JP3219642B2 - かご形回転子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータコアの各スロッ
ト内に収容される二次導体，これら二次導体の一端部相
互間および他端部相互間を接続する第１のエンドリング
および第２のエンドリングを形成するためのかご形回転
子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、かご形回転子を製造するにあ
たっては、金型内にロータコアを収容して溶融アルミニ
ウムを注入することにより、二次導体，第１のエンドリ
ング，第２のエンドリングを一体でダイキャストしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、二次導体，第１のエンドリング，第
２のエンドリングを一体でダイキャストしていたため、
下記（１），（２）に示す製造作業上の不具合および下
記（３）に示す性能上の不具合があった。 （１）アルミニウムの溶融炉およびダイキャスト用の金
型が高温であるため、作業場が高温になる。これと共
に、溶融炉が昇温するまで待機する必要があるので、稼
働能率が低下する。

【０００４】（２）湯口のゲートを切断する工程，ロー
タコアを冷却する工程を必要とするので、工程が複雑化
される。 （３）溶融アルミニウムの流動性を安定化することが困
難であるため、二次導体や両エンドリングに「巣」が生
じる等、品質がばらつく。従って、二次抵抗や回転バラ
ンスの変動等、特性が悪化する。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、作業環境の向上，稼働能率の向上，
工程の簡素化といった製造作業性を向上でき、しかも、
二次抵抗や回転バランスの変動といった特性悪化も防止
できるかご形回転子の製造方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のかご形回
転子の製造方法は、ロータコアの各スロット内に二次導
体を収容すると共に、これら二次導体の一端部相互間お
よび他端部相互間を第１のエンドリングおよび第２のエ
ンドリングにより接続してかご形回転子を製造する方法
において、前記ロータコアの一端側を受け、前記第１の
エンドリングに対応する第１の環状凹部を有する受型
と、前記ロータコアの他端面に対して相対的に移動する
ことに伴い、前記第２のエンドリングに対応する第２の
環状凹部を形成する押型とを用い、前記受型に前記ロー
タコアの一端側をセットすると共にロータコアの他端側
に固体状の鍛造材をセットし、前記ロータコアの他端面
に対して前記押型を相対的に移動させることにより前記
鍛造材を押圧し、該鍛造材を前記スロットから前記第１
の環状凹部に押出して該第１の環状凹部，前記スロッ
ト，前記第２の環状凹部に充填するところに特徴を有す
る。

【０００７】請求項２記載のかご形回転子の製造方法
は、ロータコアの各スロット内に二次導体を収容すると
共に、これら二次導体の一端部相互間および他端部相互
間を第１のエンドリングおよび第２のエンドリングによ
り接続してかご形回転子を製造する方法において、前記
ロータコアの一端面に対して相対移動することに伴い、
前記第１のエンドリングに対応する第１の環状凹部を形
成する第１の押型と、前記ロータコアの他端面に対して
相対移動することに伴い、前記第２のエンドリングに対
応する第２の環状凹部を形成する第２の押型とを用い、
前記ロータコアの一端側および他端側に夫々固体状の鍛
造材をセットし、前記ロータコアの一端面および他端面
に対して前記第１の押型および前記第２の押型を相対的
に移動させることにより前記各鍛造材を押圧し、両鍛造
材を前記スロットに押出して一方の鍛造材を前記第１の
環状凹部およびスロットの片側に充填し、他方の鍛造材
を前記第２の環状凹部およびスロットの反対側に充填す
るところに特徴を有する。

【０００８】請求項３記載のかご形回転子の製造方法
は、二次導体に電源を供給することに伴い、第１の環状
凹部からスロットの片側に充填された鍛造材と第２の環
状凹部からスロットの反対側に充填された鍛造材との接
合面をジュール熱により融合するところに特徴を有す
る。請求項４記載のかご形回転子の製造方法は、ロータ
コアのスロットに嵌合される嵌合凸部が鍛造材に形成さ
れているところに特徴を有する。

【０００９】請求項５記載のかご形回転子の製造方法
は、押型により押圧される押圧凸部が各スロットに対応
して鍛造材に形成されているところに特徴を有する。請
求項６記載のかご形回転子の製造方法は、ロータコアの
スロットに嵌合される嵌合凸部および押型により押圧さ
れる押圧凸部が各スロットに対応して鍛造材に形成され
ているところに特徴を有する。

【００１０】請求項７記載のかご形回転子の製造方法
は、押型により鍛造材を押圧してスロットに押出した
後、新たな鍛造材を押圧して前記スロットに押出す動作
を少なくとも１回行うことによりスロットに鍛造材を充
填するところに特徴を有する。請求項８記載のかご形回
転子の製造方法は、突部を有する押型を用いて鍛造材の
初回押圧動作を行うことに伴い、新たな鍛造材により埋
め込まれる窪み部を前記初回に押圧される鍛造材に形成
するところに特徴を有する。

【００１１】

【作用】請求項１記載の手段によれば、受型にロータコ
アの一端側をセットすると共にロータコアの他端側に固
体状の鍛造材をセットし、ロータコアの他端面に対して
押型を相対的に移動させると、押型により鍛造材が押圧
される。すると、鍛造材がロータコアのスロットから第
１の環状凹部に押出されて第１の環状凹部，スロット，
第２の環状凹部に充填されることにより、第１のエンド
リング，二次導体，第２のエンドリングが形成される。
従って、両エンドリングおよび二次導体を一体でダイキ
ャストする必要がなくなる。

【００１２】請求項２記載の手段によれば、ロータコア
の一端側および他端側に夫々固体状の鍛造材をセット
し、ロータコアの一端面および他端面に対して第１の押
型および第２の押型を相対的に移動させると、各鍛造材
が押圧される。すると、両鍛造材がロータコアのスロッ
トに押出され、一方の鍛造材が第１の環状凹部およびス
ロットの片側に充填され、他方の鍛造材が第２の環状凹
部およびスロットの反対側に充填されることにより、第
１のエンドリング，二次導体，第２のエンドリングが形
成される。従って、両エンドリングおよび二次導体を一
体でダイキャストする必要がなくなる。

【００１３】請求項３記載の手段によれば、二次導体に
電源を供給すると、第１の環状凹部からスロットの片側
に充填された鍛造材と第２の環状凹部からスロットの反
対側に充填された鍛造材との接合面でジュール熱が発生
し、該接合面が融合される。従って、二次導体の抵抗の
変動が低減され、回転子の特性が向上する。請求項４記
載の手段によれば、鍛造材の嵌合凸部をロータコアのス
ロットに嵌合することに伴い、鍛造材をロータコアに対
して位置決めする。従って、鍛造材を押圧するにあたっ
て、鍛造材の位置ずれ防止および鍛造距離の短縮が実現
される。

【００１４】請求項５記載の手段によれば、鍛造材の押
圧凸部を押型で押圧することに伴い、鍛造材をスロット
に押出す。従って、鍛造材を鍛造するにあたって、押圧
力が鍛造材の凸部に集中的に作用するので、比較的小さ
な押圧力で二次導体，第１のエンドリング，第２のエン
ドリングが鍛造される。請求項６記載の手段によれば、
鍛造材の位置決め凸部をロータコアのスロットに嵌合
し、鍛造材をロータコアに対して位置決めした状態で鍛
造材の押圧凸部を押圧する。従って、鍛造材の位置ずれ
防止および鍛造距離の短縮が実現されると共に、比較的
小さな押圧力で二次導体，第１のエンドリング，第２の
エンドリングが鍛造される。

【００１５】請求項７記載の手段によれば、押型により
鍛造材を押圧してスロットに押出した後、新たな鍛造材
を押圧してスロットに押出す動作を少なくとも１回行う
ことによりスロットに鍛造材が充填される。従って、軸
方向寸法が大きいスロットに対しても小さな押圧力で鍛
造材が確実に充填される。請求項８記載の手段によれ
ば、突部を有する押型を用いて鍛造材の初回押圧動作を
行うことに伴い、鍛造材に窪み部を形成した後、この窪
み部を新たな鍛造材により埋め込む。従って、初回に押
出される鍛造材に新たな鍛造材が馴染み易くなる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１ないし図３
に基づいて説明する。まず、図２において、金型１は、
受型に相当する下型２と押型に相当する上型３と中間型
４とを主体に構成されたものであり、その詳細構成は次
のようになっている。

【００１７】下型２の中央部にはロータコア収容部２ａ
が形成されている。このロータコア収容部２ａは、かご
形回転子５（図１参照）のロータコア６を収容するため
のものであり、ロータコア収容部２ａの底面には第１の
環状凹部２ｂが形成されている。尚、ロータコア６は、
図３に示すように、複数枚の磁性鋼板を積層してなるも
のであり、ロータコア６の各スロット６ａにはスキュー
が施されている。

【００１８】下型２には、図２に示すように、複数のガ
イドピン７が設けられており、これら各ガイドピン７に
は圧縮コイルばね８が挿入されている。また、複数のガ
イドピン７には、圧縮コイルばね８の上方に位置して中
間型４が移動可能に挿入されている。

【００１９】下型２の各ガイドピン７には、中間型４の
上方に位置して圧縮コイルばね９が挿入されている。ま
た、複数のガイドピン７には、圧縮コイルばね９の上方
に位置して上型３が移動可能に挿入されている。この上
型３はシリンダ（図示せず）に連結されたものであり、
シリンダが作動すると、上型３が下方へ押圧され、複数
の圧縮コイルばね８が撓むことにより、上型３および中
間型４が複数のガイドピン７に沿って下降する。

【００２０】中間型４の中央部にはリング状の開口部４
ａが形成されている。そして、ロータコア６の上面にリ
ング状の鍛造材１０を載置して上型３および中間型４を
下降させると、中間型４の開口部４ａが鍛造材１０に嵌
合し、開口部４ａの外周面および内周面で鍛造材１０が
位置決め状態に保持される。尚、鍛造材１０は純度１０
０％のアルミニウムから形成されている。

【００２１】中間型４には円形状の凹部４ｂが形成され
ており、上型３および中間型４が下降すると、中間型４
の凹部４ｂがロータコア６の上部に係合し（図１参
照）、ロータコア６が中間型４と下型２との間で保持さ
れる。これと共に、中間型４の下降動作が停止し、以
後、複数の圧縮コイルばね９が撓むことに伴い、上型３
が中間型４および下型２に対して下降する。

【００２２】上型３にはリング状のポンチ３ａが設けら
れており、上型３が中間型４に対して下降すると、ポン
チ３ａが中間型４の開口部４ａ内に侵入し、鍛造材１０
を押圧する。また、ポンチ３ａの高さ寸法ｈは、開口部
４ａの深さ寸法ｄより小さく設定されており、図１に示
すように、上型３が中間型４に当接して下降停止する
と、ポンチ３ａの下面とロータコア６の上面との間に第
２の環状凹部１１が形成される。

【００２３】次にかご形回転子５の製造方法について説
明する。これには、図２に示すように、下型２のロータ
コア収容部２ａ内にロータコア６を収容すると共に、ロ
ータコア６の上面に鍛造材１０を載置し、シリンダを作
動させる。すると、複数の圧縮コイルばね８が撓むこと
により、上型３および中間型４が下型２に対して下降す
る。

【００２４】上型３および中間型４が下型２に対して下
降すると、中間型４の開口部４ａが鍛造材１０に嵌合
し、中間型４により鍛造材１１が位置決め状態に保持さ
れる。これと共に、中間型４の凹部４ｂがロータコア６
の上部に係合することに伴い中間型４が下降停止し、中
間型４と下型２との間でロータコア６が保持される。

【００２５】中間型４が下降停止すると、複数の圧縮コ
イルばね９が撓み、上型３が中間型４に対して下降す
る。そして、図１に示すように、上型３のポンチ３ａが
中間型４の開口部４ａ内に侵入し、鍛造材１０を押圧す
ると、第２の環状凹部１１からロータコア６の各スロッ
ト６ａを通して第１の環状凹部２ｂに鍛造材１０が押出
される。

【００２６】この後、上型３が中間型４に当接して下降
停止すると、第１の環状凹部２ｂ，各スロット６ａ，第
２の環状凹部１１に鍛造材１０が充填される。そして、
各スロット６ａに充填された鍛造材１０により二次導体
１２が形成され、第１の環状凹部２ｂに充填された鍛造
材１０により二次導体１２の下端部相互間を接続する第
１のエンドリング１３が形成され、第２の環状凹部１１
に充填された鍛造材１０により二次導体１２の上端部相
互間を接続する第２のエンドリング１４が形成される。

【００２７】二次導体１２，第１のエンドリング１３，
第２のエンドリング１４の形成が終了すると、シリンダ
が作動停止し、複数の圧縮コイルばね８および９の復元
力により中間型４および上型３が上昇して原位置に復帰
する。

【００２８】上記実施例によれば、二次導体１２，第１
のエンドリング１３，第２のエンドリング１４を形成す
るにあたって、上型３により固体状の鍛造材１０を押圧
して各スロット６ａから第１の環状凹部２ｂに押出すこ
とにより、第１の環状凹部２ｂ，各スロット６ａ，第２
の環状凹部１１に鍛造材１０を充填した。このため、二
次導体１２，第１のエンドリング１３，第２のエンドリ
ング１４を一体でダイキャストする必要がなくなるの
で、下記（１），（２）に示す製造作業上の効果および
下記（３）に示す性能上の効果が得られる。

【００２９】（１）アルミニウムの溶融炉およびダイキ
ャスト用金型を廃止できるので、作業場が快適な温度に
保持され、その結果、作業環境が向上する。これと共
に、溶融炉が昇温するまで待機する必要がなくなるの
で、稼働能率が向上する。 （２）湯口のゲートを切断する工程，ロータコア６を冷
却する工程を廃止できるので、工程が簡素化される。 （３）溶融アルミニウムの流動性を管理する必要がなく
なるので、二次導体１２や両エンドリング１３，１４に
「巣」がなくなる等、品質が安定する。従って、二次抵
抗の変動や回転バランスの変動等、特性悪化が防止され
る。

【００３０】次に本発明の第２実施例を図４および図５
に基づいて説明する。尚、上記第１実施例と同一の部材
については同一の符号を付して説明を省略し、以下、異
なる部材についてのみ説明を行う。鍛造材１０には、図
５に示すように、ロータコア６側へ突出する複数の嵌合
凸部１０ａが形成されている（１個のみ図示する）。こ
れら嵌合凸部１０ａは、ロータコア６の各スロット６ａ
に対応して形成されたものであり、スロット６ａのスキ
ュー角に沿って傾斜している。尚、各嵌合凸部１０ａの
長さ寸法は、スロット６ａの端部に挿入し得る程度に短
く設定されている。

【００３１】上記実施例によれば、かご形回転子５を製
造するにあたっては、図４に示すように、鍛造材１０の
各嵌合凸部１０ａをスロット６ａに嵌合し、鍛造材１０
をロータコア６に対して位置決めする。このため、上型
３のポンチ３ａで鍛造材１０を押圧するにあたって、鍛
造材１０の位置ずれを防止できる。これと共に、鍛造材
１０の鍛造距離を短縮できるので、二次導体１２，第１
のエンドリング１３，第２のエンドリング１４を鍛造し
易くなる。

【００３２】尚、上記第１および第２実施例において
は、アルミニウムからなる鍛造材１０を用いたが、これ
に限定されるものではなく、例えば銅等の比較的柔らか
い電気良導性金属からなる鍛造材を用いても良い。

【００３３】また、上記第１および第２実施例において
は、上型３を下降させることに伴い、上型３のポンチ３
ａにより鍛造材１０を押圧したが、これに限定されるも
のではない。例えば、下型２の上昇に伴い上型３のポン
チ３ａで鍛造材１０を押圧する等、要は、上型３がロー
タコア６の上面に対して相対的に移動すれば良い。

【００３４】次に本発明の第３実施例を図６ないし図８
に基づいて説明する。尚、上記第１実施例と同一の部材
については同一の符号を付して説明を省略し、以下、異
なる部材についてのみ説明を行う。まず、図７におい
て、金型１５は、第１の押型に相当する下型１６と第２
の押型に相当する上型３と中間型４，４とを主体に構成
されたものであり、その詳細構成は次のようになってい
る。

【００３５】下型１６には複数のガイドピン１７が設け
られており、これら各ガイドピン１７には、圧縮コイル
ばね１８，中間型４，圧縮コイルばね１９，中間型４，
圧縮コイルばね２０，上型３が挿入されている。また、
下型１６にはリング状のポンチ１６ａが設けられてお
り、このポンチ１６ａの高さ寸法ｈは、中間型４の開口
部４ａの深さ寸法ｄより小さく設定されている。従っ
て、図６に示すように、下型１６が下側の中間型４に当
接すると、ポンチ１６ａとロータコア６の下面との間に
第１の環状凹部２１が形成される。

【００３６】次にかご形回転子５の製造手順について説
明する。これには、図７に示すように、下側の中間型４
の凹部４ｂにロータコア６を収容する。これと共に、下
型１６のポンチ１６ａの上面およびロータコア６の上面
に夫々鍛造材２２を載置し、シリンダを作動させる。す
ると、複数の圧縮コイルばね１９が撓み、上型３および
上側の中間型４が下降する。尚、各鍛造材２２は、純度
１００％のアルミニウムをリング状に形成してなるもの
であり、鍛造材１０より薄肉になっている。

【００３７】上型３および上側の中間型４が下降する
と、該中間型４の凹部４ｂがロータコア６の上部に係合
する。すると、複数の圧縮コイルばね２０および１８が
撓み、中間型４，４間でロータコア６が保持されたま
ま、上型３および中間型４，４が下降する。

【００３８】上型３および中間型４，４が下降すると、
図６に示すように、上型３のポンチ３ａが上側の中間型
４の開口部４ａ内に侵入し、上側の鍛造材２２を押圧す
る。すると、第２の環状凹部１１からロータコア６の各
スロット６ａ内に鍛造材２２が押出される。これと共
に、下側の中間型４の開口部４ａに下型１６のポンチ１
６ａが侵入し、下側の鍛造材２２を押圧する。すると、
第１の環状凹部２１からロータコア６の各スロット６ａ
内に鍛造材２２が押出される。

【００３９】この後、上型３が上側の中間型４に当接し
て下降停止すると、各スロット６ａの上半分および第２
の環状凹部１１内に鍛造材２２が充填される。これと共
に、下側の中間型４が下型１６に当接して下降停止する
と、各スロット６ａの下半分および第１の環状凹部２１
内に鍛造材２２が充填される。そして、各スロット６ａ
に充填された鍛造材２２，２２により二次導体１２が形
成され、第１の環状凹部２１に充填された鍛造材２２に
より第１のエンドリング１３が形成され、第２の環状凹
部１１に充填された鍛造材２２により第２のエンドリン
グ１４が形成される。

【００４０】二次導体１２，第１のエンドリング１３，
第２のエンドリング１４の形成が終了すると、シリンダ
が作動停止し、複数の圧縮コイルばね１８〜２０の復元
力により中間型４，４および上型３が上昇して元位置へ
復帰する。

【００４１】中間型４，４および上型３が元位置へ復帰
したら、金型１５からロータコア６を取出す。そして、
図８に示すように、第１のエンドリング１３および第２
のエンドリング１４に電極２３および２４を接続し、電
源回路２５から電極２３および２４を通して二次導体１
２に高調波電源を供給する。すると、両鍛造材２２の接
合面でジュール熱が発生し（抵抗発熱）、該接合面が融
合される。

【００４２】上記実施例によれば、二次導体１２，第１
のエンドリング１３，第２のエンドリング１４を形成す
るにあたって、上型３および下型により固体状の鍛造材
２２および２２を押圧して各スロット６ａに押出すこと
により、第１の環状凹部２１，各スロット６ａ，第２の
環状凹部１１に鍛造材１０を充填した。このため、二次
導体１２，第１のエンドリング１３，第２のエンドリン
グ１４を一体でダイキャストする必要がなくなるので、
第１実施例と同様の効果を奏する。

【００４３】しかも、各鍛造材２２の鍛造距離がスロッ
ト６ａの軸方向長さの半分に短縮されるので、二次導体
１２を鍛造し易くなる。さらに、ロータコア６の上側か
ら第１の環状凹部２１に鍛造材２２を押出す必要がなく
なるので、第１のエンドリング１３を鍛造し易くなる。

【００４４】また、二次導体１２に高調波電源を供給す
ることに伴い、両鍛造材２２の接合面でジュール熱を発
生させ、該接合面を融合した。このため、二次抵抗の変
動が低減され、その結果、かご形回転子５の特性が向上
する。

【００４５】次に本発明の第４実施例を図９に基づいて
説明する。尚、上記第３実施例と同一の部材については
同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部材に
ついてのみ説明を行う。各鍛造材２２には、反ロータコ
ア６側へ突出する複数の押圧凸部２２ａが形成されてい
る（１個のみ図示する）。これら押圧凸部２２ａはロー
タコア６の各スロット６ａに対応して設けられたもので
あり、スロット６ａと略同径の円柱状に形成され、スロ
ット６ａに沿って傾斜している。

【００４６】上記実施例によれば、かご形回転子５を製
造するにあたっては、各鍛造材２２の押圧凸部２２ａを
上型３のポンチ３ａおよび下型１６のポンチ１６ａで押
圧する。すると、ポンチ３ａおよび１６ａによる押圧力
が各鍛造材２２の押圧凸部２２ａに集中的に作用するの
で、比較的小さな押圧力で各押圧凸部２２ａがスロット
６ａ内に押出される。このため、二次導体１２，第１の
エンドリング１３，第２のエンドリング１４を鍛造し易
くなる。

【００４７】尚、上記第４実施例においては、ロータコ
ア６の上下両側からスロット６ａ内に鍛造材２２を充填
するにあたって、鍛造材２２に押圧凸部２２ａを形成し
たが、例えば第１実施例のように、ロータコア６の一方
側からスロット６ａ内に鍛造材１０を充填するにあたっ
て、反ロータコア６側（ポンチ３ａ側）へ突出する押圧
凸部を鍛造材１０に形成しても良い。

【００４８】次に本発明の第５実施例を図１０に基づい
て説明する。尚、上記第４実施例と同一の部材について
は同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部材
についてのみ説明を行う。各鍛造材２２には、ロータコ
ア６側へ突出する複数の嵌合凸部２２ｂが形成されてい
る（１個のみ図示する）。これら嵌合凸部２２ｂは、ロ
ータコア６の各スロット６ａに対応して形成されたもの
であり、スロット６ａに沿って傾斜している。尚、各嵌
合凸部２２ｂの長さ寸法は、スロット６ａの端部に挿入
し得る程度に短く設定されている。

【００４９】上記実施例によれば、かご形回転子５を製
造するにあたっては、一方の鍛造材２２の各嵌合凸部２
２ｂをロータコア６の上面側からスロット６ａに嵌合
し、他方の鍛造材２２の各嵌合凸部２２ｂを下面側から
スロット６ａに嵌合し、両鍛造材２２をロータコア６に
対して位置決め状態に装着する。そして、上型３のポン
チ３ａおよび下型１６のポンチ１６ａで各鍛造材２２の
押圧凸部２２ａを押圧することにより、一方の鍛造材２
２を第２の環状凹部１１およびスロット６ａ内に充填
し、他方の鍛造材２２を第１の環状凹部２１およびスロ
ット６ａ内に充填する。

【００５０】従って、各鍛造材２２を押圧するにあたっ
て、位置ずれ防止および鍛造距離の短縮が実現される。
しかも、ポンチ３ａおよび１６ａによる押圧力が各鍛造
材２２の押圧凸部２２ａに集中的に作用するので、比較
的小さな押圧力で二次導体１２，第１のエンドリング１
３，第２のエンドリング１４が鍛造される。

【００５１】尚、上記第５実施例においては、ロータコ
ア６の上下両側からスロット６ａ内に鍛造材２２を充填
するにあたって、鍛造材２２に押圧凸部２２ａおよび位
置決め凸部２２ｂを形成したが、例えば第１実施例のよ
うに、ロータコア６の一方側からスロット６ａ内に鍛造
材１０を充填するにあたって、ロータコア６側へ突出す
る嵌合凸部および反ロータコア６側へ突出する押圧凸部
を鍛造材１０に形成しても良い。

【００５２】次に本発明の第６実施例を図１１に基づい
て説明する。尚、上記第５実施例と同一の部材について
は同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部材
についてのみ説明を行う。（ａ）に示す金型２６は、上
型３のポンチ３ａおよび下型１６のポンチ１６ａに複数
の突部３ｂおよび１６ｂ（各々１個のみ図示する）が形
成されている点を除いて、金型１５と同一構成になって
いる。尚、複数の突部３ｂおよび１６ｂは、各スロット
６ａに対応して設けられている。

【００５３】次にかご形回転子５の製造手順について説
明する。まず、（ａ）に示すように、各鍛造材２２の嵌
合凸部２２ｂをロータコア６のスロット６ａに嵌合する
ことにより、各鍛造材２２をロータコア６に装着した
後、金型２６を作動させる。すると、ポンチ３ａおよび
１６ａにより各鍛造材２２の押圧凸部２２ａが押圧さ
れ、（ｂ）に示すように、スロット６ａ内に鍛造材２２
が押出される。これと共に、ポンチ３ａの突部３ｂおよ
びポンチ１６ａの突部１６ｂにより押圧され、各鍛造材
２２の表面に窪み部２２ｃが形成される。

【００５４】２つの鍛造材２２をスロット６ａ内に押出
したら、金型２６からロータコア６を取出して金型１５
に移送する。そして、（ｂ）に示すように、ポンチ１６
ａの上面およびロータコア６の上面に新たな鍛造材２７
を載置して、金型１５を作動させる。すると、ポンチ３
ａおよび１６ａにより各鍛造材２７および２２がスロッ
ト６ａ内に押出される。すると、（ｃ）に示すように、
各スロット６ａ内に鍛造材２２が充填され、二次導体１
２，第１のエンドリング１３，第２のエンドリング１４
が形成される。尚、鍛造材２７は、純度１００％のアル
ミニウムをリング状に形成したものである。

【００５５】上記実施例によれば、各鍛造材２２をスロ
ット６ａに押出した後、固体状の新たな鍛造材２７を押
圧してスロット６ａに押出す動作を１回行うことにより
スロット６ａに鍛造材２２を充填した。このため、軸方
向寸法が大きいスロット６ａに対しても小さな押圧力で
鍛造材２２が確実に充填されるので、二次導体１２，第
１のエンドリング１３，第２のエンドリング１４を鍛造
し易くなる。

【００５６】また、突部３ｂを有する上型３および突部
１６ｂを有する下型１６で鍛造材２２を押圧することに
伴い、各鍛造材２２に窪み部２２ｃを形成した後、これ
ら各窪み部２２ｃを新たな鍛造材２７で埋め込んだ。こ
のため、先の鍛造材２２に新たな鍛造材２７が馴染み易
くなるので、新たな鍛造材２７の剥離が確実に防止さ
れ、その結果、品質が向上する。

【００５７】また、ポンチ３ａの突部３ｂおよびポンチ
１６ａの突部１６ｂを各スロット６ａに対応して設けた
ので、鍛造材２２を押圧するにあたって、鍛造材２２に
おけるスロット６ａに対応する部分に押圧力が集中的に
作用する。従って、鍛造材２２をスロット６ａに押出し
易くなる利点もある。

【００５８】尚、上記第６実施例においては、ポンチ３
ａの突部３ｂおよびポンチ１６ａの突部１６ｂを各スロ
ット６ａに対応して設けたが、これに限定されるもので
はなく、例えばリング状に形成しても良い。

【００５９】また、上記第６実施例においては、リング
状の鍛造材２７を用いたが、これに限定されるものでは
く、例えば、円弧状の鍛造材を用いても良い。この場
合、各鍛造材が第１の環状凹部２１，第２の環状凹部１
１に沿って径方向へ圧延されることにより第１のエンド
リング１３，第２のエンドリング１４が鍛造される。

【００６０】また、上記第６実施例においては、新たな
鍛造材２７をスロット６ａに押出す動作を１回だけ行っ
たが、これに限定されるものではなく、スロット６ａの
軸方向寸法が一層大きい場合には、新たな鍛造材２７を
スロット６ａに押出す動作を複数回行うと良い。

【００６１】また、上記第６実施例においては、ロータ
コア６の上下両側からスロット６ａに鍛造材２２を充填
する方法を例示したが、これに限定されるものではな
く、例えば第１および第２実施例のように、ロータコア
６の一方側からスロット６ａに鍛造材１０を充填するに
あたって、新たな鍛造材をスロット６ａに押出す動作を
少なくとも１回行っても良い。

【００６２】また、上記第３ないし第６実施例において
は、アルミニウムからなる鍛造材２２および２７を用い
たが、これに限定されるものではなく、例えば銅等の比
較的柔らかい電気良導性金属からなる鍛造材を用いた
り、あるいは、鉄等の比較的硬い電気良導性金属からな
る鍛造材を用いても良い。

【００６３】また、上記第１ないし第６実施例において
は、リング状の鍛造材１０および２２を用いたが、これ
に限定されるものではなく、例えば円弧状の鍛造材を用
いても良い。この場合、鍛造材は、第１の環状凹部２ｂ
および２１，第２の環状凹部１１に沿って径方向へ圧延
されながら、スロット６ａに充填される。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のかご形回転子の製造方法は以下の効果を奏する。請求
項１記載の手段によれば、二次導体，第１のエンドリン
グ，第２のエンドリングを形成するにあたって、ロータ
コアの一方側からスロット内に固体状の鍛造材を押出し
て第１の環状凹部，スロット，第２の環状凹部に充填し
た。このため、両エンドリング，二次導体を一体でダイ
キャストする必要がなくなるので、作業環境の向上，稼
働能率の向上，工程の簡素化といった製造作業上の効果
に加え、二次抵抗の変動や回転バランスの変動がなくな
るといった性能上の効果を奏する。

【００６５】請求項２記載の手段によれば、二次導体，
第１のエンドリング，第２のエンドリングを形成するに
あたって、ロータコアの両側からスロット内に固体状の
鍛造材を押出して第１の環状凹部，スロット，第２の環
状凹部に充填した。このため、請求項１記載の手段と同
様の効果を奏するのは勿論のこと、各鍛造材の鍛造距離
が短縮されるので、二次導体を鍛造し易くなる。しか
も、ロータコアの一方側から第１の環状凹部に鍛造材を
押出す必要がなくなるので、第１のエンドリングを鍛造
し易くなる。

【００６６】請求項３記載の手段によれば、第１の環状
凹部からスロット内に充填された鍛造材と第２の環状凹
部からスロット内に充填された鍛造材との接合面でジュ
ール熱を発生させ、該接合面を融合した。このため、二
次抵抗の変動が低減され、その結果、回転子の特性が向
上する。請求項４記載の手段によれば、鍛造材を押圧す
るにあたって、鍛造材の嵌合凸部をロータコアのスロッ
ト内に挿入した。このため、鍛造材の位置ずれ防止およ
び鍛造距離の短縮が実現されるので、二次導体，両エン
ドリングを鍛造し易くなる。

【００６７】請求項５記載の手段によれば、鍛造材の押
圧凸部を押圧してロータコアのスロット内に押込んだ。
このため、押圧力が鍛造材の凸部に集中的に作用するの
で、比較的小さな押圧力で簡単に二次導体，両エンドリ
ングが鍛造される。

【００６８】請求項６記載の手段によれば、鍛造材の嵌
合凸部をロータコアのスロットに嵌合した状態で、鍛造
材の押圧凸部を押圧してロータコアのスロット内に押込
んだ。このため、鍛造材の位置ずれ防止および鍛造距離
の短縮が実現されると共に、比較的小さな押圧力で簡単
に二次導体，両エンドリングが鍛造される。

【００６９】請求項７記載の手段によれば、鍛造材を押
圧してスロットに押出した後、新たな鍛造材を押圧して
スロットに押出す動作を少なくとも１回行うことにより
スロットに鍛造材を充填した。このため、軸方向寸法が
大きいスロットに対しても小さな押圧力で鍛造材が確実
に充填されるので、二次導体，両エンドリングを鍛造し
易くなる。請求項８記載の手段によれば、鍛造材に窪み
部を形成した後、この窪み部を新たな鍛造材で埋め込ん
だ。このため、先の鍛造材に新たな鍛造材が馴染み易く
なるので、新たな鍛造材の剥離が確実に防止され、その
結果、品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す金型の断面図（二次
導体，第１のエンドリング，第２のエンドリングが鍛造
された状態を示す図）

【図２】ロータコアがセットされた状態を示す図１相当
図

【図３】ロータコアを示す図

【図４】本発明の第２実施例を示す金型の要部拡大断面
図

【図５】スロットに嵌合凸部が嵌合された状態を示す断
面図

【図６】本発明の第３実施例を示す図１相当図

【図７】図２相当図

【図８】鍛造材の接合面を融合するための原理を示す図

【図９】本発明の第４実施例を示す図４相当図

【図１０】本発明の第５実施例を示す図４相当図

【図１１】本発明の第６実施例を示す図４相当図（ａは
ロータコアがセットされた状態を示す図、ｂは新たな鍛
造材が補充された状態を示す図、ｃは二次導体，第１の
エンドリング，第２のエンドリングが鍛造された状態を
示す図）

【符号の説明】

２は下型（受型）、２ｂは第１の環状凹部、３は上型
（押型，第２の押型）、３ｂは突部、５はかご形回転
子、６はロータコア、６ａはスロット、１０は鍛造材、
１０ａは嵌合凸部、１１は第２の環状凹部、１２は二次
導体、１３は第１のエンドリング、１４は第２のエンド
リング、１６は下型（第１の押型）、１６ｂは突部、２
１は第１の環状凹部、２２は鍛造材、２２ａは押圧凸
部、２２ｂは嵌合凸部、２２ｃは窪み部、２７は鍛造材
を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 17/16

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータコアの各スロット内に二次導体を
   収容すると共に、これら二次導体の一端部相互間および
   他端部相互間を第１のエンドリングおよび第２のエンド
   リングにより接続してかご形回転子を製造する方法にお
   いて、 前記ロータコアの一端側を受け、前記第１のエンドリン
   グに対応する第１の環状凹部を有する受型と、 前記ロータコアの他端面に対して相対的に移動すること
   に伴い、前記第２のエンドリングに対応する第２の環状
   凹部を形成する押型とを用い、 前記受型に前記ロータコアの一端側をセットすると共に
   ロータコアの他端側に固体状の鍛造材をセットし、前記
   ロータコアの他端面に対して前記押型を相対的に移動さ
   せることにより前記鍛造材を押圧し、該鍛造材を前記ス
   ロットから前記第１の環状凹部に押出して該第１の環状
   凹部，前記スロット，前記第２の環状凹部に充填するこ
   とを特徴とするかご形回転子の製造方法。
2. 【請求項２】 ロータコアの各スロット内に二次導体を
   収容すると共に、これら二次導体の一端部相互間および
   他端部相互間を第１のエンドリングおよび第２のエンド
   リングにより接続してかご形回転子を製造する方法にお
   いて、 前記ロータコアの一端面に対して相対的に移動すること
   に伴い、前記第１のエンドリングに対応する第１の環状
   凹部を形成する第１の押型と、 前記ロータコアの他端面に対して相対的に移動すること
   に伴い、前記第２のエンドリングに対応する第２の環状
   凹部を形成する第２の押型とを用い、 前記ロータコアの一端側および他端側に夫々固体状の鍛
   造材をセットし、前記ロータコアの一端面および他端面
   に対して前記第１の押型および前記第２の押型を相対的
   に移動させることにより前記各鍛造材を押圧し、両鍛造
   材を前記スロットに押出して一方の鍛造材を前記第１の
   環状凹部およびスロットの片側に充填し、他方の鍛造材
   を前記第２の環状凹部およびスロットの反対側に充填す
   ることを特徴とするかご形回転子の製造方法。
3. 【請求項３】 二次導体に電源を供給することに伴い、
   第１の環状凹部からスロットの片側に充填された鍛造材
   と第２の環状凹部からスロットの反対側に充填された鍛
   造材との接合面をジュール熱により融合することを特徴
   とする請求項２記載のかご形回転子の製造方法。
4. 【請求項４】 鍛造材には、ロータコアのスロットに嵌
   合される嵌合凸部が形成されていることを特徴とする請
   求項１または２記載のかご形回転子の製造方法。
5. 【請求項５】 鍛造材には、押型により押圧される押圧
   凸部が各スロットに対応して形成されていることを特徴
   とする請求項１または２記載のかご形回転子の製造方
   法。
6. 【請求項６】 鍛造材には、ロータコアのスロットに嵌
   合される嵌合凸部および押型により押圧される押圧凸部
   が各スロットに対応して形成されていることを特徴とす
   る請求項１または２記載のかご形回転子の製造方法。
7. 【請求項７】 押型により鍛造材を押圧してスロットに
   押出した後、新たな鍛造材を押圧して前記スロットに押
   出す動作を少なくとも１回行うことによりスロットに鍛
   造材を充填することを特徴とする請求項１または２記載
   のかご形回転子の製造方法。
8. 【請求項８】 突部を有する押型を用いて鍛造材の初回
   押圧動作を行うことに伴い、新たな鍛造材により埋め込
   まれる窪み部を前記初回に押圧される鍛造材に形成する
   ことを特徴とする請求項７記載のかご形回転子の製造方
   法。