中心部４は、筒状材料に切削加工等を行って形成してあり、シャフト外周部５は、鋳物に切削加工等を行って形成してある。   The shaft central portion 4 of this example is made of carbon steel for mechanical structure as steel having a carbon content of 0.04 to 2.1 wt%, and the shaft outer peripheral portion 5 has a carbon content of 2.1 to 6.7 wt%. It consists of a casting (cast iron). The shaft center portion 4 is formed by cutting or the like on a cylindrical material, and the shaft outer peripheral portion 5 is formed by cutting or the like on a casting.

図１に示すごとく、本例のシャフト外周部５における筒状部５１は、シャフト中心部４に対して焼嵌めしてある。すなわち、シャフト中心部４とシャフト外周部５とを締結する前においては、シャフト外周部５の筒状部５１における中心穴５１２の内径は、シャフト中心部４の外周の外径よりも小さくしある。そして、シャフト外周部５における筒状部５１を加熱して膨張させた後、この筒状部５１内にシャフト中心部４を挿入し、筒状部５１を冷やして収縮させることにより、シャフト中心部４の外周と筒状部５１における中心穴５１２の内周との間に焼嵌代（シャフト中心部４の外周の外径と中心穴５１２の内径との差による重なり厚み）を形成して、筒状部５１をシャフト中心部４に焼嵌めすることができる。   As shown in FIG. 1, the cylindrical portion 51 in the shaft outer peripheral portion 5 of this example is shrink-fitted to the shaft center portion 4. That is, before the shaft central portion 4 and the shaft outer peripheral portion 5 are fastened, the inner diameter of the central hole 512 in the cylindrical portion 51 of the shaft outer peripheral portion 5 is smaller than the outer diameter of the outer periphery of the shaft central portion 4. . Then, after the cylindrical portion 51 in the shaft outer peripheral portion 5 is heated and expanded, the shaft central portion 4 is inserted into the cylindrical portion 51, and the cylindrical portion 51 is cooled and contracted, thereby the shaft central portion. 4 is formed between the outer periphery of 4 and the inner periphery of the center hole 512 in the tubular part 51 (overlapping thickness due to the difference between the outer diameter of the outer periphery of the shaft center part 4 and the inner diameter of the center hole 512), The cylindrical part 51 can be shrink-fitted to the shaft center part 4.

図５、図６に示すごとく、本例のシャフト中心部４において、かしめ凹部４１は、シャフト中心部４の外周の周方向Ｃにおける複数箇所（本例では４箇所）に陥没形成してある。本例のかしめ凹部４１は、シャフト中心部４の外周の周方向Ｃに向けて略等間隔に形成してある。
一方、本例のシャフト外周部５の筒状部５１におけるかしめ部５１１は、筒状部５１の一方の軸方向端部の全周に形成してある。本例の筒状部５１における一方の軸方向両端部は、折曲変形ができる程度の厚みを有しており、かしめ部５１１は、筒状部５１における一方の軸方向端部として形成されている。 As shown in FIGS. 5 and 6, in the shaft center portion 4 of the present example, the caulking recess portions 41 are recessed and formed at a plurality of locations (four locations in this example) in the circumferential direction C of the outer periphery of the shaft center portion 4. The caulking concave portions 41 of this example are formed at substantially equal intervals toward the circumferential direction C of the outer periphery of the shaft center portion 4.
On the other hand, the caulking portion 511 in the cylindrical portion 51 of the shaft outer peripheral portion 5 of this example is formed on the entire circumference of one axial end portion of the cylindrical portion 51. One end in the axial direction of the tubular portion 51 of this example has a thickness that allows bending deformation, and the caulking portion 511 is formed as one axial end of the tubular portion 51. Yes.

そして、図１、図２に示すごとく、上記焼嵌めを行った後には、シャフト外周部５の筒状部５１におけるかしめ部５１１は、かしめ工具（図示略）を用いて、シャフト中心部４における複数箇所のかしめ凹部４１にそれぞれ対向する部分５１１Ａを、各かしめ凹部４１内にそれぞれかしめ変形される。こうして、シャフト中心部４の周方向Ｃの複数箇所において、かしめ部５１１をかしめ凹部４１内にかしめ固定することにより、シャフト外周部５をシャフト中心部４に対して強固に締結することができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, after the shrink fitting, the caulking portion 511 in the cylindrical portion 51 of the shaft outer peripheral portion 5 is used in the shaft center portion 4 by using a caulking tool (not shown). The portions 511 </ b> A that respectively face the plurality of caulking concave portions 41 are caulked and deformed in the respective caulking concave portions 41. Thus, the shaft outer peripheral portion 5 can be firmly fastened to the shaft central portion 4 by caulking and fixing the caulking portion 511 in the caulking concave portion 41 at a plurality of locations in the circumferential direction C of the shaft central portion 4.

なお、図７に示すごとく、シャフト外周部５の筒状部５１におけるかしめ部５１１は、筒状部５１の軸方向両端部に形成することもできる。そして、シャフト中心部４の外周においても、その軸方向Ｌの２箇所におけるかしめ部５１１に対向する位置に、周方向Ｃの複数箇所にかしめ凹部４１を陥没形成しておく。この場合には、筒状部５１の軸方向両端部において、かしめ部５１１をかしめ凹部４１内にかしめ固定することができる。   As shown in FIG. 7, the caulking portions 511 in the cylindrical portion 51 of the shaft outer peripheral portion 5 can be formed at both axial ends of the cylindrical portion 51. Further, also on the outer periphery of the shaft center portion 4, caulking concave portions 41 are recessed and formed at a plurality of locations in the circumferential direction C at positions facing the caulking portions 511 at two locations in the axial direction L. In this case, the caulking portion 511 can be caulked and fixed in the caulking recess 41 at both axial ends of the cylindrical portion 51.

本例のロータシャフト３においては、シャフト中心部４の外周には、周方向Ｃの複数箇所に略等間隔にかしめ凹部４１を形成し、シャフト外周部５における筒状部５１の一方の軸方向端部には、かしめ凹部４１内へかしめ変形させるかしめ部５１１を形成している。そして、各かしめ凹部４１内にかしめ部５１１の周方向Ｃにおける複数箇所（かしめ凹部４１にそれぞれ対向する部分５１１Ａ）をかしめ変形させることにより、シャフト外周部５における筒状部５１をシャフト中心部４に固定している。   In the rotor shaft 3 of the present example, caulking concave portions 41 are formed at a plurality of locations in the circumferential direction C at substantially equal intervals on the outer periphery of the shaft center portion 4, and one axial direction of the cylindrical portion 51 in the shaft outer peripheral portion 5. At the end portion, a caulking portion 511 that is caulked and deformed into the caulking concave portion 41 is formed. Then, by caulking and deforming a plurality of locations in the circumferential direction C of the caulking portion 511 (portions 511A respectively facing the caulking recess 41) in each caulking recess 41, the cylindrical portion 51 in the shaft outer peripheral portion 5 is transformed into the shaft center portion 4. It is fixed to.

そのため、回転電機１において、ステータ６に対して本例のロータシャフト３を用いたロータ２を回転させる際には、シャフト外周部５におけるかしめ部５１１がシャフト中心部４におけるかしめ凹部４１内に配置されていることにより、シャフト中心部４に対するシャフト外周部５の周方向Ｃにおける締結強度を向上させることができる。   Therefore, in the rotating electrical machine 1, when the rotor 2 using the rotor shaft 3 of this example is rotated with respect to the stator 6, the caulking portion 511 in the shaft outer peripheral portion 5 is disposed in the caulking concave portion 41 in the shaft center portion 4. By doing so, the fastening strength in the circumferential direction C of the shaft outer peripheral portion 5 with respect to the shaft center portion 4 can be improved.

また、特に、本例のように、シャフト中心部４を機械構造用炭素鋼等の鋼から構成し、シャフト外周部５を鋳物から構成して、両者の材質が異なる場合には、シャフト中心部４とシャフト外周部５との線膨張係数が互いに異なることになる。そして、ロータシャフト３を使用する環境の温度が上昇したときには、シャフト中心部４とシャフト外周部５との締結強度が低下するおそれがある。   In particular, as in this example, when the shaft center portion 4 is made of steel such as carbon steel for machine structure and the shaft outer peripheral portion 5 is made of casting, the shaft center portion is different from each other. The linear expansion coefficients of 4 and the shaft outer peripheral portion 5 are different from each other. And when the temperature of the environment which uses the rotor shaft 3 rises, there exists a possibility that the fastening strength of the shaft center part 4 and the shaft outer peripheral part 5 may fall.

これに対し、本例のロータシャフト３においては、シャフト中心部４とシャフト外周部５とは、かしめ凹部４１とかしめ部５１１とによる係合により固定されている。そのため、ロータシャフト３を使用する環境の温度が上昇したときでも、シャフト中心部４に対するシャフト外周部５の周方向Ｃにおける締結強度を高く維持することができる。
それ故、本例のロータシャフト３によれば、ロータシャフト３を使用する環境の温度が上昇したときでも、シャフト中心部４とシャフト外周部５との周方向Ｃにおける締結強度を高く維持することができる。 On the other hand, in the rotor shaft 3 of this example, the shaft center portion 4 and the shaft outer peripheral portion 5 are fixed by the engagement between the caulking concave portion 41 and the caulking portion 511. Therefore, even when the temperature of the environment in which the rotor shaft 3 is used rises, the fastening strength in the circumferential direction C of the shaft outer peripheral portion 5 with respect to the shaft center portion 4 can be maintained high.
Therefore, according to the rotor shaft 3 of the present example, even when the temperature of the environment in which the rotor shaft 3 is used rises, the fastening strength in the circumferential direction C between the shaft central portion 4 and the shaft outer peripheral portion 5 is maintained high. Can do.

実施例における、シャフト中心部とシャフト外周部とを締結してなるロータシャフトを示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the rotor shaft formed by fastening the shaft center part and shaft outer peripheral part in an Example. 実施例における、シャフト中心部におけるかしめ凹部内に、シャフト外周部におけるかしめ部をかしめ変形した状態のロータシャフトを示す図で、図１におけるＡ−Ａ線矢視断面説明図。In the Example, it is a figure which shows the rotor shaft of the state which crimped and deformed the caulking part in a shaft outer periphery part in the caulking recessed part in a shaft center part, and is AA arrow directional cross-sectional explanatory drawing in FIG. 実施例における、シャフト中心部におけるかしめ凹部内に、シャフト外周部におけるかしめ部をかしめ変形した状態を拡大して示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which expands and shows the state which crimped and deformed the caulking part in a shaft outer peripheral part in the caulking recessed part in a shaft center part in an Example. 実施例における、ロータシャフトを用いたロータを回転電機に配設した状態を示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the state which has arrange | positioned the rotor using a rotor shaft in a rotary electric machine in an Example. 実施例における、シャフト中心部とシャフト外周部とを締結する前のロータシャフトを示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the rotor shaft before fastening the shaft center part and shaft outer peripheral part in an Example. 実施例における、シャフト中心部におけるかしめ凹部内に、シャフト外周部におけるかしめ部をかしめ変形させる前のロータシャフトを示す図で、図５におけるＡ−Ａ線矢視断面説明図。In the Example, it is a figure which shows the rotor shaft before caulking deformation in the caulking recessed part in the shaft center part before caulking part in the shaft outer peripheral part, and is a cross-sectional explanatory view taken along line AA in FIG. 実施例における、シャフト中心部とシャフト外周部とを締結してなる他のロータシャフトを示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the other rotor shaft formed by fastening the shaft center part and shaft outer peripheral part in an Example. 従来例における、シャフト中心部とシャフト外周部とを締結してなるロータシャフトを示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the rotor shaft formed by fastening the shaft center part and shaft outer peripheral part in a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１ 回転電機
２ ロータ
３ ロータシャフト
４ シャフト中心部
４１ かしめ凹部
５ シャフト外周部
５１ 筒状部
５１１ かしめ部
５２ 円盤状部
５３ 磁性体取付部
５４ 磁性体
Ｌ 軸方向
Ｃ 周方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine 2 Rotor 3 Rotor shaft 4 Shaft center part 41 Caulking recessed part 5 Shaft outer peripheral part 51 Cylindrical part 511 Caulking part 52 Disk-shaped part 53 Magnetic body attaching part 54 Magnetic body L Axial direction C Circumferential direction

Claims (4)

回転電機のロータに用いるロータシャフトにおいて、
該ロータシャフトは、シャフト中心部と、該シャフト中心部の外周に配設するシャフト外周部とに分割してあり、
該シャフト外周部は、上記シャフト中心部を嵌入させる筒形状を有する筒状部と、該筒状部の外周側に配設し、磁気回路を形成するための磁性体を取り付ける磁性体取付部とを一体形成してなり、
上記筒状部は、その軸方向端部に形成したかしめ部を、上記シャフト中心部の外周に部分的に形成したかしめ凹部内にかしめ変形させて、上記シャフト中心部に固定してあることを特徴とするロータシャフト。 In a rotor shaft used for a rotor of a rotating electrical machine,
The rotor shaft is divided into a shaft central portion and a shaft outer peripheral portion disposed on the outer periphery of the shaft central portion,
The shaft outer periphery includes a cylindrical portion having a cylindrical shape into which the shaft central portion is fitted, and a magnetic body attaching portion that is disposed on the outer peripheral side of the cylindrical portion and attaches a magnetic body for forming a magnetic circuit. Is formed integrally,
The cylindrical portion is fixed to the shaft central portion by caulking and deforming a caulking portion formed at an axial end thereof into a caulking concave portion partially formed on the outer periphery of the shaft central portion. A featured rotor shaft. 請求項１において、上記筒状部は、上記シャフト中心部に対して焼嵌めしてあることを特徴とするロータシャフト。   The rotor shaft according to claim 1, wherein the cylindrical portion is shrink-fitted to the shaft central portion. 請求項１又は２において、上記かしめ凹部は、上記シャフト中心部の外周の周方向における複数箇所に形成してあり、上記かしめ部は、上記筒状部の軸方向端部の全周に形成してあり、
上記かしめ部は、上記複数箇所のかしめ凹部にそれぞれ対向する部分を、該各かしめ凹部内にそれぞれかしめ変形させたことを特徴とするロータシャフト。 3. The caulking recess according to claim 1 or 2, wherein the caulking recess is formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the outer periphery of the shaft center portion, and the caulking portion is formed on the entire circumference of the axial end portion of the cylindrical portion. And
The rotor shaft according to claim 1, wherein the caulking portion is formed by caulking and deforming portions facing the caulking concave portions at the plurality of locations in the caulking concave portions, respectively. 請求項１〜３のいずれか一項において、上記かしめ部は、上記筒状部の軸方向両端部に形成してあり、上記かしめ凹部は、上記シャフト中心部において上記かしめ部に対向する位置に形成してあることを特徴とするロータシャフト。   The caulking portion according to any one of claims 1 to 3, wherein the caulking portion is formed at both axial end portions of the cylindrical portion, and the caulking concave portion is located at a position facing the caulking portion in the shaft center portion. A rotor shaft that is formed.
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