專利名稱：鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及為了對于例如較大型鼠籠式電動機的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動導條(轉(zhuǎn)子導條)和端環(huán)(短路環(huán))進行釬焊用的接頭結(jié)構(gòu)及其釬焊方法。
圖16(a)、(b)、(c)分別示出在特開昭55-40051號公報中揭示的現(xiàn)有的感應電動機轉(zhuǎn)子中的轉(zhuǎn)動導條(轉(zhuǎn)子導條)和端環(huán)(短路環(huán))的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖、正視圖、俯視圖。圖17是示出對于具有現(xiàn)有的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子使用火焰矩(火焰)加熱進行釬焊狀況的外觀斜視圖。圖中，1是轉(zhuǎn)動導條(轉(zhuǎn)子導條)，2是端環(huán)(短路環(huán))，3是釬料5流入后的釬焊部，4是釬焊間隙，5是作業(yè)人手動供給的釬料，6是從端環(huán)2下面用CO2氣體等的火焰進行加熱的火焰矩a，7是用CO2氣體等的火焰把轉(zhuǎn)動導條1的釬焊部位的側(cè)面進行加熱的火焰矩b，8是設在端環(huán)2表面處的釬焊坡口。
下面，說明現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子的釬焊方法。首先在端環(huán)2表面上所開的釬焊坡口8內(nèi)預先涂敷焊劑(未圖示)?，F(xiàn)有例中，由于釬料5是用銀釬料(BAg-6或BAg-7)，故焊劑也使用銀釬料用的焊劑。用火焰炬a6從端環(huán)2下面加熱。另外，等到端環(huán)2的溫度上升到某種程度時，用火焰炬b7加熱轉(zhuǎn)動導條1。當焊劑達到作用溫度時，轉(zhuǎn)動導條1和端環(huán)2達到釬料5的液相線以上溫度的階段時，作業(yè)人(未圖示)用手注入釬料5進行釬焊。這時，作業(yè)人邊觀察在加熱的轉(zhuǎn)動導條1和端環(huán)2的顏色邊預測溫度，這就需要熟練的技能。這樣經(jīng)過釬焊完1根轉(zhuǎn)動導條1之后，再逐一釬焊其它的轉(zhuǎn)動導條1。另外，在轉(zhuǎn)動導條1的根數(shù)多(例如20根以上)時，要采用當釬焊完5到8根左右之后，就把己釬焊位置轉(zhuǎn)動180度，轉(zhuǎn)到對面的一側(cè)，再進行轉(zhuǎn)動導條1的釬焊，借以減少釬焊時發(fā)生的熱應力的辦法。為此，在現(xiàn)有的釬焊方法中存在拉長了完成釬焊的時間的缺點。例如，在大約有45根左右轉(zhuǎn)動導條的轉(zhuǎn)子中，為把全部轉(zhuǎn)動導條1都釬焊到端環(huán)2上需要2小時左右。
在現(xiàn)有的釬焊方法中，如上述那樣，存在釬焊時間長、需要作業(yè)人的熟練操作等缺點。
另外，還有這樣的缺點，即，如果轉(zhuǎn)子加大則轉(zhuǎn)動導條1的尺寸也要增大，在圖16(a)所示那樣以形成釬焊間隙4為目的而加工坡口斜切斷的形狀中，由于要用車床等加工轉(zhuǎn)動導條的端面，故難以將坡口的角度θ加工成小于1度，從而使釬焊間隙4過大。
還有，為了克服現(xiàn)有依靠作業(yè)人在釬焊方法中的缺點而縮短釬焊時間，想出了沿著與端環(huán)2接觸的轉(zhuǎn)動導條端面的一個側(cè)面的長邊預置釬料，然后用來自端環(huán)2下面的高頻加熱進行總體釬焊的方法。但是，若按圖16及圖18(c)所示那樣現(xiàn)有的接頭形狀直接進行按照上述預置釬料的釬焊，則如圖18(a)所示，存在因釬料未在轉(zhuǎn)動導條1的端面均勻流動情況而造成在中央部位發(fā)生大面積的釬焊缺陷這樣的缺點。這是由于在轉(zhuǎn)動導條1和端面2的間隙小的部位毛細管的作用力強，隨著間隙增大毛細管的作用力減小，因此釬料的流速如圖18(b)所示，在將轉(zhuǎn)動導條的中央部位填入釬料之前，釬料流速快的部分的釬料迂回到轉(zhuǎn)動導條1的外周部位，其結(jié)果，在中央部位形成空腔。
本發(fā)明是為解決上述問題點而形成的，目的在于達到釬焊時間短、不必依賴作業(yè)人的技能，并能夠利用預置釬料獲得可靠性高的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子的釬焊接頭形狀及釬焊方法。
本發(fā)明的第1種構(gòu)思中的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子是在和端環(huán)相接的轉(zhuǎn)動導條的端面上沿轉(zhuǎn)動導條端面的短邊方向開設凹部或凸部，使轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的接觸方式成為線接觸。
本發(fā)明的第2種構(gòu)思中的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子是在和轉(zhuǎn)動導條相接的端環(huán)面上沿周向開設凹部或凸部，使轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的接觸方式成為線接觸。
本發(fā)明的第3種構(gòu)思中的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子是把上述轉(zhuǎn)動導條和上述端環(huán)的接觸方式做成1-5條線的線接觸。
本發(fā)明的第4種構(gòu)思的鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子是把上述凹部或凸部的斷面形狀做成山字形的形狀，使轉(zhuǎn)動導條端面中短邊的兩端靠近短邊中央部的毛細管的作用力增大。
本發(fā)明的第5種構(gòu)思的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子是在和上述多個轉(zhuǎn)動導條相接的端環(huán)面上的各轉(zhuǎn)動導條的設置位置處開設能夠容納1根轉(zhuǎn)動導條以及在轉(zhuǎn)動導條的一個側(cè)面上容納足以釬焊1根轉(zhuǎn)動導條的量的釬料大小的坡口。
本發(fā)明的第1種方法所涉及的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子的制造方法是在通過釬焊連接多根轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子中，在轉(zhuǎn)動導條和轉(zhuǎn)動導條之間相隔1個間隔提供可釬焊2根轉(zhuǎn)動導條的量的釬料，并且從上述端環(huán)的下面加熱進行總體釬焊。
與本發(fā)明的第2種方法所涉及的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子的制造方法是在通過釬焊連接多根轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子中，把足以釬焊1根轉(zhuǎn)動導條的量的平板狀釬料提供到各上述轉(zhuǎn)動導條的一側(cè)，并且從上述端環(huán)下面加熱進行總體釬焊。
圖1是示出本發(fā)明實施形態(tài)1的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子中轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的斷面結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出本發(fā)明實施形態(tài)1中釬焊轉(zhuǎn)子的方法的外觀斜視圖。
圖3是示出本發(fā)明實施形態(tài)1中端環(huán)和轉(zhuǎn)動導條的溫度測定結(jié)果的曲線圖。
圖4是說明在本發(fā)明實施形態(tài)1中所涉及的釬料向轉(zhuǎn)動導條流動情況的說明圖。
圖5是說明在本發(fā)明實施形態(tài)1中所涉及的釬料向其它轉(zhuǎn)動導條流動情況的說明圖。
圖6是示出在本發(fā)明實施形態(tài)2的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子中轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的斷面結(jié)構(gòu)圖。
圖7是說明在本發(fā)明實施形態(tài)2中所涉及的釬料向轉(zhuǎn)動導條流動情況的說明圖。
圖8是示出采用本發(fā)明實施形態(tài)3的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子中的轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的斷面結(jié)構(gòu)圖。
圖9是說明在本發(fā)明實施形態(tài)3中所涉及的釬料向轉(zhuǎn)動導條流動情況的說明圖。
圖10是示出采用本發(fā)明實施形態(tài)4的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子中的轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的斷面結(jié)構(gòu)圖。
圖11是示出采用本發(fā)明實施形態(tài)5的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子中的轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的斷面結(jié)構(gòu)圖。
圖12是示出采用本發(fā)明實施形態(tài)6的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子的釬焊方法的外觀斜視圖。
圖13是示出采用本發(fā)明實施形態(tài)7的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子的釬焊方法的外觀斜視圖。
圖14是說明在本發(fā)明實施形態(tài)7中所涉及的釬料效果的說明圖。
圖15是示出采用本發(fā)明實施形態(tài)8的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子的平面結(jié)構(gòu)圖。
圖16是示出現(xiàn)有在鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子中轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的釬焊接頭結(jié)構(gòu)以及釬焊方法的側(cè)視圖，正視圖及俯視圖。
圖17是示出現(xiàn)有的鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子中的釬焊方法的外觀斜視圖。
圖18是說明現(xiàn)有的釬料向轉(zhuǎn)動導條流動情況的說明圖。
下面，用


本發(fā)明的實施形態(tài)。
圖1是示出在本發(fā)明實施形態(tài)1的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子中轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的斷面結(jié)構(gòu)圖。圖中，1是設在轉(zhuǎn)子上的多根轉(zhuǎn)動導條，在轉(zhuǎn)動導條的端面上，沿轉(zhuǎn)動導條端面的短邊方向形成的凹部和凸部，端面整體做成微波紋的形狀。另外，凹部和凸部的高度(即釬焊間隙的最大高度)d取在0.6mm以下。2是端環(huán)，轉(zhuǎn)動導條1和端環(huán)2的接觸方式為3條線的線接觸。8是在端環(huán)2表面上加工成的釬焊坡口。釬焊坡口8由于是用車床等在端環(huán)2上加工而成，故形成在端環(huán)2的整個周向上。9是釬料。
若按照本實施形態(tài)，則在釬焊結(jié)束后沿著釬焊坡口8在轉(zhuǎn)動導條1的側(cè)面形成角焊縫，能夠進行難以產(chǎn)生應力集中的釬焊。另外，由于轉(zhuǎn)動導條端面上形成山字形的凹凸部，因此釬料均勻浸入到轉(zhuǎn)動導條和釬焊坡口8表面上的釬焊間隙中。
以下說明本實施形態(tài)1的轉(zhuǎn)子的釬焊方法。圖2是示出采用實施形態(tài)1的釬焊方法用從自端環(huán)下面對轉(zhuǎn)子進行高頻加熱的外觀斜視圖。凡是和現(xiàn)有例(圖17)相同部件的說明從略。圖中，9是在各個轉(zhuǎn)動導條1的一個側(cè)面預置的釬料量是足以釬焊1根轉(zhuǎn)動導條的量的釬料。在本實施例中使用根圓棒(φ7mm)形釬料。10是用于進行高頻加熱的加熱線圈，11是用于對端環(huán)2和加熱線圈10之間進行絕緣的絕緣板，12是用來檢測有代表性的轉(zhuǎn)動導條1的溫度的紅外線傳感器。
首先，把端環(huán)2設置在加熱線圈10上并使它們之間夾有絕緣板11。接著，在設于端環(huán)2表面上的釬焊坡口8上涂敷焊劑。而且，把已組裝了疊片鐵心、轉(zhuǎn)動軸等(未圖示)的轉(zhuǎn)動導條1設置在端環(huán)2上之后，在預置釬料9上也涂敷焊劑，并且沿著各轉(zhuǎn)動導條端面的一個側(cè)面的長邊供給。最后，把紅外線傳感器12對準轉(zhuǎn)動導條1的規(guī)定溫度檢測位置，結(jié)束準備。本實施例中，使用外徑為500mm，內(nèi)徑為340mm，厚度為25mm的端環(huán)，使用46根端面長邊為50mm，短邊為20mm的轉(zhuǎn)動導條。通過用高頻線圈10從端環(huán)2下面加熱開始釬焊。本實施形態(tài)中，用150kw的高頻電源，以13kHz進行加熱。由此，對于從端環(huán)2下面起0.2mm深度的部分進行加熱。
圖3示出本實施形態(tài)的端環(huán)2和轉(zhuǎn)動導條1的溫度測定結(jié)果。橫軸是時間，縱軸是溫度，實線示出端環(huán)2的溫度，虛線示出轉(zhuǎn)動導條1的溫度。如圖3所示，在最初的3分鐘，僅端環(huán)2的溫度上升。這是因為以線接觸把端面2和轉(zhuǎn)動導條1相接觸，因此接觸熱阻高。接著，當端環(huán)2達到釬料的液相溫度(約700℃)時預置釬料9熔化，釬料9接觸轉(zhuǎn)動導條1，進行急劇傳導熱，轉(zhuǎn)動導條1的溫度開始上升。不過，由于從轉(zhuǎn)動導條1的端面10mm的上方位置插入熱電偶，故圖3中測溫部位要比實際的釬焊部溫度低。預置釬料9熔化后約1分鐘，轉(zhuǎn)動導條1達到釬料的液相溫度，已熔化的釬料9浸入到釬焊間隙，進而在轉(zhuǎn)動導條側(cè)面也形成凸起。預先求出轉(zhuǎn)動導條的釬焊部溫度和測溫部溫度的溫差，當紅外線傳感器12檢測到轉(zhuǎn)動導條1的釬焊部溫度達到規(guī)定溫度時(釬料的液相溫度+20℃)即停止高頻加熱，進行冷卻。如果像圖3那樣適當?shù)卦O計加熱線圈10，則端環(huán)2上幾乎沒有溫度分布，能夠均勻地加熱。因此，釬焊時發(fā)生的熱應力由于冷卻時端環(huán)均勻收縮，故成為與轉(zhuǎn)動導條1相對應的殘余應力，與現(xiàn)有的手動釬焊相比，形成的均勻的殘余應力，其最大值也很小。
另外，現(xiàn)有是同時加熱端環(huán)2和轉(zhuǎn)動導條1，而本實施形態(tài)由于僅加熱端環(huán)2，進而對轉(zhuǎn)動導條1和端環(huán)2的接觸改為線接觸，提高了接觸熱阻，因此在從端環(huán)2下面加熱之際，被壓入到轉(zhuǎn)動導條1中的疊片鐵心(未圖示)吸收的熱量少，能夠由端環(huán)2蓄熱，故即使不把高頻電源的容量增加到所需量以上，也能夠在短時間內(nèi)進行總體釬焊。
從而，由于轉(zhuǎn)動導條1的加熱時間短，故轉(zhuǎn)動導條1未產(chǎn)生退火，從而降低了轉(zhuǎn)動導條1的強度下降程度，釬焊時間當然與現(xiàn)有的手動釬焊相比也就短得多(包括至冷卻約15分鐘)。除此以外，還不需要熟練的技能。
接著，利用圖4解說實施形態(tài)1的釬焊方法中釬料的流動情況。本實施形態(tài)中，與現(xiàn)有的釬焊接頭相比減小了最大釬焊間隙d(現(xiàn)有大于0.8mm-本發(fā)明中小于0.6mm)使釬料的流速不產(chǎn)生較大的差異，同時，把凹部或凸部的斷面形狀取為左右對稱的山字形，使轉(zhuǎn)動導條端面中短邊的兩端靠近短邊中央部的毛細管作用力增大，使得如圖4(b)所示釬料的流速分布也成為在轉(zhuǎn)動導條1的中央部分不慢于周圍部分。其結(jié)果，若進行使用預置釬料的釬焊則如圖4(a)所示，釬焊間隙中幾乎均勻浸入釬料，在轉(zhuǎn)動導條端面上不發(fā)生釬焊缺陷。
還有，在上述實施形態(tài)中，在轉(zhuǎn)動導條端面形成左右對稱的山字形凹部及凸部，但也可以形成圖5(c)所示那樣的鋸齒形的凹部及凸部。這種情況下，釬料的流速分布如圖5(b)所示，在轉(zhuǎn)動導條端面的一個端部快，另外由于凹部及凸部是左右非對稱，故毛細管作用力的大小略有下降，釬焊缺陷的發(fā)生率也略有惡化，但轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)與上述實施形態(tài)相同，由于是線接觸，故具有縮短釬焊時間的效果。
還有，上述實施形態(tài)中使用高頻加熱把端環(huán)進行加熱而進行總體釬焊，但也可以使用火焰炬和加熱爐進行加熱。
圖6是示出本發(fā)明實施形態(tài)2的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子中轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的斷面結(jié)構(gòu)圖。圖中，1是設在轉(zhuǎn)子上的多根轉(zhuǎn)動導條，轉(zhuǎn)動導條的端面沿著轉(zhuǎn)動導條端面的短邊方向做成山字形的凸部。2是端環(huán)，轉(zhuǎn)動導條1和端環(huán)2的接觸是1條線的線接觸。另外，凸部的高度即釬焊間隙的最大高度d取為小于0.6mm。8是在端環(huán)2的表面加工成的釬焊坡口。釬焊坡口8由于用車床等在端環(huán)2上加工，所以是在端環(huán)2的整個周向上形成的。9是釬料，若按照本實施形態(tài)，則在釬焊結(jié)束后在轉(zhuǎn)動導條1側(cè)面形成角焊縫，釬料也均勻浸入到轉(zhuǎn)動導條1和釬焊坡口8表面的釬焊間隙中。
接著，利用圖7解說本實施形態(tài)2的釬焊方法中的釬料的流動情況。本實施形態(tài)2中與現(xiàn)有的釬焊接頭相比減小了最大釬焊間隙d(現(xiàn)有大于0.8mm-本發(fā)明中小于0.6mm)使得在釬料的流速方面不產(chǎn)生大的差異，同時采用由做成左右對稱的山字形的凸部構(gòu)思的釬焊接頭使得如圖7(b)所示那樣釬料的流速分布在轉(zhuǎn)動導條1的中央部分為最快。其結(jié)果，若進行使用預置釬料的釬焊則如圖7(a)所示那樣在轉(zhuǎn)動導條1的中央部分不發(fā)生釬焊缺陷。進而，把轉(zhuǎn)動導條1和端環(huán)2的接觸改為1條線的線接觸，更提高了接觸熱阻，因此在從端環(huán)2下面加熱之際，被壓入到轉(zhuǎn)動導條1中的疊片鐵心(未圖示)幾乎不吸收熱量，使得在端環(huán)2中蓄熱。這種接頭形狀在高頻電源的容量小而釬焊大熱容量的端環(huán)時特別有利。由此，能夠在短時間內(nèi)完成缺陷少的總體釬焊。
圖8是示出本發(fā)明實施形態(tài)3的鼠籠式感應式電動機轉(zhuǎn)子中的轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的斷面結(jié)構(gòu)圖。圖中，1是設在轉(zhuǎn)子上的多根轉(zhuǎn)動地條。在轉(zhuǎn)動導條的端面上，沿著轉(zhuǎn)動導條端面中的短邊方向形成凹部和凸部，將端面整體做成微波紋狀。另外，凹部及凸部的高度即釬焊間隙的最大高度d取在小于0.6mm。2是端環(huán)，轉(zhuǎn)動導條1和端環(huán)2的接觸方式為5條線接觸。8是在端環(huán)2表面上加工成的釬焊坡口。由于是用車床等在端環(huán)2上加工，所以釬焊坡口8是在端環(huán)2的整個周向上形成的。9是釬料。
若按照本實施形態(tài)，則在釬焊結(jié)束后依靠釬焊坡口8在轉(zhuǎn)動導條1側(cè)面形成角焊縫，從而可以進行難以產(chǎn)生應力集中的釬焊。另外，由于轉(zhuǎn)動導條1的端面上形成著山字形的凹凸部分，因此，釬料均勻浸入到轉(zhuǎn)動導條端面和釬焊坡口8表面間的釬焊間隙中。
以下利用圖9解說實施形態(tài)3的釬焊方法中釬料的流動情況。本實施形態(tài)中，與現(xiàn)有的釬焊接頭相比，除了減小了最大釬焊間隙d(現(xiàn)有大于0.8mm-本發(fā)明中小于0.6mm)以外，從而使釬料的流速分布如圖9(b)所示，在轉(zhuǎn)動導條1中央部也不慢。同時形成多個山字形的凹部和凸部，并且凹部和凸部的方向取在轉(zhuǎn)動導條端面中的短邊方向，其結(jié)果是若進行使用預置釬料的釬焊，則如圖9(a)所示，在轉(zhuǎn)動導條端面上不發(fā)生釬焊缺陷。
進而，轉(zhuǎn)動導條1和端環(huán)2的接觸方式雖然是做成多條線接觸(本實施形態(tài)中為5條線接觸)，提高了接觸熱阻，但與實施形態(tài)1及2相比，設定得較低(實施形態(tài)1中為3條線接觸，實施形態(tài)2中為1條線接觸)。即，在從端環(huán)2下面進行加熱之際，被壓入到轉(zhuǎn)動導條1的疊片鐵心(未圖示)吸收極少的熱量，使得主要在端環(huán)2中蓄熱，同時與實施形態(tài)1及2相比，也能對轉(zhuǎn)動導條1進行加熱。當該接頭形狀特別是在高頻電源的容量有大的余量，對加熱容量較比小的熱容量的端環(huán)進行釬焊有利。由此，能夠在短時間內(nèi)完成缺陷少的總體釬焊。
圖10是示出本發(fā)明實施形態(tài)4的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子中的轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的斷面結(jié)構(gòu)圖。圖中，1是設在轉(zhuǎn)子上的多根轉(zhuǎn)動導條，2是端環(huán)，8是在端環(huán)2表面上加工而成的釬焊坡口。釬焊坡口8由于是用車床等在端環(huán)2上加工，故釬焊坡口8的總體成為山字形。即，與轉(zhuǎn)動導條1相接的端環(huán)面上沿圓周方向開設凸部，把上述轉(zhuǎn)動導條和上述端環(huán)間的接觸方式做成1條線接觸。9是釬料，若按照本實施形態(tài)，則在釬焊完成后在轉(zhuǎn)動導條1側(cè)面形成角焊縫，釬料也均勻浸入到轉(zhuǎn)動導條1和釬焊坡口8表面間的釬焊間隙中。
以下解說實施形態(tài)4的釬焊方法中的釬料的流動情況。本實施形態(tài)中，由于僅是轉(zhuǎn)動導條的形狀和端環(huán)的形狀與實施形態(tài)2的相反，因此，基本的釬料的流動情況以及被壓入到轉(zhuǎn)動導條1中的疊片鐵心(未圖示)幾乎不吸收熱量，從而使環(huán)2的蓄熱作用與實施形態(tài)2相同。其結(jié)果，與實施形態(tài)2相同，高頻電源的容量小，在對大熱容量的端環(huán)進行釬焊時，能夠在短時間內(nèi)完成缺陷少的總體釬焊。
圖11是示出本發(fā)明實施形態(tài)5的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子中的轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的釬焊接頭結(jié)構(gòu)的斷面結(jié)構(gòu)圖。圖中，1是設在轉(zhuǎn)子上的多根轉(zhuǎn)動導條，2是端環(huán)，8是在端環(huán)2的表面上加工成的釬焊坡口。釬焊坡口8用車床等在端環(huán)2的表面上進行加工，另外再進行多個山字形的凹凸加工，釬焊坡口的總體做成微波紋的形狀。9是釬料，若按照本實施形態(tài)，則在釬焊結(jié)束后，在轉(zhuǎn)動導條1的側(cè)面形成角焊縫，釬料也均勻浸入到轉(zhuǎn)動導條1和釬焊坡口8表面之間的釬焊間隙中。
接著，解說實施形態(tài)5的釬焊方法中的釬料的流動情況。本實施形態(tài)中，由于僅是轉(zhuǎn)動導條的形狀和端環(huán)的形狀與實施形態(tài)1相反，因此，基本的釬料的流動情況以及轉(zhuǎn)動導條1和端環(huán)2的接觸熱阻的設定與實施形態(tài)1相同，其結(jié)果與實施形態(tài)1相同，該接頭形狀在高頻電源的容量有大余量，并且釬焊與加熱容量相比，端環(huán)的釬焊容量小，能夠在短時間內(nèi)完成缺陷少的總體釬焊。
圖12是示出本發(fā)明實施形態(tài)6的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子的釬焊方法的外觀斜視圖。圖中，凡是與圖2相同的部分說明從略。圖中，13是供給到轉(zhuǎn)動導條和轉(zhuǎn)動導條之間的預置釬料，是足以釬焊2根轉(zhuǎn)動導條的量的釬料。本實施形態(tài)中使用4根圓棒(φ7mm)狀的釬料。還有，如圖12所示，在轉(zhuǎn)動導條和轉(zhuǎn)動導條之間每相隔一個間隔提供預置釬料13，從而交替形成置有預置釬料13的轉(zhuǎn)動導條間隔和沒有提供預置釬料13的轉(zhuǎn)動導條的間隔。
首先，把端環(huán)2設置在加熱線圈10上并使二者之間夾有絕緣板11。接著，在設于端環(huán)2表面上的釬焊坡口8上涂敷焊劑14。而且，在已經(jīng)組裝了疊片鐵心材料、轉(zhuǎn)軸管(本圖中未圖示)的轉(zhuǎn)動導條設置在端環(huán)2上之后，在預置釬料13上也涂敷焊劑14，并且每隔一個間隔在轉(zhuǎn)動導條和轉(zhuǎn)動導條之間供給釬料。
通過用高頻線圈10從端環(huán)2下面加熱開始釬焊。若按照本實施形態(tài)，則由于釬料的流入方向僅來自轉(zhuǎn)動導條1的一個側(cè)面，故即使多個轉(zhuǎn)動導條1間的間距狹窄，也沒有產(chǎn)生空腔一類的不良狀況。即，本實施形態(tài)中，由于釬料可靠地從轉(zhuǎn)動導條1的一個側(cè)面流動情況，而且，在轉(zhuǎn)動導條端面上加工出與實施形態(tài)1-5所示的山字形的凹凸部，設定得使轉(zhuǎn)動導條1中央部位的毛細管作用力大于周圍部位的毛細管作用力，故在轉(zhuǎn)動導條1中央部位首先流過釬料，排出釬焊間隙部分中的空氣，所以難以產(chǎn)生釬焊缺陷。
圖13是示出本發(fā)明實施形態(tài)7的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子的釬焊方法的外觀斜視圖。在此，凡是與圖2相同的部分說明從略。圖中，15是向各轉(zhuǎn)動導條1的一個側(cè)面提供的平板狀預置釬料，本實施形態(tài)中，使用和2根圓棒(φ7mm)的截面積幾乎相同的13mm×6mm的做成矩形截面形狀的釬料(長度和圓棒相同)。
通過使用高頻線圈10從端環(huán)2下面加熱進行釬焊。在由圖14(a)所示的2根圓棒構(gòu)思的預置燭料9中，作為熱源的端環(huán)2和預置釬料9是線接觸，有時，由于焊劑14涂敷的不均勻等，在釬料之間接觸熱阻會有差別。為此，釬料熔化的時限恐怕有差異。若釬料熔化的時限有分散偏差，則最先熔化的釬料9接觸的轉(zhuǎn)動導條的溫度上升，并在該近旁的未上升到預定溫度的轉(zhuǎn)動導條的釬料隨后熔化了的時候，將發(fā)生該釬料流向溫度已經(jīng)上升了的轉(zhuǎn)動導條一側(cè)的現(xiàn)象，極有可能在釬料熔化時限晚的部分的轉(zhuǎn)動導條上引起釬料不足的情況。若按照本發(fā)明，由于預置釬料如圖14(b)所示那樣是平板狀，故而端環(huán)2和預置釬料9是面接觸，與圓棒形相比，接觸熱阻均勻，因此在總體釬焊時釬料熔化時限沒有差別，所以能夠進行缺陷少的釬焊。
另外，本實施形態(tài)中，使用了做成13mm(寬度)×6mm(長度)的截面形狀的釬料，而在轉(zhuǎn)動導條間的間距狹窄時，截面形狀可以做成正方形或6mm(寬度)×13mm(長度)的截面形狀，所以并不是限定于本實施形態(tài)的數(shù)值。
圖15是示出本發(fā)明實施形狀8的鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子的平面結(jié)構(gòu)圖，這是從中間剖開轉(zhuǎn)動導條并從上面觀看端環(huán)2的圖。圖中，16是端環(huán)，上面形成了收納轉(zhuǎn)動導條1和預置釬料18的這種大小的橢圓形釬焊坡口17，18是能夠釬焊1根轉(zhuǎn)動導條用的量的預置釬料。本實施形態(tài)中作為預置釬料18使用1根圓棒形(φ7mm)的釬料，也可以用平板形的。釬焊坡口17用銑刀和多工序自動數(shù)控機床、或者沖床進行的沖壓成型加工等形成。
以下說明本實施形態(tài)的釬焊方法。預先在端環(huán)16表面上開設的橢圓形釬焊坡口17上涂敷焊劑(未圖示)。接著，在把已經(jīng)組裝了層疊鐵芯、轉(zhuǎn)軸等的轉(zhuǎn)動導條1設置在端環(huán)16的橢圓形釬焊坡口17內(nèi)之后，在預置釬料18上也涂敷焊劑并供給到橢圓形釬焊坡口17內(nèi)的轉(zhuǎn)動導條1的一個側(cè)面。然后，與上述實施形態(tài)相同，通過使用高頻線圈從端環(huán)2下面加熱開始釬焊。
若按照本實施形態(tài)，由于每個轉(zhuǎn)動導條都有獨立的釬焊用橢圓形坡口17，故無論是轉(zhuǎn)動導條1間的間距狹窄的轉(zhuǎn)子還是在總體釬焊中釬料熔化的時限，在各釬料中有差別的情況下，溫度先升高的轉(zhuǎn)動導條的一方都不會流入供給到相鄰的轉(zhuǎn)動導條中的釬料，所以能夠完全防止后來熔化的釬料流到最初熔化的釬料處匯集引起的釬料不足的現(xiàn)象。
另外，本實施例中雖然把釬焊坡口17做成橢圓形，但四方形或其它形狀也具有同樣效果。
如以上所述，若按照本發(fā)明的第1種構(gòu)思，則由于在與端環(huán)相接的轉(zhuǎn)動導條的端面上開設沿轉(zhuǎn)動導條端面的短邊方向的凹部或凸部，使轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的接觸方式成為線接觸，因此能夠在短時間內(nèi)完成缺陷少的總體釬焊。進而，由于加熱時間短，故可防止轉(zhuǎn)動導條的強度下降。另外，還不需要熟練的技能。
若按照本發(fā)明的第2種構(gòu)思，則由于在與轉(zhuǎn)動導條相接的端環(huán)的面上沿圓周方向開設凹部或凸部，使轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的接觸成為線接觸，因此具有和第1種構(gòu)思相同的效果。另外，由于不是在各轉(zhuǎn)動導條的轉(zhuǎn)動導條端面上為形成釬焊間隙所做的加工，而是在端環(huán)面上為形成總體釬焊間隙進行的，所以能夠削減加工時間。
若按照本發(fā)明的第3種構(gòu)思，則由于使轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的接觸方式成為1-5條線接觸，因此不用加熱轉(zhuǎn)動導條就可以高效加熱端環(huán)和釬料，能夠在短時間內(nèi)完成缺陷少的總體釬焊。
若按照本發(fā)明的第4種構(gòu)思，則由于把凹部或凸部的斷面形狀做成山字形，使轉(zhuǎn)動導條端面中的短邊的兩端靠近，短邊的中央部，毛細管作用力增大，因此釬料幾乎均勻浸入釬焊間隙，難以在轉(zhuǎn)動導條端面上發(fā)生釬焊缺陷。另外，通過削減釬焊缺陷，可以防止釬焊部位的強度下降。
若按照本發(fā)明的第5種構(gòu)思，則由于在與多根轉(zhuǎn)動導條相接的端環(huán)面上各轉(zhuǎn)動導條的設置部位處開設能夠收納1根轉(zhuǎn)動導條以及在轉(zhuǎn)動導條的一個側(cè)面處放入足以釬焊1根轉(zhuǎn)動導條的量的釬料大小的坡口。因此，當總體釬焊中釬料熔化的時限有差別時，能夠防止后來熔化的釬料流向最初熔化的釬料處匯集，從而引起的釬料不足的現(xiàn)象。
若按照本發(fā)明的第1種制造方法，則在用釬焊連接多個轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子中，由于是在轉(zhuǎn)動導條和轉(zhuǎn)動導條之間相隔一個間隔供給可以釬焊2根轉(zhuǎn)動導條量的釬料，并且從上述端環(huán)的下面加熱進行總體釬焊，因此即使轉(zhuǎn)動導條之間的間距狹窄，釬料也能可靠地從轉(zhuǎn)動導條的一個側(cè)面流入，故能夠減少釬焊缺陷，能夠防止轉(zhuǎn)動導條的強度下降。
若按照本發(fā)明的第2種制造方法，則在用釬焊連接多個轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子中，由于把可以釬焊1根轉(zhuǎn)動導條量的平板形釬料提供給上述各轉(zhuǎn)動導條的一個側(cè)面，并且從上述端環(huán)的下面加熱進行總體釬焊，因此，釬料的接觸熱阻較比圓棒形的釬料均勻，故可以完成缺陷少的釬焊。
權(quán)利要求
1.一種鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子，包括用釬焊連接的多個轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)，其特征在于在與上述端環(huán)相接的轉(zhuǎn)動導條的端面上沿著上述轉(zhuǎn)動導條端面的短邊方向開設凹部或凸部，使上述轉(zhuǎn)動導條和上述端環(huán)的接觸方式形成線接觸。
2.一種鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子，包括用釬焊連接的多個轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)，其特征在于在與上述轉(zhuǎn)動導條相接的端環(huán)面上沿周向開設凹部或凸部，使上述轉(zhuǎn)動導條和上述端環(huán)的接觸方式形成線接觸。
3.權(quán)利要求1或2中所述的鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子，其特征在于將轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的方式形成1-5條線的線接觸。
4.權(quán)利要求1或2中所述的鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子，其特征在于把凹部或凸部的斷面形狀做成山字形，使轉(zhuǎn)動導條端面中短邊的兩端靠近短邊中央部的毛細管作用力增大。
5.權(quán)利要求1至4的任一項中所述的鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子，其特征在于在與多個轉(zhuǎn)動導條相接的端環(huán)面上的各轉(zhuǎn)動導條的設置位置上，開設能夠收納1根轉(zhuǎn)動導條以及在轉(zhuǎn)動導條的一個側(cè)面的足以釬焊1根轉(zhuǎn)動導條的量的釬料大小的坡口。
6.一種鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于在用釬焊連接多個轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子中，在轉(zhuǎn)動導條和轉(zhuǎn)動導條之間相隔一個間隔供給足以釬焊2根轉(zhuǎn)動導條的量的釬料，從上述端環(huán)的下面加熱進行總體釬焊。
7.一種鼠籠式感應電動機轉(zhuǎn)子的制造方法，其特征在于在用釬焊連接多個轉(zhuǎn)動導條和端環(huán)的鼠籠式感應電動機的轉(zhuǎn)子中，把足以釬焊1根轉(zhuǎn)動導條的數(shù)量的平板形釬料供給到上述各轉(zhuǎn)動導條的一個側(cè)面，從上述端環(huán)的下面加熱進行總體釬焊。
全文摘要
為了獲得鼠籠式感應電動機的一種轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子在釬焊之際,不需要作業(yè)者的技能,釬焊時間短,并且具有高可靠性的釬焊接頭。解決方法是在與端環(huán)2相接的轉(zhuǎn)動導條1的端面上沿轉(zhuǎn)動導條端面的短邊方向開設山字形凹凸部,使轉(zhuǎn)動導條1和端環(huán)2的接觸形成線接觸。
文檔編號H02K1/00GK1182970SQ9712269
公開日1998年5月27日 申請日期1997年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月15日
發(fā)明者久森洋一, 中津留干德, 木許弘一 申請人:三菱電機株式會社