JP5657185B1 - 誘導電動機の回転子 - Google Patents
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Abstract
回転軸孔を有する円環状の電磁鋼板を複数積層して円筒状に形成され、複数のコアスロットが形成された回転子コアと、前記回転子コアの両軸端部に固定され、該回転子コアの複数のコアスロットに対応する複数の導体スロットが形成された導体リングと、前記コアスロット及び導体スロットに挿通され、端部にねじが形成された導体バーと、前記ねじに螺合され前記回転子コアと導体リングとをねじ締結するダブルナットと、を備え、前記導体バー及びダブルナットは、同一の導電材料により形成されている。
Description
本発明は、導体バーを組込んだ誘導電動機の回転子に関するものである。
一般的に、誘導電動機の回転子は、回転軸孔を有する円環状の電磁鋼板を複数積層して円筒状に形成され複数のコアスロットが形成された回転子コアと、前記コアスロット内に埋設された複数の導体バーと、前記回転子コアの両軸端部に設けられ前記複数の導体バー同士を電気的に短絡するエンドリングと、を備えている。
従来、誘導電動機の回転子は、回転子コアを鋳型内に収容し、溶融金属を流し込んで導体バー及びエンドリングを一体成型する鋳造法や、導体バーとエンドリングとをろう付けするろう付け法により製造されていた。
上記の従来技術では、回転子構造物が焼鈍されて軟化すると共に結晶構造が変化し、機械強度が低下する、という問題がある。この問題を解決する技術として、従来、ローターバーの端にねじを切り、エンドリングの穴内壁にねじを切り、上記ローターバーのねじと内周にて螺合し、上記エンドリングのねじと外周にて螺合するこまを設けた誘導電動機のエンドリング接続部が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の技術によれば、ねじ締結が持つ欠点であるねじの緩みに対する対策がなされていないため、高い耐振動性が要求される高速回転用途の誘導電動機に用いることができない、という問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構造物が焼鈍されて機械強度が低下することがなく、ねじ締結が緩むことのない誘導電動機の回転子を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転軸孔を有する円環状の電磁鋼板を複数積層して円筒状に形成され、複数のコアスロットが形成された回転子コアと、前記回転子コアの両軸端部に固定され、該回転子コアの複数のコアスロットに対応する複数の導体スロットが形成された導体リングと、突出した内周部を前記導体リングに当接させ、前記回転子コアの複数のコアスロットに対応する複数の孔が外周部に形成された段付きリング状薄板と、前記コアスロット、導体スロット及び段付きリング状薄板の孔に挿通され、端部にねじが形成された導体バーと、前記ねじに螺合され、前記段付きリング状薄板の外周部を撓ませるようにして前記回転子コアと導体リングとをねじ締結するナットと、を備え、前記導体バー、段付きリング状薄板及びナットは、同一の導電材料により形成されていることを特徴とする。
本発明に係る誘導電動機の回転子は、構造物が焼鈍されて機械強度が低下することがなく、ねじ締結が緩まない、という効果を奏する。
以下に、本発明にかかる誘導電動機の回転子の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
図１は、本発明に係る誘導電動機の回転子の実施の形態１を示す縦断面図であり、図２は、実施の形態１の誘導電動機の回転子の正面図である。図１及び図２に示すように、実施の形態１の誘導電動機の回転子１０は、中心部に回転軸孔１ｂを有する円環状の薄い電磁鋼板１ｄを複数積層して円筒状に形成された回転子コア１と、回転子コア１の両軸端部に固定された２つの導体リング２と、回転子コア１の複数のコアスロット１ａ及び導体リング２の複数の導体スロット２ａに挿入された複数の導体バー３と、を備えている。
図１は、本発明に係る誘導電動機の回転子の実施の形態１を示す縦断面図であり、図２は、実施の形態１の誘導電動機の回転子の正面図である。図１及び図２に示すように、実施の形態１の誘導電動機の回転子１０は、中心部に回転軸孔１ｂを有する円環状の薄い電磁鋼板１ｄを複数積層して円筒状に形成された回転子コア１と、回転子コア１の両軸端部に固定された２つの導体リング２と、回転子コア１の複数のコアスロット１ａ及び導体リング２の複数の導体スロット２ａに挿入された複数の導体バー３と、を備えている。
回転子コア１は、中心部に回転軸孔１ｂが形成され、複数（１２個）のコアスロット１ａが、周方向に等間隔に環状に配置された円環状の電磁鋼板（珪素鋼板等）１ｄを、芯金等を用いて内径基準で積層し、円筒状に形成されている。
導体リング２は、所定の厚さの円環状に形成され、回転子コア１の複数のコアスロット１ａに対応する位置に、コアスロット１ａと同一径の導体スロット２ａが形成されている。
円筒状の回転子コア１の両軸端部に導体リング２を固定し、銅バー（又は銅合金バー）等の円柱状の導体バー３を、コアスロット１ａ及び導体スロット２ａを貫通するように挿通する。導体バー３は、一端に六角柱状の頭部３ａを有し、他端にねじ３ｂが形成されている。導体バー３は、両端にねじ３ｂを形成したものでもよい。
コアスロット１ａ及び導体バー３の、表面粗さ精度、真直度精度及び嵌合精度を高く加工し、導体バー３をコアスロット１ａに圧入するようにすれば、組立精度の高い回転子１０が得られる。導体バー３のねじ３ｂに２個のナット４を螺合し、回転子コア１と導体リング２とをダブルナットでねじ締結する。
なお、ナット４は、導体バー３と同様に銅（又は銅合金）で形成するのがよい。ダブルナットでねじ締結しているので、回転子１０が高速回転して振動しても締結が緩むことはない。
実施の形態２．
図３は、本発明に係る誘導電動機の回転子の実施の形態２を示す縦断面図であり、図４は、実施の形態２の誘導電動機の回転子の正面図であり、図５は、実施の形態２の誘導電動機の回転子の段付きリング状薄板を示す縦断面図であり、図６は、段付きリング状薄板の正面図である。実施の形態２の誘導電動機の回転子２０において、回転子コア１、導体リング２、導体バー３及びナット４は、実施の形態１の誘導電動機の回転子１０と同等であるので、その詳細な説明は省略する。
図３は、本発明に係る誘導電動機の回転子の実施の形態２を示す縦断面図であり、図４は、実施の形態２の誘導電動機の回転子の正面図であり、図５は、実施の形態２の誘導電動機の回転子の段付きリング状薄板を示す縦断面図であり、図６は、段付きリング状薄板の正面図である。実施の形態２の誘導電動機の回転子２０において、回転子コア１、導体リング２、導体バー３及びナット４は、実施の形態１の誘導電動機の回転子１０と同等であるので、その詳細な説明は省略する。
実施の形態２の誘導電動機の回転子２０は、回転子コア１の一方の軸端部に固定された導体リング２に重ねられ、回転子コア１の複数のコアスロット１ａに対応する複数の孔７ａが外周部に形成され内周部が突出した段付きリング状薄板７を備えている。
誘導電動機の回転子２０を組立てるときは、円筒状の回転子コア１の両軸端部に導体リング２を固定し、一方の導体リング２に、内周部を当接させるようにして段付きリング状薄板７を重ね、円柱状の導体バー３を、コアスロット１ａ、導体スロット２ａ及び段付きリング状薄板７の孔７ａを貫通するように挿通し、導体バー３のねじ３ｂにナット４を螺合し、段付きリング状薄板７の外周部を撓ませるようにして、回転子コア１と導体リング２と段付きリング状薄板７とをナット４でねじ締結する。
ナット４の締結力により、段付きリング状薄板７の外周部が撓み、反力が働き、ナット４が軸方向外方に加圧され、ナット４の緩みを防止する。回転子２０が高速回転して振動してもナット４が緩むことはない。
１ 回転子コア、１ａ コアスロット、１ｂ 回転軸孔、１ｄ 電磁鋼板、２ 導体リング、２ａ 導体スロット、３ 導体バー、３ａ 頭部、３ｂ ねじ、４ ナット、７ 段付きリング状薄板、７ａ 孔、１０，２０ 誘導電動機の回転子。
Claims (3)
- 回転軸孔を有する円環状の電磁鋼板を複数積層して円筒状に形成され、複数のコアスロットが形成された回転子コアと、
前記回転子コアの両軸端部に固定され、該回転子コアの複数のコアスロットに対応する複数の導体スロットが形成された導体リングと、
突出した内周部を前記導体リングに当接させ、前記回転子コアの複数のコアスロットに対応する複数の孔が外周部に形成された段付きリング状薄板と、
前記コアスロット、導体スロット及び段付きリング状薄板の孔に挿通され、端部にねじが形成された導体バーと、
前記ねじに螺合され、前記段付きリング状薄板の外周部を撓ませるようにして前記回転子コアと導体リングとをねじ締結するナットと、を備え、
前記導体バー、段付きリング状薄板及びナットは、同一の導電材料により形成されていることを特徴とする誘導電動機の回転子。 - 前記導体バーは、前記コアスロット及び導体スロットに圧入されていることを特徴とする請求項１に記載の誘導電動機の回転子。
- 前記導電材料は、銅又は銅合金であることを特徴とする請求項１に記載の誘導電動機の回転子。
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