(57)【要約】【課題】複数の導体バーと端絡環を含む二次導体が配設されたロータと、ステータを有する誘導電動機に関し、二次導体の破損・変形を抑制し、高速回転化に対応可能な誘導電動機を提供する。【解決手段】誘導電動機１は、かご形回転子として構成されたロータ１０と、回転磁界を発生させるステータ５０を有している。ロータ１０は、回転軸１５と、ロータコア２０と、複数の導体バー３１及びエンドリング３５を含む二次導体３０を有している。前記エンドリング３５は、その外径側側面がロータコア２０の軸方向中央部分における外径側端部よりも内径側に位置するように形成され、ロータコア２０の軸方向端面及びステータコア５１の軸方向端面よりも軸方向端部側に配設されている。二次導体３０は、当該二次導体３０における軸方向端部側を構成するエンドリング３５へ向かうにつれて、その外径側端部が徐々に内径側に位置するように形成されている。【選択図】図１
2014147252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に配設された回転軸と、
前記回転軸に固設されたロータコアと、
前記回転軸の周りにおいて、前記ロータコアの周方向に分散配置され、前記回転軸方向に延びる複数の導体バーと、前記回転軸の軸方向における前記ロータコアの端面よりも前記軸方向外側において、前記回転軸の周囲を囲む環状に構成された端絡環と、を含む二次導体と、を有するロータと、
前記ロータの周囲を囲む円筒形状に形成され、その内周面に複数のスロットを有するステータコアと、
前記複数のスロット内に巻装され、通電することにより回転磁界を発生させるコイルと、を有するステータと、を備える誘導電動機であって、
前記端絡環において、前記ロータコアの径方向外側に位置する外径側側面は、前記複数の導体バーにおける前記ロータコアの径方向外側に位置する外径側端部よりも、内径側に位置し、
前記二次導体は、前記外側側面と前記外側端部とを接続するように、軸方向端部側に向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分を有する
ことを特徴とする誘導電動機。
【請求項２】
請求項１記載の誘導電動機であって、
前記外側側面と前記外側端部とを接続するように、軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分は、前記ステータコアにおける軸方向端面よりも軸方向端部側に位置する
ことを特徴とする誘導電動機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の誘導電動機であって、
前記外側側面と前記外側端部とを接続するように、軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分は、略円錐台形の筒状に形成された接続部である
ことを特徴とする誘導電動機。
【請求項４】
請求項３記載の誘導電動機であって、
前記ロータコアの軸方向端面に積層され、前記接続部の内径側に形成された空間を占める補助コアを有する
ことを特徴とする誘導電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の導体バーと端絡環を含む二次導体が配設されたロータと、ステータを有する誘導電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘導電動機の一つとして、所謂、かご形回転子を用いたものが知られている。当該かご形回転子は、回転軸に固着されたロータコアと、ロータコアにおいて、回転軸の周りに形成された複数のスロット内に配設された複数の導体バー及び、ロータコアの軸方向端面において、回転軸の周囲を囲む環状に構成された端絡環（エンドリング）を含む二次導体とによって構成されている。そして、当該誘導電動機において、かご形回転子は、その周囲に発生する回転磁界と、この回転磁界により二次導体に生じる誘導電流との相互作用によって回転するように構成されている。
【０００３】
このようなかご形回転子を用いた誘導電動機に関する発明として、特許文献１記載の技術が知られている。特許文献１記載の誘導電動機は、かご形回転子を用いた誘導電動機であり、当該かご形回転子は、回転軸に積層されたロータコアの外周面に形成された複数のバー溝（スロット）内に、夫々挿入されたロータバー（導体バー）と、ロータコアの軸方向両端において、各ロータバーに溶接固着された端絡環（エンドリング）を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−０２８０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、近年、かご形回転子を用いた誘導電動機は、自動車や産業車両等の駆動源に用いられる場合があり、このような用途においては、誘導電動機の小型化、高出力化が求められており、必然的に高速回転化が要求される傾向にある。高速回転化に関する要求に応える為には、導体バーや端絡環を含む二次導体について、遠心力に伴う変形・破損を抑制する必要がある。遠心力により変形が発生すると、各導体バーと端絡環の接合部等に対する応力が集中し、導体バー及び端絡環を含む二次導体の欠損を招いてしまう。又、遠心力により端絡環自体の変形・破損が発生する虞がある。
【０００６】
この点、特許文献１記載の誘導電動機の場合、かご形回転子の各導体バーは、ロータコアに形成されたスロット及び端絡環の外周上に形成された溝部の内部に対して、挿入されており、溶接等により端絡環と接合されて構成されている。又、特許文献１記載の誘導電動機では、各導体バーは、端絡環の端面よりも軸方向に突出するように接合されている。特許文献１記載の誘導電動機においては、上述した構成を採用することにより、遠心力に起因する変形による各導体バーと端絡環の接合部等に対する応力の集中を抑制し、もって、二次導体の欠損を防止している。
【０００７】
本発明は、複数の導体バーと端絡環を含む二次導体が配設されたロータと、ステータを有する誘導電動機に関し、二次導体の破損・変形を抑制し、高速回転化に対応可能な誘導電動機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係る誘導電動機は、回転可能に配設された回転軸と、前記回転軸に固設されたロータコアと、前記回転軸の周りにおいて、前記ロータコアの周方向に分散配置され、前記回転軸方向に延びる複数の導体バーと、前記回転軸の軸方向における前記ロータコアの端面よりも前記軸方向外側において、前記回転軸の周囲を囲む環状に構成された端絡環と、を含む二次導体と、を有するロータと、前記ロータの周囲を囲む円筒形状に形成され、その内周面に複数のスロットを有するステータコアと、前記複数のスロット内に巻装され、通電することにより回転磁界を発生させるコイルと、を有するステータと、を備える誘導電動機であって、前記端絡環において、前記ロータコアの径方向外側に位置する外径側側面は、前記複数の導体バーにおける前記ロータコアの径方向外側に位置する外径側端部よりも、内径側に位置し、前記二次導体は、前記外側側面と前記外側端部とを接続するように、軸方向端部側に向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分を有することを特徴とする。
【０００９】
当該誘導電動機は、かご形回転子として構成されたロータと、ステータとを有して構成されている。ロータは、回転軸と、ロータコアと、複数の導体バー及び端絡環を含む二次導体を有して構成されている。ステータは、ロータの周囲を囲む円筒形状に形成されたステータコアと、回転磁界を発生させるコイルを有して構成されている。当該誘導電動機では、前記端絡環において、前記ロータコアの径方向外側に位置する外径側側面は、前記複数の導体バーにおける前記ロータコアの径方向外側に位置する外径側端部よりも、内径側に位置し、前記二次導体は、前記外側側面と前記外側端部とを接続するように、軸方向端部側に向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分を有している。ここで、ロータの回転に伴い、二次導体に作用する遠心力の大きさは、径方向における回転軸から当該二次導体までの距離に対応する。従って、当該誘導電動機によれば、上記の構成を採用することにより、二次導体（特に、端絡環）に作用する遠心力の大きさを低減することができ、遠心力に伴う二次導体の破損・変形を抑制し得る。そして、当該誘導電動機は、遠心力による二次導体の変形・破損を抑制することによって、高速回転化に対応することも可能となる。
【００１０】
そして、本発明の他の側面に係る誘導電動機は、請求項１記載の誘導電動機であって、前記外側側面と前記外側端部とを接続するように、軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分は、前記ステータコアにおける軸方向端面よりも軸方向端部側に位置することを特徴とする。
【００１１】
当該誘導電動機において、前記外側側面と前記外側端部とを接続するように、軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分は、前記ステータコアにおける軸方向端面よりも軸方向端部側に位置する。ここで、前記ステータコアにおける軸方向端面よりも軸方向端部側における二次導体は、当該誘導電動機におけるトルク特性に大きな影響を与えることはない。従って、当該誘導電動機によれば、そのトルク特性に対する影響を抑制しつつ、遠心力に伴う二次導体の破損・変形を抑制し得る。そして、当該誘導電動機は、遠心力による二次導体の変形・破損を抑制することによって、高速回転化に対応することも可能となる。
【００１２】
又、本発明の他の側面に係る誘導電動機は、請求項１又は請求項２記載の誘導電動機であって、前記外側側面と前記外側端部とを接続するように、軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分は、略円錐台形の筒状に形成された接続部であることを特徴とする。
【００１３】
当該誘導電動機において、前記外側側面と前記外側端部とを接続するように、軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分は、略円錐台形の筒状に形成された接続部である。従って、当該誘導電動機によれば、端絡環に上記構成の接続部を形成することにより、二次導体（特に、端絡環）に作用する遠心力の大きさを低減することができ、遠心力に伴う二次導体の破損・変形を抑制し得る。そして、当該誘導電動機は、遠心力による二次導体の変形・破損を抑制することによって、高速回転化に対応することも可能となる。
【００１４】
そして、本発明の他の側面に係る誘導電動機は、請求項３記載の誘導電動機であって、前記ロータコアの軸方向端面に積層され、前記接続部の内径側に形成された空間を占める補助コアを有することを特徴とする。
【００１５】
当該誘導電動機によれば、補助コア及び他の金型をロータコアの軸方向端面に積層し、二次導体を構成する導体をダイキャストすることで、導体バー、端絡環及び接続部を含む二次導体を形成することができる為、遠心力による二次導体の変形・破損を抑制可能な誘導電動機を、少ない工数で製造し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る誘導電動機の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるＩ−Ｉ断面の構成を示す断面図である。
【図３】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面の構成を示す断面図である。
【図４】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面の構成を示す断面図である。
【図５】第２実施形態に係る誘導電動機の概略構成を示す部分断面図である。
【図６】第２実施形態におけるコアブロックの構成を示す斜視図である。
【図７】第２実施形態における二次導体の一部の構成を示す説明図である。
【図８】第３実施形態に係る誘導電動機の概略構成を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る誘導電動機を、誘導電動機１に具体化した実施形態（第１実施形態）について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
先ず、第１実施形態に係る誘導電動機１の概略構成について、図１を参照しつつ詳細に説明する。第１実施形態に係る誘導電動機１は、かご形三相誘導電動機であり、かご形回転子として構成されたロータ１０と、三相交流電流によって回転磁界を発生させるステータ５０とを有している。
【００１９】
当該誘導電動機１においては、かご形回転子として構成されたロータ１０の二次導体３０（導体バー３１）に発生する誘導電流と、後述するステータ５０から発生する回転磁界とが鎖交することにより、ロータ１０に回転力が発生する。そして、当該誘導電動機１においては、上述したロータ１０、ステータ５０は、ケース（図示せず）内部に収容されている。
【００２０】
続いて、第１実施形態に係る誘導電動機１におけるロータ１０の構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。ロータ１０は、かご形回転子として構成されており、略円筒形状を為すステータ５０の径方向内側において、回転軸１５の軸芯Ｃ周りに回転可能に支持されている。図１に示すように、ロータ１０は、円筒形状のロータコア２０と、ロータコア２０の周方向に分散配置された複数のスロット２５と、二次導体３０を有している。当該二次導体３０は、複数のスロット２５内にダイキャスト形成された導体バー３１と、ロータコア２０の軸方向端部において、複数の導体バー３１を短絡するように形成された環状のエンドリング３５と、を含んで構成されている。回転軸１５は、誘導電動機１の軸方向両側において、軸受を介してケース（図示せず）に回転可能に支持されている。
【００２１】
ロータコア２０は、複数の電磁鋼板製のプレートを積層することによって、回転軸１５を取り囲むように円筒形状に構成されており、回転軸１５に対して固定されている。又、当該ロータコア２０の外周面は、上述したステータ５０の内周面（回転軸１５側の面）と間隔を隔てた状態で対向している。更に、ロータコア２０には、複数のスロット２５が、当該ロータコア２０の周方向に一定間隔で形成されている。即ち、複数のスロット２５は、回転軸１５を取り囲むように、ロータコア２０の外周面側に分散配置されている。各スロット２５は、所定の開口形状を為し、ロータコア２０を軸方向に貫通するように延びている。尚、各スロット２５の開口形状やロータコア２０における配置等については、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
上述したように、二次導体３０を構成する複数の導体バー３１は、ロータコア２０に分散配置された複数のスロット２５内に配設されている。複数の導体バー３１は、各スロット２５内に、アルミニウム等の導電材をダイキャストすることによって形成されており、ロータコア２０の周方向に沿って、等間隔で分散配置される。上述したように、各スロット２５は、ロータコア２０を軸方向に貫通するように形成されている為、各導体バー３１は、ロータコア２０の軸方向に延びるように配設される（図１参照）。又、回転軸１５の軸方向に鉛直な断面において、各導体バー３１の断面形状は、各スロット２５の開口形状に対応する（図２〜図４参照）。尚、各導体バー３１の断面形状や、ロータコア２０における各導体バー３１の配置等については、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２３】
そして、二次導体３０を構成するエンドリング３５は、端絡環又は短絡環と呼ばれる部材であり、導体バー３１と同様にアルミニウム等によって、円環状に形成されている。当該エンドリング３５は、回転軸１５の軸方向におけるロータコア２０の両端面よりも軸方向端部側に配設されており、各導体バー３１と電気的に接続されている。これにより、各導体バー３１は、一対のエンドリング３５と電気的に接続され、短絡されている。尚、二次導体３０を構成する各導体バー３１と、エンドリング３５の位置関係については、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
次に、誘導電動機１を構成するステータ５０について説明する。ステータ５０は、ケース内部において固定されており、略円筒形状のステータコア５１と、ステータコア５１に巻装されたステータコイル５２とを備えている。ステータコア５１は、複数枚の電磁鋼板を積層して構成されている。又、ステータコア５１は、周方向に分散配置されて軸方向に延びる複数のコイルスロット（図示せず）を有しており、当該コイルスロットには、導体で構成されたステータコイル５２が巻装されている。
【００２５】
第１実施形態においては、ステータ５０は、三相交流で駆動される誘導電動機１に用いられるステータとして構成されており、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の三相のステータコイル５２を備えている。従って、当該誘導電動機１においては、ステータ５０のステータコイル５２を三相交流電流が流れることにより回転磁界が発生し、回転軸１５を中心に、ロータ１０を回転させ得る。尚、それぞれのステータコイル５２のうち、ステータコア５１の軸方向両側に突出する部分がコイルエンド部５３とされる。
【００２６】
続いて、第１実施形態に係るロータ１０における各スロット２５及び二次導体３０の具体的構成について、図１〜図４を参照しつつ詳細に説明する。尚、図２〜図４は、ロータ１０の回転軸１５に垂直な断面で切断したロータ１０の断面形状を示している。図２は、図１におけるＩ−Ｉ断面の断面形状を示しており、ロータ１０の軸方向中央部分における断面形状を示している。そして、図３は、図１におけるＩＩ−ＩＩ断面の断面形状を示しており、図２よりも軸方向端部側におけるロータ１０の断面形状を示している。図４は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面の断面形状を示しており、図３よりも軸方向端部側におけるロータ１０の断面形状を示している。
【００２７】
上述したように、複数のスロット２５は、回転軸１５を取り囲むように、ロータコア２０の外周面側に一定間隔で分散配置されており、各スロット２５内には、導体バー３１が、夫々、アルミニウム等の導電材を各スロット内にダイキャストすることによって配設されている。図２〜図４に示すように、回転軸１５に鉛直な断面において、各スロット２５の開口形状及び各導体バー３１の断面形状は、夫々、ロータ１０の径方向に沿って延び、内径側に位置する端部よりも外径側に位置する端部の方が大きな円弧を描く略長穴状に形成されている。又、各スロット２５の開口形状及び各導体バー３１の断面形状は、ロータコア２０の軸方向にわたって、同一形状に形成されている。
【００２８】
ロータ１０の軸方向中央部分における断面では、各スロット２５及び導体バー３１は、図２に示すように、回転軸１５を中心として、周方向に一定間隔で分散配置されている。この時、各スロット２５及び導体バー３１は、回転軸１５の軸芯Ｃから各スロット２５及び導体バー３１の外径側端部までの距離が所定の第１寸法Ｒａとなるように配置されている。
【００２９】
尚、図１に示すように、各スロット２５及び導体バー３１は、ステータコア５１と対向する部分の断面においては、ロータコア２０の軸方向に沿って直線状に延びるように配設されている。従って、ステータコア５１と対向する部分における当該ロータ１０の断面形状は、図２と同一の構成及び配置となる。
【００３０】
そして、ステータコア５１の軸方向端面よりも軸方向端部側におけるロータ１０の断面（即ち、図１におけるＩＩ−ＩＩ断面）においても、各スロット２５及び導体バー３１は、図３に示すように、回転軸１５を中心として、周方向に一定間隔で分散配置されている。この図３に示すロータ１０の断面において、各スロット２５及び導体バー３１は、回転軸１５の軸芯Ｃから各スロット２５及び導体バー３１の外径側端部までの距離が第２寸法Ｒｂとなるように配置されている。ここで、図１〜図３に示すように、第２寸法Ｒｂは、第１寸法Ｒａよりも小さいため、各スロット２５及び導体バー３１は、ロータ１０の軸方向中央部分よりも、径方向内側に位置する。
【００３１】
図４に示すように、ステータコア５１の軸方向端面よりも軸方向端部側であり、且つ、図３における断面よりも軸方向端部側におけるロータ１０の断面（即ち、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面）においても、各スロット２５及び導体バー３１は、回転軸１５を中心として、周方向に一定間隔で分散配置されている。この図４に示すロータ１０の断面において、各スロット２５及び導体バー３１は、回転軸１５の軸芯Ｃから各スロット２５及び導体バー３１の外径側端部までの距離が第３寸法Ｒｃとなるように配置されている。ここで、図１〜図４に示すように、第３寸法Ｒｃは、第１寸法Ｒａ及び第２寸法Ｒｂよりも小さいため、各スロット２５及び導体バー３１は、ロータ１０の軸方向中央部分及び図３に示すＩＩ−ＩＩ断面よりも、径方向内側に位置する。
【００３２】
そして、図１に示すように、エンドリング３５は、ロータコア２０の軸方向端部側において、回転軸１５の周囲を囲む円環状に形成されている。そして、エンドリング３５は、回転軸１５の軸芯Ｃから当該エンドリング３５の外径側側面までの距離が第３寸法Ｒｃとなるように形成されている。上述したように、第３寸法Ｒｃは、第１寸法Ｒａ及び第２寸法Ｒｂよりも小さい為、エンドリング３５の外径側側面は、各導体バー３１における外径側端部よりも径方向内側に位置する。
【００３３】
第１実施形態に係る誘導電動機１のロータ１０においては、図１〜図４に示すように、軸方向中央部における二次導体３０を構成する各導体バー３１は、その外径側端部が回転軸１５の軸芯Ｃから第１寸法Ｒａとなる位置に配設されており、二次導体３０における軸方向端部を構成するエンドリング３５は、その外径側側面が回転軸１５の軸芯Ｃから第３寸法Ｒｃとなる位置に配設されている。即ち、第１実施形態に係る誘導電動機１においては、ロータ１０の二次導体３０は、エンドリング３５の外径側側面と、各導体バー３１の外径側端部とを接続するように、軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分を有する。
【００３４】
ここで、ロータ１０の回転に伴う遠心力の大きさは、回転軸１５の軸芯Ｃから距離に対応し、軸芯Ｃからの距離が大きい程、大きくなる。上述したように、当該誘導電動機１におけるロータ１０の二次導体３０は、前記軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に前記径方向内側に位置している為、当該二次導体３０（特に、エンドリング３５）に作用する遠心力の大きさを低減することができ、遠心力に伴う二次導体３０の破損・変形を抑制し得る。又、各導体バー３１とエンドリング３５の接合部分は、二次導体３０における軸方向端部側に位置し、径方向内側に位置することになる為、当該誘導電動機１によれば、各導体バー３１とエンドリング３５の接合部分における応力集中を緩和し得る。そして、当該誘導電動機１は、遠心力による二次導体３０の変形・破損を抑制することによって、高速回転化に対応することも可能となる。
【００３５】
又、第１実施形態に係る誘導電動機１において、二次導体３０は、図１に示すように、ステータコア５１と対向しているロータコア２０の軸方向中央部分においては、軸方向に沿って直線状に延び、ステータコア５１における軸方向端面よりも軸方向端部側において、前記軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に前記径方向内側に位置している。
【００３６】
ここで、前記ステータコア５１における軸方向端面よりも軸方向端部側における二次導体３０は、当該誘導電動機１におけるトルク特性に大きな影響を与えることはない。従って、当該誘導電動機１によれば、そのトルク特性に対する影響を抑制しつつ、遠心力に伴う二次導体３０の破損・変形を抑制し得る。そして、当該誘導電動機１は、遠心力による二次導体３０の変形・破損を抑制することによって、高速回転化に対応することも可能となる。
【００３７】
以上説明したように、第１実施形態に係る誘導電動機１においては、ロータ１０における二次導体３０の軸方向端部側に位置するエンドリング３５が、その外径側側面がロータ１０における軸方向中央部分における二次導体３０（導体バー３１）の外径側端部よりも内径側に位置するように形成されており、前記二次導体３０が、前記軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に前記径方向内側に位置するように形成されている。これにより、第１実施形態に係る誘導電動機１によれば、二次導体３０（特に、エンドリング３５）に作用する遠心力の大きさを低減することができ、高速回転に伴う遠心力による二次導体３０の破損・変形を抑制し得る。従って、第１実施形態に係る誘導電動機１は、遠心力による二次導体３０の変形・破損を抑制することによって、高速回転化に対応することも可能となる。
【００３８】
又、第１実施形態に係る誘導電動機１において、二次導体３０は、ステータコア５１と対向しているロータコア２０の軸方向中央部分においては、軸方向に沿って直線状に延び、ステータコア５１における軸方向端面よりも軸方向端部側において、前記軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に前記径方向内側に位置するように形成されている。これにより、第１実施形態に係る誘導電動機１によれば、当該誘導電動機１のトルク特性に対する影響を抑制しつつ、遠心力に伴う二次導体３０の破損・変形を抑制することができる。これにより、当該誘導電動機１は、遠心力による二次導体３０の変形・破損を抑制することによって、高速回転化に対応することも可能となる。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、上述した第１実施形態と異なる実施形態（第２実施形態）について、図５〜図７を参照しつつ詳細に説明する。尚、第２実施形態に係る誘導電動機１は、第１実施形態に係る誘導電動機１と同一の基本的構成を有しており、ロータ１０の構成が相違する。より具体的には、第２実施形態においては、ロータコア２０の構成及び二次導体３０の構成が相違する。即ち、第２実施形態に係る誘導電動機１においては、ステータ５０の構成は第１実施形態と同一である為、これらの構成に関する説明は省略する。
【００４０】
図５に示すように、第２実施形態に係る誘導電動機１においても、ロータ１０は、かご形回転子として構成されており、上述したステータ５０の径方向内側において、回転軸１５の軸芯Ｃ周りに回転可能に支持されている。そして、第２実施形態において、ロータコア２０は、その軸方向寸法がステータコア５１の軸方向寸法と略等しくなるように形成されており、第２実施形態に係る誘導電動機１の軸方向に関し、ロータコア２０の軸方向端面は、ステータコア５１の軸方向端面と略同じ位置となるように配置される。
【００４１】
そして、第２実施形態においても、複数のスロット２５が、回転軸１５の周りにロータコア２０の周方向に分散配置されており、各スロット２５内には、導体バー３１が、夫々、アルミニウム等の導電材を各スロット内にダイキャストすることによって配設されている。第２実施形態においても、回転軸１５に鉛直な断面において、各スロット２５の開口形状及び各導体バー３１の断面形状は、夫々、ロータ１０の径方向に沿って延び、内径側に位置する端部よりも外径側に位置する端部の方が大きな円弧を描く略長穴状に形成されている。
【００４２】
又、各スロット２５の開口形状及び各導体バー３１の断面形状は、ロータコア２０の軸方向にわたって、同一形状に形成されている。そして、各スロット２５及び導体バー３１は、回転軸１５の軸芯Ｃから各スロット２５及び導体バー３１の外径側端部までの距離が第１寸法Ｒａとなるように配置されている（図２、図５参照）。従って、第２実施形態においては、各スロット２５及び導体バー３１は、回転軸１５の軸方向に沿った直線状に形成されている。
【００４３】
図５に示すように、第２実施形態に係る誘導電動機１のロータ１０は、ロータコア２０の軸方向端面よりも軸方向端部側に、本発明における補助コアとしてのコアブロック２７と、二次導体３０における軸方向端部側を構成するエンドリング３５及び接続部３６を有している。第２実施形態に係るエンドリング３５は、ロータコア２０の軸方向端面よりも軸方向端部側に配設されており、第１実施形態と同様に、回転軸１５の軸芯Ｃから当該エンドリング３５の外径側側面までの距離が第３寸法Ｒｃとなる円環状に形成されている。
【００４４】
図５、図７に示すように、接続部３６は、ロータコア２０の各スロット２５に位置する導体バー３１の端部と、当該エンドリング３５を、物理的・電気的に接続する部分であり、エンドリング３５の一面側からロータコア２０の軸方向端面に向かって、略円錐型の筒状に延出形成されている。当該接続部３６の外径側端部は、エンドリング３５側において、第３寸法Ｒｃを半径とする円を描き、ロータコア２０の軸方向端面側において、第１寸法Ｒａを半径とする円を描くように形成されている。従って、第２実施形態に係る誘導電動機１においても、ロータ１０の二次導体３０は、エンドリング３５の外径側側面と、各導体バー３１の外径側端部とを接続するように、軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分を有する。
【００４５】
そして、第２実施形態においては、ロータコア２０の軸方向端面には、コアブロック２７が積層されて配置されている。図５、図６に示すように、コアブロック２７は、当該ロータ１０の回転軸１５を中心とする円錐台状のブロックとして形成されており、その外径側側面は、平滑な斜面として形成されている。図５に示すように、当該コアブロック２７は、略円錐型の筒状に形成された接続部３６の内径側に形成された空間を占めるように配設されている。
【００４６】
尚、第２実施形態において、補助ブロックとして説明したコアブロック２７は、円錐台状のブロックであったが、略円錐台の形状を形作ることができれば、種々の態様を採用し得る。例えば、異なる径で形成された円盤状のプレートを複数枚積層して、略円錐台状の補助コアを形成することも可能である。
【００４７】
そして、第２実施形態に係る誘導電動機１において、二次導体３０は、補助コアとしてのコアブロック２７及び他の金型（エンドリング３５及び接続部３６の外径側部分を形成する為の金型や、エンドリング３５の内径側の空間を占める金型等）をロータコア２０の軸方向端面に積層した状態で、二次導体３０を構成する導体をダイキャストして配設される。これにより、第２実施形態に係る誘導電動機１は、コアブロック２７等を利用しつつ、導体をダイキャストすることで、各導体バー３１、エンドリング３５及び接続部３６を含む二次導体３０を形成することができる。
【００４８】
以上説明したように、第２実施形態に係る誘導電動機１においては、ロータ１０における二次導体３０の軸方向端部側に位置するエンドリング３５が、その外径側側面がロータ１０における軸方向中央部分における二次導体３０（導体バー３１）の外径側端部よりも内径側に位置するように形成されており、前記二次導体３０を構成する接続部３６が、前記軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に前記径方向内側に位置するように形成されている。これにより、第２実施形態に係る誘導電動機１によれば、二次導体３０（特に、エンドリング３５）に作用する遠心力の大きさを低減することができ、高速回転に伴う遠心力による二次導体３０の破損・変形を抑制し得る。従って、第２実施形態に係る誘導電動機１は、遠心力による二次導体３０の変形・破損を抑制することによって、高速回転化に対応することも可能となる。
【００４９】
又、第２実施形態に係る誘導電動機１において、二次導体３０は、ステータコア５１と対向しているロータコア２０においては、軸方向に沿って直線状に延び、ステータコア５１における軸方向端面よりも軸方向端部側に位置するエンドリング３５及び接続部３６は、前記軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に前記径方向内側に位置するように形成されている。これにより、第２実施形態に係る誘導電動機１によれば、当該誘導電動機１のトルク特性に対する影響を抑制しつつ、遠心力に伴う二次導体３０の破損・変形を抑制することができる。これにより、当該誘導電動機１は、遠心力による二次導体３０の変形・破損を抑制することによって、高速回転化に対応することも可能となる。
【００５０】
更に、第２実施形態に係る誘導電動機１によれば、補助コアとしてのコアブロック２７及び他の金型を、ロータコア２０の軸方向端面に積層し、二次導体を構成する導体をダイキャストすることで、各導体バー３１、エンドリング３５及び接続部３６を含む二次導体３０を形成することができる。これにより、当該誘導電動機１によれば、遠心力による二次導体３０の変形・破損を抑制可能な誘導電動機１を、少ない工数で製造し得る。
【００５１】
（第３実施形態）
続いて、上述した第１実施形態、第２実施形態と異なる実施形態（第３実施形態）について、図８を参照しつつ詳細に説明する。尚、第３実施形態に係る誘導電動機１は、第１実施形態、第２実施形態に係る誘導電動機１と同一の基本的構成を有しており、ロータ１０の構成が相違する。より具体的には、第３実施形態においては、具体的には、第３実施形態においては、ロータコア２０の構成及び二次導体３０の構成が相違する。即ち、第３実施形態に係る誘導電動機１においては、ステータ５０の構成は第１実施形態と同一である為、これらの構成に関する説明は省略する。
【００５２】
図８に示すように、第３実施形態に係る誘導電動機１においても、ロータ１０は、かご形回転子として構成されており、上述したステータ５０の径方向内側において、回転軸１５の軸芯Ｃ周りに回転可能に支持されている。そして、第３実施形態に係るロータコア２０は、上述した第２実施形態と略同様に形成されている。従って、第３実施形態に係る誘導電動機１の軸方向に関し、ロータコア２０の軸方向端面は、ステータコア５１の軸方向端面と略同じ位置となるように配置される。
【００５３】
又、第３実施形態においても、回転軸１５に鉛直な断面において、各スロット２５の開口形状及び各導体バー３１の断面形状は、夫々、ロータ１０の径方向に沿って延び、内径側に位置する端部よりも外径側に位置する端部の方が大きな円弧を描く略長穴状に形成されている。各スロット２５及び導体バー３１は、回転軸１５の軸芯Ｃから各スロット２５及び導体バー３１の外径側端部までの距離が第１寸法Ｒａとなるように配置されている（図８参照）。従って、第３実施形態においても、各スロット２５及び導体バー３１は、回転軸１５の軸方向に沿った直線状に形成されている。
【００５４】
そして、第３実施形態における二次導体３０は、第２実施形態と同様に、複数の導体バー３１と、エンドリング３５と、接続部３６を有して構成されている。尚、エンドリング３５及び接続部３６の形状は、第２実施形態と同様であり、既に説明済みである為、詳細な説明は省略する。
【００５５】
ここで、上述した第２実施形態においては、導体をダイキャストすることによって、複数の導体バー３１と、エンドリング３５と、接続部３６を含む二次導体３０を一体に形成していたが、第３実施形態においては、エンドリング３５及び接続部３６からなる部材（例えば、図７参照）と、複数の導体バー３１とが別部材として形成されている。
【００５６】
従って、第３実施形態においては、二次導体３０は、ロータコア２０に形成された複数のスロット２５内に配置された導体バー３１の軸方向端部と、エンドリング３５と一体に形成された接続部３６とを溶接等により接合することで一体的に配設される。この結果、第３実施形態においても、エンドリング３５及び接続部３６は、ロータコア２０の軸方向端面よりも軸方向端部側に配設されることになり、ステータコア５１の軸方向端面よりも軸方向端部側に位置する。更に、ロータ１０の二次導体３０は、エンドリング３５の外径側側面と、各導体バー３１の外径側端部とを接続するように、軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に径方向内側へ伸びる部分を有する。
【００５７】
以上説明したように、第３実施形態に係る誘導電動機１においても、ロータ１０における二次導体３０の軸方向端部側に位置するエンドリング３５が、その外径側側面が各導体バー３１の外径側端部よりも内径側に位置するように形成されており、前記二次導体３０を構成する接続部３６が、前記軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に前記径方向内側に位置するように形成されている。これにより、第３実施形態に係る誘導電動機１によれば、二次導体３０（特に、エンドリング３５）に作用する遠心力の大きさを低減することができ、高速回転に伴う遠心力による二次導体３０の破損・変形を抑制し得る。従って、第３実施形態に係る誘導電動機１は、遠心力による二次導体３０の変形・破損を抑制することによって、高速回転化に対応することも可能となる。
【００５８】
又、第３実施形態に係る誘導電動機１において、二次導体３０は、ステータコア５１と対向しているロータコア２０においては、軸方向に沿って直線状に延び、ステータコア５１における軸方向端面よりも軸方向端部側に位置するエンドリング３５及び接続部３６は、前記軸方向端部側へ向かうにつれて、徐々に前記径方向内側に位置するように形成されている。これにより、第３実施形態に係る誘導電動機１によれば、当該誘導電動機１のトルク特性に対する影響を抑制しつつ、遠心力に伴う二次導体３０の破損・変形を抑制することができる。そして、当該誘導電動機１は、遠心力による二次導体３０の変形・破損を抑制することによって、高速回転化に対応することも可能となる。
【００５９】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した実施形態においては、夫々、二次導体３０を配設する方法として、アルミニウム等の導体をダイキャストする方法や、既に所定形状に形成された部材を、溶接等により接合する方法を挙げていたが、最終的に上述した形状とすることができれば、様々な方法を採用することができる。
【００６０】
又、二次導体３０を構成する導電材は、アルミニウム等を挙げていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、銅や、アルミニウム合金、銅合金でも良い。又、導体バー３１とエンドリング３５は別材料であってもよい。
【００６１】
又、上述した実施形態に係るロータ１０において、各スロット２５は、例えば、ロータコア２０の外周面側が閉塞されたクローズドスロットとして構成されていたが、この態様に限定されるものではない。各スロット２５は、ロータコア２０の外周面側が開放されたオープンスロットであってもよいし、ロータコア２０の外周面側の開口幅が他の部分よりも狭く形成された所謂、セミオープンスロットであってもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１    誘導電動機
１０  ロータ
１５  回転軸
２０  ロータコア
２５  スロット
２７  コアブロック
３０  二次導体
３１  導体バー
３５  エンドリング
３６  接続部
５０  ステータ
５１  ステータコア
【図１】
2014147252.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014147252.tif 000008
【図７】
2014147252.tif 000009
【図８】
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