JP2005295620A - 固定子の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】渦電流損が少なく、トルク脈動の小さいモータの固定子を提供する。
【解決手段】接合治具４は、固定子の内径寸法と同等の中芯４ｂをベース４ａの中央部に設けており、その回りに１２本のガイドピン４ｃが同心円上に配置されている。各ガイドピン４ｃには円筒状のガイドリング５が移動可能な隙間を有して装着されており、１２個のガイドリング５の外側をリング状の弾性体６を装着して１２個の固定子個片１ａを押圧する。このとき、ガイドリング５の外周は積層鉄心２の外周に設けた溝部２ａのＶ字の斜辺に当接して中心方向に押圧保持され、固定子個片１ａの内周部は中央部の中芯４ｂに密着される。同時に分割接合面が固着されるため、固定子の円筒度と真円度の小さい固定子が得られる。
【選択図】図２

Description

本発明は、主に各種産業機器に使用されるモータの固定子の製造方法に関する。
従来、モータの小型・高性能化のために、巻線の高密度化と巻線端部の省スペース化の必要性ガイドリング、鉄心を分割し巻線を外部で整列状に巻込むことにより高密度な巻線と巻線端部の省スペース化の両方を同時に可能にすることが一般的に実施されている。
このモータの固定子は、各鉄板の内周面及び外周面をレーザ溶接して積層鉄心個片としていた。また、各積層鉄心個片を環状に結合し、結合面の外周部を積層方向にレーザ溶接固着するものが知られている(例えば、特許文献１参照)。
特開平６−１０５４８７号公報
解決しようとする問題点は、モータ駆動時に発熱の原因となる鉄損の低減および低速回転時の出力軸に発生するトルク脈動（コギングトルクおよびトルクリップル）の低減である。また、固定子外周にフレームを装着する際の放熱性であり、接合部の溶接痕により装着するフレームとに隙間が生じて十分な放熱ができない点である。
一般にモータ固定子に発生する鉄損の一因である渦電流損を減らすには、薄い鉄板を積層し固定子を形成するが、従来のレーザ溶接やパック工法による積層方法では、当該箇所に積層方向の渦電流が発生して鉄損が生じる。また、積層鉄心個片を環状に結合する場合においても、溶接による接合を行うと積層方向に渦電流が発生して鉄損が生じる。
また、溶接による接合時の溶接痕に起因してフレームを装着する際に放熱が十分できなかった。さらに、その際の熱歪により、固定子の内径精度（真円度および円筒度）が悪化し、モータのトルク脈動を増加させていた。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、渦電流損が少なく、トルク脈動の小さいモータの固定子を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、円周方向に分割した各極歯の外周中央部から中心に向い対称に幅が減少する溝部を備えた固定子において、接着剤を介して極歯単位毎に円周方向に分割した鉄板を積層する積層工程と、積層工程後に極歯部を絶縁して巻線を施す巻線工程と、巻線工程後の固定子個片の分割面を接着して環状の固定子を形成する接合工程とを備え、前記接合工程において、各極歯外周に設けた溝部に円筒体を当接させ弾性体で円筒体を中心方向に押圧しながら接着することで固定子の内外周部の精度を確保する固定子の製造方法である。
本発明の固定子の製造方法によれば、積層面および接合部を接着剤で固着することで鉄損の増加を低減するとともに、各極歯外周に設けた溝部に円筒体を当接させ弾性体で中心方向に押圧しながら接着するので固定子の内外周部の精度を確保することができ、鉄損およびトルク脈動の少ないモータを提供できる。
接着剤を介して極歯単位毎に円周方向に分割した鉄板を積層する積層工程と、積層工程後に極歯部を絶縁して巻線を施す巻線工程と、巻線工程後の固定子個片の分割面を接着して環状の固定子を形成する接合工程とを備え、前記接合工程において、各極歯外周に設けた溝部に円筒体を当接させ弾性体で円筒体を中心方向に押圧しながら接着することで固定子の内外周部の精度を確保することができる。
図１において、１は固定子で、１２分割された固定子個片１ａを環状に接着剤により接合したものである。２は積層鉄心で、極歯単位を円周方向に１２分割し積層したものである。２ａは溝部で、積層鉄心２の外周中央部に設けられ中心方向に向い対称に溝幅が減少するＶ字状に設定している。３はマグネットワイヤを巻回した巻線である。
まず、積層工程について説明すると、積層鉄心２は、極歯単位毎に円周方向に分割した鉄板を積層する際に、積層面を接着剤で固着しながら所定寸法に積層する。次の巻線工程では、表面を絶縁した積層鉄心２の極歯部に直交するようにマグネットワイヤを巻回して固定子個片１ａとする。さらに、接合工程では、１２個の固定子個片１ａの分割面に接着剤を塗布して接合治具に環状に配設する。
ここで、固定子の内径精度を確保するための接合治具について、図２を参照しながら説明する。接合治具４は、ベース４ａ、中芯４ｂ、ガイドピン４ｃで構成され、他に円筒体のガイドリング５、リング状の弾性体６を備えている。
接合治具４は、固定子１の内径寸法と同等の中芯４ｂをベース４ａの中央部に設けており、その回りに１２本のガイドピン４ｃが同心円上に配置されている。各ガイドピン４ｃには円筒状のガイドリング５が移動可能な隙間を有して装着されており、１２個のガイドリング５の外側にゴム製の弾性体６を装着する。弾性体６は、ゴム製に限らず締め付け可能なコイルバネなどでもよい。
この弾性体６によってガイドリング５の外周は中心方向に押圧され、積層鉄心２の外周に設けた溝部２ａのＶ字の斜辺に当接して固定子個片１ａを中心方向に押圧する。これにより、固定子個片１ａの内周部は中芯４ｂに密着して保持される。同時に分割接合面は接着剤により固着されるため、内周部の円筒度と真円度の小さい固定子が得られる。また、鉄板の積層面および固定子個片の接合面を接着剤で固着することにより鉄損の増加を低減できるためトルク脈動の小さなモータを提供することができる。
従来の溶接による分割鉄心の接合では、溶接個所で渦電流損が生じたり、固定子外周部に段差が生じ、固定子外周に焼バメ装着するフレームによって接合個所が割れる可能性があった。また、固定子とフレームとの間に隙間が発生することから放熱が不十分となる可能性があったが、本発明では積層鉄心の接合面を接着するため、その心配がない。
本発明の固定子は、分割積層鉄心に最適であり、トルク脈動の影響を避けたい用途などに有用である。
本発明の実施例１における固定子の外観図 本発明の実施例１における接合治具の説明図
符号の説明
１ 固定子
１ａ 固定子個片
２ 積層鉄心
２ａ 溝部
３ 巻線
４ 接合治具
４ａ ベース
４ｂ 中芯
４ｃ ガイドピン
５ 円筒体（ガイドリング）
６ 弾性体

Claims (2)

  1. 円周方向に分割した各極歯の外周中央部から中心に向い対称に幅が減少する溝部を備えた固定子において、接着剤を介して極歯単位毎に円周方向に分割した鉄板を積層する積層工程と、積層工程後に極歯部を絶縁して巻線を施す巻線工程と、巻線工程後の固定子個片の分割面を接着して環状の固定子を形成する接合工程とを備え、前記接合工程において、各極歯外周に設けた溝部に円筒体を当接させ弾性体で円筒体を中心方向に押圧しながら接着することで固定子の内外周部の精度を確保する固定子の製造方法。
  2. 弾性体をリング状にして円筒体を押圧する請求項１に記載の固定子の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010098828A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Asmo Co Ltd ステータの製造方法及びステータの製造装置
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