JP4245988B2 - Manufacturing apparatus and manufacturing method for cage rotor - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転子鉄心の一方の端面から他方の端面に貫通している複数のスロットバーと、回転子鉄心の両端面にそれぞれ対向し、複数のスロットバーの端部に接続されている一対のエンドリングとからなるかご形導体を備えているかご形回転子の製造装置および製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のかご形回転子の製造装置においては、湯溜まり部を有する下型、湯口および湯口側エンドリング形成部を有する中間型および反湯口側エンドリング形成部を有する上型を備えている。そして、射出プランジャが下型に配設され、さらに上部加圧プランジャが上型に配設されて、湯口側および反湯口側エンドリング形成部に加圧できるようになっている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
この従来装置においては、中間型が湯口を介して湯口側エンドリング形成部を湯溜まり部に連通するように下型上に設置され、回転子鉄心がスロットを湯口側エンドリング形成部に臨むように中間型上に設置され、上型が反湯口側エンドリング形成部をスロットに臨むように回転子鉄心上に設置され、下型、中間型、回転子鉄心および上型が型締め一体化される。そして、溶融導体材料が湯溜まり部に供給された後、下型に配設されている射出プランジャを作動させる。これにより、溶融導体材料は、湯口を介して湯溜まり部から湯口側エンドリング形成部に流入し、スロット内を流通して反湯口側エンドリング形成部に流入する。そして、湯口側エンドリング形成部、スロットおよび反湯口側エンドリング形成部内に充填された溶融導体材料は、熱容量の最も小さいスロット部から凝固を開始する。そして、スロット内の溶融導体材料の凝固後は、射出プランジャによる加圧力は反湯口側エンドリング形成部に充填されている溶融導体材料には伝達されない。そこで、スロット内の溶融導体材料が凝固した後、上部加圧プランジャを作動させ、反湯口側エンドリング形成部に充填されている溶融導体材料に４０ＭＰａ以上の加圧力を発生させて、反湯口側エンドリング形成部内で凝固してなるエンドリングにおける引け巣の発生を抑制している。一方、湯口側エンドリング形成部においては、湯溜まり部の熱容量が大きいため、溶融導体材料は、スロットから湯溜まり部に向かって指向性凝固するので、射出プランジャの加圧力は湯口側エンドリング形成部内に充填されている溶融導体材料にその凝固完了まで作用し、湯口側エンドリング形成部内で凝固してなるエンドリングにおける引け巣の発生が抑制される。これにより、かご形導体に欠陥の少ない高品質のかご形回転子を製造できるとしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２−２６１０３９号公報（第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のかご形回転子の製造装置においては、反湯口側エンドリング形成部内に充填されている溶融導体材料の最終凝固域がエンドリング肉厚の中央付近となるため、上部加圧プランジャによる加圧タイミングが最適であったとしても、反湯口側エンドリング形成部内で凝固してなるエンドリングにおける引き巣を完全になくすには４０ＭＰａ以上の加圧力を加える必要がある。そこで、大形のかご形回転子を製造するには、必然的に大型の加圧装置が必要となり、かつ、大きな型締め力が必要となるなど、装置に対する制約が極めて大きくなるという課題があった。
【０００６】
この発明は、上記の課題を解消するためになされたもので、反湯口側エンドリング形成部内に充填されている溶融導体材料の凝固形態に指向性を持たせて、反湯口側エンドリング形成部内に充填されている溶融導体材料への加圧力の低減を可能とし、大型のかご形回転子の製造に適用しても、型締め力および射出力を増大させることなく、高品質のかご形回転子を製造できるかご形回転子の製造装置および製造方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、回転軸挿入孔を中心として円筒状に形成され、軸方向に延びるスロットが同心状に複数配列されている回転子鉄心と、上記スロットのそれぞれに配設された複数のスロットバーを上記回転子鉄心の軸方向の各端面側でエンドリングにより連結してなるかご形導体とを備えているかご形回転子を製造する装置であって、上記回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、上記スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有する金型と、上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する射出プランジャと、上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧する加圧手段と、上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設され、周方向に複数に分割されているリング状の断熱層とを備えているものである。
【０００８】
また、この発明は、回転軸挿入孔を中心として円筒状に形成され、軸方向に延びるスロットが同心状に複数配列されている回転子鉄心と、上記スロットのそれぞれに配設された複数のスロットバーを上記回転子鉄心の軸方向の各端面側でエンドリングにより連結してなるかご形導体とを備えているかご形回転子を製造する装置であって、上記回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、上記スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有する金型と、上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する射出プランジャと、上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧する加圧手段と、上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設され、周方向に複数に分割されているリング状の断熱層とを備え、上記第２エンドリング形成部を構成する上記金型の部位が、軸方向と直交する平面で複数の分割領域に分割され、かつ、上記複数の分割領域の熱伝導率が上記回転子鉄心側から上記断熱板に向かって漸次小さくなるように構成されているものである。
【０００９】
また、この発明は、回転軸挿入孔を中心として円筒状に形成され、軸方向に延びるスロットが同心状に複数配列されている回転子鉄心と、上記スロットのそれぞれに配設された複数のスロットバーを上記回転子鉄心の軸方向の各端面側でエンドリングにより連結してなるかご形導体とを有するかご形回転子を製造する方法であって、上記回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、上記スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有し、周方向に複数に分割されているリング状の断熱層が上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設されている金型に、上記回転子鉄心をセットする工程と、射出プランジャにより上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する工程と、上記回転子鉄心のスロット内に充填されている上記溶融導体材料が凝固した後、上記第１エンドリング形成部内および上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧しつつ凝固させる工程とを備えているものである。
【００１０】
また、この発明は、回転軸挿入孔を中心として円筒状に形成され、軸方向に延びるスロットが同心状に複数配列されている回転子鉄心と、上記スロットのそれぞれに配設された複数のスロットバーを上記回転子鉄心の軸方向の各端面側でエンドリングにより連結してなるかご形導体とを有するかご形回転子を製造する方法であって、上記回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、上記スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有し、リング状の断熱層が上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設され、さらに上記第２エンドリング形成部を構成する部位が、軸方向と直交する平面で複数の分割領域に分割され、かつ、上記複数の分割領域の熱伝導率が上記回転子鉄心側から上記断熱層に向かって漸次小さくなるように構成されている金型に、上記回転子鉄心をセットする工程と、射出プランジャにより上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する工程と、上記回転子鉄心のスロット内に充填されている上記溶融導体材料が凝固した後、上記第１エンドリング形成部内および上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧しつつ凝固させる工程とを備えているものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るかご形回転子の製造装置により製造されたかご形回転子を示す断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係るかご形回転子の製造装置を示す縦断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係るかご形回転子の製造装置に適用される断熱板の構造を説明する図であり、図３の（ａ）はその平面図、図３の（ｂ）はその側面図である。図４はこの発明の実施の形態１に係るかご形回転子の製造装置における反湯口側エンドリング形成部での凝固形態を説明する断面図である。
【００１２】
図１において、かご形回転子１は、回転軸挿入孔４およびスロット５が打ち抜かれた円形磁性鋼板３を必要枚数積層して構成された回転子鉄心２と、回転子鉄心２に装着されたかご形導体６とを備えている。
そして、回転軸挿入孔４は、回転子鉄心２を積層方向に貫通するように回転子鉄心２の軸心位置に形成されている。また、スロット５は、回転子鉄心２を積層方向に貫通するように回転子鉄心２の軸心を中心として同心状に周方向に等角ピッチに形成されている。一方、かご形導体６は、各スロット５内に配設されたスロットバー７と、回転子鉄心２の各端面側に各スロットバー７の端部を連結するようにリング状に形成された一対のエンドリング部８ａ、８ｂとから構成されている。
【００１３】
図２において、下型１１は、例えば鋳造用金型材であるＳＫＤ６１を用いて作製されている。そして、断面円形の湯溜まり部１２が上方に開口するように下型１１に形成され、射出プランジャ１３が湯溜まり部１２に摺動自在に配設されている。中間型１４は、例えば鋳造用金型材であるＳＫＤ６１を用いて回転子鉄心２の軸方向長さと同等の長さを有する円筒形に作製され、回転子鉄心２の外径と同等の内径を有する回転子鉄心挿入孔１５が中間型１４の軸心位置に穿設されている。上型１６は、例えば鋳造用金型材であるＳＫＤ６１を用いて作製されている。そして、断面円形のキャビティ１７が上型１６に穿設されている。ここで、湯溜まり部１２およびキャビティ１７は、回転子鉄心２の外径より小さく、かつ、スロット５の形成位置より径方向外側となる内径に形成されている。
【００１４】
仮軸１８は、回転子鉄心２の回転軸挿入孔４とほぼ同径に作製されている。また、第１および第２締結具１９、２０は、例えば鋳造用金型材であるＳＫＤ６１を用いて円柱状に作製され、回転子鉄心２の回転軸挿入孔４に挿通された仮軸１８の両端にそれぞれ締着固定される。そして、第１および第２締結具１９、２０は、それぞれ先端側（回転子鉄心２側）が切頭円錐形に形成され、下型１１の湯溜まり部１２、上型１６のキャビティ１７および回転子鉄心２の軸方向両端面と協働して第１エンドリング形成部としての円環状の湯口側エンドリング形成部２１および第２エンドリング形成部としての円環状の反湯口側エンドリング形成部２２を構成する。なお、第１締結具１９の後端側と湯溜まり部１２とにより構成されるリング状の空隙が湯口２３となる。
【００１５】
上部加圧プランジャ２４は、外径をキャビティ１７の内径と同等とし、かつ、内径を第２締結具２０の外径と同等とするリング状の加圧ポンチ２５を備え、油圧シリンダ２６により作動されるようになっている。断熱層としての断熱板２７は、上型１６より熱伝導率の小さい材料、例えばアルミナを用い、加圧ポンチ２５と同等のリング状に作製され、加圧ポンチ２５の先端面に配設されている。このリング状の断熱板２７は、図３に示されるように、周方向に均等に３分割された３つの分割断熱体部２７ａから構成されている。つまり、３つの分割断熱体部２７ａは分割面２７ｂで密接されてリング状の断熱板２７を構成している。
そして、下型１１、中間型１４および上型１６が加圧型締め機構２８により型締め一体化されるようになっている。
なお、上部加圧プランジャ２４および油圧シリンダ２６から反湯口側エンドリング形成部２２内に充填されている溶融導体材料を加圧する加圧手段を構成している。
【００１６】
つぎに、このように構成された製造装置１０によるかご形回転子１の製造方法について説明する。
まず、仮軸１８が所定枚の円形鋼板３を積層してなる回転子鉄心２の回転軸挿入孔４に挿通される。そして、第１および第２締結具１９、２０が、それぞれ仮軸１８の両端部に締着固定される。これにより、積層された円形磁性鋼板３が密接され、第１および第２締結具１９、２０が回転子鉄心２の両端面に密接する。ついで、回転子鉄心２が中間型１４の回転子鉄心挿入孔１５に挿入される。そして、中間型１４が下型１１上に配置され、上型１６が中間型１４上に配置される。さらに、上部加圧プランジャ２４が設置され、各構成部材が加圧型締め機構２８により型締め一体化される。なお、加圧ポンチ２５は、キャビティ１７と第２締結具２０とで構成される空間内に摺動自在に配置されている。
【００１７】
ついで、例えば溶融アルミニウム等の溶融導体材料が湯溜まり部１２に注湯され、射出プランジャ１３が作動される。この射出プランジャ１３の作動により、溶融導体材料は、湯口２３から湯口側エンドリング形成部２１内に流入し、湯口側エンドリング形成部２１内に充填された後、各スロット５内に流入する。そして、溶融導体材料は、各スロット５内を充填しつつ流通して反湯口側エンドリング形成部２２内に流入し、反湯口側エンドリング形成部２２内に充填される。
溶融導体材料は、湯口側エンドリング形成部２１、スロット５および反湯口側エンドリング形成部２２に完全に充填された後、熱容量の最も小さいスロット５内から凝固を開始する。そして、スロット５内に充填されている溶融導体材料が凝固した後、湯圧シリンダ２６により上部加圧プランジャ２４が作動される。これにより、加圧ポンチ２５が下降し、反湯口側エンドリング形成部２２内に充填されている溶融導体材料が加圧される。
【００１８】
そして、断熱板２７が加圧ポンチ２５の先端面に配設されているので、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料２９の軸方向端面から金型への熱伝導は断熱板２７により遮断される。そこで、図４の（ｂ）に示されるように、その凝固形態は回転子鉄心２から断熱板２７に向かう指向性凝固となる。その結果、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料２９の最終凝固域３０は、断熱板２７に接する位置となる。
従って、上部加圧プランジャ２４による加圧力は、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料２９が完全に凝固するまで、その溶融部分に作用することになる。
一方、湯口側エンドリング形成部２１に充填されている溶融導体材料２９の凝固形態は、湯溜まり部１２の熱容量が大きいため、回転子鉄心２から湯溜まり部１２に向かう指向性凝固となる。そこで、射出プランジャ１３による加圧力は、湯口側エンドリング形成部２１内に充填されている溶融導体材料２９が完全に凝固するまで、その溶融部分に作用することになる。
【００１９】
なお、断熱板２７が配設されていないと、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料２９から周囲の金型部材に均等に熱伝導される。そこで、図４の（ａ）に示されるように、その凝固形態は金型および回転子鉄心２から反湯口側エンドリング形成部２２の肉厚の中央付近に向かう指向性凝固となり、その最終凝固域３０は、反湯口側エンドリング形成部２２の肉厚の中央付近となる。その結果、上部加圧プランジャ２４による加圧力は、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料２９の周辺部分が凝固すると、その中央の溶融部分へは十分に作用せず、引き巣の発生を抑制できなくなる。
【００２０】
このように、この実施の形態１による製造装置１０では、断熱板２７を上部加圧プランジャ２４の加圧ポンチ２５の先端に配設しているので、溶融導体材料２９の凝固形態が回転子鉄心２から断熱板２７に向かう指向性凝固となる。また、上部加圧プランジャ２４による加圧力を反湯口側エンドリング形成部２２内に充填されている溶融導体材料２９に作用させるようにしている。そこで、上部加圧プランジャ２４による加圧力は、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料２９が完全に凝固するまで、その溶融部分に作用する。これにより、上部加圧プランジャ２４による加圧力が低い場合でも、湯口側エンドリング形成部２１内で凝固してなるエンドリング８ａにおける収縮巣のみならず、反湯口側エンドリング形成部２２内で凝固してなるエンドリング８ｂにおける収縮巣を完全に押しつぶすことができ、エンドリング８ａ、８ｂでの引き巣の発生が抑えられ、高品質の導体を有するかご形回転子を安定して製造できる。
【００２１】
また、回転子鉄心２から断熱板２７に向かう指向性凝固を実現できるので、反湯口側エンドリング形成部２２の軸方向外側に余肉を設け、最終凝固域３０が製品外部となるように設計することができる。そこで、引き巣のない無欠陥鋳物となり、高強度の高速回転が可能なかご形回転子を製造することができる。さらに、上部加圧プランジャ２４による加圧力をさらに低くすることができ、装置の小型化が図られる。
特に、本装置の構成では、加圧力を低くすることができるので、型締め力が４００トン未満の成形機でエンドリング８ａ、８ｂの外径が１５０ｍｍを超えるかご形回転子を製造する場合に、上述の効果が顕著となる。
【００２２】
また、この実施の形態１による製造装置１０を用いてダイカスト法によりかご形回転子１を製造する方法では、まず、第１および第２締結具１９、２０が回転軸挿入孔４に挿通された仮軸１８の両端部に締着固定された回転子鉄心１８を中間型１４の回転子鉄心挿入孔１５に挿入し、下型１１および上型１６を中間型１４に上下に配して型締め一体化する。ついで、射出プランジャ１３を作動させて、湯溜まり部１２に注湯された溶融導体材料２９を湯口側エンドリング形成部２１、スロット５および反湯口側エンドリング形成部２２に充填させる。そして、スロット５内に充填されている溶融導体材料２９が凝固後、射出プランジャ１３を作動しつつ、断熱板２７が先端面に配設されている加圧ポンチ２５（上部加圧プランジャ２４）を作動させ、湯口側エンドリング形成部２１および反湯口側エンドリング形成部２２内に充填されている溶融導体材料２９を加圧しつつ凝固させている。
【００２３】
そこで、反湯口側エンドリング形成部２２内においては、加圧ポンチ２５による加圧下、溶融導体材料２９が回転子鉄心２から断熱板２７に向かって凝固するので、加圧ポンチ２５による加圧力は、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料２９が完全に凝固するまで、その溶融部分に作用する。同様に、湯口側エンドリング形成部２１内においても、射出プランジャ１３による加圧下、溶融導体材料２９が回転子鉄心２から湯溜まり部１２に向かって凝固するので、射出プランジャ１３による加圧力は、湯口側エンドリング形成部２１に充填されている溶融導体材料２９が完全に凝固するまで、その溶融部分に作用する。これにより、湯口側エンドリング形成部２１内および反湯口側エンドリング形成部２２内で凝固してなるエンドリング８ａ、８ｂにおける収縮巣を完全に押しつぶすことができ、高品質の導体を有するかご形回転子を製造できる。
【００２４】
ここで、溶融導体材料２９が反湯口側エンドリング形成部２２内に充填されると、断熱板２７は溶融導体材料２９と接触し、その温度が急激に上昇して、熱膨張する。そこで、リング状の断熱板が一体物で作製されていると、急激な温度上昇に起因する熱膨張が断熱板に発生し、断熱板が割れてしまうという問題がある。
この実施の形態１では、断熱板２７は平板状のリング体を周方向に３等分に分割して構成されているので、急激な温度上昇に起因して断熱板２７に熱膨張が発生すると、隣り合う分割断熱体部２７ａ間の分割面２７ｂですべりが発生し、分割断熱板部２７ａが径方向に変位する。これにより、熱膨張による断熱板２７に発生する応力が緩和され、断熱板２７の割れの発生が抑制される。
【００２５】
なお、上記実施の形態１では、断熱板２７が周方向に３等分に分割されて構成されているものとして説明しているが、３等分に限らずｎ等分（ｎは３以上の整数）に分割されていてもよい。また、断熱板は周方向に必ずしも均等に３つの分割断熱板部に分割される必要はなく、断熱板に熱膨張が発生した際に、分割断熱体部間の分割面ですべりが発生するように、周方向に２つ、あるいは４つ以上の分割断熱板部に分割されていればよい。
また、上記実施の形態１では、金型が下型１１、中間型１４および上型１６の３つに分割されているものとして説明しているが、金型は、３つに分割されているものに限定されるものではなく、例えば、下型１１と中間型１４とを一体として、２つに分割されていてもよい。
【００２６】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係るかご形回転子の製造装置を示す縦断面図である。
図５において、下型１１Ａは、例えば鋳造用金型材であるＳＫＤ６１を用いて作製されている。そして、断面円形の湯溜まり部１２が上方に開口するように下型１１Ａに形成され、射出プランジャ１３が湯溜まり部１２に摺動自在に配設されている。中間型１４Ａは、例えば鋳造用金型材であるＳＫＤ６１を用いて回転子鉄心２の軸方向長さより長い長さを有する円筒状に作製され、回転子鉄心２の外径と同等の内径を有する回転子鉄心挿入孔１５が中間型１４Ａの軸心位置に穿設されている。上型１６Ａは、例えば鋳造用金型材であるＳＫＤ６１を用いて作製されている。そして、第２締結具２０の外径と同等の内径を有するバネ部材収納穴３３が上型１６Ａに凹設されている。
【００２７】
仮軸１８は、回転子鉄心２の回転軸挿入孔４とほぼ同径に作製されている。また、第１および第２締結具１９、２０は、例えば鋳造用金型材であるＳＫＤ６１を用い、バネ部材収納穴３３の内径と同等の外径を有し、それぞれの先端側を先頭円錐形とする円柱状に作製されている。
そして、仮軸１８は、回転子鉄心２の回転軸挿入孔４に挿通されている。また、第１締結具１９が回転子鉄心２の一端側に延出する仮軸１８の一端部に締着固定され、第２締結具２０が回転子鉄心２の他端側に延出する仮軸１８の延出部に締着固定されている。これにより、回転子鉄心２が第１および第２締着具１９、２０に挟持され、かつ、第１および第２締着具１９、２０の締着力により仮軸１８に固定されている。
【００２８】
この回転子鉄心２が固定された仮軸１８は、その他端側をバネ部材収納穴３３から上型１６Ａを貫通させ、ストッパ３４がその延出端に固着されている。そして、加圧手段としてのバネ部材３５が、バネ部材収納穴３３の底面と第２締結具２０の端面との間に縮設されている。さらに、仮軸１８に固定された回転子鉄心２が中間型１４Ａの回転子鉄心挿入穴１５内に摺動可能に挿入されている。また、断熱板２７が第２締結具２０を取り囲むように上型１６Ａの端面に配設されている。そして、下型１１Ａ、中間型１４Ａおよび上型１６Ａが加圧型締め機構２８により型締め一体化されるようになっている。
なお、第１締結具１９、回転子鉄心２および中間型１４Ａが協働して湯口側エンドリング形成部２１を構成し、第２締結具２０、回転子鉄心２、中間型１４Ａおよび上型１６Ａ（断熱板２７）が協働して反湯口側エンドリング形成部２２を構成する。また、第１締結具１９の後端側と中間型１４Ａとにより構成されるリング状の空隙が湯口２３となる。
【００２９】
ついで、このように構成された製造装置１０Ａによるかご形回転子の製造方法について説明する。
まず、溶融アルミニウム等の溶融導体材料が湯溜まり部１２に注湯され、射出プランジャ１３が作動される。この射出プランジャ１３の作動により、溶融導体材料は、湯口２３から湯口側エンドリング形成部２１内に流入し、湯口側エンドリング形成部２１内に充填された後、各スロット５内に流入する。そして、溶融導体材料は、各スロット５内を充填しつつ流通して反湯口側エンドリング形成部２２内に流入し、反湯口側エンドリング形成部２２内に充填される。
溶融導体材料が、湯口側エンドリング形成部２１、スロット５および反湯口側エンドリング形成部２２に完全に充填されると、熱容量の最も小さいスロット５内から凝固を開始する。そして、スロット５内に充填されている溶融導体材料が凝固すると、射出プランジャ１３の射出圧力が回転子鉄心２を介してバネ部材３５を収縮させるように作用する。そこで、バネ部材３５が収縮し、第２締結具２０がバネ部材収納穴３３の内壁面上を摺動し、バネ部材収納穴３３内に侵入する。これにより、射出プランジャ１３による射出圧力が回転子鉄心２を介して反湯口側エンドリング形成部２２内に充填されている溶融導体材料に加わる。
【００３０】
そして、断熱板２７が上型１６Ａの端面に配設されているので、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料の軸方向端面から上型１６Ａへの熱伝導は断熱板２７により遮断され、その凝固形態は回転子鉄心２から断熱板２７に向かう指向性凝固となる。その結果、射出プランジャ１３の射出圧力は、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料が完全に凝固するまで、その溶融部分に作用することになる。
一方、湯口側エンドリング形成部２１に充填されている溶融導体材料の凝固形態は、湯溜まり部１２の熱容量が大きいため、回転子鉄心２から湯溜まり部１２に向かう指向性凝固となる。そこで、射出プランジャ１３による加圧力は、湯口側エンドリング形成部２１内に充填されている溶融導体材料が完全に凝固するまで、その溶融部分に作用することになる。
【００３１】
従って、この実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様に、射出プランジャ１３の射出圧力が低い場合でも、湯口側エンドリング形成部２１内で凝固してなるエンドリング８ａにおける収縮巣のみならず、反湯口側エンドリング形成部２２内で凝固してなるエンドリング８ｂにおける収縮巣を完全に押しつぶすことができ、エンドリング８ａ、８ｂでの引き巣の発生が抑えられ、高品質の導体を有するかご形回転子を安定して製造できる製造装置および製造方法が得られる。
【００３２】
また、回転子鉄心２から断熱板２７に向かう指向性凝固を実現できるので、上記実施の形態１と同様に、反湯口側エンドリング形成部２２の軸方向外側に余肉を設け、最終凝固域３０が製品外部となるように設計することができる。
また、断熱板２７は平板状のリング体を周方向に３等分に分割して構成されているので、上記実施の形態１と同様に、断熱板２７の割れの発生が抑制される。
【００３３】
また、この実施の形態２では、回転子鉄心２が軸方向に移動可能に中間型１４Ａに収容され、バネ部材３５が回転子鉄心２の他端側に回転子鉄心２を湯口側エンドリング形成部２１側に付勢するように配設された浮動型構造を採用している。そこで、スロット５内に充填されている溶融導体材料が凝固すると、バネ部材３５が射出プランジャ１３の射出圧力により収縮し、回転子鉄心２が反湯口側エンドリング形成部２２側に移動して、射出プランジャ１３の射出圧力が回転子鉄心２を介して反湯口側エンドリング形成部２２内に充填されている溶融導体材料に加わる反湯口側エンドリング形成部２２の加圧手段が構成される。従って、上記実施の形態１で必要であった上部加圧プランジャ２４等の加圧機構が不要となり、装置の小型化、低価格化が図られる。
【００３４】
なお、上記実施の形態２では、周方向に３等分に分割して構成されている断熱板２７を用いるものとして説明しているが、一体物の断熱板を用いてもよい。この場合、断熱板の熱膨張に起因する割れの点では、上記実施の形態１に劣るものの、バネ部材３５と浮動型構造とを採用することにより、上記実施の形態１で必要であった上部加圧プランジャ２４等の加圧機構を不要にできるという効果が得られる。
【００３５】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３に係るかご形回転子の製造装置を示す縦断面図である。
図６において、上型４０は、軸方向と直交する平面により２分割された第１上型４１および第２上型４２から構成されている。そして、断面円形のキャビティ４３、４４が第１および第２上型４１、４２に穿設されている。ここで、キャビティ４３、４４は、回転子鉄心２の外径より小さく、かつ、スロット５の形成位置より径方向外側となる同一内径に形成されている。
また、第２締結具４５は、上型４０と同様に、軸方向と直交する平面により２分割された第１および第２分割締結具４６、４７から構成されている。そして、第１分割締結具４６は、先端側を切頭円錐状とする円柱状に形成され、第２分割締結具４７は、円柱状に形成されている。これらの第１および第２分割締結具４６、４７は、重ねられて、回転子鉄心２の回転軸挿入孔４に挿通された仮軸１８の一端端に締着固定される。そして、第１および第２分割締結具４６、４７は、第１および第２上型４１、４２のキャビティ４３、４４および回転子鉄心２の他端面と協働して反湯口側エンドリング形成部２２を構成する。
【００３６】
ここで、反湯口側エンドリング形成部２２を構成する金型の部位は、軸方向と直交する平面で、第１上型４１および第１分割締結具４６からなる分割領域と、第２上型４２および第２分割締結具４７からなる分割領域とに分割されている。そして、第１上型４１および第１分割締結具４６は、例えば構造用炭素鋼Ｓ４５Ｃ（熱伝導率：４２Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いて作製し、第２上型４２および第２分割締結具４７は、例えば鋳造用金型材ＳＫＤ６１（熱伝導率：２７Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いて作製している。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３７】
つぎに、このように構成された製造装置１０Ｂによるかご形回転子１の製造方法について説明する。
まず、仮軸１８が所定枚の円形磁性鋼板３を積層してなる回転子鉄心２の回転軸挿入孔４に挿通される。そして、第１および第２締結具１９、４５が、それぞれ仮軸１８の両端部に締着固定される。この時、第２締結具４５を構成する第１および第２分割締結具４６、４７は、重ねられて、仮軸１８の端部に締着固定される。
ついで、回転子鉄心２が中間型１４の回転子鉄心挿入孔１５に挿入される。そして、中間型１４が下型１１上に配置され、上型４０が中間型１４上に配置される。この時、第１および第２上型４１、４２は、キャビティ４３、４４が一致するように重ねられて配置される。さらに、上部加圧プランジャ２４が設置され、各構成部材が加圧型締め機構２８により型締め一体化される。なお、加圧ポンチ２５は、キャビティ４４と第２分割締結具４７とで構成される空間内に摺動自在に配置されている。
【００３８】
ついで、例えば溶融アルミニウム等の溶融導体材料が湯溜まり部１２に注湯され、射出プランジャ１３が作動される。この射出プランジャ１３の作動により、溶融導体材料は、湯口２３から湯口側エンドリング形成部２１内に流入し、湯口側エンドリング形成部２１内に充填された後、各スロット５内に流入する。そして、溶融導体材料は、各スロット５内を充填しつつ流通して反湯口側エンドリング形成部２２内に流入し、反湯口側エンドリング形成部２２内に充填される。
溶融導体材料は、湯口側エンドリング形成部２１、スロット５および反湯口側エンドリング形成部２２に完全に充填された後、熱容量の最も小さいスロット５内から凝固を開始する。そして、スロット５内に充填されている溶融導体材料が凝固した後、湯圧シリンダ２６により上部加圧プランジャ２４が作動される。これにより、加圧ポンチ２５が下降し、反湯口側エンドリング形成部２２内に充填されている溶融導体材料が加圧される。
【００３９】
そして、上型４０が熱伝導率の異なる第１および第２上型４１、４２に分割構成され、第２締結具４５が熱伝導率の異なる第１および第２分割締結具４６、４７に分割構成されているので、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料から第１および第２上型４１、４２や第１および第２分割締結具４６、４７への伝熱速度に差が生じる。各部材の熱伝導率の関係は、第１上型４１および第１分割締結具４６＞第２上型４２および第２分割締結具４７＞断熱板２７となっているので、溶融導体材料から第１上型４１および第１分割締結具４６への伝熱が最も早く進み、ついで第２上型４２および第２分割締結具４７への伝熱が進み、最後に断熱板２７への伝熱となる。そして、第１上型４１および第１分割締結具４６が回転子鉄心２側に配置され、第２上型４２および第２分割締結具４７が断熱板２７側に配置されているので、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料の凝固形態は回転子鉄心２から断熱板２７に向かう指向性凝固となる。
従って、上部加圧プランジャ２４による加圧力は、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料が完全に凝固するまで、その溶融部分に作用することになる。
一方、湯口側エンドリング形成部２１に充填されている溶融導体材料の凝固形態は、湯溜まり部１２の熱容量が大きいため、回転子鉄心２から湯溜まり部１２に向かう指向性凝固となる。そこで、射出プランジャ１３による加圧力は、湯口側エンドリング形成部２１内に充填されている溶融導体材料が完全に凝固するまで、その溶融部分に作用することになる。
【００４０】
このように、この実施の形態３による製造装置１０Ｂでは、断熱板２７が反湯口側エンドリング形成部２２の肉厚方向（軸方向）の端部に配置され、かつ、上型４０および第２締結具４５の材料の熱伝導率が反湯口側エンドリング形成部２２の肉厚方向（軸方向）に勾配を持つように構成されているので、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料の凝固形態が確実に回転子鉄心２から断熱板２７に向かう指向性凝固となる。従って、上部加圧プランジャ２４による加圧力を一層低くしても、湯口側エンドリング形成部２１内で凝固してなるエンドリング８ａにおける収縮巣のみならず、反湯口側エンドリング形成部２２内で凝固してなるエンドリング８ｂにおける収縮巣を完全に押しつぶすことができ、エンドリング８ａ、８ｂでの引き巣の発生を確実に防止でき、高品質のかご形回転子を安定して製造できる。
【００４１】
また、この実施の形態３による製造装置１０Ｂを用いてダイカスト法によりかご形回転子を製造する方法では、まず、回転子鉄心１８が回転子鉄心挿入孔１５に挿入された中間型１４の上下に下型１１および上型４０を配して型締め一体化する。ついで、射出プランジャ１３を作動させて、湯溜まり部１２に注湯された溶融導体材料２９を湯口側エンドリング形成部２１、スロット５および反湯口側エンドリング形成部２２に充填させる。そして、スロット５内に充填されている溶融導体材料２９が凝固後、射出プランジャ１３を作動しつつ、断熱板２７が先端面に配設されている加圧ポンチ２５（上部加圧プランジャ２４）を作動させ、湯口側エンドリング形成部２１および反湯口側エンドリング形成部２２内に充填されている溶融導体材料２９を加圧しつつ凝固させている。
【００４２】
そこで、湯口側エンドリング形成部２１内においても、射出プランジャ１３による加圧下、溶融導体材料２９が回転子鉄心２から湯溜まり部１２に向かって凝固するので、射出プランジャ１３による加圧力は、湯口側エンドリング形成部２１に充填されている溶融導体材料２９が完全に凝固するまで、その溶融部分に作用する。一方、上型４０を構成する第１および第２上型４１、４２、第２締結具４５を構成する第１および第２分割締結具４６、４７および断熱板２７の熱伝導率が第１上型４１および第１分割締結具４６＞第２上型４２および第２分割締結具４７＞断熱板２７となっているので、反湯口側エンドリング形成部２２内においては、加圧ポンチ２５による加圧下、溶融導体材料２９が確実に回転子鉄心２から断熱板２７に向かって凝固するので、加圧ポンチ２５による加圧力は、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料２９が完全に凝固するまで、その溶融部分に作用する。これにより、湯口側エンドリング形成部２１内および反湯口側エンドリング形成部２２内で凝固してなるエンドリング８ａ、８ｂにおける収縮巣を完全に押しつぶすことができ、高品質の導体を有するかご形回転子を製造できる。
【００４３】
なお、上記実施の形態３において、第１上型４１をＳ４５Ｃに代えてＷ−Ｎｉ−Ｆｅ合金（熱伝導率：１３０Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いて作製してもよい。この場合、第１および第２上型の熱伝導率の差がさらに大きくなり、回転子鉄心２から断熱板２７に向かう凝固形態の指向性がより鮮明となるので、上部加圧プランジャ２４による加圧力の低減やエンドリング部の余肉の減肉が可能となる。
また、上記実施の形態３では、上型４０および第２締結具４５を軸方向と直交する平面で反湯口側エンドリング形成部の肉厚方向に２分割するものしているが、上型および第２締結具は２分割に限定されるものではなく、分割された分割領域の熱伝導率が回転子鉄心２から断熱板２７に向かって漸次小さくなるように構成されていれば、３分割、或いはそれ以上に分割されてもよい。
また、上記実施の形態３においても、上記実施の形態２と同様に、金型を浮動型構造とし、射出プランジャ１３の射出圧力により回転子鉄心２を移動させてバネ部材を収縮させ、射出プランジャ１３の射出圧力を反湯口側エンドリング形成部２２に作用させるようにしてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態３では、周方向に３等分に分割して構成されている断熱板２７を用いるものとして説明しているが、一体物の断熱板を用いてもよい。この場合、断熱板の熱膨張に起因する割れの点では、上記実施の形態１に劣るものの、上型４０および第２締結具４５の材料の熱伝導率が反湯口側エンドリング形成部２２の肉厚方向（軸方向）に勾配を持つように構成されているので、上記実施の形態１に比べて、反湯口側エンドリング形成部２２に充填されている溶融導体材料の凝固形態を回転子鉄心２から断熱板２７に向かう指向性凝固に確実にできるという効果が得られる。
【００４５】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有する金型と、上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する射出プランジャと、上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧する加圧手段と、上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設され、周方向に複数に分割されているリング状の断熱層とを備えているので、第２エンドリング形成部内に充填されている溶融導体材料の軸方向端部から金型への熱伝導が抑制され、溶融導体材料の凝固形態が回転子鉄心から断熱層に向かう指向性凝固となるとともに、断熱層の熱膨張に起因する断熱層の割れの発生が抑えられる。そこで、反湯口側エンドリング形成部内に充填されている溶融導体材料への加圧力の低減を可能とし、大型のかご形回転子の製造に適用しても、型締め力および射出力を増大させることなく、高品質のかご形回転子を製造できるとともに、断熱層の交換頻度を低減できるかご形回転子の製造装置が得られる。
【００４６】
また、この発明は、回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有する金型と、上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する射出プランジャと、上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧する加圧手段と、上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設され、周方向に複数に分割されているリング状の断熱層とを備え、上記第２エンドリング形成部を構成する上記金型の部位が、軸方向と直交する平面で複数の分割領域に分割され、かつ、上記複数の分割領域の熱伝導率が上記回転子鉄心側から上記断熱板に向かって漸次小さくなるように構成されているので、第２エンドリング形成部内に充填されている溶融導体材料の軸方向端部から金型への熱伝導が抑制され、かつ、溶融導体材料から金型への熱伝導が回転子鉄心から断熱層に向かって漸次少なくなり、溶融導体材料の凝固形態は回転子鉄心から断熱層に向かう指向性凝固となる。そこで、反湯口側エンドリング形成部内に充填されている溶融導体材料への加圧力の低減を可能とし、大型のかご形回転子の製造に適用しても、型締め力および射出力を増大させることなく、高品質のかご形回転子を製造できるかご形回転子の製造装置が得られる。
【００４７】
また、この発明は、回転軸挿入孔を中心として円筒状に形成され、軸方向に延びるスロットが同心状に複数配列されている回転子鉄心と、上記スロットのそれぞれに配設された複数のスロットバーを上記回転子鉄心の軸方向の各端面側でエンドリングにより連結してなるかご形導体とを有するかご形回転子を製造する方法であって、上記回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、上記スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有し、周方向に複数に分割されているリング状の断熱層が上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設されている金型に、上記回転子鉄心をセットする工程と、射出プランジャにより上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する工程と、上記回転子鉄心のスロット内に充填されている上記溶融導体材料が凝固した後、上記第１エンドリング形成部内および上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧しつつ凝固させる工程とを備えている。そこで、断熱層の割れの発生を抑えて、かご形導体のエンドリング内に引き巣のないかご形回転子を製造できるかご形回転子の製造方法が得られる。
【００４８】
また、この発明は、回転軸挿入孔を中心として円筒状に形成され、軸方向に延びるスロットが同心状に複数配列されている回転子鉄心と、上記スロットのそれぞれに配設された複数のスロットバーを上記回転子鉄心の軸方向の各端面側でエンドリングにより連結してなるかご形導体とを有するかご形回転子を製造する方法であって、上記回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、上記スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有し、リング状の断熱層が上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設され、さらに上記第２エンドリング形成部を構成する部位が、軸方向と直交する平面で複数の分割領域に分割され、かつ、上記複数の分割領域の熱伝導率が上記回転子鉄心側から上記断熱層に向かって漸次小さくなるように構成されている金型に、上記回転子鉄心をセットする工程と、射出プランジャにより上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する工程と、上記回転子鉄心のスロット内に充填されている上記溶融導体材料が凝固した後、上記第１エンドリング形成部内および上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧しつつ凝固させる工程とを備えている。そこで、第２エンドコイル形成部内に充填されている溶融導体材料の指向性凝固を確実にし、かご形導体のエンドリング内に引き巣のないかご形回転子を製造できるかご形回転子の製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係るかご形回転子の製造装置により製造されたかご形回転子を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係るかご形回転子の製造装置を示す縦断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係るかご形回転子の製造装置に適用される断熱板の構造を説明する図である。
【図４】 この発明の実施の形態１に係るかご形回転子の製造装置における反湯口側エンドリング形成部での凝固形態を説明する断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態２に係るかご形回転子の製造装置を示す縦断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態３に係るかご形回転子の製造装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ かご形回転子、２ 回転子鉄心、４ 回転軸挿入孔、５ スロット、６ かご形導体、７ スロットバー、８ａ、８ｂ エンドリング、１１、１１Ａ 下型、１２ 湯溜まり部、１３ 射出プランジャ、１４、１４Ａ 中間型、１６、１６Ａ 上型、１９ 第１締結具、２０ 第２締結具、２１ 湯口側エンドリング形成部（第１エンドリング形成部）、２２ 反湯口側エンドリング形成部（第２エンドリング形成部）、２３ 湯口、２４ 上部加圧プランジャ（加圧手段）、２６ 油圧シリンダ（加圧手段）、２７ 断熱板（断熱層）、３５ バネ部材（加圧手段）、４０ 上型、４１ 第１上型、４２ 第２上型、４５ 第２締結具、４６ 第１分割締結具、４７ 第２分割締結具。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plurality of slot bars penetrating from one end face of the rotor core to the other end face, and a pair connected to the end portions of the plurality of slot bars so as to face both end faces of the rotor core. The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a squirrel-cage rotor having a squirrel-cage conductor composed of a plurality of end rings.
[0002]
[Prior art]
A conventional squirrel-cage rotor manufacturing apparatus includes a lower mold having a hot water reservoir, an intermediate mold having a gate and a gate side end ring forming part, and an upper mold having a counter gate end ring forming part. An injection plunger is disposed in the lower mold, and an upper pressurizing plunger is disposed in the upper mold so as to apply pressure to the gate side and the anti-gate side end ring forming portion. (For example, see Patent Document 1)
[0003]
In this conventional apparatus, the intermediate mold is installed on the lower mold so as to communicate the gate side end ring forming portion with the hot water reservoir portion through the gate, and the rotor core faces the slot toward the gate side end ring forming portion. The upper mold is installed on the rotor core so that the anti-gate side end ring forming part faces the slot, and the lower mold, intermediate mold, rotor core and upper mold are clamped and integrated. The Then, after the molten conductor material is supplied to the hot water reservoir, the injection plunger disposed in the lower mold is operated. As a result, the molten conductor material flows into the gate side end ring forming portion from the hot water pool portion via the gate, flows through the slot, and flows into the counter gate side end ring forming portion. The molten conductor material filled in the gate-side end ring forming portion, the slot, and the anti-gate-side end ring forming portion starts to solidify from the slot portion having the smallest heat capacity. Then, after the molten conductor material in the slot is solidified, the pressure applied by the injection plunger is not transmitted to the molten conductor material filled in the anti-gate side end ring forming portion. Therefore, after the molten conductor material in the slot is solidified, the upper pressurizing plunger is operated to generate a pressure of 40 MPa or more on the molten conductor material filled in the end portion on the anti-pouring side, The generation of shrinkage nests in the end ring that is solidified in the end ring forming portion is suppressed. On the other hand, in the gate side end ring forming portion, the molten conductor material is directional solidified from the slot toward the pool portion because the heat capacity of the pool portion is large. It acts on the molten conductor material filled in the portion until the solidification is completed, and the occurrence of shrinkage cavities in the end ring formed by solidification in the gate side end ring forming portion is suppressed. As a result, a high-quality cage rotor with few defects in the cage conductor can be manufactured.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2-261039 (FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional squirrel-cage rotor manufacturing apparatus, the final solidification zone of the molten conductor material filled in the anti-gate side end ring forming portion is near the center of the end ring thickness. Even when the pressurization timing is optimal, it is necessary to apply a pressure of 40 MPa or more in order to completely eliminate the cavities in the end ring that is solidified in the anti-gate side end ring forming portion. Therefore, in order to manufacture a large cage rotor, there is a problem that a large pressurizing device is inevitably required and a large mold clamping force is required. It was.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The solidification mode of the molten conductor material filled in the anti-pouring side end ring forming portion is provided with directivity so that the inside of the anti-pouring side end ring forming portion is provided. High-quality cage rotation without increasing the clamping force and firing force even when applied to the production of large cage rotors. It is an object of the present invention to obtain a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a cage rotor capable of manufacturing a child.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a rotor core formed in a cylindrical shape around a rotation shaft insertion hole and having a plurality of axially extending slots arranged concentrically, and a plurality of slot bars disposed in each of the slots. An apparatus for manufacturing a squirrel-cage rotor comprising a squirrel-cage conductor connected by an end ring on each end surface side in the axial direction of the rotor core, wherein one end surface in the axial direction of the rotor core An annular first end ring forming portion configured in cooperation, configured in cooperation with the other axial end surface of the rotor core, and connected to the first end ring forming portion through the slot. A mold having a second end ring forming portion communicated with the first end ring forming portion via a gate and a molten conductor material poured into the hot sump portion are added. Press the above gate and above An end ring forming portion, an injection plunger filling the slot and the second end ring forming portion, a pressurizing means for pressurizing the molten conductor material filled in the second end ring forming portion, and the second end The ring forming portion includes a ring-shaped heat insulating layer disposed on a surface facing the other end surface in the axial direction of the rotor core and divided into a plurality of portions in the circumferential direction.
[0008]
The present invention also provides a rotor core formed in a cylindrical shape around the rotation shaft insertion hole and having a plurality of axially extending slots arranged concentrically, and a plurality of slots disposed in each of the slots. An apparatus for manufacturing a squirrel-cage rotor having a squirrel-cage conductor formed by connecting a bar to each end face in the axial direction of the rotor core by an end ring, An annular first end ring forming portion configured in cooperation with the end surface, configured in cooperation with the other end surface in the axial direction of the rotor core, and formed in the first end ring through the slot A mold having a second end ring forming portion communicated with the portion, a hot water reservoir portion communicating with the first end ring forming portion via a gate, and a molten conductor material poured into the hot water reservoir portion Pressurize from the gate above The first end ring forming part, the slot and the injection plunger for filling the second end ring forming part, the pressurizing means for pressurizing the molten conductor material filled in the second end ring forming part, The second end ring forming portion is disposed on a surface opposite to the other end surface in the axial direction of the rotor core. Is divided into multiple pieces in the circumferential direction A portion of the mold that includes the ring-shaped heat insulating layer and forms the second end ring forming portion is divided into a plurality of divided regions on a plane orthogonal to the axial direction, and the heat of the plurality of divided regions The conductivity is configured to gradually decrease from the rotor core side toward the heat insulating plate.
[0009]
The present invention also provides a rotor core formed in a cylindrical shape around the rotation shaft insertion hole and having a plurality of axially extending slots arranged concentrically, and a plurality of slots disposed in each of the slots. A method of manufacturing a squirrel-cage rotor having a squirrel-cage conductor formed by connecting a bar to each end face side of the rotor core in the axial direction by an end ring, comprising: one end surface in the axial direction of the rotor core; An annular first end ring forming portion configured in cooperation, configured in cooperation with the other axial end surface of the rotor core, and connected to the first end ring forming portion through the slot. The ring-shaped heat insulation layer which has the 2nd end ring formation part connected and the above-mentioned 1st end ring formation part via a sprue, and is divided into a plurality in the peripheral direction has the above-mentioned ring-shaped heat insulation layer Second end ring forming part A step of setting the rotor core on a mold disposed on a surface opposite to the other end surface in the axial direction of the rotor core, and a molten conductor material poured into the hot water reservoir by an injection plunger Pressurizing and filling the first end ring forming portion, the slot and the second end ring forming portion from the gate, and after the molten conductor material filled in the slot of the rotor core is solidified And a step of solidifying the molten conductor material filled in the first end ring forming portion and the second end ring forming portion while applying pressure.
[0010]
The present invention also provides a rotor core formed in a cylindrical shape around the rotation shaft insertion hole and having a plurality of axially extending slots arranged concentrically, and a plurality of slots disposed in each of the slots. A method of manufacturing a squirrel-cage rotor having a squirrel-cage conductor formed by connecting a bar to each end face side of the rotor core in the axial direction by an end ring, comprising: one end surface in the axial direction of the rotor core; An annular first end ring forming portion configured in cooperation, configured in cooperation with the other axial end surface of the rotor core, and connected to the first end ring forming portion through the slot. A second end ring forming portion that communicates with the first end ring forming portion, and a hot water reservoir portion that communicates with the first end ring forming portion via a gate; and a ring-shaped heat insulating layer that rotates the second end ring forming portion. Other axial direction of the core A portion that is disposed on a surface opposite to the surface and further constitutes the second end ring forming portion is divided into a plurality of divided regions on a plane orthogonal to the axial direction, and the thermal conductivity of the plurality of divided regions A step of setting the rotor core in a mold configured to gradually decrease from the rotor core side toward the heat insulating layer, and a molten conductor poured into the hot water reservoir by an injection plunger Pressurizing the material to fill the first end ring forming portion, the slot and the second end ring forming portion from the gate, and solidifying the molten conductor material filled in the slot of the rotor core And then solidifying the molten conductor material filled in the first end ring forming portion and the second end ring forming portion while applying pressure.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 is a sectional view showing a cage rotor manufactured by a cage rotor manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of manufacturing a cage rotor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the apparatus, and FIG. 3 is a view for explaining the structure of a heat insulating plate applied to the cage rotor manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. FIG. 3B is a side view thereof. FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a solidification form at the gate end side end ring forming portion in the cage rotor manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
[0012]
In FIG. 1, a squirrel-cage rotor 1 is mounted on a rotor core 2 constituted by laminating a required number of circular magnetic steel plates 3 with punched rotation shaft insertion holes 4 and slots 5, and the rotor core 2. And a cage conductor 6.
And the rotating shaft insertion hole 4 is formed in the axial center position of the rotor core 2 so that the rotor core 2 may be penetrated in the lamination direction. The slots 5 are formed concentrically at an equiangular pitch in the circumferential direction around the axis of the rotor core 2 so as to penetrate the rotor core 2 in the stacking direction. On the other hand, the cage conductor 6 is a pair of a slot bar 7 disposed in each slot 5 and a ring formed so as to connect the end of each slot bar 7 to each end face side of the rotor core 2. End ring portions 8a and 8b.
[0013]
In FIG. 2, the lower mold | type 11 is produced using SKD61 which is a metal mold | die material for casting, for example. The hot water reservoir 12 having a circular cross section is formed in the lower mold 11 so as to open upward, and the injection plunger 13 is slidably disposed on the hot water reservoir 12. The intermediate mold 14 is made into a cylindrical shape having a length equivalent to the axial length of the rotor core 2 using, for example, SKD61 which is a casting mold material, and has an inner diameter equivalent to the outer diameter of the rotor core 2. A rotor core insertion hole 15 is formed at the axial center position of the intermediate mold 14. The upper mold 16 is manufactured using, for example, SKD61, which is a casting mold material. A cavity 17 having a circular cross section is formed in the upper mold 16. Here, the hot water reservoir 12 and the cavity 17 are formed to have an inner diameter that is smaller than the outer diameter of the rotor core 2 and radially outward from the position where the slot 5 is formed.
[0014]
The temporary shaft 18 is made substantially the same diameter as the rotation shaft insertion hole 4 of the rotor core 2. Further, the first and second fasteners 19 and 20 are formed in a column shape by using, for example, SKD 61 which is a casting mold material, and both ends of the temporary shaft 18 inserted into the rotation shaft insertion hole 4 of the rotor core 2. Fastened to each. The first and second fasteners 19 and 20 are each formed with a truncated cone shape on the tip side (rotor core 2 side), the hot water reservoir 12 of the lower mold 11, the cavity 17 of the upper mold 16, and the rotation. An annular gate side end ring forming portion 21 as a first end ring forming portion and an annular anti-gate side end ring forming portion as a second end ring forming portion in cooperation with both axial end faces of the core 2 22 is configured. A ring-shaped gap formed by the rear end side of the first fastener 19 and the hot water reservoir 12 serves as a gate 23.
[0015]
The upper pressure plunger 24 includes a ring-shaped pressure punch 25 having an outer diameter equal to the inner diameter of the cavity 17 and an inner diameter equal to the outer diameter of the second fastener 20, and is operated by the hydraulic cylinder 26. It has become so. The heat insulating plate 27 as a heat insulating layer is made of a material having a lower thermal conductivity than the upper die 16, for example, alumina, and is formed in a ring shape equivalent to the pressure punch 25, and is disposed on the front end surface of the pressure punch 25. Yes. As shown in FIG. 3, the ring-shaped heat insulating plate 27 includes three divided heat insulating portions 27 a that are equally divided into three in the circumferential direction. That is, the three divided heat insulators 27a are in close contact with each other at the dividing surface 27b to form a ring-shaped heat insulating plate 27.
The lower mold 11, the intermediate mold 14, and the upper mold 16 are clamped and integrated by the pressurizing mold clamping mechanism 28.
In addition, the pressurization means which pressurizes the molten conductor material with which it fills in the anti-gate side end ring formation part 22 from the upper pressurization plunger 24 and the hydraulic cylinder 26 is comprised.
[0016]
Below, the manufacturing method of the cage rotor 1 by the manufacturing apparatus 10 comprised in this way is demonstrated.
First, the temporary shaft 18 is inserted into the rotation shaft insertion hole 4 of the rotor core 2 formed by laminating a predetermined number of circular steel plates 3. The first and second fasteners 19 and 20 are fastened and fixed to both ends of the temporary shaft 18, respectively. Thereby, the laminated circular magnetic steel plates 3 are brought into close contact with each other, and the first and second fasteners 19 and 20 are brought into close contact with both end faces of the rotor core 2. Next, the rotor core 2 is inserted into the rotor core insertion hole 15 of the intermediate mold 14. Then, the intermediate mold 14 is disposed on the lower mold 11, and the upper mold 16 is disposed on the intermediate mold 14. Furthermore, an upper pressurizing plunger 24 is installed, and each component is clamped and integrated by the pressurizing mold clamping mechanism 28. The press punch 25 is slidably disposed in a space formed by the cavity 17 and the second fastener 20.
[0017]
Next, a molten conductor material such as molten aluminum is poured into the hot water reservoir 12 and the injection plunger 13 is actuated. By the operation of the injection plunger 13, the molten conductor material flows from the gate 23 into the gate side end ring forming portion 21, fills in the gate side end ring forming portion 21, and then flows into each slot 5. Then, the molten conductor material flows while filling the slots 5, flows into the anti-pouring side end ring forming portion 22, and is filled into the anti-pouring side end ring forming portion 22.
The molten conductor material starts to solidify from within the slot 5 having the smallest heat capacity after being completely filled in the gate side end ring forming part 21, the slot 5, and the anti-gate side end ring forming part 22. Then, after the molten conductor material filled in the slot 5 is solidified, the upper pressurizing plunger 24 is operated by the hot-water pressure cylinder 26. As a result, the pressure punch 25 is lowered, and the molten conductor material filled in the anti-pouring side end ring forming portion 22 is pressurized.
[0018]
And since the heat insulation board 27 is arrange | positioned at the front end surface of the pressurization punch 25, the heat conduction from the axial direction end surface of the molten conductor material 29 with which the anti-gate side end ring formation part 22 is filled to a metal mold | die is carried out. It is blocked by the heat insulating plate 27. Therefore, as shown in FIG. 4B, the solidification form is directional solidification from the rotor core 2 toward the heat insulating plate 27. As a result, the final solidified region 30 of the molten conductor material 29 filled in the anti-gate side end ring forming portion 22 is in a position in contact with the heat insulating plate 27.
Accordingly, the pressure applied by the upper pressurizing plunger 24 acts on the molten portion until the molten conductor material 29 filled in the anti-pouring side end ring forming portion 22 is completely solidified.
On the other hand, the solidified form of the molten conductor material 29 filled in the gate end ring forming portion 21 is directional solidification from the rotor core 2 toward the pool portion 12 because the heat capacity of the pool portion 12 is large. Therefore, the pressure applied by the injection plunger 13 acts on the molten portion until the molten conductor material 29 filled in the gate side end ring forming portion 21 is completely solidified.
[0019]
If the heat insulating plate 27 is not disposed, the heat conduction is uniformly conducted from the molten conductor material 29 filled in the anti-gate end ring forming portion 22 to the surrounding mold members. Therefore, as shown in FIG. 4A, the solidification form is directional solidification from the mold and the rotor core 2 toward the center of the wall thickness of the anti-gate side end ring forming portion 22, and its final solidification. The region 30 is near the center of the wall thickness of the anti-gate side end ring forming portion 22. As a result, when the peripheral portion of the molten conductor material 29 filled in the anti-gate side end ring forming portion 22 is solidified, the pressure applied by the upper pressurizing plunger 24 does not sufficiently act on the molten portion at the center, It becomes impossible to suppress the occurrence of nesting.
[0020]
Thus, in the manufacturing apparatus 10 according to the first embodiment, since the heat insulating plate 27 is disposed at the tip of the pressure punch 25 of the upper pressure plunger 24, the solidified form of the molten conductor material 29 is the rotor core. Directional solidification from 2 toward the heat insulating plate 27 occurs. Further, the pressure applied by the upper pressurizing plunger 24 is made to act on the molten conductor material 29 filled in the anti-gate side end ring forming portion 22. Therefore, the pressure applied by the upper pressurizing plunger 24 acts on the molten portion until the molten conductor material 29 filled in the anti-pouring side end ring forming portion 22 is completely solidified. As a result, even when the pressure applied by the upper pressurizing plunger 24 is low, not only the shrinkage nest in the end ring 8a solidified in the gate side end ring forming part 21 but also the solidification in the anti-gate side end ring forming part 22 is achieved. Thus, the contraction nest in the end ring 8b can be completely crushed, the occurrence of the nest in the end rings 8a and 8b is suppressed, and a cage rotor having a high-quality conductor can be manufactured stably.
[0021]
In addition, since directional solidification from the rotor core 2 toward the heat insulating plate 27 can be realized, an extra wall is provided on the outer side in the axial direction of the anti-spout side end ring forming portion 22 and the final solidification region 30 is designed to be outside the product. can do. Therefore, a squirrel-cage rotor that is defect-free casting without a hollow and capable of high-strength and high-speed rotation can be manufactured. Furthermore, the pressure applied by the upper pressurizing plunger 24 can be further reduced, and the apparatus can be miniaturized.
In particular, in the configuration of this apparatus, the applied pressure can be lowered, so that when a cage rotor with an outer diameter of the end rings 8a and 8b exceeding 150 mm is manufactured by a molding machine having a clamping force of less than 400 tons. The above-mentioned effect becomes remarkable.
[0022]
Further, in the method of manufacturing the cage rotor 1 by the die casting method using the manufacturing apparatus 10 according to the first embodiment, first, the first and second fasteners 19 and 20 are inserted through the rotary shaft insertion hole 4. The rotor core 18 fastened and fixed to both ends of the temporary shaft 18 is inserted into the rotor core insertion hole 15 of the intermediate mold 14, and the lower mold 11 and the upper mold 16 are arranged vertically in the intermediate mold 14 and clamped. Integrate. Next, the injection plunger 13 is actuated to fill the molten conductor material 29 poured into the hot water reservoir 12 into the gate side end ring forming part 21, the slot 5 and the counter pouring side end ring forming part 22. Then, after the molten conductor material 29 filled in the slot 5 is solidified, the pressure punch 25 (upper pressure plunger 24) in which the heat insulating plate 27 is disposed on the front end surface is operated while the injection plunger 13 is operated. The molten conductor material 29 filled in the gate side end ring forming portion 21 and the counter gate side end ring forming portion 22 is solidified while being pressurized.
[0023]
Therefore, in the anti-pouring side end ring forming portion 22, the molten conductor material 29 is solidified from the rotor core 2 toward the heat insulating plate 27 under pressure by the pressure punch 25, so that the pressure applied by the pressure punch 25 is The molten conductor material 29 filled in the anti-gate side end ring forming portion 22 acts on the molten portion until it completely solidifies. Similarly, in the gate end ring forming portion 21, the molten conductor material 29 is solidified from the rotor core 2 toward the hot water pool portion 12 under pressure by the injection plunger 13. The molten conductor material 29 filled in the gate side end ring forming portion 21 acts on the molten portion until it completely solidifies. As a result, the shrinkage nests in the end rings 8a and 8b solidified in the gate side end ring forming portion 21 and the counter gate side end ring forming portion 22 can be completely crushed, and a cage shape having a high-quality conductor. A rotor can be manufactured.
[0024]
Here, when the molten conductor material 29 is filled into the anti-gate side end ring forming portion 22, the heat insulating plate 27 comes into contact with the molten conductor material 29, and its temperature rapidly rises and thermally expands. Therefore, when the ring-shaped heat insulating plate is manufactured as a single body, there is a problem that thermal expansion due to a rapid temperature rise occurs in the heat insulating plate, and the heat insulating plate is cracked.
In the first embodiment, the heat insulating plate 27 is configured by dividing a flat ring body into three equal parts in the circumferential direction. Therefore, when thermal expansion occurs in the heat insulating plate 27 due to a rapid temperature rise. Slip occurs on the split surface 27b between the adjacent split heat insulator portions 27a, and the split heat insulating plate portions 27a are displaced in the radial direction. Thereby, the stress which generate | occur | produces in the heat insulation board 27 by thermal expansion is relieve | moderated, and generation | occurrence | production of the crack of the heat insulation board 27 is suppressed.
[0025]
In the first embodiment, the heat insulating plate 27 is described as being divided into three equal parts in the circumferential direction. However, the heat insulating plate 27 is not limited to three equal parts, and n equal parts (n is 3 or more). (Integer). In addition, the heat insulating plate does not necessarily need to be equally divided into three divided heat insulating plate portions in the circumferential direction, and when thermal expansion occurs in the heat insulating plate, slippage may occur on the divided surfaces between the divided heat insulating body portions. In addition, it may be divided into two or four or more divided heat insulating plate portions in the circumferential direction.
In the first embodiment, the mold is described as being divided into the lower mold 11, the intermediate mold 14, and the upper mold 16, but the mold is divided into three. For example, the lower mold 11 and the intermediate mold 14 may be integrated and divided into two.
[0026]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a cage rotor manufacturing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
In FIG. 5, the lower mold 11 </ b> A is manufactured using, for example, an SKD 61 that is a casting mold material. The hot water reservoir 12 having a circular cross section is formed in the lower mold 11A so as to open upward, and the injection plunger 13 is slidably disposed in the hot water reservoir 12. The intermediate die 14A is made into a cylindrical shape having a length longer than the axial length of the rotor core 2 using, for example, SKD61, which is a casting mold material, and has an inner diameter equivalent to the outer diameter of the rotor core 2. A core insertion hole 15 is formed at the axial center of the intermediate die 14A. The upper mold 16A is manufactured using, for example, SKD61, which is a casting mold material. A spring member accommodation hole 33 having an inner diameter equivalent to the outer diameter of the second fastener 20 is recessed in the upper mold 16A.
[0027]
The temporary shaft 18 is made substantially the same diameter as the rotation shaft insertion hole 4 of the rotor core 2. Further, the first and second fasteners 19 and 20 use, for example, SKD61, which is a casting mold material, and have an outer diameter equivalent to the inner diameter of the spring member housing hole 33. It is made into a cylindrical shape.
The temporary shaft 18 is inserted into the rotation shaft insertion hole 4 of the rotor core 2. The first fastener 19 is fastened and fixed to one end of a temporary shaft 18 extending to one end of the rotor core 2, and the second fastener 20 is temporarily extended to the other end of the rotor core 2. It is fastened and fixed to the extending portion of the shaft 18. Thus, the rotor core 2 is sandwiched between the first and second fasteners 19 and 20 and is fixed to the temporary shaft 18 by the fastening force of the first and second fasteners 19 and 20.
[0028]
The temporary shaft 18 to which the rotor core 2 is fixed has the other end passing through the upper die 16A from the spring member housing hole 33, and a stopper 34 is fixed to the extending end. A spring member 35 as a pressurizing unit is contracted between the bottom surface of the spring member housing hole 33 and the end surface of the second fastener 20. Further, the rotor core 2 fixed to the temporary shaft 18 is slidably inserted into the rotor core insertion hole 15 of the intermediate mold 14A. Further, the heat insulating plate 27 is disposed on the end surface of the upper mold 16 </ b> A so as to surround the second fastener 20. The lower mold 11A, the intermediate mold 14A, and the upper mold 16A are integrally clamped by the pressurizing mold clamping mechanism 28.
The first fastener 19, the rotor core 2, and the intermediate die 14A cooperate to form the gate end ring forming portion 21, and the second fastener 20, the rotor core 2, the intermediate die 14A, and the upper die 16A. The (insulation plate 27) cooperates to form the anti-gate side end ring forming portion 22. A ring-shaped gap formed by the rear end side of the first fastener 19 and the intermediate die 14 </ b> A serves as a gate 23.
[0029]
Next, a method for manufacturing a squirrel-cage rotor by the manufacturing apparatus 10A configured as described above will be described.
First, a molten conductor material such as molten aluminum is poured into the hot water reservoir 12 and the injection plunger 13 is actuated. By the operation of the injection plunger 13, the molten conductor material flows from the gate 23 into the gate side end ring forming portion 21, fills in the gate side end ring forming portion 21, and then flows into each slot 5. Then, the molten conductor material flows while filling the slots 5, flows into the anti-pouring side end ring forming portion 22, and is filled into the anti-pouring side end ring forming portion 22.
When the molten conductor material is completely filled into the gate side end ring forming part 21, the slot 5 and the anti-gate side end ring forming part 22, solidification starts from within the slot 5 having the smallest heat capacity. When the molten conductor material filled in the slot 5 is solidified, the injection pressure of the injection plunger 13 acts to contract the spring member 35 via the rotor core 2. Therefore, the spring member 35 contracts, and the second fastener 20 slides on the inner wall surface of the spring member accommodation hole 33 and enters the spring member accommodation hole 33. Thereby, the injection pressure by the injection plunger 13 is applied to the molten conductor material filled in the anti-gate side end ring forming portion 22 through the rotor core 2.
[0030]
And since the heat insulation board 27 is arrange | positioned at the end surface of the upper mold | type 16A, the heat conduction to the upper mold | type 16A from the axial direction end surface of the molten conductor material with which the anti-gate side end ring formation part 22 is filled is a heat insulation board. The solidification form is directed solidification from the rotor core 2 toward the heat insulating plate 27. As a result, the injection pressure of the injection plunger 13 acts on the molten portion until the molten conductor material filled in the anti-gate side end ring forming portion 22 is completely solidified.
On the other hand, the solidification mode of the molten conductor material filled in the gate end ring forming portion 21 is directional solidification from the rotor core 2 toward the hot water pool portion 12 because the hot water capacity of the hot water pool portion 12 is large. Therefore, the pressure applied by the injection plunger 13 acts on the molten portion until the molten conductor material filled in the gate end ring forming portion 21 is completely solidified.
[0031]
Therefore, also in the second embodiment, as in the first embodiment, even when the injection pressure of the injection plunger 13 is low, only the contraction nest in the end ring 8a that is solidified in the gate side end ring forming portion 21. In addition, the shrinkage nest in the end ring 8b that is solidified in the anti-pouring side end ring forming portion 22 can be completely crushed, the occurrence of the nest in the end rings 8a and 8b can be suppressed, and a high-quality conductor Thus, a manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of stably manufacturing a squirrel-cage rotor having the above are obtained.
[0032]
In addition, since directional solidification from the rotor core 2 toward the heat insulating plate 27 can be realized, as in the first embodiment, an extra wall is provided on the outer side in the axial direction of the anti-pouring side end ring forming portion 22 to obtain a final solidification zone. 30 can be designed to be external to the product.
Further, since the heat insulating plate 27 is configured by dividing a flat ring body into three equal parts in the circumferential direction, the occurrence of cracks in the heat insulating plate 27 is suppressed as in the first embodiment.
[0033]
In the second embodiment, the rotor core 2 is accommodated in the intermediate die 14A so as to be movable in the axial direction, and the spring member 35 forms the rotor core 2 on the other end side of the rotor core 2 and forms a gate end ring. A floating structure arranged so as to be biased toward the portion 21 side is adopted. Therefore, when the molten conductor material filled in the slot 5 is solidified, the spring member 35 is contracted by the injection pressure of the injection plunger 13, and the rotor core 2 is moved to the side of the anti-gate side end ring forming portion 22, A pressurizing means of the anti-pouring side end ring forming portion 22 is configured in which the injection pressure of the injection plunger 13 is applied to the molten conductor material filled in the anti-pouring side end ring forming portion 22 through the rotor core 2. Therefore, a pressure mechanism such as the upper pressure plunger 24 required in the first embodiment is not required, and the apparatus can be reduced in size and cost.
[0034]
In the second embodiment, the heat insulating plate 27 that is divided into three equal parts in the circumferential direction is described. However, an integral heat insulating plate may be used. In this case, although it is inferior to the first embodiment in terms of cracking due to thermal expansion of the heat insulating plate, the upper portion required in the first embodiment is adopted by adopting the spring member 35 and the floating structure. The effect that the pressurizing mechanism such as the pressurizing plunger 24 can be eliminated is obtained.
[0035]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a cage rotor manufacturing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
In FIG. 6, the upper mold 40 includes a first upper mold 41 and a second upper mold 42 that are divided into two by a plane orthogonal to the axial direction. Then, cavities 43 and 44 having a circular cross section are formed in the first and second upper molds 41 and 42. Here, the cavities 43 and 44 are formed to have the same inner diameter that is smaller than the outer diameter of the rotor core 2 and radially outward from the position where the slot 5 is formed.
Similarly to the upper mold 40, the second fastener 45 includes first and second divided fasteners 46 and 47 that are divided into two by a plane orthogonal to the axial direction. And the 1st division | segmentation fastener 46 is formed in the column shape which makes a front end side a truncated cone shape, and the 2nd division | segmentation fastener 47 is formed in the column shape. The first and second split fasteners 46 and 47 are overlapped and fastened and fixed to one end of the temporary shaft 18 inserted into the rotary shaft insertion hole 4 of the rotor core 2. The first and second split fasteners 46, 47 cooperate with the cavities 43, 44 of the first and second upper molds 41, 42 and the other end surface of the rotor core 2, so 22 is configured.
[0036]
Here, the mold part constituting the anti-gate side end ring forming portion 22 is a plane orthogonal to the axial direction, a divided region including the first upper mold 41 and the first divided fastener 46, and the second upper mold. 42 and the second divided fastener 47 are divided into divided regions. The first upper mold 41 and the first split fastener 46 are made using, for example, structural carbon steel S45C (thermal conductivity: 42 W / m · K), and the second upper mold 42 and the second split fastener are used. 47 is produced using, for example, a casting mold material SKD61 (thermal conductivity: 27 W / m · K).
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0037]
Below, the manufacturing method of the cage rotor 1 by the manufacturing apparatus 10B comprised in this way is demonstrated.
First, the temporary shaft 18 is inserted into the rotating shaft insertion hole 4 of the rotor core 2 formed by laminating a predetermined number of circular magnetic steel plates 3. The first and second fasteners 19 and 45 are fastened and fixed to both ends of the temporary shaft 18, respectively. At this time, the first and second split fasteners 46 and 47 constituting the second fastener 45 are overlapped and fastened and fixed to the end of the temporary shaft 18.
Next, the rotor core 2 is inserted into the rotor core insertion hole 15 of the intermediate mold 14. Then, the intermediate mold 14 is disposed on the lower mold 11 and the upper mold 40 is disposed on the intermediate mold 14. At this time, the first and second upper molds 41 and 42 are arranged so that the cavities 43 and 44 coincide with each other. Furthermore, an upper pressurizing plunger 24 is installed, and each component is clamped and integrated by the pressurizing mold clamping mechanism 28. The press punch 25 is slidably disposed in a space formed by the cavity 44 and the second split fastener 47.
[0038]
Next, a molten conductor material such as molten aluminum is poured into the hot water reservoir 12 and the injection plunger 13 is actuated. By the operation of the injection plunger 13, the molten conductor material flows from the gate 23 into the gate side end ring forming portion 21, fills in the gate side end ring forming portion 21, and then flows into each slot 5. Then, the molten conductor material flows while filling the slots 5, flows into the anti-pouring side end ring forming portion 22, and is filled into the anti-pouring side end ring forming portion 22.
The molten conductor material starts to solidify from within the slot 5 having the smallest heat capacity after being completely filled in the gate side end ring forming part 21, the slot 5, and the anti-gate side end ring forming part 22. Then, after the molten conductor material filled in the slot 5 is solidified, the upper pressurizing plunger 24 is operated by the hot-water pressure cylinder 26. As a result, the pressure punch 25 is lowered, and the molten conductor material filled in the anti-pouring side end ring forming portion 22 is pressurized.
[0039]
The upper mold 40 is divided into first and second upper molds 41 and 42 having different thermal conductivities, and the second fastener 45 is divided into first and second split fasteners 46 and 47 having different thermal conductivities. Since it is configured, the heat transfer rate from the molten conductor material filled in the anti-gate side end ring forming portion 22 to the first and second upper molds 41 and 42 and the first and second divided fasteners 46 and 47 There will be a difference. The relationship between the thermal conductivity of each member is that the first upper mold 41 and the first divided fastener 46> the second upper mold 42 and the second divided fastener 47> the heat insulating plate 27. The heat transfer to the first upper die 41 and the first split fastener 46 proceeds the fastest, the heat transfer to the second upper die 42 and the second split fastener 47 advances, and finally the heat transfer to the heat insulating plate 27 Become. Since the first upper mold 41 and the first divided fastener 46 are arranged on the rotor core 2 side, and the second upper mold 42 and the second divided fastener 47 are arranged on the heat insulating plate 27 side, the anti-pouring gate The solidification form of the molten conductor material filled in the side end ring forming portion 22 is directional solidification from the rotor core 2 toward the heat insulating plate 27.
Accordingly, the pressure applied by the upper pressurizing plunger 24 acts on the molten portion until the molten conductor material filled in the anti-gate side end ring forming portion 22 is completely solidified.
On the other hand, the solidification mode of the molten conductor material filled in the gate end ring forming portion 21 is directional solidification from the rotor core 2 toward the hot water pool portion 12 because the hot water capacity of the hot water pool portion 12 is large. Therefore, the pressure applied by the injection plunger 13 acts on the molten portion until the molten conductor material filled in the gate end ring forming portion 21 is completely solidified.
[0040]
As described above, in the manufacturing apparatus 10B according to the third embodiment, the heat insulating plate 27 is disposed at the end in the thickness direction (axial direction) of the anti-gate end ring forming portion 22, and the upper mold 40 and the second mold Since the heat conductivity of the material of the fastener 45 is configured to have a gradient in the thickness direction (axial direction) of the anti-gate side end ring forming portion 22, the anti-gate side end ring forming portion 22 is filled. The solidified form of the molten conductor material is surely directional solidification from the rotor core 2 toward the heat insulating plate 27. Therefore, even if the pressure applied by the upper pressurizing plunger 24 is further reduced, not only in the shrinkage nest in the end ring 8a solidified in the gate side end ring forming portion 21, but also in the anti-gate side end ring forming portion 22. The shrinkage nest in the solidified end ring 8b can be completely crushed, the occurrence of a nest in the end rings 8a and 8b can be reliably prevented, and a high-quality cage rotor can be manufactured stably.
[0041]
In the method of manufacturing the cage rotor by the die casting method using the manufacturing apparatus 10B according to the third embodiment, first, the rotor core 18 is placed above and below the intermediate mold 14 inserted into the rotor core insertion hole 15. The lower mold 11 and the upper mold 40 are arranged and integrated with the mold. Next, the injection plunger 13 is actuated to fill the molten conductor material 29 poured into the hot water reservoir 12 into the gate side end ring forming part 21, the slot 5 and the counter pouring side end ring forming part 22. Then, after the molten conductor material 29 filled in the slot 5 is solidified, the pressure punch 25 (upper pressure plunger 24) in which the heat insulating plate 27 is disposed on the front end surface is operated while the injection plunger 13 is operated. The molten conductor material 29 filled in the gate side end ring forming portion 21 and the counter gate side end ring forming portion 22 is solidified while being pressurized.
[0042]
In view of this, the molten conductor material 29 is solidified from the rotor core 2 toward the sump 12 under pressure by the injection plunger 13 in the spout side end ring forming portion 21. The molten conductor material 29 filled in the side end ring forming portion 21 acts on the molten portion until it completely solidifies. On the other hand, the first and second upper molds 41 and 42 constituting the upper mold 40, the first and second split fasteners 46 and 47 constituting the second fastener 45, and the heat insulating plate 27 have the first heat conductivity. Since the mold 41 and the first split fastener 46> the second upper mold 42 and the second split fastener 47> the heat insulating plate 27, in the anti-pouring side end ring forming portion 22, the pressurizing punch 25 adds pressure. Under pressure, the molten conductor material 29 is surely solidified from the rotor core 2 toward the heat insulating plate 27, so that the pressure applied by the pressure punch 25 is the molten conductor material 29 filled in the anti-gate side end ring forming portion 22. Acts on the melted part until completely solidified. As a result, the shrinkage nests in the end rings 8a and 8b solidified in the gate side end ring forming portion 21 and the counter gate side end ring forming portion 22 can be completely crushed, and a cage shape having a high-quality conductor. A rotor can be manufactured.
[0043]
In the third embodiment, the first upper mold 41 may be manufactured using a W—Ni—Fe alloy (thermal conductivity: 130 W / m · K) instead of S45C. In this case, the difference in thermal conductivity between the first and second upper molds is further increased, and the directivity of the solidification form from the rotor core 2 toward the heat insulating plate 27 becomes clearer. It is possible to reduce the pressure and reduce the excess thickness of the end ring part.
In the third embodiment, the upper mold 40 and the second fastener 45 are divided into two in the thickness direction of the anti-gate side end ring forming portion on a plane orthogonal to the axial direction. The second fastener is not limited to two divisions, and is divided into three if the thermal conductivity of the divided regions is gradually reduced from the rotor core 2 toward the heat insulating plate 27, Or it may be divided into more than that.
Also in the third embodiment, as in the second embodiment, the mold has a floating structure, the rotor core 2 is moved by the injection pressure of the injection plunger 13 to contract the spring member, and the injection plunger You may make it make the injection pressure of 13 act on the anti-gate side end ring formation part 22. FIG.
[0044]
In the third embodiment, the heat insulating plate 27 that is divided into three equal parts in the circumferential direction is used. However, a single heat insulating plate may be used. In this case, the thermal conductivity of the material of the upper mold 40 and the second fastener 45 is that of the anti-gate side end ring forming portion 22 although it is inferior to that of the first embodiment in terms of cracking due to thermal expansion of the heat insulating plate. Since it is configured so as to have a gradient in the thickness direction (axial direction), compared with the first embodiment, the solidification mode of the molten conductor material filled in the anti-gate side end ring forming portion 22 is the rotor. The effect that it is possible to reliably perform directional solidification from the iron core 2 toward the heat insulating plate 27 is obtained.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the present invention cooperates with the annular first end ring forming portion configured in cooperation with one end surface in the axial direction of the rotor core and the other end surface in the axial direction of the rotor core. And a second end ring forming portion communicated with the first end ring forming portion via a slot, and a hot water reservoir portion communicated with the first end ring forming portion via a gate. A mold having an injection plunger that pressurizes the molten conductor material poured into the hot water reservoir and fills the first end ring forming portion, the slot, and the second end ring forming portion from the pouring gate; A pressurizing means for pressurizing the molten conductor material filled in the second end ring forming portion, and a surface facing the other end surface in the axial direction of the rotor core of the second end ring forming portion; Multiple in the circumferential direction Since the ring-shaped heat insulating layer is divided, heat conduction from the axial end of the molten conductor material filled in the second end ring forming portion to the mold is suppressed, and the molten conductor material The solidification form is directional solidification from the rotor core toward the heat insulation layer, and the occurrence of cracks in the heat insulation layer due to the thermal expansion of the heat insulation layer is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the pressure applied to the molten conductor material filled in the anti-gate side end ring forming portion, and increase the clamping force and the radiant power even when applied to the manufacture of a large cage rotor. Thus, a high-quality cage rotor can be manufactured, and a cage rotor manufacturing apparatus capable of reducing the replacement frequency of the heat insulation layer can be obtained.
[0046]
Further, the present invention is configured in cooperation with an annular first end ring forming portion configured in cooperation with one end surface in the axial direction of the rotor core, and in the other end surface in the axial direction of the rotor core. And a mold having a second end ring forming portion communicated with the first end ring forming portion via a slot, and a hot water reservoir portion communicated with the first end ring forming portion via a gate. An injection plunger that pressurizes the molten conductor material poured into the hot water reservoir and fills the first end ring forming portion, the slot, and the second end ring forming portion from the pouring gate, and the second end ring. A pressurizing means for pressurizing the molten conductor material filled in the forming portion; and a surface opposite to the other end surface in the axial direction of the rotor core of the second end ring forming portion. Is divided into multiple pieces in the circumferential direction A portion of the mold that includes the ring-shaped heat insulating layer and forms the second end ring forming portion is divided into a plurality of divided regions on a plane orthogonal to the axial direction, and the heat of the plurality of divided regions Since the conductivity is configured to gradually decrease from the rotor core side toward the heat insulating plate, from the axial end of the molten conductor material filled in the second end ring forming portion to the mold. Heat conduction is suppressed, and heat conduction from the molten conductor material to the mold gradually decreases from the rotor core toward the heat insulation layer, and the solidification form of the molten conductor material is directed solidification from the rotor core toward the heat insulation layer. It becomes. Therefore, it is possible to reduce the pressure applied to the molten conductor material filled in the anti-gate side end ring forming portion, and increase the clamping force and the radiant power even when applied to the manufacture of a large cage rotor. Thus, a cage rotor manufacturing apparatus capable of manufacturing a high quality cage rotor can be obtained.
[0047]
The present invention also provides a rotor core formed in a cylindrical shape around the rotation shaft insertion hole and having a plurality of axially extending slots arranged concentrically, and a plurality of slots disposed in each of the slots. A method of manufacturing a squirrel-cage rotor having a squirrel-cage conductor formed by connecting a bar to each end face side of the rotor core in the axial direction by an end ring, comprising: one end surface in the axial direction of the rotor core; An annular first end ring forming portion configured in cooperation, configured in cooperation with the other axial end surface of the rotor core, and connected to the first end ring forming portion through the slot. The ring-shaped heat insulation layer which has the 2nd end ring formation part connected and the above-mentioned 1st end ring formation part via a sprue, and is divided into a plurality in the peripheral direction has the above-mentioned ring-shaped heat insulation layer Second end ring forming part A step of setting the rotor core on a mold disposed on a surface opposite to the other end surface in the axial direction of the rotor core, and a molten conductor material poured into the hot water reservoir by an injection plunger Pressurizing and filling the first end ring forming portion, the slot and the second end ring forming portion from the gate, and after the molten conductor material filled in the slot of the rotor core is solidified And a step of solidifying the molten conductor material filled in the first end ring forming portion and the second end ring forming portion while applying pressure. Therefore, a method of manufacturing a squirrel-cage rotor that can suppress the occurrence of cracks in the heat-insulating layer and manufacture a squirrel-cage rotor without a hollow in the end ring of the squirrel-cage conductor is obtained.
[0048]
The present invention also provides a rotor core formed in a cylindrical shape around the rotation shaft insertion hole and having a plurality of axially extending slots arranged concentrically, and a plurality of slots disposed in each of the slots. A method of manufacturing a squirrel-cage rotor having a squirrel-cage conductor formed by connecting a bar to each end face side of the rotor core in the axial direction by an end ring, comprising: one end surface in the axial direction of the rotor core; An annular first end ring forming portion configured in cooperation, configured in cooperation with the other axial end surface of the rotor core, and connected to the first end ring forming portion through the slot. A second end ring forming portion that communicates with the first end ring forming portion, and a hot water reservoir portion that communicates with the first end ring forming portion via a gate; and a ring-shaped heat insulating layer that rotates the second end ring forming portion. Other axial direction of the core A portion that is disposed on a surface opposite to the surface and further constitutes the second end ring forming portion is divided into a plurality of divided regions on a plane orthogonal to the axial direction, and the thermal conductivity of the plurality of divided regions A step of setting the rotor core in a mold configured to gradually decrease from the rotor core side toward the heat insulating layer, and a molten conductor poured into the hot water reservoir by an injection plunger Pressurizing the material to fill the first end ring forming portion, the slot and the second end ring forming portion from the gate, and solidifying the molten conductor material filled in the slot of the rotor core And then solidifying the molten conductor material filled in the first end ring forming portion and the second end ring forming portion while applying pressure. Therefore, a method of manufacturing a cage rotor that can ensure directional solidification of the molten conductor material filled in the second end coil forming portion and can manufacture a cage rotor without a hollow in the end ring of the cage conductor. Is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cage rotor manufactured by a cage rotor manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a cage rotor manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a view for explaining the structure of a heat insulating plate applied to the cage rotor manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a solidification form at a counter pouring gate side end ring forming portion in the cage rotor manufacturing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a squirrel-cage manufacturing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a cage rotor manufacturing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cage-shaped rotor, 2 Rotor core, 4 Rotating shaft insertion hole, 5 slots, 6 Cage-shaped conductor, 7 Slot bar, 8a, 8b End ring, 11, 11A Lower mold | type, 12 Hot water pool part, 13 Injection plunger, 14, 14A Intermediate mold, 16, 16A Upper mold, 19 First fastener, 20 Second fastener, 21 Gate side end ring forming part (first end ring forming part), 22 Counter gate side end ring forming part (first 2 end ring forming part), 23 pouring gate, 24 upper pressure plunger (pressure means), 26 hydraulic cylinder (pressure means), 27 heat insulation plate (heat insulation layer), 35 spring member (pressure means), 40 upper mold 41 First upper mold, 42 Second upper mold, 45 Second fastener, 46 First divided fastener, 47 Second divided fastener.

Claims (5)

回転軸挿入孔を中心として円筒状に形成され、軸方向に延びるスロットが同心状に複数配列されている回転子鉄心と、上記スロットのそれぞれに配設された複数のスロットバーを上記回転子鉄心の軸方向の各端面側でエンドリングにより連結してなるかご形導体とを備えているかご形回転子を製造する装置であって、
上記回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、上記スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有する金型と、
上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する射出プランジャと、
上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧する加圧手段と、
上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設され、周方向に複数に分割されているリング状の断熱層とを備えていることを特徴とするかご形回転子の製造装置。A rotor core formed in a cylindrical shape centering on the rotation shaft insertion hole and having a plurality of axially extending slots arranged concentrically, and a plurality of slot bars disposed in each of the slots, the rotor core A squirrel-cage rotor having a squirrel-cage conductor connected by an end ring on each end face side in the axial direction of
An annular first end ring forming portion configured in cooperation with one end surface in the axial direction of the rotor core, configured in cooperation with the other end surface in the axial direction of the rotor core, and the slot A mold having a second end ring forming portion communicated with the first end ring forming portion via the first end ring forming portion, and a hot water reservoir portion communicated with the first end ring forming portion via a gate.
An injection plunger that pressurizes the molten conductor material poured into the hot water reservoir and fills the first end ring forming portion, the slot, and the second end ring forming portion from the pouring gate;
A pressurizing means for pressurizing the molten conductor material filled in the second end ring forming portion;
And a ring-shaped heat insulating layer disposed on a surface of the second end ring forming portion facing the other end surface in the axial direction of the rotor core and divided into a plurality of portions in the circumferential direction. Manufacturing equipment for basket cage rotors. 回転軸挿入孔を中心として円筒状に形成され、軸方向に延びるスロットが同心状に複数配列されている回転子鉄心と、上記スロットのそれぞれに配設された複数のスロットバーを上記回転子鉄心の軸方向の各端面側でエンドリングにより連結してなるかご形導体とを備えているかご形回転子を製造する装置であって、
上記回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、上記スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有する金型と、
上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する射出プランジャと、
上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧する加圧手段と、
上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設され、周方向に複数に分割されているリング状の断熱層とを備え、
上記第２エンドリング形成部を構成する上記金型の部位が、軸方向と直交する平面で複数の分割領域に分割され、かつ、上記複数の分割領域の熱伝導率が上記回転子鉄心側から上記断熱層に向かって漸次小さくなるように構成されていることを特徴とするかご形回転子の製造装置。A rotor core formed in a cylindrical shape centering on the rotation shaft insertion hole and having a plurality of axially extending slots arranged concentrically, and a plurality of slot bars disposed in each of the slots, the rotor core A squirrel-cage rotor having a squirrel-cage conductor connected by an end ring on each end face side in the axial direction of
An annular first end ring forming portion configured in cooperation with one end surface in the axial direction of the rotor core, configured in cooperation with the other end surface in the axial direction of the rotor core, and the slot A mold having a second end ring forming portion communicated with the first end ring forming portion via the first end ring forming portion, and a hot water reservoir portion communicated with the first end ring forming portion via a gate.
An injection plunger that pressurizes the molten conductor material poured into the hot water reservoir and fills the first end ring forming portion, the slot, and the second end ring forming portion from the pouring gate;
A pressurizing means for pressurizing the molten conductor material filled in the second end ring forming portion;
A ring-shaped heat insulating layer disposed on a surface facing the other end surface of the rotor core of the second end ring forming portion in the axial direction and divided into a plurality of portions in the circumferential direction ;
A portion of the mold constituting the second end ring forming portion is divided into a plurality of divided regions on a plane orthogonal to the axial direction, and the thermal conductivity of the plurality of divided regions is from the rotor core side. An apparatus for manufacturing a squirrel-cage rotor, which is configured to gradually become smaller toward the heat insulating layer. 上記金型は、上記回転子鉄心を軸方向に移動可能に収容するように構成され、加圧手段は、上記回転子鉄心の軸方向の他端側に該回転子鉄心を上記第１エンドリング形成部側に付勢するように配設されたバネ部材を有し、上記スロット内に充填された上記溶融導体材料の凝固後、上記バネ部材が上記射出プランジャの射出圧力により収縮され、上記回転子鉄心が上記第２エンドリング形成部側に移動して、上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料が加圧されるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のかご形回転子の製造装置。The mold is configured to accommodate the rotor core movably in the axial direction, and the pressurizing means places the rotor core on the other end side in the axial direction of the rotor core and the first end ring. A spring member disposed so as to be biased toward the forming portion side, and after the molten conductor material filled in the slot is solidified, the spring member is contracted by the injection pressure of the injection plunger, and the rotation 2. The structure according to claim 1, wherein the core is moved toward the second end ring forming portion and the molten conductor material filled in the second end ring forming portion is pressurized. The apparatus for manufacturing a cage rotor according to claim 1 or 2 . 回転軸挿入孔を中心として円筒状に形成され、軸方向に延びるスロットが同心状に複数配列されている回転子鉄心と、上記スロットのそれぞれに配設された複数のスロットバーを上記回転子鉄心の軸方向の各端面側でエンドリングにより連結してなるかご形導体とを有するかご形回転子を製造する方法であって、
上記回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、上記スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有し、周方向に複数に分割されているリング状の断熱層が上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設されている金型に、上記回転子鉄心をセットする工程と、
射出プランジャにより上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する工程と、
上記回転子鉄心のスロット内に充填されている上記溶融導体材料が凝固した後、上記第１エンドリング形成部内および上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧しつつ凝固させる工程とを備えていることを特徴とするかご形回転子の製造方法。A rotor core formed in a cylindrical shape centering on the rotation shaft insertion hole and having a plurality of axially extending slots arranged concentrically, and a plurality of slot bars disposed in each of the slots, the rotor core A squirrel-cage rotor having a squirrel-cage conductor connected by an end ring on each axial end face side of
An annular first end ring forming portion configured in cooperation with one end surface in the axial direction of the rotor core, configured in cooperation with the other end surface in the axial direction of the rotor core, and the slot A second end ring forming portion that communicates with the first end ring forming portion via the first end ring forming portion, and a hot water reservoir portion that communicates with the first end ring forming portion via a gate. The step of setting the rotor core in a mold in which the divided ring-shaped heat insulating layer is disposed on the surface of the second end ring forming portion facing the other end surface in the axial direction of the rotor core. When,
Pressurizing the molten conductor material poured into the hot water reservoir by an injection plunger to fill the first end ring forming portion, the slot and the second end ring forming portion from the pouring gate;
After the molten conductor material filled in the slots of the rotor core is solidified, the molten conductor material filled in the first end ring forming portion and the second end ring forming portion is solidified while being pressurized. And a step of manufacturing the cage rotor. 回転軸挿入孔を中心として円筒状に形成され、軸方向に延びるスロットが同心状に複数配列されている回転子鉄心と、上記スロットのそれぞれに配設された複数のスロットバーを上記回転子鉄心の軸方向の各端面側でエンドリングにより連結してなるかご形導体とを有するかご形回転子を製造する方法であって、
上記回転子鉄心の軸方向の一端面と協働して構成される円環状の第１エンドリング形成部、上記回転子鉄心の軸方向の他端面と協働して構成され、かつ、上記スロットを介して上記第１エンドリング形成部に連通される第２エンドリング形成部、および、上記第１エンドリング形成部に湯口を介して連通される湯溜まり部を有し、リング状の断熱層が上記第２エンドリング形成部の上記回転子鉄心の軸方向の他端面に相対する面に配設され、さらに上記第２エンドリング形成部を構成する部位が、軸方向と直交する平面で複数の分割領域に分割され、かつ、上記複数の分割領域の熱伝導率が上記回転子鉄心側から上記断熱層に向かって漸次小さくなるように構成されている金型に、上記回転子鉄心をセットする工程と、
射出プランジャにより上記湯溜まり部に注湯される溶融導体材料を加圧して上記湯口から上記第１エンドリング形成部、上記スロットおよび上記第２エンドリング形成部内に充填する工程と、
上記回転子鉄心のスロット内に充填されている上記溶融導体材料が凝固した後、上記第１エンドリング形成部内および上記第２エンドリング形成部内に充填されている上記溶融導体材料を加圧しつつ凝固させる工程とを備えていることを特徴とするかご形回転子の製造方法。A rotor core formed in a cylindrical shape centering on the rotation shaft insertion hole and having a plurality of axially extending slots arranged concentrically, and a plurality of slot bars disposed in each of the slots, the rotor core A squirrel-cage rotor having a squirrel-cage conductor connected by an end ring on each axial end face side of
An annular first end ring forming portion configured in cooperation with one end surface in the axial direction of the rotor core, configured in cooperation with the other end surface in the axial direction of the rotor core, and the slot A ring-shaped heat insulating layer having a second end ring forming portion communicated with the first end ring forming portion via a first hot water reservoir and a hot water reservoir portion communicated with the first end ring forming portion via a gate. Is disposed on a surface of the second end ring forming portion facing the other end surface in the axial direction of the rotor core, and a plurality of portions constituting the second end ring forming portion are arranged on a plane orthogonal to the axial direction. The rotor core is set in a mold that is divided into a plurality of divided areas and is configured such that the thermal conductivity of the plurality of divided areas gradually decreases from the rotor core side toward the heat insulating layer. And a process of
Pressurizing the molten conductor material poured into the hot water reservoir by an injection plunger to fill the first end ring forming portion, the slot and the second end ring forming portion from the pouring gate;
After the molten conductor material filled in the slots of the rotor core is solidified, the molten conductor material filled in the first end ring forming portion and the second end ring forming portion is solidified while being pressurized. And a step of manufacturing the cage rotor.
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