WO2025220080A1 - 回転子及び電動機 - Google Patents

回転子及び電動機

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WO2025220080A1
WO2025220080A1 PCT/JP2024/015016 JP2024015016W WO2025220080A1 WO 2025220080 A1 WO2025220080 A1 WO 2025220080A1 JP 2024015016 W JP2024015016 W JP 2024015016W WO 2025220080 A1 WO2025220080 A1 WO 2025220080A1
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WO
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protrusions
rotor
weight
balance
protrusion
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PCT/JP2024/015016
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English (en)
French (fr)
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貴矢 礒道
竜二 反町
啓記 篠原
太郎 廣本
仁明 大熊
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/04—Balancing means

Definitions

  • This disclosure relates to rotors and electric motors.
  • Rotors that make up electric motors are known in the art.
  • the rotational balance of rotors is adjusted to obtain stable rotation and torque.
  • the rotor disclosed in Patent Document 1 comprises a rotor core and a balancer that is provided axially away from at least one of the axial end faces of the rotor core.
  • the balancer has a balancer body formed in an annular shape and multiple protrusions formed integrally with the balancer body.
  • the rotational balance of the rotor is adjusted by removing some or all of the multiple protrusions to reduce the weight of the balancer.
  • the present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to provide a rotor that can accurately adjust its rotational balance even when the rotor is significantly unbalanced.
  • the rotor disclosed herein has the advantage of being able to accurately adjust the rotational balance even when the rotor is significantly unbalanced.
  • FIG. 1 is a front view showing an electric motor according to a first embodiment
  • 2 is a side view of the electric motor according to the first embodiment, as seen from the direction of arrow II in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • FIG. 1 is a plan view showing a balance weight of a rotor according to a first embodiment
  • 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the rotor according to the first embodiment, with balance weights attached to the protrusions
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a rotor according to a second embodiment
  • 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modified example of the rotor according to the second embodiment.
  • Fig. 1 is a front view showing an electric motor according to a first embodiment.
  • Fig. 2 is a side view of the electric motor according to the first embodiment, as seen from the direction of arrow II shown in Fig. 1.
  • an electric motor 100 according to the first embodiment includes a cylindrical stator 1, a rotor 2 that is surrounded by the stator 1 and drives to rotate, and a shaft 3 that rotatably supports the rotor 2.
  • the shaft 3 is disposed so as to pass through the rotor 2.
  • the direction in which the shaft 3 extends is referred to as a rotation axis direction X.
  • the stator 1 includes, for example, a stator core (not shown), insulators, and windings.
  • the stator core is formed into a cylindrical shape extending in the direction of the rotation axis X, by stacking, for example, multiple electromagnetic steel sheets, which are a magnetic material, in the direction of the rotation axis X.
  • the insulators are attached to both axial ends of the stator core, and insulate the stator core from the windings.
  • the windings are wound around the stator core via the insulators.
  • the rotor 2 includes a rotor core 4 and a pair of end rings 5.
  • the rotor core 4 is formed into a generally cylindrical shape extending in the direction of the rotation axis X, for example by stacking multiple sheets of magnetic steel sheets, which are a magnetic material, in the direction of the rotation axis X.
  • a through hole (not shown) is formed in the rotor core 4. The through hole is provided in the center of the rotor core 4 and passes through in the direction of the rotation axis X.
  • the shaft 3 is inserted into the through hole.
  • the rotor core 4 may also be configured, for example, with multiple magnet insertion holes formed that pass through the rotor core 4 in the axial direction, with permanent magnets inserted in each magnet insertion hole.
  • the end rings 5 are fixed to both ends of the rotor core 4 in the direction of the rotation axis X, i.e., on the load side and anti-load side of the rotor core 4.
  • the end rings 5 are made of non-magnetic plate-shaped members.
  • An axial hole into which the shaft 3 is inserted is provided in the center of the end ring 5.
  • the end rings 5 do not necessarily have to be provided at both ends of the rotor core 4 in the direction of the rotation axis X; they may be provided at at least one end of the rotor core 4.
  • the rotational balance of the rotor 2 is adjusted to obtain stable rotation and torque.
  • the rotational balance is adjusted, for example, by reducing the weight of the end rings 5, or by adding balance weights to the end rings 5 to increase their weight.
  • the amount of imbalance in the rotor's rotational balance is large, the amount by which the end rings 5 need to be reduced or increased becomes large, and a configuration that only reduces or increases the weight of the end rings 5 may not be able to accurately adjust the rotational balance.
  • the end ring 5 has multiple protrusions 50 protruding toward the rotational axis direction X.
  • Each protrusion 50 is removable to adjust the rotational balance of the rotor 2, and is configured to allow the attachment of a balance weight 6 that increases the weight of the end ring 5 in order to adjust the rotational balance of the rotor 2.
  • the protrusions 50 are regularly arranged along the circumferential direction of concentric circles centered on the rotation center C of the shaft 3. As an example, twelve protrusions 50 are shown in FIGS. 1 and 2.
  • the multiple protrusions 50 are formed with the same shape, size, and weight.
  • protrusions 50 is not limited to the twelve shown, and may be two or more. Furthermore, the protrusions 50 do not necessarily have to be configured with the same shape, size, and weight, and may be configured with different shapes, sizes, and weights. Furthermore, the protrusions 50 do not necessarily have to be provided on both of the pair of end rings 5; they may be provided on at least one of the end rings 5.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in Figure 2.
  • each protrusion 50 is formed of multiple protrusions 50a, 50b, and 50c with different outer shapes so that the outer shape gradually decreases along the rotation axis direction X.
  • the protrusion 50 shown in Figure 3 has protrusion 50a, which has the largest outer shape, protrusion 50b, which has an outer shape smaller than protrusion 50a, and protrusion 50c, which has an outer shape smaller than protrusion 50b.
  • the protrusion 50 is formed so that the outer shape gradually decreases along the rotation axis direction X in three stages.
  • protrusions 50 For each protrusion 50, all protrusions 50a, 50b, and 50c, or some of the protrusions 50b and 50c, can be removed. When some of the protrusions 50b and 50c are removed, for example, protrusions 50b and 50c, or only protrusion 50c, can be removed.
  • the protrusions 50 have convex portions 50a, 50b, and 50c removed, which are necessary to adjust the rotational balance of the rotor 2. In this way, in the rotor 2 of embodiment 1, the protrusions 50 have multiple convex portions 50a, 50b, and 50c, which allows the locations where the end ring 5 is to be reduced in weight to be precisely set, thereby enabling the rotational balance to be adjusted with precision.
  • the protrusions 50 are not limited to the configuration having three convex portions 50a, 50b, and 50c shown in the figure, and may have two convex portions or four or more convex portions. Also, the protrusions 50 may be configured with a single convex portion.
  • Figure 4 is a plan view showing the balance weight of the rotor in embodiment 1.
  • Figure 5 is a cross-sectional view taken along the V-V arrow shown in Figure 4.
  • the balance weight 6 shown in Figures 4 and 5 is provided to increase the weight of the end ring 5 and adjust the rotational balance of the rotor 2.
  • the balance weight 6 has a cylindrical portion 60 that fits onto the protrusion 50, and a retaining portion 61 that maintains the cylindrical portion 60 fitted onto the protrusion 50.
  • the interior of the cylindrical portion 60 has an inner shape that fits onto each of the protrusions 50a, 50b, and 50c of the protrusion 50, and is fitted into one of the three protrusions 50a, 50b, and 50c.
  • the retaining portion 61 is provided to maintain the cylindrical portion 60 fitted onto the protrusion 50 so that the balance weight 6 does not come off the protrusion 50.
  • the retaining portions 61 are formed as a pair of protrusions that protrude from opposing inner wall surfaces of the cylindrical portion 60 toward the protrusions 50a, 50b, and 50c and sandwich the side surfaces of the protrusions 50a, 50b, and 50c.
  • the retaining portions 61 are elastically deformed and pushed open while being pressed in.
  • the tips of the retaining portions 61 are formed with barbs that bite into the side surfaces of the protrusions 50a, 50b, and 50c.
  • the retaining portion 61 is not limited to the pair of protrusions shown in the figure, and may take other forms as long as it can maintain the state in which the tubular portion 60 is fitted onto the protrusions 50 so that the balance weight 6 does not slip out of the protrusions 50.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram schematically illustrating the rotor according to the first embodiment, with balance weights attached to the protrusions.
  • the balance weights 6 are attached to those of the multiple protrusions 50 that require adjustment of the rotational balance of the rotor 2.
  • the balance weights 6 are attached to all or some of the protrusions 50a, 50b, and 50c of each protrusion 50.
  • FIG. 6 shows three balance weights 6 of different sizes attached to the corresponding protrusions 50a, 50b, and 50c.
  • the balance weights 6 are held in place by clamping the sides of the protrusions 50a, 50b, and 50c with the tips of the retaining portions 61, thereby maintaining the cylindrical portion 60 fitted to the protrusions 50a, 50b, and 50c.
  • the balance weight 6 can be provided, for example, only on the protruding portion 50a, which has the largest outer diameter, of the three protruding portions 50a, 50b, and 50c, or on the protruding portion 50a, which has the largest outer diameter, and the protruding portion 50c, which has the smallest outer diameter.
  • the protruding portions 50a, 50b, and 50c on which the balance weight 6 is provided are determined appropriately in accordance with the adjustment of the rotational balance of the rotor 2. In this way, with the rotor 2 in embodiment 1, the locations where the balance weight 6 is installed to increase the mass of the end ring 5 can be precisely set, allowing for precise adjustment of the rotational balance.
  • the shape and size of the balance weight 6 are not limited to the configuration shown in the figure.
  • the balance weight 6 is not limited to a configuration in which it is attached to each of the protrusions 50a, 50b, and 50c, but may be configured as a single unit so that it can be attached to all three of the protrusions 50a, 50b, and 50c at once.
  • the holding portion 61 is not limited to the configuration shown in the figure, and may have other configurations. In short, the balance weight 6 may have other forms as long as it can be attached to the protrusion 50.
  • the rotor 2 according to the first embodiment comprises a rotor core 4 fixed to the shaft 3, which serves as the axis of rotation, and an end ring 5 provided on at least one of the two ends of the rotor core 4 in the direction of the rotation axis X of the shaft 3.
  • the end ring 5 provided on at least one of the two ends of the rotor core 4 has a plurality of protrusions 50 that protrude in the direction of the rotation axis X of the shaft 3.
  • Each protrusion 50 is removable to adjust the rotational balance, and is configured to allow the attachment of a balance weight 6 that increases the weight of the end ring 5 in order to adjust the rotational balance.
  • the protrusions 50 can be removed to reduce the weight of the end rings 5, and the balance weights 6 can be attached to the protrusions 50 to increase the weight of the end rings 5. This allows the rotational balance to be adjusted with high precision even if the amount of unbalance in the rotor 2 is large.
  • the balance weight 6 attached to the protrusion 50 has a cylindrical portion 60 with an inner shape that fits into the protrusion 50, and a retaining portion 61 that keeps the cylindrical portion 60 fitted into the protrusion 50. This prevents the balance weight 6 from coming off the protrusion 50 even when the rotor 2 rotates at high speed, and allows the balance weight 6 to remain attached to the protrusion 50.
  • each protrusion 50 is formed from multiple protrusions 50a, 50b, 50c with different outer shapes so that the outer shape gradually decreases along the rotational axis direction X of the shaft 3. This makes it possible to gradually remove the protrusions 50a, 50b, 50c of the protrusion 50 to reduce the weight of the end ring 5 in accordance with the amount of imbalance in the rotor 2, or to gradually attach balance weights 6 to the protrusions 50a, 50b, 50c to increase the weight of the end ring 5, thereby enabling precise adjustment of the rotational balance.
  • each protrusion 50 has multiple protrusions 50a, 50b, 50c, this also serves as a guide for the amount of protrusions 50a, 50b, 50c to be removed and the amount of balance weights 6 to be attached to the protrusions 50a, 50b, 50c, improving the ease of work when adjusting the rotational balance.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing the rotor according to embodiment 2.
  • Fig. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII shown in Fig. 7.
  • each end ring 5 of the rotor 2 has three protrusions 51, 52, 53 arranged in the order of protrusions 53, 52, 51 in the radial direction from the center of rotation C of the shaft 3, and eight protrusions arranged regularly around the circumference of a concentric circle centered on the center of rotation C of the shaft 3.
  • each end ring 5 has a total of 24 protrusions 51, 52, 53.
  • protrusion 51 is located on the outermost periphery of end ring 5.
  • Protrusion 53 is located on the innermost periphery of end ring 5.
  • Protrusion 52 is located between protrusions 51 and 53.
  • Protrusions 51, 52, and 53 in the same row arranged radially from the center of rotation C of shaft 3 have the same shape and weight.
  • protrusions 51, 52, and 53 arranged circumferentially on concentric circles centered on the center of rotation C of shaft 3 have the same shape and weight.
  • the balance amount that can be adjusted by removing protrusions 51, 52, and 53 and by attaching balance weights 6 of the same weight to protrusions 51, 52, and 53 is proportional to the distance from the center of rotation C, when protrusions 51, 52, and 53 have the same shape and weight.
  • the distance from the center of rotation C of shaft 3 to the outer surface of end ring 5 is r0.
  • the axial center of protrusion 51 located on the outermost periphery is r1 away from the center of rotation C of shaft 3.
  • the balance amount that changes when protrusion 51 is removed is weight M x r1/r0.
  • the axial center of protrusion 52 located in the middle is r2 away from the center of rotation C of shaft 3.
  • the balance amount that changes when protrusion 52 is removed is weight M x r2/r0.
  • the axial center of protrusion 53 located on the innermost periphery is r3 away from the center of rotation C of shaft 3.
  • the balance amount that changes when protrusion 53 is removed is weight M x r3/r0.
  • the balance amount that can be adjusted by removing protrusions 51, 52, and 53 and the balance amount that can be adjusted by attaching balance weights 6 of the same weight to protrusions 51, 52, and 53 increase in the order of protrusion 51, protrusion 52, and protrusion 53. Therefore, the closer the axis of the protrusion 53 is to the rotation center C, the smaller the rotation moment that can be adjusted, allowing for more precise adjustment of the balance amount.
  • Figure 9 is a cross-sectional view showing a modified example of a rotor according to the second embodiment.
  • protrusions 51, 52, and 53 arranged in the same row radially from the center of rotation C of shaft 3 are arranged so that the product of the distance from the center of rotation C to the axial center of each protrusion 51, 52, and 53 and its weight is equal to each other.
  • the weight of protrusion 51 located on the outermost periphery is M1.
  • the weight of protrusion 52 located in the middle is M2, which is heavier than M1.
  • the weight of protrusion 53 located on the innermost periphery is M3, which is heavier than M2.
  • the weight M1 x r1/r0 which is the balance amount that changes when protrusion 51 is removed
  • the weight M2 x r2/r0 which is the balance amount that changes when protrusion 52 is removed
  • the weight M3 x r3/r0 which is the balance amount that changes when protrusion 53 is removed
  • the rotor 2 can be adjusted to the same amount of balance regardless of which of the protrusions 51, 52, and 53 is increased in weight by attaching a balance weight 6 to it. Even in this case, when adjusting the rotational balance during manufacturing of the rotor 2, it is only necessary to check the phase of the protrusions 51, 52, and 53, which helps to reduce adjustment errors.
  • the arrangement of the protrusions 51, 52, 53 is not limited to the configuration shown in Figures 7 to 9.
  • the protrusions may be configured so that two or more are arranged radially from the center of rotation C of the shaft 3.
  • the protrusions may be configured so that two or more are arranged circumferentially on a concentric circle centered on the center of rotation C of the shaft 3.
  • the protrusions are not limited to the configuration having three protrusions shown in the figure, and may be configured so that two or more protrusions are included.
  • the protrusions may also be configured as a single protrusion.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

回転子（２）は、回転軸となるシャフト（３）に固定される回転子コア（４）と、シャフト（３）の回転軸方向における回転子コア（４）の両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられたエンドリング（５）と、を備えている。回転子コア（４）の両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられたエンドリング（５）は、シャフト（３）の回転軸方向に向かって突き出す複数の突起部（５０）を有している。各突起部（５０）は、回転バランスを調整するために取り除き可能とされ、且つ回転バランスを調整するためにエンドリング（５）を増量させるバランスウェイト（６）を取り付け可能に構成されている。

Description

回転子及び電動機
　本開示は、回転子及び電動機に関する。
　従来、電動機を構成する回転子が知られている。回転子は、安定した回転及びトルクを得るために、回転バランスが調整される。例えば特許文献１に開示された回転子では、回転子鉄心と、該回転子鉄心の軸方向の両端面のうち少なくとも一方から軸方向に離れて設けられたバランサと、を備えている。バランサは、円環状に形成されたバランサ本体と、バランサ本体と一体的に形成された複数の突起部と、を有している。回転子は、複数の突起部のうち一部又は全部を取り除いてバランサを減量させることで回転バランスが調整される。
特開２０２３－９０２４２号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された技術では、突起部のうち一部又は全部を取り除いてバランサを減量させることでしか、回転子の回転バランスを調整することができない。そのため、回転子の回転バランスにおけるアンバランス量が大きいと、バランサを減量させるだけでは、精度よく回転バランスを調整できない場合がある。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、回転子のアンバランス量が大きくても、精度よく回転バランスを調整することができる回転子を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる回転子は、回転軸となるシャフトに固定される回転子コアと、シャフトの回転軸方向における回転子コアの両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられたエンドリングと、を備えている。回転子コアの両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられたエンドリングは、シャフトの回転軸方向に向かって突き出す複数の突起部を有している。各突起部は、回転バランスを調整するために取り除き可能とされ、且つ回転バランスを調整するためにエンドリングを増量させるバランスウェイトを取り付け可能に構成されている。
　本開示にかかる回転子によれば、回転子のアンバランス量が大きくても、精度よく回転バランスを調整することができる、という効果を奏する。
実施の形態１にかかる電動機を示す正面図 実施の形態１にかかる電動機を図１に示すＩＩ矢視方向から見た側面図 図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図 実施の形態１にかかる回転子のバランスウェイトを示す平面図 図４に示すＶ－Ｖ矢視断面図 実施の形態１にかかる回転子であって、突起部にバランスウェイトを取り付けた状態を模式的に示す説明図 実施の形態２にかかる回転子を示す説明図 図７に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ矢視断面図 実施の形態２にかかる回転子の変形例を示す断面図
　以下、本開示の実施の形態にかかる回転子及び電動機を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１にかかる電動機を示す正面図である。図２は、実施の形態１にかかる電動機を図１に示すＩＩ矢視方向から見た側面図である。図１及び図２に示すように、実施の形態１にかかる電動機１００は、筒状の固定子１と、固定子１に囲まれて回転駆動する回転子２と、回転子２を回転可能に支持するシャフト３と、を備えている。シャフト３は、回転子２を貫通して配置されている。以下、シャフト３が延伸する方向を回転軸方向Ｘという。
　固定子１は、一例として、図示省略の固定子コアと、インシュレータと、巻線と、を有している。固定子コアは、例えば磁性材料である電磁鋼板を回転軸方向Ｘに複数枚積層して、回転軸方向Ｘに延びる円筒状に形成されている。インシュレータは、固定子コアの軸方向における両端部に取り付けられ、固定子コアと巻線とを絶縁する。巻線は、インシュレータを介して固定子コアに巻き付けられている。
　図１及び図２に示すように、回転子２は、回転子コア４と、一対のエンドリング５と、を備えている。回転子コア４は、例えば磁性材料である電磁鋼板を回転軸方向Ｘに複数枚積層して、回転軸方向Ｘに延びる略円柱状に形成されている。回転子コア４には、図示省略の貫通孔が形成されている。貫通孔は、回転子コア４の中心部に設けられ、回転軸方向Ｘに貫通している。貫通孔には、シャフト３が挿入されている。なお、回転子コア４は、例えば回転子コア４を軸方向に貫通する複数の磁石挿入穴が形成され、各磁石挿入穴に挿入された永久磁石を有する構成としてもよい。
　図１及び図２に示すように、エンドリング５は、回転子コア４の回転軸方向Ｘにおける両端、すなわち回転子コア４の負荷側及び反負荷側にそれぞれ固定されている。エンドリング５は、非磁性体の板状部材で構成されている。エンドリング５の中央には、シャフト３が挿入される軸穴が設けられている。なお、エンドリング５は、必ずしも回転子コア４の回転軸方向Ｘにおける両端に設ける必要はなく、少なくとも回転子コア４の一方の端部に設けられた構成でもよい。
　回転子２は、安定した回転及びトルクを得るために、回転バランスが調整される。従来の回転子では、例えばエンドリング５を減量させることで回転バランスを調整したり、エンドリング５にバランスウェイトを設けて増量させることで回転バランスを調整したりしていた。しかしながら、回転子の回転バランスにおけるアンバランス量が大きいと、エンドリング５を減量又は増量させる量が多くなり、エンドリング５を減量させるだけの構成又は増量させるだけの構成では、精度よく回転バランスを調整できない場合がある。
　そこで、実施の形態１における回転子２では、エンドリング５が回転軸方向Ｘに向かって突き出す複数の突起部５０を有している。各突起部５０は、回転子２の回転バランスを調整するために取り除き可能とされ、且つ回転子２の回転バランスを調整するためにエンドリング５を増量させるバランスウェイト６を取り付け可能に構成されている。図１及び図２に示すように、突起部５０は、シャフト３の回転中心Ｃを中心とした同心円の周方向に沿って規則的に並んで設けられている。図１及び図２に示す突起部５０は、一例として１２個設けられている。複数の突起部５０は、互いに同じ形状、大きさ及び重量で形成されている。なお、突起部５０の個数は、図示した１２個に限定されず、２つ以上あればよい。また、突起部５０は、必ずしも同じ形状、大きさ及び重量で構成する必要はなく、異なる形状、大きさ及び重量で構成してもよい。また、突起部５０は、必ずしも一対のエンドリング５の双方に設ける必要はなく、少なくとも一方のエンドリング５に設けた構成でもよい。
　図３は、図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図である。図３に示すように、各突起部５０は、回転軸方向Ｘに沿って段階的に外形が小さくなるように外形の異なる複数の凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃによって形成されている。図３に示した突起部５０は、一例として、外形が最も大きい凸部５０ａと、凸部５０ａよりも外形が小さい凸部５０ｂと、凸部５０ｂよりも外形が小さい凸部５０ｃと、を有している。すなわち、突起部５０は、回転軸方向Ｘに向かって３段階に外形が小さくなるように形成されている。各突起部５０は、すべての凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ、又は一部の凸部５０ｂ，５０ｃを取り除くことができる。一部の凸部５０ｂ，５０ｃを取り除く場合には、例えば凸部５０ｂ及び凸部５０ｃ、又は凸部５０ｃのみを取り除くことができる。複数の突起部５０は、回転子２の回転バランスを調整する必要がある突起部５０の凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃが取り除かれる。このように、実施の形態１における回転子２では、突起部５０が複数の凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃを有することにより、エンドリング５を減量させる箇所を細かく設定することができるので、精度よく回転バランスを調整することができる。なお、突起部５０は、図示した３つの凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃを有する構成に限定されず、２つの凸部又は４つ以上の凸部を有する構成でもよい。また、突起部５０は、１つの凸部で構成してもよい。
　図４は、実施の形態１にかかる回転子のバランスウェイトを示す平面図である。図５は、図４に示すＶ－Ｖ矢視断面図である。図４及び図５に示すバランスウェイト６は、エンドリング５を増量させて回転子２の回転バランスを調整するために設けられる。バランスウェイト６は、突起部５０に嵌合する筒体部６０と、筒体部６０が突起部５０に嵌合された状態を保持する保持部６１と、を有している。筒体部６０の筒内部は、突起部５０の各凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃに嵌合する内形とされ、３つの凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃのうち、いずれかに嵌め込まれる。保持部６１は、バランスウェイト６が突起部５０から抜けないように筒体部６０が突起部５０に嵌合された状態を保持するために設けられている。保持部６１は、筒体部６０の対向する内壁面から凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃに向かって突き出し、凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃの側面を挟み付ける一対の突状に形成されている。保持部６１は、バランスウェイト６が凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃに嵌め込まれる際に、弾性変形して開きながら押し込まれる。保持部６１の先端には、凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃの側面に食い込むカエシが形成されている。バランスウェイト６は、凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃに取り付ける際に、筒体部６０を凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃに嵌め込むだけでよく、強く打ち込む等の必要がない。そのため、例えばバランスウェイト６を取り付ける際の打ち込みによる衝撃で回転子２が損傷する等のおそれがない。また、打ち込み作業による作業者の負担を軽減することができる。なお、保持部６１は、図示した一対の突状であることに限定されず、バランスウェイト６が突起部５０から抜けないように筒体部６０が突起部５０に嵌合された状態を保持することができれば、他の形態でもよい。
　図６は、実施の形態１にかかる回転子であって、突起部にバランスウェイトを取り付けた状態を模式的に示す説明図である。図６に示すように、バランスウェイト６は、複数の突起部５０のうち、回転子２の回転バランスを調整する必要がある突起部５０に取り付けられる。また、バランスウェイト６は、各突起部５０の凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃのうち、すべての凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ又は一部の凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃに取り付けられる。図６では、一例として、大きさの異なる３つのバランスウェイト６が、それぞれ対応する凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃに取り付けられた状態を示している。バランスウェイト６は、保持部６１の先端で凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃの側面を挟み付けることで、筒体部６０が凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃに嵌合された状態が保持される。
　なお、バランスウェイト６は、３つの凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃのうち、例えば外形が最も大きい凸部５０ａにのみ設けることもできるし、外形が最も大きい凸部５０ａと外形が最も小さい凸部５０ｃとに設けることもできる。バランスウェイト６が設けられる凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、回転子２の回転バランスの調整に合わせて適宜決定される。このように、実施の形態１における回転子２では、バランスウェイト６を設置してエンドリング５を増量させる箇所を細かく設定することができるので、精度よく回転バランスを調整することができる。
　また、バランスウェイト６の形状及び大きさは、図示した構成に限定されない。また、バランスウェイト６は、各凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃにそれぞれ取り付けられる構成に限定されず、例えば３つの凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃにまとめて取り付けることができるように、１つで構成してもよい。また、保持部６１は、図示した構成に限定されず、その他の構成でもよい。要するに、バランスウェイト６は、突起部５０に取り付けることができれば、その他の形態でもよい。
　以上のように、実施の形態１にかかる回転子２は、回転軸となるシャフト３に固定される回転子コア４と、シャフト３の回転軸方向Ｘにおける回転子コア４の両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられたエンドリング５と、を備えている。回転子コア４の両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられたエンドリング５は、シャフト３の回転軸方向Ｘに向かって突き出す複数の突起部５０を有している。各突起部５０は、回転バランスを調整するために取り除き可能とされ、且つ回転バランスを調整するためにエンドリング５を増量させるバランスウェイト６を取り付け可能に構成されている。
　よって、実施の形態１にかかる回転子２は、回転バランスを調整するために、突起部５０を取り除いてエンドリング５を減量させることができ、且つバランスウェイト６を突起部５０に取り付けてエンドリング５を増量させることができる。これにより、回転子２のアンバランス量が大きくても、精度よく回転バランスを調整することができる。
　また、突起部５０に取り付けられるバランスウェイト６は、突起部５０に嵌合する内形とされた筒体部６０と、筒体部６０が突起部５０に嵌合された状態を保持する保持部６１と、を有している。これにより、回転子２が高速回転してもバランスウェイト６が突起部５０から抜けないように、バランスウェイト６が突起部５０に取り付けられた状態を保持することができる。
　また、各突起部５０は、シャフト３の回転軸方向Ｘに沿って段階的に外形が小さくなるように外形の異なる複数の凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃによって形成されている。これにより、回転子２のアンバランス量に合わせて突起部５０の凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃを段階的に取り除いてエンドリング５を減量させたり、凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃに段階的にバランスウェイト６を取り付けてエンドリング５を増量させたりすることができるので、精度よく回転バランスを調整することができる。また、各突起部５０が複数の凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃを有することで、凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃを取り除く量及び凸部５０ａ，５０ｂ，５０ｃにバランスウェイト６を取り付ける量の目安にもなるので、回転バランスを調整する作業の作業性を向上させることができる。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２にかかる回転子について説明する。図７は、実施の形態２にかかる回転子を示す説明図である。図８は、図７に示すＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ矢視断面図である。
　図７及び図８に示すように、実施の形態２にかかる回転子２の各エンドリング５には、突起部５１，５２，５３が、シャフト３の回転中心Ｃから径方向に沿って突起部５３，５２，５１の順で３つ並べて設けられ、且つ、シャフト３の回転中心Ｃを中心とした同心円の周方向に沿って規則的に並んで８つ設けられている。すなわち、各エンドリング５には、突起部５１，５２，５３が、合計で２４個設けられている。このように、エンドリング５に複数の突起部５１，５２，５３を設けることにより、突起部５１，５２，５３を取り除いて、エンドリング５を減量させる箇所、及びバランスウェイト６を設置してエンドリング５を増量させる箇所を細かく設定することができるので、調整できる範囲が増え、精度よく回転子２の回転バランスを調整することができる。
　また、突起部５１は、エンドリング５の最外周に位置している。突起部５３は、エンドリング５の最内周に位置している。突起部５２は、突起部５１と突起部５３との間に設けられている。シャフト３の回転中心Ｃから径方向に沿って設けられた同列の突起部５１，５２，５３は、互いに同一の形状及び重量とされている。また、シャフト３の回転中心Ｃを中心とした同心円の周方向に沿って設けられた突起部５１，５２，５３は、互いに同一の形状及び重量とされている。突起部５１，５２，５３を取り除いて調整できるバランス量及び突起部５１，５２，５３に重量が同一のバランスウェイト６を取り付けて調整できるバランス量は、突起部５１，５２，５３の形状及び重量が等しい場合、回転中心Ｃからの距離に比例する。
　ここで、シャフト３の回転中心Ｃからエンドリング５の外面までの距離をｒ０とする。最外周に位置する突起部５１の軸中心の位置は、シャフト３の回転中心Ｃからｒ１離れている。突起部５１を除去して変化するバランス量は、重量Ｍ×ｒ１／ｒ０である。中間に位置する突起部５２の軸中心の位置は、シャフト３の回転中心Ｃからｒ２離れている。突起部５２を除去して変化するバランス量は、重量Ｍ×ｒ２／ｒ０である。最内周に位置する突起部５３の軸中心の位置は、シャフト３の回転中心Ｃからｒ３離れている。突起部５３を除去して変化するバランス量は、重量Ｍ×ｒ３／ｒ０である。すなわち、突起部５１，５２，５３を取り除いて調整できるバランス量及び突起部５１，５２，５３に重量が同一のバランスウェイト６を取り付けて調整できるバランス量は、突起部５１、突起部５２、突起部５３の順に大きくなる。よって、軸中心が回転中心Ｃから近い突起部５３ほど、調整できる回転モーメントが小さくなり、バランス量を細かく調整することができる。
　図９は、実施の形態２にかかる回転子の変形例を示す断面図である。図９に示すように、シャフト３の回転中心Ｃから径方向に沿って設けられた同列の突起部５１，５２，５３は、回転中心Ｃから各突起部５１，５２，５３の軸中心までの距離と重量との積が互いに等しくなるように設けられている。例えば最外周に位置する突起部５１の重量をＭ１とする。中間に位置する突起部５２の重量をＭ１よりも重いＭ２とする。最内周に位置する突起部５３の重量をＭ２よりも重いＭ３とする。この場合、例えば、突起部５１を除去して変化するバランス量である重量Ｍ１×ｒ１／ｒ０と、突起部５２を除去して変化するバランス量である重量Ｍ２×ｒ２／ｒ０と、突起部５３を除去して変化するバランス量である重量Ｍ３×ｒ３／ｒ０と、が等しくなるように設けられている。これにより、回転子２は、突起部５１，５２，５３のうち、いずれの突起部５１，５２，５３を除去して減量しても、同じ量のバランス量を調整することができる。これにより、回転子２の製造時において回転バランスを調整する際に、突起部５１，５２，５３の位相のみを確認すればよく、調整ミスの抑制に寄与することができる。
　また、シャフト３の回転中心Ｃから径方向に沿って設けられた同列の複数の突起部５１，５２，５３は、突起部５１，５２，５３の外径に応じて取り付けられるバランスウェイト６の重量を調整することで、回転中心Ｃから各突起部５１，５２，５３の軸中心までの距離と重量との積が互いに等しくなる。これにより、回転子２は、突起部５１，５２，５３のうち、いずれの突起部５１，５２，５３にバランスウェイト６を取り付けて増量しても、同じ量のバランス量を調整することができる。この場合においても、回転子２の製造時において回転バランスを調整する際に、突起部５１，５２，５３の位相のみを確認すればよく、調整ミスの抑制に寄与することができる。
　なお、突起部５１，５２，５３の配置は、図７から図９に示した構成に限定されない。例えば、突起部は、シャフト３の回転中心Ｃから径方向に沿って２つ以上並べて設けられた構成であればよい。また、突起部は、シャフト３の回転中心Ｃを中心とした同心円の周方向に沿って２つ以上設けられた構成であればよい。なお、突起部は、図示した３つの凸部を有する構成に限定されず、２つ以上の凸部を有する構成でもよい。また、突起部は、１つの凸部で構成してもよい。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能である。また、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　固定子、２　回転子、３　シャフト、４　回転子コア、５　エンドリング、６　バランスウェイト、５０，５１，５２，５３　突起部、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ　凸部、６０　筒体部、６１　保持部、１００　電動機。

Claims (7)

  1. 　回転軸となるシャフトに固定される回転子コアと、
    　前記シャフトの回転軸方向における前記回転子コアの両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられたエンドリングと、を備え、
    　前記回転子コアの両端部のうち、少なくとも一方の端部に設けられたエンドリングは、前記シャフトの回転軸方向に向かって突き出す複数の突起部を有しており、
    　各前記突起部は、回転バランスを調整するために取り除き可能とされ、且つ回転バランスを調整するために前記エンドリングを増量させるバランスウェイトを取り付け可能に構成されている、
    　ことを特徴とする回転子。
  2. 　前記突起部に取り付けられる前記バランスウェイトは、前記突起部に嵌合する内形とされた筒体部と、前記筒体部が前記突起部に嵌合された状態を保持する保持部と、を有している、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の回転子。
  3. 　各前記突起部は、前記シャフトの回転軸方向に沿って段階的に外形が小さくなるように外形の異なる複数の凸部によって形成されている、
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転子。
  4. 　前記突起部は、前記シャフトの回転中心から径方向に沿って少なくとも２つ以上設けられ、且つ、前記回転中心を中心とした同心円の周方向に沿って少なくとも２つ以上設けられている、
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転子。
  5. 　前記シャフトの回転中心から径方向に沿って設けられた複数の前記突起部は、互いに同一の形状及び重量である、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の回転子。
  6. 　前記シャフトの回転中心から径方向に沿って設けられた複数の前記突起部は、前記回転中心から各前記突起部の軸中心までの距離と重量との積が互いに等しくなるように設けられている、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の回転子。
  7. 　筒状の固定子と、
    　前記固定子に囲まれて回転駆動する請求項１から６のいずれか一項に記載の回転子と、を備えている、
    　ことを特徴とする電動機。
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