JP6032178B2 - 誘導電動機のロータ - Google Patents

Description

本発明は、誘導電動機のロータに関し、詳しくは、コアプレートが複数積層されたロータコアと、ロータコアのシャフト孔に挿通されるシャフトと、を備える誘導電動機のロータに関する。

従来、電動機のロータとしては、複数のスロットを有する電磁鋼板を複数積層した構造のアマチュアコアと、アマチュアコアに挿通設置されると共にアマチュアコアの軸方向の位置を決める段差などの位置決め部を有するシャフトと、位置決め部により位置決めされたアマチュアコアを位置決め部とは反対側から押圧することによりアマチュアコアとシャフトとの軸方向および周方向の相対移動を阻止する六角ナットと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−９５１９７号公報

上述のロータでは、電磁鋼板を複数積層して構成したアマチュアコアを六角ナットにより押圧するから、六角ナットによる軸力（軸方向の力）がアマチュアコア（電磁鋼板）に作用し、経年変化により、電磁鋼板が経たって（変形して）しまうおそれがある。電磁鋼板が経たると、アマチュアコアとシャフトとの相対回転が生じやすくなってしまう。

本発明の誘導電動機のロータは、経年時にロータコアとシャフトとが相対回転するのを抑制可能なロータを提供することを主目的とする。

本発明の誘導電動機のロータは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の誘導電動機のロータは、
コアプレートが複数積層されたロータコアと、前記ロータコアのシャフト孔に挿通されるシャフトと、を備える誘導電動機のロータであって、
前記ロータコアの複数のスロットにそれぞれ収容されると共にそれぞれの両端部が前記ロータコアから突出する複数の棒状導体がそれぞれの両端部でエンドリングによって結合されるかご部と、
前記ロータコアの一端面に接すると共に前記かご部の一端側で前記複数の棒状導体と結合されるエンドプレートと、
前記シャフトの外周と前記ロータコアの内周との間に介在すると共に一端側が前記エンドプレートより軸方向に突出する円筒部と、前記円筒部の他端側に形成されて前記ロータコアの他端面に接すると共に前記かご部の他端側で前記複数の棒状導体と結合されるフランジ部と、を有するフランジ付円筒部材と、
前記シャフトに形成されたネジ部に螺合し、前記シャフトの外周に形成された突出部と共に前記フランジ付円筒部材を挟持することにより前記ロータコアと前記シャフトとを固定するためのナットと、
を備えることを要旨とする。

この本発明の誘導電動機のロータでは、ロータコアの複数のスロットにそれぞれ収容されると共にそれぞれの両端部がロータコアから突出する複数の棒状導体がそれぞれの両端部でエンドリングによって結合されるかご部と、ロータコアの一端面に接すると共にかご部の一端側で複数の棒状導体と結合されるエンドプレートと、シャフトの外周とロータコアの内周との間に介在すると共に一端側がエンドプレートより軸方向に突出する円筒部と円筒部の他端側に形成されてロータコアの他端面に接すると共にかご部の他端側で複数の棒状導体と結合されるフランジ部とを有するフランジ付円筒部材と、シャフトに形成されたネジ部に螺合しシャフトの外周に形成された突出部と共にフランジ付円筒部材を挟持することによりロータコアとシャフトとを固定するためのナットと、を備える。したがって、シャフトの突出部とナットとによる軸方向の力が円筒部に作用するから、この軸方向の力が厚みが比較的薄いコアプレートに作用するものに比して、この軸方向の力を受ける部材が経年変化により経たる（変形する）のを抑制することができる。この結果、経年時にロータコアとシャフトとが相対回転するのを抑制する（ロータの耐久性を向上させる）ことができる。

本発明の一実施例としての誘導電動機のロータ２０の構成の概略を示す構成図である。 比較例の誘導電動機のロータ１２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての誘導電動機のロータ２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の誘導電動機のロータ２０は、いわゆるかご形誘導電動機のロータとして構成されており、図示するように、中空円筒状のロータコア（回転子鉄心）２２と、ロータコア２２のシャフト孔２４に挿通されるシャフト３０と、ロータコア２２の複数のスロット２６にそれぞれ収容されると共にそれぞれの両端部がロータコア２２から突出する複数の棒状導体５２がそれぞれの両端部でエンドリング（図示せず）によって結合されるかご部４０と、ロータコア２２の一端面（図中左側の端面）に接すると共にかご部４０（棒状導体４２）の一端側（エンドリングとロータコア２２の一端面との間）で棒状導体４２と結合される円環状のエンドプレート５０と、ロータコア２２の内周とシャフト３０の外周との間に介在する円筒部６２とロータコア２２の他端面（図中右側の端面）に接し且つかご部４０の他端側（エンドリングとロータコア２２の他端面との間）で棒状導体４２と結合されるフランジ部６４とを有するフランジ付円筒部材６０と、シャフト３０の外周に形成されたネジ部３２に螺合してシャフト３０の外周に形成された突出部３４と共にフランジ付円筒部材６０を挟持するナット７０と、を備える。

ロータコア２２は、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工によって中空円板状で且つ周方向に孔が並ぶように形成したコアプレート（平板部材）２８を複数積層して構成されている。シャフト孔２４は、複数のコアプレート２８の中央の孔によって形成され、複数のスロット２６は、複数のコアプレート２８のそれぞれの周方向に並ぶ孔によって形成される。

棒状導体４２は、アルミニウムなどによって形成されている。また、エンドプレート５０は、アルミニウムや鉄などによって形成されている。フランジ付円筒部材６０は、比較的剛性の高い材料例えば鉄などによって形成されており、軸方向の一端側（図中左側）がエンドプレート５０より突出している。エンドプレート５０の外周部とかご部４０（棒状導体４２）の一端側との接合，フランジ付円筒部材６０のフランジ部６４の外周部とかご部４０（棒状導体４２）の他端側との接合，棒状導体４２とロータコア２２（スロット２６の壁面）との接合は、実施例では、ロータコア２２とエンドプレート５０とフランジ付円筒部材６０とを図１の状態（位置関係）で鋳型に配置して棒状導体４２をアルミ鋳込みによって製造する、ことによって行なうものとした。なお、エンドプレート５０の内周側とフランジ付円筒部材６０の外周側とはスプライン嵌合される。

こうして構成された実施例の誘導電動機のロータ２０では、フランジ付円筒部材６０の他端面（図中右側の端面）がシャフト３０の外周に形成された突出部３４に当接する（係止される）と共にナット７０がフランジ付円筒部材６０の一端面（図中左側の端面）を押圧しながら締め込まれることにより、フランジ付円筒部材６０がナット７０とシャフト３０の突出部３４とにより挟持される。実施例では、上述したように、ロータコア２２と棒状導体４２とエンドプレート５０とフランジ付円筒部材６０とが接合されて一体となっており、ナット７０はシャフト３０のネジ部３２に螺合しているから、フランジ付円筒部材６０がナット７０とシャフト３０の突出部３４とによって挟持されることにより、ロータコア２２とシャフト３０とが固定される。そして、この場合、フランジ付円筒部材６０の円筒部６２がシャフト３０の突出部３４とナット７０とから軸方向の力を受けることになる。

ここで、比較例として、図２の比較例の誘導電動機のロータ１２０に示すように、板状のコアプレート２８がシャフト３０の突出部３４とナット７０とから軸方向の力を受ける構成（エンドプレート５０やフランジ付円筒部材６０を備えない構成）を考える。この比較例の構成では、コアプレート２８の内周部に力が集中して作用することから、経年変化により、コアプレート２８に経たり（変形）が生じることがある。これに対して、実施例の構成では、フランジ付円筒部材６０の円筒部６２（軸方向に延びる部分）がシャフト３０の突出部３４とナット７０とから軸方向の力を受けるから、この軸方向の力を受ける部材が経年変化により経たる（変形する）のを抑制することができる。この結果、経年時にロータコア２２とシャフト３０とが相対回転するのを抑制する（ロータの耐久性を向上させる）ことができる。

以上説明した実施例の誘導電動機のロータ２０によれば、板状のコアプレート２８が複数積層されて構成されたロータコア２２とかご部４０（棒状導体４２）とエンドプレート５０とフランジ付円筒部材６０とが接合されて一体となっていると共にナット７０がシャフト３０のネジ部３２に螺合しており、フランジ付円筒部材６０がナット７０とシャフト３０の突出部３４とにより挟持されることによってロータコア２２とシャフト３０とが固定されるから、コアプレート２８がシャフト３０の突出部３４とナット７０とから軸方向の力を受ける構成に比して、ナット７０と突出部３４とから軸方向の力を受ける部材が経年変化により経たる（変形する）のを抑制することができる。この結果、経年時にロータコア２２とシャフト３０とが相対回転するのを抑制する（ロータの耐久性を向上させる）ことができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、コアプレート２８が「コアプレート」に相当し、ロータコア２２が「ロータコア」に相当し、シャフト３０が「シャフト」に相当し、棒状導体４２が「棒状導体」に相当し、エンドプレート５０が「エンドプレート」に相当し、円筒部６２とフランジ部６４とを有するフランジ付円筒部材６０が「フランジ付円筒部材」に相当し、ナット７０が「ナット」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、誘導電動機の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０ ロータ、２２ ロータコア、２４ シャフト孔、２６ スロット、２８ コアプレート、３０ シャフト、３２ ネジ部、３４ 突出部、４０ かご部、４２ 棒状導体、５０ エンドプレート、６０ フランジ付円筒部材、６２ 円筒部、６４ フランジ部、７０ ナット。

Claims (1)

1. コアプレートが複数積層されたロータコアと、前記ロータコアのシャフト孔に挿通されるシャフトと、を備える誘導電動機のロータであって、
   前記ロータコアの複数のスロットにそれぞれ収容されると共にそれぞれの両端部が前記ロータコアから突出する複数の棒状導体がそれぞれの両端部でエンドリングによって結合されるかご部と、
   前記ロータコアの一端面に接すると共に前記かご部の一端側で前記複数の棒状導体と結合されるエンドプレートと、
   前記シャフトの外周と前記ロータコアの内周との間に介在すると共に一端側が前記エンドプレートより軸方向に突出する円筒部と、前記円筒部の他端側に形成されて前記ロータコアの他端面に接すると共に前記かご部の他端側で前記複数の棒状導体と結合されるフランジ部と、を有するフランジ付円筒部材と、
   前記シャフトに形成されたネジ部に螺合し、前記シャフトの外周に形成された突出部と共に前記フランジ付円筒部材を挟持することにより前記ロータコアと前記シャフトとを固定するためのナットと、
   を備える誘導電動機のロータ。

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