JP3198811B2 - 回転電機 - Google Patents
回転電機Info
- Publication number
- JP3198811B2 JP3198811B2 JP18109594A JP18109594A JP3198811B2 JP 3198811 B2 JP3198811 B2 JP 3198811B2 JP 18109594 A JP18109594 A JP 18109594A JP 18109594 A JP18109594 A JP 18109594A JP 3198811 B2 JP3198811 B2 JP 3198811B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frame
- electric machine
- rotating electric
- thickness
- output shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
て製作されるアルミ合金フレームを用いた電動機、発電
機等の回転電機に関する。
て、ベルト掛けによる動力伝達時に、シャフトの先端に
働く横引き力がある。前記の横引き力によって、ロ−
タ、ステ−タが変形し、この変形に伴い発生する電磁力
のアンバランスが回転電機の振動、騒音を増大させる。
では、弾性定数が高い鋼板や、板厚の十分とれる鋳鉄で
回転電機のフレームを製作していた。また、前記の横引
き力に対する鋼板製のフレーム、脚の構造に関して、特
開平6-38431号公報に記載さものがある。
脚部を構成する鋼板のフレ−ム取り付け角度を、横引き
力に対して剛になるように決定している。
鋼板フレ−ムを用いた回転電機において、横引き力に対
する高剛性化は達成される。しかしながら、上記の構造
は、ダイカスト製法によりフレ−ム、脚が一体に成型さ
せるアルミ合金フレ−ムには適用できない。
合金フレームは、回転電機の軽量化、冷却性能の向上、
加工精度、生産性の点から、従来の鋼板、鋳鉄のフレー
ムと比較し多くの優れた点を有している。しかしなが
ら、その反面、アルミ合金の弾性定数が低いため、従来
の鋳鉄や鋼板のフレームと同様な板厚、構造では、上記
に示した横引き力に対する十分な機械的剛性を達成でき
ないといった問題を有している。
一律増加すれば、機械的剛性の不足といった面での問題
は解決される。しかしながら、回転電機の質量、容積の
増加は、他の装置に組み込む場合、大きな問題となる。
さらに肉厚の増加は、フレームの熱伝達率の低下を招
き、冷却性能が低下する。しかも、ダイカスト製法で
は、一定以上にフレ−ムの板厚を増加すると、フレーム
材に気泡が入る割合が高くなり、強度信頼性の観点から
も問題がある。
厚増加を行うことなく、回転電機の軽量化、高剛性化に
適したダイカスト製法で製作されたアルミ合金フレーム
を提供することにある。
製法によるアルミ合金フレームと、このアルミ合金フレ
ーム内にステータ及びロータと、出力軸を成すシャフト
とを備えた回転電機において、フレームの内周面にステ
ータの外周面を接触させてステータをシャフトの軸方向
におけるフレームの中央部に固定し、シャフトの軸方向
において、フレームがステータと接触する中央部から両
端部に向かって、フレームの板厚を滑らかに増加させ、
シャフトの軸方向におけるフレームの両端部の板厚を中
央部分の板厚よりも厚くすることによって達成される。
や脚部の付け根に大きく発生し、フレ−ム端部や脚部に
大きな変形や応力を生じさせることが、実験から明らか
になった。
−ム端部の板厚を増加すれば、横引き力によるフレ−ム
の変形を抑えるための機械的剛性を確保できる。また、
ステ−タによる発熱の大きいフレ−ム中央部の板厚を薄
くできるため、熱抵抗が低減し、回転電機の冷却性能も
向上できる。さらに、全体のフレ−ム重量は、大きく増
加しない。
レ−ム端部から出ている構造にすることによって、フレ
−ム端に発生する力を回転電機の固定部に直接伝達する
ことができる。これによってフレ−ムの変形量を低減す
ることができ、電磁力のアンバランスによる振動、騒音
の発生を低減出来る。
部断面を示すもので、横引き力が働いている状態を上部
から見た図である。誘導電動機1は、シャフト2、エン
ドブラケット7、ベアリング8、ロ−タ9、ステ−タ1
0、フレ−ム11、脚12によって構成される。誘導電動機
1は、固定部13にて装置にボルト締結される。誘導電動
機1のシャフト2にはプ−リ3が取り付けられている。
誘導電動機1の動力は、プ−リ3を介して、ベルト4に
よって負荷側5に伝達される。
力6は、シャフト2、ロータ9から、出力軸側・反出力
軸側のベアリング8、エンドブラケット7を通じて、フ
レーム11と脚12の端部を大きく変形させる。
板厚分布を詳細に示した断面図を示す。誘導電動機1の
ほぼ円筒状のフレーム11には、冷却用のフィン15が一体
に成型されている。フレーム11の中央部分には、ステー
タ10が焼きばめ、もしくは、圧入されている。ステータ
10からは、コイルエンド16がでている。フレーム11の端
部の板厚t1と中央部の板厚t2の関係は、t2<0.6×t1とな
っている。また、フレーム11の中央部からフレーム11の
端部までは板厚は滑らかに変化している。
が大きく働くフレーム11の端部は、板厚が十分あるた
め、機械的剛性が十分に確保される。フレーム11の中央
部は、横引き力によって発生する力も小さく、さらにス
テータ10が剛性を分担するため板厚が薄くても機械的剛
性は十分確保される。また、フレーム11の中央部から両
端部までの板厚は滑らかに変化するため、応力の急激な
変動がなく、強度上好ましい。
冷却風はフレーム11の表面上に沿って流れやすい。この
ため誘導電動機1の冷却性能も向上する。さらに、フレ
−ム11の中央部の板厚が薄いため、発熱の大きいステ−
タ接触部分のフィン16の表面積を、フレームの外径を大
きくすることなく増加することができる。よってさら
に、冷却性能は向上する。また、フレーム11は、中央部
の板厚が薄いため、ステータ10からフレ−ム11までの熱
抵抗が低下し、ステ−タから発生する熱を外部に良好に
伝達する。また、強度的に必要な範囲のみ板厚を増加し
ているため、フレームの全体の重量を最低限に抑えるこ
とができる。上記のような複雑な板厚分布は、鋼板で製
作する場合とは異なり、ダイカスト製法ではたやすく実
現可能である。
側の板厚を出力軸側より薄くしたフレ−ム構造の一実施
例を示す。出力軸側の板厚t5、反出力軸側の板厚t3、中
央部の板厚t4とすると、t4<t3<t5の関係がある。
ト先端の横引き力の力点とベアリングまでの距離に依存
する。発生する力は、ベアリングの位置とシャフト・ロ
ータの形状によって異なるが、100kW以下の定格出力を
持つ汎用誘導電動機では、反出力側に対して、出力側の
横引き力は、3〜4倍程度大きくなる。このため、反出力
軸側に比較して、出力軸側のフレーム・脚の変形が大き
くなる。よって、図2で示した実施例と同様な出力軸側
の板厚は必要であるが、反出力軸側に発生する横引き力
は出力側と比較し小さいため、出力軸側と比較し反出力
側の板厚を薄くすることが可能である。これによってフ
レ−ム重量のさらなる軽量化が可能となる。
同様フレーム中央部から、フレーム端部までの板厚は滑
らかに変化させている。このため、図3と同様な冷却効
果の向上は、本実施例にても可能となる。
フレ−ムの横引き力に対して十分な剛性をもつ脚構造の
一実施例を示す。箱構造17の両端部の脚部に、1本以上
の補強リブ18を配置する。図5は図4の正面図である。
図5が示しているように、脚の補強リブ18a,18bは、脚
の裏側にも配置されている。上記の構造は、横引き力が
生じた場合にフレーム11の脚12の付け根の部分に発生す
る力を速やかに誘導電動機の固定部13に伝達し、フレー
ム11・脚12の変形を低減させる。
はダイカスト製法によって一体成型されているため熱を
伝達しやすい。このため、図4に示した補強リブ18は、
誘導電動機1の表面積を増加させ、冷却性能の向上にも
寄与する。
構造の一実施例を示した斜視図である。図4に示した従
来の箱構造17の補強構造をなくすか、または、設けたま
まフレームの両端部に補強用の脚19を取り付ける構造を
とる。この構造では、フレーム11端部の脚12の付根にシ
ャフト先端の横引き力によって発生した力を、フレーム
11の中央部に伝えることなく誘導電動機の固定部13に直
接伝達できる。このため、薄い板厚で有効にフレーム11
と脚12の変形を抑えることができる。このような脚構造
により、従来以上に大型な50kW以上の定格出力をもつ誘
導電動機に、脚がフレ−ムに一体成型されたダイカスト
製法によって製造されたアルミ合金フレームを採用する
ことが可能となる。
化するための脚構造の一実施例である。図6の脚中央部
は、フレームの冷却面積を増加するには効果があるが、
横引き力に対する剛性増加にはあまり寄与していない。
このため、図6の脚中心部の板厚を減少させるか、図7
に示すように、前後の脚部を分割することにより更に軽
量化が可能となる。
造の一実施例である。出力軸側の補強用の補助的な脚20
の板厚みt7と、反出力軸側の補強用の補助的な脚21の板
厚t6の関係は、t7>t6となっている。出力軸側に比較し
て反出力軸側の横引き力は、1/3〜1/4程度のため、反出
力軸側の補強用の脚21の板厚は出力軸側より薄くとも機
械的剛性としては十分である。上記の構造を採用するこ
とによって、誘導電動機の更なる軽量化が可能となる。
要なフレーム剛性を満たした状態で、フレームの軽量
化、材料の省資源化が可能となる。また、発熱が最も大
きいステータとの接触部のフレーム肉厚を薄くできるた
め、冷却性能も高めることができる。
電動機に横引き力が働いている状態を上部から見た図で
ある。
動機の一部を拡大して断面にて示す側面図である。
ムの板厚を出力軸側より薄くした一実施例を断面にて示
す側面図である。
を示す斜視図である。
示す正面図である。
ムの端部から出ている補助的な脚構造を示す斜視図であ
る。
たものを示す斜視図である。
異なるようにしたものを示す斜視図である。
ト、5…負荷部分、6…横引き力、7…エンドブラケッ
ト、8…ベアリング、9…ロータ、10…ステータ、1
1…フレーム、12…脚、13…固定部分、14…エア
ギャップ、15…フィン、16…コイルエンド、17…
箱補強部分、18…補強用リブ、18a…脚表面の補強
用のリブ、18b…脚裏面の補強用のリブ、19…フレ
ーム端に設置された補強用の補助的な脚部、20…出力
軸側に設置された補強用の補助的な脚部、21…反出力
軸側に設置された補強用の補助的な脚部。
Claims (3)
- 【請求項1】ダイカスト製法によるアルミ合金フレーム
と、このアルミ合金フレーム内にステータ及びロータ
と、出力軸を成すシャフトとを備えた回転電機におい
て、 前記フレームの内周面に前記ステータの外周面を接触さ
せて前記ステータを前記シャフトの軸方向における前記
フレームの中央部に固定し、 前記シャフトの軸方向において、前記フレームが前記ス
テータと接触する中央部から両端部に向かって、前記フ
レームの板厚を滑らかに増加させ、前記軸方向における
前記フレームの両端部の板厚を中央部分の板厚よりも厚
くしたことを特徴とする回転電機。 - 【請求項2】請求項1に記載の回転電機において、前記
フレームを支持する脚を、ダイカスト製法によるアルミ
合金で、前記フレームとともに一体成型し、前記脚に、
出力軸側及び反出力軸側のフレーム両端部から出ている
補助的な脚を加えたことを特徴とする回転電機。 - 【請求項3】請求項1に記載の回転電機において、前記
フレームの両端部のうち、前記シャフトの負荷が接続さ
れる出力側に位置する端部の板厚を、反対側の端部の板
厚よりも厚くしたことを特徴とする回転電機。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18109594A JP3198811B2 (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 回転電機 |
TW084102471A TW262610B (en) | 1994-08-02 | 1995-03-15 | Rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18109594A JP3198811B2 (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 回転電機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0847197A JPH0847197A (ja) | 1996-02-16 |
JP3198811B2 true JP3198811B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=16094750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18109594A Expired - Lifetime JP3198811B2 (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 回転電機 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3198811B2 (ja) |
TW (1) | TW262610B (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7155981B2 (ja) * | 2018-12-12 | 2022-10-19 | 株式会社デンソー | 駆動装置 |
JP7324172B2 (ja) * | 2020-04-30 | 2023-08-09 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 回転電機 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55145856U (ja) * | 1979-04-06 | 1980-10-20 | ||
EP0243800A1 (de) * | 1986-04-23 | 1987-11-04 | Zwag AG | Gehäuse für elektrische Maschinen |
JP2537380Y2 (ja) * | 1987-06-15 | 1997-05-28 | 三菱電機株式会社 | 回転電機のアルミダイカストフレーム |
JPH0242052U (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-23 |
-
1994
- 1994-08-02 JP JP18109594A patent/JP3198811B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-03-15 TW TW084102471A patent/TW262610B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0847197A (ja) | 1996-02-16 |
TW262610B (en) | 1995-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH08140309A (ja) | 空冷式電動機 | |
US5696415A (en) | Electric rotary machine | |
JP2007104783A (ja) | 車両用回転電機 | |
JP2013090447A (ja) | 誘導電動機および誘導電動機の回転子 | |
JP2002315245A (ja) | 永久磁石式発電機のロータ | |
JP3198811B2 (ja) | 回転電機 | |
JPH0586142B2 (ja) | ||
JPH09103041A (ja) | 回転電機 | |
JPH104658A (ja) | 誘導電動機 | |
JP3237647B2 (ja) | 車両用交流発電機 | |
JP3506165B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
JP3132273B2 (ja) | 回転電機 | |
JP3526176B2 (ja) | 電動機の回転子 | |
JP2001309595A (ja) | Acサーボモータの冷却装置 | |
JPH0823660A (ja) | 車両用交流発電機 | |
JPH09247885A (ja) | 足取付け型電動機 | |
JP3267419B2 (ja) | 回転電機 | |
JP4592050B2 (ja) | Acサーボモータ | |
JPH0759292A (ja) | 回転電機 | |
JPH11299166A (ja) | 外扇形回転電機 | |
JPH08205457A (ja) | 回転電機 | |
JP2002247806A (ja) | 車両用回転電機 | |
JP2000236648A (ja) | 回転電機 | |
JPH08251857A (ja) | 回転電機 | |
JP2000262004A (ja) | スピンドルモータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080615 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090615 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100615 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120615 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120615 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615 Year of fee payment: 12 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |