旋轉(zhuǎn)電機及轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供旋轉(zhuǎn)電機及轉(zhuǎn)子，其降低了鐵損并實現(xiàn)了大轉(zhuǎn)矩化。旋轉(zhuǎn)電機（1）具有定子（2）和轉(zhuǎn)子（3），轉(zhuǎn)子（3）具有：轉(zhuǎn)子鐵芯（6），其具備槽（20）；和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條（30），其配置于槽（20），槽（20）及轉(zhuǎn)子導(dǎo)條（30）形成為，在從與旋轉(zhuǎn)軸（8）正交的橫截面觀察時，圓周方向兩側(cè)的端面中的至少一個端面包含多個凸部（31）或者多個凹部（32）。轉(zhuǎn)子鐵芯（6）還具備外緣部（19），所述外緣部以使槽（20）的半徑方向外側(cè)的一部分露出并覆蓋除此之外的部位的方式，沿圓周方向延伸。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)電機及轉(zhuǎn)子
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型公開的實施方式涉及旋轉(zhuǎn)電機及轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻I中記載了通過鋁、銅或其他合金的壓鑄而在多個槽中形成多個轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的旋轉(zhuǎn)電機(感應(yīng)電動機)的轉(zhuǎn)子，所述槽沿軸向貫通而不在鐵芯部的外周開口。
[0003]專利文獻1:日本實開平5-78178號公報
[0004]然而，在專利文獻I記載的技術(shù)方案中，在槽的半徑方向外側(cè)也以覆蓋槽的方式設(shè)有鐵芯部的外周部，因此鐵損增大而效率低下，從而難以實現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)電機的大轉(zhuǎn)矩化。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型正是鑒于這樣的問題而完成的，其目的在于提供能夠降低鐵損并實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩化的旋轉(zhuǎn)電機及轉(zhuǎn)子。
[0006]為解決上述課題，根據(jù)本實用新型的一個觀點，應(yīng)用如下旋轉(zhuǎn)電機:其具有定子和轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有:轉(zhuǎn)子鐵芯，其具備槽；和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，其配置于所述槽，所述槽及所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條形成為，在從與旋轉(zhuǎn)軸正交的橫截面觀察時，圓周方向兩側(cè)的端面中的至少一個端面包含多個凸部或者多個凹部。
[0007]在所述旋轉(zhuǎn)電機中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯還具備外緣部，所述外緣部以使所述槽的半徑方向外側(cè)的一部分露出并覆蓋除此之外的部位的方式，沿圓周方向延伸。
[0008]在所述旋轉(zhuǎn)電機中，所述凸部或所述凹部的從所述橫截面觀察的截面形狀具備沿所述圓周方向延伸的直線部。
[0009]在所述旋轉(zhuǎn)電機中，所述槽及所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條形成為，在從所述橫截面觀察時，圓周方向兩側(cè)的端面中的一側(cè)的端面包含所述凸部，并且另一側(cè)的端面包含所述凹部。
[0010]在所述旋轉(zhuǎn)電機中，所述一側(cè)的端面的所述多個凸部和所述另一側(cè)的端面的所述多個凹部分別配置于彼此大致相同的半徑方向位置。
[0011]在所述旋轉(zhuǎn)電機中，所述轉(zhuǎn)子鐵芯由第一金屬材料構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條由線膨脹系數(shù)比所述第一金屬材料大的第二金屬材料構(gòu)成。
[0012]根據(jù)本實用新型的另一個觀點，應(yīng)用如下旋轉(zhuǎn)電機:其具有定子和轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具備:轉(zhuǎn)子鐵芯，其具備槽；和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，其以填充所述槽的方式壓鑄成型，在從與旋轉(zhuǎn)軸正交的橫截面觀察時，各轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的圓周方向兩側(cè)的端面中的至少一側(cè)的端面具備收縮勒緊部，所述收縮勒緊部在因所述壓鑄成型后的冷卻而收縮時勒緊所述轉(zhuǎn)子鐵芯的一部分。
[0013]根據(jù)本實用新型的又一個觀點，應(yīng)用如下轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有:轉(zhuǎn)子鐵芯，其具備槽；和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，其配置于所述槽，所述槽及所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條形成為，在從與旋轉(zhuǎn)軸正交的橫截面觀察時，圓周方向兩側(cè)的端面中的至少一側(cè)的端面包含多個凸部或者多個凹部。
[0014]根據(jù)本實用新型的再一個觀點，應(yīng)用如下轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具備:轉(zhuǎn)子鐵芯，其具備槽；和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，其以填充所述槽的方式壓鑄成型，在從與旋轉(zhuǎn)軸正交的橫截面觀察時，各轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的圓周方向兩側(cè)的端面中的至少一側(cè)的端面具備收縮勒緊部，所述收縮勒緊部在因所述壓鑄成型后的冷卻而收縮時勒緊所述轉(zhuǎn)子鐵芯的一部分。
[0015]根據(jù)本實用新型的旋轉(zhuǎn)電機，能夠降低轉(zhuǎn)子的鐵損并實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是表示實施方式的旋轉(zhuǎn)電機的整體概略結(jié)構(gòu)的軸向截面圖。
[0017]圖2是沿圖1的A-A線的概念性的橫截面圖。
[0018]圖3是表示旋轉(zhuǎn)電機的定子鐵芯的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及槽的放大橫截面圖。
[0019]圖4是與未設(shè)有凹凸卡合結(jié)構(gòu)的第一比較例進行對比來示出實施方式的轉(zhuǎn)矩的提高作用的說明圖。
[0020]圖5是表示將凹部和凸部混雜配置的第二比較例的收縮時的動作的示意圖。
[0021]圖6是表示實施方式的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的收縮時的動作的示意圖。
[0022]圖7是使凹部的截面形狀為曲線形狀的情況和具備直線部的實施方式的情況進行對比來表示出轉(zhuǎn)子導(dǎo)條收縮時的動作的示意圖。
[0023]標號說明
[0024]1:旋轉(zhuǎn)電機；
[0025]2:定子；
[0026]3:轉(zhuǎn)子；
[0027]6:轉(zhuǎn)子鐵芯；
[0028]8:旋轉(zhuǎn)軸；
[0029]17:連結(jié)部；
[0030]18:齒；
[0031]19:外緣部；
[0032]20:槽；
[0033]21:凸部；
[0034]22:凹部；
[0035]30:轉(zhuǎn)子導(dǎo)條；
[0036]31:凸部(收縮勒緊部)；
[0037]31a:直線部；
[0038]3IA:凸部對；
[0039]32:凹部(收縮勒緊部)；
[0040]32a:直線部；
[0041]32A:凹部對。
【具體實施方式】
[0042]以下，參照附圖對一個實施方式進行說明。
[0043]<旋轉(zhuǎn)電機的整體結(jié)構(gòu)>
[0044]首先，使用圖1及圖2對本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機I的整體結(jié)構(gòu)進行說明。如圖1及圖2所示,旋轉(zhuǎn)電機I在本例中為感應(yīng)電動機,具備大致圓筒形的定子2和大致圓筒形的轉(zhuǎn)子3。
[0045]另外，旋轉(zhuǎn)電機I具有:大致圓筒狀的框架9 ;負載側(cè)支架11，其封閉框架9的軸向的一側(cè)(圖1中左側(cè))的開口部；負載側(cè)相反側(cè)支架12，其封閉框架9的軸向的另一側(cè)(圖1中右側(cè))的開口部；以及旋轉(zhuǎn)軸8，其分別借助軸承IOa及IOb旋轉(zhuǎn)自如地支承于負載側(cè)支架11和負載側(cè)相反側(cè)支架12。
[0046]定子2具有:定子鐵芯4，其嵌合固定于框架9的內(nèi)周面并具有軛部和齒部；和定子線圈5,其安裝于定子鐵芯4的齒部。在定子鐵芯4的半徑方向內(nèi)側(cè)沿著周向排列有沿軸向貫通的多個槽15。在本例中，定子線圈5的軸向兩端的線圈端部5a、5b被彎折成緊貼于定子鐵芯4的軸向兩端部4a、4b。由此,實現(xiàn)了由定子線圈5產(chǎn)生的熱向定子鐵芯4傳遞的導(dǎo)熱性的提高。轉(zhuǎn)子3固定于旋轉(zhuǎn)軸8，并以與定子2空出磁隙的方式配置在定子2的周圍。
[0047]〈轉(zhuǎn)子的詳細結(jié)構(gòu)〉
[0048]利用上述圖1及圖2、和圖3對轉(zhuǎn)子3的詳細結(jié)構(gòu)進行說明。如圖1及圖2所示，轉(zhuǎn)子3具有:轉(zhuǎn)子鐵芯6，其固定于旋轉(zhuǎn)軸8 ;沿軸向貫通的多個槽20，它們沿著周向設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯6的外周部；以及多個轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30，它們由導(dǎo)電材料構(gòu)成并以填充多個槽20的方式插入配置。在本例中，各轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的兩端從槽20突出，并通過與轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30 —體設(shè)置的未圖示的短路環(huán)而相互連接。
[0049]如圖2及圖3所示，轉(zhuǎn)子鐵芯6具有:筒狀的連結(jié)部17，其包圍旋轉(zhuǎn)軸8 ;沿軸向貫通的多個齒18，它們沿著周向設(shè)于連結(jié)部17的半徑方向外側(cè)；以及多個外緣部19 (肩部)，它們從多個齒18沿圓周方向延伸。另外，在轉(zhuǎn)子鐵芯6的多個齒18的相互之間形成有上述多個槽20。各外緣部19以使槽20的半徑方向外側(cè)的一部分(在本例中為圓周方向中央部)露出并覆蓋除此之外的部位的方式，從齒18的半徑方向外側(cè)部沿圓周方向延伸設(shè)置。
[0050]轉(zhuǎn)子鐵芯6例如由磁性鋼板等期望的金屬材料(相當于第一金屬材料)構(gòu)成。另一方面，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30由線膨脹系數(shù)比構(gòu)成上述轉(zhuǎn)子鐵芯6的金屬材料(在上述例中為磁性鋼板)大的、例如鋁等期望的金屬材料(相當于第二金屬材料)構(gòu)成。為了將轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30插入配置于槽20，對熔融狀態(tài)的鋁進行加壓使其流入槽20，從而通過壓鑄成型來制造轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30即可。
[0051]如圖3所示，槽20及轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30構(gòu)成為，在從與旋轉(zhuǎn)軸8正交的橫截面觀察時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的圓周方向兩側(cè)的端面中的至少一個端面包含由多個凸部構(gòu)成的凸部對、或者由多個凹部構(gòu)成的凹部對。
[0052]具體而言，在本例中，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30在從上述橫截面觀察時，圓周方向兩側(cè)的端面中的一側(cè)(在本例中為圖3中左側(cè)。以下相同)的端面具備凸部對31A。該凸部對31A由沿半徑方向配置的多個(這里為兩個)凸部31 (相當于收縮勒緊部)構(gòu)成。另外，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30在另一側(cè)(在本例中為圖3中右側(cè)。以下相同)的端面具備凹部對32A。該凹部對32A由沿半徑方向配置的多個(這里為兩個)凹部32 (相當于收縮勒緊部)構(gòu)成。此時，上述一側(cè)的端面的構(gòu)成凸部對31A的多個凸部31和上述另一側(cè)的端面的構(gòu)成凹部對32A的多個凹部32分別配置于彼此大致相同的半徑方向位置。
[0053]與此對應(yīng)地，在從上述橫截面觀察時，槽20在圓周方向兩側(cè)的端面中的一側(cè)(圖3中左側(cè))的端面具備凹部對21A。凹部對21A由與上述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的多個凸部31卡合的、沿大致半徑方向配置的多個(這里為兩個)凹部21構(gòu)成。另外，槽20在圓周方向的另一側(cè)(圖3中右側(cè))的端面具備凸部對22A。凸部對22A由與上述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的多個凹部32卡合的、沿大致半徑方向配置的多個(這里為兩個)凸部22構(gòu)成。此時，上述一側(cè)的端面的構(gòu)成凹部對21A的多個凹部21和上述另一側(cè)的端面的構(gòu)成凸部對22A的凸部22分別配置于彼此大致相同的半徑方向位置。
[0054]而且，構(gòu)成上述凸部對31A的各凸部31在從橫截面觀察時具備沿圓周方向延伸的兩個直線部31a、31a。另外，構(gòu)成上述凹部對32A的各凹部32在從橫截面觀察時具備沿圓周方向延伸的兩個直線部32a、32a。
[0055]<通過凸部對/凹部對獲得的作用>
[0056]接下來，依次對本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機I所具備的上述凸部對31A及凹部對32A的作用進行說明。
[0057]<大轉(zhuǎn)矩化>
[0058]如上所述，在上述旋轉(zhuǎn)電機I中，在轉(zhuǎn)子鐵芯6的連結(jié)部17的半徑方向外側(cè)設(shè)有多個齒18。另外，在轉(zhuǎn)子鐵芯6的槽20插入配置有由導(dǎo)電材料構(gòu)成的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30。進而，當轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時，朝向半徑方向外側(cè)的離心力作用于槽20內(nèi)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30。為了防止轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30因該離心力從槽20脫離，設(shè)置了從各齒18沿圓周方向延伸的多個上述外緣部19。此時，各外緣部19的覆蓋槽20的半徑方向外側(cè)的周向長度越長，剛性越高，越能夠可靠地獲得上述防止脫離的效果。然而，外緣部19的周向長度越長(換句話說，供槽20露出的開口部越小)，旋轉(zhuǎn)電機I運轉(zhuǎn)時的鐵損越大，效率越低。
[0059]這里，在本實施方式中，在插入配置于槽20的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的圓周方向的端面設(shè)有上述多個凸部31 (換句話說為凸部對31A)或多個凹部32 (換句話說為凹部對32A)。由此，在配置有轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的狀態(tài)下，齒18側(cè)和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30在上述端面凹凸卡合。其結(jié)果為，通過該凹凸卡合，能夠防止上述的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30從槽20脫離。其結(jié)果為，能夠使上述外緣部19的周向長度為必要最小限度，因此能夠降低所述鐵損。因此，與僅利用外緣部19防止上述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30脫離的結(jié)構(gòu)相比，能夠?qū)D(zhuǎn)子導(dǎo)條30流入更大的電流，能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機I的大轉(zhuǎn)矩化。
[0060]<大轉(zhuǎn)矩化的具體例>
[0061]將本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機I的上述轉(zhuǎn)矩提高作用的一個例子與比較例進行對比，并使用圖4進行說明。這里，作為第一比較例，以如下情況為例:在插入配置于槽20的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的圓周方向的端面不設(shè)置凸部對3IA也不設(shè)置凹部對32A，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的圓周方向的端面形成為平坦面。
[0062]圖4以轉(zhuǎn)速N為橫軸，以轉(zhuǎn)矩T為縱軸來表示，示出了旋轉(zhuǎn)電機的特性線。如圖4所示，在上述第一比較例及本實施方式的任意一方中，都是隨著轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)速N增大、轉(zhuǎn)矩T減少來動作。然而，在上述第一比較例的情況下，為了實現(xiàn)如上所述的防止轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的脫離，需要在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的圓周方向的端面將定子鐵芯6的外緣部19形成得較長，從而旋轉(zhuǎn)電機I運轉(zhuǎn)時的鐵損增大。因此，在第一比較例中，難以對轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30流入充分大的電流，如圖4所示，例如在某一轉(zhuǎn)速Nt時，轉(zhuǎn)矩T為比較低的Tl。
[0063]與此相對，在本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機I中，如前述那樣，通過采用了轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的圓周方向的端面的凸部對31A (或者凹部對32A)的、與齒18側(cè)的凹凸卡合，能夠獲得防止脫離的效果。其結(jié)果為，能夠使定子鐵芯6的外緣部19的周向長度為最小限度，能夠有效地利用磁通，因此能夠減小運轉(zhuǎn)時的鐵損。因此，在本實施方式中，能夠?qū)D(zhuǎn)子導(dǎo)條30流入充分大的電流，因此如圖4所示，在例如上述轉(zhuǎn)速Nt時，能夠使轉(zhuǎn)矩T為比上述第一比較例高的轉(zhuǎn)矩T2。
[0064]<防止轉(zhuǎn)子導(dǎo)條傾斜>
[0065]如上所述，一般地，通過所謂的壓鑄成型來制造轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30，該壓鑄成型是在熔融狀態(tài)下對預(yù)定的金屬材料加壓使其流入轉(zhuǎn)子鐵芯6的槽20。而且，此時，如前述那樣，作為構(gòu)成轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的金屬材料，使用線膨脹系數(shù)比構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵芯6的金屬材料大的材料。因此，在壓鑄成型后的冷卻時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30以比轉(zhuǎn)子鐵芯6的齒18或槽20高的收縮率收縮。因此，在如上所述地使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30和槽20凹凸卡合時，若在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的周向端面使凸部和凹部混雜設(shè)置，則有可能出現(xiàn)如下情況:由于收縮時的動作而以任一凸部(或凹部)為支點轉(zhuǎn)動，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的傾斜。
[0066]<傾斜動作的具體例>
[0067]使用相對于上述實施方式的第二比較例對上述那樣的傾斜動作進行說明。這里，如圖5的(a)及圖5的(b)所示，作為第二比較例，以如下情況為例:在與上述實施方式的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30對應(yīng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’的圓周方向的各端面，沿半徑方向混雜配置有凸部和凹部(具體而言依次設(shè)置有一個凹部32和一個凸部31)。另外，在該第二比較例中，與上述對應(yīng)地，在與上述實施方式的槽20對應(yīng)的槽20’的圓周方向的端面沿半徑方向設(shè)有與上述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’的上述凹部32卡合的一個凸部22和與上述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’的凸部31卡合的一個凹部21。
[0068]在上述結(jié)構(gòu)的該第二比較例中，在上述壓鑄成型后轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’冷卻時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’以比轉(zhuǎn)子鐵芯6的齒18或槽20’高的收縮率收縮。其結(jié)果為，如圖5的(a)及圖5的(b)所示，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’整體收縮時，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’的徑向外側(cè)部分及徑向內(nèi)側(cè)部分分別作用有沿著半徑方向的收縮力F1、F2。
[0069]此時，例如，如圖5的(a)所示，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’的徑向外側(cè)部分的收縮力Fl比轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’的徑向方向內(nèi)側(cè)部分的收縮力F2先作用等的情況下，不會產(chǎn)生凸部31利用收縮力F2而勒緊凹部21的動作，而是存在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’以上述凸部22為支點向逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而在槽20’內(nèi)傾斜(在圖中為向左傾斜)的情況。或者，例如，如圖5的(b)所示，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’的徑向內(nèi)側(cè)部分的收縮力F2比轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’的徑向方向外側(cè)部分的收縮力Fl先作用等的情況下，不會產(chǎn)生凹部32利用收縮力Fl勒緊凸部22的動作，而是存在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30’以凹部21為支點向順時針方向旋轉(zhuǎn)，從而在槽20’內(nèi)傾斜(在圖中為向右傾斜)的情況。
[0070]<防止傾斜的具體例>
[0071]與此相對，在本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機I中，如前述那樣，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的端面，避免如上所述的凸部31和凹部32的混雜，而是設(shè)置由多個凸部31構(gòu)成的凸部對3IA (或者由多個凹部32構(gòu)成的凹部對32A)。使用圖6示意地說明這樣的結(jié)構(gòu)的本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機I的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30收縮時的動作。
[0072]在圖6的(a)所示的示例中，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的周向端面沿著半徑方向依次設(shè)有兩個凸部31、31。另外，與上述對應(yīng)地，槽20的周向端面沿著半徑方向依次設(shè)有分別與上述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的上述兩個凸部31、31卡合的兩個凹部21、21。由此，在壓鑄成型后轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30冷卻，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30整體收縮時,從位于徑向外側(cè)(圖不上側(cè))的凸部31和位于徑向內(nèi)側(cè)(圖示下側(cè))的凸部31，對由它們夾著的槽20的凹部21分別作用沿著半徑方向的收縮力F1、F2。在該情況下，即使如上所述地在收縮力F1、F2的作用時刻上存在稍許偏差，由于雙方均為凸部，所以也不會產(chǎn)生上述第二比較例那樣的旋轉(zhuǎn)所引起的傾斜動作，而是產(chǎn)生勒緊槽20中的這些凸部31、31之間的區(qū)域20A的動作。
[0073]在圖6的(b)所示的示例中，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的周向的端面，沿半徑方向依次設(shè)有兩個凹部32、32。另外，與上述對應(yīng)地，槽20的周向的端面沿著半徑方向依次設(shè)有分別與上述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的上述兩個凹部32、32卡合的兩個凸部22、22。由此，在壓鑄成型后轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30冷卻，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30整體收縮時，從位于徑向外側(cè)(圖示上側(cè))的凹部32和位于徑向內(nèi)偵U (圖示下側(cè))的凹部32，分別作用沿著半徑方向的收縮力F1、F2。在該情況下，由于雙方均為凹部，所以與上述同樣，即使在收縮力F1、F2的作用時刻上存在稍許偏差，也不會產(chǎn)生上述第二比較例那樣的旋轉(zhuǎn)所引起的傾斜動作，而是產(chǎn)生利用收縮力F1、F2分別勒緊凸部22、22的動作。
[0074]上述結(jié)果為，在上述圖6的(a)及圖6的(b)的任一情況下，都與所述第二比較例不同，能夠防止轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的傾斜，并且能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子導(dǎo)條30以正確的狀態(tài)配置于槽20。
[0075]<實施方式的效果>
[0076]如以上所說明的那樣，根據(jù)本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機1，通過使定子鐵芯6的外緣部19的周向長度為必要的最小限度，能夠有效地利用磁通，因此能夠降低鐵損。由此，與僅利用外緣部19來防止上述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30脫離的結(jié)構(gòu)相比，能夠?qū)D(zhuǎn)子導(dǎo)條30流入更大的電流。其結(jié)果為，能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)電機I的大轉(zhuǎn)矩化。
[0077]另外，在本實施方式中，特別地，各槽20及各轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30構(gòu)成為，在從橫截面觀察時，各轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的圓周方向兩側(cè)的端面中的一側(cè)的端面包含由上述多個凸部31構(gòu)成的凸部對31A，并且另一側(cè)的端面包含由上述多個凹部32構(gòu)成的凹部對32A。由此，與僅在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的圓周方向兩端側(cè)中的一方設(shè)置凸部對3IA或凹部對32A的情況相比，能夠進一步提高凹凸卡合結(jié)構(gòu)的防止上述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條脫離的效果。
[0078]另外，在本實施方式中，特別地，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的上述一側(cè)的端面的構(gòu)成凸部對31A的多個凸部31和上述另一側(cè)的端面的構(gòu)成凹部對32A的多個凹部32分別配置于彼此大致相同的半徑方向位置。由此，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的截面形狀中進行觀察時，在圓周方向兩端側(cè)中一側(cè)的端部成為凸部31的半徑方向位置，另一側(cè)的端部成為凹部32。與此對應(yīng)地，在定子鐵芯6的齒18中，在設(shè)有(與上述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的凸部31對應(yīng)的)凹部21的半徑方向位置，也設(shè)有(與上述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的凹部32對應(yīng)的)凸部22。以上的結(jié)果為，能夠?qū)X18的上述圓周方向的長度W (參照圖2)形成為沿著半徑方向大致均等。其結(jié)果為，在齒18中磁通流過的面積相同，從而能夠使磁通密度均勻化。
[0079]另外，在本實施方式中，特別地，構(gòu)成上述凸部對31A的各凸部31和構(gòu)成上述凹部對32A的各凹部32的在從橫截面觀察時的截面形狀具備沿圓周方向延伸的直線部31a、32a。使用圖7對該直線部31a、32a的效果進行說明。
[0080]S卩，如圖7的(a)所示，也可以將轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的凹部32的橫截面形狀形成為(在凹部32及對應(yīng)的凸部22中不立起邊緣的)曲線形狀。然而，在該情況下，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30收縮時，由于從凹部32對凸部22作用的收縮力F，凸部22按照上述曲線形狀滑動而從凹部32被推出，有可能無法可靠地進行勒緊。
[0081]與此相對，在本實施方式中，如圖7的(b)示意地示出那樣，不是上述那樣的完全曲線形狀，而是在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30的凹部32的徑向外側(cè)(圖中上側(cè))及徑向內(nèi)側(cè)(圖中下側(cè))分別具備直線部32a、32a。由此，從凹部32的這些直線部32a、32a對槽20之間的區(qū)域20B沿徑向(換句話說從圖中的上下方向)分別作用收縮力F，由此能夠可靠地勒緊凸部22。
[0082]而且，對于所述直線部31a、31a也是上述相同的原理，能夠沿徑向使收縮力可靠地作用，從而可靠地進行勒緊。
[0083]以上的結(jié)果為，在如上所述地利用高收縮率使沿著半徑方向的力從轉(zhuǎn)子導(dǎo)條30作用于槽20的凹部21 (或凸部22)時，能夠可靠地勒緊該凹部21 (或者凸部22)。其結(jié)果為，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子導(dǎo)條30牢固地固定于槽20。
[0084]而且，以上，以旋轉(zhuǎn)電機I為在定子2內(nèi)側(cè)具備轉(zhuǎn)子3的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的情況為例進行了說明，但也可應(yīng)用于在定子2的外側(cè)具備轉(zhuǎn)子3的外轉(zhuǎn)子型的旋轉(zhuǎn)電機。而且，以旋轉(zhuǎn)電機I為感應(yīng)電動機的情況為例進行了說明，但也可以應(yīng)用于其他的電動機的情況，或者不是電動機而是發(fā)電機的情況。
[0085]另外，除以上已經(jīng)敘述的以外，也可以將上述實施方式的技術(shù)適當組合來使用。
[0086]此外，雖未--舉例示出，但上述實施方式在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可以施加各
種變更來實施 。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)電機，其具有定子和轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子具有: 轉(zhuǎn)子鐵芯，其具備槽；和 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，其配置于所述槽， 所述槽及所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條形成為，在從與旋轉(zhuǎn)軸正交的橫截面觀察時，圓周方向兩側(cè)的端面中的至少一側(cè)的端面包含多個凸部或者多個凹部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子鐵芯還具備外緣部，所述外緣部以使所述槽的半徑方向外側(cè)的一部分露出并覆蓋除此之外的部位的方式，沿圓周方向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于， 所述凸部或所述凹部的從所述橫截面觀察的截面形狀具備沿所述圓周方向延伸的直線部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于， 所述凸部或所述凹部的從所述橫截面觀察的截面形狀具備沿所述圓周方向延伸的直線部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于， 所述槽及所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條形成為，在從所述橫截面觀察時，圓周方向兩側(cè)的端面中的一側(cè)的端面包含所述凸部，并且另一側(cè)的端面包含所述凹部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于， 所述一側(cè)的端面的所述多個凸部和所述另一側(cè)的端面的所述多個凹部分別配置于彼此大致相同的半徑方向位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子鐵芯由第一金屬材料構(gòu)成， 所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條由線膨脹系數(shù)比所述第一金屬材料大的第二金屬材料構(gòu)成。
8.一種旋轉(zhuǎn)電機，其具有定子和轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子具備: 轉(zhuǎn)子鐵芯，其具備槽；和 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，其以填充所述槽的方式壓鑄成型， 在從與旋轉(zhuǎn)軸正交的橫截面觀察時，各轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的圓周方向兩側(cè)的端面中的至少一側(cè)的端面具備收縮勒緊部，所述收縮勒緊部在因所述壓鑄成型后的冷卻而收縮時勒緊所述轉(zhuǎn)子鐵芯的一部分。
9.一種轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有: 轉(zhuǎn)子鐵芯，其具備槽；和 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，其配置于所述槽， 所述槽及所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條形成為，在從與旋轉(zhuǎn)軸正交的橫截面觀察時，圓周方向兩側(cè)的端面中的至少一側(cè)的端面包含多個凸部或者多個凹部。
10.一種轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具備: 轉(zhuǎn)子鐵芯，其具備槽；和 轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，其以填充所述槽的方式壓鑄成型，在從與旋轉(zhuǎn)軸正交的橫截面觀察時，各轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的圓周方向兩側(cè)的端面中的至少一側(cè)的端面具備收縮勒緊部，所述收縮勒緊部在因所述壓鑄成型后的冷卻而收縮時勒緊所述轉(zhuǎn)子鐵芯的一部分。
【文檔編號】H02K1/26GK203481946SQ201320515520
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月22日
【發(fā)明者】下野博史, 諫山正剛 申請人:株式會社安川電機