JP4345528B2 - Electric motor rotor and end plate used therefor - Google Patents

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Description

本発明は、電動機の回転子およびこれに用いられるエンドプレートに関わり、特に、エンドプレートに発生する渦電流を抑制することによって、渦電流損を改善する技術に関わるものである。   The present invention relates to a rotor of an electric motor and an end plate used therefor, and particularly to a technique for improving eddy current loss by suppressing eddy current generated in the end plate.

従来の電動機は、例えば、図１に示すような構造のものが一般的である。図１において、（ａ）は側面図、（ｂ）は横（Ａ−Ａ）断面図である。図１に示す電動機は、界磁束発生源である回転子１０と、この回転子１０を回転させる回転磁界を発生するための固定子１２とから構成されている。   A conventional electric motor generally has a structure as shown in FIG. 1A is a side view, and FIG. 1B is a lateral (AA) cross-sectional view. The motor shown in FIG. 1 includes a rotor 10 that is a field magnetic flux generation source, and a stator 12 that generates a rotating magnetic field that rotates the rotor 10.

回転子１０は、回転子軸１４と、この回転子軸１４の軸方向に磁性鋼板を複数積層して形成される積層鉄心１６と、積層鉄心１６の軸方向の両端に配され、積層鉄心１６の軸方向の動きを規制する２つのエンドプレート１８と、から構成されている。また、積層鉄心１６の周方向には、所定の間隔を介して軸方向に開口して形成される複数の開口部が配置されており、これら複数の開口部のそれぞれには、磁石１９が嵌挿されている。したがって、２つのエンドプレート１８は、積層鉄心１６の開口部に嵌挿された磁石１９に対しても、軸方向の動きを規制する役割を担っている。   The rotor 10 is disposed on a rotor shaft 14, a laminated core 16 formed by laminating a plurality of magnetic steel plates in the axial direction of the rotor shaft 14, and both ends in the axial direction of the laminated core 16. And two end plates 18 for restricting the movement in the axial direction. In the circumferential direction of the laminated iron core 16, a plurality of openings are formed that are opened in the axial direction with a predetermined interval. A magnet 19 is fitted in each of the plurality of openings. It is inserted. Therefore, the two end plates 18 also play a role of restricting the movement in the axial direction with respect to the magnet 19 inserted into the opening of the laminated iron core 16.

一方、固定子１２は、磁性鋼板を複数積層して形成される固定子鉄心２０を有しており、この固定子鉄心２０が備えるティース２１に対して複数相の固定子コイル２２が複数組巻回されることによって構成されている。この複数相の固定子コイル２２を用いて回転磁界を発生させることにより、回転子１０を回転させることができるようになっている。   On the other hand, the stator 12 has a stator core 20 formed by laminating a plurality of magnetic steel plates, and a plurality of stator coils 22 having a plurality of phases are wound around a tooth 21 provided in the stator core 20. It is composed by being turned. The rotor 10 can be rotated by generating a rotating magnetic field using the multi-phase stator coil 22.

このような電動機にあっては、近年、電動機効率向上の要請が非常に高くなっており、この要請の高まりに応じて種々の技術が創案され、開示されている（例えば、下記特許文献１〜３参照）。   In such an electric motor, in recent years, there has been a very high demand for improvement in electric motor efficiency, and various technologies have been created and disclosed in response to this increase in demand (for example, Patent Documents 1 to 1 below). 3).

特開２００２−１１２４８１号公報JP 2002-112481 A 特開２００２−１３６０１３号公報JP 2002-136003 A 特開２００２−１３６０６７号公報JP 2002-136067 A

ところで、従来の電動機において、回転子１０に使用されるエンドプレート１８については、一般的に銅製のものが用いられていた。そして、このエンドプレート１８には、プレート面に対して垂直方向に磁束が流れ込み（図２中の矢印参照）、しかもこの磁束には変動があるため、エンドプレート面に渦電流が発生し、渦電流損を生じさせてしまうという問題が存在していた。この渦電流損の発生によって電動機効率が低下してしまうのであるが、従来の技術には、エンドプレート面に発生する渦電流を低減し、あるいは、渦電流の発生を防止する技術は存在していなかった。   By the way, in the conventional electric motor, about the end plate 18 used for the rotor 10, the thing made from copper was generally used. A magnetic flux flows into the end plate 18 in a direction perpendicular to the plate surface (see the arrow in FIG. 2), and since the magnetic flux fluctuates, an eddy current is generated on the end plate surface, There has been a problem of causing current loss. Although the efficiency of the motor is reduced due to the occurrence of this eddy current loss, there is a technique in the conventional technology for reducing the eddy current generated on the end plate surface or preventing the generation of the eddy current. There wasn't.

本発明は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、エンドプレート面に発生する渦電流を低減することにより、電動機効率の向上を図ることを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the motor efficiency by reducing the eddy current generated on the end plate surface.

本発明に係る電動機の回転子は、回転子軸と、磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、前記積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、前記複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制するエンドプレート対と、を含むものであって、前記エンドプレート対それぞれの積層鉄心と接する側の面には、接触面積を低減するための加工が施されており、前記加工は、ローレット加工又はスリット加工を行うための機械加工であることを特徴とする。 The rotor of the electric motor according to the present invention is arranged with a rotor shaft, a laminated iron core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction, and a predetermined interval in the circumferential direction of the laminated iron core. A plurality of openings formed by opening in a direction, magnets inserted into the plurality of openings, and axial ends of the laminated core to restrict axial movement of the laminated core and the magnet A pair of end plates, and a surface of each end plate pair in contact with the laminated core is subjected to processing for reducing a contact area, and the processing is knurled or slitted. It is the machining for performing processing .

すなわち、エンドプレートを通過する磁束によってエンドプレート表面に発生する渦電流は、かかる加工面上を流れることになるので、加工を受けていない平面のエンドプレートと比較して渦電流が流れなければならない距離が増加するので、渦電流損を低減することができるのである。   That is, the eddy current generated on the surface of the end plate by the magnetic flux passing through the end plate flows on such a processed surface, so that the eddy current must flow compared to a flat end plate that has not been processed. Since the distance increases, eddy current loss can be reduced.

また、前記機械加工は、プレス加工等の成型加工や、切削加工、研削加工、研磨加工等の除去加工のうちの少なくとも１つによって行うことが可能であり、これらの加工法を用いることによってローレット加工、あるいはスリット加工を実施すればよい。 Further, the machining can be performed by at least one of molding processing such as press processing, and removal processing such as cutting processing, grinding processing, polishing processing, and the like. Processing or slit processing may be performed.

さらに、本発明に係る電動機の回転子において、前記加工はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に施されるものであって、さらに、エンドプレートの直径をＤ1、前記加工を受けない部分の直径をＤ2とした場合に、Ｄ2／Ｄ1＝０．９５〜０．７であることが好適である。
また、本発明に係る別の電動機の回転子は、回転子軸と、磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、前記積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、前記複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制するエンドプレート対と、を含む電動機の回転子であって、前記エンドプレート対それぞれの積層鉄心と接する側の面には、接触面積を低減するための加工が施されており、前記加工はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に施されるものであって、さらに、エンドプレートの直径をＤ 1 、前記加工を受けない部分の直径をＤ 2 とした場合に、Ｄ 2 ／Ｄ 1 ＝０．９５〜０．７であることを特徴とする。 Furthermore, in the rotor of the electric motor according to the present invention, the processing is performed in an annular shape on the outer peripheral side of the surface of the end plate that is in contact with the laminated core, and the diameter of the end plate is set to D 1 , It is preferable that D 2 / D 1 = 0.95 to 0.7 when the diameter of the portion not subjected to the processing is D 2 .
Further, the rotor of another electric motor according to the present invention is arranged with a rotor shaft, a laminated core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction, and a predetermined interval in the circumferential direction of the laminated core. A plurality of openings formed by opening in the axial direction, magnets respectively inserted into the plurality of openings, and arranged at both ends in the axial direction of the laminated core, and in the axial direction of the laminated iron core and the magnet An end plate pair for regulating movement, and a rotor of an electric motor, wherein a surface on the side in contact with the laminated core of each of the end plate pair is subjected to processing for reducing a contact area, The processing is performed in an annular shape on the outer peripheral side of the surface of the end plate that is in contact with the laminated core. Further, the diameter of the end plate is D 1 , and the diameter of the portion not subjected to the processing is D 2 . If, D 2 / D 1 = 0.95~0 . And characterized in that.

本発明に係る別の電動機の回転子は、回転子軸と、磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、前記積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、前記複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制するエンドプレート対と、を含むものであって、前記エンドプレート対それぞれの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、前記電気絶縁性材料はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に装着されるものであって、さらに、エンドプレートの直径をＤ 1 、前記電気絶縁性材料が存在しない部分の直径をＤ 2 とした場合に、Ｄ 2 ／Ｄ 1 ＝０．９５〜０．７であることを特徴とする。
また、本発明に係る別の電動機の回転子は、回転子軸と、磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、前記積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、前記複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制するエンドプレート対と、を含む電動機の回転子であって、前記エンドプレート対それぞれの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、前記電気絶縁性材料は、セラミックスであることを特徴とする。
また、本発明に係る別の電動機の回転子は、回転子軸と、磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、前記積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、前記複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制するエンドプレート対と、を含む電動機の回転子であって、前記エンドプレート対それぞれの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、前記電気絶縁性材料は、エンドプレートの積層鉄心と接する側の面の全面に装着され、前記電気絶縁性材料は、セラミックスであることを特徴とする。 A rotor of another electric motor according to the present invention is disposed with a rotor shaft, a laminated core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction, and a predetermined interval in the circumferential direction of the laminated core. A plurality of openings formed by opening in the axial direction, magnets respectively inserted into the plurality of openings, and axial ends of the laminated iron core, and the axial movement of the laminated iron core and the magnet A pair of end plates to be regulated, and an electrically insulating material is attached to a surface of each of the end plate pairs in contact with the laminated core, and the electrically insulating material is laminated on the end plates. When the outer peripheral surface of the surface in contact with the iron core is attached in an annular shape, and the diameter of the end plate is D 1 and the diameter of the portion where the electrically insulating material is not present is D 2 , in D 2 / D 1 = 0.95~0.7 And wherein the Rukoto.
Further, the rotor of another electric motor according to the present invention is arranged with a rotor shaft, a laminated core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction, and a predetermined interval in the circumferential direction of the laminated core. A plurality of openings formed by opening in the axial direction, magnets respectively inserted into the plurality of openings, and arranged at both ends in the axial direction of the laminated core, and in the axial direction of the laminated iron core and the magnet A rotor of an electric motor including a pair of end plates for regulating movement, and an electrically insulating material is mounted on a surface of the end plate pair on the side in contact with the laminated core, and the electrically insulating material Is a ceramic.
Further, the rotor of another electric motor according to the present invention is arranged with a rotor shaft, a laminated core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction, and a predetermined interval in the circumferential direction of the laminated core. A plurality of openings formed by opening in the axial direction, magnets respectively inserted into the plurality of openings, and arranged at both ends in the axial direction of the laminated core, and in the axial direction of the laminated iron core and the magnet A rotor of an electric motor including a pair of end plates for regulating movement, and an electrically insulating material is mounted on a surface of the end plate pair on the side in contact with the laminated core, and the electrically insulating material Is mounted on the entire surface of the end plate on the side in contact with the laminated iron core, and the electrically insulating material is ceramics.

すなわち、電気絶縁性材料が装着されることによってエンドプレートを通過する漏れ磁束の量が減少するので、結果として渦電流の発生が低減されるのである。この現象は、電気絶縁性材料が有する厚みによってもたらされるものであり、積層鉄心とエンドプレートの電気絶縁性材料以外の部分との距離の効果によって実現しているのである。   That is, since the amount of leakage magnetic flux passing through the end plate is reduced by mounting the electrically insulating material, the generation of eddy current is reduced as a result. This phenomenon is brought about by the thickness of the electrically insulating material, and is realized by the effect of the distance between the laminated core and the portion of the end plate other than the electrically insulating material.

本発明に係る電動機の回転子に用いられるエンドプレートは、回転子軸の軸方向に積層して積層鉄心を形成する磁性鋼板を軸方向の両側から挟持することによって、積層鉄心の軸方向の動きを規制するようにしたものであって、前記エンドプレートの積層鉄心と接する側の面には、接触面積を低減するための加工が施されており、前記加工は、ローレット加工又はスリット加工を行うための機械加工であることを特徴とする。 The end plate used for the rotor of the electric motor according to the present invention moves in the axial direction of the laminated iron core by sandwiching magnetic steel plates that are laminated in the axial direction of the rotor shaft to form a laminated iron core from both sides in the axial direction. The surface of the end plate on the side in contact with the laminated core is subjected to processing for reducing the contact area, and the processing is knurled or slitted. For machining.

さらに、本発明に係る電動機の回転子に用いられるエンドプレートにおいて、前記加工はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に施されるものであって、さらに、エンドプレートの直径をＤ1、前記加工を受けない部分の直径をＤ2とした場合に、Ｄ2／Ｄ1＝０．９５〜０．７であることが好適である。
また、本発明に係る別の電動機の回転子に用いられるエンドプレートは、回転子軸の軸方向に積層して積層鉄心を形成する磁性鋼板を軸方向の両側から挟持することによって、積層鉄心の軸方向の動きを規制するようにした電動機の回転子に用いられるエンドプレートであって、前記エンドプレートの積層鉄心と接する側の面には、接触面積を低減するための加工が施されており、前記加工はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に施されるものであって、さらに、エンドプレートの直径をＤ1、前記加工を受けない部分の直径をＤ2とした場合に、Ｄ2／Ｄ1＝０．９５〜０．７であることを特徴とする。 Furthermore, in the end plate used for the rotor of the electric motor according to the present invention, the processing is performed in an annular shape on the outer peripheral side of the surface of the end plate that is in contact with the laminated iron core. D 1 diameter, the diameter of the portion where the free from the processing when a D 2, is suitably a D 2 / D 1 = 0.95~0.7.
In addition, the end plate used in the rotor of another electric motor according to the present invention is formed by sandwiching magnetic steel plates that are laminated in the axial direction of the rotor shaft to form a laminated core from both sides in the axial direction. An end plate used for a rotor of an electric motor that restricts movement in the axial direction, and the surface of the end plate on the side in contact with the laminated iron core has been processed to reduce the contact area The processing is performed in an annular shape on the outer peripheral side of the surface of the end plate that is in contact with the laminated iron core. Further, the diameter of the end plate is D 1 , and the diameter of the portion not subjected to the processing is D 2. when a, characterized in that it is a D 2 / D 1 = 0.95~0.7.

本発明に係る別の電動機の回転子に用いられるエンドプレートは、回転子軸の軸方向に積層して積層鉄心を形成する磁性鋼板を軸方向の両側から挟持することによって、積層鉄心の軸方向の動きを規制するようにしたものであって、前記エンドプレートの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、前記電気絶縁性材料はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に装着されるものであって、さらに、エンドプレートの直径をＤ 1 、前記電気絶縁性材料が存在しない部分の直径をＤ 2 とした場合に、Ｄ 2 ／Ｄ 1 ＝０．９５〜０．７であることを特徴とする。
また、本発明に係る別の電動機の回転子に用いられるエンドプレートは、回転子軸の軸方向に積層して積層鉄心を形成する磁性鋼板を軸方向の両側から挟持することによって、積層鉄心の軸方向の動きを規制するようにした電動機の回転子に用いられるエンドプレートであって、前記エンドプレートの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、前記電気絶縁性材料は、セラミックスであることを特徴とする。
また、本発明に係る別の電動機の回転子に用いられるエンドプレートは、回転子軸の軸方向に積層して積層鉄心を形成する磁性鋼板を軸方向の両側から挟持することによって、積層鉄心の軸方向の動きを規制するようにした電動機の回転子に用いられるエンドプレートであって、前記エンドプレートの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、前記電気絶縁性材料は、エンドプレートの積層鉄心と接する側の面の全面に装着され、前記電気絶縁性材料は、セラミックスであることを特徴とする。 The end plate used for the rotor of another electric motor according to the present invention is formed by sandwiching magnetic steel plates that are laminated in the axial direction of the rotor shaft to form a laminated iron core from both sides in the axial direction, thereby The surface of the end plate in contact with the laminated iron core is provided with an electrically insulating material, and the electrically insulating material is in contact with the laminated iron core of the end plate. When the diameter of the end plate is D 1 and the diameter of the portion where the electrically insulating material is not present is D 2 , D 2 / characterized in that it is a D 1 = from 0.95 to 0.7.
In addition, the end plate used in the rotor of another electric motor according to the present invention is formed by sandwiching magnetic steel plates that are laminated in the axial direction of the rotor shaft to form a laminated core from both sides in the axial direction. An end plate used in a rotor of an electric motor that restricts movement in an axial direction, and an electrically insulating material is mounted on a surface of the end plate that is in contact with the laminated iron core, and the electrical insulation The material is characterized by being ceramic.
In addition, the end plate used in the rotor of another electric motor according to the present invention is formed by sandwiching magnetic steel plates that are laminated in the axial direction of the rotor shaft to form a laminated core from both sides in the axial direction. An end plate used in a rotor of an electric motor that restricts movement in an axial direction, and an electrically insulating material is mounted on a surface of the end plate that is in contact with the laminated iron core, and the electrical insulation The conductive material is attached to the entire surface of the end plate on the side in contact with the laminated iron core, and the electrically insulating material is ceramic.

なお上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。   The summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.

本発明によれば、エンドプレートに発生する渦電流を減少させることができるので、渦電流損を改善した電動機を実現することが可能となる。   According to the present invention, since eddy current generated in the end plate can be reduced, it is possible to realize an electric motor with improved eddy current loss.

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the invention according to each claim, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. .

なお、背景技術で示した部材と同一又は類似の部材については、同一符号を付して説明を省略する。   In addition, about the member same or similar to the member shown by background art, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

［第１の実施形態］
本実施形態に係るエンドプレート３０の特徴について、図３を用いて説明する。図３において、（ａ）はエンドプレート３０の側面を、（ｂ）はエンドプレート３０の（Ｂ−Ｂ）断面を示す図である。本実施形態に係るエンドプレート３０では、積層鉄心１６と接する側の面に対して、積層鉄心１６との接触面積を低減するためのローレット加工３１が施されていることを特徴としている。 [First Embodiment]
The characteristics of the end plate 30 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 3A is a side view of the end plate 30, and FIG. 3B is a view showing a (BB) cross section of the end plate 30. The end plate 30 according to the present embodiment is characterized in that a knurling process 31 for reducing a contact area with the laminated iron core 16 is performed on a surface in contact with the laminated iron core 16.

積層鉄心１６との接触面積を低減するためのローレット加工３１を施したのは、エンドプレート３０の面上に発生する渦電流の流れる距離を増加させることによって、渦電流損の低減を図ることを目的とするものである。図４Ａおよび図４Ｂを用いて具体的に説明すると、図４Ａのようにエンドプレート１８面が平坦な場合には、渦電流はこの平坦面上を通過すればよいので、スムーズに流れることができる。一方、図４Ｂのようにエンドプレート３０面がローレット加工３１を受けている場合には、渦電流はこのローレット加工３１のデコボコに沿って流れなければならないので、加工を受けていない平面のエンドプレート１８と比較して渦電流が流れなければならない距離が増加するのである。この距離の増加によって渦電流は流れ難くなり、渦電流損が低減できるので、結果として、電動機効率を向上することが可能となるのである。   The knurling process 31 for reducing the contact area with the laminated iron core 16 is intended to reduce the eddy current loss by increasing the flow distance of the eddy current generated on the surface of the end plate 30. It is the purpose. 4A and 4B, when the surface of the end plate 18 is flat as shown in FIG. 4A, the eddy current only needs to pass on the flat surface, and can flow smoothly. . On the other hand, when the surface of the end plate 30 is subjected to knurling 31 as shown in FIG. 4B, the eddy current must flow along the knurls of the knurling 31, so that the flat end plate not subjected to processing Compared to 18, the distance over which eddy currents must flow increases. This increase in distance makes it difficult for eddy currents to flow, and eddy current loss can be reduced. As a result, the motor efficiency can be improved.

このローレット加工３１については、積層鉄心１６と接する側の面の外周側に円環状に施すことが好適である。これは、エンドプレート全面にローレット加工を施したのでは、エンドプレートが本来有している積層鉄心１６と磁石１９を押さえるという機能の維持に悪影響を与えてしまうからである。   The knurling 31 is preferably applied in an annular shape on the outer peripheral side of the surface in contact with the laminated iron core 16. This is because, if the knurling process is performed on the entire end plate, it adversely affects the maintenance of the function of pressing the laminated core 16 and the magnet 19 that the end plate originally has.

なお、積層鉄心１６と磁石１９を押さえるという機能を維持しつつ渦電流損の低減効果を発揮することが可能な、最も好適な加工範囲が発明者の研究によって明らかとなっている。図５に示すとおり、エンドプレート３０の直径をＤ1、エンドプレート３０の加工を受けない部分の直径をＤ2とした場合に、Ｄ2／Ｄ1＝０．９５〜０．７、および、ローレット深さ１ｍｍ以上という条件を満たすようにローレット加工３１を施すようにすればよい。 The most suitable processing range that can exhibit the effect of reducing eddy current loss while maintaining the function of holding the laminated iron core 16 and the magnet 19 has been made clear by the inventors' research. As shown in FIG. 5, when the diameter of the end plate 30 is D 1 and the diameter of the portion of the end plate 30 that is not processed is D 2 , D 2 / D 1 = 0.95 to 0.7, and What is necessary is just to give the knurl process 31 so that the conditions of knurl depth of 1 mm or more may be satisfy | filled.

なお、ローレット加工３１については、プレス加工等の成型加工や、切削加工、研削加工、研磨加工等の除去加工のうちの少なくとも１つから選択される機械加工によって行うことが可能である。   The knurling process 31 can be performed by a machining process selected from at least one of a molding process such as a press process and a removal process such as a cutting process, a grinding process, and a polishing process.

［第２の実施形態］
上述した第１の実施形態においては、渦電流の発生を抑えるために、エンドプレート３０の面上にローレット加工３１を施した場合について説明した。本実施形態では、このローレット加工に代えて、スリット加工４１を行う場合について説明する。 [Second Embodiment]
In 1st Embodiment mentioned above, in order to suppress generation | occurrence | production of an eddy current, the case where the knurling process 31 was given on the surface of the end plate 30 was demonstrated. In the present embodiment, a case where slit processing 41 is performed instead of the knurling will be described.

本実施形態に係るエンドプレート４０は、図６に示すような形状を有しており、第１の実施形態で説明したローレット加工３１と同様、本実施形態のスリット加工４１についても、渦電流が流れなければならない距離を増加させ、渦電流を流れ難くすることによって渦電流損の低減を図るものである。   The end plate 40 according to the present embodiment has a shape as shown in FIG. 6 and, like the knurling process 31 described in the first embodiment, the slit process 41 of the present embodiment also has an eddy current. The eddy current loss is reduced by increasing the distance that must flow and making the eddy current difficult to flow.

このスリット加工４１についても、ローレット加工３１と同様、エンドプレート４０の直径をＤ1、エンドプレート４０の加工を受けない部分の直径をＤ2とした場合に、Ｄ2／Ｄ1＝０．９５〜０．７、および、スリット深さ１ｍｍ以上という条件を満たすようにスリット加工４１を施すことが好適である。また、スリット加工４１については、プレス加工等の成型加工や、切削加工、研削加工、研磨加工等の除去加工のうちの少なくとも１つから選択される機械加工によって行うことが可能である。 Similarly to the knurling process 31, the slit process 41 also has D 2 / D 1 = 0.95, where D 1 is the diameter of the end plate 40 and D 2 is the diameter of the end plate 40 that is not processed. It is preferable to perform the slit processing 41 so as to satisfy the conditions of .about.0.7 and the slit depth of 1 mm or more. The slit process 41 can be performed by a machining process selected from at least one of a molding process such as a press process and a removal process such as a cutting process, a grinding process, and a polishing process.

なお、図６においては、スリット加工４１が８箇所実施されている場合を例示しているが、渦電流が流れなければならない距離を増加させるという役割からも明らかな通り、スリット加工４１の実施箇所が多いほど、渦電流損低減効果が発揮される。   In addition, in FIG. 6, although the case where the slit process 41 is implemented eight places is illustrated, as is clear from the role of increasing the distance that the eddy current must flow, the place where the slit process 41 is performed As the amount increases, the effect of reducing eddy current loss is exhibited.

［第３の実施形態］
上述した第１および第２の実施形態では、ローレット加工やスリット加工をエンドプレート面上に実施することによって渦電流が流れなければならない距離を増加させ、渦電流損の低減を図った場合を説明した。本実施形態に係るエンドプレートは、図７において示すように、エンドプレート５０の積層鉄心と接する側の面に電気絶縁性材料５１を装着したことを特徴とするものである。 [Third Embodiment]
In the first and second embodiments described above, the case where eddy current loss is increased by performing knurling and slitting on the end plate surface to reduce eddy current loss is described. did. As shown in FIG. 7, the end plate according to the present embodiment is characterized in that an electrically insulating material 51 is mounted on the surface of the end plate 50 on the side in contact with the laminated iron core.

電気絶縁性材料５１は、セラミックスであって、電気絶縁性材料５１が装着されることによって積層鉄心１６とエンドプレート本体５０ａとの間隔が距離（α）だけ広がるので、エンドプレート５０を通過する漏れ磁束の量が減少する。その結果、渦電流の発生が低減されるので、電動機効率を向上することができるというものである。この現象は、電気絶縁性材料５１が有する厚み（α）によってもたらされるものであり、積層鉄心１６とエンドプレート５０の電気絶縁性材料以外の部分（エンドプレート本体５０ａ）との距離の効果によって実現しているのである。

The electrically insulating material 51 is a ceramic , and since the interval between the laminated iron core 16 and the end plate body 50a is increased by the distance (α) when the electrically insulating material 51 is mounted, leakage that passes through the end plate 50 is performed. The amount of magnetic flux decreases. As a result, the generation of eddy current is reduced, and the motor efficiency can be improved. This phenomenon is caused by the thickness (α) of the electrically insulating material 51 and is realized by the effect of the distance between the laminated core 16 and the portion of the end plate 50 other than the electrically insulating material (end plate body 50a). It is doing.

なお、電気絶縁性材料５１の装着場所については、ローレット加工３１やスリット加工４１と同様、エンドプレート５０の直径をＤ1、エンドプレート５０のうち電気絶縁性材料５１が装着されない部分の直径をＤ2とした場合に、Ｄ2／Ｄ1＝０．９５〜０．７、および、電気絶縁性材料５１の厚み（α）が１ｍｍ以上という条件を満たすように電気絶縁性材料５１を装着することが好適であるが、積層鉄心１６や磁石１９の押さえ機能が維持出来ることから、エンドプレート本体５０ａの積層鉄心１６と接する側の面の全面に装着することも可能である。 As for the mounting location of the electrical insulating material 51, the diameter of the end plate 50 is D 1 , and the diameter of the portion of the end plate 50 where the electrical insulating material 51 is not mounted is D, as in the knurling process 31 and the slit process 41. When 2 is set, the electrical insulating material 51 is mounted so as to satisfy the conditions that D 2 / D 1 = 0.95 to 0.7 and the thickness (α) of the electrical insulating material 51 is 1 mm or more. However, since the pressing function of the laminated core 16 and the magnet 19 can be maintained, the end plate body 50a can be attached to the entire surface on the side in contact with the laminated core 16.

また、電気絶縁性材料５１の装着方法については、接着剤を用いた接着や機械的構造による接続等、種々の方式を採用することが可能である。 As for the mounting method of the electrical insulating material 51, various methods such as bonding using an adhesive or connection by a mechanical structure can be employed.

以上説明した第１ないし第３の実施形態に係るエンドプレート３０，４０，５０の効果について、図８を用いて説明する。図８において示した結果は、ステータ外径２７０φｍｍ、ロータ外径１６０φｍｍのモータ体格を有するモータにおいて、回転数：３０００ｒｐｍ、周波数ｆ：２００Ｈｚ、電流値：１００Ａｒｍｓの作動条件下での鉄損比を示したものである。   The effects of the end plates 30, 40, 50 according to the first to third embodiments described above will be described with reference to FIG. The result shown in FIG. 8 shows the iron loss ratio under the operating conditions of a motor having a stator outer diameter of 270 mm and a rotor outer diameter of 160 mm, at a rotational speed of 3000 rpm, a frequency f of 200 Hz, and a current value of 100 Arms. It is a thing.

図８に示す結果からも明らかな通り、従来のエンドプレート１８と比較して、本発明に係るエンドプレートの全てにおいて鉄損比が減少しており、エネルギー損失の低減が明らかとなった。したがって、本発明によれば渦電流損低減の効果によって、電動機効率の向上を実現することができる。   As is clear from the results shown in FIG. 8, the iron loss ratio is reduced in all the end plates according to the present invention as compared with the conventional end plate 18, and the reduction in energy loss was clarified. Therefore, according to the present invention, the efficiency of the motor can be improved by the effect of reducing the eddy current loss.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

一般的な電動機の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of a common electric motor. 回転子が有するエンドプレートのプレート面に対して垂直方向に流れ込む磁束について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the magnetic flux which flows into the orthogonal | vertical direction with respect to the plate surface of the end plate which a rotor has. ローレット加工を施したエンドプレートを示す図である。It is a figure which shows the end plate which gave the knurling process. エンドプレート面が平坦な場合の渦電流の様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mode of an eddy current when an end plate surface is flat. エンドプレート面がローレット加工を受けている場合の渦電流の様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mode of an eddy current in case the end plate surface is receiving knurling. ローレット加工径、スリット加工径と鉄損の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a knurl processing diameter, a slit processing diameter, and an iron loss. スリット加工を施したエンドプレートを示す図である。It is a figure which shows the end plate which gave the slit process. 電気絶縁性材料を装着したエンドプレートを示す図である。It is a figure which shows the end plate with which the electrically insulating material was mounted | worn. 従来のエンドプレートと本発明に係るエンドプレートの鉄損比を比較した図である。It is the figure which compared the iron loss ratio of the conventional end plate and the end plate which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 回転子、１２ 固定子、１４ 回転子軸、１６ 積層鉄心、１８，３０，４０，５０ エンドプレート、１９ 磁石、２０ 固定子鉄心、２１ ティース、２２ 固定子コイル、３１ ローレット加工、４１ スリット加工、５０ａ エンドプレート本体、５１ 電気絶縁性材料。   10 rotors, 12 stators, 14 rotor shafts, 16 laminated iron cores, 18, 30, 40, 50 end plates, 19 magnets, 20 stator iron cores, 21 teeth, 22 stator coils, 31 knurling, 41 slit machining 50a End plate body 51 Electrically insulating material.

Claims (14)

回転子軸と、
磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、
前記積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、
前記複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、
積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制するエンドプレート対と、
を含む電動機の回転子であって、
前記エンドプレート対それぞれの積層鉄心と接する側の面には、接触面積を低減するための加工が施されており、前記加工は、ローレット加工又はスリット加工を行うための機械加工であることを特徴とする電動機の回転子。 A rotor shaft;
A laminated iron core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction;
A plurality of openings that are arranged in the circumferential direction of the laminated iron core with a predetermined interval and formed to open in the axial direction;
Magnets that are respectively inserted into the plurality of openings,
A pair of end plates that are arranged at both ends in the axial direction of the laminated iron core and regulate the axial movement of the laminated iron core and the magnet,
A rotor of an electric motor including
The surface on the side in contact with the laminated core of each of the end plate pairs is subjected to processing for reducing the contact area, and the processing is machining for performing knurling or slit processing. An electric motor rotor. 回転子軸と、A rotor shaft;
磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、A laminated iron core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction;
前記積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、A plurality of openings that are arranged in the circumferential direction of the laminated iron core with a predetermined interval and formed to open in the axial direction;
前記複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、Magnets that are respectively inserted into the plurality of openings,
積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制するエンドプレート対と、A pair of end plates that are arranged at both ends in the axial direction of the laminated iron core and regulate the axial movement of the laminated iron core and the magnet,
を含む電動機の回転子であって、A rotor of an electric motor including
前記エンドプレート対それぞれの積層鉄心と接する側の面には、接触面積を低減するための加工が施されており、The surface on the side in contact with the laminated core of each end plate pair is subjected to processing for reducing the contact area,
前記加工はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に施されるものであって、さらに、The processing is performed in an annular shape on the outer peripheral side of the surface of the end plate that contacts the laminated core,
エンドプレートの直径をＤThe diameter of the end plate is D 11 、,
前記加工を受けない部分の直径をＤThe diameter of the part not subjected to the processing is D 22 とした場合に、If
ＤD 22 ／Ｄ/ D 11 ＝０．９５〜０．７であることを特徴とする電動機の回転子。= 0.95 to 0.7, the rotor of the motor. 請求項１に記載の電動機の回転子において、In the rotor of the electric motor according to claim 1,
前記加工はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に施されるものであって、さらに、The processing is performed in an annular shape on the outer peripheral side of the surface of the end plate that contacts the laminated core,
エンドプレートの直径をＤThe diameter of the end plate is D 11 、,
前記加工を受けない部分の直径をＤThe diameter of the part not subjected to the processing is D 22 とした場合に、If
ＤD 22 ／Ｄ/ D 11 ＝０．９５〜０．７であることを特徴とする電動機の回転子。= 0.95 to 0.7, the rotor of the motor. 回転子軸と、A rotor shaft;
磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、A laminated iron core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction;
前記積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、A plurality of openings that are arranged in the circumferential direction of the laminated iron core with a predetermined interval and formed to open in the axial direction;
前記複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、Magnets that are respectively inserted into the plurality of openings,
積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制するエンドプレート対と、A pair of end plates that are arranged at both ends in the axial direction of the laminated iron core and regulate the axial movement of the laminated iron core and the magnet,
を含む電動機の回転子であって、A rotor of an electric motor including
前記エンドプレート対それぞれの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、An electrically insulating material is attached to the surface in contact with the laminated core of each end plate pair,
前記電気絶縁性材料はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に装着されるものであって、さらに、The electrically insulating material is attached in an annular shape on the outer peripheral side of the side of the end plate that contacts the laminated core,
エンドプレートの直径をＤThe diameter of the end plate is D 11 、,
前記電気絶縁性材料が存在しない部分の直径をＤThe diameter of the portion where the electrically insulating material does not exist is D 22 とした場合に、If
ＤD 22 ／Ｄ/ D 11 ＝０．９５〜０．７であることを特徴とする電動機の回転子。= 0.95 to 0.7, the rotor of the motor. 回転子軸と、A rotor shaft;
磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、A laminated iron core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction;
前記積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、A plurality of openings that are arranged in the circumferential direction of the laminated iron core with a predetermined interval and formed to open in the axial direction;
前記複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、Magnets that are respectively inserted into the plurality of openings,
積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制するエンドプレート対と、A pair of end plates that are arranged at both ends in the axial direction of the laminated iron core and regulate the axial movement of the laminated iron core and the magnet,
を含む電動機の回転子であって、A rotor of an electric motor including
前記エンドプレート対それぞれの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、An electrically insulating material is attached to the surface in contact with the laminated core of each end plate pair,
前記電気絶縁性材料は、セラミックスであることを特徴とする電動機の回転子。The rotor of an electric motor, wherein the electrically insulating material is ceramics. 請求項４に記載の電動機の回転子において、In the rotor of the electric motor according to claim 4,
前記電気絶縁性材料は、セラミックスであることを特徴とする電動機の回転子。The rotor of an electric motor, wherein the electrically insulating material is ceramics. 回転子軸と、A rotor shaft;
磁性鋼板を軸方向に積層して形成される積層鉄心と、A laminated iron core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction;
前記積層鉄心の周方向に所定の間隔を介して配置されるとともに、軸方向に開口して形成される複数の開口部と、A plurality of openings that are arranged in the circumferential direction of the laminated iron core with a predetermined interval and formed to open in the axial direction;
前記複数の開口部にそれぞれ嵌挿される磁石と、Magnets that are respectively inserted into the plurality of openings,
積層鉄心の軸方向の両端に配され、積層鉄心と磁石の軸方向の動きを規制するエンドプレート対と、A pair of end plates that are arranged at both ends in the axial direction of the laminated iron core and regulate the axial movement of the laminated iron core and the magnet,
を含む電動機の回転子であって、A rotor of an electric motor including
前記エンドプレート対それぞれの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、An electrically insulating material is attached to the surface in contact with the laminated core of each end plate pair,
前記電気絶縁性材料は、エンドプレートの積層鉄心と接する側の面の全面に装着され、The electrically insulating material is attached to the entire surface of the end plate in contact with the laminated core,
前記電気絶縁性材料は、セラミックスであることを特徴とする電動機の回転子。The rotor of an electric motor, wherein the electrically insulating material is ceramics. 回転子軸の軸方向に積層して積層鉄心を形成する磁性鋼板を軸方向の両側から挟持することによって、積層鉄心の軸方向の動きを規制するようにした電動機の回転子に用いられるエンドプレートであって、An end plate used for a rotor of an electric motor that regulates the axial movement of the laminated core by sandwiching magnetic steel plates that are laminated in the axial direction of the rotor shaft to form a laminated core from both sides in the axial direction. Because
前記エンドプレートの積層鉄心と接する側の面には、接触面積を低減するための加工が施されており、The surface on the side in contact with the laminated core of the end plate has been subjected to processing to reduce the contact area,
前記加工は、ローレット加工又はスリット加工を行うための機械加工であることを特徴とするエンドプレート。The end plate characterized in that the processing is machining for performing knurling or slit processing. 回転子軸の軸方向に積層して積層鉄心を形成する磁性鋼板を軸方向の両側から挟持することによって、積層鉄心の軸方向の動きを規制するようにした電動機の回転子に用いられるエンドプレートであって、An end plate used for a rotor of an electric motor that regulates the axial movement of the laminated core by sandwiching magnetic steel plates that are laminated in the axial direction of the rotor shaft to form a laminated core from both sides in the axial direction. Because
前記エンドプレートの積層鉄心と接する側の面には、接触面積を低減するための加工が施されており、The surface on the side in contact with the laminated core of the end plate has been subjected to processing to reduce the contact area,
前記加工はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に施されるものであって、さらに、The processing is performed in an annular shape on the outer peripheral side of the surface of the end plate that contacts the laminated core,
エンドプレートの直径をＤThe diameter of the end plate is D 11 、,
前記加工を受けない部分の直径をＤThe diameter of the part not subjected to the processing is D 22 とした場合に、If
ＤD 22 ／Ｄ/ D 11 ＝０．９５〜０．７であることを特徴とするエンドプレート。= 0.95-0.7. End plate characterized by the above-mentioned. 請求項８に記載の電動機の回転子に用いられるエンドプレートにおいて、In the end plate used for the rotor of the electric motor according to claim 8,
前記加工はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に施されるものであって、さらに、The processing is performed in an annular shape on the outer peripheral side of the surface of the end plate that contacts the laminated core,
エンドプレートの直径をＤThe diameter of the end plate is D 11 、,
前記加工を受けない部分の直径をＤThe diameter of the part not subjected to the processing is D 22 とした場合に、If
ＤD 22 ／Ｄ/ D 11 ＝０．９５〜０．７であることを特徴とするエンドプレート。= 0.95-0.7. End plate characterized by the above-mentioned. 回転子軸の軸方向に積層して積層鉄心を形成する磁性鋼板を軸方向の両側から挟持することによって、積層鉄心の軸方向の動きを規制するようにした電動機の回転子に用いられるエンドプレートであって、An end plate used for a rotor of an electric motor that regulates the axial movement of the laminated core by sandwiching magnetic steel plates that are laminated in the axial direction of the rotor shaft to form a laminated core from both sides in the axial direction. Because
前記エンドプレートの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、An electrically insulating material is attached to the side of the end plate that contacts the laminated core.
前記電気絶縁性材料はエンドプレートの積層鉄心と接する側の面の外周側に円環状に装着されるものであって、さらに、The electrically insulating material is attached in an annular shape on the outer peripheral side of the side of the end plate that contacts the laminated core,
エンドプレートの直径をＤThe diameter of the end plate is D 11 、,
前記電気絶縁性材料が存在しない部分の直径をＤThe diameter of the portion where the electrically insulating material does not exist is D 22 とした場合に、If
ＤD 22 ／Ｄ/ D 11 ＝０．９５〜０．７であることを特徴とするエンドプレート。= 0.95-0.7. End plate characterized by the above-mentioned. 回転子軸の軸方向に積層して積層鉄心を形成する磁性鋼板を軸方向の両側から挟持することによって、積層鉄心の軸方向の動きを規制するようにした電動機の回転子に用いられるエンドプレートであって、An end plate used for a rotor of an electric motor that regulates the axial movement of the laminated core by sandwiching magnetic steel plates that are laminated in the axial direction of the rotor shaft to form a laminated core from both sides in the axial direction. Because
前記エンドプレートの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、An electrically insulating material is attached to the side of the end plate that contacts the laminated core.
前記電気絶縁性材料は、セラミックスであることを特徴とするエンドプレート。The end plate according to claim 1, wherein the electrically insulating material is ceramic. 請求項１１に記載の電動機の回転子に用いられるエンドプレートにおいて、In the end plate used for the rotor of the electric motor according to claim 11,
前記電気絶縁性材料は、セラミックスであることを特徴とするエンドプレート。The end plate according to claim 1, wherein the electrically insulating material is ceramic. 回転子軸の軸方向に積層して積層鉄心を形成する磁性鋼板を軸方向の両側から挟持することによって、積層鉄心の軸方向の動きを規制するようにした電動機の回転子に用いられるエンドプレートであって、An end plate used for a rotor of an electric motor that regulates the axial movement of the laminated core by sandwiching magnetic steel plates that are laminated in the axial direction of the rotor shaft to form a laminated core from both sides in the axial direction. Because
前記エンドプレートの積層鉄心と接する側の面には、電気絶縁性材料が装着されており、An electrically insulating material is attached to the side of the end plate that contacts the laminated core.
前記電気絶縁性材料は、エンドプレートの積層鉄心と接する側の面の全面に装着され、The electrically insulating material is attached to the entire surface of the end plate in contact with the laminated core,
前記電気絶縁性材料は、セラミックスであることを特徴とするエンドプレート。The end plate according to claim 1, wherein the electrically insulating material is ceramic.
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