説明

回転子

【課題】簡素な二次導体棒の構成でエンドリングと二次導体棒とを確実に固定可能な回転子を提供すること。
【解決手段】複数の二次導体挿通孔5aが設けられた回転子鉄心2と、回転子鉄心2の両端部に配置され二次導体挿通孔5aにそれぞれ連通する二次導体挿通孔5bが設けられるとともに各二次導体挿通孔5bの内周面に軸方向に沿って延設された微小突起溝7が設けられた一対のエンドリング3と、二次導体挿通孔5a,5bを挿通することにより回転子鉄心2とエンドリング3とを貫通して両端部がエンドリング3から突き出るようにして配置された複数の二次導体棒4と、微小突起溝7内に設けられエンドリング3と二次導体棒4とを固定するロウ材9と、を備える回転子を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、回転電機の回転子に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1では、複数の二次導体棒がそれぞれ挿通される挿通孔を備えた回転子鉄心と、各二次導体棒の両端がそれぞれ挿入される挿入孔が設けられたエンドリングとを備えた回転子において、二次導体棒は両端に本体部よりも細い挿入端部を有する段付形状に形成され、二次導体棒の挿入端部はエンドリングの挿入孔に挿入され、エンドリングと二次導体棒とがロウ付けされて電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−161024号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の回転子は、二次導体棒の両端部に段付部を有するため、加工工程が増え、コスト高となっていた。
【0005】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、簡素な二次導体棒の構成でエンドリングと二次導体棒とを確実に固定可能な回転子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る回転子は、軸方向に延伸する複数の第1の二次導体挿通孔が周方向に沿って設けられた円筒状の回転子鉄心と、この回転子鉄心の両端部に配置され、前記複数の第1の二次導体挿通孔と前記軸方向にそれぞれ連通する複数の第2の二次導体挿通孔が周方向に沿って設けられるとともに、前記各第2の二次導体挿通孔の内周面に前記軸方向に沿って延設された溝部が設けられた一対のエンドリングと、前記第1および第2の二次導体挿通孔を挿通することにより前記回転子鉄心と前記エンドリングとを貫通し、両端部が前記エンドリングから突き出るようにして配置された複数の二次導体棒と、前記溝部内に設けられて前記エンドリングと前記二次導体棒とを固定するロウ材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
この発明によれば、簡素な二次導体棒の構成でエンドリングと二次導体棒とを確実に固定可能な回転子を提供することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】図1は、実施の形態に係る回転電機の回転子1の全体構成を示す斜視図である。
【図2】図2は、回転子鉄心2の構成を示す斜視図である。
【図3】図3は、図2の部分拡大図である。
【図4】図4は、エンドリング3の構成を示す斜視図である。
【図5】図5は、図4の部分拡大図である。
【図6】図6は、二次導体棒4を示す斜視図である。
【図7】図7は、二次導体棒4を回転子鉄心2に挿通した状態を示す斜視図である。
【図8】図8は、図7の回転子鉄心2の軸方向の両端面にエンドリング3を配置した状態を示す斜視図である。
【図9】図9は、図8の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本発明に係る回転子の実施の形態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。
【0010】
実施の形態.
図1は、本実施の形態に係る回転電機の回転子1の全体構成を示す斜視図、図2は、回転子鉄心2の構成を示す斜視図、図3は、図2の部分拡大図、図4は、エンドリング3の構成を示す斜視図、図5は、図4の部分拡大図である。以下、図1〜図5を参照して、回転子1の構成について説明する。
【0011】
回転子1は、回転子鉄心2と、回転子鉄心2の軸方向の両端部に配置された一対のエンドリング3と、回転子鉄心2とエンドリング3を挿通しその両端部が突出部8としてエンドリング3から突出して配置された複数の二次導体棒4と、エンドリング3と二次導体棒4とをロウ付するロウ材9とを備えて構成される。
【0012】
回転子鉄心2は円筒状であり、中心部に回転電機の回転軸(図示せず)が挿通される軸孔10が設けられている。回転子鉄心2は、例えば、板厚が0.3〜0.7mm程度の電磁鋼板、または、鉄板を一枚一枚プレスにより打ち抜いて多数枚積層することで構成される。
【0013】
回転子鉄心2の外周部には、二次導体棒4を挿通させるための二次導体挿通孔5a(第1の二次導体挿通孔)が周方向に沿って複数個形成されている。二次導体挿通孔5aの断面形状は例えば概略丸形状である。また、二次導体挿通孔5aは、回転子鉄心2の軸方向に沿って延伸している。さらに、二次導体挿通孔5aは、回転子鉄心2の外周面にて軸方向に沿って略一定の幅で開口した開口部6aを備えている。このような開口部6aを設けることで、回転電機の効率が向上する。なお、開口部6aを設けずに、二次導体挿通孔5aが外周面側に閉塞していてもよい。
【0014】
エンドリング3は、環状であり、回転子鉄心2の軸方向の両端部にて回転子鉄心2を挟むようにして配置されている。エンドリング3は例えば銅材で構成され、例えば1mm前後の銅板をプレスにより打ち抜いて数枚積層して構成される。なお、本実施の形態ではエンドリングの材質を銅としているが、これに限定するものではなく、例えばアルミニウムなどで構成してもよい。
【0015】
エンドリング3は、回転子鉄心2と同様に二次導体棒4を挿通させるための二次導体挿通孔5b(第2の二次導体挿通孔)が周方向に沿って形成されている。二次導体挿通孔5bは、エンドリング3の軸方向に沿って延伸している。また、エンドリング3は、二次導体挿通孔5bが回転子鉄心2の二次導体挿通孔5aと連通するように位置合わせして配置されている。二次導体挿通孔5bの断面形状は例えば概略丸形状である。また、二次導体挿通孔5bは、エンドリング3の外周面で軸方向に沿って略一定の幅で開口した開口部6bを備えている。開口部6bは、二次導体挿通孔5bに連通する二次導体挿通孔5aに設けられた開口部6aと軸方向において連通している。なお、開口部6bを設けない構成でもよい。
【0016】
次に、エンドリング3に設けられた二次導体挿通孔5bの詳細な形状について説明する。図4および図5に示すように、二次導体挿通孔5bは、その断面形状が例えば概略円形状であって、さらにその内周面には溝部である微小突起溝7が設けられている。図示例では、微小突起溝7は例えば二つ設けられており、具体的には、微小突起溝7a,7bが設けられている。なお、以下では、微小突起溝7は微小突起溝7a,7bを総称する。微小突起溝7は、エンドリング3の軸方向に延設されて例えばエンドリング3を貫通している。すなわち、図示例では、微小突起溝7はエンドリング3の一端面から他端面までその軸方向に沿って設けられている。
【0017】
微小突起溝7の断面形状は、例えば概略三日月形状である。すなわち、断面概略円形の二次導体挿通孔5bの内周面には断面が三日月形状の凹部としての微小突起溝7が形成されている。
【0018】
また、各二次導体挿通孔5bに対して、微小突起溝7をそれぞれ2個以上設けるとともに、そのうちの少なくとも一対を当該二次導体挿通孔5bの径方向において互いに対向する位置に設けることが好ましい。図示例では、微小突起溝7a,7bは、概略二次導体挿通孔5bの径方向において、互いに対向して設けられている。なお、図示例以外にも例えば、径方向において互いに対向する二対の微小突起溝7を各二次導体挿通孔5bに対して設けることもできる。この場合は、一対の微小突起溝7の対向方向と残りの一対の微小突起溝7の対向方向とが例えば直交するように配置することができる。
【0019】
また、微小突起溝7の寸法は、二次導体挿通孔5bの寸法に対して十分小さくすることが好ましい。具体的には、二次導体挿通孔5bの半径に対して、微小突起溝7の深さを例えば1/10以下とすることが好ましい。ここで、微小突起溝7の深さは、二次導体挿通孔5bの中心から微小突起溝7の最深部までの距離と二次導体挿通孔5bの半径との差分として定義される。微小突起溝7の寸法を二次導体挿通孔5bの寸法に対して十分小さくすることで、回転電機の効率の低下を抑制することができる。
【0020】
また、エンドリング3の複数の二次導体挿通孔5bに設けられた複数の微小突起溝7は、エンドリング3の上面(回転子鉄心2側とは反対側の端面)からみて、例えば同心円状に設けることができる(図4参照)。図示例では、エンドリング3の周方向にわたって設けられた複数の二次導体挿通孔5bにはそれぞれ2個の微小突起溝7a,7bが設けられているが、これらの微小突起溝7a,7bの全部は、平面視で、エンドリング3の軸を中心として同一の円周上に配置されている。なお、図示例以外にも例えば、複数の微小突起溝7がエンドリング3の軸を中心として半径の異なる二つの同心円上にそれぞれ配置された構成など可能である。
【0021】
図6は、二次導体棒4を示す斜視図である。二次導体棒4は、二次導体挿通孔5aと断面がほぼ等しい例えば丸形状であり、棒状の例えば銅材により構成される。なお、二次導体挿通孔5bは、微小突起溝7を除き二次導体挿通孔5aと同一形状であり、二次導体挿通孔5aと同軸的に配置される。二次導体棒4の断面は、軸方向に渡って例えば同一の断面形状(例えば円形)となっている。なお、本実施の形態では、二次導体棒4の材質を銅としているが、これに限定するものではなく、例えばアルミニウムなどで構成してもよい。
【0022】
図7は、二次導体棒4を回転子鉄心2に挿通した状態を示す斜視図、図8は、図7の回転子鉄心2の軸方向の両端面にエンドリング3を配置した状態を示す斜視図、図9は、図8の部分拡大図である。
【0023】
二次導体棒4は、二次導体挿通孔5a,5bを挿通することにより、エンドリング3、および、回転子鉄心2を貫通して配置されている。なお、二次導体棒4の長さは、1対のエンドリング3および回転子鉄心2を合わせた軸長よりも長寸であり、二次導体棒4の各端部は、エンドリング3の端面に対して突出して突出部8を形成している。そして、エンドリング3と二次導体棒4の両端部とがロウ材9によって固定されている。ここで、二次導体棒4の突出部8から微小突起溝7へロウ材9を流し込むことでエンドリング3と二次導体棒4とを、確実に固定することができる。すなわち、本実施の形態では、二次導体挿通孔5bに微小突起溝7を設け、この微小突起溝7内にロウ材9を流し込むことで、微小突起溝7内にエンドリング3と二次導体棒4とを接合するロウ材9を設け、エンドリング3と二次導体棒4とのロウ付けを行っている。
【0024】
以上説明したように、本実施の形態によれば、エンドリング3の二次導体挿通孔5bの内周面に微小突起溝7を設け、この微小突起溝7内にロウ材9を設けるようにしたので、特許文献1のように二次導体棒4に段付部を設けることなく、簡素な二次導体棒4の構成でエンドリング3と二次導体棒4とをロウ付けにより確実に固定することができる。
【0025】
また、本実施の形態では、微小突起溝7の断面形状を例えば三日月形状としている。これにより、ロウ材9の流動性を高めることができ、エンドリング3と二次導体棒4とをより確実に固定できる。なお、微小突起溝7の断面形状をその他の形状とすることもできる。
【0026】
また、本実施の形態では、微小突起溝7は、エンドリング3の軸方向に延設されてエンドリング3を貫通している。これにより、エンドリング3と二次導体棒4とをより確実に固定できる。なお、微小突起溝7がエンドリング3の軸方向の一部に延設された構成も可能である。この場合、微小突起溝7は、エンドリング3の上面(回転子鉄心2側とは反対側の端面)からエンドリング3を貫通しない範囲で設けられる。
【0027】
また、本実施の形態では、微小突起溝7a,7bは、概略二次導体挿通孔5bの径方向において、互いに対向して設けられている。一般に、微小突起溝7は、各二次導体挿通孔5bに対して、2個以上を設けるとともに少なくとも一対は径方向に互いに対向する位置に設けることが好ましい。これにより、エンドリング3と二次導体棒4とをより確実に固定でき、回転子1の十分な強度を得ることができる。
【0028】
また、微小突起溝7の寸法は、二次導体挿通孔5bの寸法に対して十分小さくすることが好ましい。具体的には、例えば、二次導体挿通孔5bの半径に対して、微小突起溝7の深さを例えば1/10以下とすることが好ましい。これにより、回転電機の効率の低下を抑制しつつエンドリング3と二次導体棒4とをより確実に固定できる。
【0029】
また、エンドリング3に設けられた微小突起溝7を、エンドリング3の上面からみて同心円状に設けることが好ましい。これにより、エンドリング3と二次導体棒4とを周方向を確実に固定することができ、起動及び停止時における回転子1の強度を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本発明は、電動機等の回転電機の回転子として有用である。
【符号の説明】
【0031】
1 回転子
2 回転子鉄心
3 エンドリング
4 二次導体棒
5a,5b 二次導体挿通孔
6a,6b 開口部
7,7a,7b 微小突起溝
8 突出部
9 ロウ材
10 軸孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向に延伸する複数の第1の二次導体挿通孔が周方向に沿って設けられた円筒状の回転子鉄心と、
この回転子鉄心の両端部に配置され、前記複数の第1の二次導体挿通孔と前記軸方向にそれぞれ連通する複数の第2の二次導体挿通孔が周方向に沿って設けられるとともに、前記各第2の二次導体挿通孔の内周面に前記軸方向に沿って延設された溝部が設けられた一対のエンドリングと、
前記第1および第2の二次導体挿通孔を挿通することにより前記回転子鉄心と前記エンドリングとを貫通し、両端部が前記エンドリングから突き出るようにして配置された複数の二次導体棒と、
前記溝部内に設けられて前記エンドリングと前記二次導体棒とを固定するロウ材と、
を備えることを特徴とする回転子。
【請求項2】
前記溝部の断面形状は三日月形状であることを特徴とする請求項1に記載の回転子。
【請求項3】
前記溝部は、前記各第2の二次導体挿通孔について、それぞれ2個以上設けられるとともに、そのうちの少なくとも一対は当該第2の二次導体挿通孔の径方向において互いに対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の回転子。
【請求項4】
前記エンドリングに設けられたすべての前記溝部は、前記エンドリングの上面からみて、前記エンドリングの軸を中心として同心円状に配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転子。
【請求項5】
前記溝部の深さは、前記第2の二次導体挿通孔の半径の1/10以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転子。
【請求項6】
前記溝部は、前記エンドリングを前記軸方向に貫通していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転子。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate


【公開番号】特開2013−115940(P2013−115940A)
【公開日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−260582(P2011−260582)
【出願日】平成23年11月29日(2011.11.29)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】