JP5041196B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、回転子鉄心のスロットに銅棒が挿入されたかご形回転子を有する回転電機に関するものである。

従来のかご形回転子を有する回転電機の構造を図６により説明する。この種の回転電機は、シャフト１に装着された回転子２が所定の間隔を隔てて固定子３の内側に回転自在に配設された構造をなしている。回転子２および固定子３は、それぞれけい素鋼板を打ち抜き積層した回転子鉄心４および固定子鉄心５にそれぞれ独立した巻線６，７を設けて構成されている。また回転子鉄心４および固定子鉄心５には、それぞれ冷却空気を通すダクトを形成するために間隔片８，９が積層方向に適当な間隔をおいて配置されている。

ここで、回転子２の巻線６は、導線を巻回したものではなく回転子鉄心４の外周縁部の周方向に間隔をおいて形成した複数個のスロットにそれぞれ銅棒１０を挿入し、各銅棒１０の両端部を短絡環１１で接続したかご形に構成されており、また回転子鉄心４は、その積層方向両端部に放射状に配設された複数個の外側間隔片１２およびこの外側間隔片１２を押える鉄心押え板１３を介して締付けて構成されている。

このような構造の回転電機においては、回転子鉄心４を外側間隔片１２および鉄心押え板１３を介して締付けて回転子鉄心４の浪打を防止し、かつ磁気振動および破損を防止するようにしているが、鉄心押え部の構造が複雑で部品点数が多く、また外側間隔片１２および鉄心押え板１３による押えが十分に効いていない場合には、外側間隔片１２が機器の運転中に飛び出すおそれがあった。

そこで、例えば特許文献１に記載されているように、鉄心押え板として環状の胴体部と、スロット間を押える複数個のくし歯とを溶接などにより一体に構成することも考えられている。
特開平７−３２２５４４号公報

しかしながら、このような構造は、運転中にくし歯が飛び出すことはなくなるものの、製作にあたって部品点数や組立工数が多くなり、しかも鉄心押え板を締付けた際に、くし歯が変形してスロット間の押えが十分に確保できないおそれがあった。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、部品点数の削減ができて製作も簡略化でき、しかもスロット間の押えも十分に確保できる回転電機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明による回転電機は、固定子の内側に回転子を配設した回転電機において、回転子は、回転子鉄心と、この回転子鉄心のスロットに挿入された複数本の銅棒と、これら複数本の銅棒の両端部をそれぞれ接続する短絡環と、回転子鉄心の積層方向両側に設けられ、環状部およびこの環状部から放射方向に延びて前記スロット間を押える複数個の突出部を有し、環状部および突出部が一体成形される鉄心押え板を備え、鉄心押え板の突出部の鉄心当り面を、突出部の径方向先端部が前記環状部の面よりも前記回転子鉄心側に近付くように位置する方向に傾斜させて構成されていることを特徴とする。

本発明の回転電機によれば、鉄心押え板に形成される突出部が環状部と一体成形により構成されているので、部品点数が削減できるとともに鉄心押え板の製作も簡略化でき、しかも鉄心押え板を締付けた際に突出部が変形し難いので、スロット間の押えを十分に確保することができる。しかも鉄心押え板４３を締付けた際に、スロット間に位置する突出部４３ｂにバネ効果が生じて回転子鉄心のスロット間をより強く押えることができる。

以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１および図２は、本発明の回転電機における第１実施の形態を示し、そのうち図１は、本発明の回転電機を断面して示す断面正面図、図２は図１の回転電機に使用されている鉄心押え板を示す正面図である。図１および図２において、本実施の形態の回転電機においては、回転子鉄心４の積層方向両側に設けられる鉄心押え板２３を、環状部２３ａおよびこの環状部２３ａから放射方向に延びてスロット間を押える複数個の突出部２３ｂにより構成し、しかもこの鉄心押え板２３の環状部２３ａおよび突出部２３ｂを一体成形により構成したところに特徴を有する。

回転子２２は、シャフト１に装着され、所定の間隔を隔てて固定子３の内側に回転自在に配設されている。回転子２２および固定子３は、それぞれダクト形成用の間隔片８，９を介してけい素鋼板を積層した回転子鉄心４および固定子鉄心５にそれぞれ巻線６，７を設けて構成されている。

回転子２２の巻線６は、回転子鉄心４の外周縁部の周方向に間隔をおいて形成した複数個のスロットにそれぞれ銅棒１０を挿入し、各銅棒１０の両端部を短絡環１１で接続したかご形の巻線で構成されており、また回転子鉄心４は、その積層方向両側に配設された鉄心押え板２３を介して締付けて構成されている。

この鉄心押え板２３は、図２に示すように、環状部２３ａと、この環状部２３ａから放射方向に延びて回転子鉄心４のスロット間を押える突出部２３ｂから構成されており、しかも、これら環状部２３ａおよび突出部２３ｂは、厚板からガス切りやワイヤカットなどの切断方法によりスロット部に対向する部分を切り落として一体成形により構成されたものである。

従って、この鉄心押え板２３により回転子鉄心４を締付ければ、鉄心押え板２３だけで、回転子鉄心４の側面全体を均一に押えることができる。また鉄心押え板２３の環状部２３ａと突出部２３ｂが一体成形で形成さ構成されているために、鉄心押え板２３を締付けた際に突出部２３ｂが変形し難いので、スロット間の押えを十分に確保することができ、しかも外側間隔片を別途使用した場合のように外側間隔片の飛び出しもなくなる。さらに鉄心押え板２３の製作にあたっては、部品点数が削減できるとともに鉄心押え板の製作も簡略化することができる。

図３および図４は、本発明の回転電機における第２実施の形態を示し、そのうち図３は、本発明の回転電機を断面して示す断面正面図、図４は、図３の回転電機に使用されている鉄心押え板を示す拡大断面図である。図３および図４において、本実施の形態が第１実施の形態と異なる点は、鉄心押え板３３の突出部３３ｂの鉄心当り面を、突出部３３ｂの径方向先端部３３ｂ１が環状部３３ａの面３３ａ１よりも回転子鉄心４側に近付くように位置する方向に傾斜させて構成したところにある。この傾斜は、鉄心押え板３３を切削加工などの手段により環状部３３ａおよび突出部３３ｂを一体成形する場合にテーパー加工することにより形成することができる。

このように構成することにより、第１実施の形態と同様の効果が得られるほか、鉄心押え板３３を締付けた際に、スロット間に位置する突出部３３ｂにバネ効果が生じて回転子鉄心４のスロット間をより強く押えることができるようになる。

図５は、本発明の回転電機における第３実施の形態で使用される鉄心押え板を示す拡大断面図である。図５において、本実施の形態が第２実施の形態と異なる点は、鉄心押え板４３の突出部４３ｂの鉄心当り面のみならず、背面も鉄心当り面と同方向に傾斜させる構成として突出部４３ｂ全体を回転子鉄心４側へ傾斜させて構成したところにある。

本実施の形態においても、鉄心押え板４３を締付けた際に、スロット間に位置する突出部４３ｂにバネ効果が生じて回転子鉄心のスロット間をより強く押えることができる。加えて突出部４３ｂは、環状部４３ａに対し軸方向に沿う弾性変形が容易になるので、鉄心押え板４３の締付けに際して環状部４３ａの外周側が浮き上がるようなことがなくなり、回転子鉄心の側面を全体にわたって強く押えることができる効果がある。

本発明の回転電機における第１実施の形態を示す断面正面図である。 図１の回転電機に使用されている鉄心押え板を示す正面図である。 本発明の回転電機における第２実施の形態を示す断面正面図である。 図３の回転電機に使用されている鉄心押え板を示す拡大断面図である。 本発明の回転電機における第３実施の形態で使用される鉄心押え板を示す拡大断面図である。 従来の回転電機の構造を示す断面正面図である。

符号の説明

１…シャフト
２，２２…回転子
３…固定子
４…回転子鉄心
５…固定子鉄心
６，７…巻線
８，９…間隔片
１０…銅棒
１１…短絡環
１２…外側間隔片
１３，２３，３３，４３…鉄心押え板
２３ａ，３３ａ，４３ａ…環状部
２３ｂ，３３ｂ，４３ｂ…突出部
３３ａ１…環状部の面
３３ｂ１…先端部

Claims (3)

1. 固定子の内側に回転子を配設した回転電機において、
   前記回転子は、回転子鉄心と、
   この回転子鉄心のスロットに挿入された複数本の銅棒と、
   これら複数本の銅棒の両端部をそれぞれ接続する短絡環と、
   前記回転子鉄心の積層方向両側に設けられ、環状部およびこの環状部から放射方向に延びて前記スロット間を押える複数個の突出部を有し、前記環状部および前記突出部が一体成形される鉄心押え板を備え、
   前記鉄心押え板の突出部の鉄心当り面を、前記突出部の径方向先端部が前記環状部の面よりも前記回転子鉄心側に近付くように位置する方向に傾斜させて構成したことを特徴とする回転電機。
2. 前記突出部の傾斜した鉄心当り面をテーパー加工により形成したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
3. 前記突出部を傾斜させて構成したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。

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