JP2014108006A - 回転子、その回転子を備える誘導電動機、及び回転子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】オープンスロット型の構造によって誘導電動機の性能の向上を図りつつ、高速回転を行った際にも二次導体を安定的に保持することができる回転子を提供する。
【解決手段】回転子２０は、スロット３２内に設けられる二次導体２３がスロット３２の開口部３２Ａから固相状態の金属材料粉末を吹き付けて形成される。二次導体２３は、内径側部２３Ｂがスロット３２の底部３２Ｂと第１接合部４１により接合され強固に固定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の二次導体を備える回転子、その回転子を備える誘導電動機、及び回転子の製造方法に関する。

従来、ロータコアのスロットに設けられた複数の二次導体がロータコアの端面において端部を短絡環（エンドリング）で連結された回転子（例えば、かご型回転子）を備える誘導電動機がある（例えば、特許文献１など）。この種の誘導電動機では、小型化、高トルク化の要望があり、高効率化に伴って回転子（ロータ）の回転速度が増加する傾向にある。回転速度の増加にともなって二次導体に作用する遠心力が増大し短絡環に変形等が生じる場合があるため、高速回転の際に二次導体を安定的に保持する必要がある。例えば、特許文献１に開示される回転子では、二次導体が設けられるスロットを区画するティースの側壁の各々に凹部を設け、当該凹部内に二次導体を構成する金属（例えば、アルミニウム）が充填されるようにダイカスト成形されている。この回転子では、回転に伴う遠心力が二次導体に対して作用した場合に、凹部に充填された二次導体の凸部が凹部に係合することによって、二次導体の径方向外側に向かう移動が規制される。

特開２００５−２７８３７２号公報

ところで、上記した回転子のスロットは、二次導体の径方向外側となる部分を覆うようにブリッジが設けられた、所謂、クローズドスロットと称される形状となっている。これに対し、ブリッジに対応するロータコアの外周部分にスロット内と外部とを連通するに開口部が設けられ、二次導体がスロットの開口部から固定子（ステータ）と対向するように構成された、所謂、オープンスロットと称されるスロットの形状がある。オープンスロット型の回転子は、クローズドスロット型のものに比べてロータコアのブリッジでの短絡磁束が少なく、例えば二次導体を鎖交する磁束の量が増加してトルクが向上する等の誘導電動機の性能の向上が期待できる。

しかしながら、特許文献１に開示されるような回転子では、仮にオープンスロット型とした場合には、高速回転の際の二次導体に作用する遠心力に対する保持力として係合部による規制とダイカスト成形による二次導体のロータコアに対する固着効果だけでは十分とは言えず、二次導体を安定的に保持できない虞がある。そのため、誘導電動機のトルクの一部を犠牲にしてでもブリッジ部分を設けて二次導体を径方向外側から保持する必要があり、結果として誘導電動機の性能の向上が十分に図れなかった。

本発明は、複数の二次導体がスロットに設けられた回転子に関し、オープンスロット型の構造によって誘導電動機の性能の向上を図りつつ、回転子が高速回転を行った際にも二次導体を安定的に保持することができる回転子、その回転子を備える誘導電動機、及び回転子の製造方法を提供する。

本発明の一側面に係る回転子は、回転軸に対し一体回転可能に設けられたロータコアと、ロータコアに対し回転軸の軸方向に貫設されロータコアの周方向に分散して設けられ、ロータコアの外周面から外部に連通する開口部が設けられたスロットと、スロット内に形成され径方向外側の外周面が開口部から露出する複数の二次導体と、を有する回転子であって、二次導体は、少なくともその内径側部がスロットに対しロータコアの径方向外側となる開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して形成され、二次導体の内径側部が当該内径側部に対応するスロットの底部に対して接合される第１接合部を備えることを特徴とする。

当該回転子は、回転軸と、ロータコアと、複数の二次導体とを有している。ロータコアには、軸方向に貫設され周方向に分散して設けられ、ロータコアの外周面から外部に連通する開口部が設けられた、所謂、オープンスロット型のスロットが設けられる。スロット内には、二次導体が径方向外側の外周面が開口部において露出する態様で設けられる。そして、二次導体は、少なくともその内径側部がスロットの底部に第１接合部にて接合される。このような構成では、内径側部及び底部が接合されることによって、二次導体とスロット（ロータコア）とが互いに強固に接合される。従って、回転子の回転駆動にともなう遠心力に対し、二次導体の径方向外側に向かう移動が規制される。その結果、オープンスロット型としたことで高トルク化等の誘導電動機の性能の向上が図れるとともに、高速回転を行った際にも二次導体を安定的に保持することができる回転子が構成できる。

また、本発明の他の側面に係る回転子は、請求項１に記載の回転子であって、二次導体の内径側部とスロットの底部とは、ロータコアにおける軸方向の全長にわたって互いに第１接合部により接合されることを特徴とする。

当該回転子では、二次導体の内径側部とスロットの底部とがロータコアにおける軸方向の全長にわたって互いに接合されることによって、回転子の回転駆動にともなう遠心力に対し二次導体がより安定的に保持される。

また、本発明の他の側面に係る回転子は、請求項１乃至請求項２に記載の回転子であって、軸方向におけるロータコアの端面において二次導体の端部を相互に連結する短絡環を備え、短絡環は、ロータコアの端面及び二次導体の端部に対し固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して形成され、ロータコアの端面に対して接合される第２接合部を備えることを特徴とする。

当該回転子では、二次導体の第１接合部に加え、二次導体を連結する短絡環がロータコアの軸方向の端面に対して第２接合部にて接合される。これにより、二次導体は、二次導体の軸方向の端部に連結される短絡環がロータコアの端面に対して強固に接合されることによって、回転子の回転駆動にともなう遠心力に対しより安定的に保持される。また、二次導体は、ロータコアに固定される短絡環により径方向に対する移動だけでなく軸方向に対する移動がより規制され安定的に保持される。

また、本発明の他の側面に係る回転子は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回転子であって、二次導体は、吹き付けあるいは溶射にて第１接合部を含めて一体的に形成されることを特徴とする。

当該回転子では、二次導体は、第１接合部を含めてスロットの径方向外側となる開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して一体的に形成される。ここで、例えば、クローズドスロット型の回転子に対して、上記した２つの方法のいずれかで二次導体を形成する場合には、スロットの軸方向の端部側の開口から金属材料を吹き付け等して二次導体を形成する必要がある。この場合、ロータコアの軸方向の長さ（コアの厚さの幅）が長い場合には、スロット内の二次導体の充填率が低下することで二次導体の軸方向と直交方向の断面積が部分的に小さくなる虞がある。その結果、二次導体の電気的抵抗が増大することで二次導体における損失（銅損）が増大する。これに対し、本発明によれば、スロットに対し径方向外側に設けた開口部から金属材料を吹き付け等して二次導体を形成ことによって、ロータコアの軸方向の長さが比較的長い場合であってもスロット内の二次導体の充填率を向上させ二次導体損失が低減できる。

また、本発明の他の側面に係る回転子は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回転子であって、二次導体は、同一の金属材料で構成される第１導体部と第２導体部とを有し、第１導体部は、スロットに対し開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して形成され、内径側部が底部に対して接合される第１接合部を備え、第２導体部は、第１導体部の径方向の外側部分に対してダイカスト成形にて一体形成されることを特徴とする。

当該回転子では、二次導体が同一の金属材料からなる第１及び第２導体部で構成される。第１導体部は、スロットの底部に対して内径側部が接合される。また、第２導体部は、第１導体部の径方向の外側部分に対してダイカスト成形にて一体形成される。このような構成では、第１及び第２導体部を互いに拡散接合させてスロットの底部に対して強固に固定された二次導体をダイカスト成形にて一体形成することができる。これにより、二次導体が安定的に保持されるとともに、各二次導体に対応する複数の第２導体部をダイカスト成形にてまとめて形成し製造効率の向上が図れる回転子が構成できる。

また、本発明の他の側面に係る回転子は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回転子であって、二次導体は、第１導体部と、第１導体部と異なる金属材料で形成される第２導体部とを有し、第１導体部は、スロットに対し開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して形成され、内径側部が底部に対して接合される第１接合部を備え、第２導体部は、第１導体部の径方向の外側部分に対して吹きつけ、あるいは溶射して形成され接合される第３接合部を備えることを特徴とする。

当該回転子では、二次導体が第１及び第２導体の異なる金属材料にて構成される。第１導体部は、スロットの底部に対して内径側部が接合される。また、第２導体部は、第１導体部の径方向の外側部分に対して第３接合部にて接合される。
好適な例では、例えば、第１導体部の材料が銅であり、第２導体部の材料が第１導体部に比べて電気的抵抗が高いアルミニウムである。この場合、すべりが大きい回転子の回転駆動の始動時では始動トルクの増大が期待でき、すべりが小さくなる定常運転時では二次導体における損失が低減されることが期待できる。
また、別の好適な例では、例えば、第１導体部がアルミニウムであり、第２導体部が銅である。この場合、例えば二次導体の全体をアルミニウムで構成した場合に比べると二次導体の一部（第２導体部）の電気的抵抗を小さくすることができるため、回転トルクの向上を図ることができる。

また、本発明の一側面に係る誘導電動機は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の回転子を備えることにより、オープンスロット型の回転子を備え高トルク化等が図れるとともに、高速回転を行った際にも二次導体を安定的に保持することができる誘導電動機が構成できる。

また、本発明の一側面に係る回転子の製造方法は、回転軸に対し一体回転可能に設けられるロータコアと、ロータコアに対し回転軸の軸方向に貫設されロータコアの周方向に分散して設けられ、ロータコアの外周面から外部に連通する開口部が設けられたスロットと、スロット内に形成され径方向外側の外周面が開口部において露出する複数の二次導体と、を有し、二次導体の内径側部が当該内径側部に対応するスロットの底部に接合される回転子の製造方法であって、スロット内にロータコアの径方向外側となる開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して内径側部を含み底部に対して接合される接合部を形成する工程と、接合部に対し径方向外側となる部分に二次導体を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

当該回転子の製造方法では、オープンスロット型として高トルク化等の誘導電動機の性能の向上等が図れるとともに、高速回転を行った際にも二次導体を安定的に保持することができる回転子が製造できる。

また、本発明の一側面に係る回転子の製造方法は、回転軸に対し一体回転可能に設けられるロータコアと、ロータコアに対し回転軸の軸方向に貫設されロータコアの周方向に分散して設けられ、ロータコアの外周面から外部に連通する開口部が設けられたスロットと、スロット内に形成され径方向外側の外周面が開口部において露出する複数の二次導体と、を有し、二次導体は、同一の金属材料で構成される第１導体部と当該第１導体部の径方向外側に配置される第２導体部とを有し、第１導体部の内径側部が当該内径側部に対応するスロットの底部に接合される回転子の製造方法であって、スロット内にロータコアの径方向外側となる開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して内径側部を含み底部に対して接合される接合部が形成された第１導体部を形成する工程と、第１導体部に対し径方向外側の面を、第１導体部に用いる金属材料に比べて融点が低い金属材料の金属被膜を形成する工程と、金属被膜で被覆された第１導体部の径方向外側となる部分に対し、金属被膜を溶融して除去するとともに第２導体部を形成するダイカスト成形を行う工程と、を含むことを特徴とする。

当該回転子の製造方法では、スロット内に第１導体部を接合部にて接合させつつ形成した後に、第１導体部の径方向外側の面を金属被膜で被覆する。この金属被膜は、第１導体部に用いる金属材料に比べて融点が低い金属材料を用いる。これにより、第１導体部の酸化の防止が図られる。そして、第２導体部を形成するダイカスト成形では、当該金属被膜が溶融し洗い流されるとともに、金属被膜が除去され酸化の防止が図られた第１導体部に対して第２導体部が一体成形される。これにより、第１及び第２導体部が好適に拡散接合されることによって、スロットの底部に対して強固に固定された二次導体をダイカスト成形にて一体形成することができる。その結果、各二次導体に対応する複数の第２導体部をダイカスト成形にてまとめて製造できるため、スロット内に強固に固定された二次導体の製造効率の向上を図ることができる。

また、本発明の一側面に係る回転子の製造方法は、回転軸に対し一体回転可能に設けられるロータコアと、ロータコアに対し回転軸の軸方向に貫設されロータコアの周方向に分散して設けられ、ロータコアの外周面から外部に連通する開口部が設けられたスロットと、スロット内に形成され径方向外側の外周面が開口部において露出する複数の二次導体と、を有し、二次導体は、第１導体部と、当該第１導体部の径方向外側に配置され第１導体部と異なる金属材料で形成される第２導体部とを有し、第１導体部の内径側部が当該内径側部に対応するスロットの底部に接合される回転子の製造方法であって、スロット内にロータコアの径方向外側となる開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して内径側部を含み底部に対して接合される接合部が形成された第１導体部を形成する工程と、第１導体部に対し径方向外側となる部分に第２導体部を、吹きつけあるいは溶射にて積層して形成する工程と、を含むことを特徴とする。

当該回転子の製造方法では、始動トルクの増大や定常運転時の二次導体における損失の低減が期待できる回転子が製造できる。

本発明によれば、オープンスロット型の構造によって誘導電動機の性能の向上を図りつつ、回転子が高速回転を行った際にも二次導体を安定的に保持することができる回転子、その回転子を備える誘導電動機、及び回転子の製造方法を提供できる。

第１実施形態に係る誘導電動機の概略構成図である。 第１実施形態に係る回転子の平断面図及び部分拡大図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。 第２実施形態に係る誘導電動機の概略構成図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。 第３実施形態に係る誘導電動機の概略構成図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。 回転子の二次導体の製造工程を示す部分拡大図である。

以下、本発明を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
（第１実施形態）
先ず、第１実施形態に係る誘導電動機１の構成について、図１及び図２を参照しつつ詳細に説明する。第１実施形態の誘導電動機１は、かご型三相誘導電動機である。誘導電動機１は、固定子１０と、回転子２０とを有している。なお、後述の第１接合部４１及び第２接合部４２は図示の都合上、強調して表現している。

固定子１０は、図示しないケースの内周面に固設されたステータコア１１と、ステータコア１１に巻装されたコイル１２とを有している。ステータコア１１は、複数枚の電磁鋼板を積層して形成され略円筒形状に形成されている。ステータコア１１には、周方向に分散して設けられ軸方向に沿って貫設された複数のスロット（図示略）が形成されている。このスロットにはコイル１２が巻装されている。コイル１２は、三相交流の各相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）に対応したコイルを有し、各相の交流電流が供給されることによって回転磁束が発生する。そして、固定子１０の径方向の内側には、回転子２０が配置されている。

回転子２０は、回転軸２１と、ロータコア３０と、二次導体（ロータバー）２３と、一対の短絡環２５，２６とを有する、かご型回転子として構成されている。回転軸２１は、図示しない軸受けにて回転可能に軸支されている。回転軸２１は、円柱状をなし、軸方向の中央部にロータコア３０が設けられている。ロータコア３０は、複数の電磁鋼板を積層して形成され略円筒形状に形成されている。ロータコア３０は、径方向の中央部に設けられ軸方向に貫設された貫通孔３１に回転軸２１を挿通して固定され、当該回転軸２１に対して一体回転可能に設けられている。

図２は、回転子２０を軸方向に対して直交する方向に沿った平面で切断した平断面図を示している。ロータコア３０は、径方向の中央部の回転軸２１が固定されたコア本体部３０Ａと、コア本体部３０Ａから径方向の外側に向かって放射状に形成されたティース３０Ｂとを備える。コア本体部３０Ａは、回転軸２１の軸方向に沿った略円筒状に形成されている。ティース３０Ｂは、コア本体部３０Ａの外周部分から径方向に沿って形成された略直方体状をなす。ティース３０Ｂは、軸方向に対して直交する方向に沿った平面で切断した断面形状が、長手方向が径方向に沿った長方形状をなしている。ティース３０Ｂは、ロータコア３０の周方向に沿って複数個（本実施形態では、２４個）形成され、互いの間に所定の間隔が設けられている。隣り合うティース３０Ｂに囲まれた領域には、スロット３２が形成されている。

スロット３２は、回転軸２１を取り囲むようにロータコア３０の外周部分に形成されている。スロット３２は、回転軸２１の軸方向に沿ってロータコア３０を貫設され、周方向に沿って等間隔に複数（本実施形態では、２４個）形成されている。スロット３２は、軸方向に対して直交する方向に沿った平面で切断した断面形状が、ロータコア３０の径方向内側から外側に向かうに従って周方向の幅が広がる扇状に形成されている。スロット３２は、径方向の外側部分のロータコア３０の外周面３０Ｃに対応する部分において周方向で隣り合うティース３０Ｂの各々の先端部に挟まれた開口部３２Ａが形成され、スロット３２内の空間と外部とが開口部３２Ａにより連通されている。開口部３２Ａは、ロータコア３０を径方向外側から見た場合の形状が、長手方向が軸方向に沿った略長方形状となっている。各スロット３２には、アルミニウム製の二次導体２３が充填されている。二次導体２３は、スロット３２内に充填され中実の棒状に形成されており、当該二次導体２３の外周面２３Ａが開口部３２Ａから露出している。即ち、スロット３２は、所謂、オープンスロットとして構成されている。二次導体２３の外周面２３Ａは、ロータコア３０の外周面３０Ｃに沿って形成されている。

図１に示すように、二次導体２３は、外周面２３Ａが軸方向の全長にわたって開口部３２Ａ（図２参照）から露出している。ロータコア３０の外周面３０Ｃ（図２参照）とステータコア１１の内周面１１Ａ（回転軸２１側の面）とは、径方向において所定の間隔を隔てた状態で対向している。また、二次導体２３の外周面２３Ａとステータコア１１の内周面１１Ａとは、径方向において所定の間隔を隔てた状態で対向している。そして、回転子２０は、固定子１０の径方向内側において、回転軸２１の軸芯周りに回転可能に支持されている。

ここで、図２の拡大図で示すように、二次導体２３において、径方向内側であって軸方向に沿って形成された部分を内径側部２３Ｂとする。また、スロット３２において、径方向の内側部分となる内壁であって二次導体２３の内径側部２３Ｂに対向する面を底部３２Ｂとする。二次導体２３の内径側部２３Ｂとスロット３２の底部３２Ｂとは、その界面の第１接合部４１において互いに接合されている。なお、接合としては、例えば機械的接合、固相接合、又は拡散接合が挙げられる。また、図１に示すように、第１接合部４１は、ロータコア３０における軸方向の全長にわたって形成され、内径側部２３Ｂと底部３２Ｂとが接合されている。内径側部２３Ｂと底部３２Ｂとは、例えば、所謂コールドスプレー法により第１接合部４１において接合されている。ここでいうコールドスプレー法とは、例えば、二次導体２３を構成する固相状態の金属材料粉末（例えば、アルミニウム）を融点より低い温度で加熱した作動ガスにより対象物（この場合、底部３２Ｂを含むスロット３２の内壁）に吹き付けることによって二次導体２３を形成する方法をいう。

図１に示すように、二次導体２３は、軸方向の一方側（図中において右側）の第１端部２３Ｃがロータコア３０の第１端面３３側から突出し、他方の第２端部２３Ｄがロータコア３０の他方の第２端面３４側から突出した態様となっている。ロータコア３０の両端には、略円環状の同一形状をなす短絡環２５，２６が設けられている。短絡環２５，２６は、端絡環又はエンドリングと呼ばれる部材である。二次導体２３の第１端部２３Ｃは、ロータコア３０の第１端面３３から突出する部分が短絡環２５と接合され、第１端部２３Ｃと短絡環２５とが一体形成されている。また、二次導体２３の第２端部２３Ｄは、ロータコア３０の第２端面３４から突出する部分が短絡環２６と接合され、第２端部２３Ｄと短絡環２６とが一体形成されている。従って、各二次導体２３は、一対の短絡環２５，２６に接続されることによって短絡されている。また、短絡環２５とロータコア３０の第１端面３３とは、その界面でコールドスプレー法により形成された第２接合部４２において接合されている。同様に、短絡環２６とロータコア３０の第２端面３４とは、第２接合部４２においてに接合されている。二次導体２３及び短絡環２５，２６の材料は、例えばアルミニウムである。

このように構成された誘導電動機１は、固定子１０のコイル１２に対して三相交流電流が供給されることによって発生する回転磁束と、回転子２０の二次導体２３に発生する誘導電流とが鎖交することにより回転子２０が回転駆動を行う。

次に、本実施形態の誘導電動機１が回転駆動を行う場合における回転子２０の作用について、以下に説明する。
回転子２０のロータコア３０には、軸方向に貫設され周方向に分散して設けられ、開口部３２Ａを介して外部と連通するスロット３２が形成されている。スロット３２内には、二次導体２３が形成され、当該二次導体２３の外周面２３Ａが開口部３２Ａから露出しステータコア１１（固定子１０）の内周面１１Ａと径方向において対向している。そして、二次導体２３の内径側部２３Ｂとスロット３２の内壁において内径側部２３Ｂに対向する底部３２Ｂとは、ロータコア３０における軸方向の全長にわたって第１接合部４１により互いに接合されている。このような構成では、内径側部２３Ｂ及び底部３２Ｂが接合されることによって、二次導体２３とスロット３２（ロータコア３０）とが互いに強固に接合され二次導体２３の径方向外側に向かう移動が強固に規制される。その結果、本実施形態の誘導電動機１では、オープンスロット型の回転子２０としたことで高トルク化等の性能の向上が図れるとともに、高速回転を行った際にも二次導体２３を安定的に保持することができる。

また、短絡環２５とロータコア３０の第１端面３３とは、第２接合部４２において接合されている。同様に、短絡環２６とロータコア３０の第２端面３４とは、第２接合部４２においてに接合されている。これにより、二次導体２３は、二次導体２３の軸方向の第１及び第２端部２３Ｃ，２３Ｄに連結される短絡環２５，２６がロータコア３０の軸方向の第１及び第２端面３３，３４に対して強固に接合されることによって、回転子２０の回転駆動にともなう遠心力に対し二次導体２３がより安定的に保持される。

次に、上記した回転子２０の二次導体２３の製造方法の一例について図３〜図６を用いて説明する。図３〜図６は、回転子２０を軸方向に対して直交する方向に沿った平面で切断した断面図の部分拡大図を示している。まず、回転軸２１（図１参照）が固定されたロータコア３０を準備する。回転軸２１は、例えば、複数の電磁鋼板を積層して形成されたロータコア３０の貫通孔３１（図１参照）に焼き嵌めして固定する。なお、回転軸２１をロータコア３０に装着する工程は、二次導体２３を形成した後に実施してもよい。

次に、図３に示すように、ロータコア３０のスロット３２内に、例えばコールドスプレー法を用いて二次導体２３を形成する。コールドスプレー法による製造工程では、スプレー装置１００を用いて固相状態の金属材料粉末（例えば、アルミニウム）をスロット３２内に吹き付けて二次導体２３を形成する。スプレー装置１００は、金属材料粉末と当該金属材料粉末の融点より低い温度で加熱された作動ガスとの各々を供給する装置本体１０１と、装置本体１０１から供給された金属材料粉末と作動ガスとを混合して吹き付けるスプレーガン１０２とを備える。

作動ガスは、例えば、空気、あるいはヘリウムや窒素といった不活性ガス等である。また、作動ガスは、空気やヘリウム等の作動ガスを例えば１ＭＰａ（メガパスカル）以上の高圧に圧縮したガスである。作動ガスを加熱する温度は、例えば５０〜７００℃である。この加熱温度については、金属材料粉末の融点以下に留めるように作動ガスを加熱することで、金属材料粉末の酸化が抑制できる。スプレー装置１００を用いて、スプレーガン１０２のノズル（図示略）において例えば加熱された作動ガス（圧縮ガス）を超音速流とし、固相状態の金属材料粉末と混合しスロット３２内に高速で衝突させ皮膜状の第１接合部４１を形成する。

なお、スプレー装置１００の構成は一例であり、金属材料粉末を対象部位（ここでは、ロータコア３０のスロット３２内）に固相状態で衝突させて第１接合部４１が接合できる装置であれば、他の装置を用いてもよい。また、第１接合部４１の製造方法は、コールドスプレー法に限らず、例えば金属材料を加熱し、溶融又は溶融に近い状態とし対象部位に吹き付けて形成する製造方法を用いてもよい。このような金属材料を溶射する製造方法を使用した場合でも、対象物に対して強固に接合された第１接合部４１が形成できる。

次に、図４に示すように、第１接合部４１に対して二次導体２３の残りの部分を積層して第１接合部４１と二次導体２３とを一体形成する。この積層する工程は、図５に示すように、ティース３０Ｂ（ロータコア３０）の外周面３０Ｃを覆う付着部５１が形成されるまで実施する。そして、外周面３０Ｃを覆う付着部５１及び二次導体２３の外周面２３Ａの位置より径方向外側となる部分を、切削、研磨等により除去する（図６参照）。このようにして、図１に示す回転子２０の二次導体２３が形成される。

なお、短絡環２５，２６の製造方法については、二次導体２３と同様に、コールドスプレー法を用いて形成する。例えば、二次導体２３が形成されたロータコア３０の一方の端部に短絡環２５を形成した後に、他方の端部に短絡環２６を形成する。短絡環２５を形成する場合には、ロータコア３０の軸方向の一方側の第１端面３３及び二次導体２３の第１端部２３Ｃに対し、第１端面３３の平面に対して直交する方向からコールドスプレー法を用いて金属材料粉末を吹き付けて形成する。同様に、短絡環２６は、ロータコア３０の第２端面３４及び二次導体２３の第２端部２３Ｄに対してコールドスプレー法を用いて金属材料粉末を吹き付けて形成される。この場合、予め回転軸２１や貫通孔３１をマスク等で被覆し金属材料粉末が直接付着しないように保護して短絡環２５，２６を形成してもよい。また、例えば、短絡環２５，２６の形状に応じた環状の金型等をロータコア３０に装着し、金型内に金属材料粉末を吹き付けて短絡環２５，２６を形成した後に金型を除去する方法を用いてもよい。

次に、上記した製造方法の作用について、以下に説明する。
コールドスプレー法を用いて第１接合部４１を含めて二次導体２３を形成した場合には、使用する金属材料粉末の大気中での酸化や熱変質が極めて少なく、緻密で密着力が高い二次導体２３が形成できる。また、コールドスプレー法を用いた場合には、溶接等に比べて冷却等の時間が不要となり製造時間が短縮できる。さらに、金属材料粉末を溶融することなく固相状態で接合するため、比較的融点が高い金属（例えば、銅）を好適に用いることができる。例えば、溶接作業等では、作業中の熱に起因して各部材にひけ（冷却にともなう収縮等による変形）が生じ強度不足や電気的な不具合が発生する虞があるが、コールドスプレー法を用いることでこのような不具合の発生を防止することが可能となる。また、ダイカスト成形等の鋳造する方法において生じる鋳巣（ひけ巣や巻き込み巣）の発生も防止することが可能となる。

また、第１接合部４１を含む二次導体２３は、スロット３２の開口部３２Ａに対しロータコア３０の径方向外側から金属材料粉末を吹き付けて一体形成される。ここで、例えば、クローズドスロット型の回転子２０に対して、コールドスプレー法を用いて二次導体２３を形成する場合には、ロータコア３０の第１及び第２端面３３，３４におけるスロット３２の開口から金属材料粉末を吹き付けて形成する必要がある。この場合、ロータコア３０の軸方向の長さ（コアの厚さの幅）が長い場合には、スロット３２内における二次導体２３の充填率が低下することで二次導体２３の軸方向と直交方向の断面積が部分的に小さくなる虞がある。その結果、二次導体２３の電気的抵抗が増大することで二次導体２３における損失（銅損）が増大する。これに対し、本実施形態の回転子２０では、スロット３２を所謂オープンスロット型とし、スロット３２に対し径方向外側に設けた開口部３２Ａから金属材料粉末を吹き付けて二次導体２３を形成ことによって、ロータコア３０の軸方向の長さが比較的長い場合であってもスロット３２内における二次導体２３の充填率を十分に高めることができ二次導体２３における損失が低減できる。

なお、上記した製造工程では、積層工程（図５参照）において、ティース３０Ｂの外周面３０Ｃ上に付着部５１を形成したが、予め外周面３０Ｃをマスク等で被覆し金属材料粉末が直接付着しないように保護して二次導体２３を形成してもよい。

上記した第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態の回転子２０は、ロータコア３０に設けられたスロット３２が開口部３２Ａを介して外部と連通する、所謂、オープンスロット型の回転子として構成されている。スロット３２内の二次導体２３は、径方向外側の外周面２３Ａが開口部３２Ａにおいて露出しステータコア１１の内周面１１Ａと対向している。そして、二次導体２３の内径側部２３Ｂとスロット３２の底部３２Ｂとは、その界面の第１接合部４１において互いに接合されている。このような構成では、内径側部２３Ｂ及び底部３２Ｂが第１接合部４１にて接合されることによって、二次導体２３とスロット３２（ロータコア３０）とが互いに強固に接合される。従って、回転子２０の回転駆動にともなう遠心力に対し、二次導体２３の径方向外側に向かう移動が規制される。その結果、本実施形態の誘導電動機１では、オープンスロット型の回転子２０としたことで高トルク化等の性能の向上が図れるとともに、高速回転を行った際にも二次導体２３を安定的に保持することができる。

（２）回転子２０では、内径側部２３Ｂと底部３２Ｂとがロータコア３０における軸方向の全長にわたって互いに第１接合部４１にて接合されており、回転子２０の回転駆動にともなう遠心力に対し二次導体２３がより安定的に保持されている。
（３）短絡環２５，２６とロータコア３０の軸方向における第１及び第２端面３３，３４とは、その界面の第２接合部４２においてそれぞれ接合されている。これにより、二次導体２３は、二次導体２３の軸方向の第１及び第２端部２３Ｃ，２３Ｄに連結される短絡環２５，２６がロータコア３０に対して強固に接合されることによって、回転子２０の回転駆動にともなう遠心力に対し二次導体２３がより安定的に保持される。また、二次導体２３は、ロータコア３０に固定された短絡環２５，２６により径方向に対する移動だけでなく軸方向に対する移動がより規制され安定的に保持される。

（４）第１接合部４１を含む二次導体２３は、スロット３２の開口部３２Ａから金属材料粉末を吹き付けてと一体形成されている。このような構成では、例えば、クローズドスロット型の回転子２０に対しコールドスプレー法等を用いて二次導体２３を形成する場合に比べて、ロータコア３０の軸方向の長さが比較的長い場合であってもスロット３２内における二次導体２３の充填率を十分に高めることができ二次導体２３における損失が低減できる。

（第２実施形態）
次に、図７を参照して第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成のものについては同一符号を付し、その説明を適宜省略する。第２実施形態に係る回転子２０Ａは、二次導体２３の構成が第１実施形態と相違する。図７に示す回転子２０Ａは、二次導体２３が第１導体部６１と第２導体部６２の２つの異なる金属材料から構成されている。

第１導体部６１は、二次導体２３の径方向内側部分において軸方向に沿ってコールドスプレー法により形成されている。第１導体部６１は、径方向内側部分に形成された内径側部２３Ｂ（図２拡大図参照）が底部３２Ｂに対しロータコア３０における軸方向の全長にわたって互いに第１接合部４１にて接合されている。第１導体部６１の材料は、例えば、銅である。

また、第２導体部６２は、二次導体２３における第１導体部６１の径方向外側部分に軸方向に沿ってコールドスプレー法により形成されている。第２導体部６２は、径方向内側部分が第３接合部６４にて第１導体部６１と接合されている。第３接合部６４は、ロータコア３０における軸方向の全長にわたって形成され、第１導体部６１と第２導体部６２とを互いに接合している。第２導体部６２の材料は、例えば、アルミニウムである。つまり、第２実施形態の回転子２０Ａでは、コールドスプレー法を用いて異なる２種類の金属材料を選択して二次導体２３が形成されている。なお、第１及び第２導体部６１，６２の材料は一例であり、適宜変更してもよい。例えば、第１導体部６１をアルミニウム、第２導体部６２を銅として二次導体２３を形成してもよい。

また、図７に示すように、短絡環２５，２６は、コールドスプレー法により第２導体部６２の軸方向のそれぞれの端部に一体形成されている。短絡環２５，２６の材料は、第２導体部６２と一体形成する場合には、第２導体部６２と同一の材料（この場合、アルミニウム）で形成する。短絡環２５は、ロータコア３０の第１端面３３と第１導体部６１の軸方向の端部に対して第２接合部４２にて接合されている。同様に、短絡環２６は、ロータコア３０の第２端面３４と第１導体部６１の軸方向の端部に対して第２接合部４２にて接合されている。

次に、上記した回転子２０Ａの二次導体２３の製造方法の一例について図８〜図１１を用いて説明する。なお、第１実施形態と同様の工程については、その説明を適宜省略する。

図８に示すように、スロット３２内にコールドスプレー法を用いて第１導体部６１を形成する。コールドスプレー法による製造工程では、スプレー装置１００を用いて固相状態の金属材料粉末（例えば、銅）をスロット３２内に吹き付けて第１接合部４１を含む第１導体部６１を形成する。

次に、図９に示すように、第１導体部６１の径方向外側の外周面に対してコールドスプレー法を用いて第２導体部６２を形成する。第２導体部６２は、第３接合部６４にて第１導体部６１と接合される。この積層する工程は、図１０に示すように、ティース３０Ｂの外周面３０Ｃを覆う付着部５１が形成されるまで実施し、付着部５１及び二次導体２３の外周面２３Ａの位置より径方向外側となる部分を切削等により除去する（図１１参照）。このようにして、図７に示す回転子２０Ａの第１及び第２導体部６１，６２からなる二次導体２３が形成される。

なお、短絡環２５，２６の製造方法については、コールドスプレー法を用いて、例えば第１及び第２導体部６１，６２が形成されたロータコア３０の一方の端部に短絡環２５を形成した後に、他方の端部に短絡環２６を形成する。例えば、短絡環２５を形成する場合には、ロータコア３０の軸方向の一方側の第１端面３３及び第１及び第２導体部６１，６２の軸方向の端部に対し、第１端面３３の平面に対して直交する方向からコールドスプレー法を用いて金属材料粉末を吹き付けて形成する。これにより、短絡環２５と同一の金属材料からなる第２導体部６２に対しては、当該第２導体部６２の軸方向の端部に短絡環２５が積層して一体形成される。また、短絡環２５と異なる金属材料からなる第１導体部６１及びロータコア３０に対しては、当該第１導体部６１の軸方向の端部及びロータコア３０の第１端面３３の各々と短絡環２５とが第２接合部４２にて接合される。

上記した第２実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第２実施形態の二次導体２３は、互いに異なる金属材料からなる第１導体部６１と第２導体部６２とから構成されている。一般的に、誘導電動機１は、すべりの大きい回転駆動の始動時では、表皮効果により二次導体２３の外周面２３Ａにより近い部分に誘導電流が過剰に流れ易い傾向がある。そこで、本実施形態の二次導体２３は、径方向外側となる第２導体部６２の材料（例えば、アルミニウム）が、径方向内側の第１導体部６１の材料（例えば、銅）に比べて電気的抵抗の高い金属材料で形成されている。つまり、二次導体２３は、ロータコア３０の中心側に比べて外周側の電気的抵抗が高い。この結果、誘導電動機１の始動時にロータコア３０の外周付近で二次導体２３を流れる誘導電流が制限されて小さくなり、始動トルクが増大することで定常運転時までの起動時間の短縮を図ることができる。一方では、すべりが小さくなる定常運転時には、電気的抵抗が低い第１導体部６１を主として誘導電流が流れることによって、誘導電流に対する二次抵抗を低くし二次導体２３における損失の低減を図ることができる。

なお、上記した構成とは逆に、第１導体部６１がアルミニウム、第２導体部６２が銅として二次導体２３を構成した場合には、例えば、二次導体２３の全体をアルミニウムで構成した場合に比べると二次導体２３の一部（第２導体部６２）の電気的抵抗を小さくすることができるため、回転トルクの向上を図ることができる。

（第３実施形態）
次に、図１２を参照して第３実施形態について説明する。なお、第２実施形態と同様の構成のものについては同一符号を付し、その説明を適宜省略する。第３実施形態に係る回転子２０Ｂは、第２導体部６２がダイカスト成形にて構成されている点が第２実施形態と相違する。

第１導体部６１は、二次導体２３の径方向内側部分において軸方向に沿ってコールドスプレー法により形成されている。第１導体部６１は、径方向内側部分に形成された内径側部２３Ｂ（図２拡大図参照）が底部３２Ｂに対しロータコア３０における軸方向の全長にわたって互いに第１接合部４１にて接合されている。第１導体部６１の材料は、例えば、アルミニウムである。

また、第２導体部６２は、二次導体２３における第１導体部６１の径方向外側部分にダイカスト成形により一体形成されている。第２導体部６２は、ロータコア３０の径方向に沿った幅（図１２における上下の厚み）が、第１導体部６１に比べて大きい。第２導体部６２の材料は、第１導体部６１と同一材料であり、例えば、アルミニウムである。つまり、第３実施形態の回転子２０Ｂでは、第１導体部６１がコールドスプレー法を用いて形成され、第２導体部６２が第１導体部６１と同一材料にてダイカスト成形されている。

また、第３実施形態に係る回転子２０Ｂは、短絡環２５，２６が二次導体２３と同様に、第１短絡環６５と第２短絡環６６との２つの部材で構成されている点が第２実施形態と相違する。図１２に示すように、第１短絡環６５は、短絡環２５の軸方向内側部分にコールドスプレー法にて形成され、第１端面３３に対して第２接合部４２にて接合されている。また、第１短絡環６５は、第１及び第２導体部６１，６２の軸方向の端部に対して一体形成されている。第１短絡環６５の材料は、例えばアルミニウムである。

第２短絡環６６は、短絡環２５における第１短絡環６５の軸方向外側部分にダイカスト成形により一体形成されている。第２短絡環６６は、軸方向に沿った幅（図１２における左右の幅）が、第１短絡環６５に比べて大きい。第２短絡環６６の材料は、第１短絡環６５と同一材料であり、例えば、アルミニウムである。つまり、回転子２０Ｂの短絡環２５は、第１短絡環６５がコールドスプレー法を用いて形成され、第２短絡環６６が第１短絡環６５と同一材料にてダイカスト成形されている。なお、短絡環２６の構成は、短絡環２５と同様であるため、説明を省略する。

次に、上記した回転子２０Ｂの二次導体２３の製造方法の一例について図１３〜図１６を用いて説明する。なお、第２実施形態と同様の工程については、その説明を適宜省略する。図１３に示すように、スロット３２内にコールドスプレー法を用いて第１導体部６１を形成する。コールドスプレー法による製造工程では、スプレー装置１００を用いて固相状態の金属材料粉末（例えば、アルミニウム）をスロット３２内に吹き付けて第１接合部４１を含む第１導体部６１を形成する。

次に、図１４に示すように、第１導体部６１の径方向外側の外周面に対してコールドスプレー法を用いて金属被膜７１を形成する。金属被膜７１を形成するコールドスプレーでは、作動ガスとしてヘリウムや窒素といった不活性ガスを用いて形成することが好ましい。さらに、金属被膜７１の形成では、不活性ガスの雰囲気中にてコールドスプレーで形成することがより好ましい。これにより、第１導体部６１は、金属被膜７１により被覆され外周部分の酸化の防止が図られる。また、金属被膜７１の材料は、第１及び第２導体部６１，６２の材料（例えば、アルミニウム）に比べて融点が低い金属材料、例えば、錫（Ｓｎ）や亜鉛（Ｚｎ）である。

次に、図１５に示すように、金属被膜７１が形成された第１導体部６１に対してダイカスト成形により第２導体部６２を形成する。ダイカスト成形では、例えば、金型を固定したロータコア３０のスロット３２内にアルミニウムを導入する。この際に、アルミニウムに比べて融点が低い金属被膜７１（図１５参照）が溶融し洗い流されるとともに、金属被膜７１が除去され酸化の防止が図られた第１導体部６１の外周面に対して第２導体部６２を一体成形することができる。これにより、第１及び第２導体部６１，６２が好適に拡散接合されることによって、スロット３２の底部３２Ｂに対して強固に固定された二次導体２３をダイカスト成形にて一体形成することができる。なお、第１導体部６１は、第２導体部６２のダイカスト成形の際にその一部が溶融する虞がある。そのため、第１導体部６１は、径方向の幅（図１２における上下の厚み）を、第２導体部６２のダイカスト成形により第１接合部４１が溶融等しない程度の厚さとすることが好ましい。

ダイカスト成形の工程において、図１５に示すように、ティース３０Ｂの外周面３０Ｃと金型（図示略）との間に付着部５１が形成される場合には切削等により除去して、図１６に示す二次導体２３が形成される。

なお、短絡環２５，２６は、二次導体２３と同様に、第１短絡環６５を形成し金属被膜（図示略）で被覆した後に、金属被膜を除去しつつ第２短絡環６６をダイカスト成形する。例えば、短絡環２５を形成する場合には、ロータコア３０の軸方向の一方側の第１端面３３及び各導体部６１，６２の軸方向の端部に対してコールドスプレー法を用いて金属材料粉末を吹き付けて第１短絡環６５を形成する。次に、第１短絡環６５の軸方向外側の面に対してコールドスプレー法を用いて金属被膜（例えば、錫）を形成する。そして、金属被膜が形成された第１短絡環６５に対してダイカスト成形により第２短絡環６６を形成する。ダイカスト成形では、金属被膜が溶融し洗い流されるとともに、金属被膜が除去され酸化の防止が図られた第１短絡環６５に対して第２短絡環６６を一体成形することができる。

上記した第３実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第３実施形態の回転子２０Ｂでは、二次導体２３が同一の金属材料からなる第１及び第２導体部６１，６２で構成されている。第１導体部６１は、スロット３２の底部３２Ｂ（図２拡大図参照）に対して内径側部２３Ｂが接合されている。また、第２導体部６２は、第１導体部６１の径方向の外側部分に対してダイカスト成形にて一体形成される。二次導体２３の製造工程では、スロット３２内に第１導体部６１を接合させ、第１導体部６１を金属被膜７１で被覆し酸化の防止が図られる。金属被膜７１は、第１及び第２導体部６１，６２に比べて融点が低い金属材料からなる。そして、第２導体部６２を形成するダイカスト成形では、金属被膜７１が溶融し洗い流されるとともに、金属被膜７１が除去され酸化の防止が図られた第１導体部６１に対して第２導体部６２を一体成形することができる。これにより、第１及び第２導体部６１，６２が好適に拡散接合されることによって、スロット３２の底部３２Ｂに対して強固に固定された二次導体２３をダイカスト成形にて一体形成することができる。その結果、各二次導体２３に対応する複数の第２導体部６２をダイカスト成形にてまとめて製造できるため、スロット３２内に強固に固定された二次導体２３の製造効率の向上を図ることができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
例えば、上記各実施形態の回転子２０，２０Ａ，２０Ｂでは、第１及び第３接合部４１，６４や金属被膜７１を、ロータコア３０における軸方向の全長にわたって形成したが、これに限定されず、軸方向の中央部分や両端部分など軸方向の一部のみに形成する構成としてもよい。同様に、第２接合部４２を径方向の一部に形成する構成としてもよい。

また、上記各実施形態では、二次導体２３の外周面２３Ａを、ロータコア３０の外周面３０Ｃに沿って形成したがこれに限定されない。例えば、二次導体２３を、外周面２３Ａの位置が開口部３２Ａ（ロータコア３０の外周面３０Ｃ）から径方向内側に所定の深さだけ内方となる位置として構成（例えば、図４に示す状態で二次導体２３の形成を終了する構成）としてもよい。ここで、固定子１０において発生する回転磁束に含まれる高調波の磁束は、表皮効果により主としてロータコア３０の外周部分に留まる傾向がある。そして、この高調波の磁束を打ち消すように、二次導体２３の外周部分には、高調波の磁束と同じ周波数成分を持った高調波の誘導電流が生じる。この高調波の誘導電流は、回転トルクに寄与せず二次導体２３における損失となる可能性が高い。このため、二次導体２３を外周面２３Ａが開口部３２Ａから所定の深さとなる位置まで形成することによって、二次導体２３を鎖交する高周波の磁束量を低減され二次導体２３における損失が低減されることが期待できる。

また、二次導体２３及び短絡環２５，２６の材料は、アルミニウムや銅に限らず、アルミニウム系合金でもよく、金、銀、あるいは白金などの導電率の高い他の金属を用いてもよい。
上記各実施形態では、回転軸２１をロータコア３０に対して焼き嵌めにより固定したが、他の方法、例えば圧入により固定してもよい。

上記各実施形態の構成は一例であり、形状・数等を適宜変更してもよい。例えば、スロット３２を、開口部３２Ａの一部が閉じられた構成（一部がクローズドスロット型となる構成）としてもよい。また、上記各実施形態ではフルオープンスロットであったが、特に第３実施形態のように、二次導体２３の外径側がダイカスト等で形成される場合、コールドスプレー装置又は溶射装置が入るのであればセミオープンスロットでもよい。また、固定子１０は三相交流で駆動されるものに限らず、単相交流や二相交流あるいは四相以上の多相交流で駆動されるものであってもよい。また、ロータコア３０を、電磁鋼板を積層して形成したが、鉄塊や粉末成形磁性体（ＳＭＣ：Soft Magnetic Composites）で形成してもよい。

誘導電動機１は、誘導電動機の一例として、回転子２０，２０Ａ，２０Ｂは、回転子の一例として、回転軸２１は、回転軸の一例として、二次導体２３は、二次導体の一例として、内径側部２３Ｂは、内径側部の一例として、第１及び第２端部２３Ｃ，２３Ｄは、二次導体の端部の一例として、短絡環２５，２６は、短絡環の一例として、ロータコア３０は、ロータコアの一例として、スロット３２は、スロットの一例として、開口部３２Ａは、開口部の一例として、底部３２Ｂは、底部の一例として、第１及び第２端面３３，３４は、ロータコアの端面の一例として、第１〜第３接合部４１，４２，６４は、第１〜第３接合部の一例として、第１及び第２導体部６１，６２は、第１及び第２導体部の一例として挙げることができる。

１・・誘導電動機、２０，２０Ａ，２０Ｂ・・回転子、２１・・回転軸、２３・・二次導体、２３Ａ・・二次導体２３の外周面、２３Ｂ・・内径側部、２３Ｃ・・第１端部、２３Ｄ・・第２端部、２５，２６・・短絡環、３０・・ロータコア、３２・・スロット、３２Ａ・・隣り合うティース３０Ｂの各々の先端部に挟まれた開口部、３２Ｂ・・底部、３３・・第１端面、３４・・第２端面、４１・・第１接合部、４２・・第２接合部、６４・・第３接合部、６１・・第１導体部、６２・・第２導体部。

Claims (10)

1. 回転軸に対し一体回転可能に設けられたロータコアと、
   前記ロータコアに対し前記回転軸の軸方向に貫設され前記ロータコアの周方向に分散して設けられ、前記ロータコアの外周面から外部に連通する開口部が設けられたスロットと、
   前記スロット内に形成され径方向外側の外周面が前記開口部において露出する複数の二次導体と、を有する回転子であって、
   前記二次導体は、少なくともその内径側部が前記スロットに対し前記ロータコアの径方向外側となる前記開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して形成され、前記二次導体の内径側部が当該内径側部に対応する前記スロットの底部に対して接合される第１接合部を備えることを特徴とする回転子。
2. 請求項１に記載の回転子であって、
   前記二次導体の前記内径側部と前記スロットの前記底部とは、前記ロータコアにおける前記軸方向の全長にわたって互いに前記第１接合部により接合されることを特徴とする回転子。
3. 請求項１又は請求項２に記載の回転子であって、
   前記軸方向における前記ロータコアの端面において前記二次導体の端部を相互に連結する短絡環を備え、
   前記短絡環は、前記ロータコアの端面及び前記二次導体の端部に対し前記吹き付けあるいは前記溶射にて形成され、前記ロータコアの端面に対して接合される第２接合部を備えることを特徴とする回転子。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回転子であって、
   前記二次導体は、前記吹き付けあるいは前記溶射にて前記第１接合部を含めて一体的に形成されることを特徴とする回転子。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回転子であって、
   前記二次導体は、同一の金属材料で構成される第１導体部と第２導体部とを有し、
   前記第１導体部は、前記スロットに対し前記開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して形成され、前記内径側部が前記底部に対して接合される第１接合部を備え、
   前記第２導体部は、前記第１導体部の径方向の外側部分に対してダイカスト成形にて一体形成されることを特徴とする回転子。
6. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回転子であって、
   前記二次導体は、第１導体部と、前記第１導体部と異なる金属材料で形成される第２導体部とを有し、
   前記第１導体部は、前記スロットに対し前記開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して形成され、前記内径側部が前記底部に対して接合される第１接合部を備え、
   前記第２導体部は、前記第１導体部の径方向の外側部分に対して前記吹きつけ、あるいは前記溶射して形成され接合される第３接合部を備えることを特徴とする回転子。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の回転子を備えることを特徴とする誘導電動機。
8. 回転軸に対し一体回転可能に設けられるロータコアと、前記ロータコアに対し前記回転軸の軸方向に貫設され前記ロータコアの周方向に分散して設けられ、前記ロータコアの外周面から外部に連通する開口部が設けられたスロットと、前記スロット内に形成され径方向外側の外周面が前記開口部において露出する複数の二次導体と、を有し、前記二次導体の内径側部が当該内径側部に対応する前記スロットの底部に接合される回転子の製造方法であって、
   前記スロット内に前記ロータコアの径方向外側となる前記開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して前記内径側部を含み前記底部に対して接合される接合部を形成する工程と、
   前記接合部に対し径方向外側となる部分に前記二次導体を形成する工程と、
   を含むことを特徴とする回転子の製造方法。
9. 回転軸に対し一体回転可能に設けられるロータコアと、前記ロータコアに対し前記回転軸の軸方向に貫設され前記ロータコアの周方向に分散して設けられ、前記ロータコアの外周面から外部に連通する開口部が設けられたスロットと、前記スロット内に形成され径方向外側の外周面が前記開口部において露出する複数の二次導体と、を有し、前記二次導体は、同一の金属材料で構成される第１導体部と当該第１導体部の径方向外側に配置される第２導体部とを有し、前記第１導体部の内径側部が当該内径側部に対応する前記スロットの底部に接合される回転子の製造方法であって、
   前記スロット内に前記ロータコアの径方向外側となる前記開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して前記内径側部を含み前記底部に対して接合される接合部が形成された前記第１導体部を形成する工程と、
   前記第１導体部に対し径方向外側の面を、前記第１導体部に用いる金属材料に比べて融点が低い金属材料の金属被膜を形成する工程と、
   前記金属被膜で被覆された前記第１導体部の径方向外側となる部分に対し、前記金属被膜を溶融して除去するとともに前記第２導体部を形成するダイカスト成形を行う工程と、
   を含むことを特徴とする回転子の製造方法。
10. 回転軸に対し一体回転可能に設けられるロータコアと、前記ロータコアに対し前記回転軸の軸方向に貫設され前記ロータコアの周方向に分散して設けられ、前記ロータコアの外周面から外部に連通する開口部が設けられたスロットと、前記スロット内に形成され径方向外側の外周面が前記開口部において露出する複数の二次導体と、を有し、前記二次導体は、第１導体部と、当該第１導体部の径方向外側に配置され前記第１導体部と異なる金属材料で形成される第２導体部とを有し、前記第１導体部の内径側部が当該内径側部に対応する前記スロットの底部に接合される回転子の製造方法であって、
    前記スロット内に前記ロータコアの径方向外側となる前記開口部から固相状態の金属材料粉末を吹き付けて、あるいは溶融した金属材料を溶射して前記内径側部を含み前記底部に対して接合される接合部が形成された前記第１導体部を形成する工程と、
    前記第１導体部に対し径方向外側となる部分に前記第２導体部を、前記吹きつけあるいは前記溶射にて積層して形成する工程と、
    を含むことを特徴とする回転子の製造方法。

Images