WO2012056810A1 - かご形誘導電動機の回転子の製造方法 - Google Patents

かご形誘導電動機の回転子の製造方法 Download PDF

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rotor
solid
rotor core
pure aluminum
cavity
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Inventor
治久 中根
木村　秀樹
猛 久保田
Original Assignee
株式会社ニッセイ
株式会社木村工業
伊藤忠マシンテクノス株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a rotor of a cage induction motor, and is particularly suitable for use in manufacturing a rotor of a cage induction motor.
  • a rotor of a squirrel-cage induction motor is generally manufactured by so-called aluminum die casting suitable for mass production (see Patent Document 1).
  • a rotor (rotor) is manufactured as follows. First, a rotor core is arrange
  • molten aluminum is injected into the slot of the rotor core at a high speed in the horizontal direction.
  • the conductor bar and the end ring are pressure-cast integrally with the iron core.
  • Such a method of injecting molten metal in the horizontal direction is referred to as a horizontal casting method.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to manufacture a squirrel-cage induction motor with higher efficiency than before without changing the size.
  • the method for manufacturing a rotor of a squirrel-cage induction motor includes a plurality of steel plates processed in the same shape as the shape of the rotor core in the surface direction, thereby stacking a plurality of steel plates formed at substantially equal intervals in the circumferential direction.
  • a rotor core forming step for forming a rotor core having a slot, and a solid phase and a liquid phase are mixed from the bottom to the top of the slot in a state where the stacking direction of a plurality of steel plates constituting the rotor core is set in the vertical direction.
  • a semi-solid casting process for supplying the pure aluminum in a solid-liquid coexisting state to fill the region of the cage portion of the rotor.
  • pure aluminum in a solid-liquid coexistence state in which a solid phase and a liquid phase are mixed is supplied in a laminar flow state from the bottom to the top of the slot of the rotor core, and the region of the rotor cage portion is supplied. Fill. Therefore, the cavity part produced in the cage
  • FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an electric motor.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating an example of an external configuration of a motor unit of an electric motor.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a rotor core (rotor core).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a stator core (stator core).
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of a method for manufacturing a rotor of an electric motor.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a longitudinal section of the rotor core.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a longitudinal section of the molding apparatus.
  • FIG. 7 is a diagram showing the filling conditions of aluminum in this example and the comparative example.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an electric motor.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating an example of an external configuration of a motor unit of an electric
  • FIG. 8 is a diagram showing the efficiency of the electric motors of the present example and the comparative example.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the efficiency of the electric motors of Example 1 and the comparative example.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating torque characteristics of the electric motors of Example 1 and the comparative example.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a three-phase squirrel-cage induction motor.
  • “three-phase squirrel-cage induction motor” is abbreviated as “motor” as necessary.
  • motor for convenience of explanation, only necessary portions are simplified and omitted in each drawing.
  • the electric motor 100 includes a motor unit 101, a brake unit 102, and a gear head unit 103.
  • the motor unit 101 is a part that performs a rotating operation as an electric motor.
  • the brake part 102 and the gear head part 103 are parts for braking the rotation of the motor part 101 and the like. As long as the electric motor has the motor unit 101, the electric motor does not necessarily have the brake unit 102 and the gear head unit 103.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating an example of an external configuration of the motor unit 101 of the electric motor.
  • FIG. 1 is a view of the electric motor as viewed from a direction perpendicular to the rotation axis thereof.
  • the motor unit 101 of the electric motor 100 of the present embodiment includes a rotor (rotor) 110, a stator (stator) 120, a rotating shaft (motor shaft) 130, and a through bolt 140.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the core of the rotor 110.
  • the core 200 of the rotor 110 has 28 slots 201 to 228 and a rotation shaft insertion hole 229. Slots 201 to 228 are closed slots. The slots 201 to 228 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the core 200 of the rotor 110 at the outer periphery of the core 200 of the rotor 110.
  • the rotation shaft insertion hole 229 is disposed at the center of the core 200 of the rotor 110.
  • the rotation shaft 130 is inserted into the rotation shaft insertion hole 229.
  • the core 200 of the rotor 110 includes a plurality of electromagnetic steel plates punched in the thickness direction so as to have the same shape as the surface direction of the core 200 of the rotor 110 (direction parallel to the paper surface of FIG. 2). Composed by stacking. Here, each electromagnetic steel sheet is subjected to insulation treatment. In the present embodiment, it is assumed that the rotor 110 has an outer diameter of 40 [mm] or more and 150 [mm] or less, and the number of slots is 12 or more and 44 or less. Further, in the following description, “the core 200 of the rotor 110” is referred to as “the rotor core 200” as necessary.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the core of the stator 120.
  • the core 300 of the stator 120 has 36 slots 301 to 336, four bolt through holes 337 to 340, and four current balance adjusting holes 341 to 344.
  • Slots 301 to 336 are open slots.
  • the slots 301 to 336 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the core 300 of the stator 120 in the inner peripheral portion of the core 300 of the stator 120.
  • the bolt through holes 337 to 340 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the core 300 of the stator 120 at the outer peripheral portion of the core 300 of the stator 120.
  • the current balance adjusting holes 341 to 344 are positions on the outer peripheral portion of the core 300 of the stator 120 and are substantially equidistant from two bolt through holes (for example, bolt through holes 337 and 338) adjacent to each other in the circumferential direction. It is arranged at the position. As described above, the bolt through holes 337 to 340 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the core 300 of the stator 120 at the outer peripheral portion of the core 300 of the stator 120. Therefore, the current balance adjusting holes 341 to 344 are also arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the core 300 of the stator 120 at the outer peripheral portion of the core 300 of the stator 120. Coils are arranged in the slots 301 to 336 of the stator 120. In the following description, “core 300 of stator 120” will be referred to as “stator core 300” as necessary.
  • the stator core 300 is configured by stacking a plurality of electromagnetic steel plates punched out so as to have the same shape as the shape of the stator core 300 in the surface direction (direction parallel to the paper surface of FIG. 3) in the thickness direction.
  • the rotor 110 is disposed in a hollow portion formed in the center portion of the stator core 300. Both the axis of the rotor 110 and the axis of the stator 120 are substantially the same as the axis of the rotating shaft 130.
  • the through bolts 140 are inserted into the bolt through holes 337 to 340.
  • the through bolt 140 is for attaching the gear head portion 103 to the motor portion 101.
  • the through bolts 140 are not exposed to the outside of the case of the electric motor 100 so as not to impair the aesthetic appearance of the electric motor 100. Therefore, the through bolt 140 is passed through the stator core 300. In this way, depending on the number and position of the through bolts 140, the “distribution of magnetic flux from the coils of each phase” in the stator core 300 is not uniform due to the presence of the bolt through holes. If it does so, the electric current which flows through the coil of each phase will become the same (it will be unbalanced). Therefore, in the present embodiment, the current balance adjusting holes 341 to 344 are formed so that the “distribution of magnetic flux generated from the coils of each phase” in the stator core 300 is as uniform as possible.
  • the current balance adjusting holes 341 to 344 are arranged one by one at the position of the outer peripheral portion of the stator core 300 corresponding to the center in the circumferential direction of the planar regions 351 to 354 on the outer peripheral surface of the stator core 300. It is formed.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of a method for manufacturing the rotor 110 of the electric motor 100.
  • a rotor core forming process is performed.
  • the rotor core formation process is a process for forming the rotor core 200.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a longitudinal section of the rotor core 200. Specifically, FIG. 5 is a cross-sectional view seen from the II direction of FIG. Since the rotor core forming process can be realized by a known method, detailed description thereof is omitted here.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a longitudinal section of the molding apparatus.
  • the molding apparatus can be realized by, for example, a REC casting apparatus manufactured by Kimura Kogyo Co., Ltd.
  • a mold of this molding apparatus a mold that forms a cavity that matches the shape of the cage portion of the rotor 110 serving as a secondary conductor is used.
  • the details of this molding apparatus are described in, for example, Japanese Patent No. 3915513 and Japanese Patent No. 4523483.
  • the molding apparatus can be described by incorporating the contents described in Japanese Patent No. 3915513 and Japanese Patent No. 4523483. Therefore, detailed description thereof is omitted here.
  • FIG. 6 only the part required by description of this embodiment among the shaping
  • the molding apparatus includes an upper mold unit 61, a lower mold unit 62, and an extrusion pressure rod 63.
  • the rotor core 200 is housed in cavities C1 and C2 formed when the upper mold unit 61 and the lower mold unit 62 are combined. More specifically, the two rotor cores 200 are individually housed in the cavities C1 and C2 in a state where the stacking direction of the electromagnetic steel plates constituting the rotor core 200 is the vertical direction (Y1 direction and Y2 direction in FIG. 6). It is done.
  • the molding apparatus shown in FIG. 6 can manufacture the two rotors 110 at a time.
  • a flow path in which the cavities C1 and C2 side is one end side and the extrusion pressure rod 63 side is the other end side is formed inside the upper mold unit 61 and the lower mold unit 62.
  • Liquid phase aluminum (so-called pure aluminum) having a purity of 99.00 [%] (preferably 99.6 [%]) or higher is supplied to a predetermined region on the extrusion pressure rod 63 side of this flow path.
  • the upper mold unit 61 and the lower mold unit 62 move integrally downward (Y1 direction in FIG. 6). At this time, the extrusion pressure rod 63 does not move. Then, the extrusion pressure rod 63 moves in the upward direction (Y2 direction in FIG. 2) relative to the upper mold unit 61 and the lower mold unit 62. As a result, liquid pure aluminum supplied to a predetermined region on the extrusion pressure rod 63 side of the flow path moves from below the cavities C1 and C2 toward the cavities C1 and C2 (reference numeral 63 in FIG. 6). (See the two arrow lines above).
  • the filling speed which is the speed of liquid pure aluminum when entering the cavities C1 and C2, is 0.05 [m / sec] or more and 0.2 [m / sec] or less. Further, the downward moving speed of the upper mold unit 61 and the lower mold unit 62 is set.
  • the reason why the filling speed is in the range of 0.05 [m / sec] to 0.2 [m / sec] is as follows. When the filling rate is less than 0.05 [m / sec], the aluminum is solidified due to a decrease in temperature, and there is a possibility that the aluminum cannot be filled.
  • the filling speed defined in such a range is about one digit slower than the moving speed of the plunger piston (extrusion pressure rod 63) in the conventional aluminum die casting.
  • the liquid-phase pure aluminum is allowed to enter the cavities C1 and C2 at a low speed, whereby the liquid-phase pure aluminum can be made as close to the laminar flow as possible.
  • the “filling speed that is the speed of liquid pure aluminum when entering the cavities C1 and C2” will be referred to as “slow laminar filling speed” as necessary.
  • the temperature of aluminum during filling is 630 [° C.] or more and 660 [° C.] or less, preferably 630 [° C.] or more and 650 [° C.] or less.
  • the temperature range from 630 [° C.] to 650 [° C.] is a temperature range in which a solid-liquid coexistence (semi-solidified) state (so-called sherbet-like state) in which a solid phase and a liquid phase are mixed is a good temperature range. It is.
  • a temperature lower than the melting point / freezing point (660 [° C.]) may be set as the upper limit of the temperature range. That is, it is only necessary to fill aluminum in the cavities C1 and C2 in the coexisting state of solid and liquid.
  • a temperature range for example, by adjusting at least one of the temperature of liquid pure aluminum supplied to the cavities C1 and C2 and the low-speed laminar filling speed described above, for example. Good.
  • pure aluminum in a solid-liquid coexistence state is more slowly and strongly applied from below the slots 201 to 228 of the rotor core 200 than when aluminum in a liquid phase is filled with aluminum die casting. (See the upward arrow line shown at the bottom of the slots 208 and 222 in FIG. 5). Then, the area of “the cage portion of the rotor 110” including the slots 201 to 228 is filled. In the cavities C1 and C2, the region of the rotary shaft insertion hole 229 is closed so as not to be filled with pure aluminum.
  • the mold clamping is performed. Then, with the upper mold unit 61 and the lower mold unit 62 being clamped, the extrusion pressure rod 63 is moved upward (Y2 direction in FIG. 6).
  • extrusion pressing is performed with the upper mold unit 61 and the lower mold unit 62 being clamped when a predetermined condition that allows the aluminum in a solid-liquid coexistence state to be filled in the cavities C1 and C2 is satisfied.
  • the rod 63 is moved upward.
  • the predetermined condition can be satisfied when the upper mold unit 61 and the lower mold unit 62 move to a predetermined lowermost position.
  • the pressure in the cavities C1 and C2 is increased from the current value by moving the extrusion pressure rod 63 upward (in the Y2 direction in FIG. 6). Thereby, filling of the area
  • the pressure in the cavities C1 and C2 is set so that the surface pressure (for example, the surface pressure at the “surface in contact with the liquid phase aluminum” of the extrusion pressure rod 63) is 300 [MPa] or less. Raise.
  • the lower limit value of the surface pressure is appropriately determined depending on the size and shape of the stator 110.
  • the lower limit value of the surface pressure needs to be a value with which the extrusion pressure rod 63 can be moved upward.
  • the lower limit of the surface pressure can be 200 [MPa]. This is because if the surface pressure is set to 200 [MPa], it is possible to reliably fill a region where the filling is incomplete among the upper region of the stator 110 as much as possible.
  • the clamping force of the upper mold unit 61 and the lower mold unit 62 is adjusted to 300 [MPa], and the shape of the extrusion surface of the extrusion pressure rod 63 is a circle having a diameter of 80 [mm].
  • setting the surface pressure to 300 [MPa] is equivalent to moving the extrusion pressure rod 63 from below to above with a pressing thrust of 150 [ton].
  • the surface pressure can be adjusted by adjusting the pressure thrust.
  • the pressure thrust can be adjusted within a range of 100 [ton] to 150 [ton].
  • (2) Semi-solidified aluminum is used.
  • the motor shaft press-fitting process is performed in step S3 of FIG.
  • the motor shaft press-fitting process is a process for attaching the rotary shaft 130 to the rotor 110 formed by the semi-solidification process in step S2. Since the motor shaft press-fitting process can be realized by a known technique, a detailed description thereof is omitted here.
  • step S4 a runner part cutting process is performed.
  • the runner part cutting process is a process of cutting the end part of the aluminum injected in the semi-solidification process of step S2 and separating the aluminum supply side and the rotor 110 side. Since the runner part cutting process can also be realized by a known technique, a detailed description thereof is omitted here.
  • step S5 bearing press-fitting processing is performed.
  • the bearing press-fitting process is a process of attaching a bearing to the rotor 110. Since the bearing press-fitting process can also be realized by a known technique, a detailed description thereof is omitted here.
  • the current balance adjusting holes 341 to 344 are formed in the electromagnetic steel sheets constituting the stator core 300. If such an electromagnetic steel sheet is prepared, the manufacturing method of the stator 120 itself can be realized by a known technique, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • FIG. 7 is a diagram showing the filling conditions of aluminum in this example and the comparative example.
  • the same pure aluminum was used in the examples and comparative examples.
  • Examples 1 to 3 differ in the low-speed laminar filling speed in the semi-solid casting process of step S2.
  • the low-speed laminar filling speed is set to 0.06 [m / sec]
  • Example 2 the low-speed laminar filling speed is set to 0.07 [m / sec].
  • the filling speed was 0.15 [m / sec].
  • the other production conditions in Examples 1 to 3 are the same.
  • the moving speed of the plunger piston was 1.5 [m / sec].
  • the pressure thrust in this embodiment is a pressure applied to the cavities C1 and C2 when the pressure in the cavities C1 and C2 in a state filled with semi-solidified pure aluminum is increased.
  • the pressurized thrust in the comparative example is a pressure applied to the cavity when the plunger piston is moved at a speed of 1.5 [m / sec].
  • the temperature of aluminum at the time of filling is the temperature of aluminum when it is in contact with the rotor core 200.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the efficiency of the electric motors of Example 1 and the comparative example.
  • the efficiency of the motor is improved by about 1.5 [%] as compared with the case where the rotor is manufactured by aluminum die casting. You can see that That is, although the specification of the rotor and the material used to manufacture the rotor are the same, the efficiency of the electric motor of Example 1 compared with the comparative example is about 1.5 [%. ] Can also be improved.
  • FIG. 9 is a diagram showing the efficiency of the electric motors of Examples 1 to 3 and the comparative example. Here, six electric motors of Examples 1 to 3 and comparative electric motors were produced. And the efficiency of each electric motor was measured. As shown in FIG. 9, when the rotor is manufactured by performing the semi-solid casting process in step S2, it can be seen that variation in the efficiency of the electric motor can be suppressed as compared with the case where the rotor is manufactured by aluminum die casting.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating torque characteristics of the electric motors of Example 1 and the comparative example.
  • the torque characteristic 1001 of the electric motor of the first embodiment and the torque characteristic 1002 of the electric motor of the comparative example are substantially the same. Therefore, it can be seen that a highly efficient electric motor can be manufactured without increasing the size of the electric motor. Therefore, from the viewpoint of the customer of the electric motor, by replacing the existing electric motor with the electric motor of the present embodiment, a highly efficient electric motor can be obtained without greatly changing the design of the apparatus driven by the electric motor. For example, when the electric motor is equipped with a gear, if the size of the gear head portion changes, the design of the device driven by the electric motor must be greatly revised. On the other hand, in the electric motor of this embodiment, the burden of such a design review can be reduced.
  • the crystal grain size in the cage portions of the motors of Examples 1 to 3 and the motor of the comparative example was examined with an optical microscope. As a result, the crystal grain size in the cage portion of the electric motors of Examples 1 to 3 was 30 [ ⁇ m] or less. On the other hand, the crystal grain size in the cage portion of the electric motor of the comparative example was 60 [ ⁇ m] or less. Further, the average gas content in the cage portions of the motors of Examples 1 to 3 and the motor of the comparative example was examined by a vacuum melt extraction method. As a result, the average gas content in the cage portion of the electric motor of Example 1 was 1 [cc / 100 g ⁇ Al] or less.
  • the average gas content in the cage portion of the electric motor of the comparative example was 10 [cc / 100 g ⁇ Al] to 20 [cc / 100 g ⁇ Al].
  • the presence of a cavity visible with the naked eye was confirmed in the cage portion of the electric motor of the comparative example.
  • the presence of a cavity visible to the naked eye was not confirmed in the cage portions of the motors of Examples 1 to 3. As described above, it was found that the cage portions of the motors of Examples 1 to 3 had fewer cavities and were more homogeneous than the cage portion of the motor of the comparative example.
  • the rotor core 200 is housed in the cavities C1 and C2 so that the stacking direction of the electromagnetic steel plates constituting the rotor core 200 is the vertical direction.
  • Liquid phase pure aluminum is supplied into the cavities C1 and C2 from below the cavities C1 and C2 at a low laminar filling rate of 0.05 [m / sec] or more and 0.2 [m / sec] or less.
  • the temperature of aluminum when it is in contact with the rotor core 200 housed in the cavities C1 and C2 is 630 [° C.] or higher and 660 [° C.] or lower, preferably 630 [° C.] or higher and 650 [° C.] or lower.
  • pure aluminum in a solid-liquid coexistence state is moved from the bottom to the top of the slots 201 to 228 of the rotor core 200 so that the cage portion (conductor bar and end ring) of the rotor 110 is moved.
  • torque characteristics can be made substantially the same as those of conventional aluminum die casting. Therefore, in the electric motor 100 of this embodiment, the same gear head part as the gear head part in the electric motor produced by the conventional aluminum die casting can be used.
  • the cavities C1, C2 are set so that the surface pressure is 300 [MPa] or less when a predetermined condition that the cavities C1, C2 are filled with the solid-liquid coexisting aluminum is satisfied. Increase the pressure inside. Therefore, the upper region of the stator 110 can be reliably filled.
  • a three-phase squirrel-cage induction motor has been described as an example, but a single-phase squirrel-cage induction motor may be used. Further, any squirrel-cage induction motor may be used, for example, a servo motor.
  • the reduction gear integrated motor in which the gear (reduction gear) and the electric motor are integrally formed has been described as an example, but it goes without saying that the electric motor alone may be used.
  • the number of slots is limited to these. It is not a thing.
  • the capacity of the electric motor is not particularly limited.
  • the configuration of this embodiment can be adopted for an electric motor having a capacity of 0.75 [kW] to 2.2 [kW].
  • the present invention can be used for electric devices that drive various motors.

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Abstract

　ロータコアを構成する電磁鋼板の積厚方向が上下方向になるようにロータコアをキャビティ（Ｃ１、Ｃ２）内に収める。０．０５［ｍ／ｓｅｃ］以上０．２［ｍ／ｓｅｃ］以下の低速層流充填速度で液相の純アルミニウムを、キャビティ（Ｃ１、Ｃ２）の下方からキャビティ（Ｃ１、Ｃ２）内に供給する。キャビティ（Ｃ１、Ｃ２）内に収められているロータコア２００に接触しているときのアルミニウムの温度を、６３０［℃］以上６６０［℃］以下にする。

Description

かご形誘導電動機の回転子の製造方法
　本発明は、かご形誘導電動機の回転子の製造方法に関し、特に、かご形誘導電動機の回転子を製造するために用いて好適なものである。
　従来、かご形誘導電動機の回転子は、量産に適した所謂アルミダイカストで作製されるのが一般的である（特許文献１を参照）。このような回転子（ロータ）は、次のようにして作製される。まず、ロータコアを構成する複数の鋼板の積厚方向が水平方向を向くように、金型内（キャビティ内）にロータコアを配置する。金型の内部には、アルミニウムの流路が形成される。流路の一端側にはキャビティが位置し、他端側にはプランジャーピストンが位置する。この流路の所定の領域に、アルミニウムの溶湯が注がれる。このアルミニウムの溶湯に対してプランジャーピストンを押し付ける。そうすると、前記ロータコアのスロットに対し、アルミニウムの溶湯が、水平方向に高速で注入される。これにより、導体バーとエンドリング（短絡環）とが鉄心と一体に加圧鋳造される。このように溶湯を水平方向に注入する方式を横型の鋳造方式と称する。
特開平１０－２８５８８９号公報
　しかしながら、アルミダイカストでは、横型で溶湯を注入することに加えて、スロット内における溶湯速度が高速である。プランジャーピストンの移動速度は１．５［ｍ／ｓｅｃ］程度である。したがって、スロットの内部に空気が巻き込まれてしまう。これにより、空気による多数の空洞部が、導体バーの内部とエンドリング（短絡環）の内部に生じる。このため、回転子の二次抵抗が上昇してしまい、かご形誘導電動機の効率を向上させることができないという問題点があった。
　また、かご型誘導電動機の効率を向上させる方法として、電動機のトルクを上げることにより、銅損を低減させることが考えられる。しかしながら、このようにすると、電動機の大きさが大きくなるという問題点があった。
　本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、大きさを変えることなく従来よりも高効率のかご形誘導電動機を製造できるようにすることを目的とする。
　本発明のかご形誘導電動機の回転子の製造方法は、ロータコアの面方向の形状と同一の形状に加工された複数の鋼板を積層することにより、周方向に略等間隔で形成された複数のスロットを有するロータコアを形成するロータコア形成工程と、前記ロータコアを構成する複数の鋼板の積厚方向を上下方向にした状態で、前記スロットの下から上に向けて、固相と液相とが混合された固液共存状態の純アルミニウムを供給して、ロータのかご部の領域を充填する半凝固鋳造工程、を有することを特徴とする。
　本発明によれば、ロータコアのスロットの下から上に向けて、固相と液相とが混合された固液共存状態の純アルミニウムを層流状態で供給して、ロータのかご部の領域を充填する。したがって、ロータのかご部に生じる空洞部を従来よりも低減することができる。これにより、回転子の二次導体の電気抵抗を低下させることができる。よって、大きさを変えることなく従来よりも高効率のかご形誘導電動機を製造することができる。
図１Ａは、電動機の概略構成の一例を示す図である。 図１Ｂは、電動機のモータ部の外観構成の一例を示す図である。 図２は、回転子のコア（ロータコア）の一例を示す図である。 図３は、固定子のコア（ステータコア）の一例を示す図である。 図４は、電動機の回転子の製造方法の一例を説明するフローチャートである。 図５は、ロータコアの縦断面の一例を示す図である。 図６は、成形装置の縦断面の一例を示す図である。 図７は、本実施例と比較例におけるアルミニウムの充填条件を示す図である。 図８は、本実施例と比較例の電動機の効率を示す図である。 図９は、実施例１と比較例の電動機の効率を示す図である。 図１０は、実施例１と比較例の電動機のトルク特性を示す図である。
　次に、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
　図１Ａは、三相かご形誘導電動機の概略構成の一例を示す図である。尚、以下の説明では、「三相かご形誘導電動機」を必要に応じて「電動機」と略称する。また、説明の都合上、各図では、必要な部分のみを簡略化及び省略化して示している。
　図１Ａにおいて、電動機１００は、モータ部１０１と、ブレーキ部１０２と、ギアヘッド部１０３とを有する。
　モータ部１０１は、電動機としての回転動作を行う部分である。ブレーキ部１０２とギアヘッド部１０３は、モータ部１０１の回転の制動等を行う部分である。尚、電動機は、モータ部１０１を有していれば、必ずしも、ブレーキ部１０２とギアヘッド部１０３とを有していなくてもよい。
　図１Ｂは、電動機のモータ部１０１の外観構成の一例を示す図である。具体的に図１は、電動機を、その回転軸に直角な方向から見た図である。
　図１において、本実施形態の電動機１００のモータ部１０１は、回転子（ロータ）１１０と、固定子（ステータ）１２０と、回転軸（モータシャフト）１３０と、通しボルト１４０と、を有する。
　図２は、回転子１１０のコアの一例を示す図である。
　図２において、回転子１１０のコア２００は、２８個のスロット２０１～２２８と、回転軸挿入孔２２９と、を有する。スロット２０１～２２８は、クローズドスロットである。スロット２０１～２２８は、回転子１１０のコア２００の外周部において、回転子１１０のコア２００の周方向に略等間隔で配置される。回転軸挿入孔２２９は、回転子１１０のコア２００の中央部に配置される。回転軸挿入孔２２９には、回転軸１３０が挿入される。
　回転子１１０のコア２００は、回転子１１０のコア２００の面方向（図２の紙面に平行な方向）の形状と同一の形状になるように打ち抜かれた複数の電磁鋼板を、その厚み方向に積み重ねることにより構成される。ここで、各電磁鋼板には、絶縁処理が施されている。尚、本実施形態では、外径が４０［ｍｍ］以上１５０［ｍｍ］以下であり、且つ、スロットの数が１２以上４４以下の回転子１１０を想定している。また、以下の説明では、「回転子１１０のコア２００」を必要に応じて「ロータコア２００」と称する。
　図３は、固定子１２０のコアの一例を示す図である。
　図３において、固定子１２０のコア３００は、３６個のスロット３０１～３３６と、４個のボルト通し孔３３７～３４０と、４個の電流バランス調整孔３４１～３４４と、を有する。
　スロット３０１～３３６は、オープンスロットである。スロット３０１～３３６は、固定子１２０のコア３００の内周部において、固定子１２０のコア３００の周方向に略等間隔で配置される。
　ボルト通し孔３３７～３４０は、固定子１２０のコア３００の外周部において、固定子１２０のコア３００の周方向に略等間隔で配置される。
　電流バランス調整孔３４１～３４４は、固定子１２０のコア３００の外周部の位置であって、周方向で相互に隣接する２つのボルト通し孔（例えば、ボルト通し孔３３７、３３８）から略等距離の位置に配置される。前述したように、ボルト通し孔３３７～３４０は、固定子１２０のコア３００の外周部において、固定子１２０のコア３００の周方向に略等間隔で配置される。よって、電流バランス調整孔３４１～３４４も、固定子１２０のコア３００の外周部において、固定子１２０のコア３００の周方向に略等間隔で配置される。
　固定子１２０のスロット３０１～３３６には、コイルが配置される。また、以下の説明では、「固定子１２０のコア３００」を必要に応じて「ステータコア３００」と称する。
　ステータコア３００は、ステータコア３００の面方向（図３の紙面に平行な方向）の形状と同一の形状になるように打ち抜かれた複数の電磁鋼板を、その厚み方向に積み重ねることにより構成される。ステータコア３００の中心部に形成されている中空部に回転子１１０が配置される。回転子１１０の軸心と固定子１２０の軸心は、共に回転軸１３０の軸心と略同一になる。
　ボルト通し孔３３７～３４０には、通しボルト１４０が挿入される。通しボルト１４０は、ギアヘッド部１０３を、モータ部１０１に取り付けるためのものである。本実施形態の電動機１００では、電動機１００の美観を損なわないように、通しボルト１４０が、電動機１００のケースの外部に露出しないようにしている。そのため、通しボルト１４０をステータコア３００に通すようにしている。このようにすると、通しボルト１４０の数と位置によっては、ボルト通し孔の存在によって、ステータコア３００における「各相のコイルからの磁束の分布」が均一でなくなる。そうすると、各相のコイルを流れる電流が同じでなくなる（アンバランスになる）。そこで、本実施形態では、ステータコア３００における「各相のコイルから発生する磁束の分布」がそれぞれ可及的に均一となるように、電流バランス調整孔３４１～３４４を形成する。
　具体的に、ステータコア３００の軸心上の一点（中央）と、ボルト通し孔３３７～３４０及び電流バランス調整孔３４１～３４４の中心とを相互に結ぶ直線のうち、周方向で相互に隣接する２つの直線のなす角度がそれぞれ略同じになる位置に、電流バランス調整孔３４１～３４４を形成する。図３に示す例では、周方向で相互に隣接する２つのボルト通し孔（例えば、ボルト通し孔３３７、３３８）から、それらの間にある「ステータコア３００の外周面の平面状の領域（例えば、平面状の領域３５２）」の周方向における中央の部分までの距離は、略等距離になる。このように、ステータコア３００の外周部の位置であって、ステータコア３００の外周面の平面状の領域３５１～３５４の周方向における中央に対応する位置に、電流バランス調整孔３４１～３４４が１つずつ形成される。本実施形態では、以上のような位置にボルト通し孔３３７～３４０と、電流バランス調整孔３４１～３４４とを形成する。したがって、ステータコア３００の軸心上の一点（中央）と、ボルト通し孔３３７～３４０及び電流バランス調整孔３４１～３４４の中心とを相互に結ぶ直線のうち、周方向で相互に連接する２つの直線のなす角度は、４５［°］（＝３６０÷８）となる。
　図４は、電動機１００の回転子１１０の製造方法の一例を説明するフローチャートである。
　まず、ステップＳ１において、ロータコア形成処理が行われる。ロータコア形成処理は、ロータコア２００を形成する処理である。図５は、ロータコア２００の縦断面の一例を示す図である。具体的に図５は、図２のＩ－Ｉ方向から見た断面図である。ロータコア形成処理は公知の方法で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
　次に、ステップＳ２において、半凝固鋳造処理が行われる。以下に、本実施形態における半凝固鋳造処理について説明する。
　図６は、成形装置の縦断面の一例を示す図である。成形装置は、例えば、株式会社木村工業製のＲＥＣ鋳造装置により実現できる。この成形装置の金型として、二次導体となる回転子１１０のかご部の形状に合うキャビティを形成する金型が用いられる。この成形装置（ＲＥＣ鋳造装置）の詳細については、例えば、特許第３９２１５１３号公報及び特許第４５２３４８３号公報に記載されている。本明細書では、特許第３９２１５１３号公報及び特許第４５２３４８３号公報に記載されている内容を取り入れて、成形装置を説明することができる。よって、ここでは、その詳細な説明を省略する。また、図６では、成形装置のうち、本実施形態の説明で必要な部分のみを簡略化及び省略化して示している。
　図６において、成形装置は、上型ユニット６１と、下型ユニット６２と、押出加圧ロッド６３と、を含んでいる。
　上型ユニット６１と、下型ユニット６２とが合わさったときに形成されるキャビティＣ１、Ｃ２の中に、ロータコア２００が収められる。具体的に説明すると、ロータコア２００を構成する電磁鋼板の積厚方向を上下方向（図６のＹ１方向及びＹ２方向）にした状態で、２つのロータコア２００がキャビティＣ１、Ｃ２の中に個別に収められる。このように図６に示す成形装置は、２つの回転子１１０を一度に製造することができる。
　また、キャビティＣ１、Ｃ２側が一端側となり、押出加圧ロッド６３側が他端側となる流路が、上型ユニット６１及び下型ユニット６２の内部に形成される。この流路の押出加圧ロッド６３側の所定の領域に、純度が９９．００［％］（好ましくは９９．６［％］）以上の液相のアルミニウム（所謂純アルミニウム）が供給される。
　キャビティＣ１、Ｃ２内にロータコア２００が収められた状態になり、且つ、流路の押出加圧ロッド６３側の所定の領域に液相の純アルミニウムが供給された状態になった後、上型ユニット６１と下型ユニット６２とが下方（図６のＹ１方向）に一体となって移動する。このとき、押出加圧ロッド６３は移動しない。そうすると、押出加圧ロッド６３は、上型ユニット６１及び下型ユニット６２に対して相対的に上方向（図２のＹ２方向）に移動する。これにより、流路の押出加圧ロッド６３側の所定の領域に供給された液相の純アルミニウムが、キャビティＣ１、Ｃ２の下方から、キャビティＣ１、Ｃ２の方向に移動する（図６の符号６３の上に示されている２つの矢印線を参照）。
　本実施形態では、キャビティＣ１、Ｃ２に進入するときの液相の純アルミニウムの速度である充填速度が、０．０５［ｍ／ｓｅｃ］以上０．２［ｍ／ｓｅｃ］以下の速度となるように、上型ユニット６１及び下型ユニット６２の下方への移動速度が設定される。充填速度を０．０５［ｍ／ｓｅｃ］以上０．２［ｍ／ｓｅｃ］以下の範囲にする理由は次の通りである。充填速度が０．０５［ｍ／ｓｅｃ］を下回ると、温度の低下によりアルミニウムが凝固してしまい、アルミニウムの充填ができなくなる虞がある。一方、充填速度が０．２［ｍ／ｓｅｃ］を上回ると、アルミニウムの移動によって乱流が発生し、アルミニウムへの空気の巻き込みが多くなる（すなわち充填密度が下がる）虞がある。このような範囲で規定される充填速度は、従来のアルミダイカストにおけるプランジャーピストン（押出加圧ロッド６３）の移動速度よりも１ケタ程度遅い。
　以上のように、液相の純アルミニウムを低速度でキャビティＣ１、Ｃ２に進入させることで、液相の純アルミニウムの流れを可及的に層流に近づけることができる。以下の説明では、「キャビティＣ１、Ｃ２に進入するときの液相の純アルミニウムの速度である充填速度」を必要に応じて「低速層流充填速度」と称する。
　また、本実施形態では、充填時（ロータコア２００に接触しているとき）のアルミニウムの温度を、６３０［℃］以上６６０［℃］以下、好ましくは、６３０［℃］以上６５０［℃］以下にする。アルミニウムにおいては、６３０［℃］以上６５０［℃］以下の温度範囲は、固相と液相とが混合した固液共存（半凝固）状態（所謂シャーベット状）として良好な状態となる温度範囲だからである。ただし、アルミニウムの融点・凝固点は、６６１［℃］であるので、この融点・凝固点よりも低い温度（６６０［℃］）を前記温度範囲の上限値としてもよい。すなわち、キャビティＣ１、Ｃ２内において固液共存状態でアルミニウムを充填するようにしていればよい。尚、このような温度範囲を実現するためには、例えば、前述した、キャビティＣ１、Ｃ２に供給する液相の純アルミニウムの温度と、低速層流充填速度との少なくとも何れか一方を調整すればよい。
　以上のように、本実施形態では、アルミダイカストにより液相のアルミニウムを充填する場合よりも、ゆっくりと且つ強い力で固液共存状態の純アルミニウムを、ロータコア２００のスロット２０１～２２８の下方から上方に向けて移動させる（図５のスロット２０８、２２２の下部に示している上向きの矢印線を参照）。そうすると、スロット２０１～２２８内を含む「回転子１１０のかご部」の領域が充填される。尚、キャビティＣ１、Ｃ２内においては、回転軸挿入孔２２９の領域は、純アルミニウムが充填されないように、塞がれている。
　以上のようにして、固液共存状態のアルミニウムのキャビティＣ１、Ｃ２内への供給が終了すると、型締めが行われる。そして、上型ユニット６１及び下型ユニット６２を型締めした状態で、押出加圧ロッド６３を上方（図６のＹ２方向）に移動させる。本実施形態では、固液共存状態のアルミニウムがキャビティＣ１、Ｃ２内に充填されたと見なせる所定の条件を満たしたときに、上型ユニット６１及び下型ユニット６２を型締めした状態で、押出加圧ロッド６３を上方に移動させる。例えば、上型ユニット６１及び下型ユニット６２が所定の最下端の位置まで移動したときに前記所定の条件を満たすとすることができる。
　このように、押出加圧ロッド６３を上方（図６のＹ２方向）に移動させることにより、キャビティＣ１、Ｃ２内の圧力を現在値よりも上げる。これにより、固定子１１０の上部の領域のうち、充填が不完全となっている領域の充填を確実に行って、アルミニウムを固めることができる。本実施形態では、面圧（例えば、押出加圧ロッド６３の「液相のアルミニウムと接触している面」における面圧）が３００［ＭＰａ］以下となるように、キャビティＣ１、Ｃ２内の圧力を上げる。面圧が３００［ＭＰａ］を超えると、上型ユニット６１及び下型ユニット６２が開いてしまうことにより、上型ユニット６１及び下型ユニット６２の間から純アルミニウムが漏れてしまう虞があるからである。一方、面圧の下限値は、固定子１１０の大きさ・形状等により適宜決定されるものである。ただし、面圧の下限値は、押出加圧ロッド６３を上方に移動させることができる値である必要がある。例えば、面圧の下限値を２００［ＭＰａ］にすることができる。面圧を２００［ＭＰａ］にすれば、固定子１１０の上部の領域のうち、充填が不完全となっている領域の充填を可及的に確実に行うことができるからである。
　ここで、上型ユニット６１及び下型ユニット６２の型締め力が、３００［ＭＰａ］に調整されており、且つ、押出加圧ロッド６３の押出面の形状が、直径８０［ｍｍ］の円であるとする。このような構成の成形装置において、３００［ＭＰａ］の面圧にすることは、１５０［ｔｏｎ］の加圧推力で押出加圧ロッド６３を下方から上方の方向に移動させることと等価になる。このように、加圧推力を調整することにより、面圧を調整することができる。上型ユニット６１及び下型ユニット６２の型締め力が、３００［ＭＰａ］に調整されており、且つ、押出加圧ロッド６３の押出面の形状が、直径８０［ｍｍ］の円である場合、例えば、加圧推力を、１００［ｔｏｎ］以上１５０［ｔｏｎ］以下の範囲で調整することができる。
　本実施形態では、以上のように、所謂縦型（下から上に向けて充填材を充填し、高い圧力をかけて充填材を固める方式）の鋳造を行うに際し、次の（１）及び（２）のようにした。
（１）従来のアルミダイカストよりも充填速度と充填温度を低くする。
（２）半凝固状態のアルミニウムを用いる。
　これにより、充填中にアルミニウムに混ざる空気の量を従来よりも低減させた導体バーを、その両端に配置されるエンドリングと一体で形成することができる。
　以上のようにして半凝固鋳造処理が終了すると、図４のステップＳ３において、モータシャフト圧入処理が行われる。モータシャフト圧入処理は、ステップＳ２の半凝固処理で形成された回転子１１０に回転軸１３０を取り付ける処理である。モータシャフト圧入処理は公知の技術で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
　次に、ステップＳ４において、ランナー部切削処理が行われる。ランナー部切削処理は、ステップＳ２の半凝固処理で注入されたアルミニウムの端部を切断して、アルミニウムの供給側と回転子１１０側とを切り離す処理である。ランナー部切削処理も公知の技術で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
　最後に、ステップＳ５において、ベアリング圧入処理が行われる。ベアリング圧入処理は、回転子１１０に対してベアリングを取り付ける処理である。ベアリング圧入処理も公知の技術で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
　前述したように、ステータコア３００を構成する電磁鋼板には、電流バランス調整孔３４１～３４４が形成される。このような電磁鋼板を用意すれば、固定子１２０の製造方法自体は公知の技術で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
（実施例）
　次に、本発明の実施例を説明する。
　以下の仕様の電動機を作製した。
　定格：２００［Ｖ］、５０［Ｈｚ］、０．７５［ｋＷ］
　固定子の外径（直径）：１３５［ｍｍ］
　固定子の積厚（高さ）：６５［ｍｍ］
　固定子のスロットの数：３６
　固定子の巻線の巻数：３９［回］
　固定子の巻線の線径（直径）：０．６５［ｍｍ］
　回転子の外径（直径）：８１．５［ｍｍ］
　回転子の積厚（高さ）：６５［ｍｍ］
　回転子の極数：４
　回転子のスロットの数：２８
　以上の仕様（本実施例と同一の仕様）において、回転子の導体バー及びエンドリングをアルミダイカストで形成したものを比較例として作製した。また、回転子の導体バー及びエンドリングを前述した本実施形態の手法で形成したものを実施例１～３として作製した。
　図７は、本実施例と比較例におけるアルミニウムの充填条件を示す図である。ここで、充填に際し、実施例でも比較例でも同一の純アルミニウムを使用した。
　実施例１～３は、ステップＳ２の半凝固鋳造処理における低速層流充填速度が異なる。実施例１では、低速層流充填速度を０．０６［ｍ／ｓｅｃ］とし、実施例２では、低速層流充填速度を０．０７［ｍ／ｓｅｃ］とし、実施例３では、低速層流充填速度を０．１５［ｍ／ｓｅｃ］とした。実施例１～３におけるその他の製造条件は同じである。一方、比較例では、プランジャーピストンの移動速度を１．５［ｍ／ｓｅｃ］とした。
　また、本実施例における加圧推力は、半凝固状態の純アルミニウムが充填された状態のキャビティＣ１、Ｃ２内の圧力を上げるときにキャビティＣ１、Ｃ２内にかかる圧力である。一方、比較例における加圧推力は、１．５［ｍ／ｓｅｃ］の速度でプランジャーピストンを移動させているときにキャビティ内にかかる圧力である。
　また、充填時のアルミニウムの温度は、何れも、ロータコア２００に接触しているときのアルミニウムの温度である。
　図８は、実施例１と比較例の電動機の効率を示す図である。
　図８に示すように、ステップＳ２の半凝固鋳造処理を行って回転子を作製すると、アルミダイカストで回転子を作製した場合よりも、電動機の効率を約１．５［％］も向上させることができることが分かる。すなわち、回転子の仕様と、回転子を作製するために使用する材料とが同じであるのにも関わらず、比較例よりの実施例１の方が、電動機の効率を約１．５［％］も向上させることができることが分かる。
　図９は、実施例１～３と比較例の電動機の効率を示す図である。ここでは、実施例１～３の電動機と比較例の電動機を、それぞれ６個ずつ作製した。そして、それぞれの電動機の効率を測定した。
　図９に示すように、ステップＳ２の半凝固鋳造処理を行って回転子を作製すると、アルミダイカストで回転子を作製した場合よりも、電動機の効率のバラつきを抑制できることが分かる。
　図１０は、実施例１と比較例の電動機のトルク特性を示す図である。
　図１０に示すように、実施例１の電動機のトルク特性１００１と、比較例の電動機のトルク特性１００２は、概ね同じである。したがって、電動機の大きさを大きくしなくても、高効率の電動機を作製できることが分かる。よって、電動機の顧客から見れば、既存の電動機を本実施形態の電動機に置き換えることにより、電動機で駆動する装置側の設計を大きく変更しなくても、高効率の電動機を得ることができる。例えば、電動機をギア付きのものとする場合、ギアヘッド部の大きさが変わると、当該電動機で駆動する装置の設計を大きく見直さなくてはならない。これに対し、本実施形態の電動機では、このような設計の見直しの負担を軽減させることができる。
　実施例１～３の電動機と比較例の電動機のかご部における結晶粒度を光学顕微鏡で調べた。その結果、実施例１～３の電動機のかご部における結晶粒度は３０［μｍ］以下であった。これに対し、比較例の電動機のかご部における結晶粒度は６０［μｍ］以下であった。また、実施例１～３の電動機と比較例の電動機のかご部における平均ガス含有量を、真空溶融抽出法で調べた。その結果、実施例１の電動機のかご部における平均ガス含有量は１［cc/100ｇ・Al］以下であった。これに対し、比較例の電動機のかご部における平均ガス含有量は１０［cc/100ｇ・Al］～２０［cc/100ｇ・Al］であった。また、比較例の電動機のかご部では肉眼で見える空洞部の存在が確認された。一方、実施例１～３の電動機のかご部では肉眼で見える空洞部の存在は確認されなかった。このように、実施例１～３の電動機のかご部は、比較例の電動機のかご部に比べ、空洞部が少なく均質であることが分かった。
　以上のように本実施形態では、ロータコア２００を構成する電磁鋼板の積厚方向が上下方向になるようにロータコア２００をキャビティＣ１、Ｃ２内に収める。０．０５［ｍ／ｓｅｃ］以上０．２［ｍ／ｓｅｃ］以下の低速層流充填速度で液相の純アルミニウムを、キャビティＣ１、Ｃ２の下方からキャビティＣ１、Ｃ２内に供給する。キャビティＣ１、Ｃ２内に収められているロータコア２００に接触しているときのアルミニウムの温度を、６３０［℃］以上６６０［℃］以下、好ましくは６３０［℃］以上６５０［℃］以下にする。したがって、固液共存状態（半凝固状態）の純アルミニウムを、ロータコア２００のスロット２０１～２２８の下から上に向けて移動させて、回転子１１０のかご部（導体バー及びエンドリング）の領域を充填することができる。よって、回転子１１０のかご部に生じる空洞部を、従来のアルミダイカストにより作製される回転子１１０に比べて大幅に低減させることができる。これにより、ロータコア２００の径方向の大きさを変えることなく、回転子１１０の二次導体の電気抵抗を低下させることができると共に、回転子１１０の品質のバラつきを抑制することができる。また、従来のアルミダイカストのものとトルク特性を略同じにすることができる。よって、本実施形態の電動機１００では、従来のアルミダイカストで作製した電動機におけるギアヘッド部と同じギアヘッド部を使用することができる。
　また、本実施形態では、固液共存状態のアルミニウムがキャビティＣ１、Ｃ２内に充填されたと見なせる所定の条件が満足したときに、面圧が３００［ＭＰａ］以下となるように、キャビティＣ１、Ｃ２内の圧力を上げる。よって、固定子１１０の上部の領域の充填を確実に行うことができる。
　尚、本実施形態では、三相かご形誘導電動機を例に挙げて説明したが、単相かご形誘導電動機であってもよい。また、かご形誘導電動機であれば、どのようなものであってもよく、例えばサーボモータであってもよい。この他、本実施形態では、ギア（減速機）と電動機とが一体で形成される減速機一体型電動機を例に挙げて説明したが、電動機単体であってもよいということは勿論である。
　また、本実施形態では、回転子１１０のスロットの数が２４であり、固定子１２０のスロットの数が３６である場合を例に挙げて説明したが、スロットの数は、これらに限定されるものではない。また、電動機の容量は特に限定されるものではない。例えば、０．７５［ｋＷ］～２．２［ｋＷ］の容量の電動機に本実施形態の構成を採用することができる。勿論、これらよりも大きい容量又は小さい容量の電動機に本実施形態の構成を採用してもよい。
　尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
　本発明は、各種のモータ駆動を行う電気機器に利用することができる。

Claims (4)

  1. 　ロータコアの面方向の形状と同一の形状に加工された複数の鋼板を積層することにより、周方向に略等間隔で形成された複数のスロットを有するロータコアを形成するロータコア形成工程と、
    　前記ロータコアを構成する複数の鋼板の積厚方向を上下方向にした状態で、前記スロットの下から上に向けて、固相と液相とが混合された固液共存状態の純アルミニウムを供給して、ロータのかご部の領域を充填する半凝固鋳造工程、を有することを特徴とするかご形誘導電動機の回転子の製造方法。
  2. 　前記半凝固鋳造工程は、充填時の純アルミニウムの温度を６３０［℃］以上６６０［℃］以下にすることによって、固相と液相とが混合された固液共存状態の純アルミニウムを、前記スロットの下から上に向けて供給することを特徴とする請求項１に記載のかご形誘導電動機の回転子の製造方法。
  3. 　前記半凝固鋳造工程は、鋼板の積厚方向を上下方向にした状態で前記ロータコアが内部に収まっているキャビティ内に、当該キャビティの下方から液相の純アルミニウムを供給し、
    　前記ロータコアに接触しているときの前記純アルミニウムの温度は、６３０［℃］以上６６０［℃］以下であり、
    　前記キャビティに進入するときの前記液相の純アルミニウムの速度である低速層流充填速度は、０．０５［ｍ／ｓｅｃ］以上０．２［ｍ／ｓｅｃ］以下の速度であることを特徴とする請求項２に記載のかご形誘導電動機の回転子の製造方法。
  4. 　前記半凝固鋳造工程は、前記固液共存状態の純アルミニウムの、前記キャビティ内への供給が終了すると、当該キャビティ内を加圧することを特徴とする請求項３に記載のかご形誘導電動機の回転子の製造方法。
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