JP2008061467A - 固定子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着積層した分割鉄心を用いて、接合精度と接合強度が高く、損失が少ない固定子を簡素な製造工程で提供する。
【解決手段】接着鋼板を積層した分割鉄心に集中巻線を施したあと環状に接合する固定子において、集中巻線を施した分割鉄心の分割接合面を、保形治具とアクリル系の瞬間接着剤を用いて環状に接合するステップ１と、環状接合した分割鉄心外周に環状構造物としてのフレームを焼きバメするステップ２と、前記集中巻線にワニスを滴下、固着するステップ３とを備え、ステップ３のワニスの滴下、固着する際の加熱処理時に、ステップ２の余熱を利用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、分割積層鉄心を環状接合した固定子の製造方法に関する。

近年、小型で高効率のモータが要望されており、モータ効率を向上させるため各種の取り組みが実施されている。例えば、極歯単位に分割積層した分割鉄心に集中巻線することでスロット巻線の占積率を高め、巻線端部の省スペース化を図ったモータが提案されている。また、分割接合した固定子外周に環状構造物を装着し、機械的強度と熱放散性を確保するものが知られている(例えば、特許文献１参照)。

一方、積層鉄心の積層に起因する渦電流損を低減するため、従来のダボカシメやレーザ溶接による積層方法に替えて、プレス加工等の加工後に加熱圧着により積層する接着鉄芯用電磁鋼板が提案されている（例えば、特許文献２）。
特開平６−１０５４８７号公報 特開平１１−１６２７２２号公報

解決しようとする問題点は、渦電流損を低減した接着積層鉄心を環状に接合して固定子を形成する際に、分割面である接合部を溶接することが困難な点である。すなわち、接着積層鉄心の外周接合部を溶接すると、有機物である接着剤が溶接熱で焦げて炭化物が発生し、固定子の溶接強度にばらつきを生じさせ、接合精度と接合強度が確保できないという問題があった。

一方、レーザ溶接に替えて分割接合面をエポキシ樹脂で接着する場合、接合精度を確保するには分割鉄心を治具に装着したままの状態で接着剤を加熱硬化させる必要があり、治具を含めて高温に加熱するには多くの治具と時間が必要となり作業性が悪かった。

また、環状接合後に実施する巻線へのワニス処理において、ワニスを乾燥固着させる必要があり、再度加熱する必要があった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、積層した分割鉄心を用いて、接合精度と接合強度が高く、損失が少ない固定子を簡素な製造工程で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、鋼板を積層した分割鉄心に集中巻線を施したあと環状に接合する固定子において、集中巻線を施した分割鉄心の分割接合面を、保形治具と瞬間接着剤を用いて環状に接合するステップ１と、環状接合した分割鉄心外周に環状構造物を焼きバメするステップ２と、前記集中巻線にワニスを滴下、固着するステップ３とを備えた固定子の製造方法である。

また、ステップ３のワニスの滴下、固着する際の加熱処理時に、ステップ２の余熱を利用する。

本発明の固定子の製造方法によれば、保形治具と瞬間接着剤を用いて分割接合面を接着するため高温下で硬化する必要がなく、常温において接合精度を確保できるため接着工程
を簡素化できる。また、接着後に環状構造物を焼きバメ装着するため、接合強度は焼きバメするまでの一時的な強度でよい。

また、ワニス処理の前に環状構造物を焼きバメ装着するため、ワニスを乾燥するための熱で接合部が割れる心配がなく、焼きバメした環状構造物の余熱をワニス滴下、固着の際の加熱処理に利用できる。

このように、接合精度と強度が高く、損失が少ない固定子が得られ、この固定子を用いることで損失の小さなモータを提供することができる。

接着鋼板を積層した分割鉄心に集中巻線を施したあと環状に接合する固定子において、集中巻線を施した分割鉄心の分割接合面を、保形治具とアクリル系の瞬間接着剤を用いて環状に接合するステップ１と、環状接合した分割鉄心外周に環状構造物としてのフレームを焼きバメするステップ２と、前記集中巻線にワニスを滴下、固着するステップ３とを備え、ステップ３のワニスの滴下、固着する際の加熱処理時に、ステップ２の余熱を利用する。

ステップ１は常温下で作業できるため、保形治具を用いた簡単な作業で接合精度を確保できる。ステップ２の焼きバメにより接合強度を確保することができる。また、焼きバメした環状構造物の余熱を利用することで、ステップ３における加熱処理時間を短縮できる。

実施例１の固定子は、ステップ１からステップ３の製造工程に特徴があり、図を用いて説明する。

図１は実施例１のフローチャート、図２は固定子の断面図、図３は保形治具を用いた説明図である。

図１において、ステップ１では、集中巻回した巻線２を有した分割鉄心１を保形治具６に組み込み、環状仮配置する。そして、それぞれの接合面をアクリル系の瞬間接着剤４を用いて接着する。ステップ２では、ステップ１で接着した環状鉄心を保形治具６から取り出し、環状鉄心の外周に加熱したフレーム３を焼きバメする。ステップ３では、巻線２にワニス５を滴下、固着する。

まず、ステップ１の接合工程において、分割接合面の接合時に瞬間接着剤４を用いるため、常温下で接着作業が可能となり加熱工程を不要にできる。また、ステップ２のフレーム３を焼きバメするまでの一時的な強度を確保できればよい。

ステップ３のワニス滴下の前にフレーム３を焼きバメ装着するため、ワニス乾燥時の熱によって接合部が割れる心配はなく、さらにステップ２の焼きバメの余熱を利用することで、加熱処理時間を短縮でき、ワニスの滴下と固着を容易化できる。

これに対して従来工程は、接合部固着にエポキシ系接着剤を用いており、エポキシ樹脂を固着するには、接合部が固着するまで保形治具と一緒に環状鉄心を加熱する必要があった。接合部固着の後、巻線のワニス含浸、ワニス乾燥したあと最後に環状構造物としてのフレームを焼きバメしていた。

このように従来の接合部の固着工程は、保形治具に組み込んだ状態で高温に加熱する必
要があり、多くの保形治具と加熱時間が必要となり、作業性と設備面で課題があった。

また、環状接合後に実施するワニス乾燥およびフレームの焼きバメ工程においても別々に加熱する必要があり、作業性が悪かった。

図２を用いて、さらに詳しく説明する。接着鋼板を積層した分割鉄心１に巻線２の集中巻線が施されている。保形治具６には内径を規制する中芯と環状に配置した分割鉄心１の外径部に接する鉄棒を有し、鉄棒外周にリングを圧入することで分割鉄心１を環状に固定する。

保形治具６に分割鉄心１を環状保持した状態で、分割接合面に瞬間接着剤４を外周側より塗布し分割接合面に浸透、接合させることで接合精度を確保できる。接着接合後に保形治具６より取り外し、結線処理を行なう。

ところで、アクリル系の瞬間接着剤を従来工程において用いると、結線後に実施する巻線２へのワニス浸漬後の乾燥固着処理において、ワニス５の加熱処理時に瞬間接着剤４がアクリル系であるため、１００℃程度で接着強度が低下してしまい環状固着の保持ができなくなる。一方、エポキシ系接着剤を用いると、保形治具６に分割鉄心１を環状に配置の際に分割接合面に塗布しなければならず、また分割接合面に接着剤が介在することで接合精度も低下し、保形治具に保持したまま乾燥固着の必要性があった。

本発明は、ステップ１の後、加熱処理した環状構造物３を焼きバメして、分割鉄心１を環状に保持固定するため、ワニス乾燥の加熱でも接合部が割れることはない。また、保持固定された分割鉄心１に集中巻回した巻線２にワニス滴下する際に、ステップ２の環状構造物３の焼きバメの余熱を利用すれば、加熱時間を短縮して乾燥固着することができる。

このように、接着積層した分割鉄心を用いても、ステップ１において接合精度を確保することができ、ステップ２において接合強度を確保することができる。さらに、ステップ３のワニス滴下、固着処理において、過熱時間を短縮できるため、接合精度と強度を確保した固定子を安価に得ることができる。そして、この固定子を用いることで、安価で損失の小さなモータを提供することができる。

本発明は、接着積層した分割鉄心の接着接合に最適であるが、接着積層しない分割鉄心の接合方法にも適用できる。

本発明の固定子の製造方法は、加熱に多くの時間を要する大型固定子に有用である。

本発明の実施例１における製造方法のフローチャート 本発明の実施例１における固定子の横断面図 本発明の実施例１における保形治具の説明図

符号の説明

１ 分割鉄心
２ 巻線
３ 環状構造物（フレーム）
４ 瞬間接着剤
５ ワニス
６ 保形治具

Claims (3)

1. 鋼板を積層した分割鉄心に集中巻線を施したあと環状に接合する固定子において、集中巻線を施した分割鉄心の分割接合面を、保形治具と瞬間接着剤を用いて環状に接合するステップ１と、環状接合した分割鉄心外周に環状構造物を焼きバメするステップ２と、前記集中巻線にワニスを滴下、固着するステップ３とを備えた固定子の製造方法。
2. ステップ３のワニスの滴下、固着する際の加熱処理時に、ステップ２の余熱を利用する請求項１に記載の固定子の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の固定子を用いたモータ。
   

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