CN102684435A - 对端环及棒进行钎焊的感应电动机的鼠笼式转子及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供对端环及棒进行了钎焊的感应电动机的鼠笼式转子及该鼠笼式转子的制造方法。其目的在于提供一种能减少钎焊接合时的作业工时，不需要钎料的配置工序，具有能很容易地将棒和端环接合的结构的感应电动机的鼠笼式转子及该鼠笼式转子的制造方法。在组装转子的工序前，预先在端环及导体棒的至少一方形成镀银层。将转子加热到镀银层熔点以上的温度，通过使镀银层熔融，从而将熔融了的镀银作为钎料来将端环及导体棒接合在一起。

Description

对端环及棒进行钎焊的感应电动机的鼠笼式转子及其制造方法
技术领域
本发明涉及对端环及棒进行了钎焊的感应电动机的鼠笼式转子及该鼠笼式转子的制造方法。
背景技术
一般，感应电动机的鼠笼式转子主要由三个要素构成，即：由电磁钢板冲压而成的铁芯的叠层体，配置在铁芯上所设置的多个槽孔部中的槽导体，以及在转子的两端面用于使槽导体短路的端环。其中，槽导体及端环主要从制造成本及材料成本的观点来看，一般通过压铸成形将铝与转子铁芯铸成一体的铸造来成形。
近年来，要求电动机的低发热化，有时使用电阻比铝低的铜或铜合金作为转子导体部的金属。另一方面，由于铜及铜合金的熔点比铝高，可对作为转子铁芯的材料的电磁钢板造成影响，因而难以采用如铝压铸那样的制造方法。因此，在转子导体部使用铜或铜合金的场合，将槽部导体做成棒状构件，将短路用端环做成薄的圆盘并进行使槽导体贯通圆盘等的加工的部件，众所周知的方法是用钎焊等方法将两者接合。在钎焊的场合，利用高频加热或在加热炉中使温度上升到800度左右，使钎料熔融并将两者接合在一起。
作为铜棒与铜端环的钎焊方法的例子，一般的方法是，预先将钎料配置在铜棒与铜端环的间隙附近，使被加热熔融了的钎料流入铜棒与铜端环的间隙中而使其接合。例如，在日本特开2004-254433号公报中公开了鼠笼式转子的制造方法，其中，在达到钎焊温度之前，使棒1靠近端环2的贯通孔7的内表面的转子铁芯3中心相反一侧，并且以约束棒1的方式将线材状的钎料4配置在槽11内，在达到钎焊温度之后，伴随着端环2的贯通孔7因端环2的热膨胀的移动，使棒1位于端环2的贯通孔7的大致中央位置，从而进行真空高频钎焊或保护气体中高频钎焊。
另外，在日本特开平8-294256号公报中公开了感应电动机用转子的制造方法，其中，在无氧铜制的端环4上设有用于储存已熔融的钎料的凹部5，在凹部5和转子棒3的端部涂抹钎焊用的焊剂6，将棒状的银钎料弯曲了的钎料7插入转子棒3的端部，使用旋转台9使端环4旋转，利用燃烧器10的加热在端环4达到约800℃的时刻使转子棒3与端环4的凹部5密合并上升到钎焊温度，在钎料7润湿后，停止加热而使整个转子自然冷却。
另外，将钎料配置在接合部分，利用气体燃烧器使钎料熔融而将其接合也是一般的方法。例如在日本特开平4-222446号公报中公开有鼠笼式旋转电机，其中，从下方提升短路环3而使转子棒2的下端面与槽3a的内部抵接，使气体燃烧器5或高频线圈6从下方接近而对短路环3及转子棒2进行加热，向槽3a供给银钎料棒或银钎料箔而将短路环3及转子棒2钎焊在一起。
在如日本特开2004-254433号公报及日本特开平8-294256号公报的方法中，存在的问题是钎料的加工及钎料的配置作业等的钎焊前的作业工时增多。另一方面，在如日本特开平4-222446号公报的方法中，存在的问题是需要在钎焊作业时持续地供给钎料，手工作业工序增加，工时增多。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能减少钎焊接合时的作业工时，不需要钎料的配置工序，具有能很容易地将棒和端环接合的结构的感应电动机的鼠笼式转子及该鼠笼式转子的制造方法。
为了实现上述目的，本发明的一个方案是感应电动机的鼠笼式转子，其通过钎焊将转子棒和端环接合而成，其特征是，在上述端环及上述转子棒的至少一方的接合面上形成镀层，通过将该镀层用作上述钎焊时用的钎料，从而将上述端环与上述转子棒接合在一起。
在优选的实施方式中，上述端环具有一块板结构。
在优选的实施方式中，上述镀层形成于上述端环的整个面上。
在优选的实施方式中，上述端环及上述转子棒由铜或铜合金制成，上述镀层是镀银层。
本发明的另一个方案是感应电动机的鼠笼式转子的制造方法，其特征是，具有以下工序：在端环及转子棒的一方或双方，至少在上述端环与上述转子棒的接合面上形成镀层的工序；将上述端环及上述转子棒配置在预定的组装位置的工序；以及对上述镀层进行加热而使其熔融，将熔融了的该镀层作为钎料来将上述端环及上述转子棒接合在一起的工序。
在优选的实施方式中，在形成上述镀层的工序中，上述镀层形成于上述端环的整个面上。
附图说明
本发明的上述及其它目的、特征及优点通过参照附图对以下的优选实施方式进行说明将更加清楚。
图1是表示本发明的一个实施方式的鼠笼式转子的概略结构图。
图2是组装了转子的各结构要素的状态的端环附近的放大图。
图3是将转子加热到钎焊温度以上之后的端环附近的放大图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的感应电动机的鼠笼式转子10的概略结构图，表示的是该转子的旋转轴方向的剖视图。鼠笼式转子10具有：硅钢片制的转子铁芯12，配置在转子铁芯12的旋转轴方向两端部的由纯铜或铜合金构成的端环14，构成为能插入形成于转子铁芯12上的贯通孔16及形成于端环14上的贯通槽18内的由纯铜或铜合金构成的一个以上的导体棒(转子棒)20，以及固定上述各结构要素的夹具22。
形成于端环14上的贯通槽18的形状是与导体棒20的外形大致相补的形状，在图示的例子中，贯通槽18的内表面及导体棒20的外表面都是圆筒状表面。但是，贯通槽18及导体棒20只要是大致相补的形状，也可以具有其它形状。另外，贯通槽18虽然也能做成在端环的圆周方向设置成缺口状，但从后述的钎焊强度的观点来看，优选其径向断面被构成端环14的材料完全围绕。
本发明在如图1那样组装转子10的工序之前，预先在端环14及导体棒20的至少一方上形成镀层，优选形成镀银层24。镀银层24至少需要在组装转子10时的端环14与导体棒20的接合部位预先形成于端环14与导体棒20的至少一方。在图1的例子中，在端环14的整个面上形成镀银层24，这是因为与只在上述接合部位形成镀银层24相比较镀银工序容易，另外，还有后述的优点。
以下，参照图2及图3说明转子10的制造方法。首先如上所述，预先在端环14上形成镀银层24(在此，在其整个面上)，接着如图1所示，组装转子10的各结构要素，并配置在预定的组装位置。在此，如放大表示端环14与导体棒20的接合部位的图2所示，在端环14的贯通槽18与导体棒20之间也可以有间隙，换言之，导体棒20也可以不正确地定位在端环14的各槽18的中心。
接着，通过对转子10进行高频加热或将其配置在加热炉内，从而将其加热到镀银层24的熔点以上的温度(例如800℃)，使镀银层24熔融。由此，已熔融的镀银作为钎料起作用，从而将端环14与导体棒20接合(钎焊)在一起。因此，本发明通过预先形成镀银层24，从而不需要配置和供给伴随着钎焊作业所需要的钎料，就能够得到与现有的使用钎料的钎焊相同的接合强度。
此外，在上述的例子中，虽然对整个转子进行加热，但也可以采用只局部加热端环14与导体棒20的接合部位或其周边。但是，如图示的例子那样，在预先在端环14的整个面上形成镀银层24，对整个转子10或整个端环14进行加热时，从表示镀银层24熔融了的状态(即，转子达到钎焊温度之后的状态)的图3可知，端环14与导体棒20的接合部位以外的部分，例如形成于端环14的上表面26及下表面28上的熔融了的镀银的大半都因毛细管现象等而流入贯通槽18内，填埋了贯通槽18与导体棒20之间的间隙，可以得到接合强度高的良好的接合状态。
另外，为了促进如上所述的熔融了的镀银向贯通槽18内的流入，也可以在端环14的上表面或下表面形成朝向贯通槽18成为向下斜度的倾斜面，或者形成与贯通槽18连通的槽。
此外，虽然端环14也能通过将由铜或铜合金构成的薄板叠层而成，但从制造工序数及成本等考虑，做成对一块铜或铜合金进行机械加工而构成的所谓一块板结构仍是有利的。
根据本发明，由于将镀层用作钎料，因而在钎焊作业时就不需要配置钎料等的作业。另外，由于将镀层用作钎料，因而就不需要预先将钎料加工成预定形状等的作业。再有，也不需要利用手工作业在钎焊时从外部持续地供给钎料。
通过将端环做成一块板结构，端环的制造工序变得简单，从而能够降低转子的制造成本。
通过预先在端环的整个面上形成镀层，钎焊时熔融了的镀流入端环与导体棒的接合面间而将端环与导体棒接合成一体。

Claims (6)

1.一种感应电动机的鼠笼式转子(10)，其通过钎焊将转子棒(20)和端环(14)接合而成，其特征在于，
在上述端环(14)及上述转子棒(20)的至少一方的接合面上形成镀层(24)，通过将该镀层(24)用作上述钎焊时用的钎料，从而将上述端环(14)与上述转子棒(20)接合在一起。
2.根据权利要求1所述的感应电动机的鼠笼式转子，其特征在于，
上述端环(14)具有一块板结构。
3.根据权利要求1所述的感应电动机的鼠笼式转子，其特征在于，
上述镀层(24)形成于上述端环(14)的整个面上。
4.根据权利要求1～3任何一项所述的感应电动机的鼠笼式转子，其特征在于，
上述端环(14)及上述转子棒(20)由铜或铜合金制成，上述镀层(24)是镀银层。
5.一种感应电动机的鼠笼式转子(10)的制造方法，其特征在于，
具有以下工序：
在端环(14)及转子棒(20)的一方或双方，至少在上述端环(14)与上述转子棒(20)的接合面上形成镀层(24)的工序；
将上述端环(14)及上述转子棒(20)配置在预定的组装位置的工序；
对上述镀层(24)进行加热而使其熔融，将熔融了的该镀层(24)作为钎料来将上述端环(14)及上述转子棒(20)接合在一起的工序。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，
在形成上述镀层(24)的工序中，上述镀层(24)形成于上述端环(14)的整个面上。
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