JPH0548573U - 超高速モータのロータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 シャフト４の外径より大きい外径を持つ円柱
状の鉄心部３１と、鉄心部３１の両端面にのみ開口し、
軸方向に貫通する複数のスロット３２と、鉄心部３１の
両端面に設けたリング状の装入溝３３と、スロット３２
および装入溝３３の中にアルミニウムや銅またはその合
金のダイキャストにより形成した軸方向に伸びる複数の
ロータバー５およびロータバー５をリング状に短絡する
短絡リング６と、短絡リング６の端面に接してシャフト
４の外周に嵌合した鋼製のカラー７とを備えたロータで
ある。 【効果】 高速回転により大きな遠心力が作用してもロ
ータバーおよび短絡リングが変形することがなく、ロー
タの加工が簡単で加工精度を高く維持できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、超高速回転するモータのロータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ロータの周速度が２００ｍ／ｓｅｃを越えるような超高速モータのロー タとして、鉄心部に複数の軸方向に伸びるロータバーと、その両端をリング状に 短絡する短絡リングとを備えたソリッドロータが用いられている。 これを図５に示すと、ロータ３は外周に鉄心部３１を形成し、鉄心部３１の軸 方向に沿って伸び、かつ円周方向に等間隔にクローズドスロットを設け、その中 にアルミニウムや銅またはその合金のダイキャストによりロータバー５を形成す ると共に、鉄心の両端面に同時にダイキャストにより短絡リング６を形成し、ロ ータバー５を短絡してある。短絡リング６はロータ３の発熱によって温度が上昇 し、強度が低下するが、その状態で大きな遠心力を受けるので、遠心力による変 形を防止するために、シャフト４に焼きばめした鋼製のカラー７のテーパ面７１ により短絡リング６の外周に設けたテーパ面６１を抑えるようにしてある。 また、他の方法として、ロータバーや短絡リングを鉄心やシャフトに溶接など により融着させて一体とし、遠心力に耐える強度を持たせたものが開示されてい る（例えば、特開平１−２６４５５０号、特開平２−１１９５５７公報）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記短絡リングをカラーのテーパ面で抑える構成では、短絡リング のテーパ面とカラーのテーパ面とを完全に密着しないと、カラーと短絡リングの 間に隙間が生じ、遠心力により短絡リングが変形して、ロータのバランスが崩れ 、振動が発生するという問題がある。その問題を解決するには、短絡リングのテ ーパ面とカラーのテーパ面とを完全に密着するように精密加工する必要があるが 、機械加工に多くの手数がかかる。 また、ロータバーや短絡リングを鉄心やシャフトに溶接などにより融着させて 一体とする方法は、ロータが局部的に温度上昇による変形を生じたり、加工精度 が狂ったりすると共に、生産性が低下するという欠点があった。 本考案は、加工精度を高く維持し、かつ加工工数の少ない高速モータのロータ を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、複数の軸方向に伸びるロータバーと、その両端をリング状に短絡す る短絡リングとを備えたソリッドロータにより構成した超高速モータのロータに おいて、シャフトの外径より大きい外径を持つ円筒状の鉄心部と、前記鉄心部の 両端面にのみ開口し軸方向に貫通する複数のスロットと、前記鉄心部の両端面に 設けた前記鉄心部の外周部と同心の内周部を有するリング状の装入溝と、前記ス ロットの中にアルミニウムや銅またはその合金のダイキャストにより形成した軸 方向に伸びる複数のロータバーと、前記ロータバーと同時に前記ダイキャストに より前記装入溝の中に形成した前記ロータバーをリング状に短絡する短絡リング と、前記短絡リングの端面に接して前記シャフトの外周に嵌合した鋼製のカラー とを備えたものである。

【０００５】

【作用】

ロータバーは鉄心部の外周に開口しないスロットの中に入っているので、大き な遠心力が加わっても鉄心部の外周部によって径方向の変形は抑えられる。また 、短絡リングも、リング状の装入溝の中に入っているため、大きな遠心力が加わ っても、径方向の変形は鉄心部の外周部によって抑えられ、さらに、径方向の変 形が抑えられるために軸方向に変形しょうとしても、カラーによって抑えられる ので、変形が生じることはない。

【０００６】

【実施例】

本考案を図に示す実施例について説明する。 図１は本考案の実施例を示す側断面図で、リング状のフレーム１の内側に固定 子コイル２１を巻回したステータ２を固定し、その内側に空隙を介してロータ３ がシャフト４と一体に形成して配置してある。ロータ３には、図２（ａ）、（ｂ ）に示すようにシャフト４の外径より大きい外径を持つ円筒状の鉄心部３１を備 え、その鉄心部３１には、両端面に開口し、鉄心部３１の外周には開口せず、軸 方向に貫通する複数のスロット３２と、鉄心部３１の両端面に各スロット３２の 外周側を結ぶ円とほぼ一致する外周面を持ち、鉄心部３１の外周部３４と同心の 内周部を有するリング状の装入溝３３とを機械加工等により設けてある。スロッ ト３２と装入溝３３の中にはアルミニウムや銅またはその合金のダイキャストに より軸方向に伸びる複数のロータバー５と、その両端をリング状に短絡する短絡 リング６とを形成してある。そして、鉄心部３１の両端面と短絡リング６の軸方 向端面とは一致するようにしてあり、短絡リング６の端面に接してシャフト４の 外周に焼きばめにより鋼製のカラー７を嵌合して、短絡リング６の軸方向の変形 を抑えるようにしてある。 したがって、ロータバー５は鉄心部３１の外周に開口しないスロット３２の中 に入っているので、大きな遠心力が加わっても鉄心部３１の外周部３４によって 径方向の変形は抑えられる。また、短絡リング６も、リング状の装入溝３３の中 に入っているため、大きな遠心力が加わっても、径方向の変形は鉄心部３１の外 周部３４によって抑えられ、さらに、径方向の変形が抑えられるために軸方向の 変形も少なく、更に、カラー７によって抑えられるので、変形が生じることはな い。 図３は他の実施例で、装入溝３３の外周面を各スロット３２の中心を結ぶ円と ほぼ一致するようにして、鉄心部３１の外周部３４の厚さを増やし、強度を高め て更に大きな遠心力に耐えるようにしてある。 図４は装入溝３３の内径側をテーパ面にして短絡リング６のダイキャストの流 れをよくし、強度を高めるようにしてある。

【０００７】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、ダイキャストにより形成するロータバー および短絡リングの外周側を、鉄心部に設けた貫通穴と装入溝の外周部によって 抑えるようにしてあるので、高速回転により大きな遠心力が作用しても変形する ことがなく、加工が簡単で加工精度を高く維持できるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す側断面図である。

【図２】本考案のロータの側面図および正面図である。

【図３】本考案の他の実施例を示す側面図および正面図
である。

【図４】本考案の他の実施例を示す側面図および正面図
である。

【図５】従来例を示す側面図である。

【符号の説明】

３ ロータ ３１ 鉄心部 ３２ スロット ３３ 装入溝 ３４ 外周部 ４ シャフト ５ ロータバー ６ 短絡リング ７ カラー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の軸方向に伸びるロータバーと、そ
   の両端をリング状に短絡する短絡リングとを備えたソリ
   ッドロータにより構成した超高速モータのロータにおい
   て、シャフトの外径より大きい外径を持つ円柱状の鉄心
   部と、前記鉄心部の両端面にのみ開口し軸方向に貫通す
   る複数のスロットと、前記鉄心部の両端面に設けた前記
   鉄心部の外周部と同心の内周部を有するリング状の装入
   溝と、前記スロットの中にアルミニウムや銅またはその
   合金のダイキャストにより形成した軸方向に伸びる複数
   のロータバーと、前記ロータバーと同時に前記ダイキャ
   ストにより前記装入溝の中に形成した前記ロータバーを
   リング状に短絡する短絡リングと、前記短絡リングの端
   面に接して前記シャフトの外周に嵌合した鋼製のカラー
   とを備えたことを特徴とする超高速モータのロータ。