JPH054772U - 高速誘導型ａｃモータのロータ組立構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案の目的は、高速誘導型ＡＣモータのロ
ータの強固な組立構造を考案し、従来の鋳造法で発生し
た鋳巣に起因した機械的、電気的問題の解消を図る点に
ある。 【構成】 本考案は、誘導モータのロータ１４の積層鉄
心２０に鋳造法でなく、アルミ導電棒２４を鉄心の孔２
２に押し込み、装填し、積層鉄心２０の両端に設ける導
電エンドリング２６、２６とアルミ導電棒との強固な締
結をすり割りピンを利用して達成して同導電エンドリン
グ２６、２６を積層鉄心２０の両端面に装着した構造と
する。 【効果】 本考案によれば、機械的に強固な締結構造を
有したロータの組立構造が実現され、誘導モータの高速
回転に対する耐用性が改善された。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高速誘導型ＡＣモータのロータに関し、特に、コアラミネーション の積層体からなる鉄心の周縁部に、積層方向に延設、形成された複数の導電体装 填孔の夫々にアルミ棒部材から成る導電棒を押し込み、装填すると共に積層鉄心 の両端面にその導電棒の両突出先端と機械的に嵌合して電気的に結合される導電 エンドリングを設け、かつ、すり割りピンを上記導電棒の両突出端に凹設した盲 孔に押入し、そのすり割りピンの拡縮性によって導電エンドリングを強固に導電 棒の突出端に締結し、以て積層鉄心の両端面に装着した組立構造を有する高速誘 導型ＡＣモータのロータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

高速誘導型ＡＣモータ、特に、工作機械の主軸モータとして組み込み利用され て高速回転の駆動源として用いられるインダクション型交流モータにおいては、 その回転ロータが、積層鉄心の積層方向の充填溝及び端面部にダイキャスト法又 はスクイズキャスト法でアルミ材を鋳込んで磁束鎖交時の導電路を形成した構造 を有するものが多い。 即ち、このようなダイキャスト法やスクイズキャスト法によると金型内に鉄心 を装着し、アルミ溶湯を加圧、鋳造するため、ロータの加工能率は高い。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

然しながら、アルミ材の鋳込法を用いたロータ構造に依ると、アルミ内部に鋳 巣が形成されることを完全に回避することは困難であり、故に、このような鋳巣 を有したロータが、高速回転にさらされると、鋳巣部分で破裂が発生し、誘導型 モータの電気的に又機械的に損傷させることになる。

【０００４】 そこで、本考案の主たる目的は、高速誘導型ＡＣモータのロータの構造として 導電路の形成に従来のアルミのダイキャスト法やスクイズキャスト法を用いるこ となく、従って、鋳巣による上述の欠点を回避可能な組立式の高速誘導型ＡＣモ ータのロータ組立構造を提供せんとするものである。 本考案の他の目的は、ロータ鉄心の周縁部に設けた多数の積層方向の孔にアル ミ棒部材を導電棒として押し込み、装填し、かつ鉄心の両端面で同導電棒と結合 した構造で環状のエンドリングを設け、かつ、導電棒とエンドリングとの締結を すり割りピンを用いて強固な締結構造としてロータの高速回転時においても締結 部に緩みが発生して機械的結合性の劣化を招いたり、その緩み部における電気的 接触抵抗の増大で電気的性能を劣化を招く不都合が発生しないように改善した高 速誘導型ＡＣモータのロータの組立構造を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上述の考案の目的に鑑み、本考案によれば、高速誘導型ＡＣモータ用ロータの 機械的組立構造において、 積層鉄心内に周方向に等間隔で配列、形成した軸線 方向の多数の導電体装填孔にアルミ棒から成る導電体を夫々挿入式に装填すると 共に該積層鉄心の両端面からの突出部を設け、 前記アルミ棒導電体の前記積層鉄心の両端面に装着される環状の導電エンドリ ングに前記積層鉄心の導電体装填孔と等間隔で設けたアルミ棒突出部の受け孔を 設けて前記アルミ棒導電体の前記突出部を嵌着し、 前記アルミ棒導電体の前記突出部に穿設した軸方向の盲孔内にそれぞれ、すり 割りピンから成る拡縮性の締結部材を押込して前記積層鉄心の両端面に前記導電 エンドリングを強固に締結せしめた構造を特徴とする高速誘導型ＡＣモータのロ ータ組立構造が提供される。上記のすり割りピンは市販入手可能なすり割りピン と同構造を有し、そのすり割り部における拡縮性により、強固な締結機能を発揮 し得るのである。

【０００６】

【実施例】

図１は、本考案に係る組立て構造を有するロータを回転要素として具備した高 速誘導型ＡＣモータの構成を略示する縦断面図、図２は図１の２ー２矢視方向か ら見た端面図、図３の（ａ）は、本考案によるロータの組立構造に用いるすり割 りピンを示す斜視図、（ｂ）は、アルミ導電棒に押し込み、装填された拡縮性の すり割りピンの圧力による締結作用を説明する導電エンドリング端面側から見た 部分説明図、図４は、アルミ導電棒、導電エンドリング、すり割りピンの分解状 態を示した図である。

【０００７】 さて、図１及び図２を参照すると、本考案に係る組立構造を有したロータを回 転素子として有した高速誘導型ＡＣモータの概略構成が示され、同モータは二点 破線で示したステータ１２の内側の円筒孔内に空隙Ｇを介して設けられたロータ １４を有し、このロータ１４は、鉄心部１８と軸部１６とを備え、後者の軸部１ ６が図示されていないハウジングに設けられた回転軸受により回転可能に支承さ れた構成を有している。

【０００８】 ここで、本考案に依ると、ロータ１４の鉄心部１８の組立構造が従来のダイキ ャスト法やスクイズキャスト法により鋳込まれたアルミ導電路を有した構造とは 異なり、コアラミネータを積層してなる積層鉄心２０と、同積層鉄心２０に設け た積層方向の多数の孔２２内に押し込み、装填されたアルミ棒部材からなる導電 棒２４と、積層鉄心２０の軸方向の両端面に装着された導電エンドリング２６、 ２６と、その両導電エンドリング２６に上記のアルミ導電棒２４の両端を締結す るすり割りピン３０とを構成要素とした組立構造を有している。

【０００９】 即ち、積層鉄心２０の周縁部には各コアラミネートに打抜き形成された孔２２ が周方向に所定のピッチ間隔で複数個、設けられ、このうよな孔を有したコアラ ミネートを積層することにより形成された積層鉄心２０には積層方向に延設され た多数の孔２２が形成される。これらの孔２２は、ＡＣ誘導型モータに必須の導 電体充填孔である。 故に、このような積層鉄心２０の導電体充填孔２２の夫々に予め同孔２２の孔 径よりやや大きな径を有するように形成されたアルミ棒部材から成る導電棒２４ が積層鉄心２０の一端側から押し込むようにして装填されるのである。このとき に、アルミ導電棒２４の両端は積層鉄心２０の両端面から突出する長さに予め形 成されており、その突出部を、最も好ましくは同じくアルミ材から成る導電エン ドリング２６、２６に形成した嵌合孔３２に嵌合、結合させて導電エンドリング ２６、２６を積層鉄心２０の両端面に組み付ける。

【００１０】 次いで、各アルミ導電棒２４の両端に予め穿設された軸方向の小孔内にすり割 りピン３０を押し込み、装着すると、同すり割りピン３０は上記小孔よりやや大 きな外形を有したすり割り付きの部材であるから、小孔内に押し込まれることに よって径が強制縮小し、故に、ラジアル方向に拡大しようとする圧力を発揮する から、同圧によりアルミ導電棒２４は導電エンドリング２６に圧接されることに なる。つまり、各アルミ導電棒２４と導電エンドリング２６、２６との間に強固 な締結力が作用して両者は機械的にまた電気的にも接触抵抗の無い結合状態と成 るのである。

【００１１】 図３の（ａ）は、上記のすり割りピン３０の構造を示した斜視図で、外周にす り割り３３を有した中空管構造を有した機械的な締結部品である。すり割りピン ３０自体は、種々の径を有し、また拡縮方向の弾性を有する主として鋼鉄材等か ら成るものが、市販されているから容易に入手可能であるが、本考案は、このす り割りピン３０をモータのロータの組立に用いる特殊用途を供するものである。

【００１２】 図３の（ｂ）は、すり割りピン３０をアルミ導電棒２４の端部の前述した小孔 ３４内に押し込み、装填したときに、ラジアル外方向に向かう圧力がアルミ導電 棒２４の小孔３４の壁面に作用し、この結果、アルミ導電棒２４が導電エンドリ ング２６の嵌合孔３２に圧接され、両者の強固な一体締結が得られる様子を図解 しているものである。かくして、アルミ導電棒２４と導電エンドリング２６とは 電気的にも両者の接触部での電気抵抗が増大することも無い状態に接続され、Ａ Ｃ誘導型モータの作動時に、安定した低抵抗の導電閉回路を形成するのである。

【００１３】 図４は、アルミ導電棒２４の両端に形成された突出部２４ａがすり割りピン３ ０の押し込み、装填孔３４を有し、かつ両端の突出部２４ａがそれぞれ、両側の 導電エンドリング２６、２６の嵌合孔３２に嵌合されることを示し、また、アル ミ導電棒２４を導電エンドリング２６に嵌合したとき、左右の外方からすり割り ピン３０が組み付ける組立手順を示している。

【００１４】 以上の説明から明らかなように、本考案によれば、ＡＣ誘導型モータのロータ １４の製造に全く鋳込法を用いない組立構造が用いられ、従って、このようなロ ータ１４が高速回転するときには、勿論、鋳巣の破裂と言ったモータに機械的破 壊ばかりか電気的にも性能劣化をもたらす従来の問題は完全に解消されるのであ る。特に、すり割りピン３０は軸方向に押し込み、装填されているから、高速回 転による遠心力が作用しても、何らの影響は受けない。勿論、押し込み、装着に よって得る締結力を適正な圧力レベルに設定し得るように、すり割りピン３０の 寸法や材質をアルミ導電棒２４の径やその小孔３４の孔径等に対して適正に選定 することは、設計上必須である。

【００１５】

【考案の効果】

本考案によれば、高速誘導型ＡＣモータのロータを組立構造とし、ダイキャス ト法等の鋳造法で導電アルミを装填する構造でないことから、鋳造アルミ中の鋳 巣が高速回転にさらされたときに破裂する高速モータにとって致命的な欠点の解 消を果たすことが可能になった。

【００１６】 しかも、本考案によるロータの組立構造では、積層鉄心に装填したアルミ導電 棒と端面の導電エンドリングとの締結をすり割りピンで締結し、常時、すり割り ピンの拡縮性に応じて締結力を発揮するようにしているから、締結部で機械的な 接触性が低下することがなく、故に、電気的にも接触抵抗の増加が発生すること はないのである。

【００１７】 その結果、高速誘導型ＡＣモータの機械的、電気的性能が維持され、例えば、 工作機械のスピンドルモータとして利用した場合にも、充分な耐用性を有する高 速誘導型ＡＣモータを実現できる。また、ロータの組立も比較的簡単で、市販の すり割りピン等を構造部材に利用できるから、低コスト性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る組立て構造を有するロータを回転
要素として具備した高速誘導型ＡＣモータの構成を略示
する縦断面図である。

【図２】図１の２ー２矢視方向から見た端面図である。

【図３】（ａ）は、本考案によるロータの組立構造に用
いるすり割りピンを示す斜視図である。 （ｂ）は、アルミ導電棒に押し込み、装填された拡縮性
のすり割りピンの圧力による締結作用を説明する導電エ
ンドリング端面側から見た部分説明図である。

【図４】アルミ導電棒、導電エンドリング、すり割りピ
ン等の諸要素を分解状態で示した図である。

【符号の説明】

１４…ロータ １６…軸部 １８…鉄心部 ２０…積層鉄心 ２２…導電体充填孔 ２４…アルミ導電棒 ２６…導電エンドリング ３０…すり割りピン

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速誘導型ＡＣモータ用ロータの機械的
   組立構造において、 積層鉄心内に周方向に等間隔で配列、形成した軸線方向
   の多数の導電体装填孔にアルミ棒から成る導電体を夫々
   挿入式に装填すると共に該積層鉄心の両端面からの突出
   部を設け、 前記アルミ棒導電体の前記積層鉄心の両端面に装着され
   る環状の導電エンドリングに前記積層鉄心の導電体装填
   孔と等間隔で設けたアルミ棒突出部の受け孔を設けて前
   記アルミ棒導電体の前記突出部を嵌着し、 前記アルミ棒導電体の前記突出部に穿設した軸方向の盲
   孔内にそれぞれ、すり割りピンから成る拡縮性の締結部
   材を押込して前記積層鉄心の両端面に前記導電エンドリ
   ングを強固に締結せしめた構造を特徴とする高速誘導型
   ＡＣモータのロータ組立構造。
2. 【請求項２】 前記環状の導電エンドリングがアルミ材
   から成る請求項１に記載の高速誘導型ＡＣモータのロー
   タ組立構造。