JP2015149826A - 誘導機用ロータの製造方法及び誘導機用ロータ - Google Patents

Abstract

【課題】スロット溝形成時に発生する加工バリがステータと干渉し得ない製造方法を提供する。
【解決手段】電磁鋼板からプレスによって打ち抜くことにより、ロータ（２）外周の近くにクローズドスロット（５）を有すると共に、クローズドスロット（５）に対向してロータ（２）の外周に形成される窪み（２１）であるカウンターボア形状を有する円環状部材（４）を成形する工程と、この工程後に複数の円環状部材（４）を軸方向に積層してロータコア（３）を成形する工程と、ロータコア（３）を型に入れ、一定圧の溶けた金属を鋳込むことによって、クローズドスロット（５）内の導体（７）を成形する鋳造工程と、鋳造工程の後に機械加工によってスロット溝（２２）を成形する工程とを含む。そして、前記溶けた金属の圧力で窪み（２１）とクローズドスロット（５）の間の部材が破壊されることがないようにカウンターボア形状を設定する。
【選択図】図３

Description

この発明は誘導機用ロータの製造方法及び誘導機用ロータの改良に関する。

かご型ロータを有する誘導機において、ロータのクローズドスロットの内部に配置する導体及びロータ軸方向の両端のエンドリングを高圧鋳造するものがある（特許文献１参照）。

特開昭６３−２７７４４８号公報

ところで、誘導機のモータとしての出力向上のため、導体及びエンドリングの鋳造後に、現状ではロータ外周とクローズドスロットの間の部材を機械加工で削除している。この機械加工によって形成される部位を「スロット溝」というが、スロット溝の周辺にバリが放射線状に生じる。この加工バリによってステータとの干渉や電流損失等が発生する。スロット溝周辺のこの加工バリを抑制する目的で、カウンターボア形状を設定することが考えられる。しかしながら、この場合にはロータ外周とスロットの間の部材のロータ径方向幅が小さくなる（部材の肉厚が薄くなる）。カウンターボア形状の設定によってロータ外周とスロットの間の部材のロータ径方向幅が小さくなるのでは、導体及びエンドリングの鋳造時の鋳造射出圧力でロータ外周とスロットの間の部材が破壊されてしまう可能性がある。

そこで本発明は、スロット溝形成時に発生する加工バリがステータと干渉し得ない誘導機用ロータの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、プレス成形工程と、ロータコア成形工程と、鋳造工程と、スロット溝成形工程とを含む誘導機用ロータ２の製造方法を前提としている。上記のプレス成形工程では、電磁鋼板からプレスによって打ち抜くことにより、外周の近くにクローズドスロットを有すると共に、前記クローズドスロットに対向してロータ２の外周に形成される窪みであるカウンターボア形状を有する円環状部材を成形する。上記のロータコア成形工程では、前記プレス成形工程により成形される複数の円環状部材を円環状部材の軸方向に積層することにより、ロータコアを成形する。上記の鋳造工程では、前記ロータコアを型に入れ、一定圧の溶けた金属を鋳込むことによって、前記ロータコアのクローズドスロット内の導体及びロータの軸方向の両端のエンドリングを成形する。上記のスロット溝成形工程では、前記鋳造工程の後に機械加工によってスロット溝を成形する。そして、本発明では、前記溶けた金属の圧力で前記窪みと前記クローズドスロットの間の部材が破壊されることがないように前記カウンターボア形状を設定する。

本発明によれば、スロット溝の成形によって生じる加工バリは、窪みよりロータ径方向内側に生じることから、スロット溝を加工するときに発生する加工バリとステータとの干渉を防止できる。

本発明の第１実施形態のかご型誘導機のロータ軸方向に直交する方向でみた概略断面である。 第１実施形態のロータのうち導体及びエンドリングのみを取り出して示すロータの側面図で 第１実施形態の工程＃１〜＃３を説明するための図１のＡ部拡大図である。ある。 第１実施形態のスロット溝成形工程＃４を説明するための図１のＡ部拡大図である。 第２実施形態のかご型誘導機の軸方向にロータ直交する方向でみた概略断面である。 第２実施形態の工程＃１〜＃３を説明するための図５のＡ部拡大図である。 第２実施形態のスロット溝成形工程＃４を説明するための図５のＡ部拡大図である。 第３実施形態のかご型誘導機のロータ軸方向に直交する方向でみた概略断面である。 第３実施形態の工程＃１〜＃３を説明するための図８のＡ部拡大図である。 第３実施形態のスロット溝成形工程＃４を説明するための図８のＡ部拡大図である。 曲率半径に対する最大応力の特性図である。 図９に対応させて実施例のロータ２を製作した場合の図８のＡ部拡大図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態のかご型誘導機１をロータ２の軸方向（以下「ロータ軸方向」という。）に直交する方向でみた概略断面図、図２はロータ２のうち導体７及びエンドリング８，９のみを取り出して示すロータ２の側面図である。図３は工程＃１〜＃３を説明するための図１のＡ部拡大図、図４はスロット溝成形工程＃４を説明するための図１のＡ部拡大図である。なお、図１，図２には概略を示しており、大きさや寸法が図１と図２とで正確に対応するものでない。

かご型誘導機１は、外周に位置するステータ１１及びステータ１１と同軸でステータ１１内に回転可能に配置されるロータ２を備える。かご型ロータ２は、円筒状のロータコア３、ロータスロット５、ティース６、導体７、エンドリング８，９を有する。

ロータコア３は、電磁鋼板で形成される円環状部材４を厚さ方向（円環状部材の軸方向）に複数積層したものである。ロータ２の外周２ａ近くには、ロータ軸方向（図２参照）に走る四角棒状空間のロータスロット５がロータ２の周方向に等間隔で多数形成されている。ロータスロット５は、ロータ軸方向に直交する方向の断面が等脚台形状に形成される閉鎖溝（クローズドスロット）である。図３にも示したように、ロータスロット５のうちロータ径方向外側の平面（以下、単に「外側平面」という。）５ａ及びロータ径方向内側の平面５ｂがロータ径方向に対して直交して設けられている。ロータ２の周方向に隣り合う２つのロータスロット５，５の間にはティース６が形成されている。

ロータ軸方向に走る四角棒状空間の各ロータスロット５には、アルミダイキャスト製法（鋳造）によって導体７が成形される。すなわち、ロータコア３を金型に入れ、溶けたアルミニウム（溶湯）に圧力（鋳造射出圧力）を作用させて各ロータスロット５に流し込む。これによって、図２にも示したように各ロータスロット５内にロータ軸方向に走る四角棒状の導体７を形成すると共に、ロータ軸方向の両端にエンドリング（短絡環）８，９を形成する。エンドリング８，９は各導体７を電気的に短絡するものである。本実施形態では、溶かす金属はアルミニウムであるが、他の導体金属（例えば銅）であってよい。

上記のステータ１１には、円筒状のステータコア１２とコイルを備えている。ステータ１１の内周１１ａの近くにはステータスロット（図示しない）がステータ１１の周方向に等間隔で多数形成されている。ステータスロットは例えばセミクローズドスロットである。セミクローズドスロットはロータ側に開口部を有するものであり、これによってステータ１１の内周面での磁束漏れを防止している。

上記ロータ２の製造方法には次の３つの工程＃１〜＃３を含んでいる。

プレス成形工程＃１：ロータスロット（以下、単に「スロット」という。）５を有する円環状部材４を、電磁鋼板からプレスによって打ち抜き成形する。

ロータコア成形工程＃２：打ち抜き成形した複数の円環状部材４を積層してロータコア３を成形する。積層した各円環状部材４が外れることがないようにカシメ、溶接等を用いて固定する。

鋳造工程＃３：ロータコア３を金型に入れ、溶けたアルミニウム（溶湯）に一定の圧力（鋳造射出圧力）を作用させて流し込む（鋳造）ことにより、導体７及びエンドリング８，９を成形する。

さて、誘導機１のモータとしての出力向上のためには、次の２つの条件を満たすことが必要である。

条件１：ロータ外周２ａとスロット５の外側平面５ａの間の部材（電磁鋼板）のロータ径方向幅が小さい（部材の肉厚が薄い）か、もしくはロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材が存在しないほうがよい。これは、特にロータ外周面２ａでの磁束漏れを防止するためである。

条件２：ロータ２とステータ１１の間のクリアランスは小さいほうがよい。これは特にモータとしての効率や力率を向上させるためである。

上記２つの条件を満たすため、現状では導体７及びエンドリング８，９（以下、「導体等」という。）の鋳造後、次の工程＃４を行っている。

スロット溝成形工程＃４：ロータ外周２ａからスロット外側平面５ａに向けて機械加工を行い、溝を成形する。ロータ外周２ａとロータスロット外側平面５ａの間の部材を削除するわけである。この機械加工によってロータ外周２ａからロータ径方向内側に向けて成形される溝を、以下「スロット溝」という。

しかしながら、機械加工によりスロット溝の周囲にバリが放射線状に生じる。この加工バリによってステータ１１との干渉や電流損失等が発生する。スロット溝周辺のこの加工バリを抑制する目的で、上記の円環状部材４にカウンターボア形状を設定するものがある。ここで、「カウンターボア形状」とは、スロット５に対向してロータ外周２ａに形成される窪みのことである。例えば、電磁鋼板からプレスによって打ち抜くことによって、カウンターボア形状を有する円環状部材を形成するわけである。

しかしながら、導体等の鋳造前にカウンターボア形状を円環状部材４に設定していると、カウンターボア形状を設定していない場合よりロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材のロータ径方向幅が小さくなる（部材の肉厚が薄くなる）。ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材のロータ径方向幅が小さくなると、導体等の鋳造時に、鋳造射出圧力を受けている溶湯がロータ外周２ａとスロット５の間の部材を突き破ってしまう。言い換えると、鋳造射出圧力でロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材が破壊されてしまうという問題がある。現状では、カウンターボア形状の設定によって、導体等の鋳造時に鋳造射出圧力でロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材が破壊されることがある、という観点からカウンターボア形状を検討していなかったわけである。

そこで本発明の第１実施形態では、ロータ外周２ａのスロット５に対向する位置に、ロータ軸と直交する方向の断面が四角形状の窪み２１をカウンターボア形状として設定する。そして、この窪み２１にはロータ軸方向にロータ２の両端まで走る底面２１ａと、この底面２１ａからロータ外周２ａに向けて立ち上がる２つの側面（平面）２１ｂ、２１ｃを有する。さらに、図３に示したように、窪み２１の底面２１ａをスロット外側平面５ａに対して平行な平面としている。

スロット外側平面５ａに対して底面２１ａを平行な面とするのは、次の理由からである。すなわち、図３に示したように溶湯の鋳造射出圧力Ｐｍはスロット外側平面５ａに対して垂直な方向に作用する。このとき、窪みの底面２１ａがスロット外側平面５ａに対して平行でなく、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材に相対的に厚い部分と相対的に薄い部分とができたのでは、相対的に薄い部分で強度が弱くなり、溶湯がこの薄い部分を破壊し兼ねない。そこで、スロット外側平面５ａに対して窪みの底面２１ａを平行な面として、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材をロータ周方向に同じ厚さとすることで、相対的に薄い部分ができないようにするためである。

ここで、スロット外側平面５ａと、窪みの底面２１ａとの間のロータ径方向幅をＬ、窪みの側面２１ｂ，２１ｃの幅（ロータ径方向幅）をＭとする（図３参照）。このとき、ロータ外周２ａからスロット外側平面５ａまでのロータ径方向幅（つまりＬ＋Ｍ）は、ロータ２の仕様により予め決まっている。このため、導体等の鋳造時に鋳造射出圧力でロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材（電磁鋼板）が破壊されることがないようにＬの寸法を定める。現状では、Ｌの寸法を定めていなかったため、鋳造射出圧力でロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材が破壊されることがあったのである。そこで、本実施形態では、Ｌの寸法を定めることで、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材が破壊されることがないようにするのである。このようにしてＬの寸法が定まれば、Ｍの寸法、つまりカウンターボア形状としての窪み２１の深さが定まる。

次に、本実施形態でも、上記鋳造工程＃３の後には、次のスロット溝成形工程＃４を実行する。

スロット溝成形工程＃４：窪み２１に対し機械加工を行うことによって、スロット溝２２を成形する。すなわち、図４に示したように、スロット外側平面５ａと平行な平面をスロット溝２２として成形する。図４において導体等の鋳造直後にカウンターボア形状としての窪みの底面２１ａが一点鎖線で示した位置にあったとすると、機械加工によって底面２１ａをさらに実線の位置まで削ってスロット溝２２を形成する。削り代を所定の厚さΔＬとすると、スロット溝成形工程＃４の後には、スロット溝２２とスロット外側平面５ａの間の部材のロータ径方向幅Ｌ’は窪みの底面２１ａより所定の厚さΔＬだけ小さくなる。

詳述すると、スロット溝２２を加工するに際しては、窪み２１のロータ軸方向の両端に削除代ΔＬの分だけ切欠いた溝をレーザー等で予め成形する。このときの切欠き部の深さは０．３ｍｍ程度とする。このあと、機械加工で残りの底面２１ａの全体を機械加工で削り落としてスロット溝２２を成形する。

このように本実施形態では、プレス成形工程＃１と、ロータコア成形工程＃２と、鋳造工程＃３と、スロット溝成形工程＃４とを含む誘導機用ロータ２の製造方法を前提としている。上記のプレス成形工程＃１では、電磁鋼板からプレスによって打ち抜くことにより、スロット５に対向してロータ外周２ａに形成される窪み２１であるカウンターボア形状を有する円環状部材４を成形する。この場合、ロータ外周２ａの近くにはスロット５（クローズドスロット）を有している。上記のロータコア成形工程＃２では、プレス成形工程＃１により成形される複数の円環状部材４を円環状部材４の軸方向に積層することにより、ロータコア３を成形する。上記の鋳造工程＃３では、ロータコア３を金型（型）に入れ、一定圧の溶けた金属を鋳込むことによって、スロット５内の導体及びロータ２の軸方向の両端のエンドリング８，９を成形する。上記のスロット溝成形工程＃４では、鋳造工程＃３の後に機械加工によってスロット溝２２を成形する。そして、本実施形態では、前記溶けた金属の圧力で窪み２１とスロット５の間の部材が破壊されることがないようにカウンターボア形状を設定する。これによって、スロット溝２２の成形によって生じる加工バリは、窪み２１よりロータ径方向内側に生じることから、スロット溝２２を加工するときに発生する加工バリとステータ１１との干渉を防止できる。

本実施形態では、スロット５（クローズドスロット）が外側平面５ａ（ロータ外周側にロータ径方向に直交する平面）を有し、カウンターボア形状が、ロータ軸と直交する方向の断面が四角形状の窪み２１である。そして、この窪み２１にロータ軸方向に両端まで走る底面２１ａと、この底面２１ａからロータ外周２ａに向けて立ち上がる２つの側面２１ｂ，２１ｃを有する。このため、スロット溝成形工程＃４でスロット溝２２を加工するときに発生する加工バリは、カウンターボア形状としての窪みの底面２１ａよりロータ径方向内側で発生する。これによりスロット溝２２を加工するときに発生する加工バリとステータ１１との干渉を防止できる。

本実施形態では、窪みの底面２１ａが、スロット外側平面５ａ（クローズドスロットの有する平面）に対して平行な平面であるので、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材に強度が相対的に弱くなる部分が生じることを防止できる。

（第２実施形態）
図５は第２実施形態のかご型誘導機１をロータ軸方向に直交する方向でみた概略断面図、図６は工程＃１〜＃３を説明するための図５のＡ部拡大図、図７はスロット溝成形工程＃４を説明するための図５のＡ部拡大図である。第１実施形態の図１，図３，図４と同一部分には同一の符号を付している。

第１実施形態では、ロータ外周２ａのスロット５に対向する位置に、ロータ軸と直交する方向の断面が四角形状となる窪み２１をカウンターボア形状として設定した。一方、第２実施形態は、ロータ外周２ａのスロット５に対向する位置に、ロータ軸と直交する方向の各断面が二等辺三角形状の一対（複数）の窪み３１，３２をカウンターボア形状として設定するものである。この一対の窪み３１，３２にはロータ軸方向にロータ２の両端まで走る２つの斜面３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂを有する。すなわち、一方の窪み３１は、図６に示したように、二等辺三角形のうち斜辺に相当する同じ幅の２つの斜面３１ａ，３１ｂを有し、窪み３１の底辺に相当する側がロータ外周２ａに開口している。他方の窪み３２の形状は一方の窪み３１と同一である。他方の溝３２も、図６に示したように、二等辺三角形のうち斜辺に相当する同じ幅の２つの斜面３２ａ，３２ｂを有し、窪み３２の底辺に相当する側がロータ外周に開口している。

また、スロット５の中心を通るロータ径方向の線を考えたとき、この線を中心として一対の窪み３１，３２をロータ周方向の対称な位置に設ける。第２実施形態は窪みの数が２つの場合であるが、窪みの数はこれに限られるものでなく、窪みの数が３つ以上ある場合で合ってよい。

ここで、窪み３１，３２の底とスロット外側平面５ａの間のロータ径方向幅をＮ、窪み３１，３２の深さ（ロータ径方向幅）をＯとする（図６参照）。このとき、ロータ外周２ａからスロット外側平面５ａまでのロータ径方向幅（つまりＮ＋Ｏ）は、ロータ２の仕様により予め決まっている。このため、導体等の鋳造時に鋳造射出圧力でロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材（電磁鋼板）が破壊されることがないようにＮの寸法を定める。現状では、Ｎの寸法を定めていなかったため、鋳造射出圧力でロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材が破壊されることがあったのである。そこで、第２実施形態では、Ｎの寸法を定めることで、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材が破壊されることがないようにするのである。このようにしてＮの寸法が定まれば、Ｏの寸法、つまりカウンターボア形状としての窪み３１，３２の深さが定まる。

次に、第２実施形態でも、鋳造工程＃３の後には、次のスロット溝成形工程＃４を実行する。

スロット溝成形工程＃４：窪み３１，３２に対し機械加工を行うことによって、スロット溝３５，３６を成形する。すなわち、図７において導体等の鋳造直後にカウンターボア形状としての窪み３１，３２の側面３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂが一点鎖線で示した位置にあったとして、機械加工によって側面をさらに実線の位置まで削ってスロット溝３５，３６を形成するのである。

第２実施形態では、カウンターボア形が、ロータ軸と直交する方向の断面が二等辺三角形状の一対（複数）の窪み３１，３２であり、一対の各窪み３１，３２にロータ軸方向にロータ２の両端まで走る２つの斜面３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂを有する。このため、スロット溝成形工程＃４でスロット溝３１，３２を加工するときに発生する加工バリは、カウンターボア形状としての窪みの斜面３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂよりロータ径方向内側で発生する。これによりスロット溝３１，３２を加工するときに発生する加工バリとステータ１１との干渉を防止できる。

（第３実施形態）
図８は第３実施形態のかご型誘導機１をロータ軸方向に直交する方向でみた概略断面図、図９は工程＃１〜＃３を説明するための図８のＡ部拡大図、図１０はスロット溝成形工程＃４を説明するための図８のＡ部拡大図である。第１実施形態の図１，図３と同一部分には同一の符号を付している。

第１実施形態では、ロータ外周２ａのスロット５に対向する位置に、ロータ軸と直交する方向の断面が四角形状の窪み２１をカウンターボア形状として設定した。一方、第３実施形態は、ロータ外周２ａのスロット５に対向する位置に、ロータ軸方向にロータ２の両端まで走る窪み４１であって、ロータ軸と直交する方向の断面が円弧曲線４１ａの窪み４１をカウンターボア形状として設定するものである（図９参照）。

ロータ軸と直交する方向の断面が円弧曲線４１ａとなるようにした理由は次の通りである。すなわち、図９に示したように溶湯の鋳造射出圧力Ｐｍがスロット外側平面５ａに対して垂直な方向に作用する。このため、窪み４１とスロット外側平面５ａの間の部材にはこの圧力Ｐｍに受圧面積を乗算した力Ｆが作用する。この力Ｆは窪み４１とスロット外側平面５ａの間の部材の形状によってさらに２つの分力Ｆ１，Ｆ２に分解される。このように、２つの各分力Ｆ１，Ｆ２を窪み４１の周辺に沿って逃すため、ロータ軸と直交する方向の断面が円弧曲線４１ａとなるようにしたのである。

ここで、窪み４１の底とスロット外側平面５ａの間のロータ径方向幅をＰ、ロータ外周２ａから窪み４１の底までの深さをＱとする。このとき、第３実施形態によれば、窪み４１の周辺に沿って各分力Ｆ１，Ｆ２を逃すことができる分だけ、窪み４１の底とスロット外側平面５ａの間のロータ径方向幅Ｐを第１実施形態のロータ径方向幅Ｌよりも小さくすることができる。ロータ径方向幅Ｐが第１実施形態のロータ径方向幅Ｌより小さくても、導体等の鋳造時に鋳造射出圧力でロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材（電磁鋼板）が破壊されることはないのである。

さらに、第３実施形態は、上記円弧曲線４１ａの曲率半径Ｒが２［ｍｍ］を超えるものとしている。これについて説明すると、図１１は曲率半径に対する最大応力の特性図である。すなわち、横軸に円弧曲線４１ａの曲率半径Ｒ［ｍｍ］を、縦軸にロータ外周２ａとスロット外側平面の間の部材に作用する最大主応力［ＭＰａ］を採っている。

図１１に示したように、円弧曲線４１ａの曲率半径Ｒは最大主応力に対する感度が大きいことがわかる。電磁鋼板の降伏応力が２５６ＭＰａであるとし、これに余裕代をみた３２０ＭＰａを応力限界値として設定したとする。すると、図１１より、応力限界値のときの曲率半径Ｒは２［ｍｍ］であるから、応力限界値を超えることがないようにするには、曲率半径Ｒを２［ｍｍ］を超える値とすればよいことわかる。つまり、曲率半径Ｒを２［ｍｍ］を超える値とすることで、鋳造射出圧力による破損なく、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材のロータ径方向幅（部材の肉厚）を１ｍｍまで小さくすることができる。このように、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材のロータ径方向幅を小さくできるのであれば、スロット溝の加工を廃止することが可能となるケースがある。

次に、第３実施形態でも、鋳造工程＃３の後には、次のスロット溝成形工程＃４を実行する。

スロット溝成形工程＃４：窪み４１に対し機械加工を行うことによって、スロット溝４５を形成する。すなわち、図１０において導体等の鋳造直後にカウンターボア形状としての窪み４１が一点鎖線で示した位置にあったとすると、機械加工によって窪みをさらに実線の位置まで削って円弧曲線のスロット溝４５を形成する。窪み４１の底での削り代を所定の厚さΔＰとすると、スロット溝成形工程＃４の後には、スロット溝４５の底とスロット外側平面５ａの間の部材のロータ径方向幅Ｐ’は窪み４１の底より所定の厚さΔＰだけ小さくなる。

第３実施形態では、カウンターボア形状が、ロータ軸方向に両端まで走る窪み４１であってロータ軸と直交する方向の断面が円弧曲線４１ａであり、かつ円弧曲線４１ａの曲率半径Ｒが２ｍｍを超える窪み４１である。このため、スロット溝４５を加工するときに発生する加工バリは、カウンターボア形状としての窪み４１よりロータ径方向の内側で発生する。これによりスロット溝４５を加工するときに発生する加工バリとステータ１１との干渉を防止できる。

さらに、第３実施形態では次の効果を得る。カウンターボア形状としての窪み４１は、ロータ軸と直交する方向の断面が円弧曲線４１ａであるため、鋳造射出時の応力を低減することができる。これによって、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材（電磁鋼板）の破損を防止しつつ、この応力低減分だけ、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の部材のロータ径方向幅を小さく（部材の肉厚を薄く）することができる。この結果、スロット外側平面５ａをロータ外周２ａにより近づけることが可能となる。スロット外側平面５ａがロータ外周２ａにより近づくと、スロット溝４５による出力向上と同じ効果を得ることが可能となるため、スロット溝４５を加工レス（加工不要）とすることができる。

（実施例）
実施例は、第３実施形態に対応して製作した。すなわち、図９に対応させて実施例のロータ２を製作した場合のロータのＡ部拡大図を図１２に示すと、図１２は実施例で製作したロータ２について窪み４１の寸法を記載したものである。ただし、図１２は実際の窪みの形状や寸法に対応するものでない。

実施例では、電磁鋼板からプレスによって打ち抜くことにより、円環状部材４を成形する際に、カウンターボア形状としての窪み４１を形成した。この窪み４１のロータ軸方向に直交する方向の断面を円弧曲線４１ａとし、この円弧曲線４１ａの円周方向幅を３ｍｍ、円弧曲線４１ａの曲率半径Ｒを１０ｍｍとした。上記の窪み４１を有する円環状部材４をプレスで複数打ち抜いたあと、その複数の円環状部材４を積層し、全体を溶接によって一体化してロータコア３を製作した。このロータコア３を金型にセットして、一定圧力の溶けたアルミニウムを鋳込むことにより、導体５及びエンドリング８，９を成形した。

この導体等の鋳造時に、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の電磁鋼板部材が、鋳造射出圧力（例えば７００ｋｇ／ｃｍ²：６８．６ＭＰａ）を受けてロータ径方向外側に向けて変形する。しかしながら、窪み４１のロータ軸方向に直交する方向の断面が円弧曲線４１ａであり、この円弧曲線４１ａの曲率半径Ｒが１０ｍｍである。このため、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の電磁鋼板部材に作用する圧力は、応力限界値（電磁鋼板の降伏応力に余裕代を加えた圧力である３２０ＭＰａ）以下である。ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の電磁鋼板部材に作用する圧力が応力限界値以下であると、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の電磁鋼板部材の変形は弾性変形領域となる。変形が弾性変形領域となれば、鋳造射出圧力でロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の電磁鋼板部材が破壊されることがない。かつ、溶湯凝固後の凝固収縮により、ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の電磁鋼板部材は変形する前の形状に戻る。

（実施例の評価）
ロータ外周２ａとスロット外側平面５ａの間の電磁鋼板部材のロータ径方向幅（部材の肉厚）を０．５ｍｍまで薄くすることが可能となる。

＃１ プレス成形工程
＃２ ロータコア成形工程
＃３ 鋳造工程
＃４ スロット溝成形工程
１ かご型誘導機
２ かご型ロータ（ロータ）
２ａ ロータ外周
３ ロータコア
５ スロット（クローズドスロット）
５ａ スロット外側平面（ロータ外周側にロータ径方向に直交する平面）
７ 導体
８，９ エンドリング
２１ 窪み
２１ａ 底面
２１ｂ，２１ｃ 側面
２２ スロット溝
３１，３２ 窪み
３５，３６ スロット溝
４１ 窪み
４１ａ 円弧曲線

Claims (6)

1. 電磁鋼板からプレスによって打ち抜くことにより、ロータの外周の近くにクローズドスロットを有すると共に、前記クローズドスロットに対向してロータの外周に形成される窪みであるカウンターボア形状を有する円環状部材を成形するプレス成形工程と、
   前記プレス成形工程により成形される複数の円環状部材を円環状部材の軸方向に積層することにより、ロータコアを成形するロータコア成形工程と、
   前記ロータコアを型に入れ、一定圧の溶けた金属を鋳込むことによって、前記クローズドスロット内の導体及びロータの軸方向の両端のエンドリングを成形する鋳造工程と、
   前記鋳造工程の後に機械加工によってスロット溝を成形するスロット溝成形工程と
   を含む誘導機用ロータの製造方法において、
   前記溶けた金属の圧力で前記窪みと前記クローズドスロットの間の部材が破壊されることがないように前記カウンターボア形状を設定することを特徴とする誘導機用ロータの製造方法。
2. 前記クローズドスロットがロータ外周側にロータ径方向に直交する平面を有し、
   前記カウンターボア形状は、ロータ軸と直交する方向の断面が四角形状の窪みであり、この窪みにロータ軸方向にロータの両端まで走る底面と、この底面からロータ外周に向けて立ち上がる２つの側面を有することを特徴とする請求項１に記載の誘導機用ロータの製造方法。
3. 前記窪みの有する底面は、前記クローズドスロットの有する平面に対して平行な平面であることを特徴とする請求項２に記載の誘導機用ロータの製造方法。
4. 前記カウンターボア形状は、ロータ軸と直交する方向の断面が二等辺三角形状の複数の窪みであり、前記複数の各窪みにロータ軸方向にロータの両端まで走る２つの斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の誘導機用ロータの製造方法。
5. 前記カウンターボア形状は、ロータ軸方向にロータの両端まで走る窪みであって、ロータ軸と直交する方向の断面が円弧曲線であり、かつ円弧曲線の曲率半径が２ｍｍを超える窪みであることを特徴とする請求項１に記載の誘導機用ロータの製造方法。
6. 前記誘導機用ロータの製造方法により製造される誘導機用ロータ。

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