(57)【要約】【課題】省エネルギーや生産性並びに省資源の面で問題がなく、且つ、鋳造製品の大形化を招来せず、製造コストも高くつかせることなくして、導体材料の鋳込みが充分にできるようにする。【解決手段】回転子鉄心を配置した金型１（第１ないし第５の単位金型２〜６）の内部に、回転子鉄心のスロットを埋める導体と、この導体の両端部をそれぞれに短絡する短絡環とを形成する導体材料を鋳込んでかご形回転子を製造するものにおいて、金型１に油性の離型剤２２を塗布し、その後に導体材料を鋳込むようにした。離型剤２２は油性であるから、水分を含まず、その水分による金型１の温度降下が避けられる。よって、金型１に水溶性の離型剤を塗布した従来の導体材料の流れの悪化の問題が解消され、導体材料の鋳込みが充分にできるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子鉄心を配置した金型の内部に、回転子鉄心のスロットを埋める導体と、この導体の両端部をそれぞれに短絡する短絡環とを形成する導体材料を鋳込んでかご形回転子を製造する方法において、
前記金型に油性の離型剤を塗布し、その後に前記導体材料を鋳込むことを特徴とする回転電機のかご形回転子の製造方法。
【請求項２】
金型を最初の製造回にのみ加熱することを特徴とする請求項１記載の回転電機のかご形回転子の製造方法。
【請求項３】
回転子鉄心を配置した金型の内部に、回転子鉄心のスロットを埋める導体と、この導体の両端部をそれぞれに短絡する短絡環とを形成する導体材料を鋳込んでかご形回転子を製造する装置において、
前記金型に油性の離型剤を塗布する塗布装置を具えたことを特徴とする回転電機のかご形回転子の製造装置。
【請求項４】
金型が複数の単位金型から成り、塗布装置がその単位金型ごとに油性の離型剤を塗布するようになっていることを特徴とする請求項３記載の回転電機のかご形回転子の製造装置。
【請求項５】
塗布装置が、複数の単位金型の各間に位置して、その各両側の単位金型に対して油性の離型剤を塗布するようになっていることを特徴とする請求項４記載の回転電機のかご形回転子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、かご形回転子を導体材料の鋳込みにより製造する回転電機のかご形回転子の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータなど回転電機のかご形回転子は、一般に、金型の内部に、回転子鉄心を配置した状態で、該回転子鉄心のスロットを埋める導体と、この導体の両端部をそれぞれに短絡する短絡環とを形成する導体材料を鋳込んで製造するようになっている。
【０００３】
このものの場合、鋳込み時に、溶湯状態の導体材料が常温の回転子鉄心に接して降温する。
又、金型は毎回鋳込みの温度により昇温され、その昇温した金型で次の鋳造が順次できるのであるが、一方、金型には、導体材料が接する部分に離型剤を塗布する。この離型剤は、一般に水溶性であり、多量（例えば３０〜５０倍）の水で希釈されたものを使用する。従って、金型には、多量の水で希釈された離型剤を塗布するものであり、その多量の水分が、昇温した金型に接して金型から熱を奪い、金型の温度が降下する。これにより、鋳込み時には、溶湯状態の導体材料が、降温した金型にも接して降温する。
それらの結果、金型内での導体材料の流れが悪くなり、鋳込みが不足する可能性がある。
【０００４】
これに対して、回転子鉄心を金型の内部に配置する前に加熱したり、あるいは回転子鉄心のスロットや短絡環成形用のキャビティを大きめに形成したりして、金型内での導体材料の流れを良くすることが行われている。
【０００５】
しかしながら、そのうちの回転子鉄心を加熱する方法では、加熱エネルギーが余分に必要であり、且つ、加熱時間が余分に必要で、省エネルギー並びに生産性の面で問題がある。一方、回転子鉄心のスロットや短絡環成形用のキャビティを大きめに形成する方法では、導体材料を多く必要とし、且つ、スロットや短絡環を大きめに形成する分、回転子鉄心も大きく形成せざるを得ないため、省資源の面で問題があり、且つ、鋳造製品が大形化してしまう欠点をも有する。
【０００６】
これらに対して、更に、回転子鉄心を配置した金型の内部に導体材料を充填した後、可動金型を作動させて導体材料を加圧することにより、該導体材料を金型の奥部に押込むようにする考えもある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８-４７２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述のように考えられたものは、金型が複雑化するものであり、その分、型費が増して、製造コストが高くつく欠点を有する。
【０００９】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、省エネルギーや生産性並びに省資源の面で問題がなく、且つ、鋳造製品の大形化を招来せず、製造コストも高くつかせることなくして、導体材料の鋳込みが充分にできる回転電機のかご形回転子の製造方法及び製造装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の回転電機のかご形回転子の製造方法においては、回転子鉄心を配置した金型の内部に、回転子鉄心のスロットを埋める導体と、この導体の両端部をそれぞれに短絡する短絡環とを形成する導体材料を鋳込んでかご形回転子を製造する方法において、前記金型に油性の離型剤を塗布し、その後に前記導体材料を鋳込むことを特徴とする（請求項１の発明）。
【００１１】
又、本発明の回転電機のかご形回転子の製造装置においては、回転子鉄心を配置した金型の内部に、回転子鉄心のスロットを埋める導体と、この導体の両端部をそれぞれに短絡する短絡環とを形成する導体材料を鋳込んでかご形回転子を製造する装置において、前記金型に油性の離型剤を塗布する塗布装置を具えたことを特徴とする（請求項３の発明）。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成の回転電機のかご形回転子の製造方法及び製造装置によれば、金型に塗布する離型剤が油性であることから、水分を含まず、その水分による金型の温度降下が避けられる。よって、金型に水溶性の離型剤を塗布した従来の導体材料の流れの悪化の問題が解消され、導体材料の鋳込みが充分にできるようになる。そして、そのように導体材料の鋳込みが充分にできるようになることから、回転子鉄心を金型の内部に配置する前に加熱したり、あるいは回転子鉄心のスロットや短絡環成形用のキャビティを大きめに形成したりする必要がなくなり、更に、回転子鉄心を配置した金型の内部への導体材料の充填後、可動金型を作動させて導体材料を金型の奥部に押込むようにする必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例を示す金型の離型剤塗布状態の断面図
【図２】金型の型開き状態の断面図
【図３】回転子鉄心の斜視図
【図４】金型の型合わせ状態の断面図
【図５】かご形回転子の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施例（一実施形態）につき、図面を参照して説明する。
まず、図２には、金型１を型開き状態で示している。この金型１は、第１ないし第５の複数の単位金型２〜６から成っており、そのうちの第１の単位金型２は、湯口７を有し、該湯口７にプランジャ８を具えている。
【００１５】
第２の単位金型３は、前記湯口７に連なる湯道９を有している。
第３の単位金型４は、湯道９に連なって一方の短絡環を一方の冷却ファンと併せて成形するキャビティ１０とを有すると共に、回転子鉄心１１の一方の軸方向止めをする凹段部１２と、回転子鉄心１１の軸装着孔１３に挿通した芯棒１４の一端部を受容する凹部１５を有している。
【００１６】
第４の単位金型５は、回転子鉄心１１を受容保持する洞部１６を有している。
第５の単位金型６は、第４の単位金型５と一体的で、他方の短絡環を他方の冷却ファンと併せて成形するキャビティ１７を有すると共に、回転子鉄心１１の他方の軸方向止めをする凹段部１８と、前記芯棒１４の他端部を受容する凹部１９を有している。
【００１７】
図３には、回転子鉄心１１を単独で示している。この回転子鉄心１１は、中心部に前記軸挿着孔１３を有し、周囲部に多数のスロット２０を有する円柱状のもので、それを型抜きした多数の鋼板を積層することにより形成している。
【００１８】
そして、図１には、離型剤を塗布する塗布装置２１を示しており、これは前記第１の単位金型２と第２の単位金型３との間、第２の単位金型３と第３の単位金型４との間、及び第３の単位金型４と第４の単位金型５との間に対して、それぞれ出し入れされるもので、各送剤パイプ２１ａの先端部に設けたノズル２１ｂから離型剤２２を霧状に噴出するようになっている。その噴出対象は、それぞれ両側の、第１の単位金型２の湯口７、第２の単位金型３の湯道９、第３の単位金型４のキャビティ１０と凹段部１２及び凹部１５、第４の単位金型５の洞部１６並びに第５の単位金型６のキャビティ１７と凹段部１８及び凹部１９である。
【００１９】
離型剤２２は油性のものであり、例えば株式会社青木科学研究所の商品名で言う「ＷＦＲ−３Ｒ」で、鉱物油や植物油等の油分が９０〔％〕以上、シリコーン油が５〔％〕以下、添加剤が５〔％〕以下の配合から成るものであり、それをその原液のまま、もしくは原液に近い、２倍程度の希釈剤により希釈した高濃度状態で使用するようにしている。
この離型剤２２の前記塗布装置２１による塗布を、本発明においては、前述の型開き状態で実行する（図１はその状態を示している）。又、金型１（第１ないし第５の単位金型２〜６）は、最初の製造回にのみ、図示しないバーナ等によって加熱する。
【００２０】
この後、塗布装置２１を各単位金型間から離脱させ、次いで、型合わせをする。図４は、その型合わせ状態を示しており、第１の単位金型２に第２の単位金型３を合わせ、第２の単位金型３に第３の単位金型４を合わせ、第３の単位金型４に第４の単位金型５及び第５の単位金型６を合わせている。又、このとき、第５の単位金型６の凹段部１８から第４の単位金型５の洞部１６には、回転子鉄心１１を挿入して保持させ、第５の単位金型６の凹部１９には、回転子鉄心１１の軸挿着孔１３に挿通した芯棒１４の他端部を挿入しておく。そして、第３の単位金型４に第４の単位金型５及び第５の単位金型６を合わせたときには、回転子鉄心１１の一端部が第３の単位金型４の凹段部１２に受容され、芯棒１４の一端部が第３の単位金型４の凹部１５に受容される。
【００２１】
そして、次には、図示しない導体材料（例えばアルミニウム）を溶湯の状態で、プランジャ８の押出し作用により、湯口７から湯道９を通じてキャビティ１０、スロット２０、キャビティ１７に注入し、充填させて固化させる。これにより、回転子鉄心１１のスロット２０を埋める導体（図示せず）と、この導体の両端部をそれぞれに短絡する短絡環２３，２４及び冷却ファン２５，２６（図５参照）が、導体材料により鋳込み形成されて、かご形回転子２７が製造される。
この後、金型１を型開きし、かご形回転子２７を取出す。
【００２２】
このように上記構成のものでは、金型１（第１ないし第５の単位金型２〜６）に油性の離型剤２２を塗布する塗布装置２１を具え、その金型１への油性の離型剤２２の塗布を行って後、導体材料を鋳込んでかご形回転子２７を製造するもので、離型剤２２は油性であるから、水分を含まず、その水分による金型１の温度降下が避けられる。
【００２３】
よって、金型１に水溶性の離型剤を塗布した従来の導体材料の流れの悪化の問題が解消され、導体材料の鋳込みが充分にできるようになる。そして、そのように導体材料の鋳込みが充分にできるようになることから、回転子鉄心１１を金型１の内部に配置する前に加熱したり、あるいは回転子鉄心１１のスロット２０や短絡環２３，２４成形用のキャビティ１０，１７を大きめに形成したりする必要がなくなり、更に、回転子鉄心１１を配置した金型１の内部への導体材料の充填後、可動金型を作動させて導体材料を金型１の奥部に押込むようにする必要もなくなる。
【００２４】
かくして、省エネルギーや生産性並びに省資源の面で問題がなく、且つ、鋳造製品の大形化を招来せず、製造コストも高くつかせることなくして、導体材料の鋳込みを充分に成すことができる。
又、特に上記構成のものの場合、金型１を最初の製造回にのみ加熱するようにしており、それによって、金型１内での導体材料の流れを最初の製造回から充分に良くできて、鋳込み不良品の発生をなくすことができる。なお、この金型１の加熱は、最初の製造回にのみ行うものであるから、回転子鉄心１１の全品を逐一加熱するものほど、省エネルギー及び生産性の面を損ねることはない。
【００２５】
但し、この金型１の加熱は行わなくても良い。現に、鋳造製品の形状によっては、導体材料の流れが良く、最初の製造回の金型１の加熱が不要なものがある。但し、その場合にも、鋳込んだ導体材料の離型性を確保するために、金型１には離型剤の塗布が必要である。しかしながら、この場合、金型１は加熱されていないために、従来の水溶性の離型剤を塗布すると、金型１には水溶性の離型剤が含む水分がそのまま付着した状態となり、この状態で鋳造が行われることによって、溶湯状態の導体材料と水とが反応して微小な水蒸気爆発が起こり、ガスが発生して鋳造製品に巣穴ができるという不良品の発生を招来することになる。
【００２６】
これに対して、油性の離型剤２２を使用すれば、それが水分を含まないため、上述の水蒸気爆発は起こらず、ガスの発生がなくなるので、導体材料の流れの良い鋳造製品形状であれば、最初の製造回からの良品の製造が可能となる。
【００２７】
加えて、上記構成のものにおいては、金型１が複数の単位金型２〜６から成り、塗布装置２１がその単位金型２〜６ごとに油性の離型剤２２を塗布するようにしている。これにより、油性の離型剤２２を金型１の塗布すべき箇所に漏れなく塗布することができて、一層の良品の製造が可能となる。
【００２８】
更に、上記構成のものにおいては、塗布装置２１が、複数の単位金型２〜６の各間に位置して、その各両側の単位金型２〜６に対して油性の離型剤２２を塗布するようにしている。これにより、金型１の塗布すべき箇所に対する離型剤２２の塗布を速やかに行うことができて、生産性を良くすることができる。
【００２９】
なお、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、その一つとして、かご形回転子２７は冷却ファン２５，２６を有していなくても良いものであり、そのほか、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
【符号の説明】
【００３０】
図面中、１は金型、２〜６は単位金型、１１は回転子鉄心、２０はスロット、２１は塗布装置、２２は離型剤、２３，２４は短絡環、２７はかご形回転子を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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