JP2585711Y2 - 高速誘導電動機の回転子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、新規な高速誘導電動機
の回転子に係り、特にエンドリングの強度を補強して高
速回転での耐久性を高めた高速誘導電動機の回転子に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に誘導電動機の回転子にはか
ご型回転子が用いられる。かご型回転子は、円盤状のけ
い素鋼板を積層して形成された略円柱状の鉄心に、鉄心
周辺部に沿って等間隔に鉄心を軸方向に貫通するアルミ
製等の導体棒を挿通させ、これら導体棒を鉄心の両端に
おいて環状のアルミ製等のエンドリングで一体的に連結
したものである。

【０００３】詳しく述べると図５に示されるように、回
転子３０は回転軸３１に貫通される円盤状のけい素鋼板
３２が多数積層され、回転軸３１を軸とする略円柱状を
呈する鉄心３３が形成されている。鉄心３３には、これ
を構成する円盤状のけい素鋼板３２に同心円上に等間隔
に多数の挿通孔が設けられ、これら挿通孔が積層される
ことにより軸方向に沿った多数のスロット３４を形成し
ている。各々のスロット３４にはアルミ導体棒３５が挿
通されて設けられている。アルミ導体棒３５は棒状に形
成されたアルミ部材である。これらアルミ導体棒３５は
両端部３６が鉄心３３の両端面３７より突出して形成さ
れている。これら両端部３６には、これらを周方向に沿
って一体的に連結する環状のエンドリング３８が設けら
れている。エンドリング３８は、アルミ導体棒３５を挿
通した後型枠を取り付け溶融アルミを流し込んで鋳造さ
れ、両端部３６と溶着されて一体的に成型される。この
ように、周方向に沿って多数設けられたアルミ導体棒３
５とこれらを一体的に連結するエンドリング３８とがか
ごのような形状を呈するのでかご型回転子と呼ばれてい
る。このかご状のアルミ導体棒３５とエンドリング３８
とは二次電流ル−プを形成するために設けられるもので
ある。

【０００４】かご型回転子３０を有する誘導電動機は、
図示されないが回転子３０を囲繞する固定子に一次電流
を流して回転磁界を形成し、この回転磁界とこれに誘導
されて回転子３０に流れる二次電流との間にトルクを発
生させて回転力を得るものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、コンプレッ
サやスピンドル等においては、その性能を高めるために
約１０万ｒｐｍもの高速回転を必要とする。このような
高速回転は誘導電動機の通常の回転速度を大きく越えて
いるので、コンプレッサ等の回転動力源として誘導電動
機を使用するには、高速回転下での耐久性等を考慮する
必要がある。

【０００６】しかしながら、上記かご型回転子３０にあ
っては、エンドリング３８がアルミ鋳物であるため高い
強度が得られない。このため、回転子を高速で回転させ
ようとすると遠心力等が増してエンドリング３８を径方
向外方に引く力が強く働き、これに屈してエンドリング
３８が破壊されてしまう。エンドリング３８が破壊され
ると、二次電流が流れなくなり回転ができなくなってし
まう。また、破壊に至らなくても変形することもあり、
変形によって回転性能が低下することもある。このよう
な問題があるため、上記かご型回転子３０を有する誘導
電動機は、高速回転での使用には限界があった。

【０００７】上記問題に対して、エンドリング３８の外
周にステンレス製等の剛性の高いキャップ３９を取り付
けたものもある。キャップ３９はエンドリング３８の外
径に略等しい内径を有し、外径は鉄心３３の外径に略等
しいもので、エンドリング３８の強度を補うことができ
る。このようなキャップ３９をエンドリング３８の外周
に嵌込んで補強することにより、高速回転での耐久性を
向上させることができる。ところが、キャップ３９を取
り付けてもなお、上記約１０万ｒｐｍもの高速回転には
耐えることができなかった。この原因はキャップ３９の
エンドリング３８を囲む厚さが充分に得られないためで
あるが、アルミ導体棒３５が鉄心３３の径方向外方に配
置される必要があり、従って、キャップ３９を充分に厚
くすることが不可能であった。

【０００８】そこで、本考案の目的は、誘導電動機の高
速回転での使用限界を可及的に高めるために上記課題を
解決し、エンドリングの強度を補強して高速回転での耐
久性を高めた高速誘導電動機の回転子を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案は、鉄心の両端に剛性の高い円盤状のエンドプ
レートを設け、このエンドプレートの鉄心に接する側面
にアルミ導体棒の端部を嵌め込む嵌込み穴を設けると共
に、その反対の側面に各嵌込み穴に連通する環状溝を形
成し、この環状溝にアルミを鋳込んでエンドリングを形
成したものである。

【００１０】

【作用】上記構成により、エンドリングは剛性の高い円
盤状のエンドプレ−トによってその周囲を接して囲繞さ
れることになる。回転子が高速回転されるとき、エンド
リング及びエンドプレ−トには径方向外方に力が強く働
くことになるが、エンドプレ−トは高い剛性を有してい
るので、破壊されない。このため、エンドリングはその
外周からエンドプレ−トによって支えられることにな
り、変形、或いは破壊が防止されることになる。即ち、
高速回転での耐久性が高められることになる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１２】図１に示すように、高速誘導電動機の回転
子１には回転軸２を中心にして円盤状に形成されたけい
素鋼板３を多数積層して略円柱状に形成された鉄心４が
設けられている。けい素鋼板３には周辺部にそって等間
隔に多数の貫通孔が設けられ、これらが積層されること
によって鉄心４を貫通する多数のスロット５が形成され
ている。これらスロット５にはアルミ製のアルミ導体棒
６が挿通され、アルミ導体棒６の両端部７が鉄心４の端
部８より突出されている。

【００１３】鉄心４の両端部８にはステンレス等の剛性
の高い材料で作られた円盤状のエンドプレ−ト９が設け
られている。図２に示されるように、エンドプレ−ト９
は回転軸２を挿通するために設けられた軸孔１０を有す
る円盤で、鉄心４の両端部８に接する側面１１とその反
対の側面１２とで形状を異にしている。

【００１４】エンドプレ−ト９の鉄心４の両端部８に接
する側面１１側には図３に示されるように、アルミ導体
棒６に対応して周辺部にそって等間隔に多数の嵌込み孔
１３が設けられている。嵌込み孔１３は、アルミ導体棒
６の両端部７が鉄心４の端部８より突出する長さに等し
い奥行きを有しており、エンドプレ−ト９が回転軸２に
挿通されて嵌込まれることにより、側面１１と端部８と
が密に接すると共に嵌込み孔１３とアルミ導体棒６の両
端部７とが密に嵌合されている。

【００１５】エンドプレ−ト９の反対の側面１２には図
４に示されるように、周方向に沿って所定の幅を有し、
深さは上記嵌込み孔１３に達する環状溝１４が形成され
ている。環状溝１４が形成されていることにより、これ
より径方向外方に位置するエンドプレ−ト９の外周部に
は環状壁１５が形成されている。環状溝１４の深さが嵌
込み孔１３に達していることから、環状溝１４と嵌込み
孔１３とはこれらが重複する部分即ち、連通部１６で連
通されていることになる。なお、図示するように、嵌込
み孔１３の配列される径と環状溝１４の径とは異なって
おり、環状溝１４の外周が嵌込み孔１３の径方向の最外
部より内側に位置することにより、環状壁１５の厚みが
大きくなり強度が充分に得られる。一方、側面１１側で
は嵌込み孔１３、１３の間の肉部によって支えられるの
で、径方向の最外部において厚みが薄くても強度が充分
に得られる。

【００１６】図１に示されるように環状溝１４には、こ
れにアルミを鋳込まれて環状に成型されたエンドリング
１７が設けられている。エンドリング１７は環状溝１４
に鋳込まれる際に連通部１６においてアルミ導体棒６の
両端部７と一体的に接合されるので、アルミ導体棒６の
両端部７とこれらを連結するエンドリング１７とがエン
ドプレ−ト９に埋設されていることになる。エンドリン
グ１７は環状溝１４を囲繞する環状壁１５によってその
周囲を接して囲繞される。上述したように環状壁１５は
充分な強度を有しているので、エンドリング１７は径方
向外方への力に対して充分に補強されていることにな
る。

【００１７】このようにして、一体的に連結されたアル
ミ導体棒６とエンドリング１７とは二次電流を流すため
のかご状の導体を構成している。

【００１８】本考案に係る高速誘導電動機にあっては、
上記回転子１は図示されないがその周囲を固定子に囲繞
され、固定子には一次電流を流すコイルが周方向に配列
されて回転子１の周りに回転磁界が形成できるように構
成されている。高速誘導電動機は、固定子に一次電流を
流して回転磁界を形成し、この回転磁界とこれに誘導さ
れて回転子１に流れる二次電流との間にトルクを発生さ
せて回転子１の回転力を得るものであり、回転磁界を高
速で回転させることにより、回転子１が高速で回転され
るように構成されている。

【００１９】次に実施例の作用を述べる。

【００２０】上記構成の高速誘導電動機において、これ
を作動させるべく固定子に一次電流を流して回転磁界を
形成すると、この回転磁界に応じて回転子１が回転され
る。回転磁界を高速で回転させることにより、回転子１
が高速で回転されることになる。回転子１が高速回転さ
れるとき、エンドリング１７及びエンドプレ−ト９には
径方向外方に力が強く働くことになる。エンドプレ−ト
９は剛性の高いステンレス製であり、また、鉄心４の両
端部８に接しない側面１２では環状壁１５の厚みが充分
に厚いので、このような力を受けても変形或いは破壊さ
れない。このようにエンドプレ−ト９が高い剛性を有し
変形或いは破壊されないので、エンドリング１７はその
外周からエンドプレ−ト９の環状壁１５によって支えら
れることになり、変形、破壊が防止されることになる。
また、鉄心４の両端部８に接する側面１１では嵌込み孔
１３、１３の間の肉部によって支えられるので、径方向
の最外部において厚みが薄くても強度が充分に得られる
ことから、変形、破壊が防止されることになる。このよ
うにエンドプレ−ト９によってエンドリング１７が補強
され変形、破壊が防止されることにより、高速回転での
耐久性が高められることになる。

【００２１】

【考案の効果】本考案は次のごとき優れた効果を発揮す
る。

【００２２】（１）高速で回転してもエンドリングが破
壊されない。

【００２３】（２）高速で回転してもエンドリングが変
形しないので、安定した回転を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す部分破断図である。

【図２】図１に使用されるエンドプレ−トの側断面図で
ある。

【図３】図１に使用されるエンドプレ−トの軸上の一側
より見た平面図である。

【図４】図１に使用されるエンドプレ−トの軸上の反対
側より見た平面図である。

【図５】従来例を示す部分破断図である。

【符号の説明】

１ 回転子 ３ けい素鋼板 ４ 鉄心 ６ アルミ導体棒 ９ エンドプレ−ト １７ エンドリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02K 17/00 - 17/44 H02K 15/00 - 15/02 H02K 15/04 - 15/16

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状のけい素鋼板を積層して形成され
   た略円柱状の鉄心と、該鉄心周辺部にこれに沿って等間
   隔に設けられ該鉄心を軸方向に貫通するアルミ導体棒
   と、該鉄心の両端に設けられ上記アルミ導体棒を環状に
   一体的に連結するエンドリングとからなる高速誘導電動
   機の回転子において、上記鉄心の両端に剛性の高い円盤
   状のエンドプレートを設け、該エンドプレートの鉄心に
   接する側面に上記アルミ導体棒の端部を嵌め込む嵌込み
   穴を設けると共に、その反対の側面に各嵌込み穴に連通
   する環状溝を形成し、この環状溝にアルミを鋳込んでエ
   ンドリングを形成したことを特徴とする高速誘導電動機
   の回転子。