JP2000092795A - 回転電機用固定子の製造方法 - Google Patents

回転電機用固定子の製造方法

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JP2000092795A
JP2000092795A JP10259830A JP25983098A JP2000092795A JP 2000092795 A JP2000092795 A JP 2000092795A JP 10259830 A JP10259830 A JP 10259830A JP 25983098 A JP25983098 A JP 25983098A JP 2000092795 A JP2000092795 A JP 2000092795A
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Japan
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diameter side
stator
magnetic
magnetic poles
side jig
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JP10259830A
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English (en)
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Tomohiro Saito
友宏 齊藤
Naohisa Mimura
直久 三村
Yoshiyuki Takabe
義之 高部
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Asmo Co Ltd
Denso Corp
Original Assignee
Asmo Co Ltd
Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル12の占積率の向上と磁束の有効利用
を両立させる。 【解決手段】 先ず、磁力開放が可能な内径側治具14
の外周面に形成された複数個の凹部16に各磁極3の磁
極前端8を嵌め込むことで、各磁極3を正確に位置決め
すると同時に磁力により各磁極3を確実に保持する。次
に、樹脂成形インシュレータ11の外周にコイル12を
複数回巻回してなるコイルサブアッセンブリ5を、磁極
3の外径側から磁極3のコイル装着部13に圧入または
挿入する。次に、内径側治具14と同軸精度が出された
複数個の外径側治具15を設置して、それらの外径側治
具15の内周面に沿って固定用リング2を圧入する。こ
れにより、各磁極3の磁極後端9に設けられた凸状部1
0に凹状部6が嵌め込まれることで、各磁極3の外径側
に固定用リング2が固定される。次に、内径側治具14
の磁力を開放することで、電動機用固定子(ワーク)1
が簡単に外れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機用固定子
の製造方法に関するもので、特にリラクタンスモータ等
の電動機用固定子の製造方法に係わる。
【0002】
【従来の技術】従来より、特開平9−191588号公
報においては、図2(a)〜図2(c)に示したよう
に、鉄心を2分割にし、コイルの占積率の向上を図るよ
うにした回転電機用固定子の製造方法がある。この場
合、鉄心101は、外側鉄心102と内側鉄心103と
に分割されて、板厚が薄い電磁鋼板を積層して製造され
ている。
【0003】その鉄心101にコイル104を巻線する
場合には、図2(b)に示した絶縁部材製のコイルボビ
ン105の外周にコイル104を巻線し、コイル104
の巻線を完了した各コイルボビン105を、内側鉄心1
03の各磁極106の外周に装着した後に、外側鉄心1
02の内側へ内側鉄心103を組み付けることにより、
図2(c)に示したようなコイル104の占積率の高い
回転電機用固定子100を得るようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の回転
電機用固定子の製造方法においては、内側鉄心103の
各磁極106の内径側が連結しており、通常のスロット
開口部を有しないので、その連結部分に磁束が流れるた
め、トルクに有効な磁束が減少する。すなわち、コイル
104の占積率を向上させることができても、磁束を無
駄にしており、高効率化が妨げられているという問題が
生じている。
【0005】
【発明の目的】本発明は、各磁極の内径側を連結するこ
となく、外径側からコイルを挿入できるようにすること
で、コイルの占積率の向上と磁束の有効利用を両立させ
て、回転電機の高効率化を実現することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、内径側治具と外径側治具との間に複数個の磁極
を挿入または圧入すると共に、内径側治具の外周面に所
定の間隔で設けられた複数個の凹部に、複数個の磁極前
端を組み付ける第1工程を行う。次に、複数個の磁極の
外径側から複数個の磁極の外周に複数個のコイルをそれ
ぞれ挿入または圧入する第2工程を行う。次に、固定用
リングを外径側治具の内周に沿って挿入または圧入する
と共に、複数個の磁極の各嵌合部に、固定用リングの各
被嵌合部を嵌め合わせる第3工程を行う。それによっ
て、各磁極の内径側を連結することなく、各磁極の外径
側からコイルを挿入できるようにすることで、各磁極の
周囲に巻回されるコイルの占積率の向上と磁束の有効利
用を両立させることができる。これにより、回転電機の
高効率化を実現することができる。
【0007】請求項2に記載の発明によれば、内径側治
具に磁力を発生させて、内径側治具の複数個の凹部に前
記複数個の磁極前端を吸着保持する第1工程を行い、次
に、第2工程および第3工程を行った後に、内径側治具
の磁力を開放して、固定子鉄心から内径側治具および外
径側治具を取り外す第4工程を行うことによって、固定
子鉄心と内径側治具および外径側治具との取り外し作業
を容易に行うことができる。また、請求項3に記載の発
明によれば、嵌合部として軸方向に延びる凸状の嵌合部
を採用しており、且つ被嵌合部として軸方向に延びる凹
状の被嵌合部を採用している。
【0008】
【発明の実施の形態】〔実施例の構成〕発明の実施の形
態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、
図1は電動機用固定子を示した図である。
【0009】本実施例の電動機用固定子1は、本発明の
回転電機用固定子に相当するもので、円筒形状の強磁性
材料で製作された固定用リング2の内周面に複数個(本
例では12個)の磁極3を組み付けてなる固定子鉄心4
と、各磁極3の外周に圧入または挿入される複数個(本
例では12個)のコイルサブアッセンブリ5とから構成
されている。
【0010】固定用リング2は、図示しない出力軸の軸
方向に強磁性材料である鉄板を複数枚積層することで構
成されている。この固定用リング2は、内周面に逆台形
状の凹状部(本発明の被嵌合部に相当する)6が磁極3
と同個数形成され、外周面に略半円形状の凹部7が複数
個(本例では12個)形成されている。
【0011】複数個の磁極3は、出力軸の軸方向に強磁
性材料である鉄板を複数枚積層することで構成されてい
る。これらの磁極3の各々は、内径側面にやや湾曲した
磁極前端8を有し、外径側面にやや湾曲した磁極後端9
を有している。複数個の磁極3の各々の磁極後端9から
は、凹状部6に圧入または挿入される凸状部(本発明の
嵌合部に相当する)10が突出している。
【0012】複数個のコイルサブアッセンブリ5は、コ
イルボビンを形成する樹脂成形インシュレータ11、お
よび複数回巻回されたコイル12等から構成されてい
る。樹脂成形インシュレータ11は、ナイロン樹脂等の
可撓性に優れる良絶縁材料や絶縁紙により製作されて、
コイル12の内径側を覆う内径側巻枠、コイル12の外
径側を覆う外径側巻枠、および各磁極3の外周(コイル
装着部13)に圧入または挿入される長円筒状部よりな
る。
【0013】コイル12は、樹脂成形インシュレータ1
1の長円筒状部の外周に複数回巻装されて、通電される
と出力軸に連結された電機子(アーマチャ)を回転させ
る磁力を発生する。なお、本実施例では、樹脂成形イン
シュレータ11に巻装された後に、コイル12が樹脂成
形インシュレータ11から脱落するのを防ぐためにバイ
ンドテープ(図示せず)等により固定されている。
【0014】ここで、図1において14は電動機用固定
子1を製造する製造装置の内径側治具を示し、15はそ
の製造装置の複数枚の外径側治具を示す。内径側治具1
4は、磁力開放が可能な電磁石または永久磁石により構
成され、略円柱形状をしている。その内径側治具14の
外周面には、1つの電動機用固定子1に必要な磁極3と
同個数の凹部16が形成されている。
【0015】これらの凹部16は、出力軸の軸方向に延
びる多条の溝部で、各磁極3の磁極前端8が圧入または
挿入される。複数枚の外径側治具15は、各磁極3の外
径側にそれぞれ配設されている。
【0016】〔実施例の製造方法〕次に、本実施例の電
動機用固定子1の製造方法を図1に基づいて簡単に説明
する。
【0017】先ず、内径側治具14を製造装置に設置
し、且つ内径側治具14に磁力を発生させておく。そし
て、内径側治具14の一端面に位置する凹部16に磁極
3の磁極前端8を嵌め込んで、軸方向に延びる凹部16
の他端に向けて磁極3を圧入または挿入する。
【0018】すると、磁極3は、内径側治具14の凹部
16に嵌合することにより正確に位置決めされると同時
に、内径側治具14の磁力により凹部16内に確実に保
持される。その他の磁極3も同様に内径側治具14の各
凹部16に圧入または挿入する(第1工程)。
【0019】次に、樹脂成形インシュレータ11の長円
筒状部の外周にコイル12を複数回巻装してなるコイル
サブアッセンブリ5を、磁極3の磁極後端9側、つまり
磁極3の外径側から磁極3のコイル装着部13に圧入ま
たは挿入する。その他のコイルサブアッセンブリ5も同
様に磁極3のコイル装着部13に圧入または挿入する
(第2工程)。
【0020】次に、内径側治具14と同軸精度を出すよ
うにして複数個の外径側治具15を内径側治具14の外
径側に所定の間隙、つまりコイルサブアッセンブリ5の
径方向寸法と固定用リング2の径方向寸法の和分の間隙
を隔てて設置する。そして、この複数個の凹状部6を各
磁極3の凸状部10に嵌め込んで、外径側治具15の内
周面に沿って固定用リング2を軸方向に圧入すること
で、各磁極3の磁極後端9側、外径側に固定用リング2
を固定する(第3工程)。
【0021】このとき、内径側治具14と外径側治具1
5とは同軸精度が出されているので、磁極前端(内径側
面)8と磁極後端(外径側面)9との同軸精度が出され
た状態で、複数個の磁極3が固定用リング2の内周面に
固定されることになる。これにより、複数枚積層された
固定用リング2と複数枚積層された各磁極3とが組み付
けられた電動機用固定子1が製造される。
【0022】次に、軸方向に延びる各凹部7でレーザ溶
接等の溶接手段を用いて固定することで、複数枚の固定
用リング2が積層された状態で強固に固定される。次
に、内径側治具14の磁力を開放することにより、電動
機用固定子(ワーク)1は簡単に外れる(第4工程)。
このとき、複数個のコイルサブアッセンブリ5は、隣設
する磁極3間に形成される先細りの空間(スロット)の
中にあるので、内径側に飛び出して来ることはない。
【0023】〔実施例の効果〕以上のように、本実施例
の電動機用固定子1は、上記のように製造することによ
り、複数個の磁極3の各磁極前端8を連結することな
く、複数個のコイルサブアッセンブリ5において各磁極
3の周囲に巻装されるコイル12の占積率を向上させる
ことができる。したがって、本実施例の各磁極3は、通
常のスロット開口部を有することにより、磁束の漏れが
生じないため、トルクに有効な磁束を無駄にすることは
なく、更なる電動機の高効率化を実現することができ
る。
【0024】また、電動機、特にスイッチトリラクタン
スモータのように、磁極3の磁極前端8を連結すると大
幅に特性劣化してしまうようなモータにも、本実施例の
製造方法を適用することができるので、そのようなスイ
ッチトリラクタンスモータの場合もコイル12の占積率
の向上と磁束の有効利用を両立させることができるよう
になる。
【0025】さらに、内径側治具14に発生する磁力に
より電動機用固定子(ワーク)1は、内径側治具14と
外径側治具15との間でガタのない状態で吸着保持され
るので、組付後の精度が向上すると共に、バラツキも低
減させることができる。これにより、安定したモータ特
性を得ることができる。
【0026】〔変形例〕本実施例では、樹脂成形インシ
ュレータ11の外周にコイル12を複数回巻装するよう
にしたが、絶縁紙の外周にコイル12を複数回巻装する
ようにしても良い。また、コイルサブアッセンブリ5
は、単独のコイル12を電動機用固定子1に複数個組み
付けても、複数個(2個ずつ、3個ずつ等)繋がったコ
イル12を電動機用固定子1に複数個組み付けても良
い。
【0027】本実施例では、本発明をスイッチトリラク
タンスモータ等の電動機用固定子(ステータ)1に採用
したが、本発明を発電機用固定子(ステータ)に採用し
ても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】電動機用固定子の製造方法を示した説明図であ
る(実施例)。
【図2】(a)は外側鉄心を示した平面図で、(b)は
内側鉄心を示した平面図で、(c)は回転電機用固定子
を示した平面図である(従来の技術)。
【符号の説明】
1 電動機用固定子(回転電機用固定子) 2 固定用リング 3 磁極 4 固定子鉄心 6 凹状部(被嵌合部) 7 凹部 8 磁極前端 10 凸状部(嵌合部) 12 コイル 14 内径側治具 15 外径側治具 16 凹部
フロントページの続き (72)発明者 三村 直久 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式会 社内 (72)発明者 高部 義之 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式会 社内 Fターム(参考) 5H615 AA01 BB01 BB02 PP01 PP07 PP10 PP13 QQ02 QQ12 QQ19 QQ26 RR01 SS05 SS09 SS10 SS17 SS19 SS44 TT04 TT26

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固定子鉄心を、外径側面に嵌合部を有する
    複数個の磁極と内周面に前記嵌合部が嵌め合わされる複
    数個の被嵌合部を有する固定用リングとに分割してなる
    回転電機用固定子の製造方法であって、 (a)内径側治具とこの内径側治具と同軸精度が出され
    ている外径側治具との間に前記複数個の磁極を挿入また
    は圧入すると共に、前記内径側治具の外周面に所定の間
    隔で設けられた複数個の凹部に、前記複数個の磁極前端
    を組み付ける第1工程と、 (b)前記複数個の磁極の外径側から前記複数個の磁極
    の外周に複数個のコイルをそれぞれ挿入または圧入する
    第2工程と、 (c)前記固定用リングを前記外径側治具の内周に沿っ
    て挿入または圧入すると共に、前記複数個の磁極の各嵌
    合部に、前記固定用リングの各被嵌合部を嵌め合わせる
    第3工程とを備えた回転電機用固定子の製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の回転電機用固定子の製造
    方法において、 前記内径側治具は、磁力開放が可能な磁石により製作さ
    れ、 前記外径側治具は、磁性材料により製作され、 前記第1工程時に、前記内径側治具に磁力を発生させ
    て、前記内径側治具の複数個の凹部に前記複数個の磁極
    前端を吸着保持し、 前記第3工程を行った後に、前記内径側治具の磁力を開
    放して、前記固定子鉄心から前記内径側治具および前記
    外径側治具を取り外す第4工程を行うことを特徴とする
    回転電機用固定子の製造方法。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2に記載の回転電機
    用固定子の製造方法において、 前記嵌合部は、軸方向に延びる凸状の嵌合部であり、 前記被嵌合部は、軸方向に延びる凹状の被嵌合部である
    ことを特徴とする回転電機用固定子の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008048599A (ja) * 2002-06-26 2008-02-28 Amotech Co Ltd ラジアルコアタイプダブルローター方式のbldcモーターを利用した洗濯機用駆動装置

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JP2008048599A (ja) * 2002-06-26 2008-02-28 Amotech Co Ltd ラジアルコアタイプダブルローター方式のbldcモーターを利用した洗濯機用駆動装置

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