本發(fā)明涉及一種具有導(dǎo)體條和短路環(huán)的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子及籠型電動(dòng)機(jī)，特別涉及一種在工作機(jī)械的主軸電動(dòng)機(jī)等所使用的、進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子及籠型電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由下述部件構(gòu)成，即：圓筒狀的轉(zhuǎn)子鐵芯，其層疊電磁鋼板而形成；多個(gè)導(dǎo)體條，它們配置于轉(zhuǎn)子鐵芯的各槽；以及短路環(huán)(端環(huán))，其與這些導(dǎo)體條在兩側(cè)端部連接，該轉(zhuǎn)子通過熱壓配合而安裝于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸。

近年，在工作機(jī)械的主軸電動(dòng)機(jī)等所使用的籠型電動(dòng)機(jī)被要求高性能化，希望應(yīng)對(duì)幾萬次/分鐘的高速旋轉(zhuǎn)。

并且，與進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)的籠型電動(dòng)機(jī)的高效化相對(duì)應(yīng)地，轉(zhuǎn)子的導(dǎo)體(記為轉(zhuǎn)子導(dǎo)體)即導(dǎo)體條及短路環(huán)使用金屬鋁(記為鋁)。

進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子根據(jù)其構(gòu)造，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作用有強(qiáng)烈的離心力。另外，由于工作時(shí)的發(fā)熱，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體會(huì)熱膨脹。即，由于離心力的作用和熱膨脹，短路環(huán)發(fā)生變形，并且在短路環(huán)產(chǎn)生應(yīng)力。

另外，如果籠型電動(dòng)機(jī)重復(fù)進(jìn)行起動(dòng)和停止，則在短路環(huán)重復(fù)應(yīng)力的承受和解除。即，對(duì)短路環(huán)重復(fù)施加應(yīng)力，發(fā)生金屬疲勞。

特別在將耐力及拉伸強(qiáng)度等的強(qiáng)度低、且熱膨脹率相對(duì)較大的鋁使用于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的情況下，短路環(huán)的變形變大，產(chǎn)生的應(yīng)力也變大。另外，也存在短路環(huán)的疲勞強(qiáng)度降低的可能。

提出了一種籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其雖然在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體使用鋁，但能夠防止由離心力及熱引起的短路環(huán)的變形。這種轉(zhuǎn)子具有：鋁鑄件制的轉(zhuǎn)子條(導(dǎo)體條)，其以鑄入至轉(zhuǎn)子鐵芯(rotor core)的外周槽的方式而設(shè)置；以及鋁鑄件制的短路環(huán)，其設(shè)置于轉(zhuǎn)子條的兩端，在短路環(huán)的外周通過熱壓配合而安裝鋼制等的保持環(huán)，并且將對(duì)短路環(huán)和保持環(huán)的外端部進(jìn)行保持而加強(qiáng)的止動(dòng)板(加強(qiáng)蓋)隔著凸臺(tái)而設(shè)置于轉(zhuǎn)子軸(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

另外，提出了一種籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其雖然在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體使用鋁，但使由于重復(fù)進(jìn)行起動(dòng)和停止而產(chǎn)生的重復(fù)應(yīng)力的振幅變小，防止金屬疲勞。這種轉(zhuǎn)子具有：圓筒狀的鐵心部(轉(zhuǎn)子鐵芯)；導(dǎo)體條，其處于鐵心部的內(nèi)部且沿周向隔開固定間隔而配置；短路環(huán)，其與導(dǎo)體條連接而設(shè)置于鐵心部的兩端面；以及加強(qiáng)圈(加強(qiáng)環(huán))，其外徑比短路環(huán)的內(nèi)徑大，通過熱壓配合而將加強(qiáng)圈安裝于短路環(huán)的內(nèi)周部，并且在鐵心部和加強(qiáng)圈的內(nèi)周部安裝有軸(轉(zhuǎn)子軸)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平6-153471號(hào)公報(bào)(第2頁，圖3)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2012-244824號(hào)公報(bào)(第4頁，圖1)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在籠型電動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于施加于轉(zhuǎn)子的離心力，短路環(huán)向外周方向變形。關(guān)于短路環(huán)的變形量，越處于內(nèi)周側(cè)則越大，越處于外周側(cè)則越小。即，越處于短路環(huán)的內(nèi)周側(cè)則拉伸應(yīng)力越大，且與徑向相比周向的拉伸應(yīng)力更大。

另外，由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的發(fā)熱，短路環(huán)熱膨脹而變形，但由于與短路環(huán)連接的導(dǎo)體條被熱膨脹比短路環(huán)小的轉(zhuǎn)子鐵芯所約束，因此針對(duì)短路環(huán)的外周方向和軸向的變形而進(jìn)行約束，在短路環(huán)產(chǎn)生壓縮方向的應(yīng)力。

在重復(fù)進(jìn)行籠型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止的情況下，在剛停止后，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體為高溫狀態(tài)，因此短路環(huán)熱膨脹變形而作用有壓縮方向的應(yīng)力，反之在起動(dòng)時(shí)作用有由離心力引起的拉伸方向的應(yīng)力。

并且，起動(dòng)時(shí)的基于離心力的周向的拉伸應(yīng)力在短路環(huán)的內(nèi)周側(cè)大，因此越處于短路環(huán)的內(nèi)周側(cè)則重復(fù)應(yīng)力的振幅越大。

在專利文獻(xiàn)1所記載的轉(zhuǎn)子中，在短路環(huán)的外周通過熱壓配合而安裝有鋼制等的保持環(huán)，能夠防止短路環(huán)的變形。但是，短路環(huán)的內(nèi)周側(cè)不被約束，不能使基于施加于轉(zhuǎn)子的離心力而引起的短路環(huán)內(nèi)周側(cè)的大的周向的拉伸應(yīng)力降低。

即，不能使由于籠型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止的重復(fù)而在短路環(huán)產(chǎn)生的重復(fù)應(yīng)力的振幅變小，存在短路環(huán)容易發(fā)生金屬疲勞的問題。

在專利文獻(xiàn)2所記載的轉(zhuǎn)子中，將外徑比短路環(huán)的內(nèi)徑大的加強(qiáng)圈通過熱壓配合而安裝于短路環(huán)的內(nèi)周部，從而在短路環(huán)作用有使該短路環(huán)向徑向外側(cè)膨脹變形這樣的力，在短路環(huán)內(nèi)周部即便未施加離心力時(shí)也沿周向而作用有拉伸應(yīng)力。因而，無離心力的情況與施加有離心力的情況之間的、短路環(huán)內(nèi)周部處的周向的拉伸應(yīng)力之差變小。

即，使由于籠型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止的重復(fù)而產(chǎn)生的、短路環(huán)內(nèi)周部的重復(fù)應(yīng)力的振幅變小，防止由于金屬疲勞而短路環(huán)破壞的情況。

但是，由于短路環(huán)的外周側(cè)未被約束，因此不能抑制短路環(huán)的向徑向的熱膨脹變形，隨著溫度上升，上述熱壓配合效果降低。

而且，在將鐵心部和加強(qiáng)圈通過熱壓配合而安裝至轉(zhuǎn)子軸的工序中，如果以大于或等于設(shè)想的溫度而進(jìn)行熱壓配合，則短路環(huán)與加強(qiáng)圈的熱膨脹變形量之差會(huì)超過熱壓配合量，存在加強(qiáng)圈脫落或者位置偏離的問題。

本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于得到一種籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和使用該轉(zhuǎn)子的可靠性優(yōu)異的籠型電動(dòng)機(jī)，該籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子會(huì)抑制短路環(huán)的徑向的變形，并且防止加強(qiáng)蓋脫落或者位置偏離的情況。進(jìn)而，防止加強(qiáng)環(huán)脫落或者位置偏離的情況，并且使由于籠型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止的重復(fù)而在短路環(huán)產(chǎn)生的重復(fù)應(yīng)力的振幅變小，防止短路環(huán)的由金屬疲勞引起的破壞。

本發(fā)明涉及的第1籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子具有：導(dǎo)體條，其對(duì)沿轉(zhuǎn)子鐵芯的周向隔開固定間隔而配置的多個(gè)槽孔進(jìn)行填充；短路環(huán)，其與各導(dǎo)體條的端部連接；以及加強(qiáng)蓋，其與短路環(huán)的軸向端面相接觸，在該籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中，導(dǎo)體條和短路環(huán)是通過鑄造而形成的一體物，加強(qiáng)蓋是具有主體部和環(huán)狀的凸緣部的圓筒體，該凸緣部從主體部的外周面沿垂直方向而凸出，主體部的外周面與短路環(huán)的內(nèi)周面相接觸，保持環(huán)使內(nèi)周面與凸緣部和短路環(huán)的外周面相接觸而通過過盈配合進(jìn)行安裝。

本發(fā)明涉及的第2籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子具有：導(dǎo)體條，其對(duì)沿轉(zhuǎn)子鐵芯的周向隔開固定間隔而配置的多個(gè)槽孔進(jìn)行填充；短路環(huán)，其與各導(dǎo)體條的端部連接；以及加強(qiáng)蓋，其與短路環(huán)的軸向端面相接觸，在該籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中，導(dǎo)體條和短路環(huán)是通過鑄造而形成的一體物，加強(qiáng)蓋的平面形狀與短路環(huán)的軸向的端面的形狀相同，且在該加強(qiáng)蓋的與導(dǎo)體條相對(duì)的部分形成有短路環(huán)凸出部插入孔，加強(qiáng)環(huán)使外周面與加強(qiáng)蓋和短路環(huán)的內(nèi)周面相接觸而通過過盈配合進(jìn)行安裝，保持環(huán)使內(nèi)周面與加強(qiáng)蓋和短路環(huán)的外周面相接觸而通過過盈配合進(jìn)行安裝。

本發(fā)明涉及的第3籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子具有：導(dǎo)體條，其對(duì)沿轉(zhuǎn)子鐵芯的周向隔開固定間隔而配置的多個(gè)槽孔進(jìn)行填充；短路環(huán)，其與各導(dǎo)體條的端部連接；以及加強(qiáng)蓋，其與短路環(huán)的軸向端面相接觸，在該籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中，導(dǎo)體條和短路環(huán)是通過鑄造而形成的一體物，加強(qiáng)蓋是具有主體部和環(huán)狀的凸緣部的圓筒體，該凸緣部從主體部的內(nèi)周面沿垂直方向而凸出，該加強(qiáng)蓋使主體部的內(nèi)周面與短路環(huán)的外周面相接觸而通過過盈配合進(jìn)行安裝，加強(qiáng)環(huán)使外周面與凸緣部和短路環(huán)的內(nèi)周面相接觸而通過過盈配合進(jìn)行安裝。

在本發(fā)明涉及的籠型電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子使用第1至第3中的任意籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子。

發(fā)明的效果

本發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)子如上所述地構(gòu)成，因此能夠抑制短路環(huán)的徑向的變形，并且能夠防止加強(qiáng)蓋脫落或者位置偏離的情況。進(jìn)而，能夠防止加強(qiáng)環(huán)脫落或者位置偏離的情況，并且使由于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止的重復(fù)而在短路環(huán)產(chǎn)生的重復(fù)應(yīng)力的振幅變小，能夠防止短路環(huán)的金屬疲勞破壞。

并且，在使用該轉(zhuǎn)子的籠型電動(dòng)機(jī)中，減少了使用時(shí)的在轉(zhuǎn)子發(fā)生的故障，可靠性高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的剖面示意圖。

圖2是圖1的本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、從箭頭X所示的方向觀察到的平面示意圖(a)和A-A剖面的示意圖(b)。

圖3是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、通過鑄造而在轉(zhuǎn)子鐵芯安裝導(dǎo)體條和短路環(huán)的手段進(jìn)行說明的示意圖。

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、在鋁熔液固化之后從模具取出的、利用鋁所封裝的轉(zhuǎn)子鐵芯和加強(qiáng)蓋的封裝體的剖面示意圖。

圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的剖面示意圖。

圖6是圖5的本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、從箭頭X所示的方向觀察到的平面示意圖(a)和B-B剖面的示意圖(b)。

圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的剖面示意圖。

圖8是圖7的本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、從箭頭X所示的方向觀察到的平面示意圖(a)和C-C剖面的示意圖(b)。

圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的剖面示意圖。

圖10是圖9的本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、從箭頭X所示的方向觀察到的平面示意圖(a)和D-D剖面的示意圖(b)。

圖11是本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的剖面示意圖。

圖12是圖11的本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、從箭頭X所示的方向觀察到的平面示意圖(a)和E-E剖面的示意圖(b)。

圖13是本發(fā)明的實(shí)施方式6涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的側(cè)面示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式1.

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的剖面示意圖。

圖2是圖1的本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、從箭頭X所示的方向觀察到的平面示意圖(a)和A-A剖面的示意圖(b)。

在圖2中示出了本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100處的整體部分的平面和剖面。

如圖1和圖2所示，本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100具有：圓筒狀的轉(zhuǎn)子鐵芯1，其層疊電磁鋼板而形成；導(dǎo)體條4，其對(duì)沿軸向?qū)⑥D(zhuǎn)子鐵芯1貫通、且沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向隔開固定間隔而配置的多個(gè)槽孔1a分別進(jìn)行填充；短路環(huán)5，其與各導(dǎo)體條4的端部連接；加強(qiáng)蓋6，其與短路環(huán)5的軸向端面相接觸，并且在中心部具有孔；以及轉(zhuǎn)子軸2，其用于安裝轉(zhuǎn)子鐵芯1。

另外，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100中，短路環(huán)5是與沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向隔開固定間隔而配置的全部導(dǎo)體條4為一體的部件，在各導(dǎo)體條4的兩邊的端部與轉(zhuǎn)子鐵芯1的軸向的端面相接觸而配置。

加強(qiáng)蓋6是具有主體部6a和環(huán)狀的凸緣部6b的圓筒體，該凸緣部6b從主體部6a的軸向一端側(cè)的外周面沿垂直方向凸出，圓筒體的與圓周方向正交的剖面的形狀為L(zhǎng)字狀，該加強(qiáng)蓋6安裝于轉(zhuǎn)子軸2。

另外，在加強(qiáng)蓋6中，主體部6a的外周面與短路環(huán)5的內(nèi)周面相接觸，主體部6a的軸向內(nèi)側(cè)的端面與轉(zhuǎn)子鐵芯1的軸向端面相接觸，主體部6a的內(nèi)周面與轉(zhuǎn)子軸2的外周面相接觸，凸緣部6b的軸向內(nèi)側(cè)的面與短路環(huán)5的軸向端面相接觸。而且，在加強(qiáng)蓋6的凸緣部6b的與導(dǎo)體條4相對(duì)的部分形成有孔(記為短路環(huán)凸出部插入孔)6c，該孔6c用于插入短路環(huán)5的軸向凸出部5a。

保持環(huán)7設(shè)置為使其內(nèi)周面分別與短路環(huán)5的外周面和加強(qiáng)蓋6的凸緣部6b的外周面相接觸。

對(duì)形成本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100的部件的材質(zhì)進(jìn)行說明。

形成轉(zhuǎn)子鐵芯1的鐵芯片如上所述使用電磁鋼板。導(dǎo)體條4和短路環(huán)5使用金屬鋁(記為鋁)，導(dǎo)體條4和短路環(huán)5是通過鑄造而形成的一體物。加強(qiáng)蓋6使用熱膨脹率比鋁小的非磁性體的不銹鋼，保持環(huán)7使用與不銹鋼相同程度的熱膨脹率、拉伸強(qiáng)度高的鉻鉬鋼(SCM)。

對(duì)本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。

通過規(guī)定的加工方法，制作轉(zhuǎn)子鐵芯1、加強(qiáng)蓋6、保持環(huán)7、以及轉(zhuǎn)子軸2。

然后，通過鑄造而在轉(zhuǎn)子鐵芯1安裝導(dǎo)體條4和短路環(huán)5。

圖3是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、通過鑄造而在轉(zhuǎn)子鐵芯安裝導(dǎo)體條和短路環(huán)的方法進(jìn)行說明的示意圖。

圖3是通過鑄造而在轉(zhuǎn)子鐵芯1安裝導(dǎo)體條4和短路環(huán)5的方法的一個(gè)例子。

首先，從下側(cè)起依次向臨時(shí)軸部件12設(shè)置下側(cè)的加強(qiáng)蓋6、轉(zhuǎn)子鐵芯1、上側(cè)的加強(qiáng)蓋6。

然后，如圖3所示，將設(shè)置加強(qiáng)蓋6和轉(zhuǎn)子鐵芯1后的臨時(shí)軸部件12利用螺栓11隔著壓腳13而保持于模具14的端部模塊14b，由此將加強(qiáng)蓋6和轉(zhuǎn)子鐵芯1配置于模具14的模腔14a內(nèi)。

然后，將模具14設(shè)置于壓鑄機(jī)15。

在本實(shí)施方式中壓鑄機(jī)15為縱型。

然后，壓鑄機(jī)15的活塞16上升，如箭頭L所示，將金屬鋁熔液(記為鋁熔液)從模具14的澆口14c注入至模腔14a內(nèi)。

注入至模腔14a內(nèi)的鋁熔液經(jīng)過在下側(cè)的加強(qiáng)蓋6的凸緣部6b形成的短路環(huán)凸出部插入孔6c，對(duì)下側(cè)的加強(qiáng)蓋側(cè)的短路環(huán)部分9進(jìn)行填充。進(jìn)而，如箭頭M所示，鋁熔液對(duì)沿軸向?qū)⑥D(zhuǎn)子鐵芯1貫通、且沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向隔開固定間隔而配置的全部槽孔1a進(jìn)行填充。進(jìn)而，經(jīng)過槽孔1a后的鋁熔液在對(duì)上側(cè)的加強(qiáng)蓋側(cè)的短路環(huán)部分9填充之后，如箭頭N所示，經(jīng)過在上側(cè)的加強(qiáng)蓋6的凸緣部6b形成的短路環(huán)凸出部插入孔6c，對(duì)模具14的流道部14d進(jìn)行填充。

鋁熔液如上所述地流過模腔14a內(nèi)，因此鋁熔液卷入的氣體最終集中于流道部14d，防止在短路環(huán)部分9及槽孔1a的部分的鋁產(chǎn)生由氣體引起的空隙。

另外，本實(shí)施方式的壓鑄機(jī)15具有局部增壓缸。并且，如圖3所示，利用與局部增壓缸連接的柱塞18，能夠在鋁熔液凝固時(shí)從流道部14d的上部對(duì)鋁熔液整體施加壓力。

因而，例如即使在短路環(huán)之中發(fā)生氣體滯留，或者在凝固慢的部位產(chǎn)生縮孔，也會(huì)利用壓力將它們消除，能夠防止產(chǎn)生諸如氣泡缺陷及氣孔缺陷等的鑄造缺陷。

然后，使模具內(nèi)的鋁熔液冷卻而進(jìn)行固化。

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、在鋁熔液固化之后從模具取出的、利用鋁所封裝的轉(zhuǎn)子鐵芯和加強(qiáng)蓋的封裝體的剖面示意圖。

在圖4中也示出了臨時(shí)軸部件12。

然后，從圖4所示的利用鋁封裝了轉(zhuǎn)子鐵芯1和加強(qiáng)蓋6后的封裝體10中，將澆口形狀部19和流道形狀部20切斷而去除。

然后，在卸除了臨時(shí)軸部件12之后，利用車床對(duì)處于軸向兩側(cè)的、被鋁所鑄造包覆的加強(qiáng)蓋6的凸緣部6b的外周部和短路環(huán)5的外周部一起進(jìn)行切削加工，以使得外徑相等。此時(shí)，加強(qiáng)蓋6的凸緣部6b的外徑和短路環(huán)5的外徑比保持環(huán)7的內(nèi)徑大了熱壓配合量所對(duì)應(yīng)的量。然后，通過熱壓配合而將保持環(huán)7安裝于相同外徑的加強(qiáng)蓋6和短路環(huán)5的外周面。

然后，利用車床對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯1的內(nèi)周面和加強(qiáng)蓋6的內(nèi)周面一起進(jìn)行切削加工，以使得內(nèi)徑相等。此時(shí)，轉(zhuǎn)子鐵芯1的內(nèi)徑和加強(qiáng)蓋6的內(nèi)徑比轉(zhuǎn)子軸2的外徑小了熱壓配合量所對(duì)應(yīng)的量。然后，通過熱壓配合而將轉(zhuǎn)子鐵芯1和加強(qiáng)蓋6同時(shí)安裝于轉(zhuǎn)子軸2，籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100完成。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100中，加強(qiáng)蓋6的主體部6a被短路環(huán)5所鑄造包覆。并且，形成實(shí)施鑄造包覆的短路環(huán)5的鋁與形成被鑄造包覆的加強(qiáng)蓋6的不銹鋼相比熱膨脹率較大，因此在短路環(huán)5從液狀進(jìn)行固化、進(jìn)而進(jìn)行冷卻的過程中的短路環(huán)5的收縮量比加強(qiáng)蓋6的收縮量大。

因而，由于短路環(huán)5的內(nèi)周面與加強(qiáng)蓋6的主體部6a的外周面相接觸，因此短路環(huán)5不能完全收縮，發(fā)生將加強(qiáng)蓋6緊固的抱緊現(xiàn)象，與通過熱壓配合而安裝加強(qiáng)蓋6的情況相同，在短路環(huán)5的內(nèi)周面作用有使短路環(huán)5向徑向外側(cè)膨脹這樣的力。

另外，使保持環(huán)7的內(nèi)周面與短路環(huán)5的外周面相接觸地在短路環(huán)5的外周面通過熱壓配合而安裝有保持環(huán)7，因此在短路環(huán)5的外周面作用有使短路環(huán)5向徑向內(nèi)側(cè)收縮這樣的力。因此，短路環(huán)5被加強(qiáng)蓋6和保持環(huán)7從徑向的兩側(cè)擠壓而抑制膨脹變形，從而被施加壓縮應(yīng)力。

另外，短路環(huán)5的軸向端面也被加強(qiáng)蓋6所約束，也抑制了短路環(huán)5的軸向的膨脹變形。

即，針對(duì)短路環(huán)5的由溫度上升及承受離心力中的至少一者所引起的膨脹變形，短路環(huán)5被加強(qiáng)蓋6和保持環(huán)7從三個(gè)方向約束而擠壓，因此在短路環(huán)5始終作用有壓縮應(yīng)力。

因而，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100中，重復(fù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止的情況下的在短路環(huán)5產(chǎn)生的應(yīng)力的振幅小，能夠提高短路環(huán)5的金屬疲勞的壽命。

另外，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100中，在短路環(huán)5和加強(qiáng)蓋6的凸緣部6b的外周面通過熱壓配合而安裝有保持環(huán)7，因此抑制了由溫度上升引起的短路環(huán)5的向徑向外側(cè)的熱膨脹變形。而且，加強(qiáng)蓋6的主體部6a被短路環(huán)5鑄造包覆。

即，加強(qiáng)蓋6的凸緣部6b的外周面被保持環(huán)7緊固，加強(qiáng)蓋6的主體部6a的外周面被短路環(huán)5緊固。

因而，在通過熱壓配合而將轉(zhuǎn)子鐵芯1和加強(qiáng)蓋6安裝于轉(zhuǎn)子軸2的情況下，即使加熱至大于或等于設(shè)想的溫度，或者由于籠型電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)而使轉(zhuǎn)子100變成高溫，也會(huì)防止加強(qiáng)蓋6松動(dòng)而導(dǎo)致脫落或者位置偏離的情況。

另外，在加強(qiáng)蓋6的凸緣部6b處形成的短路環(huán)凸出部插入孔6c中，嵌入有短路環(huán)5的軸向凸出部5a。因而，如果為了向轉(zhuǎn)子軸2熱壓配合而進(jìn)行加熱，或者由于籠型電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)而變成高溫，則軸向凸出部5a熱膨脹，加強(qiáng)蓋6被短路環(huán)5牢固地保持，從該方面看，也防止加強(qiáng)蓋6脫落或者位置偏離的情況。

此外，本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子也可以將通過熱壓配合所安裝的部件通過壓入等其他緊固方法而進(jìn)行安裝。即，通過過盈配合安裝即可。

實(shí)施方式2.

圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的剖面示意圖。

圖6是圖5的本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、從箭頭X所示的方向觀察到的平面示意圖(a)和B-B剖面的示意圖(b)。

在圖6中示出了本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子200處的整體部分的平面和剖面。

如圖5和圖6所示，本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子200具有：圓筒狀的轉(zhuǎn)子鐵芯1，其層疊電磁鋼板而形成；導(dǎo)體條4，其對(duì)沿軸向?qū)⑥D(zhuǎn)子鐵芯1貫通、且沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向隔開固定間隔而配置的多個(gè)槽孔1a分別進(jìn)行填充；短路環(huán)5，其與各導(dǎo)體條4的端部連接；加強(qiáng)蓋26，其與短路環(huán)5的軸向端面相接觸，并且在中心部具有孔；以及轉(zhuǎn)子軸2，其用于安裝轉(zhuǎn)子鐵芯1。

另外，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子200中，短路環(huán)5是與沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向隔開固定間隔而配置的全部導(dǎo)體條4為一體的部件，在各導(dǎo)體條4的兩邊的端部與轉(zhuǎn)子鐵芯1的軸向的端面相接觸而配置。

另外，加強(qiáng)蓋26是平面形狀與短路環(huán)5的軸向的端面的形狀相同的環(huán)形盤狀，在與導(dǎo)體條4相對(duì)的部分形成有短路環(huán)凸出部插入孔26c。

加強(qiáng)環(huán)29設(shè)置為使其外周面與短路環(huán)5的內(nèi)周面和加強(qiáng)蓋26的內(nèi)周面相接觸，并且使其軸向內(nèi)側(cè)的端面與轉(zhuǎn)子鐵芯1的軸向端面相接觸。另外，加強(qiáng)環(huán)29以使其內(nèi)周面與轉(zhuǎn)子軸2的外周面相接觸的方式而安裝于轉(zhuǎn)子軸2。

保持環(huán)7設(shè)置為使其內(nèi)周面分別與短路環(huán)5的外周面和加強(qiáng)蓋26的外周面相接觸。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子200中，加強(qiáng)蓋26使用非磁性的不銹鋼，加強(qiáng)環(huán)29使用與保持環(huán)7相同的鉻鉬鋼(SCM)。其他部件的材質(zhì)與實(shí)施方式1相同。

下面，對(duì)本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子200的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。

與實(shí)施方式1相同地，制作圖4所示的、利用鋁封裝轉(zhuǎn)子鐵芯1和加強(qiáng)蓋6后的封裝體10。然后，在從封裝體10將澆口形狀部19和流道形狀部20切斷之后，卸除臨時(shí)軸部件12。

然后，利用車床對(duì)被鋁所鑄造包覆的加強(qiáng)蓋6的凸緣部6b的外周部和短路環(huán)5的外周部一起進(jìn)行切削加工，以使得外徑相等。此時(shí)，凸緣部6b的外徑和短路環(huán)5的外徑比保持環(huán)7的內(nèi)徑大了熱壓配合量所對(duì)應(yīng)的量。凸緣部6b的外徑為后述的加強(qiáng)蓋26的外徑。

然后，通過車床的切削加工而去除加強(qiáng)蓋6的主體部6a，制作環(huán)形盤狀的加強(qiáng)蓋26，并且利用車床對(duì)加強(qiáng)蓋26的內(nèi)周面和短路環(huán)5的內(nèi)周面一起進(jìn)行切削加工，以使得內(nèi)徑相等。此時(shí)，加強(qiáng)蓋26的內(nèi)徑和短路環(huán)5的內(nèi)徑比加強(qiáng)環(huán)29的外徑小了熱壓配合量所對(duì)應(yīng)的量。然后，通過熱壓配合而將加強(qiáng)環(huán)29安裝于短路環(huán)5的內(nèi)周面和加強(qiáng)蓋26的內(nèi)周面。

然后，通過熱壓配合而將保持環(huán)7安裝于相同外徑的短路環(huán)5和加強(qiáng)蓋26的外周面。

然后，利用車床對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯1的內(nèi)周面和加強(qiáng)環(huán)29的內(nèi)周面一起進(jìn)行切削加工，以使得內(nèi)徑相等。此時(shí)，轉(zhuǎn)子鐵芯1的內(nèi)徑和加強(qiáng)環(huán)29的內(nèi)徑比轉(zhuǎn)子軸2的外徑小了熱壓配合量所對(duì)應(yīng)的量。然后，通過熱壓配合而將轉(zhuǎn)子鐵芯1和加強(qiáng)環(huán)29同時(shí)安裝于轉(zhuǎn)子軸2，籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子200完成。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子200中，針對(duì)由溫度上升及承受離心力中的至少一者所引起的短路環(huán)5的膨脹變形，分別利用加強(qiáng)環(huán)29、保持環(huán)7、以及加強(qiáng)蓋26，通過在短路環(huán)5的內(nèi)周面?zhèn)?、外周面?zhèn)取⒁约岸嗣鎮(zhèn)热齻€(gè)方向上進(jìn)行約束，從而在短路環(huán)5始終作用有壓縮應(yīng)力。

因而，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子200中，也能夠使重復(fù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止的情況下的在短路環(huán)5產(chǎn)生的應(yīng)力的振幅變小，能夠提高短路環(huán)5的金屬疲勞的壽命。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子200中，根據(jù)短路環(huán)5與加強(qiáng)環(huán)29之間的熱壓配合量的設(shè)定值，能夠推測(cè)出作用于短路環(huán)5的壓縮應(yīng)力，能夠與籠型電動(dòng)機(jī)的規(guī)格相對(duì)應(yīng)地對(duì)施加于短路環(huán)5的應(yīng)力的振幅進(jìn)行調(diào)整，因此具有下述優(yōu)點(diǎn)，即，即使轉(zhuǎn)子尺寸、轉(zhuǎn)速等規(guī)格不同，短路環(huán)5也能夠保持充分地金屬疲勞的壽命。

另外，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子200中，加強(qiáng)環(huán)29使用熱膨脹率與不銹鋼的加強(qiáng)蓋26相近的鉻鉬鋼。另外，在短路環(huán)5和加強(qiáng)蓋26的外周面通過熱壓配合而安裝有保持環(huán)7，抑制了由溫度上升引起的短路環(huán)5的向徑向外側(cè)的熱膨脹變形。另外，在短路環(huán)5和加強(qiáng)蓋26的內(nèi)周面通過熱壓配合而安裝有加強(qiáng)環(huán)29。

即，加強(qiáng)蓋26的外周面被保持環(huán)7所緊固，加強(qiáng)蓋26的內(nèi)周面被加強(qiáng)環(huán)29所壓緊。另外，加強(qiáng)環(huán)29的外周面被短路環(huán)5和加強(qiáng)蓋26所緊固。

因而，在通過熱壓配合而將轉(zhuǎn)子鐵芯1和加強(qiáng)環(huán)29安裝于轉(zhuǎn)子軸2的情況下，即使加熱至大于或等于設(shè)想的溫度，或者由于籠型電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)而使轉(zhuǎn)子200變成高溫，也會(huì)防止加強(qiáng)蓋26及加強(qiáng)環(huán)29松動(dòng)而導(dǎo)致脫落或者位置偏離的情況。

另外，在加強(qiáng)蓋26處形成的短路環(huán)凸出部插入孔26c中，嵌入有短路環(huán)5的軸向凸出部5a。因而，如果為了向轉(zhuǎn)子軸2熱壓配合而進(jìn)行加熱，或者由于籠型電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)而變成高溫，則軸向凸出部5a膨脹，加強(qiáng)蓋26被短路環(huán)5牢固地保持，從該方面看，也防止加強(qiáng)蓋26脫落或者位置偏離的情況。

此外，本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子也可以將通過熱壓配合所安裝的部件通過壓入等其他緊固方法而進(jìn)行安裝。即，通過過盈配合安裝即可。

實(shí)施方式3.

圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的剖面示意圖。

圖8是圖7的本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、從箭頭X所示的方向觀察到的平面示意圖(a)和C-C剖面的示意圖(b)。

在圖8中示出了本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子300處的整體部分的平面和剖面。

如圖7和圖8所示，本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子300具有：圓筒狀的轉(zhuǎn)子鐵芯1，其層疊電磁鋼板而形成；導(dǎo)體條4，其對(duì)沿軸向?qū)⑥D(zhuǎn)子鐵芯1貫通、且沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向隔開固定間隔而配置的多個(gè)槽孔1a分別進(jìn)行填充；短路環(huán)5，其與各導(dǎo)體條4的端部連接；加強(qiáng)蓋36，其與短路環(huán)5的軸向端面相接觸，并且在中心部具有孔；以及轉(zhuǎn)子軸2，其用于安裝轉(zhuǎn)子鐵芯1。

另外，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子300中，短路環(huán)5是與沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向隔開固定間隔而配置的全部導(dǎo)體條4為一體的部件，在各導(dǎo)體條4的兩邊的端部與轉(zhuǎn)子鐵芯1的軸向的端面相接觸而配置。

加強(qiáng)蓋36是具有主體部36a和環(huán)狀的凸緣部36b的圓筒體，該凸緣部36b從主體部36a的軸向一端側(cè)的內(nèi)周面沿垂直方向而凸出，圓筒體的與圓周方向正交的剖面的形狀為倒L字狀。

另外，在加強(qiáng)蓋36中，主體部36a的內(nèi)周面與短路環(huán)5的外周面相接觸，凸緣部36b的軸向內(nèi)側(cè)的面與短路環(huán)5的軸向端面相接觸。

加強(qiáng)環(huán)39以如下方式安裝于轉(zhuǎn)子軸2，即，使其外周面與短路環(huán)5的內(nèi)周面和加強(qiáng)蓋36的凸緣部36b的內(nèi)周面相接觸，并且使其軸向內(nèi)側(cè)的端面與轉(zhuǎn)子鐵芯1的軸向端面相接觸。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子300中，加強(qiáng)蓋36使用鉻鉬鋼(SCM)，加強(qiáng)環(huán)39使用非磁性的不銹鋼。

其他部件的材質(zhì)與實(shí)施方式1相同。

下面，對(duì)本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子300的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子300的制造中，向臨時(shí)軸部件設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯1。然后，制作利用鋁封裝轉(zhuǎn)子鐵芯1后的封裝體。然后，在從該封裝體將澆口形狀部和流道形狀部切斷之后，卸除臨時(shí)軸部件。

然后，利用車床對(duì)短路環(huán)5的外周部進(jìn)行切削加工。切削后的短路環(huán)5的外徑比加強(qiáng)蓋36的主體部36a的內(nèi)徑大了熱壓配合量所對(duì)應(yīng)的量。然后，通過熱壓配合而將加強(qiáng)蓋36安裝于短路環(huán)5的外周面。

然后，利用車床對(duì)加強(qiáng)蓋36的凸緣部36b的內(nèi)周面和短路環(huán)5的內(nèi)周面一起進(jìn)行切削加工，使它們的內(nèi)徑一致。切削后的短路環(huán)5的內(nèi)徑和加強(qiáng)蓋36的凸緣部36b的內(nèi)徑比加強(qiáng)環(huán)39的外徑小了熱壓配合量所對(duì)應(yīng)的量。然后，通過熱壓配合而將加強(qiáng)環(huán)39安裝于短路環(huán)5的內(nèi)周面和加強(qiáng)蓋36的凸緣部36b的內(nèi)周面。

然后，利用車床對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯1的內(nèi)周面和加強(qiáng)環(huán)39的內(nèi)周面一起進(jìn)行切削加工，以使得內(nèi)徑相等。此時(shí)，轉(zhuǎn)子鐵芯1的內(nèi)徑和加強(qiáng)環(huán)39的內(nèi)徑比轉(zhuǎn)子軸2的外徑小了熱壓配合量所對(duì)應(yīng)的量。然后，通過熱壓配合而將轉(zhuǎn)子鐵芯1和加強(qiáng)環(huán)39同時(shí)安裝于轉(zhuǎn)子軸2，籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子300完成。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子300中，針對(duì)由溫度上升及承受離心力中的至少一者所引起的短路環(huán)5的膨脹變形，分別利用加強(qiáng)環(huán)39和加強(qiáng)蓋36，通過在短路環(huán)5的內(nèi)周面?zhèn)?、外周面?zhèn)取⒁约岸嗣鎮(zhèn)热齻€(gè)方向上進(jìn)行約束，從而在短路環(huán)5始終作用有壓縮應(yīng)力，短路環(huán)5處的應(yīng)力的、在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)與停止時(shí)之間的差變小。

因而，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子300中，也能夠使重復(fù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止的情況下的在短路環(huán)5產(chǎn)生的應(yīng)力的振幅變小，能夠提高短路環(huán)5的金屬疲勞的壽命。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子300中，根據(jù)短路環(huán)5與加強(qiáng)環(huán)39之間的熱壓配合量的設(shè)定值，能夠推測(cè)出作用于短路環(huán)5的壓縮應(yīng)力，能夠與籠型電動(dòng)機(jī)的規(guī)格相對(duì)應(yīng)地對(duì)施加于短路環(huán)5的應(yīng)力的振幅進(jìn)行調(diào)整，因此具有下述優(yōu)點(diǎn)，即，即使轉(zhuǎn)子尺寸、轉(zhuǎn)速等規(guī)格不同，短路環(huán)5也能夠保持充分的金屬疲勞的壽命。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子300中，在短路環(huán)5的外周面通過熱壓配合而安裝有加強(qiáng)蓋36，加強(qiáng)蓋36的主體部36a的內(nèi)周面與短路環(huán)5的外周面相接觸，因此加強(qiáng)蓋36具有保持環(huán)的功能，抑制了由溫度上升引起的短路環(huán)5的向徑向外側(cè)的熱膨脹變形。另外，在短路環(huán)5和加強(qiáng)蓋36的凸緣部36b的內(nèi)周面通過熱壓配合而安裝有加強(qiáng)環(huán)39。

即，加強(qiáng)蓋36的主體部36a的內(nèi)周面被短路環(huán)5所壓緊，加強(qiáng)蓋36的凸緣部36b的內(nèi)周面被加強(qiáng)環(huán)39所壓緊。另外，加強(qiáng)環(huán)39的外周面被短路環(huán)5和加強(qiáng)蓋36的凸緣部36b所緊固。

因而，在通過熱壓配合而將轉(zhuǎn)子鐵芯1和加強(qiáng)環(huán)39安裝于轉(zhuǎn)子軸2的情況下，即使加熱至大于或等于設(shè)想的溫度，或者由于籠型電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)而使轉(zhuǎn)子300變成高溫，也會(huì)防止加強(qiáng)蓋36及加強(qiáng)環(huán)39松動(dòng)而導(dǎo)致脫落或者位置偏離的情況。

另外，加強(qiáng)蓋36具有保持環(huán)的功能，能夠省去保持環(huán)，因此能夠減少部件個(gè)數(shù)。

另外，在加強(qiáng)蓋36的凸緣部36b不存在孔，能夠減少加工工作量，因此能夠降低制造成本。

另外，在加強(qiáng)蓋36及加強(qiáng)環(huán)39的安裝前，能夠?qū)Χ搪翻h(huán)5的內(nèi)周面、外周面、以及軸向端面進(jìn)行確認(rèn)，因此容易進(jìn)行短路環(huán)5的鑄造品質(zhì)的檢查。

此外，本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子也可以將通過熱壓配合所安裝的部件通過壓入等其他緊固方法而進(jìn)行安裝。即，通過過盈配合安裝即可。

實(shí)施方式4.

圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的剖面示意圖。

圖10是圖9的本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、從箭頭X所示的方向觀察到的平面示意圖(a)和D-D剖面的示意圖(b)。

在圖10中示出了本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子400處的整體部分的平面和剖面。

如圖9和圖10所示，本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子400具有：圓筒狀的轉(zhuǎn)子鐵芯1，其層疊電磁鋼板而形成；導(dǎo)體條4，其對(duì)沿軸向?qū)⑥D(zhuǎn)子鐵芯1貫通、且沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向隔開固定間隔而配置的多個(gè)槽孔1a分別進(jìn)行填充；短路環(huán)5，其與各導(dǎo)體條4的端部連接；加強(qiáng)蓋46，其與短路環(huán)5的軸向端面相接觸，并且在中心部具有孔；以及轉(zhuǎn)子軸2，其用于安裝轉(zhuǎn)子鐵芯1。

另外，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子400中，短路環(huán)5是與沿轉(zhuǎn)子鐵芯1的周向隔開固定間隔而配置的全部導(dǎo)體條4為一體的部件，在各導(dǎo)體條4的兩邊的端部與轉(zhuǎn)子鐵芯1的軸向的端面相接觸而配置。

加強(qiáng)蓋46是具有主體部6a和環(huán)狀的凸緣部46b的圓筒體，該凸緣部46b從主體部6a的軸向一端側(cè)的外周面沿垂直方向而凸出，圓筒體的與圓周方向正交的剖面的形狀為L(zhǎng)字狀，且該加強(qiáng)蓋46安裝于轉(zhuǎn)子軸2。

另外，在加強(qiáng)蓋46中，主體部46a的外周面與短路環(huán)5的內(nèi)周面相接觸，主體部46a的軸向內(nèi)側(cè)的端面與轉(zhuǎn)子鐵芯1的軸向端面相接觸，主體部46a的內(nèi)周面與轉(zhuǎn)子軸2的外周面相接觸，凸緣部46b的軸向內(nèi)側(cè)的面與短路環(huán)5的軸向端面相接觸。

保持環(huán)7設(shè)置為使其內(nèi)周面分別與短路環(huán)5的外周面和加強(qiáng)蓋46的凸緣部46b的外周面相接觸。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子400中，加強(qiáng)蓋46使用非磁性的不銹鋼，其他部件的材質(zhì)與實(shí)施方式1相同。

下面，對(duì)本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子400的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子400的制造中，向臨時(shí)軸部件設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯1。然后，制作利用鋁封裝轉(zhuǎn)子鐵芯1后的封裝體。然后，在從該封裝體將澆口形狀部和流道形狀部切斷之后，卸除臨時(shí)軸部件。

然后，利用車床對(duì)短路環(huán)5的內(nèi)周面進(jìn)行切削加工。此時(shí)，短路環(huán)5的內(nèi)徑比加強(qiáng)蓋46的主體部46a的外徑小了熱壓配合量所對(duì)應(yīng)的量。然后，通過熱壓配合而將加強(qiáng)蓋46安裝于短路環(huán)5的內(nèi)周面。

然后，利用車床對(duì)加強(qiáng)蓋46的凸緣部46b的外周部和短路環(huán)5的外周部一起進(jìn)行切削加工，以使得外徑相等。此時(shí)，加強(qiáng)蓋46的凸緣部46b的外徑和短路環(huán)5的外徑比保持環(huán)7的內(nèi)徑大了熱壓配合量所對(duì)應(yīng)的量。然后，通過熱壓配合而將保持環(huán)7安裝于相同外徑的加強(qiáng)蓋46和短路環(huán)5的外周面。

然后，利用車床對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯1的內(nèi)周面和加強(qiáng)蓋46的內(nèi)周面一起進(jìn)行切削加工，以使得內(nèi)徑相等。此時(shí)，轉(zhuǎn)子鐵芯1的內(nèi)徑和加強(qiáng)蓋46的內(nèi)徑比轉(zhuǎn)子軸2的外徑小了熱壓配合量所對(duì)應(yīng)的量。然后，通過熱壓配合而將轉(zhuǎn)子鐵芯1和加強(qiáng)蓋46同時(shí)安裝于轉(zhuǎn)子軸2，籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子400完成。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子400中，針對(duì)由溫度上升及承受離心力中的至少一者所引起的短路環(huán)5的膨脹變形，分別利用保持環(huán)7和加強(qiáng)蓋46，通過在短路環(huán)5的外周面?zhèn)?、?nèi)周面?zhèn)?、以及端面?zhèn)热齻€(gè)方向上進(jìn)行約束，從而在短路環(huán)5始終作用有壓縮應(yīng)力，短路環(huán)5處的應(yīng)力的、在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)與停止時(shí)之間的差變小。

因而，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子400中，也能夠使重復(fù)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止的情況下的在短路環(huán)5產(chǎn)生的應(yīng)力的振幅變小，能夠提高短路環(huán)5的金屬疲勞的壽命。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子400中，根據(jù)短路環(huán)5與加強(qiáng)蓋46的主體部46a之間的熱壓配合量的設(shè)定值，也能夠推測(cè)出作用于短路環(huán)5的壓縮應(yīng)力，能夠與籠型電動(dòng)機(jī)的規(guī)格相對(duì)應(yīng)地對(duì)施加于短路環(huán)5的應(yīng)力的振幅進(jìn)行調(diào)整，因此具有下述優(yōu)點(diǎn)，即，即使轉(zhuǎn)子尺寸、轉(zhuǎn)速等規(guī)格不同，短路環(huán)5也能夠保持充分的金屬疲勞的壽命。

另外，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子400中，在短路環(huán)5和加強(qiáng)蓋46的凸緣部46b的外周面通過熱壓配合而安裝有保持環(huán)7，因此抑制了短路環(huán)5的由溫度上升引起的向徑向外側(cè)的熱膨脹變形。另外，加強(qiáng)蓋46通過熱壓配合而安裝于短路環(huán)5的內(nèi)周面。

即，加強(qiáng)蓋46的凸緣部46b的外周面被保持環(huán)7所緊固，加強(qiáng)蓋46的主體部46a的外周面被短路環(huán)5所緊固。

因而，在通過熱壓配合而將轉(zhuǎn)子鐵芯1和加強(qiáng)蓋46安裝于轉(zhuǎn)子軸2的情況下，即使加熱至大于或等于設(shè)想的溫度，或者由于籠型電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)而使轉(zhuǎn)子400變成高溫，也會(huì)防止加強(qiáng)蓋46脫落或者位置偏離的情況。

另外，在加強(qiáng)蓋46的凸緣部46b不存在孔，能夠減少加工工作量，因此能夠降低制造成本。

另外，在加強(qiáng)蓋46及保持環(huán)7的安裝前，能夠?qū)Χ搪翻h(huán)5的內(nèi)周面、外周面、以及軸向端面進(jìn)行確認(rèn)，因此容易進(jìn)行短路環(huán)5的鑄造品質(zhì)的檢查。

此外，本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子也可以將通過熱壓配合所安裝的部件通過壓入等其他緊固方法而進(jìn)行安裝。即，通過過盈配合安裝即可。

實(shí)施方式5.

圖11是本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的剖面示意圖。

圖12是圖11的本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子處的、從箭頭X所示的方向觀察到的平面示意圖(a)和E-E剖面的示意圖(b)。

在圖12中示出了本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子500處的整體部分的平面和剖面。

如圖11和圖12所示，本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子500除了加強(qiáng)蓋56、短路環(huán)55的形狀不同以外，與實(shí)施方式1的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100相同。

如圖11所示，本實(shí)施方式的加強(qiáng)蓋56是具有主體部56a、環(huán)狀的第1凸緣部56b、以及環(huán)狀的第2凸緣部56d的圓筒體，該第1凸緣部56b從主體部56a的軸向一端側(cè)的外周面沿垂直方向而凸出，該第2凸緣部56d從主體部56a的軸向另一端側(cè)的外周面沿垂直方向而凸出，該加強(qiáng)蓋56安裝于轉(zhuǎn)子軸2。

而且，在第1凸緣部56b的與導(dǎo)體條4相對(duì)的部分形成有短路環(huán)凸出部插入孔56c，該短路環(huán)凸出部插入孔56c用于插入短路環(huán)55的軸向凸出部55a。

第1凸緣部56b處于主體部56a的軸向的外側(cè)，第2凸緣部56d處于主體部56a的軸向的內(nèi)側(cè)。

并且，從主體部56a的外周面至第2凸緣部56d的外周面的距離比從主體部56a的外周面至第1凸緣部56b的外周面的距離小，且比徑向上的從主體部56a的外周面至導(dǎo)體條4的最內(nèi)側(cè)的位置的距離小。

本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子500具有與實(shí)施方式1的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子100相同的效果。

并且，由于加強(qiáng)蓋56具有第1凸緣部56b和第2凸緣部56d，因此在熱膨脹率比其他部分大的鋁制的短路環(huán)55因?yàn)闇囟壬仙蛎洉r(shí)，加強(qiáng)蓋56的第1凸緣部56b的部分被短路環(huán)55所保持。并且，在短路環(huán)55因?yàn)槔鋮s而收縮時(shí)，加強(qiáng)蓋56的第2凸緣部56d的部分被短路環(huán)55所保持。

即，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子500中，不僅在溫度上升時(shí)，在籠型電動(dòng)機(jī)停止而轉(zhuǎn)子冷卻時(shí)，加強(qiáng)蓋56也被短路環(huán)55在軸向上適當(dāng)?shù)乇３帧?/p>

在本實(shí)施方式的加強(qiáng)蓋56中，從主體部56a的外周面至第2凸緣部56d的外周面的距離比從主體部56a的外周面至第1凸緣部56b的外周面的距離小，且比徑向上的從主體部56a的外周面至導(dǎo)體條4的最內(nèi)側(cè)的位置的距離小，因此在通過鑄造而將導(dǎo)體條4和短路環(huán)55一體地成型時(shí)，第2凸緣部56d不會(huì)阻礙熔液的流動(dòng)。

實(shí)施方式6.

圖13是本發(fā)明的實(shí)施方式6涉及的籠型電動(dòng)機(jī)的側(cè)面示意圖。

圖13是對(duì)籠型電動(dòng)機(jī)600的上半部分的機(jī)架64進(jìn)行透視的圖。

如圖13所示，本實(shí)施方式6的籠型電動(dòng)機(jī)600具有轉(zhuǎn)子61、在轉(zhuǎn)子61的外側(cè)配置的定子62、以及機(jī)架64。定子62的內(nèi)周面與轉(zhuǎn)子61的外周面之間設(shè)置固定的空隙而相對(duì)。

另外，轉(zhuǎn)子61的轉(zhuǎn)子軸63可旋轉(zhuǎn)地保持于在機(jī)架64的軸向的兩端的各端壁65設(shè)置的軸承66。

并且，在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)600中，轉(zhuǎn)子61使用實(shí)施方式1至實(shí)施方式5中的任意轉(zhuǎn)子。

在本實(shí)施方式的籠型電動(dòng)機(jī)600中，由于轉(zhuǎn)子61使用實(shí)施方式1至實(shí)施方式5中的任意轉(zhuǎn)子，因此會(huì)減少當(dāng)使用時(shí)在轉(zhuǎn)子發(fā)生的故障，可靠性優(yōu)異。

此外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，能夠?qū)Ρ景l(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行自由組合，或者對(duì)各實(shí)施方式適當(dāng)進(jìn)行變形、省略。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明的籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子提高短路環(huán)的金屬疲勞的壽命，且能夠防止加強(qiáng)蓋脫落或者位置偏離的情況，因此使用于要求可靠性的高速旋轉(zhuǎn)的籠型電動(dòng)機(jī)。使用該轉(zhuǎn)子的籠型電動(dòng)機(jī)使用于重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的多頻的機(jī)械。