(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心片を積層して円筒状に構成され、外周部に周方向に所定の間隔を存して形成される複数のスロットを有する回転子鉄心と、
前記各スロット内に設けられるバーと、
前記回転子鉄心の軸方向両端部にアルミダイキャスト成型により設けられ、前記バーを連結する短絡環とを備えるかご形回転子において、
前記バーは、銅或いは銅合金からなる管状部材と、前記管状部材内に充填される銅、銅合金、鉄或いは鉄合金からなる充填部材とを具備していると共に、
前記管状部材の両端部は、前記スロットよりも径大に拡開された状態で前記短絡環に連結されており、
前記各スロットの内面と前記管状部材との間には、それらの隙間を埋めるように、補助バーが、前記アルミダイキャスト成型により前記短絡環と一体に設けられていることを特徴とするかご形回転子。
【請求項２】
鉄心片を積層して円筒状に構成され、外周部に周方向に所定の間隔を存して形成される複数のスロットを有する回転子鉄心と、
前記各スロット内に設けられ、銅或いは銅合金からなる管状部材内に、銅、銅合金、鉄或いは鉄合金からなる充填部材を充填して構成されるバーと、
前記回転子鉄心の軸方向両端部にアルミダイキャスト成型により設けられ、前記バーを連結する短絡環とを備えるかご形回転子の製造方法において、
前記鉄心片を複数枚積層して前記回転子鉄心を構成する積層工程と、
前記バーを前記回転子鉄心の前記各スロット内に挿入するバー挿入工程と、
前記回転子鉄心の軸方向両端部から前記管状部材の端部が突出した状態で、アルミダイキャスト成型により前記回転子鉄心の軸方向両端部に前記短絡環を設けると共に、前記各スロットの内面と前記管状部材との間にそれらの隙間を埋めるように補助バーを一体に設けるアルミダイキャスト工程と、
前記アルミダイキャスト工程後に、前記管状部材の端部を前記スロットよりも径大に拡開する拡開工程とを含むことを特徴とするかご形回転子の製造方法。
【請求項３】
前記充填部材は前記管状部材よりも短く構成され、前記バーには、前記管状部材の端部に空間部が形成されており、前記拡開工程では、前記空間部に拡開部材が圧入されて該管状部材の端部が拡開されることを特徴とする請求項２記載のかご形回転子の製造方法。
【請求項４】
前記充填部材は前記管状部材と同等の長さに構成されており、前記拡開工程では、前記バーの端部が押し潰されるようにして前記管状部材の端部が拡開されることを特徴とする請求項２記載のかご形回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バー及び短絡環を具備したかご形回転子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ポンプやファンの駆動源には、かご形誘導電動機が使用されている。このかご形誘導電動機のかご形回転子に設けられる多数のバーと短絡環は、低コストで生産性に優れるアルミダイキャストで成型されている。
【０００３】
又、かご形誘導電動機の回転効率を高めるために、バー及び短絡環をアルミニウムよりも導電性に優れる銅を用いた銅ダイキャストで成型することが考えられている。しかしながら、銅を溶かすためには、非常に高い温度、例えば１０００度以上に加熱する必要があり生産性が悪い。又、銅のダイキャスト時に、かご形回転子を構成する回転子鉄心がこの高い熱で歪んでしまうため実用的でない。そのため、バーのみを、銅或いは銅合金で構成する方法が考えられている。
【０００４】
例えば、回転子鉄心の外周側に形成したスロットに、回転子鉄心よりも軸方向が長い銅製のバーを挿入し、前記スロットにアルミニウム系金属を注湯してバーを包むと共に、回転子鉄心の両端にアルミニウム系金属の短絡環を成型する構成のかご形回転子が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１６３１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、バーを銅製にし、短絡環をアルミダイキャストで成型する構成では、アルミダイキャスト成型後に短絡環が冷却されたときに、銅とアルミニウムの熱収縮率の違いによって、バーと短絡環との間に隙間が生じてしまうことがある。この場合、バーと短絡環との電気的な接触が不十分になり、その結果、かご形回転子の回転が不十分になってしまうことがある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、銅或いは銅合金からなるバーとアルミダイキャスト成型で得られる短絡環との電気的な接触を良好にすることができるかご形回転子及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のかご形回転子は、鉄心片を積層して円筒状に構成され、外周部に周方向に所定の間隔を存して形成される複数のスロットを有する回転子鉄心と、前記各スロット内に設けられるバーと、前記回転子鉄心の軸方向両端部にアルミダイキャスト成型により設けられ、前記バーを連結する短絡環とを備えるかご形回転子において、前記バーは、銅或いは銅合金からなる管状部材と、前記管状部材内に充填される銅、銅合金、鉄或いは鉄合金からなる充填部材とを具備していると共に、前記管状部材の両端部は、前記スロットよりも径大に拡開された状態で前記短絡環に連結されており、前記各スロットの内面と前記管状部材との間には、それらの隙間を埋めるように、補助バーが、前記アルミダイキャスト成型により前記短絡環と一体に設けられていることを特徴としている（請求項１の発明）。
【０００９】
本発明のかご形回転子の製造方法は、鉄心片を積層して円筒状に構成され、外周部に周方向に所定の間隔を存して形成される複数のスロットを有する回転子鉄心と、前記各スロット内に設けられ、銅或いは銅合金からなる管状部材内に、銅、銅合金、鉄或いは鉄合金からなる充填部材を充填して構成されるバーと、前記回転子鉄心の軸方向両端部にアルミダイキャスト成型により設けられ、前記バーを連結する短絡環とを備えるかご形回転子の製造方法であって、前記鉄心片を複数枚積層して前記回転子鉄心を構成する積層工程と、前記バーを前記回転子鉄心の前記各スロット内に挿入するバー挿入工程と、前記回転子鉄心の軸方向両端部から前記管状部材の端部が突出した状態で、アルミダイキャスト成型により前記回転子鉄心の軸方向両端部に前記短絡環を設けると共に、前記各スロットの内面と前記管状部材との間にそれらの隙間を埋めるように補助バーを一体に設けるアルミダイキャスト工程と、前記アルミダイキャスト工程後に、前記管状部材の端部を前記スロットよりも径大に拡開する拡開工程とを含むことを特徴とする（請求項２の発明）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、かご形回転子は、バーが銅或いは銅合金で構成され、短絡環がアルミダイキャストで成型され、バーの両端部が拡開された状態で短絡環に連結されている。このバーの端部の拡開により、アルミダイキャスト成型後に短絡環が冷却されたときに銅とアルミニウムの熱収縮率の違いによってバーと短絡環との間で生じた隙間を消滅させることができる。これにより、バーと短絡環との接触面積を大きくでき、バーと短絡環との電気的な接触を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態のかご形回転子を示す図４中のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図２】全閉型かご形誘導電動機の全体構成を概略的に示す断面図
【図３】かご形回転子の一部断面斜視図
【図４】短絡環部分を軸心と直交する方向に断面して示す図
【図５】金型の断面図
【図６】かご形回転子の製造手順を概略的に示す断面図
【図７】端部を拡開する前のバーの断面図
【図８】端部を拡開する前のバーの斜視図で、（ａ）はバーに充填部材を充填する前の状態を示す斜視図、（ｂ）はバーに充填部材を充填した後の状態を示す斜視図
【図９】本発明の第２の実施形態のかご形回転子を示す図１相当図
【図１０】図８（ａ）相当図
【図１１】図６相当図
【図１２】本発明の第３の実施形態のかご形回転子を示す図１相当図
【図１３】かご形回転子の外周部を拡大して示す断面図
【図１４】第１の参考例のかご形回転子を示す図１相当図
【図１５】バーの端部付近を拡大して示す断面図
【図１６】図６相当図
【図１７】第２の参考例のかご形回転子を示す図３相当図
【図１８】かご形回転子の断面図
【図１９】図１８中のＢ−Ｂ線に沿う断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を、全閉型かご形誘導電動機のかご形回転子に適用して、図１から図１９を参照して説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１から図８を参照して説明する。
図２に本実施形態に係る全閉形かご形誘導電動機１の固定子２と、この固定子２の内周側に隙間を介して位置するかご形回転子３（以下、回転子３と称する）の概略構成を示す。
固定子２は、固定子鉄心４に、複数のコイル５が着装されて構成されている。固定子鉄心４は、複数枚の円環状の鋼板からなる鉄心片が積層されて円筒状をなし、図示しないリベット等で積層方向が一体に結着されている。又、固定子鉄心４の内周面には、コイル５を収納させるためのスロット６が複数形成されている。
【００１４】
回転子３は、図１及び図３に示すように、円環状の多数の珪素鋼板からなる鉄心片７Ａを積層してなる回転子鉄心７と、回転子鉄心７の内周部に設けられる回転軸８を有している。又、図１に示すように回転子鉄心７の軸方向の両端部７Ｂ，７Ｂ（以下、端部７Ｂと称する）には、円環状をなしたアルミニウム或いはアルミニウム合金からなる（以下、アルミニウムとして説明する）短絡環９，９が設けられている。この短絡環９の軸方向外側の端面（以下、端面と称する）には、図３に示すように回転子鉄心７の軸方向外側へ突出する複数の冷却フィン１０が設けられている。冷却フィン１０は、アルミニウムからなり、後述するアルミダイキャスト成型により短絡環９に一体に成型されている。
【００１５】
回転子鉄心７には、図２に示すように、中央部に回転軸８が挿通される軸孔部１１が形成され、外周部に円形のスロット１２が周方向に所定の間隔を存して複数形成されている。
これらのスロット１２内には、図１に示すように、バー１３が設けられている。バー１３は、低抵抗率の材料たる銅或いは、例えば黄銅、ＣｕＳｉ合金のような銅合金からなる（以下、銅として説明する）管状の管状部材１４と、管状部材１４内に充填される充填部材１５とから構成されている。充填部材１５は、金属製、例えば管状部材１４と同じ材質、この場合銅からなり、管状部材１４の内壁に密着している。管状部材１４は、外周側の直径がスロット１２の直径よりもやや小さく成形されている。又、管状部材１４の端面は、短絡環９の端面に略一致している。
【００１６】
管状部材１４は、図１及び図４に示すように、回転子鉄心７の端面７Ｂ，７Ｂから突出し短絡環９内に位置する両端部１４Ａ，１４Ａと、スロット１２内に収容されている中央部１４Ｂとからなっている。そして、管状部材１４の端部１４Ａがスロット１２よりも径大に拡開され、短絡環９に連結されている。又、管状部材１４の端部１４Ａの内側には、充填部材１５が存在しない空間部１４Ｃが形成されている。
【００１７】
又、スロット１２とバー１３の管状部材１４との間には、短絡環９と同じ材料であるアルミニウムからなる補助バー１６が設けられている。補助バー１６は、アルミダイキャスト成型により短絡環９及び冷却フィン１０に一体に成型されている。
【００１８】
さて、回転子３の短絡環９、冷却フィン１０及び補助バー１６は、上述したように、アルミダイキャスト成型により一体に成型されている。図５には、アルミダイキャスト成型に用いる金型２１が示されている。金型２１は、金型２１内に回転子鉄心７を収納する空間を有し、回転子鉄心７の軸方向側に型開きするプレート２２，２２を備えた構成である。このプレート２２，２２には、回転子鉄心７に短絡環９及び冷却フィン１０を成型するキャビティ２３，２３が形成されている。又、各プレート２２，２２には、図示しない溶融されたアルミニウムを、外部からキャビティ２３，２３に送るための湯口２４，２４が形成されている。金型２１を用いたアルミダイキャスト成型の手順については後述する。
【００１９】
又、管状部材１４の端部１４Ａは、上述したように、スロット１２よりも径大に拡開されている。この管状部材１４の端部１４Ａの拡開は、図６（ｃ）に拡開部材２５を用いて行われる。拡開部材２５は、円柱状の本体部２５Ａと、本体部２５Ａの一端部側に形成され先細となるテーパ部２５Ｂとを有している。図６（ｃ）に示す拡開部材２５は、本体部２５Ａの一部とテーパ部２５Ｂとを示している。拡開部材２５は、本体部２５Ａの直径がスロット１２の直径よりも大きく形成され、テーパ部２５Ｂの先端の面の直径が管状部材１４の内周側の直径よりも小さく形成されている。テーパ部２５Ｂの軸方向の長さは、短絡環９の軸方向の長さよりも短く形成されている。この拡開部材２５は、管状部材１４の端部１４Ａ内、即ち空間部１４Ｃに圧入することにより、端部１４Ａを拡開部材２５のテーパ部２５Ｂ及び本体部２５Ａの表面形状に倣って拡開するものである。これにより、端部１４Ａの内周の形状が拡開部材２５の本体部２５Ａ及びテーパ部２５Ｂの外周面の形状と略同一になる。
【００２０】
次に、回転子３の組立て手順について図５から図８を参照して説明する。
まず、磁性鋼板の長尺なシート材からプレスにより所定形状、実施形態では、円環状であってスロット１２を形成するための多数の孔が外周部に形成された形状に打抜いて鉄心片７Ａを製造し、鉄心片７Ａを複数枚積層して、円筒状の回転子鉄心７を構成する（積層工程）。
【００２１】
次に、図６（ａ）、図７及び図８に示すように、管状部材１４内に充填部材１５を充填してなるバー１３を、回転子鉄心７の各スロット１２内に挿入する（バー挿入工程）。尚、図６及び図７に、バー１３の端部、即ち管状部材１４の端部１４Ａの拡開前の端部１４Ａ内の空間部を、空間部１４Ｄとして示す。
バー挿入工程において、管状部材１４の両端部１４Ａ，１４Ａは、回転子鉄心７の各スロット１２内に挿入されたときに、回転子鉄心７の端部７Ｂから突出している。
【００２２】
次に、図５及び図６（ｂ）に示すように、回転子鉄心７に短絡環９、冷却フィン１０（図３参照）、及び補助バー１６を一体に成型するアルミダイキャスト成型を行う（アルミダイキャスト工程）。
アルミダイキャスト工程では、回転子鉄心７の両端部７Ｂ，７Ｂから管状部材１４の両端部１４Ａ，１４Ａが突出した状態で、この回転子鉄心７を金型２１の所定の位置に載置する。そして、溶融されたアルミニウムをキャビティ２３，２３へ供給してアルミダイキャスト成型を行う。すると、回転子鉄心７の両端部７Ｂ，７Ｂに短絡環９，９及び複数の冷却フィン１０が成型され、回転子鉄心７のスロット１２とバー１３との隙間に補助バー１６が成型される。
【００２３】
アルミダイキャスト成型では、管状部材１４の端部１４Ａの内周側、即ち空間部１４Ｄに溶融されたアルミニウムが注ぎ込まれないように、空間部１４Ｄをプレート２２の壁面で塞いでいる。
上記アルミダイキャスト成型後、金型２１の型開きが行われて、回転子鉄心７の取外しが行われる。又、アルミダイキャスト成型が終了して短絡環９が冷却されると、銅とアルミニウムの熱収縮率の違いによって、短絡環９とバー１３の間に隙間が生じることがある。
【００２４】
次に、図６（ｃ），（ｄ）に示すように、管状部材１４の端部１４Ａに拡開部材２５を少なくともテーパ部２５Ｂ全体が端部１４Ａ内に収まるまで圧入する。そして、管状部材１４の端部１４Ａをスロット１２よりも径大に拡開し、拡開後に拡開部材２５を引き出す（拡開工程）。
【００２５】
管状部材１４の端部１４Ａが拡開されることにより、短絡環９のアルミニウムのうち拡開前に端部１４Ａの周囲に存在していたアルミニウムは押される。従って、アルミダイキャスト成型後にバー１３と短絡環９との間に生じていた隙間は、管状部材１４の端部１４Ａの拡開により消滅し、バー１３と短絡環９は、十分に密着した状態となる。
【００２６】
尚、管状部材１４の端部１４Ａから拡開部材２５を引き出すことにより、管状部材１４の端部１４Ａ内には、管状部材１４の端部１４Ａ内（空間部１４Ｄ）に圧入した拡開部材２５の外周面と略同形状の空間部１４Ｃが形成される。
管状部材１４の端部１４Ａの拡開後、回転子鉄心７に回転軸８を挿入して固定することにより、回転子３が得られる。
【００２７】
上記構成によれば、回転子３は、バー１３を銅製で構成し、短絡環９をアルミダイキャストで成型したので、バー１３及び短絡環９を銅ダイキャストで成型するよりも低温で成型することができて生産性に優れ、且つ、バーがアルミニウムのみからなる回転子よりも導電率に優れ、効率を良くすることができる。
【００２８】
そして、本実施形態では、管状部材１４の端部１４Ａが拡開された状態で短絡環９に連結されている。これにより、アルミダイキャスト成型後に短絡環９が冷却されたときに、銅とアルミニウムの熱収縮率の違いによって、バー１３と短絡環９との間で生じた隙間を、管状部材１４の拡開によって消滅させることができる。そのため、バー１３と短絡環９との接触面積を大きくでき、バー１３と短絡環９との電気的な接触を良好にすることができる。
【００２９】
管状部材１４の中央部１４Ｂに充填部材１５を設けたので、バー１３の断面積を大きくでき、バー１３の電気抵抗を小さくすることができる。
スロット１２とバー１３との間に、補助バー１６を成形するための隙間を設ける構成としたので、バー挿入工程のときに、バー１３をスロット１２に容易に挿入することができる。又、補助バー１６を有する構成としているので、回転子３の回転時に、補助バー１６にも電流が流れるようになり、回転子３の回転効率を向上させることができる。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図９から図１１を参照して説明する。尚、上記第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図９に示す第２の実施形態の回転子３１は、第１の実施形態のバー１３の代わりに、バー３２を備えている。
【００３１】
バー３２は、図１０にも示すように、第１の実施形態と同様の管状部材１４と、管状部材１４内に充填される充填部材３３とから構成されている。充填部材３３は、金属製、例えば管状部材１４と同じ材質、この場合銅からなっている。管状部材１４は、外周側の直径がスロット１２の直径よりもやや小さい。又、管状部材１４及び充填部材３３の軸方向の長さは略同じであり、管状部材１４の両端部１４Ａ，１４Ａの端面及び充填部材３３の端部３３Ａの端面は、短絡環９の端面にそれぞれ略一致している。即ち、本実施形態では、第１の実施形態の空間部１４Ｃは無い。
短絡環９に位置する管状部材１４の両端部１４Ａ，１４Ａは、図１０及び図１１（ｅ）に示すように、スロット１２よりも径大に拡開された状態で、短絡環９に連結されている。
【００３２】
又、管状部材１４の端部１４Ａは、上述したように、スロット１２よりも径大に拡開され、短絡環９に連結されている。この管状部材１４の端部１４Ａの拡開は、図１１（ｃ）に示す拡開部材３４を用いて行われる。
拡開部材３４は、短絡環９から突出した管状部材１４の端部１４Ａに圧力を加えて、管状部材１４の端部１４Ａ及び充填部材３３の端部３３Ａを押し潰して拡開させるものであり、例えばプレス機や、かなづち等である。尚、図１１（ｃ）に、管状部材１４の端部１４Ａ及び充填部材３３の端部３３Ａに圧力を加える部分を、拡開部材３４として模式的に示す。
【００３３】
次に、回転子３１の組立て手順について図１０及び図１１を参照して説明する。
まず、第１の実施形態と同様の積層工程を経て、回転子鉄心７を構成する。
次に、図１０、図１１（ａ）に示すように、管状部材１４を、回転子鉄心７の各スロット１２内に挿入する（バー挿入工程）。管状部材１４の両端部１４Ａ，１４Ａは、回転子鉄心７の各スロット１２内に挿入されたときに、回転子鉄心７の両端部７Ｂ，７Ｂから突出している。
【００３４】
次に、図１１（ｂ）に示すように、アルミダイキャスト成型により回転子鉄心７の両端部７Ｂ，７Ｂに短絡環９，９を成型し、冷却フィン１０及び補助バー１６も一体に成型する（アルミダイキャスト工程）。本実施形態では、アルミダイキャスト成型後に、短絡環９の端面から管状部材１４の端部１４Ａの一部が突出している。このアルミダイキャスト成型において、管状部材１４内は中空のままである。
【００３５】
上記アルミダイキャスト成型後、金型２１の型開きが行われて、短絡環９が成型された回転子鉄心７の取外しが行われる。尚、アルミダイキャスト成型が終了して短絡環９が冷却されると、管状部材１４と短絡環９との間に、銅とアルミニウムの熱収縮率の違いによって、隙間が生じることがある。
【００３６】
次に、図１１（ｃ）に示すように、管状部材１４内に充填部材３３を圧入する。この充填部材３３は、直径が管状部材１４の内周側の直径と同一又はやや大きく形成されている。従って、充填部材３３が管状部材１４に圧入されると、充填部材３３と管状部材１４との摩擦により、圧入された充填部材３３は、管状部材１４から外れ難くなる。又、管状部材１４の内周側の直径よりも大きい直径の充填部材３３を管状部材１４に圧入した場合、管状部材１４は、充填部材３３によって拡開される。これにより、銅とアルミニウムの熱収縮率の違いによって、管状部材１４と短絡環９、管状部材１４と補助バー１６との間で生じた隙間は消滅し、管状部材１４と短絡環９との密着性、管状部材１４と補助バー１６との密着性はそれぞれ良好になる。
【００３７】
次に、図１１（ｄ），（ｅ）に示すように、拡開部材３４によって、短絡環９から突出した管状部材１４の端部１４Ａ及び充填部材３３の端部３３Ａに圧力を加えて、端部１４Ａ及び端部３３Ａを押し潰し、端部１４Ａを拡開する（拡開工程）。
管状部材１４の端部１４Ａが拡開されることにより、短絡環９のアルミニウムのうち拡開前に端部１４Ａの周囲に存在しているアルミニウムは押された状態となる。従って、アルミダイキャスト成型後に短絡環９と管状部材１４との間に生じた隙間は、この管状部材１４の端部１４Ａによって一層消滅される。
管状部材１４の端部１４Ａの拡開後、回転子鉄心７に回転軸８を挿入して固定することにより、かご形用の回転子３１が得られる。
【００３８】
上記構成によれば、管状部材１４の軸方向の長さと、充填部材３３の長さが同じであるバー３２を用いても、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
更に、直径が管状部材１４の内周側よりも大きい充填部材３３を管状部材１４内に圧入し、管状部材１４を拡開することにより、管状部材１４と補助バー１６との密着性を良好にすることができる。
【００３９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図１２及び図１３を参照して説明する。尚、上記第１及び第２の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１２に示す第３の実施形態の回転子４１は、第１の実施形態のバー１３の代わりに、バー４２を備えている。
【００４０】
バー４２は、第１の実施形態と同様の管状部材１４と、管状部材１４の中央部１４Ｂ内に充填される充填部材４３とから構成されている。管状部材１４の外周側の直径は、スロット１２の直径よりもやや小さい。又、管状部材１４の端面は、短絡環９の端面に略一致している。充填部材４３は、第１の実施形態と同形状であるが、磁気回路を形成しやすく材料であり且つ管状部材１４よりも硬い材料、例えば、鉄、回転子鉄心７を構成する珪素鋼板、鉄合金からなっている。この充填部材４３は、直径が管状部材１４の内周側の直径と同一又はやや大きく形成されており、管状部材１４の中央部１４Ｂに圧入されている。
【００４１】
この回転子４１は、第１の実施形態と同様の積層工程が行われ、次に、バー挿入工程が行われる。このバー挿入工程では、スロット１２内に、管状部材１４の中央部１４Ｂに充填部材４３を圧入する。このバー挿入工程において、管状部材１４の端部１４Ａ内に空間部１４Ｄを設ける。次に、アルミダイキャスト工程を行った後、拡開工程で、第１の実施形態と同じ拡開部材２５を用い、拡開部材２５を管状部材１４の端部１４Ａの空間部１４Ｄに圧入して、端部１４Ａを拡開する。又、この拡開工程によって、管状部材１４の端部Ａ１４の内周に、拡開部材２５の外周面に倣う空間部１４Ｃが形成される。
【００４２】
上記構成によれば、充填部材４３に磁気が通りやすくなる。これにより、図１３に示すように、周方向に隣り合う管状部材１４同士の間、及び管状部材１４内に磁気回路Ｍが形成される。即ち、回転子４１は、固定子２（図２参照）によって形成される磁束をより多く保持することができ、回転子４１の磁気飽和を抑えることができ、回転子４１の回転効率を向上させることができる。又、管状部材１４内に磁気回路Ｍが形成されるので、スロット１２を大きくしてバー４２の断面積を大きくすることができ、バー４２の電気抵抗を低減することができる。
【００４３】
管状部材１４の内部に、管状部材１４よりも硬い材料からなる充填部材４３を圧入する構成であるので、管状部材１４内に充填部材４３を圧入する際に充填部材４３が変形してしまうことを極力防止することができる。又、管状部材１４は、充填部材４３の圧入によって充填部材４３の形状に倣って変形するので、管状部材１４と充填部材４３の密着性を向上させることができる。
【００４４】
（第１の参考例）
次に、第１の参考例について図１４から図１６を参照して説明する。尚、上記第１から第３の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１４及び図１５に示す第１の参考例の回転子５１は、第１の実施形態のバー１３の代わりに、バー５２を備えている。
バー５２は、第１の実施形態と同様の管状部材１４と、管状部材１４の中央部１４Ｂ内に充填される充填部材５３とから構成されている。充填部材５３は、アルミニウムからなり、アルミダイキャスト成型時に、管状部材１４内に成型される。
【００４５】
又、この参考例では、管状部材１４は、スロット１２の内周に密着するように拡開されている。この管状部材１４の拡開は、図１６（ａ）に示す拡開部材５４を用いて行われる。
拡開部材５４は、円柱状の本体部５４Ａと、本体部５４Ａの一端部側に形成され先細となるテーパ部５４Ｂとを有している。拡開部材５４の本体部５４Ａは、直径が管状部材１４の直径よりもやや大きく形成され、且つスロット１２の内周側の直径よりも少し小さく形成されている。図１６（ａ）には、本体部５４Ａの一部とテーパ部５４Ｂを図示している。又、拡開部材５４のテーパ部５４Ｂは、先端の面の直径が管状部材１４の直径よりも小さく形成されている。この拡開部材５４を管状部材１４の端部１４Ａ内及び中央部１４Ｂ内に圧入することにより、端部１４Ａ及び中央部１４Ｂは、端部１４Ａ及び中央部１４Ｂの内周側の直径が拡開部材５４の本体部５４Ａの外周面の直径と同じになるように拡開される。これにより、管状部材１４の外周面が、スロット１２の内壁に密着し、補助バー１６は存在しない構成となる。
【００４６】
次に、回転子５１の組立て手順について図１６を参照して説明する。
まず、第１の実施形態と同様の積層工程を経て、回転子鉄心７を構成する。
次に、図１６（ａ）に示すように、管状部材１４を、回転子鉄心７の各スロット１２内に挿入する（バー挿入工程）。管状部材１４の両端部１４Ａ，１４Ａは、回転子鉄心７の各スロット１２内に挿入されたときに、回転子鉄心７の端部７Ｂから突出している。そして、このバー挿入工程において、図１６（ｂ）に示すように、拡開部材５４を管状部材１４内に圧入する。すると、管状部材１４の端部１４Ａ及び中央部１４Ｂは、拡開部材５４の本体部５４Ａの外周面に倣って拡開し、管状部材１４の中央部１４Ｂの外周面がスロット１２の内壁に密着する。拡開部材５４は、管状部材１４を拡開した後に、管状部材１４から抜かれる。
【００４７】
次に、図１６（ｃ）に示すように、アルミダイキャスト成型により回転子鉄心７の両端部７Ｂ，７Ｂに短絡環９，９及び冷却フィン１０（図３参照）を一体に成型し、更に充填部材５３を成型する（アルミダイキャスト工程）。この参考例では、回転子鉄心７の端面７Ｂから管状部材１４の両端部１４Ａ，１４Ａが突出した状態でアルミダイキャスト成型が行われる。尚、アルミダイキャスト成型が終了して短絡環９が冷却されると、管状部材１４の外周面と短絡環９との間、及び管状部材１４の内周面と充填部材５３との間に、銅とアルミニウムの熱収縮率の違いによって、隙間が生じることがある。
【００４８】
次に、図１６（ｄ），（ｅ）に示すように、管状部材１４の端部１４Ａに第１の実施形態の拡開部材２５を圧入して、管状部材１４の端部１４Ａを管状部材１４の中央部１４Ｂ及びスロット１２よりも径大に拡開し、拡開後に拡開部材２５を引き抜く（拡開工程）。
管状部材１４の端部１４Ａの拡開後、回転子鉄心７に回転軸８を挿入して固定することにより、かご形用の回転子５１が得られる。
【００４９】
上記構成によれば、充填部材５３をアルミダイキャストによって成型することができるため、充填部材を別途用意する必要がなく、部品点数を減らすことができる。
管状部材１４の端部１４Ａが拡開されることにより、短絡環９のアルミニウムのうち拡開前に端部１４Ａの周囲に存在しているアルミニウムは押された状態となるので、アルミダイキャスト成型後にバー５２と短絡環９との間に生じている隙間を、この管状部材１４の端部１４Ａの拡開により消滅させることができ、バー５２（管状部材１４）と短絡環９との接触面積を大きくすることができる。
【００５０】
又、拡開工程での拡開部材２５による押圧によって、充填部材５３は軸方向側から押し潰される。これにより、管状部材１４内の充填部材５３は、管状部材１４の内壁に密着しやすくなり、管状部材１４の内周面と充填部材５３との間で生じた隙間も消滅させることができ、バー５２（管状部材１４）と充填部材５３との接触面積を大きくすることができる。これにより、バー５２の断面積が増し、バー５２の電気抵抗を小さくすることができる。
【００５１】
ここで、鉄心片７Ａを積層して得られる回転子鉄心７において、鉄心片７Ａは、磁性鋼板の長尺なシート材からプレスにより所定形状に打抜いて得られる。このとき、鉄心片７Ａのうち打抜かれた周囲には、バリ７Ｃ（図１５参照）が生じることがある。このバリ７Ｃが形成された鉄心片７Ａを積層すると、積層した鉄心片７Ａ間にバリ７Ｃの分だけ隙間Ｓが存在することがある。隙間Ｓが存在している状態のときにアルミダイキャスト成型を行うと、この隙間Ｓに溶融したアルミニウムが流れ込んでしまうことがあるが、この参考例では、管状部材１４の外周面がスロット１２の内壁に密着するように拡開されているため、アルミダイキャスト成型時において溶融したアルミニウムが隙間Ｓに流れ込んでしまうことを防止でき、回転子鉄心７が、固定子２の磁束を十分に保持することができるようになる。
【００５２】
（第２の参考例）
次に、第２の参考例について図１７から図１９を参照して説明する。尚、上記第１から第３の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１７から図１９に示す第２の参考例のかご回転子６１（以下、回転子６１と称する）は、二重かご形の回転子に適用したものである。
【００５３】
図１７に示す回転子６１を構成する回転子鉄心６２は、円環状の多数の珪素鋼板からなる鉄心片６２Ａを積層して構成されている。回転子鉄心６２の外周部には、図１８及び図１９にも示すように、周方向に所定の間隔を存して形成される複数の断面円形のスロット６３が形成されている。回転子鉄心６２のうちスロット６３よりも外周側には、スロット６３に対応して断面三角形のスロット６４が形成されている。尚、スロット６４は、三角形の頂点の１つが回転子鉄心６２の最外周側に位置するように形成されている。又、スロット６３とスロット６４とは、細い空隙部６５を介して連通されている。
【００５４】
そして、スロット６３にはバー６６が設けられ、スロット６４には補助バー６７が設けられている。
バー６６は、管状部材１４と、充填部材６８とから構成されている。充填部材６８は、金属製、例えば管状部材１４と同じ材質、この場合銅からなっている。
補助バー６７は、アルミニウム製であり、アルミダイキャスト成型時に短絡環９及び冷却フィン１０と一体に成型される。尚、スロット６３とバー６６との間には、補助バーは設けられていない。
【００５５】
次に、回転子６１の組立て手順について説明する。
まず、第１の実施形態と同様の積層工程を経て、回転子鉄心６２を構成する。
次に、バー挿入工程では、回転子鉄心６２のスロット６３に管状部材１４を挿入し、管状部材１４内に充填部材６８を圧入し、管状部材１４の外周面がスロット６３の内壁に密着するように管状部材１４の拡開が行われる。
【００５６】
次に、アルミダイキャスト工程のアルミダイキャスト成型により回転子鉄心７の両端部７Ｂ，７Ｂに短絡環９，９を及び冷却フィン１０を一体に成型し、更に、補助バー６７も一体に成型する。尚、アルミダイキャスト成型時において、空隙部６５は細く形成され、又、スロット６３内で管状部材１４がスロット６３の内壁に密着するように拡開しているため、溶融されたアルミニウムは、空隙部６５及びスロット６３に浸入し難い構成である。
【００５７】
次に、拡開工程により、管状部材１４の端部１４Ａ内に拡開部材２５を圧入して、管状部材１４の端部１４Ａをスロット６３よりも径大に拡開し、拡開後に拡開部材２５を引き出す。
【００５８】
管状部材１４の端部１４Ａの拡開後、回転子鉄心６２に回転軸８を挿入して固定することにより、二重かご形の回転子６１が得られる。
上記の二重かご形の回転子６１を用いた誘導電動機では、電流は、始動時には主として補助バー６７に流れ、定格回転数の運転時には主としてバー６６に流れる構成である。
【００５９】
上記回転子６１の構成によれば、短絡環９のアルミニウムのうち拡開前に端部１４Ａの周囲に存在しているアルミニウムは、管状部材１４の端部１４Ａが拡開されることにより押された状態となる。従って、アルミダイキャスト成型後にバー６６と短絡環９との間に生じた隙間を、この管状部材１４の端部１４Ａの拡開によって消滅させることができる。これにより、バー６６（管状部材１４）と短絡環９との接触面積を大きくすることができる。
【００６０】
又、スロット６４の断面の形状を三角形にしたので、磁束の立上がりを滑らかにすることができる。更に、スロット６３とスロット６４間に空隙部６５を形成させたので、スロット６３とスロット６４との間に流れる磁束の漏れを低減することができ、効率良く回転子６１を回転させることができる。
【００６１】
（その他の実施形態）
尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されず、次のような変形、拡張が可能である。
第１から第３の実施形態において、管状部材１４の端部１４Ａをスロット１２よりも径大に拡開して説明したが、端部１４Ａの拡開は、端部１４Ａがアルミダイキャスト成型後の端部の位置よりも外側に位置していれば良い。
【００６２】
第１の実施形態の充填部材１５及び第２の実施形態の充填部材３３は、銅或いは銅合金からなるとして説明したが、鉄、鉄合金等であっても良い。
第３の実施形態の充填部材４３は、鉄或いは鉄合金からなるとして説明したが、銅、銅合金等であっても良い。
【００６３】
第１の実施形態では、湯口２４が２箇所形成された金型２１を用いて説明したが、湯口を金型２１（２つのプレート２２のうちのいずれか一方）に１箇所設け、回転子鉄心７，６２に軸方向に連通する孔を設けた構成としても良い。そして、アルミダイキャスト工程で、金型２１に設けた１箇所の湯口２４に溶融したアルミニウムを注ぎ、回転子鉄心７，６２の一方に短絡環９を成型し、更にこの溶融したアルミニウムを回転子鉄心７の軸方向に連通する孔を通して回転子鉄心７，６２の他方側に短絡環９を成型する構成としても良い。これにより、金型２１の２箇所の湯口２４から溶融したアルミニウムを供給する複雑な構成にしなくてすむ。
【００６６】
第１から第３の実施形態のスロット１２の形状は、一例にすぎず、適宜形状や大きさを変更しても良い。例えばスロット１２の形状を、軸方向に垂直な断面が多角形でも良い。この場合、充填部材１５，３３，４３は、スロット１２の形状に合わせて適宜変更することができる。
又、かご形誘導電動機の回転子は全閉形に適用して説明したが、開放形にしても良い。その他、上記した構成部品の数、寸法及び材料等について、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００６７】
図面中、３，３１，４１，５１，６１は回転子（かご形回転子）、７，６２は回転子鉄心、７Ａ，６２Ａは鉄心片、７Ｂは端部、９は短絡環、１２はスロット、１３，３２，４２，５２，６６はバー、１４は管状部材、１４Ａは端部、１５，３３，４３，５３，６８は充填部材を示す。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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