CN107980197B - 感应电动机的转子及感应电动机 - Google Patents
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Abstract
感应电动机的转子(100‑1)的特征在于,具有:转子铁芯(1);轴(2),其将转子铁芯(1)贯穿;端环(3‑1、3‑2),其设置于转子铁芯(1)的端部;以及增强部件(4‑1、4‑2),其设置于轴(2)与端环(3‑1、3‑2)的内周部(3a)之间,外周部(4a)与端环(3‑1、3‑2)接触,在端环(3‑1、3‑2)的内周部(3a)设置的第1凸起部(3b)嵌入于在增强部件(4‑1、4‑2)的外周部(4a)设置的第1槽部(4b)内。
Description
技术领域
本发明涉及感应电动机的转子及感应电动机。
背景技术
近年,对工作机械用的感应电动机的高速旋转化的需求增高,为了应对这种需求,感应电动机的转子需要确保可以承受在高速旋转时产生的离心力的强度。专利文献1公开的现有的转子具有:转子铁芯;导体条,其设置于转子铁芯的内部;端环,其是设置于转子铁芯的端部而与导体条连接的短路环;以及增强部件,其对端环进行覆盖。增强部件是由刚性比构成端环的材料高的材料制造的,具有向端环的外周部进行嵌入的外环状部。外环状部的内周部与端环的外周部接触。在专利文献1公开的现有的转子中,通过增强部件的外环状部与端环的外周部接触,由此由离心力引起的端环的变形被抑制。
另外,在专利文献2公开的转子中,公开了一种增强部件设置于端环的内周部的构造。
专利文献1:日本特开2015-159696号公报
专利文献2:日本特开昭59-35554号公报
发明内容
然而,专利文献1公开的现有的转子存在下述课题,即,在转子的高速旋转时,增强部件的外环状部被端环沿径向扩展而发生塑性变形的情况下,有时无法维持对端环的变形进行抑制的效果,需要以比设计寿命短的期间进行转子的更换。
在专利文献2公开的转子中,不会发生增强部件被端环沿径向扩展的问题,可以取得对由离心力造成的端环的变形进行抑制的效果,但效果不充分。
本发明就是鉴于上述情况而提出的,目的在于得到一种能够对转子寿命的降低进行抑制的感应电动机的转子。
为了解决上述课题、实现目的,本发明的感应电动机的转子具有:转子铁芯;轴,其将转子铁芯贯穿;环状的端环,其设置于转子铁芯的端部;以及环状的增强部件,其设置于轴与端环的内周部之间,外周部与端环接触。特征在于,在端环的内周部设置的第1凸起部嵌入于在增强部件的外周部设置的第1槽部内。
发明的效果
本发明涉及的感应电动机的转子取得能够对转子寿命的降低进行抑制的效果。
附图说明
图1是本发明的实施方式1涉及的感应电动机的剖视图。
图2是本发明的实施方式1涉及的感应电动机的转子的剖视图。
图3是图2所示的III-III矢向剖视图。
图4是图2所示的端环的斜视图。
图5是图2所示的增强部件的斜视图。
图6是针对本发明的实施方式1涉及的感应电动机的转子的对比例的剖视图。
图7是表示在图6所示的对比例的转子旋转时端环发生变形的情形的图。
图8是表示在本发明的实施方式1涉及的感应电动机的转子旋转时端环发生变形的情形的图。
图9是本发明的实施方式2涉及的感应电动机的转子的剖视图。
图10是本发明的实施方式3涉及的感应电动机的转子的剖视图。
图11是本发明的实施方式4涉及的感应电动机的转子的剖视图。
图12是本发明的实施方式5涉及的感应电动机的转子的剖视图。
图13是表示图2所示的转子的第1变形例的图。
图14是表示图9所示的转子的第1变形例的图。
图15是表示图10所示的转子的第1变形例的图。
图16是表示图11所示的转子的第1变形例的图。
图17是表示图12所示的转子的第1变形例的图。
图18是表示图2所示的转子的第2变形例的图。
图19是表示图9所示的转子的第2变形例的图。
图20是表示图10所示的转子的第2变形例的图。
图21是表示图11所示的转子的第2变形例的图。
图22是表示图12所示的转子的第2变形例的图。
图23是表示图2所示的转子的第3变形例的图。
图24是表示图9所示的转子的第3变形例的图。
图25是表示图10所示的转子的第3变形例的图。
图26是表示图11所示的转子的第3变形例的图。
图27是表示图12所示的转子的第3变形例的图。
图28是表示图2所示的转子的第4变形例的图。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的实施方式涉及的感应电动机的转子及感应电动机进行详细说明。此外,本发明并不限定于这些实施方式。
实施方式1.
图1是本发明的实施方式1涉及的感应电动机的剖视图。图2是本发明的实施方式1涉及的感应电动机的转子的剖视图。图3是图2所示的III-III矢向剖视图。图4是图2所示的端环的斜视图。图5是图2所示的增强部件的斜视图。
图1所示的实施方式1涉及的感应电动机300具有定子200和在定子200的内侧设置的转子100-1。定子200具有筒状的壳体210和在壳体210的内侧设置的定子铁芯220。定子铁芯220是将从未图示的电磁钢板母材呈环状地冲裁出的多个薄板沿转子铁芯1的中心轴AX的轴线方向D1进行层叠而构成的。多个薄板通过铆接、焊接或者粘接而相互固定。在定子铁芯220配置有多个线圈230。线圈230的沿轴线方向D1的一端侧的线圈端部从定子铁芯220的一个端面沿轴线方向D1凸出。线圈230的沿轴线方向D1的另一端侧的线圈端部从定子铁芯220的另一个端面沿轴线方向D1凸出。
实施方式1涉及的感应电动机的转子100-1如图2所示,具有:筒状的转子铁芯1;轴2;以及环状的端环3-1,其设置于转子铁芯1的中心轴AX的轴线方向D1上的一端部1b1。另外,转子100-1具有环状的端环3-2,该端环3-2设置于轴线方向D1上的另一端部1b2。另外,转子100-1具有环状的增强部件4-1,该增强部件4-1设置于端环3-1的内周部3a与轴2之间,外周部4a与端环3-1的内周部3a接触。另外,转子100-1具有环状的增强部件4-2,该增强部件4-2设置于端环3-2的内周部3a与轴2之间,外周部4a与端环3-2的内周部3a接触。下面,有时将端环3-1及端环3-2称为端环3-1、3-2,另外,将增强部件4-1及增强部件4-2称为增强部件4-1、4-2。
端环3-1、3-2具有在各自的内周部3a设置的环状的第1凸起部3b。增强部件4-1、4-2在各自的外周部4a具有环状的第1槽部4b。第1槽部4b是由第1凸起部3b进行嵌入的形状。第1槽部4b的外径等于第1凸起部3b的内径。第1槽部4b的轴线方向D1上的宽度等于第1凸起部3b的轴线方向D1上的宽度。
转子铁芯1是将从未图示的电磁钢板母材呈环状地冲裁出的多个薄板沿轴线方向D1进行层叠而构成的。多个薄板通过铆接、焊接或者粘接而相互固定。转子铁芯1具有:多个铁芯槽部5,它们设置于转子铁芯1的靠近外周面处,沿绕中心轴AX的轴线方向D2进行排列;以及导体条6,其分别设置于多个铁芯槽部5。多个铁芯槽部5分别沿轴线方向D1延伸,从转子铁芯1的一端部1b1贯穿至另一端部1b2。
在转子铁芯1设置的多个铁芯槽部5分别沿绕轴线方向D2而偏斜。在铁芯槽部5中设置的导体条6的沿轴线方向D1的一端部6a与端环3-1的转子铁芯1侧的端部3c连接。在铁芯槽部5中设置的导体条6的沿轴线方向D1的另一端部6b与端环3-2的转子铁芯1侧的端部3c连接。
作为端环3-1、端环3-2以及导体条6的材料,能够例示为诸如铝、铝合金、铜或者铜合金等导体材料。使用上述导体材料,通过压铸而形成端环3-1、3-2。端环3-1、3-2的外径分别等于转子铁芯1的外径。端环3-1的内周部3a与增强部件4-1的外周部4a接触。端环3-2的内周部3a与增强部件4-2的外周部4a接触。
作用于物体的离心力不仅依赖于物体的半径及角速度,而且还依赖于物体的质量。增强部件4-1、4-2对由离心力及热膨胀引起的端环3-1、3-2的变形进行抑制,因此需要使得增强部件4-1、4-2受离心力难以发生变形。因此,增强部件4-1、4-2采用与端环3-1、3-2的材料相比每单位质量的拉伸强度高的材料。具体地说,作为增强部件4-1、4-2的材料,能够例示为铁、钛或者碳纤维强化塑料。增强部件4-1、4-2分别具有通孔4c。轴2贯穿了增强部件4-1、4-2各自的通孔4c和转子铁芯1的通孔1a。
在制作转子100-1时,首先,在转子铁芯1的一端部1b1安装增强部件4-1,在转子铁芯1的另一端部1b2安装增强部件4-2。接下来,使用导体材料,通过压铸而形成端环3-1、3-2,由此在第1凸起部3b嵌入于第1槽部4b的状态下,增强部件4-1、4-2和端环3-1、3-2一体成型。在这里,增强部件4-1、4-2和端环3-1、3-2一体成型的状态是指,在增强部件4-1、4-2的第1槽部4b内,以相接触的状态而嵌入有端环3-1、3-2的第1凸起部3b。即,是指第1凸起部3b嵌入于第1槽部4b内的状态。接下来,增强部件4-1的通孔4c、增强部件4-2的通孔4c、以及转子铁芯1的通孔1a被精加工为相同尺寸,在这些通孔4c及通孔1a的内侧以过盈配合而安装轴2。在实施方式1中,轴2热装于通孔4c及通孔1a的内侧。
通过将增强部件4-1、4-2和端环3-1、3-2一体成型,由此与将增强部件4-1、4-2及端环3-1、3-2分别向轴2进行安装的情况相比,将增强部件4-1、4-2及端环3-1、3-2安装至轴2的时间缩短。另外,通过将增强部件4-1、4-2及端环3-1、3-2热装于轴2,由此与未进行热装的情况相比,增强部件4-1、4-2所具有的通孔4c的内周部与轴2的外周部的摩擦力升高。由该摩擦力对在转子100-1的高速旋转时及热膨胀时的增强部件4-1、4-2的向轴线方向D1的移动进行抑制。由此,与未进行热装的情况相比,由增强部件4-1、4-2实现的端环3-1、3-2的增强效果提高。增强效果是增强部件4-1、4-2对由离心力及热膨胀引起的端环3-1、3-2的变形进行抑制的效果。
使用图6至图8,具体地说明转子100-1的增强效果。图6是相对于本发明的实施方式1涉及的感应电动机的转子的对比例的剖视图。图6所示的转子100A与图2所示的转子100-1的不同点如下所示。
(1)转子100A具有端环3-1A、3-2A,以取代图2所示的端环3-1、3-2。在端环3-1A、3-2A的内周部3a,未设置图2所示的第1凸起部3b。
(2)转子100A具有增强部件4-1A、4-2A,以取代图2所示的增强部件4-1、4-2。在增强部件4-1A、4-2A的外周部4a,未设置图2所示的第1槽部4b。
增强部件4-1A及增强部件4-2A各自的外周部4a的外径等于端环3-1A及端环3-2A各自的内周部3a的内径。增强部件4-1A及增强部件4-2A各自的轴线方向D1上的宽度等于端环3-1A及端环3-2A各自的轴线方向D1上的宽度。
在制作转子100A时,首先,在转子铁芯1的一端部1b1安装增强部件4-1A,在转子铁芯1的另一端部1b2安装增强部件4-2A。接下来,使用导体材料,通过压铸而形成端环3-1A、3-2A,由此端环3-1A和增强部件4-1A一体成型,端环3-2A和增强部件4-2A一体成型。接下来,增强部件4-1A的通孔4c、增强部件4-2A的通孔4c、以及转子铁芯1的通孔1a被精加工为相同尺寸,在这些通孔4c及通孔1a的内侧对轴2进行热装。
图7是表示在图6所示的对比例的转子旋转时端环发生变形的情形的图。在图7中,以实线示出在转子100A停止时的端环3-1A的外形,以虚线示出在转子100A进行高速旋转时变形的端环3-1A的外形。
通过将端环3-1A和增强部件4-1A一体成型,由此增强部件4-1A的外周部4a与端环3-1A的内周部3a接触,在增强部件4-1A的外周部4a与端环3-1A的内周部3a之间产生摩擦力。该摩擦力起到对在转子100A的旋转时及热膨胀时的端环3-1A的变形进行抑制的作用。在这里,在转子100A的高速旋转时及热膨胀时,在端环3-1A处作用有向径向D3的外侧扩展的力。端环3-1A以与导体条6的连接点为支点而发生变形,因此端环3-1A的内周部抵抗上述的摩擦力而沿轴线方向D1进行移动,端环3-1A的外周部沿径向D3进行移动。
特别地,随着转子100A的旋转速度增高,端环3-1A的变形量增加,因此与转子100A的旋转速度低的情况相比,在端环3-1A产生的应力振幅变大。另外,每当反复进行转子100A的旋转和停止,或者每当转子100A的旋转速度发生变化,在端环3-1A与导体条6的连接点处都会受到离心力及由热膨胀引起的应力,因此在该连接点处的金属疲劳不断积攒。另外,由于反复进行转子100A的旋转和停止,因此端环3-1A的内径及外径反复进行扩大和缩小,所以在端环3-1A处的金属疲劳也不断积攒。因此,有时需要以比设计寿命短的期间进行转子100A的更换。
图8是表示在本发明的实施方式1涉及的感应电动机的转子旋转时端环发生变形的情形的图。在图8中,以实线示出在转子100-1停止时的端环3-1的外形,以虚线示出在转子100-1进行高速旋转时变形的端环3-1。在转子100-1中,第1凸起部3b和第1槽部4b一体成型,具有第1凸起部3b嵌入于第1槽部4b的嵌合构造。
通过嵌合构造,端环3-1的内周部3a与增强部件4-1的外周部4a的接触面积变得比图7所示的转子100A大,端环3-1的内周部3a与增强部件4-1的外周部4a之间的摩擦力变得比图7所示的转子100A高。
另外,通过嵌合构造,在端环3-1沿轴线方向D1进行移动时,第1凸起部3b卡在第1槽部4b中。因此,端环3-1的向轴线方向D1及径向D3的变形量变得比图7所示的转子100A小。因此,在实施方式1中,与图7所示的转子100A相比,由增强部件4-1、4-2实现的端环3-1、3-2的增强效果提高,在端环3-1、3-2产生的应力振幅降低,能够实现端环3-1、3-2的疲劳寿命的增长。
在实施方式1涉及的转子100-1中,在转子100-1的高速旋转时,不会像专利文献1所示的现有的转子那样使增强部件的外环状部发生塑形变形,由端环3-1、3-2实现的增强效果的降低得到抑制,转子100-1的寿命降低得到抑制。
此外,在实施方式1涉及的转子100-1中,在轴2的两端部分别设置有1个上述的嵌合构造,但也可以在轴2的两端部分别设置大于或等于2个嵌合构造。另外,在实施方式1涉及的转子100-1中,在轴2的两端部分别设置有嵌合构造,但在轴2的两端部为非对称的构造的情况下,也可以仅在轴2的单侧的端部设置嵌合构造。即使在这样构成的情况下,至少也会在该部位处取得对端环3-1或者端环3-2的变形进行抑制的效果。
另外,在实施方式1涉及的转子100-1中,第1槽部4b及第1凸起部3b形成为环状,但也可以第1槽部4b构成为在增强部件4-1、4-2处沿绕轴线方向D2排列的多个凹部,第1凸起部3b构成为在端环3-1、3-2处沿绕轴线方向D2排列的多个凸起。但是,在第1槽部4b及第1凸起部3b设置为环状的情况下,端环3-1、3-2的变形在绕轴线方向D2上被均匀地抑制,因此可以得到使转子100-1的寿命增长的最佳效果。
实施方式2.
图9是本发明的实施方式2涉及的感应电动机的转子的剖视图。实施方式1涉及的转子100-1和实施方式2涉及的转子100-2的不同点如下所示。
(1)在转子100-2中,端环3-1、3-2分别具有多个第1凸起部3b。端环3-1所具有的多个第1凸起部3b在轴线方向D1上彼此分离地设置于端环3-1的内周部3a。端环3-2所具有的多个第1凸起部3b在轴线方向D1上彼此分离地设置于端环3-2的内周部3a。
(2)在转子100-2中,增强部件4-1、4-2分别具有多个第1槽部4b。增强部件4-1所具有的多个第1槽部4b在轴线方向D1上彼此分离地设置于增强部件4-1的外周部4a。增强部件4-2所具有的多个第1槽部4b在轴线方向D1上彼此分离地设置于增强部件4-2的外周部4a。
使用导体材料,通过压铸而形成端环3-1、3-2。由此,端环3-1、3-2和增强部件4-1、4-2一体成型。在实施方式2中,具有多个第1凸起部3b嵌入于第1槽部4b的嵌合构造。由此,端环3-1、3-2的内周部3a与增强部件4-1、4-2的外周部4a的接触面积变得比实施方式1大,端环3-1、3-2的内周部3a与增强部件4-1、4-2的外周部4a之间的摩擦力变得比实施方式1高。因此,端环3-1、3-2的沿轴线方向D1及径向D3的变形量变得比实施方式1小。因此,根据实施方式2,可以期待进一步的端环3-1、3-2的疲劳寿命的增长。
实施方式3.
图10是本发明的实施方式3涉及的感应电动机的转子的剖视图。实施方式1涉及的转子100-1和实施方式3涉及的转子100-3的不同点如下所示。
(1)在转子100-3的第1凸起部3b处,在第1凸起部3b的内周部3a1设置环状的第2凸起部3b1。
(2)在转子100-3的第1槽部4b处,在第1槽部4b的外周部4a1设置环状的第2槽部4b1。
第2凸起部3b1在轴线方向D1上的宽度比第1凸起部3b在轴线方向D1上的宽度窄,第2槽部4b1在轴线方向D1上的宽度比第1槽部4b在轴线方向D1上的宽度窄。
使用导体材料,通过压铸而形成端环3-1、3-2。由此,第1凸起部3b和第1槽部4b一体成型,第2凸起部3b1和第2槽部4b1一体成型。在实施方式3中,具有第1凸起部3b嵌入于第1槽部4b、并且第2凸起部3b1嵌入于第2槽部4b1的构造。由此,端环3-1、3-2的内周部3a与增强部件4-1、4-2的外周部4a的接触面积变得比实施方式1大,端环3-1、3-2的内周部3a与增强部件4-1、4-2的外周部4a之间的摩擦力变得比实施方式1高。另外,第1凸起部3b卡在第1槽部4b中,并且第2凸起部3b1卡在第2槽部4b1中。因此,端环3-1、3-2的沿轴线方向D1及径向D3的变形量变得比实施方式1更小。因此,根据实施方式3,能够实现进一步的端环3-1、3-2的疲劳寿命的增长。
实施方式4.
图11是本发明的实施方式4涉及的感应电动机的转子的剖视图。实施方式1涉及的转子100-1和实施方式4涉及的转子100-4的不同点如下所示。
(1)在转子100-4的增强部件4-1、4-2各自的外周部4a之中,相比于第1槽部4b而位于转子铁芯1侧的外周部4a2的外径尺寸OD1大于相比于第1槽部4b而位于与转子铁芯1相反侧的外周部4a3的外径尺寸OD2。外周部4a2在轴线方向D1上的宽度等于外周部4a3在轴线方向D1上的宽度。
在转子100-4中,端环3-1、3-2热膨胀而发生变形,随后,端环3-1、3-2会试图通过热收缩而恢复至热膨胀前的初始位置。在这里,考虑端环3-1在轴线方向D1上的热膨胀及热收缩。端环3-1在热膨胀时向轴线方向D1上的外侧进行膨胀,在热收缩时向轴线方向D1上的转子铁芯1侧进行收缩。另外,考虑端环3-1对增强部件4-1施加的力。在端环3-1热膨胀及热收缩时,在实施了热装的增强部件4-1与轴2之间也施加有应力。
端环3-1热膨胀时的力施加于通过设置增强部件4-1的第1槽部4b而形成的轴线方向D1上的2个侧壁之中的靠近与转子铁芯1的相反侧的侧壁。在转子100-4中,外径尺寸OD2比外径尺寸OD1小,因此能够使由端环3-1热膨胀而将增强部件4-1向轴线方向D1的外侧进行推出的应力变小。另一方面,在热收缩时,在上述的2个侧壁之中的、靠近转子铁芯1的侧壁处,在轴线方向D1上向转子铁芯1侧施加力。由于外径尺寸OD1比外径尺寸OD2大,因此能够使由端环3-1热收缩而将增强部件4-1向转子铁芯1侧拉回的应力变大。即,对在端环3-1的热膨胀时的增强部件4-1作用有将该增强部件4-1从热装于轴2时的位置向靠近与转子铁芯1的相反侧进行偏移的应力。另一方面,对在端环3-1的热收缩时的增强部件4-1作用有将该增强部件4-1从热装于轴2时的位置向靠近转子铁芯1侧进行偏移的应力。在这里,由于热膨胀时的力较大,因此如果增强部件4-1从上述位置向靠近与转子铁芯1的相反侧偏移较大,则增强部件4-1难以在热收缩时恢复至原来的位置,一体成型的端环3-1也难以恢复为原来的形状。其结果,发生端环3-1的变形,导致转子的寿命降低。
在实施方式4涉及的转子100-4中,在端环3-1的热收缩时作用于增强部件4-1及轴2之间的应力,大于在端环3-1的热膨胀时作用于增强部件4-1及轴2之间的应力,因此能够对增强部件4-1及端环3-1的变形进行抑制。端环3-2及增强部件4-2也为同样的情况。因此,在转子100-4中,即使在热膨胀时增强部件4-1、4-2在轴线方向D1上的位置发生了偏移,也能够期待通过端环3-1、3-2热收缩而将增强部件4-1、4-2拉回至热膨胀前的初始位置的效果。
实施方式4能够与实施方式1至3中的任一者进行组合。
实施方式5.
图12是本发明的实施方式5涉及的感应电动机的转子的剖视图。实施方式1涉及的转子100-1和实施方式5涉及的转子100-5的不同点如下所示。
(1)在转子100-5的增强部件4-1、4-2各自的外周部4a之中,相比于第1槽部4b而位于与转子铁芯1相反侧的外周部4a3的外径尺寸OD2大于相比于第1槽部4b而位于转子铁芯1侧的外周部4a2的外径尺寸OD1。外周部4a2在轴线方向D1上的宽度等于外周部4a3在轴线方向D1上的宽度。
在转子100-5中,由于外径尺寸OD2大于外径尺寸OD1,因此能够在离心力作用于端环3-1、3-2时,或者端环3-1、3-2热膨胀时,对端环3-1、3-2在与朝向转子铁芯1的中心的方向相反的方向上变形的量进行抑制。因此,能够进一步提高端环3-1、3-2的增强效果。实施方式5能够与实施方式1至3中的任一者进行组合。
实施方式6.
在实施方式6中对实施方式1至5的第1变形例进行说明。图13是表示图2所示的转子的第1变形例的图。图2所示的转子100-1与图13所示的转子100-6A的不同点如下所示。
(1)转子100-6A的第1槽部4b在第1槽部4b的与转子铁芯1相反侧的端部具有第1倾斜面4d。
(2)转子100-6A的第1凸起部3b在第1凸起部3b的与转子铁芯1相反侧的端部具有第2倾斜面3d。第2倾斜面3d与第1倾斜面4d进行接触。
增强部件4-1的第1倾斜面4d是在轴线方向D1上从增强部件4-2向增强部件4-1扩展的形状。增强部件4-2的第1倾斜面4d是在轴线方向D1上从增强部件4-1向增强部件4-2扩展的形状。端环3-1的第2倾斜面3d是在轴线方向D1上从端环3-2向端环3-1扩展的形状。端环3-2的第2倾斜面3d是在轴线方向D1上从端环3-1向端环3-2扩展的形状。
图14是表示图9所示的转子的第1变形例的图。图9所示的转子100-2与图14所示的转子100-6B的不同点如下所示。
(1)转子100-6B的多个第1槽部4b分别在第1槽部4b的与转子铁芯1相反侧的端部具有第1倾斜面4d。
(2)转子100-6B的多个第1凸起部3b分别在第1凸起部3b的与转子铁芯1相反侧的端部具有第2倾斜面3d。第2倾斜面3d与第1倾斜面4d进行接触。
图15是表示图10所示的转子的第1变形例的图。图10所示的转子100-3与图15所示的转子100-6C的不同点如下所示。
(1)转子100-6C的第1槽部4b及第2槽部4b1分别在第1槽部4b及第2槽部4b1的与转子铁芯1相反侧的端部具有第1倾斜面4d。
(2)转子100-6C的第1凸起部3b及第2凸起部3b1分别在第1凸起部3b及第2凸起部3b1的与转子铁芯1相反侧的端部具有第2倾斜面3d。第2倾斜面3d与第1倾斜面4d进行接触。
图16是表示图11所示的转子的第1变形例的图。图11所示的转子100-4与图16所示的转子100-6D的不同点如下所示。
(1)转子100-6D的第1槽部4b在第1槽部4b的与转子铁芯1相反侧的端部具有第1倾斜面4d。
(2)转子100-6D的第1凸起部3b在第1凸起部3b的与转子铁芯1相反侧的端部具有第2倾斜面3d。第2倾斜面3d与第1倾斜面4d进行接触。
图17是表示图12所示的转子的第1变形例的图。图12所示的转子100-5与图17所示的转子100-6E的不同点如下所示。
(1)转子100-6E的第1槽部4b在第1槽部4b的与转子铁芯1相反侧的端部具有第1倾斜面4d。
(2)转子100-6E的第1凸起部3b在第1凸起部3b的与转子铁芯1相反侧的端部具有第2倾斜面3d。第2倾斜面3d与第1倾斜面4d进行接触。
关于由端环3-1、3-2的内周部3a与增强部件4-1、4-2的外周部4a之间的摩擦力实现的旋转时的变形抑制效果,相对于中心轴AX具有角度的面的该效果更高。因此,为了提高对旋转时的变形进行抑制的效果,优选使相对于中心轴AX具有角度的接触面积变大。
根据实施方式6,第1槽部4b具有第1倾斜面4d,第1凸起部3b具有第2倾斜面3d,由此,在端环3-1、3-2的内周部3a与增强部件4-1、4-2的外周部4a的接触面积中,相对于中心轴AX具有角度的面的面积变得比实施方式1至5大,端环3-1、3-2的内周部3a与增强部件4-1、4-2的外周部4a之间的摩擦力变得比实施方式1至5高。其结果,能够进一步提高端环3-1、3-2的增强效果。
实施方式7.
在实施方式7中对实施方式1至5的第2变形例进行说明。图18是表示图2所示的转子的第2变形例的图。图2所示的转子100-1与图18所示的转子100-7A的不同点如下所示。
(1)转子100-7A的第1槽部4b在第1槽部4b的转子铁芯1侧的端部具有第1倾斜面4d1。
(2)转子100-7A的第1凸起部3b在第1凸起部3b的转子铁芯1侧的端部具有第2倾斜面3d1。第2倾斜面3d1与第1倾斜面4d1进行接触。
增强部件4-1的第1倾斜面4d1是在轴线方向D1上从增强部件4-1向增强部件4-2扩展的形状。增强部件4-2的第1倾斜面4d1是在轴线方向D1上从增强部件4-2向增强部件4-1扩展的形状。端环3-1的第2倾斜面3d1是在轴线方向D1上从端环3-1向端环3-2扩展的形状。端环3-2的第2倾斜面3d1是在轴线方向D1上从端环3-2向端环3-1扩展的形状。
图19是表示图9所示的转子的第2变形例的图。图9所示的转子100-2与图19所示的转子100-7B的不同点如下所示。
(1)转子100-7B的多个第1槽部4b分别在第1槽部4b的转子铁芯1侧的端部具有第1倾斜面4d1。
(2)转子100-7B的多个第1凸起部3b分别在第1凸起部3b的转子铁芯1侧的端部具有第2倾斜面3d1。第2倾斜面3d1与第1倾斜面4d1进行接触。
图20是表示图10所示的转子的第2变形例的图。图10所示的转子100-3与图20所示的转子100-7C的不同点如下所示。
(1)转子100-7C的第1槽部4b及第2槽部4b1分别在第1槽部4b及第2槽部4b1各自的转子铁芯1侧的端部具有第1倾斜面4d1。
(2)转子100-7C的第1凸起部3b及第2凸起部3b1分别在第1凸起部3b及第2凸起部3b1各自的转子铁芯1侧的端部具有第2倾斜面3d1。第2倾斜面3d1与第1倾斜面4d1进行接触。
图21是表示图11所示的转子的第2变形例的图。图11所示的转子100-4与图21所示的转子100-7D的不同点如下所示。
(1)转子100-7D的第1槽部4b在第1槽部4b的转子铁芯1侧的端部具有第1倾斜面4d1。
(2)转子100-7D的第1凸起部3b在第1凸起部3b的转子铁芯1侧的端部具有第2倾斜面3d1。第2倾斜面3d1与第1倾斜面4d1进行接触。
图22是表示图12所示的转子的第2变形例的图。图12所示的转子100-5与图22所示的转子100-7E的不同点如下所示。
(1)转子100-7E的第1槽部4b在第1槽部4b的转子铁芯1侧的端部具有第1倾斜面4d1。
(2)转子100-7E的第1凸起部3b在第1凸起部3b的转子铁芯1侧的端部具有第2倾斜面3d1。第2倾斜面3d1与第1倾斜面4d1进行接触。
根据实施方式7,第1槽部4b具有第1倾斜面4d1,第1凸起部3b具有第2倾斜面3d1,由此,在端环3-1、3-2的内周部3a与增强部件4-1、4-2的外周部4a的接触面积变得比实施方式1至5大,端环3-1、3-2的内周部3a与增强部件4-1、4-2的外周部4a之间的摩擦力变得比实施方式1至5高。其结果,能够进一步提高端环3-1、3-2的增强效果。
实施方式8.
在实施方式8中对实施方式1至5的第3变形例进行说明。图23是表示图2所示的转子的第3变形例的图。图23所示的转子100-8A的第1槽部4b具有实施方式6的第1倾斜面4d和实施方式7的第1倾斜面4d1。另外,转子100-8A的第1凸起部3b具有实施方式6的第2倾斜面3d和实施方式7的第2倾斜面3d1。
图24是表示图9所示的转子的第3变形例的图。图24所示的转子100-8B的多个第1槽部4b分别具有实施方式6的第1倾斜面4d和实施方式7的第1倾斜面4d1。另外,转子100-8B的多个第1凸起部3b分别具有实施方式6的第2倾斜面3d和实施方式7的第2倾斜面3d1。
图25是表示图10所示的转子的第3变形例的图。图25所示的转子100-8C的第1槽部4b及第2槽部4b1分别具有实施方式6的第1倾斜面4d和实施方式7的第1倾斜面4d1。另外,转子100-8C的第1凸起部3b及第2凸起部3b1分别具有实施方式6的第2倾斜面3d和实施方式7的第2倾斜面3d1。
图26是表示图11所示的转子的第3变形例的图。图26所示的转子100-8D的第1槽部4b具有实施方式6的第1倾斜面4d和实施方式7的第1倾斜面4d1。另外,转子100-8D的第1凸起部3b具有实施方式6的第2倾斜面3d和实施方式7的第2倾斜面3d1。
图27是表示图12所示的转子的第3变形例的图。图27所示的转子100-8E的第1槽部4b具有实施方式6的第1倾斜面4d和实施方式7的第1倾斜面4d1。另外,转子100-8E的第1凸起部3b具有实施方式6的第2倾斜面3d和实施方式7的第2倾斜面3d1。
根据实施方式8,第1槽部4b具有第1倾斜面4d及第1倾斜面4d1,第1凸起部3b具有第2倾斜面3d及第2倾斜面3d1,由此,在端环3-1、3-2的内周部3a与增强部件4-1、4-2的外周部4a的接触面积变得比实施方式1至5大,端环3-1、3-2的内周部3a与增强部件4-1、4-2的外周部4a之间的摩擦力变得比实施方式1至5高。其结果,能够进一步提高端环3-1、3-2的增强效果。
在实施方式1至实施方式8中,在增强部件上形成有槽部,但增强部件也可以如下构成。图28是表示图2所示的转子的第4变形例的图。图28所示的转子100-9具有增强部件4-1B、4-2B以取代增强部件4-1、4-2,具有端环3-1B、3-2B以取代端环3-1、3-2。
增强部件4-1B具有:第1环状部41,其设置于增强部件4-1B的靠近与转子铁芯1的相反侧;以及第2环状部42,其设置于增强部件4-1B的靠近转子铁芯1侧。第2环状部42的外径比第1环状部41的外径小。因此,在第1环状部41及第2环状部42之间形成台阶部。增强部件4-2B构成为与增强部件4-1B相同。
通过压铸形成的端环3-1B的内周部3a分别与第1环状部41及第2环状部42的外周部4a接触。此时,第1凸起部3b的与转子铁芯1相反侧的端部3e与第1环状部41的转子铁芯1侧的端部4e、即第1环状部41及第2环状部42之间的台阶部接触。即,第1凸起部3b嵌入于台阶部。因此,在旋转时的端环3-1B处,第1凸起部3b卡在该台阶部处,因此取得对旋转时的端环3-1B的变形进行抑制的效果。在旋转时的端环3-2B处也取得同样的效果。
此外,在第2环状部42的外径比第1环状部41的外径大的情况下,会取得与图7所示的对比例相比接触面积增加的效果,但由于旋转时的端环3-1B的第1凸起部3b没有卡在上述的台阶部处,因此没有充分地取得对旋转时的变形进行抑制的效果。
以上的实施方式示出的结构表示本发明的内容的一个例子,既能够与其他公知的技术进行组合,也能够在不脱离本发明的主旨的范围内对结构的一部分进行省略、变更。
标号的说明
1转子铁芯,1a、4c通孔,1b1、6a一端部,1b2、6b另一端部,2轴,3-1、3-1A、3-1B、3-2、3-2A、3-2B端环,3a、3a1内周部,3b第1凸起部,3b1第2凸起部,3c端部,3d、3d1第2倾斜面,3e、4e端部,4-1、4-1A、4-1B、4-2、4-2A、4-2B增强部件,4a、4a1、4a2、4a3外周部,4b第1槽部,4b1第2槽部,4d、4d1第1倾斜面,5铁芯槽部,6导体条,41第1环状部,42第2环状部,100-1、100-2、100-3、100-4、100-5、100-6A、100-6B、100-6C、100-6D、100-6E、100-7A、100-7B、100-7C、100-7D、100-7E、100-8A、100-8B、100-8C、100-8D、100-8E、100-9、100A转子,300感应电动机,200定子,210壳体,220定子铁芯,230线圈,AX中心轴,D1轴线方向,D2绕轴线方向,D3径向,OD1、OD2外径尺寸。
Claims (6)
1.一种感应电动机的转子,其特征在于,具有:
转子铁芯;
轴,其将所述转子铁芯贯穿;
环状的端环,其设置于所述转子铁芯的端部;以及
环状的增强部件,其设置于所述轴与所述端环的内周部之间,外周部与所述端环接触,
在所述端环的内周部设置的第1凸起部嵌入于在所述增强部件的外周部设置的第1槽部内,
关于所述增强部件,在所述增强部件的外周部之中,相比于所述第1槽部而位于所述转子铁芯侧的外周部的与所述转子铁芯的端部抵接的部分的外径尺寸,大于相比于所述第1槽部而位于与所述转子铁芯相反侧的外周部的外径尺寸,
在所述端环的热收缩时作用于所述增强部件及所述轴之间的应力,比在所述端环的热膨胀时作用于所述增强部件及所述轴之间的应力更大。
2.一种感应电动机的转子,其特征在于,具有:
转子铁芯;
轴,其将所述转子铁芯贯穿;
环状的端环,其设置于所述转子铁芯的端部;以及
环状的增强部件,其设置于所述轴与所述端环的内周部之间,外周部与所述端环接触,
在所述端环的内周部设置的第1凸起部嵌入于在所述增强部件的外周部设置的第1槽部内,
关于所述增强部件,在所述增强部件的外周部之中,相比于所述第1槽部而位于与所述转子铁芯相反侧的外周部的外径尺寸,大于相比于所述第1槽部而位于所述转子铁芯侧的外周部的外径尺寸,
所述端环具备设置于所述第1凸起部的内周部的第2凸起部,
所述增强部件具备第2槽部,其设置于所述第1槽部的外周部,使所述第2凸起部嵌入,
所述转子铁芯的中心轴的轴线方向上的所述第2凸起部的宽度,比所述轴线方向上的所述第1凸起部的宽度更窄,
所述轴线方向上的所述第2槽部的宽度,比所述轴线方向上的所述第1槽部的宽度更窄。
3.根据权利要求1或2所述的感应电动机的转子,其特征在于,
所述第1凸起部及所述第1槽部分别设置为环状。
4.根据权利要求1所述的感应电动机的转子,其特征在于,
所述端环具有第2凸起部,该第2凸起部设置于所述第1凸起部的内周部,
所述增强部件具有第2槽部,该第2槽部设置于所述第1槽部的外周部,使所述第2凸起部嵌入,
所述第2凸起部在所述转子铁芯的中心轴的轴线方向上的宽度,比所述第1凸起部在所述轴线方向上的宽度窄,
所述第2槽部在所述轴线方向上的宽度,比所述第1槽部在所述轴线方向上的宽度窄。
5.根据权利要求1、2或4所述的感应电动机的转子,其特征在于,
所述第1槽部在所述转子铁芯的中心轴的轴线方向上的所述第1槽部的端部具有第1倾斜面,
所述第1凸起部在所述轴线方向上的所述第1凸起部的端部具有与所述第1倾斜面接触的第2倾斜面。
6.一种感应电动机,其具有权利要求1至5中任一项所述的感应电动机的转子。
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