KR20180044836A - Induction motor rotor and induction motor - Google Patents
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Abstract
유도 전동기의 회전자(100-1)는, 회전자 철심(1)과, 회전자 철심(1)을 관통하는 샤프트(2)와, 회전자 철심(1)의 단부에 마련되는 엔드 링(3-1, 3-2)과, 샤프트(2)와 엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)와의 사이에 마련되고, 외주부(4a)가 엔드 링(3-1, 3-2)에 접하는 보강 부재(4-1, 4-2)를 구비하고, 엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)에 마련된 제1 돌기부(3b)가, 보강 부재(4-1, 4-2)의 외주부(4a)에 마련된 제1 홈부(4b) 내에 끼워져 있는 것을 특징으로 한다. The rotor 100-1 of the induction motor includes a rotor core 1, a shaft 2 passing through the rotor core 1, an end ring 3 provided at an end of the rotor core 1 1 and 3-2 and the shaft 2 and the inner peripheral portion 3a of the end rings 3-1 and 3-2 and the outer peripheral portion 4a is provided between the end rings 3-1 and 3-2 And the first protruding portion 3b provided on the inner peripheral portion 3a of the end rings 3-1 and 3-2 is provided with the reinforcing members 4-1 and 4-2 4-1, and 4-2 in the outer circumferential portion 4a.
Description
본 발명은 유도 전동기의 회전자 및 유도(誘導) 전동기에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor and an induction motor of an induction motor.
근래, 공작 기계용 유도 전동기에 대한 고속 회전화의 니즈(needs)가 높아지고, 이러한 니즈에 대응하기 위해서 유도 전동기의 회전자는, 고속 회전시에 생기는 원심력에 견딜 수 있는 강도를 확보할 필요가 있다. 특허 문헌 1에 개시되는 종래의 회전자는, 회전자 코어와, 회전자 코어의 내부에 마련되는 도체 바(bar)와, 회전자 코어의 단부에 마련되어 도체 바에 접속되는 단부 이음 고리인 엔드 링(end ring)과, 엔드 링을 덮는 보강 부재를 구비한다. 보강 부재는 엔드 링을 구성하는 재료 보다도 높은 강성의 재료로 제조되고, 엔드 링의 외주부에 끼워 넣어지는 외부 고리 모양부를 구비한다. 외부 고리 모양부의 내주부는 엔드 링의 외주부에 접한다. 특허 문헌 1에 개시되는 종래의 회전자에서는, 보강 부재의 외부 고리 모양부가 엔드 링의 외주부에 접하는 것에 의해, 원심력에 기인한 엔드 링의 변형이 억제된다. 2. Description of the Related Art In recent years, needs for a high-speed circuit for an induction motor for a machine tool have increased. In order to cope with such needs, a rotor of an induction motor needs to secure strength that can withstand centrifugal force generated at high- A conventional rotor disclosed in
또 특허 문헌 2에 개시되는 회전자에서는, 보강 부재가 엔드 링의 내주부에 마련되는 구조가 개시되어 있다. In the rotor disclosed in
그렇지만 특허 문헌 1에 개시되는 종래의 회전자에서는, 회전자의 고속 회전시에서, 보강 부재의 외부 고리 모양부가 엔드 링에 의해서 지름 방향으로 넓혀져 소성 변형한 경우, 엔드 링의 변형을 억제하는 효과를 유지할 수 없어, 설계 수명 보다도 짧은 기간에 회전자의 교환을 필요로 하는 경우가 있다고 하는 과제가 있다. However, in the conventional rotor disclosed in
특허 문헌 2에 개시되는 회전자에서는, 보강 부재가 엔드 링에 의해서 지름 방향으로 밀려 넓혀지는 문제는 생기지 않고, 원심력에 의한 엔드 링의 변형을 억제하는 효과는 얻어지지만, 충분하지는 않다. In the rotor disclosed in
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서 회전자의 수명의 저하를 억제할 수 있는 유도 전동기의 회전자를 얻는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a rotor of an induction motor capable of suppressing a reduction in the service life of the rotor.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 유도 전동기의 회전자는, 회전자 철심과, 회전자 철심을 관통하는 샤프트와, 회전자 철심의 단부에 마련되는 고리 모양의 엔드 링과, 샤프트와 엔드 링의 내주부와의 사이에 마련되고, 외주부가 엔드 링에 접하는 보강 부재를 구비한다. 엔드 링의 내주부에 마련된 제1 돌기부가, 보강 부재의 외주부에 마련된 제1 홈부 내에 끼워져 있는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems and achieve the object, the rotor of the induction motor of the present invention comprises a rotor iron core, a shaft passing through the rotor iron core, an annular end ring provided at an end of the rotor iron core, And a reinforcing member provided between the shaft and the inner peripheral portion of the end ring, the outer peripheral portion contacting the end ring. And the first projecting portion provided in the inner peripheral portion of the end ring is sandwiched in the first groove portion provided in the outer peripheral portion of the reinforcing member.
본 발명에 관한 유도 전동기의 회전자는, 회전자의 수명의 저하를 억제할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다. INDUSTRIAL APPLICABILITY The rotor of the induction motor according to the present invention has the effect of suppressing the deterioration of the life of the rotor.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유도 전동기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유도 전동기의 회전자의 단면도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 III-III 화살표에서 본 단면도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 엔드 링의 사시도이다.
도 5는 도 2에 나타내는 보강 부재의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유도 전동기의 회전자에 대한 비교예의 단면도이다.
도 7은 도 6에 나타내는 비교예의 회전자가 회전했을 때에 엔드 링이 변형하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유도 전동기의 회전자가 회전했을 때에 엔드 링이 변형하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 유도 전동기의 회전자의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 유도 전동기의 회전자의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 유도 전동기의 회전자의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 5에 관한 유도 전동기의 회전자의 단면도이다.
도 13은 도 2에 나타내는 회전자의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 9에 나타내는 회전자의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 10에 나타내는 회전자의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 11에 나타내는 회전자의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 17은 도 12에 나타내는 회전자의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 2에 나타내는 회전자의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 19는 도 9에 나타내는 회전자의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 20은 도 10에 나타내는 회전자의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 21은 도 11에 나타내는 회전자의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 22는 도 12에 나타내는 회전자의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
도 23은 도 2에 나타내는 회전자의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
도 24는 도 9에 나타내는 회전자의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
도 25는 도 10에 나타내는 회전자의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
도 26은 도 11에 나타내는 회전자의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
도 27은 도 12에 나타내는 회전자의 제3 변형예를 나타내는 도면이다.
도 28은 도 2에 나타내는 회전자의 제4의 변형예를 나타내는 도면이다1 is a sectional view of an induction motor according to
2 is a sectional view of a rotor of an induction motor according to
3 is a sectional view taken along line III-III in Fig.
4 is a perspective view of the end ring shown in Fig.
5 is a perspective view of the reinforcing member shown in Fig.
6 is a cross-sectional view of a comparative example of a rotor of an induction motor according to
Fig. 7 is a view showing a state in which the end ring is deformed when the rotor of the comparative example shown in Fig. 6 is rotated. Fig.
8 is a view showing a state in which the end ring is deformed when the rotor of the induction motor according to the first embodiment of the present invention is rotated.
9 is a sectional view of a rotor of an induction motor according to
10 is a sectional view of a rotor of an induction motor according to Embodiment 3 of the present invention.
11 is a cross-sectional view of a rotor of an induction motor according to Embodiment 4 of the present invention.
12 is a sectional view of a rotor of an induction motor according to
Fig. 13 is a view showing a first modification of the rotor shown in Fig. 2. Fig.
Fig. 14 is a view showing a first modification of the rotor shown in Fig. 9. Fig.
15 is a view showing a first modification of the rotor shown in Fig.
16 is a view showing a first modification of the rotor shown in Fig.
17 is a view showing a first modification of the rotor shown in Fig.
Fig. 18 is a view showing a second modification of the rotor shown in Fig. 2;
Fig. 19 is a view showing a second modification of the rotor shown in Fig. 9. Fig.
20 is a view showing a second modification of the rotor shown in Fig.
21 is a view showing a second modification of the rotor shown in Fig.
22 is a view showing a second modification of the rotor shown in Fig.
Fig. 23 is a view showing a third modification of the rotor shown in Fig. 2;
Fig. 24 is a view showing a third modification of the rotor shown in Fig. 9;
Fig. 25 is a view showing a third modification of the rotor shown in Fig. 10;
26 is a view showing a third modification of the rotor shown in Fig.
Fig. 27 is a view showing a third modification of the rotor shown in Fig. 12;
28 is a view showing a fourth modified example of the rotor shown in Fig. 2
이하에, 본 발명의 실시 형태에 관한 유도 전동기의 회전자 및 유도 전동기를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, a rotor and an induction motor of an induction motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to these embodiments.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유도 전동기의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유도 전동기의 회전자의 단면도이다. 도 3은 도 2에 나타내는 III-III 화살표에서 본 단면도이다. 도 4는 도 2에 나타내는 엔드 링의 사시도이다. 도 5는 도 2에 나타내는 보강 부재의 사시도이다. 1 is a sectional view of an induction motor according to
도 1에 나타내는 실시 형태 1에 관한 유도 전동기(300)는, 고정자(200)와, 고정자(200)의 내측에 마련되는 회전자(100-1)를 구비한다. 고정자(200)는, 통 모양의 하우징(210)과, 하우징(210)의 내측에 마련되는 고정자 철심(220)을 구비한다. 고정자 철심(220)은, 미도시의 전자(電磁) 강판 모재(母材)로부터 고리 모양으로 타발된 복수의 박판(薄板)을, 회전자 철심(1)의 중심축(AX)의 축선 방향(D1)으로 적층하여 구성된다. 복수의 박판은, 코킹, 용접 또는 접착에 의해 서로 고정된다. 고정자 철심(220)에는 복수의 코일(230)이 배치되어 있다. 축선 방향(D1)에서의 코일(230)의 일단측의 코일 엔드는, 고정자 철심(220)의 일단면으로부터 축선 방향(D1)으로 돌출되어 있다. 축선 방향(D1)에서의 코일(230)의 타단측의 코일 엔드는, 고정자 철심(220)의 타단면으로부터 축선 방향(D1)으로 돌출되어 있다. The
실시 형태 1에 관한 유도 전동기의 회전자(100-1)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 통 모양의 회전자 철심(1)과, 샤프트(2)와, 회전자 철심(1)의 중심축(AX)의 축선 방향(D1)에서의 일단부(1b1)에 마련되는 고리 모양의 엔드 링(3-1)을 구비한다. 또 회전자(100-1)는, 축선 방향(D1)에서의 타단부(1b2)에 마련되는 고리 모양의 엔드 링(3-2)을 구비한다. 또 회전자(100-1)는, 엔드 링(3-1)의 내주부(3a)와 샤프트(2)와의 사이에 마련되고, 외주부(4a)가 엔드 링(3-1)의 내주부(3a)에 접하는 고리 모양의 보강 부재(4-1)를 구비한다. 또 회전자(100-1)는, 엔드 링(3-2)의 내주부(3a)와 샤프트(2)와의 사이에 마련되고, 외주부(4a)가 엔드 링(3-2)의 내주부(3a)에 접하는 고리 모양의 보강 부재(4-2)를 구비한다. 이하에서는, 엔드 링(3-1) 및 엔드 링(3-2)을 엔드 링(3-1, 3-2)이라고 칭하고, 또 보강 부재(4-1) 및 보강 부재(4-2)를 보강 부재(4-1, 4-2)로 칭하는 경우가 있다. As shown in Fig. 2, the rotor 100-1 of the induction motor according to the first embodiment includes a cylindrical
엔드 링(3-1, 3-2)은, 각각의 내주부(3a)에 마련되는 고리 모양의 제1 돌기부(3b)를 구비한다. 보강 부재(4-1, 4-2)는, 각각의 외주부(4a)에 고리 모양의 제1 홈부(4b)를 구비한다. 제1 홈부(4b)는, 제1 돌기부(3b)가 끼워지는 형상이다. 제1 홈부(4b)의 외경은 제1 돌기부(3b)의 내경과 동일하다. 제1 홈부(4b)의 축선 방향(D1)에서의 폭은, 제1 돌기부(3b)의 축선 방향(D1)에서의 폭과 동일하다. The end rings 3-1 and 3-2 each have an annular first protruding
회전자 철심(1)은, 미도시의 전자 강판 모재로부터 고리 모양으로 타발된 복수의 박판을 축선 방향(D1)으로 적층하여 구성된다. 복수의 박판은, 코킹, 용접 또는 접착에 의해 서로 고정된다. 회전자 철심(1)은, 회전자 철심(1)의 외주면쪽에 마련되고, 중심축(AX)의 축선 둘레 방향(D2)으로 배열된 복수의 코어 슬롯(5)과, 복수의 코어 슬롯(5)의 각각에 마련되는 도체 바(bar)(6)를 구비한다. 복수의 코어 슬롯(5)의 각각은, 축선 방향(D1)으로 연장되고, 회전자 철심(1)의 일단부(1b1)로부터 타단부(1b2)로 관통하고 있다. The
회전자 철심(1)에 마련된 복수의 코어 슬롯(5)은, 각각이 축선 둘레 방향(D2)으로 스큐(skew)되어 있다. 코어 슬롯(5)에 마련된 도체 바(6)의 축선 방향(D1)에서의 일단부(6a)는, 엔드 링(3-1)의 회전자 철심(1)측의 단부(3c)에 접속된다. 코어 슬롯(5)에 마련된 도체 바(6)의 축선 방향(D1)에서의 타단부(6b)는, 엔드 링(3-2)의 회전자 철심(1)측의 단부(3c)에 접속된다. The plurality of
엔드 링(3-1), 엔드 링(3-2) 및 도체 바(6)의 재료로서는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 또는 구리 합금이라고 하는 도체 재료를 예시할 수 있다. 해당 도체 재료를 이용하여 다이 캐스트에 의해 엔드 링(3-1, 3-2)이 형성된다. 엔드 링(3-1, 3-2)은, 각각의 외경이 회전자 철심(1)의 외경과 동일하다. 엔드 링(3-1)의 내주부(3a)는, 보강 부재(4-1)의 외주부(4a)에 접하고 있다. 엔드 링(3-2)의 내주부(3a)는, 보강 부재(4-2)의 외주부(4a)에 접하고 있다. As the material of the end ring 3-1, the end ring 3-2 and the
물체에 작용하는 원심력은, 물체의 반경 및 각속도 뿐만 아니라 물체의 질량에도 의존한다. 보강 부재(4-1, 4-2)는, 원심력 및 열팽창에 기인한 엔드 링(3-1, 3-2)의 변형을 억제하기 위해, 원심력에 대해서 변형하기 어렵게 할 필요가 있다. 그 때문에 보강 부재(4-1, 4-2)에는, 엔드 링(3-1, 3-2)의 재료 보다도 단위 질량당 인장 강도가 높은 재료가 이용된다. 구체적으로는 보강 부재(4-1, 4-2)의 재료로서는, 철, 티탄 또는 탄소 섬유 강화 플라스틱을 예시할 수 있다. 보강 부재(4-1, 4-2)는 각각이 관통 구멍(4c)을 구비한다. 샤프트(2)는, 보강 부재(4-1, 4-2)의 각각의 관통 구멍(4c)과, 회전자 철심(1)의 관통 구멍(1a)에 관통하고 있다. The centrifugal force acting on an object depends not only on the radius and angular velocity of the object but also on the mass of the object. It is necessary that the reinforcing members 4-1 and 4-2 are made less deformable with respect to the centrifugal force in order to suppress deformation of the end rings 3-1 and 3-2 due to the centrifugal force and thermal expansion. Therefore, a material having a higher tensile strength per unit mass than the materials of the end rings 3-1 and 3-2 is used for the reinforcing members 4-1 and 4-2. Specifically, as the material of the reinforcing members 4-1 and 4-2, iron, titanium or carbon fiber-reinforced plastic can be exemplified. Each of the reinforcing members 4-1 and 4-2 has through
회전자(100-1)의 제작시에는, 먼저 회전자 철심(1)의 일단부(1b1)에 보강 부재(4-1)가 장착되고, 회전자 철심(1)의 타단부(1b2)에 보강 부재(4-2)가 장착된다. 다음으로 도체 재료를 이용하여 다이 캐스트에 의해 엔드 링(3-1, 3-2)이 형성되는 것에 의해, 제1 돌기부(3b)가 제1 홈부(4b)에 끼워진 상태로, 보강 부재(4-1, 4-2)와 엔드 링(3-1, 3-2)이 일체 성형된다. 여기서, 보강 부재(4-1, 4-2)와 엔드 링(3-1, 3-2)이 일체 성형된 상태란, 보강 부재(4-1, 4-2)의 제1 홈부(4b) 내에, 엔드 링(3-1, 3-2)의 제1 돌기부(3b)가 접한 상태로 끼워져 있는 것을 말한다. 즉, 제1 돌기부(3b)가 제1 홈부(4b) 내에 끼워져 있는 상태를 말한다. 다음으로 보강 부재(4-1)의 관통 구멍(4c)과 보강 부재(4-2)의 관통 구멍(4c)과 회전자 철심(1)의 관통 구멍(1a)이 동일 치수로 마무리 가공되고, 이들 관통 구멍(4c) 및 관통 구멍(1a)의 내측에 샤프트(2)가 꽉 끼워진다. 실시 형태 1에서는, 관통 구멍(4c) 및 관통 구멍(1a)의 내측에 샤프트(2)가 수축 끼움된다. The reinforcing member 4-1 is first attached to the one end 1b1 of the
보강 부재(4-1, 4-2)와 엔드 링(3-1, 3-2)이 일체 성형되는 것에 의해, 보강 부재(4-1, 4-2) 및 엔드 링(3-1, 3-2)을 개별로 샤프트(2)에 조립하는 경우에 비해, 보강 부재(4-1, 4-2) 및 엔드 링(3-1, 3-2)을 샤프트(2)에 조립하는 시간이 단축된다. 또 보강 부재(4-1, 4-2) 및 엔드 링(3-1, 3-2)을 샤프트(2)에 수축 끼움하는 것에 의해, 수축 끼움하지 않는 경우에 비해, 보강 부재(4-1, 4-2)가 구비하는 관통 구멍(4c)의 내주부와 샤프트(2)의 외주부와의 마찰력이 높아진다. 이 마찰력에 의해 회전자(100-1)의 고속 회전시 및 열팽창시에서의 보강 부재(4-1, 4-2)의 축선 방향(D1)으로의 이동이 억제된다. 이것에 의해 수축 끼움하지 않는 경우에 비해, 보강 부재(4-1, 4-2)에 의한 엔드 링(3-1, 3-2)의 보강 효과가 높아진다. 보강 효과는, 원심력 및 열팽창에 기인한 엔드 링(3-1, 3-2)의 변형을 보강 부재(4-1, 4-2)가 억제하는 효과이다. The reinforcing members 4-1 and 4-2 and the end rings 3-1 and 3-2 are integrally molded so that the reinforcing members 4-1 and 4-2 and the end rings 3-1 and 3-2 The time for assembling the reinforcing members 4-1 and 4-2 and the end rings 3-1 and 3-2 to the
도 6 내지 도 8을 이용하여 회전자(100-1)의 보강 효과를 구체적으로 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유도 전동기의 회전자에 대한 비교예의 단면도이다. 도 6에 나타내는 회전자(100A)와 도 2에 나타내는 회전자(100-1)와의 차이점은 이하와 같다. The reinforcing effect of the rotor 100-1 will be described in detail with reference to Figs. 6 to 8. Fig. 6 is a cross-sectional view of a comparative example of a rotor of an induction motor according to
(1) 회전자(100A)는, 도 2에 나타내는 엔드 링(3-1, 3-2) 대신에 엔드 링(3-1A, 3-2A)을 구비한다. 엔드 링(3-1A, 3-2A)의 내주부(3a)에는, 도 2에 나타내는 제1 돌기부(3b)가 마련되어 있지 않다. (1) The
(2) 회전자(100A)는, 도 2에 나타내는 보강 부재(4-1, 4-2) 대신에 보강 부재(4-1A, 4-2A)를 구비한다. 보강 부재(4-1A, 4-2A)의 외주부(4a)에는, 도 2에 나타내는 제1 홈부(4b)가 마련되어 있지 않다. (2) The
보강 부재(4-1A) 및 보강 부재(4-2A)의 각각의 외주부(4a)의 외경은, 엔드 링(3-1A) 및 엔드 링(3-2A)의 각각의 내주부(3a)의 내경과 동일하다. 보강 부재(4-1A) 및 보강 부재(4-2A)의 각각의 축선 방향(D1)에서의 폭은, 엔드 링(3-1A) 및 엔드 링(3-2A)의 각각의 축선 방향(D1)에서의 폭과 동일하다. The outer diameter of each of the outer
회전자(100A)의 제작시에는, 먼저 회전자 철심(1)의 일단부(1b1)에 보강 부재(4-1A)가 장착되고, 회전자 철심(1)의 타단부(1b2)에 보강 부재(4-2A)가 장착된다. 다음으로 도체 재료를 이용하여 다이 캐스트에 의해 엔드 링(3-1A, 3-2A)이 형성되는 것에 의해, 엔드 링(3-1A)과 보강 부재(4-1A)가 일체 성형되며, 엔드 링(3-2A)과 보강 부재(4-2A)가 일체 성형된다. 다음으로 보강 부재(4-1A)의 관통 구멍(4c)과 보강 부재(4-2A)의 관통 구멍(4c)과 회전자 철심(1)의 관통 구멍(1a)이 동일 치수로 마무리 가공되며, 이들 관통 구멍(4c) 및 관통 구멍(1a)의 내측에 샤프트(2)가 수축 끼움된다. The reinforcing member 4-1A is first mounted on one end 1b1 of the
도 7은 도 6에 나타내는 비교예의 회전자가 회전했을 때에 엔드 링이 변형하는 모습을 나타내는 도면이다. 도 7에는, 회전자(100A)가 정지하고 있을 때에서의 엔드 링(3-1A)의 외형이 실선으로 나타내어지며, 회전자(100A)가 고속 회전하고 있을 때에 변형된 엔드 링(3-1A)의 외형이 점선으로 나타내어진다. Fig. 7 is a view showing a state in which the end ring is deformed when the rotor of the comparative example shown in Fig. 6 is rotated. Fig. 7 shows the outline of the end ring 3-1A when the
엔드 링(3-1A)과 보강 부재(4-1A)가 일체 성형되는 것에 의해, 보강 부재(4-1A)의 외주부(4a)가 엔드 링(3-1A)의 내주부(3a)에 접촉하고, 보강 부재(4-1A)의 외주부(4a)와 엔드 링(3-1A)의 내주부(3a)와의 사이에는 마찰력이 생긴다. 이 마찰력은, 회전자(100A)의 회전시 및 열팽창시에서의 엔드 링(3-1A)의 변형을 억제하는 기능을 한다. 여기서 회전자(100A)의 고속 회전시 및 열팽창시에, 엔드 링(3-1A)에는 지름 방향(D3)의 외측으로 퍼지는 힘이 작용한다. 엔드 링(3-1A)은 도체 바(6)와의 접속점을 지점으로 하여 변형하기 때문에, 엔드 링(3-1A)의 내주부는 상기의 마찰력에 저항하여 축선 방향(D1)으로 이동하고, 엔드 링(3-1A)의 외주부는 지름 방향(D3)으로 이동한다. The outer
특히 회전자(100A)의 회전 속도가 높아짐에 따라, 엔드 링(3-1A)의 변형량이 증가하기 때문에, 회전자(100A)의 회전 속도가 낮은 경우에 비해 엔드 링(3-1A)에 생기는 응력 진폭이 커진다. 또 회전자(100A)의 회전과 정지가 반복될 때마다, 또는 회전자(100A)의 회전 속도가 변화할 때마다, 엔드 링(3-1A)과 도체 바(6)와의 접속점에는 원심력 및 열팽창에 의한 응력이 가해지기 때문에, 해당 접속점에서의 금속 피로가 진행된다. 또 회전자(100A)의 회전과 정지가 반복되는 것에 의해, 엔드 링(3-1A)의 내경 및 외경이 확대와 축소를 반복하기 때문에, 엔드 링(3-1A)에서의 금속 피로도 진행된다. 따라서 설계 수명 보다도 짧은 기간에 회전자(100A)의 교환을 필요로 하는 경우가 있다. In particular, since the amount of deformation of the end ring 3-1A increases as the rotational speed of the
도 8은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유도 전동기의 회전자가 회전했을 때에 엔드 링이 변형하는 모습을 나타내는 도면이다. 도 8에는, 회전자(100-1)가 정지하고 있을 때에서의 엔드 링(3-1)의 외형이 실선으로 나타내어지며, 회전자(100-1)가 고속 회전하고 있을 때에 변형한 엔드 링(3-1)이 점선으로 나타내어진다. 회전자(100-1)에서는, 제1 돌기부(3b)와 제1 홈부(4b)가 일체 성형되고, 제1 돌기부(3b)가 제1 홈부(4b)에 끼워 넣어지는 감합(嵌合, 끼워 맞춤) 구조를 가진다. 8 is a view showing a state in which the end ring is deformed when the rotor of the induction motor according to the first embodiment of the present invention is rotated. 8 shows the outline of the end ring 3-1 when the rotor 100-1 is stopped and the outline of the end ring 3-1 when the rotor 100-1 is rotating at a high speed, (3-1) is represented by a dotted line. In the rotor 100-1, the
감합 구조에 의해, 엔드 링(3-1)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1)의 외주부(4a)와의 접촉 면적이 도 7에 나타내는 회전자(100A)에 비해 넓어지고, 엔드 링(3-1)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1)의 외주부(4a)와의 사이의 마찰력이 도 7에 나타내는 회전자(100A)에 비해 높아진다. The engaging structure widens the contact area between the inner
또 감합 구조에 의해, 엔드 링(3-1)이 축선 방향(D1)으로 이동할 때, 제1 돌기부(3b)가 제1 홈부(4b)에 걸린다. 그 때문에 축선 방향(D1) 및 지름 방향(D3)으로의 엔드 링(3-1)의 변형량이 도 7에 나타내는 회전자(100A)에 비해 작아진다. 따라서 실시 형태 1에서는, 도 7에 나타내는 회전자(100A)에 비해, 보강 부재(4-1, 4-2)에 의한 엔드 링(3-1, 3-2)의 보강 효과가 높아지고, 엔드 링(3-1, 3-2)에 생기는 응력 진폭이 저감되어, 엔드 링(3-1, 3-2)의 피로 수명의 향상을 도모할 수 있다. In addition, when the end ring 3-1 moves in the axial direction D1 by the fitting structure, the first protruding
실시 형태 1에 관한 회전자(100-1)에서는, 회전자(100-1)의 고속 회전시에서, 특허 문헌 1에 나타내는 종래의 회전자와 같이 보강 부재의 외부 고리 모양부가 소성 변형하지 않고, 엔드 링(3-1, 3-2)에 의한 보강 효과의 저하가 억제되어, 회전자(100-1)의 수명의 저하가 억제된다. In the rotor 100-1 according to the first embodiment, when the rotor 100-1 is rotated at a high speed, the outer annular portion of the reinforcing member does not undergo plastic deformation as in the conventional rotor shown in
또 실시 형태 1에 관한 회전자(100-1)에서는, 샤프트(2)의 양단부의 각각에 전술한 감합 구조가 1개 마련되어 있지만, 감합 구조는, 샤프트(2)의 양단부의 각각에 2개 이상 마련해도 좋다. 또 실시 형태 1에 관한 회전자(100-1)에서는, 샤프트(2)의 양단부의 각각에 감합 구조가 마련되어 있지만, 샤프트(2)의 양단부가 비대칭 구조인 경우, 샤프트(2)의 편측의 단부에만 감합 구조가 마련되어 있어도 괜찮다. 이와 같이 구성한 경우에도, 적어도 해당 개소에서 엔드 링(3-1) 또는 엔드 링(3-2)의 변형을 억제하는 효과가 얻어진다. In the rotor 100-1 according to the first embodiment, one of the above-described engaging structures is provided at each of both ends of the
또, 실시 형태 1에 관한 회전자(100-1)에서는, 제1 홈부(4b) 및 제1 돌기부(3b)가 고리 모양으로 형성되어 있지만, 제1 홈부(4b)는, 보강 부재(4-1, 4-2)에서 축선 둘레 방향(D2)으로 배열된 복수의 오목부로서 구성하고, 제1 돌기부(3b)는, 엔드 링(3-1, 3-2)에서 축선 둘레 방향(D2)으로 배열된 복수의 돌기로서 구성해도 괜찮다. 다만, 제1 홈부(4b) 및 제1 돌기부(3b)가 고리 모양으로 마련되어 있는 경우, 엔드 링(3-1, 3-2)의 변형이 축선 둘레 방향(D2)에서 균일하게 억제되기 때문에, 회전자(100-1)의 수명을 향상시키는 효과가 최고로 얻어진다. In the rotor 100-1 according to the first embodiment, the
실시 형태 2.
도 9는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 유도 전동기의 회전자의 단면도이다. 실시 형태 1에 관한 회전자(100-1)와 실시 형태 2에 관한 회전자(100-2)와의 차이점은 이하와 같다. 9 is a sectional view of a rotor of an induction motor according to
(1) 회전자(100-2)는, 엔드 링(3-1, 3-2)의 각각이 복수의 제1 돌기부(3b)를 구비한다. 엔드 링(3-1)이 구비하는 복수의 제1 돌기부(3b)는, 축선 방향(D1)으로 서로 떨어져 엔드 링(3-1)의 내주부(3a)에 마련된다. 엔드 링(3-2)이 구비하는 복수의 제1 돌기부(3b)는, 축선 방향(D1)으로 서로 떨어져 엔드 링(3-2)의 내주부(3a)에 마련된다.(1) In the rotor 100-2, each of the end rings 3-1 and 3-2 has a plurality of
(2) 회전자(100-2)는, 보강 부재(4-1, 4-2)의 각각이 복수의 제1 홈부(4b)를 구비한다. 보강 부재(4-1)가 구비하는 복수의 제1 홈부(4b)는, 축선 방향(D1)으로 서로 떨어져 보강 부재(4-1)의 외주부(4a)에 마련된다. 보강 부재(4-2)가 구비하는 복수의 제1 홈부(4b)는, 축선 방향(D1)으로 서로 떨어져 보강 부재(4-2)의 외주부(4a)에 마련된다. (2) In the rotor 100-2, each of the reinforcing members 4-1 and 4-2 includes a plurality of
도체 재료를 이용하여 다이 캐스트에 의해 엔드 링(3-1, 3-2)이 형성된다. 이것에 의해 엔드 링(3-1, 3-2)과 보강 부재(4-1)가 일체 성형된다. 실시 형태 2에서는, 복수의 제1 돌기부(3b)가 제1 홈부(4b)에 끼워 넣어지는 감합 구조를 가진다. 이것에 의해, 엔드 링(3-1)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1)의 외주부(4a)와의 접촉 면적이 실시 형태 1에 비해 넓어져, 엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1, 4-2)의 외주부(4a)와의 사이의 마찰력이 실시 형태 1에 비해 높아진다. 그 때문에 축선 방향(D1) 및 지름 방향(D3)으로의 엔드 링(3-1, 3-2)의 변형량이 실시 형태 1에 비해 작아진다. 따라서 실시 형태 2에 의하면, 보다 한층 엔드 링(3-1, 3-2)의 피로 수명의 향상이 기대된다. The end rings 3-1 and 3-2 are formed by die casting using a conductor material. As a result, the end rings 3-1 and 3-2 and the reinforcing member 4-1 are integrally formed. The second embodiment has a fitting structure in which a plurality of first protruding
실시 형태 3.Embodiment 3:
도 10은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 유도 전동기의 회전자의 단면도이다. 실시 형태 1에 관한 회전자(100-1)와 실시 형태 3에 관한 회전자(100-3)와의 차이점은 이하와 같다.10 is a sectional view of a rotor of an induction motor according to Embodiment 3 of the present invention. The difference between the rotor 100-1 according to the first embodiment and the rotor 100-3 according to the third embodiment is as follows.
(1) 회전자(100-3)의 제1 돌기부(3b)에는, 제1 돌기부(3b)의 내주부(3a1)에 고리 모양의 제2 돌기부(3b1)가 마련된다. (1) The first protruding
(2) 회전자(100-3)의 제1 홈부(4b)에는, 제1 홈부(4b)의 외주부(4a1)에 고리 모양의 제2 홈부(4b1)가 마련된다. (2) In the
축선 방향(D1)에서의 제2 돌기부(3b1)의 폭은, 축선 방향(D1)에서의 제1 돌기부(3b)의 폭 보다도 좁고, 축선 방향(D1)에서의 제2 홈부(4b1)의 폭은, 축선 방향(D1)에서의 제1 홈부(4b)의 폭 보다도 좁다. The width of the second protruding portion 3b1 in the axial direction D1 is narrower than the width of the first protruding
도체 재료를 이용하여 다이 캐스트에 의해 엔드 링(3-1, 3-2)이 형성된다. 이것에 의해 제1 돌기부(3b)와 제1 홈부(4b)가 일체 성형되고, 제2 돌기부(3b1)와 제2 홈부(4b1)가 일체 성형된다. 실시 형태 3에서는, 제1 돌기부(3b)가 제1 홈부(4b)에 끼워 넣어짐과 아울러, 제2 돌기부(3b1)가 제2 홈부(4b1)에 끼워 넣어지는 구조를 가진다. 이것에 의해, 엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1, 4-2)의 외주부(4a)와의 접촉 면적이 실시 형태 1에 비해 넓어져, 엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1, 4-2)의 외주부(4a)와의 사이의 마찰력이 실시 형태 1에 비해 높아진다. 또 제1 돌기부(3b)가 제1 홈부(4b)에 걸림과 아울러, 제2 돌기부(3b1)가 제2 홈부(4b1)에 걸린다. 그 때문에 축선 방향(D1) 및 지름 방향(D3)으로의 엔드 링(3-1, 3-2)의 변형량이 실시 형태 1에 비해 더 작아진다. 따라서 실시 형태 3에 의하면, 보다 한층 엔드 링(3-1, 3-2)의 피로 수명의 향상을 도모할 수 있다. The end rings 3-1 and 3-2 are formed by die casting using a conductor material. As a result, the
실시 형태 4.Embodiment 4.
도 11은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 유도 전동기의 회전자의 단면도이다. 실시 형태 1에 관한 회전자(100-1)와 실시 형태 4에 관한 회전자(100-4)와의 차이점은 이하와 같다. 11 is a cross-sectional view of a rotor of an induction motor according to Embodiment 4 of the present invention. The difference between the rotor 100-1 according to the first embodiment and the rotor 100-4 according to the fourth embodiment is as follows.
(1) 회전자(100-4)의 보강 부재(4-1, 4-2)는, 각각의 외주부(4a) 내, 제1 홈부(4b) 보다도 회전자 철심(1)측의 외주부(4a2)의 외경 치수(OD1)가, 제1 홈부(4b) 보다도 회전자 철심(1)과는 반대측의 외주부(4a3)의 외경 치수(OD2) 보다도 크다. 외주부(4a2)의 축선 방향(D1)에서의 폭은, 외주부(4a3)의 축선 방향(D1)에서의 폭과 동일하다. (1) The reinforcing members 4-1 and 4-2 of the rotor 100-4 are arranged in the outer
회전자(100-4)에서는, 엔드 링(3-1, 3-2)이 열팽창하여 변형하고, 그 후, 엔드 링(3-1, 3-2)이 열수축하는 것에 의해 열팽창 전의 초기 위치로 되돌아오려고 한다. 여기서, 축선 방향(D1)에서의 엔드 링(3-1)의 열팽창 및 열수축을 고려한다. 엔드 링(3-1)은, 열팽창할 때에 축선 방향(D1)에서의 외측을 향해서 팽창하고, 열수축할 때에 축선 방향(D1)에서의 회전자 철심(1)측을 향하여 수축한다. 또, 보강 부재(4-1)에 대해서 엔드 링(3-1)이 부여하는 힘에 대해서 고려한다. 엔드 링(3-1)이 열팽창 및 열수축할 때에는, 수축 끼움되어 있는 보강 부재(4-1)와 샤프트(2)와의 사이에도 응력이 인가된다. In the rotor 100-4, the end rings 3-1 and 3-2 are thermally expanded and deformed. Thereafter, the end rings 3-1 and 3-2 are thermally shrunk to an initial position before thermal expansion I'm going to come back. Here, thermal expansion and heat shrinkage of the end ring 3-1 in the axial direction D1 are considered. The end ring 3-1 expands outward in the axial direction D1 when thermally expanded and contracts toward the
보강 부재(4-1)의 제1 홈부(4b)를 마련하는 것에 의해 형성되는 축선 방향(D1)에서의 2개의 측벽 중, 회전자 철심(1)과는 반대쪽의 측벽에는, 엔드 링(3-1)이 열팽창할 때의 힘이 인가된다. 회전자(100-4)에서는, 외경 치수(OD2)가 외경 치수(OD1) 보다도 작기 때문에, 엔드 링(3-1)이 열팽창하여 보강 부재(4-1)를 축선 방향(D1)의 외측으로 압출하는 응력을 작게 할 수 있다. 한편, 열수축할 때에는, 상기의 2개의 측벽 중, 회전자 철심(1)쪽의 측벽에는, 축선 방향(D1)에서 회전자 철심(1)측을 향하여 힘이 인가된다. 외경 치수(OD1)는 외경 치수(OD2) 보다도 크기 때문에, 엔드 링(3-1)이 열수축하여 보강 부재(4-1)를 회전자 철심(1)측으로 되돌리는 응력을 작게 할 수 있다. 즉, 엔드 링(3-1)의 열팽창시의 보강 부재(4-1)에는, 보강 부재(4-1)가 샤프트(2)에 수축 끼움되었을 때의 위치로부터, 회전자 철심(1)과는 반대쪽으로 어긋나는 응력이 작용한다. 한편, 엔드 링(3-1)의 열수축시의 보강 부재(4-1)에는, 보강 부재(4-1)가 샤프트(2)에 수축 끼움되었을 때의 위치로부터, 회전자 철심(1)쪽으로 어긋나는 응력이 작용한다. 여기서, 열팽창시의 힘이 크기 때문에, 보강 부재(4-1)가, 상기의 위치로부터 회전자 철심(1)과는 반대쪽으로 크게 어긋나면, 보강 부재(4-1)는 열수축시에 원래의 위치로는 되돌아오기 어려워, 일체 성형된 엔드 링(3-1)도 원래의 형상으로 되돌아오기 어려워진다. 그 결과, 엔드 링(3-1)의 변형이 생겨, 회전자의 수명 저하로 이어진다. Of the two sidewalls in the axial direction D1 formed by providing the
실시 형태 4에 관한 회전자(100-4)에서는, 엔드 링(3-1)의 열수축시에서의 보강 부재(4-1) 및 샤프트(2)의 사이에 작용하는 응력이, 엔드 링(3-1)의 열팽창시에서의 보강 부재(4-1) 및 샤프트(2)의 사이에 작용하는 응력 보다도 크기 때문에, 보강 부재(4-1) 및 엔드 링(3-1)의 변형을 억제할 수 있다. 엔드 링(3-2) 및 보강 부재(4-2)에 대해서도 마찬가지이다. 따라서, 회전자(100-4)에서는, 열팽창시에 보강 부재(4-1, 4-2)의 축선 방향(D1)에서의 위치가 어긋났다고 해도, 엔드 링(3-1, 3-2)이 열수축하는 것에 의해 보강 부재(4-1, 4-2)를 열팽창 전의 초기 위치로 되돌리는 효과를 기대할 수 있다. The stress acting between the reinforcing member 4-1 and the
실시 형태 4는 실시 형태 1 내지 3 중 어느 하나에도 조합시킬 수 있다. The fourth embodiment can be combined with any of the first to third embodiments.
실시 형태 5.Embodiment 5:
도 12는 본 발명의 실시 형태 5에 관한 유도 전동기의 회전자의 단면도이다. 실시 형태 1에 관한 회전자(100-1)와 실시 형태 5에 관한 회전자(100-5)와의 차이점은 이하와 같다. 12 is a sectional view of a rotor of an induction motor according to
(1) 회전자(100-5)의 보강 부재(4-1, 4-2)는, 각각의 외주부(4a) 내, 제1 홈부(4b) 보다도 회전자 철심(1)과는 반대측의 외주부(4a3)의 외경 치수(OD2)가, 제1 홈부(4b) 보다도 회전자 철심(1)측의 외주부(4a2)의 외경 치수(OD1) 보다도 크다. 외주부(4a2)의 축선 방향(D1)에서의 폭은, 외주부(4a3)의 축선 방향(D1)에서의 폭과 동일하다. (1) The reinforcing members 4-1 and 4-2 of the rotor 100-5 are formed in the outer
회전자(100-5)에서는, 외경 치수(OD2)가 외경 치수(OD1) 보다도 크기 때문에, 엔드 링(3-1, 3-2)에 원심력이 작용했을 때, 또는 엔드 링(3-1, 3-2)이 열팽창했을 때에, 회전자 철심(1)의 중심을 향하는 방향과는 반대의 방향으로 엔드 링(3-1, 3-2)이 변형하는 양을 억제할 수 있다. 그 때문에 엔드 링(3-1, 3-2)의 보강 효과를 보다 한층 높일 수 있다. 실시 형태 5는 실시 형태 1 내지 3 중 어느 하나에도 조합시킬 수 있다. Since the outer diameter OD2 of the rotor 100-5 is larger than the outer diameter OD1 when centrifugal force acts on the end rings 3-1 and 3-2 or when the centrifugal force acts on the end rings 3-1 and 3-2, It is possible to suppress the deformation amount of the end rings 3-1 and 3-2 in the direction opposite to the direction of the center of the
실시 형태 6.Embodiment 6:
실시 형태 6에서는 실시 형태 1 내지 5의 제1 변형예를 설명한다. 도 13은 도 2에 나타내는 회전자의 제1 변형예를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 회전자(100-1)와 도 13에 나타내는 회전자(100-6A)와의 차이점은 이하와 같다. In
(1) 회전자(100-6A)의 제1 홈부(4b)는, 제1 홈부(4b)의 회전자 철심(1)과는 반대측의 단부에 제1 경사면(4d)을 구비한다. (1) The
(2) 회전자(100-6A)의 제1 돌기부(3b)는, 제1 돌기부(3b)의 회전자 철심(1)과는 반대측의 단부에 제2 경사면(3d)을 구비한다. 제2 경사면(3d)은 제1 경사면(4d)과 접한다. (2) The first protruding
보강 부재(4-1)의 제1 경사면(4d)은, 축선 방향(D1)에서 보강 부재(4-2)로부터 보강 부재(4-1)를 향해 넓어지는 형상이다. 보강 부재(4-2)의 제1 경사면(4d)은, 축선 방향(D1)에서 보강 부재(4-1)로부터 보강 부재(4-2)를 향해 넓어지는 형상이다. 엔드 링(3-1)의 제2 경사면(3d)은, 축선 방향(D1)에서 엔드 링(3-2)으로부터 엔드 링(3-1)을 향해 넓어지는 형상이다. 엔드 링(3-2)의 제2 경사면(3d)은, 축선 방향(D1)에서 엔드 링(3-1)으로부터 엔드 링(3-2)을 향해 넓어지는 형상이다. The first
도 14는 도 9에 나타내는 회전자의 제1 변형예를 나타내는 도면이다. 도 9에 나타내는 회전자(100-2)와 도 14에 나타내는 회전자(100-6B)와의 차이점은 이하와 같다. Fig. 14 is a view showing a first modification of the rotor shown in Fig. 9. Fig. The difference between the rotor 100-2 shown in Fig. 9 and the rotor 100-6B shown in Fig. 14 is as follows.
(1) 회전자(100-6B)는, 복수의 제1 홈부(4b)의 각각이, 제1 홈부(4b)의 회전자 철심(1)과는 반대측의 단부에 제1 경사면(4d)을 구비한다. (1) In the rotor 100-6B, each of the plurality of
(2) 회전자(100-6B)는, 복수의 제1 돌기부(3b)의 각각이, 제1 돌기부(3b)의 회전자 철심(1)과는 반대측의 단부에 제2 경사면(3d)을 구비한다. 제2 경사면(3d)은 제1 경사면(4d)과 접한다. (2) In the rotor 100-6B, each of the plurality of first protruding
도 15는 도 10에 나타내는 회전자의 제1 변형예를 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 회전자(100-3)와 도 15에 나타내는 회전자(100-6C)와의 차이점은 이하와 같다. 15 is a view showing a first modification of the rotor shown in Fig. The difference between the rotor 100-3 shown in Fig. 10 and the rotor 100-6C shown in Fig. 15 is as follows.
(1) 회전자(100-6C)는, 제1 홈부(4b) 및 제2 홈부(4b1)의 각각이, 제1 홈부(4b) 및 제2 홈부(4b1)의 회전자 철심(1)과는 반대측의 단부에 제1 경사면(4d)을 구비한다. (1) In the rotor 100-6C, each of the
(2) 회전자(100-6C)는, 제1 돌기부(3b) 및 제2 돌기부(3b1)의 각각이, 제1 돌기부(3b) 및 제2 돌기부(3b1)의 회전자 철심(1)과는 반대측의 단부에 제2 경사면(3d)을 구비한다. 제2 경사면(3d)은 제1 경사면(4d)과 접한다. (2) In the rotor 100-6C, each of the first protruding
도 16은 도 11에 나타내는 회전자의 제1 변형예를 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 회전자(100-4)와 도 16에 나타내는 회전자(100-6D)와의 차이점은 이하와 같다. 16 is a view showing a first modification of the rotor shown in Fig. The difference between the rotor 100-4 shown in Fig. 11 and the rotor 100-6D shown in Fig. 16 is as follows.
(1) 회전자(100-6D)의 제1 홈부(4b)는, 제1 홈부(4b)의 회전자 철심(1)과는 반대측의 단부에 제1 경사면(4d)을 구비한다. (1) The
(2) 회전자(100-6D)의 제1 돌기부(3b)는, 제1 돌기부(3b)의 회전자 철심(1)과는 반대측의 단부에 제2 경사면(3d)을 구비한다. 제2 경사면(3d)은 제1 경사면(4d)과 접한다. (2) The first protruding
도 17은 도 12에 나타내는 회전자의 제1 변형예를 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 회전자(100-5)와 도 17에 나타내는 회전자(100-6E)와의 차이점은 이하와 같다. 17 is a view showing a first modification of the rotor shown in Fig. The difference between the rotor 100-5 shown in Fig. 12 and the rotor 100-6E shown in Fig. 17 is as follows.
(1) 회전자(100-6E)의 제1 홈부(4b)는, 제1 홈부(4b)의 회전자 철심(1)과는 반대측의 단부에 제1 경사면(4d)을 구비한다. (1) The
(2) 회전자(100-6E)의 제1 돌기부(3b)는, 제1 돌기부(3b)의 회전자 철심(1)과는 반대측의 단부에 제2 경사면(3d)을 구비한다. 제2 경사면(3d)은 제1 경사면(4d)과 접한다. (2) The first protruding
엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1, 4-2)의 외주부(4a)와의 사이의 마찰력에 의한 회전시의 변형 억제 효과는, 중심축(AX)에 대해서 각도를 가지는 면이 높다. 따라서, 회전시의 변형을 억제하는 효과를 높게 하기 위해서는, 중심축(AX)에 대해서 각도를 가지는 접촉 면적을 크게 하는 것이 바람직하다. The effect of suppressing deformation during rotation due to the friction between the inner
실시 형태 6에 의하면, 제1 홈부(4b)가 제1 경사면(4d)을 구비하고, 제1 돌기부(3b)가 제2 경사면(3d)을 구비하는 것에 의해, 엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1, 4-2)의 외주부(4a)와의 접촉 면적에서, 중심축(AX)과 각도를 가지는 면의 면적이 실시 형태 1 내지 5에 비해 넓어져, 엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1, 4-2)의 외주부(4a)와의 사이의 마찰력이 실시 형태 1 내지 5에 비해 높아진다. 그 결과, 엔드 링(3-1, 3-2)의 보강 효과를 보다 한층 높일 수 있다. According to
실시 형태 7.Embodiment 7:
실시 형태 7에서는 실시 형태 1 내지 5의 제2 변형예를 설명한다. 도 18은 도 2에 나타내는 회전자의 제2 변형예를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 회전자(100-1)와 도 18에 나타내는 회전자(100-7A)와의 차이점은 이하와 같다. In Embodiment 7, a second modification of
(1) 회전자(100-7A)의 제1 홈부(4b)는, 제1 홈부(4b)의 회전자 철심(1)측의 단부에 제1 경사면(4d1)을 구비한다. (1) The
(2) 회전자(100-7A)의 제1 돌기부(3b)는, 제1 돌기부(3b)의 회전자 철심(1)측의 단부에 제2 경사면(3d1)을 구비한다. 제2 경사면(3d1)은 제1 경사면(4d1)과 접한다. (2) The first protruding
보강 부재(4-1)의 제1 경사면(4d1)은, 축선 방향(D1)에서 보강 부재(4-1)로부터 보강 부재(4-2)를 향해 넓어지는 형상이다. 보강 부재(4-2)의 제1 경사면(4d1)은, 축선 방향(D1)에서 보강 부재(4-2)로부터 보강 부재(4-1)을 향해 넓어지는 형상이다. 엔드 링(3-1)의 제2 경사면(3d1)은, 축선 방향(D1)에서 엔드 링(3-1)으로부터 엔드 링(3-2)을 향해 넓어지는 형상이다. 엔드 링(3-2)의 제2 경사면(3d1)은, 축선 방향(D1)에서 엔드 링(3-2)으로부터 엔드 링(3-1)을 향해 넓어지는 형상이다. The first inclined surface 4d1 of the reinforcing member 4-1 has a shape that widens from the reinforcing member 4-1 toward the reinforcing member 4-2 in the axial direction D1. The first inclined surface 4d1 of the reinforcing member 4-2 has a shape that widens from the reinforcing member 4-2 toward the reinforcing member 4-1 in the axial direction D1. The second inclined face 3d1 of the end ring 3-1 has a shape widening from the end ring 3-1 toward the end ring 3-2 in the axial direction D1. The second inclined face 3d1 of the end ring 3-2 has a shape widening from the end ring 3-2 toward the end ring 3-1 in the axial direction D1.
도 19는 도 9에 나타내는 회전자의 제2 변형예를 나타내는 도면이다. 도 9에 나타내는 회전자(100-2)와 도 19에 나타내는 회전자(100-7B)와의 차이점은 이하와 같다. Fig. 19 is a view showing a second modification of the rotor shown in Fig. 9. Fig. The difference between the rotor 100-2 shown in Fig. 9 and the rotor 100-7B shown in Fig. 19 is as follows.
(1) 회전자(100-7B)는, 복수의 제1 홈부(4b)의 각각이, 제1 홈부(4b)의 회전자 철심(1)측의 단부에 제1 경사면(4d1)을 구비한다. (1) In the rotor 100-7B, each of the plurality of
(2) 회전자(100-7B)는, 복수의 제1 돌기부(3b)의 각각이, 제1 돌기부(3b)의 회전자 철심(1)측의 단부에 제2 경사면(3d1)을 구비한다. 제2 경사면(3d1)은 제1 경사면(4d1)과 접한다. (2) In the rotor 100-7B, each of the plurality of first protruding
도 20은 도 10에 나타내는 회전자의 제2 변형예를 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 회전자(100-3)와 도 20에 나타내는 회전자(100-7C)와의 차이점은 이하와 같다. 20 is a view showing a second modification of the rotor shown in Fig. The difference between the rotor 100-3 shown in Fig. 10 and the rotor 100-7C shown in Fig. 20 is as follows.
(1) 회전자(100-7C)는, 제1 홈부(4b) 및 제2 홈부(4b1)의 각각이, 제1 홈부(4b) 및 제2 홈부(4b1)의 각각의 회전자 철심(1)측의 단부에 제1 경사면(4d1)을 구비한다. (1) In the rotor 100-7C, each of the
(2) 회전자(100-7C)는, 제1 돌기부(3b) 및 제2 돌기부(3b1)의 각각이, 제1 돌기부(3b) 및 제2 돌기부(3b1)의 각각의 회전자 철심(1)측의 단부에 제2 경사면(3d1)을 구비한다. 제2 경사면(3d1)은 제1 경사면(4d1)과 접한다. (2) In the rotor 100-7C, each of the first protruding
도 21은 도 11에 나타내는 회전자의 제2 변형예를 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 회전자(100-4)와 도 21에 나타내는 회전자(100-7D)와의 차이점은 이하와 같다. 21 is a view showing a second modification of the rotor shown in Fig. The difference between the rotor 100-4 shown in Fig. 11 and the rotor 100-7D shown in Fig. 21 is as follows.
(1) 회전자(100-7D)의 제1 홈부(4b)는, 제1 홈부(4b)의 회전자 철심(1)측의 단부에 제1 경사면(4d1)을 구비한다. (1) The
(2) 회전자(100-7D)의 제1 돌기부(3b)는, 제1 돌기부(3b)의 회전자 철심(1)측의 단부에 제2 경사면(3d1)을 구비한다. 제2 경사면(3d1)은 제1 경사면(4d1)과 접한다. (2) The first protruding
도 22는 도 12에 나타내는 회전자의 제2 변형예를 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 회전자(100-5)와 도 22에 나타내는 회전자(100-7E)와의 차이점은 이하와 같다. 22 is a view showing a second modification of the rotor shown in Fig. The difference between the rotor 100-5 shown in Fig. 12 and the rotor 100-7E shown in Fig. 22 is as follows.
(1) 회전자(100-7E)의 제1 홈부(4b)는, 제1 홈부(4b)의 회전자 철심(1)측의 단부에 제1 경사면(4d1)을 구비한다. (1) The
(2) 회전자(100-7E)의 제1 돌기부(3b)는, 제1 돌기부(3b)의 회전자 철심(1)측의 단부에 제2 경사면(3d1)을 구비한다. 제2 경사면(3d1)은 제1 경사면(4d1)과 접한다. (2) The first protruding
실시 형태 7에 의하면, 제1 홈부(4b)가 제1 경사면(4d1)을 구비하고, 제1 돌기부(3b)가 제2 경사면(3d1)을 구비하는 것에 의해, 엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1, 4-2)의 외주부(4a)와의 접촉 면적이 실시 형태 1 내지 5에 비해 넓어져, 엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1, 4-2)의 외주부(4a)와의 사이의 마찰력이 실시 형태 1 내지 5에 비해 높아진다. 그 결과, 엔드 링(3-1, 3-2)의 보강 효과를 보다 한층 높일 수 있다. According to Embodiment 7, since the
실시 형태 8.Embodiment 8:
실시 형태 8에서는 실시 형태 1 내지 5의 제3 변형예를 설명한다. 도 23은 도 2에 나타내는 회전자의 제3 변형예를 나타내는 도면이다. 도 23에 나타내는 회전자(100-8A)는, 제1 홈부(4b)가, 실시 형태 6의 제1 경사면(4d)과 실시 형태 7의 제1 경사면(4d1)을 구비한다. 또 회전자(100-8A)는, 제1 돌기부(3b)가, 실시 형태 6의 제2 경사면(3d)과 실시 형태 7의 제2 경사면(3d1)을 구비한다. In Embodiment 8, a third modification of
도 24는 도 9에 나타내는 회전자의 제3 변형예를 나타내는 도면이다. 도 24에 나타내는 회전자(100-8B)는, 복수의 제1 홈부(4b)의 각각이, 실시 형태 6의 제1 경사면(4d)과 실시 형태 7의 제1 경사면(4d1)을 구비한다. 또 회전자(100-8B)는, 복수의 제1 돌기부(3b)의 각각이, 실시 형태 6의 제2 경사면(3d)과 실시 형태 7의 제2 경사면(3d1)을 구비한다. Fig. 24 is a view showing a third modification of the rotor shown in Fig. 9; The rotor 100-8B shown in Fig. 24 has a first
도 25는 도 10에 나타내는 회전자의 제3 변형예를 나타내는 도면이다. 도 25에 나타내는 회전자(100-8C)는, 제1 홈부(4b) 및 제2 홈부(4b1)의 각각이, 실시 형태 6의 제1 경사면(4d)과 실시 형태 7의 제1 경사면(4d1)을 구비한다. 또 회전자(100-8C)는, 제1 돌기부(3b) 및 제2 돌기부(3b1)의 각각이, 실시 형태 6의 제2 경사면(3d)과 실시 형태 7의 제2 경사면(3d1)을 구비한다. Fig. 25 is a view showing a third modification of the rotor shown in Fig. 10; The rotor 100-8C shown in Fig. 25 is different from the rotor 100-8C shown in Fig. 25 in that each of the
도 26은 도 11에 나타내는 회전자의 제3 변형예를 나타내는 도면이다. 도 26에 나타내는 회전자(100-8D)는, 제1 홈부(4b)가, 실시 형태 6의 제1 경사면(4d)과 실시 형태 7의 제1 경사면(4d1)을 구비한다. 또 회전자(100-8D)는, 제1 돌기부(3b)가, 실시 형태 6의 제2 경사면(3d)과 실시 형태 7의 제2 경사면(3d1)을 구비한다. 26 is a view showing a third modification of the rotor shown in Fig. In the rotor 100-8D shown in Fig. 26, the
도 27은 도 12에 나타내는 회전자의 제3 변형예를 나타내는 도면이다. 도 27에 나타내는 회전자(100-8E)는, 제1 홈부(4b)가, 실시 형태 6의 제1 경사면(4d)과 실시 형태 7의 제1 경사면(4d1)을 구비한다. 또 회전자(100-8E)는, 제1 돌기부(3b)가, 실시 형태 6의 제2 경사면(3d)과 실시 형태 7의 제2 경사면(3d1)을 구비한다. Fig. 27 is a view showing a third modification of the rotor shown in Fig. 12; In the rotor 100-8E shown in Fig. 27, the
실시 형태 8에 의하면, 제1 홈부(4b)가 제1 경사면(4d) 및 제1 경사면(4d1)을 구비하고, 제1 돌기부(3b)가 제2 경사면(3d) 및 제2 경사면(3d1)을 구비하는 것에 의해, 엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1, 4-2)의 외주부(4a)와의 접촉 면적이 실시 형태 1 내지 5에 비해 넓어져, 엔드 링(3-1, 3-2)의 내주부(3a)와 보강 부재(4-1, 4-2)의 외주부(4a)와의 사이의 마찰력이 실시 형태 1 내지 5에 비해 높아진다. 그 결과, 엔드 링(3-1, 3-2)의 보강 효과를 보다 한층 높일 수 있다. According to Embodiment 8, the
실시 형태 1 내지 실시 형태 8에서는, 보강 부재에 홈부가 형성되어 있지만, 보강 부재는 이하와 같이 구성해도 괜찮다. 도 28은 도 2에 나타내는 회전자의 제4의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 28에 나타내는 회전자(100-9)는, 보강 부재(4-1, 4-2) 대신에 보강 부재(4-1B, 4-2B)를 구비하고, 엔드 링(3-1, 3-2) 대신에 엔드 링(3-1B, 3-2B)을 구비한다. In
보강 부재(4-1B)는, 보강 부재(4-1B)의 회전자 철심(1)과는 반대쪽에 마련된 제1 고리 모양부(41)와, 보강 부재(4-1B)의 회전자 철심(1)쪽에 마련된 제2 고리 모양부(42)를 구비한다. 제2 고리 모양부(42)의 외경은 제1 고리 모양부(41)의 외경 보다도 작다. 그 때문에, 제1 고리 모양부(41) 및 제2 고리 모양부(42)의 사이에는 단차부가 형성된다. 제1 보강 부재(4-2B)는, 보강 부재(4-1B)와 마찬가지로 구성된다. The reinforcing member 4-1B includes a first
다이 캐스트에 의해 형성된 엔드 링(3-1B)의 내주부(3a)는, 제1 고리 모양부(41) 및 제2 고리 모양부(42)의 각각의 외주부(4a)에 접한다. 이 때, 제1 돌기부(3b)의 회전자 철심(1)과는 반대측의 단부(3e)는, 제1 고리 모양부(41)의 회전자 철심(1)측의 단부(4e), 즉 제1 고리 모양부(41) 및 제2 고리 모양부(42)의 사이의 단차부에 접한다. 즉, 제1 돌기부(3b)가 단차부에 끼워져 있다. 그 때문에 회전시에서의 엔드 링(3-1B)에서는, 해당 단차부에 제1 돌기부(3b)가 걸리기 때문에, 회전시에서의 엔드 링(3-1B)의 변형을 억제하는 효과가 얻어진다. 회전시에서의 엔드 링(3-2B)에서도 동일한 효과가 얻어진다. The inner
또 제2 고리 모양부(42)의 외경이 제1 고리 모양부(41)의 외경 보다도 작은 경우, 도 7에 나타내는 비교예에 비해 접착 면적이 증가하는 효과는 얻어지지만, 회전시에서의 엔드 링(3-1B)의 제1 돌기부(3b)가 상기의 단차부에 걸리지 않기 때문에, 회전시의 변형을 억제하는 효과가 충분히는 얻어지지 않는다. When the outer diameter of the second
이상의 실시 형태에 나타낸 구성은, 본 발명의 내용의 일례를 나타내는 것이며, 다른 공지의 기술과 조합시키는 것도 가능하고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 일부를 생략, 변경하는 것도 가능하다. The configuration shown in the above embodiments represents one example of the content of the present invention and can be combined with other known technologies and a part of the configuration can be omitted or changed without departing from the gist of the present invention Do.
1 : 회전자 철심
1a, 4c : 관통 구멍
1b1, 6a : 일단부
1b2, 6b : 타단부
2 : 샤프트
3-1, 3-1A, 3-1B, 3-2, 3-2A, 3-2B : 엔드 링
3a, 3a1 : 내주부
3b : 제1 돌기부
3b1 : 제2 돌기부
3c : 단부
3d, 3d1 : 제2 경사면
3e, 4e : 단면
4-1, 4-1A, 4-1B, 4-2, 4-2A, 4-2B : 보강 부재
4a, 4a1, 4a2, 4a3 : 외주부
4b : 제1 홈부
4b1 : 제2 홈부
4d, 4d1 : 제1 경사면
5 : 코어 슬롯
6 : 도체 바
41 : 제1 고리 모양부
42 : 제2 고리 모양부
100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6A, 100-6B, 100-6C, 100-6D, 100-6E, 100-7A, 100-7B, 100-7C, 100-7D, 100-7E, 100-8A, 100-8B, 100-8C, 100-8D, 100-8E, 100-9, 100A : 회전자
300 : 유도 전동기
200 : 고정자
210 : 하우징
220 : 고정자 철심
230 : 코일
AX : 중심축
D1 : 축선 방향
D2 : 축선 둘레 방향
D3 : 지름 방향
OD1, OD2 : 외경 치수1:
1b1, 6a: one end portion 1b2, 6b: one end portion
2: Shaft
3-1, 3-1A, 3-1B, 3-2, 3-2A, 3-2B: End ring
3a, 3a1: Inner
3b1:
3d, 3d1: second
4-1, 4-1A, 4-1B, 4-2, 4-2A, 4-2B:
4a, 4a1, 4a2, 4a3:
4b: first groove portion 4b1: second groove portion
4d, 4d1: first inclined plane 5: core slot
6: conductor bar 41: first annular portion
42: second annular portion
100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6A, 100-6B, 100-6C, 100-6D, 100-6E, 100-7A, 100-7B, 100- 7C, 100-7D, 100-7E, 100-8A, 100-8B, 100-8C, 100-8D, 100-8E, 100-9,
300: induction motor 200: stator
210: housing 220: stator core
230: Coil AX: Center axis
D1: Axial direction D2: Axial circumferential direction
D3: Diameter OD1, OD2: Outer diameter dimension
Claims (10)
상기 회전자 철심을 관통하는 샤프트와,
상기 회전자 철심의 단부에 마련되는 고리 모양의 엔드 링(end ring)과,
상기 샤프트와 상기 엔드 링의 내주부와의 사이에 마련되고, 외주부가 상기 엔드 링에 접하는 고리 모양의 보강 부재를 구비하며,
상기 엔드 링의 내주부에 마련된 제1 돌기부가, 상기 보강 부재의 외주부에 마련된 제1 홈부 내에 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 회전자.A rotor iron core,
A shaft passing through the rotor iron core,
An annular end ring provided at an end of the rotor iron core,
And an annular reinforcing member provided between the shaft and the inner peripheral portion of the end ring and having an outer peripheral portion in contact with the end ring,
Wherein a first projection portion provided on an inner peripheral portion of the end ring is fitted in a first groove portion provided on an outer peripheral portion of the reinforcing member.
상기 제1 돌기부 및 상기 제1 홈부는, 각각 고리 모양으로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 회전자.The method according to claim 1,
Wherein the first protruding portion and the first groove portion are provided in an annular shape, respectively.
상기 엔드 링은, 상기 제1 돌기부의 내주부에 마련되는 제2 돌기부를 구비하고,
상기 보강 부재는, 상기 제1 홈부의 외주부에 마련되어 상기 제2 돌기부가 끼워지는 제2 홈부를 구비하며,
상기 회전자 철심의 중심축의 축선 방향에서의 상기 제2 돌기부의 폭은, 상기 축선 방향에서의 상기 제1 돌기부의 폭 보다도 좁고,
상기 축선 방향에서의 상기 제2 홈부의 폭은, 상기 축선 방향에서의 상기 제1 홈부의 폭보다도 좁은 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 회전자.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the end ring includes a second protrusion provided on an inner peripheral portion of the first protrusion,
Wherein the reinforcing member has a second groove portion which is provided on an outer peripheral portion of the first groove portion and into which the second projection portion is fitted,
The width of the second projection part in the axial direction of the central axis of the rotor iron core is narrower than the width of the first projection part in the axial direction,
And the width of the second groove portion in the axial direction is narrower than the width of the first groove portion in the axial direction.
상기 보강 부재는, 상기 보강 부재의 외주부 내, 상기 제1 홈부 보다도 상기 회전자 철심측의 외주부의 외경 치수가, 상기 제1 홈부 보다도 상기 회전자 철심과는 반대측의 외주부의 외경 치수 보다도 큰 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 회전자.The method according to any one of claims 1 to 3,
The reinforcing member is characterized in that an outer diameter dimension of the outer peripheral portion of the reinforcing member and an outer peripheral portion of the rotor iron core side on the side of the first groove portion is larger than an outer diameter dimension of the outer peripheral portion of the first groove portion on the side opposite to the rotor iron core The rotor of the induction motor.
상기 보강 부재는, 상기 보강 부재의 외주부 내, 상기 제1 홈부 보다도 상기 회전자 철심과는 반대측의 외주부의 외경 치수가, 상기 제1 홈부 보다도 상기 회전자 철심측의 외주부의 외경 치수 보다도 큰 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 회전자.The method according to any one of claims 1 to 3,
The reinforcement member is characterized in that an outer diameter dimension of the outer peripheral portion of the reinforcing member on the side opposite to the rotor iron core than that of the first groove portion is larger than an outer diameter dimension of the outer peripheral portion of the rotor iron core on the side of the first groove portion The rotor of the induction motor.
상기 제1 홈부는, 상기 회전자 철심의 중심축의 축선 방향에서의 상기 제1 홈부의 단부에 제1 경사면을 구비하고,
상기 제1 돌기부는, 상기 축선 방향에서의 상기 제1 돌기부의 단부에, 상기 제1 경사면과 접하는 제2 경사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 회전자.The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the first groove portion has a first inclined surface at an end portion of the first groove portion in the axial direction of the center axis of the rotor iron core,
Wherein the first protruding portion has a second inclined surface which is in contact with the first inclined surface at an end of the first protruding portion in the axial direction.
상기 회전자 철심을 관통하는 샤프트와,
상기 회전자 철심의 단부에 마련되는 고리 모양의 엔드 링과,
상기 샤프트와 상기 엔드 링의 내주부와의 사이에 마련되고, 외주부가 상기 엔드 링에 접하는 고리 모양의 보강 부재를 구비하며,
상기 보강 부재는,
상기 보강 부재의 상기 회전자 철심과는 반대쪽에 마련된 제1 고리 모양부와,
상기 보강 부재의 상기 회전자 철심쪽에 마련되고, 외경이 상기 제1 고리 모양부의 외경보다 작은 제2 고리 모양부로 이루어지는 단차부를 가지며,
상기 엔드 링의 내주부에 마련된 제1 돌기부가, 상기 단차부에 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 회전자.A rotor iron core,
A shaft passing through the rotor iron core,
An annular end ring provided at an end of the rotor iron core,
And an annular reinforcing member provided between the shaft and the inner peripheral portion of the end ring and having an outer peripheral portion in contact with the end ring,
The reinforcing member
A first annular portion provided on the opposite side of the rotor iron core of the reinforcing member,
And a step portion provided on the rotor iron core side of the reinforcing member and having a second annular portion whose outer diameter is smaller than the outer diameter of the first annular portion,
And a first protruding portion provided on an inner peripheral portion of the end ring is sandwiched between the stepped portion.
상기 제1 돌기부, 상기 제1 고리 모양부 및 상기 제2 고리 모양부는, 각각 고리 모양으로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 회전자.The method of claim 7,
Wherein the first protruding portion, the first annular portion, and the second annular portion are provided in an annular shape, respectively.
상기 엔드 링 및 상기 보강 부재는, 상기 회전자 철심의 양측의 단부에 마련되는 것을 특징으로 하는 유도 전동기의 회전자.The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the end ring and the reinforcing member are provided at both ends of the rotor iron core.
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