(57)【要約】【課題】誘導電動機の回転子において、回転子コアをかしめるダボの位置とアンバランス位置とが一致した場合にアンバランス修正を行っても金属片が不安定な状態で残留しないようにする。【解決手段】誘導電動機に回転自在に装着される回転子３ａであって、シャフト２の軸方向に沿って薄鋼板が複数枚積層されて相互に一体化された回転子コア６ａと、回転子コア６ａの両端にそれぞれ取り付けられたエンドリング７と、少なくとも一部がエンドリング７にかかるようにして形成され、回転子コア６ａを構成する薄鋼板を相互にかしめるダボ１１ａとを有する構成とする。【選択図】図３
2005204460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導電動機に回転自在に装着される回転子であって、
シャフトの軸方向に沿って薄鋼板が複数枚積層されて相互に一体化された回転子コアと、
前記回転子コアの両端にそれぞれ取り付けられたエンドリングと、
少なくとも一部が前記エンドリングにかかるようにして形成され、前記回転子コアを構成する前記薄鋼板を相互にかしめる陥没部とを有することを特徴とする回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気ポンプ用などとしての誘導電動機の回転子に関し、特に回転子のアンバランス修正に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気ポンプにおいて、その駆動源として誘導電動機が広く使用されてきた。誘導電動機の利点としては、構成部品点数が少なく構造が簡単であるため、作りやすく故障が少ない等があげられる。
【０００３】
近年において電気ポンプの用途が多岐にわたり、例えば床暖房機用循環ポンプとして使用される場合などがある。この種の電気ポンプの使われ方は、床暖房機が屋内に設置され、しかも昼夜連続して運転されるものである。そのため、市場の要求仕様として、低騒音および低振動が強く求められている。
【０００４】
騒音や振動の要因の一つは、誘導電動機の回転子のアンバランスによる。そして、アンバランス量が大きいと、駆動源である誘導電動機が大きく振れ、振動および騒音が大きくなり、それが床暖房機器に伝わり、ひいては屋内の壁等を大きく振らせて使用者に不快感を与える。
【０００５】
ここで、アンバランスの要因としては、回転子をアルミダイカストした時に発生する巣（空気溜り）や、回転子に圧入されたシャフトの取り付け精度の問題などが考えられる。
【０００６】
なお、回転子のアンバランスを修正する技術として、たとえば特開２００２−３４２１５号公報には、アンバランス量とアンバランス位置とを測定し、重りを付加してアンバランス量を相殺する技術が開示されている。この技術では、アンバランスの修正に工数を要するために、大量に生産される製品には適さない。
【０００７】
このような問題を解決して大量生産に対応でき、工数も少なくなる技術として、アンバランス量とアンバランス位置とを測定し、ドリルで回転子のコア部に穴をあけてアンバランスを相殺させる技術がある。
【０００８】
しかしながら、この技術では、アンバランス量を相殺するために、ドリルを用いて回転子のコア部のかしめ用のダボ（陥没部）の位置を加工した場合、コア部の金属片が不安定な状態で残ることがある。
【０００９】
次に、このドリル加工について説明する。
【００１０】
図４は従来の誘導電動機を示す断面図、図５は図４の誘導電動機における回転子および回転子コアを示す図であり、（ａ）は回転子の正面図、（ｂ）はシャフトの径方向断面図、（ｃ）は回転子の側面図である。
【００１１】
図４において、誘導電動機は、相互に一体となってハウジングを構成する負荷側モータカバー５ａおよび反負荷側モータカバー５ｂを有しており、負荷側モータカバー５ａには負荷側ベアリング４ａが、反負荷側モータカバー５ｂには反負荷側ベアリング４ｂがそれぞれ保持されている。そして、負荷側ベアリング４ａおよび反負荷側ベアリング４ｂによりシャフト２が回転自在に支持されている。シャフト２には回転子３ｂが取り付けられており、回転子３ｂの外周には、回転子３ｂと所定の間隔を空けて環状のステータ１が固定
されている。
【００１２】
また、図５（ａ）に示すように、回転子３ｂは、所定の形状に打ち抜かれて軸方向に複数枚積層されて相互にかしめられて一体化された厚さ０．５ｍｍ程度の電磁鋼板等の薄鋼板からなる回転子コア６ｂを有している。そして、シャフト２の径方向断面図である図５（ｂ）および回転子３ｂの側面図である図５（ｃ）に示すように、回転子コア６ｂの両端にはエンドリング７が位置しており、回転子コア６ｂを通過して一方のエンドリング７と他方のエンドリング７とを結ぶ複数の回転子スロット（二次導体）８がアルミニウムのダイカストによって一体成形されている。なお、符号９は冷却フィンであり、アルミニウムのダイカスト時に形成される。
【００１３】
回転子コア６ｂは、効率向上のため、積層する際にスキューが設けられている。そのため、φ２程度の穴１０ｂが設けられている。そして、半抜きしたダボ１１ｂが重なる鋼板にくい込んでかしめられている（図６参照）。
【００１４】
次に、アンバランスの修正方法について図６および図７を用いて説明する。
【００１５】
図６は図４の誘導電動機における適正なアンバランス修正を示す説明図であり、（ａ）は回転子の正面図、（ｂ）は回転子の側面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。また、図７は図４の誘導電動機における不適正なアンバランス修正を示す説明図であり、（ａ）は回転子の正面図、（ｂ）は回転子の側面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００１６】
アンバランスの修正は、図６の状態でシャフト２の負荷側ベアリング４ａおよび反負荷側ベアリング４ｂが挿入される部分を支えて回転子３ｂを回転させ、アンバランス値とアンバランス位置とを自動測定機にて測定する。そして、特定された位置にドリル１２で穴１３をあけ、重量を削減してアンバランスを修正する。この作業を回転子コア６ｂの両端でそれぞれ行う。
【特許文献１】特開２００２−３４２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところが、アンバランス位置は不特定であるため、回転子３ｂのかしめ用ダボ１１ｂの位置にドリル１２によって、穴１３があく場合がある（図７）。このとき、破線の部分が重なり合う鋼板にくい込んでかしめられているため、図７（ｃ）における鋼板の破線部分はどこにもつながっていない金属片１４になる。この金属片１４はブラッシングやエアーブロー工程でも取り除かれない場合があり、非常に不安定な状態で回転子コア６ｂに残る。この状態で運転を行っていると、金属片１４が外れてステータ１と回転子３ｂのギャップ間に挟まり異常音が発生することがある。
【００１８】
誘導電動機において騒音や振動を低く抑えるためには、回転子３ｂのアンバランス値を小さくすることが必要であり、そのアンバランス修正手段として、前述のように、回転子コア６ｂにドリル１２で穴をあけてバランス修正する技術があるが、回転子コア６ｂをかしめるためのダボ１１ｂがアンバランス位置になったときには、ドリルで穴をあけると金属片が回転子コア６ｂに不安定な状態で残り、運転中に金属片がはずれて異常音を発生していた。
【００１９】
そこで、本発明は、回転子コアをかしめる陥没部の位置とアンバランス位置とが一致した場合にアンバランス修正を行っても金属片が不安定な状態で残留することのない誘導電動機の回転子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この課題を解決するために、本発明の回転子は、誘導電動機に回転自在に装着される回転子であって、シャフトの軸方向に沿って薄鋼板が複数枚積層されて相互に一体化された回転子コアと、前記回転子コアの両端にそれぞれ取り付けられたエンドリングと、少なくとも一部が前記エンドリングにかかるようにして形成され、前記回転子コアを構成する前記薄鋼板を相互にかしめる陥没部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、回転子コアをかしめるための陥没部の位置をエンドリング内またはエンドリングに一部がかかるように設けているので、回転子コアをかしめる陥没部の位置とアンバランス位置とが一致した場合にドリルで穴をあけてアンバランス修正を行っても、金属片が不安定な状態で残留することがないという有効な効果が得られる。
【００２２】
これにより、残留した金属片が使用中に外れて異常音が発生することがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の請求項１に記載の発明は、誘導電動機に回転自在に装着される回転子であって、シャフトの軸方向に沿って薄鋼板が複数枚積層されて相互に一体化された回転子コアと、回転子コアの両端にそれぞれ取り付けられたエンドリングと、少なくとも一部がエンドリングにかかるようにして形成され、回転子コアを構成する薄鋼板を相互にかしめる陥没部とを有する回転子であり、回転子コアをかしめるための陥没部の位置をエンドリング内またはエンドリングに一部がかかるように設けているので、回転子コアをかしめる陥没部の位置とアンバランス位置とが一致した場合にドリルで穴をあけてアンバランス修正を行っても、金属片が不安定な状態で残留することがないという作用を有する。
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態である誘導電動機を示す断面図、図２は図１の誘導電動機における回転子および回転子コアを示す図（ａ）回転子の正面図、（ｂ）シャフトの径方向断面図、（ｃ）回転子の側面図、図３は図１の誘導電動機におけるアンバランス修正を示す図（ａ）回転子の正面図、（ｂ）回転子の側面図、（ｃ）（ｂ）Ｃ−Ｃ線に沿った断面図である。
【００２６】
図１において、誘導電動機は、相互に一体となってハウジングを構成する負荷側モータカバー５ａおよび反負荷側モータカバー５ｂを有しており、負荷側モータカバー５ａには負荷側ベアリング４ａが、反負荷側モータカバー５ｂには反負荷側ベアリング４ｂがそれぞれ保持されている。そして、負荷側ベアリング４ａおよび反負荷側ベアリング４ｂによりシャフト２が回転自在に支持されている。シャフト２には回転子３ａが取り付けられており、回転子３ａの外周には、回転子３ａと所定の間隔を空けて環状のステータ１が固定されている。
【００２７】
また、図５（ａ）に示すように、回転子３ａは、所定の形状に打ち抜かれてシャフト２の軸方向に沿って複数枚積層されて相互にかしめられて一体化された厚さ０．５ｍｍ程度の電磁鋼板等の薄鋼板からなる回転子コア６ａを有している。そして、シャフト２の径方向断面図である図５（ｂ）および回転子３ａの側面図である図５（ｃ）に示すように、回
転子コア６ａの両端にはエンドリング７が位置しており、回転子コア６ａを通過して一方のエンドリング７と他方のエンドリング７とを結ぶ複数の回転子スロット（二次導体）８がアルミニウムのダイカストによって一体成形されている。なお、符号９は冷却フィンであり、アルミニウムのダイカスト時に形成される。
【００２８】
回転子コア６ａは、効率向上のため、積層する際にスキューが設けられている。そのため、φ２程度の穴１０ａが設けられている。そして、半抜きしたダボ（陥没部）１１ａが重なる鋼板にくい込んでかしめられている。このダボ１１ａの位置はエンドリング７内またはエンドリング７に一部がかかるように設けられている（図２参照）。
【００２９】
次に、アンバランスの修正方法について図２および図３を用いて説明する。
【００３０】
アンバランスの修正は、図３の状態でシャフト２の負荷側ベアリング４ａおよび反負荷側ベアリング４ｂが挿入される部分を支えて回転子３ａを回転させ、アンバランス値とアンバランス位置とを自動測定機にて測定する。そして、特定された位置にドリル１２で穴１３をあけ、重量を削減してアンバランスを修正する。この作業を回転子コア６ａの両端でそれぞれ行う。
【００３１】
このとき、アンバランス位置は不特定であるため、回転子３ａのかしめ用ダボ１１ａの位置に、ドリル１２によって穴１３があく場合がある（図３参照）。
【００３２】
しかしながら、本発明の形態では、回転子コア６ａのかしめのためのダボ１１ａの位置がダイカストされたアルミニウムのエンドリング７内またはエンドリング７に一部がかかるように設けられているため、回転子コア６ａをかしめるダボ１１ａの位置とアンバランス位置とが一致した場合にドリル１２で穴１３をあけてアンバランス修正を行っても、金属片が不安定な状態で残留することがないので、使用中にこれが外れて異常音が発生することがなくなる。
【００３３】
ここで、ダボ位置は誘導電動機の電気特性に大きな影響を及ぼす。すなわち、アルミニウムのダイカストをするときにスキュー用の穴にアルミニウムが流れ込むため、二次抵抗が小さくなる。しかしながら、本発明では、ダボ位置を回転子スロットの端面からシャフト中心に１．５〜２ｍｍに設定することにより電気特性への影響を排除することができる。
【００３４】
なお、ダボ位置を変えずにエンドリング７のアルミニウム部分を大きく内側（シャフト側）にしてダボ１１ａがエンドリングにかかるようにすることができるが、これでは前述した二次抵抗が小さくなり、電気特性に大きく影響を及ぼすおそれがある。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明における誘導電動機の回転子は、例えば電気ポンプ用としての用途に限定されるものではなく、低騒音、低振動を求められる誘導電動機を駆動源とした種々の電気機器に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態である誘導電動機を示す断面図
【図２】図１の誘導電動機における回転子および回転子コアを示す図
【図３】図１の誘導電動機におけるアンバランス修正を示す図
【図４】従来の誘導電動機を示す断面図
【図５】図４の誘導電動機における回転子および回転子コアを示す図
【図６】図４の誘導電動機における適正なアンバランス修正を示す説明図
【図７】図４の誘導電動機における不適正なアンバランス修正を示す説明図
【符号の説明】
【００３７】
２    シャフト
３ａ    回転子
６ａ    回転子コア
７    エンドリング
１１ａ    ダボ（陥没部）
【図１】
2005204460.tif 000003
【図２】
2005204460.tif 000004
【図３】
2005204460.tif 000005
【図４】
2005204460.tif 000006
【図５】
2005204460.tif 000007
【図６】
2005204460.tif 000008
【図７】
2005204460.tif 000009