JPH019249Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH019249Y2 JPH019249Y2 JP1982194602U JP19460282U JPH019249Y2 JP H019249 Y2 JPH019249 Y2 JP H019249Y2 JP 1982194602 U JP1982194602 U JP 1982194602U JP 19460282 U JP19460282 U JP 19460282U JP H019249 Y2 JPH019249 Y2 JP H019249Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- shaft
- welded
- toe
- iron core
- 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.)
- Expired
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は回転電機電機子の羽根付き溶接構造シ
ヤフトの構成の改良に関するものである。
ヤフトの構成の改良に関するものである。
回転電機電機子を構成する羽根付き溶接構造シ
ヤフトは、電機子の冷却通風効果、低慣性化、軽
量化を図るため、軸方向に通風孔を有する構成と
なつている。従来の構成を第１図（図の右側を電
動機の場合の出力側とする）及び第２図について
説明する。両図において、１はシヤフト、２は羽
根、３は鉄心で、シヤフト１の半径方向に複数枚
の羽根２をすみ肉溶接して取付け、その外周に鉄
心３を嵌着する。両図においては、説明の便宜
上、鉄心３を取除いた状態を示している。上記の
ような構成において、鉄心３の外周に作用するト
ルクによる接線力Ｔは羽根２を経てシヤフト１に
伝達される。
ヤフトは、電機子の冷却通風効果、低慣性化、軽
量化を図るため、軸方向に通風孔を有する構成と
なつている。従来の構成を第１図（図の右側を電
動機の場合の出力側とする）及び第２図について
説明する。両図において、１はシヤフト、２は羽
根、３は鉄心で、シヤフト１の半径方向に複数枚
の羽根２をすみ肉溶接して取付け、その外周に鉄
心３を嵌着する。両図においては、説明の便宜
上、鉄心３を取除いた状態を示している。上記の
ような構成において、鉄心３の外周に作用するト
ルクによる接線力Ｔは羽根２を経てシヤフト１に
伝達される。
ところで、上記のように接線力Ｔをシヤフト１
に伝達する構成において、強度上の弱点として、
繰返し応力に対する疲労が原因でき裂を生ずるの
は、主として溶接したビードの止端部である。こ
れの一例として第３図に、シヤフト１と羽根２と
を溶接したビードＢの羽根側止端部Ｃからき裂Ｄ
を生じた場合を示している。
に伝達する構成において、強度上の弱点として、
繰返し応力に対する疲労が原因でき裂を生ずるの
は、主として溶接したビードの止端部である。こ
れの一例として第３図に、シヤフト１と羽根２と
を溶接したビードＢの羽根側止端部Ｃからき裂Ｄ
を生じた場合を示している。
次に、このような疲労強度の面から問題となる
位置を検討する。鉄心３の外周に接線力Ｔが作用
することによつて、羽根２の受ける曲げ変形は、
第２図に破線で示すような曲げ変形を受ける。問
題は、この曲げ変形が軸方向に沿つて一様ではな
く羽根端において最大となるところにある。この
様子を第４図及び第５図について簡単に説明す
る。両図において、羽根の数は２枚で、羽根２の
外周を固定とし、シヤフト１がトルクT1を受け
るときの羽根の曲げ変形を模擬的に示したもので
ある。シヤフト１はトルクT1を受けることによ
つて、ある角度ねじられ、これによつて羽根は破
線で示すような曲げ変形を生じる。この際シヤフ
トがねじり変形することから、羽根２の軸方向寸
法が大きくなるにしたがつて、トルクは反トルク
側の羽根端４までは伝達されにくくなる。第６図
に示すように、鉄心３の外周に接線力Ｔを受ける
羽根付き溶接構造シヤフトの羽根側止端部５にお
ける曲げ応力を有限要素法によつて解析した結果
の一例として、第７図に示す曲線が得られた。す
なわち、第７図において、横軸は羽根側止端部５
の羽根端よりの軸方向位置ｌを、縦軸は平均値を
１とした場合の曲げ応力比率を示す。この結果に
よれば、曲げ応力の軸方向分布は一様ではなく、
羽根端に向かつて集中する傾向が見受けられ、そ
の最大値は平均値に対して約３倍の値であつた。
この構造的応力集中は、羽根側止端部における疲
労強度に対してかなり有害であることが分かる。
位置を検討する。鉄心３の外周に接線力Ｔが作用
することによつて、羽根２の受ける曲げ変形は、
第２図に破線で示すような曲げ変形を受ける。問
題は、この曲げ変形が軸方向に沿つて一様ではな
く羽根端において最大となるところにある。この
様子を第４図及び第５図について簡単に説明す
る。両図において、羽根の数は２枚で、羽根２の
外周を固定とし、シヤフト１がトルクT1を受け
るときの羽根の曲げ変形を模擬的に示したもので
ある。シヤフト１はトルクT1を受けることによ
つて、ある角度ねじられ、これによつて羽根は破
線で示すような曲げ変形を生じる。この際シヤフ
トがねじり変形することから、羽根２の軸方向寸
法が大きくなるにしたがつて、トルクは反トルク
側の羽根端４までは伝達されにくくなる。第６図
に示すように、鉄心３の外周に接線力Ｔを受ける
羽根付き溶接構造シヤフトの羽根側止端部５にお
ける曲げ応力を有限要素法によつて解析した結果
の一例として、第７図に示す曲線が得られた。す
なわち、第７図において、横軸は羽根側止端部５
の羽根端よりの軸方向位置ｌを、縦軸は平均値を
１とした場合の曲げ応力比率を示す。この結果に
よれば、曲げ応力の軸方向分布は一様ではなく、
羽根端に向かつて集中する傾向が見受けられ、そ
の最大値は平均値に対して約３倍の値であつた。
この構造的応力集中は、羽根側止端部における疲
労強度に対してかなり有害であることが分かる。
上記のように疲労強度の面から問題となる位置
は、羽根端にあることが分かつたので、この点に
ついて上記の従来例について検討する。第１図及
び第２図において、６は羽根２の出力側端部、７
は羽根端６とシヤフト１とを溶接した円周方向ビ
ード、８はビード７の軸側止端部、９は羽根２と
シヤフト１とを溶接した長手方向ビード、１０は
ビード９の羽根側止端部、１１ａは羽根２とシヤ
フト１とを溶接する際に、溶接されない部分が残
つた場合の不溶着部、そして１１ｂはその不溶着
部先端とすれば、上記のように疲労強度の面から
問題となる位置は、主として羽根端６の円周方向
ビード７の軸側止端部８、長手方向ビード９の羽
根側止端部１０、及び不溶着部先端１１ｂである
と考えられる。
は、羽根端にあることが分かつたので、この点に
ついて上記の従来例について検討する。第１図及
び第２図において、６は羽根２の出力側端部、７
は羽根端６とシヤフト１とを溶接した円周方向ビ
ード、８はビード７の軸側止端部、９は羽根２と
シヤフト１とを溶接した長手方向ビード、１０は
ビード９の羽根側止端部、１１ａは羽根２とシヤ
フト１とを溶接する際に、溶接されない部分が残
つた場合の不溶着部、そして１１ｂはその不溶着
部先端とすれば、上記のように疲労強度の面から
問題となる位置は、主として羽根端６の円周方向
ビード７の軸側止端部８、長手方向ビード９の羽
根側止端部１０、及び不溶着部先端１１ｂである
と考えられる。
本考案は、羽根端における構造的応力集中を緩
和した構成を採用することによつて、長手方向ビ
ード９の羽根側止端部１０に関する疲労強度の改
善を主目的とする。なお、羽根２とシヤフト１と
の不溶着部１１ａが残つた場合は、不溶着部先端
１１ｂの疲労強度の改善をも目的とするものであ
る。
和した構成を採用することによつて、長手方向ビ
ード９の羽根側止端部１０に関する疲労強度の改
善を主目的とする。なお、羽根２とシヤフト１と
の不溶着部１１ａが残つた場合は、不溶着部先端
１１ｂの疲労強度の改善をも目的とするものであ
る。
以下、本考案を図示する一実施例について説明
する。
する。
第８図において、１〜３，６，９，１０は第１
図及び第２図に示す部材と同一又は同等の部材を
示している。
図及び第２図に示す部材と同一又は同等の部材を
示している。
本考案は、従来の構成において、構造的応力集
中が発生する羽根端６近傍において、羽根２の厚
さｔをテーパ状に薄くした構成としたものであ
る。
中が発生する羽根端６近傍において、羽根２の厚
さｔをテーパ状に薄くした構成としたものであ
る。
本実施例によるトルク伝達は、従来例と同様に
行われる。ただし、本実施例においては、形状変
化の度合いが緩和されるため、羽根端６近傍での
構造的応力集中が緩和される。
行われる。ただし、本実施例においては、形状変
化の度合いが緩和されるため、羽根端６近傍での
構造的応力集中が緩和される。
以上述べたように、本考案に係る回転電機電機
子の羽根付き溶接構造シヤフトは、羽根端６近傍
での構造的応力集中が緩和されるので、羽根側止
端部１０における疲労強度が改善され、第２図に
符号１１ｂで示す不溶着部先端における疲労強度
も改善されるという極めて優れた効果がある。
子の羽根付き溶接構造シヤフトは、羽根端６近傍
での構造的応力集中が緩和されるので、羽根側止
端部１０における疲労強度が改善され、第２図に
符号１１ｂで示す不溶着部先端における疲労強度
も改善されるという極めて優れた効果がある。
第１図及び第２図は従来の羽根付き溶接構造シ
ヤフトの構成を鉄心を取除いて示すもので、第１
図は正面図、第２図は第１図のＡ−A′断面側面
図である。第３図は羽根側止端部にき裂を生じた
状態を示す断面側面図、第４図及び第５図はシヤ
フトがトルクを受けることにより羽根の受ける曲
げ変形を模擬的に示すもので、第４図は斜視図、
第５図は側面図である。第６図は鉄心の外周に接
線力Ｔを受ける羽根付き溶接構造シヤフトの羽根
側止端部における曲げ応力を有限要素法によつて
解析するための斜視図、第７図は有限要素法によ
つて得られた曲げ応力比率曲線図、第８図は本考
案の一実施例を示す正面図である。 １……シヤフト、２……羽根、６……羽根端、
ｔ……羽根の厚さ。
ヤフトの構成を鉄心を取除いて示すもので、第１
図は正面図、第２図は第１図のＡ−A′断面側面
図である。第３図は羽根側止端部にき裂を生じた
状態を示す断面側面図、第４図及び第５図はシヤ
フトがトルクを受けることにより羽根の受ける曲
げ変形を模擬的に示すもので、第４図は斜視図、
第５図は側面図である。第６図は鉄心の外周に接
線力Ｔを受ける羽根付き溶接構造シヤフトの羽根
側止端部における曲げ応力を有限要素法によつて
解析するための斜視図、第７図は有限要素法によ
つて得られた曲げ応力比率曲線図、第８図は本考
案の一実施例を示す正面図である。 １……シヤフト、２……羽根、６……羽根端、
ｔ……羽根の厚さ。
Claims (1)
- 羽根端６近傍において、羽根２の厚さｔをテー
パ状に薄くしたことを特徴とする回転電機電機子
の羽根付き溶接構造シヤフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19460282U JPS5999643U (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | 回転電機電機子の羽根付き溶接構造シヤフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19460282U JPS5999643U (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | 回転電機電機子の羽根付き溶接構造シヤフト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5999643U JPS5999643U (ja) | 1984-07-05 |
| JPH019249Y2 true JPH019249Y2 (ja) | 1989-03-14 |
Family
ID=30418230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19460282U Granted JPS5999643U (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | 回転電機電機子の羽根付き溶接構造シヤフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5999643U (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55122468U (ja) * | 1979-02-22 | 1980-08-30 | ||
| JPS6241579Y2 (ja) * | 1979-04-18 | 1987-10-24 | ||
| JPS562764U (ja) * | 1979-06-20 | 1981-01-12 | ||
| JPS57118645U (ja) * | 1981-01-13 | 1982-07-23 |
-
1982
- 1982-12-22 JP JP19460282U patent/JPS5999643U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5999643U (ja) | 1984-07-05 |
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