JPH0614506A - 多段型誘導電動機 - Google Patents
多段型誘導電動機Info
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- JPH0614506A JPH0614506A JP16616992A JP16616992A JPH0614506A JP H0614506 A JPH0614506 A JP H0614506A JP 16616992 A JP16616992 A JP 16616992A JP 16616992 A JP16616992 A JP 16616992A JP H0614506 A JPH0614506 A JP H0614506A
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- Japan
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- rotor
- induction motor
- cores
- stator
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
- H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 研削加工やダイカスト時の成形性及び成形品
の撓み剛性を損なうことなくステータ及びロータを長尺
化可能な高出力の誘導電動機を提供する。 【構成】 誘導電動機１０は、軸線方向へ所定間隔を開
けて回転軸１２に固定される２つのロータコア１４と、
各ロータコア１４をそれぞれに囲繞してモータハウジン
グ１８のスリーブ部２０に固定される２つのステータコ
ア２２とを具備する。各ロータコア１４は、軸線方向へ
延びるアルミダイカスト製の複数の２次導体１６と、ロ
ータコア１４の軸線方向両端で各２次導体１６を連結す
るアルミダイカスト製の端絡環２８とを一体成形して備
える。各ステータコア２２は、複数の１次巻線２４を備
える。これらのロータコア１４及びステータコア２２
は、ダイカスト及び研削加工時の成形性、並びに成形品
の撓み剛性を損なわない程度の長さに形成される。
の撓み剛性を損なうことなくステータ及びロータを長尺
化可能な高出力の誘導電動機を提供する。 【構成】 誘導電動機１０は、軸線方向へ所定間隔を開
けて回転軸１２に固定される２つのロータコア１４と、
各ロータコア１４をそれぞれに囲繞してモータハウジン
グ１８のスリーブ部２０に固定される２つのステータコ
ア２２とを具備する。各ロータコア１４は、軸線方向へ
延びるアルミダイカスト製の複数の２次導体１６と、ロ
ータコア１４の軸線方向両端で各２次導体１６を連結す
るアルミダイカスト製の端絡環２８とを一体成形して備
える。各ステータコア２２は、複数の１次巻線２４を備
える。これらのロータコア１４及びステータコア２２
は、ダイカスト及び研削加工時の成形性、並びに成形品
の撓み剛性を損なわない程度の長さに形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘導電動機に関し、特
に、高出力を得るためにステータ及びロータを複数段に
長尺化した多段型誘導電動機に関する。この誘導電動機
は、工作機械の主軸に直接に組込まれるビルトイン式の
スピンドルモータとして使用できる。
に、高出力を得るためにステータ及びロータを複数段に
長尺化した多段型誘導電動機に関する。この誘導電動機
は、工作機械の主軸に直接に組込まれるビルトイン式の
スピンドルモータとして使用できる。
【０００２】
【従来の技術】工作機械の主軸駆動用のスピンドルモー
タは、高出力を要する反面、高精度の制御性を必要とし
ないので、一般に誘導電動機が使用されている。近年、
工作機械の能力向上のために、スピンドルモータの高速
化及び高出力化が進められており、特に、主軸一体型の
ビルトイン式スピンドルモータの使用傾向が高まってい
る。ビルトイン式スピンドルモータは、歯車列等の変速
機構を介さず主軸に直接に組込まれるので、全体構造が
単純となる利点を有するが、高出力を得るためには必然
的にモータ自体の構造に改良を施さなければならない。
一般に電動機は、寸法を大型化すると出力が向上する
が、スピンドルモータのように設置空間に制限がある場
合は、それに対応して大型化及び高出力化も制限され
る。そこで従来、スピンドルモータを高出力化する際に
は、所与の空間的制限内で、ステータ及びロータを、そ
の径寸法は変更せずに長さを長尺化することによって対
処している。
タは、高出力を要する反面、高精度の制御性を必要とし
ないので、一般に誘導電動機が使用されている。近年、
工作機械の能力向上のために、スピンドルモータの高速
化及び高出力化が進められており、特に、主軸一体型の
ビルトイン式スピンドルモータの使用傾向が高まってい
る。ビルトイン式スピンドルモータは、歯車列等の変速
機構を介さず主軸に直接に組込まれるので、全体構造が
単純となる利点を有するが、高出力を得るためには必然
的にモータ自体の構造に改良を施さなければならない。
一般に電動機は、寸法を大型化すると出力が向上する
が、スピンドルモータのように設置空間に制限がある場
合は、それに対応して大型化及び高出力化も制限され
る。そこで従来、スピンドルモータを高出力化する際に
は、所与の空間的制限内で、ステータ及びロータを、そ
の径寸法は変更せずに長さを長尺化することによって対
処している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スピン
ドルモータとして使用される誘導電動機を長尺化するこ
とは、主に電動機の構造に関する種々の課題を露呈す
る。まず、誘導電動機のステータコア及びロータコア
は、いずれも電磁鋼板の積層体であるので、長尺化すな
わち多層化することによって半径方向への撓みが生じ易
くなる。ステータコアは、モータハウジングのスリーブ
部に嵌入固定するために、電磁鋼板の積層後にコア外周
面を円滑に研削加工するが、このとき上記の撓みによっ
て正確な加工が困難となる。また、ロータコアにおいて
は、特に高速回転時に僅かな撓みが回転むらや振動を誘
発し、電動機の性能を劣化させる。さらに、ロータコア
は近年、電磁鋼板の積層後に一体成形されるアルミニウ
ムダイカスト製の２次導体及び端絡環を備える構造が一
般的となっているが、長尺のロータコアにダイカストを
実施する際、２次導体用スロットにおける溶融アルミニ
ウムの湯流れが悪くなり、凝固後の巣の発生等による導
体欠陥を生じる危惧がある。これは特に、始動時のトル
ク異状を回避するために周方向へ捩じった２次導体用ス
ロットを有する場合に顕著となる。
ドルモータとして使用される誘導電動機を長尺化するこ
とは、主に電動機の構造に関する種々の課題を露呈す
る。まず、誘導電動機のステータコア及びロータコア
は、いずれも電磁鋼板の積層体であるので、長尺化すな
わち多層化することによって半径方向への撓みが生じ易
くなる。ステータコアは、モータハウジングのスリーブ
部に嵌入固定するために、電磁鋼板の積層後にコア外周
面を円滑に研削加工するが、このとき上記の撓みによっ
て正確な加工が困難となる。また、ロータコアにおいて
は、特に高速回転時に僅かな撓みが回転むらや振動を誘
発し、電動機の性能を劣化させる。さらに、ロータコア
は近年、電磁鋼板の積層後に一体成形されるアルミニウ
ムダイカスト製の２次導体及び端絡環を備える構造が一
般的となっているが、長尺のロータコアにダイカストを
実施する際、２次導体用スロットにおける溶融アルミニ
ウムの湯流れが悪くなり、凝固後の巣の発生等による導
体欠陥を生じる危惧がある。これは特に、始動時のトル
ク異状を回避するために周方向へ捩じった２次導体用ス
ロットを有する場合に顕著となる。
【０００４】本発明は、上記の従来技術における各課題
を解決するために鋭意、工夫改善を施したものであり、
その目的は、研削加工やダイカスト時の成形性及び成形
品の撓み剛性を損なうことなくステータ及びロータを長
尺化することができ、高出力のビルトイン式スピンドル
モータとして使用可能な誘導電動機を提供することにあ
る。
を解決するために鋭意、工夫改善を施したものであり、
その目的は、研削加工やダイカスト時の成形性及び成形
品の撓み剛性を損なうことなくステータ及びロータを長
尺化することができ、高出力のビルトイン式スピンドル
モータとして使用可能な誘導電動機を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、軸線方向へ延びる複数の２次導体と軸線
方向両端で２次導体を相互連結する端絡環とを、アルミ
ニウムのダイカストにより電磁鋼板の積層体に一体成形
して形成され、回転軸に固定されるロータコアと、複数
の１次巻線を電磁鋼板の積層体に巻設して形成され、空
隙を介してロータコアを囲繞して静止ハウジングに固定
されるステータコアとを具備した誘導電動機において、
上記ロータコアが、軸線方向へ複数個並設して上記回転
軸に固定され、かつ上記ステータコアが、上記複数のロ
ータコアのそれぞれを囲繞して、軸線方向へ複数個並設
して上記静止ハウジングに固定されることを特徴とする
多段型誘導電動機を提供する。
に、本発明は、軸線方向へ延びる複数の２次導体と軸線
方向両端で２次導体を相互連結する端絡環とを、アルミ
ニウムのダイカストにより電磁鋼板の積層体に一体成形
して形成され、回転軸に固定されるロータコアと、複数
の１次巻線を電磁鋼板の積層体に巻設して形成され、空
隙を介してロータコアを囲繞して静止ハウジングに固定
されるステータコアとを具備した誘導電動機において、
上記ロータコアが、軸線方向へ複数個並設して上記回転
軸に固定され、かつ上記ステータコアが、上記複数のロ
ータコアのそれぞれを囲繞して、軸線方向へ複数個並設
して上記静止ハウジングに固定されることを特徴とする
多段型誘導電動機を提供する。
【０００６】
【作用】１つのロータコアは、アルミニウムダイカスト
時に湯流れ不良が生じない長さに形成する。同時に１つ
のステータコアは、外周面の切削加工時に加工不能とな
る程の撓みを生じない長さに形成する。そして、１つの
ロータコアと１つのステータコアとの長さを略同一に設
定する。このようにして長さを設定したロータコア及び
ステータコアを、いずれも軸線方向へ複数個並設して回
転軸及び静止ハウジングにそれぞれ固定すると、回転軸
から取り出されるトルクは、１つのロータコアによるト
ルクの略並設個数倍になる。
時に湯流れ不良が生じない長さに形成する。同時に１つ
のステータコアは、外周面の切削加工時に加工不能とな
る程の撓みを生じない長さに形成する。そして、１つの
ロータコアと１つのステータコアとの長さを略同一に設
定する。このようにして長さを設定したロータコア及び
ステータコアを、いずれも軸線方向へ複数個並設して回
転軸及び静止ハウジングにそれぞれ固定すると、回転軸
から取り出されるトルクは、１つのロータコアによるト
ルクの略並設個数倍になる。
【０００７】
【実施例】以下、添付図面に示した好適な実施例に基づ
き、本発明をさらに詳細に説明する。各図において、同
一の構成要素には同一の参照符号を付す。図１を参照す
ると、本発明の第１実施例による２段型の誘導電動機１
０が断面図で示されている。誘導電動機１０は、回転軸
１２、軸線方向へ所定間隔を開けて回転軸１２に嵌入固
定される２つのロータコア１４と、各ロータコア１４に
形成される複数の２次導体１６とから構成されるロー
タ、及び、各ロータコア１４をそれぞれに囲繞してモー
タハウジング１８のスリーブ部２０に嵌入固定される２
つのステータコア２２と、各ステータコア２２に巻設さ
れる複数の１次巻線２４とから構成されるステータを具
備する。回転軸１２は、一対の軸受２６を介してモータ
ハウジング１８に回転可能に支持され、ステータ内で回
転するロータのトルクを出力する。この誘導電動機１０
をビルトイン式スピンドルモータとして使用する場合
は、回転軸１２が工作機械の主軸に、かつスリーブ部２
０が主軸ハウジングに、それぞれ一体化される。
き、本発明をさらに詳細に説明する。各図において、同
一の構成要素には同一の参照符号を付す。図１を参照す
ると、本発明の第１実施例による２段型の誘導電動機１
０が断面図で示されている。誘導電動機１０は、回転軸
１２、軸線方向へ所定間隔を開けて回転軸１２に嵌入固
定される２つのロータコア１４と、各ロータコア１４に
形成される複数の２次導体１６とから構成されるロー
タ、及び、各ロータコア１４をそれぞれに囲繞してモー
タハウジング１８のスリーブ部２０に嵌入固定される２
つのステータコア２２と、各ステータコア２２に巻設さ
れる複数の１次巻線２４とから構成されるステータを具
備する。回転軸１２は、一対の軸受２６を介してモータ
ハウジング１８に回転可能に支持され、ステータ内で回
転するロータのトルクを出力する。この誘導電動機１０
をビルトイン式スピンドルモータとして使用する場合
は、回転軸１２が工作機械の主軸に、かつスリーブ部２
０が主軸ハウジングに、それぞれ一体化される。
【０００８】ロータコア１４は、２次導体用スロット及
び回転軸用中心孔を打ち抜いた珪素鋼板を多数積層して
形成され、所定の型内で２次導体１６としてのアルミニ
ウムをダイカストすることにより一体に固定される。こ
れによりロータコア１４に、軸線方向へ延びる複数の２
次導体１６と、ロータコア１４の軸線方向両端で各２次
導体１６を連結するアルミニウム製の端絡環２８とが一
体成形される。このようにして２次導体１６及び端絡環
２８を一体成形したロータコア１４を、例えば焼嵌めに
よって回転軸１２に固定する。ステータコア２２は、同
様に１次巻線用スロット及びロータ用中心孔を打ち抜い
た珪素鋼板を多数積層して形成され、複数の１次巻線２
４を巻設した後にワニス含浸等によって一体に固定され
る。ステータコア２２の外周面は、スリーブ部２０の内
周面に密接するように、巻設工程に先立って円滑に研削
加工される。このようにして１次巻線２４を巻設したス
テータコア２２を、例えば焼嵌めによってスリーブ部２
０に固定する。これらのロータコア１４及びステータコ
ア２２は、いずれも従来の１段型誘導電動機において許
容される（すなわち前述の諸問題点を生じない）範囲の
長さに形成されている。
び回転軸用中心孔を打ち抜いた珪素鋼板を多数積層して
形成され、所定の型内で２次導体１６としてのアルミニ
ウムをダイカストすることにより一体に固定される。こ
れによりロータコア１４に、軸線方向へ延びる複数の２
次導体１６と、ロータコア１４の軸線方向両端で各２次
導体１６を連結するアルミニウム製の端絡環２８とが一
体成形される。このようにして２次導体１６及び端絡環
２８を一体成形したロータコア１４を、例えば焼嵌めに
よって回転軸１２に固定する。ステータコア２２は、同
様に１次巻線用スロット及びロータ用中心孔を打ち抜い
た珪素鋼板を多数積層して形成され、複数の１次巻線２
４を巻設した後にワニス含浸等によって一体に固定され
る。ステータコア２２の外周面は、スリーブ部２０の内
周面に密接するように、巻設工程に先立って円滑に研削
加工される。このようにして１次巻線２４を巻設したス
テータコア２２を、例えば焼嵌めによってスリーブ部２
０に固定する。これらのロータコア１４及びステータコ
ア２２は、いずれも従来の１段型誘導電動機において許
容される（すなわち前述の諸問題点を生じない）範囲の
長さに形成されている。
【０００９】このように、本発明の第１実施例による誘
導電動機１０は、周知構造を有するそれぞれ２つのロー
タコア１４及びステータコア２２を、軸線方向へ所定の
相互間隔で並設して回転軸１２及びスリーブ部２０に固
定したものである。したがって誘導電動機１０は、ロー
タコア１４及びステータコア２２の、ダイカスト及び研
削加工時の成形性、並びに成形品の撓み剛性を損なうこ
となく、１つのロータコア１４によるトルクの略２倍の
トルクをロータから取り出すことができる。
導電動機１０は、周知構造を有するそれぞれ２つのロー
タコア１４及びステータコア２２を、軸線方向へ所定の
相互間隔で並設して回転軸１２及びスリーブ部２０に固
定したものである。したがって誘導電動機１０は、ロー
タコア１４及びステータコア２２の、ダイカスト及び研
削加工時の成形性、並びに成形品の撓み剛性を損なうこ
となく、１つのロータコア１４によるトルクの略２倍の
トルクをロータから取り出すことができる。
【００１０】図２は、本発明の第２実施例による２段型
の誘導電動機３０を断面図で示す。誘導電動機３０は、
第１実施例におけるものと同一構造のロータコア１４及
びステータコア２２を、軸線方向へ相互間隔を開けずに
並設して回転軸１２及びスリーブ部２０に固定して構成
される。したがって、２つのステータコア２２は、外周
面を研削加工した後に所定治具を用いて軸線方向へ同心
に、かつ双方の１次巻線用スロットが連続するように重
ね合わされ、この２段ステータコア全長に亙って複数の
１次巻線２４が巻設される。誘導電動機３０が、第１実
施例による誘導電動機１０と同等の効果を奏することは
明らかであり、さらにこのような各段隣接型の構成とす
ることにより、電動機全長に対する出力トルクの比率を
高めることができる。
の誘導電動機３０を断面図で示す。誘導電動機３０は、
第１実施例におけるものと同一構造のロータコア１４及
びステータコア２２を、軸線方向へ相互間隔を開けずに
並設して回転軸１２及びスリーブ部２０に固定して構成
される。したがって、２つのステータコア２２は、外周
面を研削加工した後に所定治具を用いて軸線方向へ同心
に、かつ双方の１次巻線用スロットが連続するように重
ね合わされ、この２段ステータコア全長に亙って複数の
１次巻線２４が巻設される。誘導電動機３０が、第１実
施例による誘導電動機１０と同等の効果を奏することは
明らかであり、さらにこのような各段隣接型の構成とす
ることにより、電動機全長に対する出力トルクの比率を
高めることができる。
【００１１】上記の各実施例による誘導電動機１０，３
０では、組立後のロータ及びステータの剛性は、回転軸
１２及びスリーブ部２０の強度に依存するので、製造時
に回転軸１２及びスリーブ部２０の適切な材料及び厚さ
（径）を選定する必要がある。同時に、軸受２６も適切
な能力が要求される。こうした強度上の諸条件を満足さ
せれば、本発明による誘導電動機は、上記実施例に限定
することなく３段以上の多段構造とすることもでき、一
層の高出力化が可能となる。
０では、組立後のロータ及びステータの剛性は、回転軸
１２及びスリーブ部２０の強度に依存するので、製造時
に回転軸１２及びスリーブ部２０の適切な材料及び厚さ
（径）を選定する必要がある。同時に、軸受２６も適切
な能力が要求される。こうした強度上の諸条件を満足さ
せれば、本発明による誘導電動機は、上記実施例に限定
することなく３段以上の多段構造とすることもでき、一
層の高出力化が可能となる。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、ロータコアを軸線方向へ複数個並設して回転軸に固
定するとともに、ステータコアを、これら複数のロータ
コアのそれぞれを囲繞して、軸線方向へ複数個並設して
静止ハウジングに固定する構成としたから、１つのロー
タコア及びステータコアの長さを、ダイカスト及び研削
加工時の成形性、並びに成形品の撓み剛性を損なわない
長さに設定した上で、ステータ及びロータのトルク生成
原資部分を長尺化することができる。したがって、ビル
トイン式スピンドルモータとして使用可能な誘導電動機
を、高い信頼性の下に高出力化することができ、工作機
械の能力向上に寄与する効果を奏する。
は、ロータコアを軸線方向へ複数個並設して回転軸に固
定するとともに、ステータコアを、これら複数のロータ
コアのそれぞれを囲繞して、軸線方向へ複数個並設して
静止ハウジングに固定する構成としたから、１つのロー
タコア及びステータコアの長さを、ダイカスト及び研削
加工時の成形性、並びに成形品の撓み剛性を損なわない
長さに設定した上で、ステータ及びロータのトルク生成
原資部分を長尺化することができる。したがって、ビル
トイン式スピンドルモータとして使用可能な誘導電動機
を、高い信頼性の下に高出力化することができ、工作機
械の能力向上に寄与する効果を奏する。
【図１】本発明の第１実施例による誘導電動機の断面図
である。
である。
【図２】本発明の第２実施例による誘導電動機の断面図
である。
である。
１２…回転軸 １４…ロータコア １６…２次導体 １８…モータハウジング ２０…スリーブ部 ２２…ステータコア ２４…１次巻線 ２６…軸受 ２８…端絡環
Claims (1)
- 【請求項１】 軸線方向へ延びる複数の２次導体と軸線
方向両端で該２次導体を相互連結する端絡環とを、アル
ミニウムのダイカストにより電磁鋼板の積層体に一体成
形して形成され、回転軸に固定されるロータコアと、複
数の１次巻線を電磁鋼板の積層体に巻設して形成され、
空隙を介して該ロータコアを囲繞して静止ハウジングに
固定されるステータコアとを具備した誘導電動機におい
て、 前記ロータコアは、軸線方向へ複数個並設して前記回転
軸に固定され、 かつ前記ステータコアは、前記複数のロータコアのそれ
ぞれを囲繞して、軸線方向へ複数個並設して前記静止ハ
ウジングに固定される、 ことを特徴とする多段型誘導電動機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16616992A JPH0614506A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 多段型誘導電動機 |
| PCT/JP1993/000859 WO1994000904A1 (fr) | 1992-06-24 | 1993-06-24 | Moteur a induction a plusieurs niveaux |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16616992A JPH0614506A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 多段型誘導電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0614506A true JPH0614506A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15826356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16616992A Pending JPH0614506A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 多段型誘導電動機 |
Country Status (2)
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| JP (1) | JPH0614506A (ja) |
| WO (1) | WO1994000904A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3530809A1 (de) * | 1985-08-29 | 1987-03-05 | Kolbe & Co Hans | Parabolspiegelantenne |
| JPH06271679A (ja) * | 1993-03-22 | 1994-09-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 新規含フッ素チタノシロキサン化合物及びそれを用いた硬化皮膜形成剤 |
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| WO2018141656A1 (de) * | 2017-02-06 | 2018-08-09 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Stator für einen elektromotor |
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1992-06-24 JP JP16616992A patent/JPH0614506A/ja active Pending
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1993
- 1993-06-24 WO PCT/JP1993/000859 patent/WO1994000904A1/ja not_active Ceased
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11336133B2 (en) | 2017-02-06 | 2022-05-17 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Stator for an electric motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1994000904A1 (fr) | 1994-01-06 |
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