JP2004304930A - かご型誘導電動機の回転子およびその製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータバーの付け根回りに、全体に亘って良好なフイレットを作りかつロータバーとエンドリングのセッティングを容易にし、ロータバー端面の機械加工省略と高価な銀ろう等の使用量を削減すること。
【解決手段】ロータバーの端部にろう付け結合される短絡環としてのエンドリングと有するかご型誘導電動機の回転子にあって、ロータバーの端面が当接するところのエンドリング側面には、ロータバーが嵌合するロータバー用嵌合穴を設け、ロータバー用嵌合穴より大きい大きさのろう溜め穴をロータバー用嵌合穴の回りを取り囲むようにエンドリング側面に設け、かつロータバー用嵌合穴の底がろう溜め穴の底よりも落ち込んでいることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、かご型誘導電動機の回転子におけるロータバー（回転子導体）とエンドリング（短絡環）をろう付けする結合構造と、そのろう付け方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−１５０７５０号公報（特許文献１）に示された従来の誘導電動機の回転子について述べる。
【０００３】
ここに示される回転子は、ロータバーの端面が当接するところのエンドリング側面にろう付け用溝を形成し、ろう付け用溝に置かれるろう材を溶かしてロータバーとエンドリングとのろう付け結合をするものである。このものは、溶けたろうがろう付け用溝で堰き止められてロータバーとエンドリング側面との結合部分にろうのフイレット（肉盛り／肉つけ）できるので、丈夫な結合になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１５０７５０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、記従来例のものは、ろう付け用溝がロータバーより面積が大き過ぎるので、ろう付け用溝の所定の位置にロータバーが置かれ難い。ロータバーがどちらかに片寄って置かれたりすると、ろう材によるフイレット（ロータバーの付け根を囲う肉盛り／肉つけ）の形成に偏りができたりするため、全体に亘り良好なフイレットを作ることができない。またエンドリングとロータバーの同芯度が保ちにくいため、ろう付け後のエンドリングの偏芯をあとのバランス工程で修正する必要がある。さらにロータバー同士の空間を溶けたろう材で充填する構造であり、高価なろう材を多く使用する必要がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題に対処し、ロータバーが所定の位置に置かれ、全体に亘り良好なフイレットを作ることができるものを提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ロータバーの端部にろう付け結合される短絡環としてのエンドリングと有するかご型誘導電動機の回転子にあって、ロータバーの端面が当接するところのエンドリング側面には、ロータバーが嵌合するロータバー用嵌合穴を設け、ロータバー用嵌合穴より大きい大きさのろう溜め穴をロータバー用嵌合穴の回りを取り囲むようにエンドリング側面に設け、かつロータバー用嵌合穴の底がろう溜め穴の底よりも落ち込んでいることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を示す実施例の図面に沿って説明する。
【０００９】
まず、図１から図４に示す実施例について述べる。
【００１０】
かご型誘導電動機の回転子１は、回転軸２、回転子鉄心３、回転子導体としての複数のロータバー４、短絡環としてのエンドリング５を有する。ロータバー４は、断面が小判形状／楕円形状をしている。この回転子１の外側に固定子（図示せず）が置かれ、かご型誘導電動機を構成するのである。エンドリング５はロータバー４にろう付けで取り付けられている。
【００１１】
ここに挙げるかご型誘導電動機は、数百ＫＷ〜数千ＫＷである。
【００１２】
ロータバー４は、回転子鉄心３に設けられているスロット溝に挿入支持される。予め所定の形状、寸法に形成されたロータバー４をスロット溝に挿入して取り付けるのである。ロータバー４は銅または銅合金で形成される。 エンドリング５は銅で形成されている。エンドリング５、ロータバー４は銅を主成分として形成しているが、アルミ等の軽量、安価な導電性材料で形成することも可能である。
【００１３】
ロータバー４の端面が当接するところのエンドリング５の側面には、ロータバー４が嵌合するロータバー用嵌合穴１０（小判形状／楕円形状）を設けている。そして、ロータバー用嵌合穴１０よりも大きい大きさのろう溜め穴１１（小判形状／楕円形状）をロータバー用嵌合穴１０の回りを取り囲むようにエンドリング５の側面に設けている。しかも、ロータバー用嵌合穴１０の底がろう溜め穴１１の底よりも深く落ち込むように形成されている。
【００１４】
ロータバー用嵌合穴１０は、ロータバー４よりも幾分大きく形成されているので、ロータバー用嵌合穴１０の内周とロータバー４の外周との間に隙間Ｇ１（０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度）ができる。
【００１５】
ろう溜め穴１１はロータバー用嵌合穴１０よりも大きいので、ろう溜め穴１１の内周とロータバー４の外周との間にできるろう付け用溝の溝幅Ｌは３〜５ｍｍ程度になる。ろう溜め穴１１の深さＨ１は７ｍｍ程度、ロータバー用嵌合穴１０の深さＨ２は１〜３ｍｍ程度である。
【００１６】
ロータバー４の先端は、ロータバー用嵌合穴１０の底に当接するように置かれるが、ロータバー用嵌合穴１０とロータバー４の先端との間に０．８ｍｍ程度のバラツキである間隙Ｇ２が残る。 上記隙間Ｇ１、間隙Ｇ２およびろうつけ用溝にはろう材２０が充填され、ロータバー４とエンドリング５はろう付け結合される。
【００１７】
このろう付け結合について説明する。
【００１８】
エンドリング５は、ロータバー用嵌合穴１０を上にして水平に置く。そこへ回転子１を降ろして行き、ロータバー４の先端をロータバー用嵌合穴１０に嵌合させる。銀ろうあるいはりん銅ろうをろう溜め穴１１のろう付け用溝に置き、エンドリング５の下面側から誘導加熱を行なう。溶けたろう材が間隙Ｇ２に流れ込んでろう材２０の充填が行なわれる。ろう付け用溝も溶けたろう材２０で充填され、ロータバー４の付け根回りは、同じく溶けたろう材でフイレット（肉盛り／肉つけ）が形成される。
【００１９】
ロータバー用嵌合穴１０とロータバー４の先端との間には、ろう付け結合のろう材２０で充填されるので、導電性が良好なる状態でロータバー４とエンドリング５は結合される。
【００２０】
ろう付け用溝も溶けたろう材２０で充填され、かつ、ロータバー４の付け根回りに形成されるフイレット（肉盛り／肉つけ）は、偏りなく一様に揃うようにできるので、ロータバー４とエンドリング５の結合は全体に亘って丈夫な結合になるのである。
【００２１】
ロータバー用嵌合穴１０にロータバー４が嵌合して所定の位置に置かれるため、ロータバー４の付け根回りにできるろう溜め穴１１のろう付け用溝の溝幅Ｌが一様になり、ろう材の使用量もバラツキなく揃うので、フイレット（肉盛り／肉つけ）が偏りなく一様に形成される。
【００２２】
またろう付け用溝の溝幅Ｌが一様になるため、余分にろう材を使用する必要もなく、高価な銀ろう等の使用削減を図ることができる。
【００２３】
間隙Ｇ２は、本来的にはろう材を充填してエンドリング５とロータバー４を導電性良く結合するためにできるだけ小さな寸法がよい。しかし、小さな寸法にするには、回転子１に備わる多数のロータバー４の先端を揃えるための調整作業を行うか、機械加工による切削で面一の先端に仕上げなければならない。
【００２４】
これに対しロータバー用嵌合穴１０を深く形成することでロータバー先端のバラツキを吸収できるため先端の不揃いロータバー４にも機械加工しないで対応でき簡単で、かつ容易である。
【００２５】
ろう材の溶融には、前述した誘導加熱方式以外、例えば、ガスによるトーチ方式を採用することも可能である。また間隙Ｇ２に箔状のろう材を置くことで、ろう材の溶融を促進できる。エンドリング５の下面からの加熱で、まず、箔状のろう材が溶け、間隙Ｇ２がその溶けたろう材２０で埋まって空間がなくなり、ロータバーへの熱の伝達が良くなるので、ろう溜め穴１１の蝋つけ用溝に置かれたろ材の溶融が早まるのである。
【００２６】
ろう材は、種々の形状をもったものがある。粒状のものは、ろう溜め穴１１のろうつけ用溝に必要とする分量を収まりよく容易に入れることができる。
【００２７】
次に図５に示す他の実施例について説明する。このものは、ロータバー４−▲１▼、エンドリング５−▲１▼、ロータバー用嵌合穴１０−▲１▼、ろう溜め穴１１−▲１▼が長方形状をしているところを除いて先の実施例と同じ構成をそなえている。
【００２８】
次に図６に示す他の実施例について説明する。このものは、ロータバー４−▲２▼、エンドリング５−▲２▼、ロータバー用嵌合穴１０−▲２▼、ろう溜め穴１１−▲２▼が台形状をしているところを除いて先の実施例と同じ構成をそなえている。
【００２９】
次に図７に示す他の実施例について説明する。このものは、ロータバー４−▲３▼、エンドリング５−▲３▼、ロータバー用嵌合穴１０−▲３▼、ろう溜め穴１１−▲３▼が先の実施例と同様、小判形状／楕円形状をしている。違うところは、ロータバー用嵌合穴１０−▲３▼とろう溜め穴１１−▲３▼の長径側の一端部を面一にして段付きにならないようにした点である。
【００３０】
この面一のところにロータバー４−▲３▼を沿わせるように嵌め込むことで、ロータバー４−▲３▼のロータバー用嵌合穴１０−▲３▼への挿入が更に容易に行なうことができる。
【００３１】
次に図８の（イ）、（ロ）に示す他の実施例について説明する。このものは、ロータバー４−▲４▼が先の実施例と同様、小判形状／楕円形状をしている。このロータバー４−▲４▼は細かな間隔で多数設けられている。エンドリング５−▲４▼にはロータバー用嵌合穴１０−▲４▼が設けられているが、このロータバー用嵌合穴１０−▲４▼ごとのろう溜め穴はない。代わりにエンドリング５−▲４▼に設けた外周側環状堰４０と内周側環状堰４１に囲まれる内側範囲がろう溜め穴に相当する。ロータバー４−▲４▼が多数設けられているので、夫々のロータバー４−▲４▼の回りに存在するので、ろう溜め穴用空間はそれほど大きくならないので、ろう材の使用量増加を少な目に抑えることができる。
【００３２】
このものは、個々のろう溜め穴を形成する必要はないので、ろう溜め穴を形成する機械加工が大幅に省略できる。
【００３３】
次に図９に示す他の実施例について説明する。このものは、ろう溜め穴１１にロータバー用嵌合穴１０の丈を増すための堰４２を設けたところを除き、先の実施例と同じ構成を備えている。ロータバー用嵌合穴１０の丈が増しているので、夫々のロータバー４の先端側長さがより不揃いのものに対応できるのである。
【００３４】
【発明の効果】
以上に述べたように、ロータバーの付け根回りにフイレットが偏りなく良好に形成されるので、ロータバーとエンドリングの結合は全体に亘って丈夫な結合になるのである。さらにロータバーとエンドリングのセッテイングを容易にし、ロータバー端面の機械加工の省略と高価な銀ろう等の使用量を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わるもので、かご型誘導電動機の回転子におけるロータバーとエンドリングのろう付結合部分を示す図。
【図２】本発明の実施形態に係わるもので、図１のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】本発明の実施形態に係わるもので、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。
【図４】本発明の実施形態に係わるもので、図２のＩＶ−ＩＶ断面図。
【図５】本発明の他の実施例を示すもので、図２に対応する断面図。
【図６】同じく、本発明の他の実施例を示すもので、図２に対応する断面図。
【図７】同じく、本発明の他の実施例を示すもので、図２に対応する断面図。
【図８】同じく、本発明の他の実施例を示すもので、図２に対応する断面図。
【図９】同じく、本発明の他の実施例を示すもので、図３に対応する断面図。
【符号の説明】
１…回転子、４…ロータバー、５…エンドリング、１０…ロータバー用嵌合穴、１１…ろう溜め穴１１、２０…ろう材。

Claims (6)

1. 回転子に備わる回転子導体としての複数のロータバーと、各ロータバーの端部にろう付け結合される短絡環としてのエンドリングとを有するかご型誘導電動機の回転子において、
   前記ロータバーの端面が当接するところの前記エンドリング側面には、ロータバーが嵌合するロータバー用嵌合穴を設け、
   該ロータバー用嵌合穴より大きい大きさのろう溜め穴をロータバー用嵌合穴の回りを取り囲むように前記エンドリング側面に設け、かつロータバー用嵌合穴の底がろう溜め穴の底よりも落ち込んでいることを特徴とするかご型誘導電動機の回転子。
2. 請求項１に記載したかご型誘導電動機の回転子において、
   前記エンドリング、前記ロータバー用嵌合穴、およびろう溜め穴の概ねの形状が楕円、または矩形、もしくは台形であることを特徴とするかご型誘導電動機の回転子。
3. 請求項１に記載したかご型誘導電動機の回転子において、前記ロータバー用嵌合穴およびろう溜め穴の内周が部分的に面一になっていることを特徴とするかご型誘導電動機の回転子。
4. 回転子に備わる回転子導体としての複数のロータバーと、各ロータバーの端部にろう付け結合される短絡環としてのエンドリングとを有するかご型誘導電動機の回転子において、
   前記ロータバーの端面が当接するところの前記エンドリング側面には、ロータバーが嵌合するロータバー用嵌合穴を設け、
   該ロータバー用嵌合穴より大きい大きさのろう溜め穴をロータバー用嵌合穴の回りを取り囲むように前記エンドリング側面に設け、かつロータバー用嵌合穴の底がろう溜め穴の底よりも深く落ち込むように形成し、
   前記ロータバー用嵌合穴およびろう溜め穴が上向きになるようにして前記エンドリングをほぼ水平に据え、
   前記ロータバーを前記ロータバー用嵌合穴に嵌合させたまま、ロータバー用嵌合穴に置かれているろう材を加熱して溶かすことを特徴とするかご型誘導電動機の回転子の製造方法。
5. 請求項４に記載したかご型誘導電動機の回転子の製造方法において、
   前記エンドリングを加熱することを特徴とするかご型誘導電動機の回転子の製造方法。
6. 請求項４または５に記載したかご型誘導電動機の回転子の製造方法において、
   前記ろう材として粒状のものを用いることを特徴とするかご型誘導電動機の回転子の製造方法。

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