(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁鋼板を軸方向に積層して形成され、軸方向に貫通する複数のスロットを有する積層鉄心と、
前記積層鉄心を軸方向から挟み込むように配置され、前記積層鉄心の各スロットに軸方向に連続する複数のスロットを有する一対のエンドリングと、
前記積層鉄心及び前記エンドリングのスロットを貫通した複数の導電バーと、
前記導電バーの端面における回転子径方向の外周側部分を避けて前記導電バーの端面の回転子径方向の内周側部分と前記エンドリングとを摩擦撹拌接合して形成した接合部と、
前記導電バーの端面における前記接合部の回転子径方向の外周側に形成され、前記エンドリングに対して非接合関係にある非接合部と
を備えたことを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子。
【請求項２】
請求項１の多相誘導電動機のかご形回転子において、前記エンドリングは、前記スロットが外縁部に露出した歯車型エンドリングであることを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子。
【請求項３】
請求項１の多相誘導電動機のかご形回転子において、前記接合部の終端部に形成される終端穴を、前記導電バーの端面を避けて前記エンドリングの端面上に位置させたことを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの多相誘導電動機のかご形回転子において、軸方向にとった前記接合部の深さが前記エンドリングの厚みよりも小さいことを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかの多相誘導電動機のかご形回転子において、前記エンドリングを軸方向両側から治具で押えた状態で前記摩擦撹拌接合を施工してなることを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかの多相誘導電動機のかご形回転子において、前記エンドリングを外周側から治具で押さえた状態で前記摩擦撹拌接合を施工してなることを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかの多相誘導電動機のかご形回転子において、円柱状のショルダ部のプローブを突設した端面が面中心に向かって前記プローブの突出方向に傾斜した回転ツールを用い、前記摩擦撹拌接合を施工してなることを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子。
【請求項８】
電磁鋼板を軸方向に積層して形成され、軸方向に貫通する複数のスロットを有する積層鉄心と、前記積層鉄心を軸方向から挟み込むように配置され、前記積層鉄心の各スロットに軸方向に連続する複数のスロットを有する一対のエンドリングと、前記積層鉄心及び前記エンドリングのスロットを貫通した複数の導電バーとを有するかご形多相誘導電動機の製造方法において、
前記導電バーの端面における回転子径方向の外周側部分を避けて前記導電バーの端面の回転子径方向の内周側部分と前記エンドリングとを摩擦撹拌接合し、前記導電バーの端面における前記摩擦攪拌接合による接合部の回転子径方向の外周側に前記エンドリングに対して非接合関係にある非接合部を形成することを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法。
【請求項９】
請求項８の多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法において、前記エンドリングは、前記スロットが外縁部に露出した歯車型エンドリングであることを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法。
【請求項１０】
請求項８の多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法において、前記接合部の終端部に形成される終端穴を、前記導電バーの端面を避けて前記エンドリングの端面上に位置させることを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法。
【請求項１１】
請求項８の多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法において、軸方向にとった前記接合部の深さを前記エンドリングの厚みよりも小さくすることを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法。
【請求項１２】
請求項８の多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法において、前記エンドリングを軸方向両側から治具で押えた状態で前記摩擦撹拌接合を施工することを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法。
【請求項１３】
請求項８の多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法において、前記エンドリングを外周側から治具で押さえた状態で前記摩擦撹拌接合を施工することを特徴とする多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法。
【請求項１４】
請求項８の多相誘導電動機のかご形回転子の製造方法において、円柱状のショルダ部のプローブを突設した端面が面中心に向かって前記プローブの突出方向に傾斜した回転ツールを用い、前記摩擦撹拌接合を施工することを特徴とする多相誘導電動機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】
本発明は多相誘導電動機のかご形回転子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導電動機のかご形回転子は積層鉄心に通した複数の導電バーの両端部をエンドリング（短絡環）で接続して構成されるが、近年では導電バーとエンドリングを摩擦撹拌接合（Friction Stir Welding：ＦＳＷ）により接合することが提唱されつつある（特許文献１等参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２９１２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多相誘導電動機では、回転子に対する固定子の内周面の凹凸やインバータの搬送波による電流の導通・遮断による固定子電流の脈動に起因して、固定子から発生し回転子を通る磁束に基本波の磁束だけでなく高調波の磁束が含まれている。上記高調波の磁束成分は回転速度の増大に伴って増大する。高調波電流は表皮効果により導体表面を流れるが、これが導電バーの端部に発生すると導電バーの端部が発熱し誘導電動機の効率低を招来してしまう。
【０００５】
本発明は上記に鑑みなされたもので、高調波磁束の影響を抑え、結果として効率を向上させることができる多相誘導電動機のかご形回転子及びそ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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、多相誘導電動機のかご形回転子において、導電バーの端面の回転子径方向の内周側部分と短絡環例えばエンドリングとを摩擦撹拌接合して形成し、導電バーの固定子側と短絡環例えばエンドリングとの接続部の電気抵抗を導電バーの回転軸側の接合部の電気抵抗より大きくする構造としたことである。この構造により回転子の電動バーの外周側の高調波電流を抑えることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、固定子の発生磁束を効率的にトルクに変換し効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に説明する実施の形態では上述した課題だけでなく、種々の課題が解決できる。次に解決可能な代表的な課題およびその概要を説明する。
【０００９】
１．自動車の駆動用回転電機に摩擦撹拌接合を適用することで大きな効果が得られる。
【００１０】
二酸化炭素などの環境問題を改善する上で自動車の駆動装置における効率向上はたいへん重要な課題である。一方自動車の駆動用電動機は停止状態から高速回転運転までたいへん広範囲の状態で使用され、高速回転域での効率向上が望まれている。なお、単に車両走行のための駆動だけでなく高速走行中の車両の運動エネルギを電気エネルギに変換することも必要であり、純粋な電動機としてのトルク発生機能だけでなく発電機としての機能も以下の実施形態は有している。すなわち以下の実施形態は電動機として動作している状態のみならず発電機としても動作する。なお、電動機運転の常態か発電機運転の状態かは運動エネルギおよび電力エネルギの値が正か負かの違いだけであり、固定子で発生する回転磁界と回転子のすべり角の関係で両方の運転が可能である。両者において動作原理や作用、効果は略同じである。以下の実施の形態の構造は電動機と発電機の両方で使用可能であり、回転電機として考えることができる。
【００１１】
上述のとおり車両駆動用の回転電機は高速回転域で使用されるので、高調波電流の低減による効率向上効果が大きい。
【００１２】
２．生産性に優れている。
【００１３】
摩擦撹拌接合は接合作業において接合部に押圧が掛かるため、機械的形状の端部は作業が難しい問題がある。しかし誘導型回転電機では、導電バーと短絡環との接合部の固定子側を非接合あるいは接合度を低下させることが回転電機の効率向上に繋がるので、電気的な特性改善のみならず作業性が向上する。
【００１４】
３．製造加工精度が向上する。
【００１５】
また摩擦撹拌接合の接合作業は接合部に押圧を加えることが必要であり、更に攪拌作業により外側形状が変化する恐れがある。摩擦撹拌接合を使用する本発明では導電バーと短絡環との接合部の固定子側を非接合あるいは接合度を低下させる構造であり、短絡環外周部の押圧の影響を少なくできるので、短絡環たとえばエンドリングの外周側の変形の影響を少なくでき、形状的な精度の低下を抑えることができる。すなわち加工精度が向上する。
【００１６】
４．回転子鉄心の導電バー挿入穴を固定子側においてオープン形状とすることができ、回転電機の特性改善につながる。
【００１７】
一般の誘導電動機では、導電バーおよび短絡リングを溶解した高温の金属を流し込む方法で形成している。回転子鉄心の導電バー挿入穴を固定子側においてオープン形状とすると溶融した金属が流れ出すこととなり、製造しがたい問題がある。摩擦攪拌接合を使用することで固体金属棒を導電バーとして使用できるので、回転子鉄心の導電バー挿入穴の形状をオープン形状とすることが可能である。このような形状とすることで回転電機の特性を改善できる。さらにその効果に加えて高調波電流を減少でき、さらなる特性改善が可能となる。
【００１８】
５．銅を使用した誘導電動機の製造が可能となり、高い効率の回転電機が得られる。
【００１９】
以下の実施の形態で、銅を主成分とするかごを作ることが可能であり、基本派の電流に対する電気抵抗を小さくでき、効率向上が可能となる。銅は融点が高く溶融させて導電バーや短絡環を製造することに大きな課題がある。摩擦攪拌接合を使用するので製造が容易である。
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
誘導電動機のかご形回転子におけるエンドリングと導電バーの製造方法にはダイキャストや摩擦撹拌接合等による方法がある。
【００２２】
ダイキャストによる製造方法は、例えば珪素鋼板等を積層した積層鉄心（積層鉄心）に軸方向に延びるスロットを複数設け、スロットに溶湯を注湯し凝固させることにより導電バーを成形する方法である。エンドリング及び導電バーの素材には、銅やアルミニウムのような導電性に優れた材質が使用される。
【００２３】
しかしこのダイキャスト法では、導電バー等に巣欠陥が形成され、電気的特性及び強度特性の信頼性が低下することがある。その結果、歩留まりが低下しコストが高くなる。特に銅又は銅合金をダイキャストに用いる場合、銅又は銅合金の融点が高く（１０８４℃）、銅又は銅合金の溶湯を積層鉄心のスロットに注湯することにより、スロット周囲の積層鉄心のメッキ層が劣化し電磁特性が低下する。メッキ層は、その種類によっては７００〜８００℃で劣化し始めるものもある。また、導電バーを組み入れるスロットを外縁部（外周端部）に設けた歯車型のエンドリングの場合、そのままでは溶湯をエンドリングで保持することができないためダイキャスト法の適用が難しい。
【００２４】
一方、摩擦撹拌接合による製造方法は、円柱状のショルダ部とショルダ部の端面に突設したプローブ（ピン）からなる摩擦撹拌接合用の回転ツールを回転させた状態で被接合材に貫入し、接合する箇所に沿って回転ツールを移動させることによって被接合材を接合する方法である。この接合方法では、回転ツールと被接合材との間に生じる摩擦熱によって被接合材を軟化させ、回転ツールの回転によって被接合材同士の組織を固相で塑性流動させ練り混ぜることで、被接合材同士を強固に接合する。組織の塑性流動現象は被接合材の融点より低い温度で実現されるため、例えばアーク溶接等のように被接合材を溶かして接合する方法と異なり、接合部の強度低下や冷却に伴う変形を抑制することができる。また、Ｃｕ、Ｍｇ、Ａｌ等の材料を被接合材として溶接する場合、被接合材が溶けた際に気泡が発生し強度や電気特性が低下する。
【００２５】
多相誘導電動機では、回転子に対する固定子の内周面の凹凸やインバータの搬送波による電流の導通・遮断に起因して、回転数の増大に伴って高調波磁束が発生し、回転子に高調波電流が流れることがある。高調波電流は表皮効果により導体表面を流れるが、これが導電バーの両端部の固定子側表面に発生すると、導電バーの両端部が発熱し誘導電動機の効率を低下させてしまう。特に前述した歯車型のエンドリングを用いる場合、エンドリング外周部に導電バーが露出する構成であるため、導電バーの両端部の外表面付近に高調波電流が生じ易い。
【００２６】
また、摩擦撹拌接合に用いられる回転ツールは、一般的に円柱状のショルダ部のプローブを設ける端面が、面中心に向かってプローブの突出方向と反対方向に窪んだ凹状に形成されている（これをコンケイブショルダと記載する）。このような形状の回転ツールを摩擦撹拌接合に用いる場合、回転ツールの進行方向の後方側にある程度（例えば３〜５°）傾けた方が信頼性の高い接合部を形成することができる。この場合、回転ツールの進行方向と直交する面で切断した断面で見た場合、接合部の表面が凹状に形成される。エンドリングと導電バーとの電気的特性を向上させるためにはエンドリングと導電バーとの電気的接触面をできるだけ確保することが望ましいが、この観点においては接合部が凹状に窪むことは接触面積を減少させ電気的特性を低下させる要因になる。
【００２７】
また、摩擦撹拌接合では、回転ツールを移動させて接合部を形成していくにあたり、接合部の終端部において回転ツールを抜き出した部分に終端穴（プローブの貫入跡）が残る。仮に導電バーの端面に終端穴が残ると、導電バーの断面積が変化して導電バーに流れる電流に不均質が生じ得る。また、回転子の回転数が上昇すると回転子の温度が部分的に上昇する場合があるため、導電バーの熱伸びについて対策が望まれる。
【００２８】
さらに、両エンドリングの間の積層鉄心は電磁鋼板（珪素鋼板等）を積層したものであるが、電磁鋼板と電磁鋼板の間には数ミクロン（例えば３ミクロン）程度の空間ギャップが存在している。通常、積層鉄心は数十枚から数百枚、若しくはそれ以上の電磁鋼板を積層して構成されており、電磁鋼板間のギャップは累積で数百ミクロンにも達し得る。アルミニウム又は銅を被接合材とした場合、被接合材には回転ツールにより数百〜千数百ｋｇの垂直荷重が加わるため、電磁鋼板同士を密着させ隙間をなくした状態で接合しないと、回転ツールをエンドリングに貫入した際に積層鉄心に内在する間隙がクッションとなって回転ツールの貫入箇所が局部的に沈み込み、摩擦攪拌接合による接合部の深度が安定せず、接合部に溝欠陥が生じ得る。また、摩擦攪拌接合中には、回転子の軸方向のみならず径方向にも数十〜数百ｋｇ程度の荷重が発生し、これも接合部の欠陥の原因となり得る。
【００２９】
それに対し、本実施の形態では、積層鉄心に通した複数の導電バーの両端部を一対のエンドリングで短絡させた構成の多相誘導電動機のかご形回転子において、導電バーの端面とエンドリングとを摩擦撹拌接合により接合する。積層鉄心は、電磁鋼板（例えば珪素鋼板）を軸方向に積層して形成したもので、軸方向に貫通する複数のスロットを有している。エンドリングは、積層鉄心を軸方向から挟み込むように配置され、積層鉄心の各スロットに軸方向に連続する複数のスロットを有している。導電バーは積層鉄心及びエンドリングのスロットを貫通し、積層鉄心と一対のエンドリングの合計の軸方向長さ程度の長さを有している。この例では、摩擦撹拌接合による接合態様に特徴があり、導電バーの端面の回転子径方向の内周側部分とエンドリングを摩擦撹拌接合により接合する。すなわち、回転子径方向に見た導電バーの端面の内周側部分をエンドリングと摩擦撹拌接合し、その接合部の外周側の部分にエンドリングに対して接合されていない非接合部を残した構成とする。
【００３０】
この場合、エンドリング及び導電バーを摩擦撹拌接合することにより、高強度の接合部が得られ、またエンドリング及び導電バーの素材の融点よりも低温で接合することができるので積層鉄心の表面に施されているメッキ層の劣化を抑制することもできる。
【００３１】
また本実施の形態では、導電バーの端面の回転子外周側部分にエンドリングと接合されていない非接合部を残したことにより、駆動中にエンドリングの外周表面に高調波電流が発生しても、導電バーにおける高調波電流の流れを抑制することができる。また、前述した歯車型のエンドリングを用いた場合でも同じく効果が得られる。これにより、導電バーの端部の発熱を緩和することができ、回転電気の電気的特性等を向上させることができる。
【００３２】
また本実施の形態では、電磁鋼板を軸方向に積層して形成され軸方向に貫通する複数のスロットを有する積層鉄心と、積層鉄心を軸方向から挟み込むように配置され積層鉄心の各スロットに軸方向に連続する複数のスロットを有する一対のエンドリングと、積層鉄心及びエンドリングのスロットを貫通した導電バーとを備えた多相誘導電動機の回転子において、摩擦撹拌接合による接合終端部に形成される終端穴が導電バーの端面を避けてエンドリングの端面上に位置するように、導電バーの端面とエンドリングとを摩擦撹拌接合する。この場合、例えば導電バーと導電バーとの間若しくは導電バーの回転子径方向内側又は外側に接合部の終端をもって行くことが考えられる。これにより、導電バーの断面積の変化により導電バーに流れる電流に不均質が発生することを抑制することができ、エンドリングと導電バー同士の電気的特性を向上することができる。
【００３３】
また本実施の形態では、電磁鋼板を軸方向に積層して形成され軸方向に貫通する複数のスロットを有する積層鉄心と、積層鉄心を軸方向から挟み込むように配置され積層鉄心の各スロットに軸方向に連続する複数のスロットを有する一対の銅又は銅合金製のエンドリングと、積層鉄心及びエンドリングのスロットを貫通した銅又は銅合金製の複数の導電バーとを有するかご形多相誘導電動機の回転子の製造する際、導電バーの端面とエンドリングとを摩擦撹拌接合するにあたり、例えば摩擦撹拌接合時のプローブ先端位置が積層鉄心から所定距離（例えば１ｍｍ以上）離れるような回転ツールを使用する等して、摩擦撹拌接合による接合部の軸方向深さをエンドリングの厚みよりも小さくする。これにより、被接合材の融点より低温で施工される摩擦撹拌接合にあって接合部の最深部が積層鉄心に到達しないので、積層鉄心表面のメッキの劣化をより効果的に抑制することができる。
【００３４】
また本実施の形態においては、電磁鋼板を軸方向に積層して形成され軸方向に貫通する複数のスロットを有する積層鉄心と、積層鉄心を軸方向から挟み込むように配置され積層鉄心の各スロットに軸方向に連続する複数のスロットを有する一対のエンドリングと、積層鉄心及びエンドリングのスロットを貫通した複数の導電バーとを有するかご形多相誘導電動機の回転子を製造する際、エンドリングを軸方向両側から治具で押えた状態、またはエンドリングと導電バーを外周側から治具で押さえた状態で、導電バーの端面とエンドリングとを摩擦撹拌接合する。軸方向からエンドリングを押えて摩擦撹拌接合することにより、積層鉄心の電磁鋼板間に空間を圧縮し、回転ツールの貫入による積層鉄心の変形を抑制することができるので、接合部の深さを安定させることができる。また、外周側からエンドリングを押えて摩擦撹拌接合することにより、回転ツールにより発生する横荷重を支持し座堀等の欠陥の発生を抑制することができる。より効果的に接合部の欠陥を抑制するためには、エンドリングを軸方向両側から押えつつ、かつエンドリングと導電バーを外周側から押さえた状態で、摩擦撹拌接合することが好ましい。
【００３５】
また本実施の形態では、電磁鋼板を軸方向に積層して形成され軸方向に貫通する複数のスロットを有する積層鉄心と、積層鉄心を軸方向から挟み込むように配置され積層鉄心の各スロットに軸方向に連続する複数のスロットを有する一対のエンドリングと、積層鉄心及びエンドリングのスロットを貫通した複数の導電バーとを有するかご形多相誘導電動機の回転子を製造する際、円柱状のショルダ部のプローブを突設した端面が面中心に向かってプローブの突出方向（被接合材への貫入方向）に傾斜した回転ツールを用い、導電バーの端面とエンドリングとを摩擦撹拌接合する。上記形状の回転ツールを用いることにより、回転ツールの進行方向に向かってショルダ部の端面が傾斜しているので回転ツール自体を傾斜させる必要がない。したがって、回転軸がエンドリング表面に垂直な状態で回転ツールを移動させることができるため、接合部をショルダ部のコーナ部でえぐることがなく、接合部表面の凹凸を抑制することができる。
【実施例】
【００３６】
以下に図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【００３７】
＜多相誘導電動機の構成＞
図１は本発明のかご形回転子を備えた多相誘導電動機の一実施例の構造を示す一部破断斜視図、図２は多相誘導電動機を回転軸に直交する面で切断した断面図である。
【００３８】
図１及び図２に示した多相誘導電動機１０は、円筒状のハウジング３０と、ハウジング３０の軸方向両側の端面を構成するエンドブラケット３２と、ファン（不図示）を内部に有し軸方向一方側のエンドブラケット３２に設けられたファンカバー３４と、ハウジング３０の内周部に固定された固定子４０と、固定子４０の内周側に配置された回転子６０と、回転子６０を支えるシャフト８０とを有している。
【００３９】
シャフト８０は、両サイドのエンドブラケット３２に固定した軸受３６により回転自在に保持されている。ファンカバー３４の内部に設けたファンは、このシャフト８０に固定され、シャフト８０の回転とともに回転する。ファン側のエンドブラケット３２及び軸受３６は、ファンとともにファンカバー３４の内部に位置しており、図１では図示されていない。
【００４０】
固定子４０は、軸方向に延びる固定子スロット５０を周方向に等間隔に多数有する固定子鉄心４２と、この固定子鉄心４２の各固定子スロット５０に巻回された多相（本例では３相）の固定子巻線４４とを備えている。固定子鉄心４２は、軸方向に電磁鋼板（珪素鋼板）を積層して構成されている。各相の固定子巻線４４は、結線４８によってスター結線又はデルタ結線されている。各相の固定子巻線４４には、それぞれ引き出し線４６を介して交流端子（不図示）からの交流電流が供給される。これら引き出し線４６及び結線４８は、それぞれハウジング３０内において固定子巻線４４の外側に配置される。そして、誘導電動機１０の外部の交流電源からの３相交流が交流端子に供給され、それが引き出し線４６を介して固定子巻線４４に供給されることにより、固定子４０は交流電流の周波数に基づく回転磁界を発生させる。この回転磁界により回転子６０の導体に回転子電流を誘導し、この回転子電流と回転磁界との作用により回転子６０に回転トルクを与える。
【００４１】
＜回転子の構成＞
図３は回転子６０の概略構成を表す斜視図、図４は分解図である。
【００４２】
回転子６０は、電磁鋼板（珪素鋼板）６３を軸方向に積層して構成した回転子鉄心（積層鉄心）６２と、回転子鉄心６２を軸方向に貫通する回転子スロット６４に挿入された導電バー６６と、回転子鉄心６２の両端に配置され導電バー６６を電気的に短絡するエンドリング（短絡環）６８とを備えている。
【００４３】
回転子鉄心６２を構成する電磁鋼板６３は、パンチング加工又はエッチング加工により形成され、これらの加工工程で回転子スロット６４も同時成形される。電磁鋼板６３の表面にはメッキ処理が施されている。メッキ処理としては、無機、有機又は半有機皮膜等が一般的である。回転子スロット６４は電磁鋼板６３の外周側に周方向に等間隔に成形され、電磁鋼板６３を積層することにより回転子鉄心６２の軸方向に延在する。各回転子スロット６４に導電バー６６が挿入されることにより、導電バー６６が回転子鉄心６２の周方向に等間隔で配置される。本例では、回転子スロット６４が回転子鉄心６２の内部を通り回転子鉄心６２の内部に完全に埋設される構成を例示しているが、回転子スロット６４の回転子径方向外側（固定子４０側）が軸方向に延びるスリットによって開口する形状としても良い。
【００４４】
エンドリング６８は、銅を主材料とする材質で形成されており、導電バー６６に係合するスロット６９を外周部に有している。スロット６９は、エンドリング６８を軸方向に貫通し周方向に等間隔で複数設けられており、エンドリング６８の外周面より内部に全体が埋設された構成とする場合もあるが、本例ではスロット６９の外周側（固定子４０側）が開口している。そのため、エンドリング６８は、軸方向から見ると歯車形に形成されており、ここに係合する導電バー６６の端部の固定子４０との対向側の面は露出する。本例の場合、エンドリング６８のスロット６９は導電バー６６の断面形状とほぼ同形に形成されており、スロット６９に導電バー６６の端部が入り込むことにより、スロット６９を導電バー６６で埋めてエンドリング６８を円形状にしている。なお、図１に図示したように、エンドリング６８の端面（軸方向を向く面）に軸方向に延びるファンが設けられる場合もあるが、図３以降ではエンドリング６８の端面はフラットなものとする。
【００４５】
導電バー６６は、導電材料、例えば銅を主材料とする導体により形成され、断面形状は回転子スロット６４の開口形状とほぼ同形の断面形状で、長さは両エンドリング６８と回転子鉄心６２の軸方向長さとほぼ同寸法である。したがって、導電バー６６の端面はエンドリング６８の端面（軸方向を向く面）とほぼ面一となっている。各導電バー６６は、両端に接合されたエンドリング６８によって電気的に短絡されており、回転磁界により電圧が誘起され電流が流れる。この電流と回転磁界との作用により回転子６０に回転トルクが発生する。導電バー６６とエンドリング６８は摩擦拡散接合により接合される（詳細は後述）。なお、本例では、導電バー６６の断面形状は半楕円形を例示しているが、断面形状は限定されず、円形、楕円形、半円形、菱形、矩形等の他の形状に置き換えることもできる。
【００４６】
なお、前述したように電磁鋼板を積層して固定子鉄心４２及び回転子鉄心６２を構成したことにより、渦電流の発生による鉄損の低減作用が得られる。渦電流損の大きさは板厚に伴って増大するので、板厚を薄くするほど渦電流損は急激に減少する。
【００４７】
＜回転子の製造方法＞
ここでは、本実施例における回転子６０の製造工程を説明する。
【００４８】
回転子６０を製造する際、まず摩擦攪拌接合をする前に、図３に示した状態にエンドリング６８、導電バー６６及び回転子鉄心６２を組み立てる。
【００４９】
図５は図４中のＡ−Ａ断面による断面図である。
【００５０】
前述したように、電磁鋼板６３を積層した回転子鉄心６２には数百ミクロンの隙間が存在するため、回転子鉄心６２とエンドリング６８を治具７１により軸方向（図５の場合上下方向）からクランプし、回転子鉄心６２中の電磁鋼板６３間の隙間を除外する。図５に例示した治具７１は、例えばエンドリング６８の中心孔の内径ｒよりも径が大きな大径部と内径ｒよりも径が小さな小径部とを有し、小径部をエンドリング６８の中心孔に入れて中心孔周りを大径部で押える構成である。大径部からの小径部の突出量は、エンドリング６８の厚みの範囲に止め、小径部先端が回転子鉄心６２に干渉しないようにする必要がある。
【００５１】
また、摩擦攪拌接合時に発生する横荷重に対してエンドリング６８と導電バー６６が座堀しないように、エンドリング６８の端面６８ａとほぼ面一となる端面７５ａを有する複数の治具７５によりエンドリング６８及び回転子鉄心６２を径方向外側からクランプする。図５に例示した治具７５は、クランプ面が回転子鉄心６２とエンドリング６８の外周面の段差に対応した形状をしており、エンドリング６８及び回転子鉄心６２に径方向外側から軸方向の位置によって押圧力の差が大きくならないように一様に押圧する。各治具７５は、周方向に適当な間隔をもってエンドリング６８及び回転子鉄心６２をクランプする。
【００５２】
このとき、本例ではエンドリング６８の端面６８ａと導電バー６６の端面６６ａを面一にした場合を例示したが、導電バー６６は、その端面６６ａがエンドリング６８の端面６８ａから若干突出する長さであっても良い。この場合は、エンドリング６８の端面６８ａから突出した部分は摩擦攪拌接合時にバリとして除去される。
【００５３】
図６は摩擦撹拌接合の様子を表した図である。
【００５４】
図６において、摩擦攪拌接合用の回転ツール８０は、円柱状のショルダ部８１の端面（被接合材への貫入方向を向いた端面）８２に同軸上にピン状のプローブ８３を突設した構成であり、端面８２は面中心（プローブ８３）に向かってプローブ８３の突出方向に傾斜した曲面を構成している。ショルダ部８１の直径はプローブ８３の直径より大きく（例えば２〜３倍程度）、エンドリング６８の幅Ｘ（外径と内径の差の半分）より小さい。プローブ８３の長さはエンドリング６８の厚さより小さくする。回転ツール８０の先端形状を図７に拡大して示した。
【００５５】
回転ツール８０を用いる際には、回転子６０の中心（軸線）をレーザ変位計により測定し、例えばショルダ部８１のコーナ部（端面８２の外縁部）８４がエンドリング６８又は導電バー６６の外縁部６７から所定の距離（例えば０．５ｍｍ）だけ内側に位置するように回転ツール８０をセットした。すなわち、回転ツール８０のエンドリング６８及び導電バー６６との接触部の軌跡の最外部が、計測した回転子３０の中心周りにエンドリング６８の直径よりも僅かに小さな円を描くように回転ツール８０の位置を決める。回転ツール８０をエンドリング６８又は導電バー６６の端面に貫入する際には、回転ツール８０の傾きを０°とし（エンドリング６８の端面６８ａに対して垂直とし）、回転ツール８０を回転させ、コーナ部８４がエンドリング６８の端面６８ａ又は導電バー６６の端面６６ａに接触するまで貫入する。したがって、回転ツール８０の実質的な貫入深さはプローブ８３の先端部からコーナ部８４までの垂直距離である。摩擦撹拌接合の条件を例示すると、例えばスピンドル回転数（回転ツール８０の回転数）を１０００ｒｐｍ、走行速度（回転ツール８０の移動速度）を２００ｍｍ／分程度とする。回転数の適用範囲は３００〜２５００ｒｐｍと広く、走行速度は回転数に依存して適正範囲がある。例えば回転数１０００ｒｐｍの場合、走行速度を１００〜４００ｍｍ／分の領域で設定すると健全な接合部が得られる。
【００５６】
図８に本実施例に例示する接合部の軌跡を示す。
【００５７】
摩擦撹拌接合による接合部９０は、開始点９１から回転子６０と同心円状の軌跡を描いて一周し、開始点９１に戻ったら導電バー６６の端面６６ａを避けた位置に終了点９２をとるようにする。本例では開始点９１に戻ったら回転ツール８０をそのまま内周側に移動させ、導電バー６６よりも内周側にプローブ８３が回避した後に回転ツール８０をエンドリング６８から引き抜く。すなわち、終了点９２に形成される終端穴（プローブ８３の貫入跡）を導電バー６６よりも内周側の位置に形成する。終了点９２は、導電バー６６の内周側の他、隣り合う導電バー６６，６６の間の位置としても良い。導電バー６６よりも外周側にスペースがある場合は外周側を終了点９２としても良い。
【００５８】
このようにして円周状の軌跡を描いて摩擦攪拌接合による接合部９０を形成することにより、各導電バー６６とエンドリング６８とが金属接合される。
【００５９】
＜摩擦撹拌接合による接合部＞
図９は回転子６０の中心軸を通る平面で切断した接合部９０の断面の模式図である。
【００６０】
接合部９０の表面９０ａはエンドリング６８の端面６８ａとほぼ同じ高さであり、回転ツール８０の通過による断面積の変化はほぼ発生しない。導電バー６６の断面においては、導電バー６６の端面６６ａのうち回転子の中心側の部分は接合部９０にカバーされているが、接合部９０の外周側（固定子側）には幅ｄの非接合部９３が形成されている。回転子の径方向外側から見た場合、この非接合部９３においては導電バー６６の端部は周囲のエンドリング６８の端面６８ａと接合されておらず、単に周囲のエンドリング６８のスロット６９の内壁に当接、或いは僅かな間隙を介して離間している。また、接合部９０の深さ寸法はエンドリング６８の厚みよりも小さく、接合部９０のエンドリング端面６８ａからの最深部と回転子鉄心６２の端面６２ａとの間には距離Ｄが確保されている。例えばエンドリング６８の厚みｔが５ｍｍの場合、回転ツール８０の先端部からコーナ部８４までの貫入方向距離（回転ツール８０の貫入深さ）を４ｍｍかそれよりも若干小さい値とすることで、１ｍｍ程度の距離Ｄが確保される。
【００６１】
＜実施例の作用効果＞
図１０は固定子４０からの発生磁束を模式的に表した図で、回転軸に直交する面で切断した誘導発電機１０の断面において固定子４０と回転子６０の対向部を図示している。
【００６２】
多相交流回転電機（本例では３相交流回転電機）では、固定子からの磁束に含まれている高調波磁束によって回転子に表面損が発生する。特に、かご型誘導電動機においては、固定子鉄心と回転子鉄心との空隙が極めて狭いので表面損が増加する傾向にある。かご型誘導電動機では、鉄損における表面損の占める割合が比較的大きく効率低下につながる。
【００６３】
図１０において、固定子鉄心４２の内周面（回転子鉄心６２との対向面）には、周方向に所定間隔で固定子スロット５０が並んでいる。固定子スロット５０の内部には、三相の固定子巻線４４が組込まれており、この固定子巻線４４に供給される３相交流電流の周波数に基づいて回転磁界が発生する。なお、周方向に隣り合う固定子スロット５０の間には固定子ティース５２が存在し、これら固定子ティース５２が、回転子６０への又は回転子６０からの磁束を通す磁気通路として作用する。これら固定子ティース５２は、各々ほぼ同一形状でほぼ同一の断面積である。図１０では、固定子スロット５０の内部に固定子巻線４４が径方向に２組配置されているが、これは一例であり、さらに多数の固定子巻線が挿入される場合もある。「Ｕ」「Ｖ」「Ｗ」の表示は、固定子巻線４４がＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線であることを示している。固定子鉄心４２の内周面側には、空隙δを介して回転子鉄心６２が対向し、この回転子鉄心６２の表面近傍には導電バー６６が回転軸方向に延びて埋設されている。
【００６４】
このように構成されたかご型誘導電動機において、その運転時における空隙δにおける磁束Φを解析すると、空隙δには図１０に図示したように回転子６０を回転させる基本波磁束Φｂの他、脈動する比較的小さな高調波脈動磁束Φ０がある。なお、図１０に示した基本波磁束Φｂと高調波脈動磁束Φ０の波形は平均値を示したものである。実際の基本波磁束と高調波脈動磁束は、図１０中に代表線を矢印で示したような磁路を通る。例えば、図１０中の基本波磁束に直交する点線を表したが、この点線は矢印（代表線）以外にも矢印近傍に無数の基本波磁束の磁路が形成されることを表している。
【００６５】
高調波脈動磁束Φ０は、主として固定子４０と回転子６０との間のパーミアンス変動により生じ、又は固定子巻線４４が固定子スロット５０の内部に挿入されているために生ずる起磁力の凹凸によって生ずるものである。また、要因としてはインバータの搬送波による電流の導通／遮断も考えられる。この高調波脈動磁束Φ０は回転子６０のトルクを得る上では不要な成分である。
【００６６】
この高調波脈動磁束Φ０が回転状態にある回転子６０に入ると、回転子鉄心６２に高調波鉄損を発生させ、さらに導電バー６６に高調波の渦電流を誘起して高調波渦電流損を発生する。この高調波鉄損及び高調波渦電流損が表面損となる。高調波渦電流損は、導電バー６６、特に空隙δ寄りの導電バー６６に発生し、高調波鉄損は、空隙δ寄りの回転子鉄心６２に発生する。ここで、高調波脈動磁束Φ０に起因する回転子６０の各部の磁束密度の大きさをＢｈ、回転子６０での高調波脈動磁束Φ０の周波数（すなわち高調波脈動磁束Φ０が回転子に入射されたときの回転子の座標系でみた周波数）をｆｎと定義した場合、Ｂｈ，ｆｎは、次のようになる。
【００６７】
例えば、固定子スロット５０数をＮ５、回転子６０の回転速度をｎ（ｒｐｓ）とした場合、この状態の回転子６０に入射される高調波脈動磁束Φ０の周波数ｆｎは、ｆｎ＝Ｎ５×ｎとなる。このとき、回転子６０の磁束密度であるＢｈ及び回転子６０に入射される高調波脈動磁束Φ０の周波数であるｆｎを用いると、高調波渦電流損Ｗｅは、
Ｗｅ∝ｆｎ２×Ｂｈ２  ・・・（１）
と表される。
【００６８】
一方、高調波鉄損Ｗｈは、渦電流損Ｗｉｅとヒステリシス損Ｗｉｈとに分けられる。この渦電流損Ｗｉｅは上式（１）と同様に表わされ、又ヒステリシス損Ｗｉｈは、
Ｗｉｈ∝ｆｎ１〜１．５×Ｂｈ１．５〜２  ・・・（２）
と表される。
【００６９】
これらの式（１）及び式（２）からわかるように両損失ＷｅとＷｉｈは、高調波脈動磁束Φ０の周波数ｆｎと回転子の磁束密度Ｂｈとが増加するとともに急増することが判る。
【００７０】
この問題となる高周波脈動磁束Φ０を観察すると、この高調波脈動磁束Φ０は、固定子スロット５０の数に基づいていることが判った。この現象は固定子鉄心４２と回転子鉄心６２との間のパーミアンスが、固定子スロット５０の部分と固定子ティース５２の部分とでは異なることに起因している。固定子巻線４４が固定子スロット５０の内部に位置しているので、起磁力が固定子スロット５０に対応した階段状態で変化するためである。
【００７１】
空隙δのある時点における瞬時の磁束分布は、正弦波状の基本波成分Φｂに高調波脈動磁束Φ０が重畳している。固定子巻線４４が固定子鉄心４２の固定子スロット５０に組込まれているので、高調波脈動磁束Φ０は固定子ティース５２に対応する部分で大きくなり、固定子スロット５０に対応する部分で小さくなる。
【００７２】
したがって、固定子４０と回転子６０との間の空隙δの磁束分布は、図１１に示したように固定子鉄心４２の固定子ティース５２及び固定子スロット５０に対応して変化する。この高調波脈動磁束Φ０を詳細に観察すると、ある特定の固定子ティース５２の部分で常に大きな値となり、しかもそれが周期的に現れる。このように、各々の固定子ティース５２の磁束の大きさは固定子ティース５２によって異なり、高調波脈動磁束Φ０はある特定の周期で高調波脈動磁束Φ０の大きい部分が現れることが観測された。
【００７３】
図１１において「Ｕ」と表示した固定子巻線４４はＵ相巻線、「Ｖ」と表示した固定子巻線４４はＶ相巻線、「Ｗ」と表示した固定子巻線４４はＷ相巻線である。
【００７４】
高調波脈動磁束Φ０の大きく現れる位置は、隣り合う固定子スロット５０に組込まれた固定子巻線４４に流れる電流の位相が互いに異なっている部分である。すなわち、固定子ティース５２のうち「Ａ」と表示した固定子ティース５２は、左側の固定子スロット５０にはＷ相とＵ相との固定子巻線４４が、右側の固定子スロット５０にはＵ相とＵ相との固定子巻線４４が配置されている。ここでは隣り合う固定子巻線４４の電流位相が異なっている。「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」と表示した固定子ティース５２も同様の状態であり、互いに隣り合う固定子巻線４４の電流位相が異なっている。
【００７５】
これに対し、固定子鉄心４２の「Ｅ」と表示した固定子ティース５２は、左右両側の固定子巻線４４が形成される固定子スロット５０には、ともにＷ相とＵ相の固定子巻線４４が配置されており、隣り合う固定子巻線４４の電流位相が等しい。それぞれ「Ｆ」「Ｇ」「Ｈ」と表示した固定子ティース５２も同じく、隣り合う固定子スロット５０に形成される固定子巻線４４の電流位相が等しい状態にある。これらＥ〜Ｈの固定子ティースに対応する空隙δでの高調波脈動磁束Φ０は小さくなっている。
【００７６】
なお、図１１は三相・二層・短節巻の固定子巻線の例であるが、実験すると三相・一層・短節巻の固定子巻線についても同じ現象が確認される。すなわち、隣り合う固定子巻線４４の電流位相が異なる場合に、高調波脈動磁束Φ０が部分的に大きくなる。
【００７７】
このように、多相誘導電動機では、その構造上、高調波脈動磁束の発生を回避することは難しく、これにより導電バーに発生する高調波電流による発熱をいかにして抑えるかが更なる効率向上を狙う上で重要である。
【００７８】
そこで本実施例では、高調波脈動磁束が表示効果により導体表面付近を流れる特性に着目し、前述した如く導電バー６６の端部６６ａのうち固定子側に幅ｄの非接合部９３を形成した。すなわち、非接合部９３においては、導電バー６６とエンドリング６８とが離間している、或いは当接していても電気抵抗が高くなっているので、導電バー６６に高調波電流が流れ難い。言い換えれば、高調波脈動磁束が入り込む領域を避けて接合部９０が形成されている。これにより、高調波電流による導電バー６６の発熱を抑え、固定子の発生磁束を効率的にトルクに変換し効率を向上させることができる。
【００７９】
なお、高調波脈動磁束は回転子６０の回転数が高速であるほど周波数が高くなり、周波数が高くなるほど表皮効果により導体への流入深さは浅くなる。したがって、駆動時の想定回転数が高い誘導電動機、固定子の極数が多い誘導電動機ほど、本構成の適用により得られる効果が大きい。例えば自動車に用いる誘導電動機等は１００００ｒｐｍを超える回転数で駆動する場合があるので、本構成の適用により大きなメリットが期待される。また、非接合部９３の幅ｄは想定周波数や極数に応じて設定することにより、効果的に高調波電流の流れを抑制することができる。但し、基本波磁束による回転トルクを必要十分に誘起するとともに、かつ導電バー６６とエンドリング６８の十分な接合強度を確保するだけの接合部９０の幅は確保する必要がある。本例では距離ｄ＝０．５ｍｍになるように円接合を行ったが、多くの場合、例えばｄ≦１ｍｍにすれば導電バー６６における高調波電流の流れの抑制効果を得ることができる。
【００８０】
また、回転子６０を高速回転するときは発熱を伴うため、導電バー６６の両端は熱膨張する。導電バー６６の端面６６ａの前面を周囲のエンドリング６８に完全に接合してしまうと導電バー６６の両端がそれだけ強く拘束されるため、熱伸びが生じた場合に導電バー６６に撓みが生じ、回転重心、電気的特性、強度特性にアンバランスが生じる恐れがある。このような場合にも、本実施例のように導電バー６６の非接合部９３を確保することにより、導電バー６６の拘束を部分的に解いて導電バー６６の熱伸びを吸収し、回転重心、電気的特性、強度特性のアンバランスの抑制に寄与することができる。
【００８１】
また、本実施例では、摩擦撹拌接合に用いる回転ツール８０を図７に示したように構成した。すなわちプローブ８３を突設した端面８２を中心に向かって被接合材への貫入方向に傾斜した円錐面（凸形状）とすることにより、図１２のモデル図に示したように接合部９０の表面を平坦化することができる。
【００８２】
一般に広く用いられている回転ツール８０’は、図１３に示したようにプローブ８３’を突設した端面８２’が中心に向かって被接合材への貫入方向と反対方向に退避した形状（凹形状）となっている。通常、この形状の回転ツール８０’は、進行方向に後方側に若干倒して使用されるため、端面８３’の端部８４’が接合部表面を削り、図１４に示したように接合部９０’の表面を窪ませてしまう。この場合、接合部の断面積の減少により接合部の電気抵抗が増大し、誘導電動機の効率低下が懸念される。
【００８３】
それに対し、本例では回転ツール８０を図７に示したように形成することで、接合部９０の表面を平坦化し、接合部９０の断面積の減少を抑制することができる。これにより、導電バー６６とエンドリング６８との電気的接触部をより多く確保し、電気的特性を向上させることができる。これによっても、固定子の発生磁束を効率的にトルクに変換し効率を向上させることができる。なお、単に接合部９０の表面を平坦化するだけなら導電バー６６の外周側に被接合部９３を形成する必要はなく、図７の態様の回転ツール８０を用いて導電バー６６とエンドリング６８とを摩擦撹拌接合すれば足りる。また、高調波電流による効率低下を抑制する限りにおいては、本特徴を適用する必要は必ずしもない。
【００８４】
また本実施例によれば、導電バー６６の端面６６ａを避けて摩擦攪拌接合の終了点９２を設定し、終了点９２に残る終端穴が導電バー６６の端面６６ａ上に形成されることを避けることで、接合部９０の断面積の減少を抑制することができる。これにより、上記同様、導電バー６６とエンドリング６８との電気的接触部をより多く確保し、電気的特性を向上させることができる。これによっても固定子の発生磁束を効率的にトルクに変換し効率を向上させることができる。なお、単に導電バー６６の端面６６ａ上に終端穴が形成されることを防止する上では、導電バー６６の外周側に被接合部９３を形成する必要はない。また、高調波電流による効率低下を抑制する限りにおいては、本特徴を適用する必要は必ずしもない。
【００８５】
また、前述したように回転子鉄心（積層鉄心）６２には電磁鋼板６３間に間隙があるので、単に導電バー６６やエンドリング６８を組み込んだ状態で摩擦撹拌接合した場合には、回転ツール８０の貫入箇所が局部的に沈み込み接合部９０の深度が安定せず、図１５に示したように、接合部表面から内部につながった溝欠陥９５が接合部９０に生じ得る。また、摩擦攪拌接合中には、回転子の軸方向のみならず径方向にも数十〜数百ｋｇ程度の荷重が発生するため、何も対策せずに摩擦撹拌接合を施工すると、図１６に示したように導電バー６６やエンドリング６８の固定子側外縁部の座堀９６や接合部９０の溝欠陥９７の欠陥が生じ得る。
【００８６】
それに対し、本実施例では導電バー６６とエンドリング６８を摩擦撹拌接合するにあたって、治具７１，７５により導電バー６６とエンドリング６８を軸方向及び径方向からクランプすることにより、上記欠陥の発生を抑制し図１２のような良好な接合断面を得ることができる。これによっても、固定子の発生磁束を効率的にトルクに変換し効率を向上させることができる。なお、単に導電バー６６とエンドリング６８をクランプして接合断面を健全化する上では、導電バー６６の外周側に被接合部９３を形成する必要はない。また、高調波電流による効率低下を抑制する限りにおいては、本特徴を適用する必要は必ずしもない。
【００８７】
また本実施例では、施工時の最高温度が被接合材の融点に到達しない摩擦撹拌接合によりエンドリング６８と導電バー６６を接合することにより、例えばアーク溶接やダイキャスト法のような被接合材を溶融させる手法を適用する場合に比べて温度上昇が抑えられる。加えて、接合部９０の最深部が回転子鉄心６２に到達しないように回転ツール８０の貫入深さをエンドリング６８の厚みよりも小さく設定する（距離Ｄを確保する）ことにより、回転ツール８０の直下の位置でも回転子鉄心６２の表面温度をメッキ層が劣化する温度より低温に保つことができるので、回転子鉄心６２の表面に施されたメッキ層の劣化を抑制することができる。これによっても、固定子の発生磁束を効率的にトルクに変換し効率を向上させることができる。なお、単に距離Ｄの確保により回転子鉄心６２のメッキ層の劣化を防止する上では、導電バー６６の外周側に被接合部９３を形成する必要はない。また、高調波電流による効率低下を抑制する限りにおいては、本特徴を適用する必要は必ずしもない。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明のかご形回転子を備えた多相誘導電動機の構造を示す一部破断斜視図である。
【図２】本発明のかご形回転子を備えた多相誘導電動機の一実施例の回転軸に直交する面で切断した断面図である。
【図３】本発明のかご形回転子の一実施例の概略構成を表す斜視図である。
【図４】本発明のかご形回転子の一実施例の概略構成を表す分解図である。
【図５】図４中のＡ−Ａ断面による断面図である。
【図６】本発明のかご形回転子の一実施例の製造の際の摩擦撹拌接合の様子を表した図である。
【図７】本発明のかご形回転子の一実施例の製造に用いる回転ツールの先端形状を拡大して示す図である。
【図８】本発明のかご形回転子の一実施例の接合部の軌跡を示す図である。
【図９】本発明のかご形回転子の一実施例の中心軸を通る平面で切断した接合部の断面の模式図である。
【図１０】固定子からの発生磁束を模式的に表した図である。
【図１１】回転子に入る磁束と周方向位置の関係を表す図である。
【図１２】本発明のかご形回転子の一実施例の接合部の断面を表すモデル図である。
【図１３】一般の回転ツールの先端形状を拡大して示す図である。
【図１４】図１３の回転ツールを使用した摩擦撹拌接合により形成された接合部の断面を表すモデル図である。
【図１５】軸方向からエンドリングをクランプせずに施工した摩擦撹拌接合により形成された接合部の断面を表すモデル図である。
【図１６】径方向からエンドリング及び回転子鉄心をクランプせずに施工した摩擦撹拌接合により形成された接合部の断面を表すモデル図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０        多相誘導電動機
３０        固定子
５０        スロット
６０        回転子
６３        電磁鋼板
６２        回転子鉄心
６６        導電バー
６６ａ      端面
６８        エンドリング
６８ａ      端面
６９        スロット
７１        治具
７５        治具
８０        回転ツール
８１        ショルダ部
８２        端面
８３        プローブ
９０        接合部
９１        開始点
９２        終了点
９３        非接合部
【図１】
0005324088.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005324088.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005324088.tif 000008
【図８】
0005324088.tif 000009
【図９】
0005324088.tif 000010
【図１０】
0005324088.tif 000011
【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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