(57)【要約】【課題】二重カゴ形電動機などの多重形電動機の回転子で、特に、内側バーを内側スロット内に堅固に固定し、内側バーの外れを防止する。【解決手段】多重カゴ形電動機の回転子は、鉄心１１と、鉄心１１のスロット１３を貫通する内側バー１８と、内側バー１８よりも半径方向外側でスロット１３を貫通する外側バー１９と、内側バー１８が鉄心１１の回転軸方向端部から突出した部分同士を周方向に接続する内側エンドリング２０と、外側バー１９が鉄心１１の回転軸方向端部から突出した部分同士を周方向に接続する外側エンドリング２１と、を備えている。内側バー１８と内側エンドリング２０とが半径方向に互いに押し付けあった状態で固定されている。【選択図】図１
2011066950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に垂直な面方向に広がり、外周から半径方向に延びる複数のスロットが周方向に互いに間隔をあけて配列されて形成された鋼板１２が、回転軸方向に複数枚積層された鉄心と、
前記複数枚積層された鋼板の前記スロットを貫通して回転軸方向に延びる導電性金属材料からなる内側バーと、
前記複数枚積層された鋼板の前記スロットを貫通して内側バーよりも半径方向外側で回転軸方向に延びる導電性金属材料からなる外側バーと、
前記内側バーが前記鉄心の回転軸方向端部から突出した部分同士を周方向に接続する内側エンドリングと、
前記外側バーが前記鉄心の回転軸方向端部から突出した部分同士を周方向に接続する外側エンドリングと、
を備えたカゴ形電動機の回転子であって、
前記スロットは、前記内側バーを収容する内側幅広部と、前記外側バーを収容する外側幅広部と、前記内側幅広部と外側幅広部の間に形成された中間幅狭部と、前記外側幅広部の外周側に形成された外側幅狭部とを有し、
前記内側バーと内側エンドリングとが半径方向に互いに押し付けあった状態で固定されていること、
を特徴とするカゴ形電動機の回転子。
【請求項２】
前記内側エンドリングは内側バーの半径方向内側にあって、前記内側エンドリングが前記内側バーを半径方向に押し開いている状態で固定されていること、を特徴とする請求項１に記載のカゴ形電動機の回転子。
【請求項３】
前記内側エンドリングは内側バーの半径方向外側にあって、前記内側エンドリングが前記内側バーを半径方向に押し縮めている状態で固定されていること、を特徴とする請求項１に記載のカゴ形電動機の回転子。
【請求項４】
前記内側エンドリングは軸方向内側で前記内側バーと接する面にテーパ面が形成されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のカゴ形電動機の回転子。
【請求項５】
前記内側バーの軸方向端部近くで前記内側エンドリングと接する面にテーパ面が形成されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のカゴ形電動機の回転子。
【請求項６】
前記外側幅狭部は、前記外側バーを前記外側幅広部に配置した後にスエージング加工によってその幅を狭められていること、を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のカゴ形電動機の回転子。
【請求項７】
前記外側幅広部と外側バーの間にワニスが配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のカゴ形電動機の回転子。
【請求項８】
回転軸に垂直な面方向に広がり、外周から半径方向に延びる複数のスロットが周方向に互いに間隔をあけて配列されて形成された鋼板が、回転軸方向に複数枚積層された鉄心と、
前記複数枚積層された鋼板の前記スロットを貫通して回転軸方向に延びる導電性金属材料からなる内側バーと、
前記複数枚積層された鋼板の前記スロットを貫通して内側バーよりも半径方向外側で回転軸方向に延びる導電性金属材料からなる外側バーと、
前記内側バーが前記鉄心の回転軸方向端部から突出した部分同士を周方向に接続する内側エンドリングと、
前記外側バーが前記鉄心の回転軸方向端部から突出した部分同士を周方向に接続する外側エンドリングと、
を備えたカゴ形電動機の回転子の製造方法であって、
前記スロットは、前記内側バーを収容する内側幅広部と、前記外側バーを収容する外側幅広部と、前記内側幅広部と外側幅広部の間に形成された中間幅狭部と、前記外側幅広部の外周側に形成された外側幅狭部とを有し、
前記内側幅広部内に前記内側バーを配置した後に、
前記内側バーと内側エンドリングとが半径方向に互いに押し付けあった状態で固定されるように前記内側エンドリングを前記内側バーに嵌め込んで、前記内側バーに対して前記内側エンドリングを固定すること、
を特徴とするカゴ形電動機の回転子の製造方法。
【請求項９】
前記内側エンドリングを前記内側バーに嵌め込むにあたっては、前記内側エンドリングを加熱または冷却すること、を特徴とする請求項８に記載のカゴ形電動機の回転子の製造方法。
【請求項１０】
前記内側エンドリングを前記内側バーに嵌め込むにあたっては、前記内側エンドリングを前記内側エンドリングの軸方向端部から叩き込むこと、を特徴とする請求項８または請求項９に記載のカゴ形電動機の回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、二重カゴ形電動機などの多重カゴ形電動機の回転子およびその製造方法に関し、特に内側バーの固定方法に特徴のあるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
カゴ形電動機であって、回転子が内側バーと外側バーを有する多重カゴ形電動機が知られている（特許文献１）。多重カゴ形電動機の回転子は、軸方向に鋼板が積層された鉄心を内側バーと外側バーが軸方向に貫通する。各鋼板には、内側バーと外側バーが貫通するスロットが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２０５５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多重カゴ形電動機の回転子の製造に当たっては、各スロット内に内側バーと外側バーを収容した状態で、各スロットの外周側から機械的に叩くなどによるスウェッジ加工を施して、スロットとバーの隙間を狭めて外側バーを外側スロット内に固定することが行なわれる。しかし、このスウェッジ加工では内側バーを内側スロットに固定することはできない。
【０００５】
内側バーを内側スロットに固定する方法としては、ワニスによる方法が知られているが、ワニスによる固定では、固定力が十分とはいえず、内側バーが外れる可能性もあった。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、多重カゴ形電動機の回転子で、特に、内側バーを内側スロット内に堅固に固定し、内側バーの外れを防止または抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るカゴ形電動機の回転子は、回転軸に垂直な面方向に広がり、外周から半径方向に延びる複数のスロットが周方向に互いに間隔をあけて配列されて形成された鋼板１２が、回転軸方向に複数枚積層された鉄心と、前記複数枚積層された鋼板の前記スロットを貫通して回転軸方向に延びる導電性金属材料からなる内側バーと、前記複数枚積層された鋼板の前記スロットを貫通して内側バーよりも半径方向外側で回転軸方向に延びる導電性金属材料からなる外側バーと、前記内側バーが前記鉄心の回転軸方向端部から突出した部分同士を周方向に接続する内側エンドリングと、前記外側バーが前記鉄心の回転軸方向端部から突出した部分同士を周方向に接続する外側エンドリングと、を備えたカゴ形電動機の回転子であって、前記スロットは、前記内側バーを収容する内側幅広部と、前記外側バーを収容する外側幅広部と、前記内側幅広部と外側幅広部の間に形成された中間幅狭部と、前記外側幅広部の外周側に形成された外側幅狭部とを有し、前記内側バーと内側エンドリングとが半径方向に互いに押し付けあった状態で固定されていること、を特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るカゴ形電動機の回転子の製造方法は、回転軸に垂直な面方向に広がり、外周から半径方向に延びる複数のスロットが周方向に互いに間隔をあけて配列されて形成された鋼板が、回転軸方向に複数枚積層された鉄心と、前記複数枚積層された鋼板の前記スロットを貫通して回転軸方向に延びる導電性金属材料からなる内側バーと、前記複数枚積層された鋼板の前記スロットを貫通して内側バーよりも半径方向外側で回転軸方向に延びる導電性金属材料からなる外側バーと、前記内側バーが前記鉄心の回転軸方向端部から突出した部分同士を周方向に接続する内側エンドリングと、前記外側バーが前記鉄心の回転軸方向端部から突出した部分同士を周方向に接続する外側エンドリングと、を備えたカゴ形電動機の回転子の製造方法であって、前記スロットは、前記内側バーを収容する内側幅広部と、前記外側バーを収容する外側幅広部と、前記内側幅広部と外側幅広部の間に形成された中間幅狭部と、前記外側幅広部の外周側に形成された外側幅狭部とを有し、前記内側幅広部内に前記内側バーを配置した後に、前記内側バーと内側エンドリングとが半径方向に互いに押し付けあった状態で固定されるように前記内側エンドリングを前記内側バーに嵌め込んで、前記内側バーに対して前記内側エンドリングを固定すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、多重カゴ形電動機の回転子で、特に、内側バーを内側スロット内に堅固に固定し、内側バーの外れを防止または抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るカゴ形電動機の回転子の第１の実施形態の上半部要部の部分断面立面図である。
【図２】図１および図５のII−II線矢視横断面図である。
【図３】図１のカゴ形電動機の回転子の第１の実施形態の内側エンドリングおよび外側エンドリング付近の上部を外側から見た部分斜視図である。
【図４】図１のカゴ形電動機の回転子の第１の実施形態の内側エンドリングおよび外側エンドリング付近の上部を内側から見た部分斜視図である。
【図５】本発明に係るカゴ形電動機の回転子の第２の実施形態の上半部要部の部分断面立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して、本発明に係るカゴ形電動機の回転子の実施形態について以下に説明する。
【００１２】
［第１の実施形態］
図１は本発明に係る多重カゴ形電動機の回転子の第１の実施形態の上半部要部の部分断面立面図であり、図２は図１のII−II線矢視横断面図である。図３は、図１のカゴ形電動機の回転子の第１の実施形態の内側エンドリングおよび外側エンドリング付近の上部を外側から見た部分斜視図である。図４は、図１のカゴ形電動機の回転子の第１の実施形態の内側エンドリングおよび外側エンドリング付近の上部を内側から見た部分斜視図である。
【００１３】
この実施形態は二重カゴ形電動機の回転子である。鉄心１１は、複数枚の鋼板１２を回転軸方向に重ねて構成されている。各鋼板１２は回転軸に垂直に広がる板状であって、外周から半径方向内側に向かって延びるスロット１３が形成されている。スロット１３は、鋼板１２の円周方向に互いに間隔をあけて複数個が配列されている。
【００１４】
各スロット１３の底の部分すなわち最も内径側には内側幅広部（内側スロット部）１４が形成されており、その外側には中間幅狭部１５が形成され、その外側には外側幅広部（外側スロット部）１６が形成され、さらにその外側で外周に接する位置に外側幅狭部１７が形成されている。内側幅広部１４には内側バー１８が収容され、外側幅広部１６には外側バー１９が収容されている。内側バー１８および外側バー１９は、導電性材料、たとえば銅またはアルミニウム製であって、回転軸に平行に延び、軸方向端部は鉄心１１の端部から突出している。中間幅狭部１５の幅は内側バー１８および外側バー１９の幅よりも狭い。また外側幅狭部１７の幅は外側バー１９の幅よりも狭い。また、外側幅狭部１７の外側すなわちスロット１３の外周部はスウェッジ加工により溝幅を狭めて外側幅狭部１７内に外側バー１９を締め付けるように加工されている。
【００１５】
図２では、構造をわかりやすく示すために、内側バー１８および外側バー１９を細めに示しているが、実際にはそれぞれ、内側幅広部１４および外側幅広部１６との隙間がほとんどできない構成になっている。
【００１６】
内側バー１８の端部には、複数の内側バー１８同士を周方向に電気的に接続する環状の内側エンドリング２０が取り付けられている。また、外側バー１９の端部には、複数の外側バー１９同士を周方向に電気的に接続する環状の外側エンドリング２１が取り付けられている。内側エンドリング２０および外側エンドリング２１は導電性材料たとえば銅からできている。
【００１７】
図１に示すように、内側バー１８の先端近くの内周側が、先端に向かって細くなるようにテーパ面２２が形成され、このテーパ面２２に沿うように、内側エンドリング２０の外周面にテーパ面２３が形成されている。この回転子を組み立てるに当たっては、内側バー１８の先端から内周側に内側エンドリング２０を差し込んで軸方向に叩き込む。これにより、完成後の内側バー１８の先端が常に外周側に向かって付勢されている。これにより、内側バー１８は常に鉄心１１に押し当てられ、摩擦力によって内側バー１８を鉄心１１に固定することができる。その後に内側バー１８と内側エンドリング２０とを溶接やロウ付けによって固定すればよい。
【００１８】
なお、内側エンドリング２０を内側バー１８に嵌めつけるに当たり、内側エンドリング２０を冷却してその外径が熱収縮によって小さくなっている状態で冷やし嵌めを行なうと、作業がやりやすく、しかも元の温度に戻ったときに内側エンドリング２０が膨張して、内側エンドリング２０と内側バー１８の接触がより強固なものとなる。
【００１９】
さらに、スロット１３の内側幅広部１４と内側バー１８との間にワニスを介在させ、内側バー１８が内側幅広部１４で固定されるようにすれば、内側バー１８をさらに固定することができる。
【００２０】
［第２の実施形態］
図５は本発明に係る多重カゴ形電動機の回転子の第２の実施形態の上半部要部の部分断面立面図である。図５におけるII−II線矢視横断面図は図２と共通である。第１の実施形態と同じまたは類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００２１】
この第２の実施形態では、図５に示すように、内側バー１８の先端近くの外側が、先端に向かって細くなるようにテーパ面２４が形成され、このテーパ面２４に沿うように、内側エンドリング２０の内周面にテーパ面２５が形成されている。この回転子を組み立てるに当たっては、内側バー１８の先端から外周側に内側エンドリング２０を差し込んで軸方向に叩き込む。これにより、完成後の内側バー１８の先端が常に内周側に向かって付勢されている。これにより、内側バー１８は常に鉄心１１に押し当てられ、摩擦力によって内側バー１８を鉄心１１に固定することができる。その後に内側バー１８と内側エンドリング２０とを溶接やロウ付けによって固定すればよい。
【００２２】
なお、内側エンドリング２０を内側バー１８に嵌めつけるに当たり、内側エンドリング２０を加熱してその外径が熱膨張によって大きくなっている状態で焼き嵌めを行なうと、作業がやりやすく、しかも元の温度に戻ったときに内側エンドリング２０が収縮して、内側エンドリング２０と内側バー１８の接触がより強固なものとなる。
【００２３】
さらに、スロット１３の内側幅広部１４と内側バー１８との間にワニスを介在させ、内側バー１８が内側幅広部１４で固定されるようにすれば、内側バー１８をさらに固定することができる。
【００２４】
［他の実施形態］
以上説明した各実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。たとえば、第１の実施形態において冷やし嵌めを行なう場合、または第２の実施形態で焼き嵌めを行なう場合には、テーパ面２２、２３、２４、２５を形成することは必須要件ではない。
【００２５】
また、上記実施形態ではテーパ面は内側バー１８と内側リング２０の一方のみに形成するものとしたが、両方にテーパ面を形成してもよい。
【００２６】
さらに、上記実施形態ではバーおよびエンドリングが二重の場合について示したが、三重以上の多重であっても同様に適用できる。
【符号の説明】
【００２７】
１１  …  鉄心
１２  …  鋼板
１３  …  スロット
１４  …  内側幅広部（内側スロット部）
１５  …  中間幅狭部
１６  …  外側幅広部（外側スロット部）
１７  …  外側幅狭部
１８  …  内側バー
１９  …  外側バー
２０  …  内側エンドリング
２１  …  外側エンドリング
２２、２３、２４、２５  …  テーパ面
【図１】
2011066950.tif 000003
【図２】
2011066950.tif 000004
【図３】
2011066950.tif 000005
【図４】
2011066950.tif 000006
【図５】
2011066950.tif 000007