JPH07312838A - 回転電機 - Google Patents

回転電機

Info

Publication number
JPH07312838A
JPH07312838A JP10144994A JP10144994A JPH07312838A JP H07312838 A JPH07312838 A JP H07312838A JP 10144994 A JP10144994 A JP 10144994A JP 10144994 A JP10144994 A JP 10144994A JP H07312838 A JPH07312838 A JP H07312838A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
rotor rim
rim
groove
protrusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10144994A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryuichi Ujiie
隆一 氏家
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP10144994A priority Critical patent/JPH07312838A/ja
Publication of JPH07312838A publication Critical patent/JPH07312838A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転子リムの素材を少なくすることにより、回
転子の重量を低減させる。 【構成】回転子リム40の内周面に突起部40Bが形成
され、この突起部40Bを回転子センタ30の溝30A
内にすき間を残して納めこのすき間にテーパキー21,
22が打ち込まれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、発電機または電動機
で回転子に薄鋼板積層リムをもつ回転電機に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は、立軸型の回転電機の構成を示す
片側断面図である。回転子1が回転軸2の外周面に回転
子センタ3を介して円環状の回転子リム4を備えてい
る。この回転子リム4は薄鋼板で積層されたものであ
り、磁極5を支持している。この磁極5に回転子巻線6
が巻回されている。一方、固定子7は、固定子巻線部8
と固定子フレーム9とからなり、ベース10の上に載置
されている。回転子1は、その上部に上部シャフト11
を介して上部ブラッケット12Aに回転自由に支持さ
れ、回転子1の下部は回転軸2が下部ブラケット12A
に回転自由に支持されている。上部ブラケット12Aは
サポート7を介して固定子フレーム9に、一方、下部ブ
ラケット12Bはベース10にそれぞれ固定されてい
る。回転軸2と上部シャフト11とは互いにフランジを
介してボルト止めされている。
【0003】図9は、従来の回転電機の構成を示す要部
断面図であり、図8のA−A断面における回転子1に対
応する。磁極5が係合部5Aを備え、回転子リム4側の
溝4Dと嵌合することによって磁極5が固定されてい
る。回転子センタ3はスパイダとも呼ばれ、図示されて
いない回転軸から放射状に伸び、その外周に溝3Aが形
成されている。一方、回転子リム4の内周にも溝4Aが
形成され、その両方の溝3A,4Aの中に棒状のテーパ
キー14,15,16と板状のシム13とが挿入されて
いる。
【0004】図10は、図9におけるテーパキーの構成
を示す斜視図であり、それぞれ(A)はテーパキー1
4、(B)はテーパキー15、(C)はテーパキー16
である。これらのテーパキーは、図9に示すように寄せ
集めることによって溝3A,4Aによって形成される方
形のすき間が埋まるような形状を備えている。図9にお
いて、テーパキー14,15,16およびシム13は、
回転子リム4および回転子センタ3を予め加熱した状態
で、溝3A,4A内に打ち込まれ、いわゆる焼きばめの
方法によって回転子リム4と回転子センタ3とが固定さ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の装置は、回転子リムの素材を多く必要と
するという問題があった。回転子リム4の機械的強度
は、図9における寸法Hによって決まる。すなわち、回
転子リム4の外周、内周において溝形成のために切り欠
かれた部分を除いた寸法Hが機械的に有効な肉厚とな
る。回転時の機械的強度を充分に確保するために寸法H
が大きく取られ、その結果、回転子リム4の素材を多く
必要としていた。
【0006】また、回転子リムの機械的強度を増すため
に溝内に丸みが設けられる場合がある。図11は、図9
の回転子リム4の一部だけを拡大して示した要部拡大断
面図である。回転子リム4の溝4A内に丸みが形成され
ている。実線17は丸みの半径がR1 の場合の回転子リ
ム4の内周面であり、点線18は丸みの半径がR0 の場
合の回転子リム4の内周面である。ここで、R1 >R0
とする。
【0007】図12は、回転時に回転子リム4に発生す
る応力を示す特性線図である。横軸は図11の溝4Aの
コーナ部におけるX軸に沿った位置、縦軸は応力σであ
る。特性19が丸みの半径R1 の場合、特性20が丸み
の半径R0 の場合を示す。丸みの半径を大きくすれば、
その応力を小さくすることができる。そのために、図1
1の実線17のように溝4A内の丸みを大きくして回転
子リム4にかかる応力を緩和させることがよく行われて
いる。
【0008】しかしながら、回転子リムの溝内の丸みを
大きくすると、回転子リムの素材がさらに多く必要とな
るという問題があった。図11において、溝4A内には
図示されていないテーパキーが打ち込まれるが、その場
合、丸みのある部分を避けて、寸法hのところにテーパ
キーが接するように打ち込まれる。すなわち、実線17
の場合でも、点線18の場合でも平坦な部分の寸法hは
必ず確保しておかないと、確実に回転子リム4を固定し
たとは言えない。そのために、実線17の場合は、点線
18よりR1 −R0 だけ必ず回転子リムの素材が大きく
なる。
【0009】この発明の目的は、回転子リム側に突起部
を設けることにより、回転子リムの素材を少なくすると
ともに、その突起部に応力緩和用の丸みを設けても回転
子リムの素材が増えないようにすることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、回転子巻線が巻回される磁極を
回転軸側から支持する円環状の回転子リムの中空部を回
転軸の外周面に固定された回転子センタが貫通し、回転
子センタの外周面に形成された溝内に棒状のテーパキー
を打ち込むことによって回転子センタと回転子リムとが
固定されたものにおいて、回転子リムの内周面に突起部
が形成され、この突起部を回転子センタの前記構内にす
き間を残して納め、このすき間にテーパキーが打ち込ま
れてなるものとするとよい。
【0011】また、かかる構成において、突起部が回転
子リムとのつけ根に丸みを備えたものとしてもよい。ま
た、かかる構成において、突起部の断面形状が台形であ
るものとしてもよい。
【0012】
【作用】この発明の構成によれば、回転子リムの内周面
に突起部を形成し、この突起部を回転子センタの溝内に
すき間を残して納める。このすき間にテーパキーが打ち
込まれる。これにより、回転子リムの内周側に溝を切り
欠く必要がないのでその溝のない分だけ回転子リムの機
械的に有効な寸法Hが増し、回転子リムの素材を節約す
ることができる。
【0013】また、突起部が回転子リムとのつけ根に丸
みを備える。これにより、回転子リムに発生する応力を
緩和することができるので、疲労強度が増し信頼性が高
まる。さらに、回転子リムの突起部の断面形状を台形に
する。これにより、突起部の座屈強度が増し信頼性がさ
らに高まる。
【0014】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図1は、この発明の実施例にかかる回転電機の構成
を示す要部断面図であり、図8のA−A断面における回
転子1に対応する。回転子リム40が内周面に突起部4
0Bを備え、回転子センタ30の外周にT字状の溝30
Aが形成されている。突起部40Bの両側にはテーパキ
ー21,22がそれぞれ打ち込まれ、さらに突起部40
Bの先端にも板状のガイドキー23とシム13とが打ち
込まれ焼きばめされている。
【0015】図2は、図1のテーパキーの構成を示す斜
視図であり、それぞれ(A)はテーパキー22、(B)
はテーパキー21である。これらのテーパキー21,2
2は図1に示すように寄せ集めることによって、溝30
のすき間が埋まるような形状になっている。図1のその
他の構成は、図9で説明された従来の構成と同じであ
る。同じ部分には、同一参照符号を付けることにより詳
細な説明を繰り返すことは省略する。図1における機械
的に有効な寸法Hは、回転子リム40の内周側に溝がな
いので、その内周面まで達する。従来までは、有効な寸
法Hが図9のようであったために、溝4Aの深さだけ回
転子リム40の素材を有効に使うことができる。回転子
リム40に強度的に無効な部分がなくなり回転子の重量
を低減することができる。
【0016】図3は、図1の回転子リム40だけを取り
出して示す断面図である。図3の回転子リム40は、セ
グメントリムと言って、その素材が円周方向に複数に分
割されている。大型の回転機になると、回転子リム40
も大きくなるので薄鋼板を扇状に成形したものを円環状
に組み立てる方法がとられる。その場合、回転子リム4
0の1つのセグメントリム40C(分割された部分)を
成型するために必要な素材の大きさは、図3のようにW
1 ×W2 になる。図3において、点線の部分は、図9に
おける従来の回転子リム4のセグメントリム4Cであ
る。両者のセグメントリム4C,40Cとも機械的に有
効な寸法Hを同一にしてある。セグメントリム4Cを成
形するために必要な素材の大きさはW1 ×(W2 +B)
となり、回転子リム40のセグメントリム40Cは従来
のものに対して幅Bだけ少なくて済む。
【0017】図4は、図3のセグメントリム40Cの端
部だけを拡大して示した要部拡大断面図である。突起部
40Bがセグメントリム40Cとのつけ根に丸みが設け
られている。実線は丸みの半径がR1 の場合であり、点
線は丸みの半径がR0 の場合である。ここで、R1 >R
0 とする。図4において、両者とも図示されていないテ
ーパキーと接する平坦な部分の寸法hは同一にしてあ
る。実線のように丸みを大きくとり突起部40Bを点線
の場合より突き出す必要が生じても、セグメントリム4
0Cの大きさW1 ×W2 は変わらない。これは、セグメ
ントリム40Cが扇形であることによる。図4の突起部
40Bのコーナ部におけるX軸に沿った位置における応
力のは、図12に示した特性とほぼ同様である。そのた
めに、突起部40Bのつけ根に丸みをつけることによっ
て発生応力を緩和することができ、セグメントリム40
Cの素材の疲労強度を増すことができる。しかも、丸み
の半径を大きくしても、セグメントリム40の成形に必
要な素材は増えないという利点がある。
【0018】図5は、この発明の異なる実施例にかかる
回転電機の構成を示す要部断面図である。回転子センタ
31の外周に形成されたL字形の溝31A内に突起部4
0Bが納められ、突起部40Bの左側だけにテーパキー
21,22が打ち込まれている。その他は図1の構成と
同じである。図1の構成は、揚水発電所用のように、発
電機および電動機の両用型で回転方向が両方向ある場合
に適用されるが、図5の構成は回転方向が右方向だけに
限られる場合に適用される。
【0019】図6は、この発明のさらに異なる実施例に
かかる回転電機の構成を示す要部断面図である。回転子
リム41の突起部41Bが台形断面を備え、この突起部
41Bの両側にそれぞれテーパキー24,25、および
テーパキー25,26が打ち込まれている。図7は、図
6のテーパキーの構成を示す斜視図であり、それぞれ
(A)はテーパキー25、(B)はテーパキー26、
(C)はテーパキー24である。これらのテーパキーは
図6に示すように寄せ集めることによって、溝30Aの
すき間が埋まるような形状を備えている。
【0020】一般に、回転子リムの突起部は回転時の円
周方向外力によるせん断応力が発生するので、回転子リ
ムの素材がもつ許容応力値以内に納めるために突起部の
円周方向の幅Bを大きくする必要がある。この際、回転
子リムが薄鋼板の積層品なので、その幅Bを大きくする
と座屈強度が低下する。この座屈強度は、突起部が方形
断面の場合、その円周方向の幅Bの2乗に比例する。一
方、突起部41Bが図6のような寸法B,B1 を持った
台形となると、座屈強度は(B/B1 2 だけ増加す
る。そのために、突起部を台形断面にすることにより座
屈しにくくなり信頼性が増す。
【0021】
【発明の効果】この発明は前述のように、回転子リムの
内周面に突起部を形成し、この突起部を回転子センタの
溝内にすき間を残して納める。このすき間にテーパキー
が打ち込まれる。これにより、回転子リムの内周側に溝
を切り欠く必要がないのでその溝のない分だけ回転子リ
ムの機械的に有効な寸法Hが増し、回転子リムの素材が
節約され回転子の重量を低減することができる。
【0022】また、突起部が回転子リムとのつけ根に丸
みを備える。これにより、回転子リムに発生する応力を
緩和することができるので、疲労強度が増し信頼性が高
まる。さらに、回転子リムの突起部の断面形状を台形に
する。これに突起部の座屈強度が増し信頼性がさらに高
まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例にかかる回転電機の構成を示
す要部断面図
【図2】図1のテーパキーの構成を示す斜視図であり、
それぞれ(A)はテーパキー22、(B)はテーパキー
21である。
【図3】図1の回転子リムだけを取り出して示す断面図
【図4】図3のセグメントリムの端部だけを拡大して示
した要部拡大断面図
【図5】この発明の異なる実施例にかかる回転電機の構
成を示す要部断面図
【図6】この発明のさらに異なる実施例にかかる回転電
機の構成を示す要部断面図
【図7】図6のテーパキーの構成を示す斜視図であり、
それぞれ(A)はテーパキー25、(B)はテーパキー
26、(C)はテーパキー24である。
【図8】立軸型の回転電機の構成を示す片側断面図
【図9】従来の回転電機の構成を示す要部断面図
【図10】図9におけるテーパキーの構成を示す斜視図
であり、それぞれ(A)はテーパキー14、(B)はテ
ーパキー15、(C)はテーパキー16である。
【図11】図9の回転子リムの一部だけを拡大して示し
た要部拡大断面図
【図12】回転時に回転子リムに発生する応力を示す特
性線図
【符号の説明】
5:磁極、6:回転子巻線、40,41:回転子リム、
40B,41B:突起部、21,22,24,25,2
6:テーパキー、30A,31A:溝、30,31:回
転子センタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転子巻線が巻回される磁極を回転軸側か
    ら支持する円環状の回転子リムの中空部を回転軸の外周
    面に固定された回転子センタが貫通し、回転子センタの
    外周面に形成された溝内に棒状のテーパキーを打ち込む
    ことによって回転子センタと回転子リムとが固定された
    ものにおいて、回転子リムの内周面に突起部が形成さ
    れ、この突起部を回転子センタの前記溝内にすき間を残
    して納め、このすき間にテーパキーが打ち込まれてなる
    ことを特徴とする回転電機。
  2. 【請求項2】請求項1記載のものにおいて、突起部が回
    転子リムとのつけ根に丸みを備えたことを特徴とする回
    転電機。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載のものにおいて、突
    起部の断面形状が台形であることを特徴とする回転電
    機。
JP10144994A 1994-05-17 1994-05-17 回転電機 Pending JPH07312838A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10144994A JPH07312838A (ja) 1994-05-17 1994-05-17 回転電機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10144994A JPH07312838A (ja) 1994-05-17 1994-05-17 回転電機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07312838A true JPH07312838A (ja) 1995-11-28

Family

ID=14301007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10144994A Pending JPH07312838A (ja) 1994-05-17 1994-05-17 回転電機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07312838A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011239632A (ja) * 2010-05-13 2011-11-24 Hitachi Ltd 回転電機の回転子
JP2016119795A (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 株式会社東芝 回転電機およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011239632A (ja) * 2010-05-13 2011-11-24 Hitachi Ltd 回転電機の回転子
JP2016119795A (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 株式会社東芝 回転電機およびその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2004015841A1 (ja) 永久磁石式回転電機の回転子
US3787744A (en) Laminated iron core of rotary electric machines
JP2019033578A (ja) アキシャルギャップモータ及びロータの製造方法
JPH08322167A (ja) コア付きモータ
JPH07312838A (ja) 回転電機
JPH10129544A (ja) ゴムクロ−ラ用スプロケット
JP3480317B2 (ja) 電気回転機および回転機コイル
JPH09289745A (ja) 回転機の磁極積層体
JPH08168222A (ja) 同期電動機のロータ
WO2019187752A1 (ja) 電動モータ
WO2000016466A1 (fr) Appareil electrique rotatif
JP2916394B2 (ja) 電動モータ
JPH05191938A (ja) 永久磁石回転子の製造方法
US20240063702A1 (en) Rotor
JPS61254058A (ja) ステツピングモ−タ
JPH11356017A (ja) アキシャルギャップ型電動機
JPS6013456A (ja) 永久磁石回転子とその製造方法
US3810586A (en) Winding device for electrical machinery
JPH05943B2 (ja)
JPH0638412A (ja) 永久磁石形ブラシレス回転電機
JPH07322577A (ja) コイル取付装置及びコイル取付方法
JPS63129834A (ja) 永久磁石式回転子
JPH06133516A (ja) 3相ブラシレスモータ
JPH08149736A (ja) 回転電機の回転子及びその分解組立て方法
SU1658282A1 (ru) Ротор электрической машины