JP2004242399A - 固定子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定の基準円の円周上に所定間隔で配置される複数のティース鉄心11と、隣合うティース鉄心11、11間の外周側に前記基準円の径方向または軸方向から挿入されるコアバック鉄心12とを備える固定子10の製造方法において、前記ティース鉄心11の先端側に配置される内径治具29によりティース鉄心11を位置決めした状態で導電線13をティース鉄心11、11同士の間に巻回する巻回工程と、内径治具29の位置決め部を解除する治具解除工程と、コアバック鉄心12をティース鉄心11、11間の外周側に前記基準円の径方向または軸方向から挿入するコアバック鉄心挿入工程とを備える。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機や発電機等の回転電機に使用される固定子の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電動機や発電機等の回転電機に使用される固定子として、環状に配置される複数のティース鉄心と、隣合うティース鉄心間に設けられる複数のコアバック鉄心とを備え、これらのティース鉄心の側面に固定子巻線を巻きつけて形成される固定子が提案されている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平4−236149号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ティース鉄心やコアバック鉄心の位置決めが適切に行われていないと、前記ティース鉄心やコアバック鉄心の外周面に外周保持リングを圧入する場合等に、ティース鉄心やコアバック鉄心の位置がずれてしまい、成形精度が悪化する虞がある。そこで、円周方向に隣合う鉄心同士を、径方向に位置決めしつつ連結させるために、前記円周方向に凹凸をなして嵌合する嵌合凹部および嵌合凸部を設けることを考えた。
【0005】
しかしながら、この場合、隣合うティース鉄心間にコアバック鉄心を径方向から挿入する際に、円周方向に出っ張る嵌合凸部が干渉して挿入が困難になってしまうという問題の発生が予想され、この点でさらなる改善の余地があった。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ティース鉄心とコアバック鉄心とを容易に連結することができる固定子の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載した発明は、所定の基準円の円周上に所定間隔で配置される複数のティース鉄心(例えば、後述する実施の形態におけるティース鉄心11)と、隣合うティース鉄心間の外周側に前記基準円(例えば、後述する実施の形態における基準円D0)の径方向または軸方向から挿入されるコアバック鉄心(例えば、後述する実施の形態におけるコアバック鉄心12)とを備える固定子の製造方法において、前記ティース鉄心の先端側に配置される内径治具(例えば、後述する実施の形態におけるティース固定治具29)によりティース鉄心を位置決めした状態で導電線(例えば、後述する実施の形態における固定子巻線13)をティース鉄心同士の間に巻回する巻回工程と、内径治具の位置決め部を解除する治具解除工程と、コアバック鉄心をティース鉄心間の外周側に前記基準円の径方向または軸方向から挿入するコアバック鉄心挿入工程とを備えることを特徴とする。
【0008】
この発明によれば、治具解除工程においてティース鉄心の位置決めを解除した状態で、コアバック鉄心挿入工程においてコアバック鉄心を基準円の径方向または軸方向から挿入することで、前記コアバック鉄心を挿入し易いようにティース鉄心の位置をずらすことができる。したがって、円周方向に隣合う鉄心同士に円周方向に凹凸をなして嵌合する嵌合凹部および嵌合凸部が設けられていても、円周方向に出っ張る嵌合凸部が干渉してコアバック鉄心のティース鉄心間への挿入が困難になってしまうことがなくなる。
【0009】
請求項2に記載した発明は、所定の基準円の円周上に所定間隔で配置される複数のティース鉄心と、隣合うティース鉄心間の外周側に前記基準円の径方向または軸方向から挿入されるコアバック鉄心とを備える固定子の製造方法において、ティース鉄心の先端側に配置される内径治具によりティース鉄心を位置決めした状態で導電線をティース鉄心同士の間に巻回する巻回工程と、コアバック鉄心をティース鉄心間の外周側に前記基準円の径方向または軸方向から1個または所定数ずつ順次挿入するコアバック鉄心挿入工程と、前記ティース鉄心および挿入されたコアバック鉄心全体の配置を楕円形状に変形して最後の一つのコアバック鉄心を挿入する最終挿入工程とを備えることを特徴とする。
【0010】
この発明によれば、コアバック鉄心挿入工程においてコアバック鉄心をティース鉄心間に前記基準円の径方向または軸方向から挿入していき、最終挿入工程において鉄心全体の配置を楕円形状に変形するため、最後の一つのコアバック鉄心が挿入される隣合うティース鉄心の間隔を前記コアバック鉄心の長さよりも拡げた状態で、該最後のコアバック鉄心を挿入することができる。したがって、円周方向に隣合う鉄心同士に円周方向に凹凸をなして嵌合する嵌合凹部および嵌合凸部が設けられていても、円周方向に出っ張る嵌合凸部が干渉してコアバック鉄心のティース鉄心間への挿入が困難になってしまうことがなくなる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における固定子を図面と共に説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態における固定子を示す概略平面図である。
本実施の形態による固定子10は、所定の基準円D0の円周上に所定間隔で放射状に配置された複数のティース鉄心11と、隣合うティース鉄心11、11間に配置されたコアバック鉄心12とを備えている。
【0012】
ティース鉄心11は、基準円D0の中心軸線(図1の紙面に直交する方向)と平行な方向に所定の厚さを有しており、固定子巻線13が巻装される内周側の巻線部と、コアバック鉄心12が挿入される外周側の継鉄部とを備えて構成されている。また、ティース鉄心11の端部には周方向の外側に向かって突出する係止部17が設けられている。前記ティース鉄心11は、珪素鋼板等の方向性を有する電磁鋼板が積層されてなり、例えば磁化容易方向が固定子10の径方向に設定されている。
【0013】
コアバック鉄心12は、略L字状に形成され、ティース鉄心11、11間の外周側から前記ティース鉄心11の背面側にかけて設けられる。前記コアバック鉄心12は、後述するように、ティース鉄心11の径方向外側からティース鉄心11、11間に挿入配置され、その基端側をティース鉄心11、11間に挟み込まれるようにして固定される。コアバック鉄心12の厚さは、例えばティース鉄心11の厚さと同等に形成されている。また、前記コアバック鉄心12は、珪素鋼板等の方向性を有する電磁鋼板が積層されてなる略L字状に形成され、例えば磁化容易方向が固定子10の周方向に設定されている。
【0014】
前記コアバック鉄心12には、ティース鉄心11より外側の一方の側面に嵌合凹部18を、他方の側面に前記嵌合凹部18と嵌合する嵌合凸部19とが設けられている。また、前記コアバック鉄心12の他方の側面には、ティース鉄心11の外周側側面に設けられた嵌合凹部21に嵌合する嵌合凸部20が設けられている。
【0015】
このようにすると、前記ティース鉄心11、11間の外周側から前記ティース鉄心11の背面側にかけて前記コアバック鉄心12を設ける際に、前記ティース鉄心11の側面と、該側面に接する前記コアバック鉄心12の側面とを前記嵌合凹部21、嵌合凸部20にて嵌合させるとともに、前記隣合うコアバック鉄心12、12同士を、それぞれの側面に設けられた嵌合凹部18と嵌合凸部19とにより嵌合させることができる。
また、前記ティース鉄心11の背面には、その幅より小さい突出部22を設け、この突出部22と嵌合する嵌合凹部23を前記コアバック鉄心12の内周側に設けている。前記突出部22に前記嵌合凹部23を嵌合させることで、ティース鉄心11とコアバック鉄心12の締結力をさらに強めることができる。
【0016】
そして、前記ティース鉄心11は、図1に示すように、それぞれの係止部17側が略円筒形状のティース固定治具29の外径側に当接させられた状態で保持される。図3に示すように、前記ティース固定治具29は、ティース鉄心11の位置決めをするティース位置決め部材32と、該位置決め部材32を径方向に進退可能に保持する保持ベース34と、前記位置決め部材32を径方向に進退させるスライド部材31と、該スライド部材31をスライド可能に保持する軸部30とを有している。
【0017】
前記スライド部材31は、軸心に中空部を有した逆円錐台形状に形成され、軸方向下側から上側に向かって拡径している。前記スライド部材31は、前記中空部を貫通する軸部30に、その軸方向に摺動可能な状態で保持されている。
また、前記スライド部材31の外周側には、外形を略円環状に形成された保持ベース33が設けられている。前記保持ベース33内には、前記位置決め部材32が、所定間隔を開けた状態で放射状に設けられている。前記位置決め部材32は、ティース鉄心11と同じ数だけ設けられ、ティース鉄心11に径方向に対向した状態で設けられている。
【0018】
前記位置決め部材32には、前記スライド部材31のテーパ面31aに対応するテーパ面32aを備えている。そして、前記スライド部材31と前記位置決め部材32のテーパ面31a、32a同士が互いに当接している状態では、前記位置決め部材32は、スライド部材31により径方向外方に突出した状態に保持される。この状態で、前記位置決め部材32の外周面は、前記基準円D0に一致し、対向するティース鉄心11の内周面に当接するため、前記ティース鉄心11は前記位置決め部材32により位置決めされた状態で保持される。なお、ティース鉄心11は、その軸方向の両端面を保持部材(図示せず)により保持され、軸方向への移動が規制されている。
【0019】
図2は図1の固定子の製造工程における巻回工程を示す説明図である。同図に示したように、ティース固定治具29に固定されたティース鉄心11の巻線部間に、巻線機に設けられたノズル28によって、固定子巻線13が巻装される。前記巻線機は、各周回毎に同じ相の固定子巻線13が同じティース鉄心11間に巻装されるように設定されている。例えば、3相モータの場合には、U相、V相、W相に対応して、複数本の固定子巻線13を同時に束ねた状態で供給するように構成され、それぞれの固定子巻線13が各ティース鉄心11に巻装される。
【0020】
このように、1つのノズル28から複数本の固定子巻線13を供給し、かつ、複数のノズル28を所定間隔をあけて同時にティース鉄心11、11間を周回させて固定子巻線13を巻装させるので、固定子巻線13の装着に要する時間の短縮が可能であると共に、占積率を向上させることができる。
【0021】
図3は図1の固定子の製造工程における位置決め工程を示す説明図である。本実施の形態においては、各ティース鉄心11をその径方向内側で固定治具29にて位置決めした状態で、各コアバック鉄心12を順次挿入していき、最後のコアバック鉄心12を挿入する際にティース鉄心11の位置決め状態を解除する治具解除工程を行う。
【0022】
図4は図1の固定子の製造工程における治具解除工程とコアバック鉄心挿入工程を示す説明図である。治具解除工程は、前記スライド部材31を軸方向上方に移動させることにより行う。前記スライド部材31を軸方向上方に移動させると、前記スライド部材31に当接している位置決め部材32が、摺動しつつ基準円D0よりも径方向内側に移動して、当接していたティース鉄心11と離間される。これにより、ティース鉄心11、11の位置決めが解除され、この状態で最後のコアバック鉄心12を挿入する。このように、治具解除工程においてティース鉄心11の位置決めを解除した状態で、コアバック鉄心挿入工程においてコアバック鉄心12を基準円D0の径方向から挿入することで、前記コアバック鉄心12を挿入し易いようにティース鉄心11の位置をずらすことができる。
したがって、円周方向に隣合う鉄心11、12同士に円周方向に凹凸をなして嵌合する嵌合凹部18、21および嵌合凸部19、20が設けられていても、円周方向に出っ張る嵌合凸部19、20が干渉してコアバック鉄心12のティース鉄心11、11間への挿入が困難になってしまうことがなくなる。
【0023】
なお、実施の形態においては、最後のコアバック鉄心12を挿入する際に、治具解除工程を行ったが、これに限らず、例えば最初をコアバック鉄心12を挿入する際に、治具解除工程を行ってもよい。
【0024】
図5は本発明の第2の実施の形態における固定子の製造工程を示す説明図である。本実施の形態においては、前記治具解除工程に換えて、前記基準円D0の円周上に所定間隔で配置されるティース鉄心11間に最後のコアバック鉄心12を挿入する際に、前記ティース鉄心11および挿入されたコアバック鉄心12全体の配置を楕円形状に変形する最終挿入工程を備えている点が、前実施の形態と異なっている。
本実施の形態においては、最後のコアバック鉄心12を挿入する際に、前記固定治具29の外周面の形状を、矢印Pに示すように、基準円D0から楕円Qのように変形させて、最後の一つのコアバック鉄心12が挿入される隣合うティース鉄心11、11の間隔Lを前記コアバック鉄心12の長さよりも拡げた状態で、該最後のコアバック鉄心12を挿入することができる。このため、前記実施の形態の場合と同様に、ティース鉄心11とコアバック鉄心12とを容易に連結することができる。
【0025】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限られるものではなく、例えば、L字状のコアバック鉄心12ではなく、直方形状のコアバック鉄心であってもよい。また、嵌合凹部18、21や嵌合凸部19、20を有さない鉄心を用いてもよい。また、隣合うティース鉄心11、11間へのコアバック鉄心12の挿入は径方向からではなく、軸方向から行ってもよい。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載した発明によれば、治具解除工程においてティース鉄心の位置決めを解除した状態で、コアバック鉄心挿入工程においてコアバック鉄心を基準円の径方向または軸方向から挿入することで、前記コアバック鉄心を挿入し易いようにティース鉄心の位置をずらすことができる。したがって、ティース鉄心とコアバック鉄心とを容易に連結することができる。
【0027】
請求項2に記載した発明によれば、コアバック鉄心挿入工程においてコアバック鉄心をティース鉄心間に前記基準円の径方向または軸方向から挿入していき、最終挿入工程において鉄心全体の配置を楕円形状に変形するため、最後の一つのコアバック鉄心が挿入される隣合うティース鉄心の間隔を前記コアバック鉄心の長さよりも拡げた状態で、該最後のコアバック鉄心を挿入することができる。したがって、ティース鉄心とコアバック鉄心とを容易に連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における固定子を示す概略平面図である。
【図2】図1の固定子の製造工程における巻回工程を示す説明図である。
【図3】図1の固定子の製造工程における位置決め工程を示す説明図である。
【図4】図1の固定子の製造工程における治具解除工程とコアバック鉄心挿入工程を示す説明図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態における固定子の製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
10 固定子
11 ティース鉄心
12 コアバック鉄心
13 固定子巻線
29 ティース固定治具
Claims (2)
- 所定の基準円の円周上に所定間隔で配置される複数のティース鉄心と、隣合うティース鉄心間の外周側に前記基準円の径方向または軸方向から挿入されるコアバック鉄心とを備える固定子の製造方法において、前記ティース鉄心の先端側に配置される内径治具によりティース鉄心を位置決めした状態で導電線をティース鉄心同士の間に巻回する巻回工程と、内径治具の位置決め部を解除する治具解除工程と、コアバック鉄心をティース鉄心間の外周側に前記基準円の径方向または軸方向から挿入するコアバック鉄心挿入工程とを備えることを特徴とする固定子の製造方法。
- 所定の基準円の円周上に所定間隔で配置される複数のティース鉄心と、隣合うティース鉄心間の外周側に前記基準円の径方向または軸方向から挿入されるコアバック鉄心とを備える固定子の製造方法において、ティース鉄心の先端側に配置される内径治具によりティース鉄心を位置決めした状態で導電線をティース鉄心同士の間に巻回する巻回工程と、コアバック鉄心をティース鉄心間の外周側に前記基準円の径方向または軸方向から1個または所定数ずつ順次挿入するコアバック鉄心挿入工程と、前記ティース鉄心および挿入されたコアバック鉄心全体の配置を楕円形状に変形して最後の一つのコアバック鉄心を挿入する最終挿入工程とを備えることを特徴とする固定子の製造方法。
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Cited By (1)
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CN105429320A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-03-23 | 江门市蓬江区硕泰电器有限公司 | 一种定子铁芯、水泵及制造定子铁芯的方法 |
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2003
- 2003-02-04 JP JP2003027061A patent/JP4405160B2/ja not_active Expired - Fee Related
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