JPH0630538A - 誘導電動機の回転子 - Google Patents
誘導電動機の回転子Info
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- JPH0630538A JPH0630538A JP4180958A JP18095892A JPH0630538A JP H0630538 A JPH0630538 A JP H0630538A JP 4180958 A JP4180958 A JP 4180958A JP 18095892 A JP18095892 A JP 18095892A JP H0630538 A JPH0630538 A JP H0630538A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- peripheral portion
- induction motor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘導電動機から発生する振動を低減するもの
であり、コストアップや製造工程を増加させずに、耐熱
性，信頼性，防振性に優れる回転子を提供する。 【構成】 誘導電動機の回転子鉄心11は２次導体４を貫
通させる外周部分１と、軸に固定する内周部分２と、前
記２つの外周および内周部分を連結する複数の締結部分
３で構成した鉄板と、かつ、締結部分を有さない外周部
分，内周部分の鉄板を積層方向に交互に複数枚積層し、
前記締結部分の幅，長さ，鉄心積厚よりばね定数を選定
することにより振動を防止する。
であり、コストアップや製造工程を増加させずに、耐熱
性，信頼性，防振性に優れる回転子を提供する。 【構成】 誘導電動機の回転子鉄心11は２次導体４を貫
通させる外周部分１と、軸に固定する内周部分２と、前
記２つの外周および内周部分を連結する複数の締結部分
３で構成した鉄板と、かつ、締結部分を有さない外周部
分，内周部分の鉄板を積層方向に交互に複数枚積層し、
前記締結部分の幅，長さ，鉄心積厚よりばね定数を選定
することにより振動を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は家庭用機器や産業用機器
の駆動源として使用される誘導電動機の回転子に関し、
特に回転子の防振に関するものである。
の駆動源として使用される誘導電動機の回転子に関し、
特に回転子の防振に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、誘導電動機は家庭用機器や産業用
機器の駆動源として広く使用されている。以下に従来の
誘導電動機の回転子について図10に示す軸方向断面図及
び図11に示す図10の回転子を示す構造図に基づき説明す
る。
機器の駆動源として広く使用されている。以下に従来の
誘導電動機の回転子について図10に示す軸方向断面図及
び図11に示す図10の回転子を示す構造図に基づき説明す
る。
【０００３】図10に示される誘導電動機は固定子鉄心８
と回転子５とから構成されている。該回転子５には軸６
が固定され軸受け７を介して、固定子鉄心８が配設され
ている固定子枠８Ａに回転自在に組み付けられている。
また、軸６の端部にはファン９がナット10により固定さ
れている。また、前記回転子５は図11の軸方向の平面図
(a)及びそのＥ−Ｅ′断面図(b)に示すように回転子鉄心
11と２次導体４から構成されている。
と回転子５とから構成されている。該回転子５には軸６
が固定され軸受け７を介して、固定子鉄心８が配設され
ている固定子枠８Ａに回転自在に組み付けられている。
また、軸６の端部にはファン９がナット10により固定さ
れている。また、前記回転子５は図11の軸方向の平面図
(a)及びそのＥ−Ｅ′断面図(b)に示すように回転子鉄心
11と２次導体４から構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この構造によれば回転
子鉄心11は振動減衰性が乏しいため、誘導電動機におい
て通常トルク脈動によって発生する電源周波数の２倍の
周波数の振動(２fと称する)が、軸６を介してファン９
へ回転方向に伝達し、ファン９が振動して不快な音の原
因となっていた。
子鉄心11は振動減衰性が乏しいため、誘導電動機におい
て通常トルク脈動によって発生する電源周波数の２倍の
周波数の振動(２fと称する)が、軸６を介してファン９
へ回転方向に伝達し、ファン９が振動して不快な音の原
因となっていた。
【０００５】前記不快な音の対策として、図12(a)の断
面図に示すようなファン９を軸６に固定する際にゴム12
を該軸６のスラスト方向にファン受板13を使用してサン
ドイッチ構造で両側に組み付け、ファン９の共振により
発生する音の低減を図る方法や、図12(b)の断面図に示
すように軸６とファン９との間にボス14，15をしてゴム
12を挿入する方法等が一般に用いられ、ほとんどがゴム
を使用して防振対策を行っていた。しかし、ゴムを使用
した従来方法では、組み立て工数が増える、あるいはフ
ァン形状が複雑になるなどコスト的に不利であり、ま
た、ゴムの耐熱性等にも課題を有していた。
面図に示すようなファン９を軸６に固定する際にゴム12
を該軸６のスラスト方向にファン受板13を使用してサン
ドイッチ構造で両側に組み付け、ファン９の共振により
発生する音の低減を図る方法や、図12(b)の断面図に示
すように軸６とファン９との間にボス14，15をしてゴム
12を挿入する方法等が一般に用いられ、ほとんどがゴム
を使用して防振対策を行っていた。しかし、ゴムを使用
した従来方法では、組み立て工数が増える、あるいはフ
ァン形状が複雑になるなどコスト的に不利であり、ま
た、ゴムの耐熱性等にも課題を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、コストアップや製造工程を増加させずに回転子構造
を工夫することにより振動が低減する誘導電動機の回転
子を提供することを目的とする。
で、コストアップや製造工程を増加させずに回転子構造
を工夫することにより振動が低減する誘導電動機の回転
子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、誘導電動機の回転子鉄心は、２次導体を貫通
させる外周部分と、前記誘導電動機の回転子に固定する
内周部分と、前記２つの外周および内周部分を連結する
締結部分で構成した鉄板と、前記締結部分を有さない外
周部分，内周部分のみの鉄板とを交互に複数枚積層し、
前記締結部分の幅Ｗ，長さＬ，鉄心積厚ｂによりばね定
数Ｋを選定し、前記締結部分の鉄心積厚を占める積厚方
向の存在比率を調整し振動を防止することを特徴とす
る。
するため、誘導電動機の回転子鉄心は、２次導体を貫通
させる外周部分と、前記誘導電動機の回転子に固定する
内周部分と、前記２つの外周および内周部分を連結する
締結部分で構成した鉄板と、前記締結部分を有さない外
周部分，内周部分のみの鉄板とを交互に複数枚積層し、
前記締結部分の幅Ｗ，長さＬ，鉄心積厚ｂによりばね定
数Ｋを選定し、前記締結部分の鉄心積厚を占める積厚方
向の存在比率を調整し振動を防止することを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】本発明によれば、回転子鉄心の締結部分の幅，
長さ，鉄心積厚によりばね定数を選定し、締結部分の鉄
心積厚に占める積厚方向の存在比率を調整することによ
り、回転子に固定された軸に回転方向に振動を伝達しに
くくするものであり、以下にその作用を説明する。
長さ，鉄心積厚によりばね定数を選定し、締結部分の鉄
心積厚に占める積厚方向の存在比率を調整することによ
り、回転子に固定された軸に回転方向に振動を伝達しに
くくするものであり、以下にその作用を説明する。
【０００９】図13はねじり振動系の一例を説明するため
の概略図であり、ねじり系の固有振動数Ｆは一般に数１
の式により求めることができる。
の概略図であり、ねじり系の固有振動数Ｆは一般に数１
の式により求めることができる。
【００１０】
【数１】
【００１１】ここで、 Ｊ1：回転子の慣性 Ｊ2：軸およびファンなどを考慮した慣性 Ｋ ：この場合、回転子鉄心の外周部分と内周部分を複
数の締結部分により連結することにより生じる回転子の
回転方向のねじりのばね定数 のように表すことができる。
数の締結部分により連結することにより生じる回転子の
回転方向のねじりのばね定数 のように表すことができる。
【００１２】防振理論より数１の式の固有振動数Ｆを、
遮断する周波数の１／√２以下にすればよく、その差が
大きくなるほど防振効果も大きくなる。この場合、締結
部分は所要のトルクを伝達する力に耐えること、および
軸の先端振れを用途により許容範囲内に保つという以外
は防振性能面より可能な限り剛性を小さくすることがで
きる。また、誘導電動機において確保しなければならな
い固定子と回転子の空隙は半径方向に剛性の大きい形状
をしている締結部分により、均一に保たれる。
遮断する周波数の１／√２以下にすればよく、その差が
大きくなるほど防振効果も大きくなる。この場合、締結
部分は所要のトルクを伝達する力に耐えること、および
軸の先端振れを用途により許容範囲内に保つという以外
は防振性能面より可能な限り剛性を小さくすることがで
きる。また、誘導電動機において確保しなければならな
い固定子と回転子の空隙は半径方向に剛性の大きい形状
をしている締結部分により、均一に保たれる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の一実施例における誘導電動機
の回転子の構造図を示し、(a)は軸方向平面図、(b)はそ
のＡ−Ａ′断面図を示す。図１に示すように回転子鉄心
11は２次導体４を貫通させる外周部分１と、回転子鉄心
の軸６(図10参照)に固定する内周部分２と、前記２つの
外周および内周部分１，２を連結する締結部分３で構成
される。また、回転子鉄心11は、前記外周部分１と内周
部分２と締結部分３が一体に構成されている図２(a)の
鉄板ａと、締結部分３が省略され外周部分１のみの鉄板
と、内周部分２のみの鉄板の２枚の鉄板で構成されてい
る図２(b)の鉄板ｂを交互に図１(b)のように積層したも
のである。
の回転子の構造図を示し、(a)は軸方向平面図、(b)はそ
のＡ−Ａ′断面図を示す。図１に示すように回転子鉄心
11は２次導体４を貫通させる外周部分１と、回転子鉄心
の軸６(図10参照)に固定する内周部分２と、前記２つの
外周および内周部分１，２を連結する締結部分３で構成
される。また、回転子鉄心11は、前記外周部分１と内周
部分２と締結部分３が一体に構成されている図２(a)の
鉄板ａと、締結部分３が省略され外周部分１のみの鉄板
と、内周部分２のみの鉄板の２枚の鉄板で構成されてい
る図２(b)の鉄板ｂを交互に図１(b)のように積層したも
のである。
【００１４】以上のように構成された誘導電動機の回転
子について、図３を用いてその動作を説明する。図３
(a)は締結部分３の要部拡大図であり、図３(b)は締結部
分３のみの拡大斜視図である。締結部分３の剛性は幅Ｗ
と長さＬと鉄心積厚ｂの大きさにより選定できるように
したものである。
子について、図３を用いてその動作を説明する。図３
(a)は締結部分３の要部拡大図であり、図３(b)は締結部
分３のみの拡大斜視図である。締結部分３の剛性は幅Ｗ
と長さＬと鉄心積厚ｂの大きさにより選定できるように
したものである。
【００１５】締結部分の回転方向の剛性は、一般に、断
面２次モーメント
面２次モーメント
【００１６】
【数２】Ｉ＝∫AＷ2ｄＡ Ａは連結部分の断面 ｄＡ＝ｄｂ・ｄＷ と、材料のヤング率Ｅとによって決定される。従って、
剛性Ｋ′は
剛性Ｋ′は
【００１７】
【数３】Ｋ′＝ＥＩ で一般に表され、図３(b)において断面２次モーメント
は
は
【００１８】
【数４】Ｉ＝ｂＷ3／２１ となる。
【００１９】最終的に剛性Ｋ′に締結部分３の長さＬを
考慮したものが数１の式のばね定数Ｋとなり、このばね
定数Ｋを適宜選定することにより固有振動数Ｆを遮断す
る周波数の１／√２以下に容易にすることができ、回転
子の回転方向に発生する２ｆ振動による振動等を防止で
きるようにしたものである。つまり、連結部分の幅Ｗ、
連結部分の長さＬ、鉄心積厚ｂを調整することによりば
ね定数Ｋを選定できるわけであるが、締結部分の幅Ｗは
加工上制限がありあまり小さくとれないこと、及び連結
部分の長さＬは誘導電動機の外形寸法により制限され、
あまり大きくとれないことから、鉄心積厚ｂに占める積
厚方向の存在比率を調整することで、Ｋを適宜選定し振
動を防止するものである。
考慮したものが数１の式のばね定数Ｋとなり、このばね
定数Ｋを適宜選定することにより固有振動数Ｆを遮断す
る周波数の１／√２以下に容易にすることができ、回転
子の回転方向に発生する２ｆ振動による振動等を防止で
きるようにしたものである。つまり、連結部分の幅Ｗ、
連結部分の長さＬ、鉄心積厚ｂを調整することによりば
ね定数Ｋを選定できるわけであるが、締結部分の幅Ｗは
加工上制限がありあまり小さくとれないこと、及び連結
部分の長さＬは誘導電動機の外形寸法により制限され、
あまり大きくとれないことから、鉄心積厚ｂに占める積
厚方向の存在比率を調整することで、Ｋを適宜選定し振
動を防止するものである。
【００２０】図４，６，８は締結部分の形状を変化させ
た他の実施例であり、各図の(a)は軸方向平面図、(b)は
そのＢ−Ｂ′，Ｃ−Ｃ′，Ｄ−Ｄ′断面図である。図４
の場合は締結部分３を図５のスクロール状にした鉄板ｃ
の裏表を交互に１枚におきに回転方向にずらして積層し
たもの、図６の場合は放射形状の締結部分３が図７(a)
の鉄板ｄと、締結部分３が省略され外周部分１のみの鉄
板と内周部分２のみの鉄板の２枚の鉄板で構成された図
７(b)の鉄板ｅを積層したもの、図８の場合は締結部分
３が１箇所である図９(a)の鉄板ｆと、締結部分３が省
略され外周部分１のみの鉄板と内周部分２のみの鉄板の
２枚の鉄板で構成された図９(b)の鉄板ｇとを１枚おき
に回転方向にずらして積層したものであり、同様の効果
を得ることができる。また、図１，４，６，８で示され
るような回転子鉄心で、鉄板を複数枚ずつ積層してもよ
い。
た他の実施例であり、各図の(a)は軸方向平面図、(b)は
そのＢ−Ｂ′，Ｃ−Ｃ′，Ｄ−Ｄ′断面図である。図４
の場合は締結部分３を図５のスクロール状にした鉄板ｃ
の裏表を交互に１枚におきに回転方向にずらして積層し
たもの、図６の場合は放射形状の締結部分３が図７(a)
の鉄板ｄと、締結部分３が省略され外周部分１のみの鉄
板と内周部分２のみの鉄板の２枚の鉄板で構成された図
７(b)の鉄板ｅを積層したもの、図８の場合は締結部分
３が１箇所である図９(a)の鉄板ｆと、締結部分３が省
略され外周部分１のみの鉄板と内周部分２のみの鉄板の
２枚の鉄板で構成された図９(b)の鉄板ｇとを１枚おき
に回転方向にずらして積層したものであり、同様の効果
を得ることができる。また、図１，４，６，８で示され
るような回転子鉄心で、鉄板を複数枚ずつ積層してもよ
い。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の誘導電動機
の回転子は、回転子鉄心を構成する鉄板の外周部分と内
周部分を連結する部分の幅Ｗ，長さＬおよび鉄心積厚ｂ
によりばね定数Ｋを選定することにより、効果的に振動
が吸収できるとともに、ゴム等を使用することによる熱
変形、経時変化等の不安定要因を除去できる。
の回転子は、回転子鉄心を構成する鉄板の外周部分と内
周部分を連結する部分の幅Ｗ，長さＬおよび鉄心積厚ｂ
によりばね定数Ｋを選定することにより、効果的に振動
が吸収できるとともに、ゴム等を使用することによる熱
変形、経時変化等の不安定要因を除去できる。
【００２２】また、実施例に示すように回転子鉄心は、
鉄板をプレスにより打ち抜き、積層し構成することによ
り、コストアップや製造工程を増加せずに耐久性、信頼
性等に優れる防振構造回転子が提供可能となる。更に防
振性能は、締結部分の鉄心積厚に占める積厚方向の存在
比率を調整することで任意に設定できる。
鉄板をプレスにより打ち抜き、積層し構成することによ
り、コストアップや製造工程を増加せずに耐久性、信頼
性等に優れる防振構造回転子が提供可能となる。更に防
振性能は、締結部分の鉄心積厚に占める積厚方向の存在
比率を調整することで任意に設定できる。
【図１】本発明の一実施例における誘導電動機の回転子
の構造図である。
の構造図である。
【図２】図１の本発明の一実施例に用いる鉄板ａ，鉄板
ｂの軸方向平面図である。
ｂの軸方向平面図である。
【図３】図１の回転子の要部拡大図及び締結材部分の拡
大斜視図である。
大斜視図である。
【図４】本発明にかかわる他の実施例の誘導電動機の回
転子の構造図である。
転子の構造図である。
【図５】図４の本発明の他の実施例に用いる鉄板ｃの構
造図である。
造図である。
【図６】本発明の他の実施例の誘導電動機の回転子の構
造図である。
造図である。
【図７】図６の本発明の他の実施例に用いる鉄板ｄ及び
鉄板ｅの構造図である。
鉄板ｅの構造図である。
【図８】本発明の他の実施例の誘導電動機の回転子の構
造図である。
造図である。
【図９】図８の本発明の他の実施例に用いる鉄板ｆ及び
鉄板ｇの構造図である。
鉄板ｇの構造図である。
【図１０】従来の誘導電動機の構造を示す軸方向断面図
である。
である。
【図１１】従来の誘導電動機の回転子鉄心を示す構造図
である。
である。
【図１２】従来の防振方法の一例を示す軸と直角方向の
断面図である。
断面図である。
【図１３】ねじり振動系の一例を説明する概略図であ
る。
る。
１…外周部分、 ２…内周部分、 ３…締結部分、 ４
…２次導体。
…２次導体。
フロントページの続き (72)発明者 本田 幸夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 誘導電動機の回転子鉄心は、２次導体を
貫通させる外周部分と、前記誘導電動機の回転子に固定
する内周部分と、前記２つの外周および内周部分を連結
する締結部分で構成した鉄板と、前記締結部分を有さな
い外周部分，内周部分のみの鉄板とを交互に複数枚積層
し、前記締結部分の幅Ｗ，長さＬ，鉄心積厚ｂによりば
ね定数Ｋを選定し、前記締結部分の鉄心積厚に占める積
厚方向の存在比率を調整し振動を防止することを特徴と
する誘導電動機の回転子。 - 【請求項２】 前記回転子鉄心の鉄板の締結部分を線対
称もしくは放射形状に外周部分と内周部分の間に形成し
たことを特徴とする請求項１記載の誘導電動機の回転
子。 - 【請求項３】 前記回転子鉄心の鉄板の締結部分をスク
ロール状に外周部分と内周部分の間に形成し、かつ鉄板
の裏表を交互に積層したことを特徴とする請求項１記載
の誘導電動機の回転子。 - 【請求項４】 前記回転子鉄心の鉄板の締結部分が一枚
の鉄板につき１箇所であることを特徴とする請求項１記
載の誘導電動機の回転子。 - 【請求項５】 前記回転子鉄心の鉄板の締結部分がスク
ロール状、もしくは１箇所である鉄板を積層するに際
し、少なくとも１枚以上毎に回転方向にずらして積層す
るようにしたことを特徴とする請求項３または４記載の
誘導電動機の回転子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18095892A JP3501161B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 誘導電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18095892A JP3501161B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 誘導電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0630538A true JPH0630538A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3501161B2 JP3501161B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=16092257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18095892A Expired - Fee Related JP3501161B2 (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 誘導電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3501161B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400451B1 (ko) * | 2001-01-04 | 2003-10-01 | 엘지전자 주식회사 | 유도 동기기의 로터 및 그 제조방법 |
| EP2325980B2 (en) † | 2009-11-23 | 2018-11-07 | ABB Schweiz AG | Rotor disk and assembly method |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP18095892A patent/JP3501161B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400451B1 (ko) * | 2001-01-04 | 2003-10-01 | 엘지전자 주식회사 | 유도 동기기의 로터 및 그 제조방법 |
| EP2325980B2 (en) † | 2009-11-23 | 2018-11-07 | ABB Schweiz AG | Rotor disk and assembly method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3501161B2 (ja) | 2004-03-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031125 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |