JP2002369471A - Metal mold for molding motor rotor and die cast molding method of motor rotor - Google Patents

Metal mold for molding motor rotor and die cast molding method of motor rotor

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JP2002369471A JP2001174773A JP2001174773A JP2002369471A JP 2002369471 A JP2002369471 A JP 2002369471A JP 2001174773 A JP2001174773 A JP 2001174773A JP 2001174773 A JP2001174773 A JP 2001174773A JP 2002369471 A JP2002369471 A JP 2002369471A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To uniformize the injection speed of melt into each penetrating hole, prevent generation of blowholes, improve quality of a motor rotor, simplify the treatment method of a biscuit part and improve productivity. SOLUTION: A drag 22a arranged in the lower part of a rotor core laminate has a cavity 3 for forming a lower end ring and a plurality of wells 30N, 30R for injecting the melt. The well 30N has an almost trapezoidal form, and the well 30R has a form where the top and bottom of the well 30N are inverted. A virtual line DD, connecting an end point a of the well 30N with a circle center O of a cavity 3', is assumed, with a short point b of the well 30R being set on the virtual line DD, or on the well 30N side more adjacent than the line DD.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モータロータを成
形するためのモータロータ成形用金型、及びモータロー
タのダイカスト成形方法に関し、特に、竪射出タイプの
成形機に最適なモータロータ成形用金型及びモータロー
タのダイカスト成形方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor rotor molding die for molding a motor rotor and a method for die-casting the motor rotor, and more particularly to a motor rotor molding die and a motor rotor suitable for a vertical injection type molding machine. The present invention relates to a die casting method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、三相誘導電動機などのモータ
ロータは、図8に示すように、薄板状のけい素鋼板1´
を複数枚積層させてロータコア積層体1を作り、このロ
ータコア積層体1を例えばアルミ合金等によりダイカス
ト成形して一体化することにより製造される。各けい素
鋼板1´、1´・・・・・・には、予め同一位置に貫通孔h
1、h2、h3・・・・・・が複数個形成され、これによりけ
い素鋼板1´、1´・・・・・・を積層させた場合に、その貫
通孔hが一直線上に並んで導体形成用のスロットが形成
されるようになっている。このロータコア積層体1を図
示しないダイカスト成形機にセットし、貫通孔h1、h
2、h3・・・・・・からアルミ合金等の導体形成用の溶湯を
注入することにより、このスロット部に導体C1、C
2、C3・・・・・・が多数形成される。また、ダイカスト成
形機には、各導体C1、C2、C3・・・・・・を短絡するた
めのエンドリングを形成させるための金型キャビティ
3、3´が形成されており、ここに溶湯が注入されるこ
とにより、上部エンドリング4、下部エンドリング4´
が形成される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a motor rotor such as a three-phase induction motor has a thin silicon steel plate 1 'as shown in FIG.
Are laminated to form a rotor core laminated body 1, and the rotor core laminated body 1 is manufactured by, for example, die-casting an aluminum alloy or the like and integrating them. Each of the silicon steel plates 1 ′, 1 ′,...
Are formed, and when the silicon steel plates 1 ′, 1 ′,... Are laminated, the through holes h are arranged in a straight line. A slot for forming a conductor is formed. The rotor core laminate 1 is set in a die casting machine (not shown), and through holes h1 and h
By injecting a molten metal for forming a conductor such as an aluminum alloy from 2, h3,..., Conductors C1, C
2, a large number of C3 are formed. Further, the die casting machine is provided with mold cavities 3, 3 'for forming end rings for short-circuiting the conductors C1, C2, C3,... By being injected, the upper end ring 4 and the lower end ring 4 ′
Is formed.

【0003】ところで、モータには種々の用途があり、
それぞれの用途に応じた最適なダイカスト成形方法が採
用されている。近年は、モータも高速回転化が進んでお
り、それに伴い高速モータに要求される品質も厳しくな
っている。例えば、回転速度10000rpmのモータ
を製造する場合には、これに採用されるモータロータ
は、その大きな遠心力に対しても耐え得るような十分な
強度を持ったものにする必要がある。このために、空気
の巻き込みのない緻密な金属組織をもった高強度なモー
タロータを成形する必要がある。ダイカスト成形の手法
としては、いわゆる横射出方式と、竪射出方式とが知ら
れているが、高速モータ用の緻密な金属組織をもったモ
ータロータの製造のためには、竪射出方式が用いられて
いた。すなわち、図1のように、ロータコア積層体1
を、貫通孔hが縦方向に向くように配置し、貫通孔hの
下の孔側に設けられた湯道としての竪孔5から溶湯を射
出充填する。すると、溶湯はまず下部エンドリング4´
が形成される下側のキャビティ3´内に充填され、続い
て貫通孔hを通過し、最後にエンドリング4が形成され
る上側のキャビティ3内に充填される。
[0003] Motors have various uses,
The most suitable die casting method according to each application is adopted. In recent years, high-speed rotation of motors has been progressing, and accordingly, the quality required for high-speed motors has become strict. For example, when a motor having a rotation speed of 10,000 rpm is manufactured, the motor rotor used for the motor must have sufficient strength to withstand the large centrifugal force. For this reason, it is necessary to form a high-strength motor rotor having a dense metal structure without air entrapment. As a method of die casting, a so-called horizontal injection method and a vertical injection method are known. For manufacturing a motor rotor having a dense metal structure for a high-speed motor, a vertical injection method is used. Was. That is, as shown in FIG.
Are arranged so that the through-holes h face in the vertical direction, and the molten metal is injected and filled through the vertical holes 5 as runners provided on the hole side below the through-holes h. Then, the molten metal first goes to the lower end ring 4 '
Is formed in the lower cavity 3 ′ where the end ring 4 is formed, and then passes through the through hole h and finally fills the upper cavity 3 where the end ring 4 is formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図8に示す竪
射出方式のダイカスト成形機によると、竪孔5に近い位
置にある貫通孔(例えば図8中のhc)により形成され
るスロットと、竪孔5から遠い位置にある貫通孔(例え
ば図8中のhf)により形成されるスロットとでは、溶
湯が上側のキャビティ3に到達するまでの時間に大きな
差を生じることになる。このため、例えば貫通孔hcの
スロットから上側のキャビティ3を通って貫通孔hfの
スロットの上側から溶湯が下に向って流れ落ちることと
なり、その結果、貫通孔hfのスロットには、ガス体が
閉じ込められてしまうことになる。このようにして、竪
孔5から遠い位置にある貫通孔には鋳巣が生じ、これが
モータロータの強度低下の原因となる。
However, according to the vertical injection type die casting molding machine shown in FIG. 8, a slot formed by a through hole (for example, hc in FIG. 8) located near the vertical hole 5, There is a large difference in the time required for the molten metal to reach the upper cavity 3 with the slot formed by the through hole (for example, hf in FIG. 8) located far from the vertical hole 5. Therefore, for example, the molten metal flows downward from the slot of the through hole hc through the upper cavity 3 from above the slot of the through hole hf, and as a result, the gas is confined in the slot of the through hole hf. Will be done. In this way, a cavity is formed in the through-hole located far from the vertical hole 5, and this causes a reduction in the strength of the motor rotor.

【0005】また、スロットは細い棒状である一方、エ
ンドリング4,4´が形成されるキャビティ3、3´は
平面状であるため、スロット内の溶湯が先に凝固し、エ
ンドリングの部分がこれに遅れて凝固する。このため、
エンドリング部に押湯のための加圧力が十分に作用せ
ず、上金型のエンドリング4に引け巣が発生し易くなる
という問題がある。
[0005] Further, while the slots are thin rod-shaped, the cavities 3, 3 'in which the end rings 4, 4' are formed are flat, so that the molten metal in the slots solidifies first, and the end ring portion is removed. After this, it solidifies. For this reason,
There is a problem that the pressurizing force for the riser does not sufficiently act on the end ring portion, so that a shrinkage cavity is easily generated in the end ring 4 of the upper mold.

【0006】また、ロータコア積層体1をダイキャスト
成形した後、竪孔5には溶湯固化物(ビスケット)が接
続された状態で残される。このビスケット部は、例えば
トリミングプレスなど別の装置により切り離さなければ
ならず、製造コストが増大するとともに、製造時間が長
時間化し、生産効率が低下するという問題があった。
After the rotor core laminate 1 is die-cast, the molten metal solid (biscuit) is left in the vertical hole 5 in a connected state. This biscuit portion must be cut off by another device such as a trimming press, which causes a problem that the manufacturing cost is increased, the manufacturing time is lengthened, and the production efficiency is reduced.

【0007】本発明は、かかる問題点に鑑みなされたも
ので、各貫通孔への溶湯の注入速度を均一化し、これに
より引け巣の発生を防止し、モータロータの品質を向上
させるとともに、ビスケット部の処理方法を簡易にし、
生産性に優れたモータロータ成形用金型及びモータロー
タのダイカスト成形方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has the advantage of making the injection speed of molten metal into each through hole uniform, thereby preventing the occurrence of shrinkage cavities, improving the quality of the motor rotor, and improving the biscuit portion. Processing method,
An object of the present invention is to provide a motor rotor molding die excellent in productivity and a method for die-casting a motor rotor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係るモータロー
タ成形用金型は、複数枚の鋼板を積層しその鋼板に前記
積層方向に向けて伸びる複数の貫通孔を形成させたロー
タコア積層体を金型キャビティ内に配置し、この金型キ
ャビティ内及び前記貫通孔内に溶湯を注入してダイカス
ト成形することにより前記ロータ積層体を一体化する竪
射出用のモータロータ成形用金型において、前記ロータ
コア積層体の上部に配置される上金型と、前記ロータコ
ア積層体の下部に配置される下金型と、前記上金型の前
記ロータ積層体と接する部分に形成され、前記溶湯を注
入することにより前記モータロータの上側エンドリング
を形成するための円環状の第一溝と、前記下金型の前記
ロータ積層体と接する部分に形成され、前記溶湯を注入
することにより前記モータロータの下側エンドリングを
形成するための円環状の第二溝と、前記下金型を貫通し
て前記第二溝に達するように構成され、射出された溶湯
を前記第二溝、前記貫通孔及び前記第一溝に進行させる
ための複数の竪孔とを備え、該複数の竪孔は、前記貫通
孔の配置に沿って円環(R)を描くように配置され、互
いに隣接する前記竪孔の該隣接する部分の隣接輪郭線
(Fa,Fb)は互いに略平行とされ、その隣接輪郭線
(Fa,Fb)の向きは、前記円環(R)の直径方向と
は交差する方向とされ、前記竪孔の内周部の輪郭線(L
in)が前記隣接輪郭線の一方(Fa)と鋭角に交わる
点(a)と前記円環の中心点(O)とを結ぶ仮想線(D
D)を想定した場合、前記竪孔の外周部の輪郭線(Lo
ut)が前記隣接輪郭線の他方(Fb)と鋭角に交わる
点(b)が、この仮想線(DD)上又はこの仮想線(D
D)よりも前記隣接する他方の竪孔側に存在するように
されたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A motor rotor molding die according to the present invention is a metal mold for a rotor core laminate in which a plurality of steel plates are laminated and a plurality of through holes extending in the laminating direction are formed in the steel plates. A vertical injection motor rotor molding die for integrating the rotor laminated body by disposing a molten metal into the mold cavity and into the through hole and die-casting the molten metal into the mold cavity and the through hole; An upper mold disposed on an upper part of the body, a lower mold disposed on a lower part of the rotor core laminate, and a part formed on a portion of the upper mold in contact with the rotor laminate, and by pouring the molten metal. An annular first groove for forming an upper end ring of the motor rotor, and a portion formed in contact with the rotor laminated body of the lower mold, and formed by injecting the molten metal. An annular second groove for forming a lower end ring of the motor rotor; and a second groove penetrating the lower mold and reaching the second groove. And a plurality of pits for advancing to the first groove, wherein the plurality of pits are arranged so as to draw a ring (R) along the arrangement of the through holes, and are adjacent to each other. The adjacent contour lines (Fa, Fb) of the adjacent portions of the pit are substantially parallel to each other, and the direction of the adjacent contour lines (Fa, Fb) intersects the diameter direction of the ring (R). And the contour line (L
In) is a virtual line (D) connecting a point (a) at an acute angle with one of the adjacent contour lines (Fa) and the center point (O) of the ring.
Assuming D), the contour line (Lo
The point (b) where the outgoing line (ut) intersects the other of the adjacent contour lines (Fb) at an acute angle is on the virtual line (DD) or the virtual line (D
It is characterized in that it is present on the other side of the vertical hole than in D).

【0009】この発明によれば、隣接する竪孔同士の間
に存在する貫通孔にも十分に溶湯が注入されるので、各
貫通孔への溶湯の注入量、注入速度が均一化される。こ
れにより、緻密な金属構造のモータロータを得ることが
でき、高速モータにも対応することができる。
According to the present invention, the molten metal is sufficiently injected also into the through holes existing between the adjacent vertical holes, so that the injection amount and the injection speed of the molten metal into each through hole are made uniform. As a result, a motor rotor having a dense metal structure can be obtained, and a high-speed motor can be supported.

【0010】本発明において、前記下金型は、上下に分
割された第一下金型と第二下金型とから構成され、前記
竪孔は該第一下金型と第二下金型を上下に貫通するよう
に形成することが好適である。
In the present invention, the lower mold is composed of a first lower mold and a second lower mold divided into upper and lower parts, and the vertical hole is formed by the first lower mold and the second lower mold. Is preferably formed to penetrate vertically.

【0011】前記第一下金型と前記第二下金型とは,平
面により分割され、前記溶湯が固化した後、前記第二下
金型に対し横方向に荷重をかけることにより、両者を横
方向に分断できるように構成するのが好適である。この
ようにすることにより、別個の器械によらず、溶湯固化
物を効率的に処理することができるとともに、下金型の
再利用が容易になり、生産コストの低減を図ることがで
きる。また、前記竪孔は、前記第一下金型の上面と前記
平面との間においては、上方に向って広がるテーパ形状
に形成されているとともに、前記平面と前記第二下金型
の下面との間においては下方に向って広がるテーパ形状
に形成するのがよい。
[0011] The first lower mold and the second lower mold are divided by a plane, and after the molten metal is solidified, a load is applied to the second lower mold in a lateral direction so that the two are separated. It is preferable to configure so that it can be divided in the horizontal direction. By doing so, the molten metal solidified material can be efficiently treated without using a separate instrument, and the lower mold can be easily reused, and the production cost can be reduced. In addition, the vertical hole is formed between the upper surface of the first lower mold and the flat surface in a tapered shape expanding upward, and the lower surface of the flat surface and the lower surface of the second lower mold is It is preferable to form a tapered shape extending downward between them.

【0012】本出願の第二の発明に係るモータロータの
ダイカスト成形方法は、複数枚の鋼板を積層しその鋼板
に前記積層方向に向けて伸びる複数の貫通孔を形成させ
たロータコア積層体を金型キャビティ内に配置し、この
金型キャビティ内に溶湯を注入してダイカスト成形する
モータロータダイカスト成形方法において、上下一対の
第一下金型及び第二下金型を前記ロータコア積層体の下
部に配設する工程と、前記第一下金型及び第二下金型を
上下方向に貫通する複数の竪孔を介してロータコア積層
体に前記溶湯を注入する工程と、前記溶湯が固化した
後、前記第一下金型と第二下金型との間にせん断応力を
加えて前記第一下金型と前記第二下金型とを分離する工
程とを備えたことを特徴とする。
[0012] A method for die-casting a motor rotor according to a second invention of the present application is to mold a rotor core laminate in which a plurality of steel plates are laminated and a plurality of through holes extending in the laminating direction are formed in the steel plates. In a motor rotor die-casting method in which a molten metal is injected into the mold cavity and die-casting is performed, a pair of upper and lower first and second lower dies are disposed below the rotor core laminate. And a step of injecting the molten metal into the rotor core laminate through a plurality of pits vertically penetrating the first lower mold and the second lower mold, and after the molten metal is solidified, A step of applying a shear stress between the first lower mold and the second lower mold to separate the first lower mold and the second lower mold.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の第一の実施の形
態に係るモータロータ成形用金型の構造を示し、金型と
ダイカスト成形の対象となるロータコア積層体1との配
置関係を示している。図1に示すように、本実施の形態
のモータロータ成形用金型は、ロータコア積層体1の上
部に配置される上金型21と、ロータコア積層体1の下
部に配置される下金型22と、ロータコア積層体1の左
右側部に配置される中金型23L,23Rと、ロータコ
ア積層体1の中心部に形成された中心孔24´内に配置
され下金型22の凹部22Vに挿入されるようにされた
カシメ治具24とを備えている。なお、図1において
は、中金型23L,23Rに関しては、ロータコア積層
体1に接する面の形状のみを示している。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a structure of a motor rotor molding die according to a first embodiment of the present invention, and shows an arrangement relationship between the die and a rotor core laminate 1 to be die-cast molded. As shown in FIG. 1, a motor rotor molding die according to the present embodiment includes an upper die 21 disposed above the rotor core laminate 1 and a lower die 22 disposed below the rotor core laminate 1. And the middle dies 23L and 23R arranged on the left and right sides of the rotor core laminate 1 and the center dies 24L formed in the center of the rotor core laminate 1 and inserted into the recesses 22V of the lower mold 22. And a caulking jig 24 adapted to be used. FIG. 1 shows only the shape of the surface in contact with the rotor core laminate 1 for the middle dies 23L and 23R.

【0014】上金型21は、後述するように、図1には
図示していない上下動機構40により、上下に移動可能
にされている。また、上金型21には、モータロータの
上側エンドリングを形成するためのキャビティ3が設け
られており、このキャビティ3にロータコア積層体1中
に多数設けられたスロットSを介して溶湯が注入される
ことにより、図8に示すような上側エンドリング4が形
成される。下金型22は、その上面に、カシメ治具24
を挿入させるための凹部22Vを備えており、その直径
D6は、カシメ治具16との干渉を防ぐため,カシメ治
具16の直径よりも若干大きくされている。また、直径
D6は、後述するバランサ形成部15のピッチサークル
(PCD)D5とバランサーの大きさをも考慮して決定する
必要がある。
As will be described later, the upper mold 21 can be moved up and down by a vertical movement mechanism 40 not shown in FIG. Further, the upper mold 21 is provided with a cavity 3 for forming an upper end ring of the motor rotor, and molten metal is injected into the cavity 3 through a number of slots S provided in the rotor core laminate 1. Thus, the upper end ring 4 as shown in FIG. 8 is formed. The lower mold 22 has a caulking jig 24 on its upper surface.
The diameter D6 is slightly larger than the diameter of the caulking jig 16 in order to prevent interference with the caulking jig 16. Further, the diameter D6 needs to be determined in consideration of the pitch circle (PCD) D5 of the balancer forming section 15 described later and the size of the balancer.

【0015】中金型23Lは設置台上に固定的に配置さ
れており、一方、中金型23Rは、図示しない開閉機構
により、中金型23Lに対し相対移動できるようにされ
ていて、ロータコア積層体1をセットするときは、この
中金型23Rを右方向へ移動させる。なお、中金型23
L,23Rは、前述した下金型22の形状に合せて形成
された凹部23LV,23RVを備えている。
The middle mold 23L is fixedly arranged on a mounting table. On the other hand, the middle mold 23R is movable relative to the middle mold 23L by an opening / closing mechanism (not shown). When setting the laminate 1, the middle mold 23R is moved rightward. The middle mold 23
L, 23R are provided with concave portions 23LV, 23RV formed according to the shape of the lower mold 22 described above.

【0016】また、下金型22は、さらに第一下金型2
2aと、この第一下型の下方に配置される第二下金型2
2bとを備えている。第一下金型22aの下面は平面と
されており、また、第二下型の上面も同様に平面とされ
ており、第一下金型22aと第二下金型22bは、間に
隙間を持たずに密着した状態で配置される。また、第一
下金型22aの上面には、モータロータの下側エンドリ
ングを形成するためのキャビティ3´が設けられてい
る。キャビティ3,3´は、スロットSとつながってい
る。なお、図1中、15はモータロータの回転の安定性
を高めるためのバランサーを形成するためのバランサー
形成部である。
The lower mold 22 further includes a first lower mold 2.
2a and a second lower mold 2 disposed below the first lower mold
2b. The lower surface of the first lower die 22a is flat, and the upper surface of the second lower die 22 is also flat, so that the first lower die 22a and the second lower die 22b have a gap therebetween. It is arranged in close contact without holding. Further, a cavity 3 'for forming a lower end ring of the motor rotor is provided on the upper surface of the first lower mold 22a. The cavities 3, 3 'are connected to the slots S. In FIG. 1, reference numeral 15 denotes a balancer forming part for forming a balancer for improving the rotation stability of the motor rotor.

【0017】また、この第二下金型22bの底面から第
一下金型22aの上面にかけては、溶湯をキャビティ3
´、スロットS及びキャビティ3に注入するための竪孔
30が形成されている。図2は、第一下金型22aを上
金型21の方向から見たものである。竪孔30は、図2
に示すように、円環状に形成されたキャビティ3´に沿
う円環上に、一定の間隔Lを置いて複数個配置されてい
る。図2に示すように、各竪孔30は、台形の上辺と下
辺を円弧上に形成した台形類似の形状(以下、本明細書
では略台形形状という)の竪孔30Nと、この略台形形
状を上下方向に反転させた形状(以下、本明細書では略
逆台形形状という)の竪孔30Rとを交互に配置して構
成される。本実施の形態では、各竪孔30N,30R,
30N,30R・・・・・・は、その下辺がキャビティ3´の
中心点Oを中心とする円周Linに揃えられており、そ
の上辺は点Oを中心とする円周Loutに揃えられてい
るが、スロットSへの溶湯の注入速度の均一化が図られ
る限りにおいて、多少のずれは差し支えない。以下、円
周Linを内周輪郭線、Loutを外周輪郭線という。
Further, from the bottom surface of the second lower mold 22b to the upper surface of the first lower mold 22a,
', A vertical hole 30 for injecting into the slot S and the cavity 3 is formed. FIG. 2 shows the first lower mold 22a viewed from the direction of the upper mold 21. The pit 30 is shown in FIG.
As shown in the figure, a plurality of rings are arranged at regular intervals L on the ring along the cavity 3 'formed in a ring. As shown in FIG. 2, each of the vertical holes 30 has a trapezoid-like shape (hereinafter referred to as a substantially trapezoidal shape) in which the upper and lower sides of the trapezoid are formed in an arc (hereinafter, referred to as a substantially trapezoidal shape). Are alternately arranged with vertical holes 30 </ b> R having a shape (hereinafter, referred to as a substantially inverted trapezoidal shape) which is inverted in the vertical direction. In the present embodiment, each of the pits 30N, 30R,
30N, 30R... Have their lower sides aligned with the circumference Lin centered on the center point O of the cavity 3 ', and their upper sides aligned with the circumference Lout centered on the point O. However, as long as the injection speed of the molten metal into the slot S is made uniform, a slight deviation may be caused. Hereinafter, the circumference Lin is referred to as an inner contour line, and the Lout is referred to as an outer contour line.

【0018】また、互いに隣接する各30N,30R
の、隣接する部分の輪郭線(以下、隣接輪郭線という)
Fa,Fbは、互いに略平行とされている。さらに、こ
の輪郭線Fa,Fbの向きは、キャビティ3´が存在す
る円環の直径方向とは交差する向きとされている。ま
た、本実施の形態では、内周輪郭線Linと隣接輪郭線
Faとの交点をaとし、外周輪郭線Loutと隣接輪郭
線の交点をbとし、点Oと点aを結ぶ仮想線をDDとした
場合、点bがこの仮想線DD上にあるか、またはこの仮
想線DDよりも隣接する竪孔30N側にあるようにされ
ている。ただし、点bを竪孔30Nに近づけすぎると、
間隔Lが狭くなり、後述するような耐久性の問題が生じ
るので、こうした問題が生じない程度の位置を選択す
る。
Each of the 30N, 30R adjacent to each other
Of adjacent part of (hereinafter referred to as adjacent contour)
Fa and Fb are substantially parallel to each other. Furthermore, the directions of the contour lines Fa and Fb intersect with the diametrical direction of the ring in which the cavity 3 'exists. Further, in the present embodiment, a point of intersection between the inner contour line Lin and the adjacent contour line Fa is represented by a, an intersection of the outer contour line Lout and the adjacent contour line is represented by b, and a virtual line connecting the point O and the point a is represented by DD. In this case, the point b is located on the virtual line DD or on the side of the vertical hole 30N adjacent to the virtual line DD. However, if the point b is too close to the pit 30N,
Since the interval L becomes narrow and a durability problem as described later occurs, a position that does not cause such a problem is selected.

【0019】なお、前述のように、第一下金型22aに
はバランサーを形成するためのバランサー形成部15を
備えているので、このバランサー形成部15と竪孔30
との間の間隔は、図示しない溶湯注入機構からの射出圧
力に耐え得る程度に選択する。
As described above, since the first lower mold 22a is provided with the balancer forming portion 15 for forming a balancer, the balancer forming portion 15 and the vertical hole 30 are formed.
Is selected such that it can withstand the injection pressure from a melt injection mechanism (not shown).

【0020】図3は、上記のような条件で竪孔30を配
置した場合の、スロットSと竪孔30の位置関係を示す
ものである。図3では、1つの竪孔30の孔形状の中に
スロットSが6個入るようにされている。この個数は、
溶湯の流れの均一性、下金型22の加工上の手間等を考
慮して適切な数とするのがよい。図3に示すように、竪
孔30の外周輪郭線(Lout)の直径をD1、内周輪
郭線(Lin)の直径をD2とした場合、スロットSの
外周輪郭線の直径D3がD1と等しいか、又は若干小さく
するのが好適である。スロットSがけい素鋼板の外周付
近に形成されているときは、D1をこのけい素鋼板の直
径と略等しくするのが好適である。
FIG. 3 shows a positional relationship between the slot S and the vertical hole 30 when the vertical hole 30 is arranged under the above conditions. In FIG. 3, six slots S are included in the hole shape of one vertical hole 30. This number is
The number is preferably set in consideration of the uniformity of the flow of the molten metal, the labor required for processing the lower mold 22, and the like. As shown in FIG. 3, when the diameter of the outer peripheral contour line (Lout) of the vertical hole 30 is D1 and the diameter of the inner peripheral contour line (Lin) is D2, the diameter D3 of the outer peripheral contour line of the slot S is equal to D1. Preferably, or slightly smaller. When the slot S is formed near the outer periphery of the silicon steel plate, it is preferable that D1 be approximately equal to the diameter of the silicon steel plate.

【0021】次に、本実施の形態のモータロータ成形用
金型を利用してモータロータをダイカスト成形する手順
を、図4乃至図6を用いて説明する。図4(a)は、本
実施の形態のモータロータ成形用金型を採用した竪射出
式ダイカスト成形用金型100の外観を示しており、ダ
イカスト成形の対象となるロータコア積層体1がセット
される前の状態を示している。この状態において、上金
型21は、上下動機構40により上方に退避されてお
り、また中金型23Rは右方向に退避した状態とされ、
ロータコア積層体1をセット可能にされている。
Next, a procedure for die-casting the motor rotor using the motor rotor molding die of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4A shows the appearance of a vertical injection type die casting mold 100 employing the motor rotor molding die of the present embodiment, in which the rotor core laminate 1 to be die cast is set. This shows the previous state. In this state, the upper mold 21 is retracted upward by the vertical movement mechanism 40, and the middle mold 23R is retracted rightward.
The rotor core laminate 1 can be set.

【0022】次に、図4(b)に示すように、下金型2
2上にロータコア積層体1を設置し、カシメ治具24に
よりロータコア積層体1を下金型22上に固定した後、
このロータコア積層体1をダイカスト成形用金型100
内にセットする。この際、下金型22を中金型23Lの
凹部23LVに嵌め込ませる。
Next, as shown in FIG.
After the rotor core laminate 1 is placed on the lower mold 2 and the rotor core laminate 1 is fixed on the lower mold 22 by the caulking jig 24,
This rotor core laminated body 1 is die-cast
Set inside. At this time, the lower mold 22 is fitted into the recess 23LV of the middle mold 23L.

【0023】次に、上下動機構40により上金型21を
下降させ、ロータコア積層体1の上部と接触させる(図
4(c))。その後、中金型23Rを左方向に移動させ
て、全体の型締が完了する。次に、図示しない溶湯注入
機構により、竪孔30を介して、キャビティ4´、スロ
ットS、キャビティ4へ溶湯MMを注入する(図5
(a))。竪孔30の形状が前記のようにされているこ
とにより、各スロットSには均一に溶湯が注入されるの
で、緻密な金属構造を有したモータロータを得ることが
できる。
Next, the upper die 21 is lowered by the vertical movement mechanism 40 to make contact with the upper part of the rotor core laminate 1 (FIG. 4C). Thereafter, the middle mold 23R is moved leftward to complete the entire mold clamping. Next, the molten metal MM is injected into the cavity 4 ′, the slot S, and the cavity 4 through the vertical hole 30 by a molten metal injection mechanism (not shown) (FIG. 5).
(A)). Since the shape of the vertical hole 30 is as described above, the molten metal is uniformly injected into each slot S, so that a motor rotor having a dense metal structure can be obtained.

【0024】溶湯が固化したら、中金型23Rを右方向
に退避させ(図5(b))、成形されたロータコア積層
体1を、カシメ治具16、下金型22とともに取り出す
(図5(c))
When the molten metal has solidified, the middle mold 23R is retracted rightward (FIG. 5B), and the formed rotor core laminate 1 is taken out together with the caulking jig 16 and the lower mold 22 (FIG. 5 (B)). c))

【0025】取り出されたロータコア積層体1は、図6
(a)に示すように、竪孔30内で固化された溶湯固化
物により、下金型22と連結された状態となっている。
ここで、第二下金型22bの側部に、ハンマーなどによ
り横方向(図6(b)の矢印方向)の力を加える。この
力が、竪孔30の部分に形成された溶湯固化物(ビスケ
ット)に対しせん断応力として作用し、これにより、溶
湯固化物は平面P22を境に切断される。このとき、第
一下金型22aの上面と平面P22との間においては、
竪孔30の形状は、図2に示すように、上方にいくほど
断面積が広がっていくテーパ形状に形成するのが好まし
い。また、平面22と第二下金型22bの下面との間に
おいては、竪孔30の形状は、図2に示すように、下方
にいくほど断面積が広がるテーパ形状に形成されている
のが好ましい。これにより、溶湯固化物をより簡単に離
脱させることができる。
The rotor core laminate 1 taken out is shown in FIG.
As shown in (a), the molten metal solidified in the vertical hole 30 is in a state of being connected to the lower mold 22.
Here, a lateral force (in the direction of the arrow in FIG. 6B) is applied to the side of the second lower mold 22b by a hammer or the like. This force acts as a shearing stress on the solidified molten material (biscuit) formed in the portion of the vertical hole 30, whereby the solidified molten material is cut at the plane P22. At this time, between the upper surface of the first lower mold 22a and the plane P22,
As shown in FIG. 2, the shape of the vertical hole 30 is preferably formed in a tapered shape in which the cross-sectional area increases as it goes upward. Further, between the flat surface 22 and the lower surface of the second lower mold 22b, the shape of the vertical hole 30 is formed in a tapered shape in which the cross-sectional area increases downward as shown in FIG. preferable. Thereby, the solidified molten material can be more easily released.

【0026】その後、第二下金型22bを第一下型から
分離させる(図6(c))。そして、ロータコア積層体
1から第一下金型22aを分離すると共に、第二下金型
22bの竪孔3の上部に、ハンマー等で打撃を加えるこ
とにより、溶湯固化物50と第二下型を分離する。こう
して分離された下金型22a,22bは、掃除、浄化、
離型剤塗布により、次の成形時に再利用することができ
る。生産の効率化のため、下型は複数個準備しておくの
が好ましい。
Thereafter, the second lower mold 22b is separated from the first lower mold (FIG. 6C). Then, while separating the first lower mold 22a from the rotor core laminate 1 and hitting the upper portion of the vertical hole 3 of the second lower mold 22b with a hammer or the like, the molten metal solidified product 50 and the second lower mold 22a are hit. Is separated. The lower molds 22a and 22b thus separated are cleaned, purified,
By applying the release agent, it can be reused in the next molding. It is preferable to prepare a plurality of lower dies for efficient production.

【0027】このように、本実施の形態によれば、トリ
ミングプレスなどの別個の装置を使用することなく簡単
にビスケット部の処理を実行することができるので、生
産の効率化を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the processing of the biscuit portion can be easily executed without using a separate device such as a trimming press, so that production efficiency can be improved. .

【0028】[第二の実施の形態]上述の第一の実施の
形態では、竪孔3を、略台形形状と略逆台形形状を交互
に配置した形としているが、本発明はこれに限られるも
のではなく、例えば、図7に示すように、平行四辺形の
上辺と下辺を円弧状に構成した平行四辺形類似の形状と
してもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない限りに
おいて、種々の変更、修正、改良等が可能であり、いず
れも本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。
[Second Embodiment] In the above-described first embodiment, the vertical holes 3 have a shape in which a substantially trapezoidal shape and a substantially inverted trapezoidal shape are alternately arranged. However, the present invention is not limited to this. However, for example, as shown in FIG. 7, a shape similar to a parallelogram in which the upper side and the lower side of the parallelogram are formed in an arc shape may be used. In addition, various changes, modifications, improvements, and the like can be made without departing from the spirit of the present invention, and it goes without saying that all of them are included in the scope of the present invention.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るロータ
モータ成形用金型によれば、各貫通孔への溶湯の注入速
度を均一化し、空気の巻き込みを防止し、これにより巣
の発生を防止することができ、モータロータの品質を向
上させることができる。また、本発明に係る第二の発明
によれば、ビスケット部の処理方法が簡易化され、生産
性を高めることができる。
As described above, according to the rotor motor forming die according to the present invention, the injection speed of the molten metal into each through hole is made uniform, the air is prevented from being entrained, and the occurrence of nests is thereby prevented. It is possible to prevent such a situation and improve the quality of the motor rotor. Further, according to the second aspect of the present invention, the processing method of the biscuit portion is simplified, and the productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るモータロータ成形用金型の構造を
示す図である。
FIG. 1 is a view showing a structure of a motor rotor molding die according to the present invention.

【図2】本発明に係るモータロータ成形用金型の構成要
素としての下金型22の構造を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a structure of a lower mold 22 as a component of a motor rotor molding mold according to the present invention.

【図3】竪孔30とロータコア積層体1のスロットSと
の位置関係を説明するための図である。
FIG. 3 is a view for explaining a positional relationship between a vertical hole 30 and a slot S of the rotor core laminated body 1;

【図4】本発明に係るモータロータ成形用金型を用いた
ダイカスト成形機によるモータロータの成形方法を説明
するための図である。
FIG. 4 is a view for explaining a method of forming a motor rotor by a die casting forming machine using a motor rotor forming die according to the present invention.

【図5】本発明に係るモータロータ成形用金型を用いた
ダイカスト成形機によるモータロータの成形方法を説明
するための図である。
FIG. 5 is a view for explaining a method of forming a motor rotor by a die casting forming machine using a motor rotor forming die according to the present invention.

【図6】本発明に係るモータロータ成形用金型を用いた
ダイカスト成形機によるモータロータの成形方法を説明
するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of forming a motor rotor by a die casting forming machine using a motor rotor forming die according to the present invention.

【図7】本発明に係るモータロータ成形用金型の別の実
施の形態を示すものである。
FIG. 7 shows another embodiment of the motor rotor molding die according to the present invention.

【図8】一般的なモータロータの構造を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory view showing a structure of a general motor rotor.

【符号の説明】 1・・・・・・ロータコア積層体 1´・・・・・・けい素鋼板 3、3´・・・・・・キャビティ 4、4´・・・・・・エンドリング 5・・・・・・竪孔 h・・・・・・貫通孔 c・・・・・・導体 S・・・・・・スロット 15・・・・・・バランサー形成部 21・・・・・・上金型 22・・・・・・下金型 22a・・・・・・第一下金型 22b・・・・・・第二下金型 23L,23R・・・・・・中金型 24・・・・・・カシメ治具 30・・・・・・竪孔[Description of Signs] 1 ... Rotor core laminate 1 '... Silicon steel plate 3, 3' ... Cavity 4, 4 '... End ring 5 ... Vertical hole h... Through hole c... Conductor S... Slot 15. Upper mold 22 Lower mold 22a First lower mold 22b Second lower mold 23L, 23R Middle mold 24・ ・ ・ ・ ・ ・ Caulking jig 30 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Pit

フロントページの続き Fターム(参考) 5H013 MM01 5H615 AA01 BB01 BB06 BB14 PP03 PP06 PP13 PP14 SS12 SS13Continuation of the front page F term (reference) 5H013 MM01 5H615 AA01 BB01 BB06 BB14 PP03 PP06 PP13 PP14 SS12 SS13

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数枚の鋼板を積層しその鋼板に前記積層
方向に向けて伸びる複数の貫通孔を形成させたロータコ
ア積層体を金型キャビティ内に配置し、この金型キャビ
ティ内及び前記貫通孔内に溶湯を注入してダイカスト成
形することにより前記ロータ積層体を一体化する竪射出
用のモータロータ成形用金型において、 前記ロータコア積層体の上部に配置される上金型と、 前記ロータコア積層体の下部に配置される下金型と、 前記上金型の前記ロータ積層体と接する部分に形成さ
れ、前記溶湯を注入することにより前記モータロータの
上側エンドリングを形成するための円環状の第一溝と、 前記下金型の前記ロータ積層体と接する部分に形成さ
れ、前記溶湯を注入することにより前記モータロータの
下側エンドリングを形成するための円環状の第二溝と、 前記下金型を貫通して前記第二溝に達するように構成さ
れ、射出された溶湯を前記第二溝、前記貫通孔及び前記
第一溝に進行させるための複数の竪孔とを備え、 該複数の竪孔は、前記貫通孔の配置に沿って円環(R)
を描くように配置され、 互いに隣接する前記竪孔の該隣接する部分の隣接輪郭線
(Fa,Fb)は互いに略平行とされ、 その隣接輪郭線(Fa,Fb)の向きは、前記円環
(R)の直径方向とは交差する方向とされ、 前記竪孔の内周部の輪郭線(Lin)が前記隣接輪郭線
の一方(Fa)と鋭角に交わる点(a)と前記円環の中
心点(O)とを結ぶ仮想線(DD)を想定した場合、前記
竪孔の外周部の輪郭線(Lout)が前記隣接輪郭線の
他方(Fb)と鋭角に交わる点(b)が、この仮想線
(DD)上又はこの仮想線(DD)よりも前記隣接する他
方の竪孔側に存在するようにされたことを特徴とするモ
ータロータ成形用金型。
1. A rotor core laminate having a plurality of steel plates laminated and having a plurality of through holes extending in the lamination direction formed in the steel plates is disposed in a mold cavity, and the rotor core laminate is disposed in the mold cavity and the through-hole. In a motor rotor molding die for vertical injection for integrating the rotor laminated body by injecting a molten metal into a hole and performing die casting, an upper mold disposed above the rotor core laminated body; A lower mold disposed at a lower part of the body; and an annular second mold formed at a portion of the upper mold in contact with the rotor laminated body and forming an upper end ring of the motor rotor by injecting the molten metal. A groove formed in a portion of the lower mold that is in contact with the rotor laminate, and configured to form a lower end ring of the motor rotor by injecting the molten metal. And a plurality of grooves for penetrating the lower mold and reaching the second groove, and for allowing the injected molten metal to proceed to the second groove, the through hole, and the first groove. And the plurality of pits are annular (R) along the arrangement of the through holes.
The adjacent contour lines (Fa, Fb) of the adjacent portions of the adjacent vertical holes are substantially parallel to each other, and the direction of the adjacent contour lines (Fa, Fb) is (R) is a direction intersecting with the diametric direction, and a point (a) at which the contour (Lin) of the inner peripheral portion of the vertical hole intersects one of the adjacent contours (Fa) at an acute angle and the point of the ring Assuming an imaginary line (DD) connecting the center point (O), a point (b) at which the contour (Lout) of the outer peripheral portion of the pit intersects the other (Fb) of the adjacent contour at an acute angle is: A motor rotor molding die, which is provided on the virtual line (DD) or on the side of the other vertical hole adjacent to the virtual line (DD).
【請求項2】前記下金型は、上下に分割された第一下金
型と第二下金型とから構成され、前記竪孔は該第一下金
型と第二下金型を上下に貫通するように形成された請求
項1に記載のモータロータ成形用金型。
2. The lower mold comprises a first lower mold and a second lower mold which are divided into upper and lower parts, and the vertical hole vertically connects the first lower mold and the second lower mold. The mold for molding a motor rotor according to claim 1, wherein the mold is formed so as to penetrate through.
【請求項3】前記第一下金型と前記第二下金型とは,平
面により分割され、前記溶湯が固化した後、前記第二下
金型に対し横方向に荷重をかけることにより、両者を横
方向に分断できるように構成された請求項2に記載のモ
ータロータ成形用金型。
3. The first lower mold and the second lower mold are divided by a plane, and after the molten metal is solidified, a load is applied to the second lower mold in a lateral direction. The mold for molding a motor rotor according to claim 2, wherein the two can be separated in a lateral direction.
【請求項4】前記竪孔は、前記第一下金型の上面と前記
平面との間においては、上方に向って広がるテーパ形状
に形成されているとともに、前記平面と前記第二下金型
の下面との間においては下方に向って広がるテーパ形状
に形成されている請求項2又は3に記載のモータロータ
成形用金型。
4. The vertical hole is formed between the upper surface of the first lower mold and the flat surface in a tapered shape expanding upward, and the vertical hole and the second lower die are formed. 4. The motor rotor molding die according to claim 2, wherein the mold is formed in a tapered shape extending downward from the lower surface of the motor rotor. 5.
【請求項5】複数枚の鋼板を積層しその鋼板に前記積層
方向に向けて伸びる複数の貫通孔を形成させたロータコ
ア積層体を金型キャビティ内に配置し、この金型キャビ
ティ内に溶湯を注入してダイカスト成形するモータロー
タのダイカスト成形方法において、上下一対の第一下金
型及び第二下金型を前記ロータコア積層体の下部に配設
する工程と、 前記第一下金型及び第二下金型を上下方向に貫通する複
数の竪孔を介してロータコア積層体に前記溶湯を注入す
る工程と、 前記溶湯が固化した後、前記第一下金型と第二下金型と
の間にせん断応力を加えて前記第一下金型と前記第二下
金型とを分離する工程とを備えたことを特徴とするモー
タロータのダイカスト成形方法。
5. A rotor core laminate in which a plurality of steel sheets are laminated and a plurality of through holes extending in the laminating direction are formed in the steel sheets, and the rotor core laminate is disposed in a mold cavity. In a die casting method for a motor rotor to be injected and die cast, a step of disposing a pair of upper and lower first lower dies and a second lower die below the rotor core laminate, A step of injecting the molten metal into the rotor core laminate through a plurality of vertical holes penetrating the lower mold in the vertical direction, and after the molten metal is solidified, between the first lower mold and the second lower mold. Separating the first lower mold and the second lower mold by applying shear stress to the die.
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