(57)【要約】【課題】本発明は、回転バランスの調整が容易に行える回転電機を提供することにある。【解決手段】本発明は、回転子鉄心６に巻装した回転子巻線７を有する回転子３に、比重２〜３の切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂを形成し、この切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂに前記回転子鉄心６と同等の直径を有する外周面１８Ｓを形成すると共に、この外周面１８Ｓを回転軸５と同心円に形成したのである。  比重２〜３の切削用樹脂モールド層を設けることで、回転バランス調整時の調整代（切削量）を少なくでき、これによって調整作業を容易にすることができる。  また、切削用樹脂モールド層の外周面を回転子鉄心の直径と同等としたので、僅かな調整代で回転バランスの調整を行うことができる。【選択図】図１
2005304137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸上に固定した回転子鉄心と、この回転子鉄心に巻装した回転子巻線とを有する回転子を備えた回転電機において、前記回転子に、比重２〜３の切削用樹脂モールド層を形成し、かつ前記切削用樹脂モールド層に前記回転子鉄心と同等の直径を有する外周面を形成すると共に、前記外周面を前記回転軸と同心円に形成したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
回転軸上に固定した回転子鉄心と、この回転子鉄心に巻装した回転子巻線とを有する回転子を備えた回転電機において、前記回転子鉄心の軸方向端部に、比重２〜３の切削用樹脂モールド層を形成し、かつ前記切削用樹脂モールド層に前記回転子鉄心と同等の直径を有する外周面を形成すると共に、前記外周面を前記回転軸と同心円に形成したことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
回転軸上に固定した回転子鉄心と、この回転子鉄心に巻装した回転子巻線とを有する回転子を備えた回転電機において、前記回転子鉄心の軸方向端部から突出した回転子巻線を比重２〜３の樹脂でモールドして前記回転子鉄心の軸方向端部に切削用樹脂モールド層を形成し、かつ前記切削用樹脂モールド層に前記回転子鉄心と同等の直径を有する外周面を形成すると共に、前記外周面を前記回転軸と同心円に形成したことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
回転軸上に固定した回転子鉄心と、この回転子鉄心に巻装した回転子巻線とを有する回転子を備えた回転電機において、前記回転子鉄心の軸方向両端部から突出した回転子巻線の端部を、比重２〜３で熱伝導率３〜６Ｗ／mKの樹脂でモールドして切削用樹脂モールド層を形成し、かつ前記切削用樹脂モールド層に前記回転子鉄心と同等の直径を有する外周面を形成すると共に、前記外周面を前記回転軸と同心円に形成したことを特徴とする回転電機。
【請求項５】
前記切削用樹脂モールド層は、粒径が０．３mm以下の金属粉を混入して比重２〜３とした樹脂でモールドされていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の回転電機。
【請求項６】
前記切削用樹脂モールド層は、球状アルミナ又は／及び球状シリカを混入して比重２〜３とした樹脂でモールドされていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動機や発電機等の回転電機に係り、特に、回転子鉄心に回転子巻線を巻装した回転子を備えた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転子鉄心に回転子巻線を巻装した回転子を備えた回転電機は、回転子巻線の巻装によって巻線長さが異なり、この巻線長さの差が回転子鉄心外の回転子巻線周方向の重量バランスを崩し、これが回転アンバランス発生要因の一つとなっていた。このような回転子巻線の巻線長さの差による外、色々な要因によって回転アンバランスが生じている。
【０００３】
このような回転アンバランスを調整するために、回転子に切削容易な樹脂モールド部を設け、この樹脂モールド部を切削することで回転バランスを調整する技術が、例えば特許文献１に記載のように、既に提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６３１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術によれば、樹脂モールド部を切削することで回転電機の性能に影響を与えることなく回転バランスの調整を行うことができる。しかしながら、樹脂モールド部は重量的に軽量であるために、樹脂モールド部の調整代（切削量）を大きくしなければ思うような調整を行うことができない問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、回転バランスの調整が容易に行える回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、回転子鉄心に巻装した回転子巻線を有する回転子に、比重２〜３の切削用樹脂モールド層を形成し、この切削用樹脂モールド層に前記回転子鉄心と同等の直径を有する外周面を形成すると共に、この外周面を回転軸と同心円に形成したのである。
【０００８】
比重２〜３の切削用樹脂モールド層を設けることで、回転バランス調整時の調整代（切削量）を少なくでき、これによって調整作業を容易にすることができる。
【０００９】
また、切削用樹脂モールド層の外周面を回転子鉄心の直径と同等としたので、僅かな調整代で回転バランスの調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明によれば、回転バランスの調整が容易に行える回転電機を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明による回転電機の一実施の形態を図１〜図４に示す交流整流子電動機に基づいて説明する。
【００１２】
ここに示す交流整流子電動機は、電動送風機に適用したものであり、電動送風機は大きく分けると、交流整流子電動機１と、この交流整流子電動機１に連結された送風機２とで構成されている。
【００１３】
交流整流子電動機１は回転子３と固定子４とを備え、回転子３は、回転軸５上に固定された回転子鉄心である電機子鉄心６と、この電機子鉄心６に巻装され回転子巻線である絶縁被覆された電機子巻線７を有している。電機子鉄心６は磁性薄鋼板を軸方向に積層され、回転軸５と同心の外周面を形成しており、その外周面に接近して軸方向に貫通するスロット８が周方向に複数形成され、これらスロット８内に前記電機子巻線７が挿入して巻装されている。一方、固定子４は、前記電機子鉄心６の外周面と微少間隙をもって対向する磁極面を有する固定子鉄心である界磁鉄心９と、この界磁鉄心９に巻装された固定子巻線である界磁巻線１０を有している。
【００１４】
上記回転子３と固定子４とは、固定子４の外周側を支持するハウジング１１を回転軸５側に接近させ、その接近部と前記回転軸５間に軸受１２Ａ，１２Ｂを介在させることで一体化させている。
【００１５】
さらに、交流整流子電動機１は、電機子巻線７に電気的に接続された整流子１３を回転軸５上に固定しており、この整流子１３と摺動して電力の授受を行うカーボンブラシ１４と、このカーボンブラシ１４を保持し前記ハウジング１１に設けられたブラシホルダ１５とを有している。
【００１６】
また、送風機２は、前記回転軸５に固定された送風羽根１６と、この送風羽根１６を覆う送風カバー１７とを有している。
【００１７】
上記構成において、本実施の形態は、さらに、電機子鉄心６の一つのスロット８から突出して別のスロット８に渡る電機子巻線端部７Ｅ及びスロット８内の電機子巻線７に絶縁樹脂を含浸させて固定している。そして、電機子鉄心６の軸方向端部から突出した電機子巻線端部７Ｅには、前記絶縁樹脂の含浸時に切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂを形成している。
【００１８】
前記切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂは、本実施の形態においては、電機子鉄心６の軸方向の端面と電機子巻線端部７Ｅとを覆って回転軸５の周囲に円筒状に形成される。そして切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂの外周面１８Ｓは、電機子鉄心６の直径とほぼ同じ直径を有し、前記回転軸５と同心円に形成している。
【００１９】
この外、本実施の形態においては、前記切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂの比重を、絶縁樹脂に粒径０．３mm以下の例えば鉄粉等の金属粉を混入することで２〜３に設定している。
【００２０】
次に、上記のように構成した交流整流子電動機１の回転子３の回転バランス調整について説明する。例えば、図３に示す様に、鉄心６から突出した電機子巻線端部７Ｅは、周方向均一に突出しているわけではなく、スロット間の渡りによっては突出寸法がＷ１と大きい個所とＷ２と小さい個所がある。電機子巻線端部７Ｅの突出寸法が大きいＷ１部は、突出寸法が小さいＷ２部よりも当然重量が大きくなり、重量バランスが崩れて回転アンバランスが生じる。
【００２１】
このような場合には、切削用樹脂モールド層１８Ａの電機子巻線端部７Ｅの突出寸法が大きいＷ１部に対向する部分を図１に示すように、切削して切削凹所１９Ａ，１９Ｂを形成し、重量バランスを均一にする。その際、切削用樹脂モールド層１８Ａの直径が電機子鉄心６の直径と同等に形成され、かつ切削用樹脂モールド層１８Ａの比重を２〜３としているので、その外周部を僅かに切削することで容易に重量バランスを調整することができる。
【００２２】
因みに、電機子鉄心６が直径４０mm、長さが２０mmで回転子重量が２００ｇの回転子で、比重１〜１．５の通常の樹脂で切削用樹脂モールド層を形成した場合、重量バランス調整に最大で２ｇ切削する必要がある。切削用樹脂モールド層を２ｇ切削することは、体積として１．３〜２立方センチメートル切削することであり、切削量が大量になる。しかし、本実施の形態においては、比重２〜３の切削用樹脂モールド層１８Ａを形成しているので、樹脂を約０．５立方センチメートル切削するだけで重量バランス調整を行うことができる。
【００２３】
尚、比重２〜３の切削用樹脂モールド層１８Ａを形成しても、その外周面が回転軸５に接近していたのでは、切削量が大量になると共に、回転子外径より小径部での重量バランスの調整は僅かな位置のずれにより敏感に調整位置と切削量が変化するので調整作業に困難をきたすことになる。その点、本実施の形態は、電機子鉄心６の外径と同等の位置で比重の高い樹脂の切削を行うので、調整位置を容易に判定できると共に、切削量を少量とすることができる。
【００２４】
ところで、回転子３の重量アンバランスは、電機子巻線端部７Ｅの突出寸法の不揃い以外に、各スロット８内の電機子巻線７の素線位置、例えば素線がスロット内の外径側に位置するか内径側に位置するかによって、さらには電機子鉄心６の積層の仕方によって崩れることがある。このような重量アンバランスの累積によって調整量が多くなった場合には、切削凹所１９Ａ，１９Ｂを切削すると共に、図１に２点鎖線で示したように、円筒状に形成された切削用樹脂モールド層１８Ａの外径側端面から調整穴２０を穿設して調整量を確保することができる。尚、調整量が少ない場合には、切削凹所１９Ａ，１９Ｂに代えて調整穴２０のみを穿設するようにしてもよい。切削用樹脂モールド層１８Ａの外径側端面に調整穴２０を穿設することで、交流整流子電動機１が高速回転するものである場合、切削用樹脂モールド層１８Ａの外周面に切削凹所１９Ａ，１９Ｂを切削したものに比べて、風損を低減することができる。
【００２５】
ところで、上記実施の形態は、切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂの比重を２〜３にするために、絶縁樹脂に粒径０．３mm以下の金属粉を混入して硬化させたものであるが、絶縁樹脂に球状アルミナ又は／及び球状シリカを混入することで、比重２〜３で熱伝導率３〜６Ｗ／mKの切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂを得ることができる。
【００２６】
このように、切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂを比重２〜３で熱伝導率３〜６Ｗ／mKとすることで、重量バランスの調整を容易にできるほか、回転子３の慣性を大きくして高速回転時の電流を低減して電動機効率を高めることができ、さらに電機子巻線端部７Ｅに発生する熱を切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂから放熱したり、回転軸５に伝えたりすることで冷却することができる。
【００２７】
以上説明した実施の形態は、切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂが電機子巻線端部７Ｅを覆って円筒状に形成されたものであるが、円筒状に限定されるものではなく、円錐台状に形成されてもよい。要は、切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂは、回転子鉄心６と同等の直径を有する外周面１８Ｓがあり、その外周面１８Ｓが回転軸５と同心円に形成されていれば、それ以外の形状は自由に設計してもよい。
【００２８】
さらに、実施の形態は回転電機として交流整流子電動機１を一例として説明したが、交流整流子電動機１に特定されるものではなく、回転子に回転子巻線を有するものであれば、直流整流子電動機やその他の電動機さらには発電機に対しても本発明は適用することができる。
【００２９】
また、回転電機として、ハウジングに囲まれた、所謂回転電機内部、特に回転軸から固定子鉄心外径近傍にかけて空間的余裕があるのであれば、切削用樹脂モールド層１８Ａ，１８Ｂは、回転子鉄心端部に回転子巻先端部を覆うように形成する必要はなく、独立して回転軸上に形成しても何等問題はない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による回転電機の一実施の形態である交流整流子電動機の回転子を示す斜視図。
【図２】図１に示す回転子の樹脂モールド前の斜視図。
【図３】図１の縦断側面図。
【図４】本発明による回転電機の一実施の形態である交流整流子電動機を示す縦断側面図。
【符号の説明】
【００３１】
１…交流整流子電動機、２…送風機、３…回転子、４…固定子、５…回転軸、６…電機子（回転子）鉄心、７…電機子（固定子）巻線、７Ｅ…電機子（回転子）巻線端部、８…スロット、９…界磁(固定子)鉄心、１０…界磁（固定子）巻線、１１…ハウジング、１３…整流子、１８Ａ，１８Ｂ…切削用樹脂モールド層、１８Ｓ…外周面。
【図１】
2005304137.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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