JPH10201189A

JPH10201189A - モーターケースの製造方法

Info

Publication number: JPH10201189A
Application number: JP35032596A
Authority: JP
Inventors: Shunta Shioda; 俊太潮田; Masatoshi Enomoto; 正敏榎本; Seiji Tazaki; 清司田崎; Naoki Nishikawa; 直毅西川
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-31
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: JP3174009B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のセグメントを接合してアルミニウム又
はその合金からなる大型のモーターケースを組立製作す
る場合に、高い寸法精度を確保して、接合部に充分な剛
性及び強度を付与でき、熱影響による割れや接合部の外
観低下を回避し得る方法を提供する。【解決手段】アルミニウム又はその合金からなるモー
ターケース（１）を複数のセグメント（１０）…に分割
構成し、隣接するセグメント（１０）（１０）の当接さ
せた側縁部同士を摩擦攪拌接合によって接合一体化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アルミニウム又
はその合金からなるモーターケースの製造方法、特に発
電機用や大型動力用等としての大型のモーターケースを
得るのに適した上記製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】モーターケースとして、軽量、非磁性、
熱伝導性等の利点から、アルミニウム又はその合金の押
出型材や鋳物を用いて製作されたものが汎用されてい
る。特に上記の押出型材は、生産性が高く、複雑な断面
形状であっても高い寸法精度で安定したものを容易に製
造できるため、一般的なモーターケースの製造に広く利
用されている。

【０００３】ところが、押出型材は押出幅及びサイズ
（例えば中空体の押出における径等）に限界があるた
め、発電機用や大型動力用等としての大型のモーターケ
ースを押出型材にて製作する場合、従来では該ケースを
複数の押出型材からなる分割構成とし、これら押出型材
の側縁部同士を突き合わせてミグ溶接（ＭＩＧ）やティ
グ溶接（ＴＩＧ）等の溶接もしくはロウ付けによって一
体に接合する方法が採用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
溶接やロウ付けによる接合手段では、被加工物への入熱
量が大きくなることから、接合部近傍の熱歪みによって
寸法精度が低下し、内周が円形をなすモーターケースで
は該内周の真円度の悪化を招くと共に、接合部の剛性及
び強度も低下する上、合金の種類（特にＡｌ−Ｃｕ系合
金）によっては熱影響部の割れが発生し易く、また接合
部の外観が悪くなるために後加工による表面の修復を必
要とする等、多くの難点があった。

【０００５】この発明は、上述の事情に鑑みて、複数の
セグメントを接合してアルミニウム又はその合金からな
る特に大型のモーターケースを組立製作する場合に、高
い寸法精度を確保して、且つ接合部に充分な剛性及び強
度を付与できると共に、熱影響による割れや接合部の外
観低下を回避し得る方法を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の請求項１に係るモーターケースの製造方
法は、アルミニウム又はその合金からなるモーターケー
スを複数のセグメントに分割構成し、隣接する前記セグ
メントの当接させた側縁部同士を摩擦攪拌接合によって
接合一体化することにより、前記モーターケースを組立
製作することを特徴とする構成を採用したものである。

【０００７】上記構成によれば、セグメント相互の接合
に入熱量が非常に小さい摩擦攪拌接合を利用するため、
接合部近傍の熱歪みによる寸法精度の低下、熱影響によ
る割れ等が回避され、また接合部は両側のセグメントの
素地が攪拌混練されて均一に一体化した状態になり、且
つ組成変化を生じないことから、接合部に充分な剛性及
び強度と高い耐蝕性が付与されると共に、アルマイト加
工等の表面処理における接合部の色調変化や色むらを生
じにくく、接合部の外観も良好となる。

【０００８】請求項２の発明では、上記請求項１のモー
ターケースの製造方法において、隣接するセグメントの
側縁部が互いに嵌合する形状を有する構成としているか
ら、摩擦攪拌接合を行う際にセグメント同士を容易に且
つ精度よく位置決めでき、もって最終的に得られるモー
ターケースの寸法精度がより向上することになる。

【０００９】請求項３の発明では、上記請求項１又は２
のモーターケースの製造方法において、モーターケース
は内周が円形で外周に複数条の放熱フィンを有する略円
筒状であり、各セグメントが押出型材よりなる構成とし
ているから、該モーターケースにおける内周の真円度を
高く設定できると共に、放熱フィン付きのセグメントを
押出成形によって精度よく安価に量産できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係るモーターケ
ースの製造方法について、図面を参照して具体的に説明
する。

【００１１】図１は製造目的とするモーターケースの一
例を示す。このモーターケース（１）は、アルミニウム
又はその合金よりなり、内周が円形で外周に軸方向に平
行な多数の放熱フィン（２）…を条設した略円筒状をな
すが、大型モーター用として大きな径を有するために全
体を単一の押出型材にて構成するには無理がある。そこ
で、図示の仮想線で示すように、軸方向に平行な区割線
ｃ…で分割される複数（図では４個）のセグメント（１
０）…を接合一体化することにより、モーターケース１
を製作する。そして、各セグメント（１０）は押出型材
として製造可能なサイズであるから、これらセグメント
（１０）…には押出型材を用いる。

【００１２】セグメント（１０）（１０）相互の接合一
体化には、従来のような溶接やロウ付けではなく、摩擦
攪拌接合（ＦｒｉｃｔｉｏｎＳｔｉｒＷｅｌｄｉｎ
ｇ）を利用する。この摩擦攪拌接合は、例えば特表平７
−５０５０９０号公報に開示されているように、被加工
物よりも硬い材質のプローブ（棒状物）を回転させなが
ら被加工物に摺接させた際に、発生する摩擦熱によって
被加工物のプローブとの摺接部分が可塑化状態となり、
この可塑化状態の被加工物素材がプローブによって攪拌
混練されると共に、該プローブが被加工物中に埋入して
且つこの埋入状態のまま被加工物中を移動可能になるこ
とを利用し、被加工物相互の突き合わせ部を接合一体化
するものである。

【００１３】この発明においては、図２に示すように、
隣接配置させる上記の押出型材からなるセグメント（１
０）（１０）の側縁部を、突き合わせ又は嵌合によって
当接させ、その当接部（１１）の一端側より回転子
（３）の軸心に突設されたプローブ（３ａ）を回転させ
ながら押し付け、この押付け状態のまま回転子（３）を
当接部（１１）に沿って移動させる。これにより、プロ
ーブ（３ａ）が当接部（１１）に側方から埋入し、この
埋入状態のまま当接部（１１）に沿って進行してゆく。
そして、プローブ（３ａ）が通過した部分は両セグメン
ト（１０）（１０）の素材であるアルミニウム又はその
合金が攪拌混練されて完全に一体化した状態で硬化する
ため、該プローブ（３ａ）が当接部（１１）の他端側よ
り離脱した段階で両セグメント（１０）（１０）は接合
した一体物となる。

【００１４】この接合では、セグメント（１０）の素材
であるアルミニウム又はその合金は、進行するプローブ
（３ａ）の前方側において摩擦熱によって可塑化状態と
なり、攪拌混練されながらプローブ（３ａ）の後方側へ
漸次移行するが、この後方側では摩擦熱を失って急速に
冷却固化する。また、この可塑化状態の温度は素材の融
点よりもかなり低く、接合は固相接合の範疇に入るため
に、接合過程を通してセグメント（１０）への入熱量は
通常の溶接やロウ付けに比較して極めて少なく、接合部
近傍の熱歪みや熱影響による割れを生じる恐れがないと
共に、合金の場合でも接合部の組成変化を生じない。

【００１５】ここで、各セグメント（１０）の側縁部
は、図３（Ａ）に示すような単に突き合わせるだけの平
面形状でもよいが、より好ましくは、同図（Ｂ）に示す
合じゃくり形、同図（Ｃ）に示す本ざね形、更には同図
（Ｄ）に示す鉤形等の互いに嵌合する形状とする。すな
わち、このような嵌合形の側縁部を有するセグメント
（１０）を用いれば、上記の摩擦攪拌接合による接合に
際して、セグメント（１０）（１０）同士を容易に且つ
精度よく位置決め配置できると共に、接合時の位置ずれ
を確実に防止できるから、最終的に得られるモーターケ
ースの寸法精度が向上することになる。

【００１６】かくして各セグメント（１０）を順次接合
一体化してゆくことにより、図１に示すモーターケース
（１）が組立製作される。しかして、得られたモーター
ケース（１）は、セグメント（１０）…相互の接合時の
熱歪みがないから、高い寸法精度が確保されて内周の真
円度に優れる上、セグメント（１０）…相互の接合部が
組成変化なく完全に一体化しているため、剛性及び強度
が大きく接合部の耐蝕性にも優れ、またアルマイト加工
等の表面処理を施しても接合部の色調変化や色むらを生
じにくいものとなる。更に、接合部の外観が良好である
から、通常の溶接やロウ付けによる接合を行った場合の
ような表面修復のための後加工が不要である。

【００１７】なお、上記実施例ではセグメント（１０）
として押出形材を用いているが、鋳物を使用することも
可能である。また、上記の摩擦攪拌接合は異種金属間で
も可能であるから、押出形材と鋳物のセグメントを組み
合わせたモーターケースを製造することも可能である。
しかして、この発明は上記実施例以外の様々な形状を有
するモーターケースの製造にも適用できることは言うま
でもない。

【００１８】

【発明の効果】請求項１の発明に係る製造方法によれ
ば、複数のセグメントの接合によってアルミニウム又は
その合金からなる特に大型のモーターケースを製作する
際、接合に伴う熱歪みや熱影響による割れを確実に回避
できると共に、セグメント相互を完全に一体化できるた
め、高い寸法精度を有して且つ接合部の剛性及び強度が
大きく、また接合部の外観にも優れた高品質のモーター
ケースを提供できる。

【００１９】請求項２の発明によれば、上記のモーター
ケースの製造方法において、セグメント相互の接合に際
してセグメント同士を容易に且つ精度よく位置決めで
き、もって得られるモーターケースの寸法精度がより向
上するという利点かある。

【００２０】請求項３の発明によれば、特に放熱フィン
付きで円形の内周が高い真円度を有するモーターケース
を安価に製造できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法により製造するモーターケース
の一例を示す斜視図である。

【図２】同モーターケースを構成するセグメント同士の
接合操作を示す斜視図である。

【図３】同セグメント同士の当接状態を示し、（Ａ）は
突き合わせ形の正面図、（Ｂ９は合じゃくり形の正面
図、（Ｃ）は本ざね形の正面図、（Ｄ）は噛み合い形の
正面図である。

【符号の説明】

１・・・モーターケース１０・・・セグメント２・・・放熱フィン３・・・回転子３ａ・・・プローブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西川直毅堺市海山町６丁224番地昭和アルミニウム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム又はその合金からなるモー
ターケースを複数のセグメントに分割構成し、隣接する
セグメントの当接させた側縁部同士を摩擦攪拌接合によ
って接合一体化することにより、前記モーターケースを
組立製作することを特徴とするモーターケースの製造方
法。
【請求項２】隣接するセグメントの側縁部が互いに嵌
合する形状を有する請求項１記載のモーターケースの製
造方法。
【請求項３】モーターケースは内周が円形で外周に複
数条の放熱フィンを有する略円筒状であり、各セグメン
トが押出型材よりなる請求項１又は２に記載のモーター
ケースの製造方法。