JP3501161B2 - 誘導電動機 - Google Patents
誘導電動機Info
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- JP3501161B2 JP3501161B2 JP18095892A JP18095892A JP3501161B2 JP 3501161 B2 JP3501161 B2 JP 3501161B2 JP 18095892 A JP18095892 A JP 18095892A JP 18095892 A JP18095892 A JP 18095892A JP 3501161 B2 JP3501161 B2 JP 3501161B2
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- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- induction motor
- peripheral portion
- iron plate
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- Induction Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は家庭用機器や産業用機器
の駆動源として使用される誘導電動機に係り、特に回転
子の防振に関するものである。
の駆動源として使用される誘導電動機に係り、特に回転
子の防振に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、誘導電動機は家庭用機器や産業用
機器の駆動源として広く使用されている。以下に従来の
誘導電動機の回転子について図６に示す軸方向断面図及
び図７に示す図６の回転子を示す構造図に基づき説明す
る。
機器の駆動源として広く使用されている。以下に従来の
誘導電動機の回転子について図６に示す軸方向断面図及
び図７に示す図６の回転子を示す構造図に基づき説明す
る。
【０００３】図６に示される誘導電動機は固定子鉄心８
と回転子５とから構成されている。該回転子５には軸６
が固定され軸受け７を介して、固定子鉄心８が配設され
ている固定子枠８Ａに回転自在に組み付けられている。
また、軸６の端部にはファン９がナット１０により固定
されている。また、前記回転子５は図７の軸方向の平面
図（ａ）及びそのＥ−Ｅ′断面図（ｂ）に示すように回
転子鉄心１１と２次導体４から構成されている。
と回転子５とから構成されている。該回転子５には軸６
が固定され軸受け７を介して、固定子鉄心８が配設され
ている固定子枠８Ａに回転自在に組み付けられている。
また、軸６の端部にはファン９がナット１０により固定
されている。また、前記回転子５は図７の軸方向の平面
図（ａ）及びそのＥ−Ｅ′断面図（ｂ）に示すように回
転子鉄心１１と２次導体４から構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この構造によれば回転
子鉄心１１は振動減衰性が乏しいため、誘導電動機にお
いて通常トルク脈動によって発生する電源周波数の２倍
の周波数の振動（２ｆと称する）が、軸６を介してファ
ン９へ回転方向に伝達し、ファン９が振動して不快な音
の原因となっていた。
子鉄心１１は振動減衰性が乏しいため、誘導電動機にお
いて通常トルク脈動によって発生する電源周波数の２倍
の周波数の振動（２ｆと称する）が、軸６を介してファ
ン９へ回転方向に伝達し、ファン９が振動して不快な音
の原因となっていた。
【０００５】前記不快な音の対策として、図８（ａ）の
断面図に示すようなファン９を軸６に固定する際にゴム
１２を該軸６のスラスト方向にファン受板１３を使用し
てサンドイッチ構造で両側に組み付け、ファン９の共振
により発生する音の低減を図る方法や、図８（ｂ）の断
面図に示すように軸６とファン９との間にボス１４，１
５をしてゴム１２を挿入する方法等が一般に用いられ、
ほとんどがゴムを使用して防振対策を行っていた。しか
し、ゴムを使用した従来方法では、組み立て工数が増え
る、あるいはファン形状が複雑になるなどコスト的に不
利であり、また、ゴムの耐熱性等にも課題を有してい
た。
断面図に示すようなファン９を軸６に固定する際にゴム
１２を該軸６のスラスト方向にファン受板１３を使用し
てサンドイッチ構造で両側に組み付け、ファン９の共振
により発生する音の低減を図る方法や、図８（ｂ）の断
面図に示すように軸６とファン９との間にボス１４，１
５をしてゴム１２を挿入する方法等が一般に用いられ、
ほとんどがゴムを使用して防振対策を行っていた。しか
し、ゴムを使用した従来方法では、組み立て工数が増え
る、あるいはファン形状が複雑になるなどコスト的に不
利であり、また、ゴムの耐熱性等にも課題を有してい
た。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、コストアップや製造工程を増加させずに回転子構造
を工夫することにより振動が低減する誘導電動機を提供
することを目的とする。
で、コストアップや製造工程を増加させずに回転子構造
を工夫することにより振動が低減する誘導電動機を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、誘導電動機は、回転子に固定された軸の端部
にファンを有し、前記回転子の回転子鉄心が、２次導体
を貫通させる外周部分と前記軸に固定する内周部分と前
記外周部分および内周部分を連結する締結部分とにより
なる鉄板を積層して構成されている誘導電動機であっ
て、前記回転子鉄心の鉄板の締結部分をスクロール状に
して前記外周部分と前記内周部分の間に形成し、かつ前
記鉄板の裏表を交互に積層し、前記締結部分の鉄心積厚
に占める積厚方向の存在比率を調整した構成のものであ
る。
するため、誘導電動機は、回転子に固定された軸の端部
にファンを有し、前記回転子の回転子鉄心が、２次導体
を貫通させる外周部分と前記軸に固定する内周部分と前
記外周部分および内周部分を連結する締結部分とにより
なる鉄板を積層して構成されている誘導電動機であっ
て、前記回転子鉄心の鉄板の締結部分をスクロール状に
して前記外周部分と前記内周部分の間に形成し、かつ前
記鉄板の裏表を交互に積層し、前記締結部分の鉄心積厚
に占める積厚方向の存在比率を調整した構成のものであ
る。
【０００８】
【作用】本発明によれば、回転子鉄心のスクロール状の
締結部分における幅，長さ，鉄心積厚によりばね定数を
選定し、締結部分の鉄心積厚に占める積厚方向の存在比
率を調整することにより、回転子に固定された軸に回転
方向に振動を伝達しにくくするものであり、以下にその
作用を説明する。
締結部分における幅，長さ，鉄心積厚によりばね定数を
選定し、締結部分の鉄心積厚に占める積厚方向の存在比
率を調整することにより、回転子に固定された軸に回転
方向に振動を伝達しにくくするものであり、以下にその
作用を説明する。
【０００９】図９はねじり振動系の一例を説明するため
の概略図であり、ねじり系の固有振動数Ｆは一般に（数
１）の式により求めることができる。
の概略図であり、ねじり系の固有振動数Ｆは一般に（数
１）の式により求めることができる。
【００１０】
【数１】
【００１１】ここで、Ｊ１：回転子の慣性，Ｊ２：軸お
よびファンなどを考慮した慣性，Ｋ：この場合、回転子
鉄心の外周部分と内周部分を複数の締結部分により連結
することにより生じる回転子の回転方向のねじりのばね
定数である。
よびファンなどを考慮した慣性，Ｋ：この場合、回転子
鉄心の外周部分と内周部分を複数の締結部分により連結
することにより生じる回転子の回転方向のねじりのばね
定数である。
【００１２】防振理論より（数１）の式の遮断する周波
数を固有振動数Ｆの１／√２以下にすればよく、その差
が大きくなるほど防振効果も大きくなる。この場合、締
結部分は所要のトルクを伝達する力に耐えること、およ
び軸の先端振れを用途により許容範囲内に保つという以
外は防振性能面より可能な限り剛性を小さくすることが
できる。また、誘導電動機において確保しなければなら
ない固定子と回転子の空隙は半径方向に剛性の大きい形
状をしている締結部分により、均一に保たれる。
数を固有振動数Ｆの１／√２以下にすればよく、その差
が大きくなるほど防振効果も大きくなる。この場合、締
結部分は所要のトルクを伝達する力に耐えること、およ
び軸の先端振れを用途により許容範囲内に保つという以
外は防振性能面より可能な限り剛性を小さくすることが
できる。また、誘導電動機において確保しなければなら
ない固定子と回転子の空隙は半径方向に剛性の大きい形
状をしている締結部分により、均一に保たれる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の実施例を説明するための誘導
電動機における回転子の参考例の構造図を示し、（ａ）
は軸方向平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ′断面図を示す。
電動機における回転子の参考例の構造図を示し、（ａ）
は軸方向平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ′断面図を示す。
【００１４】図１に示すように回転子鉄心１１は２次導
体４を貫通させる外周部分１と、回転子鉄心の軸６（図
６参照）に固定する内周部分２と、前記２つの外周およ
び内周部分１，２を連結する締結部分３で構成される。
また、回転子鉄心１１は、前記外周部分１と内周部分２
と締結部分３が一体に構成されている図２（ａ）の鉄板
ａと、締結部分３が省略され外周部分１のみの鉄板と、
内周部分２のみの鉄板の２枚の鉄板で構成されている図
２（ｂ）の鉄板ｂを交互に図１（ｂ）のように積層した
ものである。
体４を貫通させる外周部分１と、回転子鉄心の軸６（図
６参照）に固定する内周部分２と、前記２つの外周およ
び内周部分１，２を連結する締結部分３で構成される。
また、回転子鉄心１１は、前記外周部分１と内周部分２
と締結部分３が一体に構成されている図２（ａ）の鉄板
ａと、締結部分３が省略され外周部分１のみの鉄板と、
内周部分２のみの鉄板の２枚の鉄板で構成されている図
２（ｂ）の鉄板ｂを交互に図１（ｂ）のように積層した
ものである。
【００１５】以上のように構成された誘導電動機の回転
子について、図３を用いてその動作を説明する。図３
（ａ）は締結部分３の要部拡大図であり、図３（ｂ）は
締結部分３のみの拡大斜視図である。締結部分３の剛性
は幅Ｗと長さＬと鉄心積厚ｂの大きさにより選定できる
ようにしたものである。
子について、図３を用いてその動作を説明する。図３
（ａ）は締結部分３の要部拡大図であり、図３（ｂ）は
締結部分３のみの拡大斜視図である。締結部分３の剛性
は幅Ｗと長さＬと鉄心積厚ｂの大きさにより選定できる
ようにしたものである。
【００１６】締結部分の回転方向の剛性は、一般に、断
面２次モーメント
面２次モーメント
【００１７】
【数２】
と、材料のヤング率Ｅとによって決定される。従って、
剛性Ｋ′は
剛性Ｋ′は
【００１８】
【数３】
で一般に表され、図３（ｂ）において断面２次モーメン
トは
トは
【００１９】
【数４】
となる。
【００２０】最終的に剛性Ｋ′に締結部分３の長さＬを
考慮したものが（数１）の式のばね定数Ｋとなり、この
ばね定数Ｋを適宜選定することにより遮断する周波数を
固有振動数Ｆの１／√２以下に容易にすることができ、
回転子の回転方向に発生する２ｆ振動による振動等を防
止できるようにしたものである。つまり、連結部分の幅
Ｗ、連結部分の長さＬ、鉄心積厚ｂを調整することによ
りばね定数Ｋを選定できるわけであるが、締結部分の幅
Ｗは加工上制限があり、あまり小さくとれないこと、及
び連結部分の長さＬは誘導電動機の外形寸法により制限
され、あまり大きくとれないことから、鉄心積厚ｂに占
める積厚方向の存在比率を調整することで、Ｋを適宜選
定し振動を防止するものである。
考慮したものが（数１）の式のばね定数Ｋとなり、この
ばね定数Ｋを適宜選定することにより遮断する周波数を
固有振動数Ｆの１／√２以下に容易にすることができ、
回転子の回転方向に発生する２ｆ振動による振動等を防
止できるようにしたものである。つまり、連結部分の幅
Ｗ、連結部分の長さＬ、鉄心積厚ｂを調整することによ
りばね定数Ｋを選定できるわけであるが、締結部分の幅
Ｗは加工上制限があり、あまり小さくとれないこと、及
び連結部分の長さＬは誘導電動機の外形寸法により制限
され、あまり大きくとれないことから、鉄心積厚ｂに占
める積厚方向の存在比率を調整することで、Ｋを適宜選
定し振動を防止するものである。
【００２１】図４は本発明の一実施例の誘導電動機にお
ける回転子の構造図を示し、図４（ａ）は軸方向平面
図、図４（ｂ）はそのＢ−Ｂ′断面図である。図４の場
合は締結部分３を図５のスクロール状にした鉄板ｃの裏
表を交互に１枚おきに回転方向にずらして積層したもの
であり、前記参考例と同様の作用効果を得ることができ
る。また、図４で示されるような回転子鉄心で、鉄板を
複数枚ずつ積層してもよい。
ける回転子の構造図を示し、図４（ａ）は軸方向平面
図、図４（ｂ）はそのＢ−Ｂ′断面図である。図４の場
合は締結部分３を図５のスクロール状にした鉄板ｃの裏
表を交互に１枚おきに回転方向にずらして積層したもの
であり、前記参考例と同様の作用効果を得ることができ
る。また、図４で示されるような回転子鉄心で、鉄板を
複数枚ずつ積層してもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の誘導電動機
の回転子は、回転子に固定された軸の端部にファンを有
する誘導電動機において、回転子鉄心を構成する鉄板の
外周部分と内周部分とを連結するスクロール状の締結部
分の幅Ｗ，長さＬおよび鉄心積厚ｂにより、ばね定数Ｋ
を選定することにより、締結部分の鉄心積厚に占める積
厚方向の存在比率を調整して、効果的に振動が吸収でき
るとともに、ゴム等を使用することによる熱変形、経時
変化等の不安定要因を除去できる。
の回転子は、回転子に固定された軸の端部にファンを有
する誘導電動機において、回転子鉄心を構成する鉄板の
外周部分と内周部分とを連結するスクロール状の締結部
分の幅Ｗ，長さＬおよび鉄心積厚ｂにより、ばね定数Ｋ
を選定することにより、締結部分の鉄心積厚に占める積
厚方向の存在比率を調整して、効果的に振動が吸収でき
るとともに、ゴム等を使用することによる熱変形、経時
変化等の不安定要因を除去できる。
【００２３】また、実施例に示すように回転子鉄心は、
鉄板をプレスにより打ち抜き、積層し構成することによ
り、コストアップや製造工程を増加せずに耐久性、信頼
性等に優れる防振構造回転子が提供可能となる。更に防
振性能は、締結部分の鉄心積厚に占める積厚方向の存在
比率を調整することで任意に設定できる。
鉄板をプレスにより打ち抜き、積層し構成することによ
り、コストアップや製造工程を増加せずに耐久性、信頼
性等に優れる防振構造回転子が提供可能となる。更に防
振性能は、締結部分の鉄心積厚に占める積厚方向の存在
比率を調整することで任意に設定できる。
【図１】本発明の実施例を説明するための誘導電動機の
回転子の参考例の構造図である。
回転子の参考例の構造図である。
【図２】図１の参考例に用いる鉄板ａ，鉄板ｂの軸方向
平面図である。
平面図である。
【図３】図１の回転子の要部拡大図及び締結材部分の拡
大斜視図である。
大斜視図である。
【図４】本発明にかかわる一実施例の誘導電動機の回転
子の構造図である。
子の構造図である。
【図５】図４の本発明の実施例に用いる鉄板ｃの構造図
である。
である。
【図６】従来の誘導電動機の構造を示す軸方向断面図で
ある。
ある。
【図７】従来の誘導電動機の回転子鉄心を示す構造図で
ある。
ある。
【図８】従来の防振方法の一例を示す軸と直角方向の断
面図である。
面図である。
【図９】ねじり振動系の一例を説明する概略図である。
１…外周部分、 ２…内周部分、 ３…締結部分、 ４
…２次導体。
…２次導体。
フロントページの続き
(72)発明者 本田 幸夫
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平３−80895（ＪＰ，Ａ)
実開 昭57−65575（ＪＰ，Ｕ)
実開 平２−65054（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02K 1/00 - 1/34
H02K 5/00 - 5/26
H02K 17/00 - 17/44
Claims (3)
- 【請求項１】 回転子に固定された軸の端部にファンを
有し、前記回転子の回転子鉄心が、２次導体を貫通させ
る外周部分と前記軸に固定する内周部分と前記外周部分
および内周部分を連結する締結部分とによりなる鉄板を
積層して構成されている誘導電動機であって、前記回転
子鉄心の鉄板の締結部分をスクロール状にして前記外周
部分と前記内周部分の間に形成し、かつ前記鉄板の裏表
を交互に積層し、前記締結部分の鉄心積厚に占める積厚
方向の存在比率を調整した構成であることを特徴とする
誘導電動機。 - 【請求項２】 遮断する周波数を固有振動数の１／√２
以下とした回転子を有する請求項１記載の誘導電動機。 - 【請求項３】 前記回転子鉄心の鉄板における前記締結
部分を、少なくとも１枚以上毎に回転方向にずらして積
層した回転子を有する請求項１または２記載の誘導電動
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18095892A JP3501161B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 誘導電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18095892A JP3501161B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 誘導電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0630538A JPH0630538A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3501161B2 true JP3501161B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=16092257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18095892A Expired - Fee Related JP3501161B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 誘導電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3501161B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400451B1 (ko) * | 2001-01-04 | 2003-10-01 | 엘지전자 주식회사 | 유도 동기기의 로터 및 그 제조방법 |
| ES2422754T5 (es) † | 2009-11-23 | 2019-04-17 | Abb Schweiz Ag | Disco rotor y método de montaje |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP18095892A patent/JP3501161B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0630538A (ja) | 1994-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031125 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |