(57)【要約】【課題】誘導電動機の回転子や固定子をより冷却できるようにする。【解決手段】回転軸２２には、内部に冷却油の流路２３を形成すると共に流路２３と外周側とを連通する連通路２４を形成し、回転子３０のエンドリング３６には、内周側に大内径部３７を形成すると共にその大内径部３７と外周側とを連通する連通路３８，３９を形成する。これにより、回転軸２２（回転子３０）が回転しているときには、流路２３の冷却油が連通路２４を介してエンドリング３６の大内径部３７側に供給されて大内径部３７に一時的に溜まることによってエンドリング３６を冷却することができると共に、大内径部３７の冷却油が流路３８，３９を介してコイルエンド４５に供給されることによってコイルエンド４５を冷却することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられる回転子鉄心に複数の棒状導体が該回転子鉄心の周方向に並ぶよう収容されると共に前記複数の棒状導体の両端がそれぞれエンドリングによって結合されてなる回転子と、固定子鉄心にコイルが巻回されてなる固定子と、を有する誘導電動機であって、
前記回転軸は、内部に冷却液体が流れる流路が形成されると共に、回転に伴って前記流路から前記エンドリング側に冷却液体が供給されるよう前記流路と前記回転軸の外周側とを連通する連通路が形成されてなり、
前記エンドリングは、内周側に内径が他の部分より大きな大内径部が形成されると共に、回転に伴って該大内径部から前記コイルのコイルエンド側に冷却液体が供給されるよう該大内径部と前記エンドリングの外周側とを連通する連通路が形成されてなる、
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、
前記エンドリングは、互いに前記回転軸の軸方向の異なる位置に、複数の前記連通路が形成されてなる、
誘導電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導電動機に関し、詳しくは、回転軸に取り付けられる回転子鉄心に複数の棒状導体が回転子鉄心の周方向に並ぶよう収容されると共に複数の棒状導体の両端がそれぞれエンドリングによって結合されてなる回転子と、固定子鉄心にコイルが巻回されてなる固定子と、を有する誘導電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転磁界を発生させる固定子と、中空円筒状のシャフトに固定されて回転磁界によって回転する回転子と、シャフトを支持する軸受に潤滑冷却油を供給する潤滑油給油口と、回転子や固定子，その隙間に潤滑冷却油を供給するモータ冷却油給油口と、シャフトの下部に設けられて回転によってオイルサンプに貯められた潤滑冷却油をシャフト中空部にくみ上げ可能な潤滑冷却油ポンプと、を有し、回転子の表面や固定子の表面に螺旋状の溝を設けた冷却流路付モータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この冷却流路付モータでは、シャフトが回転すると、潤滑冷却油ポンプによってオイルサンプの潤滑冷却油がシャフトの中空部にくみ上げられて潤滑油給油口やモータ冷却油給油口から遠心力によってシャフトの外部に放出され、軸受けを冷却して回転子と固定子との間の隙間に入り、回転子の回転によって螺旋状の溝に沿って回転軸方向に強制的に流されることにより、回転子や固定子を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０５８２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、シャフトに取り付けられる回転子鉄心に複数の棒状導体が収容されると共にそれらの複数の棒状導体の両端がそれぞれエンドリングによって結合されてなる回転子と、固定子鉄心にコイルが巻回されてなる固定子と、を有する誘導電動機では、回転子や固定子が過熱すると、性能低下につながるため、これらをより冷却できるようにすることが課題の一つとされている。
【０００５】
本発明の誘導電動機は、回転子や固定子をより冷却できるようにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の誘導電動機は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の誘導電動機は、
回転軸に取り付けられる回転子鉄心に複数の棒状導体が該回転子鉄心の周方向に並ぶよう収容されると共に前記複数の棒状導体の両端がそれぞれエンドリングによって結合されてなる回転子と、固定子鉄心にコイルが巻回されてなる固定子と、を有する誘導電動機であって、
前記回転軸は、内部に冷却液体が流れる流路が形成されると共に、回転に伴って前記流路から前記エンドリング側に冷却液体が供給されるよう前記流路と前記回転軸の外周側とを連通する連通路が形成されてなり、
前記エンドリングは、内周側に内径が他の部分より大きな大内径部が形成されると共に、回転に伴って該大内径部から前記コイルのコイルエンド側に冷却液体が供給されるよう該大内径部と前記エンドリングの外周側とを連通する連通路が形成されてなる、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の誘導電動機では、回転軸は、内部に冷却液体が流れる流路が形成されると共に回転に伴って流路からエンドリング側に冷却液体が供給されるよう流路と回転軸の外周側とを連通する連通路が形成され、エンドリングは、内周側に内径が他の部分より大きな大内径部が形成されると共に回転に伴って大内径部からコイルのコイルエンド側に冷却液体が供給されるよう大内径部とエンドリングの外周側とを連通する連通路が形成される。したがって、回転軸の回転に伴って冷却液体が回転軸の流路から連通路を介してエンドリング側に供給されてエンドリングに一時的に溜まるから、エンドリングに大内径部を形成しないものに比して、エンドリングをより冷却することができる。そして、エンドリングの大内径部の冷却液体は、回転子（エンドリング）の回転に伴って連通路を介してコイルエンドに供給されるから、コイルエンドも冷却することができる。この結果、誘導電動機の回転子や固定子をより冷却することができる。ここで、エンドリングの「連通路」は、エンドリングの大内径部と外周側とを連通するものであるから、径方向に見ると、大内径部より断面積が小さい。また、「大内径部」は、回転子鉄心側に形成されるものとしたり、軸方向の略中央などに形成されるものとしたりすることができる。したがって、「内周側に内径が他の部分より大きな大内径部が形成される」とは、内周側のうち回転子鉄心側から軸方向の所定範囲の内径がその他の範囲の内径より大きく形成されていることや、内周側のうち軸方向の略中央の第２所定範囲の内径がその他の範囲の内径より大きく形成されていることなどをいう。さらに、「大内径部」は、エンドリングの内周側に全周に亘って形成されるのとしたり、周方向の一部に亘って形成されるものとしたりすることができる。
【０００９】
こうした本発明の誘導電動機において、前記エンドリングは、互いに前記回転軸の軸方向の異なる位置に、複数の前記連通路が形成されてなる、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例としての誘導電動機２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】誘導電動機２０の回転子３０と固定子４０との構成の概略を示す構成図である。
【図３】誘導電動機２０の回転子３０の外観を示す斜視図である。
【図４】誘導電動機２０の回転子３０の回転子鉄心３２の斜視図である。
【図５】誘導電動機２０の回転子３０の棒状導体３４およびエンドリング３６の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は本発明の一実施例としての誘導電動機２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は誘導電動機２０の回転子３０と固定子４０との構成の概略を示す構成図であり、図３は誘導電動機２０の回転子３０の外観を示す斜視図であり、図４は、誘導電動機２０の回転子３０の回転子鉄心３２の斜視図であり、図５は誘導電動機２０の回転子３０の棒状導体３４およびエンドリング３６の斜視図である。実施例の誘導電動機２０は、図示するように、回転軸２２に取り付けられた回転子３０と、固定子鉄心４２にコイル４４が巻回されてなる固定子４０と、を備えるかご形の誘導電動機として構成されている。以下、説明の都合上、回転軸２２，固定子４０，回転子３０の順に説明する。
【００１３】
回転軸２２は、図１に示すように、中空の円筒状に形成されており、内部（内周側）に冷却液体としての冷却油が流れる流路２３が形成されていると共に、回転子３０の回転子鉄心３２の軸方向の端部より軸方向の若干外側に流路２３と回転軸２２の外周側とを連通する連通路２４が形成されている。この連通路２４は、周方向に、１つだけ形成されているものとしてもよいし、２つや４つ，８つなど形成されているものとしてもよい。
【００１４】
固定子４０は、図１および図２に示すように、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工によって板状かつ円環状に形成した平板部材を複数積層してなる固定子鉄心４２と、固定子鉄心４２の内周側に形成された複数のスロットに巻回されたコイル４４と、を備える。以下、このコイル４４のうち固定子鉄心４２の軸方向の端部から突出する部分をコイルエンド４５という。
【００１５】
回転子３０は、図１〜図５に示すように、無方向性電磁鋼板を打ち抜き加工によって板状かつ円環状でさらに周方向に孔が並ぶように形成した平板部材を複数積層してなる回転子鉄心３２と、回転子鉄心３２を構成する複数の平板部材のそれぞれの複数の孔によって形成された複数のスロット３３（図４参照）にそれぞれ収容される複数の棒状導体３４（図５参照）と、内径が回転軸２２の外径より大きな環状に形成されて複数の棒状導体３４の両端をそれぞれ結合する２つのエンドリング３６と、を備える。回転子鉄心３２は、軸方向の長さが固定子鉄心４２と同一となるよう構成されており、焼き嵌めなどによって回転軸２２に取り付けられている。また、複数の棒状導体３４および２つのエンドリング３６は、アルミダイカスト鋳造や銅ダイカスト鋳造によって成型されている。
【００１６】
２つのエンドリング３６は、それぞれ回転子鉄心３２側の面が回転子鉄心３２の軸方向の端部に接しており、内周側のうち回転子鉄心３２側から軸方向の所定範囲の内径が残余の範囲の内径より大きく形成されている。以下、エンドリング３６の内周側のうち内径が他の部分より大きな部分（回転子鉄心３２側から所定範囲）を大内径部３７という。この大内径部３７は、実施例では、全周に亘って形成されているものとした。また、上述の回転軸２２の連通路２４は、この大内径部３７から見て、軸中心側（内径側）における軸方向の対応する位置に形成されている（図１参照）。
【００１７】
また、２つのエンドリング３６には、エンドリング３６の大内径部３７と外周側とを連通する連通路３８，３９が形成されている。連通路３８は、回転子鉄心３２の軸方向の端面に沿って径方向に形成されており、連通路３９は、連通路３８とは軸方向に異なる位置（連通路３８に比して回転子鉄心３２から軸方向に離れた位置）で且つエンドリング３６の内周側（大内径部３７側）から外周側（コイルエンド４５側）に向けて回転子鉄心３２から軸方向に離れるよう形成されている。ここで、連通路３８，３９は、エンドリング３６の外周側の略延長線上にコイルエンド４５が位置するよう形成されている。また、連通路３８や連通路３９は、それぞれのエンドリング３６について、周方向に、１つだけ形成されているものとしてもよいし、２つや４つ，８つなど形成されているものとしてもよい。さらに、連通路３８，３９は、エンドリング３６の大内径部３７と外周側を連通するものであるから、径方向に見ると、大内径部３７より断面積が小さい（図１および図２参照）。
【００１８】
こうして構成された実施例の誘導電動機２０では、回転軸２２が回転すると、その回転に伴って（遠心力によって）流路２３の冷却油が連通路２４を介してエンドリング３６の大内径部３７側に飛散して（大内径部３７に供給されて）大内径部３７に一時的に溜まる。これにより、エンドリング３６に大内径部３７を形成しないものに比して、エンドリング３６をより冷却することができる。そして、エンドリング３６の大内径部３７の冷却油は、回転子３０（エンドリング３６）の回転に伴って連通路３８，３９を介してコイルエンド４５に供給されるから、コイルエンド４５も冷却することができる。この結果、誘導電動機２０の回転子３０や固定子４０をより冷却することができる。しかも、実施例の誘導電動機２０では、エンドリング３６における軸方向の異なる位置に連通路３８と連通路３９とが形成されるから、誘導電動機２０の回転子３０の回転速度に応じて、大内径部３７側から連通路３８，３９を介してコイルエンド４５側に供給される冷却油の量がより調節されるようにすることができる。
【００１９】
以上説明した実施例の誘導電動機２０によれば、回転軸２２には、内部に冷却油の流路２３を形成すると共に流路２３と外周側とを連通する連通路２４を形成し、回転子３０のエンドリング３６には、内周側に大内径部３７を形成すると共にその大内径部３７と外周側とを連通する連通路３８，３９を形成するから、回転軸２２（回転子３０）が回転しているときには、流路２３の冷却油が連通路２４を介してエンドリング３６の大内径部３７側に供給されて大内径部３７に一時的に溜まることによってエンドリング３６を冷却することができると共に、大内径部３７の冷却油が流路３８，３９を介してコイルエンド４５に供給されることによってコイルエンド４５を冷却することができる。この結果、誘導電動機２０の回転子３０や固定子４０をより冷却することができる。
【００２０】
実施例の誘導電動機２０では、エンドリング３６に、互いに軸方向の異なる位置に連通路３８と連通路３９とを形成するものとしたが、連通路３８と連通路３９とのうち一方だけを形成するものとしてもよい。
【００２１】
実施例の誘導電動機２０では、エンドリング３６の内周側で且つ回転子鉄心３２側に大内径部３７を形成するものとしたが、軸方向の略中央などに形成するものとしてもよい。即ち、エンドリング３６の内周側のうち、回転子鉄心３２側から軸方向の所定範囲の内径をその他の範囲の内径より大きく形成するのに代えて、軸方向の略中央などの第２所定範囲の内径をその他の範囲の内径より大きく形成するものとしてもよい。
【００２２】
実施例の誘導電動機２０では、エンドリング３６の内周側に、全周に亘って大内径部３７を形成するものとしたが、周方向の一部に亘って形成するものとしてもよい。
【００２３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、回転軸２２が「回転軸」に相当し、回転子鉄心３２が「回転子鉄心」に相当し、棒状導体３４が「棒状導体」に相当し、エンドリング３６が「エンドリング」に相当し、回転子３０が「回転子」に相当し、コイル４４が「コイル」に相当し、固定子４０が「固定子」に相当する。
【００２４】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、誘導電動機の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
２０  誘導電動機、２２  回転軸、２３  流路、２４  連通路、３０  回転子、３２  回転子鉄心、３３  スロット、３４  棒状導体、３６  エンドリング、３７  大内径部、３８，３９  連通路、４０  固定子、４２  固定子鉄心、４４  コイル、４５  コイルエンド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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