JPS6253158A - 誘導電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、誘導電動機に関し、特に固定子，回転子間の
空隙を可及的に狭めることにより有効磁束量を増加させ
回転効率を著しく良好にした誘導電動機に関する。

一般に誘導電動機は円筒状の固定子と、この固定子の内
部に空隙をもって配置された回転子とを有している。こ
の空隙は、固定子．回転子の接触摩擦を無くすことを主
目的としたもので、その寸法は設計公差及び運動時にお
ける回転子軸の撓みを考慮して決定されている。

ところで、誘導電動機は、磁束を利用して電気量を運動
量に変換する原理を応用しているものであるため、その
性能は磁束量に強く関連する。

この磁束量を増加させるため、通常、要求される性能に
応じて高電流を印加するか巻線量を増加することにより
対応していたが、これ以外に磁束量を増加させる最も好
適な方法として前記固定子。

回転子間の空隙寸法を減少することが考えられる。

すなわち、この空隙は磁気抵抗となり、有効磁束量を大
きく減少させる作用を有するためである。

誘導電動機の場合励磁電流一定のため空隙寸法の減少は
そのまま有効磁束量の増加に関係する特性を有する。誘
導電動機におけるこの空隙寸法は、前述したように主と
して設計公差及び回転子軸の運動時における撓みを考慮
して可及的に少なくなるように、決定されており、例え
ば４ＫＷクラスの誘導電動機では０．４＋＋＋ｍ程度に
設定されている。

この空隙を狭めるにあたって前記設計公差上の理由に対
しては工作精度を高めることにより、ある程度解決がで
きるが回転子軸の撓みに対しては余裕をもった空隙を設
けることしか解決手段が無いものであった。

本発明は上記に鑑みなされたもので、固定子。

回転子間の空隙寸法を著しく減少することを可能にし、
これにより有効磁束量を増加させ効率を著しく良好にし
た誘導電動機を機供することを目的とする。

以下本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第１図は定格出力ＡＫＷクラスのかご形交流誘導電動
機の断面図を示し、第２図はその■部分の拡大図を示す
。図において（１）は電動機本体、（２）は固定子、（
３）は回転子を示す。前記固定子（２）は本体（１）に
固着されており、また回転子（３）は、軸受（４）、（
４）を介して本体（１）に回転可能に接続された回転子
軸（５）に固着されている。（６）は固定子（２）を貫
通して設けられた誘導巻線、（７）は冷却フィンを示す
。前記固定子（２）は前記誘導巻線（７）を埋設するた
めにその断面は櫛状に形成されているが、内周面側の角
部は丸く研磨されている。さらにこの固定子（２）め内
周面及び回転子（３）の外周面は凹凸を可及的に減少す
るため研磨処理が施されている。また、この固定子（２
）の内周面および回転子（３）の外周面には５〜ＩＯμ
ｍ程度の潤滑膜（８）、　（８）が各々コーティングに
より被覆配置されている。この潤滑膜（８）　、　（８
）間には、例えば４０μｍ程度の空隙（Ｓ）が形成され
ている。すなわち固定子（２）と回転子（３）との間に
は、トータル５０〜６０μｍ程度の空隙が形成される。

面記潤滑膜（８）　、　（８）は耐摩耗性と圧縮強度と
を存し、さらに摩擦係数が小さく電気的絶縁性が良好で
非磁性体の材料である例えば、四ふっ化エチレン樹脂に
充てん剤を配合した膜が使゛用されている。

次に上記構成誘導電動機の運転時における作用を説明す
る。通常運転時においては、潤滑膜（８）。

（８）間に形成された空隙（Ｓ）により潤滑膜（８）　
、　（８）は接触せず、すなわち固定子（２）と回転子
（３）とは接触せずに回転運動が行われる。そして回転
子軸（５）に力が加わり撓んだ時すなわち軸受（４）、
（４）を支点として回転子（３）がいずれかの方向へ偏
移した時潤滑膜（８）　、　（８）は接触する。しかし
、この潤滑膜（８）　、　（８）は摩擦係数が０．０６
程度と極めて小さいものであり、回転子（３）の置注モ
ーメント及び電動回転エネルギーに比較して無視できる
程度の滑り抵抗であるため回転性能には実質的に全く影
響を与えず回転運動を継続する。また、潤滑膜（８）、
（８）は、耐荷重性が高く、摩耗が少ないため、回転子
の偏移が頻繁に発生しても長期に渡りコーティングが剥
れることは無く回転性能に影響を与えることは無い。

尚、上記実施例においては、固定子と回転子両方の周壁
に潤滑膜を配置したものについて説明したがこれに限定
されるものでは無く、いずれか一方のみに配置したもの
であっても良い。また、潤滑膜配置後においても固定子
０回転子間には空隙を形成したものについて説明したが
、例えば比較的低速回転の乙のやわずかなトルク変動か
許容される用途の場合等においては、この空隙を形成せ
ずにいわゆる滑り軸受と同様の構成にしたものであって
も良い。さらに、潤滑膜の配置位置ら実′息例に限定さ
れるしのでは無く、回転子軸の廃みの影響を最も受ける
位置である両軸受間の略中央部に対応する回転子周壁に
ベルト状に配置したらのであっても良い。また、実施例
においてはかご形の誘導電動機について説明したが、い
わゆるアラボの円板の原理を応用した偏平形誘導電動機
における円板回転子と誘導固定子とに適用したちのであ
っても良い。さらに、潤滑膜については、四ふっ化エチ
レン樹脂に充てん剤を配合したものについて説明したが
、これに限定されるものでは無く、例えばポリトリフル
オロエチレン樹脂やポリフェニールサルファイド等のフ
ッソ樹脂やポリイミド樹脂、超高分子量のポリエチレン
樹脂やポリエステル樹脂等の高分子樹脂を主原料とした
しの、または上記材料に二硫化モリブデンまたは二硫化
タングステン等の固体潤滑剤成分を適宜配合したもの等
耐摩耗性と圧縮強度とを有し摩擦係数が小さく非磁性体
のものであればいかなる材質のものであっても良い。ま
た、ＮＴＮルーロ０．メルディン■、ドライルー■、フ
ロンメタツユ、クリーンメタル■アトロン■、エコノー
）９いわゆる滑り軸受として広く市販されＣいる材質の
うち本発明の用途に適合するものを膜状に形成し使用し
たものであっても良い。さらに実施例ではコーティング
により固定子または回転子周壁に潤滑膜を被覆配置した
ものについて説明したが、テープ状に形成した潤滑膜を
耐熱性接着剤を利用して結合被覆したものまたは、スパ
ッタリング処理により被膜を形成したもの等であっても
良い。さらに潤滑膜の厚さは、０．５μｍも可能である
が、耐久性を考囃して５μｍ以上が好ましい範囲として
挙げられる。

以上の説明で明らかなように本発明誘導電動機によれば
、回転子に偏移が生じて固定子に接触しても、電動機と
しての特性に全く影響を与えず回転を継続させることが
できるため、固定子９回転子間の空隙を可及的に狭める
ことができ、有効磁束１を著しく増加することができる
。

特に実施例のように、固定子１回転子の双方に潤滑膜を
被覆配置するととらに膜間に空隙を形成するように構成
した場合、回転子偏移時のみ潤滑膜同士が滑る作用を有
するため、潤滑膜自体の耐久性も著しく向上し、さらに
潤滑膜がわずかに膨張しても全く影響を生じない効果を
有する。また、固定子と回転子とが接触してもほとんど
回転性能に影響を与えない効果を利用して、種類、用途
に応じては、設計公差を比較的大きくとれる効果ら併せ
有する。

また、近年ロボットアームの駆動方式として、歯車やベ
ルト等の減速機を使用しないダイレクトドライブ方式の
産業用ロボットが種々提案されており、この駆動源とし
て低速回転、大トルクの電動機が強く要求されているが
、本発明を適用することによりこの種電動機としても好
適なものが得られる。特に回転子と固定子とを潤滑膜を
介して密着した場合電動機自体を軸受とすることができ
るため、大きさ２１重量等の問題からも極めて好適な電
動機が得られる等の効果も奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明をかご形交流誘導電動機に適用した実施例
を示し、第１図はその断面図、第２図は第１図■部分の
拡大断面図を示す。 （１）・・・・・・電動機本体、（２）・・・・・・・
・・固定子。 （３）　　・回転子、　　　　　（４）、（４）・・・
軸受。 （５）・・・・・・回転子軸、　　　　（８）、（８）
・・・潤滑膜。 （Ｓ）・・・・・空隙 特許出願人　　日　機電装　株式会社 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定子、回転子間に、摩擦係数が小さく耐摩耗性
   と圧縮強度とを有する潤滑膜を配置したことを特徴とす
   る誘導電動機。
2. （２）潤滑膜が絶縁性材料であることを特徴とする前記
   特許請求の範囲第１項記載の誘導電動機。
3. （３）回転子の偏移時のみ固定子、回転子間を接触潤滑
   させるために、潤滑膜配置後においても固定子、回転子
   間に空隙を有することを特徴とする前記特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の誘導電動機。