JPH02133049A - 回転電機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は，回転電機の回転子に係り、特に車両用回転電
機の回転子の通風冷却構造に関する．（従来の技術） 近年交流可変速電源制御による誘導主電動機（以下モー
ターと呼ぶ。）を用いた鉄道車両（電車等）の実用化が
進められている。このモーターの一般的構造の一例を第
１０図及び第１１図を用いて説明する。フレーム９の内
周面にステートル鉄心１１を有しこのステートル鉄心１
１の内周面にステートルコイル１０が設置される。回転
シャフト１の中央部にロートル鉄心２が設けられ、この
ロートル鉄心外周面のスロット５内に多数のロートルバ
ー４が埋込まれ、このロートルバー４の鉄心外の両端部
には短絡環８が設けられている。ローター（回転子）は
シャフト１の両端部で軸受１２ａ，１２ｂにより支持さ
れモーター回転力は軸端に挿着したカップリング（図示
せず。）を介して駆動歯車装置（図示せず。）に伝えら
れる。

モーターは運転による温度上昇を抑えるためモーターの
一端の機外の送風機（図示せず。）より空気を機内に流
通させ発熱部であるステートルコイル１０、ロートルバ
ー４、短絡環８部分を冷却してモーターの他端より外部
に吐き出す。

ロートルバー４を冷却する場合は，ローターととステー
ター（固定子）間のギャップ１３及びロートル鉄心２の
スロット５と軸穴６の中間部分に開けられた風穴７を流
れる冷却風がロートルバー４又は鉄心１１の熱を直接又
は間接的にうばいながら冷却している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらギャップ１３はモーターの性能を十分確保
するため１．５〜２ｆｆＩＩ１程度の微少隙間になって
いて十分な冷却ができない。

また十分なローターバーの冷却を行なえる通風断面をも
つ風穴７はモーターの電気特性（モータートルク、モー
ター効率等）を確保するためのロートルバー４の近傍の
ロートル鉄心２に十分な磁気回路（鉄心そのもの、空間
は磁気回路にならない）を構成しなくてはいけないため
ロートルバー４の近傍に設けることができない。このた
めロ一トルバー４より比較的離れた距離（Ａ）に風穴７
を設けざるを得なかった。従ってロートルバー４の冷却
性は低下すると共に、より高性能なモーター（冷却性を
もっとアップして電気特性を今以上に向上させる）を実
現するための弊害になっていた．そこで本発明は、上記
課題を解決するためになされたものであり、冷却風量を
増すことによりロートルパーの放熱を促進させロートル
バーの高性能化に対する温度上昇を限度値内に抑えるこ
とができる回転電機の回転子を提供することを目的とし
ている。

〔発明の構成〕

（ｆａ題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため本発明は、シャフトと、この
シャフトに積層されたロートル鉄心と，このロートル鉄
心の両端面に設けられた鉄心押えと、ロートル鉄心の外
周部の溝内に装着されたロートルバーと、このロートル
バーの両端に取付けられた円筒状の短絡環とを有する回
転電機の回転子において，ロートル鉄心のロートルバー
近傍部にシャフトのスラスト方向の風穴を設け、この風
穴を通過する冷却風の出口部分の空間にロートルパー、
短絡環及び鉄心押えにより通風路を形成したことを特徴
としている。

（作用） 上記のように構成した本発明においては，磁路に影響を
及ぼすことなく、ロートル鉄心のロートルバー近傍部の
シャフトのスラスト方向に設けられた風穴を通る冷却風
をロートルバーのファン効果により多量に流すことがで
きる。

（実施例） 以下本発明の一実施例について第１図ないし第６図を参
照して説明する。

第２図は第１図のロートル鉄心ｌ４を示し、スロット５
ａの内径側に溝１５ａが設け、ロートルバー４をこのス
ロット５ａに挿入して第３図に示す風穴１５を構成して
いる。さらにこの風穴１５の通風出口側１６にある日ー
トルバー４ｂ間より冷却風が吐き出されるように鉄心押
えｌ７と短絡環８により通風管路を構成している． このようにロートルバー４の冷却性を向上させるために
ロートルバー４の近傍に開けた風穴１５の断面はロート
ルバー４回りのロートル鉄心１４の磁路確保のため小断
面となり、その風穴１５の通風抵抗が増大しほとんど冷
却風が流れなくなってしまう。しかしこの実施例におい
ては、この風穴１５を含めた管路にロートルバー４ｂに
よるファン効果を与えることにより通風量は大幅に増大
し小断面の風穴１５にもかかわらず冷却効果をアップさ
せることが出来る。

以下本発明の他の実施例について第７図ないし第９図を
参照して説明する。第７図及び第８図に示す実施例は、
鉄心押え１８の一部をロートルバー４ｂ間の空間を塞ぐ
ように歯形形状仕切１９にしたものであり、ロートルバ
ー４ｂのファン作用を風穴１５と風穴７に与えている。

この場合、歯形形状の仕切１９を設けたことにより風穴
の通風管路抵抗の小さい、すなわち断面の大きい風穴の
みに風が流れ断面の小さい風穴にはほとんど通風しなく
なることを防止できる。

第９図に示す実施例は、鉄心押え２０をローターの冷却
風入口側のロートルバー１ａによる微少隙間によるファ
ン作用が風穴１５の通風量を減少させるのを抑制する構
造にしたものであり、ロートルバー４の冷却効果はさら
に向上させている。

〔発明の効果〕

以上のように本発明においては，ロートルバーの近傍の
磁路に影響の少ないごく僅かな小断面の風穴にロートル
バーによるファン作用で冷却風を多量に流すことが出来
る構造としたため，通常の大きな風穴の冷却効果と同一
又はそれ以上の冷却効果を発熱源であるロートルバーの
ごく近傍にもってこれるのでロートルバーの冷却効果は
大幅によくなり現状のサイズのローターでより高性能な
回転電機の回転子を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転電機の回転子の一実施例を示す断
面図、第２図は第１図に示されるロートル鉄心の側面図
、第３図は第１図の■一■断面図、第４図は第１図のＩ
Ｖ−ＩＶ断面図、第５図は第１図の要部拡大図、第６図
は第５図のＶＩ−ＶＩ断面図，第７図は本発明の他の実
施例を示す断面図、第８図は第７図の■一■断面図、第
９図は本発明の他の実施例を示す断面図、一第ｌＯ図は
従来の回転電機の回転子を示す断面図，第１１図は第１
０図に示されるロートル鉄心の側面図である。 １・・・シャフト，　　　　　３ａ　，　３ｂ・・・鉄
心押え、４・・・ロートルバー　　　５・・・スロット
、８・・・短絡環、　　　　　１４・・・ロートル鉄心
、１５・・・風穴，１７．　１８・・・鉄心押え、１９
・・・歯形状仕切。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　弟子丸　健 第４図 第６図 第 図 第 図 ′／ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シャフトと、このシャフトに積層されたロートル鉄心と
   、このロートル鉄心の両端面に設けられた鉄心押えと、
   ロートル鉄心の外周部の溝内に装着されたロートルバー
   と、このロートルバーの両端に取付けられた円筒状の短
   絡環とを有する回転電機の回転子において、ロートル鉄
   心のロートルバー近傍部にシャフトのスラスト方向の風
   穴を設け、この風穴を通過する冷却風の出口部分の空間
   にロートルバー、短絡環及び鉄心押えにより通風路を形
   成したことを特徴とする回転電機の回転子。