JPH08500719A - 電気機械のローター構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、軸（１）と、該軸上に配置された環状プレ−ト（６）で構成された打抜き加工品のローターコアー構造体（１２）とを含む電気機械のローター構造に関する。ローター構造の内部応力を安定化させてローターの振動問題を軽減する為に、本発明によるローター構造の打抜き加工品のローターコアー構造体（１２）のプレート（６）は略々裁頭円錐形の形状を与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】 電気機械のローター構造 本発明は、軸と、該軸上に配置された環状プレートで構成された打抜き加工品 のローターコアー構造体とを含む電気機械のローター構造に関する。 添付図面の第１図は電気機械用の、軸１と、この軸上に配置された基本的に環 状のプレート６でなる打抜き加工品のローターコアー構造体２と、打抜き加工品 のローターコアー構造体の端部を締付ける為に取付けられた圧力リング３と、か ご形機械ローターロッド４と、このロッドに取付けられた短絡リング５とを含む 、通常のローター構造を示している。ローターロッドは、この場合は、打抜き加 工品のローターコアー構造体に於けるプレート円周エッジのダイカットされた溝 の中に取付けられる。実際的な経験は、エンジンの打抜き加工品及びその巻線で なるローターコアー構造体は、できるだけ均質及び対称的に作られるのであるが 、特に高速２極機械の場合には、温度差により生じるバランス状態の変化が完成 した機械に振動問題を生じることを示していた。 本発明の目的は、使用に於いて従来のローター構造に比較して振動問題が小さ いローター構造を提供することである。これは、打抜き加工品のローターコアー 構造体のプレートが全体的に裁頭円錐形であることを特徴とする本発明によるロ ーター構造によって達成される。 打抜き加工品のローターコアー構造体に於けるプレートの円錐角度は約２゜及 び５゜の間が有利であり、約３゜が好ましい。 打抜き加工品のローターコアー構造体の両端部を軸方向に支持する為に取付け られた圧力リングをローター構造が含んでいるならば、打抜き加工品のローター コアー構造体に面する圧力リングの端面は打抜き加工品のローターコアー構造体 の裁頭円錐形に一致する形状を有することが好ましい。実際に、圧力リングの端 面の裁頭円錐形は、それらの端面が打抜き加工品のローターコアー構造体に於け るプレートの円錐角度に等しい裁頭円錐形及びその円錐角度と完全に同じとなさ れるか、又はこの替りに打抜き加工品のローターコアー構造体に面する圧力リン グの端面が１つ又はそれ以上の本質的に環状の面積部分を含み、その面積部分に て圧力リングが打抜き加工品のローターコアー構造体の端部プレートに接触され るかの何れかによって、達成できる。 以下に於いて、本発明は添付図面を参照して非常に詳細に説明される。 第１図は従来の電気機械のローター構造を示し、 第２図はこのローター構造に於ける打抜き加工品のローターコアー構造体のプ レー卜の、ローター軸に接近されたダイカットされたエッジを示し、 第３図は本発明によるローター構造の実施例の１例を示し、及び 第４図は本発明によるローター構造の実施例の他の例を示す。 本発明によるローター構造は、第１図に示した形式の従来のローター構造の振 動問題は非均質又は非対称のローター構造に生じるほど大きくないという考え、 および均衡変化の主な理由は、打抜き加工品のローターコアー構造体が収縮力で 軸に取り付けられている軸表面に対する打抜き加工品のローターコアー構造体の 衝撃によるという事実に立脚している。軸１の穴が打抜き加工品のローターコア ー構造体のプレートにダイカットで形成される時、ダイカットされたエッジは第 ２図に示されるように傾斜した状態の輪郭を有する。この輪郭は非対称であり、 ダイカットの方向から見てプレートの裏面にバリを含む。この傾斜した状態の輪 郭が原因して、打抜き加工品のローターコアー構造体のプレートを軸１に連結さ せる収縮力が軸に向かって非対称となり、これによりプレートは広い側に向けて 傾く傾向を示し、皿を思い起こさせる略々円錐形の形状に落ち着く。第１図によ る従来のローター構造に於いて、プレート６は中空形で、軸１に対して直角な方 向に押付けられる。この結果、プレートの面圧はいい加減になり、これが例えば 温度差の衝撃の結果として発生されるローターの他の部品の応力状態の小さな変 化によって、均衡を大きく変化させることになり得る。この該当する現象の重要 性は、幾つかの試験に於いて振動が許容可能に近い値からローターが暖機された 場合の殆ど３倍に近い高い値にまで急激に増大することが見出されたということ で説明される。 本発明によるローター構造の基本的な考えは、プレートが落ち着けられる、即 ち応力状態に対して安定位置となるように、これは即ち、略々円錐形の形状又は より正確には裁頭円錐形の形状に強制されることである。これに似た解決策は添 付図面の第３図および第４図に示されている。 第３図による構造に於いては、打抜き加工品のローターコアー構造体１２に於 けるプレート６は裁頭円錐形となるように圧力リング１３Ａ及び１３Ｂで強制さ れる。これを達成する為に、圧力リング１３Ａおよび１３Ｂは打抜き加工品のロ ーターコアー構造体１２に面する自体の端面を所望の円錐角度に等しい形状とな るように機械加工される。この円錐角度は実際に２゜及び５゜の間で変化し、約 ３゜が最も有利である。従って、第３図によるローター構造に使用された打抜き 加工品のローターコアー構造体は、先ず最初にその圧力リング１３Ａ及び１３Ｂ の間を別のプレス機械でプレスされてプレートが本質的に裁頭円錐形の形状を得 るようになし、その後打抜き加工品のローターコアー構造体は適当温度に加熱さ れて熱膨張され、その後この高温の打抜き加工品のローターコアー構造体は軸１ 上へと最終位置へ運ばれ、例えば一方の圧力リング１３Ａを軸のショルダー部分 に支持させて、打抜き加工品のローターコアー構造体がその位置で冷却されるよ うにする。打抜き加工品のローターコアー構造体が冷却される時に収縮する傾向 を示し、この収縮力によって軸１上に非常に強固に信頼性を有して取り付けられ るようになされる。従って実際に、打抜き加工品のローターコアー構造体のプレ ート６の内側穴は、打抜き加工品のローターコアー構造体が取付けられる箇所の 軸１の直径よりも僅かに小さくダイカット形成される。 概略的に言って、打抜き加工品のローターコアー構造体のプレートは３つの異 なる方法で配置され得る。第１の方法によれば、プレートは予熱しないで直接軸 上に配置される。この場合、嵌合は軸に対するローター構造体の回転が楔によっ て保証されるような十分に緩い状態とされる。第２の方法によれば、プレートは 約１００゜Ｃの温度に加熱され、軸上に１つずつ構造体に配置されるか、全体的 な構造体として配置される。この場合にも、固定楔が通常は使用される。第３の 方法によれば、打抜き加工品のローターコアー構造体は２００゜Ｃを超える温度 に加熱されて軸上に配置される。この場合は、固定楔は不要である。本発明によ る円錐形の構造体は前述の全ての場合に使用されて好ましいとされるが、第３の 場合に最も有効である。 第４図は本発明によるローター構造体の実施例の他の例を示し、この実施例は 打抜き加工品のローターコアー構造体１２に面する圧力リング２３Ａ及び２３Ｂ の端面が円錐形に機械加工されていないことを除いて、他の全ての部品を具備す る。しかしながら、打抜き加工品のローターコアー構造体に面する端面が環状面 積部分を含み、この面積部分にて圧力リングが打抜き加工品のローターコアー構 造体の端部プレートと接触されるので、前記圧力リング２３Ａ及び２３Ｂにより 打抜き加工品のローターコアー構造体１２に所望の円錐形状が与えられる。この ようにして、圧力リング２３Ａはその端面のエッジ面積部分だけで打抜き加工品 のローターコアー構造体１２に支持される一方、圧力リング２３Ｂは軸１に接す るエッジと、所望円錐角度に一致する突起を備えた外周エッジの両方に於いて支 持される。従って、打抜き加工品のローターコアー構造体に面する圧力リング２ ３Ｂの端面の囲み（エンベロープ）は裁頭円錐形の形状となり、その円錐角度は 打抜き加工品のローターコアー構造体１２に於ける所望の円錐角度に一致する。 打抜き加工品のローターコアー構造体１２のプレート６が裁頭円錐形の形状と なるように強制される特に第３図および第４図による解決策が使用される時、プ レートは、第２図に示されるように斜めの輪郭によって自然に落ち着く方向で、 又はこれと反対方向で、この形状となるように強制される。しかしながら後者の 方法は、打抜き加工品のローターコアー構造体のプレートが裁頭円錐形の形状に 自然と落ち着くようにされ、打抜き加工品のローターコアー構造体が例えば樹脂 によって圧力リングを除いて結合される時は、使用できない。 本発明による方法に於いて、ローター構造体の応力の安定化は、打抜き加工品 のローターコアー構造体を円錐形に配置することで達成できる。これらの解決策 の１つはプレートの内部穴の機械加工であり、これにより面圧は対称的となり、 プレートの如何なる圧力も円錐形にはならない。この場合は又、円錐構造体は更 に、この場合の機械加工は不要であっても安定性は改善する。安定化の他の可能 性はプレートを１度に１枚ずつ、又は正規グループで配置し、それらのバリが反 対両側に位置するようにすることである。この方法はローターに生じる付随的な 損失を増大させる。何れの方法も、更に本発明による構造よりも製造コストに関 して不利である。 本発明による電気機械のローター構造は、幾つかの実施例により上述にて説明 したが、幾つかの構造的な変化が請求の範囲に記載の範囲から逸脱せずに実施例 となし得ることは理解されねばならない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 軸（１）と、該軸上に配置された環状プレート（６）で構成された打抜 き加工品のローターコアー構造体（１２）とを含む電気機械のローター構造であ って、打抜き加工品のローターコアー構造体（１２）のプレート（６）が略々裁 頭円錐形の形状であることを特徴とするローター構造。 ２． プレート（６）の円錐角度が２゜および５゜の間、好ましくは約３゜で あることを特徴とする請求項ｌによるローター構造。 ３． 打抜き加工品のローターコアー構造体（１２）の端部を軸線方向に支持 する為に配置された圧力リング（１３Ａ，１３Ｂ；２３Ａ，２３Ｂ）を含み、打 抜き加工品のローターコアー構造体（１２）に面する圧力リング（１３Ａ，１３ Ｂ；２３Ａ，２３Ｂ）の端面が、打抜き加工品のローターコアー構造体の裁頭円 錐形の形状に一致する形状を有することを特徴とする請求項１又は請求項２によ るローター構造。 ４．圧力リング（１３Ａ，１３Ｂ）の端面が裁頭円錐形の形状であり、その端 面の円錐角度が打抜き加工品のローターコアー構造体（１２）のプレート（６） の円錐角度と一致したことを特徴とする請求項３によるローター構造。 ５． 打抜き加工品のローターコアー構造体（１２）に面する圧力リング（２ ３Ａ，２３Ｂ）の端面が１つ又はそれ以上の本質的に環状の面積部分を含み、そ の面積部分にて圧力リングが打抜き加工品のローターコアー構造体の端部プレー トに接触されることを特徴とする請求項３によるローター構造。