專利名稱：對端環(huán)及棒進行釬焊的感應電動機的鼠籠式轉子及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對端環(huán)及棒進行了釬焊的感應電動機的鼠籠式轉子及該鼠籠式轉子的制造方法。
背景技術：
一般，感應電動機的鼠籠式轉子主要由三個要素構成，即由電磁鋼板沖壓而成的鐵芯的疊層體，配置在鐵芯上所設置的多個槽孔部中的槽導體，以及在轉子的兩端面用于使槽導體短路的端環(huán)。其中，槽導體及端環(huán)主要從制造成本及材料成本的觀點來看，一 般通過壓鑄成形將鋁與轉子鐵芯鑄成一體的鑄造來成形。近年來，要求電動機的低發(fā)熱化，有時使用電阻比鋁低的銅或銅合金作為轉子導體部的金屬。另一方面，由于銅及銅合金的熔點比鋁高，可對作為轉子鐵芯的材料的電磁鋼板造成影響，因而難以采用如鋁壓鑄那樣的制造方法。因此，在轉子導體部使用銅或銅合金的場合，將槽部導體做成棒狀構件，將短路用端環(huán)做成薄的圓盤并進行使槽導體貫通圓盤等的加工的部件，眾所周知的方法是用釬焊等方法將兩者接合。在釬焊的場合，利用高頻加熱或在加熱爐中使溫度上升到800度左右，使釬料熔融并將兩者接合在一起。作為銅棒與銅端環(huán)的釬焊方法的例子，一般的方法是，預先將釬料配置在銅棒與銅端環(huán)的間隙附近，使被加熱熔融了的釬料流入銅棒與銅端環(huán)的間隙中而使其接合。例如，在日本特開2004-254433號公報中公開了鼠籠式轉子的制造方法，其中，在達到釬焊溫度之前，使棒I靠近端環(huán)2的貫通孔7的內(nèi)表面的轉子鐵芯3中心相反一側，并且以約束棒I的方式將線材狀的釬料4配置在槽11內(nèi)，在達到釬焊溫度之后，伴隨著端環(huán)2的貫通孔7因端環(huán)2的熱膨脹的移動，使棒I位于端環(huán)2的貫通孔7的大致中央位置，從而進行真空高頻釬焊或保護氣體中高頻釬焊。另外，在日本特開平8-294256號公報中公開了感應電動機用轉子的制造方法，其中，在無氧銅制的端環(huán)4上設有用于儲存已熔融的釬料的凹部5，在凹部5和轉子棒3的端部涂抹釬焊用的焊劑6，將棒狀的銀釬料彎曲了的釬料7插入轉子棒3的端部，使用旋轉臺9使端環(huán)4旋轉，利用燃燒器10的加熱在端環(huán)4達到約800°C的時刻使轉子棒3與端環(huán)4的凹部5密合并上升到釬焊溫度，在釬料7潤濕后，停止加熱而使整個轉子自然冷卻。另外，將釬料配置在接合部分，利用氣體燃燒器使釬料熔融而將其接合也是一般的方法。例如在日本特開平4-222446號公報中公開有鼠籠式旋轉電機,其中，從下方提升短路環(huán)3而使轉子棒2的下端面與槽3a的內(nèi)部抵接，使氣體燃燒器5或高頻線圈6從下方接近而對短路環(huán)3及轉子棒2進行加熱，向槽3a供給銀釬料棒或銀釬料箔而將短路環(huán)3及轉子棒2釬焊在一起。在如日本特開2004-254433號公報及日本特開平8-294256號公報的方法中，存在的問題是釬料的加工及釬料的配置作業(yè)等的釬焊前的作業(yè)工時增多。另一方面，在如日本特開平4-222446號公報的方法中，存在的問題是需要在釬焊作業(yè)時持續(xù)地供給釬料，手工作業(yè)工序增加，工時增多。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能減少釬焊接合時的作業(yè)工時，不需要釬料的配置工序，具有能很容易地將棒和端環(huán)接合的結構的感應電動機的鼠籠式轉子及該鼠籠式轉子的制造方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個方案是感應電動機的鼠籠式轉子，其通過釬焊將轉子棒和端環(huán)接合而成，其特征是，在上述端環(huán)及上述轉子棒的至少一方的接合面上形成鍍層，通過將該鍍層用作上述釬焊時用的釬料，從而將上述端環(huán)與上述轉子棒接合在一起。在優(yōu)選的實施方式中，上述端環(huán)具有一塊板結構。 在優(yōu)選的實施方式中，上述鍍層形成于上述端環(huán)的整個面上。在優(yōu)選的實施方式中，上述端環(huán)及上述轉子棒由銅或銅合金制成，上述鍍層是鍍銀層。本發(fā)明的另一個方案是感應電動機的鼠籠式轉子的制造方法，其特征是，具有以下工序在端環(huán)及轉子棒的一方或雙方，至少在上述端環(huán)與上述轉子棒的接合面上形成鍍層的工序；將上述端環(huán)及上述轉子棒配置在預定的組裝位置的工序；以及對上述鍍層進行加熱而使其熔融，將熔融了的該鍍層作為釬料來將上述端環(huán)及上述轉子棒接合在一起的工序。在優(yōu)選的實施方式中，在形成上述鍍層的工序中，上述鍍層形成于上述端環(huán)的整個面上。


本發(fā)明的上述及其它目的、特征及優(yōu)點通過參照附圖對以下的優(yōu)選實施方式進行說明將更加清楚。圖I是表不本發(fā)明的一個實施方式的鼠籠式轉子的概略結構圖。圖2是組裝了轉子的各結構要素的狀態(tài)的端環(huán)附近的放大圖。圖3是將轉子加熱到釬焊溫度以上之后的端環(huán)附近的放大圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖I是表示本發(fā)明的感應電動機的鼠籠式轉子10的概略結構圖，表示的是該轉子的旋轉軸方向的剖視圖。鼠籠式轉子10具有硅鋼片制的轉子鐵芯12，配置在轉子鐵芯12的旋轉軸方向兩端部的由純銅或銅合金構成的端環(huán)14，構成為能插入形成于轉子鐵芯12上的貫通孔16及形成于端環(huán)14上的貫通槽18內(nèi)的由純銅或銅合金構成的一個以上的導體棒(轉子棒)20，以及固定上述各結構要素的夾具22。形成于端環(huán)14上的貫通槽18的形狀是與導體棒20的外形大致相補的形狀，在圖示的例子中，貫通槽18的內(nèi)表面及導體棒20的外表面都是圓筒狀表面。但是，貫通槽18及導體棒20只要是大致相補的形狀，也可以具有其它形狀。另外，貫通槽18雖然也能做成在端環(huán)的圓周方向設置成缺口狀，但從后述的釬焊強度的觀點來看，優(yōu)選其徑向斷面被構成端環(huán)14的材料完全圍繞。本發(fā)明在如圖I那樣組裝轉子10的工序之前，預先在端環(huán)14及導體棒20的至少一方上形成鍍層，優(yōu)選形成鍍銀層24。鍍銀層24至少需要在組裝轉子10時的端環(huán)14與導體棒20的接合部位預先形成于端環(huán)14與導體棒20的至少一方。在圖I的例子中，在端環(huán)14的整個面上形成鍍銀層24，這是因為與只在上述接合部位形成鍍銀層24相比較鍍銀工序容易，另外，還有后述的優(yōu)點。以下，參照圖2及圖3說明轉子10的制造方法。首先如上所述，預先在端環(huán)14上形成鍍銀層24 (在此，在其整個面上)，接著如圖I所示，組裝轉子10的各結構要素，并配置在預定的組裝位置。在此，如放大表示端環(huán)14與導體棒20的接合部位的圖2所示，在端環(huán)14的貫通槽18與導體棒20之間也可以有間隙，換言之，導體棒20也可以不正確地定位在端環(huán)14的各槽18的中心。

接著，通過對轉子10進行高頻加熱或將其配置在加熱爐內(nèi)，從而將其加熱到鍍銀層24的熔點以上的溫度(例如800°C )，使鍍銀層24熔融。由此，已熔融的鍍銀作為釬料起作用，從而將端環(huán)14與導體棒20接合(釬焊)在一起。因此，本發(fā)明通過預先形成鍍銀層24，從而不需要配置和供給伴隨著釬焊作業(yè)所需要的釬料，就能夠得到與現(xiàn)有的使用釬料的釬焊相同的接合強度。此外，在上述的例子中，雖然對整個轉子進行加熱，但也可以采用只局部加熱端環(huán)14與導體棒20的接合部位或其周邊。但是，如圖示的例子那樣，在預先在端環(huán)14的整個面上形成鍍銀層24，對整個轉子10或整個端環(huán)14進行加熱時，從表示鍍銀層24熔融了的狀態(tài)(即，轉子達到釬焊溫度之后的狀態(tài))的圖3可知，端環(huán)14與導體棒20的接合部位以外的部分，例如形成于端環(huán)14的上表面26及下表面28上的熔融了的鍍銀的大半都因毛細管現(xiàn)象等而流入貫通槽18內(nèi)，填埋了貫通槽18與導體棒20之間的間隙，可以得到接合強度高的良好的接合狀態(tài)。另外，為了促進如上所述的熔融了的鍍銀向貫通槽18內(nèi)的流入，也可以在端環(huán)14的上表面或下表面形成朝向貫通槽18成為向下斜度的傾斜面，或者形成與貫通槽18連通的槽。此外，雖然端環(huán)14也能通過將由銅或銅合金構成的薄板疊層而成，但從制造工序數(shù)及成本等考慮，做成對一塊銅或銅合金進行機械加工而構成的所謂一塊板結構仍是有利的。根據(jù)本發(fā)明，由于將鍍層用作釬料，因而在釬焊作業(yè)時就不需要配置釬料等的作業(yè)。另外，由于將鍍層用作釬料，因而就不需要預先將釬料加工成預定形狀等的作業(yè)。再有，也不需要利用手工作業(yè)在釬焊時從外部持續(xù)地供給釬料。通過將端環(huán)做成一塊板結構，端環(huán)的制造工序變得簡單，從而能夠降低轉子的制造成本。通過預先在端環(huán)的整個面上形成鍍層，釬焊時熔融了的鍍流入端環(huán)與導體棒的接合面間而將端環(huán)與導體棒接合成一體。
權利要求
1.一種感應電動機的鼠籠式轉子(10)，其通過釬焊將轉子棒(20)和端環(huán)(14)接合而成，其特征在于， 在上述端環(huán)(14)及上述轉子棒(20)的至少一方的接合面上形成鍍層(24)，通過將該鍍層(24)用作上述釬焊時用的釬料，從而將上述端環(huán)(14)與上述轉子棒(20)接合在一起。
2.根據(jù)權利要求I所述的感應電動機的鼠籠式轉子，其特征在于， 上述端環(huán)(14)具有一塊板結構。
3.根據(jù)權利要求I所述的感應電動機的鼠籠式轉子，其特征在于， 上述鍍層(24)形成于上述端環(huán)(14)的整個面上。
4.根據(jù)權利要求I 3任何一項所述的感應電動機的鼠籠式轉子，其特征在于， 上述端環(huán)(14)及上述轉子棒(20)由銅或銅合金制成，上述鍍層(24)是鍍銀層。
5.—種感應電動機的鼠籠式轉子(10)的制造方法，其特征在于， 具有以下工序 在端環(huán)(14)及轉子棒(20)的一方或雙方，至少在上述端環(huán)(14)與上述轉子棒(20)的接合面上形成鍍層(24)的工序； 將上述端環(huán)(14)及上述轉子棒(20)配置在預定的組裝位置的工序； 對上述鍍層(24)進行加熱而使其熔融，將熔融了的該鍍層(24)作為釬料來將上述端環(huán)(14)及上述轉子棒(20)接合在一起的工序。
6.根據(jù)權利要求5所述的制造方法，其特征在于， 在形成上述鍍層(24)的工序中，上述鍍層(24)形成于上述端環(huán)(14)的整個面上。
全文摘要
本發(fā)明提供對端環(huán)及棒進行了釬焊的感應電動機的鼠籠式轉子及該鼠籠式轉子的制造方法。其目的在于提供一種能減少釬焊接合時的作業(yè)工時，不需要釬料的配置工序，具有能很容易地將棒和端環(huán)接合的結構的感應電動機的鼠籠式轉子及該鼠籠式轉子的制造方法。在組裝轉子的工序前，預先在端環(huán)及導體棒的至少一方形成鍍銀層。將轉子加熱到鍍銀層熔點以上的溫度，通過使鍍銀層熔融，從而將熔融了的鍍銀作為釬料來將端環(huán)及導體棒接合在一起。
文檔編號H02K17/16GK102684435SQ201210040798
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權日2011年3月11日
發(fā)明者前田尚志, 早樋大輔, 福田正干 申請人:發(fā)那科株式會社