WO2018037486A1 - 誘導電動機の回転子及び誘導電動機 - Google Patents

誘導電動機の回転子及び誘導電動機 Download PDF

Info

Publication number
WO2018037486A1
WO2018037486A1 PCT/JP2016/074556 JP2016074556W WO2018037486A1 WO 2018037486 A1 WO2018037486 A1 WO 2018037486A1 JP 2016074556 W JP2016074556 W JP 2016074556W WO 2018037486 A1 WO2018037486 A1 WO 2018037486A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
reinforcing member
end ring
groove
rotor 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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/074556
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佳樹 岡田
由晴 ▲高▼島
大輝 守屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to KR1020177022066A priority Critical patent/KR20180044836A/ko
Priority to PCT/JP2016/074556 priority patent/WO2018037486A1/ja
Priority to DE112016007177.9T priority patent/DE112016007177B4/de
Priority to JP2017512400A priority patent/JP6165385B1/ja
Priority to CN201680010534.XA priority patent/CN107980197B/zh
Priority to TW106123044A priority patent/TWI637582B/zh
Publication of WO2018037486A1 publication Critical patent/WO2018037486A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/16Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/16Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • H02K17/168Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having single-cage rotors

Definitions

  • the present invention relates to an induction motor rotor and an induction motor.
  • the conventional rotor disclosed in Patent Literature 1 is a rotor core, a conductor bar provided inside the rotor core, and an end ring provided at an end of the rotor core and connected to the conductor bar.
  • An end ring and a reinforcing member that covers the end ring are provided.
  • the reinforcing member is made of a material having rigidity higher than that of the material constituting the end ring, and includes an outer annular portion fitted into the outer peripheral portion of the end ring.
  • the inner peripheral portion of the outer annular portion is in contact with the outer peripheral portion of the end ring.
  • the outer ring portion of the reinforcing member is in contact with the outer peripheral portion of the end ring, so that deformation of the end ring due to centrifugal force is suppressed.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a rotor of an induction motor that can suppress a decrease in the life of the rotor.
  • the rotor of the induction motor includes a rotor core, a shaft passing through the rotor core, and an annular end provided at an end of the rotor core.
  • a ring, and a reinforcing member provided between the shaft and the inner peripheral portion of the end ring, the outer peripheral portion being in contact with the end ring.
  • the first protrusion provided on the inner peripheral portion of the end ring is fitted into a first groove provided on the outer peripheral portion of the reinforcing member.
  • the rotor of the induction motor according to the present invention has an effect of suppressing a decrease in the life of the rotor.
  • Sectional drawing of the induction motor which concerns on Embodiment 1 of this invention Sectional drawing of the rotor of the induction motor which concerns on Embodiment 1 of this invention III-III arrow sectional view shown in FIG. 2 is a perspective view of the end ring shown in FIG.
  • the perspective view of the reinforcement member shown in FIG. Sectional drawing of the comparative example with respect to the rotor of the induction motor which concerns on Embodiment 1 of this invention The figure which shows a mode that an end ring deform
  • Sectional drawing of the rotor of the induction motor which concerns on Embodiment 2 of this invention Sectional drawing of the rotor of the induction motor which concerns on Embodiment 3 of this invention
  • Sectional drawing of the rotor of the induction motor which concerns on Embodiment 5 of this invention The figure which shows the 1st modification of the rotor shown in FIG.
  • the figure which shows the 1st modification of the rotor shown in FIG. The figure which shows the 1st modification of the rotor shown in FIG.
  • the figure which shows the 1st modification of the rotor shown in FIG. The figure which shows the 1st modification of the rotor shown in FIG.
  • the figure which shows the 1st modification of the rotor shown in FIG. The figure which shows the 1st modification of the rotor shown in FIG.
  • the figure which shows the 2nd modification of the rotor shown in FIG. The figure which shows the 2nd modification of the rotor shown in FIG.
  • the figure which shows the 2nd modification of the rotor shown in FIG. The figure which shows the 2nd modification of the rotor shown in FIG.
  • the figure which shows the 2nd modification of the rotor shown in FIG. The figure which shows the 2nd modification of the rotor shown in FIG.
  • the figure which shows the 2nd modification of the rotor shown in FIG. The figure which shows the 3rd modification of the rotor shown in FIG.
  • the figure which shows the 3rd modification of the rotor shown in FIG. The figure which shows the 3rd modification of the rotor shown in FIG.
  • the figure which shows the 3rd modification of the rotor shown in FIG. The figure which shows the 4th modification of the rotor shown in FIG.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an induction motor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the rotor of the induction motor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 3 is a cross-sectional view taken along arrow III-III shown in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of the end ring shown in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view of the reinforcing member shown in FIG.
  • An induction motor 300 according to Embodiment 1 shown in FIG. 1 includes a stator 200 and a rotor 100-1 provided inside the stator 200.
  • the stator 200 includes a cylindrical housing 210 and a stator core 220 provided inside the housing 210.
  • the stator core 220 is configured by laminating a plurality of thin plates punched in an annular shape from a magnetic steel sheet base material (not shown) in the axial direction D1 of the central axis AX of the rotor core 1.
  • the plurality of thin plates are fixed to each other by caulking, welding, or bonding.
  • a plurality of coils 230 are arranged on the stator core 220.
  • the coil end on one end side of the coil 230 in the axial direction D1 protrudes from the one end surface of the stator core 220 in the axial direction D1.
  • the coil end on the other end side of the coil 230 in the axial direction D1 protrudes from the other end surface of the stator core 220 in the axial direction D1.
  • the rotor 100-1 of the induction motor includes a cylindrical rotor core 1, a shaft 2, and one end portion in the axial direction D1 of the central axis AX of the rotor core 1. 1b1 and an annular end ring 3-1.
  • the rotor 100-1 includes an annular end ring 3-2 provided at the other end 1b2 in the axial direction D1.
  • the rotor 100-1 is provided between the inner peripheral portion 3a of the end ring 3-1 and the shaft 2, and the annular reinforcing member 4- in which the outer peripheral portion 4a is in contact with the inner peripheral portion 3a of the end ring 3-1. 1 is provided.
  • the rotor 100-1 is provided between the inner peripheral portion 3a of the end ring 3-2 and the shaft 2, and the annular reinforcing member 4- in which the outer peripheral portion 4a is in contact with the inner peripheral portion 3a of the end ring 3-2. 2 is provided.
  • the end ring 3-1 and the end ring 3-2 are referred to as end rings 3-1 and 3-2
  • the reinforcing member 4-1 and the reinforcing member 4-2 are referred to as reinforcing members 4-1 and 4-2.
  • the end rings 3-1 and 3-2 each include an annular first protrusion 3b provided on each inner peripheral portion 3a.
  • the reinforcing members 4-1 and 4-2 are each provided with an annular first groove portion 4 b on each outer peripheral portion 4 a.
  • the 1st groove part 4b is a shape where the 1st projection part 3b fits.
  • the outer diameter of the first groove 4b is equal to the inner diameter of the first protrusion 3b.
  • the width of the first groove 4b in the axial direction D1 is equal to the width of the first protrusion 3b in the axial direction D1.
  • the rotor core 1 is configured by laminating a plurality of thin plates punched in an annular shape from a magnetic steel base material (not shown) in the axial direction D1.
  • the plurality of thin plates are fixed to each other by caulking, welding, or bonding.
  • the rotor core 1 is provided near the outer peripheral surface of the rotor core 1, and a plurality of core slots 5 arranged in the direction D2 around the central axis AX, and a conductor bar 6 provided in each of the plurality of core slots 5.
  • Each of the plurality of core slots 5 extends in the axial direction D1 and penetrates from one end 1b1 of the rotor core 1 to the other end 1b2.
  • the plurality of core slots 5 provided in the rotor core 1 are each skewed in the direction D2 around the axis.
  • One end portion 6a in the axial direction D1 of the conductor bar 6 provided in the core slot 5 is connected to the end portion 3c on the rotor core 1 side of the end ring 3-1.
  • the other end 6b in the axial direction D1 of the conductor bar 6 provided in the core slot 5 is connected to the end 3c on the rotor core 1 side of the end ring 3-2.
  • Examples of the material of the end ring 3-1, the end ring 3-2 and the conductor bar 6 include conductor materials such as aluminum, aluminum alloy, copper or copper alloy.
  • End rings 3-1 and 3-2 are formed by die casting using the conductor material.
  • the end rings 3-1 and 3-2 have the same outer diameter as that of the rotor core 1.
  • the inner peripheral portion 3a of the end ring 3-1 is in contact with the outer peripheral portion 4a of the reinforcing member 4-1.
  • the inner peripheral portion 3a of the end ring 3-2 is in contact with the outer peripheral portion 4a of the reinforcing member 4-2.
  • the centrifugal force acting on the object depends not only on the object radius and angular velocity but also on the object mass.
  • the reinforcing members 4-1 and 4-2 need to be difficult to be deformed by the centrifugal force in order to suppress the 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 material of the end rings 3-1 and 3-2 is used for the reinforcing members 4-1 and 4-2.
  • examples of the material of the reinforcing members 4-1, 4-2 include iron, titanium, or carbon fiber reinforced plastic.
  • the reinforcing members 4-1 and 4-2 are each provided with a through hole 4c.
  • the shaft 2 passes through the through holes 4 c of the reinforcing members 4-1 and 4-2 and the through holes 1 a of the rotor core 1.
  • the reinforcing member 4-1 is attached to one end 1b1 of the rotor core 1, and the reinforcing member 4-2 is attached to the other end 1b2 of the rotor core 1.
  • end rings 3-1 and 3-2 are formed by die casting using a conductive material, so that the reinforcing members 4-1 and 4 are in a state where the first protrusion 3b is fitted in the first groove 4b.
  • end rings 3-1 and 3-2 are integrally molded.
  • the state in which the reinforcing members 4-1 and 4-2 and the end rings 3-1 and 3-2 are integrally molded is in the first groove portion 4b of the reinforcing members 4-1 and 4-2.
  • first protrusions 3b of the end rings 3-1 and 3-2 are fitted in contact with each other. That is, it means a state in which the first protrusion 3b is fitted in the first groove 4b.
  • the through hole 4c of the reinforcing member 4-1, the through hole 4c of the reinforcing member 4-2, and the through hole 1a of the rotor core 1 are finished to the same size, and the inside of these through holes 4c and the through holes 1a is finished.
  • the shaft 2 is tightly fitted to the shaft. In the first embodiment, the shaft 2 is shrink-fitted inside the through hole 4c and the through hole 1a.
  • the reinforcing members 4-1 and 4-2 and the end rings 3-1 and 3-2 are integrally formed, so that the reinforcing members 4-1 and 4-2 and the end rings 3-1 and 3-2 are individually formed. Compared with the case of assembling to the shaft 2, the time for assembling the reinforcing members 4-1 and 4-2 and the end rings 3-1 and 3-2 to the shaft 2 is shortened. In addition, by reinforcing the reinforcing members 4-1, 4-2 and the end rings 3-1, 3-2 to the shaft 2, the reinforcing members 4-1, 4-2 have through holes as compared with the case where the reinforcing members 4-1, 4-2 are not shrink-fitted.
  • the frictional force between the inner periphery of the hole 4c and the outer periphery of the shaft 2 is increased.
  • This frictional force suppresses the movement of the reinforcing members 4-1 and 4-2 in the axial direction D 1 when the rotor 100-1 rotates at high speed and during thermal expansion.
  • the reinforcing effect of the end rings 3-1 and 3-2 by the reinforcing members 4-1 and 4-2 is enhanced as compared with the case where shrink fitting is not performed.
  • the reinforcing effect is an effect in which the reinforcing members 4-1 and 4-2 suppress deformation of the end rings 3-1 and 3-2 caused by centrifugal force and thermal expansion.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a comparative example for the rotor of the induction motor according to Embodiment 1 of the present invention. Differences between the rotor 100A shown in FIG. 6 and the rotor 100-1 shown in FIG. 2 are as follows. (1) The rotor 100A includes end rings 3-1A and 3-2A instead of the end rings 3-1 and 3-2 shown in FIG. The first protrusion 3b shown in FIG. 2 is not provided on the inner periphery 3a of the end rings 3-1A and 3-2A.
  • the rotor 100A includes reinforcing members 4-1A and 4-2A instead of the reinforcing members 4-1 and 4-2 shown in FIG.
  • the first groove 4b shown in FIG. 2 is not provided on the outer peripheral portion 4a of the reinforcing members 4-1A and 4-2A.
  • the outer diameters of the outer peripheral portions 4a of the reinforcing member 4-1A and the reinforcing member 4-2A are equal to the inner diameters of the inner peripheral portions 3a of the end ring 3-1A and the end ring 3-2A.
  • the widths of the reinforcing member 4-1A and the reinforcing member 4-2A in the axial direction D1 are equal to the widths of the end ring 3-1A and the end ring 3-2A in the axial direction D1, respectively.
  • the reinforcing member 4-1A is attached to one end 1b1 of the rotor core 1, and the reinforcing member 4-2A is attached to the other end 1b2 of the rotor core 1.
  • the end rings 3-1A and 3-2A are formed by die casting using a conductive material, whereby the end ring 3-1A and the reinforcing member 4-1A are integrally molded, and the end ring 3-2A and the reinforcing member are formed.
  • 4-2A is integrally molded.
  • the through hole 4c of the reinforcing member 4-1A, the through hole 4c of the reinforcing member 4-2A, and the through hole 1a of the rotor core 1 are finished to the same dimensions, and the inside of these through holes 4c and the through holes 1a is finished.
  • the shaft 2 is shrink fitted.
  • FIG. 7 is a diagram showing how the end ring is deformed when the rotor of the comparative example shown in FIG. 6 rotates.
  • the outer shape of the end ring 3-1A when the rotor 100A is stopped is indicated by a solid line
  • the outer shape of the end ring 3-1A deformed when the rotor 100A is rotating at a high speed is indicated by a dotted line. Indicated.
  • the outer peripheral portion 4a of the reinforcing member 4-1A comes into contact with the inner peripheral portion 3a of the end ring 3-1A, and the reinforcing member 4-1A A frictional force is generated between the outer peripheral portion 4a and the inner peripheral portion 3a of the end ring 3-1A.
  • This frictional force serves to suppress the deformation of the end ring 3-1A during rotation and thermal expansion of the rotor 100A.
  • a force spreading outward in the radial direction D3 acts on the end ring 3-1A.
  • the rotational speed of the rotor 100A increases, the amount of deformation of the end ring 3-1A increases, so that the stress amplitude generated in the end ring 3-1A becomes larger than when the rotational speed of the rotor 100A is low.
  • the connection point between the end ring 3-1A and the conductor bar 6 has a stress caused by centrifugal force and thermal expansion. Therefore, metal fatigue at the connection point proceeds.
  • the inner and outer diameters of the end ring 3-1A are repeatedly expanded and contracted, so that metal fatigue in the end ring 3-1A also proceeds. Therefore, the rotor 100A may need to be replaced in a period shorter than the design life.
  • FIG. 8 is a diagram showing a state where the end ring is deformed when the rotor of the induction motor according to Embodiment 1 of the present invention rotates.
  • the outer shape of the end ring 3-1 when the rotor 100-1 is stopped is indicated by a solid line, and the end ring 3-1 deformed when the rotor 100-1 rotates at high speed is shown. Indicated by dotted lines.
  • the first protrusion 3b and the first groove 4b are integrally molded, and the first protrusion 3b has a fitting structure that fits into the first groove 4b.
  • the contact area between the inner peripheral portion 3a of the end ring 3-1 and the outer peripheral portion 4a of the reinforcing member 4-1 is larger than that of the rotor 100A shown in FIG.
  • the frictional force between the peripheral portion 3a and the outer peripheral portion 4a of the reinforcing member 4-1 is higher than that of the rotor 100A shown in FIG.
  • the end ring 3-1 moves in the axial direction D1
  • the first protrusion 3b is caught in the first groove 4b. Therefore, the deformation amount of the end ring 3-1 in the axial direction D1 and the radial direction D3 is smaller than that of the rotor 100A shown in FIG. Therefore, in the first embodiment, the reinforcing effect of the end rings 3-1 and 3-2 by the reinforcing members 4-1 and 4-2 is enhanced as compared with the rotor 100A shown in FIG. -2 is reduced, and the fatigue life of the end rings 3-1 and 3-2 can be improved.
  • the outer ring portion of the reinforcing member does not undergo plastic deformation unlike the conventional rotor shown in Patent Document 1, and the end ring A decrease in the reinforcing effect due to 3-1 and 3-2 is suppressed, and a decrease in the life of the rotor 100-1 is suppressed.
  • one fitting structure described above is provided at each of both end portions of the shaft 2.
  • the fitting structure has two fitting structures at each of both end portions of the shaft 2. Two or more may be provided.
  • a fitting structure is provided at each of both ends of the shaft 2.
  • a fitting structure may be provided only at the end. Even in such a configuration, the effect of suppressing the deformation of the end ring 3-1 or the end ring 3-2 can be obtained at least in the relevant portion.
  • the first groove 4b and the first protrusion 3b are formed in an annular shape, but the first groove 4b is formed of the reinforcing members 4-1, 4. -2 is configured as a plurality of depressions arranged in the axial direction D2, and the first protrusion 3b is configured as a plurality of projections arranged in the axial direction D2 in the end rings 3-1 and 3-2. May be.
  • the first groove 4b and the first protrusion 3b are provided in an annular shape, the deformation of the end rings 3-1 and 3-2 is uniformly suppressed in the axial direction D2. The effect of improving the lifetime of ⁇ 1 is most obtained.
  • FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of the rotor of the induction motor according to Embodiment 2 of the present invention. Differences between the rotor 100-1 according to the first embodiment and the rotor 100-2 according to the second embodiment are as follows. (1) In the rotor 100-2, each of the end rings 3-1 and 3-2 includes a plurality of first protrusions 3b. The plurality of first protrusions 3b included in the end ring 3-1 are provided on the inner peripheral portion 3a of the end ring 3-1, apart from each other in the axial direction D1.
  • each of the reinforcing members 4-1 and 4-2 includes a plurality of first groove portions 4b.
  • the plurality of first grooves 4b included in the reinforcing member 4-1 are provided on the outer peripheral portion 4a of the reinforcing member 4-1, apart from each other in the axial direction D1.
  • the plurality of first groove portions 4b included in the reinforcing member 4-2 are provided on the outer peripheral portion 4a of the reinforcing member 4-2 so as to be separated from each other in the axial direction D1.
  • End rings 3-1 and 3-2 are formed by die casting using a conductive material. Thereby, the end rings 3-1 and 3-2 and the reinforcing member 4-1 are integrally formed.
  • the plurality of first protrusions 3b have a fitting structure that fits into the first groove 4b.
  • the contact area between the inner peripheral portion 3a of the end ring 3-1 and the outer peripheral portion 4a of the reinforcing member 4-1 is larger than that in the first embodiment, and the inner periphery of the end rings 3-1 and 3-2 is increased.
  • the frictional force between the portion 3a and the outer peripheral portion 4a of the reinforcing members 4-1, 4-2 is increased as compared with the first embodiment.
  • the deformation amount of the end rings 3-1 and 3-2 in the axial direction D1 and the radial direction D3 is smaller than that in the first embodiment. Therefore, according to the second embodiment, the fatigue life of the end rings 3-1 and 3-2 can be further improved.
  • FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of the rotor of the induction motor according to Embodiment 3 of the present invention. Differences between the rotor 100-1 according to the first embodiment and the rotor 100-3 according to the third embodiment are as follows. (1) The first protrusion 3b of the rotor 100-3 is provided with an annular second protrusion 3b1 on the inner periphery 3a1 of the first protrusion 3b. (2) In the first groove 4b of the rotor 100-3, an annular second groove 4b1 is provided on the outer peripheral part 4a1 of the first groove 4b.
  • the width of the second protrusion 3b1 in the axial direction D1 is narrower than the width of the first protrusion 3b in the axial direction D1, and the width of the second groove 4b1 in the axial direction D1 is the first width in the axial direction D1. It is narrower than the width of the groove 4b.
  • End rings 3-1 and 3-2 are formed by die casting using a conductive material.
  • the first protrusion 3b and the first groove 4b are integrally molded, and the second protrusion 3b1 and the second groove 4b1 are integrally formed.
  • the first protrusion 3b is fitted into the first groove 4b, and the second protrusion 3b1 is fitted into the second groove 4b1.
  • the contact area between the inner peripheral portion 3a of the end rings 3-1 and 3-2 and the outer peripheral portion 4a of the reinforcing members 4-1 and 4-2 becomes larger than that of the first embodiment, and the end ring 3-
  • the frictional force between the inner peripheral portion 3a of 1 and 3-2 and the outer peripheral portion 4a of the reinforcing members 4-1 and 4-2 is increased as compared with the first embodiment.
  • the first protrusion 3b is caught in the first groove 4b
  • the second protrusion 3b1 is caught in the second groove 4b1. Therefore, the deformation amount of the end rings 3-1 and 3-2 in the axial direction D1 and the radial direction D3 is further reduced as compared with the first embodiment. Therefore, according to the third embodiment, the fatigue life of the end rings 3-1 and 3-2 can be further improved.
  • FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of the rotor of the induction motor according to Embodiment 4 of the present invention.
  • Differences between the rotor 100-1 according to the first embodiment and the rotor 100-4 according to the fourth embodiment are as follows.
  • the reinforcing members 4-1 and 4-2 of the rotor 100-4 have the outer diameter OD1 of the outer peripheral portion 4a2 on the rotor core 1 side of the first groove portion 4b in the respective outer peripheral portions 4a.
  • the outer diameter OD2 of the outer peripheral portion 4a3 opposite to the rotor core 1 is larger than the first groove portion 4b.
  • the width in the axial direction D1 of the outer peripheral portion 4a2 is equal to the width in the axial direction D1 of the outer peripheral portion 4a3.
  • the end rings 3-1 and 3-2 are thermally expanded and deformed, and then the end rings 3-1 and 3-2 are thermally contracted to return to the initial positions before the thermal expansion.
  • the thermal expansion and thermal contraction of the end ring 3-1 in the axial direction D1 will be considered.
  • the end ring 3-1 expands outward in the axial direction D1 during thermal expansion, and contracts toward the rotor core 1 in the axial direction D1 during thermal contraction. Further, consider the force that the end ring 3-1 gives to the reinforcing member 4-1.
  • stress is also applied between the reinforcement member 4-1 and the shaft 2 that are shrink-fitted.
  • the end ring 3-1 thermally expands on the side wall opposite to the rotor core 1.
  • a force is applied.
  • the stress that the end ring 3-1 thermally expands and pushes the reinforcing member 4-1 outward in the axial direction D1 can be reduced. it can.
  • a force is applied to the side wall near the rotor core 1 among the two side walls described above toward the rotor core 1 in the axial direction D1.
  • the outer diameter dimension OD1 is larger than the outer diameter dimension OD2, it is possible to reduce the stress by which the end ring 3-1 is thermally contracted and the reinforcing member 4-1 is pulled back to the rotor core 1 side. That is, the stress that is shifted toward the opposite side of the rotor core 1 from the position when the reinforcing member 4-1 is shrink-fitted onto the shaft 2 is applied to the reinforcing member 4-1 at the time of thermal expansion of the end ring 3-1. Work. On the other hand, stress that is shifted toward the rotor core 1 from the position when the reinforcing member 4-1 is shrink-fitted to the shaft 2 acts on the reinforcing member 4-1 when the end ring 3-1 is thermally contracted.
  • the reinforcing member 4-1 since the force at the time of thermal expansion is large, if the reinforcing member 4-1 is shifted from the above position to the opposite side of the rotor core 1, the reinforcing member 4-1 returns to its original position at the time of thermal contraction. Is difficult to return, and the integrally formed end ring 3-1 is also difficult to return to its original shape. As a result, the end ring 3-1 is deformed, leading to a reduction in the life of the rotor.
  • the stress acting between the reinforcing member 4-1 and the shaft 2 when the end ring 3-1 is thermally contracted causes the reinforcing member when the end ring 3-1 is thermally expanded. Since it is larger than the stress acting between 4-1 and the shaft 2, deformation of the reinforcing member 4-1 and the end ring 3-1 can be suppressed. The same applies to the end ring 3-2 and the reinforcing member 4-2.
  • Embodiment 4 can be combined with any of Embodiments 1 to 3.
  • FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view of the rotor of the induction motor according to Embodiment 5 of the present invention.
  • Differences between the rotor 100-1 according to the first embodiment and the rotor 100-5 according to the fifth embodiment are as follows.
  • Reinforcing members 4-1 and 4-2 of the rotor 100-5 have outer diameters of the outer peripheral portion 4a3 on the opposite side of the rotor core 1 from the first groove portion 4b of the outer peripheral portions 4a
  • the dimension OD2 is larger than the outer diameter dimension OD1 of the outer peripheral part 4a2 on the rotor core 1 side than the first groove part 4b.
  • the width in the axial direction D1 of the outer peripheral portion 4a2 is equal to the width in the axial direction D1 of the outer peripheral portion 4a3.
  • the centrifugal force acts on the end rings 3-1 and 3-2 or the end rings 3-1 and 3-2 are heated.
  • the amount of deformation of the end rings 3-1 and 3-2 in the direction opposite to the direction toward the center of the rotor core 1 when expanded can be suppressed. Therefore, the reinforcing effect of the end rings 3-1 and 3-2 can be further enhanced.
  • the fifth embodiment can be combined with any of the first to third embodiments.
  • FIG. 13 is a view showing a first modification of the rotor shown in FIG. Differences between the rotor 100-1 shown in FIG. 2 and the rotor 100-6A shown in FIG. 13 are as follows. (1) The first groove 4b of the rotor 100-6A includes a first inclined surface 4d at the end of the first groove 4b opposite to the rotor core 1. (2) The first protrusion 3b of the rotor 100-6A includes a second inclined surface 3d at the end of the first protrusion 3b opposite to the rotor core 1. The second inclined surface 3d is in contact with the first inclined surface 4d.
  • the first inclined surface 4d of the reinforcing member 4-1 has a shape that widens from the reinforcing member 4-2 toward the reinforcing member 4-1, in the axial direction D1.
  • the first inclined surface 4d of the reinforcing member 4-2 has a shape that widens from the reinforcing member 4-1 toward the reinforcing member 4-2 in the axial direction D1.
  • the second inclined surface 3d of the end ring 3-1 has a shape that widens from the end ring 3-2 toward the end ring 3-1 in the axial direction D1.
  • the second inclined surface 3d of the end ring 3-2 has a shape that widens from the end ring 3-1 toward the end ring 3-2 in the axial direction D1.
  • FIG. 14 is a view showing a first modification of the rotor shown in FIG. Differences between the rotor 100-2 shown in FIG. 9 and the rotor 100-6B shown in FIG. 14 are as follows. (1) In the rotor 100-6B, each of the plurality of first grooves 4b includes a first inclined surface 4d at the end of the first groove 4b opposite to the rotor core 1. (2) In the rotor 100-6B, each of the plurality of first protrusions 3b includes the second inclined surface 3d at the end of the first protrusion 3b opposite to the rotor core 1. The second inclined surface 3d is in contact with the first inclined surface 4d.
  • FIG. 15 is a view showing a first modification of the rotor shown in FIG. Differences between the rotor 100-3 shown in FIG. 10 and the rotor 100-6C shown in FIG. 15 are as follows. (1) In the rotor 100-6C, each of the first groove portion 4b and the second groove portion 4b1 is provided at the end of the first groove portion 4b and the second groove portion 4b1 on the opposite side to the rotor core 1. 1 d of inclined surfaces. (2) In the rotor 100-6C, each of the first protrusion 3b and the second protrusion 3b1 is opposite to the rotor core 1 of the first protrusion 3b and the second protrusion 3b1. A second inclined surface 3d is provided at the end. The second inclined surface 3d is in contact with the first inclined surface 4d.
  • FIG. 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.
  • the first groove 4b of the rotor 100-6D includes a first inclined surface 4d at the end of the first groove 4b opposite to the rotor core 1.
  • the first protrusion 3b of the rotor 100-6D includes a second inclined surface 3d at the end of the first protrusion 3b opposite to the rotor core 1.
  • the second inclined surface 3d is in contact with the first inclined surface 4d.
  • FIG. 17 is a view showing a first modification of the rotor shown in FIG. Differences between the rotor 100-5 shown in FIG. 12 and the rotor 100-6E shown in FIG. 17 are as follows. (1) The first groove 4b of the rotor 100-6E includes a first inclined surface 4d at the end of the first groove 4b opposite to the rotor core 1. (2) The first protrusion 3b of the rotor 100-6E includes a second inclined surface 3d at the end of the first protrusion 3b opposite to the rotor core 1. The second inclined surface 3d is in contact with the first inclined surface 4d.
  • the effect of suppressing deformation during rotation due to the frictional force between the inner peripheral portion 3a of the end rings 3-1 and 3-2 and the outer peripheral portion 4a of the reinforcing members 4-1 and 4-2 is an angle with respect to the central axis AX.
  • the surface with is higher. Therefore, in order to increase the effect of suppressing deformation during rotation, it is desirable to increase the contact area having an angle with respect to the central axis AX.
  • the first grooves 4b are provided with the first inclined surfaces 4d, and the first protrusions 3b are provided with the second inclined surfaces 3d, whereby the end rings 3-1 and 3-2 are provided.
  • the area of the surface having an angle with the central axis AX is larger than in the first to fifth embodiments, and the end ring
  • the frictional force between the inner peripheral portion 3a of 3-1 and 3-2 and the outer peripheral portion 4a of the reinforcing members 4-1 and 4-2 is increased as compared with the first to fifth embodiments.
  • the reinforcing effect of the end rings 3-1 and 3-2 can be further enhanced.
  • FIG. 18 is a diagram showing a second modification of the rotor shown in FIG. Differences between the rotor 100-1 shown in FIG. 2 and the rotor 100-7A shown in FIG. 18 are as follows. (1) The first groove 4b of the rotor 100-7A includes a first inclined surface 4d1 at the end of the first groove 4b on the rotor core 1 side. (2) The first protrusion 3b of the rotor 100-7A includes a second inclined surface 3d1 at the end of the first protrusion 3b on the rotor core 1 side. The second inclined surface 3d1 is in contact with the first inclined surface 4d1.
  • 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 surface 3d1 of the end ring 3-1 has a shape that widens from the end ring 3-1 toward the end ring 3-2 in the axial direction D1.
  • the second inclined surface 3d1 of the end ring 3-2 has a shape that widens from the end ring 3-2 toward the end ring 3-1 in the axial direction D1.
  • FIG. 19 is a view showing a second modification of the rotor shown in FIG. Differences between the rotor 100-2 shown in FIG. 9 and the rotor 100-7B shown in FIG. 19 are as follows. (1) In the rotor 100-7B, each of the plurality of first grooves 4b includes the first inclined surface 4d1 at the end of the first groove 4b on the rotor core 1 side. (2) In the rotor 100-7B, each of the plurality of first protrusions 3b includes the second inclined surface 3d1 at the end of the first protrusion 3b on the rotor core 1 side. The second inclined surface 3d1 is in contact with the first inclined surface 4d1.
  • FIG. 20 is a diagram showing a second modification of the rotor shown in FIG. Differences between the rotor 100-3 shown in FIG. 10 and the rotor 100-7C shown in FIG. 20 are as follows. (1) In the rotor 100-7C, each of the first groove portion 4b and the second groove portion 4b1 has a first groove portion at the end of the first groove portion 4b and the second groove portion 4b1 on the rotor core 1 side. The inclined surface 4d1 is provided. (2) In the rotor 100-7C, each of the first protrusion 3b and the second protrusion 3b1 is the end of the first protrusion 3b and the second protrusion 3b1 on the rotor core 1 side. The part is provided with a second inclined surface 3d1. The second inclined surface 3d1 is in contact with the first inclined surface 4d1.
  • FIG. 21 is a diagram 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.
  • the first groove 4b of the rotor 100-7D includes a first inclined surface 4d1 at the end of the first groove 4b on the rotor core 1 side.
  • the first protrusion 3b of the rotor 100-7D includes a second inclined surface 3d1 at the end of the first protrusion 3b on the rotor core 1 side.
  • the second inclined surface 3d1 is in contact with the first inclined surface 4d1.
  • FIG. 22 is a view showing a second modification of the rotor shown in FIG. Differences between the rotor 100-5 shown in FIG. 12 and the rotor 100-7E shown in FIG. 22 are as follows. (1) The first groove 4b of the rotor 100-7E includes a first inclined surface 4d1 at the end of the first groove 4b on the rotor core 1 side. (2) The first protrusion 3b of the rotor 100-7E includes a second inclined surface 3d1 at the end of the first protrusion 3b on the rotor core 1 side. The second inclined surface 3d1 is in contact with the first inclined surface 4d1.
  • the end rings 3-1 and 3-2 are provided.
  • the contact area between the inner peripheral portion 3a of the reinforcing member 4-1 and the outer peripheral portion 4a of the reinforcement member 4-1 and 4-2 is wider than those of the first to fifth embodiments, and the inner peripheral portion 3a of the end rings 3-1 and 3-2 And the frictional force between the outer peripheral portions 4a of the reinforcing members 4-1 and 4-2 are higher than those in the first to fifth embodiments.
  • the reinforcing effect of the end rings 3-1 and 3-2 can be further enhanced.
  • FIG. 23 is a view showing a third modification of the rotor shown in FIG.
  • the first groove 4b includes the first inclined surface 4d of the sixth embodiment and the first inclined surface 4d1 of the seventh embodiment.
  • the first protrusion 3b includes the second inclined surface 3d of the sixth embodiment and the second inclined surface 3d1 of the seventh embodiment.
  • FIG. 24 is a view showing a third modification of the rotor shown in FIG.
  • each of the plurality of first grooves 4b includes the first inclined surface 4d of the sixth embodiment and the first inclined surface 4d1 of the seventh embodiment.
  • each of the plurality of first protrusions 3b includes the second inclined surface 3d of the sixth embodiment and the second inclined surface 3d1 of the seventh embodiment.
  • FIG. 25 is a view showing a third modification of the rotor shown in FIG.
  • each of the first groove 4b and the second groove 4b1 includes the first inclined surface 4d of the sixth embodiment and the first inclined surface 4d1 of the seventh embodiment. Is provided.
  • each of the first protrusion 3b and the second protrusion 3b1 includes the second inclined surface 3d of the sixth embodiment and the second inclined surface 3d1 of the seventh embodiment.
  • FIG. 26 is a view showing a third modification of the rotor shown in FIG.
  • the first groove 4b includes the first inclined surface 4d of the sixth embodiment and the first inclined surface 4d1 of the seventh embodiment.
  • the first protrusion 3b includes the second inclined surface 3d of the sixth embodiment and the second inclined surface 3d1 of the seventh embodiment.
  • FIG. 27 is a view showing a third modification of the rotor shown in FIG.
  • the first groove 4b includes the first inclined surface 4d of the sixth embodiment and the first inclined surface 4d1 of the seventh embodiment.
  • the first protrusion 3b includes the second inclined surface 3d of the sixth embodiment and the second inclined surface 3d1 of the seventh embodiment.
  • the first groove 4b includes the first inclined surface 4d and the first inclined surface 4d1, and the first protrusion 3b has the second inclined surface 3d and the second inclined surface 3d1.
  • the contact area between the inner peripheral portion 3a of the end rings 3-1 and 3-2 and the outer peripheral portion 4a of the reinforcing members 4-1 and 4-2 becomes wider than in the first to fifth embodiments.
  • the frictional force between the inner peripheral portion 3a of the end rings 3-1 and 3-2 and the outer peripheral portion 4a of the reinforcing members 4-1 and 4-2 is increased as compared with the first to fifth embodiments. As a result, the reinforcing effect of the end rings 3-1 and 3-2 can be further enhanced.
  • FIG. 28 is a diagram showing a fourth modification of the rotor shown in FIG. A rotor 100-9 shown in FIG. 28 includes reinforcing members 4-1B and 4-2B instead of the reinforcing members 4-1 and 4-2, and end rings 3 instead of the end rings 3-1 and 3-2. -1B and 3-2B.
  • the reinforcing member 4-1B includes a first annular portion 41 provided near the rotor core 1 of the reinforcing member 4-1B, and a second annular portion provided near the rotor core 1 of the reinforcing member 4-1B.
  • the annular portion 42 is provided.
  • the outer diameter of the second annular portion 42 is smaller than the outer diameter of the first annular portion 41. Therefore, a step portion is formed between the first annular portion 41 and the second annular portion 42.
  • the first reinforcing member 4-2B is configured similarly to the reinforcing member 4-1B.
  • the inner peripheral part 3a of the end ring 3-1B formed by die casting is in contact with the outer peripheral part 4a of each of the first annular part 41 and the second annular part 42.
  • the end 3e of the first protrusion 3b opposite to the rotor core 1 is the end 4e of the first annular portion 41 on the rotor core 1 side, that is, the first annular portion 41 and the first annular portion 41. It contacts the step portion between the two annular portions 42. That is, the first protrusion 3b is fitted in the stepped portion.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Induction Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

誘導電動機の回転子(100-1)は、回転子鉄心(1)と、回転子鉄心(1)を貫通するシャフト(2)と、回転子鉄心(1)の端部に設けられるエンドリング(3-1,3-2)と、シャフト(2)とエンドリング(3-1,3-2)の内周部(3a)との間に設けられ、外周部(4a)がエンドリング(3-1,3-2)に接する補強部材(4-1,4-2)とを備え、エンドリング(3-1,3-2)の内周部(3a)に設けられた第1の突起部(3b)が、補強部材(4-1,4-2)の外周部(4a)に設けられた第1の溝部(4b)内に嵌められていることを特徴とする。

Description

誘導電動機の回転子及び誘導電動機
 本発明は誘導電動機の回転子及び誘導電動機に関する。
 近年、工作機械用の誘導電動機に対する高速回転化のニーズが高まり、このようなニーズに対応するために誘導電動機の回転子は、高速回転時に生じる遠心力に耐えうる強度を確保する必要がある。特許文献1に開示される従来の回転子は、回転子コアと、回転子コアの内部に設けられる導体バーと、回転子コアの端部に設けられ導体バーに接続される端絡環であるエンドリングと、エンドリングを覆う補強部材とを備える。補強部材はエンドリングを構成する材料よりも高い剛性の材料で製造され、エンドリングの外周部に嵌め込まれる外環状部を備える。外環状部の内周部はエンドリングの外周部に接する。特許文献1に開示される従来の回転子では、補強部材の外環状部がエンドリングの外周部に接することにより、遠心力に起因したエンドリングの変形が抑制される。
 また特許文献2に開示される回転子では、補強部材がエンドリングの内周部に設けられる構造が開示されている。
特開2015-159696号公報 特開昭59-35554号公報
 しかしながら特許文献1に開示される従来の回転子では、回転子の高速回転時において、補強部材の外環状部がエンドリングによって径方向に押し広げられて塑性変形した場合、エンドリングの変形を抑制する効果が維持できず、設計寿命よりも短い期間で回転子の交換を要する場合があるという課題がある。
 特許文献2に開示される回転子では、補強部材がエンドリングによって径方向に押し広げられる問題は生じず、遠心力によるエンドリングの変形を抑制する効果は得られるが、十分ではない。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって回転子の寿命の低下を抑制できる誘導電動機の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、本発明の誘導電動機の回転子は、回転子鉄心と、回転子鉄心を貫通するシャフトと、回転子鉄心の端部に設けられる環状のエンドリングと、シャフトとエンドリングの内周部との間に設けられ、外周部がエンドリングに接する補強部材とを備える。エンドリングの内周部に設けられた第1の突起部が、補強部材の外周部に設けられた第1の溝部内に嵌められていることを特徴とする。
 本発明に係る誘導電動機の回転子は、回転子の寿命の低下を抑制できるという効果を奏する。
本発明の実施の形態1に係る誘導電動機の断面図 本発明の実施の形態1に係る誘導電動機の回転子の断面図 図2に示すIII-III矢視断面図 図2に示すエンドリングの斜視図 図2に示す補強部材の斜視図 本発明の実施の形態1に係る誘導電動機の回転子に対する比較例の断面図 図6に示す比較例の回転子が回転した際にエンドリングが変形する様子を示す図 本発明の実施の形態1に係る誘導電動機の回転子が回転した際にエンドリングが変形する様子を示す図 本発明の実施の形態2に係る誘導電動機の回転子の断面図 本発明の実施の形態3に係る誘導電動機の回転子の断面図 本発明の実施の形態4に係る誘導電動機の回転子の断面図 本発明の実施の形態5に係る誘導電動機の回転子の断面図 図2に示す回転子の第1の変形例を示す図 図9に示す回転子の第1の変形例を示す図 図10に示す回転子の第1の変形例を示す図 図11に示す回転子の第1の変形例を示す図 図12に示す回転子の第1の変形例を示す図 図2に示す回転子の第2の変形例を示す図 図9に示す回転子の第2の変形例を示す図 図10に示す回転子の第2の変形例を示す図 図11に示す回転子の第2の変形例を示す図 図12に示す回転子の第2の変形例を示す図 図2に示す回転子の第3の変形例を示す図 図9に示す回転子の第3の変形例を示す図 図10に示す回転子の第3の変形例を示す図 図11に示す回転子の第3の変形例を示す図 図12に示す回転子の第3の変形例を示す図 図2に示す回転子の第4の変形例を示す図
 以下に、本発明の実施の形態に係る誘導電動機の回転子及び誘導電動機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
 図1は本発明の実施の形態1に係る誘導電動機の断面図である。図2は本発明の実施の形態1に係る誘導電動機の回転子の断面図である。図3は図2に示すIII-III矢視断面図である。図4は図2に示すエンドリングの斜視図である。図5は図2に示す補強部材の斜視図である。
 図1に示す実施の形態1に係る誘導電動機300は、固定子200と、固定子200の内側に設けられる回転子100-1とを備える。固定子200は、筒状のハウジング210と、ハウジング210の内側に設けられる固定子鉄心220とを備える。固定子鉄心220は、不図示の電磁鋼板母材から環状に打ち抜かれた複数の薄板を、回転子鉄心1の中心軸AXの軸線方向D1に積層して構成される。複数の薄板は、かしめ、溶接又は接着で相互に固定される。固定子鉄心220には複数のコイル230が配置されている。軸線方向D1におけるコイル230の一端側のコイルエンドは、固定子鉄心220の一端面から軸線方向D1に突き出ている。軸線方向D1におけるコイル230の他端側のコイルエンドは、固定子鉄心220の他端面から軸線方向D1に突き出ている。
 実施の形態1に係る誘導電動機の回転子100-1は、図2に示すように筒状の回転子鉄心1と、シャフト2と、回転子鉄心1の中心軸AXの軸線方向D1における一端部1b1に設けられる環状のエンドリング3-1とを備える。また回転子100-1は、軸線方向D1における他端部1b2に設けられる環状のエンドリング3-2を備える。また回転子100-1は、エンドリング3-1の内周部3aとシャフト2との間に設けられ、外周部4aがエンドリング3-1の内周部3aに接する環状の補強部材4-1を備える。また回転子100-1は、エンドリング3-2の内周部3aとシャフト2との間に設けられ、外周部4aがエンドリング3-2の内周部3aに接する環状の補強部材4-2を備える。以下では、エンドリング3-1及びエンドリング3-2をエンドリング3-1,3-2と称し、また補強部材4-1及び補強部材4-2を補強部材4-1,4-2と称する場合がある。
 エンドリング3-1,3-2は、それぞれの内周部3aに設けられる環状の第1の突起部3bを備える。補強部材4-1,4-2は、それぞれの外周部4aに環状の第1の溝部4bを備える。第1の溝部4bは、第1の突起部3bが嵌まる形状である。第1の溝部4bの外径は第1の突起部3bの内径に等しい。第1の溝部4bの軸線方向D1における幅は、第1の突起部3bの軸線方向D1における幅に等しい。
 回転子鉄心1は、不図示の電磁鋼板母材から環状に打ち抜かれた複数の薄板を軸線方向D1に積層して構成される。複数の薄板は、かしめ、溶接又は接着で相互に固定される。回転子鉄心1は、回転子鉄心1の外周面寄りに設けられ、中心軸AXの軸線周り方向D2に配列された複数のコアスロット5と、複数のコアスロット5のそれぞれに設けられる導体バー6とを備える。複数のコアスロット5のそれぞれは、軸線方向D1に延び、回転子鉄心1の一端部1b1から他端部1b2に貫通している。
 回転子鉄心1に設けられた複数のコアスロット5は、それぞれが軸線周り方向D2にスキューされている。コアスロット5に設けられた導体バー6の軸線方向D1における一端部6aは、エンドリング3-1の回転子鉄心1側の端部3cに接続される。コアスロット5に設けられた導体バー6の軸線方向D1における他端部6bは、エンドリング3-2の回転子鉄心1側の端部3cに接続される。
 エンドリング3-1、エンドリング3-2及び導体バー6の材料としてはアルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金といった導体材料を例示できる。当該導体材料を用いてダイカストによりエンドリング3-1,3-2が形成される。エンドリング3-1,3-2は、それぞれの外径が回転子鉄心1の外径と等しい。エンドリング3-1の内周部3aは、補強部材4-1の外周部4aに接している。エンドリング3-2の内周部3aは、補強部材4-2の外周部4aに接している。
 物体に作用する遠心力は、物体の半径及び角速度だけでなく物体の質量にも依存する。補強部材4-1,4-2は、遠心力及び熱膨張に起因したエンドリング3-1,3-2の変形を抑制するため、遠心力に対して変形し難くする必要がある。そのため補強部材4-1,4-2には、エンドリング3-1,3-2の材料よりも単位質量当たりの引張り強度の高い材料が用いられる。具体的には補強部材4-1,4-2の材料としては、鉄、チタン又は炭素繊維強化プラスチックを例示できる。補強部材4-1,4-2はそれぞれが貫通穴4cを備える。シャフト2は、補強部材4-1,4-2のそれぞれの貫通穴4cと、回転子鉄心1の貫通穴1aとに貫通している。
 回転子100-1の製作時には、まず回転子鉄心1の一端部1b1に補強部材4-1が取り付けられ、回転子鉄心1の他端部1b2に補強部材4-2が取り付けられる。次に導体材料を用いてダイカストによりエンドリング3-1,3-2が形成されることにより、第1の突起部3bが第1の溝部4bに嵌った状態で、補強部材4-1,4-2とエンドリング3-1,3-2とが一体成型される。ここで、補強部材4-1,4-2とエンドリング3-1,3-2とが一体成型された状態とは、補強部材4-1,4-2の第1の溝部4b内に、エンドリング3-1,3-2の第1の突起部3bが接した状態で嵌っていることをいう。すなわち、第1の突起部3bが第1の溝部4b内に嵌められている状態をいう。次に補強部材4-1の貫通穴4cと補強部材4-2の貫通穴4cと回転子鉄心1の貫通穴1aとが同一寸法に仕上げ加工され、これらの貫通穴4c及び貫通穴1aの内側にシャフト2がしまり嵌めされる。実施の形態1では、貫通穴4c及び貫通穴1aの内側にシャフト2が焼き嵌めされる。
 補強部材4-1,4-2とエンドリング3-1,3-2とが一体成型されることにより、補強部材4-1,4-2及びエンドリング3-1,3-2を個別にシャフト2へ組み付ける場合に比べて、補強部材4-1,4-2及びエンドリング3-1,3-2をシャフト2に組み付ける時間が短縮される。また補強部材4-1,4-2及びエンドリング3-1,3-2をシャフト2に焼き嵌めすることにより、焼き嵌めしない場合に比べて、補強部材4-1,4-2が備える貫通穴4cの内周部とシャフト2の外周部との摩擦力が高まる。この摩擦力により回転子100-1の高速回転時及び熱膨張時における補強部材4-1,4-2の軸線方向D1への移動が抑制される。これにより焼き嵌めしない場合に比べて、補強部材4-1,4-2によるエンドリング3-1,3-2の補強効果が高まる。補強効果とは、遠心力及び熱膨張に起因したエンドリング3-1,3-2の変形を補強部材4-1,4-2が抑制する効果である。
 図6から図8を用いて回転子100-1の補強効果を具体的に説明する。図6は本発明の実施の形態1に係る誘導電動機の回転子に対する比較例の断面図である。図6に示す回転子100Aと図2に示す回転子100-1との相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100Aは、図2に示すエンドリング3-1,3-2の代わりにエンドリング3-1A,3-2Aを備える。エンドリング3-1A,3-2Aの内周部3aには、図2に示す第1の突起部3bが設けられていない。
 (2)回転子100Aは、図2に示す補強部材4-1,4-2の代わりに補強部材4-1A,4-2Aを備える。補強部材4-1A,4-2Aの外周部4aには、図2に示す第1の溝部4bが設けられていない。
 補強部材4-1A及び補強部材4-2Aのそれぞれの外周部4aの外径は、エンドリング3-1A及びエンドリング3-2Aのそれぞれの内周部3aの内径に等しい。補強部材4-1A及び補強部材4-2Aのそれぞれの軸線方向D1における幅は、エンドリング3-1A及びエンドリング3-2Aのそれぞれの軸線方向D1における幅に等しい。
 回転子100Aの製作時は、まず回転子鉄心1の一端部1b1に補強部材4-1Aが取り付けられ、回転子鉄心1の他端部1b2に補強部材4-2Aが取り付けられる。次に導体材料を用いてダイカストによりエンドリング3-1A,3-2Aが形成されることにより、エンドリング3-1Aと補強部材4-1Aとが一体成型され、エンドリング3-2Aと補強部材4-2Aとが一体成型される。次に補強部材4-1Aの貫通穴4cと補強部材4-2Aの貫通穴4cと回転子鉄心1の貫通穴1aとが同一寸法に仕上げ加工され、これらの貫通穴4c及び貫通穴1aの内側にシャフト2が焼き嵌めされる。
 図7は図6に示す比較例の回転子が回転した際にエンドリングが変形する様子を示す図である。図7には、回転子100Aが停止している時におけるエンドリング3-1Aの外形が実線で示され、回転子100Aが高速回転している時に変形したエンドリング3-1Aの外形が点線で示される。
 エンドリング3-1Aと補強部材4-1Aとが一体成型されることにより、補強部材4-1Aの外周部4aがエンドリング3-1Aの内周部3aに接触し、補強部材4-1Aの外周部4aとエンドリング3-1Aの内周部3aとの間には摩擦力が生じる。この摩擦力は、回転子100Aの回転時及び熱膨張時におけるエンドリング3-1Aの変形を抑制する働きをする。ここで回転子100Aの高速回転時及び熱膨張時に、エンドリング3-1Aには径方向D3の外側に広がる力が作用する。エンドリング3-1Aは導体バー6との接続点を支点にして変形するため、エンドリング3-1Aの内周部は上記の摩擦力に抗して軸線方向D1に移動し、エンドリング3-1Aの外周部は径方向D3に移動する。
 特に回転子100Aの回転速度が高まるに従い、エンドリング3-1Aの変形量が増加するため、回転子100Aの回転速度が低い場合に比べてエンドリング3-1Aに生じる応力振幅が大きくなる。また回転子100Aの回転と停止とが繰り返される度に、又は回転子100Aの回転速度が変化する度に、エンドリング3-1Aと導体バー6との接続点には遠心力及び熱膨張による応力が加わるため、当該接続点における金属疲労が進む。また回転子100Aの回転と停止とが繰り返されることにより、エンドリング3-1Aの内径及び外径が拡大と縮小を繰り返すため、エンドリング3-1Aにおける金属疲労も進む。従って設計寿命よりも短い期間で回転子100Aの交換を要する場合がある。
 図8は本発明の実施の形態1に係る誘導電動機の回転子が回転した際にエンドリングが変形する様子を示す図である。図8には、回転子100-1が停止している時におけるエンドリング3-1の外形が実線で示され、回転子100-1が高速回転している時に変形したエンドリング3-1が点線で示される。回転子100-1では、第1の突起部3bと第1の溝部4bとが一体成型され、第1の突起部3bが第1の溝部4bに嵌り込む嵌め合い構造を有する。
 嵌め合い構造により、エンドリング3-1の内周部3aと補強部材4-1の外周部4aとの接触面積が図7に示す回転子100Aに比べて広くなり、エンドリング3-1の内周部3aと補強部材4-1の外周部4aとの間の摩擦力が図7に示す回転子100Aに比べて高まる。
 また嵌め合い構造により、エンドリング3-1が軸線方向D1に移動する際、第1の突起部3bが第1の溝部4bに引っかかる。そのため軸線方向D1及び径方向D3へのエンドリング3-1の変形量が図7に示す回転子100Aに比べて小さくなる。従って実施の形態1では、図7に示す回転子100Aに比べて、補強部材4-1,4-2によるエンドリング3-1,3-2の補強効果が高まり、エンドリング3-1,3-2に生じる応力振幅が低減され、エンドリング3-1,3-2の疲労寿命の向上を図ることができる。
 実施の形態1に係る回転子100-1では、回転子100-1の高速回転時において、特許文献1に示す従来の回転子のように補強部材の外環状部が塑性変形せず、エンドリング3-1,3-2による補強効果の低下が抑制され、回転子100-1の寿命の低下が抑制される。
 なお実施の形態1に係る回転子100-1では、シャフト2の両端部のそれぞれに前述した嵌め合い構造が1つ設けられているが、嵌め合い構造は、シャフト2の両端部のそれぞれに2つ以上設けてもよい。また実施の形態1に係る回転子100-1では、シャフト2の両端部のそれぞれに嵌め合い構造が設けられているが、シャフト2の両端部が非対称の構造である場合、シャフト2の片側の端部のみに嵌め合い構造が設けられていてもよい。このように構成した場合でも、少なくとも当該箇所においてエンドリング3-1又はエンドリング3-2の変形を抑制する効果が得られる。
 また、実施の形態1に係る回転子100-1では、第1の溝部4b及び第1の突起部3bが環状に形成されているが、第1の溝部4bは、補強部材4-1,4-2において軸線周り方向D2に配列された複数の窪みとして構成し、第1の突起部3bは、エンドリング3-1,3-2において軸線周り方向D2に配列された複数の突起として構成してもよい。ただし、第1の溝部4b及び第1の突起部3bが環状に設けられている場合、エンドリング3-1,3-2の変形が軸線周り方向D2において均一に抑制されるため、回転子100-1の寿命を向上させる効果が最も得られる。
実施の形態2.
 図9は本発明の実施の形態2に係る誘導電動機の回転子の断面図である。実施の形態1に係る回転子100-1と実施の形態2に係る回転子100-2との相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-2は、エンドリング3-1,3-2のそれぞれが複数の第1の突起部3bを備える。エンドリング3-1が備える複数の第1の突起部3bは、軸線方向D1に互いに離れてエンドリング3-1の内周部3aに設けられる。エンドリング3-2が備える複数の第1の突起部3bは、軸線方向D1に互いに離れてエンドリング3-2の内周部3aに設けられる。
 (2)回転子100-2は、補強部材4-1,4-2のそれぞれが複数の第1の溝部4bを備える。補強部材4-1が備える複数の第1の溝部4bは、軸線方向D1に互いに離れて補強部材4-1の外周部4aに設けられる。補強部材4-2が備える複数の第1の溝部4bは、軸線方向D1に互いに離れて補強部材4-2の外周部4aに設けられる。
 導体材料を用いてダイカストによりエンドリング3-1,3-2が形成される。これによりエンドリング3-1,3-2と補強部材4-1とが一体成型される。実施の形態2では、複数の第1の突起部3bが第1の溝部4bに嵌り込む嵌め合い構造を有する。これにより、エンドリング3-1の内周部3aと補強部材4-1の外周部4aとの接触面積が実施の形態1に比べて広くなり、エンドリング3-1,3-2の内周部3aと補強部材4-1,4-2の外周部4aとの間の摩擦力が実施の形態1に比べて高まる。そのため軸線方向D1及び径方向D3へのエンドリング3-1,3-2の変形量が実施の形態1に比べて小さくなる。従って実施の形態2によれば、より一層のエンドリング3-1,3-2の疲労寿命の向上が見込める。
実施の形態3.
 図10は本発明の実施の形態3に係る誘導電動機の回転子の断面図である。実施の形態1に係る回転子100-1と実施の形態3に係る回転子100-3との相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-3の第1の突起部3bには、第1の突起部3bの内周部3a1に環状の第2の突起部3b1が設けられる。
 (2)回転子100-3の第1の溝部4bには、第1の溝部4bの外周部4a1に環状の第2の溝部4b1が設けられる。
 軸線方向D1における第2の突起部3b1の幅は、軸線方向D1における第1の突起部3bの幅よりも狭く、軸線方向D1における第2の溝部4b1の幅は、軸線方向D1における第1の溝部4bの幅よりも狭い。
 導体材料を用いてダイカストによりエンドリング3-1,3-2が形成される。これにより第1の突起部3bと第1の溝部4bとが一体成型され、第2の突起部3b1と第2の溝部4b1とが一体成型される。実施の形態3では、第1の突起部3bが第1の溝部4bに嵌り込むと共に、第2の突起部3b1が第2の溝部4b1に嵌り込む構造を有する。これにより、エンドリング3-1,3-2の内周部3aと補強部材4-1,4-2の外周部4aとの接触面積が実施の形態1に比べて広くなり、エンドリング3-1,3-2の内周部3aと補強部材4-1,4-2の外周部4aとの間の摩擦力が実施の形態1に比べて高まる。また第1の突起部3bが第1の溝部4bに引っかかると共に、第2の突起部3b1が第2の溝部4b1に引っかかる。そのため軸線方向D1及び径方向D3へのエンドリング3-1,3-2の変形量が実施の形態1に比べて更に小さくなる。従って実施の形態3によれば、より一層のエンドリング3-1,3-2の疲労寿命の向上を図ることができる。
実施の形態4.
 図11は本発明の実施の形態4に係る誘導電動機の回転子の断面図である。実施の形態1に係る回転子100-1と実施の形態4に係る回転子100-4との相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-4の補強部材4-1,4-2は、それぞれの外周部4aの内、第1の溝部4bよりも回転子鉄心1側の外周部4a2の外径寸法OD1が、第1の溝部4bよりも回転子鉄心1とは反対側の外周部4a3の外径寸法OD2よりも大きい。外周部4a2の軸線方向D1における幅は、外周部4a3の軸線方向D1における幅と等しい。
 回転子100-4では、エンドリング3-1,3-2が熱膨張して変形し、その後、エンドリング3-1,3-2が熱収縮することにより熱膨張前の初期位置に戻ろうとする。ここで、軸線方向D1におけるエンドリング3-1の熱膨張及び熱収縮を考える。エンドリング3-1は、熱膨張の際に軸線方向D1における外側に向けて膨張し、熱収縮の際に軸線方向D1における回転子鉄心1側に向けて収縮する。また、補強部材4-1に対してエンドリング3-1が与える力について考える。エンドリング3-1が熱膨張及び熱収縮する際には、焼き嵌めされている補強部材4-1とシャフト2との間にも応力が印加される。
 補強部材4-1の第1の溝部4bを設けることにより形成される軸線方向D1における2つの側壁のうち、回転子鉄心1とは反対寄りの側壁には、エンドリング3-1が熱膨張する際の力が印加される。回転子100-4では、外径寸法OD2が外径寸法OD1よりも小さいため、エンドリング3-1が熱膨張して補強部材4-1を軸線方向D1の外側に押し出す応力を小さくすることができる。一方、熱収縮の際には、上記の2つの側壁のうち、回転子鉄心1寄りの側壁には、軸線方向D1において回転子鉄心1側に向けて力が印加される。外径寸法OD1は外径寸法OD2よりも大きいため、エンドリング3-1が熱収縮して補強部材4-1を回転子鉄心1側に引き戻す応力を小さくすることができる。すなわち、エンドリング3-1の熱膨張時の補強部材4-1には、補強部材4-1がシャフト2に焼き嵌めされたときの位置から、回転子鉄心1とは反対寄りにずらされる応力が働く。一方、エンドリング3-1の熱収縮時の補強部材4-1には、補強部材4-1がシャフト2に焼き嵌めされたときの位置から、回転子鉄心1寄りにずらされる応力が働く。ここで、熱膨張時の力が大きいため、補強部材4-1が、上記の位置から回転子鉄心1とは反対寄り大きくにずらされると、補強部材4-1は熱収縮時に元の位置には戻りにくくなり、一体成型されたエンドリング3-1も元の形状に戻りにくくなる。その結果、エンドリング3-1の変形が生じ、回転子の寿命低下につながる。
 実施の形態4に係る回転子100-4では、エンドリング3-1の熱収縮時における補強部材4-1及びシャフト2の間に働く応力が、エンドリング3-1の熱膨張時における補強部材4-1及びシャフト2の間に働く応力よりも大きいため、補強部材4-1及びエンドリング3-1の変形を抑制することができる。エンドリング3-2及び補強部材4-2についても同様である。従って、回転子100-4では、熱膨張時に補強部材4-1,4-2の軸線方向D1における位置がずれたとしても、エンドリング3-1,3-2が熱収縮することにより補強部材4-1,4-2を熱膨張前の初期位置に引き戻す効果が期待できる。
 実施の形態4は実施の形態1から3の何れにも組み合わせることができる。
実施の形態5.
 図12は本発明の実施の形態5に係る誘導電動機の回転子の断面図である。実施の形態1に係る回転子100-1と実施の形態5に係る回転子100-5との相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-5の補強部材4-1,4-2は、それぞれの外周部4aの内、第1の溝部4bよりも回転子鉄心1とは反対側の外周部4a3の外径寸法OD2が、第1の溝部4bよりも回転子鉄心1側の外周部4a2の外径寸法OD1よりも大きい。外周部4a2の軸線方向D1における幅は、外周部4a3の軸線方向D1における幅と等しい。
 回転子100-5では、外径寸法OD2が外径寸法OD1よりも大きいため、エンドリング3-1,3-2に遠心力が作用した際、又はエンドリング3-1,3-2が熱膨張した際に、回転子鉄心1の中心に向かう方向とは反対の方向にエンドリング3-1,3-2が変形する量を抑制できる。そのためエンドリング3-1,3-2の補強効果をより一層高めることができる。実施の形態5は実施の形態1から3の何れにも組み合わせることができる。
実施の形態6.
 実施の形態6では実施の形態1から5の第1の変形例を説明する。図13は図2に示す回転子の第1の変形例を示す図である。図2に示す回転子100-1と図13に示す回転子100-6Aとの相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-6Aの第1の溝部4bは、第1の溝部4bの回転子鉄心1とは反対側の端部に第1の傾斜面4dを備える。
 (2)回転子100-6Aの第1の突起部3bは、第1の突起部3bの回転子鉄心1とは反対側の端部に第2の傾斜面3dを備える。第2の傾斜面3dは第1の傾斜面4dと接する。
 補強部材4-1の第1の傾斜面4dは、軸線方向D1において補強部材4-2から補強部材4-1に向かって広がる形状である。補強部材4-2の第1の傾斜面4dは、軸線方向D1において補強部材4-1から補強部材4-2に向かって広がる形状である。エンドリング3-1の第2の傾斜面3dは、軸線方向D1においてエンドリング3-2からエンドリング3-1に向かって広がる形状である。エンドリング3-2の第2の傾斜面3dは、軸線方向D1においてエンドリング3-1からエンドリング3-2に向かって広がる形状である。
 図14は図9に示す回転子の第1の変形例を示す図である。図9に示す回転子100-2と図14に示す回転子100-6Bとの相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-6Bは、複数の第1の溝部4bのそれぞれが、第1の溝部4bの回転子鉄心1とは反対側の端部に第1の傾斜面4dを備える。
 (2)回転子100-6Bは、複数の第1の突起部3bのそれぞれが、第1の突起部3bの回転子鉄心1とは反対側の端部に第2の傾斜面3dを備える。第2の傾斜面3dは第1の傾斜面4dと接する。
 図15は図10に示す回転子の第1の変形例を示す図である。図10に示す回転子100-3と図15に示す回転子100-6Cとの相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-6Cは、第1の溝部4b及び第2の溝部4b1のそれぞれが、第1の溝部4b及び第2の溝部4b1の回転子鉄心1とは反対側の端部に第1の傾斜面4dを備える。
 (2)回転子100-6Cは、第1の突起部3b及び第2の突起部3b1のそれぞれが、第1の突起部3b及び第2の突起部3b1の回転子鉄心1とは反対側の端部に第2の傾斜面3dを備える。第2の傾斜面3dは第1の傾斜面4dと接する。
 図16は図11に示す回転子の第1の変形例を示す図である。図11に示す回転子100-4と図16に示す回転子100-6Dとの相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-6Dの第1の溝部4bは、第1の溝部4bの回転子鉄心1とは反対側の端部に第1の傾斜面4dを備える。
 (2)回転子100-6Dの第1の突起部3bは、第1の突起部3bの回転子鉄心1とは反対側の端部に第2の傾斜面3dを備える。第2の傾斜面3dは第1の傾斜面4dと接する。
 図17は図12に示す回転子の第1の変形例を示す図である。図12に示す回転子100-5と図17に示す回転子100-6Eとの相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-6Eの第1の溝部4bは、第1の溝部4bの回転子鉄心1とは反対側の端部に第1の傾斜面4dを備える。
 (2)回転子100-6Eの第1の突起部3bは、第1の突起部3bの回転子鉄心1とは反対側の端部に第2の傾斜面3dを備える。第2の傾斜面3dは第1の傾斜面4dと接する。
 エンドリング3-1,3-2の内周部3aと補強部材4-1,4-2の外周部4aとの間の摩擦力による回転時の変形抑制効果は、中心軸AXに対して角度を有する面の方が高い。従って、回転時の変形を抑制する効果を高くするためには、中心軸AXに対して角度を有する接触面積を大きくすることが望ましい。
 実施の形態6によれば、第1の溝部4bが第1の傾斜面4dを備え、第1の突起部3bが第2の傾斜面3dを備えることにより、エンドリング3-1,3-2の内周部3aと補強部材4-1,4-2の外周部4aとの接触面積において、中心軸AXと角度を有する面の面積が実施の形態1から5に比べて広くなり、エンドリング3-1,3-2の内周部3aと補強部材4-1,4-2の外周部4aとの間の摩擦力が実施の形態1から5に比べて高まる。その結果、エンドリング3-1,3-2の補強効果をより一層高めることができる。
実施の形態7.
 実施の形態7では実施の形態1から5の第2の変形例を説明する。図18は図2に示す回転子の第2の変形例を示す図である。図2に示す回転子100-1と図18に示す回転子100-7Aとの相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-7Aの第1の溝部4bは、第1の溝部4bの回転子鉄心1側の端部に第1の傾斜面4d1を備える。
 (2)回転子100-7Aの第1の突起部3bは、第1の突起部3bの回転子鉄心1側の端部に第2の傾斜面3d1を備える。第2の傾斜面3d1は第1の傾斜面4d1と接する。
 補強部材4-1の第1の傾斜面4d1は、軸線方向D1において補強部材4-1から補強部材4-2に向かって広がる形状である。補強部材4-2の第1の傾斜面4d1は、軸線方向D1において補強部材4-2から補強部材4-1に向かって広がる形状である。エンドリング3-1の第2の傾斜面3d1は、軸線方向D1においてエンドリング3-1からエンドリング3-2に向かって広がる形状である。エンドリング3-2の第2の傾斜面3d1は、軸線方向D1においてエンドリング3-2からエンドリング3-1に向かって広がる形状である。
 図19は図9に示す回転子の第2の変形例を示す図である。図9に示す回転子100-2と図19に示す回転子100-7Bとの相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-7Bは、複数の第1の溝部4bのそれぞれが、第1の溝部4bの回転子鉄心1側の端部に第1の傾斜面4d1を備える。
 (2)回転子100-7Bは、複数の第1の突起部3bのそれぞれが、第1の突起部3bの回転子鉄心1側の端部に第2の傾斜面3d1を備える。第2の傾斜面3d1は第1の傾斜面4d1と接する。
 図20は図10に示す回転子の第2の変形例を示す図である。図10に示す回転子100-3と図20に示す回転子100-7Cとの相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-7Cは、第1の溝部4b及び第2の溝部4b1のそれぞれが、第1の溝部4b及び第2の溝部4b1のそれぞれの回転子鉄心1側の端部に第1の傾斜面4d1を備える。
 (2)回転子100-7Cは、第1の突起部3b及び第2の突起部3b1のそれぞれが、第1の突起部3b及び第2の突起部3b1のそれぞれの回転子鉄心1側の端部に第2の傾斜面3d1を備える。第2の傾斜面3d1は第1の傾斜面4d1と接する。
 図21は図11に示す回転子の第2の変形例を示す図である。図11に示す回転子100-4と図21に示す回転子100-7Dとの相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-7Dの第1の溝部4bは、第1の溝部4bの回転子鉄心1側の端部に第1の傾斜面4d1を備える。
 (2)回転子100-7Dの第1の突起部3bは、第1の突起部3bの回転子鉄心1側の端部に第2の傾斜面3d1を備える。第2の傾斜面3d1は第1の傾斜面4d1と接する。
 図22は図12に示す回転子の第2の変形例を示す図である。図12に示す回転子100-5と図22に示す回転子100-7Eとの相違点は以下の通りである。
 (1)回転子100-7Eの第1の溝部4bは、第1の溝部4bの回転子鉄心1側の端部に第1の傾斜面4d1を備える。
 (2)回転子100-7Eの第1の突起部3bは、第1の突起部3bの回転子鉄心1側の端部に第2の傾斜面3d1を備える。第2の傾斜面3d1は第1の傾斜面4d1と接する。
 実施の形態7によれば、第1の溝部4bが第1の傾斜面4d1を備え、第1の突起部3bが第2の傾斜面3d1を備えることにより、エンドリング3-1,3-2の内周部3aと補強部材4-1,4-2の外周部4aとの接触面積が実施の形態1から5に比べて広くなり、エンドリング3-1,3-2の内周部3aと補強部材4-1,4-2の外周部4aとの間の摩擦力が実施の形態1から5に比べて高まる。その結果、エンドリング3-1,3-2の補強効果をより一層高めることができる。
実施の形態8.
 実施の形態8では実施の形態1から5の第3の変形例を説明する。図23は図2に示す回転子の第3の変形例を示す図である。図23に示す回転子100-8Aは、第1の溝部4bが、実施の形態6の第1の傾斜面4dと実施の形態7の第1の傾斜面4d1とを備える。また回転子100-8Aは、第1の突起部3bが、実施の形態6の第2の傾斜面3dと実施の形態7の第2の傾斜面3d1とを備える。
 図24は図9に示す回転子の第3の変形例を示す図である。図24に示す回転子100-8Bは、複数の第1の溝部4bのそれぞれが、実施の形態6の第1の傾斜面4dと実施の形態7の第1の傾斜面4d1とを備える。また回転子100-8Bは、複数の第1の突起部3bのそれぞれが、実施の形態6の第2の傾斜面3dと実施の形態7の第2の傾斜面3d1とを備える。
 図25は図10に示す回転子の第3の変形例を示す図である。図25に示す回転子100-8Cは、第1の溝部4b及び第2の溝部4b1のそれぞれが、実施の形態6の第1の傾斜面4dと実施の形態7の第1の傾斜面4d1とを備える。また回転子100-8Cは、第1の突起部3b及び第2の突起部3b1のそれぞれが、実施の形態6の第2の傾斜面3dと実施の形態7の第2の傾斜面3d1とを備える。
 図26は図11に示す回転子の第3の変形例を示す図である。図26に示す回転子100-8Dは、第1の溝部4bが、実施の形態6の第1の傾斜面4dと実施の形態7の第1の傾斜面4d1とを備える。また回転子100-8Dは、第1の突起部3bが、実施の形態6の第2の傾斜面3dと実施の形態7の第2の傾斜面3d1とを備える。
 図27は図12に示す回転子の第3の変形例を示す図である。図27に示す回転子100-8Eは、第1の溝部4bが、実施の形態6の第1の傾斜面4dと実施の形態7の第1の傾斜面4d1とを備える。また回転子100-8Eは、第1の突起部3bが、実施の形態6の第2の傾斜面3dと実施の形態7の第2の傾斜面3d1とを備える。
 実施の形態8によれば、第1の溝部4bが第1の傾斜面4d及び第1の傾斜面4d1を備え、第1の突起部3bが第2の傾斜面3d及び第2の傾斜面3d1を備えることにより、エンドリング3-1,3-2の内周部3aと補強部材4-1,4-2の外周部4aとの接触面積が実施の形態1から5に比べて広くなり、エンドリング3-1,3-2の内周部3aと補強部材4-1,4-2の外周部4aとの間の摩擦力が実施の形態1から5に比べて高まる。その結果、エンドリング3-1,3-2の補強効果をより一層高めることができる。
 実施の形態1から実施の形態8では、補強部材に溝部が形成されているが、補強部材は以下のように構成してもよい。図28は図2に示す回転子の第4の変形例を示す図である。図28に示す回転子100-9は、補強部材4-1,4-2の代わりに補強部材4-1B,4-2Bを備え、エンドリング3-1,3-2の代わりにエンドリング3-1B,3-2Bを備える。
 補強部材4-1Bは、補強部材4-1Bの回転子鉄心1とは反対寄りに設けられた第1の環状部41と、補強部材4-1Bの回転子鉄心1寄りに設けられた第2の環状部42とを備える。第2の環状部42の外径は第1の環状部41の外径よりも小さい。そのため、第1の環状部41及び第2の環状部42の間には段差部が形成される。第1の補強部材4-2Bは、補強部材4-1Bと同様に構成される。
 ダイカストにより形成されたエンドリング3-1Bの内周部3aは、第1の環状部41及び第2の環状部42のそれぞれの外周部4aに接する。このとき、第1の突起部3bの回転子鉄心1とは反対側の端部3eは、第1の環状部41の回転子鉄心1側の端部4e、すなわち第1の環状部41及び第2の環状部42の間の段差部に接する。すなわち、第1の突起部3bが段差部に嵌められている。そのため回転時におけるエンドリング3-1Bでは、当該段差部に第1の突起部3bが引っかかるため、回転時におけるエンドリング3-1Bの変形を抑制する効果が得られる。回転時におけるエンドリング3-2Bにおいても同様の効果が得られる。
 なお第2の環状部42の外径が第1の環状部41の外径よりも小さい場合、図7に示す比較例に比べて接着面積が増加する効果は得られるが、回転時におけるエンドリング3-1Bの第1の突起部3bが上記の段差部に引っかからないため、回転時の変形を抑制する効果が十分には得られない。
 以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の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、本発明の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 回転子鉄心、1a,4c 貫通穴、1b1,6a 一端部、1b2,6b 他端部、2 シャフト、3-1,3-1A,3-1B,3-2,3-2A,3-2B エンドリング、3a,3a1 内周部、3b 第1の突起部、3b1 第2の突起部、3c 端部、3d,3d1 第2の傾斜面、3e,4e 端面、4-1,4-1A,4-1B,4-2,4-2A,4-2B 補強部材、4a,4a1,4a2,4a3 外周部、4b 第1の溝部、4b1 第2の溝部、4d,4d1 第1の傾斜面、5 コアスロット、6 導体バー、41 第1の環状部、42 第2の環状部、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 回転子、300 誘導電動機、200 固定子、210 ハウジング、220 固定子鉄心、 230 コイル、AX 中心軸、D1 軸線方向、D2 軸線周り方向、D3 径方向、OD1,OD2 外径寸法。

Claims (10)

  1.  回転子鉄心と、
     前記回転子鉄心を貫通するシャフトと、
     前記回転子鉄心の端部に設けられる環状のエンドリングと、
     前記シャフトと前記エンドリングの内周部との間に設けられ、外周部が前記エンドリングに接する環状の補強部材と
     を備え、
     前記エンドリングの内周部に設けられた第1の突起部が、前記補強部材の外周部に設けられた第1の溝部内に嵌められていることを特徴とする誘導電動機の回転子。
  2.  前記第1の突起部及び前記第1の溝部は、それぞれ環状に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の誘導電動機の回転子。
  3.  前記エンドリングは、前記第1の突起部の内周部に設けられる第2の突起部を備え、
     前記補強部材は、前記第1の溝部の外周部に設けられ前記第2の突起部が嵌まる第2の溝部を備え、
     前記回転子鉄心の中心軸の軸線方向における前記第2の突起部の幅は、前記軸線方向における前記第1の突起部の幅よりも狭く、
     前記軸線方向における前記第2の溝部の幅は、前記軸線方向における前記第1の溝部の幅よりも狭いことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の誘導電動機の回転子。
  4.  前記補強部材は、前記補強部材の外周部の内、前記第1の溝部よりも前記回転子鉄心側の外周部の外径寸法が、前記第1の溝部よりも前記回転子鉄心とは反対側の外周部の外径寸法よりも大きいことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の誘導電動機の回転子。
  5.  前記補強部材は、前記補強部材の外周部の内、前記第1の溝部よりも前記回転子鉄心とは反対側の外周部の外径寸法が、前記第1の溝部よりも前記回転子鉄心側の外周部の外径寸法よりも大きいことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の誘導電動機の回転子。
  6.  前記第1の溝部は、前記回転子鉄心の中心軸の軸線方向における前記第1の溝部の端部に第1の傾斜面を備え、
     前記第1の突起部は、前記軸線方向における前記第1の突起部の端部に、前記第1の傾斜面と接する第2の傾斜面を備えることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の誘導電動機の回転子。
  7.  回転子鉄心と、
     前記回転子鉄心を貫通するシャフトと、
     前記回転子鉄心の端部に設けられる環状のエンドリングと、
     前記シャフトと前記エンドリングの内周部との間に設けられ、外周部が前記エンドリングに接する環状の補強部材と
     を備え、
     前記補強部材は、
     前記補強部材の前記回転子鉄心とは反対寄りに設けられた第1の環状部と、
     前記補強部材の前記回転子鉄心寄りに設けられ、外径が前記第1の環状部の外径より小さい第2の環状部と、
     からなる段差部を有し、
     前記エンドリングの内周部に設けられた第1の突起部が、前記段差部に嵌められていることを特徴とする誘導電動機の回転子。
  8.  前記第1の突起部、前記第1の環状部及び前記第2の環状部は、それぞれ環状に設けられていることを特徴とする請求項7に記載の誘導電動機の回転子。
  9.  前記エンドリング及び前記補強部材は、前記回転子鉄心の両側の端部に設けられることを特徴とする請求項1から請求項8の何れか一項に記載の誘導電動機の回転子。
  10.  請求項1から請求項9の何れか一項に記載の誘導電動機の回転子を備えた誘導電動機。
PCT/JP2016/074556 2016-08-23 2016-08-23 誘導電動機の回転子及び誘導電動機 Ceased WO2018037486A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020177022066A KR20180044836A (ko) 2016-08-23 2016-08-23 유도 전동기의 회전자 및 유도 전동기
PCT/JP2016/074556 WO2018037486A1 (ja) 2016-08-23 2016-08-23 誘導電動機の回転子及び誘導電動機
DE112016007177.9T DE112016007177B4 (de) 2016-08-23 2016-08-23 Rotor für einen Asynchronmotor und Asynchronmotor
JP2017512400A JP6165385B1 (ja) 2016-08-23 2016-08-23 誘導電動機の回転子及び誘導電動機
CN201680010534.XA CN107980197B (zh) 2016-08-23 2016-08-23 感应电动机的转子及感应电动机
TW106123044A TWI637582B (zh) 2016-08-23 2017-07-10 感應電動機之轉子及感應電動機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/074556 WO2018037486A1 (ja) 2016-08-23 2016-08-23 誘導電動機の回転子及び誘導電動機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018037486A1 true WO2018037486A1 (ja) 2018-03-01

Family

ID=59351365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/074556 Ceased WO2018037486A1 (ja) 2016-08-23 2016-08-23 誘導電動機の回転子及び誘導電動機

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP6165385B1 (ja)
KR (1) KR20180044836A (ja)
CN (1) CN107980197B (ja)
DE (1) DE112016007177B4 (ja)
TW (1) TWI637582B (ja)
WO (1) WO2018037486A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3086121A1 (fr) 2018-09-19 2020-03-20 Ge Energy Power Conversion Technology Limited Rotor pour machine electrique asynchrone a arbre non traversant

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022202525A1 (de) 2022-03-15 2023-09-21 Zf Friedrichshafen Ag Rotor für eine elektrische Maschine
DE102024121107A1 (de) * 2024-07-24 2026-01-29 Valeo Eautomotive Germany Gmbh Rotor und elektrische Maschine mit verbesserter Rotorendplatte und Fahrzeug und Herstellungsverfahren dafür

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55127869A (en) * 1979-03-22 1980-10-03 Mitsubishi Electric Corp Rotor of rotating electric machine
JPS5935554A (ja) * 1982-08-18 1984-02-27 Toshiba Corp かご形誘導電動機
JPH03289338A (ja) * 1990-04-03 1991-12-19 Fuji Electric Co Ltd 回転電機の回転子
WO2015188985A1 (de) * 2014-06-11 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Elektrische asynchronmaschine mit innen liegendem stabilisierungsring für den kurzschlussring

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0777504B2 (ja) * 1987-11-17 1995-08-16 ファナック株式会社 高速インダクション型モータのロータ構造
JP3219642B2 (ja) * 1995-06-15 2001-10-15 株式会社東芝 かご形回転子の製造方法
JP5969525B2 (ja) 2014-02-25 2016-08-17 ファナック株式会社 端絡環を備える回転子、および電動機
CN106134045B (zh) * 2014-03-31 2018-10-12 三菱电机株式会社 笼型电动机的转子及笼型电动机
CN204304648U (zh) * 2014-12-18 2015-04-29 重庆赛力盟电机有限责任公司 中型异步电机转子压圈结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55127869A (en) * 1979-03-22 1980-10-03 Mitsubishi Electric Corp Rotor of rotating electric machine
JPS5935554A (ja) * 1982-08-18 1984-02-27 Toshiba Corp かご形誘導電動機
JPH03289338A (ja) * 1990-04-03 1991-12-19 Fuji Electric Co Ltd 回転電機の回転子
WO2015188985A1 (de) * 2014-06-11 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Elektrische asynchronmaschine mit innen liegendem stabilisierungsring für den kurzschlussring

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3086121A1 (fr) 2018-09-19 2020-03-20 Ge Energy Power Conversion Technology Limited Rotor pour machine electrique asynchrone a arbre non traversant
EP3627659A1 (fr) 2018-09-19 2020-03-25 GE Energy Power Conversion Technology Limited Rotor pour machine electrique asynchrone a arbre non traversant

Also Published As

Publication number Publication date
TW201807928A (zh) 2018-03-01
DE112016007177T5 (de) 2019-07-04
JPWO2018037486A1 (ja) 2018-08-23
TWI637582B (zh) 2018-10-01
KR20180044836A (ko) 2018-05-03
CN107980197B (zh) 2020-01-10
CN107980197A (zh) 2018-05-01
DE112016007177B4 (de) 2025-02-20
JP6165385B1 (ja) 2017-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5528552B2 (ja) 回転電機の回転子の製造方法
JP6189001B1 (ja) 誘導電動機の回転子及び誘導電動機
JP5359062B2 (ja) 永久磁石式回転機の回転子構造
JP5560917B2 (ja) 回転電機用ロータの製造方法及び回転電機用シャフト素材
JP6165385B1 (ja) 誘導電動機の回転子及び誘導電動機
WO2017085860A1 (ja) 電動機
WO2018116738A1 (ja) 回転電機の回転子、及び回転電機
WO2016080284A1 (ja) 誘導電動機
JP7153423B2 (ja) 回転電動機およびステータの製造方法
WO2020148939A1 (ja) 回転電機のロータ
CN112640258B (zh) 旋转电机
JP6758359B2 (ja) 回転電機
JP4929714B2 (ja) 回転子鉄芯と軸との固定構造および固定方法
KR102549738B1 (ko) 자기기어용 폴피스 및 내측로터 제조방법
JP2016116316A (ja) 電動機
JP2019062624A (ja) ロータ
JP2018189199A (ja) ステータ
JP5130242B2 (ja) ステータ
JP2015201989A (ja) 回転電機ロータ
CN113519106A (zh) 旋转电机用转子的制造方法
JPWO2020170782A1 (ja) ステータコア、ロータコアおよびモータ
JP2015220823A (ja) ステータ分割鉄芯の締結構造
JP2025109093A (ja) ステータコア及びモータ
WO2017149717A1 (ja) 回転電機
JP2020202655A (ja) 固定子及び回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017512400

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177022066

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16914160

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16914160

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 112016007177

Country of ref document: DE