JPWO2016117003A1 - かご形誘導電動機及びかご形誘導電動機の製造方法 - Google Patents

Abstract

回転子鉄心（１、５１）は、回転子軸（８）の方向に延びる鉄心溝（２、５２）が外周側に複数設けられている。回転子導体（５）は、各溝（２、５２）に挿入される棒状の導体であって、各溝（２、５２）に挿入された後に溝幅方向に張り出す張り出し部（４）が外周側に形成され、張り出し部（４）と各溝（２、５２）の両側壁面との間に生じる突っ張り力により各溝（２、５２）に固定される。張り出し部（４）に当接する各溝（２、５２）の外周側の内壁には、回転子軸（８）の方向に沿って凹凸が設けられている。

Description

この発明は、かご形誘導電動機及びかご形誘導電動機の製造方法に関する。

かご形誘導電動機の回転子鉄心の外周側には、複数の溝が設けられており、各溝には棒状の回転子導体が挿入される。各溝に挿入された回転子導体の両端は、短絡環と呼ばれるリング状の導体が接合され、かご形状の回転子導体（かご形回転子）が形成される。固定子コイルによって発生する回転磁界と、回転子鉄心溝内の回転子導体が差交することにより、回転子導体に誘導起電圧が発生する。発生した誘導起電圧により閉回路を構成する回転子導体に誘導電流が流れ、回転子鉄心に磁極が発生する。この回転子鉄心の磁極と回転磁界の磁極との相互作用によって回転子に周方向の力が発生する。この力が誘導電動機の回転子軸の出力トルクとなる。

回転子導体は、回転磁界により誘導された電流の急激な変化により変形し、誘導電流による温度変化により回転子導体が伸縮する。また、回転子導体には回転による遠心力、及び外部からの振動が作用する。これら回転子導体の変形、伸縮、遠心力、振動等により、回転子鉄心に対して回転子導体の相対的な移動が発生する。

回転子導体と回転子鉄心との間の相対的な移動を防止するために、回転子導体を回転子鉄心の溝に固定するスエッジと呼ばれるカシメ作業が行なわれる。この作業では、回転子鉄心溝に挿入された回転子導体の外周側の面の幅方向中央部にタガネにより打込溝が設けられる。これにより、回転子導体の外周側が溝の幅方向に膨らんで張り出し部が形成される。膨らんだ張り出し部は、回転子鉄心溝の両側の壁面間で突っ張った状態となり、回転子導体と回転子鉄心溝の内壁面との間の突っ張り力により、回転子導体が回転子鉄心溝に固定される。

例えば、特許文献１には、回転子鉄心溝に挿入された回転子導体に、打込溝が形成されることにより固定されるかご形誘導電動機が開示されている（特に、図１、図２参照）。このかご形誘導電動機では、回転子導体を回転子鉄心溝に強固に固定するための打込溝として、回転子導体の外周側の面の軸方向の中央部近傍に、所定長さに渡って深溝である第１の打込溝が設けられている。さらに、回転子導体の外周側の面の軸方向の中央部近傍以外には第１の打込溝よりも浅い第２の打込溝が設けられている。第１、第２の打込溝が形成される際に幅方向に膨らんだ回転子導体は、回転子鉄心溝の両側壁面に突っ張った状態で固定される。この回転子導体を固定する部分は、固定部とも呼ばれている。

実開平０３−０４５０７１号公報

上述のように、運転中の温度上昇・下降の繰返しによって回転子導体が伸縮する。さらに、回転時には、回転子導体に遠心力が作用する。回転子鉄心は溝幅が同一な積層体で構成されているので、回転子導体の伸縮及び遠心力等のため、回転子鉄心溝の壁面と回転子導体の間に相対的な微小な移動が発生し、回転子導体の固定部の微小変形及び摩滅が経年的に発生する。これにより、回転子導体と回転子鉄心溝の内壁面との間の突っ張り力が減少し、回転子導体が回転子鉄心溝内で、回転子の軸方向に移動するおそれが出てくる。

この発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、経年的な微小変形や摩滅のために回転子導体と回転子鉄心溝の両側壁面との突っ張り力が減少しても、回転子導体の軸方向の移動を防止することができるかご形誘導電動機及びかご形誘導電動機の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明に係るかご形誘導電動機は、以下の構成を有する。回転子鉄心は、軸方向に延びる溝が外周側に複数設けられている。回転子導体は、各溝に挿入される棒状の導体であって、各溝に挿入された後に溝幅方向に張り出す張り出し部が外周側に形成され、張り出し部と各溝の両側壁面との間に生じる突っ張り力により各溝に固定される。張り出し部に当接する各溝の外周側の内壁には、軸方向に沿って凹凸が設けられている。

この発明のかご形誘導電動機では、回転子鉄心の溝の外周側の内壁には、軸方向に沿って凹凸が設けられている。このため、回転子鉄心の溝に挿入される回転子導体を固定するために溝幅方向に張り出す張り出し部が、回転子鉄心の外周側に形成されるときに、凹部に当接する部分と凸部とで張り出し部における回転子導体の幅方向の膨らみの大きさに違いがでて、張り出し部にも軸方向に沿って凹凸が設けられるようになる。これにより、経年的な微小変形や摩滅のために回転子導体と回転子鉄心溝の両側壁面との突っ張り力が減少したとしても、回転子鉄心に対する回転子導体の軸方向の相対的な移動を防止することができる。

この発明の実施の形態１に係るかご形誘導電動機の回転子鉄心の全体構成を示す斜視図である。 図１の破砕された部分の拡大図である。 図２のＡ−Ａ’線断面図である。 図２のＢ−Ｂ’線断面図である。 回転子鉄心の縦断面図である。 従来のかご形誘導電動機の回転子導体張り出し部の上面図である。 図６のＣ−Ｃ’線断面図である。 この発明の実施の形態２に係るかご形誘導電動機の回転子鉄心の溝部分の断面図である。 この発明の実施の形態３に係るかご形誘導電動機の回転子鉄心の溝部分の断面図である。 この発明の実施の形態４に係るかご形誘導電動機の回転子鉄心の溝部分の断面図である。 この発明の実施の形態５に係るかご形誘導電動機の回転子鉄心の溝部分の断面図である。 この発明の実施の形態６に係るかご形誘導電動機の回転子鉄心の溝内の回転子導体張り出し部の上面図である。 この発明の実施の形態７に係るかご形誘導電動機の回転子鉄心の溝内の回転子導体張り出し部の上面図である。 この発明の実施の形態８に係るかご形誘導電動機の回転子鉄心の溝部分の断面図である。 この発明の実施の形態９に係るかご形誘導電動機の回転子鉄心の溝部分の断面図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１について説明する。

この実施の形態１に係るかご形誘導電動機は、回転子鉄心溝の内壁の外周側に軸方向に沿って凹凸を設けることにより、回転子導体の張り出し部と回転子鉄心溝の内壁との間に段差を設け、回転子鉄心に対する回転子導体の軸方向の相対的な移動を防止する。図１には、かご形誘導電動機の回転子鉄心の全体構成が示されている。図１に示すように、回転子鉄心１００は、回転子軸８を中心軸とする円柱状の鉄心である。回転子鉄心１００の外周側には、回転子軸８の方向に延びる一連の鉄心溝２、５２が複数設けられている。図１において、鉄心溝２、５２の一部を視認できるように、回転子鉄心１００が一部破砕して示されている。図１に示すように、回転子鉄心１００の複数の鉄心溝２、５２には、溝幅が他の部分よりも広い幅広部１０（凹部）が外周側に設けられている。この幅広部１０は、後述するように、鉄心溝２、５２に挿入される回転子導体の外周側の軸方向中央に設けられる張り出し部に当接する部分に設けられている。

図２には、図１の破砕された部分の断面が拡大して示されている。図２では、鉄心溝２に棒状の回転子導体５が挿入されている。

回転子鉄心１００は、２種類の鉄心１、５１で構成されている。鉄心１は、回転子軸８の方向に関する中心部に配置されている。鉄心１は、コア板が１０枚から２０枚積層されることによって形成されている。例えばコア板の厚さが０．５ｍｍの場合、鉄心１全体の厚さは、５ｍｍから１０ｍｍとなる。鉄心５１は、鉄心１を挟んで回転子軸８の方向の両側に配置されている。鉄心５１も、コア板が複数積層されることによって形成されている。回転子鉄心１００の大半は、鉄心５１で形成されている。

鉄心溝２は、鉄心１によって形成され、鉄心溝５２は、鉄心５１によって形成されている。鉄心溝２と鉄心溝５２とは、断面形状が異なっている。

図３では、図２のＡ−Ａ’線断面が示されている。図３に示すように、鉄心１の鉄心溝２の外周端には、その開口の大きさが約半分に制限された半開口部３が設けられている。鉄心１に設けられた鉄心溝２の外周側の幅Ｌ１は、内周側の幅Ｌ２に比べて広くなっている。

図４では、図２のＢ−Ｂ’線断面が示されている。図４に示すように、鉄心５１の鉄心溝５２の外周端には、その開口の大きさが約半分に制限された半開口部５３が設けられている。鉄心５１に設けられた鉄心溝５２の幅は、均一となっている。鉄心溝５２の幅は、内周側の幅Ｌ２と同じである。

このように、鉄心溝２、５２では、鉄心溝２の外周側だけ幅が広くなっている。これにより、幅広部１０が形成され、鉄心溝２、５２の内壁の外周側に、回転子軸８の方向に沿って凹凸が形成されている。

図５には、回転子鉄心１００の縦断面（回転子軸８に沿った断面）が示されている。図３、図４及び図５に示すように、回転子導体５を回転子鉄心溝２、５２に挿入する。そして、鉄心１、５１の鉄心溝２、５２の外周端の半開口部３、５３からタガネ９を回転子導体５の外周面に押付けて加圧される押圧力で、回転子導体５の外周面の軸方向中央部を凹ませるスエッジが行われる。このスエッジにより、図２、図３及び図４に示すように、回転子導体５の外周部の幅方向中央部にスエッジ溝６（長さＷ）が形成される。これにより、回転子導体５の外周側の部分が溝幅方向に膨れ、張り出し部４、５４が形成される。この膨れた外周側の部分、すなわち張り出し部４、５４は、鉄心溝２、５２の両側壁面間で押し付けられた状態となり、この部分と両側壁面との間に突っ張り力が発生する。この結果、回転子導体５が鉄心溝２、５２に固定される。

このかご形誘導電動機では、前述のように、鉄心溝２の外周側の内壁に、幅広部１０等による凹凸が形成されている。この幅広部１０に当接する部分（鉄心溝２の部分）に、張り出し部４が形成され、鉄心溝５２に当接する部分に張り出し部５４が形成される。この凹凸のため、回転子導体５の外周側の面にタガネ９が打ち込まれたときに幅広部１０とその他の部分とで回転子軸８の方向に関する中心部における回転子導体５の幅方向の膨らみの大きさに違いがでて、張り出し部４は、回転子軸８の方向に関する中心部を挟む両側の張り出し部５４よりも大きくなる。この結果、張り出し部４と張り出し部５４との間に、幅広部１０と他の部分との段差に対応する段差が設けられるようになる。

次に、かご形誘導電動機の製造方法について説明する。

まず、鉄心１、５１を積層して回転子鉄心１００を形成する。鉄心１の鉄心溝２と鉄心５１の鉄心溝５２とでは、断面形状が異なっているため、回転子鉄心溝２、５２の外周側の内壁に、回転子軸８の方向に沿って凹凸が形成されるようになる。続いて、回転子導体５を、鉄心溝２、５２に挿入する。そして、半開口部３、５３を介してタガネ９を用いて加圧される押圧力で回転子導体５の外周面の幅方向中央部を凹ませるスエッジを行う。その結果、図２、図３及び図４に示すように、回転子導体５の外周部が鉄心溝２、５２の溝幅方向に膨れて張り出し部４、５４が形成され、回転子導体５が挿入された鉄心溝２、５２の両側壁面に押し付けられた状態となる。この状態で、壁面への押し付け力に接触面の静摩擦係数を掛けた静摩擦力よりも小さい力が回転子導体５に作用しても回転子導体５と鉄心溝２、５２との相対的移動は発生せず、回転子導体５が鉄心溝２、５２に固定されたままとなる。

この実施の形態１に係るかご形誘導電動機では、鉄心１に設けられた鉄心溝２の外周側の幅Ｌ１は、鉄心５１に設けられた鉄心溝５２の外周側の幅Ｌ２よりも広く構成されている。これにより、図２に示すように、鉄心１に設けられた鉄心溝２の部分の回転子導体５の外周部の溝幅方向の張り出し部４と、鉄心５１に設けられた鉄心溝５２の部分の回転子導体５の外周部の溝幅方向の張り出し部５４との間に、段差が設けられた状態となる。

回転子導体５は、前述のように、回転磁界により誘導された電流の急激な変化により変形し、誘導電流による温度変化により回転子導体５が伸縮する。また、回転子導体５には回転による遠心力、及び外部からの振動が作用する。しかしながら、張り出し部４と張り出し部５４との段差により、回転子鉄心１００に対する回転子導体５の回転子軸８の方向の相対的な移動を防止することができる。

これに対して、従来のかご形誘導電動機では、図６及び図７に示すように、1種類の鉄心６１で回転子鉄心が形成されている。鉄心６１に設けられた鉄心溝６２の幅は全て同一のＬ２である。このため、半開口部６３を介したスエッジにより設けられた回転子導体５の張り出し部６４の幅は均一になる。したがって、回転子導体５の鉄心溝６２への固定は、鉄心溝６２の両側壁面への突っ張り力のみによって実現されている。

以上述べたように、この実施の形態１によれば、張り出し部４、５４に当接する回転子鉄心溝２、５２の外周側の内壁には、回転子軸８の方向に沿って凹凸が設けられている。このため、張り出し部４、５４が形成されるときに、凹部（幅広部１０）に当接する部分とそれ以外の部分とで張り出し部における回転子導体５の幅方向の膨らみの大きさに違いがでて、張り出し部４、５４にも回転子軸８の方向に沿って凹凸が設けられるようになる。この凹凸による段差により、経年的な微小変形や摩滅のために回転子導体５と鉄心溝２、５２の両側壁面との突っ張り力が減少したとしても、回転子鉄心１００に対する回転子導体５の回転子軸８の方向の移動を防止することができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。

この実施の形態２に係るかご形誘導電動機の回転子の構成は、回転子鉄心１００の回転子軸８の方向の中央部の鉄心として、鉄心１の代わりに、図８に示す鉄心溝１２を有する鉄心１１を用いる他は、上記実施の形態１に係るかご形誘導電動機の回転子の構成と同じである。

図８に示すように、鉄心１１の鉄心溝１２は、回転子鉄心１００の外周側に幅広部２０を有している。幅広部２０は、回転子軸８の方向から見て内壁が回転子鉄心１００の半径方向に沿って山形に凹状となっている。幅広部２０では、最も広い溝幅がＬ１となっている。幅広部２０以外の溝幅はＬ１より短いＬ２である。

この実施の形態２では、上記実施の形態１と同様に、半開口部１３、５３を介したスエッジにより形成される張り出し部４、５４のうち、回転子導体５の外周部の張り出し部４の幅が、回転子鉄心１００の軸方向中央部以外の回転子導体５の外周部の張り出し部５４の幅よりも広くなっている（図２参照）。このため、張り出し部４と張り出し部５４との間に鉄心溝１２、５２の段差に接する段差が設けられるようになる。このため、回転子鉄心１００に対する回転子導体５の回転子軸８の方向の相対的な移動を防止することができる。

また、この実施の形態２では、回転子導体５の張り出し部４は、鉄心溝１２の両側壁面と、回転子鉄心１００の半径方向に沿って山形状に噛み合っている。この張り出し部４により、溝幅方向及び回転子軸８の方向の回転子鉄心１００との相対的な移動を防止することができるうえ、回転子鉄心１００の半径方向の相対的な移動をも防止することができる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。

この実施の形態３に係るかご形誘導電動機の回転子の構成は、回転子鉄心１００の回転子軸８の方向の中央部の鉄心として、鉄心１の代わりに、図９に示す鉄心溝２２を有する鉄心２１を用いる他は、上記実施の形態１に係るかご形誘導電動機の回転子の構成と同じである。

鉄心２１の鉄心溝２２では、外周側において幅広部３０が形成されている。幅広部３０の最大の溝幅がＬ１である。幅広部３０以外の部分の溝幅はＬ２である。このようにすれば、半開口部２３を介したスエッジで幅広部３０に当接するように形成される張り出し部４の幅は、回転子鉄心１００の軸方向中央部以外の回転子導体５の張り出し部５４の幅以上となる（図２参照）。このため、上記実施の形態１と同様に、張り出し部４と張り出し部５４との間に鉄心溝２２、５２の段差に対応する段差が設けられるようになる。このため、回転子導体５の回転子軸８の方向の移動を防止することができる。

また、幅広部３０では、回転子軸８の方向から見て内壁が回転子鉄心１００の半径方向に沿って丸形の凹状となっている。このため、溝幅方向及び回転子軸８の方向の回転子鉄心１００との相対的な移動を防止することができるうえ、回転子鉄心１００の半径方向の相対的な移動を防止することができる。

さらに、この実施の形態３では、鉄心溝２２の内壁における角部の数が、実施の形態１よりも少なくなっている。このため、回転子鉄心１００を構成する鉄心２１の打ち抜き型の打ち抜き寿命を、上記実施の形態１、２よりも延ばすことができる。

実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４について説明する。

この実施の形態４に係るかご形誘導電動機の回転子の構成は、回転子鉄心１００の回転子軸８の方向の中央部の鉄心として、鉄心１の代わりに、図１０に示す鉄心溝３２を有する鉄心３１を用いる他は、上記実施の形態１に係るかご形誘導電動機の回転子の構成と同じである。

図１０に示すように、鉄心３１の鉄心溝３２の断面形状は、回転子鉄心１００の外周側の幅が広く底部が狭いテーパ状となっている。すなわち、この実施の形態では、幅広部４０が、回転子鉄心１００の外周側から底部まで設けられている。幅広部４０の最大の溝幅はＬ１である、最小の溝幅はＬ２である。このようにすれば、半開口部３３を介したスエッジにより、回転子鉄心１００の軸方向中央部に形成される張り出し部４の幅が、回転子鉄心１００の軸方向中央部以外の回転子導体５の張り出し部５４の幅よりも広くなる（図２参照）。このため、上記実施の形態１と同様に、張り出し部４と張り出し部５４との間に鉄心溝３２、５２間の段差に対応する段差が設けられるようになる。このため、回転子導体５の回転子軸８の方向の相対的な移動を防止することができる。

また、鉄心溝３２の内壁における角部の箇所を、上記実施の形態１よりも少なくしているため、鉄心溝３２の打ち抜き型の打ち抜き寿命を実施の形態１に係る鉄心１よりも延ばすことができる。

実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５について説明する。

この実施の形態５に係るかご形誘導電動機の回転子の構成は、回転子鉄心１００の回転子軸８の方向の中央部の鉄心として、鉄心１の代わりに、図１１に示す鉄心溝４２を有する鉄心４１を用いる他は、上記実施の形態１に係るかご形誘導電動機の回転子の構成と同じである。

図１１に示すように、鉄心４１の鉄心溝４２の断面形状は、回転子鉄心１００の軸方向中央部以外の鉄心溝５２の幅よりも広い長方形となっている。すなわち、この実施の形態では、幅広部５０が、回転子鉄心１００の外周側から底部まで設けられており、その断面は、長方形である。幅広部５０の溝幅はＬ１である。このようにすれば、半開口部４３を介したスエッジによる張り出し部４の幅は張り出し部５４の幅よりも広くなる（図２参照）。このため、張り出し部４と張り出し部５４との間に鉄心溝４２、５２間の段差に対応する段差が設けられるようになる。この結果、上記実施の形態１と同様に、回転子導体５の回転子軸８の方向の移動を防止することができる。

また、鉄心溝４２の内壁における角部の数を上記実施の形態１よりも少なくしている。このため、回転子鉄心１００に鉄心溝４２を構成する打ち抜き型の打ち抜き寿命を、上記実施の形態１に係る鉄心１よりも延ばすことができる。

実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６について説明する。

この実施の形態６に係るかご形誘導電動機の回転子の構成は、図１２に示すように、回転子鉄心１００の鉄心として、鉄心１、５１が設けられる点は、上記実施の形態１に係るかご形誘導電動機の回転子の構成と同じである。

この実施の形態では、図１２に示すように、鉄心１が複数箇所に配置され、鉄心１の間に鉄心５１が配置されている。このようにすれば、幅広部を回転子軸８の方向に複数設けることができるようになり、回転子軸８の方向の段差の数を増やすことができる。このため、回転子導体５の回転子軸８の方向の相対的な移動をより強固に防止することができる。さらに、回転子鉄心１００の鉄心として、鉄心１の代わりに鉄心１１、鉄心２１、鉄心３１、あるいは鉄心４１を用いたとしても、上記同様回転子導体５の回転子軸８の方向の相対的な移動をより強固に防止することができる。

実施の形態７．
次に、この発明の実施の形態７について説明する。

この実施の形態７に係るかご形誘導電動機の回転子の構成は、回転子鉄心１００の回転子軸８の方向の中央部の鉄心として、鉄心１の代わりに、図１３に示す鉄心溝７２を有する鉄心７１が用いられる点が、上記実施の形態１に係るかご形誘導電動機の回転子の構成と異なる。

図１３に示すように、鉄心７１の鉄心溝７２は、スエッジにより回転子軸８の方向の中央部に形成される張り出し部に対応する幅広部７０の内壁の溝幅が回転子軸８の方向に沿って変化する凹状の溝となっている。このような内壁を有する幅広部７０は、溝幅が少しずつ異なるコア板を溝幅が小さい順又は大きい順に並べて積層することで形成される。幅広部７０の最大の溝幅はＬ１である。このようにしても、鉄心溝７２の内壁が回転子軸８の方向に凹状であるのに対して、回転子導体５の張り出し部の形状がその凹状に沿った凸状となる。このため、回転子鉄心１００に対する回転子導体５の回転子軸８の方向の相対移動を防止することができる。

実施の形態８．
次に、この発明の実施の形態８について説明する。

この実施の形態８に係るかご形誘導電動機の回転子の構成は、回転子鉄心１００の回転子軸８の方向の中央部の鉄心として、鉄心１の代わりに、図１４に示す鉄心溝８２を有する鉄心８１を用いる他は、上記実施の形態１に係るかご形誘導電動機の回転子の構成と同じである。

図１４に示すように、鉄心８１の鉄心溝８２では、半開口部８３を介したスエッジにより回転子軸８の方向の中央部に形成される張り出し部に対応する幅広部８０の内壁の形状が、回転子軸８の方向から見た場合に、回転子鉄心１００の半径方向に沿って連続する２つの山形形状となっている。幅広部８０の最大の溝幅はＬ１であり、その他の部分の溝幅はＬ２である。このようにしても、回転子鉄心１００に対する回転子導体５の半径方向の相対移動を防止することができる。また、回転子鉄心１００の半径方向に沿った段差の数を増やすことができる。このため、回転子導体５の回転子軸８の方向の相対的な移動をより強固に防止することができる。

実施の形態９．
次に、この発明の実施の形態９について説明する。

この実施の形態９に係るかご形誘導電動機の回転子の構成は、回転子鉄心１００の回転子軸８の方向の中央部の鉄心として、鉄心１の代わりに、図１５に示す鉄心溝９２を有する鉄心９１を用いる他は、上記実施の形態１に係るかご形誘導電動機の回転子の構成と同じである。

図１５に示すように、鉄心９１の鉄心溝９２では、半開口部９３を介したスエッジにより回転子軸８の方向の中央部に形成される張り出し部に対応する幅広部９０の内壁が、外周側から底部側に向かって先細りとなるテーパ状となっている。幅広部９０の最大の溝幅はＬ１である。このようにしても、回転子鉄心１００に対する回転子導体５の半径方向の相対移動を防止することができる。

以上詳細に説明したように、上記各実施の形態によれば、回転子鉄心１００の溝の内壁には、回転子軸８の方向に沿って凹凸が設けられている。このため、回転子鉄心１００の溝に挿入される回転子導体５を固定するために行われるスエッジにより、溝幅方向に張り出す張り出し部が、回転子鉄心１００の外周側に形成されるときに、回転子鉄心１００の溝の内壁の凹凸に沿って回転子導体５の幅方向の膨らみの大きさに違いがでて、張り出し部にも回転子軸８の方向に沿って凹凸が設けられるようになる。これにより、経年的な微小変形や摩滅のために回転子導体５と回転子鉄心溝の両側壁面との突っ張り力が減少したとしても、回転子鉄心１００に対する回転子導体５の回転子軸８の方向の相対的な移動を防止することができる。

なお、幅広部の内壁の形状は、上記各実施の形態のものに限られない。例えば、内壁の形状は台形であってもよい。

なお、上記各実施の形態における回転子鉄心溝の内壁に形成された凹凸は、その凹部を凸部とを逆にするようにしてもよい。すなわち、凹凸は逆であってもよい。また、回転子鉄心溝の回転子軸８の方向に沿って形成される凹凸は、回転子鉄心溝の内壁の片側だけに設けられるようにしてもよい。

なお、上記各実施の形態では、スエッジにより張り出し部を形成したが、スエッジ以外の方法で、張り出し部を形成するようにしてもよい。

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

この発明は、かご型誘導電動機の回転子の構造として採用するのに好適である。

１ 鉄心、２ 鉄心溝、３ 半開口部、４ 張り出し部、５ 回転子導体、６ スエッジ溝、８ 回転子軸、９ タガネ、１０ 幅広部、１１ 鉄心、１２ 鉄心溝、１３ 半開口部、２０ 幅広部、２１ 鉄心、２２ 鉄心溝、２３ 半開口部、３０ 幅広部、３１ 鉄心、３２ 鉄心溝、３３ 半開口部、４０ 幅広部、４１ 鉄心、４２ 鉄心溝、４３ 半開口部、５０ 幅広部、５１ 鉄心、５２ 鉄心溝、５３ 半開口部、５４ 張り出し部、６１ 鉄心、６２ 鉄心溝、６３ 半開口部、６４ 張り出し部、７０ 幅広部、７１ 鉄心、７２ 鉄心溝、８０ 幅広部、８１ 鉄心、８２ 鉄心溝、８３ 半開口部、９０ 幅広部、９１ 鉄心、９２ 鉄心溝、９３ 半開口部、１００ 回転子鉄心。

かご形誘導電動機の回転子鉄心の外周側には、複数の溝が設けられており、各溝には棒状の回転子導体が挿入される。各溝に挿入された回転子導体の両端は、短絡環と呼ばれるリング状の導体が接合され、かご形状の回転子導体（かご形回転子）が形成される。固定子コイルによって発生する回転磁界と、回転子鉄心溝内の回転子導体が鎖差交することにより、回転子導体に誘導起電圧が発生する。発生した誘導起電圧により閉回路を構成する回転子導体に誘導電流が流れ、回転子鉄心に磁極が発生する。この回転子鉄心の磁極と回転磁界の磁極との相互作用によって回転子に周方向の力が発生する。この力が誘導電動機の回転子軸の出力トルクとなる。

さらに、この実施の形態３では、鉄心溝２２の内壁における角部の数が、実施の形態１よりも少なくなっている。このため、回転子鉄心１００に鉄心溝２２を構成する鉄心２１の打ち抜き型の打ち抜き寿命を、上記実施の形態１、２の鉄心１，１１よりも延ばすことができる。

また、鉄心溝３２の内壁における角部の箇所を、上記実施の形態１よりも少なくしているため、回転子鉄心１００に鉄心溝３２を構成する鉄心３１の打ち抜き型の打ち抜き寿命を実施の形態１に係る鉄心１よりも延ばすことができる。

また、鉄心溝４２の内壁における角部の数を上記実施の形態１よりも少なくしている。このため、回転子鉄心１００に鉄心溝４２を構成する鉄心４１の打ち抜き型の打ち抜き寿命を、上記実施の形態１に係る鉄心１よりも延ばすことができる。

Claims (8)

1. 軸方向に延びる溝が外周側に複数設けられた回転子鉄心と、
   前記各溝に挿入される棒状の導体であって、前記各溝に挿入された後に溝幅方向に張り出す張り出し部が外周側に形成され、前記張り出し部と前記各溝の両側壁面との間に生じる突っ張り力により前記各溝に固定される回転子導体と、を備え、
   前記張り出し部に当接する前記各溝の外周側の内壁には、前記軸方向に沿って凹凸が設けられている、かご形誘導電動機。
2. 前記各溝の内壁には、前記軸方向に沿って段差が設けられている、
   請求項１に記載のかご形誘導電動機。
3. 前記凹凸における凹部の内壁は、
   前記回転子鉄心の半径方向に沿って凹状となっている、
   請求項２に記載のかご形誘導電動機。
4. 前記凹部の内壁が、
   前記半径方向に沿って山形又は丸形となっている、
   請求項３に記載のかご形誘導電動機。
5. 前記凹凸における凹部が、前記各溝の外周から底部まで設けられている、
   請求項１に記載のかご形誘導電動機。
6. 前記凹部は、
   外周の幅が広く底部が狭いテーパ状となっている、
   請求項５に記載のかご形誘導電動機。
7. 前記張り出し部は、
   前記各溝の半開口を介して加圧される押圧力で前記回転子導体の外周面中央部を凹ませることにより溝幅方向に膨らんで形成される、
   請求項１に記載のかご形誘導電動機。
8. 回転子鉄心の外周側に複数設けられた軸方向に延びる溝の外周側の内壁に、前記軸方向に沿って凹凸を形成し、
   前記各溝に棒状の導体である回転子導体を挿入し、
   前記各溝に前記回転子導体を挿入した後に、溝幅方向に張り出す張り出し部を、前記回転子導体における前記凹凸に当接する部分に形成する、
   かご形誘導電動機の製造方法。

Images