JP6815800B2 - Rotor - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、回転子に関する。 Embodiments of the present invention relate to rotors.
誘導電動機は、いわゆるかご型の回転子を有している場合が多い。この種の回転子は、軸線回りに回転する回転軸と、この回転軸に同軸上に固定される回転子鉄心と、を備えている。回転子鉄心の外周部には、軸線方向に貫通形成された複数のスロットが周方向に沿って等間隔に配置されている。各スロットには、それぞれ導体バーが挿入されている。これら導体バーの軸線方向両端には、回転軸の周囲を取り囲むようにリング状に形成された短絡環が設けられている。この短絡環によって複数の導体バーが連結される。そして、これら導体バーや短絡環は、二次導体として構成される。
このような構成のもと、回転子は、固定子側に発生する磁界と、この磁界により二次導体に生じる誘導電流との相互作用によって回転する。
Induction motors often have a so-called squirrel-cage rotor. This type of rotor includes a rotating shaft that rotates about an axis and a rotor core that is coaxially fixed to the rotating shaft. On the outer peripheral portion of the rotor core, a plurality of slots formed through the rotor in the axial direction are arranged at equal intervals along the circumferential direction. A conductor bar is inserted in each slot. Both ends of these conductor bars in the axial direction are provided with short-circuit rings formed in a ring shape so as to surround the circumference of the rotation axis. A plurality of conductor bars are connected by this short-circuit ring. Then, these conductor bars and short-circuit rings are configured as secondary conductors.
Under such a configuration, the rotor rotates by the interaction between the magnetic field generated on the stator side and the induced current generated in the secondary conductor by this magnetic field.
ところで、スロットに導体バーを固定する方法として、スロットの径方向外側(回転子鉄心の外周面側)を開口させ、この開口を介してスロットに挿入された導体バーを、回転ローラ等で径方向内側に押圧する方法がある。押圧された導体バーは、スロット内で押し広げられるので、スロット内に導体バーが固定される。 By the way, as a method of fixing the conductor bar to the slot, the radial outside of the slot (the outer peripheral surface side of the rotor core) is opened, and the conductor bar inserted into the slot through this opening is radially opened by a rotating roller or the like. There is a method of pressing inward. Since the pressed conductor bar is expanded in the slot, the conductor bar is fixed in the slot.
ここで、回転子鉄心の外周面に開口が形成されると(凹凸が形成されると)、回転子を回転させた際に開口部上を流れる風によって空気の渦が発生する。この渦は、開口の上流側における回転子鉄心の外周面側の角で発生した後、この角から剥離して開口の下流側に流れる。そして、下流側おける回転子鉄心の外周面側の角に渦が衝突する。この衝突による衝撃で渦の圧力差が大きくなり、これに起因して騒音が発生する場合があった。 Here, when an opening is formed on the outer peripheral surface of the rotor core (when unevenness is formed), an air vortex is generated by the wind flowing over the opening when the rotor is rotated. This vortex is generated at a corner on the outer peripheral surface side of the rotor core on the upstream side of the opening, then peels off from this corner and flows to the downstream side of the opening. Then, the vortex collides with the corner on the outer peripheral surface side of the rotor core on the downstream side. The impact of this collision increases the pressure difference between the vortices, which may cause noise.
例えば、回転子鉄心の外周面の凹凸を平滑化するために、回転子鉄心の外周面に円筒状の薄板を設ける場合もあるが、部品点数が増大し、回転子鉄心が重くなってしまう可能性があった。 For example, in order to smooth the unevenness of the outer peripheral surface of the rotor core, a cylindrical thin plate may be provided on the outer peripheral surface of the rotor core, but the number of parts may increase and the rotor core may become heavier. There was sex.
本発明が解決しようとする課題は、部品点数の増大や重量化してしまうことを防止しつつ、回転時の騒音を低減できる回転子を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a rotor capable of reducing noise during rotation while preventing an increase in the number of parts and an increase in weight.
実施形態の回転子は、回転軸と、回転子鉄心と、導体バーと、短絡環と、を持つ。回転軸は、軸線回りに回転する。回転子鉄心は、回転軸に軸線と同軸上に固定され、外周面に沿って配置される複数のティース、および隣接するティース間に形成されている複数のスロットを持ち、複数の電磁鋼板を積層してなる。導体バーは、複数のスロットに挿入されている。短絡環は、複数の導体バーの軸線方向両端に設けられ、複数の導体バーを連結する。複数のティースは、回転子鉄心の径方向に沿って延びる複数のティース本体部と、ティース本体部の径方向外側端から回転子鉄心の周方向両側に延び、周方向に所定間隔をあけて配置される複数の鍔部と、を持つ。各電磁鋼板の鍔部は、延出長さが異なる第1鍔部と第2鍔部とを持つ。第1鍔部と第2鍔部とが周方向に沿って交互に配置されている。各電磁鋼板は、所定枚数ごとにティース1つ分ずらしながら積層されている。 The rotor of the embodiment has a rotating shaft, a rotor core, a conductor bar, and a short-circuit ring. The axis of rotation rotates about the axis. The rotor core is fixed on the axis coaxial with the rotary shaft, a plurality of teeth disposed along the outer peripheral surface, and the adjacent Chi lifting a plurality of slots formed between the teeth, a plurality of electromagnetic steel plates It is made by stacking . The conductor bar is inserted in a plurality of slots. Short-circuit rings are provided at both ends in the axial direction of the plurality of conductor bars, and connect the plurality of conductor bars. The plurality of teeth extend along the radial direction of the rotor core, and extend from the radial outer end of the teeth body to both sides of the rotor core in the circumferential direction, and are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. It has multiple collars and. The flange portion of each electrical steel sheet has a first flange portion and a second flange portion having different extension lengths. The first flange portion and the second flange portion are alternately arranged along the circumferential direction. The electrical steel sheets are laminated while being shifted by one tooth for each predetermined number of sheets.
以下、実施形態の回転子を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the rotor of the embodiment will be described with reference to the drawings.
(第1の参考例)
図1は、回転子1の斜視図である。
同図に示すように、回転子1は、軸線C1回りに回転する回転軸2と、この回転軸2に固定される略円柱状の回転子鉄心3と、回転子鉄心3に設けられている板棒状の複数の導体バー4と、回転子鉄心3の軸線C1方向両側に配置された短絡環5と、を備えている。
なお、以下の説明では、軸線C1方向に直交する回転軸2の径方向を単に径方向と称し、回転軸2の回転方向を周方向と称する。
(First reference example )
FIG. 1 is a perspective view of the
As shown in the figure, the
In the following description, the radial direction of the rotating
回転子鉄心3は、複数の電磁鋼板を積層したものである。なお、回転子鉄心3を、軟磁性粉を加圧成形することにより形成することも可能である。
回転子鉄心3の径方向中央には、回転軸2を挿入、または圧入可能な不図示の貫通孔が形成されている。この貫通孔に、回転軸2が挿入されている。
The
A through hole (not shown) into which the rotating
また、回転子鉄心3の軸線C1方向両端には、それぞれ略円板状の鉄心押さえ7が設けられている。鉄心押さえ7は、鉄等の機械的強度の高い金属により形成されている。なお、鉄心押さえ7は、金属板に切削加工を施して形成したり、鋳物等により形成したりすることが可能である。
鉄心押さえ7の径方向中央には、回転軸2を圧入可能な貫通孔7aが形成されている。この貫通孔7aに回転軸2を圧入し、鉄心押さえ7によって回転子鉄心3を軸線C1方向両側から押さえ付ける。これにより、回転軸2上に、この回転軸2と同軸上に回転子鉄心3が固定され、回転軸2と回転子鉄心3とが一体となって回転する。
Further, substantially disk-shaped iron core retainers 7 are provided at both ends of the
A through
また、回転子鉄心3は、外周面に沿って等間隔に配置された複数の回転子ティース8を有している。回転子ティース8は、回転子鉄心3の軸線C1方向全体に渡って形成されている。また、回転子ティース8は、径方向外側に向かって突出形成されている。そして、隣接する回転子ティース8間に形成された回転子スロット6に、それぞれ導体バー4が挿入されている。
Further, the
導体バー4は、銅やアルミ等を主成分とする導電体で、且つ非磁性体により構成されている。導体バー4の径方向に沿う断面形状は、略長方形状になる。しかしながら、導体バー4の径方向に沿う断面形状は、略長方形状に限られるものではなく、三角形以上の多角形でもよい。
導体バー4の両端は、鉄心押さえ7よりも軸線C1方向外側に突出している。このように突出された複数の導体バー4の両端に、短絡環5が連結されている。
The
Both ends of the
短絡環5は、導体バー4と同じ材料で回転軸2の周囲を取り囲むように略リング状に形成されている。なお、短絡環5の材料を導体バー4と異なる材料で形成することも可能であるが、導体バー4と同様に導電体で、且つ非磁性体により構成することが望ましい。また、導体バー4と短絡環5は、例えばロウ付けによって接合される。
The short-
次に、図2に基づいて、回転子鉄心3の回転子ティース8について詳述する。
図2は、回転子ティース8の径方向に沿う断面の一部拡大図である。
同図に示すように、回転子ティース8は、径方向に沿う断面形状が略T字状になる。より具体的には、回転子ティース8は、径方向に沿って延びるティース本体部11と、ティース本体部11の径方向外側端(先端)から周方向に沿って延びる鍔部12と、により構成されている。そして、この鍔部12の外側面(外周面)12aが、回転子鉄心3の外周面3aを構成している。
Next, the
FIG. 2 is a partially enlarged view of a cross section of the
As shown in the figure, the
鍔部12は、ティース本体部11から周方向両側に突出するように形成されている。また、鍔部12は、隣接する他の鍔部12との間に所定の間隔K1が空くように形成されている。このような構成のもと、隣接する2つのティース本体部11の周方向側面11a、および隣接する2つの鍔部12の径方向内側の内側面12bにより、導体バー4が挿入される回転子スロット6が形成される。回転子スロット6の径方向に沿う断面形状は、導体バー4の径方向に沿う断面形状に対応するように、略長方形状になる。
The
また、回転子鉄心3の外周面3aに、回転子スロット6に連通する開口部13が形成される。この開口部13は、回転子スロット6に導体バー4を固定する際に利用される。さらに、回転子鉄心3の外周面3a側に、開口部13を介して導体バー4の一部が露出する。この露出した導体バー4の一部に、軸線C1方向全体に渡ってスウェッジ溝14が形成されている。なお、導体バー4の固定方法についての詳細は後述する。
Further, an
ここで、鍔部12の外側面12aには、周方向両端に傾斜面15が形成されている。傾斜面15の傾斜角度θ1は、軸線C1を中心とした任意の円S1と鍔部12の周方向両端との交点M1における接線L1に対し、約45°に設定されている。
傾斜面15が形成されることにより、鍔部12は、周方向両端に向かうに従って徐々に薄肉になる。換言すれば、回転子鉄心3の外周面3aは、開口部13に向かうに従って徐々に凹むように形成されている。
Here, the
By forming the
また、傾斜面15は、鍔部12の周方向両端が尖らない程度に形成されている。具体的には、傾斜面15は、鍔部12の周方向両端の肉厚T1が、傾斜面15が形成されていない箇所の鍔部12の肉厚T2に対し、約半分程度となるように形成されている。これにより、鍔部12の機械的な強度が確保される。
Further, the
なお、傾斜面15の形成方法としては、さまざまな方法を採用することが可能である。例えば、回転子鉄心3を複数の電磁鋼板を積層して構成する場合、各電磁鋼板にプレス加工等を施して回転子鉄心3の形状を形成する。この際、同時に傾斜面15を形成すればよい。また、軟磁性粉を加圧成形することにより回転子鉄心3を形成する場合、金型等に予め傾斜面15を形成可能なように加工を施しておけばよい。
As a method for forming the
次に、回転子鉄心3への導体バー4の固定方法について説明する。
まず、各回転子スロット6にそれぞれ導体バー4を挿入する。ここで、回転子スロット6に挿入する前の導体バー4の径方向に沿う断面積は、回転子スロット6の径方向に沿う開口面積よりも若干小さく設定されている。これにより、回転子スロット6に導体バー4をスムーズに挿入することができる。
Next, a method of fixing the
First, the
続いて、回転子鉄心3の径方向外側から開口部13を介して不図示の回転ローラを押し当てる。回転ローラは、回転子鉄心3に導体バー4を固定するための治具である。この治具(回転ローラ)を導体バー4に押し当てるために、回転子鉄心3に開口部13が形成される。つまり、開口部13の周方向の開口幅は、不図示の回転ローラを挿通可能な幅に設定される。
Subsequently, a rotating roller (not shown) is pressed from the radial outside of the
導体バー4は、回転ローラに押圧されることにより、回転子スロット6内で押し広げられる。これにより、回転子スロット6に導体バー4が密着し、回転子鉄心3に導体バー4が固定される。また、回転ローラが押し当てられることにより、導体バー4の開口部13に対応する箇所には、軸線C1方向全体に渡ってスウェッジ溝14が形成される。
The
次に、回転子ティース8の鍔部12に形成された傾斜面15の作用について説明する。
まず、図3に基づいて、鍔部12に傾斜面15が形成されていない場合において、回転子1を回転させた場合の空気の流れについて説明する。
Next, the action of the
First, based on FIG. 3, the air flow when the
図3は、鍔部12に傾斜面15が形成されていない場合の空気の流れを示す説明図である。なお、以下の説明では、空気の流れの上流側を単に上流側、空気の流れの下流側を単に下流側と称する。
同図に示すように、回転子1(回転子鉄心3)が回転すると(図3における矢印Y1参照)、回転子鉄心3の回転方向Y1とは逆向きに空気が流れて風が発生する(図3における矢印Y2参照)。この風は、回転子鉄心3の開口部13上で乱れ、渦を発生させる。
FIG. 3 is an explanatory view showing an air flow when the
As shown in the figure, when the rotor 1 (rotor core 3) rotates (see the arrow Y1 in FIG. 3), air flows in the direction opposite to the rotation direction Y1 of the
より詳しくは、開口部13では、空気の乱れが生じて上流側における鍔部12の外側面12a側の角部12c(以下、単に角部12cという)で渦Wが発生する。そして、この渦Wが上流側の角部12cから剥離して下流側へと流れていく。すると、渦Wが下流側の角部12cに衝突し、この際の衝撃により渦Wの圧力差(気圧差)が大きくなる。この圧力差が大きくなることに起因して開口部13による風切音が大きくなる。これが回転子1を回転させる際の騒音になる。
More specifically, in the
これに対し、本第1の参考例では、図2に示すように鍔部12の周方向両端に、傾斜面15が形成されている。このため、上流側の鍔部12から剥離した渦(図2では不図示)が下流側の鍔部12の傾斜面15に衝突する。この際、渦の衝突時の圧力が径方向外側に分散され、渦の圧力差が大きくなることが抑制される。
On the other hand, in the first reference example , inclined surfaces 15 are formed at both ends of the
したがって、上述の第1の参考例によれば、回転子1を回転させる際の騒音を低減できる。また、騒音を低減すべく、例えば回転子鉄心3の外周面3aを平滑化するために別途部品を設けることがない。このため、回転子1の部品点数の増大を防止でき、製造コストを抑えることができると共に、重量化を防止できる。
Therefore, according to the first reference example described above, noise when rotating the
なお、上述の第1の参考例では、鍔部12の鍔部12の周方向両端に、傾斜面15を形成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、鍔部12は、周方向両端の少なくとも何れか一方の肉厚が周方向中央側の肉厚よりも薄くなるように形成されていればよい。そして、回転子鉄心3の外周面3aにおいて、開口部13の周方向両側が凹んでいればよい。以下、具体例を挙げて説明する。
In the first reference example described above, a case where
(第1の変形例)
図4は、鍔部12の第1の変形例を示す径方向に沿う断面の一部拡大図であって、前述の図2に対応している。
前述の第1の参考例では、鍔部12に形成されている傾斜面15の傾斜角度θ1を約45°に設定したが、図4に示すように、傾斜角度を約30°(傾斜角度θ2≒30°)に設定してもよい。このように構成することで、回転子1の回転時において、上流側の鍔部12から剥離した渦が下流側の傾斜面15に衝突する際、渦の衝突時の圧力の大部分が径方向外側に分散される。このため、下流側での渦の圧力差が大きくなることを、さらに効果的に抑制できる。
(First modification)
FIG. 4 is a partially enlarged view of a cross section along the radial direction showing the first modification of the
In the above-mentioned first reference example , the inclination angle θ1 of the
(第2の変形例)
図5は、鍔部12の第2の変形例を示す径方向に沿う断面の一部拡大図であって、前述の図2に対応している。
同図に示すように、鍔部12の外側面12aの周方向両端に、傾斜面15に代えて径方向外側が凸となるように湾曲面16aを形成してもよい。湾曲面16aは、略円弧状に形成されている。また、湾曲面16aは、鍔部12の周方向両端の肉厚T3が、湾曲面16aが形成されていない箇所の鍔部12の肉厚T4に対し、約半分程度となるように形成されている。しかしながら、これに限られるものではなく、鍔部12の周方向両端の全体が湾曲面16aとなるように形成してもよい。
(Second modification)
FIG. 5 is a partially enlarged view of a cross section along the radial direction showing a second modification of the
As shown in the figure,
(第3の変形例)
図6は、鍔部12の第3の変形例を示す径方向に沿う断面の一部拡大図であって、前述の図2に対応している。
同図に示すように、本第3の変形例も鍔部12の外側面12aの周方向両端に、湾曲面16bが形成されている。但し、この湾曲面16bの形状は、第2の変形例における湾曲面16aと形状が異なる。すなわち、第2の変形例における湾曲面16aは、略円弧状に形成されているのに対し、第3の変形例における湾曲面16bは、略楕円形状に形成されている。また、湾曲面16bは、その長軸方向が周方向に沿うように形成されている。
(Third variant)
FIG. 6 is a partially enlarged view of a cross section along the radial direction showing a third modification of the
As shown in the figure, in this third modification as well,
また、湾曲面16bは、鍔部12の周方向両端の肉厚T5が、湾曲面16bが形成されていない箇所の鍔部12の肉厚T6に対し、約2/3程度となるように形成されている。しかしながら、これに限られるものではなく、鍔部12の周方向両端の全体が湾曲面16bとなるように形成してもよい。
Further, the
上述の第2の変形例、および第3の変形例のように、鍔部12の周方向両端に、傾斜面15に代えて湾曲面16a,16bを形成すると、回転子1を回転させた際に開口部13で生じる渦が、鍔部12から剥離するのを抑制できる。また、発生した渦が下流側の鍔部12に衝突した際に圧力差が大きくなってしまうことがより確実に抑制される。このため、回転子1を回転させる際の騒音をより確実に低減できる。
When
とりわけ、第3の変形例のように、湾曲面16bが略楕円形状に形成されている場合、上流側の鍔部12から剥離した渦が下流側の湾曲面16bに衝突する際、渦の衝突時の圧力の大部分が径方向外側に分散される。このため、下流側での渦の圧力差が大きくなることを、さらに効果的に抑制できる。
In particular, when the
(第4の変形例)
図7は、鍔部12の第4の変形例を示す径方向に沿う断面の一部拡大図であって、前述の図2に対応している。
同図に示すように、鍔部12の外側面12aの周方向両端に、傾斜面15に代えて段差面17を形成してもよい。
段差面17は、段差部17aを介して形成され、平坦になっている。そして、鍔部12の外側面12aの周方向両端側が凹んでいる。このため、鍔部12の周方向両端(段差面17が形成されている箇所)の肉厚T7が周方向中央側の肉厚T8よりも薄くなる。肉厚T7は、肉厚T8の約2/3程度に設定されている。しかしながら、これに限られるものではなく、肉厚T7を任意に設定することができる。
(Fourth modification)
FIG. 7 is a partially enlarged view of a cross section along the radial direction showing a fourth modification of the
As shown in the figure, stepped
The stepped
(第5の変形例)
図8は、鍔部12の第5の変形例を示す径方向に沿う断面の一部拡大図であって、前述の図2に対応している。
同図に示すように、鍔部12の外側面12aの周方向両端に、傾斜面15に代えて径方向外側が凹となるように湾曲面18を形成してもよい。湾曲面18は、略円弧状に形成されている。また、湾曲面18は、鍔部12の周方向両端の肉厚T9が、湾曲面18が形成されていない箇所の鍔部12の肉厚T10に対し、約2/3程度となるように形成されている。しかしながら、これに限られるものではなく、肉厚T9を任意に設定することができる。また、湾曲面18の形状も円弧状に限られるものではなく、任意に決定することができる。例えば、湾曲面18を円弧状に代えて楕円状に形成してもよい。
(Fifth variant)
FIG. 8 is a partially enlarged view of a cross section along the radial direction showing a fifth modification of the
As shown in the figure, curved surfaces 18 may be formed at both ends of the
上述の第4の変形例、および第5の変形例のように、鍔部12の周方向両端に、段差面17や湾曲面18を形成すると、開口部13の周方向の開口幅が段付き状になる。すなわち、径方向外側の開口幅が、径方向内側の開口幅よりも段差を介して広くなる。このため、開口部13で形成される渦が小さくなる。
When the stepped
つまり、例えば、第4変形例のように、段差面17が形成されていると、この段差面17上で空気の乱れが発生し、渦が形成される。段差面17の径方向の深さは、段差面17が形成されていない場合の開口部13の径方向の深さと比較して浅い。このため、段差面17で形成される渦の大きさは、段差面17が形成されていない場合に開口部13で形成される渦の大きさと比較して小さくなる。
That is, for example, when the stepped
また、段差面17や湾曲面18が形成されている場合であっても開口部13で渦が発生する。ここで、この開口部13の径方向の深さも、段差面17が形成されている場合の開口部13の径方向の深さと比較して浅くなる。このため、開口部13で形成される渦の大きさも、段差面17が形成されていない場合に開口部13で形成される渦の大きさと比較して小さくなる。
Further, even when the stepped
このように、鍔部12の周方向両端に、段差面17や湾曲面18が形成されている場合、開口部13(段差面17や湾曲面18)で形成される渦が分散される。そして、1つ1つの渦の大きさが小さくなる。このため、上流側の鍔部12から剥離した渦が下流側の鍔部12に衝突する際の影響が小さくなるので、回転子1を回転させる際の騒音を低減できる。
In this way, when the stepped
(第6の変形例)
図9は、鍔部12の第6の変形例を示す径方向に沿う断面の一部拡大図であって、前述の図2に対応している。
同図に示すように、鍔部12は、周方向両端に向かうに従って先細りとなるように傾斜面19を有している。
(Sixth variant)
FIG. 9 is a partially enlarged view of a cross section along the radial direction showing a sixth modification of the
As shown in the figure, the
ここで、前述の第1の参考例における傾斜面15と本第6の変形例における傾斜面19との相違点は、第1の参考例における傾斜面15は、鍔部12の周方向両端が尖らない程度に形成されているのに対し、第6の変形例における傾斜面19は、鍔部12の周方向両端が尖るように全体に形成されている点にある。
また、傾斜面19の根元、つまり傾斜面19における鍔部12の周方向中央側端と、鍔部12の外側面12aは、湾曲面20を介して連結されている。換言すれば、傾斜面19の根元の外側面12a側に、湾曲面18が形成されている。
Here, the difference from the
Further, the root of the
したがって、第6の変形例によれば、前述の第1の参考例、第1の変形例、および第2の変形例と同様の効果を奏することができる。 Therefore, according to the sixth modification, the same effect as that of the first reference example , the first modification, and the second modification described above can be obtained.
(実施形態)
次に、図10、図11に基づいて、実施形態について説明する。
図10は、実施形態における回転子鉄心203の開口部213を径方向外側からみた斜視図であって、一部を拡大して示している。なお、前述の第1の参考例と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
実施形態における回転子201の回転子鉄心203は、複数の電磁鋼板21を積層してなる。各電磁鋼板21を積層することにより、回転子鉄心203の外周面に複数の回転子ティース208が形成される。この回転子ティース208の形状が、前述の第1の参考例における回転子ティース8の形状と異なっている。以下に、詳述する。
(Implementation form)
Next, FIG. 10, on the basis of FIG. 11 will be described implementation form.
Figure 10 is a perspective view of the
図11は、電磁鋼板21の一部拡大平面図である。
ここで、同図に示すように、電磁鋼板21に形成され、回転子ティース208を構成するティース片22は、ノーマルティース片23と、異形ティース片24と、の2種類で構成され、これらノーマルティース片23と異形ティース片24とが周方向に交互に並んでいる。
FIG. 11 is a partially enlarged plan view of the
Here, as shown in the figure, the
ノーマルティース片23は、前述の第1の参考例における回転子ティース8の径方向に沿う断面形状と同一である。すなわち、ノーマルティース片23は、軸線C1(図10、図11では不図示、図1参照)方向からみた平面視で、略T字状になっている。ノーマルティース片23は、径方向に沿って延びるティース本体部27と、ティース本体部27の径方向外側端(先端)から周方向に沿って延びる鍔部28と、により構成されている。
The
一方、異形ティース片24も基本的構成は、ノーマルティース片23と同様である。すなわち、異形ティース片24は、径方向に沿って延びるティース本体部25と、ティース本体部25の径方向外側端(先端)から周方向に沿って延びる鍔部26と、により構成されている。ここで、異形ティース片24におけるティース本体部25からの鍔部26の延出長さH1は、ノーマルティース片23におけるティース本体部27からの鍔部28の延出長さH2と比較して短く設定されている。
On the other hand, the basic configuration of the modified
そして、2つのティース本体部25,27の間と、2つの鍔部26,28の内側面26a,28aとにより、導体バー4(図10参照)が挿入される回転子スロット6が形成される。また、2つの鍔部26,28の周方向両端の間に、開口部213が形成される。
Then, a
次に、回転子鉄心203の製造方法について説明する。
回転子鉄心203を製造するべく、複数の電磁鋼板21を積層する際、まず、電磁鋼板21を所定枚数積層する。この後、次に積層する電磁鋼板21を回転子ティース208一つ分、周方向にずらす。そして、再び電磁鋼板21を所定枚数積層した後、次に積層する電磁鋼板21を回転子ティース208一つ分、周方向にずらす。これを繰り返し行いながら電磁鋼板21を積層することにより、回転子鉄心203が完成する。
Next, a method of manufacturing the
When laminating a plurality of
ここで、ノーマルティース片23と異形ティース片24の2種類のティース片22(23,24)を有する電磁鋼板21を上記のように積層すると、図10に示すように、回転子ティース208の鍔部212の周方向両端には、凹部30が軸線C1方向に所定間隔をあけて複数形成される。凹部30は、異形ティース片24(鍔部26)によって形成される。なお、凹部30の軸線C1方向の幅は約1〜2mm程度が好ましい。また、軸線C1方向で隣接する凹部30の間の間隔も、約1〜2mm程度が好ましい。
Here, when the
このような構成のもと、回転子鉄心203が回転すると、開口部213上で空気の流れの乱れが生じ、渦が発生する。このとき、上流側の鍔部212の周方向端部は、平坦に形成されておらず、複数の凹部30が形成されているので、発生する渦が分散されて細かい渦が多数形成される。このため、1つ1つの渦の圧力差が小さくなる。また、下流側の鍔部212の周方向端部も複数の凹部30が形成されているので、各渦が衝突する際の衝撃も分散される。
したがって、上述の実施形態によれば、前述の第1の参考例と同様の効果を奏することができる。
Under such a configuration, when the
Therefore, according to the implementation described above, it is possible to achieve the same effect as the first reference example described above.
なお、上述の実施形態における電磁鋼板21では、ノーマルティース片23と異形ティース片24とが周方向に交互に配置されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、各ティース片23,24を任意に配置してよい。また、異形ティース片24を1種類とせずに、複数種類としてもよい。つまり、異形ティース片24の鍔部26におけるティース本体部27から突出長さを、さまざまな長さに設定してもよい。また、例えば、ティース本体部27から鍔部26を突出させず、異形ティース片24の形状を、軸線C1方向からみてI状としてもよい。
In the
また、上述の実施形態では、ノーマルティース片23と異形ティース片24の2種類のティース片22を有する電磁鋼板21を、周方向にずらしながら積層する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ノーマルティース片23のみを有する電磁鋼板と、異形ティース片24のみを有する電磁鋼板と、の2種類の電磁鋼板を用意してもよい。そして、これら電磁鋼板を所定枚数ずつ積層することにより、鍔部212の周方向端部に凹部30を形成するようにしてもよい。
さらに、電磁鋼板を用いずに、軟磁性粉を加圧成形することにより回転子鉄心203を形成してもよい。そして、加圧成形時に鍔部212に複数の凹部30を形成するようにしてもよい。
Also, in the implementation described above, it has been described a case where the laminated while shifting the
Further, the
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、回転子鉄心3の鍔部12において、周方向両端の少なくとも何れか一方の肉厚が周方向中央側の肉厚よりも薄くなるように形成したり、回転子鉄心203の鍔部212に凹部30を形成したりしている。このため、回転子1,201を回転させる際の騒音を低減できる。
また、騒音を低減すべく、例えば回転子鉄心3,203の外周面3aを平滑化するために別途部品を設けることがない。このため、回転子1,201の部品点数の増大を防止でき、製造コストを抑えることができると共に、重量化を防止できる。
According to at least one embodiment described above, the
Further, in order to reduce noise, for example, a separate component is not provided to smooth the outer peripheral surface 3a of the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention as well as the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1,201…回転子、2…回転軸、3,203…回転子鉄心、3a…外周面、4…導体バー、5…短絡環、6…回転子スロット(スロット)、8,208…回転子ティース(ティース)、11…ティース本体部、12,212…鍔部、13,213…開口部、15,19…傾斜面、16a,16b…湾曲面、17…段差面、20…湾曲面(連続面)、21…電磁鋼板、22…ティース片、26…鍔部(第1鍔部)、28…鍔部(第2鍔部)、30…凹部、C1…軸線、K1…間隔、L1…接線 1,201 ... Rotor, 2 ... Rotor shaft, 3,203 ... Rotor iron core, 3a ... Outer surface, 4 ... Conductor bar, 5 ... Short circuit ring, 6 ... Rotor slot (slot), 8,208 ... Rotor Teeth (Teeth), 11 ... Teeth body, 12,212 ... Flange, 13,213 ... Opening, 15,19 ... Inclined surface, 16a, 16b ... Curved surface, 17 ... Stepped surface, 20 ... Curved surface (continuous) Surface), 21 ... Electromagnetic steel plate, 22 ... Teeth piece, 26 ... Flange (1st flange), 28 ... Flange (2nd flange), 30 ... Recess, C1 ... Axis, K1 ... Spacing, L1 ... tangent
Claims (1)
前記回転軸に前記軸線と同軸上に固定され、外周面に沿って配置される複数のティース、および隣接する前記ティース間に形成されている複数のスロットを有し、複数の電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心と、
前記複数のスロットに挿入されている複数の導体バーと、
前記複数の導体バーの前記軸線方向両端に設けられ、前記複数の導体バーを連結する短絡環と、
を備え、
前記複数のティースは、
前記回転子鉄心の径方向に沿って延びる複数のティース本体部と、
前記ティース本体部の径方向外側端から前記回転子鉄心の周方向両側に延び、該周方向に所定間隔をあけて配置される複数の鍔部と、
を有し、
各前記電磁鋼板の前記鍔部は、延出長さが異なる第1鍔部と第2鍔部とを有し、前記第1鍔部と前記第2鍔部とが周方向に沿って交互に配置されており、
各前記電磁鋼板は、所定枚数ごとに前記ティース1つ分ずらしながら積層されている回転子。 A rotating shaft that rotates around the axis,
It has a plurality of teeth fixed coaxially with the axis on the rotating shaft and arranged along the outer peripheral surface, and a plurality of slots formed between the adjacent teeth, and a plurality of electrical steel sheets are laminated. Rotor iron core and
A plurality of conductor bars inserted in the plurality of slots and
A short-circuit ring provided at both ends of the plurality of conductor bars in the axial direction and connecting the plurality of conductor bars,
With
The plurality of teeth
A plurality of tooth bodies extending along the radial direction of the rotor core, and
A plurality of flanges extending from the radial outer end of the tooth body to both sides of the rotor core in the circumferential direction and arranged at predetermined intervals in the circumferential direction.
Have,
The flange portion of each of the electromagnetic steel sheets has a first flange portion and a second flange portion having different extension lengths, and the first flange portion and the second flange portion alternate along the circumferential direction. Have been placed and
Each of the electrical steel sheets is a rotor that is laminated while shifting by one of the teeth for each predetermined number of sheets.
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