JP2006158003A - 積層固定子鉄心の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】材料歩留り良く、形状精度と電気特性に優れた積層固定子鉄心の製造を可能とする製造方法を提供する。
【解決手段】積層固定子鉄心のヨーク部を幅方向に二分割した外周側を直線状に展開した形状で、内周側縁部に連結凹部１１ａを有する帯状分割ヨーク鉄心片を打抜き形成する工程と、前記鉄心片を螺旋状に巻回して積層し、かつ互いにカシメ結合して外周側ヨーク積層体１０を形成する工程と、積層固定子鉄心の内周側を磁極毎に分割した内周側分割ヨーク部の背側に連結凸部２０ａを有する鉄心片を打抜き形成する工程と、前記鉄心片を所定枚数積層し、カシメ結合して内周側分割ヨーク付き磁極積層体２０を形成する工程と、積層体２０に巻線を施したのち、連結凸部２０ａを連結凹部１１ａに嵌合して、外周側ヨーク積層体１０と内周側分割ヨーク付き磁極積層体２０とを互いに一体に固定する工程とを含む。
【選択図】図７

Description

本発明は、積層固定子鉄心の製造方法に関し、詳しくは帯状鉄心片を螺旋状に巻回して互いに積層する構成を応用した積層固定子鉄心の製造方法に関する。

高馬力を発生する駆動電動機に組み込まれる積層鉄心は大型なものが用いられており、このような大型の積層鉄心、例えば積層固定子鉄心を製造する場合には、大型の製造装置(金型装置)を必要とするためコスト高を招き、さらには大型の固定子鉄心片を打抜き形成した際、内側にスクラップとなる部分が広く発生するため、鉄心用材料の板取り歩留りが著しく低下する問題がある。

上述した如き不都合を解消する技術として、金属板から積層固定子鉄心を直線状に展開した形状の帯状鉄心片を打抜き形成し、この帯状鉄心片を螺旋状に巻回して互いに積層することによって、積層固定子鉄心を製造する方法が提供されている（例えば、特許文献１参照）。

図１３に示した積層固定子鉄心Ａは、円筒形状を呈するヨークＹと該ヨークＹから径内方向に突出する所定個数の突極子Ｔ、Ｔ…とを具備し、図１４に示す如き帯状鉄心片Ｓ、すなわち直線状に延在するヨーク部Ｓｙの内周相当側縁に磁極部Ｓｔ、Ｓｔ…を形成した帯状鉄心片Ｓを、ガイドＧの外周に倣って巻回するとともに積層し、巻き重ねられた帯状鉄心片Ｓ，Ｓ…を上下から加圧して互いにカシメ結合する、あるいは溶接によって互いに固定することで製造されている。

このような積層固定子鉄心の製造方法によれば、大型の製造装置(金型装置)が不要となり、また鉄心用材料を板取りする際の歩留りも幾分向上するため、製造に関わるコストの増大を回避することが可能となる。
特開平１１−２９９１３６号公報

ところで、上述した如き従来の製造方法においては、積層固定子鉄心Ａを構成する帯状鉄心片Ｓの平面形状が極めて複雑であるため、螺旋状に巻回する際に箇所毎の変形程度にバラツキが生じる等の要因によって、上記帯状鉄心片Ｓを真円に巻回することが困難であり、さらに磁極Ｔを構成する積層された磁極部Ｓｔ、Ｓｔ…の間においてもズレを生じ易いため、製造された積層固定子鉄心Ａの形状精度が大幅に低下する問題があった。

このように、積層固定子鉄心Ａの形状精度を出せない場合には、回転子(図示せず)とのエアギャップを広く設定せざるを得ず、このため効率の低下によって大型化に伴う高出力高トルクを享受し得ない不都合があった。

また、上述した如き従来の製造方法においては、帯状鉄心片Ｓの平面形状が極めて複雑であるため、この帯状鉄心片Ｓを板取りする際の材料歩留りが必ずしも良好とは言い難いものであった。

さらに、積層固定子鉄心ＡにおけるヨークＹと磁極Ｔ、Ｔ…とが一体に形成されるため、個々の磁極Ｔに対する巻線の巻回作業が困難であり、巻線の乱れによる電気特性の低下を招いてしまう不都合があった。

本発明の目的は上述した実状に鑑みて、材料歩留り良く、かつ形状精度および電気特性に優れた積層固定子鉄心を製造することの可能な、積層固定子鉄心の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するべく、請求項１の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法は、積層固定子鉄心のヨーク部を幅方向に二分割した外周側を直線状に展開した形状を呈し、かつ内周側縁部に連結凹部を有する帯状分割ヨーク鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、帯状分割ヨーク鉄心片を螺旋状に巻回して積層し、かつ互いにカシメ結合して外周側ヨーク積層体を形成する工程と、積層固定子鉄心のヨーク部を幅方向に二分割した内周側を磁極毎に分割した内周側分割ヨーク部の背側に連結凸部を有する内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を所定枚数積層し、かつ互いにカシメ結合して内周側分割ヨーク付き磁極積層体を形成する工程と、内周側分割ヨーク付き磁極積層体に巻線を施したのち、連結凸部を連結凹部に嵌合して、外周側ヨーク積層体と内周側分割ヨーク付き磁極積層体とを互いに一体に固定する工程とを含んで成ることを特徴としている。

請求項２の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法は、積層固定子鉄心のヨーク部を幅方向に二分割した外周側を直線状に展開した形状を呈し、かつ内周側縁部に連結凹部を有する帯状分割ヨーク鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、帯状分割ヨーク鉄心片を螺旋状に巻回して積層し、かつ互いにカシメ結合して外周側ヨーク積層体を形成する工程と、積層固定子鉄心のヨーク部を幅方向に二分割した内周側を磁極毎に分割した内周側分割ヨーク部の背側に連結凸部を有する内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を所定枚数積層し、かつ互いにカシメ結合して内周側分割ヨーク付き磁極積層体を形成する工程と、内周側分割ヨーク付き磁極積層体に巻線を施したのち、所定個数の内周側分割ヨーク付き磁極積層体における内周側分割ヨーク部の端部同士を接続し、内周側分割ヨーク部が環状を呈する中間組立体を形成する工程と、中間組立体の外周に外周側ヨーク積層体を焼嵌めし、連結凸部を連結凹部に嵌合させて、外周側ヨーク積層体と内周側分割ヨーク付き磁極積層体とを互いに一体に固定する工程とを含んで成ることを特徴としている。

請求項３の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法は、請求項２の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法において、中間組立体を形成する工程において、所定個数の内周側分割ヨーク付き磁極積層体を、磁気吸着式支持手段によって内径側から仮固定することを特徴としている。

請求項４の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法は、請求項１〜請求項３の何れか１つの発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法において、内周側分割ヨーク付き磁極積層体は、磁極から内周側分割ヨーク部の端部までの長さの異なる内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を所定枚数ずつカシメ結合して成り、内周側分割ヨーク部の両端部に各々係合凸部および係合凹部を有するとともに、隣合う一方の内周側分割ヨーク付き磁極積層体の係合凸部を、隣合う他方の内周側分割ヨーク付き磁極積層体の係合凹部に嵌め入れることを特徴としている。

請求項１の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法によれば、積層固定子鉄心のヨーク外周側を構成する外周側ヨーク積層体と、積層固定子鉄心のヨーク内周側および磁極を構成する内周側分割ヨーク付き磁極積層体とを別個に形成しているため、上記外周側ヨーク積層体を構成する帯状分割ヨーク鉄心片は極めて幅の狭い帯状を呈することとなり、さらに帯状分割ヨーク鉄心片の内周側縁部には連結凹部が形成されることから、上記帯状分割ヨーク鉄心片の曲げ成形性が大幅に向上して良好なものとなり、もって帯状分割ヨーク鉄心片を巻回して成る外周側ヨーク積層体を真円に形成することが可能となる。
また、上記内周側分割ヨーク付き磁極積層体は、所定枚数の内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片をカシメ積層することにより形成されているので、積層された内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片同士の間においてズレが生じることなく製造され、もって上記外周側ヨーク積層体に所定個数の内周側分割ヨーク付き磁極積層体を連結して成る積層固定子鉄心は形状精度の優れたものとなる。
また、外周側ヨーク積層体の連結凹部に内周側分割ヨーク付き磁極積層体の連結凸部を嵌合して、外周側ヨーク積層体と内周側分割ヨーク付き磁極積層体とを強固かつ確実に結合しているので、積層固定子鉄心の形状精度は極めて優れたものとなる。
また、外周側ヨーク積層体を構成する帯状分割ヨーク鉄心片と、内周側分割ヨーク付き磁極積層体を構成する内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片とは、互いに別個に板取りされるために、帯状分割ヨーク鉄心片および内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を歩留り良く材料取りすることができる。
さらに、外周側ヨーク積層体に対して内周側分割ヨーク付き磁極積層体を別個に形成しているため、この内周側分割ヨーク付き磁極積層体に対する巻線の巻回作業が極めて容易なものとなり、巻線を高密度かつ良好なプロポーションで巻回することができる。
かくして、請求項１の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法によれば、材料歩留り良く、かつ形状精度および電気特性に優れた積層固定子鉄心を製造することが可能となる。

請求項２の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法によれば、積層固定子鉄心のヨーク外周側を構成する外周側ヨーク積層体と、積層固定子鉄心のヨーク内周側および磁極を構成する内周側分割ヨーク付き磁極積層体とを別個に形成しているため、上記外周側ヨーク積層体を構成する帯状分割ヨーク鉄心片は極めて幅の狭い帯状を呈することとなり、さらに帯状分割ヨーク鉄心片の内周側縁部には連結凹部が形成されることから、上記帯状分割ヨーク鉄心片の曲げ成形性が大幅に向上して良好なものとなり、もって帯状分割ヨーク鉄心片を巻回して成る外周側ヨーク積層体を真円に形成することが可能となる。
また、上記内周側分割ヨーク付き磁極積層体は、所定枚数の内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片をカシメ積層することにより形成されているので、積層された内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片同士の間においてズレが生じることなく製造され、もって上記外周側ヨーク積層体に所定個数の内周側分割ヨーク付き磁極積層体を連結して成る積層固定子鉄心は形状精度の優れたものとなる。
また、外周側ヨーク積層体の連結凹部に内周側分割ヨーク付き磁極積層体の連結凸部を嵌合して、外周側ヨーク積層体と内周側分割ヨーク付き磁極積層体とを強固かつ確実に結合しているので、積層固定子鉄心の形状精度は極めて優れたものとなる。
また、中間組立体の外周に外周側ヨーク積層体を焼嵌めすることにより、連結凸部を連結凹部に嵌合させて外周側ヨーク積層体と内周側分割ヨーク付き磁極積層体とを強固かつ確実に結合しているので、積層固定子鉄心の形状精度は極めて優れたものとなる。
また、外周側ヨーク積層体を構成する帯状分割ヨーク鉄心片と、内周側分割ヨーク付き磁極積層体を構成する内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片とは、互いに別個に板取りされるために、帯状分割ヨーク鉄心片および内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を歩留り良く材料取りすることができる。
さらに、外周側ヨーク積層体に対して内周側分割ヨーク付き磁極積層体を別個に形成しているため、この内周側分割ヨーク付き磁極積層体に対する巻線の巻回作業が極めて容易なものとなり、巻線を高密度かつ良好なプロポーションで巻回することができる。
かくして、請求項２の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法によれば、材料歩留り良く、かつ形状精度および電気特性に優れた積層固定子鉄心を製造することが可能となる。

請求項３の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法によれば、所定個数の内周側分割ヨーク付き磁極積層体を磁気吸着式支持手段により内径側から仮固定して中間組立体を形成することで、この中間組立体の外周に外周側ヨーク積層体を焼嵌めする工程を極めて容易に実施することが可能となる。

請求項４の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法によれば、隣合う一方の内周側分割ヨーク付き磁極積層体の係合凸部を、隣合う他方の内周側分割ヨーク付き磁極積層体の係合凹部に嵌め入れることにより、内周側分割ヨーク付き磁極積層体同士をより強固に接続することが可能となる。

以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図１〜図７は、本発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法における一実施例を示しており、本発明に基づいて製造された積層固定子鉄心１は、環形状を呈する１個の外周側ヨーク積層体１０と、該外周側ヨーク積層体１０の径内側に結合された所定個数(実施例では１２個)の内周側分割ヨーク付き磁極積層体２０，２０…とから構成されている。

上記外周側ヨーク積層体１０(以下、ヨーク積層体１０と呼称する)は、積層固定子鉄心１におけるヨーク部の外周部分を構成する円筒形状を呈し、後述する如く帯状鋼板(金属板)から打抜き形成した帯状分割ヨーク鉄心片１１を、螺旋状に巻回して積層するとともに互いカシメ結合すること(カシメ積層)により製造されており、上記ヨーク積層体１０における内周縁部には、所定数(実施例では１２箇所)の連結凹部１１ａ，１１ａ…が形成されている。

また、上記帯状分割ヨーク鉄心片１１(ヨーク鉄心片１１と呼称する)には、後述する円弧状のカシメ部１１ｃ，１１ｃ…が形成されており、積層されたヨーク鉄心片１１同士は、上記カシメ部１１ｃ，１１ｃ…を介して互いにカシメ結合されている。

一方、上記内周側分割ヨーク付き磁極積層体２０(以下、磁極積層体２０と呼称する)は、上記ヨーク積層体１０におけるヨークを幅方向に二分割した内周側を磁極毎に分割した内周側分割ヨーク部２０ｙと、該内周側分割ヨーク部２０ｙから突出する磁極部２０ｔとを有し、上記内周側分割ヨーク部２０ｙ(以下、分割ヨーク部２０ｙと呼称する)の背側には連結凸部２０ａが突出形成されている。

また、上記磁極積層体２０は、後述する如く帯状鋼板(金属板)から打抜き形成した所定枚数の内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片２１，２１…を、積層するとともに互いにカシメ結合すること(カシメ積層)によって構成されており、図中の符号２１ｃは、各々の内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片２１(以下、磁極鉄心片２１と呼称する)に形成されたカシメ部である。

上述したヨーク積層体１０における内周側に、環状に配置した所定個数の磁極積層体２０，２０…を一体に連結することによって、ヨーク部の内径方向に所定数の磁極部が突出した所定形状の積層固定子鉄心１が製造されることとなる。

以下では、上述した積層固定子鉄心１の製造手順を例示することで、本発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法を詳細に説明する。
先ず、図３(ａ)に示す如く、ヨーク鉄心片１１を図示していない帯状鋼板(金属板)から打抜き形成する。

上記ヨーク鉄心片１１は、上述した積層固定子鉄心１のヨーク部を幅方向に二分割した外周側を直線状に展開した形状、具体的には真っ直ぐに延在する極く幅の狭い帯状を呈しており、その幅方向の略中央域には、所定のピッチでカシメ部１１ｃ，１１ｃ…が配列形成されているとともに、その内周相当側縁１１ｉ、すなわち後の工程においてヨーク鉄心片１１が巻回された際に、ヨーク積層体１０(図２参照)の内周面を構成する部位には、所定のピッチで連結凹部１１ａ，１１ａ…が配列形成されている。

ここで、上記カシメ部１１ｃ，１１ｃ…の形成ピッチは、後の工程においてヨーク鉄心片１１が螺旋状に巻回して積層された際、カシメ部１１ｃ同士が互いに合致するよう設定されている。同じく、上記連結凹部１１ａ，１１ａ…の形成ピッチは、後の工程においてヨーク鉄心片１１が螺旋状に巻回して積層された際、連結凹部１１ａ同士が互いに合致するよう設定されている。

また、上記カシメ部１１ｃは、図４に示す如く巻回方向(矢印Ｒ)、すなわち後の工程においてヨーク鉄心片１１が巻回される方向、言い換えれば完成したヨーク積層体１０(図１，２参照)において、カシメ部１１ｃ，１１ｃ…が並ぶ周方向に沿って湾曲した平面形を呈している。

さらに、上記カシメ部１１ｃは、図４に示す如くハーフブランキングにより下方へ突出形成されたカシメ舌片１１ｔと、該カシメ舌片１１ｔの背部に形成されたカシメ溝１１ｒとを有しており、後の工程においてヨーク鉄心片１１を巻回する際の進行方向(矢印Ｆ)と逆方向に向けて、カシメ舌片１１ｔが下がり傾斜して形成されている。

帯状鋼板(金属板)からヨーク鉄心片１１を打抜き形成したのち、該ヨーク鉄心片１１を製造装置(図示せず)に搬入し、図３(ｂ)に示す如く上記ヨーク鉄心片１１を螺旋状に巻回して積層しつつ、カシメ部１１ｃ，１１ｃ…を介して互いにカシメ結合することで、所定形状のヨーク積層体１０(図２(ｂ)参照)を形成する。

具体的には、製造装置の巻取りガイドＧにヨーク鉄心片１１の一端を係止し、矢印Ｆの如くヨーク鉄心片１１を巻取りガイドＧに搬入しつつ、矢印Ｒの如く回転する巻取りガイドＧの外周にヨーク鉄心片１１を巻き付け、積層されたヨーク鉄心片１１同士を、カシメ部１１ｃ，１１ｃ…で互いに結合(カシメ積層)することにより、図２(ｂ)に示す如き所定形状のヨーク積層体１０を製造する。

ここで、上記ヨーク積層体１０を構成するヨーク鉄心片１１は、上述したように極く幅の狭い帯状を呈しているとともに、内周相当側縁１１ｉに連結凹部１１ａ、１１ａ…が形成されているので、その曲げ加工性は極めて良好なものとなっており、もってヨーク鉄心片１１を巻回して成るヨーク積層体１０を真円に形成することが可能となる。

なお、図２および図３に示す如く、ヨーク鉄心片１１の連結凹部１１ａを、その内側角に丸みを帯びた形状とすることによって、曲げ加工性(巻回成形性)がより向上したものとなる。

因みに、ヨーク鉄心片１１を巻回する際に、上記ヨーク鉄心片１１の外周側を局部的に押圧して長手方向に展延することで、巻回作業時における曲げ加工性をさらに良好なものとすることができる。

また、ヨーク鉄心片１１に形成されるカシメ部１１ｃを、巻回方向(矢印Ｒ)に沿って湾曲した平面形としたことで、ヨーク鉄心片１１を螺旋状に巻回しつつ積層する際、上層のカシメ部１１ｃにおけるカシメ舌片１１ｔが、下層のカシメ部１１ｃにおけるカシメ溝１１ｒに沿って、ヨーク鉄心片１１の巻回を誘導する態様で嵌入することとなり、もって巻回時におけるヨーク鉄心片１１の成形性が向上し、ヨーク積層体１０をより真円状に形成することが可能となる。

さらに、カシメ部１１ｃにおけるカシメ舌片１１ｔを、ヨーク鉄心片１１の巻回方向(矢印Ｆ)と逆方向に向けて下がり傾斜としたことで、ヨーク鉄心片１１を螺旋状に巻回しつつカシメ積層する際、下層のカシメ溝１１ｒに対して上層のカシメ舌片１１ｔが基端から先端に亘って徐々に入り込み、カシメ舌片１１ｔの全体がカシメ溝１１ｒに対して確実に嵌合することで、接合強度の大きなヨーク積層体１０を形成することが可能となる。

一方、図５(ａ)に示す如く、トランスファープレス(図示せず)の加工ステーションＳ１，Ｓ２を経て、帯状鋼板(金属板)Ｗから磁極積層体２０を形成する。すなわち、加工ステーションＳ１でカシメ部２１ｃを形成したのち、加工ステーションＳ２で磁極鉄心片２１の外形抜き／カシメ積層を行って磁極積層体２０(図５(ｂ)参照)を製造する。なお、トランスファプレスを用いた磁極積層体２０の製造手順は、上述した実施例に限定されるものではなく、適宜に設定し得るものであることは言うまでもない。

ここで、上記磁極積層体２０は、上述のように磁極鉄心片２１，２１…をカシメ積層して形成されるため、積層された磁極鉄心片２１同士の間にズレが生じることなく製造されることとなり、もってヨーク積層体１０に磁極積層体２０を固定して成る積層固定子鉄心１は形状精度の優れたものとなる。

また、上記磁極積層体２０は、上述したヨーク積層層体１０とは別個に形成されるので、帯状鋼板(金属板)Ｗから磁極鉄心片２１，２１…を板取りする際の歩留りが向上し、もって製造コストの増大を回避することが可能となる。

上述した如く磁極積層体２０を製造したのち、図５(ｃ)に示す如く、上記磁極積層体２０に対して、専用の装置(図示せず)を用いて巻線Ｌを巻回する。なお、磁極積層体２０に対して巻線Ｌを直接に巻回する以外に、別途の工程で巻線Ｌを巻回したボビン(図示せず)を磁極積層体２０に装着しても良いことは言うまでもない。

ここで、磁極積層体２０に巻線Ｌを巻回する際、磁極積層体２０はヨーク積層体１０から分離した状態にあるので、磁極積層体２０に対する巻線Ｌの巻回作業は極めて容易なものとなり、これによって巻線Ｌが高密度かつ良好なプロポーションで巻回されることとなる。

所定個数の磁極積層体２０に対する巻線Ｌの巻回が完了したのち、第１の発明に関わる製造方法においては、図６に示す如く、ヨーク積層体１０における連結凹部１０ａに対して、磁極積層体２０における連結凸部２０ａを、ヨーク積層体１０の軸心方向に沿って嵌め入れることによって、ヨーク積層体１０と磁極積層体２０とを互いに連結固定させる。

上述した如く、ヨーク積層体１０の連結凹部１１ａに磁極積層体２０の連結凸部２０ａを嵌め入れ、ヨーク積層体１０と磁極積層体２０とを互いに連結固定させることにより、図７に示す如く、所定形状の積層固定子鉄心１が製造されるとともに、積層固定子鉄心１の磁極積層体２０，２０…に各々巻線Ｌの巻回された電動機の固定子が完成することとなる。

ここで、ヨーク積層体１０と個々の磁極積層体２０，２０…とは、ヨーク積層体１０の連結凹部１１ａに磁極積層体２０の連結凸部２０ａを嵌合することにより強固かつ確実に結合しているので、積層固定子鉄心の形状精度は極めて優れたものとなっている。

このように、第１の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法によれば、材料歩留り良く、かつ形状精度および電気特性に優れた積層固定子鉄心１を製造することが可能となる。

一方、個々の磁極積層体２０に対する巻線Ｌの巻回が完了したのち、第２の発明に関わる製造方法においては、図８に示す如く、環状の電磁石(磁気吸着式支持手段)Ｍの周囲に、所定個数の磁極積層体２０を配置し、内周側分割ヨーク部２０ｙ(以下、分割ヨーク部２０ｙと呼称する)の端部同士を接続して、上記分割ヨーク部２０ｙ，２０ｙ…が環状を呈する中間組立体３０を形成する。

このとき、電磁石Ｍの周囲に配置された磁極積層体２０，２０…は、上記電磁石Ｍによる内径側からの磁気吸着力によって、極めて容易に環状に仮固定されることとなる。

上述の如く所定個数の磁極積層体２０，２０…から成る中間組立体３０を形成したのち、図９に示す如く、上記中間組立体３０の外周にヨーク積層体１０を焼嵌めし、磁極積層体２０の連結凸部２０ａをヨーク積層体１０の連結凹部１１ａに嵌合させて、ヨーク積層体１０と磁極積層体２０，２０…とを互いに一体に固定する。

このとき、所定個数の磁極積層体２０，２０…を電磁石Ｍにより内径側から仮固定して中間組立体３０を形成しているため、この中間組立体３０の外周にヨーク積層体１０を焼嵌めする作業が極めて容易に実施できる。

上述した如く、中間組立体３０の外周にヨーク積層体１０を焼嵌めしたのち、電磁石Ｍを取り外すことによって、図７に示す如く、所定形状の積層固定子鉄心１が製造されるとともに、積層固定子鉄心１の磁極積層体２０，２０…に各々巻線Ｌの巻回された電動機の固定子が完成することとなる。

ここで、ヨーク積層体１０と中間組立体３０、すなわち所定個数の磁極積層体２０，２０…とは、焼嵌めによって強固かつ確実に結合しているので、積層固定子鉄心１の形状精度は極めて優れたものとなっている。

さらに、ヨーク積層体１０と個々の磁極積層体２０，２０…とは、ヨーク積層体１０の連結凹部１１ａに磁極積層体２０の連結凸部２０ａを嵌合することにより強固かつ確実に結合しているので、積層固定子鉄心の形状精度は極めて優れたものとなっている。

このように、第２の発明に関わる積層固定子鉄心の製造方法によれば、材料歩留り良く、かつ形状精度および電気特性に優れた積層固定子鉄心１を製造することが可能となる。

図１０〜図１２は、積層固定子鉄心を構成する磁極積層体の他の実施例を示しており、この磁極積層体２０′は磁極部２０ｔ′と内周側分割ヨーク部２０ｙ′と連結凸部２０ａ′とを有するとともに、上記内周側分割ヨーク部２０ｙ′の両端部には、それぞれ係合凸部２０ｈ′と係合凹部２０ｉ′とを有している。

また、上記磁極積層体２０′は、図１１(ａ)に示す如くトランスファープレスの加工ステーションＳ１，Ｓ２を経て、帯状鋼板(金属板)Ｗから打抜き形成した２種類の磁極鉄心片２１Ａ′および磁極鉄心片２１Ｂ′、すなわち図１１(ｂ)、(ｃ)に示す如く、磁極部(２１Ａｔ′,２１Ｂｔ′)を中心とした内周側分割ヨーク部(２１Ａｙ′，２１Ｂｙ′)の左右の長さが互いに異なる磁極鉄心片２１Ａ′と磁極鉄心片２１Ｂ′とを、所定枚数ずつ積層してカシメ結合すること(カシメ積層)により構成されている。

上述の如き磁極積層体２０′では、所定個数の磁極積層体２０′をヨーク積層体１０の内周側において環状に固定した状況(図７参照)、あるいは所定個数の磁極積層体２０′によって中間組立体３０(図８参照)を形成した状況において、図１２に示す如く隣合う一方の磁極積層体２０′の係合凸部２０ｈ′が、隣合う他方の磁極積層体２０′の係合凹部２０ｉ′に嵌合することで、磁極積層体２０′同士をより強固に接続することが可能となり、積層固定子鉄心における機械的強度の大幅な向上とともに、積層固定子鉄心における形状精度の維持を図ることが可能となる。

なお、上述した各実施例においては、環形状を呈するヨーク積層体と１２個の磁極積層体から成る積層固定子鉄心を例示しているが、本発明は上述した積層固定子鉄心の製造に限定されるものではなく、様々な構成の積層固定子鉄心の製造方法として有効に適用し得ることは勿論である。

(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる方法を適用して製造された積層固定子鉄心の一実施例を示す全体平面図および全体側面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１に示した積層固定子鉄心を構成する内周側分割ヨーク付磁極積層体および外周側ヨーク積層体の外観図斜視図。 (ａ)および(ｂ)は、図１に示した積層固定子鉄心における外周側ヨーク積層体の製造手順を示す概念図。 (ａ)および(ｂ)は、カシメ部を示す帯状分割ヨーク鉄心片の要部平面図および要部断面図。 (ａ)、(ｂ)および(ｃ)は、図１に示した積層固定子鉄心における内周側分割ヨーク付磁極積層体の製造手順を示す概念図。 第１の発明に関わる製造の手順を示す概念図。 第１の発明に関わる製造の手順を示す概念図。 第２の発明に関わる製造の手順を示す概念図。 第２の発明に関わる製造の手順を示す概念図。 (ａ)および(ｂ)は、内周側分割ヨーク付磁極積層体の他の実施例を示す外観斜視図および巻線を施した状態の平面図。 (ａ)、(ｂ)および(ｃ)は、図１０に示した内周側分割ヨーク付磁極積層体を構成する内周側分割ヨーク付磁極鉄心片の形成手順、および２種類の内周側分割ヨーク付磁極鉄心片を示す平面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１０に示した内周側分割ヨーク付磁極積層体の結合状態を示す中間組立体の要部平面図および要部側面図。 (ａ)および(ｂ)は、従来の技術により製造された積層固定子鉄心を示す全体平面図および要部断面側面図。 図１３に示した積層固定子鉄心の製造方法を示す概念図。

符号の説明

１…積層固定子鉄心、
１０…外周側ヨーク積層体、
１１…帯状分割ヨーク鉄心片、
１１ｉ…内周側縁部、
１１ａ…連結凹部、
２０…内周側分割ヨーク付き磁極積層体、
２０ｔ…磁極部、
２０ｙ…内周側分割ヨーク部、
２０ａ…連結凸部、
２１…内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片、
３０…中間組立体、
２０′…内周側分割ヨーク付き磁極積層体、
２０ｔ′…磁極部、
２０ｙ′…内周側分割ヨーク部、
２０ａ′…連結凸部、
２０ｈ′…係合凸部、
２０ｉ′…係合凹部、
２１Ａ′，２１Ｂ′…内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片、
Ｌ…巻線、
Ｗ…帯状鋼板(金属板)。

Claims (4)

1. 積層固定子鉄心のヨーク部を幅方向に二分割した外周側を直線状に展開した形状を呈し、かつ内周側縁部に連結凹部を有する帯状分割ヨーク鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、
   前記帯状分割ヨーク鉄心片を螺旋状に巻回して積層し、かつ互いにカシメ結合して外周側ヨーク積層体を形成する工程と、
   積層固定子鉄心のヨーク部を幅方向に二分割した内周側を磁極毎に分割した内周側分割ヨーク部の背側に連結凸部を有する内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、
   前記内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を所定枚数積層し、かつ互いにカシメ結合して内周側分割ヨーク付き磁極積層体を形成する工程と、
   前記内周側分割ヨーク付き磁極積層体に巻線を施したのち、前記連結凸部を前記連結凹部に嵌合して、前記外周側ヨーク積層体と前記内周側分割ヨーク付き磁極積層体とを互いに一体に固定する工程と、
   を含んで成ることを特徴とする積層固定子鉄心の製造方法。
2. 積層固定子鉄心のヨーク部を幅方向に二分割した外周側を直線状に展開した形状を呈し、かつ内周側縁部に連結凹部を有する帯状分割ヨーク鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、
   前記帯状分割ヨーク鉄心片を螺旋状に巻回して積層し、かつ互いにカシメ結合して外周側ヨーク積層体を形成する工程と、
   積層固定子鉄心のヨーク部を幅方向に二分割した内周側を磁極毎に分割した内周側分割ヨーク部の背側に連結凸部を有する内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を金属板から打抜き形成する工程と、
   前記内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を所定枚数積層し、かつ互いにカシメ結合して内周側分割ヨーク付き磁極積層体を形成する工程と、
   前記内周側分割ヨーク付き磁極積層体に巻線を施したのち、所定個数の前記内周側分割ヨーク付き磁極積層体における内周側分割ヨーク部の端部同士を接続し、前記内周側分割ヨーク部が環状を呈する中間組立体を形成する工程と、
   前記中間組立体の外周に前記外周側ヨーク積層体を焼嵌めし、前記連結凸部を前記連結凹部に嵌合させて、前記外周側ヨーク積層体と前記内周側分割ヨーク付き磁極積層体とを互いに一体に固定する工程と、
   を含んで成ることを特徴とする積層固定子鉄心の製造方法。
3. 前記中間組立体を形成する工程において、所定個数の前記内周側分割ヨーク付き磁極積層体を、磁気吸着式支持手段によって内径側から仮固定することを特徴とする請求項２記載の積層固定子鉄心の製造方法。
4. 前記内周側分割ヨーク付き磁極積層体は、磁極から内周側分割ヨーク部の端部までの長さの異なる内周側分割ヨーク付き磁極鉄心片を所定枚数ずつカシメ結合して成り、内周側分割ヨーク部の両端部に各々係合凸部および係合凹部を有し、隣合う一方の前記内周側分割ヨーク付き磁極積層体の係合凸部を、隣合う他方の前記内周側分割ヨーク付き磁極積層体の係合凹部に嵌め入れることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の積層固定子鉄心の製造方法。

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