JP2013070538A - 回転電機のロータおよびロータの組付方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動モータ1のロータ4は、コア体41の両端面を挟持する一対のエンドプレート43、44を備えている。エンドプレート43、44の外周面432、442には、それぞれ切欠部434a、434b、434c、445a、445b、445cが形成されており、ロータ4の組付時にエンドプレート43、44の半径方向外方に設けられた位置決めピン82a、82b、82c、83a、83b、83cと係合して、エンドプレート43、44の円周方向の位置決めを行う。エンドプレート43、44の表裏が逆向きの場合、いずれかの位置決めピン82a〜83cが切欠部434a〜445cが設けられていない外周面432、442と当接するため、エンドプレート43、44を載置することができない。
【選択図】図6
Description
この従来技術によれば、エンドプレートの外周部にテーパ部が形成されているため、エンドプレートに貫通させたピンをかしめることにより、ロータコア側に配置されたテーパ部がロータコアを押圧し、エンドプレートによってロータコアを強固に保持することができる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンドプレートの表裏が誤って組付けられることを防止することのできる回転電機のロータおよびロータの組付方法を提供することにある。
図1乃至図8に基づき、本発明の実施形態1による電動モータ1のロータ4について説明する。
本実施形態による電動モータ1(回転電機に該当する)は、ハイブリッド車両の車輪駆動用の同期モータであって、エンジンと接続されたクラッチ装置とトランスミッションとの間に介装されている(エンジン、クラッチ装置およびトランスミッションは図示せず)。しかしながら、本発明はこれに限定されるべきものではなく、家庭用電器に設けられるモータあるいは一般的な産業用機械を駆動するモータといった、あらゆる電動モータに適用することが可能である。尚、説明中において回転軸方向あるいは軸方向という場合、特に断らなければ、電動モータ1の回転軸Cに沿った方向、すなわち図1における左右方向を意味する。
モータハウジング2の内周部には、電動モータ1のステータ3が、スクリュー34により取り付けられている。ステータ3の複数のコア31には、それぞれ回転磁界発生用のコイル32が巻回されている。コイル32は、バスリング33を介して外部のインバータ(図示せず)と接続されている。
コア体41の両端面を一対の板状のエンドプレート43、44により積層方向に挟んだ状態で、締結ピン45(固定部材に該当する)がエンドプレート43、44とともにコア体41に対し積層方向に貫通している。締結ピン45の端部をかしめることにより、両端部を双方のエンドプレート43、44と係合させて、エンドプレート43、44が互いに離れることを防止することにより、エンドプレート43、44によってコア体41を挟持させている。また、ロータ4の円周上には、20極の界磁極用マグネット46が設けられている(図6示)。
また、第2エンドプレート44も略リング状に形成され、その外周面442は第1エンドプレート43の外周面432と同径に形成されている。第2エンドプレート44には、第1エンドプレート43の各々のかしめ孔431の位置と一致するように、20個のピン穴441(貫通孔に該当する)が、円周上において均等間隔に位置するように貫通している(図3示)。
切欠部434a、434b、434cは、すべて同じ形状、かつ同じ大きさに形成されており、後述する第1位置決めピン82a、82b、82c(図6示)と係合可能なように、外周面432を略弧状に切り欠いたような形状を呈している。
切欠部445a、445b、445cは、すべて同じ形状、かつ同じ大きさに形成されており、後述する第2位置決めピン83a、83b、83c(図6示)と係合可能なように、外周面442を略弧状に切り欠いたような形状を呈している。
最初に、回転軸C方向に複数の積層鋼板42を積層して、界磁極用マグネット46を含んだコア体41を形成する(図4示、積層工程)。
また、第2エンドプレート44の一つの切欠部445aは、第1エンドプレート43の切欠部434cに対して、回転軸Cを挟んで半径方向に対向した位置に配置される。
図9および図10に基づき、実施形態2による第1エンドプレート51について説明する。図9に示したように、第1エンドプレート51の外周面511には、2個の切欠部512a、512bが形成されている。切欠部512aは、かしめ孔513同士の中間位置から回転軸Cへ下した垂線(q軸)上に配置されている。また、切欠部512bも、かしめ孔513同士の中間位置から回転軸Cへ下した垂線(q軸)上に配置されている。
本実施形態による第1エンドプレート51および第2エンドプレート(図示せず)との間において、一方に形成された切欠部が他方に形成された切欠部に対して、回転軸Cを挟んで半径方向に対向した位置にあることは、実施形態1と同様である。
上述した実施形態においては、係合する第1位置決めピン84a、84bに対応させて、双方の切欠部512a、512bの間で大きさのみを異ならせているが、その形状および大きさのうち、少なくともいずれかを異ならせればよい。
図11および図12に基づき、実施形態3による第1エンドプレート61について説明する。図11に示したように、第1エンドプレート61の外周面611には、2個の切欠部612a、612bが形成されている。切欠部612aは、かしめ孔613同士の中間位置から回転軸Cへ下した垂線(q軸)上に配置されている。一方、切欠部612bは、一つのかしめ孔613から回転軸Cへ下した垂線(d軸)上に配置されている。
切欠部612a、612bは、互いに同じ形状、かつ同じ大きさに形成されており、第1位置決めピン85a、85b(図11示)と係合可能なように、外周面611を略弧状に切り欠いたような形状を呈している。
本実施形態による第1エンドプレート61および第2エンドプレート(図示せず)との間において、一方に形成された切欠部が他方に形成された切欠部に対して、回転軸Cを挟んで半径方向に対向した位置にあることは、実施形態1と同様である。
また、上述した実施形態において、切欠部612a、612bは、それぞれq軸およびd軸上に形成されていたが、一方の切欠部612aから回転軸Cに下した垂線sと、当該切欠部612aに対して最も近いかしめ孔613から回転軸Cに下した垂線tとによって形成される角度αが、他方の切欠部612bから回転軸Cに下した垂線uと、当該切欠部612bに対して最も近いかしめ孔613から回転軸Cに下した垂線vとによって形成される角度βに対し異なっていれば、必ずしも、d軸またはq軸上に形成されている必要はない。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
切欠部434a、434b、434c、445a、445b、445cを、エンドプレート43、44の内周面433、443に形成するとともに、位置決めピン82a、82b、82c、83a、83b、83cをエンドプレート43、44の半径方向内方に配置してもよい(図13において、第1エンドプレート43についてのみ示す)。こうすることにより、ロータ4の組付装置を小型化することができる。
また、エンドプレート43、44側に凸部を形成し、エンドプレート43、44の半径方向外方または半径方向内方に凸部と係合する固定された凹部を形成することによって、固定工程におけるエンドプレート43、44の円周方向の位置決めを行ってもよい。
また、本発明による電動モータ1は、同期モータ、誘導モータ、直流モータあるいはそれ以外のあらゆる回転電機に適用可能である。
また、本発明による電動モータ1は、電動機としてのみ使用してもよいし、発電機としてのみ使用してもよい。
Claims (5)
- ステータに対向して設けられ、ハウジングに回転可能に取り付けられた回転電機のロータであって、
回転軸方向に複数のコア板が積層されて形成され、且つ複数の貫通孔が形成されたコア体と、
環状をなし、前記コア体の積層方向の両端面に配置され、且つ複数の貫通孔が形成された一対のエンドプレートと、
前記コア体および前記一対のエンドプレートに形成された複数の前記貫通孔に対し積層方向に挿入された後、両端部において双方の前記エンドプレートと係合する固定部材と、
を備え、
前記各エンドプレートの外周面または内周面には複数の位置決め部が形成され、
前記固定部材を前記エンドプレートに係合させる場合に、前記エンドプレートの半径方向外方または半径方向内方には、対応する前記位置決め部と係合する位置決め受部が複数個設けられ、
一方の前記エンドプレートの表裏が逆向きの状態で前記コア体の端面に配置された場合、
前記位置決め部が設けられていない前記エンドプレートの前記外周面または前記内周面がいずれかの前記位置決め受部と当接する、
または、前記位置決め受部が係合不能な前記位置決め部に対し当接する、
もしくは、前記コア体の前記貫通孔と前記エンドプレートの前記貫通孔の相対位置が円周上においてずれる、
ことによって、前記エンドプレートと前記コア体との組付けが不能となり、
前記エンドプレートと前記コア体とが組付けられた状態において、一方の前記エンドプレートの一つの前記位置決め部は、他方の前記エンドプレートのいずれかの前記位置決め部に対して、前記回転軸を挟んで半径方向に対向した位置にある回転電機のロータ。 - 前記位置決め部は、一つの前記エンドプレートの前記外周面または前記内周面において3個以上形成され、隣り合った前記位置決め部の間の円周上の距離が互いに異なっている請求項1記載の回転電機のロータ。
- 前記位置決め部は、一つの前記エンドプレートの前記外周面または前記内周面において2個形成され、
一つの前記エンドプレートに形成された前記位置決め部の大きさおよび形状のうちの少なくともいずれかは、双方の前記位置決め部の間において互いに異なっている請求項1記載の回転電機のロータ。 - 前記位置決め部は、一つの前記エンドプレートの前記外周面または前記内周面において2個形成され、
一方の前記位置決め部から前記回転軸に下した垂線と、当該位置決め部に対して最も近い前記貫通孔から前記回転軸に下した垂線とによって形成される角度が、他方の前記位置決め部から前記回転軸に下した垂線と、当該位置決め部に対して最も近い前記貫通孔から前記回転軸に下した垂線とによって形成される角度に対し異なっている請求項1記載の回転電機のロータ。 - ステータに対向して設けられ、ハウジングに回転可能に取り付けられた回転電機のロータの組付方法であって、
回転軸方向に複数のコア板を積層してコア体を形成する積層工程と、
前記コア体の積層方向の両端面に一対のエンドプレートを配置し、固定部材を前記コア体および前記一対のエンドプレートに形成された複数の貫通孔に対し積層方向に挿入した後、前記固定部材の両端部を双方の前記エンドプレートと係合して、前記エンドプレートと前記コア体とを固定する固定工程と、
を備え、
前記固定工程において、前記エンドプレートの半径方向外方または半径方向内方には複数の位置決め受部が設けられ、前記位置決め受部は、前記エンドプレートの外周面または内周面に形成された複数の位置決め部と係合し、
一方の前記エンドプレートの表裏が逆向きの状態で前記コア体の端面に配置された場合、
前記位置決め部が設けられていない前記エンドプレートの前記外周面または前記内周面がいずれかの前記位置決め受部と当接する、
または、前記位置決め受部が係合不能な前記位置決め部に対し当接する、
もしくは、前記コア体の前記貫通孔と前記エンドプレートの前記貫通孔の相対位置が円周上においてずれる、
ことによって、前記エンドプレートと前記コア体との組付けが不能となり、
前記エンドプレートと前記コア体とが組付けられた状態において、一方の前記エンドプレートの一つの前記位置決め部は、他方の前記エンドプレートのいずれかの前記位置決め部に対して、前記回転軸を挟んで半径方向に対向した位置に配置される回転電機のロータの組付方法。
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