JPS61154447A - 回転子のかご形導体鋳込み方法 - Google Patents
回転子のかご形導体鋳込み方法Info
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- JPS61154447A JPS61154447A JP27577984A JP27577984A JPS61154447A JP S61154447 A JPS61154447 A JP S61154447A JP 27577984 A JP27577984 A JP 27577984A JP 27577984 A JP27577984 A JP 27577984A JP S61154447 A JPS61154447 A JP S61154447A
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- molten metal
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/0012—Manufacturing cage rotors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明はかご形導体をいわゆる低圧鋳造法などの加圧鋳
造により形成する回転子のかご形導体鋳込み方法に関す
る。
造により形成する回転子のかご形導体鋳込み方法に関す
る。
［発明の技術的背景］
誘導電動機における回転子のかご形導体の製造方法とし
ては、鉄心のスロット内の導体及び鉄心の両端の端絡環
をアルミニュウムにより一体成形するダイカスト法或は
低圧鋳造法等が広く採用されている。
ては、鉄心のスロット内の導体及び鉄心の両端の端絡環
をアルミニュウムにより一体成形するダイカスト法或は
低圧鋳造法等が広く採用されている。
第２図は低圧鋳造法によりかご形導体を製造する装置の
一例を示すもので、１は湯口２及び端絡環の鋳込用空間
３を有した下金型、４はスロット５を有した鉄心、６は
端絡環の鋳込用空間７を有した上金型である。かご形導
体の製造時、湯口２に導かれたアルミニュウム等の溶湯
８は鋳込用空間３を満たした後、鉄心４のスロット５内
を上昇し、鋳込用空間７内に導かれる。
一例を示すもので、１は湯口２及び端絡環の鋳込用空間
３を有した下金型、４はスロット５を有した鉄心、６は
端絡環の鋳込用空間７を有した上金型である。かご形導
体の製造時、湯口２に導かれたアルミニュウム等の溶湯
８は鋳込用空間３を満たした後、鉄心４のスロット５内
を上昇し、鋳込用空間７内に導かれる。
このかご形導体の製造時、溶湯８と金型１，６及び鉄心
４との界面で熱移動が起り、溶湯８は鋳込用空間３，７
及びスロット５の内面に凝固層を形成しながら上昇して
行く。この凝固層の厚さδは次の（１）式で表されるよ
うにスロット５の寸法、溶湯８の温度、鉄心４の温度及
び溶湯８の上昇速度の関数となる。
４との界面で熱移動が起り、溶湯８は鋳込用空間３，７
及びスロット５の内面に凝固層を形成しながら上昇して
行く。この凝固層の厚さδは次の（１）式で表されるよ
うにスロット５の寸法、溶湯８の温度、鉄心４の温度及
び溶湯８の上昇速度の関数となる。
但し
Ｄ＝ニスロット同一断面積を持つ管の
内径
λ：凝固層の熱伝導率
θｌ ニスロット内面等凝固壁の温度
θ２ ＝（溶湯の潤度−凝固温度）
Ｃ：比熱
γ：比重
Ｖ二流速
凝固層の厚さがある一定の厚さ以上になると、特にスロ
ット５内で溶湯８の流れが停止し鋳込用空間７による端
絡環を形成できなくなる。溶湯８の流れを停止させない
ためには、できるだけ溶湯８及び鉄心４の温度を高くし
、溶湯８の流速を大きくすることが望ましい。しかし、
実際上、溶湯８及び鉄心４の温度を必要以上に上げるこ
とは経済的にも回転子の品質的にも好ましくないため、
一般的には溶湯８の流速を大きくするという手段が採ら
れている。この場合、スロット５の断面積が小さいもの
程大きな流速が必要になる。第３図はスロット断面積と
流速の関係を示す実験データであるが、スロット断面積
に対応して湯流れの停止臨界流速が存在する。実際の鋳
造においては、安全率を考慮し、湯流れ停止臨界流速の
約２倍の流速で鋳造を行なう必要がある。流速を大きく
するためには、低圧鋳造法では溶湯を貯留する炉内へ送
込む単位時間当りの送風量を増大させること即ち加圧力
増加率を増大させることによって達成できる。しかしな
がら、流速が増大するにつれて、溶湯の流れは層流から
乱流へと変化し、次第に乱れを生ずるようになる。とく
に溶湯の通過断面積が大幅に変化するスロット５と端絡
環の鋳込用空間７との境界部では第４図に矢印で示すよ
うな渦が発生し、これが鋳込用空間内の空気を巻込み、
巣等のガス欠陥を引起こす。このガス欠陥を防止する方
法としては、従来、金型５にガス扱き孔９を設け、これ
に第５図に示すようにスリーブ１０ａ内に多数の板１０
ｂを平行に並べて板１０ｂ間にガス抜き用スリット１０
ｃを形成したガス抜きピース１０を設けるか、或はガス
族き孔９を介して鋳込用空間７内を減圧するという方法
が取られていた。しかし、これらの方法はいずれも流速
が毎秒２０ｃｍ以下の比較内乱れの少ない場合には有効
であっても、それ以上の流速になると空気の巻込みを防
止できず、ガス欠陥が生じていた。このため、従来の方
法では毎秒２０ｃｍ以上の流速には適用できず、従って
スロット断面積の非常に小さな多極或は鉄心積層厚の厚
い機種には鋳造によりかご形導体を製造することは不可
能とされ、工業的には不利な他の方法例えばス・ロフト
形状と同一形状の金属バーをスロット内に打込んだ後、
予めリング状に加工された端絡環を溶接等により接合す
るという方法が採られていた。
ット５内で溶湯８の流れが停止し鋳込用空間７による端
絡環を形成できなくなる。溶湯８の流れを停止させない
ためには、できるだけ溶湯８及び鉄心４の温度を高くし
、溶湯８の流速を大きくすることが望ましい。しかし、
実際上、溶湯８及び鉄心４の温度を必要以上に上げるこ
とは経済的にも回転子の品質的にも好ましくないため、
一般的には溶湯８の流速を大きくするという手段が採ら
れている。この場合、スロット５の断面積が小さいもの
程大きな流速が必要になる。第３図はスロット断面積と
流速の関係を示す実験データであるが、スロット断面積
に対応して湯流れの停止臨界流速が存在する。実際の鋳
造においては、安全率を考慮し、湯流れ停止臨界流速の
約２倍の流速で鋳造を行なう必要がある。流速を大きく
するためには、低圧鋳造法では溶湯を貯留する炉内へ送
込む単位時間当りの送風量を増大させること即ち加圧力
増加率を増大させることによって達成できる。しかしな
がら、流速が増大するにつれて、溶湯の流れは層流から
乱流へと変化し、次第に乱れを生ずるようになる。とく
に溶湯の通過断面積が大幅に変化するスロット５と端絡
環の鋳込用空間７との境界部では第４図に矢印で示すよ
うな渦が発生し、これが鋳込用空間内の空気を巻込み、
巣等のガス欠陥を引起こす。このガス欠陥を防止する方
法としては、従来、金型５にガス扱き孔９を設け、これ
に第５図に示すようにスリーブ１０ａ内に多数の板１０
ｂを平行に並べて板１０ｂ間にガス抜き用スリット１０
ｃを形成したガス抜きピース１０を設けるか、或はガス
族き孔９を介して鋳込用空間７内を減圧するという方法
が取られていた。しかし、これらの方法はいずれも流速
が毎秒２０ｃｍ以下の比較内乱れの少ない場合には有効
であっても、それ以上の流速になると空気の巻込みを防
止できず、ガス欠陥が生じていた。このため、従来の方
法では毎秒２０ｃｍ以上の流速には適用できず、従って
スロット断面積の非常に小さな多極或は鉄心積層厚の厚
い機種には鋳造によりかご形導体を製造することは不可
能とされ、工業的には不利な他の方法例えばス・ロフト
形状と同一形状の金属バーをスロット内に打込んだ後、
予めリング状に加工された端絡環を溶接等により接合す
るという方法が採られていた。
［発明の目的］
本発明の目的は、スロット内で溶湯を凝固させてしまう
ことなく、またガス欠陥を生ぜしめることなく鋳造によ
りかご形導体を形成することができる回転子のかご形導
体鋳込み方法を提供するにある。
ことなく、またガス欠陥を生ぜしめることなく鋳造によ
りかご形導体を形成することができる回転子のかご形導
体鋳込み方法を提供するにある。
［発明の概要］
本発明は、溶湯が端絡環の鋳込用空間からスロット内へ
流入する際及びスロットから端絡環の鋳込用空間内へ流
入する際、その溶湯の流速を変化させるようにしたこと
を特徴とするものである。
流入する際及びスロットから端絡環の鋳込用空間内へ流
入する際、その溶湯の流速を変化させるようにしたこと
を特徴とするものである。
［発明の実施例］
以下本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。
１１は下金型であり、これにはアルミニュウムの溶湯１
２を貯留した類１３内に導入管１４を介して連通ずる濃
口１５及び回転子の一方の端絡環を形成するための鋳込
用空間１６が形成されている。１７は上金型で、これに
は回転子の他方の端絡環を形成するための鋳込用空間１
８が形成されている。１９は誘導電動機の回転子鉄心で
、これには多数のスロット２０が形成されている。この
鉄心１９は下金型１１の中央部に立設された心金２１に
嵌挿され、スロット２０を両鋳込用空間１６及び１８に
連通させた状態で下金型１１と上金型１７との間に挟圧
されている。２２及び２３は下金型１１及び上金型１７
に設けられたセンサーで、これは溶湯１２が鋳込用空間
１６とスロット２０との境界部に到達したこと及びスロ
ット２０と鋳込用空間１８との境界部に到達したことを
例えば温度変化により検出するものである。２４は溶湯
１２を押し上げるべく類１３内に圧縮空気を供給する圧
縮空気供給装置で、この供給装Ｍ２４において、２５は
サージタンク、２６は減圧弁、２７は並列に設けられ夫
々電磁弁２８を有すると共に互いに径寸法が異なる多数
の通気管、２９は絞り弁、３０は逆止弁である。このう
ち各通気管２７の電磁弁２８はセンサー２２及び２３に
より開閉制御される。
２を貯留した類１３内に導入管１４を介して連通ずる濃
口１５及び回転子の一方の端絡環を形成するための鋳込
用空間１６が形成されている。１７は上金型で、これに
は回転子の他方の端絡環を形成するための鋳込用空間１
８が形成されている。１９は誘導電動機の回転子鉄心で
、これには多数のスロット２０が形成されている。この
鉄心１９は下金型１１の中央部に立設された心金２１に
嵌挿され、スロット２０を両鋳込用空間１６及び１８に
連通させた状態で下金型１１と上金型１７との間に挟圧
されている。２２及び２３は下金型１１及び上金型１７
に設けられたセンサーで、これは溶湯１２が鋳込用空間
１６とスロット２０との境界部に到達したこと及びスロ
ット２０と鋳込用空間１８との境界部に到達したことを
例えば温度変化により検出するものである。２４は溶湯
１２を押し上げるべく類１３内に圧縮空気を供給する圧
縮空気供給装置で、この供給装Ｍ２４において、２５は
サージタンク、２６は減圧弁、２７は並列に設けられ夫
々電磁弁２８を有すると共に互いに径寸法が異なる多数
の通気管、２９は絞り弁、３０は逆止弁である。このう
ち各通気管２７の電磁弁２８はセンサー２２及び２３に
より開閉制御される。
次に上記のように構成した鋳造装置によるかご形導体の
形成過程につき説明する。鋳造開始により、サージタン
ク２５゛内の圧縮空気は減圧弁２６゜適宜の電磁弁２８
の開放により多数の通気管２７のうちから適宜選択され
た数個の通気管、絞り弁２９及び逆止弁３０を順に介し
て類１３内に供給され、これによる類１３内の圧力上昇
により溶湯１２が押し上げられる。押し上げられた溶湯
１２は導入管１４及び湯口１５を介して鋳込用空間１６
内に導かれる。このとき、溶湯１２の流速は導入管１４
．湯口１５及び鋳込用空間１６で構成される系のうちの
最小断面積部分において凝固により溶Ｓ１２の流れが停
止することのないような速度（これは第３図から求める
ことができる）とするものである。この流速の設定は第
１図に示す圧縮空気による類１３内の加圧力増加率を適
宜に選択することによりなされる。さて、溶湯１２が鋳
込用空間１６内を略満たしスロット２０との境界部に達
すると、これをセンサー２２が検出することにより、多
数の通気管２７の電磁弁２８のうち開放される電磁弁２
８の組合わせが変化し、これにて類１３内の加圧力増加
率が大となるように変化する。このため、溶湯１２は凝
固による流れ停止を起こさないような比較的速い流速を
もってスロット２０内を上昇してゆく。そして、溶湯１
２がスロット２０内を略満たし鋳込用空間１８との境界
部に達すると、これをセンサー２３が検出することによ
り、多数の通気管２７の電磁弁２８のうち開放される電
磁弁２８の組合わせが再度変化し、これにて類１３内の
加圧力増加率が小となるように変化する。このため、溶
１１２は乱流を然程生じないような比較的低い流速をも
って鋳込用空間１８内に流入するようになる。従って、
溶湯１２が鋳込用空間１８内に流入する際に空気を巻き
込むことがほとんどなくガス欠陥を生ずる虞がなくなる
。そして、溶湯１２が鋳込用空間１８内を完全に満たし
たところで類１３内への圧縮空気の供給を停止し、以上
にてかご形導体の鋳造を終了する。
形成過程につき説明する。鋳造開始により、サージタン
ク２５゛内の圧縮空気は減圧弁２６゜適宜の電磁弁２８
の開放により多数の通気管２７のうちから適宜選択され
た数個の通気管、絞り弁２９及び逆止弁３０を順に介し
て類１３内に供給され、これによる類１３内の圧力上昇
により溶湯１２が押し上げられる。押し上げられた溶湯
１２は導入管１４及び湯口１５を介して鋳込用空間１６
内に導かれる。このとき、溶湯１２の流速は導入管１４
．湯口１５及び鋳込用空間１６で構成される系のうちの
最小断面積部分において凝固により溶Ｓ１２の流れが停
止することのないような速度（これは第３図から求める
ことができる）とするものである。この流速の設定は第
１図に示す圧縮空気による類１３内の加圧力増加率を適
宜に選択することによりなされる。さて、溶湯１２が鋳
込用空間１６内を略満たしスロット２０との境界部に達
すると、これをセンサー２２が検出することにより、多
数の通気管２７の電磁弁２８のうち開放される電磁弁２
８の組合わせが変化し、これにて類１３内の加圧力増加
率が大となるように変化する。このため、溶湯１２は凝
固による流れ停止を起こさないような比較的速い流速を
もってスロット２０内を上昇してゆく。そして、溶湯１
２がスロット２０内を略満たし鋳込用空間１８との境界
部に達すると、これをセンサー２３が検出することによ
り、多数の通気管２７の電磁弁２８のうち開放される電
磁弁２８の組合わせが再度変化し、これにて類１３内の
加圧力増加率が小となるように変化する。このため、溶
１１２は乱流を然程生じないような比較的低い流速をも
って鋳込用空間１８内に流入するようになる。従って、
溶湯１２が鋳込用空間１８内に流入する際に空気を巻き
込むことがほとんどなくガス欠陥を生ずる虞がなくなる
。そして、溶湯１２が鋳込用空間１８内を完全に満たし
たところで類１３内への圧縮空気の供給を停止し、以上
にてかご形導体の鋳造を終了する。
以上のように、溶１１２が鋳込用空間１６からスロット
２０内に流入する際にはその速度を上昇させて、溶湯１
２が速い流速でもってスロット２０内を上昇してゆくよ
うにしたので、スロット２０の断面積が小さくても凝固
層の厚さをある一定の厚さ以下に抑えることができ、凝
固による渇流れの停止を生ずる虞がない。また、溶湯１
２がスＯ°ット２０から鋳込用空間１８内に流入する際
には、その流速を低下させて、溶湯１２が低い流速でも
って鋳込用空間１８内に流入するようにしたので、溶湯
１２が空気を巻き込むことがなくガス欠陥の発生を未然
に防止することができる。
２０内に流入する際にはその速度を上昇させて、溶湯１
２が速い流速でもってスロット２０内を上昇してゆくよ
うにしたので、スロット２０の断面積が小さくても凝固
層の厚さをある一定の厚さ以下に抑えることができ、凝
固による渇流れの停止を生ずる虞がない。また、溶湯１
２がスＯ°ット２０から鋳込用空間１８内に流入する際
には、その流速を低下させて、溶湯１２が低い流速でも
って鋳込用空間１８内に流入するようにしたので、溶湯
１２が空気を巻き込むことがなくガス欠陥の発生を未然
に防止することができる。
尚、上記実施例では溶湯１２が鋳込用空間１６とスロッ
ト２０との境界部及びスロット２０と鋳込用空間１８と
の境界部にきたことを検出するようにしたが、次の（２
）式によって溶ＷＡ１２が鋳込用空間１６及びスロット
２０内に充満する時間を算出しておき、タイマーによっ
て電磁弁２８の開閉を制御し、炉１３の加圧力増加率を
変化させるようにしてもよい。
ト２０との境界部及びスロット２０と鋳込用空間１８と
の境界部にきたことを検出するようにしたが、次の（２
）式によって溶ＷＡ１２が鋳込用空間１６及びスロット
２０内に充満する時間を算出しておき、タイマーによっ
て電磁弁２８の開閉を制御し、炉１３の加圧力増加率を
変化させるようにしてもよい。
但し
Ｔ：充填時間
Ｈ：充填高さ
Ｆ：加圧力増加率
Ａ：炉内の溶湯の加圧面積
Ｂ：充填体積
Ｈａ 二炉内の空間高さ
〔発明の効果〕
本発明は以上説明したように、スロット内で凝固による
湯流れの停止を生ぜしめることな・く、またガス欠陥を
生ずることなく鋳造によりかご形導体を形成することが
できるという優れた効果を奏するものである。
湯流れの停止を生ぜしめることな・く、またガス欠陥を
生ずることなく鋳造によりかご形導体を形成することが
できるという優れた効果を奏するものである。
１１図は本発明の一実施例を示す鋳造装置の断面図、第
２図は従来の鋳造方法を説明するための断面図、第３図
は湯流れ停止臨界流速及び鋳造可能流速域の実験結果図
、第４図は従来方法の溶湯の乱れを示す部分断面図、第
５図はガス扱きピースの斜視図である。 図中、１１は下金型、１２はＷＩ潟、１３は炉、１６は
鋳込用空間、１７は上金型、１８は鋳込用空間、１９は
鉄心、２０はスロット、２２．２３はセンサー、２４は
圧縮空気供給装置である。 第 １ 図 第２ｒＸＩ 嬉 ３ 図 冨４図 第５図 １０ｃ
２図は従来の鋳造方法を説明するための断面図、第３図
は湯流れ停止臨界流速及び鋳造可能流速域の実験結果図
、第４図は従来方法の溶湯の乱れを示す部分断面図、第
５図はガス扱きピースの斜視図である。 図中、１１は下金型、１２はＷＩ潟、１３は炉、１６は
鋳込用空間、１７は上金型、１８は鋳込用空間、１９は
鉄心、２０はスロット、２２．２３はセンサー、２４は
圧縮空気供給装置である。 第 １ 図 第２ｒＸＩ 嬉 ３ 図 冨４図 第５図 １０ｃ
Claims (1)
- １、溶湯を加圧してこれを端絡環の鋳込用空間及び鉄心
のスロット内に供給し、かご形導体を鋳込むものにおい
て、溶湯が端絡環の鋳込用空間からスロット内へ流入す
る際及びスロットから端絡環の鋳込用空間内へ流入する
際、その溶湯の流速を変化させるようにしたことを特徴
とする回転子のかご形導体鋳込み方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27577984A JPS61154447A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 回転子のかご形導体鋳込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27577984A JPS61154447A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 回転子のかご形導体鋳込み方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61154447A true JPS61154447A (ja) | 1986-07-14 |
Family
ID=17560281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27577984A Pending JPS61154447A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 回転子のかご形導体鋳込み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61154447A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012110210A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-06-07 | Nissei Corp | かご形誘導電動機の回転子の製造方法 |
| JP2013139057A (ja) * | 2008-05-12 | 2013-07-18 | Nissin Kogyo Co Ltd | 車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法及びキャリパボディ |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP27577984A patent/JPS61154447A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013139057A (ja) * | 2008-05-12 | 2013-07-18 | Nissin Kogyo Co Ltd | 車両用ディスクブレーキのキャリパボディ製造方法及びキャリパボディ |
| JP2012110210A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-06-07 | Nissei Corp | かご形誘導電動機の回転子の製造方法 |
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