CN106134045A - 笼型电动机的转子及笼型电动机 - Google Patents

Abstract

具有：多个导体条(4)，它们沿转子铁芯(1)的周向隔开固定间隔而配置；短路环(5)，其与各导体条(4)的端部连接；以及加强盖(6)，其轴向的面与短路环(5)的轴向端面相接触，加强盖(6)被短路环(5)铸造包覆，在加强盖(6)的凸缘部(6b)的外周面和短路环(5)的外周面，通过过盈配合而安装有保持环(7)。

Description

笼型电动机的转子及笼型电动机

技术领域

本发明涉及一种具有导体条和短路环的笼型电动机的转子及笼型电动机，特别涉及一种在工作机械的主轴电动机等所使用的、进行高速旋转的笼型电动机的转子及笼型电动机。

背景技术

当前，笼型电动机的转子由下述部件构成，即：圆筒状的转子铁芯，其层叠电磁钢板而形成；多个导体条，它们配置于转子铁芯的各槽；以及短路环(端环)，其与这些导体条在两侧端部连接，该转子通过热压配合而安装于电动机的转子轴。

近年，在工作机械的主轴电动机等所使用的笼型电动机被要求高性能化，希望应对几万次/分钟的高速旋转。

并且，与进行高速旋转的笼型电动机的高效化相对应地，转子的导体(记为转子导体)即导体条及短路环使用金属铝(记为铝)。

进行高速旋转的笼型电动机的转子根据其构造，在高速运转时作用有强烈的离心力。另外，由于工作时的发热，转子导体会热膨胀。即，由于离心力的作用和热膨胀，短路环发生变形，并且在短路环产生应力。

另外，如果笼型电动机重复进行起动和停止，则在短路环重复应力的承受和解除。即，对短路环重复施加应力，发生金属疲劳。

特别在将耐力及拉伸强度等的强度低、且热膨胀率相对较大的铝使用于转子导体的情况下，短路环的变形变大，产生的应力也变大。另外，也存在短路环的疲劳强度降低的可能。

提出了一种笼型电动机的转子，其虽然在转子导体使用铝，但能够防止由离心力及热引起的短路环的变形。这种转子具有：铝铸件制的转子条(导体条)，其以铸入至转子铁芯(rotor core)的外周槽的方式而设置；以及铝铸件制的短路环，其设置于转子条的两端，在短路环的外周通过热压配合而安装钢制等的保持环，并且将对短路环和保持环的外端部进行保持而加强的止动板(加强盖)隔着凸台而设置于转子轴(例如，参照专利文献1)。

另外，提出了一种笼型电动机的转子，其虽然在转子导体使用铝，但使由于重复进行起动和停止而产生的重复应力的振幅变小，防止金属疲劳。这种转子具有：圆筒状的铁心部(转子铁芯)；导体条，其处于铁心部的内部且沿周向隔开固定间隔而配置；短路环，其与导体条连接而设置于铁心部的两端面；以及加强圈(加强环)，其外径比短路环的内径大，通过热压配合而将加强圈安装于短路环的内周部，并且在铁心部和加强圈的内周部安装有轴(转子轴)(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平6-153471号公报(第2页，图3)

专利文献2：日本特开2012-244824号公报(第4页，图1)

发明内容

在笼型电动机的高速旋转时，由于施加于转子的离心力，短路环向外周方向变形。关于短路环的变形量，越处于内周侧则越大，越处于外周侧则越小。即，越处于短路环的内周侧则拉伸应力越大，且与径向相比周向的拉伸应力更大。

另外，由于转子导体的发热，短路环热膨胀而变形，但由于与短路环连接的导体条被热膨胀比短路环小的转子铁芯所约束，因此针对短路环的外周方向和轴向的变形而进行约束，在短路环产生压缩方向的应力。

在重复进行笼型电动机的起动和停止的情况下，在刚停止后，转子导体为高温状态，因此短路环热膨胀变形而作用有压缩方向的应力，反之在起动时作用有由离心力引起的拉伸方向的应力。

并且，起动时的基于离心力的周向的拉伸应力在短路环的内周侧大，因此越处于短路环的内周侧则重复应力的振幅越大。

在专利文献1所记载的转子中，在短路环的外周通过热压配合而安装有钢制等的保持环，能够防止短路环的变形。但是，短路环的内周侧不被约束，不能使基于施加于转子的离心力而引起的短路环内周侧的大的周向的拉伸应力降低。

即，不能使由于笼型电动机的起动和停止的重复而在短路环产生的重复应力的振幅变小，存在短路环容易发生金属疲劳的问题。

在专利文献2所记载的转子中，将外径比短路环的内径大的加强圈通过热压配合而安装于短路环的内周部，从而在短路环作用有使该短路环向径向外侧膨胀变形这样的力，在短路环内周部即便未施加离心力时也沿周向而作用有拉伸应力。因而，无离心力的情况与施加有离心力的情况之间的、短路环内周部处的周向的拉伸应力之差变小。

即，使由于笼型电动机的起动和停止的重复而产生的、短路环内周部的重复应力的振幅变小，防止由于金属疲劳而短路环破坏的情况。

但是，由于短路环的外周侧未被约束，因此不能抑制短路环的向径向的热膨胀变形，随着温度上升，上述热压配合效果降低。

而且，在将铁心部和加强圈通过热压配合而安装至转子轴的工序中，如果以大于或等于设想的温度而进行热压配合，则短路环与加强圈的热膨胀变形量之差会超过热压配合量，存在加强圈脱落或者位置偏离的问题。

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于得到一种笼型电动机的转子和使用该转子的可靠性优异的笼型电动机，该笼型电动机的转子会抑制短路环的径向的变形，并且防止加强盖脱落或者位置偏离的情况。进而，防止加强环脱落或者位置偏离的情况，并且使由于笼型电动机的起动和停止的重复而在短路环产生的重复应力的振幅变小，防止短路环的由金属疲劳引起的破坏。

本发明涉及的第1笼型电动机的转子具有：导体条，其对沿转子铁芯的周向隔开固定间隔而配置的多个槽孔进行填充；短路环，其与各导体条的端部连接；以及加强盖，其与短路环的轴向端面相接触，在该笼型电动机的转子中，导体条和短路环是通过铸造而形成的一体物，加强盖是具有主体部和环状的凸缘部的圆筒体，该凸缘部从主体部的外周面沿垂直方向而凸出，主体部的外周面与短路环的内周面相接触，保持环使内周面与凸缘部和短路环的外周面相接触而通过过盈配合进行安装。

本发明涉及的第2笼型电动机的转子具有：导体条，其对沿转子铁芯的周向隔开固定间隔而配置的多个槽孔进行填充；短路环，其与各导体条的端部连接；以及加强盖，其与短路环的轴向端面相接触，在该笼型电动机的转子中，导体条和短路环是通过铸造而形成的一体物，加强盖的平面形状与短路环的轴向的端面的形状相同，且在该加强盖的与导体条相对的部分形成有短路环凸出部插入孔，加强环使外周面与加强盖和短路环的内周面相接触而通过过盈配合进行安装，保持环使内周面与加强盖和短路环的外周面相接触而通过过盈配合进行安装。

本发明涉及的第3笼型电动机的转子具有：导体条，其对沿转子铁芯的周向隔开固定间隔而配置的多个槽孔进行填充；短路环，其与各导体条的端部连接；以及加强盖，其与短路环的轴向端面相接触，在该笼型电动机的转子中，导体条和短路环是通过铸造而形成的一体物，加强盖是具有主体部和环状的凸缘部的圆筒体，该凸缘部从主体部的内周面沿垂直方向而凸出，该加强盖使主体部的内周面与短路环的外周面相接触而通过过盈配合进行安装，加强环使外周面与凸缘部和短路环的内周面相接触而通过过盈配合进行安装。

在本发明涉及的笼型电动机中，转子使用第1至第3中的任意笼型电动机的转子。

发明的效果

本发明涉及的转子如上所述地构成，因此能够抑制短路环的径向的变形，并且能够防止加强盖脱落或者位置偏离的情况。进而，能够防止加强环脱落或者位置偏离的情况，并且使由于电动机的起动和停止的重复而在短路环产生的重复应力的振幅变小，能够防止短路环的金属疲劳破坏。

并且，在使用该转子的笼型电动机中，减少了使用时的在转子发生的故障，可靠性高。

附图说明

图1是本发明的实施方式1涉及的笼型电动机的转子的剖面示意图。

图2是图1的本发明的实施方式1涉及的笼型电动机的转子处的、从箭头X所示的方向观察到的平面示意图(a)和A-A剖面的示意图(b)。

图3是对本发明的实施方式1涉及的笼型电动机的转子处的、通过铸造而在转子铁芯安装导体条和短路环的手段进行说明的示意图。

图4是表示本发明的实施方式1涉及的笼型电动机的转子处的、在铝熔液固化之后从模具取出的、利用铝所封装的转子铁芯和加强盖的封装体的剖面示意图。

图5是本发明的实施方式2涉及的笼型电动机的转子的剖面示意图。

图6是图5的本发明的实施方式2涉及的笼型电动机的转子处的、从箭头X所示的方向观察到的平面示意图(a)和B-B剖面的示意图(b)。

图7是本发明的实施方式3涉及的笼型电动机的转子的剖面示意图。

图8是图7的本发明的实施方式3涉及的笼型电动机的转子处的、从箭头X所示的方向观察到的平面示意图(a)和C-C剖面的示意图(b)。

图9是本发明的实施方式4涉及的笼型电动机的转子的剖面示意图。

图10是图9的本发明的实施方式4涉及的笼型电动机的转子处的、从箭头X所示的方向观察到的平面示意图(a)和D-D剖面的示意图(b)。

图11是本发明的实施方式5涉及的笼型电动机的转子的剖面示意图。

图12是图11的本发明的实施方式5涉及的笼型电动机的转子处的、从箭头X所示的方向观察到的平面示意图(a)和E-E剖面的示意图(b)。

图13是本发明的实施方式6涉及的笼型电动机的侧面示意图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1涉及的笼型电动机的转子的剖面示意图。

图2是图1的本发明的实施方式1涉及的笼型电动机的转子处的、从箭头X所示的方向观察到的平面示意图(a)和A-A剖面的示意图(b)。

在图2中示出了本实施方式的笼型电动机的转子100处的整体部分的平面和剖面。

如图1和图2所示，本实施方式的笼型电动机的转子100具有：圆筒状的转子铁芯1，其层叠电磁钢板而形成；导体条4，其对沿轴向将转子铁芯1贯通、且沿转子铁芯1的周向隔开固定间隔而配置的多个槽孔1a分别进行填充；短路环5，其与各导体条4的端部连接；加强盖6，其与短路环5的轴向端面相接触，并且在中心部具有孔；以及转子轴2，其用于安装转子铁芯1。

另外，在本实施方式的笼型电动机的转子100中，短路环5是与沿转子铁芯1的周向隔开固定间隔而配置的全部导体条4为一体的部件，在各导体条4的两边的端部与转子铁芯1的轴向的端面相接触而配置。

加强盖6是具有主体部6a和环状的凸缘部6b的圆筒体，该凸缘部6b从主体部6a的轴向一端侧的外周面沿垂直方向凸出，圆筒体的与圆周方向正交的剖面的形状为L字状，该加强盖6安装于转子轴2。

另外，在加强盖6中，主体部6a的外周面与短路环5的内周面相接触，主体部6a的轴向内侧的端面与转子铁芯1的轴向端面相接触，主体部6a的内周面与转子轴2的外周面相接触，凸缘部6b的轴向内侧的面与短路环5的轴向端面相接触。而且，在加强盖6的凸缘部6b的与导体条4相对的部分形成有孔(记为短路环凸出部插入孔)6c，该孔6c用于插入短路环5的轴向凸出部5a。

保持环7设置为使其内周面分别与短路环5的外周面和加强盖6的凸缘部6b的外周面相接触。

对形成本实施方式的笼型电动机的转子100的部件的材质进行说明。

形成转子铁芯1的铁芯片如上所述使用电磁钢板。导体条4和短路环5使用金属铝(记为铝)，导体条4和短路环5是通过铸造而形成的一体物。加强盖6使用热膨胀率比铝小的非磁性体的不锈钢，保持环7使用与不锈钢相同程度的热膨胀率、拉伸强度高的铬钼钢(SCM)。

对本实施方式的笼型电动机的转子100的制造方法的一个例子进行说明。

通过规定的加工方法，制作转子铁芯1、加强盖6、保持环7、以及转子轴2。

然后，通过铸造而在转子铁芯1安装导体条4和短路环5。

图3是对本发明的实施方式1涉及的笼型电动机的转子处的、通过铸造而在转子铁芯安装导体条和短路环的方法进行说明的示意图。

图3是通过铸造而在转子铁芯1安装导体条4和短路环5的方法的一个例子。

首先，从下侧起依次向临时轴部件12设置下侧的加强盖6、转子铁芯1、上侧的加强盖6。

然后，如图3所示，将设置加强盖6和转子铁芯1后的临时轴部件12利用螺栓11隔着压脚13而保持于模具14的端部模块14b，由此将加强盖6和转子铁芯1配置于模具14的模腔14a内。

然后，将模具14设置于压铸机15。

在本实施方式中压铸机15为纵型。

然后，压铸机15的活塞16上升，如箭头L所示，将金属铝熔液(记为铝熔液)从模具14的浇口14c注入至模腔14a内。

注入至模腔14a内的铝熔液经过在下侧的加强盖6的凸缘部6b形成的短路环凸出部插入孔6c，对下侧的加强盖侧的短路环部分9进行填充。进而，如箭头M所示，铝熔液对沿轴向将转子铁芯1贯通、且沿转子铁芯1的周向隔开固定间隔而配置的全部槽孔1a进行填充。进而，经过槽孔1a后的铝熔液在对上侧的加强盖侧的短路环部分9填充之后，如箭头N所示，经过在上侧的加强盖6的凸缘部6b形成的短路环凸出部插入孔6c，对模具14的流道部14d进行填充。

铝熔液如上所述地流过模腔14a内，因此铝熔液卷入的气体最终集中于流道部14d，防止在短路环部分9及槽孔1a的部分的铝产生由气体引起的空隙。

另外，本实施方式的压铸机15具有局部增压缸。并且，如图3所示，利用与局部增压缸连接的柱塞18，能够在铝熔液凝固时从流道部14d的上部对铝熔液整体施加压力。

因而，例如即使在短路环之中发生气体滞留，或者在凝固慢的部位产生缩孔，也会利用压力将它们消除，能够防止产生诸如气泡缺陷及气孔缺陷等的铸造缺陷。

然后，使模具内的铝熔液冷却而进行固化。

图4是表示本发明的实施方式1涉及的笼型电动机的转子处的、在铝熔液固化之后从模具取出的、利用铝所封装的转子铁芯和加强盖的封装体的剖面示意图。

在图4中也示出了临时轴部件12。

然后，从图4所示的利用铝封装了转子铁芯1和加强盖6后的封装体10中，将浇口形状部19和流道形状部20切断而去除。

然后，在卸除了临时轴部件12之后，利用车床对处于轴向两侧的、被铝所铸造包覆的加强盖6的凸缘部6b的外周部和短路环5的外周部一起进行切削加工，以使得外径相等。此时，加强盖6的凸缘部6b的外径和短路环5的外径比保持环7的内径大了热压配合量所对应的量。然后，通过热压配合而将保持环7安装于相同外径的加强盖6和短路环5的外周面。

然后，利用车床对转子铁芯1的内周面和加强盖6的内周面一起进行切削加工，以使得内径相等。此时，转子铁芯1的内径和加强盖6的内径比转子轴2的外径小了热压配合量所对应的量。然后，通过热压配合而将转子铁芯1和加强盖6同时安装于转子轴2，笼型电动机的转子100完成。

在本实施方式的笼型电动机的转子100中，加强盖6的主体部6a被短路环5所铸造包覆。并且，形成实施铸造包覆的短路环5的铝与形成被铸造包覆的加强盖6的不锈钢相比热膨胀率较大，因此在短路环5从液状进行固化、进而进行冷却的过程中的短路环5的收缩量比加强盖6的收缩量大。

因而，由于短路环5的内周面与加强盖6的主体部6a的外周面相接触，因此短路环5不能完全收缩，发生将加强盖6紧固的抱紧现象，与通过热压配合而安装加强盖6的情况相同，在短路环5的内周面作用有使短路环5向径向外侧膨胀这样的力。

另外，使保持环7的内周面与短路环5的外周面相接触地在短路环5的外周面通过热压配合而安装有保持环7，因此在短路环5的外周面作用有使短路环5向径向内侧收缩这样的力。因此，短路环5被加强盖6和保持环7从径向的两侧挤压而抑制膨胀变形，从而被施加压缩应力。

另外，短路环5的轴向端面也被加强盖6所约束，也抑制了短路环5的轴向的膨胀变形。

即，针对短路环5的由温度上升及承受离心力中的至少一者所引起的膨胀变形，短路环5被加强盖6和保持环7从三个方向约束而挤压，因此在短路环5始终作用有压缩应力。

因而，在本实施方式的笼型电动机的转子100中，重复进行电动机的起动和停止的情况下的在短路环5产生的应力的振幅小，能够提高短路环5的金属疲劳的寿命。

另外，在本实施方式的笼型电动机的转子100中，在短路环5和加强盖6的凸缘部6b的外周面通过热压配合而安装有保持环7，因此抑制了由温度上升引起的短路环5的向径向外侧的热膨胀变形。而且，加强盖6的主体部6a被短路环5铸造包覆。

即，加强盖6的凸缘部6b的外周面被保持环7紧固，加强盖6的主体部6a的外周面被短路环5紧固。

因而，在通过热压配合而将转子铁芯1和加强盖6安装于转子轴2的情况下，即使加热至大于或等于设想的温度，或者由于笼型电动机的驱动而使转子100变成高温，也会防止加强盖6松动而导致脱落或者位置偏离的情况。

另外，在加强盖6的凸缘部6b处形成的短路环凸出部插入孔6c中，嵌入有短路环5的轴向凸出部5a。因而，如果为了向转子轴2热压配合而进行加热，或者由于笼型电动机的驱动而变成高温，则轴向凸出部5a热膨胀，加强盖6被短路环5牢固地保持，从该方面看，也防止加强盖6脱落或者位置偏离的情况。

此外，本实施方式的笼型电动机的转子也可以将通过热压配合所安装的部件通过压入等其他紧固方法而进行安装。即，通过过盈配合安装即可。

实施方式2.

图5是本发明的实施方式2涉及的笼型电动机的转子的剖面示意图。

图6是图5的本发明的实施方式2涉及的笼型电动机的转子处的、从箭头X所示的方向观察到的平面示意图(a)和B-B剖面的示意图(b)。

在图6中示出了本实施方式的笼型电动机的转子200处的整体部分的平面和剖面。

如图5和图6所示，本实施方式的笼型电动机的转子200具有：圆筒状的转子铁芯1，其层叠电磁钢板而形成；导体条4，其对沿轴向将转子铁芯1贯通、且沿转子铁芯1的周向隔开固定间隔而配置的多个槽孔1a分别进行填充；短路环5，其与各导体条4的端部连接；加强盖26，其与短路环5的轴向端面相接触，并且在中心部具有孔；以及转子轴2，其用于安装转子铁芯1。

另外，在本实施方式的笼型电动机的转子200中，短路环5是与沿转子铁芯1的周向隔开固定间隔而配置的全部导体条4为一体的部件，在各导体条4的两边的端部与转子铁芯1的轴向的端面相接触而配置。

另外，加强盖26是平面形状与短路环5的轴向的端面的形状相同的环形盘状，在与导体条4相对的部分形成有短路环凸出部插入孔26c。

加强环29设置为使其外周面与短路环5的内周面和加强盖26的内周面相接触，并且使其轴向内侧的端面与转子铁芯1的轴向端面相接触。另外，加强环29以使其内周面与转子轴2的外周面相接触的方式而安装于转子轴2。

保持环7设置为使其内周面分别与短路环5的外周面和加强盖26的外周面相接触。

在本实施方式的笼型电动机的转子200中，加强盖26使用非磁性的不锈钢，加强环29使用与保持环7相同的铬钼钢(SCM)。其他部件的材质与实施方式1相同。

下面，对本实施方式的笼型电动机的转子200的制造方法的一个例子进行说明。

与实施方式1相同地，制作图4所示的、利用铝封装转子铁芯1和加强盖6后的封装体10。然后，在从封装体10将浇口形状部19和流道形状部20切断之后，卸除临时轴部件12。

然后，利用车床对被铝所铸造包覆的加强盖6的凸缘部6b的外周部和短路环5的外周部一起进行切削加工，以使得外径相等。此时，凸缘部6b的外径和短路环5的外径比保持环7的内径大了热压配合量所对应的量。凸缘部6b的外径为后述的加强盖26的外径。

然后，通过车床的切削加工而去除加强盖6的主体部6a，制作环形盘状的加强盖26，并且利用车床对加强盖26的内周面和短路环5的内周面一起进行切削加工，以使得内径相等。此时，加强盖26的内径和短路环5的内径比加强环29的外径小了热压配合量所对应的量。然后，通过热压配合而将加强环29安装于短路环5的内周面和加强盖26的内周面。

然后，通过热压配合而将保持环7安装于相同外径的短路环5和加强盖26的外周面。

然后，利用车床对转子铁芯1的内周面和加强环29的内周面一起进行切削加工，以使得内径相等。此时，转子铁芯1的内径和加强环29的内径比转子轴2的外径小了热压配合量所对应的量。然后，通过热压配合而将转子铁芯1和加强环29同时安装于转子轴2，笼型电动机的转子200完成。

在本实施方式的笼型电动机的转子200中，针对由温度上升及承受离心力中的至少一者所引起的短路环5的膨胀变形，分别利用加强环29、保持环7、以及加强盖26，通过在短路环5的内周面侧、外周面侧、以及端面侧三个方向上进行约束，从而在短路环5始终作用有压缩应力。

因而，在本实施方式的笼型电动机的转子200中，也能够使重复进行电动机的起动和停止的情况下的在短路环5产生的应力的振幅变小，能够提高短路环5的金属疲劳的寿命。

在本实施方式的笼型电动机的转子200中，根据短路环5与加强环29之间的热压配合量的设定值，能够推测出作用于短路环5的压缩应力，能够与笼型电动机的规格相对应地对施加于短路环5的应力的振幅进行调整，因此具有下述优点，即，即使转子尺寸、转速等规格不同，短路环5也能够保持充分地金属疲劳的寿命。

另外，在本实施方式的笼型电动机的转子200中，加强环29使用热膨胀率与不锈钢的加强盖26相近的铬钼钢。另外，在短路环5和加强盖26的外周面通过热压配合而安装有保持环7，抑制了由温度上升引起的短路环5的向径向外侧的热膨胀变形。另外，在短路环5和加强盖26的内周面通过热压配合而安装有加强环29。

即，加强盖26的外周面被保持环7所紧固，加强盖26的内周面被加强环29所压紧。另外，加强环29的外周面被短路环5和加强盖26所紧固。

因而，在通过热压配合而将转子铁芯1和加强环29安装于转子轴2的情况下，即使加热至大于或等于设想的温度，或者由于笼型电动机的驱动而使转子200变成高温，也会防止加强盖26及加强环29松动而导致脱落或者位置偏离的情况。

另外，在加强盖26处形成的短路环凸出部插入孔26c中，嵌入有短路环5的轴向凸出部5a。因而，如果为了向转子轴2热压配合而进行加热，或者由于笼型电动机的驱动而变成高温，则轴向凸出部5a膨胀，加强盖26被短路环5牢固地保持，从该方面看，也防止加强盖26脱落或者位置偏离的情况。

此外，本实施方式的笼型电动机的转子也可以将通过热压配合所安装的部件通过压入等其他紧固方法而进行安装。即，通过过盈配合安装即可。

实施方式3.

图7是本发明的实施方式3涉及的笼型电动机的转子的剖面示意图。

图8是图7的本发明的实施方式3涉及的笼型电动机的转子处的、从箭头X所示的方向观察到的平面示意图(a)和C-C剖面的示意图(b)。

在图8中示出了本实施方式的笼型电动机的转子300处的整体部分的平面和剖面。

如图7和图8所示，本实施方式的笼型电动机的转子300具有：圆筒状的转子铁芯1，其层叠电磁钢板而形成；导体条4，其对沿轴向将转子铁芯1贯通、且沿转子铁芯1的周向隔开固定间隔而配置的多个槽孔1a分别进行填充；短路环5，其与各导体条4的端部连接；加强盖36，其与短路环5的轴向端面相接触，并且在中心部具有孔；以及转子轴2，其用于安装转子铁芯1。

另外，在本实施方式的笼型电动机的转子300中，短路环5是与沿转子铁芯1的周向隔开固定间隔而配置的全部导体条4为一体的部件，在各导体条4的两边的端部与转子铁芯1的轴向的端面相接触而配置。

加强盖36是具有主体部36a和环状的凸缘部36b的圆筒体，该凸缘部36b从主体部36a的轴向一端侧的内周面沿垂直方向而凸出，圆筒体的与圆周方向正交的剖面的形状为倒L字状。

另外，在加强盖36中，主体部36a的内周面与短路环5的外周面相接触，凸缘部36b的轴向内侧的面与短路环5的轴向端面相接触。

加强环39以如下方式安装于转子轴2，即，使其外周面与短路环5的内周面和加强盖36的凸缘部36b的内周面相接触，并且使其轴向内侧的端面与转子铁芯1的轴向端面相接触。

在本实施方式的笼型电动机的转子300中，加强盖36使用铬钼钢(SCM)，加强环39使用非磁性的不锈钢。

其他部件的材质与实施方式1相同。

下面，对本实施方式的笼型电动机的转子300的制造方法的一个例子进行说明。

在本实施方式的笼型电动机的转子300的制造中，向临时轴部件设置转子铁芯1。然后，制作利用铝封装转子铁芯1后的封装体。然后，在从该封装体将浇口形状部和流道形状部切断之后，卸除临时轴部件。

然后，利用车床对短路环5的外周部进行切削加工。切削后的短路环5的外径比加强盖36的主体部36a的内径大了热压配合量所对应的量。然后，通过热压配合而将加强盖36安装于短路环5的外周面。

然后，利用车床对加强盖36的凸缘部36b的内周面和短路环5的内周面一起进行切削加工，使它们的内径一致。切削后的短路环5的内径和加强盖36的凸缘部36b的内径比加强环39的外径小了热压配合量所对应的量。然后，通过热压配合而将加强环39安装于短路环5的内周面和加强盖36的凸缘部36b的内周面。

然后，利用车床对转子铁芯1的内周面和加强环39的内周面一起进行切削加工，以使得内径相等。此时，转子铁芯1的内径和加强环39的内径比转子轴2的外径小了热压配合量所对应的量。然后，通过热压配合而将转子铁芯1和加强环39同时安装于转子轴2，笼型电动机的转子300完成。

在本实施方式的笼型电动机的转子300中，针对由温度上升及承受离心力中的至少一者所引起的短路环5的膨胀变形，分别利用加强环39和加强盖36，通过在短路环5的内周面侧、外周面侧、以及端面侧三个方向上进行约束，从而在短路环5始终作用有压缩应力，短路环5处的应力的、在电动机起动时与停止时之间的差变小。

因而，在本实施方式的笼型电动机的转子300中，也能够使重复进行电动机的起动和停止的情况下的在短路环5产生的应力的振幅变小，能够提高短路环5的金属疲劳的寿命。

在本实施方式的笼型电动机的转子300中，根据短路环5与加强环39之间的热压配合量的设定值，能够推测出作用于短路环5的压缩应力，能够与笼型电动机的规格相对应地对施加于短路环5的应力的振幅进行调整，因此具有下述优点，即，即使转子尺寸、转速等规格不同，短路环5也能够保持充分的金属疲劳的寿命。

在本实施方式的笼型电动机的转子300中，在短路环5的外周面通过热压配合而安装有加强盖36，加强盖36的主体部36a的内周面与短路环5的外周面相接触，因此加强盖36具有保持环的功能，抑制了由温度上升引起的短路环5的向径向外侧的热膨胀变形。另外，在短路环5和加强盖36的凸缘部36b的内周面通过热压配合而安装有加强环39。

即，加强盖36的主体部36a的内周面被短路环5所压紧，加强盖36的凸缘部36b的内周面被加强环39所压紧。另外，加强环39的外周面被短路环5和加强盖36的凸缘部36b所紧固。

因而，在通过热压配合而将转子铁芯1和加强环39安装于转子轴2的情况下，即使加热至大于或等于设想的温度，或者由于笼型电动机的驱动而使转子300变成高温，也会防止加强盖36及加强环39松动而导致脱落或者位置偏离的情况。

另外，加强盖36具有保持环的功能，能够省去保持环，因此能够减少部件个数。

另外，在加强盖36的凸缘部36b不存在孔，能够减少加工工作量，因此能够降低制造成本。

另外，在加强盖36及加强环39的安装前，能够对短路环5的内周面、外周面、以及轴向端面进行确认，因此容易进行短路环5的铸造品质的检查。

此外，本实施方式的笼型电动机的转子也可以将通过热压配合所安装的部件通过压入等其他紧固方法而进行安装。即，通过过盈配合安装即可。

实施方式4.

图9是本发明的实施方式4涉及的笼型电动机的转子的剖面示意图。

图10是图9的本发明的实施方式4涉及的笼型电动机的转子处的、从箭头X所示的方向观察到的平面示意图(a)和D-D剖面的示意图(b)。

在图10中示出了本实施方式的笼型电动机的转子400处的整体部分的平面和剖面。

如图9和图10所示，本实施方式的笼型电动机的转子400具有：圆筒状的转子铁芯1，其层叠电磁钢板而形成；导体条4，其对沿轴向将转子铁芯1贯通、且沿转子铁芯1的周向隔开固定间隔而配置的多个槽孔1a分别进行填充；短路环5，其与各导体条4的端部连接；加强盖46，其与短路环5的轴向端面相接触，并且在中心部具有孔；以及转子轴2，其用于安装转子铁芯1。

另外，在本实施方式的笼型电动机的转子400中，短路环5是与沿转子铁芯1的周向隔开固定间隔而配置的全部导体条4为一体的部件，在各导体条4的两边的端部与转子铁芯1的轴向的端面相接触而配置。

加强盖46是具有主体部6a和环状的凸缘部46b的圆筒体，该凸缘部46b从主体部6a的轴向一端侧的外周面沿垂直方向而凸出，圆筒体的与圆周方向正交的剖面的形状为L字状，且该加强盖46安装于转子轴2。

另外，在加强盖46中，主体部46a的外周面与短路环5的内周面相接触，主体部46a的轴向内侧的端面与转子铁芯1的轴向端面相接触，主体部46a的内周面与转子轴2的外周面相接触，凸缘部46b的轴向内侧的面与短路环5的轴向端面相接触。

保持环7设置为使其内周面分别与短路环5的外周面和加强盖46的凸缘部46b的外周面相接触。

在本实施方式的笼型电动机的转子400中，加强盖46使用非磁性的不锈钢，其他部件的材质与实施方式1相同。

下面，对本实施方式的笼型电动机的转子400的制造方法的一个例子进行说明。

在本实施方式的笼型电动机的转子400的制造中，向临时轴部件设置转子铁芯1。然后，制作利用铝封装转子铁芯1后的封装体。然后，在从该封装体将浇口形状部和流道形状部切断之后，卸除临时轴部件。

然后，利用车床对短路环5的内周面进行切削加工。此时，短路环5的内径比加强盖46的主体部46a的外径小了热压配合量所对应的量。然后，通过热压配合而将加强盖46安装于短路环5的内周面。

然后，利用车床对加强盖46的凸缘部46b的外周部和短路环5的外周部一起进行切削加工，以使得外径相等。此时，加强盖46的凸缘部46b的外径和短路环5的外径比保持环7的内径大了热压配合量所对应的量。然后，通过热压配合而将保持环7安装于相同外径的加强盖46和短路环5的外周面。

然后，利用车床对转子铁芯1的内周面和加强盖46的内周面一起进行切削加工，以使得内径相等。此时，转子铁芯1的内径和加强盖46的内径比转子轴2的外径小了热压配合量所对应的量。然后，通过热压配合而将转子铁芯1和加强盖46同时安装于转子轴2，笼型电动机的转子400完成。

在本实施方式的笼型电动机的转子400中，针对由温度上升及承受离心力中的至少一者所引起的短路环5的膨胀变形，分别利用保持环7和加强盖46，通过在短路环5的外周面侧、内周面侧、以及端面侧三个方向上进行约束，从而在短路环5始终作用有压缩应力，短路环5处的应力的、在电动机起动时与停止时之间的差变小。

因而，在本实施方式的笼型电动机的转子400中，也能够使重复进行电动机的起动和停止的情况下的在短路环5产生的应力的振幅变小，能够提高短路环5的金属疲劳的寿命。

在本实施方式的笼型电动机的转子400中，根据短路环5与加强盖46的主体部46a之间的热压配合量的设定值，也能够推测出作用于短路环5的压缩应力，能够与笼型电动机的规格相对应地对施加于短路环5的应力的振幅进行调整，因此具有下述优点，即，即使转子尺寸、转速等规格不同，短路环5也能够保持充分的金属疲劳的寿命。

另外，在本实施方式的笼型电动机的转子400中，在短路环5和加强盖46的凸缘部46b的外周面通过热压配合而安装有保持环7，因此抑制了短路环5的由温度上升引起的向径向外侧的热膨胀变形。另外，加强盖46通过热压配合而安装于短路环5的内周面。

即，加强盖46的凸缘部46b的外周面被保持环7所紧固，加强盖46的主体部46a的外周面被短路环5所紧固。

因而，在通过热压配合而将转子铁芯1和加强盖46安装于转子轴2的情况下，即使加热至大于或等于设想的温度，或者由于笼型电动机的驱动而使转子400变成高温，也会防止加强盖46脱落或者位置偏离的情况。

另外，在加强盖46的凸缘部46b不存在孔，能够减少加工工作量，因此能够降低制造成本。

另外，在加强盖46及保持环7的安装前，能够对短路环5的内周面、外周面、以及轴向端面进行确认，因此容易进行短路环5的铸造品质的检查。

此外，本实施方式的笼型电动机的转子也可以将通过热压配合所安装的部件通过压入等其他紧固方法而进行安装。即，通过过盈配合安装即可。

实施方式5.

图11是本发明的实施方式5涉及的笼型电动机的转子的剖面示意图。

图12是图11的本发明的实施方式5涉及的笼型电动机的转子处的、从箭头X所示的方向观察到的平面示意图(a)和E-E剖面的示意图(b)。

在图12中示出了本实施方式的笼型电动机的转子500处的整体部分的平面和剖面。

如图11和图12所示，本实施方式的笼型电动机的转子500除了加强盖56、短路环55的形状不同以外，与实施方式1的笼型电动机的转子100相同。

如图11所示，本实施方式的加强盖56是具有主体部56a、环状的第1凸缘部56b、以及环状的第2凸缘部56d的圆筒体，该第1凸缘部56b从主体部56a的轴向一端侧的外周面沿垂直方向而凸出，该第2凸缘部56d从主体部56a的轴向另一端侧的外周面沿垂直方向而凸出，该加强盖56安装于转子轴2。

而且，在第1凸缘部56b的与导体条4相对的部分形成有短路环凸出部插入孔56c，该短路环凸出部插入孔56c用于插入短路环55的轴向凸出部55a。

第1凸缘部56b处于主体部56a的轴向的外侧，第2凸缘部56d处于主体部56a的轴向的内侧。

并且，从主体部56a的外周面至第2凸缘部56d的外周面的距离比从主体部56a的外周面至第1凸缘部56b的外周面的距离小，且比径向上的从主体部56a的外周面至导体条4的最内侧的位置的距离小。

本实施方式的笼型电动机的转子500具有与实施方式1的笼型电动机的转子100相同的效果。

并且，由于加强盖56具有第1凸缘部56b和第2凸缘部56d，因此在热膨胀率比其他部分大的铝制的短路环55因为温度上升而膨胀时，加强盖56的第1凸缘部56b的部分被短路环55所保持。并且，在短路环55因为冷却而收缩时，加强盖56的第2凸缘部56d的部分被短路环55所保持。

即，在本实施方式的笼型电动机的转子500中，不仅在温度上升时，在笼型电动机停止而转子冷却时，加强盖56也被短路环55在轴向上适当地保持。

在本实施方式的加强盖56中，从主体部56a的外周面至第2凸缘部56d的外周面的距离比从主体部56a的外周面至第1凸缘部56b的外周面的距离小，且比径向上的从主体部56a的外周面至导体条4的最内侧的位置的距离小，因此在通过铸造而将导体条4和短路环55一体地成型时，第2凸缘部56d不会阻碍熔液的流动。

实施方式6.

图13是本发明的实施方式6涉及的笼型电动机的侧面示意图。

图13是对笼型电动机600的上半部分的机架64进行透视的图。

如图13所示，本实施方式6的笼型电动机600具有转子61、在转子61的外侧配置的定子62、以及机架64。定子62的内周面与转子61的外周面之间设置固定的空隙而相对。

另外，转子61的转子轴63可旋转地保持于在机架64的轴向的两端的各端壁65设置的轴承66。

并且，在本实施方式的笼型电动机600中，转子61使用实施方式1至实施方式5中的任意转子。

在本实施方式的笼型电动机600中，由于转子61使用实施方式1至实施方式5中的任意转子，因此会减少当使用时在转子发生的故障，可靠性优异。

此外，在本发明的范围内，能够对本发明的各实施方式进行自由组合，或者对各实施方式适当进行变形、省略。

工业实用性

本发明的笼型电动机的转子提高短路环的金属疲劳的寿命，且能够防止加强盖脱落或者位置偏离的情况，因此使用于要求可靠性的高速旋转的笼型电动机。使用该转子的笼型电动机使用于重复运转的多频的机械。

Claims (12)

1.一种笼型电动机的转子，其具有：导体条，其对沿轴向将转子铁芯贯通、且沿所述转子铁芯的周向隔开固定间隔而配置的多个槽孔分别进行填充；短路环，其与各所述导体条的端部连接；以及加强盖，其轴向的面与所述短路环的轴向端面相接触，并且在中心部具有孔，

在该笼型电动机的转子中，

所述导体条和所述短路环是通过铸造而形成的一体物，

所述加强盖是具有主体部和环状的凸缘部的圆筒体，该凸缘部从所述主体部的轴向一端侧的外周面沿垂直方向而凸出，

所述主体部的外周面与所述短路环的内周面相接触，

使所述凸缘部的轴向的面与所述短路环的轴向端面相接触，

保持环使其内周面与所述凸缘部的外周面和所述短路环的外周面相接触而通过过盈配合进行安装。

2.根据权利要求1所述的笼型电动机的转子，其中，

所述加强盖被所述短路环铸造包覆，

所述凸缘部在与所述导体条相对的部分形成有短路环凸出部插入孔。

3.根据权利要求1所述的笼型电动机的转子，其中，

所述短路环通过过盈配合而安装于所述主体部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的笼型电动机的转子，其中，

所述加强盖的内周面和所述转子铁芯的内周面与转子轴的外周面相接触而通过过盈配合进行安装。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的笼型电动机的转子，其中，

所述加强盖具有环状的凸缘部，该凸缘部从所述主体部的轴向的另一端侧的外周面沿垂直方向而凸出。

6.一种笼型电动机，其具有：

权利要求1至5中任一项所述的笼型电动机的转子、与所述转子相对地配置的定子。

7.一种笼型电动机的转子，其具有：导体条，其对沿轴向将转子铁芯贯通、且沿所述转子铁芯的周向隔开固定间隔而配置的多个槽孔分别进行填充；短路环，其与各所述导体条的端部连接；以及加强盖，其轴向的面与所述短路环的轴向端面相接触，并且在中心部具有孔，

在该笼型电动机的转子中，

所述导体条和所述短路环是通过铸造而形成的一体物，

所述加强盖是平面形状与所述短路环的轴向的端面的形状相同的环形盘状，且在与所述导体条相对的部分形成有短路环凸出部插入孔，

加强环使其外周面与所述加强盖的内周面和所述短路环的内周面相接触而通过过盈配合进行安装，

保持环使其内周面与所述加强盖的外周面和所述短路环的外周面相接触而通过过盈配合进行安装。

8.根据权利要求7所述的笼型电动机的转子，其中，

所述加强环的内周面和所述转子铁芯的内周面与转子轴的外周面相接触而通过过盈配合进行安装。

9.一种笼型电动机，其具有：

权利要求7或8所述的笼型电动机的转子、与所述转子相对地配置的定子。

10.一种笼型电动机的转子，其具有：导体条，其对沿轴向将转子铁芯贯通、且沿所述转子铁芯的周向隔开固定间隔而配置的多个槽孔分别进行填充；短路环，其与各所述导体条的端部连接；以及加强盖，其轴向的面与所述短路环的轴向端面相接触，并且在中心部具有孔，

在该笼型电动机的转子中，

所述导体条和所述短路环是通过铸造而形成的一体物，

所述加强盖是具有主体部和环状的凸缘部的圆筒体，该凸缘部从所述主体部的轴向一端侧的内周面沿垂直方向而凸出，所述加强盖使所述凸缘部的轴向的面与所述短路环的轴向端面相接触、且使所述主体部的内周面与所述短路环的外周面相接触而通过过盈配合进行安装，

加强环使其外周面与所述凸缘部的内周面和所述短路环的内周面相接触而通过过盈配合进行安装。

11.根据权利要求10所述的笼型电动机的转子，其中，

所述加强环的内周面和所述转子铁芯的内周面与转子轴的外周面相接触而通过过盈配合进行安装。

12.一种笼型电动机，其具有：

权利要求10或11所述的笼型电动机的转子、与所述转子相对地配置的定子。