(57)【要約】【課題】エンドリングとバーのろう付け接合部の欠陥を低減することができるかご形ロータの製造方法を提供する。【解決手段】エンドリング２の貫通穴７とバー１の隙間をろう付け接合するかご形ロータの製造方法において、エンドリング２の貫通穴７の上面に、貫通穴７と連通する円周状の溝１１を設け、かご形ロータを組む際に、ロータコア３とエンドリング２の熱膨張差に基づいて、ろう付け温度到達前には、バー１をエンドリング２の貫通穴７の内面の反ロータコア３中心側に寄せるとともに、バー１を拘束するように溝１１内にろう材４を配置し、ろう付け温度到達後には、エンドリング２の熱膨張によって、エンドリング２の貫通穴７の移動に伴って、バー１がエンドリング２の貫通穴７のほぼ中央に位置するようにして、真空高周波ろう付けあるいは、雰囲気ガス中高周波ろう付けする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅または銅合金製のエンドリングに銅または銅合金製のバーを挿入するための貫通穴を設け、前記バーを、ロータコアのスロット、および前記ロータコアの両側に配設した前記エンドリングの貫通穴に挿入し、前記エンドリングの貫通穴と前記バーの隙間をろう付け接合するかご形ロータの製造方法において、
前記エンドリングの貫通穴の上面に、前記貫通穴と連通する円周状の溝を設け、
かご形ロータを組む際に、前記ロータコアと前記エンドリングの熱膨張差に基づいて、ろう付け温度到達前には、前記バーを前記エンドリングの貫通穴の内面の反ロータコア中心側に寄せるとともに、前記バーを拘束するように前記溝内にろう材を配置し、
ろう付け温度到達後には、前記エンドリングの熱膨張によって、前記エンドリングの貫通穴の移動に伴って、前記バーが前記エンドリングの貫通穴のほぼ中央に位置するようにして、
真空高周波ろう付けあるいは、雰囲気ガス中高周波ろう付けすることを特徴とするかご形ロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インダクションモータに使用される銅または銅合金導体からなるかご形ロータにおいて、ろう付け法での製造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インダクションモータに使用されるかご形ロータを製造する場合で、導電材料に銅または銅合金を使用する場合、銅または銅合金製のバーをロータコアのスロットおよび前記ロータコアの両側に配設した前記バーを挿入するための貫通穴を設けた銅または銅合金製のエンドリングに挿入するなどし、前記エンドリングの貫通穴と前記バーの隙間を手ろう付けによりろう付け接合する方法が一般的である（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１５０７５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法では温度管理が難しいため、前記ロータコアと前記エンドリングの熱膨張量が常に一定とはならず、その結果、前記ロータコアおよび前記エンドリングの熱膨張による前記ロータコアのスロットおよび前記エンドリングの貫通穴の移動量が不安定になる。また、前記バーも特に拘束していないため、手ろう付けによりろう付け接合する前記エンドリングの貫通穴との隙間分、前記バーは自由に動きうることになる。
そのため、常に、ろう付け接合する部分の隙間を適切かつ均一に保つことができず、前記隙間の過大、過小が部分的に発生することとなり、ろう付け接合部に欠陥を生じる原因の一つとなっている。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、温度管理が容易で、再現性がある真空あるいは雰囲気ガス中の高周波加熱によってろう付けを行い、かつ、ろう付け温度到達時に、適切かつ均一にろう付け接合する部分の隙間を安定的に確保し、ろう付け接合部の欠陥を低減することができるかご形ロータの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、銅または銅合金製のエンドリングに銅または銅合金製のバーを挿入するための貫通穴を設け、前記バーを、ロータコアのスロット、および前記ロータコアの両側に配設した前記エンドリングの貫通穴に挿入し、前記エンドリングの貫通穴と前記バーの隙間をろう付け接合するかご形ロータの製造方法において、前記エンドリングの貫通穴の上面に、前記貫通穴と連通する円周状の溝を設け、かご形ロータを組む際に、前記ロータコアと前記エンドリングの熱膨張差に基づいて、ろう付け温度到達前には、前記バーを前記エンドリングの貫通穴の内面の反ロータコア中心側に寄せるとともに、前記バーを拘束するように前記溝内にろう材を配置し、ろう付け温度到達後には、前記エンドリングの熱膨張によって、前記エンドリングの貫通穴の移動に伴って、前記バーが前記エンドリングの貫通穴のほぼ中央に位置するようにして、真空高周波ろう付けあるいは、雰囲気ガス中高周波ろう付けするようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明におけるかご形ロータの製造時における断面構成図を示している。
図１において、かご形ロータは、銅または銅合金製のバー１、そのバー１が挿入される位置に開けられた貫通穴７を有する銅または銅合金製のエンドリング２、バー１が挿入される位置に開けられたスロット８を有する珪素鋼板で積層されたロータコア３、エンドリング２およびバー１に配置された銀ろう材（ＢＡｇ８）４、各部を固定する鉄製治具５からなる。図２は、図１の様に組み立てられた後のエンドリング２、エンドリングに開けられた貫通穴７、ロータコア３に開けられたスロット８およびバー１の位置関係の詳細図を示している。図３は、図１の様に組み立てられた後、図２のような位置関係になるようにバー１を拘束するために、銀ろう材４を配置した詳細図を示している。また、図３には、加熱用の高周波コイル６も合わせて示している。
図２において、エンドリング２とロータコア３の熱膨張差を考慮して、あらかじめ、エンドリング２に開けられた貫通穴７の中心１２が、ロータコア３に開けられたスロット８の中心１３より相対的にかご形ロータの全体中心側にずれるように貫通穴７とスロット８は加工されており、バー１はエンドリング２に開けられた貫通穴７との隙間が適正なろう付け隙間となる大きさになっており、エンドリング２に開けられた貫通穴７の外側の面９に当たり、ロータコア３に開けられたスロット８の外側の面とは、ろう付け温度到達時のエンドリング２およびロータコア３の熱膨張時に当たるように隙間１０をもった位置になる様に挿入されている。また、エンドリング２に開けられた貫通穴７の上面にはろう材を配置するための貫通穴７と連通した円周状の溝１１を設けている。
図３において、図２に示すような位置にバー１を拘束するため、銀ろう材４を溝１１の内側側面と、バー１の間に隙間なく配置している。
この場合、銀ろう材４は、線径が前記溝１１の内側側面と、バー１の間の隙間と同じか、あるいはやや太めの線材とし、バー１の断面形状にあわせた形状に加工成形し、バー１の端面からバー１の外周に沿って溝１１に押し込むように挿入する。
図３に示すように組み立てたろう付け前のかご形ロータ部品を真空室に入れ、真空引き後、前記加熱用高周波コイル６にて通電加熱し、上記ろう付け部分の温度が８２０℃、ロータコア部の温度が７５０℃となる様、通電制御を行い、ろう付け完了後に冷却する。
このようにして製造したかご形ロータを、ろう付け接合部を切断して接合状態を観察したところ次のような結果が得られた。
すなわち、いずれの部分も図４に示すように、バー１とエンドリング２に開けられた貫通穴の隙間のろう付け接合部分１４に均一にろう材が充填されており、冷却時のエンドリング２およびロータコア３の収縮に伴うろう付け接合部および、ロータコア３に開けられたスロット８の移動に対してもバー１がロータコア３のスロット８内で過度に当たっていることもなく、きわめて良好な状態であった。
このことは、室温時、図３に示す状態であったかご形ロータのバー１が、加熱昇温過程でのエンドリング２の熱膨張に伴って、銀ろう材４を介して外側に移動し、ロータコア３の熱膨張も伴いながら、ろう付け温度到達時に、図５に示すように、バー１がロータコア３に開けられたスロット８の外側面に当たり、バー１の移動が止まり、さらに、線膨張係数が大きいエンドリング２の貫通穴７の位置は外側に移動し、ろう付け接合部が適切かつ均一な隙間になった状態でろう材の充填が完了したことを示すものである。
【０００７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ロータコアと両側エンドリングの熱膨張差を考慮し、あらかじめ、ロータコアに設けるスロットと両側エンドリングに設ける貫通穴の位置および大きさとバーの大きさを設定することにより、ろう付け到達温度時のろう付け接合部の隙間を適切かつ均一に保つことができ、温度管理が容易で、再現性がある真空中あるいは雰囲気ガス中高周波ろう付けにより、ろう付け接合部の品質を向上させたかご形ロータを提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるかご形ロータの製造時における断面構成図である。
【図２】本発明におけるかご形ロータの構成要素部品の位置関係を示す詳細断面図である。
【図３】図２のかご形ロータにおけるろう材配置時の詳細断面図である。
【図４】かご形ロータをろう付けし、冷却した後の状態を示す詳細断面図である。
【図５】かご形ロータがろう付け温度に到達した時の各構成要素部品の位置関係を示す詳細断面図である。
【符号の説明】
１  バー
２  エンドリング
３  ロータコア
４  ろう材
５  鉄製治具
６  加熱用高周波コイル
７  エンドリングに開けられた貫通穴
８  ロータコアに開けられたスロット
９  エンドリングに開けられた貫通穴７の外側の面
１０  バーとロータコアに開けられたスロットの隙間
１１  ろう材を配置するための溝
１２  エンドリングに開けられた貫通穴の中心
１３  ロータコアに開けられたスロットの中心
１４  ろう付け接合部
【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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