JPH1141873A - かご型ロータの製造方法 - Google Patents
かご型ロータの製造方法Info
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- JPH1141873A JPH1141873A JP10023971A JP2397198A JPH1141873A JP H1141873 A JPH1141873 A JP H1141873A JP 10023971 A JP10023971 A JP 10023971A JP 2397198 A JP2397198 A JP 2397198A JP H1141873 A JPH1141873 A JP H1141873A
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- slot
- rotor
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- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】エンドリングの巣の発生を生じないかご型ロー
タの製造方法の提供。 【解決手段】複数のスロット5 を有する積層されたロ−
タコア2 を分割金型10、11の内部に収納し、ロ−タコア
2 の積み厚方向の両端部と分割金型10、11の内壁面との
間に金型9a、9bを設置し、スロット5 と連通するエンド
リング7a、7bとなる空間を形成し、エンドリング形成部
の一方側7aに連通する湯口91を配設し、湯口91に高圧ダ
イキャスト法によりダイキャスト材の溶湯13を注湯する
かご型ロータの製造方法において、ロ−タコア2 のスロ
ット5 部より内径側に、両エンドリング7a、7bに連通す
るようにスロット5 の最小寸法幅Ｗs より２．５〜5 倍
の最小寸法幅Ｗh を有する穴部20を少なくとも一つ形成
し、湯口91を有する一方側のエンドリング7aからスロッ
ト5 部と穴部20を経由して反対側のエンドリング7b部に
向かって溶湯を注湯する。
タの製造方法の提供。 【解決手段】複数のスロット5 を有する積層されたロ−
タコア2 を分割金型10、11の内部に収納し、ロ−タコア
2 の積み厚方向の両端部と分割金型10、11の内壁面との
間に金型9a、9bを設置し、スロット5 と連通するエンド
リング7a、7bとなる空間を形成し、エンドリング形成部
の一方側7aに連通する湯口91を配設し、湯口91に高圧ダ
イキャスト法によりダイキャスト材の溶湯13を注湯する
かご型ロータの製造方法において、ロ−タコア2 のスロ
ット5 部より内径側に、両エンドリング7a、7bに連通す
るようにスロット5 の最小寸法幅Ｗs より２．５〜5 倍
の最小寸法幅Ｗh を有する穴部20を少なくとも一つ形成
し、湯口91を有する一方側のエンドリング7aからスロッ
ト5 部と穴部20を経由して反対側のエンドリング7b部に
向かって溶湯を注湯する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は誘導電動機のかご型
ロータの製造方法に関し、特に高圧ダイキャストを使っ
たかご型ロータの製造方法に関する。
ロータの製造方法に関し、特に高圧ダイキャストを使っ
たかご型ロータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から一般に使用されているかご型誘
導電動機の構造は図５に示される。ロータ１は、ロータ
コア２および導体部３を回転軸４に一体に組み付けて構
成される。ロータコア２は渦電流による損失を防止する
ために、図６に示すように薄い円板状のケイ素鋼板より
なるラミネートコア２１（鉄心要素）を多数積層したも
のであり、かつ、予め外周部にスロット５が穿設された
ものである。但し、損失をそれほど重視しない場合は積
層コアの代わりにソリッド状のコア、例えば圧粉焼結体
が使用される事もある。導体部３は積層したラミネ−ト
コア２１を締めつけた状態でスロット５内に溶けたアル
ミニウム合金などを高圧ダイキャスト法で鋳込んで一体
に成形される。ダイキャストにより成形された導体部３
は、図７に示すようにかご状に配設されたスロッットバ
−６と、その両端を環状部材からなるエンドリング７と
で構成される。従来の高圧ダイキャストによるかご型ロ
ータの製造方法に係る鋳込み装置の断面図を図８、９に
示す。図８は、鋳込み装置である縦型ダイキャストマシ
ンの分割金型１０、１１との間にロータコア２を配設
し、ロータコア２はその内部に治具１２を通して分割金
型１０、１１間に固定されている。また、ロ−タコア２
の積み厚方向の両端部と分割金型１０、１１の内壁面と
の間にエンドリング７ａ、７ｂを形成するための金型９
ａ、９ｂが設けられ、金型９ａにエンドリング７ａに連
通する湯口９１を設けている。また、ロータコア２の下
方に設けたピストン８によって、片方の金型９ａに設け
た湯口９１よりダイキャスト材の溶湯１３を鋳込むよう
にしている。このような構成において、湯口９１を通過
した溶湯１３はエンドリング７ａを充填しながら一部の
溶湯１３はスロット５を経由してエンドリング７ｂに到
達して充填され、充填後溶湯は凝固して固まる。この方
法は、ロータコア２のスロット５の最小寸法幅Ｗs はエ
ンドリング７ａ、７ｂの最小寸法幅Ｗe より小さいの
で、溶湯１３が充填された後、まずスロット５の溶湯が
固まるので、ピストン８からの圧力がエンドリング７ｂ
に伝わらなくなる。すると、溶湯１３に溶け込んでいた
ガスが出ると同時に液体から固体に変わるときに収縮が
起きるので、エンドリング７ｂには大きな巣ができる問
題があった。このため、図９に示すようにかご型ロータ
のスロット５と両端のエンドリング７ａ、７ｂをダイキ
ャストにより一度に形成する方法が提案されている（特
開平６−１３３５０６号公報）。すなわち、分割金型１
４の内部にロ−タコア２を収納し、ロ−タコア２の両側
のエンドリング７ａ、７ｂにそれぞれ連通する湯口９
２、９３を金型９ａ、９ｂに設け、湯口９２、９３にほ
ぼ同時に注湯してダイキャストするようにしている。両
側のエンドリング７ａ、７ｂにほぼ同時に注湯してダイ
キャストするので、湯の流れ距離が従来の半分以下とな
り、低温、低圧にダイキャストできる。
導電動機の構造は図５に示される。ロータ１は、ロータ
コア２および導体部３を回転軸４に一体に組み付けて構
成される。ロータコア２は渦電流による損失を防止する
ために、図６に示すように薄い円板状のケイ素鋼板より
なるラミネートコア２１（鉄心要素）を多数積層したも
のであり、かつ、予め外周部にスロット５が穿設された
ものである。但し、損失をそれほど重視しない場合は積
層コアの代わりにソリッド状のコア、例えば圧粉焼結体
が使用される事もある。導体部３は積層したラミネ−ト
コア２１を締めつけた状態でスロット５内に溶けたアル
ミニウム合金などを高圧ダイキャスト法で鋳込んで一体
に成形される。ダイキャストにより成形された導体部３
は、図７に示すようにかご状に配設されたスロッットバ
−６と、その両端を環状部材からなるエンドリング７と
で構成される。従来の高圧ダイキャストによるかご型ロ
ータの製造方法に係る鋳込み装置の断面図を図８、９に
示す。図８は、鋳込み装置である縦型ダイキャストマシ
ンの分割金型１０、１１との間にロータコア２を配設
し、ロータコア２はその内部に治具１２を通して分割金
型１０、１１間に固定されている。また、ロ−タコア２
の積み厚方向の両端部と分割金型１０、１１の内壁面と
の間にエンドリング７ａ、７ｂを形成するための金型９
ａ、９ｂが設けられ、金型９ａにエンドリング７ａに連
通する湯口９１を設けている。また、ロータコア２の下
方に設けたピストン８によって、片方の金型９ａに設け
た湯口９１よりダイキャスト材の溶湯１３を鋳込むよう
にしている。このような構成において、湯口９１を通過
した溶湯１３はエンドリング７ａを充填しながら一部の
溶湯１３はスロット５を経由してエンドリング７ｂに到
達して充填され、充填後溶湯は凝固して固まる。この方
法は、ロータコア２のスロット５の最小寸法幅Ｗs はエ
ンドリング７ａ、７ｂの最小寸法幅Ｗe より小さいの
で、溶湯１３が充填された後、まずスロット５の溶湯が
固まるので、ピストン８からの圧力がエンドリング７ｂ
に伝わらなくなる。すると、溶湯１３に溶け込んでいた
ガスが出ると同時に液体から固体に変わるときに収縮が
起きるので、エンドリング７ｂには大きな巣ができる問
題があった。このため、図９に示すようにかご型ロータ
のスロット５と両端のエンドリング７ａ、７ｂをダイキ
ャストにより一度に形成する方法が提案されている（特
開平６−１３３５０６号公報）。すなわち、分割金型１
４の内部にロ−タコア２を収納し、ロ−タコア２の両側
のエンドリング７ａ、７ｂにそれぞれ連通する湯口９
２、９３を金型９ａ、９ｂに設け、湯口９２、９３にほ
ぼ同時に注湯してダイキャストするようにしている。両
側のエンドリング７ａ、７ｂにほぼ同時に注湯してダイ
キャストするので、湯の流れ距離が従来の半分以下とな
り、低温、低圧にダイキャストできる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術は
以下の課題があった。 （１）従来の片側のエンドリングに発生する巣の問題を
解決するためになされた、両側のエンドリングにほぼ同
時にダイキャストする方法を用いても、エンドリングに
巣による欠陥が発生する問題が残る。一般に溶融した金
属が金型に入った場合、金型から熱伝導により熱を奪わ
れるために金属の温度が下がり凝固するが、この凝固時
間は金型の湯口の幅が狭いほど速い。図９に示すように
金型９の湯口９２、９３の最小寸法幅Ｗm はエンドリン
グ７ａ、７ｂの最小寸法幅Ｗe のおよそ半分以下に設定
されているものでは、湯口９２、９３の幅寸法が狭いた
め湯口９２、９３の凝固が速くなり、その結果エンドリ
ング７ａ、７ｂに巣を発生しやすい。その結果、エンド
リング７ａ、７ｂに巣の欠陥があると導体部の重量がア
ンバランスとなるため、ロータは回転の際に加わる遠心
力によりエンドリングの巣が変形を起こして振動を発生
し、また、激しいときにはエンドリングが回転中に破損
するという問題があった。また、導体部の結合部分に発
熱が生じて電気的損失が増加する可能性があった。この
ため、両側のエンドリングにほぼ同時にダイキャストす
る方法では、巣の発生に伴って電動機としての品質が低
下し信頼性が損なわれる不具合を有していた。 （２）従来の両側のエンドリングにほぼ同時にダイキャ
ストする方法は、片側からダイキャストする方法に比べ
ると比較的巣の発生が少ないものの、湯口を両側に設け
ているためにダイキャスト金型が複雑になり金型費用が
高くなると言う問題があった。そして、溶湯を充填した
後ロータコアを取り出す為に湯口部を切り離す作業があ
るが、ロータコアの両側に湯口があるとこの作業の自動
化が出来ない為に、生産性に課題が発生していた。この
ように、ロータの片側からダイキャストする方法でしか
もエンドリング部に巣が発生しない方法が望まれてい
た。そこで、本発明は上記の問題を解決するために、第
１の目的として、かご型ロータの両側のエンドリングに
ほぼ同時にダイキャストするにあたり、エンドリングの
巣の発生による欠陥ならびに振動や発熱等による品質の
低下を生じないようにした、信頼性の高いかご型ロータ
の製造方法を提供することである。また、第２の目的と
して、かご型ロータの片側のエンドリングからダイキャ
ストするにあたり、金型費用が安く、湯口部を切り離す
作業が容易にできると共に、エンドリングの巣の発生に
よる品質の低下を生じないようにした、信頼性の高いか
ご型ロータの製造方法を提供することである。
以下の課題があった。 （１）従来の片側のエンドリングに発生する巣の問題を
解決するためになされた、両側のエンドリングにほぼ同
時にダイキャストする方法を用いても、エンドリングに
巣による欠陥が発生する問題が残る。一般に溶融した金
属が金型に入った場合、金型から熱伝導により熱を奪わ
れるために金属の温度が下がり凝固するが、この凝固時
間は金型の湯口の幅が狭いほど速い。図９に示すように
金型９の湯口９２、９３の最小寸法幅Ｗm はエンドリン
グ７ａ、７ｂの最小寸法幅Ｗe のおよそ半分以下に設定
されているものでは、湯口９２、９３の幅寸法が狭いた
め湯口９２、９３の凝固が速くなり、その結果エンドリ
ング７ａ、７ｂに巣を発生しやすい。その結果、エンド
リング７ａ、７ｂに巣の欠陥があると導体部の重量がア
ンバランスとなるため、ロータは回転の際に加わる遠心
力によりエンドリングの巣が変形を起こして振動を発生
し、また、激しいときにはエンドリングが回転中に破損
するという問題があった。また、導体部の結合部分に発
熱が生じて電気的損失が増加する可能性があった。この
ため、両側のエンドリングにほぼ同時にダイキャストす
る方法では、巣の発生に伴って電動機としての品質が低
下し信頼性が損なわれる不具合を有していた。 （２）従来の両側のエンドリングにほぼ同時にダイキャ
ストする方法は、片側からダイキャストする方法に比べ
ると比較的巣の発生が少ないものの、湯口を両側に設け
ているためにダイキャスト金型が複雑になり金型費用が
高くなると言う問題があった。そして、溶湯を充填した
後ロータコアを取り出す為に湯口部を切り離す作業があ
るが、ロータコアの両側に湯口があるとこの作業の自動
化が出来ない為に、生産性に課題が発生していた。この
ように、ロータの片側からダイキャストする方法でしか
もエンドリング部に巣が発生しない方法が望まれてい
た。そこで、本発明は上記の問題を解決するために、第
１の目的として、かご型ロータの両側のエンドリングに
ほぼ同時にダイキャストするにあたり、エンドリングの
巣の発生による欠陥ならびに振動や発熱等による品質の
低下を生じないようにした、信頼性の高いかご型ロータ
の製造方法を提供することである。また、第２の目的と
して、かご型ロータの片側のエンドリングからダイキャ
ストするにあたり、金型費用が安く、湯口部を切り離す
作業が容易にできると共に、エンドリングの巣の発生に
よる品質の低下を生じないようにした、信頼性の高いか
ご型ロータの製造方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のような方法にしたものである。 （１）請求項１に記載の本発明は、外周に複数のスロッ
トを有する積層されたロ−タコアを分割金型の内部に収
納し、前記ロ−タコアの積み厚方向の両端部と前記分割
金型の内壁面との間に金型を設置し、前記スロットと連
通するエンドリングとなる空間を形成し、このエンドリ
ング形成部にそれぞれ連通する湯口を配設し、前記両側
の湯口に高圧ダイキャスト法によりダイキャスト材の溶
湯をほぼ同時に注湯し、前記スロットおよび前記エンド
リングをかご状に一体成形するかご型ロータの製造方法
において、前記溶湯を注湯する湯口の最小寸法幅を前記
エンドリングの最小寸法幅の０．７倍以上としたもので
ある。また、前記ダイキャスト材は、アルミニウムまた
はアルミニウム合金としたものである。 （２）請求項２に記載の本発明は、外周に複数のスロッ
トを有するソリッド状または積層されたロ−タコアを分
割金型の内部に収納し、前記ロ−タコアの長さまたは積
み厚方向の両端部と前記分割金型の内壁面との間に金型
を設置し、前記スロットと連通するエンドリングとなる
空間を形成し、このエンドリング形成部の一方側に連通
する湯口を配設し、前記湯口に高圧ダイキャスト法によ
りダイキャスト材の溶湯を注湯し、前記スロットおよび
前記エンドリングをかご状に一体成形するかご型ロータ
の製造方法において、前記ロータコアのスロット部より
内径側に、両エンドリング部に連通するように前記スロ
ットの最小寸法幅より２．５〜５倍の最小寸法幅を有す
る穴部を少なくとも一つ形成し、前記湯口を有する一方
側のエンドリング部から前記スロット部と前記穴部を経
由して反対側のエンドリング部に向かって溶湯を注湯す
るものである。また、前記穴部の最小寸法幅を前記エン
ドリング部の最小寸法幅の０．７倍以上としたものであ
る。また、前記ダイキャスト材は、アルミニウムまたは
アルミニウム合金としたものである。
に、本発明は次のような方法にしたものである。 （１）請求項１に記載の本発明は、外周に複数のスロッ
トを有する積層されたロ−タコアを分割金型の内部に収
納し、前記ロ−タコアの積み厚方向の両端部と前記分割
金型の内壁面との間に金型を設置し、前記スロットと連
通するエンドリングとなる空間を形成し、このエンドリ
ング形成部にそれぞれ連通する湯口を配設し、前記両側
の湯口に高圧ダイキャスト法によりダイキャスト材の溶
湯をほぼ同時に注湯し、前記スロットおよび前記エンド
リングをかご状に一体成形するかご型ロータの製造方法
において、前記溶湯を注湯する湯口の最小寸法幅を前記
エンドリングの最小寸法幅の０．７倍以上としたもので
ある。また、前記ダイキャスト材は、アルミニウムまた
はアルミニウム合金としたものである。 （２）請求項２に記載の本発明は、外周に複数のスロッ
トを有するソリッド状または積層されたロ−タコアを分
割金型の内部に収納し、前記ロ−タコアの長さまたは積
み厚方向の両端部と前記分割金型の内壁面との間に金型
を設置し、前記スロットと連通するエンドリングとなる
空間を形成し、このエンドリング形成部の一方側に連通
する湯口を配設し、前記湯口に高圧ダイキャスト法によ
りダイキャスト材の溶湯を注湯し、前記スロットおよび
前記エンドリングをかご状に一体成形するかご型ロータ
の製造方法において、前記ロータコアのスロット部より
内径側に、両エンドリング部に連通するように前記スロ
ットの最小寸法幅より２．５〜５倍の最小寸法幅を有す
る穴部を少なくとも一つ形成し、前記湯口を有する一方
側のエンドリング部から前記スロット部と前記穴部を経
由して反対側のエンドリング部に向かって溶湯を注湯す
るものである。また、前記穴部の最小寸法幅を前記エン
ドリング部の最小寸法幅の０．７倍以上としたものであ
る。また、前記ダイキャスト材は、アルミニウムまたは
アルミニウム合金としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について詳
細に説明する。図１は、本発明の第１の実施例に使用し
た縦型ダイキャストマシンにセットしたロータ部の構成
を示した図である。図２の(a) 、(b) は湯口の形状を示
す図である。ここで、図８、９の従来例における構成要
素と同一または相当部分には同一符号を付している。本
実施例では、図１においてロ−タコア２の積み厚方向を
水平にしてロ−タコア２を縦型ダイキャストマシンの分
割金型１０、１１間に収納し、ロ−タコア２の中心に治
具１２を挿通させた状態で固定し、エンドリング７ａ、
７ｂにはそれぞれ金型９ａ、９ｂを設け、ロータコア２
とその鉛直下方に設けたピストン８との間に金型９ｃを
設け、金型９ｃにはエンドリング７ａ、７ｂに連通する
湯口９１を設けている。ピストン８によりダイキャスト
材の溶湯１３を金型９ｃの湯口９１からロータコア２の
スロット５に鋳込む構成である。このようなロータコア
２のスロット５とその両側のエンドリング７ａ、７ｂを
ダイキャストによりほぼ同時に注湯する方法において、
溶湯１３を鋳込む湯口９１の最小寸法幅Ｗm と、エンド
リング７ａ、７ｂの最小寸法幅Ｗe との寸法比Ｗm ／Ｗ
e をＸとした場合、Ｘの値を種々変えて実験を行った。
一つの湯口９１の形状Ｗm は、Ｘ×４０ｍｍとし、最高
はエンドリングの最小寸法幅Ｗe と同じにした。また、
ダイキャスト材は、アルミニウムおよびアルミニウム合
金を用いた。次に、 実際に本ダイキャストマシンを使用
して、湯口９１の最適形状を把握した。ダイキャストマ
シンは１０００トン、溶湯温度７００℃、鋳込み速度は
３ｍ／ｓ、ロータは珪素鋼板を積層したもの、ロータコ
ア２の直径は４５０ｍｍ、積厚は６９０ｍｍとしてロー
タのダイキャストを行った。湯口９１はロータコア２の
円周状に六カ所等間隔で配置した。続いて、ダイキャス
ト後エンドリングをＸ線透過撮影法で巣の状況を調べ
た。表１に、本実施例と従来例（片方のエンドリングよ
り鋳込む方法）における湯口とエンドリングの最小寸法
幅比Ｘに対する巣の大きさの比較を示す。
細に説明する。図１は、本発明の第１の実施例に使用し
た縦型ダイキャストマシンにセットしたロータ部の構成
を示した図である。図２の(a) 、(b) は湯口の形状を示
す図である。ここで、図８、９の従来例における構成要
素と同一または相当部分には同一符号を付している。本
実施例では、図１においてロ−タコア２の積み厚方向を
水平にしてロ−タコア２を縦型ダイキャストマシンの分
割金型１０、１１間に収納し、ロ−タコア２の中心に治
具１２を挿通させた状態で固定し、エンドリング７ａ、
７ｂにはそれぞれ金型９ａ、９ｂを設け、ロータコア２
とその鉛直下方に設けたピストン８との間に金型９ｃを
設け、金型９ｃにはエンドリング７ａ、７ｂに連通する
湯口９１を設けている。ピストン８によりダイキャスト
材の溶湯１３を金型９ｃの湯口９１からロータコア２の
スロット５に鋳込む構成である。このようなロータコア
２のスロット５とその両側のエンドリング７ａ、７ｂを
ダイキャストによりほぼ同時に注湯する方法において、
溶湯１３を鋳込む湯口９１の最小寸法幅Ｗm と、エンド
リング７ａ、７ｂの最小寸法幅Ｗe との寸法比Ｗm ／Ｗ
e をＸとした場合、Ｘの値を種々変えて実験を行った。
一つの湯口９１の形状Ｗm は、Ｘ×４０ｍｍとし、最高
はエンドリングの最小寸法幅Ｗe と同じにした。また、
ダイキャスト材は、アルミニウムおよびアルミニウム合
金を用いた。次に、 実際に本ダイキャストマシンを使用
して、湯口９１の最適形状を把握した。ダイキャストマ
シンは１０００トン、溶湯温度７００℃、鋳込み速度は
３ｍ／ｓ、ロータは珪素鋼板を積層したもの、ロータコ
ア２の直径は４５０ｍｍ、積厚は６９０ｍｍとしてロー
タのダイキャストを行った。湯口９１はロータコア２の
円周状に六カ所等間隔で配置した。続いて、ダイキャス
ト後エンドリングをＸ線透過撮影法で巣の状況を調べ
た。表１に、本実施例と従来例（片方のエンドリングよ
り鋳込む方法）における湯口とエンドリングの最小寸法
幅比Ｘに対する巣の大きさの比較を示す。
【０００６】
【表１】
【０００７】これより、従来例に対して巣が生じ易い方
のエンドリングは巣が少ない事を確認した。また、湯口
の幅はエンドリングの幅に近いほど巣の少ない製品が得
られており、特に、Ｘ＝０．７倍以上にするとほとんど
巣が生じない事を確認した。
のエンドリングは巣が少ない事を確認した。また、湯口
の幅はエンドリングの幅に近いほど巣の少ない製品が得
られており、特に、Ｘ＝０．７倍以上にするとほとんど
巣が生じない事を確認した。
【０００８】この実施例の製造方法によると、図１に示
すように金型９ｃの湯口９１の最小寸法幅Ｗm がエンド
リング７ａ、７ｂの最小寸法幅Ｗe のおよそ０．７倍以
上に設定されているため、スロット５と両側のエンドリ
ング７ａ、７ｂをダイキャストによりほぼ同時に注湯す
ると、従来の湯口とエンドリングの最小寸法幅比のもの
に比べてエンドリングの凝固時間と湯口９２、９３の凝
固時間の差が縮まり、両部分は同じ速度で熱を奪われて
温度が下がって、その結果エンドリング７ａ、７ｂに巣
を生じることはない。また、エンドリング７ａ、７ｂに
巣の欠陥が発生することがないため導体部の重量のアン
バランスが解消されると共に、ロータは遠心力によって
エンドリングの巣が変形を起こして振動を発生したり、
回転中に破損するという問題が起こることはなく、さら
に、導体部の結合部分に発熱が生じ電気的損失が増加す
ることも起こらない。このように、両側のエンドリング
にほぼ同時にダイキャストする方法において、巣の発生
が起こらないので電動機として高品質、高信頼性の製品
が得られる。なお、本実施例のダイキャスト材はアルミ
ニウム、アルミニウム合金の他に例えば、銅合金やマグ
ネシウム合金などを用いても良くこれらに限定されず、
また、湯口９１の形状は、図２(a) に示す矩形状あるい
は(b) の台形状のものとし、(b) の場合は最小幅部の平
均値Ｗm とした。これらの湯口形状に限定されるもので
はなく、他の形状でも構わない。また、縦型ダイキャス
トマシンにロ−タコアの積み厚方向を水平にしてロ−タ
コアを分割金型間に固定して収納しているが、横型ダイ
キャストマシンにロ−タコアの積み厚方向を鉛直に向け
て分割金型間に収納しても構わない。
すように金型９ｃの湯口９１の最小寸法幅Ｗm がエンド
リング７ａ、７ｂの最小寸法幅Ｗe のおよそ０．７倍以
上に設定されているため、スロット５と両側のエンドリ
ング７ａ、７ｂをダイキャストによりほぼ同時に注湯す
ると、従来の湯口とエンドリングの最小寸法幅比のもの
に比べてエンドリングの凝固時間と湯口９２、９３の凝
固時間の差が縮まり、両部分は同じ速度で熱を奪われて
温度が下がって、その結果エンドリング７ａ、７ｂに巣
を生じることはない。また、エンドリング７ａ、７ｂに
巣の欠陥が発生することがないため導体部の重量のアン
バランスが解消されると共に、ロータは遠心力によって
エンドリングの巣が変形を起こして振動を発生したり、
回転中に破損するという問題が起こることはなく、さら
に、導体部の結合部分に発熱が生じ電気的損失が増加す
ることも起こらない。このように、両側のエンドリング
にほぼ同時にダイキャストする方法において、巣の発生
が起こらないので電動機として高品質、高信頼性の製品
が得られる。なお、本実施例のダイキャスト材はアルミ
ニウム、アルミニウム合金の他に例えば、銅合金やマグ
ネシウム合金などを用いても良くこれらに限定されず、
また、湯口９１の形状は、図２(a) に示す矩形状あるい
は(b) の台形状のものとし、(b) の場合は最小幅部の平
均値Ｗm とした。これらの湯口形状に限定されるもので
はなく、他の形状でも構わない。また、縦型ダイキャス
トマシンにロ−タコアの積み厚方向を水平にしてロ−タ
コアを分割金型間に固定して収納しているが、横型ダイ
キャストマシンにロ−タコアの積み厚方向を鉛直に向け
て分割金型間に収納しても構わない。
【０００９】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図３は、本発明の第２の実施例に使用した縦型ダ
イキャストマシンにセットしたロータ部の構成を示した
図である。ロータコアの内径側に両エンドリングに連結
した穴部２０が形成されている。図４の(a) 、(b) 、
(c) は穴部の形状を示す図である。本実施例では、図３
においてロ−タコア２を縦型ダイキャストマシンの分割
金型１０、１１間に収納し、ロ−タコア２の中心に治具
１２を挿通させた状態で固定し、エンドリング７ａ、７
ｂにはそれぞれ金型９ａ、９ｂを設け、金型９a にはエ
ンドリング７ａに連通する湯口９１を設けている。ピス
トン８により溶湯１３を金型９a の湯口９１からロータ
コア２の湯口を有する片側のエンドリング７ａからスロ
ット５部を経由して反対側のエンドリング部７ｂに向か
って溶湯１３を鋳込む構成である。このようなダイキャ
スト方法により注湯する方法において、ロータコア２の
スロット５部より内径側に、両エンドリング部７ａ、７
ｂに連通するように溶湯１３が通る穴部２０を形成し、
この穴部２０の最小寸法幅Ｗh と、スロット５部の最小
寸法幅Ｗs との寸法比Ｗh ／Ｗs をＹとした場合、エン
ドリング７ａ、７ｂの最小寸法幅 Ｗe に対してＹの値
を種々変えて鋳込み実験を行った。実験ではＷs を1 と
した場合、Ｗe はＷs の５倍の寸法のロータを使用し
た。また、ダイキャスト材は、アルミニウムおよびアル
ミニウム合金を用いた。次に、実際に本ダイキャストマ
シンを使用して、穴部２０の最適形状を把握した。ダイ
キャストマシンは１０００トン、溶湯温度７２０℃、鋳
込み速度は３ｍ／ｓ、ロータは珪素鋼板を積層したも
の、ロータコアの直径は４５０ｍｍ、積厚は６９０ｍｍ
としてロータのダイキャストを行った。なお、穴部２０
は、ロータコア２の円周状に六カ所等間隔で配置してお
り、続いて、ダイキャスト後エンドリング７b をＸ線透
過撮影法で巣の状況を調べた。表２に、本実施例と従来
例（ロータコアの内径部に溶湯がとおる穴部を設けてい
ない、片側から鋳込む方法）における穴部とエンドリン
グ部の最小寸法幅比Ｙに対する巣の発生比率の比較を示
す。Ｙが５の試料は穴部の最小寸法幅Ｗh とエンドリン
グ部の最小寸法幅Ｗe が同じである。
する。図３は、本発明の第２の実施例に使用した縦型ダ
イキャストマシンにセットしたロータ部の構成を示した
図である。ロータコアの内径側に両エンドリングに連結
した穴部２０が形成されている。図４の(a) 、(b) 、
(c) は穴部の形状を示す図である。本実施例では、図３
においてロ−タコア２を縦型ダイキャストマシンの分割
金型１０、１１間に収納し、ロ−タコア２の中心に治具
１２を挿通させた状態で固定し、エンドリング７ａ、７
ｂにはそれぞれ金型９ａ、９ｂを設け、金型９a にはエ
ンドリング７ａに連通する湯口９１を設けている。ピス
トン８により溶湯１３を金型９a の湯口９１からロータ
コア２の湯口を有する片側のエンドリング７ａからスロ
ット５部を経由して反対側のエンドリング部７ｂに向か
って溶湯１３を鋳込む構成である。このようなダイキャ
スト方法により注湯する方法において、ロータコア２の
スロット５部より内径側に、両エンドリング部７ａ、７
ｂに連通するように溶湯１３が通る穴部２０を形成し、
この穴部２０の最小寸法幅Ｗh と、スロット５部の最小
寸法幅Ｗs との寸法比Ｗh ／Ｗs をＹとした場合、エン
ドリング７ａ、７ｂの最小寸法幅 Ｗe に対してＹの値
を種々変えて鋳込み実験を行った。実験ではＷs を1 と
した場合、Ｗe はＷs の５倍の寸法のロータを使用し
た。また、ダイキャスト材は、アルミニウムおよびアル
ミニウム合金を用いた。次に、実際に本ダイキャストマ
シンを使用して、穴部２０の最適形状を把握した。ダイ
キャストマシンは１０００トン、溶湯温度７２０℃、鋳
込み速度は３ｍ／ｓ、ロータは珪素鋼板を積層したも
の、ロータコアの直径は４５０ｍｍ、積厚は６９０ｍｍ
としてロータのダイキャストを行った。なお、穴部２０
は、ロータコア２の円周状に六カ所等間隔で配置してお
り、続いて、ダイキャスト後エンドリング７b をＸ線透
過撮影法で巣の状況を調べた。表２に、本実施例と従来
例（ロータコアの内径部に溶湯がとおる穴部を設けてい
ない、片側から鋳込む方法）における穴部とエンドリン
グ部の最小寸法幅比Ｙに対する巣の発生比率の比較を示
す。Ｙが５の試料は穴部の最小寸法幅Ｗh とエンドリン
グ部の最小寸法幅Ｗe が同じである。
【００１０】
【表２】
【００１１】これより、ロータコア２の内径部に溶湯１
３がとおる穴部２０を設けたもののうち、穴部２０の最
小寸法幅がスロット５の穴の最小寸法幅より２．５〜５
倍の本発明例は、従来例に対して巣が生じ易い方のエン
ドリング７ｂは巣が少ない事を確認した。また、穴部の
最小寸法幅Ｗh がエンドリングの最小寸法幅Ｗe の０．
７倍以上に成るとほとんど巣の無い製品が得られる事を
確認した。ロータコアの片側から鋳込む方法なので、両
側から鋳込む方法に比べ金型も複雑ではなくて湯口除去
も容易である。
３がとおる穴部２０を設けたもののうち、穴部２０の最
小寸法幅がスロット５の穴の最小寸法幅より２．５〜５
倍の本発明例は、従来例に対して巣が生じ易い方のエン
ドリング７ｂは巣が少ない事を確認した。また、穴部の
最小寸法幅Ｗh がエンドリングの最小寸法幅Ｗe の０．
７倍以上に成るとほとんど巣の無い製品が得られる事を
確認した。ロータコアの片側から鋳込む方法なので、両
側から鋳込む方法に比べ金型も複雑ではなくて湯口除去
も容易である。
【００１２】この実施例の中の本発明による製造方法に
よると、湯口９１から入った溶湯１３が製品を充填した
後、凝固が始まるが、寸法幅が最も小さいスロット部５
が凝固してもスロット部より最小寸法幅の大きい穴部２
０内の溶湯は完全に凝固していないので、反湯口側エン
ドリング７b にはピストンからの圧力がかかり溶湯も補
充される。エンドリング部と穴部の最小寸法幅が近いほ
ど両部の凝固時間は近くなるのでエンドリング部が完全
に凝固するまで溶湯が穴部より補充され巣が生じない。
また、エンドリング７ａ、７ｂに巣の欠陥が発生するこ
とがないため導体部の重量のアンバランスが解消される
と共に、ロータは遠心力によってエンドリングが変形を
起こして振動を発生したり、回転中に破損するという問
題が起こることはなく、さらに、導体部の結合部分に発
熱が生じ電気的損失が増加することも起こらない。ま
た、従来例のようにロータの片側から溶湯を鋳込むので
金型構造も複雑でなく、湯口の切り離しも従来どおりの
作業でできる。このように、本発明のダイキャストする
方法においては、巣の発生が起こらないので電動機とし
て高品質、高信頼性の製品が得られる。なお、ダイキャ
スト材はアルミニウム、アルミニウム合金の他に、例え
ば、銅合金やマグネシウム合金などを用いても良くこれ
らに限定されるものではない。また、穴部２０の個数は
モータの特性に影響しない様に配慮すれば良いので、少
なくとも一つロータコア２の円周方向に均一に配置され
る事が望ましい。そして、穴部２０の形状は、図４に示
す(a) の矩形状、(b) の台形状、(c) の円形状とし、台
形の場合は最小寸法幅部の平均値をＷh 、円形の場合は
直径をＷh とするが、穴部の形状は上記の形状に限定さ
れない。また、縦型ダイキャストマシンにロ−タコアの
積み厚方向を垂直にしてロ−タコアを分割金型間に固定
して収納しているが、横型ダイキャストマシンにロ−タ
コアの積み厚方向を水平に向けて分割金型間に収納して
も構わない。
よると、湯口９１から入った溶湯１３が製品を充填した
後、凝固が始まるが、寸法幅が最も小さいスロット部５
が凝固してもスロット部より最小寸法幅の大きい穴部２
０内の溶湯は完全に凝固していないので、反湯口側エン
ドリング７b にはピストンからの圧力がかかり溶湯も補
充される。エンドリング部と穴部の最小寸法幅が近いほ
ど両部の凝固時間は近くなるのでエンドリング部が完全
に凝固するまで溶湯が穴部より補充され巣が生じない。
また、エンドリング７ａ、７ｂに巣の欠陥が発生するこ
とがないため導体部の重量のアンバランスが解消される
と共に、ロータは遠心力によってエンドリングが変形を
起こして振動を発生したり、回転中に破損するという問
題が起こることはなく、さらに、導体部の結合部分に発
熱が生じ電気的損失が増加することも起こらない。ま
た、従来例のようにロータの片側から溶湯を鋳込むので
金型構造も複雑でなく、湯口の切り離しも従来どおりの
作業でできる。このように、本発明のダイキャストする
方法においては、巣の発生が起こらないので電動機とし
て高品質、高信頼性の製品が得られる。なお、ダイキャ
スト材はアルミニウム、アルミニウム合金の他に、例え
ば、銅合金やマグネシウム合金などを用いても良くこれ
らに限定されるものではない。また、穴部２０の個数は
モータの特性に影響しない様に配慮すれば良いので、少
なくとも一つロータコア２の円周方向に均一に配置され
る事が望ましい。そして、穴部２０の形状は、図４に示
す(a) の矩形状、(b) の台形状、(c) の円形状とし、台
形の場合は最小寸法幅部の平均値をＷh 、円形の場合は
直径をＷh とするが、穴部の形状は上記の形状に限定さ
れない。また、縦型ダイキャストマシンにロ−タコアの
積み厚方向を垂直にしてロ−タコアを分割金型間に固定
して収納しているが、横型ダイキャストマシンにロ−タ
コアの積み厚方向を水平に向けて分割金型間に収納して
も構わない。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 （１）かご型ロータの両側のエンドリングにほぼ同時に
ダイキャストするにあたり、金型の湯口の最小寸法幅が
エンドリングの最小寸法幅の０．７倍以上に設定されて
いるため、エンドリングの巣の発生による欠陥ならびに
振動や発熱等による品質の低下を生じないようにした、
信頼性の高いかご型ロータの製造方法を得る効果があ
る。 （２）かご型ロータの片側のエンドリングからダイキャ
ストするにあたり、ロータコアの内径部にスロット最小
寸法幅より２．５〜５倍の最小寸法幅を有する穴部を形
成しているため、エンドリングの巣の発生による欠陥な
らびに振動や発熱等による品質の低下を生じないように
した、信頼性の高いかご型ロータの製造方法を得る効果
がある。また、穴部の最小寸法幅がエンドリングの最小
寸法幅の０．７倍以上に設定されているため、エンドリ
ングの巣の発生による欠陥等を生じない効果がある。
のような効果がある。 （１）かご型ロータの両側のエンドリングにほぼ同時に
ダイキャストするにあたり、金型の湯口の最小寸法幅が
エンドリングの最小寸法幅の０．７倍以上に設定されて
いるため、エンドリングの巣の発生による欠陥ならびに
振動や発熱等による品質の低下を生じないようにした、
信頼性の高いかご型ロータの製造方法を得る効果があ
る。 （２）かご型ロータの片側のエンドリングからダイキャ
ストするにあたり、ロータコアの内径部にスロット最小
寸法幅より２．５〜５倍の最小寸法幅を有する穴部を形
成しているため、エンドリングの巣の発生による欠陥な
らびに振動や発熱等による品質の低下を生じないように
した、信頼性の高いかご型ロータの製造方法を得る効果
がある。また、穴部の最小寸法幅がエンドリングの最小
寸法幅の０．７倍以上に設定されているため、エンドリ
ングの巣の発生による欠陥等を生じない効果がある。
【図１】 本発明の第１の実施例に使用した縦型ダイキ
ャストマシンにセットしたロータ部の構成を示した図で
ある。
ャストマシンにセットしたロータ部の構成を示した図で
ある。
【図２】 図１の湯口の形状を示す図である。
【図３】 本発明の第２の実施例に使用した縦型ダイキ
ャストマシンにセットしたロータ部の構成を示した図で
ある。
ャストマシンにセットしたロータ部の構成を示した図で
ある。
【図４】 図３の穴部の形状を示す図である。
【図５】 従来のかご型誘導電動機のロータ構造を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図６】 図５のエンドリングを取り除いたロータの状
態を示す斜視図である。
態を示す斜視図である。
【図７】 図５のかご型状の導体部を示す斜視図であ
る。
る。
【図８】 従来のダイキャストマシンにセットしたロー
タ部の構成を示した図である。
タ部の構成を示した図である。
【図９】 その他の従来のダイキャストマシンにセット
したロータ部の構成を示した図である。
したロータ部の構成を示した図である。
１：ロータ ２：ロータコア ２０：穴部 ３：導体部 ４：回転軸 ５：スロット ６：スロットバ− ７ａ、７ｂ：エンドリング ８：ピストン ９ａ、９ｂ、９ｃ：金型 ９１：湯口 １０、１１、分割金型 １２：治具 １３：溶湯 Ｗm ：湯口の最小寸法幅 Ｗe ：エンドリングの最小寸法幅 Ｗh ：穴部の最小寸法幅
Claims (4)
- 【請求項１】 外周に複数のスロットを有する積層され
たロ−タコアを分割金型の内部に収納し、前記ロ−タコ
アの積み厚方向の両端部と前記分割金型の内壁面との間
に金型を設置し、前記スロットと連通するエンドリング
となる空間を形成し、このエンドリング形成部にそれぞ
れ連通する湯口を配設し、前記両側の湯口に高圧ダイキ
ャスト法によりダイキャスト材の溶湯をほぼ同時に注湯
し、前記スロットおよび前記エンドリングをかご状に一
体成形するかご型ロータの製造方法において、 前記溶湯を注湯する湯口の最小寸法幅を前記エンドリン
グの最小寸法幅の０．７倍以上としたことを特徴とする
かご型ロータの製造方法。 - 【請求項２】 外周に複数のスロットを有するソリッド
状または積層されたロ−タコアを分割金型の内部に収納
し、前記ロ−タコアの長さまたは積み厚方向の両端部と
前記分割金型の内壁面との間に金型を設置し、前記スロ
ットと連通するエンドリングとなる空間を形成し、この
エンドリング形成部の一方側に連通する湯口を配設し、
前記湯口に高圧ダイキャスト法によりダイキャスト材の
溶湯を注湯し、前記スロットおよび前記エンドリングを
かご状に一体成形するかご型ロータの製造方法におい
て、 前記ロータコアのスロット部より内径側に、両エンドリ
ング部に連通するように前記スロットの最小寸法幅より
２．５〜５倍の最小寸法幅を有する穴部を少なくとも一
つ形成し、 前記湯口を有する一方側のエンドリング部から前記スロ
ット部と前記穴部を経由して反対側のエンドリング部に
向かって溶湯を注湯することを特徴とするかご型ロータ
の製造方法。 - 【請求項３】 前記穴部の最小寸法幅を前記エンドリン
グ部の最小寸法幅の０．７倍以上とした請求項２に記載
のかご型ロータの製造方法。 - 【請求項４】 前記ダイキャスト材は、アルミニウムま
たはアルミニウム合金とした請求項１から３までの何れ
か１項に記載のかご型ロータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02397198A JP3479932B2 (ja) | 1997-05-21 | 1998-01-20 | かご型ロータの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-148589 | 1997-05-21 | ||
| JP14858997 | 1997-05-21 | ||
| JP02397198A JP3479932B2 (ja) | 1997-05-21 | 1998-01-20 | かご型ロータの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1141873A true JPH1141873A (ja) | 1999-02-12 |
| JP3479932B2 JP3479932B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=26361423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02397198A Expired - Fee Related JP3479932B2 (ja) | 1997-05-21 | 1998-01-20 | かご型ロータの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3479932B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110283525A1 (en) * | 2009-01-07 | 2011-11-24 | Bae Systems Controls Inc. | Die Cast Rotor With Steel End Rings to Contain Aluminum |
| JP2014187732A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Aisin Aw Co Ltd | ロータコア鋳造装置及びロータコア鋳造方法 |
| CN105811671A (zh) * | 2015-01-15 | 2016-07-27 | 源捷公司 | 制造用于电机的转子组件的方法 |
| CN111318670A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-23 | 青岛武晓制管有限公司 | 一种法兰生产用的压铸成型装置 |
-
1998
- 1998-01-20 JP JP02397198A patent/JP3479932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110283525A1 (en) * | 2009-01-07 | 2011-11-24 | Bae Systems Controls Inc. | Die Cast Rotor With Steel End Rings to Contain Aluminum |
| US8368277B2 (en) * | 2009-01-07 | 2013-02-05 | Bae Systems Controls Inc. | Die cast rotor with steel end rings to contain aluminum |
| JP2014187732A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Aisin Aw Co Ltd | ロータコア鋳造装置及びロータコア鋳造方法 |
| CN105811671A (zh) * | 2015-01-15 | 2016-07-27 | 源捷公司 | 制造用于电机的转子组件的方法 |
| CN111318670A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-23 | 青岛武晓制管有限公司 | 一种法兰生产用的压铸成型装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3479932B2 (ja) | 2003-12-15 |
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