JPH0236752A - 高周波モータ用ロータおよびその製造方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、高周波モータ用ロータおよびその製造方法
に関する。

従来の技術 従来の高周波モータ用ロータにおいては、複数の穴あき
円板状の磁性板を積層したコアにアルミダイカストなど
によりアルミニウム製導体部と短絡環部を形成したのち
、このコアの内径に軸を圧入している。

発明が解決しようとする課題 上記の従来の高周波モータ用ロータでは、コアに軸を圧
入する際に、コアが変形（膨張）し、アルミニウム製短
絡環部および導体部にも引張応力が発生する。このため
、主として短絡環部の引張強度により決まるロータの回
転速度限界が制限され、高速回転が不可能であった。

また、アルミニウム製導体部および短絡環部を鋳造によ
り形成するため、巣などの欠陥が発生しやすく、とくに
高速回転が必要な高周波モータ用ロータの場合、強度的
信頼性に欠けていた。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、高速回転が可
能で、強度的信頼性が高い高周波モータ用ロータを提供
することにある。

課題を解決するための手段 この発明による高周波モータ用ロータは、次のようなも
のである。

（１）軸に軸線方向に所定の間隔をおいて対向するよう
に固定状に設けられた２つの支持面と、軸との間にすき
まを有するように各支持面に固定された短絡環と、軸の
周囲に軸と平行に配置されて両端部が短絡環に固定され
た複数の導体棒と、導体棒が圧入されるとともに軸に対
してすきまを有するように軸の周囲に配置されて２つの
支持面の間に挾まれた複数の磁性板とを備えている。

（２）軸に軸線方向に所定の間隔をおいて対向するよう
に固定状に設けられた２つの支持面と、軸との間にすき
まを有するように各支持面に固定された短絡環と、軸の
周囲に軸と平行に配置されて両端部が短絡環に固定され
た複数の導体棒と、軸が圧入されるとともに導体棒に対
してすきまを有するように軸の周囲に配置されて２つの
支持面の間に挾まれた複数の磁性板とを備えている。

この発明による高周波モータ用ロータの製造方法は、次
のようなものである。

（３）上記（１）の高周波モータ用ロータを製造する方
法であって、 軸に第１の支持面を設け、複数の導体棒の第１の端部を
取付けた第１の短絡環を軸との間にすきまを有するよう
に第１の支持面に固定して、導体棒の第１の端部を第１
の短絡環に固定し、複数の磁性板を導体棒が圧入される
とともに軸との間にすきまを有するように軸の周囲には
め、第２の短絡環を導体棒の第２の端部に固定し、第２
の支持面を有する環状の、部材を軸に固定して、第２の
短絡環を軸との間にすきまを有するように第２の支持面
に固定する。

（４）上記（２）の高周波モータ用ロータを製造する方
法であって、 軸に第１の支持面を設け、複数の導体棒の第１の端部を
取付けた第１の短絡環を軸との間にすきまを有するよう
に第１の支持面に固定して、導体棒の第１の端部を第１
の短絡環に固定し、複数の磁性板を軸が圧入されるとと
もに導体棒との間にすきまを有するように軸の周囲には
め、第２の短絡環を導体棒の第２の端部に固定し、第２
の支持面を有する環状の部材を軸に固定して、第２の短
絡環を輔との間にすきまを有するように第２の支持面に
固定する。

作　　　用 上記（１）のロータおよび上記（３）の製造方法の場合
、導体棒の両端部が固定された短絡環が軸との間にすき
まを有し、かつ導体棒が圧入された磁性板が軸との間に
すきまを有するので、組立時に短絡環に発生する引張応
力が著しく減少する。

上記（２）のロータおよび上記（４）の製造方法の場合
も、導体棒の両端部が固定された短絡環が軸との間にす
きまを有し、かつ軸が圧入された磁性板が導体棒との間
にすきまを有するので、組立時に短絡環に発生する引張
応力が著しく減少する。

このため、上記（１）および（２）のいずれのロータの
場合も、主として短絡環の引張強度により決まるロータ
の回転速度限界が高くなり、高速回転が可能になる。

また、上記（１）および（２）のいずれのロータの場合
ならびに上記（３）および（４）のいずれの製造方法の
場合も、短絡環および導体棒を鋳造によらずに取付けて
いるので、欠陥が発生しに＜＜、強度的信頼性が向上す
る。

実　　施　　例 以下、図面を参照して、この発明の詳細な説明する。な
お、以下の説明において、第１図、第３図、第４図、第
５図および第６図の左右を左右とする。

第１図〜第５図は第１実施例を示し、第１図および第２
図は組立状態を、第３図〜第５図は組立工程を順に示す
。

第１図および第２図に示すように、軸（１）の大径部（
１ａ）と小径部（１ｂ）の間に、軸線（Ａ）と直交する
右向きの第１の支持面（２）が形成されている。大径部
（ｌａ）の外周部には、第１の支持面（２）から右側に
張出した短円筒部（ｌｃ）が一体に形成され、この短・
円筒部（ｌｃ）の内面は斜め右向きのテーパ面となって
いる。

軸（１）の小径部（ｌｂ）に、支持カラー（３）が圧入
されて、固定されている。カラー（３）には、軸線（Ａ
）と直交する左向きの第２の支持面（４）が形成されて
いる。そして、第１の支持面（２）と第２の支持面（４
）とが軸線（Ａ）方向に一定の間隔をおいて対向してい
る。カラー（３）の外周部には、第２の支持面（４）か
ら左側に張出した短円筒部（３ａ）が一体に形成され、
この短円筒部（３ａ）の内面は斜め左向きのテーパ面と
なっている。

軸（１）の短円筒部（ｌｃ）の内側に、アルミニウム製
の第１の短絡環（５）が固定されている。第１の短絡環
（５）は、短円筒部（ｌｃ）に圧入され、その左端面と
外周のテーパ面が第１の支持面（２）と短円筒部（１ｃ
）のテーパ面に圧接している。

また、第１の短絡環（５）と軸（１）の間には、わずか
なすきまが設けられている。

カラー（３）の短円筒部（３ａ）の内側に、アルミニウ
ム製の第２の短絡環（６）が固定されている。

第２の短絡環（６）は、短円筒部（３ａ）に圧入され、
その右端面と外周のテーパ面が第２の支持面（４）と短
円筒部（３ａ）のテーパ面に圧接している。

また、第２の短絡環（６）と軸（１）の間には、わずか
なすきまが設けられている。

軸（１）の小径部（１ｂ）の周囲に軸線（Ａ）と平行に
配置された複数のアルミニウム製の導体棒（７）の左右
両端部が、第１の短絡環（５）と第２の短絡環（６）ｒ
こそれぞれ固定されている。導体棒（７）の左端部には
大径部（７ａ）が一体に形成され、この大径部（７ａ）
が第１の短絡環（５）の段付穴（８）に圧入されて、固
定されている。大径部（７ａ）の右端部は第２の短絡環
（８）の穴（９）に圧入され、溶接などの適宜な手段に
より固定されている。

複数の穴あき円板状のケイ素鋼板製の磁性板（１０）が
軸（１）の小径部（ｌｂ）の周囲に積層状に配置され、
第１の支持面（２）と第２の支持面（４）の間に挾まれ
ている。磁性板（１０）には、中心穴（１１）とその周
囲に位置する複数の穴（１２）が形成されている。そし
て、これら周囲の穴（１２）に導体棒（７）が圧入され
、中心穴（１１）に軸（１）の小径部（１ｂ）がわずか
なすきまをあけて通されている。

図示は省略したが、上記のロータの周囲には、複数の磁
極を有する同形状の磁性板を複数積層したステータが配
置される。この場合、ロータの導体棒（７）が軸線（Ａ
）と平行であるから、ロータの円滑な回転調子を得るた
めおよび異状トルクの発生を防止するために、ステータ
の磁性板を磁極が軸線（Ａ）に対して傾斜するように積
層するのが望ましい。

上記のロータでは、導体棒（７）の両端部が固定された
短絡環（５）　（１３）が軸（１）との間にすきまを有
し、かつ導体棒（７）が圧入された磁性板（１０）が輔
（１）との間にすきまを有するので、組立時に短絡環＜
５）　（６）に発生する引張応力が著しく減少する。こ
のため、主として短絡環（５）（６）の引張強度により
決まるロータの回転速度限界が高くなり、高速回転が可
能になる。また、短絡環（５）　（６）および導体棒（
７）を鋳造によらずに取付けているので、欠陥が発生し
に＜＜、強度的信頼性が向上する。

次に、第３図〜第５図を参照して、上記のロタの製造方
法について説明する。

まず、第３図に示すように、軸（１）の小径部（１ｂ）
に第１の短絡環（５）をはめ、その段付穴（８）に導体
棒（７）を通す。なお、導体棒（７）の大径部（７ａ）
の外径は段付穴（８）の大径部（８ａ）の内径より少し
小さく、導体棒（７）の大径部（７ａ）の長さは段付穴
（８）の大径部（８ａ）の長さより少し長い。

次に、第４図に示すように、第１の短絡環（５）を第１
の支持面（２）に押付け、短円筒部（１ｃ）の内側に圧
入する。このとき、第１の短絡環（５）を第１の支持面
（２）に押付けて圧着させることにより、導体棒（７）
の大径部（７ａ）が潰されて、第１の短絡環（５）の段
付穴（８）の大径部（８ａ）に圧入された形になる。

次に、第５図に示すように、軸（１）の小径部（１ｂ）
に磁性板（１０）をはめ、その周囲の穴（１２）に導体
棒（７）を圧入する。

次に、軸（１）の小径部（１ｂ）に第２の短絡環（６）
をはめ、その穴（９）に導体棒（７）の右端部を圧入し
て、固定する。

そして、最後に、第１図に示すように、軸（ｌ・）の小
径部（１ｂ）にカラー（３）を圧入して、これを第２の
短絡環（６）に押付け、その短円筒部（３ａ）の内側に
第２の短絡環（６）を圧入する。

なお、上記のロータの製造は、図示しない適当な治具を
使用して行なわれる。

第６図および第７図は、第２実施例を示す。

なお、第２実施例において、第１実施例のものと対応す
る部分には同一の符号を付している。

第２実施例の場合、軸（１）の小径部（１ｂ）が磁性板
（１０）の中心穴（１１）に圧入され、導体棒（７）が
磁性！！Ｚ　（１０）の周囲の穴（１２）にわずかなす
きまをあけて通されている。

第２実施例のロータも、第１実施例のロータとほぼ同様
にして製造することができる。

第２実施例の場合、輔（１）の小径部（１ｂ）の周囲に
磁性板（１０）をはめるとき（第１実施例の第５図に相
当する）に、磁性板（１０）の中心穴（１１）に小径部
（ｌｂ）が圧入され、磁性板（１０）の周囲の穴（１２
）と導体棒（７）の間にはすきまがある。

第２実施例の場合も、導体棒（７）の両端部が固定され
た短絡環（５）（Ｇ）が軸（１）との間にすきまを有し
、かつ導体棒（７〉が輔（］〉が圧入された磁性ｔ１２
（１，０）との間にすきまを有するので、組立時に短絡
環（５）（Ｇ）に発生する引張応力が著しく減少する。

他は、第１実施例の場合と同様である。

上記実施例では、第１の支持面（２）は軸（１）に一体
に形成されているが、第２の支持面（４）と同様、軸（
１）に固定されたカラーなどに第１の支持面が形成され
てもよい。

発明の効果 この発明の高周波モータ用ロータおよびその製造方法に
よれば、上述のように、組立時に短絡環に発生する引張
応力が著しく減少するため、主として短絡環の引張強度
により決まるロータの回転速度限界が高くなり、高速回
転が可能になる。また、短絡環および導体棒を鋳造によ
らずに取付けているので、欠陥が発生しにくく、強度的
信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す高周波モータ用ロ
ータの縦断面図、第２図は同横断面図、第３図、第４図
および第５図は第１図のロータの製造工程を順に示す縦
断面図、第６図は第２実施例を示すロータの縦断面図、
第７図は同横断面図である。 （１）・・・軸、（２）・・・第１の支持面、（４）・
・・第２の支持面、（５）・・・第１の短絡環、（８）
・・・第２の短絡環、（７）・・・導体棒、（１０）・
・・磁性板、（Ａ）・・・軸線。 以　　上 第２図 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸に軸線方向に所定の間隔をおいて対向するよう
   に固定状に設けられた２つの支持面と、軸との間にすき
   まを有するように各支持面に固定された短絡環と、軸の
   周囲に軸と平行に配置されて両端部が短絡環に固定され
   た複数の導体棒と、導体棒が圧入されるとともに軸に対
   してすきまを有するように軸の周囲に配置されて２つの
   、支持面の間に挾まれた複数の磁性板とを備えている高
   周波モータ用ロータ。
2. （２）軸に軸線方向に所定の間隔をおいて対向するよう
   に固定状に設けられた２つの支持面と、軸との間にすき
   まを有するように各支持面に固定された短絡環と、軸の
   周囲に軸と平行に配置されて両端部が短絡環に固定され
   た複数の導体棒と、軸が圧入されるとともに導体棒に対
   してすきまを有するように軸の周囲に配置されて２つの
   支持面の間に挾まれた複数の磁性板とを備えている高周
   波モータ用ロータ。
3. （３）請求項（１）の高周波モータ用ロータを製造する
   方法であって、 軸に第１の支持面を設け、複数の導体棒の第１の端部を
   取付けた第１の短絡環を軸との間にすきまを有するよう
   に第１の支持面に固定して、導体棒の第１の端部を第１
   の短絡環に固定し、複数の磁性板を導体棒が圧入される
   とともに軸との間にすきまを有するように軸の周囲には
   め、第２の短絡環を導体棒の第２の端部に固定し、第２
   の支持面を有する環状の部材を軸に固定して、第２の短
   絡環を軸との間にすきまを有するように第２の支持面に
   固定する高周波モータ用ロータの製造方法。
4. （４）請求項（２）の高周波モータ用ロータを製造する
   方法であって、 軸に第１の支持面を設け、複数の導体棒の第１の端部を
   取付けた第１の短絡環を軸との間にすきまを有するよう
   に第１の支持面に固定して、導体棒の第１の端部を第１
   の短絡環に固定し、複数の磁性板を軸が圧入されるとと
   もに導体棒との間にすきまを有するように軸の周囲には
   め、第２の短絡環を導体棒の第２の端部に固定し、第２
   の支持面を有する環状の部材を軸に固定して、第２の短
   絡環を軸との間にすきまを有するように第２の支持面に
   固定する高周波モータ用ロータの製造方法。