JPH06153469A - 誘導電動機の回転子導体製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業環境の改善、作業時間の短縮、工程不良
率の低減、電動機の回転性能の安定化を図ることのでき
る誘導電動機の回転子導体製造方法を提供することを目
的とする。 【構成】 回転子鉄心１に設けられる複数のスロット４
内に挿入される導体バー５とエンドリング８とを備え、
導体バー５の端面とエンドリング８をその接触面におい
て摺動摩擦の発熱による金属融解を用いて相互の電気的
接続を行い一体にして製造する方法とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は家電製品のファン駆動用
などに使用される誘導電動機の回転子導体の製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、誘導電動機の回転子はその製造過
程において、コストの合理化と共に作業環境の改善が強
く求められている。

【０００３】以下、従来の誘導電動機の回転子導体製造
方法について図１８〜図２１を参照しながら説明す。図
に示すように、複数個の丸型のスロット１０１を外周部
近傍に配置し、各スロット１０１に、開口部１０２を設
けた回転子鉄心１０３を一枚ごとに微少角度ずつ回転子
軸１０４の円周方向に回転させ、複数枚積層してスキュ
ーを形成した後、導電材料性の導体バー１０５を前記ス
ロット１０１の内部に挿入し、積層した回転子鉄心１０
３の軸方向の両側端面において、前記導体バー１０５を
挿通または嵌合させる孔１０６を有する導電材料性のエ
ンドリング１０７を組み分け、前記導体バー１０５とエ
ンドリング１０７とをガス溶接１０８もしくわ半田付け
などにより、相互の電気的接続を行い回転子導体を一体
に構成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の誘導
電動機の回転子導体の製造方法では、燃焼性ガスの発生
や、半田ヒコームの発生など作業環境上の問題のほか、
ガス溶接では導体バー１０５およびエンドリング１０７
の断面積を一定に保持することが困難で電動機としての
回転性能が不安定となると共に、溶融アルミが回転子鉄
心１０３の外周部からはみ出てしまい工程不良の原因と
なる危険性があり、また、ガス温度や溶融範囲の設定や
作業時間の短縮が困難であるなどの問題があった。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、導体
バーとエンドリングを他の物質を介在させることなく相
互の電気的接続を行い、作業環境の改善、作業時間の短
縮、工程不良率の低減、電動機回転性能の安定化を図る
ことのできる誘導電動機の回転子導体の製造方法を提供
することを第１の目的とする。

【０００６】また第２の目的は導体バーの両端面とエン
ドリングとを同時に同一回転速度で逆方向に摺動させる
ことにより、電気的接続作業を同一条件で相互の溶着を
一度に行うと共に作業時間の大幅な短縮を図ることにあ
る。

【０００７】また第３の目的は導体バーとエンドリング
の一体化が終了直後に回転子鉄心などに加わる機械的な
歪力を軽減し、前記回転子導体接合部の変形，破壊など
を軽減し工程不良率の低減を図ることにある。

【０００８】また、第４の目的は、導体バーとエンドリ
ングの一体化が終了直後にエンドリングの保持固着を解
除し、回転子導体接合部などに歪力が加わることを防止
することにある。

【０００９】また、第５の目的は、部品点数を削減し、
作業時間の削減を図ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するための第１の手段は、回転子軸の周りに微少角度
ずつ回転させ、スキューされて連続的に積層固着された
回転子鉄心と、この回転子鉄心の外周部近傍に設けた複
数のスロット内に挿入または圧入された導体材料からな
る導体バーと導体材料の板材からなるエンドリングとを
備え、前記導体バーの端面とエンドリングは、その接触
面において摺動摩擦の発熱による金属融解を用いて相互
の電気的接続を行い一体に製造する誘導電動機の回転子
導体製造方法としたものである。

【００１１】また、第２の目的を達成するために第２の
手段は、スロットに挿入された導体バーを有する回転子
鉄心を保持し回転する回転子鉄心保持部材と、エンドリ
ングを保持し、前記導体バーの端面にエンドリングを押
圧し回転する一対のエンドリング保持部材とを備え、前
記回転子鉄心保持部材と前記エンドリング保持部材を同
一速度で逆方向に回転して導体バーとエンドリングの電
気的接続を行い製造する誘導電動機の回転子導体製造方
法としたものである。

【００１２】また、第３の目的を達成するために第３の
手段は、スロットに挿入された導体バーを有する回転子
鉄心を保持する回転あるいは停止可能な回転子鉄心保持
部材と、エンドリングを保持し、前記導体バーの端面に
エンドリングを押圧する回転自在なエンドリング保持部
材とを備え、前記回転子鉄心保持部材の回転を停止し、
エンドリング保持部材を回転し、導体バーとエンドリン
グを溶着一体化した直後に回転子鉄心保持部材を前記エ
ンドリング保持部材と同一速度で回転して製造する誘導
電動機の回転子導体製造方法としたものである。

【００１３】また、第４の目的を達成するために第４の
手段は、スロットに挿入された導体バーを有する回転子
鉄心を保持する回転子鉄心保持部材と、エンドリングを
着脱手段を介して保持し、前記導体バーの端面にエンド
リングを押圧し回転するエンドリング保持部材とを備
え、前記導体バーと、エンドリングを溶着して一体化し
た直後に前記エンドリング保持部材よりエンドリングを
離脱せしめて製造する誘導電動機の回転子導体製造方法
としたものである。

【００１４】また、第５の目的を達成するために第５の
手段は、回転子鉄心のスロットに両端が回転子鉄心の軸
方向端面より突出するように挿入された導体バーと、高
熱容量性でかつ高溶解温度性材料からなり、エンドリン
グ形状を形成する凹型断面を有し、前記導体バーの端面
に押圧し回転するエンドリング成型部材とを備え、前記
導体バーとエンドリング成型部材との摺動摩擦による発
熱により、前記導体バーの端面を溶解してエンドリング
を形成し製造する誘導電動機の回転子導体製造方法とし
ている。

【００１５】

【作用】本発明は上記した第１手段の方法により、導体
バーとエンドリングとの対向接触部は摺動摩擦の発熱に
より溶解し一体化され、相互の金属融解による溶融接合
部を介して導体バーとエンドリングが電気的に接続され
回転子導体が製造されることとなる。

【００１６】また、第２手段の方法により、導体バーを
有する回転子鉄心が回転子鉄心保持部材により保持さ
れ、エンドリングがエンドリング保持部材により保持さ
れ、回転子鉄心保持部材と一対のエンドリング保持部材
が同一速度で逆方向に回転するので、導体バーの両端面
を同時に金属融解ができ一対のエンドリングを一度に導
体バーに電気的に接続ができることとなる。

【００１７】また、第３手段の方法により、導体バーと
エンドリングとの電気的接続が完了した直後に回転子鉄
心保持部材をエンドリング保持部材と同方向に同一回転
速度で回転するので、導体バーとエンドリングとの接合
部、すなわち溶融接合部やエンドリングなどに対し変形
力等の負荷が印加されることが防止されることとなる。

【００１８】また、第４手段の方法により、導体バーと
エンドリングとの電気的接続が完了直後にエンドリング
を保持している着脱手段による固着を解除してエンドリ
ングがエンドリング保持部材より離脱され、導体バーを
設けた回転子鉄心とエンドリングは一体となり回転する
ので、導体バーの溶融接合部やエンドリングに対し変形
力等の負荷が印加されることが防止されることとなる。

【００１９】また、第５手段の方法により、回転子鉄心
の軸方向の端面より突出した導体バーの突出部分が溶解
し、エンドリング成型部材によりエンドリングが形成で
きるので別部品としてのエンドリングの必要がなくなる
こととなる。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図１
〜図９を参照しながら説明する。

【００２１】図に示すように回転子鉄心１には回転子軸
２が嵌合される回転子軸孔３と外周部近傍にはスロット
４を複数個設け、適当なスキュー値（角度Ｑ）で積層さ
れて前記回転子軸２に固着されている。

【００２２】そして、スロット４には円柱状の導体バー
５を挿入または圧入し、回転子鉄心１の外周部を回転子
鉄心保持部材６により固着保持し、前記導体バー５はそ
の負荷側または反負荷側の端部において、エンドリング
保持部材７により回転自在に保持されたエンドリング８
と対向接触し、導体バー５の回転子軸２方向に加圧した
状態で保持されている。

【００２３】そして、回転子鉄心保持部材６を固定し、
エンドリング保持部材７を回転手段（図示せず）を用い
て高速回転させて摩擦発熱を生じさせることにより、導
体バー５とエンドリング８との対向接触部を溶解し一体
化して、相互の金属融解による溶融接合部９を介し電気
的接続を行う方法とする。

【００２４】このように本発明の第１の実施例における
誘導電動機の回転子導体の製造方法によれば、円柱状の
導体バー５とドーナツ状のエンドリング８相互の対向接
触部周辺の一部を直接溶解することにより電気的接続を
行うので、エンドリング８の加工や、このエンドリング
８と導体バー５との組み付け工程が簡略化されると共
に、導体材料の回転子鉄心１の外径からのはみ出しや、
回転子導体断面積のばらつきを防止し、前記導体バー５
とエンドリング８との接合用部材を不要とし作業環境の
悪化を防止することができることとなる。

【００２５】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図１０を参照しながら説明する。なお、第１実
施例と同一部分には同一符号をつけて詳細な説明を省略
する。（以下、各実施例についても同称にする。） 図に示すように複数個のスロット４にセットされた導体
バー５を有する回転子鉄心１を鉄心保持部材６により固
着保持し、前記導体バー５は回転子鉄心１の負荷側およ
び反負荷側の端部においてエンドリング保持部材７ａ，
７ｂにより回転自在に保持されたエンドリング８ａ，８
ｂと回転子軸２方向にそれぞれ加圧されて対向接触して
いる。

【００２６】そして、鉄心保持部材６を固定し、エンド
リング保持部材７ａ，７ｂをそれぞれ反対方向に高速回
転させ摩擦発熱を生じさせることにより、導体バー５と
エンドリング８ａ，８ｂとの対向接触部を同時に溶解し
て一体化し、相互の金属融解により第１実施例の溶融接
合部９に相当する部分を介し電気的に接続する方法とす
る。

【００２７】このように本発明の第２実施例における誘
導電動機の回転子導体の製造方法によれば、導体バー５
と負荷側および反負荷側のエンドリング８ａと８ｂを同
時に同等の条件で金属融解による電気的接続作業を極め
て短時間で行うことができることとなる。

【００２８】（実施例３）以下、本発明の第３実施例に
ついて図１１を参照しながら説明する。

【００２９】図に示すように、スロット４に挿入された
導体バー５を有する回転子鉄心１を保持する回転子鉄心
保持部材６ａを回転あるいは停止可能に設け、エンドリ
ング８を保持し、前記導体バー５の端面にエンドリング
８を押圧する回転自在なエンドリング保持部材７とを設
ける。

【００３０】そして、回転子鉄心保持部材６ａの回転を
停止させた状態でエンドリング保持部材７を高速回転さ
せ、導体バー５とエンドリング８との電気的接続が完了
直後に回転子鉄心１を保持していた回転子鉄心保持部材
６ａの停止状態を解除して、エンドリング８を保持し高
速回転中のエンドリング保持部材７と同方向に同一回転
速度まで瞬時にして立上がらせ、導体バー５とエンドリ
ング８との接合部すなわち第１実施例の溶融接合部９に
相当する部分と、エンドリング８などに対し変形力等の
負荷が印加されることを防止することができる。

【００３１】このように本発明の第３実施例における誘
導電動機の回転子導体の製造方法によれば導体バー５と
エンドリング８の一体化が終了直後に回転子鉄心１に加
わる機械的な歪力を軽減することができることとなる。

【００３２】（実施例４）以下、本発明の第４実施例に
ついて図１２を参照しながら説明する。

【００３３】図に示すように、スロット４に挿入された
導体バー５を有する回転子鉄心１を保持する回転子鉄心
保持部材６と、エンドリング８をチャッキング装置（図
示せず）などにより着脱自在に保持し、前記導体バー５
の端面にエンドリング８を押圧する回転自在なエンドリ
ング保持部材７ｃとを設ける。

【００３４】そして、回転子鉄心保持部材６により回転
子鉄心１の回動を阻止した状態でエンドリング８を保持
したエンドリング保持部材７ｃを高速回転させ、導体バ
ー５とエンドリング８との電気的接続が完了直後にエン
ドリング保持部材７ｃのチャッキング装置を解放して、
エンドリング保持部材７ｃよりエンドリングを離脱せし
め、エンドリング保持部材７ｃの回動力がエンドリング
８側に伝達されないようにして、回転子鉄心１やエンド
リング８に対し変形力等の負荷が印加されるのが防止さ
れることとなる。

【００３５】このように本発明の第４実施例における誘
導電動機の回転子導体製造方法によれば、導体バー５と
エンドリング８の一体化が終了直後に溶融接合部に加わ
る機械的な歪力を軽減することができることとなる。

【００３６】（実施例５）以下、本発明の第５実施例に
ついて図１３〜図１７を参照しながら説明する。

【００３７】図に示すように回転子鉄心１のスロット４
に挿入される導体バー５ａの両端部をエンドリング８ｃ
の総容量をスロット数により分けた量に相当する量だけ
回転子鉄心１の軸方向の端面より突出させ、前記エンド
リング８ｃの形状と同じ凹型断面を有すると共に高熱容
量（高溶解温度）性材料からなるエンドリング成型部材
１０を形成する。

【００３８】そして、回転子鉄心１は回転子鉄心保持部
材６により回転を阻止するように保持し、前記エンドリ
ング成型部材１０は軸方向に加圧されて回転自在に設け
られ、前記導体バー５ａの端面にエンドリング成型部材
１０を接触させ高速回転することにより、導体バー５ａ
の回転子鉄心１から突出した部分が溶解し、エンドリン
グ８ｃが成型される。

【００３９】このように本発明の第５実施例における誘
導電動機の回転子導体製造方法によれば、導体バー５ａ
の端部を溶解することによりエンドリング８ｃを形成す
るため、別部品としてのエンドリングが不要となると共
に、エンドリングを別個に製造する製造工程の必要もな
くなることとなる。

【００４０】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば導体バーの端面とエンドリングとの金属摩擦
により相互の電気的接続を行う方法であるので、作業時
間の短縮、作業環境の改善、工程不良率の低減および電
動機回転性能の安定化を図ることのできる誘導電動機の
回転子導体製造方法を提供できる。

【００４１】また、スロットに挿入された導体バーを有
する回転子鉄心を保持する回転子鉄心保持部材と、エン
ドリングを保持し、前記導体バーの端面にエンドリング
を押圧するエンドリング保持部材を一対設け、回転子鉄
心保持部材とエンドリング保持部材を同一速度で逆方向
に回転するようにしているので、導体バーとエンドリン
グの電気的接続が回転子鉄心の両側において同等の溶融
条件で行うことができ、大幅な作業時間の短縮を図るこ
とができる。

【００４２】また、導体バーとエンドリングの電気的接
続が終了直後にエンドリングは導体バーの設けられた回
転子鉄心と共に回転するようにしているので、回転子鉄
心に加わる歪力を軽減し、前記導体バーとエンドリング
の接合部の変形，破壊等の工程不良の低減を図ることが
できる。

【００４３】また、導体バーとエンドリングの電気的接
続が終了直後にエンドリングの保持固着を解除するよう
にしているので、前記エンドリング，導体バーと回転子
鉄心の接合部等の変形，破壊を防止し工程不良の低減を
図ることができる。

【００４４】また、回転子鉄心の端面より突出し設けら
れる導体バーの端部をエンドリング成型部材による摩擦
により溶解し、エンドリングを成型するようにしている
ので、別個にエンドリングの必要がなくなり部品点数の
削減、作業時間の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の誘導電動機の回転子導体
製造方法により導体バーとエンドリングの接合時の状態
を示す拡大断面図

【図２】同第１実施例の回転子鉄心に導体バーを設けた
状態を示す斜視図

【図３】同第１実施例の積層前の回転子鉄心の斜視図

【図４】同第１実施例の回転子鉄心の側面図

【図５】同第１実施例の方法により製造した回転子の斜
視図

【図６】同第１実施例のエンドリングの斜視図

【図７】同第１実施例の導体バーの斜視図

【図８】同第１実施例の製造時の部材構成を示す斜視図

【図９】同第１実施例の導体バーとエンドリングの溶融
接合部を示す概略断面図

【図１０】同第２実施例の製造時の部材構成を示す斜視
図

【図１１】同第３実施例の製造時の部材構成を示す斜視
図

【図１２】同第４実施例の製造時の部材構成を示す斜視
図

【図１３】同第５実施例の回転子鉄心に導体バーを設け
た状態を示す斜視図

【図１４】同第５実施例の製造時の部材構成を示す斜視
図

【図１５】同第５実施例のエンドリング成型部材の斜視
図

【図１６】同第５実施例のエンドリング成型部材の断面
図

【図１７】同第５実施例の方法により製造された回転子
の斜視図

【図１８】従来の回転子に用いられる導体バーの斜視図

【図１９】同エンドリングの斜視図

【図２０】同回転子の斜視図

【図２１】同積層前の回転子鉄心の斜視図

【符号の説明】

１ 回転子鉄心 ２ 回転子軸 ４ スロット ５，５ａ 導体バー ６，６ａ 回転子鉄心保持部材 ７，７ａ，７ｂ，７ｃ エンドリング保持部材 ８，８ａ，８ｂ，８ｃ エンドリング ９ 溶融接合部 １０ エンドリング成型部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子軸の周りに微少角度ずつ回転さ
   せ、スキューされて連続的に積層固着された回転子鉄心
   と、この回転子鉄心の外周部近傍に設けた複数のスロッ
   ト内に挿入または圧入された導体材料からなる導体バー
   と導体材料の板材からなるエンドリングとを備え、前記
   導体バーの端面とエンドリングは、その接触面において
   摺動摩擦の発熱による金属融解を用いて相互の電気的接
   続を行い一体に製造する誘導電動機の回転子導体製造方
   法。
2. 【請求項２】 スロットに挿入された導体バーを有する
   回転子鉄心を保持し回転する回転子鉄心保持部材と、エ
   ンドリングを保持し、前記導体バーの端面にエンドリン
   グを押圧し回転する一対のエンドリング保持部材とを備
   え、前記回転子鉄心保持部材と前記エンドリング保持部
   材を同一速度で逆方向に回転して製造する請求項１記載
   の誘導電動機の回転子導体製造方法。
3. 【請求項３】 スロットに挿入された導体バーを有する
   回転子鉄心を保持する回転あるいは停止可能な回転子鉄
   心保持部材と、エンドリングを保持し、前記導体バーの
   端面にエンドリングを押圧する回転自在なエンドリング
   保持部材とを備え、前記回転子鉄心保持部材の回転を停
   止し、エンドリング保持部材を回転し、導体バーとエン
   ドリングを溶着一体化直後に回転子鉄心保持部材を前記
   エンドリング保持部材と同一速度で回転して製造する請
   求項１記載の誘導電動機の回転子導体製造方法。
4. 【請求項４】 スロットに挿入された導体バーを有する
   回転子鉄心を保持する回転子鉄心保持部材と、エンドリ
   ングを着脱手段を介して保持し、前記導体バーの端面に
   エンドリングを押圧し回転するエンドリング保持部材と
   を備え、前記導体バーとエンドリングを溶着一体化直後
   に前記エンドリング保持部材よりエンドリングを離脱せ
   しめて製造する請求項１記載の誘導電動機の回転子導体
   製造方法。
5. 【請求項５】 回転子鉄心のスロットに両端が回転子鉄
   心より突出するように挿入された導体バーと、高熱容量
   性でかつ高溶解温度性材料からなり、エンドリング形状
   を形成する凹形断面を有し、前記導体バーの端面に押圧
   し回転するエンドリング成型部材とを備え、前記導体バ
   ーとエンドリング成型部材との摺動摩擦による発熱によ
   り、前記導体バーの端面を溶解してエンドリングを形成
   して製造する誘導電動機の回転子導体製造方法。