JP2001045684A - 電動機固定子鉄心の製造方法 - Google Patents

電動機固定子鉄心の製造方法

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JP2001045684A
JP2001045684A JP11216345A JP21634599A JP2001045684A JP 2001045684 A JP2001045684 A JP 2001045684A JP 11216345 A JP11216345 A JP 11216345A JP 21634599 A JP21634599 A JP 21634599A JP 2001045684 A JP2001045684 A JP 2001045684A
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electric motor
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joint
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Yoshimasa Sanpei
喜正 三瓶
Masakazu Endo
正和 遠藤
Hikoya Umehara
彦也 梅原
Takahiko Tobiza
孝彦 飛座
Kaname Matsuda
要 松田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電動機の鉄心の材料を無駄にすることなく、さ
らには生産性および品質の向上もはかれる電動機の固定
子鉄心の製造方法を得ることにある。 【解決手段】固定子の部分と部分との継合部分に先端を
狭くしたテーパ状の凸部と一致噛み合わさる凹部を設
け、安価に製作できる補助材をできるだけ少ない員数と
少ない工程で結合を完了させる。またテーパ部の噛みこ
み角度を摩擦力で自己保持できる範囲にすることにより
補助材なしでも強固に組上げる

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電動機及び固定子鉄
心の製造方法に関し、特に、回転子側に電磁薄板を使用
しない回転電動機或いはそれに固定子鉄心の製造方法に
好適なものに関する。
【0002】
【従来の技術】電動機の回転子は、例えば、電磁鋼板の
積み重ねしたものではなく、フィライト等を用いたもの
がある。洗濯機のような家電品に多用されるようになっ
た。電動機の回転子および固定子は一般に電磁薄鋼板を
プレス型抜きし積み重ねて製造する。しかし回転子を他
の材質で製造することになると一般的なプレス型抜き方
法(図2参照)では、回転子相当部分の材料が利用され
ずに捨てられることになり、資源のムダ、コスト高にな
る。この不具合は電動機サイズが大きくなるにしたがい
顕著になる。
【0003】そこで図3に示すように固定子(図1)を
分割し、図4のように配置してプレス型抜きすることに
より材料利用率を向上させてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】材料利用率を向上させ
るには捨てる材料が極小になるように、分割数および形
状を選択すれば良い。それらを固定子の磁気回路要素と
して再構築する必要がある。この方法には図5のような
先端を広くした凸部5とそれに継合する凹部6をその継
合部に設けるか、その反対に図6に示すように先端を狭
くした凸部7とそれに継合する凹部8を設けるのが一般
的である。
【0005】図5の方法はそれぞれに積み上げた固定子
部分9を継合部で噛み合わせると図7のように固定子と
して組み上げられる。組み上げるには凸部5,凹部6を
あわせ図の上下方向に挿入すれば良い。この方法は凸部
5,凹部6の寸法を適正に管理すれば、回転子としてく
みあげるのに他の補助材が不要であるが、組み上げる方
向が一方向で自由度がなく、位置を正確に合わせる必要
があり、組立治具,組立機等を厳密に管理しなければ、
組み合わされ継合部品質に悪影響を及ぼす力が作用し、
端面の鉄心薄板がはがれるなど、または、継合部の変形
が生じやすい欠点が合った。
【0006】図6の方法は凸部7,凹部8の組合わせ時
の方向に大きな自由度があり、固定子部分9を組み上が
り径より若干大きい径の範囲に各々の固定子部分9を配
置し、同時に縮径方向に移動していくと容易に回転し鉄
心に組み上がる。しかし分解することも容易であるため
図8に示すような環状当て板10で組み上げた部分にあ
らかじめ設定しておいたリベット穴にリベットカシメす
る必要があり多くの補助材と工程も多くコスト高を招く
要因となっていた。
【0007】本発明は図6の方法において、組上げ自由
度を維持しつつ、安価で組工数の少ないようにすること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
には固定子の部分と部分との継合部分に先端を狭くした
テーパ状の凸部と一致噛み合わさる凹部を設け、安価に
製作できる補助材をできるだけ少ない員数と少ない工程
で結合を完了させることにより解決できる。またテーパ
部の噛みこみ角度を摩擦力で自己保持できる範囲にする
ことにより補助材なしでも強固に組上げることが可能で
あるさらに安定結合力を十分にするために簡単な固定補
助部品を設けることとする。
【0009】或いは、回転子を有し、前記回転子を取り
囲むように複数の固定子部を配置するものにおいて、前
記固定子部は金属板を積層して構成され、前記固定子部
は円周方向に第1の係合部を有し、前記固定子部は前記
第1の係合部により互いに契合し、前記固定子部は第2
の係合部を有し、前記固定子部は前記第2の係合部に別
体部品を取り付けることにより互いに固定するように構
成する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明の実施例
を詳細に説明する。図21において、軸44にモータ4
1の回転力が伝えられている状態を示す。すなわちモー
タ41の軸42はギヤー群43で減速され、軸44に伝
えられる。軸42は下軸部46で支持され、下軸部46
は電磁クラッチ45で回転しないように保持されてい
る。クラッチ45が開放されると、電磁クラッチ45は
ロータ41bと継合し、モータ41(主として回転子4
及び固定子2よりなる)の回転力は下軸部46、ギヤー
ボックス47,軸部48で洗濯内槽に伝えられる。洗濯
機においては図1に示すように軸部48はパルセータ用
の軸44と軸受けを組み付けた機構品であり、また水に
したるためステンレス等のさびにくい構造材料が使用さ
れる。
【0011】固定子の部分を最適な材料利用率,生産
性,品質等を勘案したもの、本例では図9に示すような
4分の1モデルで示す。固定子部分9は一般的な自動プ
レスにより積層結合部12によりブロック化されて生産
される。固定子部分9の継合部において、継合部8は他
の組み合わされるべき固定子部分9の継合部7と、7
a,8aおよび7b,8bにスキマなく結合されること
により固定子鉄心を完成させる(図10)。
【0012】継合部7b,8bのテーパ角度は矢印方向
に押込み7a,8aが一致した状態において、7b,8
bとが摩擦力で互いに自己保持力を発生するような角
度、一般的にはα=2〜10度にし、その場合の7a,
8aのシメシロは0〜0.03ぐらいにするのが適当で
あるが、他の方法で固定子鉄心組の保持力を維持できる
場合はシメシロはなくとも良い(図12)。
【0013】その上継合部7と8の一部に半丸切欠1
3,14を設ける。この半丸切欠は固定子部分9を組み
合わせたとき図13に示すように丸穴を形成する。この
丸穴に別に用意したリベットでカシメることにより十分
な強度の固定子鉄心を完成することができる。図11に
固定子鉄心2の平面図とカシメ部の断面拡大図を示す。
半丸13,14はカシメピンを挿入したとき、固定子部
分9を互いに引き込むように半丸13,14の芯をずら
すように配置したほうが良い。カシメピンは中実のもの
でも、薄板を丸めた物でも良く、安価に製造できるもの
で良い。このように補助材は一種類の簡単なものにする
ことができる。
【0014】次に他の実施例に付いて説明する。
【0015】前記例の半丸継合部を図14に示すように
溝16,17と18の形状にした例である。本例では固
定子部分9を継合部7,8が干渉しない径になる外周円
上に配置し、各々を同時に中心方向に移動させていくと
7,8が合致し固定手鉄芯2に組み上がる。さらに補強
するために別に用意したカナグ23をミゾ16,17に
押し付けることにより図15に示すように、カナグ23
の結合部19がミゾ15の外側21に沿いながら内側2
2を押さえ付けるように作用し、固定子部分9をお互い
に強固にまとめ上げ固定子鉄心2を完成させる。
【0016】さらに他の実施例について説明する。
【0017】固定子部分9に継合凸部7,継合凹部8を
設けるのは前記例と同様である。
【0018】結合用の小穴24カナグ逃げ部25を設け
たことを特徴とする。
【0019】前記例で示したと同様にして固定子部分9
を固定子鉄心2に組上げた後、別に用意した薄金属板で
作ったカナグ26を、固定子鉄心2に押し付け、カナグ
を図18のように成形する。すなわちカナグ26の部分
27を図18に示す部分29のように折り曲る。
【0020】つぎに図19の28に示すようなバーリン
グを形成し各の固定子部分9を一体の鉄心2に強固に組
上げる。
【0021】本実施例はカナグにバーリングの下穴を設
けなくとも固定子部分9の小穴24にバーリングピンを
突入させることによりバーリングを形成できる。図19
はバーリング結合部の断面を示す。下穴29はバーリン
グカシメを形成するに十分な深さがあればよく、厚み中
央部の穴は設ける必要がなく、固定子部分9を自動プレ
スで製作するときに、容易に下穴を中実に切り替えるこ
ともできる。このため磁気回路を不必要に制限すること
がなく、品質面でも有利である。上記三例にはそれぞれ
補助カナグを用いたが、どの実施例でも生産性の良いプ
レス機上で製造でき、また自動化に際し供給し易い形態
たとえばリボン状で供給してカシメユニットに分断供給
すれば部品供給ユニットを大幅に簡単化できるなどの可
能性を有しさらに一体化カシメに際しても生産性の良い
プレス作業を採用できるようにした。
【0022】以上、三実施例に付いて詳細に説明した。
【0023】このようにすることにより固定子鉄心しか
必要でない電動機において、材料利用率の最適化と生産
性を勘案して分割形態の選択を容易にすることができる
ことにより、材料費の低減をはかれる。更に分割した部
分を一体化する方法において、同時に径方向に縮径する
方式は、原理が簡単であるため、治具等も簡単にでき、
精度確保も容易になり、自動化投資も安価で効果あるも
のにしやすい。さらに結合補助材も簡単な生産性の良い
ものにできる。
【0024】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、電動機の
鉄心の材料を無駄にすることなく、さらには生産性およ
び品質の向上もはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】固定子鉄心の平面図。
【図2】固定子鉄心のプレス型抜き順序を示す図。
【図3】固定子鉄心を分割した状態を示す図。
【図4】固定子部分のプレス型抜き順序を示す図。
【図5】固定子部分の継合部の例を示す図。
【図6】固定子部分の継合部の例を示す図。
【図7】固定子鉄心に組上げた平面図。
【図8】固定子鉄心に組上げた平面図。
【図9】実施例1の固定子部分を示す図。
【図10】実施例1の組みあがった固定子部分の状態を
示す図。
【図11】実施例1の組みあがった固定子鉄心の平面図
と断面図。
【図12】実施例1の継合部の形状を示す図。
【図13】実施例1の組み合わさった形状を示す図。
【図14】実施例2の継合部形状を示す図。
【図15】実施例2の組み合わさった形状を示す図。
【図16】実施例のカナグの図。
【図17】実施例3の継合部の形状を示す図。
【図18】実施例3の組み合わさった形状を示す図。
【図19】実施例3の組み合わさった形状の断面図。
【図20】実施例3のカナグの図。
【図21】全体構成図。
【符号の説明】
1…固定子鉄心のスロット、2…固定子鉄心、3…フー
プ材、4…回転子相当部分、5…固定子部分継合凸部
(先端幅広)、6…固定子部分継合凹部(奥幅広)、7…
固定子部分継合凸部(先端幅狭)、7a…凸部ストッパ
ー面、7b…凸部テーパ面、8…固定子継合凹部(奥幅
狭)、8a…凹部ストッパー面、8b…凹部テーパ面、
9…固定子部分、10…固定子補強リング、11…リベ
ット、12…積層結合部、13…継合凸部の半穴、14
…継合凹部の半穴、15…カシメ形状、16…継合部の
斜め溝、17…継合部の斜め溝、18…継合部の受け、
19,19a,19b…カナグの結合部、20…結合部
の厚み方向押えつめ、21…継合部斜め溝の外側、22
…継合部斜め溝の内側、23…カナグ、24…継合用小
穴、25…継合部受け、26…カナグ、27…継合部
耳、28…バーリング部、29…バーリング継合穴厚み
中心部近傍。
フロントページの続き (72)発明者 梅原 彦也 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株 式会社日立製作所オフィス情報機器事業部 内 (72)発明者 飛座 孝彦 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株 式会社日立多賀エレクトロニクス内 (72)発明者 松田 要 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株 式会社日立製作所オフィス情報機器事業部 内 Fターム(参考) 5H002 AA06 AA07 AB06 AC08 AE08 5H615 AA01 BB01 BB14 PP01 PP07 SS05 SS19 SS20

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転子を有し、前記回転子を取り囲むよう
    に複数の固定子部を配置する電動機において、前記固定
    子部は金属板を積層して構成され、前記固定子部は円周
    方向に第1の係合部を有し、前記固定子部は前記第1の
    係合部により互いに係合し、前記固定子部は第2の係合
    部を有し、前記固定子部は前記第2の係合部に別体部品
    を取り付けることにより互いに固定することを特徴とす
    る電動機。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記固定子部の一方の
    第1の係合部は凸形状であり、前記固定子部の他方の第
    1の係合部は凹形状であることを特徴とする電動機。
  3. 【請求項3】請求項2において、前記第2の係合部は凹
    形状であり、前記別体部品を第2の係合部が向かい合う
    ことによって形成される空間に挿入することを特徴とす
    電動機。
  4. 【請求項4】請求項2において、前記第2の係合部は外
    周部分に形成され、前記別体部品は単一で複数の前記第
    2の係合部に係合することを特徴とする電動機。
  5. 【請求項5】請求項2において、前記第2の係合部は閉
    じた円でに形成され、前記別体部品を前記第2の係合部
    に挿入して隣合う固定子部を結合することを特徴とする
    電動機。
  6. 【請求項6】固定子鉄心を薄鋼板よりプレス抜き等で製
    造し、分割した固定子の部分を径方向に同時に縮径する
    ことにより固定子鉄心に組み上げ、テーパ状の凸部とそ
    れに合致する凹部を各々の分割した固定子部分に継合部
    として設け、そのテーパ角を摩擦力で自己結合保持力を
    発生する範囲となるように形成し、さらに継合部のテー
    パ部付近に半丸穴,細溝あるいは小穴等を設け、カナグ
    あるいはピンで結合したことを特徴とする固定子鉄心の
    製造方法。
  7. 【請求項7】前記回転子は薄鋼板以外の材質で形成され
    ることを特徴とする固定子鉄心の製造方法。
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