JP2009072035A - Rotor core of rotating electrical machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機の回転子コアに関し、電磁鋼板を積層して製作される回転子コアにおいて、締結・一体化のために電磁鋼板を貫通している棒状部材の振動を抑制することができるようにしたものである。 The present invention relates to a rotor core of a rotating electrical machine, and in a rotor core manufactured by laminating electromagnetic steel sheets, it is possible to suppress vibration of a rod-like member penetrating the electromagnetic steel sheets for fastening and integration. It is what I did.
回転電機、例えば永久磁石式同期回転電機においては、回転子コアは、電磁鋼板を多数積層し、これら多数の電磁鋼板を締結・一体化して製作される。
このような、電磁鋼板を積層して回転子コアを形成する場合には、コアを固める、つまり、積層した多数の電磁鋼板を締結・一体化するためには、従来では次のような手法が採用されていた。
In a rotating electric machine, for example, a permanent magnet type synchronous rotating electric machine, the rotor core is manufactured by laminating a large number of electromagnetic steel sheets and fastening and integrating these many electromagnetic steel sheets.
In the case of forming a rotor core by laminating electromagnetic steel sheets like this, conventionally, in order to solidify the core, that is, to fasten and integrate a large number of laminated electromagnetic steel sheets, conventionally, the following method has been used. It was adopted.
（１）図６に示すように、抜き型して円板状に形成した電磁鋼板１に、順送カシメ型２を採用して、Ｖ字型のカシメ２により一体化する。
なお、図６（ａ）は、このようにして形成した回転子コアを示す斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）の順送カシメ型２の部分を抽出して示す平面図、図６（ｃ）は順送カシメ型２の部分の断面図である。
(1) As shown in FIG. 6, a
6A is a perspective view showing the rotor core formed as described above, and FIG. 6B is a plan view showing an extracted portion of the progressive caulking die 2 in FIG. 6A. FIG. 6C is a cross-sectional view of the progressive caulking die 2 part.
（２）図７に示すように、電磁鋼板２を積層してなる回転子コア３の両端に、締め板４を配置する。そして、回転子コア３の軸方向に貫通する貫通孔５を、回転子コア３及び締め板４に形成し、ピン６を貫通孔５に貫通・挿入する。このピン６の先端を、溶接７したりカシメたりして、電磁鋼板１を締結・一体化する。
なお図７において、一点鎖線は回転電機のシャフトの軸芯を示すものであり、以降、他の図でも同様の描写表示をする。
(2) As shown in FIG. 7, the
In FIG. 7, the alternate long and short dash line indicates the axis of the shaft of the rotating electrical machine.
（３）図８に示すように、電磁鋼板２を積層してなる回転子コア３の一端面に、締め板４を配置する。そして、回転子コア３の軸方向に貫通する貫通孔５を、回転子コア３及び締め板４に形成し、ボルト８を貫通孔５に貫通・挿入する。このボルト８の先端に、回転子コア３の他端面に面接触して支持するナット９を螺合し、電磁鋼板１を締結・一体化する。
(3) As shown in FIG. 8, the
（４）アルミダイカストにより、積層した電磁鋼板を一体化する。 (4) The laminated electromagnetic steel sheets are integrated by aluminum die casting.
（５）電磁鋼板の１枚ごとに接着材を塗布し、接着剤が塗布された電磁鋼板を積層していき、所定枚数積層したら、全体を加熱硬化させる。 (5) An adhesive is applied to each of the magnetic steel sheets, the magnetic steel sheets coated with the adhesive are stacked, and when a predetermined number of layers are stacked, the whole is heat-cured.
（６）図９に示すように、一端側（左側）の締め板４、多数の電磁鋼板１及び、他端側（右側）の締め板４を、一枚づつシャフト１０に挿入していって順次積層し、回転子コア３全体をボールナット１１により固定する。
ボールナット１１の代わりに、図１０に示すような半割りキー１２により、回転子コア３全体を固定してもよい。なお図１０（ａ）は半割りキー１２を備えた状態で示す部分の構成図、図１０（ｂ）は半割りキー１２を示す平面図である。
(6) As shown in FIG. 9, one end side (left side)
Instead of the
一方、サーボモータでは、回転子の慣性モーメントを小さくする必要があるため、回転子の内部の無駄な部分（磁気通路等として使用しなくて良い部分）には孔を明けて、慣性モーメントを低減させている。
このため、電磁鋼板を積層して締結・一体化する際には、慣性モーメント低減用に、電磁鋼板に径の大きな孔を明け、その孔にピンやボルトを通すと都合がよい。
On the other hand, since it is necessary to reduce the moment of inertia of the rotor in the servo motor, a hole is made in a useless portion (a portion that does not need to be used as a magnetic path) inside the rotor to reduce the moment of inertia. I am letting.
For this reason, when laminating and fastening and integrating electromagnetic steel sheets, it is convenient to make a hole with a large diameter in the electromagnetic steel sheet and pass a pin or bolt through the hole in order to reduce the moment of inertia.
ところで上記の（１）〜（６）の従来技術では、次のような課題があった。 By the way, the prior arts (1) to (6) have the following problems.
上記（１）の手法（図６参照）では、抜き型が高価であるため、大型機で小ロットな製品には採用できない。
また、積層の圧力は殆どないため、電磁鋼板の間に隙間ができる。このため、永久磁石を回転子コアに挿入して接着するために使用した接着剤などが、電磁鋼板の間に染み込むと、磁石はがれの危険性が高くなる。
In the method (1) (see FIG. 6), since the punching die is expensive, it cannot be adopted for a large machine and a small lot product.
Moreover, since there is almost no lamination | stacking pressure, a clearance gap is formed between electromagnetic steel plates. For this reason, if the adhesive used to insert and bond the permanent magnet into the rotor core soaks between the electromagnetic steel sheets, the risk of magnet peeling increases.
上記（２），（３）の手法（図７，図８参照）では、電磁鋼板１に形成した貫通孔５と、棒状部材（ピン６やボルト８）との間にクリアランスが必要であるが、このクリアランスが大きい場合には、電磁振動などに共振して疲労破壊を起こすおそれがある。特に、軸方向長さが長い高速回転用の回転子コアでは、電機子コアの軸方向長さ及び棒状部材の長さが長く、共振現象が生じやすいので問題となる。
一方、慣性モーメントの低減を図るためには、貫通孔５の径を大きくしたい要請があるが、このような要請を満たそうとすると、電磁振動による疲労破壊の恐れが高くなり、このような相反する要請を同時に満たすことが困難であった。
In the methods (2) and (3) (see FIGS. 7 and 8), a clearance is required between the through
On the other hand, in order to reduce the moment of inertia, there is a request to increase the diameter of the through
上記（４）の手法では、アルミダイカストがダンパーの役割をするため制御上安定化には貢献するが、ダイカストの型や設備などが非常に高価であるため、大型機で小ロットな製品には採用できない。 In the above method (4), aluminum die casting serves as a damper and contributes to stabilization in terms of control. However, because the die casting mold and equipment are very expensive, for large-sized machines and small lot products Cannot be adopted.
上記（５）の手法（図９参照）については、コート剤塗布鉄板（接着剤を塗布した電磁鋼板）は市場に存在するが、大きさ，ロット，納期等の制約が多く、一般的には採用することができない。 Regarding the method of (5) above (see Fig. 9), there are coating-coated iron plates (magnetic steel plates coated with adhesive) on the market, but there are many restrictions on size, lot, delivery time, etc. It cannot be adopted.
サーボモータは、加減速や正反転を急激に行なうため、回転子コアとシャフトとの間にガタがあると致命的であるため、通常は、回転子コアをシャフトに焼き嵌めしている。
一方、上記（６），（７）の場合（図９，図１０参照）のように、直積みの場合には、回転子コア３とシャフト１０との間に隙間がないと積むことができず、このようにして製造した回転子コアはサーボモータとして使用することができない。
Since the servo motor performs acceleration / deceleration and forward / reverse abruptly and it is fatal if there is play between the rotor core and the shaft, the rotor core is usually shrink-fitted onto the shaft.
On the other hand, as in the cases (6) and (7) (see FIGS. 9 and 10), in the case of direct stacking, the rotor core 3 and the shaft 10 can be stacked without a gap. Therefore, the rotor core manufactured in this way cannot be used as a servo motor.
本発明は、上記従来技術に鑑み、慣性モーメントを低減するためにコアに形成する貫通孔としてなるべく大径のものを採用することができると共に、貫通孔に貫通する棒状部材（ピンやボルト）の振動を防ぐことができる、回転電機の回転子コアを提供することを目的とする。 In view of the above-described prior art, the present invention can adopt a hole having a large diameter as much as possible as a through hole formed in the core in order to reduce the moment of inertia, and a rod-like member (pin or bolt) penetrating the through hole. An object of the present invention is to provide a rotor core of a rotating electrical machine that can prevent vibration.
上記課題を解決する本発明の構成は、周方向にわたる複数箇所に孔が形成された電磁鋼板を積層し、しかも、隣接する電磁鋼板同士では前記孔の周方向位置を合わせて積層することにより、軸方向に沿い前記孔が繋がって貫通孔が形成された電磁鋼板積層体と、
前記貫通孔に棒状部材が挿入され、この棒状部材の基端部側で前記電磁鋼板積層体の一端面側を支持すると共に、前記棒状部材の先端部側で前記電磁鋼板積層体の他端面側を支持して、前記電磁鋼板積層体を締めつけて一体化した回転電機の回転子コアにおいて、
前記貫通孔に挿入された前記棒状部材は、軸方向に沿う少なくとも１箇所において、前記貫通孔の内周面により支持されていることを特徴とする。
The configuration of the present invention that solves the above problems is to laminate the electromagnetic steel sheets with holes formed in a plurality of locations extending in the circumferential direction, and by laminating the adjacent electromagnetic steel sheets with the circumferential position of the holes aligned, A magnetic steel sheet laminate in which through holes are formed by connecting the holes along the axial direction;
A rod-shaped member is inserted into the through-hole, and supports one end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the base end side of the rod-shaped member, and the other end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the distal end side of the rod-shaped member. In the rotor core of the rotating electrical machine integrated by tightening the electromagnetic steel sheet laminate,
The rod-shaped member inserted into the through hole is supported by an inner peripheral surface of the through hole at at least one position along the axial direction.
また本発明の構成は、周方向にわたる複数箇所に孔が形成された電磁鋼板を積層し、しかも、隣接する電磁鋼板同士では前記孔の周方向位置を合わせて積層することにより、軸方向に沿い前記孔が繋がって貫通孔が形成された電磁鋼板積層体と、
前記貫通孔に棒状部材が挿入され、この棒状部材の基端部側で前記電磁鋼板積層体の一端面側を支持すると共に、前記棒状部材の先端部側で前記電磁鋼板積層体の他端面側を支持して、前記電磁鋼板積層体を締めつけて一体化した回転電機の回転子コアにおいて、
前記貫通孔に挿入された前記棒状部材は、軸方向に沿う少なくとも１箇所において、前記貫通孔の内周面に接触することにより支持されていることを特徴とする。
In addition, the configuration of the present invention is such that the electromagnetic steel sheets having holes formed in a plurality of locations extending in the circumferential direction are laminated, and the adjacent electromagnetic steel sheets are laminated with the circumferential positions of the holes aligned and aligned along the axial direction. A magnetic steel sheet laminate in which the holes are connected to form a through hole;
A rod-shaped member is inserted into the through-hole, and supports one end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the base end side of the rod-shaped member, and the other end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the distal end side of the rod-shaped member. In the rotor core of the rotating electrical machine integrated by tightening the electromagnetic steel sheet laminate,
The rod-shaped member inserted into the through hole is supported by contacting the inner peripheral surface of the through hole at at least one position along the axial direction.
また本発明の構成は、周方向にわたる複数箇所に孔が形成された電磁鋼板を積層し、しかも、隣接する電磁鋼板同士では前記孔の周方向位置を合わせて積層することにより、軸方向に沿い前記孔が繋がって貫通孔が形成された電磁鋼板積層体と、
前記貫通孔に棒状部材が挿入され、この棒状部材の基端部側で前記電磁鋼板積層体の一端面側を支持すると共に、前記棒状部材の先端部側で前記電磁鋼板積層体の他端面側を支持して、前記電磁鋼板積層体を締めつけて一体化した回転電機の回転子コアにおいて、
前記貫通孔に挿入された前記棒状部材は、軸方向に沿う少なくとも１箇所において、バネ部材を介して前記貫通孔の内周面に支持されていることを特徴とする。
In addition, the configuration of the present invention is such that the electromagnetic steel sheets having holes formed in a plurality of locations extending in the circumferential direction are laminated, and the adjacent electromagnetic steel sheets are laminated with the circumferential positions of the holes aligned and aligned along the axial direction. A magnetic steel sheet laminate in which the holes are connected to form a through hole;
A rod-shaped member is inserted into the through-hole, and supports one end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the base end side of the rod-shaped member, and the other end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the distal end side of the rod-shaped member. In the rotor core of the rotating electrical machine integrated by tightening the electromagnetic steel sheet laminate,
The rod-shaped member inserted into the through hole is supported on the inner peripheral surface of the through hole via a spring member at at least one position along the axial direction.
また本発明の構成は、周方向にわたる複数箇所に孔が形成された電磁鋼板を積層し、しかも、隣接する電磁鋼板同士では前記孔の周方向位置を合わせて積層することにより、軸方向に沿い前記孔が繋がって貫通孔が形成された電磁鋼板積層体と、
前記貫通孔に棒状部材が挿入され、この棒状部材の基端部側で前記電磁鋼板積層体の一端面側を支持すると共に、前記棒状部材の先端部側で前記電磁鋼板積層体の他端面側を支持して、前記電磁鋼板積層体を締めつけて一体化した回転電機の回転子コアにおいて、
前記電磁鋼板の複数箇所に形成された孔は、前記棒状部材が緊密に挿通することができる径となっている小径孔と、前記棒状部材の径に比べて大きい径となっている大径孔とが、周方向に沿い交互に形成されたものであり、
前記電磁鋼板積層体は、軸方向に沿い複数のブロックに分かれており、同一ブック内では隣接する電磁鋼板積層体は小径孔同士、及び、大径孔同士の位置が一致するように周方向位置を合わせて積層されており、
少なくとも１つのブロックと、当該ブロックに隣接する他のブロックとの間では、当該ブロックの小径孔と他のブロックの大径孔の位置が一致し、当該ブロックの大径孔と他のブロックの小径孔の位置が一致するように、周方向位置を合わせて積層されており、
前記棒状部材は、前記貫通孔のうち両端が大径孔となっている貫通孔に挿入されていることを特徴とする。
In addition, the configuration of the present invention is such that the electromagnetic steel sheets having holes formed in a plurality of locations extending in the circumferential direction are laminated, and the adjacent electromagnetic steel sheets are laminated with the circumferential positions of the holes aligned and aligned along the axial direction. A magnetic steel sheet laminate in which the holes are connected to form a through hole;
A rod-shaped member is inserted into the through-hole, and supports one end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the base end side of the rod-shaped member, and the other end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the distal end side of the rod-shaped member. In the rotor core of the rotating electrical machine integrated by tightening the electromagnetic steel sheet laminate,
The holes formed in a plurality of locations of the electromagnetic steel sheet are a small-diameter hole in which the rod-like member can be tightly inserted and a large-diameter hole having a diameter larger than the diameter of the rod-like member. Are alternately formed along the circumferential direction,
The electromagnetic steel sheet laminate is divided into a plurality of blocks along the axial direction, and the adjacent electromagnetic steel sheet laminates in the same book are positioned in the circumferential direction so that the positions of the small diameter holes and the large diameter holes coincide with each other. Are laminated together,
Between at least one block and another block adjacent to the block, the positions of the small-diameter hole of the block coincide with the large-diameter hole of the other block, and the large-diameter hole of the block and the small-diameter of the other block It is laminated with the circumferential position aligned so that the positions of the holes match,
The rod-like member is inserted into a through hole having both ends of the through hole being large-diameter holes.
また本発明の構成は、周方向にわたる複数箇所に孔が形成された電磁鋼板を積層し、しかも、隣接する電磁鋼板同士では前記孔の周方向位置を合わせて積層することにより、軸方向に沿い前記孔が繋がって貫通孔が形成された電磁鋼板積層体と、
前記貫通孔に棒状部材が挿入され、この棒状部材の基端部側で前記電磁鋼板積層体の一端面側を支持すると共に、前記棒状部材の先端部側で前記電磁鋼板積層体の他端面側を支持して、前記電磁鋼板積層体を締めつけて一体化した回転電機の回転子コアにおいて、
前記電磁鋼板の複数箇所に形成された孔は、前記棒状部材の径に比べて大きい径となっており、
前記貫通孔と、この貫通孔に挿入された前記棒状部材との間には、内周側が前記棒状部材に支持され、外周側が前記貫通孔の内周面に対して外周側に向かって付勢された状態で接触する螺旋状のバネが介装されていることを特徴とする。
In addition, the configuration of the present invention is such that the electromagnetic steel sheets having holes formed in a plurality of locations extending in the circumferential direction are laminated, and the adjacent electromagnetic steel sheets are laminated with the circumferential positions of the holes aligned and aligned along the axial direction. A magnetic steel sheet laminate in which the holes are connected to form a through hole;
A rod-shaped member is inserted into the through-hole, and supports one end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the base end side of the rod-shaped member, and the other end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the distal end side of the rod-shaped member. In the rotor core of the rotating electrical machine integrated by tightening the electromagnetic steel sheet laminate,
The holes formed in a plurality of locations of the electromagnetic steel sheet have a larger diameter than the diameter of the rod-shaped member,
Between the through hole and the rod-shaped member inserted in the through-hole, the inner peripheral side is supported by the rod-shaped member, and the outer peripheral side is biased toward the outer peripheral side with respect to the inner peripheral surface of the through hole. It is characterized by interposing a spiral spring that comes into contact in the applied state.
また本発明の構成は、前記棒状部材はボルトまたはピンであることを特徴とする。 The structure of the present invention is characterized in that the rod-shaped member is a bolt or a pin.
本発明によれば、棒状部材は、貫通孔の小径部分の内周面に緊密に接触して支持されたり、バネを介して貫通孔の内周面に支持されたりするため、電磁振動等により棒状部材が振動してもその振動を抑制することができる。
この結果、振動に起因する棒状部材の疲労破壊を防止することができる。
According to the present invention, the rod-like member is supported in close contact with the inner peripheral surface of the small-diameter portion of the through hole, or is supported on the inner peripheral surface of the through hole via a spring. Even if the rod-shaped member vibrates, the vibration can be suppressed.
As a result, fatigue failure of the rod-shaped member due to vibration can be prevented.
また、貫通孔を形成し、しかも、貫通孔の径は、軸方向の一部を除き、または軸方向の全部において、棒状部材の径よりも大きくしているため、貫通孔の分だけ回転子コアの重量の削減をすることができ、回転子コアの慣性モーメントを小さくすることができる。
このため、加減速や正反転を急激に行なうサーボモータ用の回転子コアとして、最適なものとなる。
Further, the through hole is formed, and the diameter of the through hole is larger than the diameter of the rod-shaped member except for a part in the axial direction or in the entire axial direction, so that the rotor is equivalent to the through hole. The weight of the core can be reduced, and the moment of inertia of the rotor core can be reduced.
For this reason, it is optimal as a rotor core for a servo motor that performs rapid acceleration / deceleration and forward / reverse rotation.
以下に本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail based on examples.
図１は本発明の実施例１に係る、回転電機の回転子コア１０を示す端面図であり、図２は図１のII−II断面図である。なお、図１においては、ボルト１７や、一端面側の締め板１５を省略して描くと共に永久磁石Ｍが挿入・配置された状態で示している。
FIG. 1 is an end view showing a rotor core 10 of a rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. In FIG. 1, the bolt 17 and the
この回転子コア１０は、永久磁石式同期回転電機であるサーボモータに使用するものであり、半径方向長さに対して、軸方向長さがかなり長くなっている。例えば、半径方向長さを「１」とすると、軸方向長さは「４」〜「９」程度となっている。 The rotor core 10 is used for a servo motor which is a permanent magnet type synchronous rotating electric machine, and has a considerably longer axial length than a radial length. For example, when the length in the radial direction is “1”, the axial length is about “4” to “9”.
この回転子コア１０では、抜き型して円板状となっている電磁鋼板１１が多数枚積層されて、電磁鋼板積層体１２が形成されている。
各電磁鋼板１１には、それぞれ、複数（本例では４個）の小径孔１３Ｓと、複数（本例では４個）の大径孔１３Ｌとが、周方向に沿い交互に且つ等間隔に形成されている。
In this rotor core 10, a large number of
Each
電磁鋼板積層体１２は、軸方向に沿い、第１ブロック１２Ａと、第２ブロック１２Ｂと、第３ブロック１２Ｃとに分かれている。
The electromagnetic steel sheet laminate 12 is divided into a
ブロック１２Ａでは、当該ブロック１２Ａ内において隣接する電磁鋼板１１は相互に、小径孔１３Ｓ同士の位置、および、大径孔１３Ｌ同士の位置が一致するように、周方向位置（周方向の位相）を合わせて積層されている。
同様に、ブロック１２Ｂでは、当該ブロック１２Ｂ内において隣接する電磁鋼板１１は相互に、小径孔１３Ｓ同士の位置、および、大径孔１３Ｌ同士の位置が一致するように、周方向位置（周方向の位相）を合わせて積層されており、ブロック１２Ｃでは、当該ブロック１２Ｃ内において隣接する電磁鋼板１１は相互に、小径孔１３Ｓ同士の位置、および、大径孔１３Ｌ同士の位置が一致するように、周方向位置（周方向の位相）を合わせて積層されている。
In the
Similarly, in the
ブロック１２Ａ，１２Ｃと、ブロック１２Ｂとの間では、ブロック１２Ａ，１２Ｃの小径孔１３Ｓの位置と、ブロック１２Ｂの大径孔１３Ｌの位置とが一致し、ブロック１２Ａ，１２Ｃの大径孔１３Ｌの位置と、ブロック１２Ｂの小径孔１３Ｓの位置とが一致するよう、ブロック１２Ａ，１２Ｃとブロック１２Ｂの周方向位置（周方向の位相）を合わせて積層されている。
Between the
したがって、ブロック１２Ａ，１２Ｃの大径孔１３Ｌと、ブロック１２Ｂの小径孔１３Ｓとが軸方向に沿い繋がって貫通孔１４ａが形成され、ブロック１２Ａ，１２Ｃの小径孔１３Ｓと、ブロック１２Ｂの大径孔１３Ｌとが軸方向に沿い繋がって貫通孔１４ｂが形成される（図２参照）。
Therefore, the large-
このような電磁鋼板積層体１２の一端面には締め板１５が配置され、電磁鋼板積層体１２の他端面には締め板１６が配置されている。
締め板１５には、孔１３Ｓ，１３Ｌに対応した位置にボルト挿通孔が形成されており、締め板１６には、孔１３Ｓ，１３Ｌに対応した位置にタップ孔が形成されている。
A
Bolt insertion holes are formed in the
ボルト１７は、４つの貫通孔１４ａにそれぞれ挿入されており、先端部分は締め板１６のタップ孔に螺合している。このため、締め板１５が電磁鋼板積層体１２の一端側に面接触して支持すると共に、締め板１６が電磁鋼板積層体１２の他端面側に面接触して支持することにより、多数の電磁鋼板１１を積層してなる電磁鋼板積層体１２が締結されて一体化されている。
The bolts 17 are inserted into the four through holes 14 a, respectively, and the tip portions are screwed into the tap holes of the
この場合、小径孔１３Ｓは、ボルト１７のボルト軸が緊密状態で挿通できる程度の径となっており、大径孔１３Ｌの径は、ボルト１７のボルト軸の径に比べて大きくなっている。したがって、貫通孔１４ａに挿通されたボルト１７は、軸方向中央のブロック１２Ｂにおいて、小径孔１３Ｓに緊密に挿通されることになる。
この結果、長尺のボルト１７は、その中央部分が、ブロック１２Ｂの小径孔１３Ｓの内周面に接触して支持されることとなる。
In this case, the
As a result, the long bolt 17 is supported while its central portion is in contact with the inner peripheral surface of the small-
なお、残りの４つの貫通孔４ｂにはボルトは挿通されておらず、貫通孔４ｂは完全に中空状態となっている。 The bolts are not inserted into the remaining four through holes 4b, and the through holes 4b are completely hollow.
本実施例においては、長尺のボルト１７は、その中央部分が、ブロック１２Ｂの小径孔１３Ｓの内周面に接触して支持されるため、サーボモータに適用されて回転子コア１０が高速で急加減速や急回転方向転換がされたり、電磁振動が発生したりしても、ボルト１７に生じる振動を抑制することができ、振動に起因する金属疲労によりボルト１７が機械的に弱くなったり切断したりすることはない。
In the present embodiment, the long bolt 17 is supported by the central portion of the long bolt 17 being in contact with the inner peripheral surface of the small-
また、貫通孔１４ａ，１４ｂを形成したため、その分だけ回転子コア１０を、いわゆる「肉抜き」して重量を小さくしている。特に、貫通孔１４ａ，１４ｂには、大径の部分があるため、重量削減を効果的に行なうことができる。
このようにして回転子コア１０の重量削減ができるため、慣性モーメントを小さくすることができる。
この結果、正反転動作を迅速に行なうことができる。
Further, since the through
Since the weight of the rotor core 10 can be reduced in this way, the moment of inertia can be reduced.
As a result, the normal inversion operation can be performed quickly.
結局、ボルト１７の振動を抑制しつつ、慣性モーメントを低減することができ、サーボモータ用の回転子コアとして理想的なものとなる。 Eventually, the moment of inertia can be reduced while suppressing the vibration of the bolt 17, which is ideal as a rotor core for a servo motor.
更に、電磁鋼板１１は、どの部分のブロックに使用するものであっても、その形状は同じであるため、安価に且つ容易に製造することができる。
Furthermore, since the shape of the
なお実施例１では、電磁鋼板積層体１２を３つのブロックに分けているが、４以上のブロックに分けて、ボルト１７を２以上のブロックの小径孔１３Ｓ部分で支持するようにしてもよい。
In Example 1, the electrical steel sheet laminate 12 is divided into three blocks, but the bolts 17 may be supported by the small-
またボルト１７の代わりに、図７に示すのと同様なピンを用いて、電磁鋼板積層体１２を締結・一体化することもできる。 Further, the electromagnetic steel sheet laminate 12 can be fastened and integrated using a pin similar to that shown in FIG.
図３は本発明の実施例２に係る、回転電機の回転子コア２０を示す端面図であり、図４は図３のIＶ−IＶ断面図である。なお、図4においては、ボルト２７や、一端面側の締め板２５を省略して描いている。
3 is an end view showing a rotor core 20 of a rotating electrical machine according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. In FIG. 4, the
この回転子コア２０は、永久磁石式同期回転電機であるサーボモータに使用するものであり、半径方向長さに対して、軸方向長さがかなり長くなっている。例えば、半径方向長さを「１」とすると、軸方向長さは「４」〜「９」程度となっている。 The rotor core 20 is used for a servo motor which is a permanent magnet type synchronous rotating electrical machine, and has a considerably longer axial length than a radial length. For example, when the length in the radial direction is “1”, the axial length is about “4” to “9”.
この回転子コア２０では、抜き型して円板状となっている電磁鋼板２１が多数枚積層されて、電磁鋼板積層体２２が形成されている。
各電磁鋼板２１には、それぞれ、複数（本例では４個）の孔２３が、周方向に沿い交互に且つ等間隔に形成されている。
In the rotor core 20, a large number of
In each
電磁鋼板積層体２２では、隣接する電磁鋼板２１は、相互に孔２３同士の位置が一致するように、周方向位置（周方向の位相）を合わせて積層されている。
したがって、各電磁鋼板２１の孔２３が軸方向に沿い繋がって貫通孔２４が形成されている（図４参照）。
In the electromagnetic steel sheet laminate 22, the adjacent
Therefore, the through
このような電磁鋼板積層体２２の一端面には締め板２５が配置され、電磁鋼板積層体２２の他端面には締め板２６が配置されている。
締め板２５には、孔２３に対応した位置にボルト挿通孔が形成されており、締め板２６には、孔２３に対応した位置にタップ孔が形成されている。
A
A bolt insertion hole is formed in the
ボルト２７は、４つの貫通孔２４にそれぞれ挿入されており、先端部分は締め板２６のタップ孔に螺合している。このため、締め板２５が電磁鋼板積層体２２の一端側に面接触して支持すると共に、締め板２６が電磁鋼板積層体２２の他端面側に面接触して支持することにより、多数の電磁鋼板２１を積層してなる電磁鋼板積層体２２が締結されて一体化されている。
The
この場合、孔２３の径は、ボルト２７のボルト軸の径に比べて大きくなっている。したがって、ボルト２７の外周面と孔２３（貫通孔２４）の内周面との間には、空間が明いている。
In this case, the diameter of the
更に、本実施例では各ボルト２７には、それぞれ、螺旋状のバネ２８が備えられている。このバネ２８は、図５に拡大して示すように、小径部分と大径部分とがあり、フリー状態では、大径部分の径は、孔２３（貫通孔２４）の径よりもやや広くなっている。
Further, in this embodiment, each
このバネ２８の内周側部分は、ボルト２７の軸方向の中央部分に支持されており、ボルト２７が貫通孔２４内に挿通されていくときには、バネ２８の大径部分は貫通孔２４内に収まるように縮められて貫通孔２４内に押し込まれる。このため、バネ２８の大径部分（外周側）が貫通孔２４の内周面に付勢された状態で接触し、小径部分（内周側）がボルト２７に支持されている。
この場合、ボルト２７を貫通孔２４内に挿通していくと、バネ２８も貫通孔２４内に押し込まれて自然に縮んでいくため、バネ２８を貫通孔２４内に挿通（押し込める）には、特別な治具は不要である。
The inner peripheral portion of the
In this case, as the
このようにして、ボルト２７と貫通孔２４の内周面との間に、螺旋状のバネ２８が介装され、これによりボルト２７は、バネ２８を介して、貫通孔２４の内周面に支持されることになる。
この結果、長尺のボルト２７は、その中央部分が、貫通孔２４の内周面にバネ２８を介して支持されることとなる。
In this way, the
As a result, the central portion of the
本実施例においては、長尺のボルト２７は、その中央部分が、バネ２８を介して貫通孔２４の内周面に支持されるため、サーボモータに適用されて回転子コア２０が高速で急加減速や急回転方向転換がされたり、電磁振動が発生したりしても、ボルト２７に生じる振動を抑制することができ、振動に起因する金属疲労によりボルト２７が機械的に弱くなったり切断したりすることはない。
In this embodiment, the
また、孔２３（貫通孔２４）を形成したため、その分だけ回転子コア２０を、いわゆる「肉抜き」して重量を小さくしている。特に、貫通孔２４は、大径であるため、重量削減を効果的に行なうことができる。
このようにして回転子コア２０の重量削減ができるため、慣性モーメントを小さくすることができる。
この結果、正反転動作を迅速に行なうことができる。
Further, since the hole 23 (through hole 24) is formed, the rotor core 20 is so-called “thickened” to reduce the weight accordingly. In particular, since the through
Since the weight of the rotor core 20 can be reduced in this way, the moment of inertia can be reduced.
As a result, the normal inversion operation can be performed quickly.
結局、ボルト２７の振動を抑制しつつ、慣性モーメントを低減することができ、サーボモータ用の回転子コアとして理想的なものとなる。
Eventually, the moment of inertia can be reduced while suppressing the vibration of the
更に、電磁鋼板２１は、どの部分のブロックに使用するものであっても、その形状は同じであるため、安価に且つ容易に製造することができる。
また、バネ２８は簡易且つ安価に製造することができ、このような安価なバネ２８を用いつつ、ボルト２７の損傷を防止するという大きな効果を得ることができる。
Furthermore, since the shape of the
The
なお、ボルト２７の代わりに、図７に示すのと同様なピンを用いて、電磁鋼板積層体２２を締結・一体化することもできる。
Instead of the
１０，２０ 回転子コア
１１，２１ 電磁鋼板
１２，２２ 電磁鋼板積層体
１３Ｓ，１３Ｌ，２３ 孔
１４ａ，１４ｂ，２４ 貫通孔
１５，２５ 締め板
１６，２６ 締め板
１７，２７ ボルト
２８ バネ
10, 20
Claims (6)
前記貫通孔に棒状部材が挿入され、この棒状部材の基端部側で前記電磁鋼板積層体の一端面側を支持すると共に、前記棒状部材の先端部側で前記電磁鋼板積層体の他端面側を支持して、前記電磁鋼板積層体を締めつけて一体化した回転電機の回転子コアにおいて、
前記貫通孔に挿入された前記棒状部材は、軸方向に沿う少なくとも１箇所において、前記貫通孔の内周面により支持されていることを特徴とする回転電機の回転子コア。 By laminating electromagnetic steel sheets with holes formed at a plurality of locations in the circumferential direction, and by laminating adjacent magnetic steel sheets with the circumferential positions of the holes aligned, the holes are connected along the axial direction to form through-holes. An electromagnetic steel sheet laminate formed with
A rod-shaped member is inserted into the through-hole, and supports one end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the base end side of the rod-shaped member, and the other end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the distal end side of the rod-shaped member. In the rotor core of the rotating electrical machine integrated by tightening the electromagnetic steel sheet laminate,
The rotor core of a rotating electrical machine, wherein the rod-shaped member inserted into the through-hole is supported by an inner peripheral surface of the through-hole at least at one location along the axial direction.
前記貫通孔に棒状部材が挿入され、この棒状部材の基端部側で前記電磁鋼板積層体の一端面側を支持すると共に、前記棒状部材の先端部側で前記電磁鋼板積層体の他端面側を支持して、前記電磁鋼板積層体を締めつけて一体化した回転電機の回転子コアにおいて、
前記貫通孔に挿入された前記棒状部材は、軸方向に沿う少なくとも１箇所において、前記貫通孔の内周面に接触することにより支持されていることを特徴とする回転電機の回転子コア。 By laminating electromagnetic steel sheets with holes formed at a plurality of locations in the circumferential direction, and by laminating adjacent magnetic steel sheets with the circumferential positions of the holes aligned, the holes are connected along the axial direction to form through-holes. An electromagnetic steel sheet laminate formed with
A rod-shaped member is inserted into the through-hole, and supports one end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the base end side of the rod-shaped member, and the other end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the distal end side of the rod-shaped member. In the rotor core of the rotating electrical machine integrated by tightening the electromagnetic steel sheet laminate,
The rotor core of a rotating electrical machine, wherein the rod-shaped member inserted into the through hole is supported by contacting the inner peripheral surface of the through hole at at least one position along the axial direction.
前記貫通孔に棒状部材が挿入され、この棒状部材の基端部側で前記電磁鋼板積層体の一端面側を支持すると共に、前記棒状部材の先端部側で前記電磁鋼板積層体の他端面側を支持して、前記電磁鋼板積層体を締めつけて一体化した回転電機の回転子コアにおいて、
前記貫通孔に挿入された前記棒状部材は、軸方向に沿う少なくとも１箇所において、バネ部材を介して前記貫通孔の内周面に支持されていることを特徴とする回転電機の回転子コア。 By laminating electromagnetic steel sheets with holes formed at a plurality of locations in the circumferential direction, and by laminating adjacent magnetic steel sheets with the circumferential positions of the holes aligned, the holes are connected along the axial direction to form through-holes. An electromagnetic steel sheet laminate formed with
A rod-shaped member is inserted into the through-hole, and supports one end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the base end side of the rod-shaped member, and the other end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the distal end side of the rod-shaped member. In the rotor core of the rotating electrical machine integrated by tightening the electromagnetic steel sheet laminate,
The rotor core of a rotating electrical machine, wherein the rod-shaped member inserted into the through hole is supported on an inner peripheral surface of the through hole via a spring member at at least one position along the axial direction.
前記貫通孔に棒状部材が挿入され、この棒状部材の基端部側で前記電磁鋼板積層体の一端面側を支持すると共に、前記棒状部材の先端部側で前記電磁鋼板積層体の他端面側を支持して、前記電磁鋼板積層体を締めつけて一体化した回転電機の回転子コアにおいて、
前記電磁鋼板の複数箇所に形成された孔は、前記棒状部材が緊密に挿通することができる径となっている小径孔と、前記棒状部材の径に比べて大きい径となっている大径孔とが、周方向に沿い交互に形成されたものであり、
前記電磁鋼板積層体は、軸方向に沿い複数のブロックに分かれており、同一ブック内では隣接する電磁鋼板積層体は小径孔同士、及び、大径孔同士の位置が一致するように周方向位置を合わせて積層されており、
少なくとも１つのブロックと、当該ブロックに隣接する他のブロックとの間では、当該ブロックの小径孔と他のブロックの大径孔の位置が一致し、当該ブロックの大径孔と他のブロックの小径孔の位置が一致するように、周方向位置を合わせて積層されており、
前記棒状部材は、前記貫通孔のうち両端が大径孔となっている貫通孔に挿入されていることを特徴とする回転電機の回転子コア。 By laminating electromagnetic steel sheets with holes formed at a plurality of locations in the circumferential direction, and by laminating adjacent magnetic steel sheets with the circumferential positions of the holes aligned, the holes are connected along the axial direction to form through-holes. An electromagnetic steel sheet laminate formed with
A rod-shaped member is inserted into the through-hole, and supports one end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the base end side of the rod-shaped member, and the other end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the distal end side of the rod-shaped member. In the rotor core of the rotating electrical machine integrated by tightening the electromagnetic steel sheet laminate,
The holes formed in a plurality of locations of the electromagnetic steel sheet are a small-diameter hole in which the rod-like member can be tightly inserted and a large-diameter hole having a diameter larger than the diameter of the rod-like member. Are alternately formed along the circumferential direction,
The electromagnetic steel sheet laminate is divided into a plurality of blocks along the axial direction, and the adjacent electromagnetic steel sheet laminates in the same book are positioned in the circumferential direction so that the positions of the small diameter holes and the large diameter holes coincide with each other. Are laminated together,
Between at least one block and another block adjacent to the block, the positions of the small-diameter hole of the block coincide with the large-diameter hole of the other block, and the large-diameter hole of the block and the small-diameter of the other block It is laminated with the circumferential position aligned so that the positions of the holes match,
The rod member is a rotor core of a rotating electrical machine, wherein both ends of the through hole are inserted into through holes having large diameter holes.
前記貫通孔に棒状部材が挿入され、この棒状部材の基端部側で前記電磁鋼板積層体の一端面側を支持すると共に、前記棒状部材の先端部側で前記電磁鋼板積層体の他端面側を支持して、前記電磁鋼板積層体を締めつけて一体化した回転電機の回転子コアにおいて、
前記電磁鋼板の複数箇所に形成された孔は、前記棒状部材の径に比べて大きい径となっており、
前記貫通孔と、この貫通孔に挿入された前記棒状部材との間には、内周側が前記棒状部材に支持され、外周側が前記貫通孔の内周面に対して外周側に向かって付勢された状態で接触する螺旋状のバネが介装されていることを特徴とする回転電機の回転子コア。 By laminating electromagnetic steel sheets with holes formed at a plurality of locations in the circumferential direction, and by laminating adjacent magnetic steel sheets with the circumferential positions of the holes aligned, the holes are connected along the axial direction to form through-holes. An electromagnetic steel sheet laminate formed with
A rod-shaped member is inserted into the through-hole, and supports one end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the base end side of the rod-shaped member, and the other end surface side of the electromagnetic steel sheet laminate on the distal end side of the rod-shaped member. In the rotor core of the rotating electrical machine integrated by tightening the electromagnetic steel sheet laminate,
The holes formed in a plurality of locations of the electromagnetic steel sheet have a larger diameter than the diameter of the rod-shaped member,
Between the through hole and the rod-shaped member inserted in the through-hole, the inner peripheral side is supported by the rod-shaped member, and the outer peripheral side is biased toward the outer peripheral side with respect to the inner peripheral surface of the through hole. A rotor core of a rotating electrical machine, wherein a spiral spring that contacts in the state of being provided is interposed.
前記棒状部材はボルトまたはピンであることを特徴とする回転電機の回転子コア。 In any one of Claims 1 to 5,
The rotor core of a rotating electrical machine, wherein the rod-shaped member is a bolt or a pin.
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