JP3168877U - Rotor shaft for rotating electrical machine - Google Patents
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Abstract
【課題】大きな出力トルクを伴う高出力回転電機に用いられるロータシャフトであっても効率的に製造することができる回転電機用ロータシャフトを提供する。【解決手段】ロータシャフト１００は、筒状ヨーク１０１とシャフト１０４とで構成されている。筒状ヨーク１０１は、磁性を有する材料を筒状に形成されている。この筒状ヨーク１０１の内周面には、軸線方向中央部に同部分の内径が狭まった縮径部１０２が形成されている。縮径部１０２は、シャフト１０４を筒状ヨーク１０１内で支持する部分であり、その内周面に筒側セレーション１０３が形成されている。シャフト１０４は、筒状ヨーク１０１の軸線方向に沿って延びて形成されている。このシャフト１０４は、軸線方向中央部の外径が太く形成されており、同部分の表面に軸側セレーション１０５が形成されている。シャフト１０４の外周面には、軸側セレーション１０５に隣接した状態で突出部１０６が形成されている。【選択図】 図１An object of the present invention is to provide a rotor shaft for a rotating electrical machine that can be efficiently manufactured even for a rotor shaft used for a high-output rotating electrical machine with a large output torque. A rotor shaft includes a cylindrical yoke and a shaft. The cylindrical yoke 101 is formed of a magnetic material in a cylindrical shape. On the inner peripheral surface of the cylindrical yoke 101, a reduced-diameter portion 102 having a reduced inner diameter is formed at the center in the axial direction. The reduced diameter portion 102 is a portion that supports the shaft 104 in the cylindrical yoke 101, and has a cylindrical serration 103 formed on an inner peripheral surface thereof. The shaft 104 is formed to extend along the axial direction of the cylindrical yoke 101. The shaft 104 has a large outer diameter at a central portion in the axial direction, and an axial serration 105 is formed on the surface of the portion. A projecting portion 106 is formed on the outer peripheral surface of the shaft 104 so as to be adjacent to the axial serration 105. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本考案は、電動機や発電機などの回転電機においてロータの構成部品として用いるロータシャフトに関する。 The present invention relates to a rotor shaft used as a component of a rotor in a rotating electrical machine such as an electric motor or a generator.
従来から、電気エネルギを回転駆動エネルギに変換、または回転駆動エネルギを電気エネルギに変換する装置として電動機や発電機などの回転電機がある。一般に、回転電機は、通電により回転磁界を生じさせるコイルを備えたステータの内側または外側に前記回転磁界により回転駆動するロータを配置して構成されている。この場合、回転電機内にて回転駆動するロータは、例えば、下記特許文献１に示すように、筒状に形成された筒状ヨークの内側に回転駆動力を取り出すためのシャフトが筒状ヨークと同芯で固定的に設けられたロータシャフトと、同ロータシャフトにおける前記筒状ヨークの外周面に固定的に設けられた磁石とによって構成されている。 Conventionally, there is a rotating electrical machine such as an electric motor or a generator as a device that converts electrical energy into rotational driving energy or converts rotational driving energy into electrical energy. In general, a rotating electrical machine is configured by arranging a rotor that is driven to rotate by a rotating magnetic field inside or outside a stator having a coil that generates a rotating magnetic field when energized. In this case, for example, as shown in Patent Document 1 below, a rotor that is rotationally driven in a rotating electrical machine has a shaft for taking out rotational driving force inside a cylindrical yoke formed in a cylindrical shape, and the cylindrical yoke. The rotor shaft is concentrically and fixedly provided, and the magnet is fixedly provided on the outer peripheral surface of the cylindrical yoke on the rotor shaft.
しかしながら、このようなロータを構成するロータシャフトは、シャフトと筒状ヨークとが鍛造加工や切削加工によって単一素材から一体成形により製造、またはシャフトと筒状ヨークとが圧入により一体的に組み付けられて製造されるため、大きな出力トルクを伴う高出力回転電機（例えば、所謂ハイブリット車や電気自動車などの車両用回転電機）用のロータシャフトの製造が困難であるという問題があった。すなわち、ロータシャフトを単一素材から一体成形する場合においては、大きなトルクに耐えられる大型のロータシャフトの成形が困難となる。また、シャフトを筒状ヨークに圧入する組み付け成形の場合においては、シャフトと筒状ヨークとの間のトルク伝達性能を確保することが困難となる。また、さらに、この場合、シャフトと筒状ヨークとを溶接により接合する製造方法も考えられるが、溶接工程は製造工数および製造コストを増大させるとともに筒状ヨークに対するシャフトの組み付け精度を維持することが困難になるという問題があった。 However, the rotor shaft constituting such a rotor is manufactured by integrally molding the shaft and the cylindrical yoke from a single material by forging or cutting, or the shaft and the cylindrical yoke are integrally assembled by press fitting. Therefore, there is a problem that it is difficult to manufacture a rotor shaft for a high-output rotating electrical machine (for example, a rotating electrical machine for a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle) with a large output torque. That is, when the rotor shaft is integrally formed from a single material, it is difficult to form a large rotor shaft that can withstand a large torque. In the case of assembly molding in which the shaft is press-fitted into the cylindrical yoke, it is difficult to ensure the torque transmission performance between the shaft and the cylindrical yoke. Further, in this case, a manufacturing method in which the shaft and the cylindrical yoke are joined by welding is also conceivable. However, the welding process increases the number of manufacturing steps and the manufacturing cost, and maintains the assembly accuracy of the shaft with respect to the cylindrical yoke. There was a problem that became difficult.
本考案は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、大きな出力トルクを伴う高出力回転電機に用いられるロータシャフトであっても効率的に製造することができる回転電機用ロータシャフトを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to address the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rotor shaft for a rotating electrical machine that can be efficiently manufactured even for a rotor shaft used in a high output rotating electrical machine with a large output torque. It is to provide.
上記目的を達成するため、請求項１に係る本考案の特徴は、磁性体を筒状に形成した筒状ヨークと、筒状ヨークの軸線方向に沿って延びて形成されるとともに同筒状ヨークの内側に固定的に設けられたシャフトとを備えた回転電機用ロータシャフトにおいて、シャフトの外周面および筒状ヨークの内周面の各一部には、互いに噛み合うセレーションがそれぞれ形成されており、シャフトは、円筒ヨークの内側にて前記各セレーションの結合によって固定的に設けられていることにある。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention according to claim 1 is that a cylindrical yoke having a magnetic body formed in a cylindrical shape, and extending along the axial direction of the cylindrical yoke, and the cylindrical yoke In the rotor shaft for a rotating electrical machine provided with a shaft fixedly provided on the inner side, serrations that mesh with each other are formed on each of the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the cylindrical yoke, The shaft is fixedly provided by coupling the serrations inside the cylindrical yoke.
このように構成した請求項１に係る本考案の特徴によれば、回転電機用ロータシャフトは、筒状ヨークとシャフトとがセレーションによって結合されている。したがって、回転電機用ロータシャフトの製造する作業者は、筒状ヨークとシャフトとをそれぞれ別工程で形成した後、シャフトに形成したセレーションを筒状ヨーク内に形成したセレーションに圧入することにより回転電機用ロータシャフトを簡単に製造することができる。また、この場合、回転電機用ロータシャフトは筒状ヨークとシャフトとがセレーションによって結合されているため、大きな出力トルクを精度よく安定的に伝達することができる。 According to the feature of the present invention according to claim 1 configured as described above, in the rotary electric machine rotor shaft, the cylindrical yoke and the shaft are coupled by serration. Therefore, an operator who manufactures a rotor shaft for a rotating electrical machine forms the cylindrical yoke and the shaft in separate processes, and then press-fits the serration formed on the shaft into the serration formed in the cylindrical yoke. The rotor shaft can be easily manufactured. Further, in this case, since the rotor shaft for the rotating electrical machine has the cylindrical yoke and the shaft coupled by serration, a large output torque can be transmitted stably with high accuracy.
また、請求項２に係る本考案の他の特徴は、前記回転電機用ロータシャフトにおいて、前記各セレーションは、長手方向に沿ってテーパ状にそれぞれ形成されていることにある。 Another feature of the present invention according to claim 2 is that, in the rotor shaft for a rotating electrical machine, each of the serrations is formed in a tapered shape along the longitudinal direction.
このように構成した請求項２に係る本考案の他の特徴によれば、回転電機用ロータシャフトは、筒状ヨークおよびシャフトにそれぞれ形成されたセレーションが長手方向に沿ってテーパ状にそれぞれ形成されている。このため、シャフトを筒状ヨーク内に圧入し易くなり作業性が向上する。また、シャフトを筒状ヨーク内から取り外し易くなるため、回転電機用ロータシャフトのメンテナンス性が向上するとともに資源の再利用化が容易となる。 According to another feature of the present invention according to claim 2 configured as described above, in the rotor shaft for a rotating electrical machine, serrations formed respectively on the cylindrical yoke and the shaft are formed in a tapered shape along the longitudinal direction. ing. For this reason, it becomes easy to press-fit the shaft into the cylindrical yoke, and the workability is improved. In addition, since the shaft can be easily removed from the cylindrical yoke, the maintainability of the rotating electrical machine rotor shaft is improved and the resources can be easily reused.
また、請求項３に係る本考案の他の特徴は、前記回転電機用ロータシャフトにおいて、シャフトは、セレーションが形成された部分に隣接して外径方向に張り出す突出部を有することにある。 According to another aspect of the present invention according to claim 3, in the rotor shaft for a rotating electrical machine, the shaft has a protruding portion that protrudes in an outer diameter direction adjacent to a portion where the serration is formed.
このように構成した請求項３に係る本考案の他の特徴によれば、回転電機用ロータシャフトは、シャフトの外周面におけるセレーションに隣接して突出部が設けられている。これにより、シャフトを筒状ヨーク内に圧入した際に、突出部が筒状ヨーク内におけるセレーションの端部に接触してシャフトの筒状ヨーク内における位置を規制することができるため、シャフトの筒状ヨーク内への圧入作業の作業性が向上する。 According to another feature of the present invention according to claim 3 configured as described above, the rotor shaft for a rotating electrical machine is provided with a protrusion adjacent to the serration on the outer peripheral surface of the shaft. As a result, when the shaft is press-fitted into the cylindrical yoke, the projecting portion can contact the end of the serration in the cylindrical yoke to regulate the position of the shaft in the cylindrical yoke. The workability of press-fitting work into the yoke is improved.
また、請求項４に係る本考案の他の特徴は、前記回転電機用ロータシャフトにおいて、筒状ヨークは、前記内周面の一部がシャフトにおける突出部に掛かるように塑性変形されていることにある。 According to another aspect of the present invention according to claim 4, in the rotor shaft for a rotating electrical machine, the cylindrical yoke is plastically deformed so that a part of the inner peripheral surface is hooked on a protruding portion of the shaft. It is in.
このように構成した請求項４に係る本考案の他の特徴によれば、回転電機用ロータシャフトは、筒状ヨークにおける内周面の一部がシャフトにおける突出部に掛かるように塑性変形されている。この場合、筒状ヨークにおける内周面の一部は、カシメ加工によって塑性変形させるとよい。これにより、シャフトの筒状ヨークからの抜けをより効果的に防止することができる。 According to another aspect of the present invention according to claim 4 configured as described above, the rotor shaft for a rotating electrical machine is plastically deformed so that a part of the inner peripheral surface of the cylindrical yoke is hooked on the protruding portion of the shaft. Yes. In this case, a part of the inner peripheral surface of the cylindrical yoke is preferably plastically deformed by caulking. As a result, it is possible to more effectively prevent the shaft from coming off from the cylindrical yoke.
以下、本考案に係る回転電機用ロータシャフトの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本考案に係る回転電機用ロータシャフト（以下、単に「ロータシャフト」という）１００の構成の概略を示す一部破断断面図である。なお、本明細書において参照する各図は、本考案の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。このロータシャフト１００は、所謂ハイブリット車や電気自動車などの車両に搭載される電動機や発電機として用いられる回転電機（図示せず）内において回転駆動するロータ（図示せず）を構成する部品である。 Hereinafter, an embodiment of a rotor shaft for a rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially broken cross-sectional view showing an outline of a configuration of a rotor shaft (hereinafter simply referred to as “rotor shaft”) 100 according to the present invention. In addition, each figure referred in this specification is expressed typically, such as exaggerating some components, in order to facilitate understanding of the present invention. For this reason, the dimension, ratio, etc. between each component may differ. The rotor shaft 100 is a component constituting a rotor (not shown) that is driven to rotate in a rotating electrical machine (not shown) used as an electric motor or a generator mounted on a vehicle such as a so-called hybrid vehicle or electric vehicle. .
（ロータシャフト１００の構成）
ロータシャフト１００は、筒状ヨーク１０１を備えている。筒状ヨーク１０１は、詳しくは、図２に示すように、図示しない回転電機内においてステータ（図示せず）によって励磁される回転磁界に応じて回転駆動する部品であり、磁性を有する材料を筒状に形成されている。本実施形態においては、筒状ヨーク１０１は、クロムモリブデン鋼（所謂ＳＣＭ材）で構成されている。この筒状ヨーク１０１における外周面は、ロータシャフト１００とともにロータを構成する図示しない磁石が焼き嵌めにより固定される部分である。なお、回転電機の構成によっては、磁石が筒状ヨーク１０１の内周面に設けられることもある。
(Configuration of rotor shaft 100)
The rotor shaft 100 includes a cylindrical yoke 101. In detail, as shown in FIG. 2, the cylindrical yoke 101 is a component that is driven to rotate in response to a rotating magnetic field excited by a stator (not shown) in a rotating electric machine (not shown). It is formed in a shape. In the present embodiment, the cylindrical yoke 101 is made of chromium molybdenum steel (so-called SCM material). The outer peripheral surface of the cylindrical yoke 101 is a portion to which a magnet (not shown) constituting the rotor together with the rotor shaft 100 is fixed by shrink fitting. Depending on the configuration of the rotating electrical machine, a magnet may be provided on the inner peripheral surface of the cylindrical yoke 101.
一方、筒状ヨーク１０１の内周面には、軸線方向中央部に同部分の内径が狭まった縮径部１０２が形成されている。縮径部１０２は、後述するシャフト１０４を筒状ヨーク１０１内で支持する部分であり、その内周面に筒側セレーション１０３が形成されている。筒側セレーション１０３は、シャフト１０４を結合するための接続部分であり、縮径部１０２の内周面に全面に亘ってノコギリ歯状に形成されている。 On the other hand, on the inner peripheral surface of the cylindrical yoke 101, a reduced diameter portion 102 having a narrowed inner diameter at the central portion in the axial direction is formed. The reduced diameter portion 102 is a portion that supports a shaft 104, which will be described later, within the cylindrical yoke 101, and a cylindrical serration 103 is formed on the inner peripheral surface thereof. The cylinder side serration 103 is a connecting portion for coupling the shaft 104 and is formed in a sawtooth shape over the entire inner peripheral surface of the reduced diameter portion 102.
シャフト１０４は、詳しくは、図３に示すように、回転電機（図示せず）における回転駆動力を外部に出力または外部から入力するための鋼製の軸状部品であり、筒状ヨーク１０１の軸線方向に沿って延びて形成されている。本実施形態においては、シャフト１０４は、前記筒状ヨーク１０１と同様のクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ材）で構成されている。このシャフト１０４は、軸線方向中央部の外径が太く形成されており、同部分の表面に軸側セレーション１０５が形成されている。軸側セレーション１０５は、シャフト１０４を筒状ヨーク１０１に結合するための接続部分であり、筒状ヨーク１０１の内周面に形成された筒側セレーション１０３に対応するノコギリ歯状に形成されている。 Specifically, as shown in FIG. 3, the shaft 104 is a steel shaft-like component for outputting or inputting a rotational driving force in a rotating electrical machine (not shown) to the outside. It extends along the axial direction. In the present embodiment, the shaft 104 is made of chrome molybdenum steel (SCM material) similar to the cylindrical yoke 101. The shaft 104 is formed to have a thick outer diameter at the central portion in the axial direction, and an axial serration 105 is formed on the surface of the same portion. The shaft side serration 105 is a connecting portion for coupling the shaft 104 to the cylindrical yoke 101 and is formed in a sawtooth shape corresponding to the cylindrical side serration 103 formed on the inner peripheral surface of the cylindrical yoke 101. .
また、このシャフト１０４の外周面には、軸側セレーション１０５に隣接した状態で突出部１０６が形成されている。突出部１０６は、軸側セレーション１０５を筒状ヨーク１０１の筒側セレーション１０３に挿入する際に筒状ヨーク１０１の縮径部１０２の端面に付き当てて筒状ヨーク１０１内におけるシャフト１０４の位置を規制するための部分であり、シャフト１０４の外周面からフランジ状に突出して形成されている。すなわち、突出部１０６は、筒状ヨーク１０１の縮径部１０２の内径よりも大きな外径で形成されている。また、シャフト１０４における一方（図示左側）の端部には、回転電機に対して回転駆動力の出力先または入力先となる外部の機器、部品または部材に接続するための接続セレーション１０７が形成されている。 A projecting portion 106 is formed on the outer peripheral surface of the shaft 104 so as to be adjacent to the shaft side serration 105. The projecting portion 106 is brought into contact with the end surface of the reduced diameter portion 102 of the cylindrical yoke 101 when the shaft side serration 105 is inserted into the cylindrical serration 103 of the cylindrical yoke 101 so that the position of the shaft 104 in the cylindrical yoke 101 is determined. It is a part for regulating, and is formed to protrude from the outer peripheral surface of the shaft 104 in a flange shape. That is, the protruding portion 106 is formed with an outer diameter larger than the inner diameter of the reduced diameter portion 102 of the cylindrical yoke 101. In addition, a connection serration 107 is formed at one end (left side in the drawing) of the shaft 104 to connect to an external device, component, or member that is an output destination or input destination of the rotational driving force with respect to the rotating electrical machine. ing.
（ロータシャフト１００の製造過程）
次に、ロータシャフト１００の製造過程を簡単に説明する。ロータシャフト１００を製造する作業者は、まず、筒状ヨーク１０１を成形する。具体的には、作業者は、磁性体材料（本実施形態においては、ＳＣＭ材）を図示しない鍛造機にセットして同鍛造機を操作することにより、筒側セレーション１０３以外の筒状ヨーク１０１の外形状および内形状を鍛造加工によってそれぞれ成形する。次いで、作業者は、筒状ヨーク１０１の半製品に対して筒側セレーション１０３を成形する。具体的には、作業者は、筒状ヨーク１０１の半製品を図示しないプレス加工機にセットして同プレス加工機を操作することにより、筒状ヨーク１０１の半製品の内周部に形成された縮径部１０２の内周面に筒側セレーション１０３をプレス成形する。次いで、作業者は、筒状ヨーク１０１の外周面にキー溝などを切削加工により成形して筒状ヨーク１０１を完成させる。
(Manufacturing process of the rotor shaft 100)
Next, the manufacturing process of the rotor shaft 100 will be briefly described. An operator who manufactures the rotor shaft 100 first forms the cylindrical yoke 101. Specifically, the operator sets a magnetic material (in the present embodiment, SCM material) in a forging machine (not shown) and operates the forging machine, so that the cylindrical yoke 101 other than the cylinder side serration 103 is operated. The outer shape and the inner shape are respectively formed by forging. Next, the operator forms the cylindrical serration 103 on the semi-finished product of the cylindrical yoke 101. Specifically, the operator sets the semi-finished product of the cylindrical yoke 101 in a press working machine (not shown) and operates the press working machine to form the inner product of the semi-finished product of the cylindrical yoke 101. A cylindrical serration 103 is press-molded on the inner peripheral surface of the reduced diameter portion 102. Next, the operator completes the cylindrical yoke 101 by forming a key groove or the like on the outer peripheral surface of the cylindrical yoke 101 by cutting.
次に、作業者は、シャフト１０４を成形する。具体的には、作業者は、磁性体材料（本実施形態においては、ＳＣＭ材）を図示しない鍛造機にセットして同鍛造機を操作することにより、軸側セレーション１０５および接続セレーション１０７を含むシャフト１０４の外形状を鍛造加工によって成形する。次いで、作業者は、シャフト１０４の外周面にキー溝などを切削加工により成形してシャフト１０４を完成させる。 Next, the operator forms the shaft 104. Specifically, the operator includes the shaft side serration 105 and the connection serration 107 by setting a magnetic material (in this embodiment, SCM material) in a forging machine (not shown) and operating the forging machine. The outer shape of the shaft 104 is formed by forging. Next, the operator forms a keyway or the like on the outer peripheral surface of the shaft 104 by cutting to complete the shaft 104.
次に、作業者は、シャフト１０４を筒状ヨーク１０１に結合する。具体的には、作業者は、図示しない圧入機を用いてシャフト１０４の軸側セレーション１０５を筒状ヨーク１０１の筒側セレーション１０３内に圧入する。すなわち、シャフト１０４の軸側セレーション１０５と筒状ヨーク１０１の筒側セレーション１０３とは、互いに締り嵌めの嵌合公差によってそれぞれ成形されている。そして、このシャフト１０４の筒状ヨーク１０１への圧入工程においては、シャフト１０４の突出部１０６が筒状ヨーク１０１の縮径部１０２の端面に付き当たることによりシャフト１０４の筒状ヨーク１０１内での位置が決められる。 Next, the operator couples the shaft 104 to the cylindrical yoke 101. Specifically, the operator press-fits the shaft-side serration 105 of the shaft 104 into the cylinder-side serration 103 of the cylindrical yoke 101 using a press-fitting machine (not shown). That is, the shaft-side serration 105 of the shaft 104 and the cylinder-side serration 103 of the cylindrical yoke 101 are respectively formed with a fitting tolerance of an interference fit. In the press-fitting process of the shaft 104 into the cylindrical yoke 101, the projecting portion 106 of the shaft 104 abuts on the end surface of the reduced diameter portion 102 of the cylindrical yoke 101, thereby causing the shaft 104 to move inside the cylindrical yoke 101. The position is determined.
これにより、筒状ヨーク１０１の内側において筒状ヨーク１０１の同芯位置にて筒状ヨーク１０１の軸線方向に延びた状態でシャフト１０４が固定的に結合されてロータシャフト１００が完成する。完成したロータシャフト１００は、他の工程、例えば、筒状ヨーク１０１の外周面に磁石を固定的に設ける工程などを経てロータとして完成される。また、ロータシャフト１００によって構成されるロータは、図示しない回転電機の構成部品の一つとして回転電機内に組み込まれる。この場合、ロータシャフト１００によって構成されるロータは、ロータの外側に設けられるコイル（図示せず）を備えたステータ（図示せず）に対して回転可能な状態で組み付けられる。 Thus, the shaft 104 is fixedly coupled with the shaft 104 extending in the axial direction of the cylindrical yoke 101 at the concentric position of the cylindrical yoke 101 inside the cylindrical yoke 101, and the rotor shaft 100 is completed. The completed rotor shaft 100 is completed as a rotor through other processes, for example, a process of fixedly providing a magnet on the outer peripheral surface of the cylindrical yoke 101. Further, the rotor constituted by the rotor shaft 100 is incorporated into the rotating electrical machine as one of the components of the rotating electrical machine (not shown). In this case, the rotor constituted by the rotor shaft 100 is assembled in a rotatable state with respect to a stator (not shown) provided with a coil (not shown) provided outside the rotor.
（ロータシャフト１００の作動）
次に、このように構成したロータシャフト１００の作動について説明する。このロータシャフト１００は、図示しない回転電機内に組み込まれて回転駆動する。例えば、ロータシャフト１００を備えた回転電機は、図示しない電気自動車（ＥＶ）の原動機兼発電機として電気自動車内に組み込まれる。この場合、回転電機は、ステータのコイルに流す電流を入力するための入力端子（図示せず）にインバータ（図示せず）を介してバッテリー（図示せず）が接続されるとともに、シャフト１０４の接続セレーション１０７にデフ（デファレンシャルギア）（図示せず）を介して電気自動車の車輪（駆動輪）が接続される。
(Operation of the rotor shaft 100)
Next, the operation of the thus configured rotor shaft 100 will be described. The rotor shaft 100 is incorporated in a rotating electric machine (not shown) and is driven to rotate. For example, a rotating electrical machine provided with a rotor shaft 100 is incorporated in an electric vehicle as a prime mover / generator of an electric vehicle (EV) (not shown). In this case, in the rotating electrical machine, a battery (not shown) is connected to an input terminal (not shown) for inputting a current to be passed through the stator coil via an inverter (not shown), and the shaft 104 Wheels (drive wheels) of an electric vehicle are connected to the connection serration 107 via a differential (differential gear) (not shown).
そして、回転電機のロータシャフト１００は、バッテリーからコイルに通電されることにより生じる回転磁界に応じてシャフト１０４を回転中心としてステータに対して回転駆動する。これにより、回転電機は、シャフト１０４を通じて回転駆動力を外部に出力する。また、回転電機のロータシャフト１００は、シャフト１０４に回転駆動力が加わることによりシャフト１０４を回転中心としてステータに対して回転する。これにより、回転電機は、電磁誘導によりコイルに誘起された電流を出力する。 The rotor shaft 100 of the rotating electrical machine is rotationally driven with respect to the stator with the shaft 104 as the center of rotation in accordance with a rotating magnetic field generated by energizing the coil from the battery. Thereby, the rotating electrical machine outputs the rotational driving force to the outside through the shaft 104. Further, the rotor shaft 100 of the rotating electrical machine rotates with respect to the stator about the shaft 104 as a rotation center by applying a rotational driving force to the shaft 104. Thereby, the rotating electrical machine outputs a current induced in the coil by electromagnetic induction.
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、ロータシャフト１００は、筒状ヨーク１０１とシャフト１０４とが筒側セレーション１０３および軸側セレーション１０５によって結合されている。したがって、ロータシャフト１００の製造する作業者は、筒状ヨーク１０１とシャフト１０４とをそれぞれ別工程で成形した後、シャフト１０４に形成した軸側セレーション１０５を筒状ヨーク１０１内に形成した筒側セレーション１０３に圧入することによりロータシャフト１００を簡単に製造することができる。また、この場合、ロータシャフト１００は筒状ヨーク１０１とシャフト１０４とが筒側セレーション１０３および軸側セレーション１０５によって結合されているため、大きな出力トルクを精度よく安定的に伝達することができる。 As can be understood from the above description of the operation, according to the embodiment, the cylindrical yoke 101 and the shaft 104 are coupled to each other by the cylindrical serration 103 and the axial serration 105 in the rotor shaft 100. Therefore, an operator who manufactures the rotor shaft 100 forms the cylindrical yoke 101 and the shaft 104 in separate processes, and then forms a cylindrical serration formed in the cylindrical yoke 101 on the shaft side serration 105 formed on the shaft 104. The rotor shaft 100 can be easily manufactured by press-fitting into 103. In this case, the rotor shaft 100 can transmit a large output torque accurately and stably because the cylindrical yoke 101 and the shaft 104 are coupled by the cylindrical serration 103 and the axial serration 105.
さらに、本考案の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本考案の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記変形例において、上記実施形態と同様の構成部分に同じ符号を付して、その説明は省略する。 Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention. In addition, in the following modification, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the said embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
例えば、上記実施形態においては、筒状ヨーク１０１の内周面およびシャフト１０４の外周面に、それぞれストレートの筒側セレーション１０３および軸側セレーション１０５を形成した。しかし、筒状ヨーク１０１の内周面およびシャフト１０４の外周面に、それぞれ長手方向に沿って互いに嵌り合うテーパ状の筒側セレーション１０３および軸側セレーション１０５を形成してもよい。これによれば、シャフト１０４を筒状ヨーク１０１内に圧入し易くなり作業性が向上させることができる。また、シャフト１０４を筒状ヨーク１０１内から取り外し易くなるため、ロータシャフト１００のメンテナンス性が向上するとともに資源の再利用化が容易となる。 For example, in the above-described embodiment, the straight cylinder-side serration 103 and the shaft-side serration 105 are formed on the inner peripheral surface of the cylindrical yoke 101 and the outer peripheral surface of the shaft 104, respectively. However, a tapered cylindrical serration 103 and an axial serration 105 that fit each other along the longitudinal direction may be formed on the inner peripheral surface of the cylindrical yoke 101 and the outer peripheral surface of the shaft 104. According to this, it becomes easy to press-fit the shaft 104 into the cylindrical yoke 101, and workability can be improved. Further, since the shaft 104 can be easily detached from the cylindrical yoke 101, the maintainability of the rotor shaft 100 is improved and the reuse of resources is facilitated.
また、上記実施形態においては、シャフト１０４の外周面における軸側セレーション１０５に隣接してフランジ状に突出する突出部１０６を設けた。しかし、突出部１０６は、筒状ヨーク１０１の縮径部１０２の端面に付き当たることによりシャフト１０４の筒状ヨーク１０１内での位置を規制する形状であれば、必ずしもフランジ状に形成されている必要はない。例えば、突出部１０６は、シャフト１０４の外周面の一部が片状に突出した形状に形成することもできる。また、シャフト１０４は、突出部１０６を省略して構成することもできる。 Further, in the above embodiment, the protruding portion 106 that protrudes in a flange shape is provided adjacent to the shaft side serration 105 on the outer peripheral surface of the shaft 104. However, the protruding portion 106 is not necessarily formed in a flange shape as long as it has a shape that restricts the position of the shaft 104 in the cylindrical yoke 101 by contacting the end surface of the reduced diameter portion 102 of the cylindrical yoke 101. There is no need. For example, the protruding portion 106 can be formed in a shape in which a part of the outer peripheral surface of the shaft 104 protrudes in a piece shape. Further, the shaft 104 can be configured by omitting the protrusion 106.
また、上記実施形態のおいては、シャフト１０４は軸側セレーション１０５と筒側セレーション１０３との圧入により筒状ヨーク１０１に固定的に結合されている。しかし、この場合、さらに、図４に示すように、筒状ヨーク１０１の縮径部１０２の端面に同端面の一部を筒状ヨーク１０１の軸線方向に突出させた突出片１０８を設けておき（図において破線で示す）、シャフト１０４の圧入後、この突出片１０８をカシメ加工により突出部１０６側に塑性変形させることによってシャフト１０４をより強固に筒状ヨーク１０１に結合することもできる。これによれば、より確実にシャフト１０４を筒状ヨーク１０１に固定することができる。 In the above embodiment, the shaft 104 is fixedly coupled to the cylindrical yoke 101 by press-fitting the axial serration 105 and the cylindrical serration 103. However, in this case, as shown in FIG. 4, a protruding piece 108 in which a part of the end surface protrudes in the axial direction of the cylindrical yoke 101 is provided on the end surface of the reduced diameter portion 102 of the cylindrical yoke 101. After the shaft 104 is press-fitted (shown by a broken line in the drawing), the shaft 104 can be more firmly coupled to the cylindrical yoke 101 by plastic deformation of the protruding piece 108 toward the protruding portion 106 by caulking. According to this, the shaft 104 can be fixed to the cylindrical yoke 101 more reliably.
１００…ロータシャフト、１０１…筒状ヨーク、１０２…縮径部、１０３…筒側セレーション、
１０４…シャフト、１０５…軸側セレーション、１０６…突出部、１０７…接続セレーション、１０８…突出片。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Rotor shaft, 101 ... Cylindrical yoke, 102 ... Reduced diameter part, 103 ... Cylinder side serration,
104 ... shaft, 105 ... shaft side serration, 106 ... projection, 107 ... connection serration, 108 ... projection piece.
Claims (4)
前記筒状ヨークの軸線方向に沿って延びて形成されるとともに同筒状ヨークの内側に固定的に設けられたシャフトとを備えた回転電機用ロータシャフトにおいて、
前記シャフトの外周面および前記筒状ヨークの内周面の各一部には、互いに噛み合うセレーションがそれぞれ形成されており、
前記シャフトは、前記円筒ヨークの内側にて前記各セレーションの結合によって固定的に設けられていることを特徴とする回転電機用ロータシャフト。 A cylindrical yoke having a magnetic body formed into a cylindrical shape;
In a rotor shaft for a rotating electrical machine comprising a shaft that extends along the axial direction of the cylindrical yoke and that is fixedly provided inside the cylindrical yoke,
Serrations that mesh with each other are formed on each of the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the cylindrical yoke,
The rotating shaft for a rotating electrical machine, wherein the shaft is fixedly provided by coupling the serrations inside the cylindrical yoke.
前記各セレーションは、長手方向に沿ってテーパ状にそれぞれ形成されていることを特徴とする回転電機用ロータシャフト。 In the rotor shaft for a rotating electrical machine according to claim 1,
Each of the serrations is formed in a taper shape along the longitudinal direction.
前記シャフトは、前記セレーションが形成された部分に隣接して外径方向に張り出す突出部を有することを特徴とする回転電機用ロータシャフト。 In the rotor shaft for a rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The rotating shaft for a rotating electrical machine, wherein the shaft has a protruding portion that protrudes in an outer diameter direction adjacent to a portion where the serration is formed.
前記筒状ヨークは、前記内周面の一部が前記シャフトにおける前記突出部に掛かるように塑性変形されていることを特徴とする回転電機用ロータシャフト。
In the rotor shaft for a rotating electrical machine according to claim 3,
The rotating yoke for a rotating electrical machine, wherein the cylindrical yoke is plastically deformed so that a part of the inner peripheral surface is hooked on the protruding portion of the shaft.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014023289A (en) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Tamagawa Seiki Co Ltd | Low-inertia rotor for rotary machine, and method of processing the same |
| FR3076674A1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-07-12 | Whylot Sas | ELECTROMAGNETIC ENGINE OR GENERATOR WITH TWO ROTORS AND FOUR STATORS AND INTEGRATED COOLING SYSTEM |
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