(57)【要約】【課題】重量増加及び軸方向の大型化を防止することができる誘導電動機の回転子及び電動誘導機を提供する。【解決手段】誘導電動機１の回転子３は、コア５の周縁部に設けられる各収容孔１０とアルミ合金製のエンドリング６の周縁部に設けられる各接合孔１３とが対向するようにしてコア５の両端にそれぞれエンドリング６を配設し、その接合孔１３及び収容孔１０内にアルミ導体部材７をそれぞれ鋳込んで収容し、接合孔１３内に位置する該アルミ導体部材７の接合部分１５にてエンドリング６と接合されて構成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部において一端面から他端面に向かって貫通する複数個の収容孔が周方向に並んで形成されるコアと、
前記収容孔に対応して周縁部において複数個の接合孔が周方向に並んで形成され、該接合孔と前記収容孔とが対向するようにして前記コアの両端にそれぞれ配設されるアルミ合金製のエンドリングと、
前記接合孔及び前記収容孔内にそれぞれ収容され、前記接合孔内に位置する接合部分にて前記エンドリングと接合されるアルミ導体部材と、
備えたことを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項２】
請求項１に記載の誘導電動機の回転子において、
前記エンドリングは、アルミ合金製の板材により形成されていることを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項３】
請求項２に記載の誘導電動機の回転子において、
前記アルミ合金製の板材は、前記アルミ導体部材よりも剛性が高いことを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導電動機の回転子において、
前記エンドリングの接合孔は、該エンドリングの径方向外側に開口しない孔であることを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導電動機の回転子において、
前記エンドリングの接合孔には、前記アルミ導体部材の接合部分と係止すべく径方向内側に突出する係止凸部が形成されていることを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項６】
請求項５に記載の誘導電動機の回転子において、
前記接合孔の係止凸部は、該接合孔における前記コア側に設けられていることを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の誘導電動機の回転子において、
前記接合孔の係止凸部は、曲面凸形状に形成されていることを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の誘導電動機の回転子において、
前記コアに回転軸が圧入されて固定されるものであり、
前記コアと同等以上の剛性を有する材料にて形成された固定リングを前記回転軸に圧入し、該固定リングに前記エンドリングを圧入して構成されていることを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項９】
請求項８に記載の誘導電動機の回転子において、
前記固定リングには、径方向外側に突出して前記エンドリングの反コア側への移動を規制すべく同方向に係止する抜け止め凸部が形成されていることを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の誘導電動機の回転子において、
前記アルミ導体部材は、前記コアの軸方向に平行に配置されていることを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回転子と、該回転子が回転するように回転磁界を発生させる固定子とを備えたことを特徴とする誘導電動機。
【請求項１２】
請求項１１に記載の誘導電動機において、
前記回転子に固定される回転軸が軸受にて片持ち状に支持されていることを特徴とする誘導電動機。
【請求項１３】
周縁部において一端面から他端面に向かって貫通する複数個の収容孔が周方向に並んで形成されるコアと、
前記収容孔に対応して周縁部において複数個の接合孔が周方向に並んで形成され、該接合孔と前記収容孔とが対向するようにして前記コアの両端にそれぞれ配設されるアルミ合金の圧延材からなるエンドリングと、
前記接合孔及び前記収容孔内に鋳込まれて収容され、前記接合孔内に位置する接合部分にて前記エンドリングと溶着接合されるアルミ導体部材と、
備えたことを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項１４】
請求項１３に記載の誘導電動機の回転子において、
前記エンドリングの各接合孔は、コアの対応する収容孔に対して径方向内側にずれて配置されていることを特徴とする誘導電動機の回転子。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の誘導電動機の回転子において、
前記接合孔の反コア側の周囲には、該接合孔に繋がる溝が形成され、該溝に前記アルミ導体部材が鋳込まれていることを特徴とする誘導電動機の回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導電動機の回転子及び誘導電動機に係り、詳しくは、回転子にかご形回転子が用いられるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導電動機の回転子には、例えば特許文献１に示すように、かご形回転子が用いられているものがある。かご形回転子は、ケイ素鋼板よりなる円盤状のコアシートを複数枚積層して形成される略円柱状の鉄心の周縁部に、軸方向に貫通する複数の貫通孔にそれぞれアルミ導体棒を挿通し、これら各アルミ導体棒の各端部をそれぞれアルミ製のエンドリングで一体的に連結してかご形に構成されてなるものである。
【０００３】
ところで、このような誘導電動機を、例えば特許文献２に示すターボチャージャーに用いる場合、１０万ｒｐｍもの高速回転に耐えることが要求される。即ち、かご形回転子に作用する遠心力が増大し、これによりエンドリングに作用する径方向外側への引っ張り力が大きくなるため、該エンドリングの剛性を高くする必要があった。
【０００４】
しかしながら、かご形回転子のエンドリングは、従来よりアルミ鋳物（アルミダイキャスト）にて形成されるものであるため、上記のような高速回転に耐え得るような高い剛性が十分に得られず破損又は変形してしまい、電動機の回転に支障を来すという問題が生じた。
【０００５】
そのため、特許文献１では、アルミ鋳物よりも十分に高い剛性を有するステンレス製のエンドプレートを鉄心の両端に装着し、該エンドプレート内にアルミ導体棒の端部を配置し、該エンドプレート内にアルミを鋳込むことによりエンドリングを成形させている。これにより、エンドリングの周囲が高い剛性を有するエンドプレートにより囲繞されることになるので、該エンドリングがエンドプレートにより支えられ、該エンドリングの破損又は変形が防止されている。
【特許文献１】実開平５−５０９８１号公報
【特許文献２】特開平１−１２２３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、アルミ導体棒は鉄心の径方向外側に配置する必要があるので、該アルミ導体棒の端部を連結するエンドリングの径方向外側に大きくなる一方、エンドプレートはそのエンドリングの周囲を囲繞する必要があることから、エンドリングよりも径方向外側部位の厚さは薄くなる。従って、上記特許文献１のエンドプレートは、その部位の剛性を高くするために軸方向に大きく形成されていた。
【０００７】
又、上記特許文献１では、エンドプレートの厚みを十分に確保しながらアルミ導体棒を鉄心の径方向外側に配置するために、アルミ導体棒の端部外周面の一部がエンドプレートに接触するように構成されている。そのため、アルミ導体棒の外周面とエンドリングとの接合面積が小さくなることによって、これらの部材間の電気抵抗が増加するのを懸念して、アルミ導体棒の端面にもエンドリングを接合させるようにしている。従って、エンドリングが軸方向に長くなるために、これによってもエンドプレートを軸方向に大きく形成する必要があった。
【０００８】
その結果、エンドプレートを軸方向に大きくすることによって該エンドプレートの重量が大きくなり、回転子の重量が大きくなるという問題が生じた。特に、上記特許文献２に示されるように、回転軸が片持ちで支持される場合、回転子の重量が大きく軸方向に大きいと、該回転子の振動がより一層大きくなり、該回転子の回転が不安定になったり、異音が発生するという問題が生じた。
【０００９】
又、エンドプレートが軸方向に大きくなることにより、回転子が軸方向に大型化し、誘導電動機が大型化するという問題も生じていた。つまり、種々の問題を引き起こす回転子の重量増加及び軸方向の大型化を防止することが切望されている。
【００１０】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、重量増加及び軸方向の大型化を防止することができる誘導電動機の回転子及び電動誘導機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、周縁部において一端面から他端面に向かって貫通する複数個の収容孔が周方向に並んで形成されるコアと、前記収容孔に対応して周縁部において複数個の接合孔が周方向に並んで形成され、該接合孔と前記収容孔とが対向するようにして前記コアの両端にそれぞれ配設されるアルミ合金製のエンドリングと、前記接合孔及び前記収容孔内にそれぞれ収容され、前記接合孔内に位置する接合部分にて前記エンドリングと接合されるアルミ導体部材と、備えた誘導電動機の回転子である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の誘導電動機の回転子において、前記エンドリングは、アルミ合金製の板材により形成されている。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の誘導電動機の回転子において、前記アルミ合金製の板材は、前記アルミ導体部材よりも剛性が高い。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導電動機の回転子において、前記エンドリングの接合孔は、該エンドリングの径方向外側に開口しない孔である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導電動機の回転子において、前記エンドリングの接合孔には、前記アルミ導体部材の接合部分と係止すべく径方向内側に突出する係止凸部が形成されている。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の誘導電動機の回転子において、前記接合孔の係止凸部は、該接合孔における前記コア側に設けられている。
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の誘導電動機の回転子において、前記接合孔の係止凸部は、曲面凸形状に形成されている。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の誘導電動機の回転子において、前記コアに回転軸が圧入されて固定されるものであり、前記コアと同等以上の剛性を有する材料にて形成された固定リングを前記回転軸に圧入し、該固定リングに前記エンドリングを圧入して構成されている。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の誘導電動機の回転子において、前記固定リングには、径方向外側に突出して前記エンドリングの反コア側への移動を規制すべく同方向に係止する抜け止め凸部が形成されている。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の誘導電動機の回転子において、前記アルミ導体部材は、前記コアの軸方向に平行に配置されている。
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回転子と、該回転子が回転するように回転磁界を発生させる固定子とを備えた誘導電動機である。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の誘導電動機において、前記回転子に固定される回転軸が軸受にて片持ち状に支持されている。
請求項１３に記載の発明は、周縁部において一端面から他端面に向かって貫通する複数個の収容孔が周方向に並んで形成されるコアと、前記収容孔に対応して周縁部において複数個の接合孔が周方向に並んで形成され、該接合孔と前記収容孔とが対向するようにして前記コアの両端にそれぞれ配設されるアルミ合金の圧延材からなるエンドリングと、前記接合孔及び前記収容孔内に鋳込まれて収容され、前記接合孔内に位置する接合部分にて前記エンドリングと溶着接合されるアルミ導体部材と、備えた誘導電動機の回転子である。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の誘導電動機の回転子において、前記エンドリングの各接合孔は、コアの対応する収容孔に対して径方向内側にずれて配置されている。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３又は１４に記載の誘導電動機の回転子において、前記接合孔の反コア側の周囲には、該接合孔に繋がる溝が形成され、該溝に前記アルミ導体部材が鋳込まれている。
【００２２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、誘導電動機の回転子は、コアの周縁部に設けられる各収容孔とアルミ合金製のエンドリングの周縁部に設けられる各接合孔とが対向するようにしてコアの両端にそれぞれエンドリングを配設し、その接合孔及び収容孔内にアルミ導体部材をそれぞれ収容し、接合孔内に位置する該導体部材の接合部分にてエンドリングと接合されて構成される。つまり、このように回転子のエンドリングをアルミ合金製としたことで、従来から用いられてきたアルミ鋳物のエンドリングよりも剛性が高くなる。従って、エンドリングを補強するステンレス製のエンドプレートを用いる必要がなくなり、エンドリングにかかる部材の重量が大きくなること及び軸方向に大型化することが防止される。又、エンドリングを軸方向に大型化することなく、同種材料よりなるエンドリングとアルミ導体部材との接合面積が大きくすることが可能となるので、これら部材間の電気抵抗が小さくなり、電気的特性が良好となる。こうしてエンドリングにおいても軸方向に大型化すること及び重量が増加することが防止される。その結果、回転子の重量増加及び軸方向の大型化が防止される。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、エンドリングは、アルミ合金製の板材により形成されるので、エンドリングの剛性がより高くなる。
請求項３に記載の発明によれば、エンドリングを形成するアルミ合金製の板材は、アルミ導体部材よりも剛性が高いので、エンドリングの接合孔の外側部位においても剛性が高くなり、その部位の薄肉化及び軸方向長さを小さくすることが可能になる。つまり、エンドリングの径方向及び軸方向への小型化が可能となり、エンドリングの軽量化が可能となる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、エンドリングの接合孔は、該エンドリングの径方向外側に開口しない孔であるので、該エンドリングの接合孔近傍の剛性が高くなる。
請求項５に記載の発明によれば、エンドリングの接合孔には、アルミ導体部材の接合部分と係止すべく径方向内側に突出する係止凸部が形成される。ここで、例えば回転子（回転軸）が片持ち状に支持された時などに生じ易い回転子の回転軸が傾斜した状態で回転する回転子の軸ぶれによって、コアの各端部にそれぞれ装着されるエンドリングの回転軌道が軸方向にぶれて、エンドリングにコア及びアルミ導体部材から離間する方向の力が作用する。そのため、エンドリングの接合孔に設けた係止凸部とアルミ導体部材の接合部分とが係止することにより、エンドリングにコア及びアルミ導体部材から離間する方向の力が作用しても、エンドリングがコア及びアルミ導体部材からずれたり、外れたりすることが防止される。又、エンドリングの接合孔に設けた係止凸部とアルミ導体部材の接合部分とが係止する構造としたことにより、互いの接合面積が増加し、これら部材間の電気抵抗が小さく抑えられる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、接合孔の係止凸部は、該接合孔におけるコア側に設けられる。そのため、接合孔の係止凸部に係止するアルミ導体部材の接合部分において、その係止部分から先端部側への軸方向の肉厚が厚くなるので、該接合部分の剛性が高くなり、該接合部分の破損が防止される。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、接合孔の係止凸部は、曲面凸形状に形成されるので、この係止部分にかかる応力が分散され、この係止部分の破損が防止される。
請求項８に記載の発明によれば、コアに回転軸が圧入されて固定され、コアと同等以上の剛性を有する材料にて形成された固定リングが回転軸に圧入され、該固定リングにエンドリングが圧入されて構成される。そのため、固定リングを用いずエンドリングを直接回転軸に圧入する場合と比べて、固定リングはコアと同等以上の高い剛性を有しているので、該固定リングと回転軸との固定力が高くなる。しかも、固定リングを用いずエンドリングを直接回転軸に圧入する場合と比べて、エンドリングを固定リングに圧入する方が該エンドリングの固着面積が増加するので、エンドリングの固定力も高くなる。従って、エンドリングがコア及びアルミ導体部材からずれたり、外れたりすることが防止される。又、コアに対して少なくとも固定リングを装着した状態でコア及び固定リングに回転軸を圧入する際に、回転軸の圧入によるコアの変形がコアと同等以上の高い剛性を有している固定リングにより押さえられるので、コアの変形が防止される。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、固定リングには、径方向外側に突出してエンドリングの反コア側への移動を規制すべく軸方向に係止する抜け止め凸部が形成される。そのため、エンドリングにコア及びアルミ導体部材から離間する方向の力が作用しても、固定リングの抜け止め凸部にエンドリングが係止して反コア側への移動が規制され、エンドリングがコア及びアルミ導体部材からずれたり、外れたりすることがより確実に防止される。
【００２８】
請求項１０に記載の発明によれば、アルミ導体部材は、コアの軸方向に平行に配置される。ここで、アルミ導体部材をコアの軸方向に対して傾斜させる、所謂スキューさせて配置した場合、該アルミ導体部材の軸方向の断面積が小さくなって同方向の荷重により破断し易い構造となる。そのため、アルミ導体部材をコアの軸方向に平行に配置することにより、該アルミ導体部材の軸方向の断面積が大きくなり、同方向の荷重が加わっても破断し難い構造となる。
【００２９】
請求項１１に記載の発明によれば、誘導電動機は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回転子と、該回転子が回転するように回転磁界を発生させる固定子とが備えられる。そのため、回転子の重量増加及び軸方向の大型化を防止できるので、誘導電動機の重量増加及び軸方向の大型化が防止される。
【００３０】
請求項１２に記載の発明によれば、回転子に固定される回転軸が軸受にて片持ち状に支持される。この場合、回転子の回転軸が傾斜した状態で回転する回転子の軸ぶれが生じるが、該回転子の重量増加及び軸方向の大型化が防止されるので、該回転子の振動が極力抑制される。つまり、回転子に固定される回転軸が軸受にて片持ち状に支持される誘導電動機に特に有効である。
【００３１】
請求項１３に記載の発明によれば、誘導電動機の回転子は、コアの周縁部に設けられる各収容孔とアルミ合金の圧延材で形成されたエンドリングの周縁部に設けられる各接合孔とが対向するようにしてコアの両端にそれぞれエンドリングを配設し、その接合孔及び収容孔内にアルミ導体部材を鋳込んで収容し、接合孔内に位置する該導体部材の接合部分にてエンドリングと溶着接合されて構成される。つまり、このように回転子のエンドリングをアルミ合金の圧延材により形成したことで、従来から用いられてきたアルミ鋳物のエンドリングよりも剛性が高くなる。従って、エンドリングを補強するステンレス製のエンドプレートを用いる必要がなくなり、エンドリングにかかる部材の重量が大きくなること及び軸方向に大型化することが防止される。又、エンドリングは高い剛性を維持しながらその厚さを低減することができるため、エンドリングの厚さを低減することにより、アルミ導体部材のコア端面からの突出長さを短くして折損を抑制することができる。又、エンドリングを軸方向に大型化することなく、同種材料よりなるエンドリングとアルミ導体部材との接合面積を大きくすることが可能となると共に、両者を溶着接合するためこれら部材間の電気抵抗が小さくなり、電気的特性が良好となる。こうしてエンドリングにおいても軸方向に大型化すること及び重量が増加することが防止される。その結果、回転子の重量増加及び軸方向の大型化が防止される。
【００３２】
請求項１４に記載の発明によれば、エンドリングの各接続孔は、コアの対応する収容孔に対して径方向内側にずれて配置されているため、エンドリングのアルミ導体部材よりも外径側の肉厚が大きくなり、より高強度となる。
【００３３】
請求項１５に記載の発明によれば、接合孔の反コア側の周囲には、該接合孔に繋がる溝が形成され、該溝にアルミ導体部材が鋳込まれているため、アルミ導体部材の両端部における外径を、アルミ導体部材の中間部における外径よりも増大させて、エンドリングのコアからの脱落を未然に防止することができる。又、アルミ導体部材とエンドリングとの接合面積が増加し、これら部材間の電気抵抗を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、重量増加及び軸方向の大型化を防止することができる誘導電動機の回転子及び電動誘導機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を具体化した本実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の誘導電動機１を示す。誘導電動機１は、外部からの電源供給に基づいて回転磁界を発生させる円環状の固定子２と、該固定子２の内側に回転可能に支持され該回転磁界によって回転するかご形回転子３とを備えている。かご形回転子３は、回転軸４、コア（鉄心）５、エンドリング６及びアルミ導体部材７を備えている。
【００３６】
コア５は、ケイ素鋼板よりなる略円盤状のコアシート８を複数枚積層して略円柱状に形成されている。コアシート８には、図２に示すように、中央部に回転軸４を嵌挿するための断面円形状の軸嵌挿孔９が形成され、周縁部においてコアシート８（軸嵌挿孔９）の中心をその中心とした同心円上に断面略円形状の複数個（本実施形態では、１６個）の収容孔１０が周方向に等間隔に並んで形成されている。又、各収容孔１０には、該収容孔１０をコアシート８の径方向外側に開放させるスリット１１が設けられている。コア５は、そのスリット１１が該コア５の軸方向と平行に連なるようにコアシート８を複数枚積層し互いに固定して構成される。このとき、コアシート８の軸嵌挿孔９及び収容孔１０は、それぞれコア５の一端面から他端面に向かって軸方向に貫通する軸嵌挿孔９及び収容孔１０となる。そして、コア５は、その軸嵌挿孔９に円柱状の回転軸４が圧入（或いは、焼きばめと圧入）され、該回転軸４に対して固定される。
【００３７】
エンドリング６は、一対用いられる。一対のエンドリング６は、同形状をなしており、コア５の軸方向両端にそれぞれ１つずつ配置される。エンドリング６は、略円盤状をなしており、その直径が前記コア５を構成するコアシート８と同じに設定されており、その厚さがコアシート８の厚さよりも所定厚さだけ厚くなるように設定されている。このエンドリング６は、アルミ導体部材７よりも十分に剛性の高い（２倍以上の剛性を有する）アルミニウム合金（以下、単に「アルミ合金」という）製の板材をプレス加工や切削加工などを施すことにより形成されている。
【００３８】
エンドリング６には、図３に示すように、中央部に回転軸４を嵌挿すべく前記コア５の軸嵌挿孔９と同径の断面円形状の軸嵌挿孔１２が形成され、周縁部においてエンドリング６（軸嵌挿孔１２）の中心をその中心とした同心円上に断面円形状の複数個（本実施形態では、１６個）の接合孔１３が周方向に等間隔に並んで形成されている。接合孔１３は、後述する係止凸条１４以外の部分においてコア５の収容孔１０と同径であり、エンドリング６の径方向外側に開口しない孔である。接合孔１３は、アルミ導体部材７との接合を図るための孔である。この接合孔１３には、コア５側の部位に径方向内側に突出する係止凸部としての係止凸条１４が周方向に環状に形成されている。係止凸条１４は、曲面凸形状に形成されている。そして、エンドリング６は、各接合孔１３とコア５の収容孔１０とが対向するようにして該コア５の各端面にそれぞれ当接させて配設し、その軸嵌挿孔１２に回転軸４が圧入（或いは、焼きばめと圧入）され、コア５とともに該回転軸４に対して固定される。
【００３９】
アルミ導体部材７は、回転軸４にコア５及びエンドリング６が固定された状態で、前記各収容孔１０（スリット１１も含む）及び前記各接合孔１３を完全に埋めるように各孔１０，１３にアルミ鋳造材料を鋳込んで形成される。つまり、アルミ導体部材７は、収容孔１０（接合孔１３）と同数の１６本、それぞれコア５の軸方向に平行となるように鋳込まれ、接合孔１３内に位置する部分である接合部分１５でエンドリング６と接合することになる。尚、前記スリット１１からはみ出したアルミ鋳造材料は、切削などにより除去される。又、前記アルミ導体部材７の接合部分１５には、前記接合孔１３内に設けた係止凸条１４により該凸条１４と同様な断面形状を有する係止溝１６が該アルミ導体部材７の周方向に環状に形成される。つまり、この係止溝１６と係止凸条１４とが係止することで、アルミ導体部材７の接合部分１５とエンドリング６とが軸方向において係止するようになっている。こうして、これら複数本のアルミ導体部材７と一対のエンドリング６はかご形に接合され、かご形回転子３が構成される。
【００４０】
そして、このように構成されたかご形回転子３は固定子２の内側に回転可能に配置され、本実施形態の誘導電動機１が完成される。因みに、本実施形態の誘導電動機１は、車両に搭載されるターボチャージャーに用いられ、排気による過給作動をアシストするとともに、その排気エネルギーを受けて発電を行うものである。この場合、本実施形態の誘導電動機１は、その回転軸４が軸受１７にて片持ち状に支持されて使用され、１０万ｒｐｍを超えるような高速回転が行われる。
【００４１】
次に、本実施形態における誘導電動機１の回転子３の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態の誘導電動機１の回転子３は、コア５の周縁部に設けられる各収容孔１０とアルミ合金製のエンドリング６の周縁部に設けられる各接合孔１３とが対向するようにしてコア５の両端にそれぞれエンドリング６を配設し、その接合孔１３及び収容孔１０内にアルミ導体部材７をそれぞれ鋳込んで収容し、接合孔１３内に位置する該アルミ導体部材７の接合部分１５にてエンドリング６と接合されて構成される。つまり、このように回転子３のエンドリング６をアルミ合金製としたことで、従来から用いられてきたアルミ鋳物のエンドリングよりも剛性が高くなる。従って、エンドリング６を補強するステンレス製のエンドプレートを用いる必要がなくなり、エンドリング６にかかる部材の重量が大きくなること及び軸方向に大型化することが防止される。又、エンドリング６を軸方向に大型化することなく、同種材料よりなるエンドリング６とアルミ導体部材７との接合面積が大きくなるので、これら部材間の電気抵抗が小さくなり、電気的特性が良好となる。こうしてエンドリング６においても軸方向に大型化すること及び重量が増加することが防止される。その結果、回転子３の重量増加及び軸方向の大型化を防止することができる。又、回転子３の重量増加及び軸方向の大型化を防止できるので、誘導電動機１の重量増加及び軸方向の大型化を防止することができる。
【００４２】
（２）本実施形態では、回転子３に固定される回転軸４が軸受１７にて片持ち状に支持される。この場合、回転子３の回転軸４が傾斜した状態で回転する回転子３の軸ぶれが生じるが、上記したように回転子３の重量増加及び軸方向の大型化が防止されるので、該回転子３の振動を極力抑制することができる。つまり、回転子３に固定される回転軸４が軸受１７にて片持ち状に支持される本実施形態のような誘導電動機１に特に有効である。
【００４３】
（３）本実施形態のエンドリング６は、アルミ合金製の板材により形成されるので、エンドリング６の剛性をより高くすることができる。
（４）本実施形態のエンドリング６を形成するアルミ合金製の板材は、アルミ導体部材７よりも剛性が高いので、エンドリング６の接合孔１３の外側部位においても剛性が高く、その部位の薄肉化及び軸方向長さを小さくすることができる。つまり、エンドリング６の径方向及び軸方向に小型化でき、エンドリング６の軽量化を図ることができる。
【００４４】
（５）本実施形態のエンドリング６の接合孔１３は、該エンドリング６の径方向外側に開口しない孔であるので、該エンドリング６の接合孔１３近傍の剛性を高くすることができる。
【００４５】
（６）本実施形態のエンドリング６の接合孔１３には、アルミ導体部材７の接合部分１５と係止すべく径方向内側に突出する係止凸条１４が形成される。ここで、回転子３（回転軸４）が片持ち状に支持された時などに生じ易い回転子３の回転軸４が傾斜した状態で回転する回転子３の軸ぶれによって、コア５の各端部にそれぞれ装着されるエンドリング６の回転軌道が軸方向にぶれて、エンドリング６にコア５及びアルミ導体部材７から離間する方向の力が作用する。そのため、エンドリング６の接合孔１３に設けた係止凸条１４
とアルミ導体部材７の接合部分１５とが係止することにより、エンドリング６にコア５及びアルミ導体部材７から離間する方向の力が作用しても、エンドリング６がコア５及びアルミ導体部材７からずれたり、外れたりすることを防止することができる。又、エンドリング６の接合孔１３に設けた係止凸条１４とアルミ導体部材７の接合部分１５とが係止する構造としたことにより、互いの接合面積が増加し、これら部材間の電気抵抗を小さく抑えることができる。又、係止凸条１４を形成することで、エンドリング６のアルミ導体部材７より径方向外側の肉厚が大きくなるため、該エンドリング６の剛性を向上することができる。
【００４６】
（７）本実施形態の接合孔１３の係止凸条１４は、該接合孔１３におけるコア５側に設けられる。そのため、接合孔１３の係止凸条１４に係止するアルミ導体部材７の接合部分１５において、その係止部分から先端部側への軸方向の肉厚が厚くなるので、該接合部分１５の剛性が高くなり、該接合部分１５の破損を防止することができる。
【００４７】
（８）本実施形態の接合孔１３の係止凸条１４は、曲面凸形状に形成されるので、この係止部分にかかる応力が分散され、この係止部分の破損を防止することができる。
（９）本実施形態のアルミ導体部材７は、コア５の軸方向に平行に配置される。ここで、アルミ導体部材７をコア５の軸方向に対して傾斜させる、所謂スキューさせて配置した場合、該アルミ導体部材７の軸方向の断面積が小さくなって同方向の荷重により破断し易い構造となる。そのため、アルミ導体部材７をコア５の軸方向に平行に配置することにより、該アルミ導体部材７の軸方向の断面積が大きくなり、同方向の荷重が加わっても破断し難い構造とすることができる。
【００４８】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、エンドリング６の接合孔１３にアルミ導体部材７と係止すべく係止凸部として環状をなす係止凸条１４を形成したが、係止凸部は環状でなくてもよい。例えば、係止凸部をエンドリング６の径方向外側にのみ形成するものであってもよい。このようにしても、上記実施形態と同様に、エンドリング６のアルミ導体部材７より径方向外側の肉厚が大きくなるため、該エンドリング６の剛性を向上することができる。又、係止凸条１４は曲面凸形状に形成したが、直線的に形成した係止凸部であってもよい。又、係止凸条１４を接合孔１３におけるコア５側に設けたが、設ける位置を適宜変更してもよい。又、図４及び図５に示すように、係止凸条１４を省略するようにしてもよい。即ち、エンドリング６には、軸方向において同じ内径を有する接合孔１３ａが形成される。この場合、アルミ導体部材７の接合部分１５ａも軸方向において同じ直径となるように形成される。又、このように凸条１４のない接合孔１３ａを有するエンドリング６を用いる場合、予めアルミ導体部材７を形成しておき、該アルミ導体部材７を接合孔１３ａ及び収容孔１０に嵌挿し、その後、該導体部材の接合部分１５ａと接合孔１３ａとを接合するようにしてもよい。
【００４９】
○上記実施形態では、コア５（コアシート８）の収容孔１０を断面略円形状としたが、図６に示すように、収容孔１０ａを断面略五角形状としてもよい。
○上記実施形態では、コア５の収容孔１０、エンドリング６の接合孔１３及びアルミ導体部材７を１６個としたが、これ以外の数であってもよい。又、収容孔１０及び接合孔１３の配置を適宜変更してもよい。
【００５０】
○上記実施形態では、エンドリング６を回転軸４に直接固定する用にしていたが、図７及び図８に示すように、固定リング１８を用いてもよい。即ち、固定リング１８は、コア５（コアシート８）と同等以上の剛性を有する材料、例えば鉄にて円環状に形成され、中央部に回転軸４を嵌挿するための断面円形状の軸嵌挿孔１８ａが形成されている。固定リング１８の外周面１８ｂは、エンドリング６ａを圧入して固定するための固着面となっている。エンドリング６ａの中央部には、固定リング１８が圧入される断面円形状の固定孔１２ａが形成されている。そして、固定リング１８は回転軸４に圧入されて該回転軸４に対して固定され、エンドリング６ａは固定リング１８に圧入されて該固定リング１８に対して固定される。そのため、上記実施形態のように固定リング１８を用いずエンドリング６を直接回転軸４に圧入する場合と比べて、固定リング１８はコア５（コアシート８）と同等以上の高い剛性を有しているので、該固定リング１８と回転軸４との固定力が高くなる。しかも、固定リング１８を用いずエンドリング６を直接回転軸４に圧入する場合と比べて、エンドリング６ａを固定リング１８に圧入する方が該エンドリング６ａの固着面積が増加するので、エンドリング６ａの固定力も高くなる。従って、エンドリング６ａがコア５及びアルミ導体部材７からずれたり、外れたりすることを防止することができる。又、コア５に対して少なくとも固定リング１８を装着した状態でコア５及び固定リング１８に回転軸４を圧入する際に、回転軸４の圧入によるコア５の変形がコア５と同等以上の高い剛性を有している固定リング１８により押さえられるので、コア５の変形を防止することができる。
【００５１】
又、図９に示すように、固定リング１８の外周面１８ｂに対し、径方向外側に突出してエンドリング６ａの反コア５側への移動を規制すべく軸方向に係止する抜け止め凸部１８ｃを形成してもよい。抜け止め凸部１８ｃは、周方向に環状、若しくは周方向に部分的に設けられる。尚、エンドリング６ａの固定孔１２ａには、抜け止め凸部１８ｃを収容して軸方向に係止する段差部１２ｂが形成される。これにより、エンドリング６ａにコア５及びアルミ導体部材７から離間する方向の力が作用しても、固定リング１８の抜け止め凸部１８ｃにエンドリング６ａが係止して反コア５側への移動が規制され、エンドリング６ａがコア５及びアルミ導体部材７からずれたり、外れたりすることをより確実に防止することができる。
【００５２】
○上記実施形態では、エンドリング６はアルミ合金製としたが、エンドリング６をアルミ合金の圧延材により形成してもよい。又、各収容孔１０及び接合孔１３にアルミ鋳造材料を鋳込んでアルミ導体部材７を形成し、接合孔１３内に位置する接合部分にてエンドリング６とアルミ導体部材７とを溶着接合してもよい。エンドリング６をアルミ合金の圧延材により形成することで、エンドリング６はより高強度となり、破損を防止することができる。更には、エンドリング６は高い剛性を維持しながらその厚さを低減することができるため、エンドリング６の厚さを低減することにより、アルミ導体部材７のコア５端面からの突出長さを短くして折損を抑制することができる。又、各収容孔１０及び接合孔１３に鋳込まれたアルミ導体部材７の、接合孔１３内に位置する接合部分をエンドリング６と溶着接合することで、その接合部分の電気抵抗が小さくなる。よって、高強度、小型及び高性能を備えた回転子を得ることができる。
【００５３】
図１０に示す別例では、エンドリング６の各接合孔１３は、コア５の対応する収容孔１０に対して径方向内側にずれて（オフセットして）配置されている。又、各接合孔１３の外周に位置するように、前記各エンドリング６には、各エンドリング６の外周面にて開口する溝１９が形成されている。各溝１９は対応する接合孔１３に連通している。そして、アルミ導体部材７がエンドリング６の各接合孔１３、溝１９及びコア５の各収容孔１０に鋳込まれて、エンドリング６と溶着接合されている。つまり、アルミ導体部材７により、各エンドリング６とコア５とがそれらの境界部分において溶着されている。
【００５４】
この別例では、エンドリング６の各接合孔１３は、コア５の対応する収容孔１０に対して径方向内側にずれて（オフセットして）配置されているため、アルミ導体部材７の両端部における外径を増大させて、強度の向上を図ることができる。又、各接合孔１３の外周に形成された溝１９にアルミ導体部材７が鋳込まれているため、アルミ導体部材７の両端部における外径を、アルミ導体部材７の中間部における外径よりも増大させて、エンドリング６のコア５からの脱落を未然に防止することができる。更には、アルミ導体部材７とエンドリング６との接合面積が増加し、電気抵抗を少なくすることができる。又、エンドリング６の接合孔１３には、アンダーカット部分が存在しないので、プレス加工等により容易に製作することができるようになる。
【００５５】
○上記実施形態では、アルミ導体部材７をコア５の軸方向に平行に配置したが、アルミ導体部材７をコア５の軸方向に対して傾斜させる、所謂スキューさせて配置してもよい。
○上記実施形態では、コアシート８をケイ素鋼板にて形成したが、ケイ素鋼板以外の鋼板にてコアシートを形成してもよい。
【００５６】
○上記実施形態では、コア５はコアシート８を複数枚積層して構成される積層型コアであったが、一体型のコアを用いてもよい。この場合、コアに回転軸を一体に形成してもよい。
【００５７】
○上記実施形態の誘導電動機１は、その回転軸４が軸受１７にて片持ち状に支持されて使用されたが、これに限定されるものではない。
○上記実施形態では、誘導電動機１を車両に搭載されるターボチャージャーに用いたが、これ以外の装置に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態の誘導電動機の回転子を示す要部断面図。
【図２】本実施形態のコアの断面図。
【図３】本実施形態のエンドリングを示す平面図。
【図４】別例の誘導電動機の回転子を示す要部断面図。
【図５】別例のエンドリングを示す平面図。
【図６】別例のコアの断面図。
【図７】別例の誘導電動機の回転子を示す要部断面図。
【図８】別例のエンドリング及び固定リングを示す平面図。
【図９】別例の誘導電動機の回転子を示す要部断面図。
【図１０】別例の誘導電動機の回転子を示す要部断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１…誘導電動機、２…固定子、３…回転子、４…回転軸、５…コア、６，６ａ…エンドリング、７…アルミ導体部材、１０，１０ａ…収容孔、１３，１３ａ…接合孔、１４…係止凸部としての係止凸条、１５，１５ａ…接合部分、１７…軸受、１８…固定リング、１８ｃ…抜け止め凸部、１９…溝。
【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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