特開 2022-117240 かご形誘導回転電機用ロータの製造方法およびかご形誘導回転電機用ロータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022117240

(43)【公開日】2022-08-10

(54)【発明の名称】かご形誘導回転電機用ロータの製造方法およびかご形誘導回転電機用ロータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20220803BHJP

   H02K 17/16 20060101ALI20220803BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 J

H02K17/16 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021013828

(22)【出願日】2021-01-29

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(72)【発明者】

【氏名】岩井 宏起

(72)【発明者】

【氏名】松浦 成哉

(72)【発明者】

【氏名】津田 哲平

【テーマコード（参考）】

5H013

5H615

【Ｆターム（参考）】

5H013LL01

5H013MM02

5H615AA01

5H615BB06

5H615BB14

5H615PP03

5H615SS12

5H615TT14

5H615TT15

(57)【要約】

【課題】ロータコアにおける磁束の漏れを防止しながら、鋳造時に液状の導体がスロットから漏れるのを防止することが可能なかご形誘導回転電機用ロータの製造方法およびかご形誘導回転電機用ロータを提供する。
【解決手段】このロータ１００（かご形誘導回転電機用ロータ）の製造方法は、先端開口部１３ａが設けられるようにロータスロット１３（スロット）を形成するスロット形成工程と、複数のロータスロット１３の各々の先端開口部１３ａに蓋部１６を配置する配置工程とを備える。また、ロータ１００の製造方法は、先端開口部１３ａに蓋部１６が配置された状態で、鋳造によりロータスロット１３に導体１４を形成する鋳造工程を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向に沿って延びる複数のスロットが設けられているとともに複数のコア用電磁鋼板が前記軸方向に積層されることにより形成され、前記スロットの径方向一方端に先端開口部が設けられるオープンスロット型のロータコアを備えるかご形誘導回転電機用ロータの製造方法であって、
前記先端開口部が設けられるように前記スロットを形成するスロット形成工程と、
前記複数のスロットの各々の前記先端開口部に蓋部を配置する配置工程と、
前記配置工程の後、前記先端開口部に前記蓋部が配置された状態で、誘導電流が流れる導体を鋳造により前記スロットに形成する鋳造工程と、を備える、かご形誘導回転電機用ロータの製造方法。

【請求項2】

前記スロット形成工程は、前記導体が配置される前記スロット内の領域と前記先端開口部との間に設けられるスロット先端部の、前記ロータコアの周方向における幅が、前記先端開口部に向かって狭くなるように前記スロットを形成する工程である、請求項１に記載のかご形誘導回転電機用ロータの製造方法。

【請求項3】

前記鋳造工程の後に前記蓋部を除去する工程を備えず、
前記配置工程は、非磁性体で、かつ、前記導体よりも高抵抗の部材により構成される前記蓋部を、前記ロータコアの外周表面よりも径方向外側に突出しないように前記先端開口部に配置する工程である、請求項１または２に記載のかご形誘導回転電機用ロータの製造方法。

【請求項4】

前記スロット形成工程と前記配置工程とは、同時に行われる工程であるとともに、前記ロータコアを構成する前記コア用電磁鋼板から少なくとも部分的に切断された前記蓋部を構成する蓋部用電磁鋼板の切断面を、前記コア用電磁鋼板の切断面に当接させることによって接続電磁鋼板を形成した後に、複数の前記接続電磁鋼板を積層することにより、前記先端開口部に前記蓋部が配置された前記スロットを形成する工程であり、
前記スロット形成工程および前記配置工程の後に、前記蓋部を前記軸方向に押圧することにより、前記ロータコアから前記蓋部を切り離すとともに、前記先端開口部から前記蓋部を抜き出す蓋部除去工程をさらに備える、請求項１または２に記載のかご形誘導回転電機用ロータの製造方法。

【請求項5】

軸方向に沿って延びる複数のスロットが設けられているとともに複数のコア用電磁鋼板が前記軸方向に積層されることにより形成され、前記スロットの径方向一方端に先端開口部が設けられるオープンスロット型のロータコアと、
前記複数のスロットの各々に設けられ、鋳造により形成された誘導電流が流れる複数の導体と、
前記複数のスロットの各々において、前記先端開口部に配置される蓋部と、を備える、かご形誘導回転電機用ロータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、かご形誘導回転電機用ロータの製造方法およびかご形誘導回転電機用ロータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、スロットに配置される導体が鋳造により形成されるかご形誘導回転電機用ロータの製造方法およびかご形誘導回転電機用ロータが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、複数のスロットを有するロータコアを備えるかご型の誘導回転電機用ロータが開示されている。複数のスロットの各々は、径方向端部に開口部が設けられていないクローズドスロットである。複数のスロットの各々には、導体が充填（配置）されている。導体は、複数のスロットの各々に液状の導体（溶湯）を鋳込むこと（鋳造）により形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－２３６５７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に記載のかご型の誘導回転電機用ロータのスロットは、径方向端部に開口部が設けられていないクローズドスロットであるため、ロータコアの外周縁が、ロータコアの全周に亘って繋がっている。このため、ロータコアに流れる磁束が上記外周縁を通って周方向に漏れる場合がある。この場合、誘導回転電機のトルクが減少する。また、上記特許文献１に記載のような従来の誘導回転電機用ロータにおいて、スロットを径方向に開口部が設けられているオープンスロットにした場合は、ロータコアの外周縁はスロットの開口部によって分断されるため、磁束の漏れを防止することができる一方、鋳造時にスロットに充填される液状の導体（溶湯）がスロットの開口部から漏れる場合がある。したがって、ロータコアにおける磁束の漏れを防止しながら、鋳造時に液状の導体がスロットから漏れるのを防止することが可能なかご形誘導回転電機用ロータの製造方法およびかご形誘導回転電機用ロータが望まれている。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ロータコアにおける磁束の漏れを防止しながら、鋳造時に液状の導体がスロットから漏れるのを防止することが可能なかご形誘導回転電機用ロータの製造方法およびかご形誘導回転電機用ロータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるかご形誘導回転電機用ロータの製造方法は、軸方向に沿って延びる複数のスロットが設けられているとともに複数のコア用電磁鋼板が軸方向に積層されることにより形成され、スロットの径方向一方端に先端開口部が設けられるオープンスロット型のロータコアを備えるかご形誘導回転電機用ロータの製造方法であって、先端開口部が設けられるようにスロットを形成するスロット形成工程と、複数のスロットの各々の先端開口部に蓋部を配置する配置工程と、配置工程の後、先端開口部に蓋部が配置された状態で、誘導電流が流れる導体を鋳造によりスロットに形成する鋳造工程と、を備える。なお、オープンスロット型とは、先端開口部によってコア用電磁鋼板（ロータコア）の外周縁（または内周縁）が繋がっておらず分断されている状態を意味する。

【0008】

この発明の第１の局面によるステータの製造方法では、上記のように、ロータコアがスロットの径方向一方端に先端開口部が設けられるオープンスロット型であるとともに、先端開口部に蓋部が配置された状態で鋳造によりスロットに導体が形成される。これにより、蓋部が先端開口部に設けられた状態で鋳造が行われることにより、鋳造時に用いられる液状の導体（溶湯）が先端開口部を介してスロットから漏れるのを防止することができる。また、ロータコアがスロットの径方向一方端に先端開口部が設けられるオープンスロット型であることにより、ロータコアの外周縁がスロットの先端開口部によって分断されるため、スロットの径方向一方端を介してロータコアの磁束が漏れるのを防止することができる。これにより、ロータの高トルク化を実現することができる。したがって、ロータコアにおける磁束の漏れを防止しながら、鋳造時に液状の導体がスロットから漏れるのを防止することができる。

【0009】

この発明の第２の局面におけるかご形誘導回転電機用ロータは、軸方向に沿って延びる複数のスロットが設けられているとともに複数のコア用電磁鋼板が軸方向に積層されることにより形成され、スロットの径方向一方端に先端開口部が設けられるオープンスロット型のロータコアと、複数のスロットの各々に設けられ、鋳造により形成された誘導電流が流れる複数の導体と、複数のスロットの各々において、先端開口部に配置される蓋部と、を備える。

【0010】

この発明の第２の局面によるかご形誘導回転電機用ロータでは、上記のように、ロータコアがスロットの径方向一方端に先端開口部が設けられるオープンスロット型であるとともに、先端開口部に蓋部が配置されている。これにより、先端開口部に設けられた蓋部により鋳造時に液状の導体（溶湯）が先端開口部を介してスロットから漏れるのを防止することができる。また、ロータコアがスロットの径方向一方端に先端開口部が設けられるオープンスロット型であることにより、ロータコアの外周縁がスロットの先端開口部によって分断されるため、スロットの径方向一方端を介してロータコアの磁束が漏れるのを防止することができる。これにより、ロータの高トルク化を実現することができる。したがって、ロータコアにおける磁束の漏れを防止しながら、鋳造時に液状の導体がスロットから漏れるのを防止することが可能なかご形誘導回転電機用ロータを提供することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ロータコアにおける磁束の漏れを防止しながら、鋳造時に液状の導体がスロットから漏れるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態による回転電機の構成を示す平面図である。

【図2】第１実施形態によるロータの分解斜視図である。

【図3】図１のロータスロット近傍の拡大図である。

【図4】第１実施形態によるロータの製造方法を示すフロー図である。

【図5】第１実施形態によるロータの電磁鋼板の形成工程を説明するための平面図である。

【図6】第２実施形態によるロータスロットの拡大平面図である。

【図7】第２実施形態によるロータの製造方法を示すフロー図である。

【図8】第２実施形態によるロータの電磁鋼板の形成工程を説明するための平面図である。（図８（ａ）は、導体が配置される領域に対応する孔部が形成された状態を示す図である。図８（ｂ）は、蓋部を構成する電磁鋼板を示す拡大平面図である。図８（ｃ）は、ロータコアを構成する電磁鋼板の打ち抜きを説明するための図である。）

【図9】第２実施形態による電磁鋼板を切断した後に摩擦力で再び接続させる様子を示した模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0014】

［第１実施形態］
図１～図５を参照して、第１実施形態によるロータ１００の製造方法およびロータ１００について説明する。なお、ロータ１００は、特許請求の範囲の「かご形誘導回転電機用ロータ」の一例である。

【0015】

以下の説明では、「軸方向」とは、ロータコア１０の回転軸線（符号Ｏ）（Ｚ方向）に沿った方向（図１参照）を意味する。また、「周方向」とは、ロータコア１０の周方向（Ｅ方向）を意味する。また、「径方向」とは、ロータコア１０の径方向（Ｒ方向）を意味する。

【0016】

図１に示すように、ロータ１００は、ステータ１１０と共に、回転電機１２０に設けられている。ロータ１００は、ステータ１１０の径方向内側（Ｒ１側）に配置されている。ロータ１００の外周面とステータ１１０の内周面とは、径方向に対向するように配置されている。すなわち、ロータ１００は、インナーロータ型の回転電機１２０の一部として構成されている。なお、回転電機１２０は、特許請求の範囲の「かご形誘導回転電機」の一例である。

【0017】

ステータ１１０は、ステータコア１１１を含む。ステータコア１１１は、Ｚ方向に沿った中心軸線Ｏを中心軸とした円筒形状（環形状）を有する。ステータコア１１１は、複数の図示しない電磁鋼板（珪素鋼板）がＺ方向に積層されることにより形成されており、磁束を通過可能に構成されている。

【0018】

ステータコア１１１には、複数のステータスロット１１２が設けられている。ステータスロット１１２は、環状のステータコア１１１の周方向において中心軸線Ｏを中心に等角度間隔で配列されている。また、ステータ１１０は、複数のステータスロット１１２に配置された巻線１１３を含む。巻線１１３は、外部の電源部に接続されており、電力（たとえば、３相交流の電力）が供給されるように構成されている。そして、巻線１１３は、電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。ロータコア１０は、巻線１１３に電力が供給されることにより回転する。

【0019】

［ロータの構成］
ロータ１００は、ロータコア１０を備える。ロータコア１０は、Ｚ方向に沿った中心軸線Ｏを中心軸とした円筒形状（環形状）を有する。ロータコア１０は、複数の電磁鋼板１１（図５参照）がＺ方向に積層されることにより形成されている。なお、電磁鋼板１１は、特許請求の範囲の「コア用電磁鋼板」の一例である。

【0020】

また、ロータコア１０には、図示しないシャフトが挿入されるシャフト挿入孔１２が設けられている。上記シャフトは、ギア等の回転力伝達部材を介して、エンジンや車軸等に接続されている。たとえば、回転電機１２０は、モータ、ジェネレータ、または、モータ兼ジェネレータとして構成されており、車両に搭載されるように構成されている。

【0021】

ロータコア１０には、軸方向（Ｚ方向）に沿って延びる複数のロータスロット１３が設けられている。ロータスロット１３は、環状のロータコア１０の周方向において中心軸線Ｏを中心に等角度間隔で配列されている。なお、ロータスロット１３は、特許請求の範囲の「スロット」の一例である。

【0022】

ロータ１００は、複数のロータスロット１３の各々に設けられる複数の導体１４を備える。導体１４は、複数のロータスロット１３の各々において鋳造により形成されている。また、導体１４は、ステータコア１１１の巻線１１３に電力が供給されることにより、誘導電流が流れるように構成されている。

【0023】

図２に示すように、ロータ１００は、複数の導体１４の各々のＺ１側の端部と接続される環状のエンドリング１４１を含む。また、ロータ１００は、複数の導体１４の各々のＺ２側の端部と接続される環状のエンドリング１４２を含む。すなわち、エンドリング１４１とエンドリング１４２とは、複数の導体１４を介して短絡されている。

【0024】

図３に示すように、ロータスロット１３の径方向一方端（Ｒ２側の端部）には、先端開口部１３ａが設けられている。すなわち、ロータコア１０は、オープンスロット型のロータコアである。オープンスロット型とは、先端開口部１３ａによって電磁鋼板１１（ロータコア１０）の外周縁が繋がっておらず分断されている状態を意味する。

【0025】

ロータ１００は、複数のロータスロット１３の各々において、先端開口部１３ａに配置される蓋部１６を備える。また、蓋部１６は、導体１４が配置される領域１３ｂと先端開口部１３ａとの間に設けられるスロット先端部１３ｃに配置される。蓋部１６は、先端開口部１３ａを塞ぐように設けられている。

【0026】

これにより、先端開口部１３ａに設けられた蓋部１６により鋳造時に液状の導体１４（溶湯）が先端開口部１３ａを介してロータスロット１３から漏れるのを防止することができる。また、ロータコア１０がロータスロット１３の径方向一方端に先端開口部１３ａが設けられるオープンスロット型であることにより、ロータコア１０の外周縁がロータスロット１３の先端開口部１３ａによって分断されるため、ロータスロット１３の径方向一方端を介してロータコア１０の磁束が漏れるのを防止することができる。これにより、ロータ１００の高トルク化を実現することができる。したがって、ロータコア１０における磁束の漏れを防止しながら、鋳造時に液状の導体１４がロータスロット１３から漏れるのを防止することが可能なロータ１００を提供することができる。

【0027】

また、蓋部１６は、非磁性体により構成されている。また、蓋部１６は、導体１４よりも高抵抗の部材により構成されている。具体的には、蓋部１６は、ステンレス（たとえばＳＵＳ３０４）や銅合金、アルミ合金等により構成されている。

【0028】

なお、軸方向から見て、蓋部１６は、スロット先端部１３ｃと略同一の形状を有している。

【0029】

また、スロット先端部１３ｃには、テーパ部１３ｄが設けられている。テーパ部１３ｄは、周方向におけるスロット先端部１３ｃの幅Ｗ１が先端開口部１３ａに向かって（Ｒ２側に向かって）徐々に狭くなるように形成されている。言い換えると、テーパ部１３ｄにより周方向に挟まれる領域は、先端開口部１３ａに向かって先細るように形成されている。詳細には、テーパ部１３ｄは、軸方向から見て、径方向に対して傾斜するように設けられている。

【0030】

また、スロット先端部１３ｃには、テーパ部１３ｄの先端開口部１３ａ側（Ｒ２側）の端部１３ｅに接続されるとともに周方向に沿って延びるように設けられる周方向延伸部１３ｆが設けられている。

【0031】

また、スロット先端部１３ｃには、周方向延伸部１３ｆから先端開口部１３ａに向かって径方向に沿って延びる溝部１３ｇが設けられている。溝部１３ｇにおけるスロット先端部１３ｃの幅Ｗ１は、テーパ部１３ｄにおけるスロット先端部１３ｃの幅Ｗ１の最小値よりも小さい。なお、テーパ部１３ｄにおけるスロット先端部１３ｃの幅Ｗ１の最小値とは、テーパ部１３ｄの端部１３ｅにおけるスロット先端部１３ｃの幅Ｗ１である。また、溝部１３ｇにおけるスロット先端部１３ｃの幅Ｗ１は、径方向における位置によらず一定である。また、溝部１３ｇの径方向における長さＬは、溝部１３ｇの幅Ｗ１よりも大きい。

【0032】

また、導体１４が配置される領域１３ｂは、軸方向から見て、径方向内側（Ｒ１側）に向かって先細るような形状を有している。具体的には、領域１３ｂは、軸方向から見て、台形形状を有している。

【0033】

［ロータの製造方法］
図４および図５を参照して、ロータ１００の製造方法について説明する。

【0034】

まず、ステップＳ１において、先端開口部１３ａが設けられるようにロータスロット１３を形成するスロット形成工程が行われる。

【0035】

スロット形成工程（Ｓ１）は、周方向におけるスロット先端部１３ｃの幅Ｗ１が先端開口部１３ａに向かって狭くなるようにロータスロット１３を形成する工程である。具体的には、スロット形成工程（Ｓ１）は、周方向におけるスロット先端部１３ｃの幅Ｗ１（図３参照）が先端開口部１３ａに向かって狭くなるように形成されるテーパ部１３ｄがスロット先端部１３ｃに設けられるようにロータスロット１３を形成する工程である。

【0036】

これにより、後の鋳造工程（Ｓ３）においてロータスロット１３に液状の導体１４（溶湯）を充填する際に、幅Ｗ１が先端開口部１３ａに向かって狭くなるスロット先端部１３ｃの部分（テーパ部１３ｄ、図３参照）により、液状の導体１４（溶湯）からの圧力を受けることができる。その結果、液状の導体１４からの圧力によりロータコア１０が膨張することに起因して、導体１４がロータスロット１３から漏れるのを防止することができる。また、液状の導体１４からの圧力により蓋部１６がロータスロット１３から抜けるのを防止することができる。

【0037】

詳細には、スロット形成工程（Ｓ１）は、テーパ部１３ｄ（図３参照）と、周方向延伸部１３ｆ（図３参照）とが、スロット先端部１３ｃに設けられるように、ロータスロット１３を形成する工程である。これにより、テーパ部１３ｄに加えて周方向延伸部１３ｆによっても液状の導体１４（溶湯）からの圧力を受けることが可能である。

【0038】

具体的には、スロット形成工程（Ｓ１）は、電磁鋼板１１を形成する工程（ステップＳ１１）を含む。図５に示すように、電磁鋼板１１を形成する工程（Ｓ１１）は、原材料である鋼板１３０から複数の電磁鋼板１１を打ち抜く工程である。複数の電磁鋼板１１の各々には、軸方向視においてロータスロット１３と同一の形状を有する複数の孔部１１ａが設けられている。また、複数の電磁鋼板１１の各々には、シャフト挿入孔１２を構成する孔部１２ａが形成されている。

【0039】

また、スロット形成工程（Ｓ１）は、ステップＳ１１において形成された複数の電磁鋼板１１を積層する工程（ステップＳ１２）を含む。複数の電磁鋼板１１が積層されることにより、複数の孔部１１ａが軸方向に重ねて配置される。これにより、ロータスロット１３が形成される。

【0040】

次に、ステップＳ２において、複数のロータスロット１３の各々の先端開口部１３ａ（スロット先端部１３ｃ）に蓋部１６を配置する配置工程が行われる。これにより、先端開口部１３ａが蓋部１６によって塞がれる。

【0041】

配置工程（Ｓ２）は、非磁性体で、かつ、導体１４よりも高抵抗の部材により構成される蓋部１６を、ロータコア１０の外周表面１０ａ（図３参照）よりも径方向外側に突出しないように先端開口部１３ａ（スロット先端部１３ｃ）に配置する工程である。言い換えると、配置工程（Ｓ２）は、蓋部１６を、外周表面１０ａよりも径方向内側に配置する工程である。すなわち、中心軸線Ｏ（図１参照）から蓋部１６の最外径位置までの距離（符号付さず）は、中心軸線Ｏから外周表面１０ａまでの距離（符号付さず）よりも小さい（または等しい）。

【0042】

これにより、蓋部１６が非磁性体により構成されていることによって、磁束が蓋部１６を介して漏れるのを防止することができる。また、渦電流損は抵抗の大きさに反比例するので、蓋部１６が高抵抗材により構成されていることによって、ロータ１００における渦電流損を小さくすることができる。その結果、回転電機１２０の動作効率を向上させることができる。

【0043】

また、第１実施形態におけるロータ１００の製造方法では、蓋部１６を除去する工程が備えられていない。すなわち、蓋部１６を除去する工程を行わずに、後述する鋳造工程（Ｓ３）の後の工程（たとえばステータコア１１１とロータコア１０との組み付け工程）が行われる。

【0044】

これにより、蓋部１６が抜き出されずに先端開口部１３ａ（スロット先端部１３ｃ）に残されることによって、ロータコア１０の回転による遠心力によって、導体１４が先端開口部１３ａを介してロータスロット１３から抜けるのを防止することができる。また、蓋部１６が先端開口部１３ａ（スロット先端部１３ｃ）に残された状態で後の鋳造工程を行うことができる。

【0045】

具体的には、配置工程（Ｓ２）は、ステンレス（たとえばＳＵＳ３０４）や銅合金、またはアルミ合金により構成される蓋部１６を先端開口部１３ａ（スロット先端部１３ｃ）に配置する工程である。また、配置工程（Ｓ２）は、蓋部１６をロータスロット１３に軸方向に挿入する工程である。なお、蓋部１６は、ロータスロット１３に圧入されるように挿入されてもよい。

【0046】

そして、ステップＳ３において、配置工程（Ｓ２）の後、先端開口部１３ａ（スロット先端部１３ｃ）に蓋部１６が配置された状態で、鋳造によりロータスロット１３に導体１４を形成する鋳造工程が行われる。

【0047】

これにより、蓋部１６が先端開口部１３ａに設けられた状態で鋳造が行われることにより、鋳造時に用いられる液状の導体１４（溶湯）が先端開口部１３ａを介してロータスロット１３から漏れるのを防止することができる。また、ロータコア１０がロータスロット１３の径方向一方端に先端開口部１３ａが設けられるオープンスロット型であることにより、ロータコア１０の外周縁がロータスロット１３の先端開口部１３ａによって分断されるため、ロータスロット１３の径方向一方端を介してロータコア１０の磁束が漏れるのを防止することができる。これにより、ロータ１００の高トルク化を実現することができる。したがって、ロータコア１０における磁束の漏れを防止しながら、鋳造時に液状の導体１４がロータスロット１３から漏れるのを防止することができる。

【0048】

また、鋳造時ではクローズドスロット型の状態で、鋳造後に切削加工によりオープンスロット型にする場合と異なり、切削加工を行う必要がないので、切削時に生じる異物がロータ１００に付着するのを防止することができる。また、オープンスロット型のロータコア１０において蓋部１６を設けずに鋳造により導体１４を形成する場合と異なり、導体１４がロータスロット１３から漏れることがないので、ロータスロット１３から漏れてロータコア１０の外表面に付着した導体１４を切削により除去する工程が不要となる。その結果、切削時に生じる異物がロータ１００に付着するのを防止することができる。

【0049】

また、鋳造工程（Ｓ３）は、複数の導体１４と、エンドリング１４１（図２参照）およびエンドリング１４２（図２参照）とを、鋳造により一体的に形成する工程である。

【0050】

［第２実施形態］
次に、図６～図９を参照して、第２実施形態によるロータ２００の製造方法およびロータ２００について説明する。第２実施形態のロータ２００の製造方法では、先端開口部１３ａ（スロット先端部１３ｃ）に配置された蓋部１６が抜き出されずに残される上記第１実施形態とは異なり、蓋部２６は抜き出されて先端開口部２３ａ（スロット先端部２３ｃ）に残されない。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。なお、ロータ２００は、特許請求の範囲の「かご形誘導回転電機用ロータ」の一例である。

【0051】

［ロータの構成］
図６に示すように、ロータ２００は、ロータコア２０を備える。ロータコア２０は、複数の電磁鋼板２１（図８（ｃ）参照）がＺ方向に積層されることにより形成されている。すなわち、電磁鋼板２１は、ロータコア２０を構成する。なお、電磁鋼板２１は、特許請求の範囲の「コア用電磁鋼板」の一例である。

【0052】

ロータコア２０には、軸方向（Ｚ方向）に沿って延びる複数のロータスロット２３が設けられている。なお、ロータスロット２３は、特許請求の範囲の「スロット」の一例である。

【0053】

ロータ２００は、複数のロータスロット２３の各々に設けられる複数の導体２４を備える。導体２４は、複数のロータスロット２３の各々において鋳造により形成されている。

【0054】

ロータスロット２３の径方向一方端（Ｒ２側の端部）には、先端開口部２３ａが設けられている。すなわち、ロータコア２０は、オープンスロット型のロータコアである。

【0055】

複数のロータスロット２３の各々には、導体２４が配置される領域２３ｂ、および、領域２３ｂと先端開口部２３ａとの間に設けられるスロット先端部２３ｃが設けられている。蓋部２６（図６の破線参照）が先端開口部２３ａから抜き出されることにより、スロット先端部２３ｃには空隙が形成されている。

【0056】

また、スロット先端部２３ｃには、テーパ部２３ｄが設けられている。テーパ部２３ｄは、周方向におけるスロット先端部２３ｃの幅Ｗ２が先端開口部２３ａに向かって（Ｒ２側に向かって）狭くなるように形成されている。言い換えると、テーパ部２３ｄは、先端開口部２３ａに向かって先細るように形成されている。詳細には、テーパ部２３ｄは、軸方向から見て、径方向に対して傾斜するように設けられている。

【0057】

テーパ部２３ｄは、導体２４の先端開口部２３ａ側（Ｒ２側）の端部２３ｅよりも先端開口部２３ａとは反対側（Ｒ１側）の部分２３ｆから先端開口部２３ａまで延びるように設けられている。これにより、導体２４のうちテーパ部２３ｄと接触している部分２４ａは、Ｒ２側に先細るテーパ形状を有する。また、導体２４のうち部分２４ａよりもＲ１側の部分２４ｂは、Ｒ１側に先細るテーパ形状を有する。軸方向から見て、部分２４ａおよび部分２４ｂの各々は、台形形状を有する。

【0058】

［ロータの製造方法］
図７～図９を参照して、ロータ２００の製造方法について説明する。

【0059】

まず、ステップＳ２１において、先端開口部２３ａが設けられるようにロータスロット２３を形成するスロット形成工程が行われる。

【0060】

具体的には、スロット形成工程（Ｓ２１）は、電磁鋼板２１から少なくとも部分的に切断された後述する電磁鋼板１３０ｂの切断面１３０ｄ（図９参照）を、電磁鋼板２１の切断面２１ａに当接させることによって後述する電磁鋼板１３１を形成した後に、複数の電磁鋼板１３１を積層することにより、先端開口部２３ａに蓋部２６（図６参照）が配置されたロータスロット２３を形成する工程である。電磁鋼板１３０ｂと電磁鋼板２１とは、摩擦力により互いに接続（締結）される。

【0061】

これにより、電磁鋼板１３１を積層させるという動作を行うだけで蓋部２６が自動的に先端開口部２３ａ（スロット先端部２３ｃ）に形成されるので、蓋部２６の配置工程を電磁鋼板１３１の積層の後に別個に行う場合に比べて、ロータ２００の製造における工程数を低減することができる。その結果、ロータ２００の製造プロセスを簡略化することができる。

【0062】

具体的には、まず、図８（ａ）に示すように、原材料である鋼板１３０に打ち抜き加工を施すことによって、導体２４が配置される領域２３ｂ（図６参照）に対応する複数の孔部１３０ａが鋼板１３０に形成される。この際、シャフト挿入孔１２を構成する孔部１２ａも打ち抜き加工により鋼板１３０に形成される。

【0063】

次に、図８（ｂ）に示すように、鋼板１３０においてスロット先端部２３ｃ（図６参照）に対応する部分に設けられる電磁鋼板１３０ｂに対して、半抜き加工が施される。電磁鋼板１３０ｂは、蓋部２６を構成する電磁鋼板である。なお、電磁鋼板１３０ｂは、特許請求の範囲の「蓋部用電磁鋼板」の一例である。

【0064】

具体的には、図９（ａ）に示すように、電磁鋼板１３０ｂは、図示しない打ち抜き装置により電磁鋼板２１（鋼板１３０）から少なくとも部分的に切断される。図９（ａ）では、電磁鋼板１３０ｂが電磁鋼板２１から完全に切り離されている状態が図示されているが、これに限られない。その後、図９（ｂ）に示すように、電磁鋼板１３０ｂは、元の位置に戻される。これにより、電磁鋼板２１の切断面２１ａと電磁鋼板１３０ｂの切断面１３０ｄとの摩擦力により、電磁鋼板１３０ｂが電磁鋼板２１に支持される。その結果、電磁鋼板２１と電磁鋼板１３０ｂとが接続された電磁鋼板１３１が形成される。なお、この時点では、電磁鋼板１３１（電磁鋼板２１）は、鋼板１３０から切り離されておらず鋼板１３０と一体的に設けられている。また、電磁鋼板１３１は、特許請求の範囲の「接続電磁鋼板」の一例である。

【0065】

次に、図８（ｃ）に示すように、複数の電磁鋼板１３０ｂの各々の外周縁１３０ｃ（図８（ｂ）参照）に沿うように円形状の切断部１３２が鋼板１３０に形成されることにより、円環状の電磁鋼板１３１が鋼板１３０から切り離される。

【0066】

次に、図７に示すように、ステップ３２では、ステップＳ３１において形成された（鋼板１３０から切り離された）複数の電磁鋼板１３１が積層される。これにより、孔部１３０ａが積み重ねられることによって、導体２４が配置される領域２３ｂが形成される。これと同時に、複数の電磁鋼板１３０ｂが積層されることにより、先端開口部２３ａ（スロット先端部２３ｃ）に配置される蓋部２６が形成される。すなわち、電磁鋼板１３１を積層する工程と同時に、蓋部２６の配置工程が行われる。言い換えると、スロット形成工程と配置工程とは、同時に行われる工程である。

【0067】

次に、ステップＳ２２において、スロット先端部２３ｃに蓋部２６が配置された状態で、鋳造によりロータスロット２３に導体２４を形成する鋳造工程が行われる。

【0068】

その後、ステップＳ２３では、スロット形成工程（Ｓ２１）（蓋部２６の配置工程）の後に、スロット先端部２３ｃから蓋部２６を除去する蓋部除去工程が行われる。具体的には、蓋部除去工程（Ｓ２３）では、蓋部２６を軸方向に押圧することにより、ロータコア２０から蓋部２６が切り離されるとともに、先端開口部２３ａ（スロット先端部２３ｃ）から蓋部２６が抜き出される。

【0069】

これにより、電磁鋼板２１の切断面２１ａと電磁鋼板１３０ｂの切断面１３０ｄとの摩擦力により電磁鋼板１３０ｂ（蓋部２６）がスロット先端部２３ｃに支持されているので、切削加工を行わずに蓋部２６を先端開口部２３ａ（スロット先端部２３ｃ）から除去することができる。その結果、ロータ２００に切削により生じる異物等が付着するのを防止しながら、蓋部２６の除去を行うことができる。

【0070】

また、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0071】

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0072】

たとえば、上記第１および第２実施形態では、軸方向から見て、径方向に対して傾斜するテーパ部１３ｄ（２３ｄ）がスロット先端部１３ｃ（２３ｃ）に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。径方向内側からの圧力を受けることが可能な形状であれば、スロット先端部は上記実施形態の形状に限られない。たとえば、スロット先端部に周方向に窪む凹部が設けられていてもよい。

【0073】

また、上記第１実施形態では蓋部１６が取り除かれずに残され、上記第２実施形態では蓋部２６が取り除かれる例を示したが、本発明はこれに限られない。上記第１実施形態のロータスロット１３（スロット）の形状において蓋部が取り除かれ、上記第２実施形態のロータスロット２３（スロット）の形状で蓋部が取り除かれずに残されてもよい。

【0074】

また、上記第２実施形態では、蓋部２６を構成する電磁鋼板１３０ｂ（蓋部用電磁鋼板）の半抜きを行った後に、電磁鋼板１３１（接続電磁鋼板）の打ち抜き（切り離し）を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。電磁鋼板１３１の打ち抜きを行った後に、蓋部２６を構成する電磁鋼板１３０ｂの半抜きを行ってもよい。

【0075】

また、上記第２実施形態では、複数の電磁鋼板１３０ｂ（蓋部用電磁鋼板）が互いに分離されている例を示したが、本発明はこれに限られない。蓋部用電磁鋼板が、単一の円環状の電磁鋼板であってもよい。すなわち、複数のロータスロット２３の各々に配置される電磁鋼板の部分が、ロータコア２０の外周側の円環状の電磁鋼板により接続されていてもよい。

【0076】

また、上記第１および第２実施形態では、ロータ１００（２００）がインナーロータ型の回転電機１２０の一部である例を示したが、本発明はこれに限られない。ロータがアウターロータ型の回転電機の一部であってもよい。

【0077】

また、上記第１実施形態では、蓋部１６が非磁性体でかつ高抵抗の部材により構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、蓋部が非磁性体である一方で、導体１４以下の抵抗を有する部材であってもよい。

【0078】

また、上記第２実施形態では、蓋部２６を構成する電磁鋼板１３０ｂ（蓋部用電磁鋼板）を、一旦完全に電磁鋼板２１（コア用電磁鋼板）から切り離した後に摩擦力により電磁鋼板２１に再び接続させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電磁鋼板１３０ｂを、電磁鋼板２１から完全には切り離さずに部分的に切り離した後に（すなわち部分的に接続を保った状態で）摩擦力により電磁鋼板２１に接続させてもよい。

【0079】

上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0080】

スロット形成工程（Ｓ１、Ｓ２１）は、周方向におけるスロット先端部（１３ｃ、２３ｃ）の幅（Ｗ１、Ｗ２）が先端開口部（１３ａ、２３ａ）に向かって狭くなるように形成されるテーパ部（１３ｄ、２３ｄ）がスロット先端部（１３ｃ、２３ｃ）に設けられるようにスロット（１３、２３）を形成する工程である。

【0081】

スロット形成工程（Ｓ１）は、テーパ部（１３ｄ）と、テーパ部（１３ｄ）の先端開口部（１３ａ）側の端部（１３ｅ）に接続されるとともに周方向に沿って延びるように設けられる周方向延伸部（１３ｆ）とが、スロット先端部（１３ｃ）に設けられるように、スロット（１３）を形成する工程である。

【0082】

蓋部（１６）は、ステンレスや銅合金、アルミ合金等により構成されている。

【符号の説明】

【0083】

１０、２０…ロータコア、１０ａ…外周表面、１１、２１…電磁鋼板（コア用電磁鋼板）、１３、２３…ロータスロット（スロット）、１３ａ、２３ａ…先端開口部、１３ｂ、２３ｂ…領域（導体が配置される領域）、１３ｃ、２３ｃ…スロット先端部、１４、２４…導体、１６、２６…蓋部、２１ａ…切断面（コア用電磁鋼板の切断面）、１００、２００…ロータ（かご形誘導回転電機用ロータ）１２０…回転電機（かご形誘導回転電機）、１３０ｂ…電磁鋼板（蓋部用電磁鋼板）、１３０ｄ…切断面（蓋部用電磁鋼板の切断面）、１３１…電磁鋼板（接続電磁鋼板）、Ｗ１、Ｗ２…幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】