(57)【要約】【課題】より簡単な装置及び工程によって横流損失を低減できる回転子を提供することを目的とする。【解決手段】貫通孔２５ａ及びスロット部１４を備えた回転子鉄心板５ａと、貫通孔２５ａ、スロット部１４及び突起１３を備えた回転子鉄心板５ｂと、を作製し、少なくとも１枚の回転子鉄心板５ｂが一方の端面側に配置されるように、回転子鉄心板５ａ、５ｂを積層して回転子鉄心５を作製し、ダイカストにより回転子鉄心５のスロット部１４内にアルミニウムバー６を形成してかご形回転子を作製し、一方の端面側に配置された回転子鉄心板５ｂの突起１３を少なくとも支持してかご形回転子を一回転方向に捻るようにする。【選択図】図９
2015139319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部に設けられた貫通孔、及び外周部に設けられたスロット部を備えた第１の回転子鉄心板と、前記貫通孔、前記スロット部、及び外周端からさらに外周側に突出した突起を備えた第２の回転子鉄心板と、を作製する第１の工程と、
少なくとも１枚の前記第２の回転子鉄心板が一方の端面側に配置されるように、前記第１の回転子鉄心板及び前記第２の回転子鉄心板を積層して回転子鉄心を作製する第２の工程と、
ダイカストにより前記回転子鉄心の前記スロット部内に二次導体を形成してかご形回転子を作製する第３の工程と、
前記一方の端面側に配置された前記第２の回転子鉄心板の前記突起を少なくとも支持して前記かご形回転子を一回転方向に捻る第４の工程と、
を有することを特徴とする回転子の製造方法。
【請求項２】
前記第１の工程は、前記貫通孔、前記スロット部、及び前記貫通孔の内周端から外周側に切り込まれた溝部を備えた第３の回転子鉄心板をさらに作製するものであり、
前記第２の工程は、少なくとも１枚の前記第３の回転子鉄心板が他方の端面側に配置されるように、前記第１の回転子鉄心板、前記第２の回転子鉄心板及び前記第３の回転子鉄心板を積層するものであり、
前記第４の工程は、前記他方の端面側に配置された前記第３の回転子鉄心板の前記溝部を少なくとも支持して前記かご形回転子を捻るものであることを特徴とする請求項１に記載の回転子の製造方法。
【請求項３】
前記第２の工程は、少なくとも１枚の前記第２の回転子鉄心板が他方の端面側にも配置されるように、前記第１の回転子鉄心板及び前記第２の回転子鉄心板を積層するものであり、
前記第４の工程は、前記他方の端面側に配置された前記第２の回転子鉄心板の前記突起を少なくとも支持して前記かご形回転子を捻るものであることを特徴とする請求項１に記載の回転子の製造方法。
【請求項４】
前記第４の工程で捻られた前記かご形回転子を逆回転方向に捻り戻す第５の工程をさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転子の製造方法。
【請求項５】
前記第２の工程は、隣接する回転子鉄心板同士をカシメによって連結するものであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転子の製造方法。
【請求項６】
前記第２の工程は、少なくとも前記第１の回転子鉄心板及び前記第２の回転子鉄心板をスキューが形成されるように積層するものであり、
前記第４の工程は、スキュー角が大きくなる回転方向に前記かご形回転子を捻るものであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の回転子の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の回転子の製造方法を用いることを特徴とする電動機の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の回転子の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする回転子。
【請求項９】
請求項８に記載の回転子を備えることを特徴とする電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子、電動機、回転子の製造方法及び電動機の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘導電動機のかご形回転子は、回転子鉄心と二次導体とを備える。回転子鉄心には、周方向に並列して複数の貫通穴（スロット）が形成されている。二次導体は、ダイカストによってアルミニウムがスロットに充填されることにより形成されるアルミニウムバーを含んで構成される。
【０００３】
誘導電動機への省資源化、高効率化の要求の高まりによって、損失を減らすことが求められている。誘導電動機の損失には、鉄損、一次銅損、二次銅損、機械損などがある。高性能の材料を用いたり、鉄心形状及びコイルの最適化設計を行ったりすることにより損失を減らす努力がなされている。これらの損失以外にも、回転子に不要な電流が流れる横流損失がある。
【０００４】
横流損失とは、かご形回転子の二次導体にスキューをかけた場合、二次導体と回転子鉄心との間に電位差が発生することで、二次導体と回転子鉄心との間に本来流れるべきでない電流が流れることによって生じる損失である。
【０００５】
横流損失を低減する方法としては、特許文献１に開示されているように、回転子鉄心のスロットの内面に絶縁被膜を形成し、回転子鉄心とアルミニウムバーとの間の絶縁抵抗を確保する方法や、特許文献２に開示されているように、ダイカスト後に回転子を加熱、冷却し、金属の線膨張率の違いを利用して回転子鉄心とアルミニウムバーとの間に空隙を形成して絶縁させる方法や、特許文献３に開示されているように、ダイカスト後の回転子をアルカリ溶液に浸漬し、アルミニウムバーを腐食させて絶縁させる方法等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１８００５６号公報
【特許文献２】特開昭５６−８３２５０号公報
【特許文献３】特許第２８８１３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜３に開示されている方法では、絶縁被膜を形成する工程、回転子を加熱、冷却する工程、及び回転子をアルカリ溶液に浸漬する工程等、時間やコストがかかる工程がそれぞれ必要になるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、より簡単な装置及び工程によって横流損失を低減できる回転子、電動機、回転子の製造方法及び電動機の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る回転子の製造方法は、中心部に設けられた貫通孔、及び外周部に設けられたスロット部を備えた第１の回転子鉄心板と、前記貫通孔、前記スロット部、及び外周端からさらに外周側に突出した突起を備えた第２の回転子鉄心板と、を作製する第１の工程と、少なくとも１枚の前記第２の回転子鉄心板が一方の端面側に配置されるように、前記第１の回転子鉄心板及び前記第２の回転子鉄心板を積層して回転子鉄心を作製する第２の工程と、ダイカストにより前記回転子鉄心の前記スロット部内に二次導体を形成してかご形回転子を作製する第３の工程と、前記一方の端面側に配置された前記第２の回転子鉄心板の前記突起を少なくとも支持して前記かご形回転子を一回転方向に捻る第４の工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る電動機の製造方法は、上記の回転子の製造方法を用いることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に係る回転子は、上記の回転子の製造方法を用いて製造されたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明に係る電動機は、上記の回転子を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、かご形回転子を捻ることによって回転子鉄心とスロット部内の二次導体とを剥離させることができ、回転子鉄心と二次導体との間の接触抵抗を増大させることができる。また、かご形回転子を捻る際に少なくとも突起を支持することによって、捻り工程を容易にすることができるとともに、かご形回転子の捻られる領域、すなわち回転子鉄心と二次導体とを剥離させる領域を軸方向に大きくとることができる。これにより、簡単な装置及び工程によって回転子の横流損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電動機１の回転軸Ｃに垂直な平面での断面構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電動機１の回転子鉄心板５ａ、５ｂ、５ｃの構成の例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る電動機１の製造工程において、電磁鋼板９から回転子鉄心板５ａと固定子鉄心板３ａとを打ち抜く際の配置を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る電動機１の製造工程において、電磁鋼板９から回転子鉄心板５ｂと固定子鉄心板３ａとを打ち抜く際の配置を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る回転子４の製造工程において、複数の回転子鉄心板５ａ、５ｂ、５ｃを積層して作製した回転子鉄心５の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る回転子４の製造工程において、アルミニウムバー６及びエンドリング部１８を形成した回転子４の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る回転子４の製造工程における捻り工程を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る回転子４の製造工程における捻り戻し工程を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る回転子４の製造工程における捻り工程及び捻り戻し工程で回転子４を捻る方法を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る回転子４の製造工程における捻り工程で捻られる前の回転子４の状態を示す側面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る回転子４の製造工程における捻り工程で捻られている回転子４の状態を示す側面図である。
【図１２】図１０に示す状態における回転子鉄心５とアルミニウムバー６との関係を示す模式的な断面図である。
【図１３】図１１に示す状態における回転子鉄心５とアルミニウムバー６との関係を示す模式的な断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る回転子４の製造工程における捻り工程での捻りの回転角θｔを示す説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態１に係るロータシャフト３０の構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態１の電動機及び従来の電動機のトルク特性を示すグラフである。
【図１７】本発明の実施の形態１の電動機及び従来の電動機の効率特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る回転子、電動機、回転子の製造方法及び電動機の製造方法について説明する。図１は、本実施の形態に係るかご形誘導電動機（以下、単に「電動機」という）１の回転軸Ｃに垂直な平面での断面構成を示す断面図である。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。
【００１６】
図１に示すように、電動機１は、シャフト７が一体的に取り付けられる回転子４と、回転子４の外周を囲んで設けられた固定子２と、を有している。
【００１７】
回転子４は、回転子鉄心５と、回転子鉄心５の外周部のスロットに周方向で等間隔に埋め込まれた複数のアルミニウムバー６と、を有している。回転子鉄心５は、後述する複数の回転子鉄心板５ａ、５ｂ、５ｃを積層して形成されている。回転子鉄心板５ａ、５ｂ、５ｃのそれぞれは、電磁鋼板からの打ち抜きにより形成されている。アルミニウムバー６は、回転子鉄心５の回転軸方向における一端面から他端面まで貫通し、かつ所定のスキュー角で傾いて形成されている。また、各アルミニウムバー６同士は、当該一端面及び他端面上に形成された２つのエンドリング部１８（図１では図示せず）を介して電気的に接続されている。アルミニウムバー６及びエンドリング部１８は、回転子４の二次導体を構成するものであり、アルミニウムダイカストを用いて形成されている。
【００１８】
固定子２は、固定子鉄心３と、固定子鉄心３に形成された複数の固定子ティースに巻回された複数のコイル８と、を有している。固定子鉄心３は、後述する複数の固定子鉄心板３ａを積層して形成されている。固定子鉄心板３ａのそれぞれは、電磁鋼板からの打ち抜きにより形成されている。
【００１９】
図２は、回転子鉄心板５ａ、５ｂ、５ｃの構成の例を示す図である。図２（ａ）は、回転子鉄心板５ａの構成の例を示している。図２（ａ）に示すように、回転子鉄心板５ａは、外周部に周方向で等間隔に形成された複数の回転子ティース部１２と、隣接する回転子ティース部１２の間に形成されたスロット部１４と、シャフト７が挿通される円形の貫通孔２５ａと、を有している。スロット部１４は、回転子鉄心板５ａ、５ｂ、５ｃが積層された際に、アルミニウムバー６が埋め込まれるスロットを構成するものである。回転子鉄心板５ａには、後述する突起１３及び溝部１５は設けられていない。
【００２０】
図２（ｂ）は、回転子鉄心板５ｂの構成の例を示している。図２（ｂ）に示すように、回転子鉄心板５ｂは、複数の突起１３が設けられていることを除き、図２（ａ）の回転子鉄心板５ａと同様の構成を有している。複数の突起１３は、一部の回転子ティース部１２の外周端からさらに外周側に突出して形成されている。突起１３のそれぞれは、矩形状の形状を有している。本例では、回転子鉄心板５ｂの周方向において等間隔に４つの突起１３が設けられている。
【００２１】
図２（ｃ）は、回転子鉄心板５ｃの構成の例を示している。図２（ｃ）に示すように、回転子鉄心板５ｃは、複数の溝部１５が設けられていることを除き、図２（ａ）の回転子鉄心板５ａと同様の構成を有している。複数の溝部１５は、貫通孔２５ａの内周端から外周側に切り込まれて形成されている。溝部１５のそれぞれは、矩形状の形状を有している。本例では、貫通孔２５ａの内周端の周方向において等間隔に、８つの溝部１５が放射状に設けられている。
【００２２】
図２（ｄ）は、回転子鉄心板５ｃの構成の別の例を示している。図２（ｄ）に示すように、本例の回転子鉄心板５ｃは、図２（ｃ）に示す回転子鉄心板５ｃと同様に複数の溝部１５が設けられていることに加えて、図２（ｂ）に示す回転子鉄心板５ｂと同様に複数の突起１３が設けられている。
【００２３】
次に、電動機１（回転子４）の製造方法について説明する。
【００２４】
まず、回転子鉄心５を構成する複数の回転子鉄心板５ａ、５ｂ、５ｃと、固定子鉄心３を構成する複数の固定子鉄心板３ａとを、電磁鋼板９からの打ち抜きにより作製する（打ち抜き工程）。図３は、電動機１の製造工程において、電磁鋼板９から回転子鉄心板５ａと固定子鉄心板３ａとを打ち抜く際の配置を示す図である。図４は、電磁鋼板９から回転子鉄心板５ｂと固定子鉄心板３ａとを打ち抜く際の配置を示す図である。電磁鋼板９から固定子鉄心板３ａ及び回転子鉄心板５ａを打ち抜く際には、材料コストの低減のため、図３に示すように、固定子鉄心板３ａの内側で回転子鉄心板５ａを打ち抜くことが考えられる。本実施の形態では、図４に示すように、突起１３が設けられる回転子鉄心板５ｂも同様に、固定子鉄心板３ａの内側で打ち抜くことが可能である。すなわち、固定子鉄心板３ａの隣り合う固定子ティース部１０の先端にそれぞれ形成されて互いに対向する２つのティースチップ１１の間の不要な部分を、回転子鉄心板５ｂの突起１３として４方向に矩形状に打ち抜くことができる。
【００２５】
回転子４の製造工程では、次に、複数の回転子鉄心板５ａ、５ｂ、５ｃを積層して回転子鉄心５を作製する（積層工程）。図５は、回転子４の製造工程において、複数の回転子鉄心板５ａ、５ｂ、５ｃを積層して作製した回転子鉄心５の構成を示す斜視図である。図５に示すように、複数の回転子鉄心板５ａ、５ｂ、５ｃを積層する際には、回転軸方向の一端側（図５では下端側）に、突起１３が設けられた少なくとも１枚（本例では１枚）の回転子鉄心板５ｂ（図２（ｂ）参照）を配置する。次に、回転子鉄心板５ｂ上に、突起１３が設けられていない複数枚の回転子鉄心板５ａ（図２（ａ）参照）を１枚ずつ徐々に回転させながら積層する。最後に、回転子鉄心板５ａ上に、溝部１５が設けられた少なくとも１枚（本例では１枚）の回転子鉄心板５ｃ（図２（ｃ）参照）を積層する。なお、図２（ｃ）に示した回転子鉄心板５ｃに代えて、図２（ｄ）に示した回転子鉄心板５ｃを積層してもよい。これにより、回転子鉄心５が作製される。作製された回転子鉄心５の中心部には、複数の回転子鉄心板５ａ、５ｂ、５ｃの貫通孔２５ａからなる貫通孔２５が形成される。また、作製された回転子鉄心５の外周部には、各回転子鉄心板５ｂ、５ａ、５ｃのスロット部１４が回転方向に徐々にずれながら積層されることにより、回転子鉄心５の端面に対して所定のスキュー角θｓ（θｓ＜９０°。図１０参照）で傾いたスキュー１６が形成される。
【００２６】
本例では、回転子鉄心５の一端側に回転子鉄心板５ｂを配置し、他端側に回転子鉄心板５ｃを配置するようにしているが、回転子鉄心５の一端側及び他端側の双方に回転子鉄心板５ｂを配置するようにしてもよい。
【００２７】
ここで、図示を省略しているが、隣接する回転子鉄心板５ｂ、５ａ、５ｃ同士は、カシメ（例えば、抜きカシメ）によって連結されている。
【００２８】
次に、アルミニウムダイカストを用いてアルミニウムバー６及びエンドリング部１８を形成し、回転子４（かご形回転子）を作製する（ダイカスト工程）。図６は、アルミニウムバー６及びエンドリング部１８を形成した回転子４の構成を示す斜視図である。各回転子鉄心板５ｂ、５ａ、５ｃの複数のスロット部１４には、それぞれアルミニウムバー６が図中の上端面から下端面まで貫通して埋め込まれる。各アルミニウムバー６の上端同士はエンドリング部１８を介して接続され、下端同士は別のエンドリング部（図示せず）を介して接続される。
【００２９】
本実施の形態では、ダイカスト工程の前にスロット部１４の内壁面への絶縁処理を施していない。このため、この時点では、回転子鉄心５の各回転子鉄心板５ｂ、５ａ、５ｃと各アルミニウムバー６とは密着しており、導通状態にある。仮に、この時点の回転子４をそのまま用いて電動機を作製したとすると、二次導体であるアルミニウムバー６を流れる電流の一部が回転子鉄心５を介して不要に流れてしまうことになる。そこで、本実施の形態では、ダイカスト工程の終了後、アルミニウムバー６が固化した状態で、捻り工程及び捻り戻し工程を行う。捻り工程及び捻り戻し工程は、連続的に行うことができる。
【００３０】
図７は、捻り工程を示す説明図である。図７に示すように、捻り工程では、回転軸Ｃを中心として、スキュー角θｓが大きくなる回転方向（スキュー１６が回転軸Ｃと平行な方向に近づく回転方向）に回転子４を捻る。
【００３１】
図８は、捻り工程の後に行われる捻り戻し工程を示す説明図である。図８に示すように、捻り戻し工程では、捻り工程で捻られた回転子４を、回転軸Ｃを中心として逆の回転方向に捻り、捻り工程の前の状態に戻す。
【００３２】
本実施の形態では、捻り工程で回転子４を捻り、捻り戻し工程で回転子４を捻り戻すことにより、回転子鉄心５とアルミニウムバー６とにずれを生じさせる。すなわち、ダイカスト工程の終了時点では、アルミニウムが高圧で射出成型されることで回転子鉄心５とアルミニウムバー６とが密着しているが、捻り工程及び捻り戻し工程を行うことにより、回転子鉄心５とアルミニウムバー６とを剥離させることができる。これにより、回転子鉄心５とアルミニウムバー６との間の接触抵抗が増大し、アルミニウムバー６から回転子鉄心５に流れる不要な電流を抑制することができる。したがって、本実施の形態によれば、回転子４で生じる横流損失を低減できるため、電動機の効率を向上させることができる。
【００３３】
図９は、捻り工程及び捻り戻し工程で回転子４を捻る（又は捻り戻す）方法を示す説明図である。図９（ａ）は、回転子４を側方から見た図であり、図９（ｂ）は回転子４をチャック１９ａ側から回転軸Ｃ方向に見た図である。なお、図９（ｂ）ではチャック１９ａの図示を省略している。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、回転子４を捻る際には、回転子４の貫通孔２５に対し、回転子鉄心５に溝部１５が設けられた端面側（回転子鉄心板５ｃ側）から心棒２０を挿入する。このとき、心棒２０に設けられた１つ又は複数（例えば、溝部１５の数と同数）の突起２３を溝部１５に嵌合させるようにする。また、回転子４の同端面側の外周をチャック１９ａで把持して固定する。回転子鉄心５（回転子鉄心板５ｃ）の溝部１５に心棒２０の突起２３を嵌合させることにより、チャック１９ａのみでの固定よりも、回転子４をさらに強固に固定することができる。
【００３４】
回転子４の逆側の端面側（回転子鉄心板５ｂ側）の外周は、チャック１９ｂで把持して固定する。このとき、チャック１９ｂに設けられた複数（例えば、突起１３の数と同数）の溝部２１に回転子鉄心５（回転子鉄心板５ｂ）の突起１３を嵌合させるとともに、チャック１９ｂの内面に設けられたつかみ部２２で回転子４を把持するようにする。そして、回転子４の両端をそれぞれ固定した状態で、チャック１９ｂをチャック１９ａ及び心棒２０に対して回転軸Ｃを中心とする所定の回転方向に回転させ、回転子４を捻る。このとき、回転子鉄心５に突起１３及び溝部１５が形成されていることによって、チャック１９ａ、１９ｂが滑りにくくすることができる。また、突起１３及び溝部１５がない場合に比べて、チャック１９ａ、１９ｂ又は心棒２０で支持する領域を軸方向で小さくすることができる。例えば、回転子４の一端面に配置された１枚の回転子鉄心板５ｂと、他端面に配置された１枚の回転子鉄心板５ｃとを支持して回転子４を捻ることができる。このため、回転子４が捻られる領域を軸方向に大きくとることができる。
【００３５】
ここで、図２（ｄ）に示した回転子鉄心板５ｃがチャック１９ａ側の端面に配置されている場合には、チャック１９ａの構成をチャック１９ｂと同様にしてもよい。すなわち、チャック１９ａに設けられた複数の溝部２１に、回転子鉄心板５ｃの突起１３を嵌合させるようにしてもよい。また、チャック１９ａ側の端面に回転子鉄心板５ｂが配置されている場合（回転子鉄心５の一端側及び他端側の双方に回転子鉄心板５ｂが配置されている場合）にも、チャック１９ａの構成をチャック１９ｂと同様にしてもよい。すなわち、チャック１９ａに設けられた複数の溝部２１に、回転子鉄心板５ｂの突起１３を嵌合させるようにしてもよい。
【００３６】
図１０は、捻り工程で捻られる前の回転子４の状態を示す側面図である。図１１は、捻り工程で捻られている回転子４の状態を示す側面図である。図１２は、図１０に示す状態における回転子鉄心５（回転子ティース部１２）とアルミニウムバー６との関係を示す模式的な断面図である。図１３は、図１１に示す状態における回転子鉄心５とアルミニウムバー６との関係を示す模式的な断面図である。図１２及び図１３では、回転子鉄心５のうち３枚の回転子鉄心板のみを示している。
【００３７】
図１０及び図１２に示すように、捻られる前の回転子４におけるスキュー角は角度θｓ１であるものとする。図１１及び図１３に示すように、捻り工程では、スキュー角が角度θｓ１よりも大きい角度θｓ２（θｓ１＜θｓ２）となるように回転子４が捻られる。本例では、角度θｓ２は９０°以下である（θｓ１＜θｓ２≦９０°）。回転子４が捻られると、アルミニウムバー６の傾きが小さくなるため、回転子４は軸方向に伸びる動きをする。すなわち、回転子鉄心５の回転子鉄心板同士は互いに離れようとする。このため、回転子ティース部１２やアルミニウムバー６に無理な力が加わって損傷しないように、各回転子鉄心板には、捻りに合わせて、回転方向だけでなく軸方向にも倣うような動きをさせる。したがって、隣接する回転子鉄心板同士を連結する方法としては、カシメを用いるのが望ましい。カシメを用いて回転子鉄心板同士を連結することによって、複数の回転子鉄心板を積層体（層状の連続体）として一体化することができる。カシメにより一体化した回転子鉄心５は、回転方向に捻られる動きをある程度許容し、かつ軸方向に伸びる動きをある程度許容する。このようにして回転子４を捻ることによって、図１３に示すように回転子鉄心５とアルミニウムバー６とにずれを生じさせ、回転子鉄心５とアルミニウムバー６とを剥離させることができる。
【００３８】
図１４は、図９（ｂ）に対応する図であり、捻り工程での捻りの回転角θｔを示す説明図である。本実施の形態では、捻りの回転角θｔは回転子４の鉄心長（回転子鉄心５の軸方向長さ）に基づいて決められ、鉄心長が長いほど大きくする。目安として、鉄心長が１０〜２５ｍｍである場合、回転角θｔは１０〜２５°程度でよい。これは、捻りすぎると回転子ティース部１２やアルミニウムバー６が損傷してしまうためである。
【００３９】
一方、捻り戻し工程で回転子４を元の状態に捻り戻す際には、回転子４は、元の軸方向長さに戻る動きをする。このため、各回転子鉄心板には、捻り工程と同様に、捻り戻しに合わせて軸方向にも倣うような動きをさせる。これにより、回転子４のスキュー角θｓを捻られる前の角度θｓ１に戻すことができる。
【００４０】
捻り戻し工程の後、回転子４の外周面から突出する突起１３を切削等により除去する工程、及び貫通孔２５にシャフト７を嵌入させる工程等を経て、図１５に示すロータシャフト３０を作製する。その後、別工程を経て作製された固定子２とロータシャフト３０とをケーシング内に組み込むことにより、電動機が完成する。なお、図１５に示すロータシャフト３０では突起１３が除去されているが、突起１３を除去せずにそのまま残存させてもよい。
【００４１】
図１６は、本実施の形態の電動機及び従来の電動機のトルク特性を示すグラフである。グラフの横軸は回転数を表しており、縦軸はトルクを表している。グラフ中の実線の曲線Ｃ１は本実施の形態の電動機のトルク特性を示しており、破線の曲線Ｃ２は従来の電動機のトルク特性を示している。図１６に示すように、本実施の形態の電動機は、回転数に関わらず、従来の電動機よりも高いトルクが得られることが分かる。
【００４２】
図１７は、本実施の形態の電動機及び従来の電動機の効率特性を示すグラフである。グラフの横軸は回転数を表しており、縦軸は効率を表している。グラフ中の実線の曲線Ｃ３は本実施の形態の電動機の効率特性を示しており、破線の曲線Ｃ４は従来の電動機の効率特性を表している。図１７に示すように、本実施の形態の電動機は、回転数に関わらず、従来の電動機よりも高い効率が得られることが分かる。したがって、本実施の形態の電動機によれば、エネルギー消費量を削減することができる。もしくは、本実施の形態を施さない電動機と同等の効率でよい場合であれば、コイルの銅量を削減することができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態に係る回転子の製造方法は、中心部に設けられた貫通孔２５ａ、及び外周部に設けられたスロット部１４を備えた回転子鉄心板５ａ（第１の回転子鉄心板）と、貫通孔２５ａ、スロット部１４、及び外周端からさらに外周側に突出した突起１３を備えた回転子鉄心板５ｂ（第２の回転子鉄心板）と、を作製する打ち抜き工程と、少なくとも１枚の回転子鉄心板５ｂが一方の端面側に配置されるように、回転子鉄心板５ａ、５ｂを積層して回転子鉄心５を作製する積層工程と、ダイカストにより回転子鉄心５のスロット部１４内に二次導体（本例ではアルミニウムバー６）を形成してかご形回転子を作製するダイカスト工程と、一方の端面側に配置された回転子鉄心板５ｂの突起１３を少なくとも支持してかご形回転子を一回転方向に捻る捻り工程と、を有するものである。
【００４４】
本実施の形態によれば、回転子４を捻ることによって回転子鉄心５とアルミニウムバー６とを剥離させることができ、回転子鉄心５とアルミニウムバー６との間の接触抵抗を増大させることができる。また、回転子４を捻る際に少なくとも突起１３を支持することによって、捻り工程を容易にすることができるとともに、捻られる領域、すなわち回転子鉄心５とアルミニウムバー６とを剥離させる領域を軸方向に大きくとることができる。これにより、簡単な装置及び工程によって回転子４の横流損失を低減でき、電動機の効率を向上させることができる。
【００４５】
上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  電動機、２  固定子、３  固定子鉄心、３ａ  固定子鉄心板、４  回転子、５  回転子鉄心、５ａ、５ｂ、５ｃ  回転子鉄心板、６  アルミニウムバー、７  シャフト、８  コイル、９  電磁鋼板、１０  固定子ティース部、１１  ティースチップ、１２  回転子ティース部、１３  突起、１４  スロット部、１５  溝部、１６  スキュー、１８  エンドリング部、１９ａ、１９ｂ  チャック、２０  心棒、２１  溝部、２２  つかみ部、２３  突起、２５、２５ａ  貫通孔、３０  ロータシャフト、Ｃ  回転軸。
【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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